機電一體化數(shù)控技術的發(fā)展趨勢研究

李亮++李遠良

摘 要：最近幾年，我國的機械制造業(yè)與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的都比較穩(wěn)定，越來越多的領域關注機電一體化技術的研究，使該技術取得了很大進展。由于我國與發(fā)達國家相比，機電一體化技術的發(fā)展較為落后，所以應引入并研究新型技術，對現(xiàn)有格局進行改善，以便盡快達到國際先進水平。

關鍵詞：機電一體化;數(shù)控技術;新型技術

機電一體化的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，從萌芽到迅速發(fā)展到最后的和最新技術進行融合發(fā)展。這一切的發(fā)展都是順應了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，科技是第一生產(chǎn)力在這里得到了完美的體現(xiàn)。這是技術發(fā)展到一定水平的必然結果。是人類社會走向高科技的必然要求。對于機電一體化技術的未來趨勢探討，我們看到了機電一體化技術在未來的廣闊前景。未來的生活必然到處充斥著機電一體化產(chǎn)品。對于機電一體化技術我國更要加大投入力度，從各個方面進行支持，組建一支優(yōu)秀的科研隊伍，逐漸縮小與國外的技術差距。在政策上要多加鼓勵和引導，使我國的機電一體化技術在正確的道路上快速前進。

一、機電一體化概述

機電一體化技術，顧名思義，就是將機械設備與電子技術相互整合，使機械設備的動力、信息處理與控制等部分的功能呈現(xiàn)自動化、智能化狀態(tài)，它是建立在機械技術、電子技術、計算機網(wǎng)絡技術、自動化處理技術等一系列現(xiàn)代化技術的基礎上的機械系統(tǒng)技術。隨著科技的發(fā)展， 人們對于機電一體化技術的研究與整合已經(jīng)取得巨大的成果。目前，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門獨立的科學，許多高職院校將它作為一門新型的學科進行授課，希望可以培養(yǎng)出高素質的機電一體化技術人員，為國家的工業(yè)技術發(fā)展做貢獻。機電一體化技術其實是包括了技術與產(chǎn)品兩個方面，所以，在研究人員研究機電一體化技術應該充分考慮到這兩個方面之間的關系，不能脫離產(chǎn)品的生產(chǎn)而單獨研究技術，也不能一味地追求技術的創(chuàng)新而忽視產(chǎn)品質量，應該以先進的技術生產(chǎn)出高質量的產(chǎn)品，這才是深化機電一體化技術發(fā)展的最終目的。

二、機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

從20 世紀80 年代初期我國開始研究并應用機電一體化，國務院在“863”計劃中列入了成立的機電一體化領導小組，許多有關機構和院校也對此進行研究。目前在機電一體化技術的發(fā)展發(fā)面，我國雖落后于歐美等先進國家，但伴隨技術革命的開展，我國也進行了更深入的研究，作為我國高技術研究領域的重點，優(yōu)先支持其發(fā)展，也獲得了很大進步。我國有許多行業(yè)和省市以及類型、規(guī)模不同的企業(yè)都在研究計算機集成制造系統(tǒng)，并獲得了理想的經(jīng)濟效益，如今該技術已經(jīng)被引入到了石油化工、冶金、紡織、輕工、航天、電子、機械等各個領域，許多行業(yè)也逐漸對其進行關注與投入。我國與工業(yè)機器人操作機有關的企業(yè)及科研機構目前已經(jīng)掌握其優(yōu)化制造技術、設計與編程機器人軟件、設計驅動系統(tǒng)的技術、控制工業(yè)機器人的技術等，并可以自動生成點焊、弧焊與大型機器人，開發(fā)并制備其周邊配套設備。我國的生產(chǎn)能力早在幾年前就達到了年產(chǎn)3000 多套數(shù)控系統(tǒng)、5000 多套進給裝置和主軸。加工普通級數(shù)控機床的精度在近十幾年已經(jīng)從10μm變?yōu)?μm，以前3-5μm精密加工中心也達到了1-1.5μm，同時達到了納米級（0.01μm）的超精密加工精度。

三、我國機電一體化技術的發(fā)展趨勢

（一）微型化的發(fā)展趨勢

上世紀末是微型化的興起時間，由于傳統(tǒng)的機電一體化通常比較龐大，在工作中正常展開很不方便，而微型化在要求機械設備發(fā)展微型化的同時，更加注重其發(fā)展的微電子系統(tǒng)趨勢，在發(fā)展中逐漸融入納米技術，使機電一體化技術的發(fā)展得到促進。實現(xiàn)微機電一體化會在很大程度上影響許多不同領域，包括制造、軍事、通信、醫(yī)療和生物等。但目前還有一定的瓶頸存在于微機電一體化的發(fā)展中，即微機電技術?，F(xiàn)階段雖然有比較先進的微電子技術，但在復雜的機電設備中要達到高技術水平是有一定難度的。不過我國的科學技術在今后會更加先進，微機電技術也會不斷進步，使機電一體化的微型化水平得到提高。

（二）綠色化的發(fā)展趨勢

以往的發(fā)展觀念較為傳統(tǒng)，人們通常忽略了能源與環(huán)境問題，單純追求經(jīng)濟發(fā)展。如今人們的生活質量得到很大改善，但環(huán)境污染卻更加嚴重，面臨各種能源的枯竭，國家與社會開始對經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護間的關系加以重視，各種綠色產(chǎn)業(yè)也逐漸興起和發(fā)展。綠色化產(chǎn)品代表了機械一體化技術與時代的發(fā)展趨勢可利用更少的資源創(chuàng)造更多經(jīng)濟利益，并減輕環(huán)境污染。因此生產(chǎn)、應用與銷毀綠色產(chǎn)品的過程中均與保護環(huán)境的要求相符合，且不會影響我們的生存健康，發(fā)展前景十分廣闊。

（三）模塊化的發(fā)展趨勢

設計機電一體化的過程中實現(xiàn)模塊化是比較重要的環(huán)節(jié)之一，具有繁瑣、重大的工作量，因為有許多生產(chǎn)設備的廠家，假如不同零部件之間沒有實現(xiàn)緊密配合，就很難有效實現(xiàn)機電一體化技術。因此必須模塊化設計機電一體化，組合多個要素，進而形成子系統(tǒng)。最后幾個子系統(tǒng)互相結合，形成統(tǒng)一的整體，也就是新的系統(tǒng)，其功能也與之前的不同。如果可以做到模塊化設計，機電一體化中設備間的不兼容概率將會得到大大減少，在掌握基本功能的同時還有助于開發(fā)和應用新的功能。

（四）智能化的發(fā)展趨勢

機電一體化與傳統(tǒng)機械技術之間最基本的區(qū)別就是智能化，也是該技術在未來的發(fā)展趨勢。如今各個國家都很重視智能化的發(fā)展，因此為了更快適應社會新形勢的發(fā)展要求，機電一體化也必須對智能化的發(fā)展加以重視。為發(fā)展智能化，應在操作控制機電一體化時將一些新學科的知識進行適當引入，例如混沌動力學、計算機信息學、運籌學、人工智能等，從而更好地模擬人類。雖然從根本上來說人類智慧是機電一體化所不能相比的，但其朝著智能化的趨勢發(fā)展后必將應用在更多領域，使人類所消耗的人工成本得到節(jié)約。

四、結束語

總而言之，機電一體化是多個學科共同發(fā)展的結果，與我國社會發(fā)展的要求相符合，會促進社會效益還是經(jīng)濟效益的發(fā)展。

參考文獻：

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