机械设计制造中机电一体化的应用研究

王双涛 贾安鑫

河南卫华重型机械股份有限公司 河南长垣 453400

1 机械设计制造中机电一体化的应用优势

在机械设计制造过程中，机电一体化技术的应用优势主要体现在以下几方面：第一科学技术实用性价值高。机电一体化具有极强的包容性，在实际运行过程中可以不断内化与兼并其他适用性较高的技术，有助于促进企业实现从科技到生产力发展的过渡转型目标帮助企业在激烈的市场竞争中占据有利地位。第二，覆盖范围广。机电一体化技术具有良好的多样性特征在我国各领域生产经营中均能起到重要促进作用。第三机械设备稳定效果强。机电一体化技术在机械设计制造实际应用过程中，不但能从源头上控制各种意外事故的安全风险，保障技术人员的生命安全，还能充分发挥自身自动化水平高、灵敏度强的作用，促进机械设备效率水平进一步提升为企业产品生产质量提供可靠保障，进一步提高企业在社会上的影响力[1]。

2 机械设计制造中机电一体化技术应用

2.1 动力应用

机械设计制造中，机电一体化技术的实际应用范围十分广泛，体现在动力部分的应用效果，是机电一体化技术向机械设备运行中所需要的能量提供了充足的动能支持。机械设备需要消耗的能源极高，并且传统的设备运行中由于能耗大、生产效率低等问题，导致综合效益有限，因此设计和制造机械设备需要加强对设备能源消耗情况的有效控制。以液压机为例，这是工业机械设备中十分典型的一个传统设备，液压机以液体为介质，实现能量的传递和运输，达到压制工艺的目标，在加工制造领域当中被广泛运用。但是液压机的能量中有70%的能量均没有得到有效地利用，这在很大程度上降低了整体的液压机生产和运行效率，能量利用率过低。运用机电一体化技术设计和生产液压机，可以提高对设备运转和压力值等参数的有效控制，通过安装额外的电子调速器，可最大程度地减少机械设备的能源损耗问题，将不同部件的实际效能充分的运用和发挥到机械设备的生产和运行活动中，提高动力效果，为我国建设资源节约型社会贡献一份力量。

2.2 传感器应用

机电一体化系统中，传感器作为重要的构成部分，负责传输信息、保证信息的准确性，将系统中的各个信号和信息向不同的元件部位输送，以此维护各元件的稳定运行。传感器和机电一体化技术相结合，使执行系统和机械设备通信系统有机融合，提高了信息安全性，增快了数据传输的速度，大大提高了数据传输的准确率和综合效率。以切削机械为例，其中包含多种零件，不同零件的生产质量均决定了整体的机械设备工作准确性。在原有的生产和设计模式下，工作人员采取人工控制的方式对零件的生产质量进行管控，准确性不足，而运用机电一体化技术，则可以检测设备的驱动系统、温度系统、回转系统。发挥传感器的灵敏效果，使机械控制系统中纳入全部的工作参数，实现对机械设备的自动化控制，避免出现人为误差的情况，大大优化了设备的性能质量[2]。

2.3 监控系统设计

机电一体化技术运用到机械的监控系统设计中，提高了机械制造生产的精准度，并且可以对机械工作具有实时的监督功能，帮助工作人员加强对机械工作状态的了解和掌握。一旦发生机械故障信息，可以在第一时间内向操作人员传输数据信息，帮助操作人员处理隐患问题，将故障所造成的损失和不良影响降到最低。监控系统在机械设计中作为重要环节，应发挥自动排查故障和自动报警功能，运用机电一体化技术提高监控系统设计的性能，使自动报警系统和自动排查故障功能更完善，只需要在计算机中提前的输入指令，便可以实现高效化、标准化、信息化的机械工作。机械设备的某一个系统发生故障问题时，监控系统快速地做出相应的预警反应，并且排查出系统故障问题，辅助工作人员发现故障、排除故障，保证机械设备的稳定安全运行。

2.4 数控设计应用

机械设计中广泛地运用到了数控技术，将数控技术和机电一体化技术相结合，实现了机械制造与设计工作的创新改革。由于数控技术在机械设计制造中涉及到复杂、繁琐的工艺流程和内容，因此可以利用机电一体化技术提高机械设计智能化处理的效率，解决数控系统设计中存在的不足缺陷和漏洞问题。例如，在数控机床的设计中运用自动换刀技术，可以配合CAD技术提高设备的使用效率，将机电一体化技术运用到机械设备的实际运行和生产中，均可以提高整体机械设计与制造的控制和管理效果。人工作业的成本投入减少，降低了机械设计制造工作的难度，减少了数控设计复杂工艺的设计、制造难度，促使我国机械设计制造产业水平的综合提升，提高各设计和制造环节的整体水平[3]。

3 结语

综上所述，现代科技快速发展的全新时代背景下，机电一体化技术作为必不可少的先进技术手段，被普及和运用到机械设计制造中。机电一体化技术是时代发展下的必然产物，发挥了自身的核心优势价值作用，改变了我国的工业生产模式，推动了机械制设计制造的现代化、信息化建设进程。实现了对计算机技术的有效运用，提高了机械设计制造中各个生产单位之间的协调性，使我国的机械设备应用效率大大提高，值得人们继续探索和研究[4]。