機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究

單曉坤

（吉林化工學(xué)院航空工程學(xué)院，吉林 吉林 132022）

隨著我國科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造與電子科技技術(shù)結(jié)合日漸緊密。在信息技術(shù)時(shí)代、智能科技時(shí)代之下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)從系統(tǒng)化的角度出發(fā)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等諸多技術(shù)手段，結(jié)合自身的實(shí)際需求科學(xué)合理的開展布局和系統(tǒng)編排，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造多功能、運(yùn)行最優(yōu)化。多元化技術(shù)綜合運(yùn)用的形式，可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)代化發(fā)展。機(jī)電一體化作為一種具備科技性、先進(jìn)性的機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展趨勢，在我國經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)當(dāng)中起到了功不可沒的作用。本文將針對機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析與研究。

一、機(jī)電一體化內(nèi)涵概述

機(jī)電一體化中融入了諸多科技技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、軟件工程技術(shù)等內(nèi)容。在大規(guī)模集成電路與計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)之下，逐步地向工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行滲透，促進(jìn)了我國傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用，可以科學(xué)高效實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造各個(gè)設(shè)備、各個(gè)原件之間完美配合，促使軟件程度在各個(gè)硬件設(shè)備之間和諧配置，在計(jì)算機(jī)軟件的驅(qū)動(dòng)之下，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)用機(jī)電一體化的過程中，能夠真正地以微電子技術(shù)為主導(dǎo)，展現(xiàn)出高新技術(shù)自身存在的優(yōu)勢，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用途徑

（一）“數(shù)控技術(shù)”在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用

如今數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中不可或缺的重要技術(shù)內(nèi)容，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)滲透到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中【1】。例如，數(shù)控齒輪機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床、數(shù)控火焰切數(shù)控機(jī)床等諸多內(nèi)容，都是在數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上所創(chuàng)新發(fā)展的。機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中的數(shù)控技術(shù)融入，是在原有機(jī)械設(shè)計(jì)制造的基礎(chǔ)上，完成了智能化操作，促使著機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸、轉(zhuǎn)臺等諸多技術(shù)手段的研制。例如，在西門子880系統(tǒng)控制的發(fā)展和應(yīng)用當(dāng)中，便是在原有的機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備當(dāng)中加入了數(shù)控技術(shù)。在此基礎(chǔ)上促進(jìn)了CAD、CAM技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。智能化技術(shù)在數(shù)控技術(shù)當(dāng)中的運(yùn)用，對數(shù)控技術(shù)發(fā)展起到了功不可沒的作用，可以真正地從傳統(tǒng)人工操作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前智能化實(shí)施機(jī)械設(shè)計(jì)制造，并且在一定程度上促進(jìn)了CAD技術(shù)與CAM技術(shù)之間的緊密結(jié)合。

（二）“動(dòng)力技術(shù)”在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用

機(jī)電一體化動(dòng)力技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造運(yùn)用的主要目的，便是有效地降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的能耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率最優(yōu)化【2】。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)一直存在生產(chǎn)效率較低的現(xiàn)象，所耗費(fèi)的產(chǎn)能相對較高，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造經(jīng)濟(jì)效益最大化，并且造成了一定程度的資源浪費(fèi)。在我國社會(huì)生產(chǎn)競爭力日漸增加的當(dāng)下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)必要正確地看待自身存在的弊端，降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中資源損耗問題。將機(jī)電一體化的動(dòng)力技術(shù)積極融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中，可以有效解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造能耗過高的問題。例如，針對液壓機(jī)來說，作為一種傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備，自身的能耗非常高，傳統(tǒng)液壓機(jī)的能耗利用率甚至不到30%。機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中的電子調(diào)速器在液壓機(jī)當(dāng)中的運(yùn)用，可以結(jié)合實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作情況，科學(xué)合理地針對液壓機(jī)的轉(zhuǎn)速、壓力、參數(shù)等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行可續(xù)合理的調(diào)節(jié)，有效地降低了液壓機(jī)的耗能。此外，當(dāng)前很多機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備都適用柴油，機(jī)電一體化技術(shù)可以通過智能動(dòng)力控制手段將電子調(diào)速器安裝在柴油機(jī)當(dāng)中，科學(xué)合理的調(diào)整柴油機(jī)的實(shí)際工作效率。

（三）“傳感器技術(shù)”在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用

傳感器技術(shù)作為一種信息數(shù)據(jù)傳輸手段，能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)制造各個(gè)設(shè)備與原件的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)籌和手機(jī)，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)當(dāng)中各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸效率。通過傳感器數(shù)據(jù)傳輸和分析，能夠更快、更安全、更高效的開展數(shù)據(jù)信息傳輸，避免數(shù)據(jù)傳輸過程當(dāng)中存在誤差。此外，傳感器激素還能夠與執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行完美結(jié)合，這樣當(dāng)信號傳輸?shù)搅酥付ㄎ恢弥螅銜?huì)自動(dòng)啟動(dòng)原件，并完成相應(yīng)的動(dòng)作指令【3】。例如，針對切削機(jī)來說，機(jī)電一體化當(dāng)中的傳感器技術(shù)可以有效增強(qiáng)檢測的敏感性，在設(shè)備運(yùn)行的過程中，能夠有效針對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軸承、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測，切實(shí)保障了設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)效率。

三、結(jié)束語

總而言之，機(jī)電一體化作為一種先進(jìn)技術(shù)手段，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中的運(yùn)用，切實(shí)增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)效率，促進(jìn)了我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可持續(xù)發(fā)展。機(jī)電一體化可以切實(shí)有效的將機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備、原件與信息技術(shù)、智能技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行緊密結(jié)合，有效為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可持續(xù)發(fā)展、現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)保障。