論電子機(jī)械技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

摘要：隨著我國(guó)電子技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械行業(yè)與電子技術(shù)不斷結(jié)合實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。電子機(jī)械技術(shù)集機(jī)械工藝、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制和信息處理等多學(xué)科，電子機(jī)械的快速發(fā)展有賴于各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。文章探討了電子機(jī)械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和電子機(jī)械技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電子機(jī)械；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1.電子機(jī)械概述

電子機(jī)械主要是以研究電子信息設(shè)備與電子系統(tǒng)的機(jī)械與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造為核心的，努力提高設(shè)備或系統(tǒng)在不同的復(fù)雜環(huán)境中的電性能。我國(guó)工業(yè)與電子裝備發(fā)展過(guò)程已經(jīng)超過(guò)40年，在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造商處于世界前列，但是也必須認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的電子機(jī)械，不僅取決于電子設(shè)備的可靠性，也與結(jié)構(gòu)與工藝密不可分。電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝在電子裝備中有融為一體的發(fā)展態(tài)勢(shì)，當(dāng)今的電子機(jī)械工程就是應(yīng)這種趨勢(shì)而產(chǎn)生的新興學(xué)科，國(guó)內(nèi)很多高校也設(shè)立了電子機(jī)械專業(yè)。電子機(jī)械同以往的普通機(jī)械相比，有其自身的特性：從目的上來(lái)說(shuō)，電子機(jī)械旨在于提高電子設(shè)備的電氣性能系統(tǒng)；從實(shí)現(xiàn)手段上來(lái)說(shuō)，電子機(jī)械主要通過(guò)在機(jī)械中加入電子信息技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的性能；從機(jī)電一體化的載體方面來(lái)說(shuō)，電子機(jī)械是電子系統(tǒng)，常規(guī)機(jī)械是機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；從電子系統(tǒng)對(duì)機(jī)械的重要性來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化對(duì)電子設(shè)備至關(guān)重要。

2.電子機(jī)械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1.發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)對(duì)電子機(jī)械研究主要集中在以下幾個(gè)方面：第一，電子設(shè)備在惡劣環(huán)境中防護(hù)問(wèn)題，這涉及到機(jī)械學(xué)、傳熱學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多門學(xué)科，考慮有：在發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊的情況下如何防止電子設(shè)備失效并保持可靠工作的問(wèn)題；在惡劣的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的溫度控制，使得電子設(shè)備整體和各元件溫度不超過(guò)限值；如何避免電子設(shè)備對(duì)環(huán)境的污染和反污染的問(wèn)題；提高電子設(shè)備在防潮、防霉、防鹽霧腐蝕以及防原子、防生物化學(xué)武器等的特性。第二，電子設(shè)備性能發(fā)揮受機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響的問(wèn)題，常見(jiàn)的有：天線伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)諧構(gòu)振頻率限制了控制系統(tǒng)的帶寬；控制系統(tǒng)系能受電子設(shè)備在摩擦、間隙、彈性變形過(guò)程中的影響；天線效率受到天線結(jié)構(gòu)變形和反射面誤差影響的情況等等，弄清楚這些機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)電子設(shè)備的影響原因與規(guī)律，設(shè)計(jì)出符合有效參數(shù)的結(jié)構(gòu)，確保電子設(shè)備發(fā)揮性能非常重要。第三，電子組裝技術(shù)與電子精密機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，如何將眾多的電子元器件進(jìn)行連接和布局，形成一個(gè)正確且高校的整機(jī)，在這一過(guò)程總必須考慮到每一個(gè)電子元器件的相互影響和外部環(huán)境對(duì)電子元器件的影響，使得組裝起來(lái)的電子設(shè)備同時(shí)具備高可靠性、易維修性與易操作性。為了實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的某些特殊功能，常常需要精密機(jī)械，如雷達(dá)天線，其精密程度堪比精密機(jī)床，大面積的可動(dòng)拋物面反射器結(jié)構(gòu)高精度的要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具有非常過(guò)硬的技術(shù)本領(lǐng)，這些精密機(jī)械設(shè)計(jì)的目的在于滿足電子設(shè)備性能的特殊要求，未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中電子戰(zhàn)與信息戰(zhàn)將起著重要作用，由于要應(yīng)用于條件嚴(yán)苛的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，對(duì)電子設(shè)備的性能要求非常高。

