引言
机电一体化技术在机械设计制造中的应用,一方面,机电一体化技术能够有效提高机械设计与制造的生产效率,在生产技术水平方面有着巨大的提升空间。另一方面,还能够有效节省社会与自然资源,提高其绿色化生产水平。
1机械设计制造中机电一体化基础技术的分类
1.1集成制造技术分析
机电一体化技术当中,集成制造技术主要是指借助计算机系统来进行人力。生产控制与各项生产管理的集成化,使之形成整体,针对原材料、生产工艺、产品出货全流程进行一体化控制。目前,在机械设计制造领域已基本实现了信息化与自动化发展,但其中仍然存在一部分自动化孤岛的问题。
1.2变流传动技术分析
交流传动技术有着较为明显的高承载性、高适应性以及高稳定性特点,其能够有效抑制外界信号所产生的干扰影响。而且借助于电力电子与微电子技术的有效应用,能够提高交流传动技术的应用效果,从而整体上提高机械设计制造相关设备运行的安全性。
1.3现场总线技术分析
现场总线技术主要是指利用集中化控制系统来进行机械设计制造当中所应用各项设备、仪器仪表的信息采集和传递,其能够应用在机械设计制造自动化与过程自动化等多个领域的现场智能仪器设备,属于一项良好的通讯网络技术。以往信号传输方式主要是采用有线电缆传输,不但需要提前进行大量缆线的敷设,同时也存在很高的安全隐患。而现场总线技术则可以借助于无线网络实现机械设计制造相关设备信息的双向快速传递,提高了信号的传输速度和利用率。
2机械设计制造中机电一体化技术的应用
2.1在传感设备中的应用
机电一体化系统当中所应用的传感器担负的是进行信息传递的功能作用,其不但能够实现系统当中多类信号的采集和输送,同时还能确保不同元件都能够按照正常的程序来运行。所以,机电一体化技术在传感器当中的应用,可做到机械设备、通信系统与执行系统之间的协调配合,提高信息的传输速度和信息传输安全,提升讯息传输的准确率。
2.2在动力部件中的应用
机械设计制造过程当中所应用的机械设备往往需要借助大量的能源来保持稳定的动能,这就意味着传统机械设备往往能耗较大,但其生产效率较低。所以,在机械设备设计与制造时,需注重控制设备能源的消耗问题。例如汽车制造生产过程当中,所使用的液压机是一种相对较为传统的机械设备,液压机主要是以液体来做为介质进行动能传递,从而实现压制工艺的运行,但液压机运行过程中有近30%的能量利用率限制了整体生产的效率,而采用机电一体化技术进行压机操控则能够实现利用额外电子调速器来提高设备的转速与压力值等相关参数的控制精度,从而最大程度上降低设备运行的能耗,而且对汽车部件的加工效果,以及整体效率都有着大幅度的增长。
2.3在数控设计中的应用
数控设计大多数是应用于数控机床等机械设计当中,能够从技术层面促进机械制造领域的创新改革,但其整体工艺流程相对较为繁琐,执行效率较低,这也对数控技术整体发展和技术水平的提升产生了一定的限制。所以,利用机电一体化技术在数控设计当中的应用,能够有效解决部分数控系统设计所存在的缺陷问题,从而实现机械设计的智能化处理。
2.4在监控系统中的应用
机电一体化技术在机械设计制造领域当中的应用,除能够发挥其提高生产制造精度优势之外,还可以针对机械设计制造相关设备运行状态以及生产加工实际进行实时的监控。借助于监控设备,能够仔细监测整个生产制造过程当中机械设备运行的状态和参数数据,并及时发现其中异常状态,将所采集的故障信息快速传递给操控系统,并对技术人员发出预警,使技术人员能够在最短时间内进行故障问题的诊断和排除,降低故障发生率,同时也能够减少由于故障而引发的不良影响。其主要发挥功能作用的部分是自动报警系统以及故障排查系统,自动预警系统可实现针对机械内部系统的运行,一旦发现故障隐患,可快速做出反应。而故障排查功能则需要技术人员提前输入相关程序指令,利用高效化与标准化的系统运行来充分提高运行问题的处理效率。
2.5在产品开发中的应用
在现代信息技术、智能化技术与先进科技智能化设备的广泛应用下,人们的生活方式逐渐发生了巨大的变化,其现代化功能越来越完善,而在这个过程当中,传统工程机械设计制造产品已经逐渐无法满足当前人们的消费需求,对于工程机械产品的开发,也逐渐向着智能化方向迈进。而通过机电一体化技术在机械设计制造产品开发当中的应用,能够有效提高这些产品种类和性能以及功能的丰富化,结合当前市场实际、发展动态和具体要求,设计和开发出具备特定性能与功能的现代化产品。
3机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化的发展
对于计算机未来的发展而言,人工智能必然是其新的研究领域,同时也是智能制造未来的发展趋势之一。机械设计制造智能化水平也会越来越高,从而能够根据机械设计制造相关操作需求,融合人工智能技术来实现操作者思维和操作逻辑的模拟,实现智能化操控。我国部分经济较为发达地区的机械设计制造企业已经逐步开始着手进行生产线智能化技术的应用实验。其引进了智能操作臂来进行配件的组装,这种人工智能技术能够具备一定的自主获取信息、分析信息和逻辑判断信息,以及自主决策并生成操作指令的功能,甚至可以具备自主学习的功能,能够大大提升机械设计制造产品生产效率。而且可以针对设计图纸当中所存在的一些错误进行自动修正,从而提高机械设计制造的精度,这对于中国制造恢弘目标的制定来讲,智能化必然是其未来发展的趋势和方向之一。
3.2绿色化的发展
经济与技术水平的不断进步下,对能源与资源的消耗量也急剧增长,同时对生态环境也产生了一定的污染影响。为此,国家积极提出节能、降耗、减排等环保理念,并大力提倡节能技术的研究,如今,节能降耗已经成为我国工业制造业未来发展当中必不可少的一项重点考虑因素。而机械设备当中对于机电一体化技术的应用也得到了一些节能效果,但其并不意味着机电一体化已经是绿色化发展方向的全部,未来机电一体化技术应用下的机械设计与制造相关设备,不但能够发挥其强大性能以及智能化优势,帮助企业实现材料的最大化利用和能源与资源的节约,同时还能够借助其强大的自动化功能来解放大量的人力资源和经济成本。但要想达到这一效果,还需要在设计环节充分运用新材料、新工艺,加大环保材料的应用和可回收与可再利用材料的使用研究,这也是机械设备未来发展的方向之一。
4结束语
综上所述,机电一体化技术在机械设计制造中的应用中需要明确机电一体化基础技术分类,结合自身生产实际,寻找到更为符合自身实际需求的机电一体化技术应用方法,从而为机械设计制造行业的发展提供有力的技术支持。本文探讨了机电一体化技术在机械设计制造中的应用,以供参考。
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