機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

申東林

摘 要：目前隨著我國社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)械工程領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展，在這個(gè)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展非常迅速，這也給機(jī)械工程的發(fā)展提供了必要前提，這對于生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提高都提供了很大的推動(dòng)力，可以生產(chǎn)力的發(fā)展過程中起到了相當(dāng)關(guān)鍵的作用。本文首先針對機(jī)電一體化的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了簡要介紹，之后分析了一些應(yīng)用情況，進(jìn)而針對其在未來一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要探討，希望可以給相關(guān)工作的開展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；機(jī)械工程；應(yīng)用；趨勢

隨著技術(shù)的發(fā)展，不同學(xué)科之間的相關(guān)技術(shù)正在不斷走向融合，在這個(gè)過程中，微電子技術(shù)和機(jī)械工業(yè)技術(shù)互相融合之后產(chǎn)生了機(jī)電一體化這種技術(shù)，并且已經(jīng)形成了自身的一套完善體系。這種技術(shù)一經(jīng)興起，立即引起了機(jī)械工業(yè)相關(guān)技術(shù)的變革，可以說直接引導(dǎo)未來我國工業(yè)的發(fā)展方向。

1 機(jī)電一體化概念

機(jī)電一體化的概念，就是指在機(jī)械的功能設(shè)計(jì)和應(yīng)用里，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的主功能、信息處理、功能控制等方面，將控制裝置安裝電子化集成和控制軟件等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，系統(tǒng)通過引進(jìn)電子技術(shù)，使裝置在程序預(yù)定的操作功能下，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及電力電子技術(shù)，再配合系統(tǒng)布局的各個(gè)功能單元里配置，完成機(jī)械系統(tǒng)智能性控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備多功能、高質(zhì)量、低能耗、環(huán)保和運(yùn)行可靠性高的效果。機(jī)電一體化技術(shù)就是將以上的技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的機(jī)械性能綜合技術(shù)應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)不是簡單將機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)組合一下就完成的，是一個(gè)友好的復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)合技術(shù)過程。我們?nèi)绻苷_的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就能在取代原有傳統(tǒng)機(jī)械的功能外，還會(huì)增加自動(dòng)檢測和處理信息、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷和保護(hù)等很多新功能。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在改造機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是一個(gè)十分重要的機(jī)械工程設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床工作的過程中對工作臺(tái)和機(jī)床上的刀具的運(yùn)行軌跡要求十分嚴(yán)格，偏差值必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣才能夠保證產(chǎn)品的精確性。為了加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床工作的效率，我們可以通過機(jī)電一體化技術(shù)對其進(jìn)行改造。其中開環(huán)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，出現(xiàn)故障也較容易發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，被廣泛使用。滾珠絲扛副具具有傳動(dòng)率高、摩擦損失小等特點(diǎn)，只需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整一下滾珠的方向，就可以消除空間的死區(qū)，減小數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)偏差的可能性。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，目前的數(shù)控機(jī)床把微機(jī)技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)化處理，能夠根據(jù)產(chǎn)品的需求選擇技術(shù)和功能。如果數(shù)控機(jī)床的改動(dòng)比較大，那么盡可能在保留原來操作系統(tǒng)的前提下減少調(diào)整，這樣才能夠減少企業(yè)的成本投入，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在包裝機(jī)械方面的應(yīng)用

包裝機(jī)械是機(jī)械工程中的重要組成部分，其包括很多特別復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，例如控制連桿、凸輪構(gòu)造等，傳統(tǒng)的部件連接方式主要采用控制電路，這就導(dǎo)致設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)過于繁瑣，不利于后期的設(shè)備維修，操作起來也不是很方便。把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到包裝機(jī)械方面，能夠?qū)崿F(xiàn)微機(jī)控制設(shè)備，同時(shí)整個(gè)控制系統(tǒng)也形成模塊化管理。相比較過去的構(gòu)造模式，設(shè)備的整體變小，零件也更加精密，操作起來也更加簡單方便，而且節(jié)約資源，減少了企業(yè)的設(shè)備投入。

