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机械设计制造中机电一体化的应用研究张静洁

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年6期3月下作者：张静洁

[导读] 随着我国科学技术的不断创新，工业生产技术水平在不断的提升，在工业生产过程中机械设计是非常重要的一个环节，机械制造技术的不断进步也为机电一体化的发展提供了非常充足的技术支持。

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摘要：随着我国科学技术的不断创新，工业生产技术水平在不断的提升，在工业生产过程中机械设计是非常重要的一个环节，机械制造技术的不断进步也为机电一体化的发展提供了非常充足的技术支持。
关键词：机械设计制造；机电一体化；应用
        引言
        在机械制造领域中，机电一体化是一种立足于计算机编程技术的电子操控技术，其可将机械设计制造过程中的机械、微电子以及自动控制等，利用大规模集成电路进行整合，并对其实施软件编程，最终完成整体设计方案的全面控制与优化，从中找到机械运行效率的最优配置，大幅度降低设计与制造过程的成本，提高整体的管理效能，推动相关企业的快速进步，并提升其市场竞争实力。
        1机械设计制造中机电一体化的重要意义
        工业是我国现代经济体系中最为核心的环节，其技术高度以及发展的稳定性，是我国实现可持续健康发展的基础，更决定着我国的综合国力，而机电一体化技术则是当前工业机械设计制造过程中，最为关键的手段，因此，机电一体化技术的应用与发展成为当代工业的关键节点。近些年，随着科学技术的不断发展与提升，机电一体化也在不断融入更多的新型技术，例如计算机信息技术以及自动化控制技术等等，这些技术的融入，让机电一体化的应用程度以及在现代工业发展过程中所处的地位不断提高，也极大推动了我国经济转型以及产业结构调整的步伐。从应用时间角度分析，机电一体化是我国当前一项较为新颖的电子科学技术，其不仅仅让传统的机械设计方式被彻底抛弃，也让机械设备的使用效率极其内部构造更为科学，相关设备在领域内的竞争实力也得到了很大改善。相关技术人员在实施设备设计与制造过程中，可利用机电一体化技术对原始设计进行有效调整，大幅度提升内部各个构件的协调性与融合度，并有效保障了设计过程中的精度，同时，自动化技术与信息技术的融入，更是让整个机械设计工作得到了全面的改革与创新。总而言之，利用机电一体化技术所设计出来的机械产品，其性能与效率较传统设计方式有了更多的提高，也有效促进机械系统整体的改良与完善。与传统设计方式及技术相比，当前的机电一体化让机械设计过程中的驱动方式以及感应方式得到系统性转变，不同部分所组成的整个机械构架更为完整，大幅度提升了相关产品的设计与生产进程，提高了新产品的更新速度与生产效能。
        2机械设计制造中机电一体化的应用
        2.1在数控技术中的应用
        在数控技术中利用机电一体化技术，可以很好的提升机械设备的工作效率。数控机床是现代技术的产物，他的出现极大的提高了生产工艺，但是随着经济水平的不断提升，对于生产效率的要求在提高，如何对数控机床进行改进也纳入了研究人员研究的范围之内，人们开始尝试在数据机床中加入其他先进的技术，这一尝试取得了较好的效果，提高了机床的工作效率，新技术的应用促进了工业生产的效率，让工业生产更加高效，让企业从中获得了更多的利润。这些新的技术中就有机电一体化技术，这一技术的应用，很好的促进了数控机床中人工智能的发展，优化了设备生产过程，使得产品生产的效率更高，生产出来的产品质量也更好让整体工业生产水平有了极大的提升。
        2.2应用于传感器
        在机电一体化实际应用过程中，传感器充当信息传输的重要角色，不但需要将运行系统中的信号信息传输到机械工程内部不同构件中，还必须为各构件的有序运行提供基本保障。针对于此，相关技术人员可以将机电一体化技术与传感器进行融合应用，进而促进机械设备中通讯系统与执行系统实现相互协调和统一的目标，促使其具备灵活性强、数据信息安全性高、信息传递准确性高的特点。

