工程機械中機電一體化技術的應用研究

余偉霞++王荷芹

文章編號：2095-6835（2016）13-0158-02

摘 要：近年來，機電一體化技術被逐漸應用于機械加工領域，它在其中發揮了非常大的作用。隨著我國國民經濟的快速發展，大量的工程機械設備投入使用。簡要分析了工程機械中機電一體化技術的應用情況，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：機電一體化；機械工程；機床改造；產品開發

中圖分類號：TU602 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.158

1 基本知識

1.1 機電一體化概念

機電一體化是指，在機械功能的設計和應用中，在機械結構的主功能、信息處理和功能控制中引入電子技術，將控制裝置與電子化集成和控制軟件等有機結合起來，形成統一的系統。系統引進電子技術后，在程序預定的操作功能下，綜合運用機械技術、微電子技術和電力電子技術，再配合系統布局的各個功能單元完成機械系統的智能化控制，以保證機械設備的多功能性、高質量、低能耗、環保，進而提高其運行的可靠性。

1.2 機電一體化的特征

機電一體化主要有以下幾個特征：①廣而強的應用性。機電一體化技術是以機械為基礎研究機電，開發機電產品性能。這種技術不受任何行業、機械種類的限制，如果將它滲透到各個專業系統和產品的應用、開發技術中，其應用性會更廣、更強。②突出系統化。機電一體化是各種技術協同合作，集成應用，形成一個完整且功能完全的系統。它主要強調的是層次化和系統化。③整體最優化。整體最優化主要是指機電一體化的附加值高，效率高，性能高，材料、能源省，消耗少，污染低，充分利用相關技術，以達到整體最優化。④操作簡單、清晰化。對于那些不精通機電原理、技術知識的普通用戶來說，簡單的操作能夠讓普通用戶熟悉機電產品強大的功能。

2 在機械工程中的應用

2.1 在改造機床上的應用

數控機床是一個十分重要的機械工程設備。在數控機床工作的過程中，對工作臺和機床上刀具的運行軌跡有十分嚴格的要求，偏差值必須在規定范圍內。只有這樣，才能保證產品的精確性。為了提高數控機床的工作效率，可以采取機電一體化技術對其進行改造。其中，開環伺服系統具有結構簡單、操作簡便，出現故障容易被發現的特點，所以，它被廣泛使用。滾珠絲杠副具具有傳動率高、摩擦損失小等特點，只需要適當調整一下滾珠的方向就可以消除空間死區，減小數控機床出現偏差的可能。隨著信息技術的發展，目前的數控機床中都應用微機技術實現對數據和信息的自動化處理，并根據產品的需求選擇相關技術和功能。如果數控機床的改動比較大，那么，要盡可能在保留原來操作系統的前提下減少調整，從而降低企業的投入成本，提高企業的生產效益。

2.2 在包裝機械方面的應用

包裝機械是機械工程中的重要組成部分，其包括很多特別復雜的機構，例如控制連桿、凸輪構造等。傳統部件的連接方式主要采用的是控制電路。這導致設備的整體結構過于煩瑣，不利于后期的設備維修，操作起來也不是很方便。將機電一體化技術應用到包裝機械方面，由微機控制設備，可以使整個控制系統形成模塊化管理。與過去的構造模式相比，設備整體變小，零件也更加精密，操作起來更加簡單、方便，而且節約資源，減少了企業的設備投入。

2.3 在產品開發中突出的特點

隨著人們需求的變化，產品開發將朝著智能化的方向發展。將機電一體化技術應用在產品開發上，不僅能夠使產品功能更加靈活多變，產品種類更加齊全，還能夠使用微電子技術實現某一種產品的特定功能，以滿足市場的特殊需求。機電一體化在產品開發上的突出特點是實現普通產品向智能化方向的轉變，提高產品的科技含量，提升機械工程中的產品價值，從而提高生產企業的競爭能力。

3 工程領域內的機電一體化發展趨勢

3.1 個性化

隨著市場經濟的快速發展，為了滿足消費者不斷變化的需求，所有的產品都必須實現個性化發展。特別是在信息時代，機電一體化產品也必須根據自身的發展目標轉向個性化的發展方向，以實現產品的精益求精。

3.2 智能化

與傳統機械的生產方式相比，機電一體化最顯著的特點就是智能化，這也是其他技術和產品不可比擬的。隨著科學技術的快速發展，機電一體化的智能化水平將會進一步提高，同時，還會融入其他智能化技術，進一步滿足機械工程的需要。

3.3 高性能化

高性能是一個好的機械產品必須具備的特點，而機電一體化產品必須具備優良的性能。其中，尤為突出的就是產品的運行速度快、精度高、穩定性強。正是這些使得機電產品能夠實現多任務、多數據操作。當產品出現問題時，維修人員能夠以最快的速度找出問題所在，并及時調整。將來，機電一體化產品的性能還將進一步優化，在實際使用中得到人們的認可和關注。

3.4 綠色化

在機電一體化技術發展的過程中，應該結合可持續發展的戰略思想，在突出產品特色的同時實現綠色化，將綠色化作為機電一體化產品的共性特征，減少對環境的污染，增加可回收性。綠色化也能夠體現出市場經濟環境下機電一體化發展的必然趨勢。

3.5 網絡化

信息技術的發展推動了網絡化普及的速度，網絡技術幾乎被應用于各個行業。在機電一體化技術發展的過程中，其中涉及到的精密儀器和檢測設備也已經聯網，實現了對設備的遠程監控，減少了人力，提高了工作效率。未來，所有的機電產品都將與網絡相連，真正實現機電一體化。網絡化也是機電一體化技術面對外界環境必須作出的改變。

4 結束語

綜上所述，隨著社會經濟的發展和科技的進步，機電設備一體化有良好的應用前景，合理把握其發展趨勢，并加以運用，將對整個機械行業的發展有很大的幫助。目前，降低能耗、提高生產效率仍是相關工作人員研究的重點問題。

參考文獻

[1]陳偉洪.機電一體化技術在現代工程機械中的發展運用分析[J].裝備制造技術，2014（01）：77-78，89.

[2]王振龍.機電一體化技術在工程機械中的應用[J].河南科技，2014（04）：115-116.

[3]魯鑫康.工程機械中機電一體化技術的應用[J].電子制作，2014（09）：108-109.

[4]索小娟，陳光偉，王娜.工程機械機電一體化技術的應用與發展[J].科技傳播，2013（14）：157-158.

[5]臧秋聲.談機電一體化在工程機械中的應用[J].民營科技，2013（11）：15.

[6]邱富永.淺談機電一體化技術在工程機械中的應用[J].科技致富向導，2014（36）：109.

〔編輯：白潔〕