試析機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用

蔡思三

摘要：隨著國家實(shí)力的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在生活中出現(xiàn)的次數(shù)逐漸增加。通過將該技術(shù)使用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，不僅能將工作效率提高，還可以改善管理、使用過程中的安全程度?；诖耍疚闹攸c(diǎn)闡述了在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用，以及在其中的體現(xiàn)，供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;機(jī)電一體化;集成制造

引言：

機(jī)電一體化技術(shù)，是當(dāng)前時(shí)代中全新的產(chǎn)物，其中包含了大量的新型方式，例如：電腦、自動(dòng)化控制技術(shù)等。將該技術(shù)與工程機(jī)械進(jìn)行結(jié)合，能在一定程度上將產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量、效率大幅提升，同時(shí)，不僅強(qiáng)化了自身在市場內(nèi)的競爭力，還增強(qiáng)了在生產(chǎn)過程中的先進(jìn)性、科學(xué)性。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的技術(shù)

（一）集成制造

集成制造主要是通過電腦輔助來進(jìn)行設(shè)計(jì)的形式，在工作的過程中，相應(yīng)技術(shù)人員、部門、生產(chǎn)崗位要依據(jù)電腦模擬的方式，來對(duì)整體過程進(jìn)行科學(xué)測試，之后，再將各個(gè)部門的經(jīng)過進(jìn)行完整模擬，從而在正式工作進(jìn)行前獲得較為精準(zhǔn)的數(shù)值，促使機(jī)械設(shè)計(jì)過程中原材料、生產(chǎn)管控、物品出貨等工作，都能夠?qū)崿F(xiàn)信息化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。將機(jī)械設(shè)計(jì)制造與信息技術(shù)融合，便可以依據(jù)集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)資源上的共享效果，并對(duì)設(shè)計(jì)的管理進(jìn)行規(guī)范化，防止發(fā)生技術(shù)與其脫離的問題，完成工作上的創(chuàng)新[1]。

（二）總線設(shè)計(jì)

想要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，便需要使用總線技術(shù)。依據(jù)對(duì)總線設(shè)計(jì)的使用，完成不同儀器、儀表設(shè)備的共同管理，讓生產(chǎn)現(xiàn)場中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，促使各個(gè)階段可以實(shí)時(shí)性地傳遞工作信息，讓整體達(dá)到先進(jìn)管理的水平，從而將機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的質(zhì)量進(jìn)行全面提升。以往現(xiàn)場進(jìn)行信號(hào)控制、管理的技術(shù)已經(jīng)隨著生產(chǎn)的進(jìn)步，不能再適應(yīng)工作的具體需求?？偩€技術(shù)讓設(shè)備信息傳輸工作實(shí)現(xiàn)了雙面性的效果，這不僅能將效率大幅提升，還可以降低其中的損耗，增強(qiáng)信號(hào)質(zhì)量，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造現(xiàn)場控制水平與技術(shù)需求相符合。

（三）交流互動(dòng)

交流傳動(dòng)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中使用時(shí)，其中的承載能力、適應(yīng)性較為優(yōu)秀，相比較以往的直流技術(shù)，信號(hào)的傳送效果更加優(yōu)秀、穩(wěn)定，能夠避免在途中受到外界產(chǎn)生的干擾，將內(nèi)容的強(qiáng)度提高，從而改善各個(gè)部門之間交流溝通的質(zhì)量，促使設(shè)計(jì)與產(chǎn)品需求內(nèi)容相符合。同時(shí)，還可以根據(jù)微電子、電力電子技術(shù)的使用，來讓穩(wěn)定程度提升，促使機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度得到優(yōu)化，讓設(shè)計(jì)工作質(zhì)量大幅提高。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的體現(xiàn)

