機械設計制造中機電一體化的應用研究

王雙濤 賈安鑫

河南衛華重型機械股份有限公司 河南長垣 453400

1 機械設計制造中機電一體化的應用優勢

在機械設計制造過程中，機電一體化技術的應用優勢主要體現在以下幾方面：第一科學技術實用性價值高。機電一體化具有極強的包容性，在實際運行過程中可以不斷內化與兼并其他適用性較高的技術，有助于促進企業實現從科技到生產力發展的過渡轉型目標幫助企業在激烈的市場競爭中占據有利地位。第二，覆蓋范圍廣。機電一體化技術具有良好的多樣性特征在我國各領域生產經營中均能起到重要促進作用。第三機械設備穩定效果強。機電一體化技術在機械設計制造實際應用過程中，不但能從源頭上控制各種意外事故的安全風險，保障技術人員的生命安全，還能充分發揮自身自動化水平高、靈敏度強的作用，促進機械設備效率水平進一步提升為企業產品生產質量提供可靠保障，進一步提高企業在社會上的影響力[1]。

2 機械設計制造中機電一體化技術應用

2.1 動力應用

機械設計制造中，機電一體化技術的實際應用范圍十分廣泛，體現在動力部分的應用效果，是機電一體化技術向機械設備運行中所需要的能量提供了充足的動能支持。機械設備需要消耗的能源極高，并且傳統的設備運行中由于能耗大、生產效率低等問題，導致綜合效益有限，因此設計和制造機械設備需要加強對設備能源消耗情況的有效控制。以液壓機為例，這是工業機械設備中十分典型的一個傳統設備，液壓機以液體為介質，實現能量的傳遞和運輸，達到壓制工藝的目標，在加工制造領域當中被廣泛運用。但是液壓機的能量中有70%的能量均沒有得到有效地利用，這在很大程度上降低了整體的液壓機生產和運行效率，能量利用率過低。運用機電一體化技術設計和生產液壓機，可以提高對設備運轉和壓力值等參數的有效控制，通過安裝額外的電子調速器，可最大程度地減少機械設備的能源損耗問題，將不同部件的實際效能充分的運用和發揮到機械設備的生產和運行活動中，提高動力效果，為我國建設資源節約型社會貢獻一份力量。

2.2 傳感器應用

機電一體化系統中，傳感器作為重要的構成部分，負責傳輸信息、保證信息的準確性，將系統中的各個信號和信息向不同的元件部位輸送，以此維護各元件的穩定運行。傳感器和機電一體化技術相結合，使執行系統和機械設備通信系統有機融合，提高了信息安全性，增快了數據傳輸的速度，大大提高了數據傳輸的準確率和綜合效率。以切削機械為例，其中包含多種零件，不同零件的生產質量均決定了整體的機械設備工作準確性。在原有的生產和設計模式下，工作人員采取人工控制的方式對零件的生產質量進行管控，準確性不足，而運用機電一體化技術，則可以檢測設備的驅動系統、溫度系統、回轉系統。發揮傳感器的靈敏效果，使機械控制系統中納入全部的工作參數，實現對機械設備的自動化控制，避免出現人為誤差的情況，大大優化了設備的性能質量[2]。

2.3 監控系統設計

機電一體化技術運用到機械的監控系統設計中，提高了機械制造生產的精準度，并且可以對機械工作具有實時的監督功能，幫助工作人員加強對機械工作狀態的了解和掌握。一旦發生機械故障信息，可以在第一時間內向操作人員傳輸數據信息，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。監控系統在機械設計中作為重要環節，應發揮自動排查故障和自動報警功能，運用機電一體化技術提高監控系統設計的性能，使自動報警系統和自動排查故障功能更完善，只需要在計算機中提前的輸入指令，便可以實現高效化、標準化、信息化的機械工作。機械設備的某一個系統發生故障問題時，監控系統快速地做出相應的預警反應，并且排查出系統故障問題，輔助工作人員發現故障、排除故障，保證機械設備的穩定安全運行。

2.4 數控設計應用

機械設計中廣泛地運用到了數控技術，將數控技術和機電一體化技術相結合，實現了機械制造與設計工作的創新改革。由于數控技術在機械設計制造中涉及到復雜、繁瑣的工藝流程和內容，因此可以利用機電一體化技術提高機械設計智能化處理的效率，解決數控系統設計中存在的不足缺陷和漏洞問題。例如，在數控機床的設計中運用自動換刀技術，可以配合CAD技術提高設備的使用效率，將機電一體化技術運用到機械設備的實際運行和生產中，均可以提高整體機械設計與制造的控制和管理效果。人工作業的成本投入減少，降低了機械設計制造工作的難度，減少了數控設計復雜工藝的設計、制造難度，促使我國機械設計制造產業水平的綜合提升，提高各設計和制造環節的整體水平[3]。

3 結語

綜上所述，現代科技快速發展的全新時代背景下，機電一體化技術作為必不可少的先進技術手段，被普及和運用到機械設計制造中。機電一體化技術是時代發展下的必然產物，發揮了自身的核心優勢價值作用，改變了我國的工業生產模式，推動了機械制設計制造的現代化、信息化建設進程。實現了對計算機技術的有效運用，提高了機械設計制造中各個生產單位之間的協調性，使我國的機械設備應用效率大大提高，值得人們繼續探索和研究[4]。