机电一体化技术在机械设计制造中的应用探讨

机电一体化技术在机械设计制造中的应用探讨

张俊峰 王瑞华 牛巍峰

鄂尔多斯双欣化学工业有限公司 内蒙古自治区乌海市  016000

摘要：现代机械设计制造工业已经进入了新的发展阶段。与此同时，我国的机械制造工作也有了显著的发展和创新。而在机械设计制造领域中，该技术不仅能够实现精简化，同样能够有效提升生产效率，确保加工精度以及安全性能。基于此，本文结合机械设计制造的发展趋势，对机电一体化技术在机械设计制造中的应用进行分析，以供参考。

关键词：机电一体化；机械设计制造；应用探讨

引言

科技的进步不仅将人们引领到了一个全新的信息网络时代，其在人们日常生产、生活中的作用更是不可或缺。甚至整个社会也是在信息技术的推动下才获得了强劲的动力。足可证明信心技术的重要性。而如今，因机电一体化技术的变革，使得机械自动化领域也面临了新一轮的挑战。对此，我国机械制造业要想获得源源不断的发展动力，以此方能拓宽机械制造激起机电一体化技术的应用范围，继而成为维系社会发展的重要支撑力。

1机械设计制造的发展趋势

机械设计制造是世界工业生产中的一项关键内容，提高机械设计制造的产品质量与生产效率，有助于推进国家和地区的现代化工业水平。伴随着工业生产技术不断发展，当前机械设计制造已呈现出和传统工业制造不同的趋势。作为机械生产制造企业，只有紧跟时代变革步伐，抓住机械设计制造的发展趋势，才能加强自身现代化生产水平，为机械生产制造企业注入新的活力。一方面，机械设计制造呈自动化趋势发展。在社会人口老龄化的背景下，劳动力成本不断提升，中国已无法像改革开放初期通过劳动密集型产业来推动国家工业的发展。为实现产业转型，机械设计制造行业必须从劳动密集型产业逐步转向知识密集型产业，借助科技发展来提升行业的经济效益。如今，将计算机技术、大数据、云计算等先进技术应用于机械设计制造行业已成为行业发展的主流趋势。通过运用计算机指令模拟简单的人脑功能，运用神经计算网络来实现生产过程的自动识别和自动检测，能够代替在传统制造中由人工负责的机械性工作，从而使机械设计制造不断朝自动化方向发展。另一方面，机械设计制造呈节能化趋势发展。机械生产企业不仅会消耗大量的自然资源，还会排放出大量的废弃物和污染物，对国家生态环境造成严重影响，这与社会可持续发展目标相违背，基于此，国家出台了一系列政策文件，要求机械设计制造行业要遵循绿色发展理念，做好节能减排工作，重视对生态环境的保护，提高生产能源的利用效率。在政策要求下，我国的机械设计制造技术在革新过程中不断优化生产流程，运用计算机技术来调整生产参数，减少生产过程中不必要的人工损耗等，以此来实现机械生产的节能减排目标。

2自动化技术对机械设计制造的作用

2.1降低生产成本

虽然传统的机械设计与制造技术已经得到了普遍的运用，但在工业生产过程中会造成加工材料浪费等缺陷，从而降低了企业的生产效益，发展模式不持续。在机械产品的设计和生产过程中，采用自动化技术可以保证各生产工艺更加精细化，比如：对于机械加工过程中产生的废弃物，可以适当地利用，降低成产成本，提高经济效益。此外，在机械设计和生产过程中，采用自动化技术可以解决某些不合理的生产环节，使机械原料具有较好的适用性，减少废料的产生。所以，采用自动控制技术，既可以降低生产工人的劳动强度，又可以达到节约能源的目的。

2.2提升生产效率

将自动化技术引入到机械产品的生产和加工中，可以极大地提高机械制造的智能程度，从而使产品的生产质量得到改善，使公司的市场竞争能力得到加强，并逐步扩大企业产能，促进公司健康发展。将自动技术引入到机械制造生产工艺中，能使机械的设计与制造过程得到优化控制，从而有效地解决机械的设计与制造中的缺陷，从而使产品的质量得到进一步的提高。以潍坊东方钢管有限公司研发的波形梁护栏板自动下件装置为例，在公路护栏波形板的制造中，波形板经喷塑、硬化工序后，需要从钩子上取下，然后进行包装，而目前的技术中，采用的都是手工操作，工作强度高，而且作业效率低下，在大规模生产制造中，增加了公司的生产费用，降低公司的效益和产出，自动下件装置实现了波形板机械自动摘钩，不需要人工即可完成下料作业，减少了工人的劳动强度，提高了工作效率，降低了人工成本。

3机电一体化技术在机械设计制造中的应用探讨

3.1数控设计

数控设计主要应用于数控机床等环节之中，由于数控机床的整体工艺流程相对繁琐，且执行效率不足，导致数控技术的发展水平较为有限。为了突破技术限制，改善这一现状，可以利用机电一体化技术来优化数控系统设计中存在的问题，完善数控设计内容，进而实现智能化处理效果。例如在数控机床的切削精度方面的缺陷，就可以利用机电一体化技术来实现自动换刀的效果，进而提升机械设备的运行效率，保障生产质量水平。

3.2监控系统

监控系统在机械设计制造领域中具有至关重要的意义，工作人员需要借助监控系统来明确各个机械设备的运行状态，全面掌握生产加工流程，根据实际情况来制定出相应的方案，以确保现场生产活动的安全与效率水平。因此可以借助机电一体化技术，通过控制设备来对生产制造过程种接卸设备运行参数来进行实时监控，一旦发生异常情况就可以将采集到的故障数据传递给操作系统，同时为工作人员进行及时警报，让其能够快速进行设备故障问题的排查与诊断，进而全面降低设备故障问题的发生概率。通常来说，监控系统的核心组成部分主要为自动报警系统与故障排查系统，前者能够在机械设备运行过程中出现故障隐患的情况及时做出反应，而后者则需要工作人员事先输入指令程序来确保系统运行效率，有效处理设备故障问题。

3.3加强设备虚拟模型设计

随着现代科学技术的全面发展，在进行机械设备设计的过程中，通过虚拟模型的设计，使设计人员及时掌握当前机械设计的具体情况，了解设备的功能以及组成的具体状况。机械设备在设计的过程中，构建虚拟化的立体模型，以此作为基础观察各个机械结构部件的组成特点，进而可以精准的掌握各个结构数据。信息虚拟化的机械设备设计仿真模型可以有效地节约人力资源，促进设计效果和质量的全面提升，并且各个结构部分的设计人员相互配合，构建形成完整的设计方案。由此可见，虚拟仿真的立体化模型应用到机械设计中有着非常明显的优势。比如，在智能化的BIM机械设备设计模型中，该技术模型能够反映出各个结构组成的基本特点，模型反应更加的直观，各个结构部件的组成特点有所了解，每个工作人员都能够对模型有所掌握，并且能够指导生产作业。与此同时，机械设备设计人员发挥出BIM技术的优势，全面进行立体化模型的建设，最为重要的是应用系统化辅助软件，提高设计水平，保证各个结构。

结束语

机械设计制造是工业发展过程中的重要环节，是实现现代化工业生产的重要基础。随着我国科技的不断进步，机电一体化技术已广泛应用于机械设计制造中，为我国机械设计制造行业的发展提供了重要支持。在实际工作中，企业要充分认识到机电一体化技术在机械设计制造中应用的重要性，高度重视对机电一体化技术的应用和管理，不断提高自动化水平，推动企业的精细化管理和高质量发展。

参考文献

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