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        機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用

        2020-11-27 06:40:07呂東權(quán)
        商品與質(zhì)量 2020年51期
        關(guān)鍵詞:機(jī)電汽車模塊

        呂東權(quán)

        長春市宇創(chuàng)數(shù)字汽車科技有限責(zé)任公司 吉林長春 130000

        1 何為機(jī)電一體化技術(shù)

        機(jī)電一體化技術(shù)也被稱為機(jī)械電子技術(shù),本質(zhì)上是集成機(jī)械、微電子、自動控制等技術(shù)的綜合技術(shù)產(chǎn)品。它也是許多高科技產(chǎn)業(yè)及其設(shè)施中最重要的技術(shù)基礎(chǔ)。在汽車設(shè)計工作過程中,主要是將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的中心控制、智能檢測和控制(如ABS 系統(tǒng)、無人駕駛等)。在機(jī)電一體化技術(shù)的幫助下,可以進(jìn)一步提高自己汽車產(chǎn)品本身的性價比和性能,使企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地[1]。

        2 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計中的作用

        在機(jī)械一體化系統(tǒng)中,機(jī)械技術(shù)是系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在汽車設(shè)計中,主要利用機(jī)電一體化系統(tǒng)的高技術(shù)水平和新技術(shù)水平,幫助制造商改變汽車的傳統(tǒng)概念,在汽車結(jié)構(gòu)、材料、性能等方面實現(xiàn)汽車的提高,以滿足生產(chǎn)過程的要求。機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)是其中最普遍的技術(shù)。根據(jù)理論知識的指導(dǎo),汽車系統(tǒng)設(shè)計、仿真系統(tǒng)設(shè)計和仿真現(xiàn)場調(diào)試可以有效提高汽車自適應(yīng)控制能力、精度位置控制水平、速度控制水平、自我診斷校正能力、補(bǔ)償、再現(xiàn)和檢索標(biāo)準(zhǔn)。

        3 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用

        3.1 電子制動系統(tǒng)

        就一體化機(jī)電技術(shù)來說,在將其應(yīng)用到汽車行業(yè)時,可促進(jìn)BBW 系統(tǒng)的應(yīng)用,這一技術(shù)可改善傳統(tǒng)機(jī)械制動結(jié)構(gòu),將其剎車和腳踏板之間的信號進(jìn)行傳遞,改善傳統(tǒng)液壓信號,實現(xiàn)電信號傳輸,從而提高傳輸速度,加強(qiáng)制動可靠性。就BBW 系統(tǒng)來說,其構(gòu)成主要包括三個方面,分別為電子踏板模塊、ECM 控制模塊和制動模塊,在對其展開具體應(yīng)用時,駕駛員踩到剎車板,此時的點(diǎn)踏板模塊便會進(jìn)行電信號的傳輸,將信號傳遞到ECM 控制模塊,隨后向制動模塊發(fā)出相關(guān)信號,對制動電機(jī)進(jìn)行啟動,在對制動器的活塞制動片進(jìn)行按壓后,制動盤上的制動效果。同時,在駕駛員將剎車板松開時,其電子踏板模塊會促進(jìn)電信號的轉(zhuǎn)換,促進(jìn)信號通過ECM 控制模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換,此時的控制模板會對駕駛員的情況進(jìn)行判斷,控制制動電機(jī)的反轉(zhuǎn),從而促使活塞壓力得到釋放,汽車恢復(fù)的正常駕駛[2]。

        3.2 設(shè)計理念上的應(yīng)用

        汽車的設(shè)計理念中使用機(jī)電一體化技術(shù)可以歸納為兩個方面:一是在機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)的理論基礎(chǔ)上進(jìn)行汽車產(chǎn)品的設(shè)計工作時,實現(xiàn)其中微電子技術(shù)與設(shè)計的有效結(jié)合。其次,在設(shè)計工作過程中,從汽車的全面設(shè)計出發(fā),構(gòu)建設(shè)計工作所需的框架即可,框架內(nèi)更細(xì)致的部分要交給機(jī)電一體化技術(shù)。(威廉·莎士比亞、斯圖爾特)目前在設(shè)計理念上的發(fā)展主要是精密機(jī)械技術(shù),該理念主要應(yīng)用于汽車傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計,努力提高其精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確度。

