機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

蘇大偉 高雙妹

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，工程機(jī)械領(lǐng)域中引入了機(jī)電一體化技術(shù)，這就在解放生產(chǎn)力、提高生產(chǎn)效率、改善資源浪費(fèi)等方面起到了很大作用。工程機(jī)械在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值非常大，現(xiàn)階段的技術(shù)、工藝不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)中包含的技術(shù)種類越來越多，這些技術(shù)大大提升了工程機(jī)械的性能和功能。未來隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化還將具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;機(jī)電一體化;技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是與我們的生活息息相關(guān)的一門技術(shù)，該技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來國家的工業(yè)以及各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都起著至關(guān)重要的作用。機(jī)電一體化技術(shù)下，工程機(jī)械的設(shè)計(jì)、管理、監(jiān)理和質(zhì)檢環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了緊密的關(guān)聯(lián)， 即使在同一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行下，各個(gè)模塊可以立即聯(lián)動(dòng)，保障生產(chǎn)目標(biāo)的有效完成。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展關(guān)乎很多領(lǐng)域技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)步和完善，機(jī)電一體化技術(shù)通過信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多種技術(shù)的集合實(shí)現(xiàn)將高科技技術(shù)有機(jī)結(jié)合，使之成為一個(gè)綜合性的控制系統(tǒng)，通過合理的設(shè)計(jì)和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終達(dá)到提升產(chǎn)品質(zhì)量以及機(jī)械制造效率、生產(chǎn)效率的提升。

1機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1提高產(chǎn)品質(zhì)量

目前的加工項(xiàng)目，大都依靠工作人員的純?nèi)斯げ僮鱽硗瓿上鄳?yīng)加工工 作，這就導(dǎo)致了在生產(chǎn)加工方面存在較大的誤差。下面我們以生產(chǎn)機(jī)床夾 具為例，來做簡(jiǎn)單介紹。我們都知道，機(jī)床夾具的作用主要是為了在加工工件的過程中完成定位和夾緊兩項(xiàng)工作，這就對(duì)機(jī)床夾具的誤差范圍要求 極高。由于在整個(gè)加工過程中，所有的工作僅僅是單純地依靠工作人員的 加工經(jīng)驗(yàn)來完成，在沒有誤差裝置的情況下，就很難確保加工工件的精度。 因此，需要引人一項(xiàng)能改變現(xiàn)狀的技術(shù)，而機(jī)電一體化技術(shù)恰好能彌補(bǔ)這一空缺。在引人機(jī)電一體化技術(shù)以后，就可以對(duì)實(shí)時(shí)反饋回來的相關(guān)信息 進(jìn)行分析，并根據(jù)反饋回來的信息對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使整個(gè)夾具生產(chǎn)過程在誤差允許的范圍內(nèi)達(dá)到控制精度的目的，從而提高工程機(jī)械的加 工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2安全性高

傳統(tǒng)的工程機(jī)械存在著安全性不足的突出問題，而機(jī)電一體化下的工 程機(jī)械顯然具有更高的安全性。因?yàn)闄C(jī)電一體化中集成了機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，工程機(jī)械的性能得以提升，功能趨于完善，機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械不僅具有基本的通行功能，更集遙感、定位、 監(jiān)視和報(bào)警功能于一身，即使在機(jī)械運(yùn)行中出現(xiàn)了故障，故障診斷模塊也可以快速啟動(dòng)自我保護(hù)與報(bào)警。

1.3操作簡(jiǎn)便

因?yàn)楫?dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)越來越專業(yè)和先進(jìn)，以該技術(shù)設(shè)計(jì)的各種機(jī)械設(shè)備逐步朝著專業(yè)化、綜合化、精細(xì)化的方向邁進(jìn)，設(shè)計(jì)人員可以通過開發(fā)性、升級(jí)性和衍生性等多種設(shè)計(jì)，來使得工程機(jī)械的操作和使用更為便捷化。人性化設(shè)計(jì)是當(dāng)前工程機(jī)械設(shè)計(jì)中堅(jiān)持的一大原則，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以從工程機(jī)械的使用需求、操作便捷性方面，使得工程機(jī)械中的相關(guān)按鈕設(shè)計(jì)等更符合人的操作習(xí)慣。正是因?yàn)樵诠こ虣C(jī)械設(shè)計(jì)階段人性化概念的融人，使得機(jī)電一體化技術(shù)下的工程機(jī)械操作更具便捷性。

2機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

2.1機(jī)床控制

機(jī)床控制在實(shí)際機(jī)械制造方面對(duì)于精度、準(zhǔn)確度的要求的較為嚴(yán)苛的， 同時(shí)還需要具備較快的速度，這就要求機(jī)床控制做到較高的智能化水平和 穩(wěn)定性。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床控制中的應(yīng)用，融人計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，同時(shí)將 DsP 芯片進(jìn)行的設(shè)置，以此有效提升機(jī)床控制的精度、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)床控制效率和效果都得到了顯著提升，這 不僅提升了工藝水平，還使操作能力提到了提升，為機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益提升奠定了基礎(chǔ)。

