机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究
摘要
关键词
机电一体化;机械设计制造;
正文
前言:在机械设计制造领域,应用机电一体化技术,能优化设计制造流程,提高设计制造精度和质量,还能降低成本。对此,相关人员要加深对机电一体化技术的认识,在机械设计制造过程中,对机电一体化技术进行灵活运用。
一、机电一体化技术的应用优势
1、产能高
机电一体化技术融合了机械、信息等诸多技术。在机械设计制造中,对机电一体化技术进行应用,能将电信号有效转变为机械产能。同时,以机电一体化技术为基础的生产设备能自动识别并录入信息,能对产品信息进行自动检测,能促进智能化的机械制造。技术人员还能利用计算机程序对机械设备实施远程控制,确保规范作业,提高设备灵敏度和精度,能良好满足生产需求。在传统的机械设计制造模式中,设备应用效率和产品生产能力对人员操作水平具有较大的依赖。加强机电一体化技术对机械设备的渗透融入,能提高机械设备的自动化程度,并将预设程序作为依据,执行各项操作任务,计算机控制即能代替人力操作,还能将材料特性作为依据,结合环境变化,迅速作出反应,能从整体上促进生产效率实现大幅度提高,并确保各项性能指标良好匹配制造标准和生产环境,还能避免人为操作造成产品存在质量差异的问题,能从整体上提高机械设计制造的生产力[1]。
2、安全性强
机电一体化技术能有效感知电流、电压出现的变化,并能及时对机械设备的异常变化和超负荷运行发出预警,还能同步对机械设备实施断电保护,防止设备元件在超负荷运行状态下发生损坏。技术人员利用机电一体化技术,能自动监控机械设计制造各项流程,并将机械设备实际运行状况作为依据,对之进行必要的断电保护,能保障机械生产的安全性[2]。例如,在生产内燃机的过程中,相关人员根据程序设计,考虑电路控制,实施自动化生产,能防止人工操作发生失误,能保障切割精度,并保障各项流程的生产安全。
3、操控性能优良
在实施机械制造的具体过程中,通过计算机操控、程序控制和数字显示,对机械设备实施自动化控制,不仅能实现对机械操作的简化,还能增强作业规范性,提高机械生产质量和精度。应用机电一体化技术,确保各项机械设备严格遵循规定程序开展生产作业,能保障机械设备在各项生产流程中均保持良好的协同作业,能有效降低机械制造成本。
二、机电一体化技术在机械设计制造中的具体应用
1、基于传感器技术的应用
传感器是机电一体化技术重要的电子设备,其功能主要是将信息信号传输给系统包含的各项元件,促进元件运行的可靠性和稳定性。在机械设计制造中,融合传感器,对机电一体化技术进行应用,能促进机械设备通信和执行两类系统实现良好的融合发展,并实现高效率的数据传输,还能保障安全的信息传递,能促进机械设计质量实现大幅度提升[3]。例如,在机械切削中,通常需要各类尺寸不同的零部件配合,才能保障切削作业的质量和效率。不同零部件的尺寸精度,对于切削精度具有直接影响。对此,技术人员要增强作业规范性,对各类尺寸不同的零部件质量进行严格控制。在机械设计制造的传统模式下,工作人员通常以人工方式控制零件生产制造质量,难以取得良好的控制效果,无法保障所生产的零部件的精度和质量,对切削质量产生不量影响。在机械设计制造中,对机电一体化技术进行应用,实施规范的自动化操作,借助传感器技术,对设备运行各项参数进行准确记录,并在控制系统中妥善存储,能避免人为操作失误,并保障控制精度,还能通过分析运行参数,实现对机械控制实际情况的准确了解,有助于工作人员对机械设计制造涉及的各项参数进行及时调整[4]。
2、基于数控技术的应用
数控技术在机械设计制造中得到了日渐广泛的应用。在机械设计制造中,机电一体化技术与数控技术相融合,能促进智能化的设计制造,并实现对数控系统的完善,还能促进各项设备使用效率实现大幅度提高。例如,在设计制造数控机床的过程中,应用CAD技术,并结合自动换刀技术,能提高操作管控水平,保障产品质量。
3、基于监控系统设计的应用
在机械设计制造相应的监控系统设计中,对机电一体化技术进行应用,便于技术人员对机械制造实施全过程监督,有利于保障生产精度,还能实现对机械设备工作状态的实时掌握。当机械设备发生故障时,监控系统能及时对技术人员作出反馈,技术人员根据故障信息,采取有针对性的措施实施故障处理,能保障系统运行的安全性,削弱故障引发的负面影响。通过监控系统对机械设备呈现的运行状态进行实时把控,能有效保障生产安全。加强机电一体化技术对监控系统设计的应用,能优化监控系统设置的自动排查和报警功能,还能对机械设计制造输入指令,提高生产效率,保障生产质量。当系统设备发生故障时,监控系统能对故障信息进行及时捕捉,并发出预警反应,便于相关人员对故障进行快速排查和有效处理。
4、基于动力节能设计的应用
当前,机械设计制造注重减少设备能耗。应用机电一体化技术,能优化机械设计制造的动力设计,能保障生产质量和效率,还能减少能耗,增强经济效益。例如,在机械设计制造中,液压机实际的能量利用率相对较低,导致能源浪费,且不利于提高生产效率。将机电一体化技术应用于液压机设计制造中,自动化控制各项参数,以电子调速器为辅助,促进制造系统所含各零部件充分发挥其效能,能减少能源消耗[5]。
5、基于智能生产技术的应用
在机械设计制造建模过程中,对机电一体化技术进行应用,能智能管控生产过程。在机械设计制造操作管理、综合调控等各项过程中,对机电一体化技术进行应用,能实现有效的顺序整合。机电一体化技术能对机械设计制造能耗和工期等数据进行准确计算,并在模拟计算的基础上,对信息技术进行联合使用,深度优化计算结果,最终构建与工作特征相匹配的生产模式。该技术应用还能拓展机械设计制造的基本条件,并形成仿真化的工作效果,能引导生产线各类操作人员深入认识机械设计制造,有助于提升机械设计制造质量和效率。在机械设计制造各项环节融入光电技术,与制造技术相结合后,能从整体上优化生产流程,保障机械设计制造稳定。例如,在食品加工生产线中,对机电一体化技术进行科学应用,能形成可视化的生产操作流程,且有助于企业对相关经验进行积累,并实现对制造流程的优化。
结语
综上所述,机电一体化技术在机械设计制造中的应用,具有产能高、安全性强、操控性能优良的优势,在传感器领域、数控技术领域、监控系统设计、动力设计领域和生产线中得到了有效应用,对于提高机械设计制造质量和效率具有至关重要的意义。
参考文献
[1]谢芳.机电一体化数控技术在机械制造中的应用分析[J].内燃机与配件,2021(24):88-90.
[2]马韬.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].中国设备工程,2021(21):215-216.
[3]董传翠.机电一体化技术在机械设计制造中的应用[J].造纸装备及材料,2021,50(09):96-98.
[4]程尤亚,王明月.机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机,2020,51(20):141-142.
[5]练正胜.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].世界有色金属,2020(19):227-228.
...