摘 要：機(jī)械電子學(xué)技術(shù)也被稱為機(jī)電一體化學(xué)技術(shù)，是一門跨學(xué)科、具有高綜合性的科學(xué)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)包含了電子技術(shù)、現(xiàn)代自動(dòng)控制機(jī)械技術(shù)、現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)等多門科學(xué)技術(shù)，同時(shí)也是一門獨(dú)立交叉的學(xué)科。因此，為了大幅度的提高各領(lǐng)域中工程機(jī)械的使用性能，讓機(jī)械技術(shù)、液壓以及電子控制技術(shù)能夠有效的結(jié)合，并且提高工程機(jī)械的可靠性、安全性、操作當(dāng)中的舒適性、動(dòng)力性和對(duì)燃油使用的經(jīng)濟(jì)性，需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代機(jī)電一體化在工程機(jī)械領(lǐng)域的普及和應(yīng)用。綜上所述，作者在文章中對(duì)工程機(jī)械中的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步的探討和研究。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展

在當(dāng)今的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中，機(jī)電一體化處于相對(duì)比較高級(jí)發(fā)展的階段?，F(xiàn)代機(jī)電一體化的明顯特征是自動(dòng)化技術(shù)，它的發(fā)展是以計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，另一方面，在生產(chǎn)實(shí)踐中，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展需要也促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)電一體化的發(fā)展。所以，根據(jù)目前我國現(xiàn)代工程機(jī)械的發(fā)展趨勢看來，在工程機(jī)械中機(jī)電的智能化發(fā)展和一體化發(fā)展將成為今后主流的發(fā)展趨勢。

1 現(xiàn)代工程機(jī)械上，機(jī)電一體化的應(yīng)用方式

1.1 機(jī)床中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，Z80-CPU的應(yīng)用軟件比較多，但是它的系統(tǒng)開發(fā)比較容易，所以比較普遍的用于我國數(shù)控機(jī)床方面的應(yīng)用。而我國的數(shù)控機(jī)床大部分采用的是經(jīng)濟(jì)型光電隔離電路、微機(jī)I/O接口的電路以及Z80-CPU微機(jī)和功率放大的電路等。而Z80-CPU以及與其配套的芯片價(jià)格比較低，使用范圍也比較廣，與其他的技術(shù)相比來說，具有維修方便、可靠、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。I/O接口的譯碼硬件也比較簡單、Z80系列的微機(jī)有其特有的I/O指令，并且微機(jī)的執(zhí)行時(shí)間也比較短，最重要的是，指令格式也比較短，這樣的特性對(duì)縮短掃描現(xiàn)場機(jī)床工作狀況的周期十分有利。

在機(jī)電一體化應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的過程中，因?yàn)槎鄶?shù)的數(shù)控機(jī)床對(duì)工作刀具以及工作臺(tái)的要求的比較高，要求工作臺(tái)或工作刀具在工作中沿著坐標(biāo)軸來移動(dòng)，所以機(jī)電一體化應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床當(dāng)中，需要考慮其連續(xù)控制方式需要具有插補(bǔ)功能。要求副傳動(dòng)具有高效率，滾珠絲杠摩擦帶來的損失較小，在操作的過程中沒有爬行的現(xiàn)象，能夠給予適當(dāng)?shù)念A(yù)緊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，并采用氟塑貼面導(dǎo)軌，使其具有耐磨的特性，并且摩擦系數(shù)比較小。因此，可帶來抗撕傷能力強(qiáng)、去除低速運(yùn)動(dòng)爬行的現(xiàn)象，以及降低其成本。在反向時(shí)可消除空間的死區(qū)，定位精度比較高以及剛度好。因此可消除絲杠螺紋和螺母之間的間隙，所以大部分的數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式用的是滾珠絲杠副傳動(dòng)的方式。

1.2 將機(jī)電一體化應(yīng)用于自動(dòng)化作業(yè)和半自動(dòng)化作業(yè)

工程機(jī)械在作業(yè)過程中的自動(dòng)化和半自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，可以降低在作業(yè)過程中工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且讓生產(chǎn)效率得到提高。另一方面，也能夠減少工作人員因相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)不足而造成的負(fù)面影響。以三菱公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)為例，能夠?qū)ν诰驒C(jī)軌跡系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制。在控制板上，工作人員設(shè)定好運(yùn)動(dòng)的軌跡和鏟斗的運(yùn)動(dòng)形狀之后，機(jī)器中的微機(jī)操作系統(tǒng)能夠根據(jù)從不同角度傳感器發(fā)出的信號(hào)，自動(dòng)控制鏟刀、動(dòng)臂、斗桿的運(yùn)動(dòng)方式。在機(jī)器作業(yè)中，體現(xiàn)了挖掘機(jī)自動(dòng)化的操作水平，還能對(duì)開口、斜坡、特定斷面的溝槽進(jìn)行精準(zhǔn)的開挖作業(yè)。

