李國峰
摘要 在科學技術不斷發(fā)展的過程當中,機電一體化技術在我國獲得了快速的發(fā)展,并在多個領域、行業(yè)當中得到了應用。在機械設計當中,機電一體化技術具有著較高的應用價值,做好其應用把握十分關鍵。在本文中,將就機械設計制造中機電一體化的應用進行一定的研究。
關鍵詞:機械設計制造;機電一體化;應用;
1 引言
在我國工業(yè)進程不斷推進的情況下,行業(yè)在發(fā)展當中對于創(chuàng)新技術的應用具有了更高的要求。其中,機電一體化是機械化生產與計算技術間的科學結合,能夠有效實現(xiàn)機電制造、設計效率水平的提升。該技術的出現(xiàn),對于我國機械設計制造的發(fā)展起到了十分積極的作用,且為建設智能生產線打下了基礎,具有較高的應用價值。
2 機電一體化優(yōu)勢
在機械設計制造中,機電一體化的應用優(yōu)勢有:第一,生產安全。在具體應用當中,機電一體化體現(xiàn)出了計算機技術與信息系統(tǒng)的優(yōu)勢,能夠自動監(jiān)視生產線運行情況,自檢故障,同時較好的實施斷電保護。在生產安全性方面,機電一體化設備優(yōu)勢明顯,能夠對電流、電壓變化形成較強的感知,當面臨到電流電壓異常、超負荷運轉時,將及時斷電發(fā)出警報信號,保證其中的關鍵元件不會受到損壞;第二,產能優(yōu)秀。在機電一體化技術應用中,將通過信息系統(tǒng)錄入程序,將電信號實現(xiàn)對機械產能的轉化。該類產品的信息識別、信息錄入能力較強,能夠較好的實現(xiàn)智能化生產與自動監(jiān)測目標。面對復雜模型的生產,該技術也能夠有效的進行應對,應用編程語言實現(xiàn)對精度的控制,有效的提升操作精確性與靈敏度,有效的提升產能;第三,可操作性強。該技術在維護、操控性能方面具有較強的優(yōu)勢,能夠通過計算機操作、數(shù)字顯示等方式實現(xiàn)生產目標,且有效的降低了對于人員的工作要求。在實際運行中,相關設備將按照既定程序生產,具有較強的連續(xù)性與協(xié)同性。同時,該類設備具有較高的整體集約化程度,也體現(xiàn)出了較好的可操作性。
3機電一體化技術
在機械設計制造當中,應用到的機電一體化主要有:
3.1 總線技術
對于機電一體化而言,其從技術層面實現(xiàn)機械設備生產模式的轉變,有效的實現(xiàn)系統(tǒng)化控制目標。該技術應用總線技術組合多種類型的儀器設備,并對其進行統(tǒng)一的管理。對于同類型設備,能夠以總控、分控設備結合的方式處理,較好的實現(xiàn)車間閉合管理目標,且能夠將傳統(tǒng)的人工監(jiān)測、管理方式實現(xiàn)對計算機管理方式的轉變。在車間生產活動中,可以應用總線技術匯總車間設備運行情況,以統(tǒng)一、集中的方式管理,進一步減少對于人力資源的依賴。此外,該技術集指令下達、信息收集為一體,在信息交互的過程中控制、監(jiān)測設備運行情況,以此使機械設備同計算技術之間具有更為緊密的結合。
3.2 集成制造技術
科學使用集成制造技術,能夠較好的實現(xiàn)機械加工自動化、集約化目標。在設備設計加工中,需要在設計階段提前做好準備,從準備材料、生產流程、輸出產品等過程做好管理體制的建立與完善,保證加工流程具有自動化的特征。在初期生產階段,可以通過模擬系統(tǒng)的應用演示生產流程,優(yōu)化程序錄入與設計。在模擬不同部門生產過程的情況下,確保能夠獲得準確的測試數(shù)據(jù),以為全自動生產打下良好的基礎。
3.3 交流傳動技術
即信息雙向傳動。機電一體化技術在應用當中,對于信息傳輸效率、順暢性具有較高的要求。在此當中,通過布局雙向傳動技術,在產業(yè)優(yōu)化方面則具有著較好的效果,有效的提升信息傳輸質量與效率。尤其是在現(xiàn)階段機械設計制造向著綜合化方向發(fā)展的情況下,需要由多部門協(xié)同實現(xiàn)生產目標。在整合計算機、微電子技術的情況下,能夠有效的提升設備整體操控性水平。
4 技術應用
在機械設計制造當中,機電一體化的主要應用體現(xiàn)在以下方面:
4.1 動力設計
同傳統(tǒng)的分散式機械設計相比,機電一體化能夠有效實現(xiàn)功能的提升,并起到降低能耗的作用。在我國經濟不斷發(fā)展的過程當中,國家對于內燃機也具有了更高的需求,需要通過機械制造功能的提升獲得更高的生產力。在機電一體化技術當中,則可以通過電子元件、集成電路的應用控制機電一體化設備與數(shù)控機床。在傳統(tǒng)機械設計當中,其主要動力通常為液壓機,但在實際應用中,其在工作效能方面存在不足的情況,在設備運行中將浪費較多的能源。而通過將電子調速器加入在液壓裝置當中,則可以有效的調節(jié)機械動力與壓力。
