机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究

程克翔 王玉

摘要：现阶段，我国经济飞速发展，机械制造业也逐渐趋于智能化、一体化。与此同时，数控技术已经在不同行业领域中普遍应用，这也为机械制造业的发展，创造了新的平台，国内当前机电数控技术发展较快，这一技术不但可以使得机械制造，逐渐向数控化方向发展，与此同时，还可以进一步推动为一行业的深入发展，因此应进一步重视这一技术的发展。本研究主要探索了机械制造领域中，数控技术的应用情况，同时，分析了这一技术在当前行业中的总体标准，并给予了有效的应用措施。

关键词：机械制造;智能化;数控;应用措施

引言

我国当前经济飞速发展，科技力量也在不断壮大。这样的发展背景，不但迎合了机械自动化需求，与此同时，也促进了机械制造能力的不断提升。对于机械制造产品而言，其与数控技术关系较为密切，为了实现机械行业的长效发展，应对相关制造技术进行不断拓展。同时还应运用数控技术，进一步达到一体化发展效果，进而与机械行业发展要求更加接近。应与我国当前机械行业发展状况相结合，明确其适用范围，以现代化发展力量，促进国内机械行业的进一步发展。

1 机电一体化数控技术的概况

对于机电一体化技术而言，涵盖内容较多，例自动化、计算机、传感技术等，这些技术可以运用硬、软件的方式，对制造行业进行控制，一般而言均离不开终端的支持。传统意义上的机械制造行业技术，其形式较为单一，与现代化的行业要求格格不入。当前的机电一体化技术可以进一步拓展编程的应用范围，使得传统模式，不断改善、升级，运用一些可编辑软件对数据进行计算。当前在一些实践中，利用数控可以对机械制造技术进行改善、优化，进而使得设备的应用率进一步提升。与此同时，此类技术还可以使得机械制造的灵活性，有所提升。与此同时，在一体化管理平台的辅助作用下，可以进一步了解机械的实际制造状况，进一步提升制造水平，在此类技术中还可以融入传感技术等其他现代化技术，这突破了传统意义上的数控模式，在现实工作中可以将制造品作为载体，运用一些软件进一步优化加工程序，进而使得产品的质量、进度有所提升，使得制造品更加符合当前市场发展要求。

2 现代制造业对机电一体化数控技术的要求

2.1 精准性方面

对机械类的零件、设备进行加工时，精准性是必不可少的，这也是此类产品生产的必然要求，只有在精确性达到一定标准的基础上，后续环节开才可以正常实施。通过将机械一体化融入数控技术，可以对制造参数进行预判，进而对设备、零件的生产，进行全方位掌握，以此来达到精度要求。在实践生产过程中，应以制造系统为切入点，运用数控技术对各项参数指标进行处理，使得制造系统在安全统一的基础上运行，进而避免出现人为差错。

2.2 衔接性方面

在设备等的机械制造过程中，衔接性也是非常重要的，这也是对此类技术工艺的考验，在产品生产过程中应加以注重，所以机电一体化中融入数控技术，可以使得一些工作，在有限的时间内完成，例如对不同的零件进行组装，并且实现有效衔接。这一方法可以及时获得产品生产的实际状况，所以在产品加工过程中应保证不同工艺的衔接性，使得整个生产系统具有高度的衔接性，以此为前提，来提升产品的质量水平。

2.3 加工速率方面

在机械制造行业中，为了进一步保障加工速度，首先应在实施方案中，对工期加以明确，对工作内容进行细化、落实，特别是不同环节的工作时间，更更加明确，進而使得产品的加工速度有所提升。与此同时，在产品加工过程中，相关检测应跟进，也就是说，生产内容及标准，应符合一定要求。检测工作应遵循一定的生产制造时间，运用数控技术对加工环节进行智能规划，使得整个产品的加工时间，满足方案要求，进一步提升整体的加工速度。

3 机电一体化数控技术在机械制造中的应用现状

在现实实践中，机电数控技术其综合程度较高，可以运用计算机体系，对制造过程中的各类设备、环节进行监测，进而使得机械行业可以实现长效发展。

3.1 机电一体化数控技术的特征

这一技术的重点内容是自控性、智能化，正是在这些特点的作用下，可以使得机械制造的质量，进一步提升，其特征为：一是复杂性，这一技术覆盖范围较广，与此同时，在许多的行业中，已经得到普遍应用。二是发展性，机械制造行业在长期发展过程中，已经逐步进入了智能化轨道，其制造标准与用户的要求，也在逐渐趋于一致化水平。三是高效化，这一技术可以进一步优化设计、配置，可以与自控技术进行充分结合，进而达到自动化规模。然而，这一技术在某种程度上，也可以进一步减少生产成本，极大限度地提升工作效果，使得人工错误率也有所下降。

3.2 机电一体化数控技术的发展限制

机电一体化技术在国内的发展起步较晚，其技术水平与西方一些发达国家相比，还有一定距离。技术还处于不成熟状态，与此同时，这一技术尽管反应速度比人脑更加快速，然而却不可以像人脑一样，对现实发展状况进行更正，只会依照已经设定完成的程序进行，以现阶段的发展情况而言，这一技术应进一步融入人力工作，来加以控制。

