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

1、    機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究    李敏摘 要：機(jī)電一體化是新興的技術(shù)，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮極其重要的作用。在生產(chǎn)企業(yè)中，它依托于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行。為了提升工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，相關(guān)工作人員有必要強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化研究與創(chuàng)新應(yīng)用?；诖?，本文闡述了機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)，分析了機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;機(jī)電一體化;實(shí)際應(yīng)用doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.19.117工業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，而機(jī)電一體化是應(yīng)用于現(xiàn)代工廠的重要技術(shù)，融合了多種新興技術(shù)，例如：微電子技術(shù)、信息技

2、術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、編程技術(shù)等，集成了大規(guī)模的電路與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能，促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，其應(yīng)用全面提升了整體機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的效率、質(zhì)量。1 機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)1.1 集成制造技術(shù)計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)把人、生產(chǎn)控制、管理融合為一個(gè)整體，從而對(duì)原料、機(jī)械生產(chǎn)、產(chǎn)品出貨全流程的控制。從目前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展形勢(shì)分析，機(jī)械領(lǐng)域已總體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、信息化發(fā)展，然而，“自動(dòng)化孤島”問題依然普遍存在，隨著科技的發(fā)展，還需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的共享，以便規(guī)范化地管理生產(chǎn)流水線。1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)可以為控制室中的各類儀表、設(shè)備的信息傳播帶來支持，經(jīng)常應(yīng)用于制造自動(dòng)化、過程自動(dòng)化、樓宇

3、自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能儀器實(shí)現(xiàn)良好的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。以往的信號(hào)傳輸方式越來越不適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展要求，而現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備各類信息的雙向傳輸，極大地提升了信息的利用率。1.3 交流傳動(dòng)技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性、承載性、穩(wěn)定性，可更好地抵抑外界信號(hào)帶來的干擾。同時(shí)，電力電子、微電子技術(shù)的有效應(yīng)用，可為交流傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用提供有力的支持，增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備的安全性能。2 機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用2.1 數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)廣泛用于機(jī)械設(shè)備，例如：數(shù)控激光加工、數(shù)控齒輪、數(shù)控火焰切數(shù)控的機(jī)床等，均融合了多種工藝。上述設(shè)備的有效應(yīng)用，為現(xiàn)代企業(yè)制造機(jī)械設(shè)備提供了支持，可自動(dòng)地完成換刀、轉(zhuǎn)臺(tái)、

4、主軸頭的旋轉(zhuǎn)等操作，讓工業(yè)生產(chǎn)的智能化程度越來越高，同時(shí)提升了生產(chǎn)效率。例如：德國(guó)西門子880系統(tǒng)控制軸的應(yīng)用，推動(dòng)了cam、cad技術(shù)朝向更加實(shí)用的方向發(fā)展，數(shù)控軸高達(dá)24軸。前期生產(chǎn)中，系統(tǒng)往往針對(duì)簡(jiǎn)單的技術(shù)，隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用頻率加大，為智能化生產(chǎn)提供了可能。數(shù)控技術(shù)能夠促進(jìn)人工智能技術(shù)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的發(fā)展。2.2 動(dòng)力設(shè)計(jì)機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)備動(dòng)力設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，旨在節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率。以往的工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中需要大量的能耗，生產(chǎn)的效率整體偏低，制約了企業(yè)的發(fā)展。一般情況下，在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造期間，一定要仔細(xì)地分析能耗問題。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地降低能源消

5、耗，提升設(shè)備的動(dòng)力水平。以液壓機(jī)為例，它是一種較為傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備，需要較高的能耗，能量的利用率偏低。在以往的工程設(shè)備中，液壓機(jī)的生產(chǎn)率非常低，能量的利用率不超過1/3。而在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，在液壓挖掘機(jī)內(nèi)裝有電子調(diào)速裝置，可讓相關(guān)的設(shè)備按照實(shí)際情況自動(dòng)地調(diào)節(jié)壓力、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，從而降低設(shè)備的能源消耗。此外，大部分機(jī)械設(shè)備應(yīng)用柴油，可在柴油機(jī)上安裝電子調(diào)速裝置，柴油機(jī)能夠適時(shí)調(diào)整工作方式，以達(dá)到提升效率的目的。2.3 傳感器在機(jī)電一體化技術(shù)中，傳感器是重要的信息傳輸裝置，可把各類系統(tǒng)的不同信號(hào)有效地傳輸于各個(gè)元器件，且啟動(dòng)元器件展開相應(yīng)的工作。利用傳感器技術(shù)進(jìn)行信息的傳輸

6、，讓數(shù)據(jù)更安全、快捷地得到傳遞，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，極大地減小了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`差。在此期間，傳感器系統(tǒng)不僅需要依托于集成化的通訊技術(shù)，還要實(shí)現(xiàn)與執(zhí)行系統(tǒng)的融合，讓信號(hào)傳輸于某個(gè)指定的位置，并自啟元件，完成動(dòng)作指令。例如：在一些切削機(jī)械中，機(jī)電一體化的應(yīng)用可提升傳感器檢測(cè)的敏感度。對(duì)于運(yùn)行中的機(jī)械設(shè)備，檢測(cè)的時(shí)候一般要對(duì)軸承、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、溫度、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)等加以檢測(cè)。另外，所制造的裝置的精度等可以及時(shí)傳遞到機(jī)械控制系統(tǒng)，從而對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)性地監(jiān)控。2.4 監(jiān)控系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候，極易發(fā)生某些緊急問題，例如：設(shè)備突然發(fā)生故障、原料供應(yīng)不足等。此時(shí)，機(jī)械設(shè)備應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，如：停止運(yùn)行，

7、以免增加安全隱患。為了讓機(jī)械設(shè)備及時(shí)做出相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，一定要不斷地優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)查出故障，自動(dòng)解決某些問題。機(jī)電一體化技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在自動(dòng)報(bào)警和故障診斷和處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。利用自動(dòng)報(bào)警技術(shù)，故障診斷和處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械傳感和液壓系統(tǒng)的有效監(jiān)控。萬一機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)均會(huì)自動(dòng)地查找故障部位，且初步地確認(rèn)故障方位、種類，及時(shí)發(fā)現(xiàn)警報(bào)信號(hào)，讓工作人員第一時(shí)間采取必要的檢修措施。監(jiān)控系統(tǒng)的故障警報(bào)工作原理：在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部安裝一套標(biāo)準(zhǔn)化的有關(guān)機(jī)械設(shè)備的本體構(gòu)造以及各個(gè)組件參數(shù)的裝置。機(jī)械設(shè)備在日常運(yùn)行中，可把各個(gè)元件的詳細(xì)情況傳輸于信息系統(tǒng)，通

8、過監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其有效地監(jiān)督與控制，且與正常的參數(shù)對(duì)比。若存在較大的差異，則會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，以免故障的影響蔓延。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用提升了設(shè)備?的工作效率，控制了機(jī)械設(shè)備損壞的概率，提高了機(jī)械設(shè)備的使用性能。3 結(jié)束語總之，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用使機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到更好地融合。這種高新技術(shù)在工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中的有效應(yīng)用，可以大幅度地提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展提供更多的技術(shù)支持。參考文獻(xiàn)：1吳傳全.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐探討j.南方農(nóng)機(jī)，2018（13）：186-187.2郝源.機(jī)電一體化化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用探析j.設(shè)備管理與維修