机电一体化技术在机械设计制造中的应用

朱宏宇

（黑龙江工商学院 黑龙江哈尔滨 150000）

在机械设计制造行业发展中，机电一体化技术发挥着重要作用。针对机械设计制造来说，在机电一体化技术的作用下，让传统制造生产流程发生了变化，有效提高机械设计制造水平和效率，节约制造成本。所以，相关人员应该充分了解机电一体化技术应用价值，根据机械设计制造具体要求和现实情况，促进机电一体化技术与机械设计制造的充分结合，促进机械设计制造水平的提高，促进我国工业生产力的稳定发展，为我国工业化发展提供支持。

1 机械设计制造中机电一体化技术的应用意义

1.1 有效提高机械设计制造产能

对于机电一体化技术来说，也就是通过信息技术、机械技术的充分结合，实现机械制造生产改革创新的一种现代化技术。在机械设计制造生产中，相关人员需要在信息技术的作用下完成电信号的转变，将其转变成机械能，有效提高机械制造生产水平和质量，更好地满足现代化社会建设发展要求。与此同时，在机电一体化技术的作用下，各种生产设备展现出信息自动记录、识别等功能，能够自动对产品信息进行收集和分析，实现机械制造的信息化发展，促进机械设计制造水平和效率的提升，对促进机械制造企业更好地发展有着现实性意义。

1.2 提高机械设计制造的操控性

在机械制造生产中，各个机械设备需要在程序控制、计算机操控等技术下，通过自动程序简化机械操作流程，防止一些不规范操作行为的出现，有效提高机械设备精度和质量，促进机械生产质量和效率的提高，快速完成机械制造生产的综合效益目标。与此同时，通过使用机电一体化技术，各个机械设备能够严格按照相关要求完成生产操作，让整个生产流程更加规范，所有生产设备保持相同作业环境下，促进机械制造生产效率的提高，无需所有人员参与，节约机械生产制造人力成本，提高机械生产制造经济效益。

1.3 保证机械设计制造生产安全

机电一体化技术在电压、电流变化感知方面有着一定能力，能够及时找到机械设备在运行过程中的出现各种变化，及时预警，实现断电保护，防止机械设备元件由于高负荷而出现损伤。相关人员通过使用机电一体化技术，能够将电子信息系统和计算机技术价值充分发挥，对机械设计制造全过程进行监督与管理，实施断电保护，及时找到机械制造生产中出现的问题，有效地提高机械制造生产水平，根据机械制造设备运行情况，在自动化处理下实现断电保护，保证机械生产的安全性。例如，在内燃机生产过程中，通过分析内燃机产品性能，相关人员根据程序设计和电路控制，完成内燃机自动化生产，防止人为操作不规范而产生不必要的生产问题，提高各个环节生产水平和效率，保证内燃机生产质量。

2 机械设计制造中常见的机电一体化技术类型

2.1 现场总控技术

现场总控技术也就是结合机械设计制造系统中各种机械设备的充分结合，在实际中，通过总控和分控结合方式，实现相同类型机械设备高效化运行。在现场总控技术引导下，机械设备生产模式更具智能化和自动化，和传统人工监督管理模式比较，现场总控技术能够促进整体控制水平的提高，汇总机械制造生产过程中各种机械设备运行数据，便于相关人员数据分析，掌握车间内部各个机械设备运行情况，这样不但可以减少机械设备维修维护成本，同时也能降低机械生产对人工管理的依赖性，实现信息采集与整合的一体化操作，从而促进机械设备制造生产水平的提高，与计算机等现代化技术充分结合，提高机械设计制造水平。此外，因为当前各种机械设备性能将会给机械制造生产效率带来一定的影响，在此过程中，需要相关技术人员对现场总控技术有全面了解，提高各个设备自动化控制水平，实现各个环节信息的有效传递，给机械设计制造的一线人员提供真实、有效的信息，保证机械制造生产质量，提高机械生产安全性。

