林堅

（泰聲電力建設(shè)有限公司，浙江 溫州 325000）

現(xiàn)階段，機械設(shè)計制造與機電技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展進程中占據(jù)著尤為重要的地位，機械設(shè)計制造包含許多內(nèi)容，機電技術(shù)在各個行業(yè)內(nèi)廣泛應用，不管是機械設(shè)計還是機械制造，都需要加強對機電技術(shù)的合理應用，以此推動未來機電一體化的發(fā)展。

1 機電技術(shù)的內(nèi)涵

機電機器一般是由主體部位的發(fā)動機、啟動結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)以及傳向結(jié)構(gòu)等部分組成，要想提升電機工作效率，就應優(yōu)化電機主體性能，盡可能地減輕電機的工作阻力，不斷提升電機在運轉(zhuǎn)期間的工作效率與精確度。以往的電機主要是以鋼鐵材料為主，要想提升電機市場競爭力，就要優(yōu)化其技術(shù)結(jié)構(gòu)，將以往的生產(chǎn)轉(zhuǎn)為對機電技術(shù)的應用，使非傳統(tǒng)的鋼鐵材料成為電機設(shè)備的主材料，比如，應用復合材料后減輕設(shè)備主體重量，提高電機功率，降低不必要的損耗。未來機電技術(shù)將會朝著機電一體化的方向發(fā)展，并廣泛用于機械設(shè)計與制造領(lǐng)域，它是電子控制、機械技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合產(chǎn)物，有著較強的功能性和綜合性特點，使機電技術(shù)的應用強化了和人們生產(chǎn)生活的聯(lián)系，不斷增強機械設(shè)計與制造的質(zhì)量，提升工業(yè)生產(chǎn)效率。

2 機電技術(shù)在機械設(shè)計制造領(lǐng)域的應用優(yōu)勢

機械設(shè)計制造實際上就是指從事于各類化工機械、儀器、紡織機械、儀表等機械設(shè)備生產(chǎn)的工業(yè)部門，其作用在于提供先進的技術(shù)裝備，推動國民經(jīng)濟的未來發(fā)展。機械設(shè)計制造中，機電技術(shù)的創(chuàng)新應用與設(shè)備運行穩(wěn)定性有著緊密的聯(lián)系，對各個部件的鏈接、集成以及融合實現(xiàn)了質(zhì)量的提升。所以，機電技術(shù)的應用優(yōu)勢大致可以體現(xiàn)為以下幾方面：（1）機電技術(shù)的科技含量較高，提升速度快，且機電技術(shù)具有較強的包容性，能夠讓機械設(shè)備在運行期間逐漸吸收其他領(lǐng)域的技術(shù)。幫助企業(yè)將科學技術(shù)轉(zhuǎn)為實際生產(chǎn)力。（2）機電技術(shù)的應用范圍很廣，技術(shù)的應用有著綜合化與多元化的特點，機電技術(shù)可以在各個行業(yè)與領(lǐng)域的生產(chǎn)中取得良好效果，且機電技術(shù)使用穩(wěn)定性強，能夠降低設(shè)備安全事故的發(fā)生幾率，保障操作人員的人身安全，且自動化與高精度的操作流程能夠發(fā)揮生產(chǎn)作用。（3）機電技術(shù)應用過程中安全性較高，特別是在安裝與操作環(huán)節(jié)，可采用機械化的方式代替人工操作方式，減輕人員作業(yè)量，采用智能化與自動化的生產(chǎn)模式，實現(xiàn)對設(shè)備的智能化操作。與此同時，機電技術(shù)的應用能夠盡快發(fā)現(xiàn)并調(diào)整設(shè)備使用問題。（4）機電技術(shù)能夠被合理的用于各類制造技術(shù)內(nèi)，且可對各項技術(shù)展開針對性的優(yōu)化，發(fā)揮機電技術(shù)的集成優(yōu)勢，比如，應用微型化技術(shù)提高設(shè)備操作性能，為機械設(shè)計與制造作業(yè)的實施提供技術(shù)支持。

