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

趙曉宇 石研研

摘 要：現(xiàn)當(dāng)今，我國經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)越來越受到關(guān)注。機(jī)電一體化技術(shù)是一種新型的電子操控技術(shù)，它可將機(jī)械、微電子、自動控制等技術(shù)進(jìn)行軟件編程處理，統(tǒng)一整合這些技術(shù)，應(yīng)用到大規(guī)模集成電路上，通過計(jì)算機(jī)對機(jī)械操作進(jìn)行輔助操作，使得機(jī)械設(shè)計(jì)方案與控制得到全方面的優(yōu)化，提高了運(yùn)行效率，降低管理成本。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用

引言

隨著我們國家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)不斷提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)不斷進(jìn)步，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充足的技術(shù)支持。在機(jī)械制造過程中，為了更好地促進(jìn)工業(yè)化的發(fā)展，就必須重視機(jī)電一體化的創(chuàng)新和應(yīng)用。本文通過對機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望提出更好的措施來促進(jìn)機(jī)電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展，使其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中更好的應(yīng)用。

1 機(jī)電一體化基本內(nèi)涵

機(jī)電一體化屬于綜合性專業(yè)，其中融入了較多應(yīng)用技術(shù)，比如信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、軟件編程、傳感技術(shù)等，屬于新型技術(shù)形式。大規(guī)模集成微型計(jì)算機(jī)與電路，將其有效融入到工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中，能全面優(yōu)化傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展基本形式。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中，能將機(jī)械設(shè)備主體、驅(qū)動單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試原件、加工線路、傳輸電線、接口元件等全面配置，通過不同硬件設(shè)備有效連接能發(fā)揮出軟件程序應(yīng)用價值，使得多個組成部分能相互融合。機(jī)電一體化技術(shù)在具體應(yīng)用中，逐步產(chǎn)生以微電子技術(shù)為主體，現(xiàn)代化高新技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。以此類系統(tǒng)為主體的機(jī)械產(chǎn)品就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，能全面提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率。

2 機(jī)電一體化的主要特點(diǎn)

機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用不同于以往的機(jī)械制造技術(shù)，由于其綜合性更強(qiáng)，它的主要特點(diǎn)有著比較鮮明的特征。1）應(yīng)用廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)融合了多種學(xué)科知識，將各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，打造出綜合能力出眾的技術(shù)。正是由于這一特點(diǎn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)成為一門適用性較全面的技術(shù)，能夠在各領(lǐng)域得到利用的機(jī)會，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域就是其中一個重要的領(lǐng)域。2）邏輯性較強(qiáng)。機(jī)電一體化并不是一門憑空產(chǎn)生的學(xué)問，而是建立于各個學(xué)科基礎(chǔ)上吸收融合的產(chǎn)物，通過博采眾長，成為一門綜合能力出眾的技術(shù)。它吸收了機(jī)械領(lǐng)域與電子信息化領(lǐng)域的長處，相互結(jié)合，形成了具備完整邏輯的整體系統(tǒng)。

3 機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

3.1機(jī)械一體化技術(shù)在動力部分的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)備動力部分中合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)主要是為了對生產(chǎn)率進(jìn)行控制，全面降低能耗問題。在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展中應(yīng)用的各類設(shè)備能耗較大，生產(chǎn)效率較低，獲取的綜合效率較低。在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造過程中，要對能源消耗問題進(jìn)行全面控制。通過優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用對能源消耗問題進(jìn)行控制，提升機(jī)械設(shè)備動力效率。比如液壓機(jī)屬于傳統(tǒng)化的工業(yè)機(jī)械設(shè)備，此類設(shè)備產(chǎn)生的能耗較大，但是能量整體利用效率較低。從過去傳統(tǒng)工程機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀來看，液壓機(jī)能量利用率為達(dá)到30%，其整體生產(chǎn)效率較低。在機(jī)械行業(yè)中合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，要在液壓挖掘機(jī)中補(bǔ)充安裝電子調(diào)速器，促使機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中能對壓力值以及轉(zhuǎn)速等進(jìn)行自動化調(diào)控，使得設(shè)備能耗問題有效控制。但是當(dāng)前大多數(shù)機(jī)械設(shè)備都選用柴油，選用可以在柴油機(jī)中加設(shè)電子調(diào)速器，柴油機(jī)通過分析工作現(xiàn)狀對運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)控，能提升柴油機(jī)運(yùn)行效率。