2.2 交流传动技术

在机械设计制造过程中，把机电一体化技术应用其中，除了要保证电子信息传递效率和质量，同时还要保证电子信息传递过程的安全。在实际中，需要结合实际情况，全面提高机械设备制造效果，注重双向传动技术应用，在保证电子信息传递效率和质量的情况下，促进机械设计制造一体化水平的提升。例如，在内燃机生产过程中，在生产各个环节中，要求多个部门参与，并且各个部门之间相互合作，保证内燃机生产工作的顺利完成。在实际中，不同车间部门和企业需要在相同平台中合作，从而减少信息交流不顺畅而引发的内燃机生产问题，保证生产效率和质量，促进内燃机生产水平和效益的提升。通过采用微电子技术与计算机技术，并在交流传动技术的作用下，促进各个部门之间信息交流，有效提高机械设备运行水平和效率，保证机械设计制造质量。

2.3 集成制造技术

从目前情况来说，集成制造技术在机械设计制造中应用广泛，发挥着重要作用，是机械加工自动化、集成化发展的关键。在机械制造生产中，需要提前做好设计规划工作，完成相关材料准备工作，确定好生产流程。结合机械制造生产具体要求，建立完善的管理体系，从而保证机械设计制造工作的顺利进行。与此同时，在机械设计制造中，把机电一体化技术应用其中，在机电一体化技术作用下，不管是前期机械设计，还是后期机械生产，相关技术人员都可以在计算机软件系统的作用下完成制造生产模拟工作，可以更好地展现出机械设计制造过程，便于相关人员及时找到生产中出现的问题，优化生产流程和方案，获得准确的生产信息，对机械设计制造全过程自动化水平提高有着重要意义。

2.4 机械数控技术

在技术快速发展中，“数控”不再是工业界的高端词汇，现代机械设备中开始广泛使用数控技术，如数控机床、数控激光加工机等。在数控技术的作用下，实现了自动换刀、旋转抽头等操作，给工业制造生产提供便利条件。随着机电一体化技术应用范围的不断扩大，有效弥补了传统数控技术在编程、制造等方面的不足，有效处理了当前数控技术在使用中的一些问题，改善了操作人员面对常规机械设备和简单数控设备过程中的操作问题，给设备生产制造和运行提供了有利条件，有效地降低了设备设计和操作难度，有利于实现辅助设计技术的更好发展。

2.5 机械节能技术

机械设备在运行过程中将会消耗大量能力，但是受到各种因素的影响，机械设备时常会处于一个没有按照经济效率要求运行或者过载运行的状况，导致该现象出现的根本原因就是传统机械设备对自己运行情况和自主调试能力缺少深入判断。通过使用机电一体化技术，能够给机械设备提供自主判断能力，让机械设备可以结合实际运行情况和需求完成功率调节等工作，优化机械设备能量使用，让机械设备处于一个高经济运行状态，从而达到节约资源的目的。通过这种方式，不但有效提高机械设备生产效益和质量，同时也能延长设备使用期限，节约更多的成本。

3 机电一体化技术在机械设计制造中的应用路径

3.1 在传感器领域中应用

在机电一体化领域中，传感器属于一个重要的电子设备，在其中发挥着各个元件系统信息传递的效果，有效地保证系统运行过程的稳定性和安全性。通过把机电一体化技术和传感器的充分结合，在机械设计制造中应用，能够实现机械设备通信系统与执行系统的协调发展，不但能够促进数据传递水平和效率的提升，也有效地保证信息传递的安全性，在某种程度上保证机械设计制造生产质量。例如，在机械切削过程中，通常会需要使用不同尺寸的零件，保证切削工作的顺利进行，换句话说，尺寸零件精度将会被切削作业质量和效率产生一定影响。所以，相关工作人员应该了解不同零件质量，在实践中，通过规范行为来对各个尺寸零件质量科学把控。在传统设计与生产模式中，相关工作人员在零件生产质量控制方面，通常采用比较落后的人工控制方式，因为人工控制自身比较局限，零件生产质量还无法满足实际生产要求，使得机械切削质量无法保证。在机械设计制造过程中，通过引进机电一体化技术，实现自动化生产，并且在传感器的作用下，将传感器的灵敏性充分发挥，如实记录机械设备在运行过程中的各种参数，并将其保存在机械控制系统中，在自动化操作的环境下，有效减少人为因素造成的控制精度问题，同时，通过各种运行参数来了解机械设备运行情况和控制成果，相关人员及时调整机械设备制造生产中各项参数，保证操作的专业性结合规范性，有效提高机械设计制造水平和质量。

