机械设计制造中机电一体化应用探究范文

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摘要：机电一体化是新兴的技术，在中国经济中发挥极其重要的作用。在生产企业中，它依托于机械设备的运行。为了提升工业化发展进程，相关工作人员有必要强化机械设计制造中机电一体化研究与创新应用。基于此，本文阐述了机电一体化的基础技术，分析了机电一体化在机械设计制造中的实际应用。

关键词：机械设计制造；机电一体化；实际应用

工业在国家经济发展中占据重要地位，而机电一体化是应用于现代工厂的重要技术，融合了多种新兴技术，例如：微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感技术、编程技术等，集成了大规模的电路与计算机系统功能，促进传统工业的转型与升级，其应用全面提升了整体机械设计与制造的效率、质量。

1机电一体化技术的基础技术

1.1集成制造技术

计算机集成制造技术把人、生产控制、管理融合为一个整体，从而对原料、机械生产、产品出货全流程的控制。从目前我国机械制造行业的发展形势分析，机械领域已总体实现了自动化、信息化发展，然而，“自动化孤岛”问题依然普遍存在，随着科技的发展，还需要进一步实现资源的共享，以便规范化地管理生产流水线。

1.2现场总线技术

这项技术可以为控制室中的各类仪表、设备的信息传播带来支持，经常应用于制造自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能仪器实现良好的通讯网络技术。以往的信号传输方式越来越不适应现代工业发展要求，而现场总线技术可以实现机械设备各类信息的双向传输，极大地提升了信息的利用率。

1.3交流传动技术

这项技术具有更强的适应性、承载性、稳定性，可更好地抵抑外界信号带来的干扰。同时，电力电子、微电子技术的有效应用，可为交流传动技术的应用提供有力的支持，增强了机械设备的安全性能。

2机电一体化在机械设计和制造中的应用

2.1数控技术

数控技术广泛用于机械设备，例如：数控激光加工、数控齿轮、数控火焰切数控的机床等，均融合了多种工艺。上述设备的有效应用，为现代企业制造机械设备提供了支持，可自动地完成换刀、转台、主轴头的旋转等操作，让工业生产的智能化程度越来越高，同时提升了生产效率。例如：德国西门子880系统控制轴的应用，推动了CAM、CAD技术朝向更加实用的方向发展，数控轴高达24轴。前期生产中，系统往往针对简单的技术，随着数控技术的应用频率加大，为智能化生产提供了可能。数控技术能够促进人工智能技术、实时系统的发展。

2.2动力设计

机电一体化在机械设备动力设计中的有效应用，旨在节约能源，提高生产效率。以往的工业生产中，机械设备在运行过程中需要大量的能耗，生产的效率整体偏低，制约了企业的发展。一般情况下，在机械设备的设计、制造期间，一定要仔细地分析能耗问题。而机电一体化技术的应用，能够有效地降低能源消耗，提升设备的动力水平。以液压机为例，它是一种较为传统的工业设备，需要较高的能耗，能量的利用率偏低。在以往的工程设备中，液压机的生产率非常低，能量的利用率不超过1/3。而在机械设备制造领域，应用机电一体化技术后，在液压挖掘机内装有电子调速装置，可让相关的设备按照实际情况自动地调节压力、转速等工艺参数，从而降低设备的能源消耗。此外，大部分机械设备应用柴油，可在柴油机上安装电子调速装置，柴油机能够适时调整工作方式，以达到提升效率的目的。

2.3传感器

在机电一体化技术中，传感器是重要的信息传输装置，可把各类系统的不同信号有效地传输于各个元器件，且启动元器件展开相应的工作。利用传感器技术进行信息的传输，让数据更安全、快捷地得到传递，增强了数据传输的准确性，极大地减小了数据传输的误差。在此期间，传感器系统不仅需要依托于集成化的通讯技术，还要实现与执行系统的融合，让信号传输于某个指定的位置，并自启元件，完成动作指令。例如：在一些切削机械中，机电一体化的应用可提升传感器检测的敏感度。对于运行中的机械设备，检测的时候一般要对轴承、驱动系统、温度、回转系统等加以检测。另外，所制造的装置的精度等可以及时传递到机械控制系统，从而对机械设备进行实时性地监控。

2.4监控系统

在机械设备运行的时候，极易发生某些紧急问题，例如：设备突然发生故障、原料供应不足等。此时，机械设备应当及时采取应对措施，如：停止运行，以免增加安全隐患。为了让机械设备及时做出相应的反应动作，一定要不断地优化监控系统，从而实时监测机械设备的运行状态，及时查出故障，自动解决某些问题。机电一体化技术的作用主要体现在自动报警和故障诊断和处理系统的设计上。利用自动报警技术，故障诊断和处理技术，可以实现对工程机械传感和液压系统的有效监控。万一机械设备产生异常现象，系统均会自动地查找故障部位，且初步地确认故障方位、种类，及时发现警报信号，让工作人员第一时间采取必要的检修措施。监控系统的故障警报工作原理：在监控系统内部安装一套标准化的有关机械设备的本体构造以及各个组件参数的装置。机械设备在日常运行中，可把各个元件的详细情况传输于信息系统，通过监控系统对其有效地监督与控制，且与正常的参数对比。若存在较大的差异，则会第一时间发出警报，以免故障的影响蔓延。机电一体化技术在机械制造中的应用提升了设备的工作效率，控制了机械设备损坏的概率，提高了机械设备的使用性能。

3结束语

总之，机电一体化技术在机械设计制造中的应用使机械技术和电子技术的优势得到更好地融合。这种高新技术在工业技术创新中的有效应用，可以大幅度地提升机械设备的生产效率，为国家的经济建设与发展提供更多的技术支持。

参考文献：

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[4]洪源.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].产业与科技论坛,2013,12(05):90-91.

作者：李敏 单位：深圳技师学院