4.2 數(shù)控設計
數(shù)控設計可以說是一個較為成熟的工業(yè)加工系統(tǒng),在實際應用中能夠有效的提升工藝現(xiàn)代化水平。在數(shù)控設計當中,機電一體化在應用中能夠對機床缺陷問題進行有效的優(yōu)化,促進機床加工行業(yè)的發(fā)展。就目前來說,我國發(fā)動機主要類型為渦輪發(fā)動機與活塞式發(fā)動機,這兩種類型的發(fā)動機具有較廣的適用范圍,在市場上也具有較大的需求。目前,我國往復式渦輪發(fā)動機在不斷的研究當中逐漸成熟,具有了更高的發(fā)動機排量與功率。這部分情況的存在,能夠體現(xiàn)出我國內燃機技術已經獲得了較好的發(fā)展,也體現(xiàn)出了內燃機熱效率依然具有較大時的提升空間。而在相關數(shù)控技術發(fā)展當中,也對于機電一體化技術具有了更高的要求。
4.3 監(jiān)控系統(tǒng)
在機械設計制造中,監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的保證生產持續(xù)性與連貫性。在設備運行中,有可能發(fā)生故障問題,需要能夠通過建立監(jiān)控系統(tǒng)的方式做好突發(fā)故障問題的應對與處理。在故障監(jiān)測診斷當中,機電一體化具有較為明顯的應用優(yōu)勢,能夠以動態(tài)的方式實現(xiàn)設備內部故障的監(jiān)測,有效的實現(xiàn)故障自動排查、報警與預警,在保證盡早發(fā)現(xiàn)問題的情況下及時采取措施進行處理,最大程度降低因故障停機導致形成的負面影響。
5 技術發(fā)展前景
5.1 智能化發(fā)展
機電一體化是在網絡大數(shù)據(jù)、計算機系統(tǒng)基礎上形成的基礎。在我國工業(yè)化進程不斷推進發(fā)展的過程中,機電一體化也將向著智能化方向發(fā)展。近年來,人工智能產業(yè)在我國獲得了快速的發(fā)展,在機械設計制造當中,在智能機器人應用方面也同機電一體化技術具有著十分密切的聯(lián)系。對于機電一體化技術來說,其是實現(xiàn)工業(yè)集約化目標的關鍵途徑,機械運動是其主要的工作方式。而在實現(xiàn)機械智能化行為方面,也需要機電一體化同人工智能技術間實現(xiàn)科學的結合??梢灶A見在未來工業(yè)生產當中,智能產業(yè)鏈將成為重要的生產形勢,以此保證智能化產品能夠為機電行業(yè)發(fā)展提供服務,實現(xiàn)智能化產業(yè)園的構建。
5.2 微型化發(fā)展
就目前來說,機電一體化設備向著微型化、小型化方向發(fā)展,這同智能芯片的研究、提升具有著十分密切的聯(lián)系。在此過程當中,微型機電設備也在不斷發(fā)展當中對于加工精度具有了更高的要求。在該情況下,則需要機電一體化技術也能夠向著高精度方向發(fā)展,更好的滿足機械加工要求。
5.3 網絡化發(fā)展
在機電一體化技術發(fā)展中,需要通過構建網絡體系的方式實現(xiàn)集中監(jiān)測目標。通過網絡平臺的建設,能夠以遠程的方式控制車間與設備,更好的構建無人生產車間。機電一體化技術的發(fā)展應用同互聯(lián)網關系密切,也需要在系統(tǒng)程序、網絡產品的基礎上實現(xiàn)網絡協(xié)同管理。在機電一體化構建中,做好局域網建設也是其中的重要基礎,在我國5G網絡體系建立完善的過程中,物聯(lián)網也逐漸成為了現(xiàn)階段機械設備生產的重要趨勢,新型工業(yè)化生產模式也對網絡技術提出了更高的要求。
6 結束語
機電一體化技術的發(fā)展體現(xiàn)出我國機械設計制造的發(fā)展,也為我國機械行業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇。在上文中,我們對機械設計制造中機電一體化的應用進行了一定的研究。在實際工作開展中,需要能夠充分做好機電一體化技術特點的把握,結合實際生產需求做好技術的科學使用,做好技術的進一步研究,在充分發(fā)揮機電一體化技術優(yōu)勢的情況下更好的實現(xiàn)生產目標。
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