机械设计制造中机电一体化的应用研究

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　　【摘 要】机电一体化技术是一种新型的电子操控技术，它可将机械、微电子、自动控制等技术进行软件编程处理，统一整合这些技术，应用到大规模集成电路上，通过计算机对机械操作进行辅助操作，使得机械设计方案与控制得到全方面的优化，提高了运行效率，降低管理成本。
　　【关键词】机械设计；制造生产；机电一体化
　　中图分类号：TM736；文献标识码：A
　　引言
　　機电一体化是大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术，是一种新型技术，在我国经济生产中发挥了重要作用。尤其是在工业生产领域，对机械设备的利用越来越广泛。为了提高工业生产效率，必须加强对机械的创新研究。机电一体化技术是现代工业发展过程中的重要技术，对于我国实现工业化发展具有重要作用。
　　1机电一体化技术应用优势
　　作为现代工业自动生产设备运行的重要技术支撑，机电一体化技术实现了机械技术、电工电子技术、信息技术、传感器技术、信号变换技术等诸多内容的系统综合。从应用过程来看，其具有以下方面的突出优势。
　　其一，较强的生产能力。与传统工业生产方式相比，机电一体化技术在现代信息技术的支撑下，其实现了操作流程的高精度、高灵敏度、自动化控制，其使得产品生产的效率更高，质量更加规范，因而社会应用价值十分大。其二，安全性能较高。机电一体化技术下，工程机械的生产过程具备了动态化的监视和报警功能，这种异常信息及时检查和自动保护的落实，使得操作人员、操作设备损伤的程度和频次得以有效控制，有效的提升了设备运行的安全性。其三，机电一体化技术拥有较为强大的应用性能。一方面，在控制系统下，其相关工作状态可以进行数字显示，并且智能化、电子化的操作设备取代了传统的手柄应用，有效的缩减了操作任务量，确保了操作的方便性。其四，应用范围十分广阔。具体而言，复合技术是机电一体化技术应用的基础，在其控制下，其可以充分的应用于每个领域，实现现代工业生产效率和质量的全面提升。
　　2机电一体化在机械设计中的应用
　　2.1机电一体化在数控设计中的应用
　　数控机床技术获得机电一体化技术的辅助后，让机械制造生产过程得以优化。同时将数控技术中的繁杂步骤进行简化处理，并实现智能化整合，促进整体式设计质量水平的提升。例如：机械产品在实际生产过程中采用自动换刀技术后，可让机床的使用效率提升到更高的水平，CAD技术也因数控设计技术的优化变得更加实用。数控系统设计开发的初始阶段，体系构建较为简单，无法满足现阶段机械技术的实际要求。数控设计获得机电一体化技术的辅助后，计算机系统可将数控技术进行更为精确的操控，并且可以从根本上实现CAD/CAM技术的整合优化。
　　2.2机电一体化在动力设计中的应用
　　动力设计在机械设备的运行过程中属于基础支撑，生态可持续发展战略的提出，节能环保逐渐成为各个产业生产发展过程中的核心内容，对于机械生产来说也不例外。除了保证企业经济效益以外，还要确保资源可以得到充分的利用。机电一体化技术在动力设计中的应用，则将这个问题进行了良好解决。传统的机械设计动力一般会使用液压机，这种设备在实际运作中需要消耗大量的能源，如果想要从源头上节约能源，那么就必须对动力的运作进行精确控制，机电一体化技术中的电子调速器可以让机械的动力压力等实现精确调节，依据设备运行的实际状况对设备转速进行运作误差的降低。
　　2.3机电一体化在传感器设计中的应用
