机械设计制造中机电一体化的应用研究
摘要
关键词
机械;设计;制造;机电一体化
正文
引言:机械制造业是当今一国经济发展的主要支柱,它的发展对一个国家的经济实力起到了很大的作用。机电一体化是一门多专业交叉的技术,是众多新兴技术的有机结合,对我国工业体系的升级与改造具有重要意义。随着信息技术在国内各个发展领域中的应用越来越广泛,也逐步产生了很多新的事物和新的技术。在这样的大环境下,机电一体化技术就是一门新兴的微电子技术。借助机电一体化技术,能够对原有的机械设计制造工作进行进一步的优化,提高工作的整体质量和效率,从而达到提高企业经济效益的目的。
1.机电一体化的主要特点
与传统的机械设计与制造技术相比,机电一体化技术的应用具有较强的综合性,其主要特点具有较为明显的特征。首先,应用广泛。机电一体化技术集成了多种学科知识,将各种先进技术相结合,构建出综合能力出众的技术。也正是这种特性,才使机电一体化技术成为了一种具有更广泛应用前景的技术,它可以被应用于各个领域,而机械设计与制造是一个很重要的领域。其次,有很好的逻辑。机电一体化并不是一门凭空出现的学问,它是在多种学科的基础上,对其进行吸收和融合,从而形成的一门具有卓越的综合能力的技术。该方法综合了机械领域和电子信息化领域的优点,并将两者有机地融合在一起,构成一个具有完整的逻辑体系。
2.机电一体化技术的优势
2.1生产能力高
通过对机电一体化技术的合理运用,可以更好地控制现场的机械设备。在此条件下,再根据所制定的工作流程来进行各项制造工作,不但可以大大降低企业的资本投入,还可以节约一批后期的设备维护资金,从而达到提高企业经济效益,并在一定程度上提高机械设备的生产能力。
2.2较高的使用性能
在很长一段时间内,虽然我们已经掌握了一定的控制技术,但是由于受到技术和其他方面的限制,控制的结果并不令人满意。但是,如果运用得当,完全可以简化原有的控制体系,达到“一键式”管理的目的。控制系统的简化,既保证了制造过程的有条不紊地进行,又使机械设备的使用性能得到了进一步的优化。
2.3适用范围广泛
在机械设计制造工作中,机电一体化技术所能起到的作用是十分显著的,而且其适用范围也比较广。它不仅能为创新工作提供可靠的技术支撑,而且能更好地突出其设计与管理功能。同时,通过对数据信息的分析与对比,可以找出工作中的各种漏洞问题,并派出专门的技术人员来对其进行修补与改进。
3.机械设计制造中机电一体化的应用现状
3.1功能性较差
目前,工程机械设计、制造、生产的工程设备有:气动工具、起重机械、采矿机械、铲运机、工业车辆、岩石切割机械、装饰机械等等。在这些设备中,钢筋混凝土搅拌机、混凝土搅拌机和混凝土搅拌车都具有各自的强大的生产功能。采用机电一体化技术,能够提升相关工程机械的能效,同时还具备了故障检测与通讯等功能,能够有效地减少现场作业人员的素质不足和不良影响。
3.2降低操作难度及扩大应用范围
采用多种技术手段,实现了对机械的操纵和控制的一体化,大大简化了工作流程,提高了操作效率。在本系统中,运行程序添加了一些复杂的机械操作内容,使控制的困难大为减少,并使机械控制的效率得到提高,极大地拓宽了机械设备的使用领域。
4.机电一体化技术的基础技术
首先,集成制造技术。将人、生产控制和管理融为一体,从而实现对原材料、机械生产和出货的全程控制。从当前国内机械制造业的发展情况来看,机械行业已经整体上实现了自动化和信息化,但是,“自动化孤岛”问题仍然十分突出,随着技术的不断发展,我们必须对其进行更多的资源共享,从而实现对生产流程的规范管理。其次,现场总线技术。该技术能够为控制室中的各类仪表、设备的信息传递提供支撑,通常用于制造自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能仪表,实现良好的通信网络技术。传统的信息传递模式已不能满足现代工业发展的需要,而现场总线技术能够实现各种类型的信息双向传递,大大提高了信息的利用率。然后,交流传动技术。该技术适应能力强、承载能力强、稳定性强,能有效抑制外部信号的干扰。而电力电子和微电子技术的高效运用,将为交流驱动技术的广泛应用,提高机械设备的安全性。
5.机械设计制造中机电一体化的应用
5.1传感技术的应用
在传感技术方面,要扩大机电一体化的范围,将信号转换工作按照设备的基本要素来完成,从而保证各要素间工作的精准与分布,保证工作的顺利进行。一般来说,传感技术的具体应用包括:首先,在机械设计和制造过程中,必须利用传感器来实现信息的集成,并利用传感器来进行数据的分析,从而保证机械设计和制造过程的顺利进行。其次,机电一体化应用还能实现数据信息的有效整合,有效地扩大了设备的用途,可以通过发出不同的指令,实现不同的工作。比如,在切割设备的操作过程中,传感技术能够提高系统操作的精度,特别是在对关键部位的转速和温度进行检测时,可以利用机电一体化的优势来保证数据的精度,从而使传感技术的优势得到更好地发挥。然后,运用机电一体化技术,可完成传感功率的计算,并根据具体条件来计划和调节调度台,能有效地提升机械设计和生产的工作效率。最后,传感技术的扩展也能提高各类操作的准确度,以及对核心部件的探测任务的精炼,从而实现所期望的结果。
