机械设计制造中机电一体化的应用研究

机械设计制造中机电一体化的应用研究

宗瑾

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摘要：随着时代的进步，科学技术的不断创新和进步，机电一体化技术应用于机械制造领域，取得了良好的应用效果，实现了传统工业生产模式的改革与创新，提升了机械设计制造整体效率。

关键词：机械设计制造；机电一体化；应用

引言

作为世界上的制造业大国，工业是我国支柱型产业，其整体的发展水平对于国家整体经济实力有着关键性的决定作用，在当代社会条件下，得益科学技术的飞速发展，人们对于机械设计制造行业的综合能力提出了更高要求。而机电一体化是一种集成了微型计算机和规模化集成电路的现代化微电子技术，其具有兼容性强、稳定性高等诸多优点，因而被广泛应用于各个领域中。在机械设计制造行业中引入机电一体化技术，可以大幅度提升对机械设备的利用率，进而全面提升机械设计制造的综合实力，助推我国工业化进程快速发展。

1概述

机电一体化技术主要是指在应用传统机械技术的基础上，通过计算机信息技术、机械技术、伺服传动技术和传感器检测技术，进行综合应用后而出现的一种新型、先进的智能化生产技术。该技术在具体的运用中，可以促进传统生产模式向智能化生产模式的转变和发展。目前，机电一体化技术主要应用于工业制造企业以及大型生产领域中，能够对人脑思维模式进行真实化模拟和利用，为促进企业生产流程的动态化、智能化、信息化监测和判断提供了重要的技术支持。机电一体化技术将电子技术、机械技术和相关软硬件设备有效结合，为促进整个系统结构向信息化、最优化方向发展提供了重要的技术支持，因此，结构最优化逐渐成为了机电一体化技术的重要特征。近年来，机械制造系统在具体的应用中，逐渐改变和淘汰了人工操作方式，最大化地降低了工作人员的劳动强度，为进一步提高产品生产效率和效果创造了良好的条件。

2机械设计制造过程中的机电一体化相关技术

2.1集成类型的制造加工技术

集成类型的加工制造技术通常是采用电脑设备为系统的基础，依靠电脑程序软件来实现针对各个规划设计步骤及实际加工生产进程的虚拟化模拟、操作测试，进而可以在机械产品规划设计的过程中最大限度地造成针对产品的设计、生产车间等有关部门员工的配合工作。而且因为此过程中经过前期高效、科学及精确的测试环节，相关工程设计人员能够将新型的信息科技应用到机械产品的规划设计过程之中，有助于全方位提升相关企业在加工原材料采购、加工成品的储存、生产过程的管理等流程的自动化与信息化水平。同时集成类型的加工制造技术还具有增强资源进行共享的显著优势，既可以为机械加工设计制造过程带来健全完整的管理体系架构，还能够有效避免发生科技成果和实际产品规划设计环节出现脱节的不利情况，为机电一体化相关技术的持续创新与发展工作作出应有的贡献。

2.2总线技术

机械设计制造领域内的总线技术指的是将系统中的仪器仪表设备组合起来，对其实行统一管理和应用。尤其是对于同一类别的仪器设备，还可以对它们采取总控和分控两种不同的模式进行管理，已达到对系统中具有相同功能设备进行高效管理的目标，构建起闭环式的机械设计制造管理模式。总线技术的应用能够对设备在技术层面上进行优化和升级，大大提升了机械制造系统化控制效率。由于在传统的机械加工模式中，对设备的管理都是采用人工模式，因此整体效率不高，而总线技术的应用，是在机电一体化引入机械设计制造领域内的一次创新，它可以对整个生产流程设备运行状况进行监控，实现了对设备的统一管理，并且还能够同时降低生产成本，提升产品竞争力。总线技术可以实现将机械制造过程中的指令传递、信息采集等功能融于一体，在生产信息数据交互下，完成对系统中设备进行实时监测和控制任务。通过对总线技术的应用，使得机械设备和计算机控制系统之间的融合程度有了大幅提升。

