機電一體化技術在機械工程上的應用探討

吳毅

摘要：隨著近年來科學的進步，計算機技術、機械技術、電子技術等一系列新技術得到了飛速的發(fā)展，因此，隨之而來的是機電一體化技術的衍生與發(fā)展。而機電一體化技術在各個領域都有不同的應用，本文主要介紹的是機電一體化技術在機械工程上的應用探討。

關鍵詞：機電一體化；機械工程；應用

一、機電一體化技術簡介

機電一體化技術是一門較為綜合的技術，它由一系列技術融合發(fā)展而來，如計算機技術、機械技術、信息技術、電子技術、控制技術、光學技術等等，這是一門近年來才出現的技術，雖然較為獨立，但卻是依賴基礎技術的發(fā)展而發(fā)展。而機電一體化技術的應用能極大程度地促進相關行業(yè)發(fā)展，引起具有智能化、網絡化、系統(tǒng)化等等的特點。

目前根據機電一體化技術的應用和特點我們可以簡單地分為三個發(fā)展階段：機械運行階段、電子處理階段與計算機輔助階段。在不同的行業(yè)與不同的領域中分別到了不同的發(fā)展階段，但可以確定的是，不論在哪個領域，這門技術都仍有較大的發(fā)展空間。

二、現今機械工程領域的發(fā)展現狀

如今，我國國內機械工程領域的發(fā)展現狀并不能令人完全滿意，其中最明顯的一點是尚不能智能化技術較好地結合起來，隨著科學的進步，人們的需求在不斷提高，但與之相對應的是，機械制造行業(yè)中，很多企業(yè)并未意識到智能化的重要性，以此來提高生產效率，仍按照傳統(tǒng)的模式進行生產，一句話概括就是，缺少創(chuàng)新。因此，機電一體化技術在機械工程領域并未得到太多的發(fā)展，很多人并未意識到兩者結合起來會有怎樣的效果。

三、機電一體化技術在機械工程上應用的必要性

機電一體化技術在機械工程中的應用是必要的，因此機械一體化技術包括了很多必要的技術，如機械技術、電子技術與計算機技術等等，這些技術在機械工程領域有的是必要的，有的是能帶來巨大的技術革新的，而這些技術結合起來，可想而知，機電一體化技術可以給此領域帶來多大的變化。同時，機電一體化技術現如今在國外也應用得較多，且都取得了較好的成果，因此，在國內可以試著將其慢慢引進，謀求該行業(yè)的變化與革新。

四、機電一體化技術的應用特點

1、自動監(jiān)測

在生產過程中，系統(tǒng)正處于運行的狀態(tài)，而傳統(tǒng)模式中，如果要對系統(tǒng)進行檢查，要停下生產，派專人進行排查，而如果運用了機電一體化技術，可以在運行過程中就可以自動對其進行檢查，極大地提升了生產效率。

2、精確度高

因為機電一體化技術用機器取代了手工生產，因此出錯的概率會小得多，并且，就如前文所說，在生產運行過程中，經常進行自動檢測，因此，使用新技術精確度較高，且在某種程度上，應用新技術可以減輕操作人員的壓力，更好地對人力資源進行調配，加快工作進度，并且為企業(yè)創(chuàng)造出更多的利潤。

3、耗能低

在機械工程中應用機電一體化技術，可以提高整個系統(tǒng)的效率，較少耗能。例如，眾所周知，傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機因為燃料在其中無法完全燃燒，包括燃燒的熱能轉化為機械能時發(fā)生了較多的能量耗散，以至于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的能源利用率一直處于較低的水平，一般僅有30%左右。而采用機電一體化技術，可以對油門進行控制和調整，根據氣缸內燃料的燃燒情況及時調整油門的開合，使燃料盡可能地完全燃燒，一方面可以減輕排放的廢氣對于空氣的污染，改善空氣的質量狀況，另一方面，可以節(jié)省燃料的使用，并且提高發(fā)動機的能源轉化率。

五、機電一體化技術在機械工程上的應用

1、機電一體化技術在機床的應用

目前，我國機床大部分運用了機電一體化技術，由于大部分使用的是Z80-CPU軟件，芯片制造過程較為簡單且成本較低，材料易得，因此能得都較為廣泛的推廣與應用，具有可靠性和通用性。由于我國數控機床運動方式的問題，可以采用滾珠絲杠的方法，可以有效降低摩擦系數并且提高耐磨性，消除爬行現象，達到降低成本的目的。

2、監(jiān)控、報警和診斷

機械工程中的傳動裝置、工作裝置等系統(tǒng)易產生各種各樣的問題，而運用機電一體化技術可以解決這些問題，如在運行過程中國對其進行實時監(jiān)控，發(fā)現問題后及時發(fā)出報警信號，減輕相關工作人員的工作量，將系統(tǒng)由于維修而停機的時間盡可能地縮短，并使設備的壽命時間盡可能縮短。

3、作業(yè)過程的自動化

在生產作業(yè)過程中，對于人工控制的操作過程，輔以機器的控制，可以提高作業(yè)精度，同時減少操作者的失誤，防止因經驗不足而帶來的操作錯誤。對作業(yè)全過程實施控制并且提前預防意外情況的發(fā)生，在突發(fā)情況發(fā)生后，可以及時地進行處理，減少意外帶來的損失。

4、電子控制裝置

機電一體化技術具有可靠性的特點，尤其是在控制方面。對于生產過程進行檢測和控制，如果采用人工控制的辦法，長時間工作的情況下，難免會出現疲勞的情況，導致出現意外的可能性大大增加，而如果代之以電子控制裝置，可以時刻保證工作的效率。這方面在機械工程中已有較多的應用，如攤鋪機的自動找平裝置及供料自控裝置。

六、機電一體化技術在機械工程中未來的發(fā)展趨勢

1、微電子

在運用機電一體化技術中，可以融入微電子技術，是整個技術朝納米科技的方向發(fā)展，進一步加快速度，使整個系統(tǒng)的工作效率進一步提升。

2、綠色化

在運用技術時，也應注意環(huán)境友好，生產過程中減少污染的排放，達到降低污染、保護環(huán)境的目的。

七、結語

本文主要討論了機電一體化技術在機械工程中的應用，描繪了該行業(yè)未來的前景及發(fā)展趨勢，有理由相信，該技術將會是此領域重點研究的課題。

參考文獻：

[1]王忠剛.工程機械中機電一體化技術的應用探討[DB/OL].2017-02.

[2]張紹伶.工程機械中機電一體化技術的應用探討[DB/OL].2016-09-25.

[3]吳啟崇.機電一體化技術在機械工程中的應用研究[DB/OL].2017-03-02.