机电一体化技术在机械工程中的应用分析

赵伟

摘要：我国经济发展的速度是非常快的，因此在科技方面的投入也很大，科技和经济之间形成了良性循环，这对各行各业都有很大的帮助。在机械工程方面，国家也大力研发先进的技术。机电一体化技术被广泛运用到各行各业，例如航空、教育、医学、科技等等领域中，并且发挥着不可替代至关重要的作用。

关键词：机电一体化系统;机械工程;应用

引言

机电一体化技术，简要来说就是所有的功能系统称作。机电一体化技术被广泛运用到各行各业，例如航空、教育、医学、科技等等领域中，并且发挥着不可替代至关重要的作用。以计算机技术、电子、光学等为代表的现代科技与传统机械技术的整合，加快推动了机电一体化的发展进程，提高了企业生产效率。

1机电一体化的技术特点

机电一体化技术就是将很多技术结合在一起，发挥出巨大的作用，其主要結合了四种技术，一是计算机技术，这是基础技术;二是信息技术，有利于对信息进行收集分析传送;三是电子技术，这是不可或缺的技术;四是传感器技术，有利于系统中各部件联合在一起工作。机电一体化技术主要是用来指导系统功能，具有两点优点：一大优点是可以对系统各个单元进行了合理布局，从而使各个单元有效的结合在一起更加有效的工作;另一大优点是可以使各个系统单元变得更加规范完善，提高自身的性能。

2应用自动化技术的优势

应用自动化技术的优势主要体现在以下方面：自动化技术应用于机械设计制造领域，可以大幅提升机械设计制造的生产效率和生产速度，使之达到更高的标准要求，进一步提升机械制造产品的质量，并节约原材料和生产材料。随着全球一体化的发展，各行业的竞争压力随之增大，机械制造业的竞争更为激烈。机械制造企业引入自动化技术，不仅能够提升生产效率和产量，还能大大节约制造成本，有利于机械制造企业的长远发展。机械制造业对于机械元件的精度要求较高，有效结合自动化技术与计算机技术，利用电子数据制图标准来设计元件精度，就能实现高精度有效控制，满足机械元件对高密精度的要求，进一步提升机械设计制造产品质量。机械制造企业可以将更多的资金投入到产品的维护保养等方面，提升机械产品的售后服务质量。从长远来看，自动化技术的应用优势巨大，可有效降低生产成本，提升产品质量和效益。

3机电一体化系统在机械工程中的应用

3.1数控技术的应用

机电一体化系统在机械工程中的应用之一是数控技术的应用。现代机电技术已经深入到机床数控技术的内部，使其发展渗透在数控机床的各方面，更进一步拓宽延伸至机床操作系统中，如多功能数控机床、经济型数控机床等。此外，通过可操控的编程方式，自数控技术中衍生的智能化的机电控制技术，通过主轴箱输入指令，来实现机械设备例如旋转、换刀技术等的自动化操作，在其中完成科学型、信息型、命令递进型的转化。此外，数控技术的进一步发展有利于明确CAM技术和CAD技术的目标指向性，解决实效问题，让其可视化操作延申至生产过程的方方面面，从而做到有效拓展数据模型，推动数控技术在实际操作中的科学化发展。

3.2动力设计的应用

机电一体化系统在机械工程中的应用之二是动力设计的应用。动力设计作为机械设计制造的基础，是整个制造过程的重要部分，并且对机械设计制造整体过程起决定作用。现如今，节能环保是各行业能否得到长远发展的重要因素，对于机械设计制造业而言亦是如此。将机电一体化技术应用于动力设计过程中，既能更及时有效地解决所存在的问题，又能促进资源的合理利用，有助于减少企业成本增加经济效益。一般而言，液压机是机械设计制造的首选，但是液压机需要大量的能源提供动力，因而，必须节约在该环节上的能耗。而机电一体化能更精确地调控机械动力压力，还能实时调整设备的运行参数，以达到提高机械设计制造整体工作效率的目的，更好地体现动力设计的整体效果。

3.3在监控技术方面的应用

机电一体化系统在机械工程中的应用之三是在监控技术方面的应用。在机械设计制造的过程中，突发问题是不可避免的。然而如何解决好这些突发问题，将损失降到最小才是机械设计制造工作的最终目的，而监控系统的广泛应用，可以及时的帮助工作人员找到问题发生的根源以及原因，及时的解决问题。当设备突然发生故障时，工作人员应当及时的采取措施，及时停止设备的运行，以免形成更严重的后果。为了能够及时的解决突发问题，将机械一体化应用在监控技术方面就表现出了其相当大的作用。机械一体化技术在监控方面的应用，可以实时的监测机械设备的运行状态，及时的解决设备故障，自动的解决一些问题。机电一体化技术在监控技术中的应用有效提高了设备工作效率，减少了设备在运行过程中出现了故障，有效保障了设备的使用安全，为机械设计制造提供了充分的安全保障。

4工业4.0对机电一体化发展的影响

工业4.0对机电一体化发展的影响主要体现在以下方面：机电一体化的发展离不开信息技术的应用。机电一体化的发展，需要进一步提高信息处理设备的可靠性和处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。工业4.0对集成电路、信息通信、操作系统及工业软件等信息技术的发展产生重要的影响。工业4.0对我国集成电路产业的发展极其关键。由于我国集成电路产业在设计、制造、封装测试以及产业链上下游不协同，芯片、软件、系统、应用等各环节衔接不紧密，我国集成电路产业的发展必须集成电路产业链上下游虚拟一体化模式探索，工业4.0对强化集成电路产业链上下游的合作与协同，改善集成电路发展的生态环境，加强集成电路产品设计与软件、系统及服务的有机连接，增强集成电路大产业链的整体竞争优势有着重要的作用。信息通信设备是机电一体化应用十分重要的领域，工业4.0对数据的计算、连接、存储、加密等技术的发展有着重要的作用。我们以第五代移动通信（5G）技术为例，5G技术的发展，是以超高速大容量智能光传输技术以及巨型的网络架构为基础，需要对各个硬件设备进行升级。工业4.0有利于对服务器、路由交换机、智能终端、基站等设备的研发，推动核心通信设备体系化发展以及规模化应用。随着机电一体化的发展，操作系统及工业软件已经成为发展机电一体化产业的关键要素，工业4.0对开发基础软件，产品设计、工业系统设计、数据处理等起着非常重要的作用。同时，工业4.0有利于完善工业软件集成标准和安全测评体系，推进工业软件体系化发展和产业化应用，大大提高设计效率，节约成本，实现可视化管理。工业4.0促使操作系统和工业软件成为企业调整经济结构，转变经济增长方式的主要因素。同时，工业4.0推动绿色能源的发展。工业4.0推进新能源和可再生能源装备、储能装置、用户终端设备以及电子器件、高温超导材料等重要元器件和關键材料的生产，进一步提高绿色能源生产水平，形成产业化结构。工业4.0还对接口技术、软件技术等发展有着重要作用，同时工业4.0推动机电一体化技术向智能化、模块化、网络化和微型化与绿色化方向发展。

结语

总之，在机械工程领域发挥出最大的益处，不仅需要往微型化方面发展，还需要往系统化方向发展，这样才能更好的与工程机械进行有机的结合，最重要的是需要在智能化方面苦下功夫，这样才能提高工作效率，进而推动我国经济飞速发展。

参考文献：

[1] 温玉春.试论机电一体化的创新及发展方向[J].山东工业技术，2017（05）：127.

[2] 李喆.机电一体化的创新及发展方向[J].科技展望，2016，26（33）：41.

（作者单位：保定市旭锐工程检测有限公司）