3.2加強(qiáng)機(jī)械制造的精度

在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，機(jī)械制造的精度是十分重要的。機(jī)械產(chǎn)品的一個重要特性就是具備一定的精度要求，在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，一旦相對應(yīng)的參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就會使得產(chǎn)品的性能大打折扣，甚至?xí)斐奢^大的損失。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，運(yùn)用電子信息技術(shù)來代替人工的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)更加微觀精確的控制，保證機(jī)械制造的精度。

3.3在監(jiān)控技術(shù)方面的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中，突發(fā)問題是不可避免的。然而如何解決好這些突發(fā)問題，將損失降到最小才是機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的最終目的，而監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，可以及時的幫助工作人員找到問題發(fā)生的根源以及原因，及時的解決問題。當(dāng)設(shè)備突然發(fā)生故障時，工作人員應(yīng)當(dāng)及時的采取措施，及時停止設(shè)備的運(yùn)行，以免形成更嚴(yán)重的后果。為了能夠及時的解決突發(fā)問題，將機(jī)械一體化應(yīng)用在監(jiān)控技術(shù)方面就表現(xiàn)出了其相當(dāng)大的作用。機(jī)械一體化技術(shù)在監(jiān)控方面的應(yīng)用，可以實(shí)時的監(jiān)測機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時的解決設(shè)備故障，自動的解決一些問題。機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用有效提高了設(shè)備工作效率，減少了設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了故障，有效保障了設(shè)備的使用安全，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了充分的安全保障。

3.4機(jī)電一體化在傳感器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傳感器在機(jī)械設(shè)計(jì)中屬于信息傳輸中主要的構(gòu)成元件，在機(jī)械設(shè)計(jì)中非常重要。不同的機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用的傳感器型號也存在一定的差異性，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸速度和質(zhì)量要求上。傳統(tǒng)的傳感器裝置因?yàn)榧夹g(shù)水平較低，在機(jī)械設(shè)備的檢測過程中無法滿足數(shù)據(jù)反饋和傳輸上的技術(shù)要求，這也就直接造成了機(jī)械運(yùn)行過程中的狀態(tài)無法達(dá)到穩(wěn)定的效果，甚至?xí)a(chǎn)生較大的判斷誤差。獲得機(jī)電一體化技術(shù)的輔助后，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以讓傳感器設(shè)計(jì)得到全面優(yōu)化，從整體上提升數(shù)據(jù)分析質(zhì)量。這里值得一提的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)可在實(shí)際操作過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，促使這些數(shù)據(jù)可以直接輸入到軟件公式中，為機(jī)械設(shè)計(jì)水平的提高提供應(yīng)有的保障。顯然機(jī)械設(shè)計(jì)各個部件的精度提升，為提高設(shè)備運(yùn)作水平以及增加使用壽命創(chuàng)造有利條件。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化作為一個科技糅合的產(chǎn)物，對傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)，它運(yùn)用計(jì)算機(jī)使得各個生產(chǎn)單位之間協(xié)調(diào)發(fā)展，提高機(jī)械設(shè)備的使用效率。無論是在數(shù)控設(shè)計(jì)還是監(jiān)控設(shè)計(jì)中，雖然它們的表現(xiàn)形式各不相同，但它們都使得機(jī)械使用更符合實(shí)際，促進(jìn)了整個行業(yè)的進(jìn)步。

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（作者單位：1.沈陽明禾石英制品有限責(zé)任公司;2.沈陽新生電氣集團(tuán)工程有限公司）