閻闖

摘要：機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械制設(shè)計(jì)制造的促進(jìn)意義重大，機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了信息、機(jī)械、電子等技術(shù)的有機(jī)融合。本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了探討，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化技術(shù)分析，提出了機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用研究，僅供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;設(shè)計(jì);制造;機(jī)電一體化;應(yīng)用

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)分析

機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)顯著，具有較高的安全性優(yōu)勢(shì)，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(jī)械化的方式提高各個(gè)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(dòng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造新模式。針對(duì)設(shè)備運(yùn)用期間可能發(fā)生的問題，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)可以及時(shí)的調(diào)整其中的各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)需求，最大程度的保證生產(chǎn)安全。不僅如此，機(jī)電一體化技術(shù)的集成優(yōu)勢(shì)十分明顯，應(yīng)用范圍廣泛，經(jīng)由機(jī)電一體化處理后，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品各項(xiàng)性能均有所提高，并且簡化了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過程，強(qiáng)化了機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的綜合水平。機(jī)電一體化技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展理念下的先進(jìn)技術(shù)手段，對(duì)原有的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)展開了更進(jìn)一步的完善和優(yōu)化，其環(huán)保性、節(jié)能性更強(qiáng)。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到不同環(huán)節(jié)的機(jī)械制造中，有針對(duì)性的優(yōu)化各項(xiàng)技術(shù)效果，發(fā)揮了機(jī)電一體化技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的進(jìn)步和改變。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化技術(shù)分析

2.1集成制造技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的機(jī)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(duì)于機(jī)械加工的全過程起著重要的作用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工過程的自動(dòng)化、集約化。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)備的過程中，必須要從前期的設(shè)計(jì)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(shí)可行的管理制度。機(jī)電一體化下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，整個(gè)生產(chǎn)工作加工流程的自動(dòng)化水平提高，在前期的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)和相關(guān)應(yīng)用，動(dòng)態(tài)演示整個(gè)生產(chǎn)流程，并且優(yōu)化程序設(shè)計(jì)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(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的集成化和現(xiàn)代化模式，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造全過程的自動(dòng)化夯實(shí)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(shí)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(dá)到對(duì)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(jī)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(cè)模式中，整體的管理效率較低，而運(yùn)用總線技術(shù)創(chuàng)新了計(jì)算機(jī)管理的模式，可以匯總整個(gè)車間的設(shè)備運(yùn)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(duì)人工管理和監(jiān)測(cè)的依賴，總線技術(shù)將指令下達(dá)以及信息收集等各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建成一體，在信息交互的模式下，完成監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備的任務(wù)。由此，機(jī)械設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的結(jié)合更加的緊密，大大提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的整體效率。

2.3交流傳動(dòng)技術(shù)

交流傳動(dòng)技術(shù)指的是雙向傳動(dòng)信息的技術(shù)，機(jī)電一體化運(yùn)用下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造對(duì)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的升級(jí)和優(yōu)化，必須要運(yùn)用到雙向傳動(dòng)技術(shù)，提高對(duì)整體的全面布局效果，增強(qiáng)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，強(qiáng)化信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和流暢性。以內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)環(huán)節(jié)為例，其中涉及到多個(gè)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(jìn)行良好的協(xié)同作業(yè)，由此保證內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)的綜合效率和良好質(zhì)量。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造，整體操控性能的提升，在交流傳動(dòng)技術(shù)下加強(qiáng)了不同部門人員之間的協(xié)作和交流效果，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的機(jī)電一體化水平。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

3.1動(dòng)力應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備需要消耗的能源極高，并且傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)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(jì)和制造機(jī)械設(shè)備需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備能源消耗情況的有效控制。以液壓機(jī)為例，這是工業(yè)機(jī)械設(shè)備中十分典型的一個(gè)傳統(tǒng)設(shè)備，液壓機(jī)以液體為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和運(yùn)輸，達(dá)到壓制工藝的目標(biāo)，在加工制造領(lǐng)域當(dāng)中被廣泛運(yùn)用。但是液壓機(jī)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(jī)生產(chǎn)和運(yùn)行效率，能量利用率過低。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)液壓機(jī)，可以提高對(duì)設(shè)備運(yùn)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(jī)械設(shè)備的能源損耗問題，將不同部件的實(shí)際效能充分的運(yùn)用和發(fā)揮到機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)行活動(dòng)中，提高動(dòng)力效果，為我國建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)貢獻(xiàn)一份力量[。

3.2傳感器應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳感器作為重要的構(gòu)成部分，負(fù)責(zé)傳輸信息、保證信息的準(zhǔn)確性，將系統(tǒng)中的各個(gè)信號(hào)和信息向不同的組件部位輸送，以此維護(hù)各組件的穩(wěn)定運(yùn)行。傳感器和機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，使執(zhí)行系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備通信系統(tǒng)有機(jī)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(jī)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(jī)械設(shè)備工作準(zhǔn)確性。在原有的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)模式下，工作人員采取人工控制的方式對(duì)零件的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行管控，準(zhǔn)確性不足，而運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以檢測(cè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)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(jī)械控制系統(tǒng)中納入全部的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)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(jì)

機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，提高了機(jī)械制造生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，并且可以對(duì)機(jī)械工作具有實(shí)時(shí)的監(jiān)督功能，幫助工作人員加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工作狀態(tài)的了解和掌握。一旦發(fā)生機(jī)械故障信息，可以在第一時(shí)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(jī)械設(shè)計(jì)中作為重要環(huán)節(jié)，應(yīng)發(fā)揮自動(dòng)排查故障和自動(dòng)報(bào)警功能，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)提高監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能，使自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)排查故障功能更完善，只需要在計(jì)算機(jī)中提前的輸入指令，便可以實(shí)現(xiàn)高效化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的機(jī)械工作。機(jī)械設(shè)備的某一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障問題時(shí)，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(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

3.4數(shù)控設(shè)計(jì)應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛的運(yùn)用到了數(shù)控技術(shù)，將數(shù)控技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造與設(shè)計(jì)工作的創(chuàng)新改革。由于數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)電一體化技術(shù)提高機(jī)械設(shè)計(jì)智能化處理的效率，解決數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的不足缺陷和漏洞問題。例如，在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)中運(yùn)用自動(dòng)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(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行和生產(chǎn)中，均可以提高整體機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的難度，減少了數(shù)控設(shè)計(jì)復(fù)雜工藝的設(shè)計(jì)、制造難度，促使我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)水平的綜合提升，提高各設(shè)計(jì)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(shí)代背景下，機(jī)電一體化技術(shù)作為必不可少的先進(jìn)技術(shù)手段，被普及和運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中。機(jī)電一體化技術(shù)是時(shí)代發(fā)展下的必然產(chǎn)物，發(fā)揮了自身的核心優(yōu)勢(shì)價(jià)值作用，改變了我國的工業(yè)生產(chǎn)模式，推動(dòng)了機(jī)械制設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)進(jìn)程。

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