2.3智能制造相关技术

所谓智能制造技术，属于人工智能的范畴，一般集合了知识与智力。智能制造包括了智能制造技术与智能制造系统，该系统不但可以在工作过程中持续扩充知识数据库，还具有自学的能力，并且能吸收环境信息，通过分析和判断来规划本身的操作。智能化是制造业领域进行自动化及产业升级的必然发展方向。因此机电一体化相关的技术能够为智能制造提供有力的支持。人工智能相关的技术和执行系统特别适合在制造业领域中应对非常复杂及不确定性比较强的各类难题。人工智能系统技术可以广泛应用到设计、工艺规划、生产过程调度和大型设备的故障诊断等领域。也可把神经网络系统及模糊控制相关的思路等领先的信息化智能解决方案投入到制造业的各个环节之中。

3机电一体化在机械设计制造中的应用

3.1传感器设计

在机电一体化相关技术的发展过程中，其中重要参数信息的传输工作必须由传感器完成，这就要求要把相关控制系统内部的各种类型数据信息输送至其所对应的电子元器件，与此同时还必须确认相关电子元器件可以处于正常工作状态。基于此，机械设计相关工程技术人员将机电一体化相关技术使用在传感器规划设计过程中，可以完成机械设备通信及控制单元执行系统的合理结合，确保该设备具有高速重要参数信息传输、数据信息安全存储及大幅提升传输准确效率的技术特点。所以，机械设计相关工程技术人员一旦把机电一体化相关技术使用在传感器规划设计制造的过程中，就能够借助其强灵敏度的传感器实现机械装置旋转系统、动力系统及温度控制系统的实际检测，实现针对机械设备的自动化控制。

3.2监控系统

在机械设计制造过程中，监控系统主要用于对车间连续性生产进行实时监控，以保证设备正常运行。由于在实际生产过程中，机械设备不可避免会出现各种问题，而监控系统的存在则可以有效应对设备出现的故障，以将对生产所造成损失降低最低。而机电一体化由于其先进的性能，在对设备故障进行诊断和设备监测方面都具有明显优势，它能够做到对设备故障进行动态监测，并具有故障预警和排查功能，以方便人们在第一时间对出现故障进行排除。

3.3生产线

在机械设计制造过程中，应用机电一体化技术还能够实现对生产线的优化和升级，尤其是在科学技术高度发展的现代，将机电一体化技术和计算机技术进行深度融合，应用于机械设计制造生产线上，可以大大提升生产线效率，并同时简化机械制造的生产流程。例如，机械制造设计人员可以利用先进的计算机技术对机械制造生产过程进行科学、合理的安排，以实现同时对多个加工过程进行控制，以便提升生产效率和质量，充分发挥出生产线的潜能。此外，随着光电技术、电力电子技术的快速发展，机械制造生产线所拥有的功能将会更加全面和强大，从而为企业进行精细化管理提供技术层面的支撑。因此，企业要想获得可持续化发展，就应重视对诸如机电一体化等先进科学技术的应用，以便提升机械产品的质量和效率，进而提升企业的综合竞争力。

结语

综上所述，现阶段国内很多机械工程相关项目都朝向高安全稳定性及高品质的方向发展进步，为了最大限度地满足机械设计相关工程技术人员及机械加工与制造相关技术在当代国民经济建设过程中的真实需要，机械加工制造相关企业在持续创新升级计算机辅助设计技术及将机电一体化技术进行完善的同时，还需借助培养机械设计相关工程技术人员的职业素养、安全降本理念，从而能够最大限度地提升相关机械设备的工作效率，为机械加工制造相关企业经济效益的可持续发展打下坚实的基础。

参考文献

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[2]王艳波，田家宝，高利剑.工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养方案的研究[J].内燃机与配件，2021（12）：225-227.