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机械设计制造中机电一体化的应用研究

2021-12-14刘继媛

内燃机与配件 2021年1期
关键词:制造机电一体化机械

刘继媛

摘要:我国的科学技术飞速发展,在社会各个行业领域中均得到了广泛的普及和运用,机械设计制造业中加大了对机电一体化的探索和研究,提高了机械设计制造的整体水平和生产效率。机电一体化直接影响着机械制设计制造的综合水平和最终效率,实现了信息、机械、电子等技术的有机融合。本文对机械设计制造中运用机电一体化的优势进行了探讨,结合机械设计制造中机电一体化技术分析,提出了机械设计制造中机电一体化技术应用研究。

Abstract: The rapid development of science and technology in our country has been widely popularized and used in all sectors of society. The mechanical design and manufacturing industry has increased the exploration and research of mechatronics, which has improved the overall level of mechanical design and manufacturing. Productivity. Mechatronics directly affects the comprehensive level and final efficiency of mechanical design and manufacturing, and realizes the organic integration of information, machinery, electronics and other technologies. This article discusses the advantages of the use of mechatronics in mechanical design and manufacturing, combined with the analysis of mechatronics technology in mechanical design and manufacturing, and puts forward a research on the application of mechatronics technology in mechanical design and manufacturing.

關键词:机械;设计;制造;机电一体化;应用

Key words: machinery;design;manufacturing;mechatronics;application

中图分类号:TH16;TH122                            文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2021)01-0220-02

0  引言

我国的现代化社会经济发展中,工业作为支柱型产业,其发展情况对于国家整体的经济实力和社会建设起着决定性的作用。由于现代化社会对于机电技术的水平提出了更高的要求,因此机械设计制造有必要引进先进的机电一体化技术,提高机械设计与制造的综合水平和整体生产效率,为机械设计制造行业的未来发展提供切实的保障。强化我国的工业生产能力和综合实力,推进我国的现代化社会建设进程的深入发展。

1  机械设计制造中运用机电一体化的优势分析

机电一体化技术在机械设计制造的过程中发挥了其自身的多重优势作用,实现了多元化的机电一体化技术应用模式,体现在了机械设计、制造环节的各个方面,不仅兼顾了产品的安全性和实用性,同时提升了产能的可操控性。机电一体化技术在机械设计制造中具有较高的安全性优势,尤其是在制造、安装、操作等过程中,均可以改变传统的人工方式,用机械化的方式提高各个环节的工作质量。减少了投入到传统人工方式中的作业人员人力成本,并且提高了整体的智能化操作水平,构建起智能化、自动化的机械设计制造新模式。针对设备运用期间可能发生的问题,运用机电一体化技术可以及时的调整其中的各个环节,结合实际的机械设计制造生产需求,最大程度的保证生产安全[1]。不仅如此,机电一体化技术的集成优势十分明显,应用范围广泛,经由机电一体化处理后,机械设计和制造产品各项性能均有所提高,并且简化了机械设计和制造的过程,强化了机械设计制造技术的综合水平。机电一体化技术是可持续发展理念下的先进技术手段,对原有的机械设计制造技术展开了更进一步的完善和优化,其环保性、节能性更强。将机电一体化技术运用到不同环节的机械制造中,有针对性的优化各项技术效果,发挥了机电一体化技术的巨大优势,使机械设计制造产业发生了巨大的进步和改变[2]。

2  机械设计制造中机电一体化技术分析

2.1 集成制造技术

机械设计制造中的机电一体化技术应用范围十分广泛,其中的集成制造技术对于机械加工的全过程起着重要的作用,实现了机械加工过程的自动化、集约化。设计和生产设备的过程中,必须要从前期的设计基础阶段做好充足的准备工作,包括准备原材料、明确生产流程和产品产出等环节,制定切实可行的管理制度。机电一体化下的机械设计制造,整个生产工作加工流程的自动化水平提高,在前期的设计和生产阶段可以运用计算机模拟系统和相关应用,动态演示整个生产流程,并且优化程序设计和录入环节,模拟出不同部门的生产过程,获取精确的数据信息。提高测试数据的准确性,实现了机械设计制造的集成化和现代化模式,为机械设计制造全过程的自动化夯实基础[3]。

2.2 总线技术

总线技术指的是组合起多种仪器设备后,实现统一的管理和应用,同类别的设备可以采取总控和分控相结合的管理模式,达到对同类设备高效管理的目的,构建起闭合管理的生产车间管理形式。总线技术下,机械设备的生产模式从技术层面发生了全方位的改变,提高了系统化控制的效果。在传统的人工管理和监测模式中,整体的管理效率较低,而运用总线技术创新了计算机管理的模式,可以汇总整个车间的设备运行情况,提高了设备的统一性和集中性。降低了人力资源成本的投入,减少了对人工管理和监测的依赖,总线技术将指令下达以及信息收集等各个环节构建成一体,在信息交互的模式下,完成监测和控制设备的任务。由此,机械设备和计算机技术之间的结合更加的紧密,大大提高了机械设计制造的整体效率[4]。

2.3 交流传动技术

交流传动技术指的是双向传动信息的技术,机电一体化运用下的机械设计制造对于電子信息传输要求较高,需要电子信息传输过程十分流畅、准确。为了实现产能的升级和优化,必须要运用到双向传动技术,提高对整体的全面布局效果,增强信息传输的质量和效率,强化信息传输的准确性和流畅性。以内燃机生产环节为例,其中涉及到多个部门的协作,才能够完成生产工作,包括原料供应、产品组装等,需要不同的车间企业部门之间进行良好的协同作业,由此保证内燃机生产的综合效率和良好质量。运用计算机技术和微电子技术,实现机械设计制造,整体操控性能的提升,在交流传动技术下加强了不同部门人员之间的协作和交流效果,提高了机械设计制造的机电一体化水平[5]。