　　传感器在机械设计中属于信息传输中主要的构成元件，在机械设计中非常重要。不同的机械设计应用的传感器型号也存在一定的差异性，主要表现在数据传输速度和质量要求上。传统的传感器装置因为技术水平较低，在机械设备的检测过程中无法满足数据反馈和传输上的技术要求，这也就直接造成了机械运行过程中的状态无法达到稳定的效果，甚至会产生较大的判断误差。获得机电一体化技术的辅助后，计算机技术可以让传感器设计得到全面优化，从整体上提升数据分析质量。这里值得一提的是，计算机技术可在实际操作过程中对数据进行实时监控，促使这些数据可以直接输入到软件公式中，为机械设计水平的提高提供应有的保障。显然机械设计各个部件的精度提升，为提高设备运作水平以及增加使用寿命创造有利条件。
　　2.4完善机械监控系统
　　传统机械制造过程中，机械监控系统的设计较为欠缺，一方面，部分机械设备没有进行监控装置的设计和应用；另一方面，仅有的监控系统较为滞后，其监控内容的全面性和精确性有待加强。而机电一体化技术引入以后，工程机械制造中的监控功能得到了有效加强。具体而言，在信息技术、传感器技术和信号变换技术的支撑下，机械生产人员可以对传动系统、执行装置、制动系统以及液压系统进行动态化的、全方位的实时监控；并且通过异常信号自动报警装置的应用，实现了故障检测的精确性，有效的保证了设备应用的安全性。
　　2.5进行作业精度控制
　　精度是工程机械制造质量控制的重要指标，一旦制造的成品设备或零件出现精度不达标状况，就会对整体的应用性能产生较大影响。在机电一体化技术模式下，信息技术、电工电子技术使得工程机械制造中的数据控制更加精确。譬如在建筑生产中，传统混凝体搅拌原材料的称重主要依靠计量工具进行操作，受人为操作或外部因素的影响，整体误差较高；而机电一体化设备应用后，电子称量系统由微机进行控制，其在实现原材料高精度检测的基础上，有效的避免了称重过程人为误差的产生。此外，现在铺路工程中进行了自动找平系统应用，其在超声波技术的支持下，实现了浇筑材料的自动供给和摊平，有效的提升了施工生产的效率和质量。
　　2.6总线技术
　　总线技术是对施工现场进行合理控制的重要方法，通过现场总线技术的应用，可以将不同的仪器设备和仪表进行统一的管理，使得现场生产中仪器实现自动化的控制，各个生产过程之间可以及时地进行信息之间的传递，从而实现整个生产过程的自动化管控，对机械设计的整体质量进行全面的提升。传统现场信号控制管理技术随着生产的进步已经不能适应机械设计的需要，而总线技术实现了机械设备各类信息的双向传输，这样可以将传输的效率进行提升，减少传输中信号的损耗，提升信号的质量，使得机械设计现场控制更加符合技术需要。
　　2.7集成制造技术
　　该技术通过计算机辅助设计的方式，在进行机械设计中将设计人员、设计部门和生产部门进行整合，通过计算机模拟的方式对整个设计过程进行测试，将各个部门的生产过程进行模拟，使得设计可以在制造之前获得更加精确的测试，从而实现机械设计中原材料、生产管理和产品出货等整个过程的信息化和自动化，将机械设计与信息技术进行结合，并且通过集成技术实现资源的共享，对设计进行统一的规范化管理，防止设计中出现技术与设计分离的情况，实现整体技术设计的创新。
　　结束语
　　工程机械在社会生产生活中的经营不断普及，确保机电一体化技术在其制造过程中的高效应用，不仅有利于机械制造效率和质量的提升，更能有效的保证设备应用的总体安全。对于工程机械制造人员而言，其必须深刻认识到机电一体化技术应用的必要性，在保证其应用内容充分的同时，进行高质量的应用过程管理。唯有如此，才能提升机电一体化技术的应用水平，进而推动我国工程机械制造行业的进一步发展。
　　参考文献：
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　　[2]胡建伟.论机电一体化在工程机械制造中的应用[J].装备制造技术，2016，（3）：286-287.
　　[3]张明旭.机电一体化技术在机械制造工程方面的发展方向[J].工业，2016，（12）：253.
　　（作者身份证号码：340826198608015297）
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