王麗

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活及生產(chǎn)水平不斷提高，主要是由于科學(xué)技術(shù)不斷應(yīng)用，在眾多領(lǐng)域，科學(xué)技術(shù)不斷革新與改造，促使很多學(xué)科相互交叉滲透，尤其是機(jī)械工程領(lǐng)域，由機(jī)械電氣化逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電一體化，主要是由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展而形成的，促使工程機(jī)械企業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、管理體系等發(fā)生很大的改變。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；機(jī)械工程；應(yīng)用；分析

一、機(jī)電一體化的基本概念論述

1.機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化技術(shù)屬于機(jī)械領(lǐng)域，是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中，應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，將機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化，并與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信，機(jī)電一體化涉及通信技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等，并將這些技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，形成一個(gè)整體并嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。

2.機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征

（1）應(yīng)用的廣泛性

機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)的技術(shù)很多，時(shí)一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù)，使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，超出機(jī)械工程的應(yīng)用范疇。

（2）很強(qiáng)的邏輯性

機(jī)電一體化核心任務(wù)是將各種技術(shù)融合，應(yīng)用在機(jī)械領(lǐng)域中，將系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和軟件控制進(jìn)行融合，形成統(tǒng)一的整體，機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的邏輯性。

（3）優(yōu)化建模

機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，形成完整的優(yōu)化理論體系，有關(guān)算法參閱相關(guān)文獻(xiàn)。

3.機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)形成自己的理論體系，隨著我國高新技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上，機(jī)電一體化的新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，信息技術(shù)的使用將產(chǎn)品的性能更加機(jī)械化，有效的提高機(jī)械工程的發(fā)展速度，促進(jìn)工程技術(shù)快速發(fā)展。

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)床是十分重要的機(jī)械工程設(shè)備，在數(shù)控機(jī)床工作過程中對(duì)工作臺(tái)和機(jī)床上的刀具的運(yùn)行軌跡要求嚴(yán)格，保證偏差值在規(guī)定范圍內(nèi)，保證產(chǎn)品的精確性。加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床工作的效率，通過機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造。開環(huán)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、出現(xiàn)故障容易發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，隨著信息技術(shù)的快速，將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)化處理，根據(jù)產(chǎn)品的需要選擇技術(shù)。當(dāng)數(shù)控機(jī)床的改動(dòng)很大，應(yīng)盡可能的減少調(diào)整，減少企業(yè)的投資成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

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)械工程中重要的組成部分，包括很多復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，例如控制連桿、凸輪構(gòu)造等，傳統(tǒng)的部件連接方式采用控制電路，導(dǎo)致設(shè)備的結(jié)構(gòu)過于繁瑣，不利于后期的設(shè)備維修，操作起來不方便。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在包裝機(jī)械，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制設(shè)備，形成模塊化管理。與過去模式比較，設(shè)備的體積變小，零件更加精密，操作方便，節(jié)約資源。

3.機(jī)電一體化在產(chǎn)品開發(fā)上的突出特點(diǎn)

隨著人們的需求越來越高，對(duì)產(chǎn)品智能化需求逐漸增多，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，使得產(chǎn)品功能提升，使用微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)某種產(chǎn)品的特定功能，滿足市場(chǎng)上的需求。機(jī)電一體化在產(chǎn)品開發(fā)生實(shí)現(xiàn)普通產(chǎn)品向智能化方向轉(zhuǎn)變，提高產(chǎn)品的科技含量，促進(jìn)機(jī)械工程中產(chǎn)品的價(jià)值，提高生產(chǎn)企業(yè)的競爭能力。

4.實(shí)時(shí)監(jiān)控

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中具體應(yīng)用，起到實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能和作用。傳統(tǒng)的機(jī)械工程比較落后，無法對(duì)操作過程進(jìn)行監(jiān)控，無法保證機(jī)械工程的整體質(zhì)量，對(duì)操作人員的安全影響很大。機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用可以有效的解決這一問題，可以對(duì)工程具體制動(dòng)、傳動(dòng)、執(zhí)行等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控保證機(jī)械工程整體的工作效率與工作強(qiáng)度，保證機(jī)械工程的整體質(zhì)量，提高工程效率，保證工程操作人員的安全。

三、在機(jī)械工程中機(jī)電一體化應(yīng)用展望

1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用向微型化方向發(fā)展

現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過程中，微型機(jī)電一體化系統(tǒng)屬于新的發(fā)展方向，也是在納米程度上電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)融合的產(chǎn)物。對(duì)微型機(jī)電一體化產(chǎn)品來說，所指的主要是幾何尺寸方面向微米及納米級(jí)別發(fā)展，在社會(huì)各領(lǐng)域運(yùn)用中都變現(xiàn)出明顯有數(shù)，具有體積小、能耗低及運(yùn)動(dòng)靈活特點(diǎn)，屬于現(xiàn)在社會(huì)關(guān)鍵的技術(shù)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用向高性能化方向發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)高性能化包括內(nèi)容主要由高精度應(yīng)用、高速度應(yīng)用及高可靠性應(yīng)用與高效率應(yīng)用。對(duì)于新型CNC系統(tǒng)，多個(gè)CPU結(jié)構(gòu)利用多總線進(jìn)行連接，對(duì)于此類系統(tǒng)來說，選擇精簡指令集機(jī)，可以使得多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，并對(duì)相關(guān)操作進(jìn)行處理，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具備較高性能。

3.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用向智能化方向發(fā)展

對(duì)于現(xiàn)代機(jī)電一體化的發(fā)展，主要是在控制理論基礎(chǔ)方面得以體現(xiàn)，相比傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)，現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)與其所存在區(qū)別主要在智能化技術(shù)方面。對(duì)于現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)，綜合人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)及生理學(xué)等相關(guān)智能方法及思想，對(duì)人類智能進(jìn)行模擬，此技術(shù)正處在不斷探索及應(yīng)用階段，使用十分廣泛。

4.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用向高精度方向發(fā)展

機(jī)械工程機(jī)電一體化系統(tǒng)，有效的保證工程的精度，對(duì)工程的整體質(zhì)量具有重要的意義。傳統(tǒng)的機(jī)械工程都依靠人力操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、工程測(cè)量等環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)誤差，給機(jī)械工程的質(zhì)量帶來負(fù)面影響。使用機(jī)電一體化有效的提高機(jī)械工程相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)度，使得機(jī)械工程的測(cè)量等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。機(jī)電一體化利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行測(cè)量分析，防止出現(xiàn)誤差，保證機(jī)械施工的整體質(zhì)量與精準(zhǔn)度。機(jī)械工程的精準(zhǔn)度得到保證，施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度降低。機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，還加強(qiáng)機(jī)械施工的現(xiàn)代化、高效性與快捷性，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用更加廣泛。

結(jié)語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在工程機(jī)械中，機(jī)電一體化技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸成為工程機(jī)械的主要發(fā)展方向，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化理論知識(shí)的探索和研究，積極向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，引進(jìn)相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，還應(yīng)培養(yǎng)機(jī)電一體化人才，為我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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