3  机械设计制造中机电一体化技术应用

3.1 动力应用

机械设计制造中,机电一体化技术的实际应用范围十分广泛,体现在动力部分的应用效果,是机电一体化技术向机械设备运行中所需要的能量提供了充足的动能支持。机械设备需要消耗的能源极高,并且传统的设备运行中由于能耗大、生产效率低等问题,导致综合效益有限,因此设计和制造机械设备需要加强对设备能源消耗情况的有效控制。以液压机为例,这是工业机械设备中十分典型的一个传统设备,液压机以液体为介质,实现能量的传递和运输,达到压制工艺的目标,在加工制造领域当中被广泛运用。但是液压机的能量中有70%的能量均没有得到有效的利用,这在很大程度上降低了整体的液压机生产和运行效率,能量利用率过低。运用机电一体化技术设计和生产液压机,可以提高对设备运转和压力值等参数的有效控制,通过安装额外的电子调速器,可最大程度的减少机械设备的能源损耗问题,将不同部件的实际效能充分的运用和发挥到机械设备的生产和运行活动中,提高动力效果,为我国建设资源节约型社会贡献一份力量[6]。

3.2 传感器应用

机电一体化系统中,传感器作为重要的构成部分,负责传输信息、保证信息的准确性,将系统中的各个信号和信息向不同的元件部位输送,以此维护各元件的稳定运行。传感器和机电一体化技术相结合,使执行系统和机械设备通信系统有机融合,提高了信息安全性,增快了数据传输的速度,大大提高了数据传输的准确率和综合效率。以切削机械为例,其中包含多种零件,不同零件的生产质量均决定了整体的机械设备工作准确性。在原有的生产和设计模式下,工作人员采取人工控制的方式对零件的生产质量进行管控,准确性不足,而运用机电一体化技术,则可以检测设备的驱动系统、温度系统、回转系统。发挥传感器的灵敏效果,使机械控制系统中纳入全部的工作参数,实现对机械设备的自动化控制,避免出现人为误差的情况,大大优化了设备的性能质量[7]。

3.3 监控系统设计

机电一体化技术运用到机械的监控系统设计中,提高了机械制造生产的精准度,并且可以对机械工作具有实时的监督功能,帮助工作人员加强对机械工作状态的了解和掌握。一旦发生机械故障信息,可以在第一时间内向操作人员传输数据信息,帮助操作人员处理隐患问题,将故障所造成的损失和不良影响降到最低。监控系统在机械设计中作为重要环节,应发挥自动排查故障和自动报警功能,运用机电一体化技术提高监控系统设计的性能,使自动报警系统和自动排查故障功能更完善,只需要在计算机中提前的输入指令,便可以实现高效化、标准化、信息化的机械工作。机械设备的某一个系统发生故障问题时,监控系统快速的做出相应的预警反应,并且排查出系统故障问题,辅助工作人员发现故障、排除故障,保证机械设备的稳定安全运行。

3.4 数控设计应用

机械设计中广泛的运用到了数控技术,将数控技术和机电一体化技术相结合,实现了机械制造与设计工作的创新改革。由于数控技术在机械设计制造中涉及到复杂、繁琐的工艺流程和内容,因此可以利用机电一体化技术提高机械设计智能化处理的效率,解决数控系统设计中存在的不足缺陷和漏洞问题。例如,在数控机床的设计中运用自动换刀技术,可以配合CAD技术提高设备的使用效率,将机电一体化技术运用到机械设备的实际运行和生产中,均可以提高整体机械设计与制造的控制和管理效果。人工作业的成本投入减少,降低了机械设计制造工作的难度,减少了数控设计复杂工艺的设计、制造难度,促使我国机械设计制造产业水平的综合提升,提高各设计和制造环节的整体水平[8]。

4  结论

综上所述,现代科技快速发展的全新时代背景下,机电一体化技术作为必不可少的先进技术手段,被普及和运用到机械设计制造中。机电一体化技术是时代发展下的必然产物,发挥了自身的核心优势价值作用,改变了我国的工业生产模式,推动了机械制设计制造的现代化、信息化建设进程。实现了对计算机技术的有效运用,提高了机械设计制造中各个生产单位之间的协调性,使我国的机械设备应用效率大大提高,值得人们继续探索和研究。

参考文献:

[1]刘畅.机械设计制造中机电一体化的运用分析[J].内燃机与配件,2020(18):165-166.

[2]员园园.机械设计制造中机电一体化的应用分析[J].内燃机与配件,2020(14):198-199.

[3]路全新.机械设计制造中机电一体化的应用[J].装备制造技术,2020(07):196-197.

[4]刘亮.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].价值工程,2020,39(11):252-254.

[5]张杰.机械设计制造中机电一体化的应用分析[J].科学技术创新,2020(10):148-149.

[6]郑洁.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].当代化工研究,2020(05):69-70.

[7]岑燊.浅析机械设计制造中机电一体化的应用[J].内燃机与配件,2020(02):189-190.

[8]刘伟强.浅析机械设计制造中机电一体化的应用[J].内燃机与配件,2019(24):215-216.

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