3 機電技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應用分析

3.1 機電技術(shù)在機械設(shè)計中的應用

3.1.1 數(shù)控設(shè)計

數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展得到了機電技術(shù)的支持，使機械設(shè)計與制造的過程不斷被優(yōu)化，且以往數(shù)控技術(shù)的復雜步驟被簡化處理，經(jīng)過技術(shù)的智能化整合，提升設(shè)備整體設(shè)計水平。比如，機械產(chǎn)品在生產(chǎn)與設(shè)計期間應用了自動換刀技術(shù)，機床使用效率顯著提升，CAD技術(shù)也憑借著數(shù)控技術(shù)的優(yōu)化而更加實用。在數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計的最初階段，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)比較簡單，難以達到當前機械設(shè)計的實際應用需求，隨著數(shù)控技術(shù)與機電一體化技術(shù)的相互融合，計算機系統(tǒng)對數(shù)控技術(shù)展開了更加精準的操控，并實現(xiàn)了CAD與CAM技術(shù)的相互整合與優(yōu)化。

3.1.2 動力設(shè)計

動力設(shè)計在機械設(shè)備運行期間具有基礎(chǔ)支撐的作用，隨著生態(tài)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，綠色節(jié)能環(huán)保已成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，機械設(shè)計與制造領(lǐng)域同樣如此。在動力設(shè)計環(huán)節(jié)應用機電一體化技術(shù)，可以解決以往動力設(shè)計中的常見問題，傳統(tǒng)的機械設(shè)計動力通常會應用液壓機，這類設(shè)備在操作中消耗的能源較多，要想節(jié)約能源、降低能耗，就必須對動力的應用展開精確控制，比如，使用電子調(diào)速器進行機械動力和壓力的精準調(diào)節(jié)，按照設(shè)備實際運行情況降低設(shè)備轉(zhuǎn)速的運行誤差。

3.1.3 傳感器設(shè)計

傳感器在機械設(shè)計領(lǐng)域?qū)儆谛畔鬏數(shù)闹匾獦?gòu)成元件，一直以來，傳感器都在機械設(shè)計中發(fā)揮著無可替代的作用。不同的機械設(shè)計，所用的傳感器型號也不同，具體差異體現(xiàn)于數(shù)據(jù)傳輸速度與質(zhì)量要求兩方面。以往的傳感器裝置技術(shù)含量較低，在設(shè)備檢測期間無法滿足數(shù)據(jù)傳輸與反饋的需求，導致機械運行的穩(wěn)定性效果達不到預期效果，甚至會造成判斷誤差。應用了機電技術(shù)后，特別是將機電一體化技術(shù)用于傳感器設(shè)計環(huán)節(jié)，計算機技術(shù)使傳感器的設(shè)計得到優(yōu)化，數(shù)據(jù)分析質(zhì)量顯著提升。計算機技術(shù)在操作期間能夠?qū)?shù)據(jù)進行全方位的監(jiān)控，使數(shù)據(jù)被輸入軟件公式內(nèi)，為機械設(shè)計水平的提升提供保障。

3.2 機電自動化技術(shù)在機械制造中的應用

3.2.1 智能自動化技術(shù)

智能自動化已成為未來機械制造的主要發(fā)展趨勢，也是當前機電自動化在機械制造領(lǐng)域的主要技術(shù)形式，憑借著先進的技術(shù)支撐，推進計算機編程與人工智能在機械制造中的實現(xiàn)?？茖W技術(shù)與機械制造水平之間有著一定的關(guān)聯(lián)，智能技術(shù)提高了計算機信息技術(shù)的應用效率，通過對技術(shù)的規(guī)劃，使其在機械制造環(huán)節(jié)加大對人工智能的使用程度，從而保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。與此同時，智能自動化技術(shù)可以對人類的行為進行效仿，使機械制造流程得到優(yōu)化，同時采用主動判斷模式提高機械智能控制效率。智能自動化技術(shù)的使用可以降低以往制造技術(shù)的操作誤差，提高工程機械生產(chǎn)水平，合理設(shè)置計算機程序，規(guī)范生產(chǎn)流程。