1.3 現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于其它領(lǐng)域

在化纖行業(yè)的機(jī)械工程中，現(xiàn)代機(jī)電一體化也可以得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。例如在精密卷繞控制的系統(tǒng)中，高強(qiáng)度摩擦輥、變頻器以及金屬導(dǎo)紗器電機(jī)組成了其控制系統(tǒng)，另外還附加了傳感器和測速控制器的組成。此種工程機(jī)械中，卷繞交叉角是可以變化的，并且卷繞筒子大部分采用了積極式的傳動(dòng)方式，并且導(dǎo)絲器和筒子的往復(fù)頻率是有固定的比值。

另一邊，國外的一些工程機(jī)械，例如推土機(jī)、裝載機(jī)以及鏟運(yùn)機(jī)等，很大程度使得工程機(jī)械運(yùn)作中的耗油量降低，并且簡化了操作，還增加了經(jīng)濟(jì)效益，這是由于采用了相對(duì)電子控制的自動(dòng)變速器，帶來的改善。

2 工程機(jī)械中，現(xiàn)代機(jī)電一體化應(yīng)用的發(fā)展方向

隨著國外將機(jī)電一體化應(yīng)用于機(jī)械工程以來，不僅帶動(dòng)了機(jī)械技術(shù)的革新，也為機(jī)械工程帶來了進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)傳統(tǒng)的工程機(jī)械帶來了較大程度的改變，并且提高的產(chǎn)品的性能。根據(jù)目前的發(fā)展看來，無論在國內(nèi)還是國外，機(jī)械工程技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的全新時(shí)期。同時(shí)在工程機(jī)械的發(fā)展中，電子控制系統(tǒng)也成為了其不可或缺的一部分。隨著對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求不斷提高、社會(huì)的不斷發(fā)展、科技的不斷創(chuàng)新，對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展也提出了進(jìn)一步的要求。

2.1 機(jī)電一體化應(yīng)用發(fā)展的高性能化

機(jī)電一體化應(yīng)用中的高性能化主要囊括以下幾個(gè)方面：應(yīng)用中的高可靠性、高效率模式、高精度模式以及高速模式。新一代的CNC系統(tǒng)已“四高”來滿足生產(chǎn)需求為前提而誕生的，此種系統(tǒng)采用多CPU結(jié)構(gòu)通過多總線連接而成的。由于這種系統(tǒng)采用的是精簡指令集機(jī)，所以能夠在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)操作系統(tǒng)并且進(jìn)行相關(guān)的處理，所以該機(jī)器機(jī)電一體化的產(chǎn)品的高性能也得到了保證。

2.2 機(jī)電一體化在微型化的應(yīng)用和發(fā)展

機(jī)電一體化的新興發(fā)展方向是微型機(jī)電一體化，國外成為微電子機(jī)械系統(tǒng)，微型機(jī)電一體化系統(tǒng)在納米尺度上也將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)加以融合。因此，幾何尺寸向微米、納米發(fā)展都可以稱作微型機(jī)電一體化產(chǎn)品。并且體積大小不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在信息、軍事、生物醫(yī)療等方面的應(yīng)用上，具有其他產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)越性能。因?yàn)槠湓谑褂弥袑?duì)能量的損耗小、及其體積小、運(yùn)動(dòng)方式靈活，所以在近幾年和將來的發(fā)展趨勢中是非常重要的技術(shù)。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用和發(fā)展中的智能化

控制理論的基礎(chǔ)體現(xiàn)了機(jī)電一體化的進(jìn)步和發(fā)展，所以智能化技術(shù)也就成為了目前傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的最主要的區(qū)別。智能化技術(shù)在實(shí)際使用中的區(qū)別表現(xiàn)在相關(guān)產(chǎn)品使用過程中的智能上。智能化技術(shù)通過融合了生理學(xué)、人工能、計(jì)算機(jī)科學(xué)而發(fā)展出的智能的新思想、新的方法、并且模擬人類智能。所以這樣機(jī)械技術(shù)在目前的應(yīng)用和研發(fā)中，具有非常豐富的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 結(jié)束語

作者在文章中，對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展已經(jīng)應(yīng)用做了簡單的概述。并且從機(jī)電一體化的智能化、微型化、高性能化的這幾個(gè)方面詳細(xì)描述了機(jī)電一體化的應(yīng)用和發(fā)展方向，在提高使用效率的同時(shí)，也減少了能源的消耗，并且在使用中提供了更多的便利性，提高了作業(yè)的精度，并且在未來的發(fā)展中也是工程機(jī)械不可忽視的一部分。

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作者簡介：陳開朗（1982，6-），男，貴州省盤縣，本科，助教，研究方向：高職機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)方向或機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)方向。