机电一体化技术在机械工程中的应用分析

赵亚敏

摘要：机械工程与装备工业以及加工生产等领域有着密切的关系，为了提高工作的效率和质量，人们通过机械设备的应用实现对劳动力的替代，它可以通过零部件之间的互相作用，在电力工程的帮助下实现对于机械设备的驱动，使其可以进行动作的重复达到生产、施工的目的。对于今天来说，机械工程的发展逐渐与自动化等技术结合到一起，延伸出机械一体化技术，它具有一定的综合性，可以实现对于信息的有效处理，现代化的自动生产设备大多都是采用机电一体化的技术模式。本篇文章通过对机电一体化在机械工程中的应用优势进行阐述，分析机电一体化在机械工程中的应用技术，从而探讨机电一体化技术在机械工程中的具体应用，并且就机电一体化技术的应用前景进行展望。

关键词：机电一体化;机械工程;智能化;

引言

机械工程的主要作用就是提高现有的生产率，减少劳动力的投入，并且降低由于人为操作引发的故障问题。机械工程在不同行业的应用推动了工业化社会的发展，对于现阶段来说，随着科学技术的提升，在传统机械工程的基础上，将其与微电子技术、计算机技术等结合到一起，从而改变它的作业模式，不再需要人工操作就可以达到生产的目的，它是通过接口的方式，将程序指令与机械设备连接到一起，实现对于设备的有效控制，让其可以按照预先的规定进行操作，也是机电一体化的雏形。机电一体化技术在生产加工以及工程建设等方面的应用，可以推动信息化作业的发展，从市场需求的角度来看，可以提高原有的技术水平，减少过程的隐患问题，有关人员可以就此进行具体的研究。

1、机电一体化技术在机械工程中的应用优势

1.1提高工作中的安全性

通过对传统机械工程的了解和分析可以明确，由于机械工程中的零部件在运动中可以产生不同的运动，其中的齿轮、工具刀等与人体直接接触后可能会产生碰撞、卷入等问题，从而造成不同的人身伤害。在机械设备的制造以及应用过程中，如果工作人员没有严格按照技术规范进行操作，就会存在不同的安全隐患，而且机械伤害也使得工程处于不稳定的状态下。在此基础上，机电一体化技术在机械工程中的应用可以有效的提高机械工程工作中的安全性，它可以通过接口技术、计算机程序的应用实现对于机械工程运动过程的控制，减少人工劳动力的应用，从而确保工作环境的稳定性和安全性。另一方面来说，机电一体技术还可以实现对现场的有效监控，一旦发生危险问题，可以第一时间进行预警操作，实现安全联动控制，在不同的角度上提高它的可靠性。

1.2提高工作的效率和质量

机电一体化技术属于技术密集型产业，它将不同的技术整合到一起，可以充分发挥不同的优势，在实际的作业中，机电一体化技术的应用可以简化机械工程的流程，减少故障问题的产生环节，而且减少由于人为操作所引发的不规范问题，避免在作业中由于摩擦等问题所导致的变形现象。其次，机电一体化技术是通过计算机实现对于相关数据的计算，它可以将误差控制在合理范围内，并且完成人工无法进行的复杂任务，提高它的作业精度。另外，机电一体化技术可以在供电正常的情况下进行持续作业，同时实现了机械工程流程的标准化发展，提高它的工作效率。

1.3改变机械的工程的操作模式和功能

在机电一体化技术的应用过程中，它是通过计算机系统以及数字技术的应用对相关的设备进行有效的操控，通过界面可以对机械工程进行统一监管，实现人机的有效交互，从而降低工作时的作业难度，使得操作模式更加方便和清晰。同时，机电一体化技术是在软件系统的作用下改变原有的工作程序，它可以根据机械工程的实际需要对它的程序和模式进行更换，使得作业过程更加灵活，满足生产的具体需要。

2、機电一体化在机械工程中的应用技术

2.1机械技术的应用

机械技术是机电一体化的基础技术，它需要根据机械工程的需要，对相关的机械设备在结构、材料以及性能等方面进行设计，使其满足高效生产的目的。一般来说，机电一体化技术中往往会忽略机械技术在其中的重要性，将重点放在软件系统的设计上，但是对于机械工程来说，机械技术的相关操作可以提高现有的生产精度，延长机械设备的使用寿命，保证它在刚度以及体积等方面的要求，为最终的机械生产提供相应的服务。对于现阶段来说，可以在计算机的相关系统中进行机械技术，在BIM或者CAD等作图软件的应用下对它的零部件以及内部结构进行绘制，可以及时发现存在的隐患问题，从而将机械理论与工艺实践有效的结合到一起，降低机械故障等问题的发生概率。

2.2微电子技术的应用

微电子技术是机电一体化技术在机械工程中的应用要点，它是通过集成电路的方式实现对于机械设备的有效控制，它包括系统电路设计、工艺技术以及自动测试等不同的环节，有关人员在微电子技术的应用中需要明确它的核心要点，对信息进行有效的处理，并且将不同的电子功能以及系统部件集中到芯片中，保证计算机系统与机械工程的有效连接。另外，微电子技术具有高度的集成性，有关人员在机械工程的设计中可以对它的工艺尺寸进行设定，提高它的精细度，同时积极研发新型材料，保证微电子技术在应用中的稳定性，同时针对过程中的缺陷进行分析，采取有效的措施应对，充分发挥它在机械工程中的功能。

