机电一体化技术在机械设计制造中的应用研究

机电一体化技术在机械设计制造中的应

用研究

摘要：机电一体化技术在机械工程中的有效运用，能够有效提升工业生产效率，提高产量，同时也能够在很大程度上优化机械工程质量。尤其是在科学技术

进一步发展中，机电一体化适用范围更广，越来越多先进技术融入机电一体化技

术体系当中，为机械工程发展做出了巨大贡献。基于此，加强对机电一体化技术

在机械工程中应用的研究具有十分现实的意义。

关键词：机电一体化技术；机械设计制造；应用

引言

目前我国制造业整体生产技术水平相比以往提升了一大截，其生产模式在信

息技术与自动化技术的应用下也实现了升级改进，但其仍然存在材料利用率低、

生产污染较大、智能化水平不足等诸多问题，在生产质量和生产效率上相比发达

国家仍存在一定差距。为此，各制造企业需掌握机电一体化技术概念和应用优势，明确机电一体化基础技术分类，为机械设计制造行业的发展提供有力的技术支持。

1机电一体化技术的特点

在对机电一体化技术进行分析前，首先需要对自动化控制技术进行充分探讨。目前，许多机械生产设备都安装了自动化控制系统，机械设备发出具体指令，使

机械设备有效实现标准化、批量化以及自动化运行。传统的工业化生产技术，可

以采取此控制系统来有效实现自动化生产，但此控制技术无法使现代工业机械生

产需求得到满足。为了使此目标得到实现，需要有效结合计算机和机械设备，在

计算机当中加强工业机械生产控制。计算机可以通过可控制系统操控各台机械，

使可控制系统有效下达相关生产指令。通过将计算机与机械自动化技术有效结合，可以得到相应的机电一体化技术，使生产期间的人工干预得到减少，使机械设备

生产能够实现远程和全程操控。

2机电一体化技术应用优势

2.1强化产品系统功能特性

在生产制造领域，现有的机械产品、机械设备以机械性结构为主，通过往复

式的机械运动来确保各项参数和加工信息适应复杂操作的实际要求。融入机电一

体化技术，通过构建电子信息系统实现对机械结构整个运行过程的全方位监控，

以监督、探测机械运动实际情况为准则，将各种问题消灭在萌芽状态，及时保证

产品自身功能属性，有效提升系统运行效率。

2.2最大化保障系统运行安全稳定性

安全管理是机械工程领域生产建设最为重要的一项内容，借助机电一体化智

能化、自动化、标准化等应用优势，有效提升机械系统运行和产品的安全性能。

在机械生产制造过程中应用电子信息技术，发挥其全方位监督探测优势，掌握最

新的产品生产使用信息，对于出现的异常情况或风险进行预警，通过精准的反馈

及时解决问题，以此保障和提升安全性能。例如在煤矿开采领域，因其工作环境

的特殊和复杂而导致整个生产过程存在较大安全风险。利用机电一体化技术对煤

矿机械运行状态进行动态监测，精准控制煤矿机械运行参数信息，将安全隐患尽

可能消除在萌芽状态。

3机电一体化技术在机械设计制造中的应用

3.1数控机床编程升级改造中的应用

数控机床编程与操作是机械制造一体化技术应用的重要内容之一，在机械工

程领域应用范围尤为广泛。数控机床编程与自动化操作对于机械生产加工的精度

要求很高，机电一体化技术的应用以提高数控机床编程和自动化操作质量效率为

前提，推进数控机床操控智能化应用，不断提高生产加工速度。即，通过升级改

造数控机床内部结构，来减少床上刀具和工作台之间的运行摩擦及产生的参数偏差，借助计算机编程技术自动化处理运行间产生的数据信息，从而提高产品质量。如借助计算机技术中的DPS芯片，通过内置多块DPS芯片来提高数控机床自动化

操作的抗干扰性能，从生产加工根源上保障产品质量。

3.2计算机集成系统中的应用

将计算机集成系统与机电一体化技术有机结合，采集、整合、分析和处理各

类数据信息，利用大数据分析、云计算等信息技术对数据之间的关联性进行系统

剖析，使其高度贴合机械工程生产作业要求。同时，将其应用于计算机集成系统

控制，为管理人员管理决策提供可靠依据，有效协同各部门之间的工作关系，提

高企业整体生产运作质量效率。此外，机电一体化在环保节能等领域也有较好的

应用发展前景。在节能系统中，通过内部电子信息软件实现对节能系统的有效控制。应用机电一体化技术提高压燃发动机内燃油和空气燃烧充分率，最大程度减

少压燃发动机使用时产生的能源消耗量，通过全方位动态监控及时纠正发动机运

行过程中的一些细节问题，保证机电一体化技术发挥更好的应用效果。当前，节

能环保理念在各行业领域有着较好的应用前景，利用机电一体化技术促进节能环

保理念、技术手段与机械工程生产制造的有机结合，凸显节能环保系统最大效益。

3.3机械设备动态监控系统中的应用

以有效提高机械生产制造过程的运行监控水平为前提，将传感器、信号转换

等技术同机械制造一体化技术有机整合，加强对机械设备电压系统全方位运行的

动态监控与调节。如应用自动报警装置来及时解决生产中的故障问题，提高故障

检测精确度。在生产机械零部件时，运用监控技术对生产全过程进行严格控制，

提高零部件生产合格率，避免数量众多的零件产生严重误差率或质量问题。

4机电一体化技术未来发展趋势

4.1智能化

越来越多先进技术融入机电一体化体系当中，尤其是智能化技术应用，能够

切实推动其向着智能化方向发展。基于控制理论，当前机械控制技术还较为落后，对机械设备、人员依赖性较大，必须给予优化措施。为了能够消除对机械本身的

依赖性，应该将人工智能技术、云计算技术等引入其中，让机电一体化技术具有

较高智能化特征。

4.2高性能化