機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢

鞠未然

摘要：從機械的發展來看，機電一體化必將成為未來發展的主流。現如今，機械工程中已經越來越普遍的開始應用機電一體化了，而且在應用的過程中，也取得了一些成果。對于機械工程來說，機械一體化有助于其工作效率的提高，也有助于人力投入量的減少。文章將主要針對機電一體化技術在機械工程中的具體應用以及未來的主要發展趨勢展開闡述。

關鍵詞：機電一體化；技術；機械工程；應用；發展趨勢

機電一體化主要存在于機械的性能本身，進而對機械工程進行拓展，同時進行量化衡量，再結合機械的具體功能，進行有針對性的信息處理的活動，并與計算機相結合，集中進行機械系統的控制，保證最終實現雙向目標。機電一體化技術的應用性強，主要就是在研究機械的基礎上，實現機電產品性能的一系列相關的開發技術，并逐漸滲透到各個專業的系統、產品開發等過程中。機械工程中應用機電一體化技術能夠有效的促進機械工業的改革，促使我國機械工業朝著機電一體化的方向繼續發展。

一、機電一體化技術在機械工程中的應用

（一）機電一體化技術在機床改造中的具體應用

機械工程的發展與數控機床的應用密不可分，對于模具的生產有著非常重要的作用，屬于機械制造設備中最為常見的類型之一。數控機床在使用的過程中有一個非常嚴格的要求，那就是精確度一定要高，因為生產模具的時候出現精度的誤差，哪怕是比較細微的，也會嚴重影響產品的質量。數控機床剛好能夠解決這個問題，能夠保證生產出來的產品精度提升，因為數控機床能夠借助于機電一體化模式來分析產品的內部結構。另外，機電一體化技術對數控機床的改造能夠很好的提升數控機床工作的效率，數控機床中的開環伺服系統的結構比較簡單，操作起來也是很方便的，即使出現了故障也比較容易被發現，因此應用比較廣泛；滾珠絲扛副具的傳動率比較高，又不易被磨損，將滾珠的方向稍微的調整一下，就能將空間的死區進行消除，提升了數控機床的精確性。隨著信息技術的不斷發展，現在的數控機床引進了計算機技術，通過自動處理信息數據，同時也能夠結合產品的實際需求進行技術和功能的選擇。如果數控機床在改造的過程中涉及的改造范圍比較大，最好能夠將原來的操作系統保留下來，這樣做能夠降低企業的資金投入，有助于企業生產效益的提升。

（二）機電一體化技術在電子控制中的具體應用

機器隨著使用時間的增長，一些問題也會相應的出現，尤其是機器的磨損、儀器失靈、機器部件老化等，如果對這些問題不能及時發現，就很容易產生更大更為嚴重的危機，所以必須對整個過程進行嚴格的監控。如果監控系統出現了問題，一般情況下，檢修人員想找出問題的具體所在是非常不容易的，問題得不到解決，機械工程的運行就是受到影響。工程機械當中的電子控制實際上就是針對這個問題而設置的，代替人工完成對發動機、傳動系統和工作裝置進行有效的監控，然后將相關數據及時的向維修人員進行傳遞，這樣維修人員就能對存在的故障問題進行及時的發現，從而更好的解決問題，從而保證整個系統更加穩定的進行工作。

（三）機電一體化技術實現了機械的自動化或半自動化作業的有效控制

現如今，機電設備已經開始朝著自動化和智能化的方向發展了，為了降低工人在操作的過程中因為經驗不足等原因產生不必要的失誤，需要在自動化或者是半自動化的作業中引進機電一體化技術，比如實現對挖掘機挖掘軌跡的控制，在挖掘機作業的過程中，通過事先根據作業的實際情況設定好鏟斗的運行軌跡，并對臂桿和鏟刀通過計算機進行自動控制，這樣就能夠使挖掘機的使用范圍得到規范，有助于工作效率的提升，也能保證作業的精確度。

二、機電一體化技術在機械工程領域的發展趨勢

（一）更加的突出個性化

隨著生活水平的提高，消費者在消費的過程中除了關注產品的質量之外，逐漸加大了對產品外觀的要求，因此在產品生產的過程中，不僅要重視產品的質量，更要提升產品的外觀設計，突出個性化的特征。電子機械設備也不例外，在機電一體化產品也需要結合自身的發展目標向個性化的方向發展，真正實現產品的精益求精。同時還應該不斷的對機電產品市場進行整合，在保證產品質量的前提下，使其朝著個性化的方向發展。

（二）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械的生產方式最大的一個區別，已經成為機電一體化的一個最為突出的特點了，這也是現代化發展的需要。機電一體化技術要以人工智能為基礎，同時以其它相關的學科為輔助，主要涉及計算機技術、心理學和運籌學等，進而實現對人類智能的效仿，從而對診斷、人及對接、編程進行自動化的分析、判斷、整理、推斷乃至做出決策。隨著科學技術的進一步發展，機電一體化技術的智能水平必然得到進一步的提升，同時還會有其他的智能技術融入其中，從而更好的滿足機械工程的需要。

（三）高性能化

好的機械產品一定要具備高性能化的特點，機電一體化產品就具備優良的高性能，并以產品的運行速度快、精確度高、穩定性強等方面最為突出，這就使得機電產品能夠在多任務、多數據、多系統的情況下實現運行操作。系統中一旦發生故障，結合用戶的提示，能夠在最短的時間之內完成產品的維修和調整。

（四）網絡化

信息技術的發展促使網絡化的普及，現如今，網絡技術已經在各行各業中進行應用了。機電產品也不例外，在很多工程領域，尤其是精密儀器和檢測設備上，現在已經實現了網絡化，實現了利用網絡化技術完成遠程的診斷和控制。及時工作人員不在加工的現場，就能實現對產品加工的有效掌控，那里存在問題都能夠及時的發現，降低了人力的投入，進而減少成本的投入，隨著機電一體化技術的發展，所有的機電產品都將實現上網，完成真正意義上的遠程控制，使得產品真正實現機電一體化，這也是機電一體化產品的最終目標。

三、小結

隨著社會的不斷發展和科技的進步，機電一體化技術的應用前景將會更加的廣泛，只有對其發展趨勢進行合理的把握，才能使其在整個機械行業得以更好的應用和發展。另外，在日后的發展過程中，還要進一步研究如何更好的進行能耗的降低，促進機電一體化技術得以更好的發展。

（作者單位：山東冶金技師學院）

參考文獻

[1]張明旭.機電一體化技術在機械制造工程方面的發展方向[J].工業，2016（12）.

[2]劉錄平.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢淺談[J].工程技術：文摘版，2016（12）：282-283.