2.3传感技术

传感技术是指对于机械工程的运行状态以及周围环境进行信号感应，将其转化为数字信息的方式传递到计算机中，从而给予不同的反馈。传感技术在机械工程中的应用可以对其进行有效的监督管理，及时发现机械设备或者机械运行中存在的问题，并且对它的标准参数等进行判定。传感技术需要通过传感器的安装实现它的功能，是机械工程信息获取的重要手段，通过半导体、磁性材料等内容的应用，利用热效应、光敏效应等实现信号的转换。对于现阶段来说，机械工程中的传感技术通常会与微电子技术、计算机技术等结合到一起，从而实现对于机械工程的集成化管理，并且达到通信联网、自诊断以及多功能测量的目的，有关人员需要注意传感器的类型选择以及安装位置，符合机械工程的环境要求。

2.4伺服技术

伺服技术是一种自动控制系统，它具有一定的综合性，在机械工程的应用中可以对某个区域范围或者某个生产过程进行有效的反馈控制，通过定量的变化进行变换和调控，避免机械位移等现象对机械工程质量的影响，是机电一体化的重要组成部分。伺服技术可以通过信号的方式实现对于大功率负载以及机械设备的控制，并且实现同步传动的目的，对于信号进行跟踪管理，有关人员需要确保伺服技术在机械工程应用中的稳定性，在输出量、输入量的控制上应该满足精度上的要求，达到对于信号变换的快速响应，它是由反馈装置、控制器等设施构成，有关人员需要注意在机械工程中的安装要点。

3、机电一体化技术在机械工程中的具体应用

3.1数控机床的应用

数控机床是机电一体化在机械工程中的主要应用，它是由数字技术控制的生产设备，可以实现对于复杂零部件的生产加工，属于典型的机电一体化产品。数控机床是由数控单元构成，与普通机床相比，它可以实现自动控制，由计算机程序指令对它的运动方式进行管控，当需要进行其他零部件的加工时，只需要对程序指令进行更换就可以达到相应的目的。数控机床可以实现生产、管理的一体化控制模式，通过数字信息以及标准代码进行相关操作，使得它的加工质量较为稳定，并且由数控装置对它的位移等进行定位，避免误差问题的发生。另一方面来说，数控机床包括程序载体，控制装置以及机床主体等不同的設施，有关人员需要按照一定的安装顺序进行操作，通过微处理器的应用对它的输出、输入信号进行采集，从而实现信息处理的目的。

3.2机械手的应用

机械手是通过固定程序抓取的方式，模仿人类手臂完成某些动作，代替人工在机械工程中实现不同的生产功能，机械手可以有效的规避机械伤害等问题，被广泛应用于危险的作业环境中。机械手也是由机电一体化技术实现对于设备的有效控制，它是由执行机构、驱动机构以及孔子系统构成，在机械工程中具有较强的灵活性，在实际的作业中通过液压、气压以及电气驱动的方式进行操控，使其可以对程序进行有效的相应，同时减少机械工程中零部件的摩擦，满足在速度、动作以及性能等方面的要求。

3.3自动生产线的应用

自动生产线是机电一体化技术下的主要生产组织形式，现阶段的机械工程大多是采用自动生产线进行机械制造等工作，可以自动的将机械加工对象由一个机床转送到另一个机床，是推动无人化管理的重要标志。在自动生产线中，它是按照统一的设定和速度进行操作，将刚性设备与柔性设施通过机电一体化技术连接到一起，在传送系统、控制系统的共同作用下进行生产加工。自动生产线在机械工程中的应用可以改善原有的劳动条件和环境，缩小过程中的生产面积，确保机械工程的均衡性和长期性，实现整体效益的提升。

4、机电一体化技术在机械工程中的应用前景

4.1智能化

智能化是机电一体化未来发展的必然趋势，它是将智能技术与机电一体化技术结合到一起，对原有的自动化控制进行优化，使得机械工程的生产流程更加完善和高效。在智能化的发展进程中，它可以增加现有的功能，有关人员需要对专家系统、神经网络等进行研究，明确它的关键要点，从而实现机械工程的自诊断工作，可以对故障问题、故障原因进行有效的处理，在智能技术的作用下确保工程的稳定性。同时，在智能化的发展进程中，有关人员还可以对计算机技术等进行优化，从实践中总结不同的经验教训，推动机械工程的进一步发展。

4.2网络化

在机电一体化技术的应用中，数据和信息是其中的关键内容，需要通过信息传递的方式实现对于机械工程的有效控制，采取反馈措施。在未来的发展进程中，有关人员可以将网络化技术应用到其中，通过网络体系的构建，为信息传递和共享提供相应的空间，确保机械产品加工生产的方便性，可以不通过信号和信息的转化就可以达到预期的目的，简化原有的流程，并且提高机械工程的网络化功能，形成计算机系统的集成管理方式，便于智能监控系统的成立，工作人员可以通过远程监控的方式进行监督。

4.3绿色化

机电一体化技术在机械工程中的应用可以提高它的安全性和可靠性，满足现代社会对于机械产品的需要，但是与此同时，有关部门也需要加强能源消耗方面的管理工作，将绿色理念应用到其中，尽量降低能源的不必要浪费，实现对于新材料的应用，加大新技术的研发工作，针对机械工程生产中的漏洞进行处理，从而达到预期的目的。

5、结语

综上所述，机电一体化技术具有一定的综合性，它涉及到的理论知识较多，是将机械技术、传感技术以及伺服技术等有效的结合到一起，从而提高机械工程的生产精度、效率，为其提供安全的作业环境。有关人员需要就数控机床、机械手以及自动生产线等机电一体化产品进行具体的了解，在未来的发展中，也应该加强在智能化、绿色化以及网络化等方面的研究工作，确保机电一体化技术的可行性，充分发挥它的作用，实现机械工程的集成管理。

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