智能自動化技術(shù)也被人們看作計算機技術(shù)的拓展與延伸，在機械制造領(lǐng)域內(nèi)，智能自動化技術(shù)有著較強的綜合性，且智能化中涵蓋了多項新型技術(shù)，可整合技術(shù)上的優(yōu)勢建立完整化系統(tǒng)，憑借系統(tǒng)控制各版塊間的關(guān)聯(lián)，使機械制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)予以優(yōu)化。采用機器人工作形式，使其代替人工完成相應的工作，對于某一環(huán)節(jié)的問題，機器人可以第一時間將錯誤信號傳遞給系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)分析后反饋出相應的解決方法。所以，機械制造應用智能自動化技術(shù)后可以起到模擬人類行為的作用，比如，測試角速度的時候，采用霍爾元件，將感應條安裝于回轉(zhuǎn)零件中，使其再經(jīng)過霍爾元件的時候，霍爾元件因此會形成一個脈沖，這樣的脈沖通常都是平穩(wěn)的。一旦回轉(zhuǎn)零件在運行期間出現(xiàn)了缺陷問題，霍爾元件的脈沖將會發(fā)生異常，該信號經(jīng)過智能化系統(tǒng)的操作處理后，將會自動反饋并進行補償控制，完成對設(shè)備的破損檢查。

3.2.2 柔性自動化技術(shù)

柔性自動生產(chǎn)技術(shù)簡稱為柔性制造技術(shù)，以工藝設(shè)計為主和數(shù)控技術(shù)為核心，可實現(xiàn)多批量加工制造、裝配、檢測。實際上，柔性自動化是目前機械制造領(lǐng)域的新型應用手段，已通過實踐檢驗，在機械制造環(huán)節(jié)得到了廣泛應用。柔性自動化技術(shù)以數(shù)控技術(shù)為核心，其中還包括其他生產(chǎn)技術(shù)，憑借著數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢改進機械制造生產(chǎn)模式，實現(xiàn)機械制造的數(shù)字化發(fā)展，從而不斷提高機械制造水平。

適用于柔性自動化生產(chǎn)的設(shè)備有很多，比如數(shù)控機床、傳輸與存儲裝置等，其技術(shù)中主要包括分布式數(shù)字控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)等，同時在聯(lián)線技術(shù)的應用下，按照具體工藝設(shè)計要求，將設(shè)備聯(lián)線后形成自動化生產(chǎn)的整體。柔性制造系統(tǒng)內(nèi)涵蓋諸多系統(tǒng)，比如，信息系統(tǒng)被用于多批產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，廣泛采集并分析市場需求，以結(jié)果為參考改進生產(chǎn)方案，提高資源利用率，節(jié)約成本支出。柔性制造系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備科學調(diào)配，實現(xiàn)設(shè)備自我檢查，強化自檢效果，預防故障問題發(fā)生。

3.2.3 集成自動化技術(shù)

工程機械制造領(lǐng)域內(nèi)，集成自動化技術(shù)已成為其中的主要推廣技術(shù)形式。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，集成自動化技術(shù)的功能更齊全，且可操作性更強，能夠有效解決復雜的機械生產(chǎn)問題。實際上，集成自動化技術(shù)是應用了自動化軟件與系統(tǒng)，實現(xiàn)機械制造的集約型發(fā)展，這一過程中以計算機信息技術(shù)的應用為核心，通過數(shù)控技術(shù)與自動化技術(shù)的融合，促進機械制造的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過實踐研究得知，集成自動化技術(shù)的應用在一定程度上提升了機械制造水平與機械生產(chǎn)能力，為強化質(zhì)量控制意識，優(yōu)化技術(shù)應用流程，有必要定期對系統(tǒng)軟件與設(shè)備展開調(diào)試與維護工作。

機電技術(shù)的應用可以幫助機械設(shè)計與制造完成故障問題的修復與監(jiān)測，將機電技術(shù)與其他技術(shù)相聯(lián)合，有效維護設(shè)備的穩(wěn)定運行。一旦設(shè)備在運行期間發(fā)生了故障問題，系統(tǒng)也能夠第一時間進行檢測分析，方便故障定位，顯示故障結(jié)果。比如，應用智能專家系統(tǒng)精準的掌握設(shè)備當前運行情況，確保設(shè)備內(nèi)的所有零部件都可以維持在安全且高效的運行狀態(tài)中，盡可能地提高設(shè)備使用壽命。集成技術(shù)聯(lián)合智能機器人，使機械設(shè)計與制造可以更好的應對惡劣或復雜的生產(chǎn)環(huán)境，融合傳感器技術(shù)、機器人控制學以及仿生學，模仿人類思維模式，準確識別與判斷系統(tǒng)運行的全過程。

3.3 機電技術(shù)在機械智能制造中的應用

3.3.1 數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)

