机械设计制造中机电一体化的应用研究
赵立忱
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赵立忱,. 机械设计制造中机电一体化的应用研究[J]. 中国机械研究,2021.4. DOI:10.12721/ccn.2021.157040.
摘要: 制造业为现代生活提供物质支撑,而机电一体化技术是制造业实现机械化和自动化的关键技术,在我国的现代化历程尤其是工业技术的发展进步中发挥着重要的作用。引用先进的机电一体化技术已成为顺应时代发展趋势的必然结果。基于此,本文通过分析了机械设计制造中机电一体化的应用优势、机械设计制造中机电一体化的应用技术。
关键词: 机械设计制造;机电一体化;应用策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157040
基金资助:

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。目前我国的制造业整体很强,但仍然存在发展模式过于传统化、生产污染大、材料利用效率低下、智能化程度不高、信息化水平不强、产品质量和生产效率不能满足市场需要等一些问题。机电一体化作为一种新型技术,不但能突破传统人为操控机械设备的局限性,最大限度上降低人力资源损耗,还能从宏观角度出发明确机械设计制造发展的方向与定位,更深层次地优化与完善机械设计制造体系,有效提高机械制造工程的运行效率与水平。

1机械设计制造中机电一体化的应用优势

1.1有利于实现产品小型化

产品的小型化是现在机械设计制造的重点方向,应用了机电一体化技术,机械设备往往可以节约出为控制系统、人为干预而预留的大量空间,使机械产品具有体积小、重量轻的特点。尤其是现在电子技术的不断进步,已经可以实现超高规模电路的芯片制造,进一步为机械产品的小型化奠定了基础。在这样的技术条件下,可以使机械设备结构得到优化、其重量和体积被有效控制,有利于在有限空间内实现更多的机械设备协同,实现较大规模化的生产制造。

1.2有利于实现较强生产能力

应用机电一体化的设备可以具有非常高的自动化程度,自动地完成设定好的操作,同时将很多原本由操作人员做出的判断交由计算机控制系统负责,针对环境的变化和材料特征快速做出反应。在加快了生产速度的同时,机械设备的自动化操作还保证了产品几乎具有完全相同的生产环境和性能指标,能够有效避免人为因素造成的产品差异,消除了误差对产品性能造成的影响,有利于实现较强生产能力。

1.3有利于保证产品安全性能

机电一体化设备可以应用于电磁学、光学、电学、光电学技术,在机械控制中引入传感器取样、处理器分析、控制器管理、机械设备反应等机制,减少了个环节中操作人员的参与,将一些原本容易产生的人为因素造成的安全隐患排除。由于机电一体化设备在一定程度上具备随时自检和危险警告的能力,一旦出现危及安全的故障或突发情况,都可以及时处置应对,有利于保证产品的安全性能。

2机械设计制造中机电一体化的应用技术

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。

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。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。

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电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。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。

3机械设计制造中机电一体化的应用技术

3.1应用于动力源

机械设备在应用过程中原本就需要耗费大量动力源,不仅会导致传统设备出现能源浪费现象,还可能造成机械设备生产效率整体处于偏低状态,这就要求相关技术人员在机械设计制造过程中必须实时了解与掌握机械设备的能源损耗程度。采取有效措施将机电一体化技术与液压机相结合,采用额外安装电子调速器的方式调控压力值等参考指标,进而强化机械设备对内部参数的管控力度,从源头上降低机械设备损耗过度的风险,真正将机械设备内部各构件的最大化作用全面体现出来,在响应我国节能减排号召的同时改善生态环境污染现状。

3.2应用于传感器

在机电一体化实际应用过程中,传感器充当信息传输的重要角色,不但需要将运行系统中的信号信息传输到机械工程内部不同构件中,还必须为各构件的有序运行提供基本保障。针对于此,相关技术人员可以将机电一体化技术与传感器进行融合应用,进而促进机械设备中通讯系统与执行系统实现相互协调和统一的目标,促使其具备灵活性强、数据信息安全性高、信息传递准确性高的特点。基于此,相关技术人员必须充分认识到机电一体化技术对传感器的实用性效能,利用具有较强灵敏度的传感器实现机械设备中回转系统、驱动系统以及温度系统的实时检测工作,并将机械设备内部涉及到的各项参考指标传输到总控制系统中,整体推动机械设备朝着半自动化与自动化方向稳步发展。

3.3应用于监控系统

在机械设计制造中应用机电一体化技术时,即有助于提高机械设备生产的精确度和效率,还能实时监测机械设备的运行效果,无形中减轻相关技术人员的工作负担,帮助技术人员全面了解与掌握机械设备运行效果,并将机械设备运行中出现的故障问题及时反馈给技术人员,有助于技术人员快速排查机械故障的发生原因,从而有针对性地制定故障问题解决方案,真正将机械设备的安全隐患扼杀在源头中,有效降低设备故障带来的各种消极影响。因此,在机械设计制造过程中,相关技术人员应结合企业实际经营情况合理安装监控系统,促使其充分发挥自身自动报警、快速排查故障的作用。

结束语

综上所述,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.

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