丁建爽
辽东学院化工与机械学院 辽宁丹东 118003
摘要：机电一体化属于大规模的集成电路系统，是计算机发展到一定阶段的产物，属于微电子技术，也是科技发展的产物，在生产和生活中发挥非常重要的作用，特别是工业领域，机械设计机电一体化的应用可以显著地提升生产效率，使工业得到进一步的发展。但是机电一体化在机械设计应用中还存在一些问题，需要对机电一体化进行更加充分的应用，这样才能进一步实现我国工业的整体发展与进步。本文主要针对机械设计中机电一体化的应用进行分析。
关键词：机电一体化；机械设计；应用；发展前景
1机电一体化概述
机电一体化是我国机械设计制造能力的最佳体现，作为一种先进生产力，它整合了集成电路和计算机技术的优势。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。随着电子信息技术和计算机技术的发展，机电一体化在此基础之上实现了质的飞跃，从根本上改变了机械生产模式。十八大以来，我国积极推动产业结构调整，淘汰落后产能，而机电一体化也迎来了新一轮的发展机遇。经过了30多年的发展，我国机电一体化技术逐渐成熟，在设计、制造、包装等多个行业应用广泛。
2机电一体化技术组成种类
2.1集成制造技术
此项技术主要是通过计算机的辅助整合生产部门设计部门的机械设计，通过模拟，让整个设计过程的测试工作顺利完成。提升测试结果的精确性，减小误差，让每个部门的生产步骤可以提前得到模拟实现。机械设计中原材料和生产管理的统一整合，是将整个生产过程进行信息和自动化处理，这是一种机械和信息两种技术的完美结合，通过集成技术的辅助，让资源得到共享处理，并将技术设计的统一和整体性得到兼顾。
2.2总线技术
总线技术是控制施工现场的重要手段，不同仪器设备及操作仪表通过总线技术的统一操控，让生产现场中的仪器得到自动化控制。如今，传统的信号控制管理技术与现代化的生产模式已经无法适配，总线技术则完美替代了传统的信号控制，促使机械设备的各项信息可以进行双向传输，最大限度的提升了传输效率。传输中的信号消损幅度降到最小后，这种精确性的现场控制也让生产技术效率得到了水平上的保障。
2.3交流传动技术
实际操作中交流传动技术的承载和信息处理能力相比较其他技术来说拥有较强的适应性，同时在信号传输能力上也变得更为优质。让信号在传输过程中受到的干扰程度降到最低，保证信号传输过程的稳定，也让机械设计中的信息交流质量更高，促使产品设计获得优化。微电子以及电子技术的使用，让机械设备的稳定性变得更强，保障设计工作的质量达到机械生产要求。
3机电一体化在机械设计中的应用
3.1机电一体化数控技术的应用
机械设备的制造生产过程中，数控技术的应用越来越广泛，如数控齿轮机床、数控激光加工机床、数控火焰切数控机床等，都是将多种工艺复合而成的。这些设备的应用，可以使现代机械完成智能化操作，如自动换刀、旋转主轴头或转台等，极大地提高了工作的智能性，也提高了工作效率。
例如，西门子880系统控制轴的发展和应用，使很多机械设备实现了数控，带动了CAD、CAM技术向实用化方向发展，且其数控轴可以达到24轴。早期的实时系统一般是针对一些简单的技术，但在数控技术不断应用的过程中，也为智能化提供了必要的基础和前提。数控技术可以带动实时系统和人工智能的相互发展，促使集成化CAD/CAM的结合。
3.2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。
3.3机电一体化在监控系统设计中的应用
机械设计与制造过程中，监控系统是生产连贯性与持续性的重要保证。设备在运行过程中不可避免的会出现故障，监控系统的建立在于合理应对突发故障。机电一体化在故障诊断与监测方面优势明显，能够动态监测设备内部故障，实现故障预警，自动排查和报警。问题的早发现早处理能够最大限度的降低停机和故障造成的不良影响。
4机械设计制造中机电一体化的发展前景
4.1智能化发展
机电一体化建立在计算机系统和网络大数据的基础之上，随着工业化进程的深入推进，机电一体化将会朝着智能化的方向全面推进。目前，我国人工智能产业发展迅猛，将智能机器人应用到内燃机生产过程中仍然有赖于机电一体化理论体系作为支撑。一方面机电一体化作为工业集约化的重要途径，为工作方式仍然以机械式运动为主。另一方面，机械行为的智能化离不开人工智能和机电一体化的有机结合。智能产业链将会成为未来工业生产的主要形式。让智能化产品服务于机电行业的现代化发展，构建智能化产业园。
4.2微型化发展
一方面，机电一体化设备正朝着小型化、微型化方向发展，这得益于智能芯片研发技术的提升，另一方面，微型化发展的机电设备能够满足于更加高精度的加工需求。就内燃机加工行业本身而言，加工对象的精度要求越来越高，这也促使机电一体化朝着更加高精度的方向发展。只有这样才能够满足日益多样化的机械加工需求。
4.3网络化发展
机电一体化进程中，相关设备的集中监测有赖于网络体系的构建。借助网络平台实现对相关设备和车间的远程控制，为无人车间的构建打下基础。机电一体化的过程离不开互联网的参与，网络协同管理也是在网络产品和系统程序的基础上实现的。必要的局域网建设是机电一体化构建的基础。随着我国5G网络体系的建设，物联网将会成为机械设备生产行业的主要发展趋势。线上研发，线下成产，新型工业化产业将会更加依赖网络技术的普及。
5结语
机电一体化技术的应用让机械技术与电子技术得到有机融合，这是机械生产技术开发中的壮举让这项综合性的高新技术将会在技术升级与革新中获得更为广泛的应用，并促进机械生产效率的不断提升，继而为我国的经济建设做出应有的贡献。
参考文献：
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[2]刘苗.机电一体化技术及其应用[J].黑龙江科技信息.2016(13）.
[3]熊小勇.机电一体化技术在机械制造工程方面的发展方向[J].福建质量管理.2016(05）.
个人简介：丁建爽，男，籍贯：辽宁省葫芦岛市，学历：本科，就读于辽东学院化工与机械学院B1708机械设计制造及自动化专业，学号：0616417037，研究方向：机械设计制造及自动化。