（一）動(dòng)力部分

強(qiáng)化機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)備中的使用情況，能減少能源的消耗情況，提升生產(chǎn)工作的效率。以往所使用的機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，工作效率還相對(duì)較低，促使其整體的綜合效益低下，為此，在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的過程中，要加大對(duì)該問題的重視程度。將機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作進(jìn)行融合之后，便能良好地解決關(guān)于能源大量消耗的問題，將設(shè)備的動(dòng)力水平大幅提升，例如：液壓機(jī)便是一種較為常見的機(jī)械設(shè)備，其在工作的過程中由于能源的使用率低，其自身消耗掉了大量能源，導(dǎo)致在以往的工作環(huán)節(jié)中，使用率僅占整體的31%，產(chǎn)出率還非常低下。通過將機(jī)電一體化技術(shù)使用在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造行業(yè)中后，讓液壓機(jī)與電子調(diào)速器進(jìn)行結(jié)合，便可以根據(jù)設(shè)備的真實(shí)工作情況，來對(duì)具體轉(zhuǎn)速、壓力等一系列參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化改變，減少過程中的能源消耗。同時(shí)，大多數(shù)的機(jī)械都是利用柴油，因此，還可以將電子調(diào)速器使用在相應(yīng)機(jī)械上，通過對(duì)其的自動(dòng)化調(diào)整，來讓工作效率大幅提升。

（二）傳感器中

傳感器是機(jī)電一體化中進(jìn)行信息傳輸?shù)牟糠郑渫ㄟ^將多種系統(tǒng)的信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的單元中，之后啟動(dòng)單元開展工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過傳感器中的數(shù)據(jù)傳輸功能，可以讓工作中的內(nèi)容進(jìn)行更穩(wěn)定、更快速地傳送，降低其中出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率，但在該過程中其需要對(duì)通訊、執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行集成與融合。在信號(hào)傳送到相應(yīng)位置上時(shí)，元件便會(huì)自動(dòng)啟用，完成相關(guān)的動(dòng)作指令內(nèi)容，例如：在機(jī)械切削的過程中，通過對(duì)機(jī)電一體化的使用，可以將傳感器在檢測過程中的敏感性提升。在對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械開展檢測工作時(shí)，主要的針對(duì)部位是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度等多方面。例如：在機(jī)械運(yùn)作的過程中，想要獲得其中檢測到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，便要通過的公式來得出，其中的P代表了主電機(jī)的功率情況;N是主傳動(dòng)系統(tǒng)的總功率;K是系統(tǒng)功率的系數(shù)。如果該過程中機(jī)械的主電機(jī)功率是11KW，N與K的數(shù)值便是0.8、0.96。其通過傳感器將數(shù)據(jù)傳送到指令中心內(nèi)，便能夠得到切削的功率。不僅如此，在面對(duì)被加工精度、機(jī)床情況時(shí)，依然可以在短時(shí)間內(nèi)傳送到控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的科學(xué)監(jiān)控[2]。

（三）監(jiān)控系統(tǒng)

在機(jī)械設(shè)備在日常運(yùn)行的過程中，極容易發(fā)生突發(fā)問題，例如：運(yùn)行故障、原材料不充足等，在以上情況出現(xiàn)后，設(shè)備應(yīng)該要在第一時(shí)間做出解決，例如：停止運(yùn)行，避免隱患的不斷擴(kuò)大。為能夠讓設(shè)備作出合理的應(yīng)對(duì)措施，便要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在的問題，自動(dòng)處理運(yùn)行故障。機(jī)電一體化的使用，主要表現(xiàn)在自動(dòng)報(bào)警、故障診斷的設(shè)計(jì)中，通過將二者的使用，能夠?qū)ψ陨淼囊簤骸鞲衅飨到y(tǒng)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控。一旦發(fā)現(xiàn)存在異常的情況，便能自動(dòng)尋找到問題點(diǎn)，并在確認(rèn)之后發(fā)出警報(bào)，讓人員知曉具體情況。

總結(jié)：綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，讓機(jī)械工程的要求愈加嚴(yán)格，想滿足當(dāng)前時(shí)代的需求，便要對(duì)人員進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練，以此滿足當(dāng)前的使用標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)，以及在機(jī)械生產(chǎn)制造中的體現(xiàn)，能夠了解到將機(jī)電一體化技術(shù)使用在傳感器、數(shù)控等方面，利于解決其中的動(dòng)力、故障問題，讓工作效率提升，減少能耗，促進(jìn)該行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉鋒，黃長征，黃晨華，等.應(yīng)用型本科“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程知識(shí)體系的探討[J].輕工科技，2021，37（12）：153-154.

[2]蘇麗娜.機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)在紡織機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].輕紡工業(yè)與技術(shù)，2021，50（11）：110-111.