機電一體化數控技術的發展趨勢研究

李亮++李遠良

摘 要：最近幾年，我國的機械制造業與現代工業發展的都比較穩定，越來越多的領域關注機電一體化技術的研究，使該技術取得了很大進展。由于我國與發達國家相比，機電一體化技術的發展較為落后，所以應引入并研究新型技術，對現有格局進行改善，以便盡快達到國際先進水平。

關鍵詞：機電一體化;數控技術;新型技術

機電一體化的發展經歷了三個階段，從萌芽到迅速發展到最后的和最新技術進行融合發展。這一切的發展都是順應了社會生產力的發展，科技是第一生產力在這里得到了完美的體現。這是技術發展到一定水平的必然結果。是人類社會走向高科技的必然要求。對于機電一體化技術的未來趨勢探討，我們看到了機電一體化技術在未來的廣闊前景。未來的生活必然到處充斥著機電一體化產品。對于機電一體化技術我國更要加大投入力度，從各個方面進行支持，組建一支優秀的科研隊伍，逐漸縮小與國外的技術差距。在政策上要多加鼓勵和引導，使我國的機電一體化技術在正確的道路上快速前進。

一、機電一體化概述

機電一體化技術，顧名思義，就是將機械設備與電子技術相互整合，使機械設備的動力、信息處理與控制等部分的功能呈現自動化、智能化狀態，它是建立在機械技術、電子技術、計算機網絡技術、自動化處理技術等一系列現代化技術的基礎上的機械系統技術。隨著科技的發展， 人們對于機電一體化技術的研究與整合已經取得巨大的成果。目前，機電一體化已經發展成為一門獨立的科學，許多高職院校將它作為一門新型的學科進行授課，希望可以培養出高素質的機電一體化技術人員，為國家的工業技術發展做貢獻。機電一體化技術其實是包括了技術與產品兩個方面，所以，在研究人員研究機電一體化技術應該充分考慮到這兩個方面之間的關系，不能脫離產品的生產而單獨研究技術，也不能一味地追求技術的創新而忽視產品質量，應該以先進的技術生產出高質量的產品，這才是深化機電一體化技術發展的最終目的。

二、機電一體化技術的發展現狀

從20 世紀80 年代初期我國開始研究并應用機電一體化，國務院在“863”計劃中列入了成立的機電一體化領導小組，許多有關機構和院校也對此進行研究。目前在機電一體化技術的發展發面，我國雖落后于歐美等先進國家，但伴隨技術革命的開展，我國也進行了更深入的研究，作為我國高技術研究領域的重點，優先支持其發展，也獲得了很大進步。我國有許多行業和省市以及類型、規模不同的企業都在研究計算機集成制造系統，并獲得了理想的經濟效益，如今該技術已經被引入到了石油化工、冶金、紡織、輕工、航天、電子、機械等各個領域，許多行業也逐漸對其進行關注與投入。我國與工業機器人操作機有關的企業及科研機構目前已經掌握其優化制造技術、設計與編程機器人軟件、設計驅動系統的技術、控制工業機器人的技術等，并可以自動生成點焊、弧焊與大型機器人，開發并制備其周邊配套設備。我國的生產能力早在幾年前就達到了年產3000 多套數控系統、5000 多套進給裝置和主軸。加工普通級數控機床的精度在近十幾年已經從10μm變為5μm，以前3-5μm精密加工中心也達到了1-1.5μm，同時達到了納米級（0.01μm）的超精密加工精度。

三、我國機電一體化技術的發展趨勢

（一）微型化的發展趨勢

上世紀末是微型化的興起時間，由于傳統的機電一體化通常比較龐大，在工作中正常展開很不方便，而微型化在要求機械設備發展微型化的同時，更加注重其發展的微電子系統趨勢，在發展中逐漸融入納米技術，使機電一體化技術的發展得到促進。實現微機電一體化會在很大程度上影響許多不同領域，包括制造、軍事、通信、醫療和生物等。但目前還有一定的瓶頸存在于微機電一體化的發展中，即微機電技術。現階段雖然有比較先進的微電子技術，但在復雜的機電設備中要達到高技術水平是有一定難度的。不過我國的科學技術在今后會更加先進，微機電技術也會不斷進步，使機電一體化的微型化水平得到提高。

（二）綠色化的發展趨勢

以往的發展觀念較為傳統，人們通常忽略了能源與環境問題，單純追求經濟發展。如今人們的生活質量得到很大改善，但環境污染卻更加嚴重，面臨各種能源的枯竭，國家與社會開始對經濟發展和環境保護間的關系加以重視，各種綠色產業也逐漸興起和發展。綠色化產品代表了機械一體化技術與時代的發展趨勢可利用更少的資源創造更多經濟利益，并減輕環境污染。因此生產、應用與銷毀綠色產品的過程中均與保護環境的要求相符合，且不會影響我們的生存健康，發展前景十分廣闊。

（三）模塊化的發展趨勢

設計機電一體化的過程中實現模塊化是比較重要的環節之一，具有繁瑣、重大的工作量，因為有許多生產設備的廠家，假如不同零部件之間沒有實現緊密配合，就很難有效實現機電一體化技術。因此必須模塊化設計機電一體化，組合多個要素，進而形成子系統。最后幾個子系統互相結合，形成統一的整體，也就是新的系統，其功能也與之前的不同。如果可以做到模塊化設計，機電一體化中設備間的不兼容概率將會得到大大減少，在掌握基本功能的同時還有助于開發和應用新的功能。

（四）智能化的發展趨勢

機電一體化與傳統機械技術之間最基本的區別就是智能化，也是該技術在未來的發展趨勢。如今各個國家都很重視智能化的發展，因此為了更快適應社會新形勢的發展要求，機電一體化也必須對智能化的發展加以重視。為發展智能化，應在操作控制機電一體化時將一些新學科的知識進行適當引入，例如混沌動力學、計算機信息學、運籌學、人工智能等，從而更好地模擬人類。雖然從根本上來說人類智慧是機電一體化所不能相比的，但其朝著智能化的趨勢發展后必將應用在更多領域，使人類所消耗的人工成本得到節約。

四、結束語

總而言之，機電一體化是多個學科共同發展的結果，與我國社會發展的要求相符合，會促進社會效益還是經濟效益的發展。

參考文獻：

[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報，2013.

[2]張曉陽.關于中國機電一體化數控技術的發展趨勢[J].企業文化，2015.