機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)展望

孫永建

摘 要：隨著我國(guó)改革開放的進(jìn)行，我國(guó)的是機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)展十分迅速，尤其是機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，極大擴(kuò)展了機(jī)械工程的發(fā)展范圍，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，大大提高了我國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)力，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。本文將深入研究機(jī)電一體化的知識(shí)，并闡述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)，為對(duì)機(jī)電一體化的深入研究提供借鑒。

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

前言

在新的時(shí)代，在機(jī)械工程領(lǐng)域，許多專家認(rèn)為機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是應(yīng)該作為核心課題來研究的，他們認(rèn)為機(jī)械工程的高速發(fā)展從根源上講是由于機(jī)電一體化技術(shù)促進(jìn)的結(jié)果，機(jī)電一體化技術(shù)使得機(jī)械工程技術(shù)成為當(dāng)今的熱門技術(shù)。要想機(jī)械工程技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，并使其應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓展，就離不開對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究。積極的投入機(jī)電一體化技術(shù)的研究中去是每個(gè)技術(shù)工作者的責(zé)任。

1 機(jī)電一體化的相關(guān)知識(shí)

（一）機(jī)電一體化的相關(guān)概念。機(jī)電一體化技術(shù)是一種結(jié)合了多種技術(shù)形成的具有自身體系的新的技術(shù)，主要涉及機(jī)械的信息處理和功能控制方面，通過對(duì)控制軟件統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的主功能和電子化集成。機(jī)電一體化技術(shù)的使用離不開機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電子電力技術(shù)之間的互相配合，和各個(gè)功能單元之間的有效搭配，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)控制的智能化和自動(dòng)化。機(jī)電一體化技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以保證機(jī)械設(shè)備在消耗較低能源的情況下進(jìn)行可靠的高效運(yùn)行，機(jī)電一體化技術(shù)除了具有原來機(jī)械技術(shù)具有的機(jī)械功能之外，還具有自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)功能，完全實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品生產(chǎn)到設(shè)備檢測(cè)的過程中的自動(dòng)化[1]。機(jī)電一體化技術(shù)是目前最為先進(jìn)可靠的技術(shù)，具有廣泛的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展。較于國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域于發(fā)展較早，我國(guó)起步就相對(duì)較晚了，例如：美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)九十年代就曾在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用了自動(dòng)化控制設(shè)備。但同時(shí)相較于外國(guó)我國(guó)的起點(diǎn)就相對(duì)較高了，二十世紀(jì)六十年代我國(guó)的機(jī)電控制設(shè)備還需要依賴進(jìn)口，進(jìn)口設(shè)備主要來源于蘇聯(lián)。直到二十世紀(jì)八十年代，我國(guó)才實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。到后來隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)不斷進(jìn)步并開始運(yùn)用于機(jī)電一體化技術(shù)，使得機(jī)電一體化技術(shù)又一次迎來了大發(fā)展，時(shí)至今日機(jī)電一體技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于許多個(gè)領(lǐng)域，促進(jìn)著許多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展更是離不開機(jī)電一體化技術(shù)的支持。探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)很有必要，這將進(jìn)一步促進(jìn)我工業(yè)生產(chǎn)的又一次大發(fā)展。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)的特征。機(jī)電一體化技術(shù)具有多種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，形成了獨(dú)特的技術(shù)特征，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮重要的作用。①機(jī)電一體化技術(shù)具有應(yīng)用的廣泛性機(jī)電一體化技術(shù)是一門涉及多個(gè)學(xué)科的交叉技術(shù)，同時(shí)具有各個(gè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。因此機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)突破了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇，在各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，具有巨大的開發(fā)價(jià)值。②機(jī)電一體化技術(shù)具有極強(qiáng)的邏輯性機(jī)電一體化技術(shù)通過統(tǒng)一的控制軟件將各種技術(shù)進(jìn)行了合理的融合，在對(duì)技術(shù)融合過程中需要按照一定的邏輯選取不同技術(shù)的不同方面，進(jìn)行合理的組合配置，最終形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。③機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的建模優(yōu)化理論經(jīng)過多年的發(fā)展機(jī)電一體化形成了最優(yōu)的理論體系，通過科學(xué)合理的組合和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了整體的最優(yōu)化。保證機(jī)械設(shè)備在實(shí)現(xiàn)低能耗的情況下處于工作的最佳狀態(tài)。提高生產(chǎn)產(chǎn)品和質(zhì)量和工作效率。④機(jī)電一體化技術(shù)具有簡(jiǎn)單化、清晰化的特征機(jī)電一體化的簡(jiǎn)單化和清晰化是以用戶角度看的，機(jī)電一體化技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化控制，可以自動(dòng)完成產(chǎn)品生產(chǎn)到故障檢測(cè)等一系列操作，對(duì)于用戶來說不需要十分復(fù)雜的操作就可以使用機(jī)電產(chǎn)品。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的實(shí)踐