        3.3 機(jī)電一體化設(shè)備更新

        在汽車設(shè)計過程中,機(jī)電一體化設(shè)計技術(shù)設(shè)備要正確利用計算機(jī)應(yīng)用,更加依賴實施設(shè)計的方案,利用利用汽車的數(shù)字控制系統(tǒng)的制造技術(shù),才能提高汽車運(yùn)行的整體功能。技術(shù)人員旨在通過熟練的技術(shù)實現(xiàn)汽車電子系統(tǒng)和機(jī)電操作系統(tǒng)的完美結(jié)合。順應(yīng)機(jī)電一體化的發(fā)展需求是對機(jī)電設(shè)備的全面更新。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于各種項目,進(jìn)入汽車領(lǐng)域已經(jīng)晚了。原因是,我國汽車產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展相對發(fā)展后,短期內(nèi)沒有迅速發(fā)展。因此,目前機(jī)電一體化與汽車產(chǎn)業(yè)的融合仍處于一種磨合期,超越磨合期的最好方法是在強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施中不斷嘗試和創(chuàng)新。在目前的汽車領(lǐng)域,為了機(jī)電一體化的運(yùn)用和發(fā)展,需要準(zhǔn)備高質(zhì)量的設(shè)備和更新設(shè)備。所謂好話要備好鞍,只有方便的組織才能在汽車領(lǐng)域全面運(yùn)用機(jī)器一體化。

        3.4 車身模型

        從當(dāng)前發(fā)展情況來看,對車身進(jìn)行1:1 加工,通常需要數(shù)控加工方法進(jìn)行應(yīng)用,在具體實施過程中,其需要在CAM 模型的基礎(chǔ)上或是此系統(tǒng)中對CAD數(shù)學(xué)模型機(jī)進(jìn)行處理,并將CAM 進(jìn)行應(yīng)用,對加工刀具進(jìn)行有效選擇,對加工軌跡進(jìn)行確定,完善前期處理。隨后將CAM 模塊自動生成數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,將其生成的程序代碼輸入數(shù)控加工設(shè)備中,同時對實體模型進(jìn)行加工。在應(yīng)用此方法時,其技術(shù)發(fā)展較好且實施精度較高,在汽車行業(yè)發(fā)展中得到廣泛認(rèn)可;但是此技術(shù)也存在一定的問題,就是加工設(shè)備的成本較高,使得其應(yīng)用范圍受到限制。

        3.5 ABS 系統(tǒng)和無人駕駛

        ABS(反搖滾)系統(tǒng)是通過機(jī)電一體化技術(shù)的微電子和自動控制技術(shù)應(yīng)用。在實際情況下,可以調(diào)整剎車的動力距離大小,最大限度地減少車輪上出現(xiàn)現(xiàn)象的概率。汽車本身的柔性動能有了很大的提高。(威廉·莎士比亞、模板)另外,在目前研究熱門的無人駕駛中,機(jī)電一體化技術(shù)也得到很好的利用,最重要的應(yīng)用是使用閉環(huán)伺服系統(tǒng)取代現(xiàn)有性質(zhì)的開環(huán)校準(zhǔn)系統(tǒng)。這樣就可以通過電子反饋傳輸控制信號[3]。

        3.6 提高設(shè)計師的整體素質(zhì)

        機(jī)電一體化技術(shù)的核心在于機(jī)械技術(shù),總體上是多門技術(shù)的綜合體。在汽車設(shè)計領(lǐng)域,機(jī)電一體化的運(yùn)用對從業(yè)人員的技術(shù)熟練程度等有更好的要求。要有扎實的理論基礎(chǔ)和專業(yè)的態(tài)度。機(jī)電一體化是一項綜合性的技術(shù),其綜合性要求從業(yè)者了解更全面的理論內(nèi)容,加強(qiáng)技術(shù)人員的審查和學(xué)習(xí)是必然的。汽車設(shè)計在機(jī)電一體化下智能化、柔性、功能化趨勢越來越明顯,這要求從業(yè)者具備更專業(yè)的技術(shù)學(xué)習(xí)和比較全面的素質(zhì),以行業(yè)服務(wù)為根本,真正了解市長/ 市場需求等?!稒C(jī)械集成》(約翰·肯尼迪,Northern Exposure(美國電視電視?。?,《機(jī)械集成》以信息技術(shù)為背景,要求從業(yè)人員真正順應(yīng)發(fā)展趨勢,尋找發(fā)展路徑,以網(wǎng)絡(luò)信息時代的消息促進(jìn)自身發(fā)展。

        4 結(jié)語

        機(jī)電一體化技術(shù)是科技發(fā)展的產(chǎn)物,對高效工作具有重要的意義,其在未來的應(yīng)用會更加廣泛,規(guī)模也會越來越大。雖然目前機(jī)電一體化技術(shù)在使用中還存在一些缺陷,但是通過智能化的發(fā)展,逐漸解決問題,可以使之更適應(yīng)周圍環(huán)境。機(jī)電一體化技術(shù)在加汽車設(shè)計以及汽車設(shè)計的發(fā)展中具有更好的發(fā)展空間,應(yīng)該注重機(jī)電一體化問題調(diào)控工藝研發(fā)和創(chuàng)新,提高機(jī)電一體化技術(shù)的水平。

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