2.2.發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前電子機(jī)械的智能化、數(shù)字化、集成化、模塊化、人性化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)明顯。智能化體現(xiàn)在要求機(jī)電產(chǎn)品自身?yè)碛幸欢ǖ闹悄?，在邏輯思考、判斷推理、自主決策等方面擁有一定的能力，當(dāng)前人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步為電子機(jī)械技術(shù)發(fā)展提供了重要條件。電子機(jī)械數(shù)字化的基礎(chǔ)是微控制器的發(fā)展，不斷發(fā)展進(jìn)步的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為電子設(shè)備的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，數(shù)字化要求電子機(jī)械技術(shù)產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性等特點(diǎn)。電子機(jī)械的集成化體現(xiàn)在不同技術(shù)、不同產(chǎn)品和各生產(chǎn)加工等工序中，多品種、小批量的自動(dòng)化生產(chǎn)要求電子設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)具有廣泛的柔性，實(shí)現(xiàn)分散系統(tǒng)功能并使系統(tǒng)各部分協(xié)調(diào)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)化。模塊化的發(fā)展趨勢(shì)是由電子機(jī)械產(chǎn)品類型多樣及生產(chǎn)廠家較多，而研制和代發(fā)電子設(shè)備單元模塊非常復(fù)雜，如企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化發(fā)展，新品的開(kāi)發(fā)將變得更為迅速。人性化設(shè)計(jì)這是由于電子機(jī)械的使用者是人來(lái)決定的，如何賦予電子設(shè)備智能、情感和人性非常重要，在色彩和造型上面注重人性化設(shè)計(jì)，給人類既方便由有藝術(shù)美感非常重要。網(wǎng)絡(luò)化則是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的必然趨勢(shì)，遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備本身就是電子機(jī)械產(chǎn)品，運(yùn)用局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，方便人們生活。

3.電子機(jī)械技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

目前，電子機(jī)械技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)用體現(xiàn)在柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、小型化家用電子產(chǎn)品、機(jī)械手和機(jī)器人、微型機(jī)械和超微型機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備等眾多方面。柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)較早運(yùn)用于制造行業(yè)，是由數(shù)控機(jī)床、微電子技術(shù)、計(jì)機(jī)軟硬件等有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)，當(dāng)前我國(guó)以實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合，建立了若干條柔性制造系統(tǒng)線和一些計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)線，但是多方面限制發(fā)展較慢。小型化家用電子產(chǎn)品發(fā)展較快，如日本研發(fā)生產(chǎn)的拇指大小的微型彩色照相機(jī)，美國(guó)正在研發(fā)微型電話機(jī)大小如手表微型復(fù)印機(jī)大小如眼鏡盒，方便人們?nèi)粘y帶。當(dāng)前在世界上投入工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人已超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，這些多為日本擁有，這些智能化機(jī)器人生產(chǎn)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，具有人類的一定智慧，當(dāng)前正在研發(fā)具有自主決策能力的機(jī)器人。電子機(jī)械技術(shù)在事、醫(yī)療、汽車、宇航、工業(yè)設(shè)備、通信和生物工程等方面有廣闊應(yīng)用前景，特別是一些微型和超微型機(jī)械產(chǎn)品方面應(yīng)用客觀，但是對(duì)微型機(jī)械和超微型機(jī)械的理論尚在探索和認(rèn)識(shí)階段，需要不斷作出努力。

4.結(jié)語(yǔ)

電子機(jī)械技術(shù)發(fā)展不是孤立發(fā)展的，它是很多學(xué)科技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。社會(huì)的快速發(fā)展要求技術(shù)必須不斷改革創(chuàng)新，適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展要求。電子機(jī)械化技術(shù)涉及非常多的領(lǐng)域，隨著技術(shù)進(jìn)步，各領(lǐng)域技術(shù)相互融合將越來(lái)越明顯。電子機(jī)械技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)于促進(jìn)電子機(jī)械技術(shù)與機(jī)械設(shè)備應(yīng)用技術(shù)有重要作用，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和理論創(chuàng)新推動(dòng)科技發(fā)展。

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