3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢的探討

現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)出了其優(yōu)勢，并且已經(jīng)得到了國內(nèi)外很多專家學(xué)者的重視，在未來，其發(fā)展趨勢主要有以下幾點(diǎn)。

3.1 個(gè)性化

現(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，并且市場經(jīng)濟(jì)也在不斷完善是，在這個(gè)情況下，我國消費(fèi)者的需求變化速度是非?？斓模藗円苍絹碓街匾晜€(gè)性化，尤其是現(xiàn)在信息化程度不斷加深，作為機(jī)電一體化的產(chǎn)品來講，也需要結(jié)合我們自身的目標(biāo)來尋找最為合適的個(gè)性化生產(chǎn)方式，這樣才能讓產(chǎn)品更加符合于消費(fèi)者的需求。

3.2 智能化發(fā)展

和舊有的生產(chǎn)方式相比，智能化也是機(jī)電一體化技術(shù)最為明顯的特征之一，這也是其他技術(shù)難以相比的。當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，其智能水平也將會(huì)不斷提高，同時(shí)從另一方面來說，其他領(lǐng)域中的智能化技術(shù)的水平也將不斷提高，這也會(huì)不斷提高機(jī)械工程的發(fā)展水平。

3.3 性能不斷提高

作為機(jī)械產(chǎn)品來講，其技術(shù)水平在很大程度上是直接提現(xiàn)在性能上的，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能往往都比較出色，主要體現(xiàn)在高速度、高精度、高穩(wěn)定性上，這些特性也讓任務(wù)的同時(shí)進(jìn)行成為了可能。一旦設(shè)備出現(xiàn)了問題，相關(guān)技術(shù)人員也能結(jié)合設(shè)備自身的表現(xiàn)來判斷出故障的位置，之后及時(shí)檢修。目前這種技術(shù)產(chǎn)品的性能還會(huì)不斷提高。

3.4 實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益

在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展同時(shí)，我們也應(yīng)有效結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的思想，這就需要實(shí)現(xiàn)綠色化，將其視為機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)必要特征，這樣才能降低能耗、同時(shí)通過增加回收性的方式來提高環(huán)保水平。所以這樣看來，綠色化也已經(jīng)成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展那種的必然趨勢了。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化

可以說機(jī)電一體化這種技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展在很大程度上依靠了信息技術(shù)的發(fā)展成果。信息技術(shù)在當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展中屬于速度較快、具有較好發(fā)展前景的技術(shù)，并且已經(jīng)在很多其他領(lǐng)域中都起到了很大的推動(dòng)作用。機(jī)械工程中的精密儀器如果都可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的話，那將大大提高設(shè)監(jiān)控效率，減輕了人員的投入，讓人力資源的配置具有更高的合理性。在未來的一段時(shí)間之內(nèi)，可以說很多機(jī)電一體化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化都是藝術(shù)中必然的趨勢，并且網(wǎng)絡(luò)化也是機(jī)電一體化技術(shù)和外界環(huán)境互相融合而產(chǎn)生的一種必然趨勢。

4 結(jié)束語

在我國工業(yè)的發(fā)展過程中，機(jī)械工程是其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，并且也可以說機(jī)電一體化也已經(jīng)代表了機(jī)械工程在未來一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展趨勢。當(dāng)前人們對于機(jī)電一體化的技術(shù)已經(jīng)有了越來越深刻的認(rèn)識(shí)，并且已經(jīng)立即和其他產(chǎn)業(yè)形成了融合，不斷推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展?？傮w上來說，雖然我國機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展速度非?？?，但是由于我國起步較晚，所以目前仍然處于一個(gè)較低的水平，需要積極借鑒外界的經(jīng)驗(yàn)，并且結(jié)合自身的實(shí)際情況來引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備，這樣才能發(fā)展出合適我國實(shí)際情況的機(jī)電一體化技術(shù)。

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