機電一體化技術在機械制造中的應用分析

何愛睿

（蘭州博文科技學院，蘭州 730000）

鑒于生產實際情況，伴隨著國內機械加工制造領域對于機電一體化相關技術開發和應用關注程度的顯著提升，機電一體化技術已經普遍應用在房屋建筑、機械產品加工制造等領域之中，加上此類技術應用的過程中需要配合互聯網相關的科技、電控相關技術和機械加工技術等多學科的理論知識，確保其同時具備綜合性能比較強的優勢。另一方面，機電一體化相關的技術實際應用發展水平的顯著提高也拉近了相關領域與廣大人民群眾日常生活及生產之間的關系，此類技術在應用的過程中不但可以顯著提升機械設計加工制造產品的最終品質，大幅度提升工業加工生產領域的生產效率，還可以為現代化城市經濟的長遠發展作出應有的貢獻。為此，持續提高機械工程領域的技術發展水平，詳細探索機電一體化技術的社會應用價值及生產方面的促進作用，現階段已經成為了國內機械加工行業后期的主要發展方向[1]。機電一體化相關技術如圖1所示。

圖1 機電一體化相關技術

機電一體化相關科技的優勢通常表現為如下3個方面：第一個方面為相關技術的科技含量更新提升的速度比較快，機電一體化技術具備相對比較強的包容性特點，可以確保機械裝備在操作中廣泛吸取其他行業的技術精華，進而有效幫助相關企業將先進的科學技術轉化為現實的生產力的重大目標；第二個方面為相關技術實際應用的領域非常廣泛，機電一體化相關技術具備顯著的綜合化及多元化的應用特點，有助于確保其在各個行業的生產應用過程中均可以取得優良的成果；第三個方面是機電一體化技術具備的穩定性比較強、自動化程度高、精度及靈敏度比較高的執行過程可以充分體現出相關機械設備的生產能力，最大限度上提升了相關企業實施產品加工生產管理過程的執行效率，有助于相關企業經濟效益的長遠發展。

1 機械設計制造過程中的機電一體化相關技術

1.1 交流電類型的傳動技術

與常規的直流類型的傳動技術相對比，交流類型的傳動技術具有非常顯著的優勢，不但表現為適應工況的程度、設備能夠承載的區間等層面，而且在工程實際應用的過程之中，此類技術還具備非常強的傳輸功能，可以顯著減弱信號在傳輸途中可能受到的外界環境的干擾，保證最大限度地提高信號傳輸過程的穩定性與可靠性。此外，為達到針對機械設計制造領域綜合管理能力的顯著提高，相關工程技術人員可以通過強化各個規劃設計部門內部之間溝通和交流的方式來增強電子信息科技和微電子技術的有限結合與實際應用，在全面提升機械加工設備穩定性和安全性的前提下，有助于符合相關產品在規劃設計品質等層面的實際需要[2]。

1.2 集成類型的制造加工技術

集成類型的加工制造技術通常是采用電腦設備為系統的基礎，依靠電腦程序軟件來實現針對各個規劃設計步驟及實際加工生產進程的虛擬化模擬、操作測試，進而可以在機械產品規劃設計的過程中最大限度地造成針對產品的設計、生產車間等有關部門員工的配合工作。而且因為此過程中經過前期高效、科學及精確的測試環節，相關工程設計人員能夠將新型的信息科技應用到機械產品的規劃設計過程之中，有助于全方位提升相關企業在加工原材料采購、加工成品的儲存、生產過程的管理等流程的自動化與信息化水平。同時集成類型的加工制造技術還具有增強資源進行共享的顯著優勢，既可以為機械加工設計制造過程帶來健全完整的管理體系架構，還能夠有效避免發生科技成果和實際產品規劃設計環節出現脫節的不利情況，為機電一體化相關技術的持續創新與發展工作作出應有的貢獻。

1.3 總線相關的技術

鑒于常規信號相關的控制技術已無法符合當今時代高速進步的機械設計領域的實際需求，所以總線相關的技術逐步成為相關工程技術人員對于機械裝備實施有效控制的關鍵方法，在工程實際的應用進程之中，工程技術人員借助適當的儀器和設備實施統一形式管理的模式來提高各種機械裝備的自動化控制水平與程度，而且目前相關總線的技術有助于增強各個機械制造生產流程之間的信息數據的傳送和溝通，有助于輔助相關工程技術人員造成對于整體系統的設計、生產環節的自動化及智能化管理，最大限度地提升機械加工制造領域的總體品質。

1.4 智能制造相關技術

所謂智能制造技術，屬于人工智能的范疇，一般集合了知識與智力。智能制造包括了智能制造技術與智能制造系統，該系統不但可以在工作過程中持續擴充知識數據庫，還具有自學的能力，并且能吸收環境信息，通過分析和判斷來規劃本身的操作。

智能化是制造業領域進行自動化及產業升級的必然發展方向。因此機電一體化相關的技術能夠為智能制造提供有力的支持。人工智能相關的技術和執行系統特別適合在制造業領域中應對非常復雜及不確定性比較強的各類難題。人工智能系統技術可以廣泛應用到設計、工藝規劃、生產過程調度和大型設備的故障診斷等領域。也可把神經網絡系統及模糊控制相關的思路等領先的信息化智能解決方案投入到制造業的各個環節之中。智能制造如圖2所示。