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷完善，其對(duì)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展起到促進(jìn)的作用，其優(yōu)勢(shì)在機(jī)械工程領(lǐng)域得到充分的發(fā)揮。

（一）機(jī)電一體化技術(shù)在改造機(jī)床上的應(yīng)用。在機(jī)械工程發(fā)展中，離不開數(shù)控機(jī)床的使用，其在模具的生產(chǎn)中發(fā)揮著較為重要的作用，在機(jī)械制造中是一類常見的設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的使用中，對(duì)其精確性提出了明確的要求，如果模具生產(chǎn)中出現(xiàn)精度較差的問題，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量低下[2]。為了提高產(chǎn)品的精度，需要借助數(shù)控機(jī)床來加工，運(yùn)用機(jī)電一體化的模式對(duì)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在完善后，數(shù)控機(jī)床在刀具運(yùn)行中可以有效的減小偏差，而且生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量更高。如今，數(shù)控機(jī)床可以采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制，這樣就能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的處理。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在包裝機(jī)械方面的運(yùn)用。包裝機(jī)械是一類常見的機(jī)械，廣泛的運(yùn)用在我國(guó)的各類生產(chǎn)中。由于包裝機(jī)械設(shè)備本身的機(jī)構(gòu)具有復(fù)雜性，所以，在控制連桿的構(gòu)造是關(guān)鍵，這個(gè)部分在機(jī)械運(yùn)行的過程中很容易出現(xiàn)故障。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用可以防止機(jī)械重要的構(gòu)成部分發(fā)生故障，使包裝機(jī)的系統(tǒng)完善了模塊化的管理。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程應(yīng)用上的特征。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了極大的改善，人們對(duì)產(chǎn)品的外觀也提出了更高的要求。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類設(shè)備的智能化的控制，所以，產(chǎn)品在生產(chǎn)中更加完善。所以，在幾點(diǎn)一體化技術(shù)應(yīng)用的過程中，也應(yīng)該充分考慮機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)自動(dòng)化。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不同技術(shù)出現(xiàn)了交叉滲透的現(xiàn)象。機(jī)電一體化技術(shù)正是通過信息技術(shù)和微電子技術(shù)與機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生的一門具有自身體系的新技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上可以得到廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展趨勢(shì)比較好。第一智能化。機(jī)電一體化技術(shù)的最大的特征在于，在機(jī)械運(yùn)行的過程中，使機(jī)械具有智能化的特征，在未來的發(fā)展中，機(jī)電一體化的智能化特征會(huì)日益的突出，而且會(huì)有一些新的智能化的技術(shù)在機(jī)械工程中運(yùn)用。第二個(gè)性化。消費(fèi)者現(xiàn)在不僅僅對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出較高的要求，同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品的外觀等提出了要求，要求產(chǎn)品的外觀應(yīng)該滿足消費(fèi)者的個(gè)性化的需求。所以，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展必然要朝著個(gè)性化的方向發(fā)展，最終可以生產(chǎn)出個(gè)性化的產(chǎn)品[3]。第三高性能化。在機(jī)電一體化技術(shù)的使用中，要充分發(fā)揮其高性能的特征，而且完善設(shè)備運(yùn)行的速度和穩(wěn)定性，提高設(shè)備的精度。這些高性能化的特征對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)起到重要的作用，成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。第四網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械設(shè)備的加工中也發(fā)揮著重要的作用，其可以對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)化的控制，將機(jī)電一體化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果，人們不用在加工現(xiàn)場(chǎng)，就能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在加工的環(huán)節(jié)存在哪些問題，可以有效的減少問題的發(fā)生，減少人力資源的投入，網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)是今后機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

總結(jié)

現(xiàn)在機(jī)械工程領(lǐng)域都朝著機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與進(jìn)步推動(dòng)著社會(huì)和生活的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、科技等領(lǐng)域都有著積極的影響作用。要想使我國(guó)機(jī)械工業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展離不開機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合這篇文章的簡(jiǎn)單總結(jié)，為了進(jìn)一步推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，并且充分的使其在機(jī)械工程領(lǐng)域得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的進(jìn)一步機(jī)電一體化。技術(shù)人員應(yīng)積極的投入到機(jī)電一體化技術(shù)的總結(jié)分析中去，并在此基礎(chǔ)上做出新的創(chuàng)興。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：巨力新能源股份有限公司）