機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究

李魯峰

摘 要：目前，工程機械行業(yè)所面臨的競爭不斷增加，要想增強工程機械的競爭力，就要加強對工程機械的關(guān)注，加強機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用效率，從而加快工程機械的改革進程。只有實現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)的不斷革新，才能確保我國各項產(chǎn)能始終處于平穩(wěn)發(fā)展狀態(tài)，尤其是機電一體化技術(shù)，其拓展性應(yīng)用也需要借助于科學(xué)力量。文章闡述了機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況，探討了機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用和在機械工程方面的未來走向，以期為廣大研究者提供可行參考。

關(guān)鍵詞：機電一體化 技術(shù) 機械工程 應(yīng)用

1、導(dǎo)言

機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到機械工程領(lǐng)域中，并且實現(xiàn)了高水平的融合。機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了人們的關(guān)注，并且在應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)上不斷擴展。它在工程機械領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用，不僅可以提升生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品的性能以及工程機械的施工效率，還能很大程度上改變現(xiàn)階段的機械面貌。

2、機電一體化綜述

機電一體化在機械工程中的功能設(shè)計與應(yīng)用、主要功能、信息控制、控制集成和安裝的電子控制軟件組合形成一個統(tǒng)一的整體。在默認情況下，項目的程序、機械技術(shù)的應(yīng)用、微電子技術(shù)和電子技術(shù)、控制系統(tǒng)的使用都具有多功能、高品質(zhì)、低能耗和低污染的工作特點。機電一體化技術(shù)在目前的應(yīng)用過程中，由于長期的發(fā)展以及在生產(chǎn)中累積了大量的經(jīng)驗，使得其具備了相當豐富的功能，而且呈現(xiàn)出來的自動化水平也非常高。在應(yīng)用范圍方面來講，這項技術(shù)作為機電研究的載體，能夠用于眾多領(lǐng)域，充分發(fā)揮其豐富的功能效果。它是高度集成的機電系統(tǒng)，一個具有多項技術(shù)的系統(tǒng)。同時，即使用戶未能熟練掌握電子設(shè)備，并對機械和電氣知識的原理了解也不夠，它也具有操作非常簡單的特點，方便任何人使用。

3、機電一體化技術(shù)的基本特征

機電一體化技術(shù)在實踐應(yīng)用中的涵蓋范疇是相當廣泛的，其本身具有一定的獨特性，通過對可靠資料進行研究及分析可以發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術(shù)內(nèi)設(shè)的關(guān)聯(lián)性技術(shù)種類十分復(fù)雜，實際上它是對各個學(xué)科的融合性應(yīng)用，無論是機械學(xué)科本身，還是拓展性學(xué)科，只要有應(yīng)用需求，機電一體化技術(shù)就能實現(xiàn)對學(xué)科的高度融合，并使之成為一個整體，為后續(xù)使用提供基礎(chǔ)保障，而機電一體化技術(shù)之所以能夠被量化應(yīng)用，也是因為其本身應(yīng)用優(yōu)勢較強，這已經(jīng)突破了機械工程應(yīng)用的局限性，但是本文著重闡述的還是機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上對其發(fā)展趨勢做出衡量及判斷。

機電一體化技術(shù)核心就在實現(xiàn)技術(shù)的高效融合上，只有確保各項技術(shù)能夠合理化集中在統(tǒng)一范疇中，并將其作出集中處理，應(yīng)用到機械工程中，在這一過程中還需要將機械系統(tǒng)功能與上位機軟件進行有機結(jié)合，使其成為相互關(guān)聯(lián)的一體化結(jié)構(gòu)，從這一細化層面入手進行研究可以發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術(shù)在實際應(yīng)用過程中能夠?qū)⑤^為分散的內(nèi)容集中消化到一起，這就充分說明了其具有較強的系統(tǒng)性優(yōu)勢。機電一體化技術(shù)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展進程，其理論體系已經(jīng)初步形成規(guī)范性界限標準，并且已經(jīng)能夠達到最佳標準，在實際運算過程中其應(yīng)用原則可以與相關(guān)文獻做出符合性評估，但是這僅僅局限在論文研究理論中。