圖2 智能制造相關技術

2 機械設計制造過程中機電一體化技術的應用

2.1 機電一體化相關技術在系統動力總成環節的實際應用

因為機械加工制造設備需要依靠大量的電能來輸出足夠的動能，這種情況就造成常規的機械加工制造設備普遍存在能耗過大、加工效率比低的情況，所以在實施機械加工制造裝備設計工作的時候，必須全面把控相關裝備的能耗問題。一般來講，液壓機設備屬于一類比較常規的工業領域的機械傳動裝置，盡管此類設備可以把液體物質作為媒介來造成傳遞能量實施壓制操作的效果，在機械加工行業內取得了非常普遍的實際應用，不過鑒于工業領域的實際情況不難發現，液壓機裝置僅有35%左右的能量利用效率，這種情況在很大程度上制約了工程技術人員對于系統綜合生產效率的改進和提升[3]。

2.2 機電一體化相關技術在傳感器設計制造過程中的使用

在機電一體化相關技術的發展過程中，其中重要參數信息的傳輸工作必須由傳感器完成，這就要求要把相關控制系統內部的各種類型數據信息輸送至其所對應的電子元器件，與此同時還必須確認相關電子元器件可以處于正常工作狀態。基于此，機械設計相關工程技術人員將機電一體化相關技術使用在傳感器規劃設計過程中，可以完成機械設備通信及控制單元執行系統的合理結合，確保該設備具有高速重要參數信息傳輸、數據信息安全存儲及大幅提升傳輸準確效率的技術特點。所以，機械設計相關工程技術人員一旦把機電一體化相關技術使用在傳感器規劃設計制造的過程中，就能夠借助其強靈敏度的傳感器實現機械裝置旋轉系統、動力系統及溫度控制系統的實際檢測，實現針對機械設備的自動化控制。傳感器如圖3所示。

圖3 傳感器

2.3 機電一體化相關技術在監控系統規劃設計過程中的使用

機電一體化相關技術除了可以行之有效地提高機械加工制造產品的精度，還能夠達成即時監控機械設備運行的目的，有益于確保機械工程制造現場操作相關技術人員能夠充分掌握并且監控機械設備運行狀態的同時，也可以在第一時間把故障數據信息進行實時傳遞，進而在最短的時間內解決針對安全隱患的處理，最大限度地減少由設備機械故障所造成的不利影響，基于此，機械設計相關工程技術人員在機械設計過程中增加了智能監控系統，是為了確保該系統具有故障信息自動報警及故障自動排查的功能。當中自動報警系統可以完成針對機械設備內部其余輔助運行系統的監控工作，有益于在相關智能控制系統發生機械故障的過程中，能夠在最短的時間內發出預警信息，能夠確保相關機械設備的真實使用品質獲得最大限度的提高。

2.4 機電一體化相關技術在數控設計過程中的使用

現階段，因為數控編程加工技術在數控機床等機械設計過程中具有非常廣泛的應用，該技術有益于確保機械加工制造行業的創新與升級，然而繁雜制造加工流程在某種程度上制約了數控加工技術的發展與進步，基于此，在最短的時間內達成機電一體化相關技術在數控加工規劃設計過程中的使用，可以最大限度地解決某些數控裝置內部由前期設計原因導致的各種漏洞的狀況，實現機械規劃設計的智能化解決方案，最大限度地滿足國內現階段機械設計及其自動化技術水平的需求。比如，機械設計相關工程技術人員能夠把自動快速換刀相關技術使用在數控加工機床的規劃設計過程中，在大幅提高相關機械裝置工作效率的同時，確保CAD（計算機輔助設計）技術的全方位跨行業的發展與運用。基于此，不管是在機械裝置進行加工制造環節還是在實際工作環節，機電一體化相關技術都可以最大限度地體現出優良的產品把控及項目管理功能，行之有效地降低了機械加工相關工程技術人員進行機械制造相關工作的難度系數。數控加工技術如圖4所示。

圖4 數控加工技術

3 提高機電一體化相關技術使用品質的研究

伴隨著國內機電一體化相關技術和廣大人民群眾日常生產及生活的聯系越來越緊密，為了最大限度地滿足機電一體化相關技術越來越高的使用品質技術需求，機械設計相關工程技術人員必須逐步高度關注重相機械設備的日程管理工作，在強化機械設計制造理論研究的同時，必須持續創新，并且做好相關裝置具體功能技術特性及實際使用的科學合理結合，有益于確保國內機電一體化相關技術的高速發展進步。與此同時，機械設備相關技術管理工程師還必須借助相關行業技術法規及標準的認真研究來提升相關機械設備的引用品質，為徹底解決機械裝置使用不合理、不能夠按照相關技術要求進行周期性維護及技術參數選擇不科學等狀況提供有利幫助，進而可以應用科學合理的使用范圍及相關重要技術參數指標充分體現出機械設備的真實運行價值。逐步增加投入機械設計及加工技術的科研資金，爭取在最短的時間內達成針對機電一體化相關技術使用品質的提高，對于國內機械設計制造行業的健康發展起到非常關鍵的促進作用。

4 結束語

綜上所述，現階段國內很多機械工程相關項目都朝向高安全穩定性及高品質的方向發展進步，為了最大限度地滿足機械設計相關工程技術人員及機械加工與制造相關技術在當代國民經濟建設過程中的真實需要，機械加工制造相關企業在持續創新升級計算機輔助設計技術及將機電一體化技術進行完善的同時，還需借助培養機械設計相關工程技術人員的職業素養、安全降本理念，從而能夠最大限度地提升相關機械設備的工作效率，為機械加工制造相關企業經濟效益的可持續發展打下堅實的基礎。