與傳統(tǒng)機械加工方式相比，數(shù)控加工生產(chǎn)特點十分顯著，具體體現(xiàn)為以下幾方面：（1）能夠加工復雜型面的工件，數(shù)控機床內(nèi)加工的零件形狀與加工程序有關(guān)，即便是尤為復雜繁瑣的工件也能在數(shù)控技術(shù)的應用下快速加工。（2）加工精度較高，且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。數(shù)控機床自身精度很高，一般的數(shù)控機床定位精度與重復定位精度分別為0.01mm和0.005mm，而數(shù)控機床的加工期間無須人為參與，可消除人為誤差帶來的精度影響，工件加工精度可以得到數(shù)控機床使用的保證。（3）生產(chǎn)率較高，能夠改善勞動條件。數(shù)控加工能夠減少零件加工與輔助時間，這是因為數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速高，合理選擇了切削用量后即可發(fā)揮刀具的使用性能，減少加工時間。與此同時，數(shù)控加工應用了通用與組合夾具，加工前無需提前劃線，且加工期間可以自動換刀，有效改善了勞動條件。操作人員需要完成程序編寫與輸入、零件裝卸、裝備刀具、檢驗零件等工作，數(shù)控機床采用了封閉式加工方式，在達到清潔高效的同時，也能降低勞動強度。

機電技術(shù)的應用，使機械加工制造發(fā)展態(tài)勢良好，將數(shù)控技術(shù)用于制造領(lǐng)域，有利于推動機電一體化的發(fā)展。數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的應用主要集中于信息處理與數(shù)據(jù)模擬等方面，通過數(shù)據(jù)的整合，完成數(shù)據(jù)處理、模擬以及分析，提高機械制造的生產(chǎn)作業(yè)精度。與此同時，將數(shù)控技術(shù)與計算機繪制、統(tǒng)計功能相融合，推動數(shù)控生產(chǎn)效率的顯著提升，以更加直觀的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)流程。

企業(yè)制造產(chǎn)品時以終端設(shè)計為前提，采用CPU操作模式與智能化控制方式，發(fā)揮機電一體化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的實時診斷特點，完成機械制造生產(chǎn)加工過程的三維模擬，潛移默化地夯實機械設(shè)計與制造在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.3.2 自動生產(chǎn)控制

產(chǎn)品機械化生產(chǎn)過程中會受到人為因素的影響，導致產(chǎn)品質(zhì)量和精度降低，采用機電技術(shù)后可以實現(xiàn)對產(chǎn)品的自動生產(chǎn)控制，全方位地控制生產(chǎn)活動，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的智能化，同時提高生產(chǎn)效率。一旦生產(chǎn)期間發(fā)生問題，自動生產(chǎn)控制可作出干預，保持正常生產(chǎn)狀態(tài)。目前自動生產(chǎn)控制行業(yè)主要集中于飲料與香煙這類重復性強、生產(chǎn)力大的產(chǎn)品生產(chǎn)，且這類生產(chǎn)對產(chǎn)品品質(zhì)要求很好，可通過生產(chǎn)控制技術(shù)的應用，保障產(chǎn)品品質(zhì)，促進產(chǎn)品大量生產(chǎn)。

3.3.3 傳感技術(shù)

傳感器可以將機械設(shè)計與制造生產(chǎn)期間的影響因素轉(zhuǎn)為信息數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的采集與分析，降低工作量，提高生產(chǎn)效率。這是機電技術(shù)應用的關(guān)鍵，通常以智能制造作為切入點，在自動化操作期間發(fā)揮傳感技術(shù)的作用，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)內(nèi)信息的識別與檢測，利用光傳感器對環(huán)境光度的變化情況進行檢測，同時掌握影響因素。在機械制造與智能制造領(lǐng)域內(nèi)，傳感器還能夠檢測出物體位移和零件尺寸等信息，所以傳感技術(shù)目前被廣泛用于汽車與航空這類高密度領(lǐng)域中。

4 結(jié)語

總而言之，隨著機電技術(shù)的不斷發(fā)展，機電技術(shù)的應用給機械設(shè)計與制造行業(yè)帶來了翻天覆地的變化，使機械設(shè)計與制造朝著數(shù)字化、智能化、自動化的方向發(fā)展。通過智能自動化技術(shù)、集成技術(shù)、數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的應用，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動生產(chǎn)制造，優(yōu)化機械制造流程，提高制造水平。