机电一体化技术，其特点是具有较强的专业性，同时还需要一定的专业理论知识，因此相关工作者应具有较高的工作能力及水平，理论系统知识也应全面掌握，同时，相关人才也应经过一定的培训教育，在这样的条件下工作者才可以上岗。当前是智能化发展时代，这也为机械制造行业提供了一定的发展机会，国内这一技术还处于发展阶段，发展水平更深有待提高。

4 机电一体化数控技术的发展优势

4.1 优化工业体系

国内在机械制造过程中，经过多年积累经验，不断与国外一些发达国家水平接近。将这一技术融入到机械制造行业中，可以使得工业体系发展，更加完善，进而使得我国工业化进程速度进一步提升，机械化加工行业得到有效发展。

4.2 控制加工的精准度

机电一体化技术可以运用传感器，对不同参数并进行调整，通过分析、对比，进而得出当前存在的问题，以此来对体系进一步优化、改善，可以实现该行业的长效发展。在对精度进行控制时，可以运用反馈机制，把无用信息进行筛选。与此同时，对不同类型参数实施对比、分析，之后对体系进行科学设置，进而使得无用信息可以被彻底消除。

4.3 提升工作效率

这一体系可以实现对参数精度的控制，进而对不同环节的工作进行对接，以此来提升工作效率。此外，在实际应用中，数控技术也可以进一步提升，特别不同零件的加工精度，这样便可以避免出现返工现象，在一定时间段内可以实现不同产品、零件的制造工作，使得工作效率进一步提升。

5 机电一体化数控技术的应用措施

5.1 自动化数控体系

机电、数控一体化机制，在实际应用过程中，具有非常重要的作用。特别是在工业机器人应用中，可以达到批量生产，例焊接、拼接等相关技术。与此同时，这一技术在即使环境非常恶劣的情况下，也可以克服一些人工无法完成的环境困境，运用自动化体系，来完成相关工作，可以借助机器人手臂，对零件等实现运输，在某种程度上保护了工作人员的生命安全。在现实的工作中，自动化数控机制可以进一步建立控制单元，以此来对其执行的工作，进行检测，这一工作环节离不开终端设备的支持，需要和计算机进行结合，来对机器人进行指挥。在工作环节中，如果机器人发现故障，那么传感器便会检测场相关问题，与此同时，会发出报警，并将其问题反馈到设备终端，最终通过人工的方式，对这些问题进行处理。

5.2 自动调整机械控制模块

机械控制模块主要负责角度实时调整的执行，而切材与圆盘切刀的相对角度精度直接受到模块的控制精度影响。角度实时调整机械控制模块由角度调整模块、联轴器、伺服电机组成，为减少调整过程中轴肩与圆盘切刀的冲击，采用橡胶作为柔性调整原件材料，由此圆盘切刀实时角度调整系统即可更好保证材料处理后的高端面质量。

5.3 机电一体化技术与机械制造的结合

机电一体化技术在应用中需要借助智能化数字机床，根据实际情况合理选择刀具，在此过程中可以通过调控主轴变速起停制造，使机床能够自动加工出所需零件，如以下几点：①实现产品的即时切换，且机械制造的参数更加精确。②实现一次多工件多工序的加工，以此解决常规单件加工速度慢的问题，且可以在加工后对成品进行比较，使质量进一步提高。③引入机电一体化技术则可以使加工过程更加稳定。④机电一体化技术可以通过建设标准化机械制造制造模块减少刀具的安装时间，根据机械制造的不同区分标准化制造模式。

5.4 优化机械设计制造集成化应用

將集成应用到机械制造中，可以掌握企业目前的整体生产状况，且在实际应用中可对技术进行改进，就目前发展现状来看，其在电梯机械设计制造领域中取得了良好的效果。优化机械设计制造集成化应用，可以将设计制造中的每一项管理活动提升，优化调整企业内部的各种资源和材料集中度，保证生产运行的有效性，突出设计制造时的功能性。自动化数控技术的虚拟化包括信息技术、多媒体技术、计算机图形技术和其他技术，且在技术集成的过程中需要借助CPU 及可编程集成电路板，需要选择高度集成的CPU，可以选择带有RISC 芯片的电路板，促进系统集成、软硬件运行速度和集成电路集成，完成技术的集成化应用，提高系统运行稳定性。该技术是当前机械设计制造领域中常用的基础之一，将其有效应用不仅可以降低产品的生产成本，如在实际应用中结合各类现代化设备，则可以提高制造业的生产效率。该技术在实际应用的过程中可以根基现存问题提出具体的优化和解决方案，以此缩短产品开发周期，确保辅助模拟的自动参数设置，使整体数据更加可视化。

6 结束语

机械制造行业应用机电一体数控化技术可以不断提高制造与加工水平，且可以免除人工在高危环境下作业，使得切割故障控制更加智能化。就目前情况来看，数控技术在机械制造领域中应用效果非常好，因此要对该技术加强关注力度，并以此作为行业未来的发展方向。

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