4、機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 機電一體化在機床改造方面的應(yīng)用

數(shù)控機床的工作要求非常嚴格，對工作臺和道具的要求必須按照運動軌跡的規(guī)定，并嚴格控制偏差，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，具備容易修復(fù)、價格低廉的特點，因此其應(yīng)用范圍十分廣泛。傳動效率比較高，這是滾珠絲杠副的一大特點，其運動性能較為穩(wěn)定，并且可以通過適當調(diào)整就可以實現(xiàn)精確的定位，具有非常高的耐磨性，而且所耗成本很低，是較為常見的手段。而當前的機床改造方面，中國機床數(shù)控最常見的是Z80-CPU，它具有使用成本較低、性能可靠、有較強通用性和易維修等特點，而且具備特殊指令I(lǐng)/O指令，能在處理機算時輸出步進脈沖，保持橫向、縱向做進給運動。在數(shù)控車輛的改造中，在保證需求的前提下，盡可能少地進行機床的改動，不破壞機床機械。如此一來，即便發(fā)生故障也可以通過手動操作的方式來完成，這可以降低改造成本，更好地提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4.2 作業(yè)精度的提升

機械工程領(lǐng)域應(yīng)用機電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電子系統(tǒng)監(jiān)控，并且保證自動化效果更為突出。使機械工程運行變量更為精確，這樣能夠避免人工效率低狀況的出現(xiàn)，嚴格的控制好誤差的產(chǎn)生。這樣使產(chǎn)品在生產(chǎn)出來之后能夠提升精度。不同的產(chǎn)品被設(shè)計出來之后都要考慮到耐用安全性。機電一體化技術(shù)將會通過微處理器實現(xiàn)對作業(yè)精度的控制，能夠自動進行監(jiān)視，這樣將會避免安全事故的發(fā)生。在產(chǎn)品生產(chǎn)制造商速度提高，更加有助于檢修、控制機械工程。機電一體化技術(shù)下構(gòu)建的閉環(huán)系統(tǒng)能夠最大限度的保障產(chǎn)品的合格率。智能化控制下的機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域應(yīng)用中保證生產(chǎn)大型化、連續(xù)性。能夠克服傳統(tǒng)控制技術(shù)存在的困難。并且通過完善智能控制系統(tǒng)，利用多級或者更多級分布式控制，實現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)過程的調(diào)度。特別是在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理，綜合系統(tǒng)中的測控管功能將會得到鞏固，同時機電一體化技術(shù)的操作也將會更為便捷，利用機電一體化技術(shù)擴展機械工程領(lǐng)域，實現(xiàn)集中監(jiān)視控制模式對于機械工程領(lǐng)域開展連鎖式保護，降低人工操作控制出現(xiàn)的系統(tǒng)故障。分布式控制在功能上更為安全，是機電一體化技術(shù)完善的體現(xiàn)。

4.3 進行實時監(jiān)控

將機電一體化應(yīng)用到工程機械當中，可以對機械工程的子系統(tǒng)進行動態(tài)的電子監(jiān)控，如果某一子系統(tǒng)出現(xiàn)了工作故障電子控制系統(tǒng)就會自行啟動報警系統(tǒng)來警示相關(guān)的施工工作人員，甚至有一些更加先進的機電一體化系統(tǒng)還可以對設(shè)備的故障進行自動的處理和清除，將實時的修復(fù)技術(shù)變?yōu)榭赡?，確保工程機械運行過程中設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，從而達到最大程度減輕設(shè)備運行故障對工程進度的影響。

4.4 機電一體化技術(shù)在改造機床上的應(yīng)用

數(shù)控機床是一個十分重要的機械工程設(shè)備。在數(shù)控機床工作的過程中對工作臺和機床上的刀具的運行軌跡要求十分嚴格，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。為了加強數(shù)控機床工作的效率，我們可以通過機電一體化技術(shù)對其進行改造。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，被廣泛使用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，目前的數(shù)控機床把微機技術(shù)應(yīng)用其中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和信息的自動化處理，能夠根據(jù)產(chǎn)品的需求選擇技術(shù)和功能。如果數(shù)控機床的改動比較大，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。

結(jié)束語

綜上所述，隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)化進程的腳步也在不斷加快，隨之而來的就是工程機械將會不斷的面臨著種種競爭壓力，要想實現(xiàn)對工程機械運行效率的提升，就要意識到機電一體化在工程機械運行過程中的重要作用，機電一體化技術(shù)能夠為社會創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值和影響，正在改變著機械工程領(lǐng)域發(fā)展。使機械工程領(lǐng)域在激烈的市場競爭中占據(jù)重要的位置。機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用將保證企業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)定提升。

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