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摘要：为了满足日益增长的社会需求，各行各业都走上了机械化的生产道路，机电一体化技术的应用日益普及。机械大生产过程中，机械设备的大规模应用使机械设计制造行业迎来了快速发展的新阶段。机电一体化技术已经成为机械设计制造过程中最为重要的组成部分，应用领域覆盖机械设计制造全过程。本文详细介绍了机电一体化技术的特点和发展历程，分析了机电一体化技术在机械设计制造过程中的应用状况并预测了其发展方向。
关键词：设计制造；机电；应用
引言
机械的应用为大规模生产提供了必要条件，从原材料的开采、加工和利用，到冶金、运输和制造，各个阶段都离不开机械设备的参与。机械的大规模应用，促进了机械设计制造的发展，融合了最新的科学技术，迎来了巨大的发展。各个机械设计制造企业如雨后春笋，相互之间的技术交流和竞争也异常激烈。只有掌握了最新的技术，才能以最低的生产成本获得最优的机械产品，才能获得市场青睐。机械发展到一定阶段，就走向了融合，机械的笨重首先与动力设备进行了融合。特别是动力革命，蒸汽机的发展为机械的大规模应用提供了动力。从蒸汽机到发动机，从电动机到发电机，随着技术的发展，文明和技术成为社会发展的主旋律。在机械与动力设备整合的过程中，需要解决机电一体化的技术难题。可以说机电一体化技术一直伴随着机械设计制造业的发展。特别是在现代技术中，电气时代将机械和电气、电子技术紧紧绑定在一起，为各行各业的发展提供了硬件和软件基础。在自动化水平越来越高，信息化和智能化技术飞速发展的当代，机电一体化已经不是机械与电力的简单组合，而是朝着编程、遥感、控制、智能化的方向不断发展。现在的机械产品，可以说都离不开机电一体化技术的影子。
1 机电一体化
机电一体化并不是简单的机械加电子，而是经过精密设计和严谨计算确定，具有高性价比和高整体性能的一体化系统。机械的形状、重量、结构和材质，无一不是经过了详细的对比和试验整合而来，凝结了无差别的人类体力和智力劳动。机械装置根据材质、结构和架构的实现不同的需求和使用环境，电子设备根据所集成的模块和性能不同。机械与电子的结合，可以产生出系统化、一体化的智能装备，用于机械设计制造等众多领域。通用性强，将机械电子设备一次性、一体化生产，避免了二次设计和安装。面对当今社会的大量、高标准需求，只有将最先进的技术应用到机械设计和制造过程中来，才能满足需要。机械作为基础产品，离不开电气电力电子设备的配合。电力作为动力、控制手段为机械提供运转所需的动力和信号，电子设备则通过传感信号的搜集、分析做出反应，通过信号驱动动力做功。
2 机械设计制造
为了使机械设备满足使用的各种要求，确保机械产品能够在更为广泛的环境中正常运转，同时降低生产费用、提高整体效能，需要对机械进行系统设计。机械的设计过程包含很多个步骤、包含很多个方面，包含多个设计专业。在当代社会，任何工作都需要考虑成本，机械设计作为控制机械成本的重要节点，需要在满足使用需求的前提下进行。机械设计中的每一个组成零件和部件，都要受到空间、材料和造型的诸多限制，既需要分体设计和实现，更需要整体整合和系统设计。机械设计需要进行整体和分体的机械受力、经济、使用性能方面的核算和方案对比集成，为机械制造提供依据和要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械设计需要在既有条件下，均衡各方面的需求，做到可以实现制造、可以满足使用需求，还要做到经济、环保、节能等要求。机械设计不仅仅是满足使用需求，还需要控制成本，要用最少的资源实现最大的效用。设计指标之间相互束缚和矛盾，需要根据国家的法律要求，行业的规范要求，用户的特殊要求进行平衡，达到兼顾。设计者单凭经验和知识还不能满足现代机械设计的要求，需要借助设计硬件和软件来进行大量的计算和多方案优化。当代机械制造包括农业机械、矿山机械、泵、压缩机、汽轮机、内燃机等多个方面，离不机床、机器人等机电一体化设备的应用。
3一体化技术促进机械设计制造发展
机械使人类文明从依靠人力、畜力进行社会生产的原始阶段，步入了大规模机械生产阶段，使社会生产力得到了飞跃式发展。车辆的动力，从人力、畜力到蒸汽机动力，从独轮车、双轮车到三轮四轮机械车辆，车辆的发展不仅是社会发展的需要，更是科学技术发展的缩影。从最原始的闭门造车到现在的全球化零件加工组装，车辆的设计制造就是机械行业的典型代表。车辆从稀有物资到现在各个行业的常见、普遍产品，车辆的设计制造的大的发展，离不开最先进技术的不断应用和发展。当代车辆设计已经摆脱了凭经验加工和手工绘制图纸的原始设计方式，先进的计算机和专业设计软件为车辆设计优化提供了基础。机电一体化的计算机绘图技术携手信息化、全球化通信技术，实现车辆行业的设计师同步协同设计。车辆制造产业从手工加工组装到流水线连续自动化、智能化、机械化生产，更是离不开机电一体化技术的应用。设计文件在制造设备上可以准确读取、灵活修改，控制生产精度和安装流程。车辆生产过程由无数的机械手臂来完成，机械手臂就是机器人，是机电一体化设备。每一个加工工厂都配备了数控机床，在机械设计文件输入后，实现精度控制和批量生产。数控机床也是一类机电一体化设备，在机械制造中承担了大量的工作，为机械部件的生产提供高效、精确的生产服务。在智能化、自动化、连续大生产过程中，为了确保机械的工作量和时间，需要设置编程和现场量的采集，需要广泛应用各类传感器来实现。机电一体化技术在当代机械制造过程中已经成为不可或缺的重要组成部分，机电一体化技术耦合微处理器和执行机构，机电一体化技术提高了传统传感器设备的准确性、灵敏度和智能化水平，犹如给机械制造设备配备了大脑和眼睛，极大程度上解放了人力、节约了物力和时间，提高了生产效率和产品质量。加上电动机和液压器等动力装置，机械可以自我实现操作。极大的解放了人类的劳动，提高了稳定性和连续性，为机械设备的质量提供了保障。机电一体化技术涉及几乎个个行业、种类繁多，为我们提供着各种产品和服务，改变着我们的世界。不单单是机械设计模型建立、受力分析建模、多维动态演示，还包括智能机器人、高精度自动化机床，极大提高了设计效率和制造精度。在现有框架下，并非选择最好的设备就一定能够达到最好的整体效果。在一定的资金预算下，要实现系统整体功能满足需要，要兼顾经济适用和维修方便。机电一体化技术融入并支撑了机械设计制造全过程，其不单单是一种工具性的参与，其本身也是一种机械设计制造的产品，是一种整合了先进电子技术设备的一体化机械产品。
4 结束语
机械化的发展为社会大生产提供了可能，机械的智能化、一体化发展伴随着社会的发展而不断进步。当代社会的发展离不开各种机械设备设计制造和广泛推广使用，而机械设计制造过程离不开机电一体化设备。机械的发展过程中，从机械的设计制造开始，包括安装调试到最终机械的运转维修，都离不开机电一体化设备的参与和助力。只有不断提高技术创新、不断加快技术融合，不断加快一体化机电技术的应用，才能提高机械设计制造水平。
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论文作者:万琦
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/15
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