淺析機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用

岑燊

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)不僅涵蓋了多種技術(shù)手段（其中包含了機(jī)械設(shè)計、電子科技、信息技術(shù)等多方面技術(shù)手段），而需要將這些技術(shù)手段綜合運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。在新時期，機(jī)電一體化在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，需要相關(guān)人員結(jié)合機(jī)電一體化的實(shí)際使用情況，來對其中涉及到的一些技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化和改良。在進(jìn)行優(yōu)化后，機(jī)械工作質(zhì)量和工作效率可以大大提升，從而為企業(yè)節(jié)約成本費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計;機(jī)電一體化;概述;應(yīng)用

1? 機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是隨著時代和科技發(fā)展出現(xiàn)的新型綜合技術(shù)，現(xiàn)在的大型自動化生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是機(jī)電一體化模式。機(jī)電一體化屬于大規(guī)模集成微型計算機(jī)和電路。機(jī)電一體化的出現(xiàn)促使傳統(tǒng)工業(yè)改革轉(zhuǎn)型成為新型現(xiàn)代化工業(yè)。機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)可以概述為以下兩點(diǎn)：

①機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)之一：大大提高了生產(chǎn)力。通過自動化將這個過程，依靠相關(guān)人員對機(jī)器設(shè)備提前設(shè)置好的流程，開展設(shè)計制造工作，在這個過程中，基本不使用人力，通過機(jī)電一體化節(jié)約了人力，物力和財力，而且大大縮減了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率，企業(yè)從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

②機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)之二，是能夠有效預(yù)防安全事故。傳統(tǒng)的工業(yè)制造設(shè)計過程中往往有大量工人參與其中，機(jī)器隱患，不當(dāng)操作等各種原因使得安全事故常常發(fā)生，這不僅拖延了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，更加大了人力成本的投入，如果借助機(jī)電一體化，生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)全自動操作，工作遠(yuǎn)離危險的生產(chǎn)環(huán)境，轉(zhuǎn)移到了安全的后臺進(jìn)行操作，通過這樣的當(dāng)時，不僅提高安全性能，降低經(jīng)濟(jì)損失，也提升了經(jīng)濟(jì)效益。

2? 機(jī)電一體化的特點(diǎn)

2.1 使用性能相對提高? 在制造生產(chǎn)器械類產(chǎn)品過程中，可以在現(xiàn)場使用“一鍵式”的管理方法，并通過機(jī)電一體化的方式有效縮短控制系統(tǒng)流程時間，以此促成機(jī)械設(shè)計制造工序的無障礙進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)械設(shè)計制造的實(shí)用性能的目的。

2.2 廣而大的適用范圍? 機(jī)電一體化。不僅可以讓機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)，在改良的創(chuàng)新之路上打下牢固的基石，還能做到突顯其本身所具備的優(yōu)質(zhì)的設(shè)計及管理功能。此外，機(jī)電一體化更可以在結(jié)合自身優(yōu)勢的基礎(chǔ)上借助科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，找到機(jī)械設(shè)計制造中存在的缺陷，便于后續(xù)維修人員的查漏補(bǔ)缺。

2.3 便利化產(chǎn)品后期維修工作的開展，僅依靠舊式人力介入檢測的方式已難以及時、有效地處理當(dāng)下一些問題，但機(jī)電一體化的出現(xiàn)能夠針對這種問題展開全方位的檢查，解決疑難問題，盡可能在地在機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)中減少不必要的生產(chǎn)故障損耗。

3? 機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用對策

3.1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)已經(jīng)深入到機(jī)床數(shù)控技術(shù)的內(nèi)部，使其發(fā)展?jié)B透在數(shù)控機(jī)床的各方面，更進(jìn)一步拓寬延伸至機(jī)床操作系統(tǒng)中，如多功能數(shù)控機(jī)床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床等。此外，通過可操控的編程方式，自數(shù)控技術(shù)中衍生的智能化的機(jī)電控制技術(shù)，通過主軸箱輸入指令，來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備例如旋轉(zhuǎn)、換刀技術(shù)等的自動化操作，在其中完成科學(xué)型、信息型、命令遞進(jìn)型的轉(zhuǎn)化。此外，數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有利于明確CAM技術(shù)和CAD技術(shù)的目標(biāo)指向性，解決實(shí)效問題，讓其可視化操作延申至生產(chǎn)過程的方方面面，從而做到有效拓展數(shù)據(jù)模型，推動數(shù)控技術(shù)在實(shí)際操作中的科學(xué)化發(fā)展。

3.2 傳感技術(shù)的應(yīng)用

為了能夠確保機(jī)電一體化傳感工作順利開展，不出紕漏地完成，第一步要開展的工作是，對現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)進(jìn)行更深一步開發(fā)研究，并依據(jù)現(xiàn)有設(shè)施的基本元件做好信號轉(zhuǎn)化工作。為保證不同元件之間的細(xì)化和分配，需要確保做好以上兩者的事前準(zhǔn)備工作，維護(hù)好第一道防線。結(jié)合實(shí)例分析，傳感技術(shù)的應(yīng)用主要以如下幾種方式呈現(xiàn)：

①一般情況下，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)主要是通過運(yùn)用傳感器做好信號的聚合，再在傳感器的作用下解析數(shù)據(jù)，雙管齊下，最終順利完成機(jī)械設(shè)計制造工作。

