機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

王麗

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，人們的生活及生產水平不斷提高，主要是由于科學技術不斷應用，在眾多領域，科學技術不斷革新與改造，促使很多學科相互交叉滲透，尤其是機械工程領域，由機械電氣化逐漸轉變為機電一體化，主要是由于微電子技術和計算機技術的快速發展而形成的，促使工程機械企業的技術結構、產品結構、生產方式、管理體系等發生很大的改變。

關鍵詞：機電一體化；機械工程；應用；分析

一、機電一體化的基本概念論述

1.機電一體化的基本概念

機電一體化技術屬于機械領域，是指在機械的設計與功能擴展中，應用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，將機械系統的控制中心進行集成化，并與安裝在計算上的上位機軟件實現雙向通信，機電一體化涉及通信技術、機械技術、微電子技術、電力電子技術等，并將這些技術進行有效的結合，形成一個整體并嵌入機械系統中。

2.機電一體化技術的基本特征

（1）應用的廣泛性

機電一體化技術設計的技術很多，時一門涉及多學科的交叉技術，使得機電一體化技術應用十分廣泛，超出機械工程的應用范疇。

（2）很強的邏輯性

機電一體化核心任務是將各種技術融合，應用在機械領域中，將系統的機械機構和軟件控制進行融合，形成統一的整體，機電一體化具有很強的邏輯性。

（3）優化建模

機電一體化技術經過多年的發展，形成完整的優化理論體系，有關算法參閱相關文獻。

3.機電一體化技術的最新發展趨勢

機電一體化技術形成自己的理論體系，隨著我國高新技術的快速發展，越來越多的新技術被應用到機電一體化技術上，機電一體化的新的發展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術，機電一體化技術朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發展。

二、機電一體化技術在機械工程中的應用

機電一體化技術的應用大大提高機械產品的生產效率，信息技術的使用將產品的性能更加機械化，有效的提高機械工程的發展速度，促進工程技術快速發展。

1.機電一體化技術在改造機床上的應用

數控機床是十分重要的機械工程設備，在數控機床工作過程中對工作臺和機床上的刀具的運行軌跡要求嚴格，保證偏差值在規定范圍內，保證產品的精確性。加強數控機床工作的效率，通過機電一體化技術對其進行改造。開環伺服系統具有結構簡單、出現故障容易發現的特點，隨著信息技術的快速，將微機技術應用到數控機床中，實現對數據和信息的自動化處理，根據產品的需要選擇技術。當數控機床的改動很大，應盡可能的減少調整，減少企業的投資成本，提高企業的生產效益。

2.機電一體化技術在包裝機械方面的應用

包裝機械是機械工程中重要的組成部分，包括很多復雜的機構，例如控制連桿、凸輪構造等，傳統的部件連接方式采用控制電路，導致設備的結構過于繁瑣，不利于后期的設備維修，操作起來不方便。機電一體化技術應用在包裝機械，可以實現微機控制設備，形成模塊化管理。與過去模式比較，設備的體積變小，零件更加精密，操作方便，節約資源。

3.機電一體化在產品開發上的突出特點

隨著人們的需求越來越高，對產品智能化需求逐漸增多，已經實現機電一體化，使得產品功能提升，使用微電子技術實現某種產品的特定功能，滿足市場上的需求。機電一體化在產品開發生實現普通產品向智能化方向轉變，提高產品的科技含量，促進機械工程中產品的價值，提高生產企業的競爭能力。

4.實時監控

機電一體化系統在機械工程中具體應用，起到實時監控的功能和作用。傳統的機械工程比較落后，無法對操作過程進行監控，無法保證機械工程的整體質量，對操作人員的安全影響很大。機電一體化系統應用可以有效的解決這一問題，可以對工程具體制動、傳動、執行等環節進行實時監控。機電一體化系統的實時監控保證機械工程整體的工作效率與工作強度，保證機械工程的整體質量，提高工程效率，保證工程操作人員的安全。

三、在機械工程中機電一體化應用展望

1.機電一體化技術應用向微型化方向發展

現在機電一體化技術發展過程中，微型機電一體化系統屬于新的發展方向，也是在納米程度上電子技術和機械技術融合的產物。對微型機電一體化產品來說，所指的主要是幾何尺寸方面向微米及納米級別發展，在社會各領域運用中都變現出明顯有數，具有體積小、能耗低及運動靈活特點，屬于現在社會關鍵的技術。

2.機電一體化技術應用向高性能化方向發展

機電一體化技術高性能化包括內容主要由高精度應用、高速度應用及高可靠性應用與高效率應用。對于新型CNC系統，多個CPU結構利用多總線進行連接，對于此類系統來說，選擇精簡指令集機，可以使得多個操作系統同時運行，并對相關操作進行處理，使機電一體化產品具備較高性能。

3.機電一體化技術應用向智能化方向發展

對于現代機電一體化的發展，主要是在控制理論基礎方面得以體現，相比傳統機械自動化控制技術，現代化機電一體化技術與其所存在區別主要在智能化技術方面。對于現代化機電一體化技術，綜合人工智能、計算機科學及生理學等相關智能方法及思想，對人類智能進行模擬，此技術正處在不斷探索及應用階段，使用十分廣泛。

4.機電一體化技術應用向高精度方向發展

機械工程機電一體化系統，有效的保證工程的精度，對工程的整體質量具有重要的意義。傳統的機械工程都依靠人力操作，進行數據計算、工程測量等環節容易出現誤差，給機械工程的質量帶來負面影響。使用機電一體化有效的提高機械工程相關數據測量的精準度，使得機械工程的測量等環節實現自動運行。機電一體化利用先進的技術進行測量分析，防止出現誤差，保證機械施工的整體質量與精準度。機械工程的精準度得到保證，施工人員的勞動強度降低。機電一體化系統在機械工程中的應用，還加強機械施工的現代化、高效性與快捷性，使得機電一體化系統應用更加廣泛。

結語

隨著我國社會經濟的快速發展，在工程機械中，機電一體化技術得到廣泛的應用，機電一體化技術逐漸成為工程機械的主要發展方向，應加強對機電一體化理論知識的探索和研究，積極向發達國家學習，引進相關先進技術，還應培養機電一體化人才，為我國機電一體化技術的發展打下扎實的基礎。

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