機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

李忠偉

（朗馳建設(shè)有限公司 河北 邯鄲 056001）

機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

李忠偉

（朗馳建設(shè)有限公司 河北 邯鄲 056001）

現(xiàn)代科技的進(jìn)步，推動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展，在機(jī)械制造行業(yè)中發(fā)揮了非常重要的作用。機(jī)電一體化是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)等充分結(jié)合在一起，使機(jī)電產(chǎn)品具有較強(qiáng)的科學(xué)性、系統(tǒng)性與完整性。目前，機(jī)電產(chǎn)品向著體積小、重量輕、精度高的方向發(fā)展，并且可靠性也不斷提高，這些都是基于機(jī)電一體化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。因此，本文針對機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，對機(jī)電行業(yè)的發(fā)展具有一定的借鑒意義。

機(jī)電一體化；機(jī)械制造；技術(shù)

在市場經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)之下，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與技術(shù)水平都有了很大提升，已經(jīng)位居世界前列，機(jī)電一體化技術(shù)也越來越受到重視。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中，對機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展也起到了巨大的促進(jìn)作用。但是，較之西方發(fā)達(dá)國家來說，我國的機(jī)電一體化水平還存在著一定的差距，因此針對機(jī)電一體化在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1　機(jī)電一體化的主要概念

機(jī)電一體化，是一門具有高度綜合性的新興學(xué)科，其主要研究內(nèi)容是研究如何在機(jī)構(gòu)的各種功能中成功引進(jìn)電子技術(shù)，把現(xiàn)代電子化設(shè)計(jì)技術(shù)和先進(jìn)的電子機(jī)械裝置和諧地結(jié)合在一起的。經(jīng)過數(shù)十年的深入研究，機(jī)電一體化的未來發(fā)展方向已經(jīng)初步定位為智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保化等方面發(fā)展。而機(jī)電一體化所包含的不僅僅是技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)還包含了產(chǎn)品的開發(fā)。在全球未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展計(jì)劃中，產(chǎn)品不再是人的手或質(zhì)體的延伸，更多的是人的思想和感官的延伸，這不僅是機(jī)電一體化的特征，同時(shí)也是機(jī)電一體化和機(jī)械電氣化的本質(zhì)區(qū)別。

2　機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

2.1促進(jìn)機(jī)床的創(chuàng)新

目前我國大部分的數(shù)控機(jī)床都是使用Z80-CPU系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)過程比較簡單，配套的芯片價(jià)錢便宜，制造材料普通，但其可靠性和通用性卻十分高。我國機(jī)電一體化大多都采用了先進(jìn)的電子科技技術(shù)，能夠令繁瑣的操控工作變得更加簡單。一般地，我國新型機(jī)床的控制方式都是采取按鈕控制方式，提高控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的同時(shí)，降低操作難度，令控制工作變得更加簡單。除此之外，新型的機(jī)床還可以通過采取插補(bǔ)功能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，而機(jī)床中的滾珠絲杠更是具有減少磨擦作用，提高傳遞效率的作用，抵消了機(jī)床低速爬行的缺點(diǎn)。這一創(chuàng)新不僅能夠促進(jìn)我國機(jī)床的創(chuàng)新，同時(shí)還令我國的工程機(jī)械行業(yè)得到進(jìn)一步的提升。

2.2提高監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率

通過實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化能夠增加工程機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警功能、故障診治功能等，有效提高工程機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率。當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)檢測到工程機(jī)械在工作過程中出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測工程機(jī)械各部分零件和設(shè)備是否出現(xiàn)故障，一旦檢測到故障所在位置，能夠發(fā)出向工作人員發(fā)出警報(bào)，讓工作人員能夠及時(shí)采取相應(yīng)的維修措施。足以可見，機(jī)電一體化不僅能夠提高電子設(shè)備的工作效率，還可以減少設(shè)備維修故障的費(fèi)用，延長了工程機(jī)械的工作壽命，提高工程機(jī)械的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3提高工作效率

科學(xué)應(yīng)用機(jī)電一體化，能夠有效提高工程機(jī)械控制系統(tǒng)的精密度，提高工程機(jī)械的工作效率。傳統(tǒng)的工程機(jī)械大多是根據(jù)操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)和自身的技術(shù)水平進(jìn)行操作人員在工作過程中，只需要對電器系統(tǒng)進(jìn)行定期的查看，并根據(jù)工程機(jī)械的監(jiān)控系統(tǒng)匯報(bào)情況，及時(shí)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，就能夠生產(chǎn)高品質(zhì)、低生產(chǎn)成本的零件。所以，進(jìn)行機(jī)電一體化最關(guān)鍵的工作就是提高工程機(jī)械的工作效率，提高監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。

