机械设计制造中机电一体化的应用研究

摘 要：机电一体化技术不仅涵盖了多种技术手段（其中包含了机械设计、电子科技、信息技术等多方面技术手段），而需要将这些技术手段综合运用到实际生产中。在新时期，机电一体化在各个领域的广泛应用，需要相关人员结合机电一体化的实际使用情况，来对其中涉及的一些技术手段进行优化和改良。在进行优化后，机械工作质量和工作效率可以大大提升，从而为企业节约成本费用，提高企业经济效益。

关键词：机械设计制造;机电一体化;应用

一、 机电一体化的技术分析

机电一体化是一种运用计算机和微电子技术对机械设计进行自动控制的新型电子技术。它的具体应用是改变机械中一些组成部件的设计方式，提升设备的感应度、执行机构和驱动方式的灵敏度，利用自动化系统将机械设计中的每个部件进行融合和集成，这样可以使机械设计的精确度有所提高。机电一体化中最有特点的技术在于可以提升执行驱动方式和感应单元等部件的工作效率，优化机械设计的方式，从而使传统的机械产品可以更快地升级换代。

二、 机电一体化技术的分类

（一）集成制造技术

集成制造技术是运用计算机模拟技术，通过计算机的辅助让设计部门和生产部门的机械设计可以完美地整合在一起，以保障在设计过程中，机械的测试阶段可以顺利完成。这种技术是可以减少设计部门设计的产品和生产部门生产的产品有所不同而造成的误差，使每个阶段都可以顺利实施，在机械设计中需要对生产过程中的信息进行自动化处理，将材料与生产管理融合到一起，运用集成技术共享资源。

（二）总线技术

在施工现场，需要运用总线技术将不同的仪器设备和操作仪表联合到一起统一控制，从而实现对仪器设备等的自动控制。这种方法与传统的信号控制有所不同，总线技术控制不仅可以将指令传达给仪器，还可以接受仪器的信号反馈，信号可以双向传输，这样可以大大提高传输的效率，提升机械的运作效率。同时，在此过程中信号的损耗较传统的信号传输要少很多，生产的技术效率和生产水平得到了大幅度提升。

（三）交流傳动技术

交流传动技术与总线技术类似，都是运用其传输信号以控制施工现场的仪器设备。但该技术与总线技术的不同在于总线技术保障信号的损耗率低，该技术则是用以保障信号在传输过程中不受其他因素的干扰，使信号在传输过程中保持稳定，仪器得以良好运作。交流传动技术的适应性非常强，对于信息的承载和处理能力也很好，保障了仪器设备在施工时的稳定性，确保产品的生产效率和质量。

三、 机电一体化的实际应用

（一）在数控设计领域的应用

数控机床技术实现机电一体化后，可以精简生产过程的步骤，优化生产过程，同时可以实现智能化整合，让设计的产品质量能够大幅度提升。例如，数控机床技术在实际生产中由于磨损等原因需要进行换刀，但是实现机电一体化后，就可以运用自动换刀技术，这样大大减少了生产时间，机床的生产效率得到了提高，使用寿命也得到延长，数控设计在开发的初期体系结构十分简单，已经无法满足当下现代化机械技术的实际要求，将机电一体化技术运用到数控设计中，可以利用计算机对设计过程进行更精确的控制，更好地实现其他控制技术的整合。

（二）在动力设计中的应用

动力是机械设备运行的基础，因此动力设计在机械设备的设计中也有着十分重要的地位。对于机械生产而言，由于工业生产会造成大量的污染和浪费，如果不加以控制和解决，会对环境造成不可逆转的伤害。因此，在机械生产中需要注意节能环保，将资源充分的利用，这就对动力设计提出了很高的要求。而机电一体化在动力设计中的应用，可以很好地解决这一问题。机电一体化技术可以对动力的运行进行精准地控制和调节，根据设备的实际运行状况对于运行转速进行调节，减少误差，使动力资源可以得到充分的利用，同时保障了企业的收益。

（三）在传感器设计中的应用

由于环境等因素，机械设备在施工现场需要通过信号对其进行远程控制，因此，传感器在机械设备中是十分重要的部件。对传感器的设计也是机械设计中的一个重点。传感器的型号与机械设备的不同相关联，设备型号不同则传感器也有差异性，传输速度与质量也不尽相同。运用机电一体化技术对传感器进行设计后，可以很好地对数据的反馈和传输起作用，传感器的整体质量都会得到改善，对数据分析的精确度也大大提高，机械在运行过程中也可以达到很好的稳定。

四、 生产线的应用

（一）仿真应用

在实际生产过程中，该技术能够在基础建模中实现智能化的过程控制，并在过程中拓展仿真的价值。特别是该技术能够将管理、操作、调控技术进行整合，并在实际生产中进行相应的工期、产量、能耗的模拟值计算，并通过信息技术的优化计算，达到最优化生产模式。同时，该技术能够将仿真技术与产业进行整合，促使产业在实际生产中实现可视化的仿真拓展，帮助技术人员能够更好地规划制造产业中所需要的流程和操作，进而更好地优化产业的生产效率。

（二）机械应用

在生产过程中能够将光电技术合理的拓展至实际操作当中，并在过程中实现了多元化制造技术的细化。如在饮料的生产线的应用中，该技术实现了生产可视化、操作可视化的模式，进而有效地彰显流程化产业的意义。同时，该技术能够在实际操作中进行多元技术的宏观整合，包括与数控技术、模拟电子技术、计算机及其智能化技术以及自动化技术的运用，并通过动态实践的操作有效节约了制造的实践，达到了一键出入库的操作模式，对不同产业的发展有积极意义。

五、 结语

综上所述，机电一体化是机械设计制造中重要的环节，该技术的运用使得机械设计的工作效率大大提高。随着时代的发展，这项技术必将会在工业生产领域得到更广泛地应用，发展壮大我国的工业生产为经济建设做出卓越的贡献。

作者简介：

张海鹏，河北省张家口市。