2.2遙控通信技術(shù)

工程機(jī)械現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，遙控通信技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣，在 一些高難度的工程機(jī)械作業(yè)中，這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常突出，比如，在核污染、火力或者水下項(xiàng)目中，遙控通信技術(shù)就是關(guān)鍵性的技術(shù)。隨著當(dāng)前信息時(shí)代的到來，信息和通信已然成為了工程機(jī)械中不可忽視的重要方面，尤其是 CPs 定位系統(tǒng)在一些工程機(jī)械中的應(yīng)用，大大提升了機(jī)械的整體性能。比如，美國在部門車輛中安裝了無人地面車輛系統(tǒng)，這一類型的車輛下，有效發(fā)揮了遙控通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不同的車輛之間可以實(shí)現(xiàn)高效、便捷的 通信。

2.3監(jiān)控

在工程機(jī)械的施工過程中，為了保證工程機(jī)械設(shè)備正常、有序、平穩(wěn)的運(yùn)行，我們需要及時(shí)了解并掌握工程機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行情況，因此， 需要在工程機(jī)械的施工過程中保證工程機(jī)械具有機(jī)械監(jiān)控功能。該功能能夠使工作人員及時(shí)了解機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以保障相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)工作。

2.4節(jié)能降耗

傳統(tǒng)機(jī)械在機(jī)械效率方面相對(duì)較低，這主要是由于耗能較多且利用率較低的原因。在液壓挖掘機(jī)燃料利用方面，其利用最大值僅為 25%，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中很多燃料都是以能耗的方式造成了消耗，不利于長(zhǎng)期的發(fā)展。在液壓挖掘機(jī)設(shè)備上應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，并通過電子監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，柴油機(jī)上安裝電子調(diào)速器實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)調(diào)整。在此情況下，經(jīng)過一段時(shí)間的觀察測(cè)試，其能耗情況有明顯的降低，這說明通過機(jī)電一體化技術(shù)能夠達(dá)到機(jī)械設(shè)備的節(jié)能降耗目的。

2.5全自動(dòng)包裝

經(jīng)過了解，全自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備中對(duì)于機(jī)電一體化應(yīng)用較為深化，包裝 機(jī)械設(shè)備運(yùn)用了較多的知識(shí)和技術(shù)。全自動(dòng)包裝機(jī)的實(shí)際操作和控制工作是比較繁雜的，操作難度大，環(huán)節(jié)復(fù)雜。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到包裝機(jī) 械中，同時(shí)運(yùn)用機(jī)械工程知識(shí)、微處理技術(shù)等等，將復(fù)雜的操作步驟進(jìn)行 集成組合。這極大的縮減了實(shí)際操作的復(fù)雜性，是對(duì)以往控制系統(tǒng)的彌補(bǔ)和優(yōu)化，通過軟件和機(jī)械控制的有效結(jié)合實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械全自動(dòng)包裝工作狀態(tài)，有效提升工作效率。

3機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在未來工程機(jī)械的發(fā)展中，工程機(jī)械正在從自動(dòng)化向著智能化方向發(fā)展。在當(dāng)前階段，我們?cè)谶M(jìn)行施工操作之前，需要對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行 相應(yīng)的設(shè)置，然后根據(jù)系統(tǒng)反饋的問題對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。相比于機(jī)電一體化技術(shù)，智能化模式更適用于工程機(jī)械生產(chǎn)的體系。該模式能夠快速、有效地對(duì)當(dāng)前的參數(shù)、信息、數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一分析，并且在工程機(jī)械施工過程中，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控各參數(shù)的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)哪項(xiàng)參數(shù) 出現(xiàn)問題，立刻對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的該項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整。所以，智能 化模式應(yīng)用在工程機(jī)械施工中，在保證了施工過程平穩(wěn)運(yùn)行的情況下，更 提高了生產(chǎn)效率、加快了生產(chǎn)速度。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著我國發(fā)展進(jìn)人了新時(shí)代，各行各業(yè)都進(jìn)人了嶄新的發(fā) 展階段，在很多的生產(chǎn)領(lǐng)域、工程領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備已然成為了不可或缺的 生產(chǎn)要素，對(duì)推進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的高效、穩(wěn)定開展具有重要的意義。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械方面的應(yīng)用具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅使得工程機(jī)械的性能和功能得以強(qiáng)化和提升，還使得設(shè)備使用時(shí)的安全系數(shù)更高、可靠性更好。隨著當(dāng)前自動(dòng)化、智能化技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)必將迎來嶄新的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉英建，王碩，孟天彬，申靜怡.淺析機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019（35）.

[2]王懷強(qiáng).淺談機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].建筑與裝飾 .2020.000（009）：161.

[3]劉鑫俱.機(jī)械制造業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（05）.