摘要：机电一体化属于大规模集成电路系统，是计算机发展到一定阶段的产物，属于微电子技术，也是科学技术发展的产物。它在生产和生活中起着非常重要的作用，特别是在工业领域。机电一体化在机械设计中的应用，可以显著提高生产效率，使工人能够工作。产业进一步发展。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：机械设计制造；工业领域；机电一体化
1机电一体化概述
机电一体化是一种新型的电子技术。它具有很强的集成性。它集机械技术、微电子技术和自动控制技术、信息技术、传感器技术和软件编程技术于一体。它也被用于大规模集成电路中，计算机辅助操作被用来制造我们的机器。设计转向技术型。机电一体化技术的应用可以将机械设计方式进行转变，使机械设备中的执行机构、驱动方式和感应单元得到提升，通过自动化系统进行设计，从而将机械设计中各个部件进行融合和集成，使得机械设计更加精确化，各个部件之间通过计算机进行辅助，并使用微电子技术进行指导，这样可以在技术上获得更加明显化的优势，实现整个系统中机械产品的创新，对传统的技术产品进行优化处理，使得高新技术可以全面地应用到机械设计中，从而实现整体机械整体设计质量的提升。
2机电一体化在机械设计和制造中的应用
2.1数控技术
数控技术广泛应用于机械设备中，如：数控激光加工、数控齿轮、数控火焰切割机床等，已集成多种工艺。上述设备的有效应用，为现代企业制造机械设备提供了支持，可自动地完成换刀、转台、主轴头的旋转等操作，让工业生产的智能化程度越来越高，同时提升了生产效率。例如：德国西门子880系统控制轴的应用，推动了CAM、CAD技术朝向更加实用的方向发展，数控轴高达24轴。前期生产中，系统往往针对简单的技术，随着数控技术的应用频率加大，为智能化生产提供了可能。数控技术能够促进人工智能技术、实时系统的发展。
2.2动力设计
机电一体化在机械设备动力设计中的有效应用，旨在节约能源，提高生产效率。在过去的工业生产中，机械设备在运行过程中需要消耗大量的能源，整体生产效率低，制约了企业的发展。一般来说，在机械设备的设计和制造过程中，必须认真分析能耗问题。机电一体化技术的应用可以有效地降低能耗，提高设备的功率水平。以液压机为例，它是一种较为传统的工业设备，需要较高的能耗，能量的利用率偏低。在以往的工程设备中，液压机的生产率非常低，能量的利用率不超过1/3。而在机械设备制造领域，应用机电一体化技术后，在液压挖掘机内装有电子调速装置，可让相关的设备按照实际情况自动地调节压力、转速等工艺参数，从而降低设备的能源消耗。
2.3传感器
在机电一体化技术中，传感器是重要的信息传输设备，它能有效地将各种系统的不同信号传输到各个部件上，并启动部件进行相应的工作。采用传感器技术传输信息，使数据安全、快速，提高了数据传输的准确性，大大降低了数据传输的误差。。在此期间，传感器系统不仅需要依托于集成化的通讯技术，还要实现与执行系统的融合，让信号传输于某个指定的位置，并自启元件，完成动作指令。例如：在一些切削机械中，机电一体化的应用可提升传感器检测的敏感度。对于运行中的机械设备，检测的时候一般要对轴承、驱动系统、温度、回转系统等加以检测。
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2.4监控系统
在机械设备运行的时候，极易发生某些紧急问题，例如：设备突然发生故障、原料供应不足等。此时，机械设备应当及时采取应对措施，如：停止运行，以免增加安全隐患。为了让机械设备及时做出相应的反应动作，一定要不断地优化监控系统，从而实时监测机械设备的运行状态，及时查出故障，自动解决某些问题。机电一体化技术的作用主要体现在自动报警和故障诊断和处理系统的设计上。利用自动报警技术，故障诊断和处理技术，可以实现对工程机械传感和液压系统的有效监控。当机械设备出现异常现象时，系统会自动查找故障位置，并初步确认故障位置、类型，及时检测报警信号，以便工作人员第一时间采取必要的维护措施。监控系统故障报警的工作原理：对监控系统中的机械设备的结构及各部件的参数设置一套标准化装置。在机械设备的日常运行中，各部件的详细信息可以传送给信息系统，由监控系统对其进行有效监控，并与正常参数进行比较。如果存在较大差异，将在第一时间发出警报，以避免故障影响的蔓延。机电一体化技术在机械制造中的应用提高了设备的工作效率，控制了机械设备损坏的概率，提高了机械设备的性能。
3机电一体化应用中的基础技术
机电一体化应用中涉及到许多基础技术，这些基础技术集成在一起，提升了机械设备的工作效率。在这些基础技术中，有三个重点。第一，计算机集成制造技术。该技术是将人、生产管理以及控制集成为一个整体技术，可以实现对机械原料、机械生产、产品出货等整个过程的全面控制。就当前形式来看，机械行业已经基本实现了信息化和自动化，但“自动化孤岛”也是一个严重问题，在以后的发展过程中还应该逐渐实现资源共享，对机械生产过程进行统一管理。第二，现场总线技术。现场总线技术为控制室各种设备和仪表之间的信息传输提供支持和帮助。它是一种用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络技术。传统的信号传输技术已不能满足现代生产的需要。因此，现场总线技术可以双向传输机械设备的各种信息，使信息传输更加高效。第三，交流输电技术。交流输电技术比直流输电技术具有承载能力强、适应性强、受外界信号干扰小、稳定性高等优点。此外，微电子技术和电力电子技术的应用也为传统技术的交流提供了支持，可以提高机械设备的稳定性和安全性。
4机电一体化发展趋势
首先，智能化发展。事实上，机电一体化智能化的发展将是机电一体化技术发展的必然趋势。智能化理论的简单性在于它将计算机科学、生理学和人工智能结合在控制理论的基础上，模拟人类智能对机器行为的描述。该描述具有判断能力、逻辑思维能力和独立决策能力。智能化发展将显著提高控制目标的能力。
其次，微型化发展。微型化指的是机电一体化向微型机器与微观领域发展的一种趋势，指的是几何尺寸小于1立方厘米的产品，且逐渐向微米与纳米领域发展。借助微机机电一体化发展，生产的产品的体积将会变得更小，能量消耗更低，且装置运行的灵活性更强。但是这种技术发展到瓶颈阶段，即微机械技术。微机电一体化产品的加工必须使用精细加工技术。
最后，网络化发展。随着网络技术的快速发展，工作生活等各个领域都发生了很明显的变化。利用机电一体化技术研发的产品，只要功能新颖，质量可靠，传播的速度就非常快。在网络逐渐普及的过程中，各种远程控制与监视技术开始发展起来。在各项高端技术逐渐发展的过程中，机电一体化的网络发展必然成为现代信息技术发展的最终结果。
结束语
机电一体化技术是科学技术发展的产物。将其应用于机械设计可以优化设计方法，使各部件之间的关系在设计中协调发展，提高机械使用的质量。同时，将机电一体化应用于传感器、数控等设计中，将机械设计的整体管理质量进行提升，解决机械使用中动力、故障等问题，从而使机械设备的工作效率更高、能耗更低，使得机械设计更加符合实际使用的需要，促进机械设计行业的进步。
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论文作者:林美玲
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第6期
论文发表时间:2019/10/14
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