王海军
天津金智禾科技发展有限公司 301701
摘要：建筑业的飞速发展，提升了我国建筑业的科学技术水平。计算机技术与机械化生产相结合的产物--机电一体化诞生，很大程度上提升了机电设计与制造效率。机电一体化全面呈现出了中国机械化生产行业自动化水准，能完美结合集成电路与自动化生产线，更好的提升机械设备的加工精密度。机械生产水平是综合国力的门面，对国家的工业产能以及产品质量有着直接影响。未来，机械设计与制造业将会逐渐趋于机电一体化。基于此，文章对机械设计制造中机电一体化的应用进行了详细分析，仅供参考。
关键词：机械设计制造；机电一体化；具体应用
前言：在中国各大发展领域中，信息技术得到广泛运用，并慢慢衍生出多种新技术和新事物，其中机电一体化技术最为突出，也正是在此种发展情形下，针对电子机械行业而产生的新型微电子技术中的一种。在机电一体化技术的作用下，能更进一步改进和完善原有机械设计制造工作，与此同时提升工作的总体质量与效率，最终实现增强企业经济效益的高效目的。
1机电一体化技术发展现状
1.1初级发展阶段
机电一体化技术的初级发展时期为1960s以前。在初级发展时期，人们开始下意识的运用电子技术的成果，对机械产品的性能进行提升，尤其是在1939年9月1日-1945年9月2日之间（第二次世界大战），战争促使电子技术不得不与机械产品相融合，即机电一体化军事技术，这些技术在战后逐渐转为民用，一定程度上推动了战后的经济复苏。总体而言，当时的研究和开发还是自发的。由于当时电子技术的发展水平尚未符合当时的标准水平，机械产品与电子技术的融合还不能更进一步发展，所研发的产品也不能进行大力推广。
1.2进一步发展阶段
机电一体化技术进一步发展阶段为20世纪60年代到90年代末。在进一步发展阶段，机电一体化技术逐步走向智能化。同时，机电一体化技术中加入了光学和通信技术，机电一体化技术中还出现了微加工技术，机电一体化的系统分析和学科体系也处于进一步发展阶段，对于机电一体化技术的发展前景而言，ANN、光学和通信技术、AI的发展具有重要的拓宽作用，促进了其的发展。在进一步发展阶段，对机电一体化的发展而言，机电一体化技术为其奠定了坚实的基础。
1.3规划发展阶段
在此期间，机电一体化技术的发展进入了一个新的智能化阶段，从而进入了一个深入发展的时期。⑴进一步且全方位地研究了机电一体化化学科体系和发展趋势，并分析了机电一体化系统的建模设计、集成方法。⑵光学和通信技术和微加工技术在机电一体化领域得到了广泛的应用，机电一体化和微机电系统（MEMS）的新分支不断涌现。同时，激光技术、IT、模糊技术等新技术的发展，使机电一体化技术形成了质的飞跃。ANN、光学和通信技术、AI的应用，也为机电一体化技术的发展拓宽了发展空间及开辟了新的天地。
2机械设计制造中机电一体化的应用
2.1传感器检测技术
传感器检测技术的应用，主要利用电信号转换模块，将非电量信息转换为电线，来实现工程机械中各种数据的有效控制。在现代传感器检测技术中，能够在基于信息技术跟计算机技术体系基础上，在工程机械中积极采用传感器检测技术，来提升机械设备自身的抗干扰性能、稳定性能以及灵敏性能，该过程中还要保障机械设备具备良好的气候适应能力跟抗干扰能力。在结合了工程机械主要作业特点基础上，需要在进行传感器检测技术的应用过程中能够进行温控精度控制在一定范畴内，还要保障其变化幅度控制在1%之内。通过微控制器的应用，可以实现对工程机械的稳步补偿标准化跟线性化，对于机械工程整体运行水平的提升也有着积极意义。
2.2动力设计
机电一体化和传统的分散式机械设计相比耗能更低、动能提高。
近些年来，我国经济发展迅速，所以对内燃机的需求也在逐渐提高，只有不断提高其动能，才能够提高生产效率。采用电子元件和集成电路能够达到对机电一体化和数控机床有效控制的效果。在传统的机械设计当中，大部分都以液压为主要动力，但是液压机的整体动能不足，导致在使用过程中存在较为严重的能源浪费现象。但是在液压装置中加入电子调速器就可以有效调节和控制机械压力和动力。
2.3数控设计
当前我国的数控设计和数控机床都是较为成熟的技术和系统，应用机电一体化能够有效提高其效率和水平。机电一体化技术的应用对数控设计和数控机床来说是一次改革，可以将数控设计和数控机床当中的缺点全部优化，以推动机床加工行业的发展和进步。当前我国的发动机生产主要有涡轮式发动机和活塞式发动机，这两种发动机的市场需求较大。当前我国自主研发的涡轮发动机技术较为成熟，而且这种发动机的排量和功率也在逐渐提高。这表明我国内燃机技术已经较为成熟，除此之外，还表明我国内燃机的功率仍然有较大的上升空间。
2.4监控系统
在机械的制造和设计过程中，能够确保生产线持续性和连续性的最主要的系统就是监控系统。设备在工作过程中出现一些故障是无法避免的，监控系统最主要的作用就是用来应付突发的故障。机电一体化在监测方面和故障诊断方面有着较为明显的优势和效果，机电一体化能够监测设备运行过程当中内部存在的问题，一旦有故障发生可以及时自动排查或预警，及时发现问题并今早处理能够将风险和损失降到最低，同时也能够降低不良影响，提高生产质量和生产效率。
3机电一体化技术的发展趋势
3.1网络化
计算机技术的快速发展，在很大程度上改变了世界经济，多样化的网络在同一平台上提取了世界上的各种信息，以供世界共享。随着经济的迅猛发展、技术竞争的日趋激烈，用于网络远程控制的终端设备，即网络化，本质上是一种机电一体化产品。
3.2环保化
低碳环境保护是世界性的焦点问题之一，也是世界经济长期发展的关键。世界各国在低碳环境保护方面投入了大量的人力和财力，以促进节能，减少能耗和减少污染。 低碳环境保护已成为各国竞争生存和各行业发展的有力支撑。所以，Mechatronics也是如此。机电一体化产品的开发和应用与低碳环保要求相符，机电一体化产品发展空间和市场动力将逐步扩大。
3.3智能化
人们口中所讲的智能化，主要是指吸收基于控制理论、AI，计算机科学，心理学，混沌动力学等新思想和新方法，来模拟人类智能，使人类智能具有判断推理能力，自主决策能力和逻辑思维能力等，而不是控制高级控制模型。智能化是21世纪科技发展的重要特征之一，机电一体化智能化趋势的重要体现是机器人和数控机床的智能化。
结束语：
综上所述，推动机械设计制造中机电一体化技术的创新与应用，对机械技术与电子技术融合发展发挥着重要的作用，通过电子技术以及机械技术的发展来提升工业化生产效率，提升工业化生产效率能高效促进工业的发展，工业是国家经济的关键构成部分，提升工业化生产效率能提升中国经济水平，为中国经济的发展与进步提供源源不断的动力。
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