2.4檢查和保養(yǎng)工作更加簡單

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行定期的檢查和保養(yǎng)工作的時(shí)候，往往需要暫停機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，并需要拆開設(shè)備的部分零件才能夠進(jìn)行檢查或者維修工作，這不僅提高了檢查和維修工作的難度，對于企業(yè)的生產(chǎn)工作也是一個(gè)極大的阻礙因素。而新型的機(jī)電一體化產(chǎn)品可以克服這一缺點(diǎn)，只需要直接輸入產(chǎn)品操作系統(tǒng)的調(diào)試程序，就能夠完成對產(chǎn)品的調(diào)試工作。提前在系統(tǒng)中安裝自動(dòng)檢查、巡查的功能性程序，就能夠及時(shí)發(fā)展產(chǎn)品在工作過程中出現(xiàn)的故障，并采取相對應(yīng)的維修工作，令工作效率大大增加。

2.5在煉鋼行業(yè)中應(yīng)用

機(jī)電一體化在煉鋼行業(yè)中的應(yīng)用形式主要是以計(jì)算機(jī)處理器為核心，把加熱設(shè)備、操控系統(tǒng)、顯示設(shè)備及相關(guān)的儀器儀表，與電腦連接在一起，采用技術(shù)組合的放吧，把這些設(shè)備和系統(tǒng)能夠和諧地進(jìn)行寫作，提高設(shè)備的工作壽命。加上目前我國煉鋼技術(shù)水平不斷提高，交流傳動(dòng)方式將會(huì)成為傳動(dòng)方式的主流，在軋鋼工作中不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，令交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯示在人們視野中。通過機(jī)電一體化的發(fā)展，為我國煉鋼行業(yè)帶來強(qiáng)而有力的技術(shù)基礎(chǔ)，必定能夠帶動(dòng)我國煉鋼技術(shù)翻開新篇章。

3　機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1智能化

智能化是現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)重要的發(fā)展方向，針對人工智能在機(jī)電一體化中的應(yīng)用研究越來越多，當(dāng)中數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化就是非常重要的應(yīng)用。該“智能化”是針對機(jī)器行為，主要是在控制理論的體系上，充分吸收混沌動(dòng)力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)以及人工智能等，使其具有自主決策、判斷推理以及邏輯思維等基本能力，以此來獲取更高的控制目標(biāo)。

3.2綠色化

20世紀(jì)是機(jī)械工業(yè)迅猛發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，然而當(dāng)時(shí)的發(fā)展基本都是建立在耗費(fèi)巨大能源與資源的基礎(chǔ)上。然而許多能源與資源是不可再生的，隨著人們對物質(zhì)生活的要求及人口數(shù)量的不斷增長，傳統(tǒng)的高投入、高輸出模式顯然已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)形式，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展自然也不例外。未來，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展要避免傳統(tǒng)粗放型的模式，必然朝著能源、資源高效利用的集約型模式，綠色化的發(fā)展才是機(jī)電一體化技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)前這個(gè)時(shí)代是信息化技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷普及與發(fā)展過程中，市場競爭環(huán)境正在發(fā)生巨大的變革，網(wǎng)絡(luò)化在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一經(jīng)開發(fā)，在短時(shí)間內(nèi)就能夠暢銷全世界。當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視技術(shù)與遠(yuǎn)程控制技術(shù)方興未艾，遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)施本身就屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。此外，局域網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)的普及使得家用電器正在朝著網(wǎng)絡(luò)化的趨勢進(jìn)行發(fā)展。所以，機(jī)電一體化技術(shù)未來必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。

3.4光機(jī)電一體化

所謂光機(jī)電一體化技術(shù)，指的是機(jī)械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)、信息化技術(shù)以及微電子技術(shù)的有效整合與交叉，是現(xiàn)階段眾多高興技術(shù)設(shè)施與高興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。其主要包含技術(shù)與產(chǎn)品兩個(gè)層面：光機(jī)電一體化產(chǎn)品整合了通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)等新興技術(shù)，具有極高的附加值與功能；相關(guān)產(chǎn)品具有操作便捷、壽命長、適應(yīng)性強(qiáng)、重量輕以及體積小的優(yōu)勢。通過合理應(yīng)用光機(jī)電一體化技術(shù)，可以產(chǎn)生極高的附加價(jià)值與功能水平，能夠?yàn)閺V大用戶與生產(chǎn)商帶來良好的經(jīng)濟(jì)利潤。未來，光機(jī)電一體化技術(shù)的熱點(diǎn)包含光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、激光快速成型技術(shù)以及激光技術(shù)等。

4　結(jié)語

機(jī)電一體化的高速發(fā)展不僅僅代表著我國工程機(jī)械行業(yè)的高發(fā)展水平，更多的是代表著全球機(jī)械行業(yè)的發(fā)展水平和趨勢。這主要使人們對于電子設(shè)備智能化的追求，促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)的不斷完善和水平的提高。隨著未來電子科技技術(shù)的發(fā)展和完善，相信我國的機(jī)電一體化未來前景將會(huì)再次迎來一個(gè)發(fā)展新高峰。

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2015-8-8