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例如，在机械工程中应用切削机械时，由于其部分元件的工作效率与整个机械设备运行的灵敏度密切相关，并且在运行效果、精确程度以及人工操作等层面上也会对机械设备的生产效率带来不同程度地阻碍作用，从而导致相关技术人员无法通过掌控设备精度的方式达成机械工程的操作要求，也无法满足机械设计制造工作的实际需要。基于此，相关技术人员必须充分认识到机电一体化技术对传感器的实用性效能，利用具有较强灵敏度的传感器实现机械设备中回转系统、驱动系统以及温度系统的实时检测工作，并将机械设备内部涉及到的各项参考指标传输到总控制系统中，整体推动机械设备朝着半自动化与自动化方向稳步发展。传感器的自动化功能不仅能有效避免人工操作造成的误差，从根本上保障机械设备在实际运行过程中的灵敏度和精准度，还能利用设备的创新功能模块有效提升机械制造工程的运行效率与质量，将机械工程的人力、财力成本控制在合理范围内，最大限度地降低机械制造企业的经济损耗，为企业可持续发展奠定良好基础。
        2.3动力应用
        机械设计制造中，机电一体化技术的实际应用范围十分广泛，体现在动力部分的应用效果，是机电一体化技术向机械设备运行中所需要的能量提供了充足的动能支持。机械设备需要消耗的能源极高，并且传统的设备运行中由于能耗大、生产效率低等问题，导致综合效益有限，因此设计和制造机械设备需要加强对设备能源消耗情况的有效控制。以液压机为例，这是工业机械设备中十分典型的一个传统设备，液压机以液体为介质，实现能量的传递和运输，达到压制工艺的目标，在加工制造领域当中被广泛运用。但是液压机的能量中有70%的能量均没有得到有效的利用，这在很大程度上降低了整体的液压机生产和运行效率，能量利用率过低。运用机电一体化技术设计和生产液压机，可以提高对设备运转和压力值等参数的有效控制，通过安装额外的电子调速器，可最大程度的减少机械设备的能源损耗问题，将不同部件的实际效能充分的运用和发挥到机械设备的生产和运行活动中，提高动力效果，为我国建设资源节约型社会贡献一份力量。
        2.4监控系统设计
        机电一体化技术运用到机械的监控系统设计中，提高了机械制造生产的精准度，并且可以对机械工作具有实时的监督功能，帮助工作人员加强对机械工作状态的了解和掌握。一旦发生机械故障信息，可以在第一时间内向操作人员传输数据信息，帮助操作人员处理隐患问题，将故障所造成的损失和不良影响降到最低。监控系统在机械设计中作为重要环节，应发挥自动排查故障和自动报警功能，运用机电一体化技术提高监控系统设计的性能，使自动报警系统和自动排查故障功能更完善，只需要在计算机中提前的输入指令，便可以实现高效化、标准化、信息化的机械工作。机械设备的某一个系统发生故障问题时，监控系统快速的做出相应的预警反应，并且排查出系统故障问题，辅助工作人员发现故障、排除故障，保证机械设备的稳定安全运行。让监控系统工作更加全面，可以实时的检测机械设备的运行状态，及时解决设备故障，机械一体化技术在监控系统中的应用有效的降低了设备出错带来的不良后果，提高了工作效率，有效的保证了机械设备的使用安全，为机械设计制造工作提供了安全保障。
        结语
        机电一体化对推动机械设计制造工作发展起到重要促进作用，引用先进的机电一体化技术已成为顺应时代发展趋势的必然结果，相关企业应结合自身实际经营情况不断扩大机电一体化在机械设计制造中的应用范围，从而实现各项机械技术与其他信息化技术的有机结合。在机械设计制造实际发展过程中，相关企业可以从动力源、传感器、监控系统以及数控设计等方面着手应用机电一体化，在满足机械设计制造实际需要的同时保障机械工程质量。
参考文献
[1]刘伟强.浅析机械设计制造中机电一体化的应用[J].内燃机与配件，2019（24）：215-216.
[2]陈耀华.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].南方农机，2019，50（21）：246.
[3]杨鑫.机械设计制造中机电一体化的应用[J].矿业装备，2019（5）：86-87.