機械設(shè)計制造中機電一體化的應(yīng)用研究

閻闖

摘要：機電一體化對機械制設(shè)計制造的促進意義重大，機電一體化實現(xiàn)了信息、機械、電子等技術(shù)的有機融合。本文對機械設(shè)計制造中運用機電一體化的優(yōu)勢進行了探討，結(jié)合機械設(shè)計制造中機電一體化技術(shù)分析，提出了機械設(shè)計制造中機電一體化技術(shù)應(yīng)用研究，僅供參考。

關(guān)鍵詞：機械;設(shè)計;制造;機電一體化;應(yīng)用

1機械設(shè)計制造中運用機電一體化的優(yōu)勢分析

機電一體化技術(shù)優(yōu)點顯著，具有較高的安全性優(yōu)勢，尤其是在制造、安裝、操作等過程中，均可以改變傳統(tǒng)的人工方式，用機械化的方式提高各個環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。減少了投入到傳統(tǒng)人工方式中的作業(yè)人員人力成本，并且提高了整體的智能化操作水平，構(gòu)建起智能化、自動化的機械設(shè)計制造新模式。針對設(shè)備運用期間可能發(fā)生的問題，運用機電一體化技術(shù)可以及時的調(diào)整其中的各個環(huán)節(jié)，結(jié)合實際的機械設(shè)計制造生產(chǎn)需求，最大程度的保證生產(chǎn)安全。不僅如此，機電一體化技術(shù)的集成優(yōu)勢十分明顯，應(yīng)用范圍廣泛，經(jīng)由機電一體化處理后，機械設(shè)計和制造產(chǎn)品各項性能均有所提高，并且簡化了機械設(shè)計和制造的過程，強化了機械設(shè)計制造技術(shù)的綜合水平。機電一體化技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展理念下的先進技術(shù)手段，對原有的機械設(shè)計制造技術(shù)展開了更進一步的完善和優(yōu)化，其環(huán)保性、節(jié)能性更強。將機電一體化技術(shù)運用到不同環(huán)節(jié)的機械制造中，有針對性的優(yōu)化各項技術(shù)效果，發(fā)揮了機電一體化技術(shù)的巨大優(yōu)勢，使機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的進步和改變。

2機械設(shè)計制造中機電一體化技術(shù)分析

2.1集成制造技術(shù)

機械設(shè)計制造中的機電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，其中的集成制造技術(shù)對于機械加工的全過程起著重要的作用，實現(xiàn)了機械加工過程的自動化、集約化。設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)備的過程中，必須要從前期的設(shè)計基礎(chǔ)階段做好充足的準(zhǔn)備工作，包括準(zhǔn)備原材料、明確生產(chǎn)流程和產(chǎn)品產(chǎn)出等環(huán)節(jié)，制定切實可行的管理制度。機電一體化下的機械設(shè)計制造，整個生產(chǎn)工作加工流程的自動化水平提高，在前期的設(shè)計和生產(chǎn)階段可以運用計算機模擬系統(tǒng)和相關(guān)應(yīng)用，動態(tài)演示整個生產(chǎn)流程，并且優(yōu)化程序設(shè)計和錄入環(huán)節(jié)，模擬出不同部門的生產(chǎn)過程，獲取精確的數(shù)據(jù)信息。提高測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)了機械設(shè)計制造的集成化和現(xiàn)代化模式，為機械設(shè)計制造全過程的自動化夯實基礎(chǔ)。

2.2總線技術(shù)

總線技術(shù)指的是組合起多種儀器設(shè)備后，實現(xiàn)統(tǒng)一的管理和應(yīng)用，同類別的設(shè)備可以采取總控和分控結(jié)合模式，達到對同類設(shè)備高效管理的目的，構(gòu)建起閉合管理的生產(chǎn)車間管理形式?？偩€技術(shù)下，機械設(shè)備的生產(chǎn)模式從技術(shù)層面發(fā)生了全方位的改變，提高了系統(tǒng)化控制的效果。在傳統(tǒng)的人工管理和監(jiān)測模式中，整體的管理效率較低，而運用總線技術(shù)創(chuàng)新了計算機管理的模式，可以匯總整個車間的設(shè)備運行情況，提高了設(shè)備的統(tǒng)一性和集中性。降低了人力資源成本的投入，減少了對人工管理和監(jiān)測的依賴，總線技術(shù)將指令下達以及信息收集等各個環(huán)節(jié)構(gòu)建成一體，在信息交互的模式下，完成監(jiān)測和控制設(shè)備的任務(wù)。由此，機械設(shè)備和計算機技術(shù)之間的結(jié)合更加的緊密，大大提高了機械設(shè)計制造的整體效率。

2.3交流傳動技術(shù)

交流傳動技術(shù)指的是雙向傳動信息的技術(shù)，機電一體化運用下的機械設(shè)計制造對于電子信息傳輸要求較高，需要電子信息傳輸過程十分流暢、準(zhǔn)確。為了實現(xiàn)產(chǎn)能的升級和優(yōu)化，必須要運用到雙向傳動技術(shù)，提高對整體的全面布局效果，增強信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，強化信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和流暢性。以內(nèi)燃機生產(chǎn)環(huán)節(jié)為例，其中涉及到多個部門的協(xié)作，才能夠完成生產(chǎn)工作，包括原料供應(yīng)、產(chǎn)品組裝等，需要不同的車間企業(yè)部門之間進行良好的協(xié)同作業(yè)，由此保證內(nèi)燃機生產(chǎn)的綜合效率和良好質(zhì)量。運用計算機技術(shù)和微電子技術(shù)，實現(xiàn)機械設(shè)計制造，整體操控性能的提升，在交流傳動技術(shù)下加強了不同部門人員之間的協(xié)作和交流效果，提高了機械設(shè)計制造的機電一體化水平。

