引言

机电一体化技术作为机、电、液、控制等多学科交叉融合的现代工程技术，在机械设计制造中得到广泛应用。将机电一体化技术贯穿于机械产品全生命周期，有助于提升产品性能与质量，促进生产效率与加工精度的提高，推动制造业转型升级与创新发展。

1机电一体化技术概述

综合性是机电一体化技术最突出的特点，其融合了多种技术的优势，通过整合集成电路和微型计算机，实现了电力与机械的互联互通，突破了传统技术生产的局限性，利用自动控制系统的精准控制能力，可以完成过去人工生产所达不到的水平，提升产品的质量与精度。与此同时，驱动方式的改变是机电一体化的另一大优势，其实现了机械设计制造的升级和优化。而机电一体化的兼容性，也使其得到了广泛的发展。机电一体化可以实现产业的简化升级，从而构造出更加完善的生产制造体系，为提高企业的竞争力提供技术保障。

2新时期机电一体化技术在机械设计制造中的应用分析

2.1交流传动技术

交流传动技术的应用是真正发挥机电一体化技术作用的重要基础。将机电一体化技术应用于机械设计制造领域中，其对电力设备的数据传输能力也提出了更高的要求，而交流传动技术可以实现对系统信息的双向传送，其可以有效满足机电一体化技术应用的要求，有助于提升机电一体化技术的适应性。例如，内燃机是机械制造中常用的设备，内燃机的工作复杂，需要多个模块的共同参与，而不同的模块所涉及的负责部门也不同，所以为了发挥内燃机的价值，需要企业内部多个部门之间的通力合作，进而完成设备的加工。但通过微型计算机，可以提高对机械设备的操控能力。借助交流传动技术，可以强化制造企业内部的沟通效果。与此同时，机电设备在生产的过程中极容易受到外界因素的干扰，而通过交流传动技术，可以减少机械设备的负面运行状态，降低事故问题发生的概率，为机械设计制造流程保驾护航。

2.2现场总控技术

现场总控技术是对机械设计制造系统中各个设备的充分结合，在实际应用过程中借助分控与总控结合的方式，能够有效提升设备的运行效率。在总控技术的帮助下，机械生产制造模式能够变得更加智能化和自动化，与传统的人工监控模式相比，总控技术能够对机械制造过程中设备运行数据进行收集，并通过数据分析模型对生产数据进行分析，为运维人员提供可视化设备状态监测界面。这种技术架构不仅优化了设备全生命周期管理效能，更构建起人机协同的新型生产范式，实现从离散数据采集到系统级决策支持的闭环控制。通过与数字孪生、云计算等新一代信息技术深度融合，形成制造过程透明化、运维策略精准化的智能生产体系，显著提升装备制造业的工艺标准化水平与质量控制能力。在实际应用中操作人员需要对现场总控技术进行全面了解，以便对机械生产制造过程中设备参数进行了解，提高不同环节的信息反馈效率，进而确保机械制造生产的高效进行。此外，借助现场总控系统能够有效实现机械制造流程的自主优化，例如在汽车总装车间中，系统可依据车体喷涂进度自动调整焊接机器人作业序列。这种自适应调节机制不仅提升了设备利用率，更实现了生产节拍与物料供给的动态平衡。

2.3 链接数据流，信息共享畅

在工业互联网时代，海量设备数据与生产信息成为新的生产要素。机电一体化要以信息化、集成化为导向，通过构建统一的工业以太网架构和通信协议，打通产品全生命周期各环节数据链，促进人、机、料、法等资源要素的流通共享，推动制造向网络化、协同化转型。构建统一的工业总线平台，制定设备间、控制层与管理层之间的通信标准，实现从底层数据采集、中层数据分析，到上层决策优化的无缝连接，打通信息孤岛。开发软件集成化平台，针对特定领域，开发设计、工艺、控制、管理一体化软件平台，实现产品设计、制造、服务等环节的并行协同、数据流转。搭建远程运维服务平台，利用物联网、大数据技术，获取设备全生命周期数据，建立健康管理模型，实现对系统的远程监控、故障诊断、预测性维护，提升系统运行效率与可靠性。

2.4在动力设计领域中的应用

机械设计与制造中，传统的机械设备运行中，通常会消耗较多能源，并且实际产出较低，直接影响了整个行业可持续发展效果。对此，在机械设计制造中，相关企业逐渐提高了能耗问题的关注度，并积极探索针对性解决措施，发挥技术优势，解决设备能耗高、低产出的现实问题。在此过程中，将机电一体化技术灵活应用在动力设计领域，能够提高动力设计水平，确保产品生产质效，最大限度降低能源消耗，获得更多经济利润，并增强机械设计与制造的环保性，保障该行业高质量发展、可持续发展。

2.5数控设计

在机械设计制造领域数控技术的应用时间较早，并且有效推动了行业变革，但是在实际应用中也面临一定问题，就是数控技术在生产过程中操作过于繁琐，并且对信息的执行效率较低，这在一定程度上就限制了数控技术的应用。而将机电一体化技术应用在数控设计中，则能够有效弥补这一局限，提升机械设计制造中的自动化水平。比如传统数控机床在加工过程中无法实现自动换刀和精准切割等功能，而在机电一体化的加持下，则能够结合产品的特性实现自动换刀等功能，并且可以实现自动切割，提升切割精度。此外，机电一体化技术在数控设计中的应用，区别于早期的开环控制模式，采用机械传动链的物理模型作为控制参数的基础输入。例如伺服电机的驱动模块设计，需建立丝杠副刚度系数与脉冲当量的数学关联，通过实时监测导轨摩擦系数的变化，动态修正位置环的增益参数。这种双向反馈机制使运动控制精度摆脱了单纯依赖机械精度的传统模式，转而形成机械误差与控制补偿的协同修正体系。此外，机电一体化系统能够对机床的切削工具、轴承等零部件进行实时监控，并对其磨损情况进行计算，当零件需要更换时会及时提醒工作人员进行零部件更换。

2.6传感设备

信息传递的工作，是借由传感设备来完成的，其也是机电一体化行使其功能的重要设施，可以实现多类信息的采集、收集与传输，将通讯系统与执行系统紧密地结合在一起，实现两者之间信息的高效传递。从机械设计制造的角度出发，传感设备可以提高工作人员对设备的控制能力，通过将特定的信号传输到其他系统中，可以实现对各个元器件的有效控制，对于推动机电一体化在机械设计制造领域中的落实和实施提供保障。与此同时，传感设备还可以实现对电子元器件运行状态的确认，以确保电子元器件可以正常运行。所以将机电一体化与传感器相结合，借助高灵敏度的传感器，可以实现对机械装置中各系统的实际检测，更重要的是，机电一体化与传感器的有效结合，还可以提升数据传输的安全性和稳定性，较少外界因素对信息传递的影响，提升信息传递的有效性，为实现机械设备的自动化控制的效果奠定坚实的基础。

结语

在机械设计制造行业中合理应用机电一体化技术能够有效对设计制造流程进行优化。通过将多学科技术进行有机整合，机电一体化技术大幅提升了机械设备的自动化与智能化水平，推动了生产效率和产品质量的双重提升。

参考文献

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