智能制造下机电一体化技术在机械制造工程的发展路径探究

智能制造下机电一体化技术在机械制造工程的发展路径探究

石伟

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摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，随着科技的飞速发展，机电一体化作为一种前沿技术，逐渐成为机械设计与制造领域关注的焦点。机电一体化技术充分融合了机械、电子、控制和信息技术，实现了机械系统的智能化、自动化和数字化，全面提高了机械设备的性能和效率。在当前全球竞争日益激烈的背景下，机电一体化技术的应用为机械设计与制造业带来了新的机遇和挑战，不仅推动了制造业的现代化转型，也促进了科技创新和产业结构升级。

关键词：智能制造下;机电一体化技术;机械制造工程;发展路径

引言

智能化制造技术在当前信息技术的背景下对智能化工业制造的发展具有积极的影响。机电集成技术是将多种学科知识和技术内容进行融合，在制造行业中能够应对多种复杂作业情况，有利于智能化制造业的可持续发展。将机电一体化技术的可持续性进行研究，有利于工业智能化的可行性拓展，对其系统的创新发展也具有重要作用。

1机械设计制造的特点

机械设计制造作为工程领域的重要分支，具有很多特点。第一，多学科交叉。机械设计制造是多学科交叉的领域，涉及机械工程、材料科学、电子工程、控制工程以及计算机科学等多个学科，要求从事机械设计制造的工程师需要具备广泛的知识和技能，能够综合应用不同学科的原理和方法。第二，制造过程的复杂性。机械制造通常涉及多个制造过程，包括铸造、锻造、机械加工、焊接、装配等，需要进行精细的规划和管理，以确保产品的质量和性能。第三，制造工艺的多样性。不同产品需要采用不同的制造工艺。产品的制作工艺取决于产品的类型、用途和材料，机械设计师必须了解和选择适当的制造工艺，以满足产品需求。第四，高度依赖材料选择。材料在机械设计制造中扮演着至关重要的角色，材料选择对产品的性能、成本和可靠性具有重大影响，因此设计师需要深入了解不同材料的特性。第五，安全性和可靠性。机械产品通常用于各种工业和消费场合，其安全性和可靠性是首要考虑因素，机械设计师必须采取适当的措施，确保产品正常使用。

2智能制造下机电一体化技术在机械制造工程的发展路径

2.1降低能耗

随着环保和可持续发展的日益重要，降低能耗成了工程机械制造商和施工企业关注的焦点。机电一体化技术作为现代制造业的重要发展方向，在工程机械中的应用可以有效地降低能耗，实现绿色生产。机电一体化技术可以通过优化能源管理，降低工程机械的能耗。传统的工程机械在使用过程中，由于机械传动链路复杂、能量传递损失大，导致能源利用效率低下。而机电一体化技术将机械、电气和电子技术有机地融合在一起，实现了高效的能源管理。例如，通过电动驱动系统和智能控制系统的应用，工程机械可以实现能源的精确控制和优化分配，避免了能源浪费和过度消耗，从而降低了能耗水平。

2.2数控技术的应用

数控机床是数控技术的典型应用方式，将数控系统与传统机床结合，实现了零件的自动化加工。数控机床可以用于车削、铣削、钻削和磨削等各种加工过程，通过数控编程可以精确控制工具的位置和轨迹，实现复杂零件的高精度加工，提高生产效率和产品质量。数控技术可以应用于各种零件加工，包括金属、塑料和陶瓷等材料，可以根据设计图纸或三维模型生成加工程序，并通过数控设备进行自动加工，从而减少对人工操作的依赖，降低零件加工的人为误差，提升加工精度和一致性。数控技术也可以应用于自动装配线，通过数控系统控制机械手臂、传送带和其他装配设备，实现零部件的自动组装，提高装配线的生产效率，减少装配错误，降低人力成本。激光切割和焊接是机械制造中的重要环节，基于机电一体化的数控技术起到了关键作用。激光加工设备可以通过数控编程实现高速、高精度的切割和焊接，适用于金属、塑料、玻璃等各种材料，广泛用于制造业中的零部件制造、汽车工业和航空航天等领域。

2.3自动化生产及信号处理技术的应用

在传统的生产方式下，主要依靠人工操作的方式来完成，这种方式的工作效率很低，并且会受到人的影响。而在机电集成技术中，将自动化生产和信号处理技术运用到智能制造中，可以有效地推动自动化生产模式的实施，从而提高了生产效率，释放了人力，并进一步提升了智能制造的生产品质，从而大幅度地提高了产品的性能。其主要特点是：生产过程的自动化和信号处理。智能制造系统中需要采用双控模式，在终端与后台控制装置进行统一的控制，利用同一网络传输线路，对终端控制的所有设备的信号频率进行连接，以实现后台计算机的远程控制。为了防止在数据传输过程中出现信号同频干扰的情况，就需要应用智能化技术，在数据传输过程中确保其安全性和准确效率。主要应用自动化的信息处理技术，将信息的输入与输出内容进行逻辑判断，进行信息的筛选和加工，并借助PLC技术，提高智能制造的效率与安全。

2.4监控系统的应用

在机电一体化监控系统中，智能传感器的应用是监控系统的一项创新举措。智能传感器可以实时感知设备的运行状态、温度、振动等多个参数，通过将数据传输至监控系统，实现设备状态的远程监测，不仅有助于实时掌握设备的运行状况，还能够通过数据分析预测潜在故障，提前进行维护，降低机械故障风险。机电一体化技术在监控系统的应用，可以远程实时监测设备的运行情况，远程控制设备，有效提升生产线的灵活性，使管理人员能够随时随地获取设备信息，实时调整和优化生产计划。图像识别技术的引入为监控系统提供了更为丰富的信息。在机械设计制造中，通过在关键部位配置摄像头，借助图像识别技术实时监测设备运行状态。例如，通过图像识别检测设备的润滑油位、零部件的磨损程度等，为设备的预防性维护提供更为直观、准确的数据支持。为了提高能效，在机械设计制造中引入实时能效监测系统。该系统通过监测设备的能耗、效率等指标，实时反馈到监控系统，使管理人员可以通过这些数据了解设备的能效表现，及时调整运行策略，降低能耗，提高能效，从而在降低生产成本的同时实现可持续生产。

结语

机械设计制造是一个复杂多样、充满挑战的领域，要求机械设计师具备广泛的知识和技能，不断创新和学习，以满足不断变化的市场需求。机电一体化技术在机械设计制造中发挥着重要作用，能够提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。机电一体化技术的应用对制造业产生深远的影响，有助于制造商更好地应对挑战，实现产值持续增长和竞争优势，因此需要充分掌握其应用方式，不断提高机械设计与制造技术水平，为未来的研究和实践提供有力的指导。

参考文献

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