②數(shù)據(jù)信息一定程度上能否收集足夠的有效信息，有賴于機(jī)電一體化技術(shù)的良好運(yùn)用。在此基礎(chǔ)上，可以通過改變機(jī)器原有的應(yīng)用設(shè)置，來擴(kuò)大系統(tǒng)搜索范圍，從而可下達(dá)多種不同口令，利于提高任務(wù)完成的效率和精準(zhǔn)度。在此，以某切削設(shè)備個案為例，在設(shè)備整體運(yùn)作過程中，系統(tǒng)運(yùn)行的精準(zhǔn)度由于傳感技術(shù)的運(yùn)用得以提升，在檢測和確保一些關(guān)鍵器件例如轉(zhuǎn)速和溫度檢測等零部件的數(shù)值信息時，就需要發(fā)揮機(jī)電一體化的優(yōu)勢確定數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。

③現(xiàn)代機(jī)電化的發(fā)展應(yīng)用可以帶動傳感功率計算功能的提高，因此，工作人員應(yīng)當(dāng)更嚴(yán)格化、規(guī)范化地規(guī)劃與調(diào)整調(diào)度站，這樣更加有利于高效開展機(jī)械設(shè)計制造生產(chǎn)工作。

④提升生產(chǎn)作業(yè)精密程度的前提，是必須優(yōu)先做好傳感技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展工作，進(jìn)一步加深對核心部位的細(xì)化檢查工作有助于加快工作進(jìn)程，盡快調(diào)整磨合生產(chǎn)中的問題，最終在如期竣工的情況下盡善盡美地符合合作雙方的預(yù)期目的。

3.3監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計過程中存在的各種因素，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)作過程中出現(xiàn)一些問題，例如機(jī)器運(yùn)行過程中出現(xiàn)部件故障、原材料不足等，這些故障阻礙機(jī)械設(shè)計的整體進(jìn)程。因而，可以通過機(jī)電一體化，提高工作效率，更好得監(jiān)控機(jī)械設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，機(jī)電一體化還能精確檢測重點(diǎn)環(huán)節(jié)，保障機(jī)械設(shè)計工作的順利進(jìn)行。大多數(shù)情況下，監(jiān)控技術(shù)在機(jī)械制造過程中，能夠檢測設(shè)備的自動化技術(shù)，通過監(jiān)控發(fā)現(xiàn)并及時解決制造流程中出現(xiàn)的問題。舉例來說，監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于液壓系統(tǒng)選擇時，通過技術(shù)檢測相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際參數(shù)過大時，可以直接把問題數(shù)據(jù)投射在顯示屏上，有助于相關(guān)工作人員更快速確定故障位置及問題，有效解決問題。

3.4 動力設(shè)計的應(yīng)用

動力設(shè)計作為機(jī)械設(shè)計制造的基礎(chǔ)，是整個制造過程的重要部分，并且對機(jī)械設(shè)計制造整體過程起決定作用。現(xiàn)如今，節(jié)能環(huán)保是各行業(yè)能否得到長遠(yuǎn)發(fā)展的重要因素，對于機(jī)械設(shè)計制造業(yè)而言亦是如此。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于動力設(shè)計過程中，既能更及時有效地解決所存在的問題，又能促進(jìn)資源的合理利用，有助于減少企業(yè)成本增加經(jīng)濟(jì)效益。一般而言，液壓機(jī)是機(jī)械設(shè)計制造的首選，但是液壓機(jī)需要大量的能源提供動力，因而，必須節(jié)約在該環(huán)節(jié)上的能耗。而機(jī)電一體化能更精確地調(diào)控機(jī)械動力壓力，還能實(shí)時調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，以達(dá)到提高機(jī)械設(shè)計制造整體工作效率的目的，更好地體現(xiàn)動力設(shè)計的整體效果。

3.5 生產(chǎn)線的應(yīng)用

3.5.1 仿真應(yīng)用

機(jī)電一體化能對機(jī)械設(shè)計的最初建模階段進(jìn)行智能化監(jiān)測和控制，同時，該項(xiàng)技術(shù)還能增加仿真的價值。在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)電一體化通過計算整個制造過程中的能耗、工時和生產(chǎn)數(shù)量，及對管理、操作、調(diào)控調(diào)控加以整合，再通過信息技術(shù)進(jìn)行升級，進(jìn)而得出最佳生產(chǎn)模式。同時，通過將仿真技術(shù)和機(jī)械設(shè)計的組合，以確保該產(chǎn)業(yè)的仿真技術(shù)可視化，有助于技術(shù)人員進(jìn)一步掌握機(jī)械設(shè)計制造的整體過程內(nèi)容，并且有效提升生產(chǎn)效率。

3.5.2 機(jī)械應(yīng)用

在機(jī)械制造過程中，機(jī)電一體化更有益于光電技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際制造過程中，同時促進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)一步精確化和多樣化，保障整個工作流程的順利進(jìn)行。比如，將機(jī)電一體化技術(shù)引入飲料生產(chǎn)過程中，能夠達(dá)到整體操作過程的可視化，使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮。機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，還能夠?qū)δM電子技術(shù)、智能化技術(shù)等進(jìn)行綜合管理和整合，對機(jī)械設(shè)計制造的各個環(huán)節(jié)進(jìn)一步優(yōu)化，從而促進(jìn)機(jī)械設(shè)計制造效率的提升。

4? 結(jié)語

總體而言，將機(jī)電一體化技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計制造的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，能夠保障整個制造過程更加流暢，更好地解決機(jī)械制造中出現(xiàn)的問題。而且，機(jī)電一體化更好地保障機(jī)械制造的整體質(zhì)量，提高整個產(chǎn)業(yè)的工作效率，使得機(jī)械設(shè)計制造過程更加高效，促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)得到更加健康發(fā)展，也確保整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳耀華.機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（21）：246.

[2]劉雪晶.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（20）：10.

[3]楊鑫.機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2019（05）：86-87.