5.2动力设计的应用
在机械设计与生产过程中,动力设计是最基本的支持,是保证生产过程顺利进行的重要保证。在当今社会,节能环保已经成为每一个行业的重要组成部分,包括机械设计制造业。将机电一体化技术应用于动力设计的每一个环节,既能提高资源的使用效率,又能有效地解决相关问题,从而提升企业的经济效益。一般来说,在传统的机械动力设计中,我们会选择液压机。然而,液压机在运转的过程中,往往会消耗很多的能量,这个时候,我们就必须要从根源上节省能量,这就要求我们要做好对动力设计的精准控制。而运用机电一体化技术,不仅能够实现对机械动力压力的精准调节,还能够按照设备的实际运行状态,对设备的运行参数进行调整,从而更好地提高动力设计的效果,提高机械设计制造的效率。
5.3生产线的应用
首先,仿真应用。在机械设计和制造阶段,采用机电一体化技术,不仅可以通过基本的模型来实现对生产过程的智能控制,也可以有效地扩大仿真的应用范围。在现实生活中,利用机电一体化技术可以有效地将操作、调控和管理有机地结合起来,并且可以仿真出一台机械设计制造过程中的产量、工期和能耗,再利用信息技术来实现最优的计算,进而得到最佳的生产方式。此外,机电一体化技术还通过将仿真技术与机械设计制造行业进行有机结合,保证行业能够对仿真进行可视化扩展,从而让相关人员能够更好地了解并掌握其基本操作及流程,进而提高其生产效率。其次,是机械应用。在机械设计制造的过程中,利用机电一体化技术,可以将光电技术有效地扩展到实践中去,并且可以对多元化的制造技术进行细化,保证机械设计制造工作有序地进行。比如,将机电一体化技术引入到饮料生产线,就能够实现操作可视化、生产可视化的模式,从而更好地发挥出流程化产业的优势。与此同时,在实际操作过程中,将机电一体化技术引入到机械设计制造过程中,还能够将其与模拟电子技术、数控技术、自动化技术及智能技术进行有效融合,并通过动态实践操作对机械设计制造过程进行优化,从而有效地提高机械设计制造的效率。
6.机电一体化技术应用质量提升方式
首先,随着机电一体化技术的发展,其与人类的生产、生活密切相关,随着机电一体化技术的不断升级,工程技术人员应提高对机械设备的管理水平,制定合理的制造原则。通过不断地探索,不断地创新,为推动中国机电技术的规范化发展,应将机械设备的性能特点和实际应用有机地结合起来。其次,机械管理者要将机械的使用范围统一起来,提高机械的标准化程度,并且要对机械的使用、维修和选型等方面的问题进行处理。清晰地覆盖范围指示器能够充分发挥机械与设备的实际价值。同时,优秀的人才是实现机电一体化技术的重要保障,所以,企业应该以定期的培训方式,加大对机械设计与制造环节的人才的引进与培养力度。只有不断提高基础操作员的科技研发资金,才能使基础操作员的科技研发能力不断提升,进而推动中国机械设备研发事业的健康发展。
结束语
在当今社会的生产和生活中,工程机械已经被越来越多的人所接受和推广,只有通过这种方式,才能更好地保证机电一体化技术可以在生产过程中起到很大的作用,而且还可以持续地扩大它的影响力。但是,随着机电一体化技术的持续应用,可以持续地提高机械制造的效率和质量,同时也可以确保机械设备在使用时拥有较高的安全性能。作为工程制造的相关工作人员,我们必须要充分认识到机电一体化技术应用的必要性,在达到目标的前提下,高质量、高效率地应用机电一体化技术。总之,在机械设计与机电一体化技术中,以机电一体化的应用为主线,对其进行综合调节。当前,国家重点发展的这一领域,将在未来得到广泛的推广和应用。将机电一体化技术与其他先进的制造技术有机地结合起来,能够推动我国的工业化进程,并为企业带来最大的效益。
参考文献:
[1]许际鹏.PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用[J].内燃机与配件,2018(21):97-98.
[2]姜苏苏,钱海军.机械设计制造及自动化的未来发展[J].电子技术与软件工程,2018(20):104.
[3]何祚勇,赵元航,王良礼,郭又铭.机电一体化在工程机械中的技术应用分析[J].南方农机,2018,49(19):170.
[4]闫欢.机械工程及自动化在工业领域的发展方向及前景[J].内燃机与配件,2018(03):243-244.
[5]黄云刚,赵立丹.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].南方农机,2017,48(24):106+149.
...