3.2 在监控系统设计中应用

在机械设计制造监控系统中，把机电一体化技术应用其中，便于相关人员对机械制造生产过程进行动态追踪和监控，在包装机械制造生产精度的同时，也能更好地了解机械设备工作情况。在实际机械生产过程中，如果机械设备发生故障问题，可以及时在监控系统的作用下将信息反馈给相关人员，保证机械制造设备运行的稳定性和安全性，从而减少设备故障问题的出现。在机械设计制造过程中，监控系统作为最重要的环节，需要对机械设备运行情况有一定了解，给机械设备安全生产提供良好的环境。在监控系统设计过程中，机电一体化技术能够优化和完善监控系统自动排查功能及自动预警功能，让其在机械设计生产过程中，通过输入对应的指令信息实现自动化生产，从而促进机械设计制造水平的提高，保证机械制造质量。另外，在监控系统的作用下，对机械设计制造系统中各个部件运行情况进行监控，如果其中一些部件出现故障问题，系统可以及时获得故障信息，做出预警反应，便于相关人员及时发现并处理，降低故障问题带来的损失，保证机械设计制造系统运行的安全性和稳定性。

3.3 在数控技术领域中应用

在现代机械设计制造生产过程中，数控技术的应用比较广泛，为机械设计制造工作顺利开展提供支持，有效提高机械设计制造质量和水平。在实际中，数控技术和机电一体化技术的重复结合，将其应用到机械设计制造行业中，能够促进机械设计制造创新发展，并且更好地满足当前社会对机械设计制造提出的更高要求。但是毋庸置疑的是，数控技术为机械设计制造生产提供技术支持的同时，在一定程度上增加了机械设备制造流程的复杂性，让各个操作变得更加复杂，严重影响产品生产水平和质量的提升。在机电一体化技术作用下，可以促进机械设计制造智能化水平的提升，并且让数控系统变得更加完善，这样能够有效地降低机械设计制造工艺的复杂性，降低机械设计制造难度，有效提高机械设备运行水平和效率，对促进机械制造行业的更好发展有着现实性意义。例如，在数控机床设计过程中，通过把自动换刀技术与CAD技术的重复结合，有效地提高机械设备使用水平，让各个技术使用价值得到充分发挥，有效提高机械设计制造水平和质量。在这种情况下，不管是机械设备运行，还是生产环节，都可以实现机电一体化技术与数控技术的重复结合，从而充分发挥其管控价值，有效地降低机械设计难度，提高机械设计制造管理水平，保证机械设计制造安全性。

3.4 在动力设计领域中应用

在传统机械设备设计制造中，设备动能产生将会投放大量能源，使得传统生产设备可能会面临能源消耗量高、产能低等问题，无法满足机械设计制造行业战略发展要求。所以，在新形势背景下，在开展机械设备设计制造工作中，相关技术人员应重点关注设备能源消耗问题，并在实际中，将机电一体化技术合理应用其中，实现动力设计优化处理，保证生产质量，促进机械设计制造生产水平和效益的提高。例如，液压机作为传统工业生产中广泛采用的机械设备，在实际生产中，可以发展液压机能源使用率相对比较低，大约有50%的能源没有得到使用，造成能源的严重浪费，并且也会给液压机生产带来直接影响。在液压机设计和生产过程中，在机电一体化技术作用下，通过机电一体化技术实现对设备运行效率和压力值等参数的控制，并且在电子调速器的配合下，高效利用制造系统中的效能，有效地降低机械设备能源消耗，更好地完成机械设备制造生产工作，对节约型发展战略的完成起到了促进作用。

4 结语

总而言之，在机械设计制造过程中，通过使用机电一体化技术，能够优化机械设计制造流程。为了更好地满足我国机械设计制造发展要求，机械设备制造企业应结合时代发展需要，树立现代化生产理念，加强技术总结与分析，让机电一体化技术在机械设计制造中充分使用，发挥自身价值，带动我国机械设计制造水平的全面提升。