3機械設(shè)計制造中機電一體化技術(shù)應(yīng)用

3.1動力應(yīng)用

機械設(shè)備需要消耗的能源極高，并且傳統(tǒng)的設(shè)備運行中由于能耗大、生產(chǎn)效率低等問題，導(dǎo)致綜合效益有限，因此設(shè)計和制造機械設(shè)備需要加強對設(shè)備能源消耗情況的有效控制。以液壓機為例，這是工業(yè)機械設(shè)備中十分典型的一個傳統(tǒng)設(shè)備，液壓機以液體為介質(zhì)，實現(xiàn)能量的傳遞和運輸，達到壓制工藝的目標(biāo)，在加工制造領(lǐng)域當(dāng)中被廣泛運用。但是液壓機的能量中有70%的能量均沒有得到有效的利用，這在很大程度上降低了整體的液壓機生產(chǎn)和運行效率，能量利用率過低。運用機電一體化技術(shù)設(shè)計和生產(chǎn)液壓機，可以提高對設(shè)備運轉(zhuǎn)和壓力值等參數(shù)的有效控制，通過安裝額外的電子調(diào)速器，可最大程度的減少機械設(shè)備的能源損耗問題，將不同部件的實際效能充分的運用和發(fā)揮到機械設(shè)備的生產(chǎn)和運行活動中，提高動力效果，為我國建設(shè)資源節(jié)約型社會貢獻一份力量[。

3.2傳感器應(yīng)用

機電一體化系統(tǒng)中，傳感器作為重要的構(gòu)成部分，負責(zé)傳輸信息、保證信息的準(zhǔn)確性，將系統(tǒng)中的各個信號和信息向不同的組件部位輸送，以此維護各組件的穩(wěn)定運行。傳感器和機電一體化技術(shù)相結(jié)合，使執(zhí)行系統(tǒng)和機械設(shè)備通信系統(tǒng)有機融合，提高了信息安全性，增快了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，大大提高了?shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確率和綜合效率。以切削機械為例，其中包含多種零件，不同零件的生產(chǎn)質(zhì)量均決定了整體的機械設(shè)備工作準(zhǔn)確性。在原有的生產(chǎn)和設(shè)計模式下，工作人員采取人工控制的方式對零件的生產(chǎn)質(zhì)量進行管控，準(zhǔn)確性不足，而運用機電一體化技術(shù)，則可以檢測設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)、溫度系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。發(fā)揮傳感器的靈敏效果，使機械控制系統(tǒng)中納入全部的工作參數(shù)，實現(xiàn)對機械設(shè)備的自動化控制，避免出現(xiàn)人為誤差的情況，大大優(yōu)化了設(shè)備的性能質(zhì)量。

3.3監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

機電一體化技術(shù)運用到機械的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，提高了機械制造生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，并且可以對機械工作具有實時的監(jiān)督功能，幫助工作人員加強對機械工作狀態(tài)的了解和掌握。一旦發(fā)生機械故障信息，可以在第一時間內(nèi)向操作人員傳輸數(shù)據(jù)信息，幫助操作人員處理隱患問題，將故障所造成的損失和不良影響降到最低。監(jiān)控系統(tǒng)在機械設(shè)計中作為重要環(huán)節(jié)，應(yīng)發(fā)揮自動排查故障和自動報警功能，運用機電一體化技術(shù)提高監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的性能，使自動報警系統(tǒng)和自動排查故障功能更完善，只需要在計算機中提前的輸入指令，便可以實現(xiàn)高效化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的機械工作。機械設(shè)備的某一個系統(tǒng)發(fā)生故障問題時，監(jiān)控系統(tǒng)快速的做出相應(yīng)的預(yù)警反應(yīng)，并且排查出系統(tǒng)故障問題，輔助工作人員發(fā)現(xiàn)故障、排除故障，保證機械設(shè)備的穩(wěn)定安全運行。

3.4數(shù)控設(shè)計應(yīng)用

機械設(shè)計中廣泛的運用到了數(shù)控技術(shù)，將數(shù)控技術(shù)和機電一體化技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了機械制造與設(shè)計工作的創(chuàng)新改革。由于數(shù)控技術(shù)在機械設(shè)計制造中涉及到復(fù)雜、繁瑣的工藝流程和內(nèi)容，因此可以利用機電一體化技術(shù)提高機械設(shè)計智能化處理的效率，解決數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計中存在的不足缺陷和漏洞問題。例如，在數(shù)控機床的設(shè)計中運用自動換刀技術(shù)，可以配合CAD技術(shù)提高設(shè)備的使用效率，將機電一體化技術(shù)運用到機械設(shè)備的實際運行和生產(chǎn)中，均可以提高整體機械設(shè)計與制造的控制和管理效果。人工作業(yè)的成本投入減少，降低了機械設(shè)計制造工作的難度，減少了數(shù)控設(shè)計復(fù)雜工藝的設(shè)計、制造難度，促使我國機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)水平的綜合提升，提高各設(shè)計和制造環(huán)節(jié)的整體水平。

4結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代科技快速發(fā)展的全新時代背景下，機電一體化技術(shù)作為必不可少的先進技術(shù)手段，被普及和運用到機械設(shè)計制造中。機電一體化技術(shù)是時代發(fā)展下的必然產(chǎn)物，發(fā)揮了自身的核心優(yōu)勢價值作用，改變了我國的工業(yè)生產(chǎn)模式，推動了機械制設(shè)計制造的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)進程。

參考文獻：

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