机电一体化技术在机械设计制造的使用策略

机电一体化技术在机械设计制造的使用策略

吴伟忠

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摘要：机电一体化技术当前信息时代背景下的新型技术，在我国现代化社会建设生产中扮演着不可忽视的重要作用。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，本文结合机电一体化技术及其优势，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

引言

作为当今世界的制造业大国，在信息自动化技术的影响下，我国的生产模式得到了有效升级改进，不仅有效提升了产品的生产质量，满足了社会民众的物质需求，同样也改善了传统生产模式中效率低下、污染问题严重、材料利用率低等方面的问题。而在机械设计制造领域中，制造企业也应当明确机电一体化技术的应用优势，明确其基础技术分类，同时结合自身实际生产水平以及发展目标来探索出合理的机电一体化技术的应用方式，进而为自身的未来发展奠定良

好基础，推动行业发展。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术本身就是一项集合了多项专业领域的综合技术体系，主要融入了信息技术、微电子技术、传感技术、信号变换技术、编程技术、自动控制技术等诸多方面。集成了大规模电力与计算机系统的应用优势，实现机械和电子的互联互通。目前来看，机电一体化技术的应用范围较广，在制造业、交通运输、医疗、军事等领域都有广泛的应用，大部分的现代化生产设备都在一定程度上应用了该技术，不仅能够明显提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量和可靠性，也能够完善生产制造体系，为企业的竞争力和市场占有率的提升带来技术保障。

2机械设计制造中机电一体化技术的应用措施

2.1数控技术的应用

数控机床是数控技术的典型应用方式，将数控系统与传统机床结合，实现了零件的自动化加工。数控机床可以用于车削、铣削、钻削和磨削等各种加工过程，通过数控编程可以精确控制工具的位置和轨迹，实现复杂零件的高精度加工，提高生产效率和产品质量。数控技术可以应用于各种零件加工，包括金属、塑料和陶瓷等材料，可以根据设计图纸或三维模型生成加工程序，并通过数控设备进行自动加工，从而减少对人工操作的依赖，降低零件加工的人为误差，提升加工精度和一致性。数控技术也可以应用于自动装配线，通过数控系统控制机械手臂、传送带和其他装配设备，实现零部件的自动组装，提高装配线的生产效率，减少装配错误，降低人力成本。激光切割和焊接是机械制造中的重要环节，基于机电一体化的数控技术起到了关键作用。激光加工设备可以通过数控编程实现高速、高精度的切割和焊接，适用于金属、塑料、玻璃等各种材料，广泛用于制造业中的零部件制造、汽车工业和航空航天等领域[1]。

2.2传感器技术的应用

传感器是一种能够感知和测量物理量或环境条件的设备，如温度、压力、湿度、位置、速度等。传感器技术将感知到的信息转化为可用的电信号或数字信号，以便进行数据处理、控制和监测。在机电一体化技术中，传感器技术的应用允许机械系统感知和响应周围环境，实现智能化和自动化。位置传感器广泛应用于机械设备和工具，用于测量物体的位置、位移和方向，实现机械系统高精度的控制和定位，从而提高生产效率和产品质量。温度传感器用于监测和控制温度，其在金属加工、化学生产、食品加工和医疗设备制造等领域的应用能够确保产品质量，提高安全性和节能降耗效果。压力传感器用于测量液体或气体的压力，广泛应用于液压系统、气压系统和制造过程控制，可以监测管道或容器的压力变化，以确保系统正常运行，并在必要时采取控制措施[2]。

2.3集成制造技术的应用

集成制造技术是一种将机械、电子、计算机和通信技术相互整合的制造技术，涵盖了生产计划、物料管理、设备控制、数据分析等多个层面，旨在实现制造过程的无缝连接和高度协同。该技术通过整合各种不同的生产设备、工艺和系统，实现了更高效、更灵活、更智能的制造过程。智能制造系统是机电一体化技术的核心应用领域，通过整合不同的制造过程和设备，包括自动化设备、数控机床、机器人、自动化仓储系统、传感器网络等元素的整合，智能管理和控制生产线，可以提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，灵活应对市场需求变化。

2.4现场总线技术的应用

现场总线技术是一种用于连接工业自动化设备、传感器、执行器和控制系统的通信协议和架构，允许设备在现场进行数据交换，实现实时监测、控制和协调，现场总线技术的应用使各个组件能够相互通信，协同工作，从而提高整个制造系统的效率和灵活性。现场总线技术在自动化生产线中的应用尤为显著，生产线上的各种设备、机器人、传感器和执行器都可以通过现场总线连接到控制系统，实现自动协同工作，使得生产线能够实现高度自动化，实时监测和控制生产过程，从而提高生产效率和产品质量。现场总线技术在数据采集和监测领域有着广泛的应用，通过连接各种传感器，使制造企业可以实时采集设备状态、生产数据、环境条件等信息。采集的数据可以用于实时监测生产过程，识别问题并采取控制措施，确保生产的正常运行和产品质量的一致性

[3]。

2.5交流传动技术的应用

交流传动技术是一种将交流电动机与机械传动系统相结合的技术，用于实现机械设备的运动控制，包括交流电动机、变频器、编码器、控制器等组件，通过电子控制实现对机械设备的精确控制。交流传动技术可应用于各种机械设备，包括数控机床、自动化生产线、印刷设备、输送带系统等。输送带系统是物料输送和分拣的常见设备，交流电动机和变频器的组合可控制输送带的速度、方向和启停，以满足不同的物料输送需求，有助于提高物流系统的效率，降低人力成本、输送带系统的维护成本。机械手臂是自动化制造中的关键组件，交流传动技术在机械手臂中的应用使其能够执行各种任务，如搬运、装配、焊接等。机械手臂通常由多个关节组成，通过交流电动机和编码器的协同控制，实现高度精确的运动，适应不同的任务和工作环境，提升生产的柔性和自动化程度。

3结语

机械设计制造是一个复杂多样、充满挑战的领域，要求机械设计师具备广泛的知识和技能，不断创新和学习，以满足不断变化的市场需求。机电一体化技术在机械设计制造中发挥着重要作用，能够提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。机电一体化技术的应用对制造业产生深远的影响，有助于制造商更好地应对挑战，实现产值持续增长和竞争优势，因此需要充分掌握其应用方式，不断提高机械设计与制造技术水平，为未来的研究和实践提供有力的指导。

参考文献：

[1]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011（4）：48-54.

[2]章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2006（7）：46-47.

[3]文广，马宏伟.数控技术的现状及发展趋势[J].机械工程师，2003（1）：9-12.