余偉霞++王荷芹

文章編號(hào)：2095-6835（2016）13-0158-02

摘 要：近年來，機(jī)電一體化技術(shù)被逐漸應(yīng)用于機(jī)械加工領(lǐng)域，它在其中發(fā)揮了非常大的作用。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量的工程機(jī)械設(shè)備投入使用。簡(jiǎn)要分析了工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；機(jī)械工程；機(jī)床改造；產(chǎn)品開發(fā)

中圖分類號(hào)：TU602 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.158

1 基本知識(shí)

1.1 機(jī)電一體化概念

機(jī)電一體化是指，在機(jī)械功能的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的主功能、信息處理和功能控制中引入電子技術(shù)，將控制裝置與電子化集成和控制軟件等有機(jī)結(jié)合起來，形成統(tǒng)一的系統(tǒng)。系統(tǒng)引進(jìn)電子技術(shù)后，在程序預(yù)定的操作功能下，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)，再配合系統(tǒng)布局的各個(gè)功能單元完成機(jī)械系統(tǒng)的智能化控制，以保證機(jī)械設(shè)備的多功能性、高質(zhì)量、低能耗、環(huán)保，進(jìn)而提高其運(yùn)行的可靠性。

1.2 機(jī)電一體化的特征

機(jī)電一體化主要有以下幾個(gè)特征：①廣而強(qiáng)的應(yīng)用性。機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械為基礎(chǔ)研究機(jī)電，開發(fā)機(jī)電產(chǎn)品性能。這種技術(shù)不受任何行業(yè)、機(jī)械種類的限制，如果將它滲透到各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的應(yīng)用、開發(fā)技術(shù)中，其應(yīng)用性會(huì)更廣、更強(qiáng)。②突出系統(tǒng)化。機(jī)電一體化是各種技術(shù)協(xié)同合作，集成應(yīng)用，形成一個(gè)完整且功能完全的系統(tǒng)。它主要強(qiáng)調(diào)的是層次化和系統(tǒng)化。③整體最優(yōu)化。整體最優(yōu)化主要是指機(jī)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(guān)技術(shù)，以達(dá)到整體最優(yōu)化。④操作簡(jiǎn)單、清晰化。對(duì)于那些不精通機(jī)電原理、技術(shù)知識(shí)的普通用戶來說，簡(jiǎn)單的操作能夠讓普通用戶熟悉機(jī)電產(chǎn)品強(qiáng)大的功能。

2 在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1 在改造機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是一個(gè)十分重要的機(jī)械工程設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床工作的過程中，對(duì)工作臺(tái)和機(jī)床上刀具的運(yùn)行軌跡有十分嚴(yán)格的要求，偏差值必須在規(guī)定范圍內(nèi)。只有這樣，才能保證產(chǎn)品的精確性。為了提高數(shù)控機(jī)床的工作效率，可以采取機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造。其中，開環(huán)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，出現(xiàn)故障容易被發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，所以，它被廣泛使用。滾珠絲杠副具具有傳動(dòng)率高、摩擦損失小等特點(diǎn)，只需要適當(dāng)調(diào)整一下滾珠的方向就可以消除空間死區(qū)，減小數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)偏差的可能。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，目前的數(shù)控機(jī)床中都應(yīng)用微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)化處理，并根據(jù)產(chǎn)品的需求選擇相關(guān)技術(shù)和功能。如果數(shù)控機(jī)床的改動(dòng)比較大，那么，要盡可能在保留原來操作系統(tǒng)的前提下減少調(diào)整，從而降低企業(yè)的投入成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

2.2 在包裝機(jī)械方面的應(yīng)用

包裝機(jī)械是機(jī)械工程中的重要組成部分，其包括很多特別復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，例如控制連桿、凸輪構(gòu)造等。傳統(tǒng)部件的連接方式主要采用的是控制電路。這導(dǎo)致設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)過于煩瑣，不利于后期的設(shè)備維修，操作起來也不是很方便。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到包裝機(jī)械方面，由微機(jī)控制設(shè)備，可以使整個(gè)控制系統(tǒng)形成模塊化管理。與過去的構(gòu)造模式相比，設(shè)備整體變小，零件也更加精密，操作起來更加簡(jiǎn)單、方便，而且節(jié)約資源，減少了企業(yè)的設(shè)備投入。

2.3 在產(chǎn)品開發(fā)中突出的特點(diǎn)

隨著人們需求的變化，產(chǎn)品開發(fā)將朝著智能化的方向發(fā)展。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品開發(fā)上，不僅能夠使產(chǎn)品功能更加靈活多變，產(chǎn)品種類更加齊全，還能夠使用微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)某一種產(chǎn)品的特定功能，以滿足市場(chǎng)的特殊需求。機(jī)電一體化在產(chǎn)品開發(fā)上的突出特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)普通產(chǎn)品向智能化方向的轉(zhuǎn)變，提高產(chǎn)品的科技含量，提升機(jī)械工程中的產(chǎn)品價(jià)值，從而提高生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

3 工程領(lǐng)域內(nèi)的機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 個(gè)性化

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了滿足消費(fèi)者不斷變化的需求，所有的產(chǎn)品都必須實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。特別是在信息時(shí)代，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必須根據(jù)自身的發(fā)展目標(biāo)轉(zhuǎn)向個(gè)性化的發(fā)展方向，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精益求精。

3.2 智能化

與傳統(tǒng)機(jī)械的生產(chǎn)方式相比，機(jī)電一體化最顯著的特點(diǎn)就是智能化，這也是其他技術(shù)和產(chǎn)品不可比擬的。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的智能化水平將會(huì)進(jìn)一步提高，同時(shí)，還會(huì)融入其他智能化技術(shù)，進(jìn)一步滿足機(jī)械工程的需要。

3.3 高性能化

高性能是一個(gè)好的機(jī)械產(chǎn)品必須具備的特點(diǎn)，而機(jī)電一體化產(chǎn)品必須具備優(yōu)良的性能。其中，尤為突出的就是產(chǎn)品的運(yùn)行速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)。正是這些使得機(jī)電產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)、多數(shù)據(jù)操作。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問題時(shí)，維修人員能夠以最快的速度找出問題所在，并及時(shí)調(diào)整。將來，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能還將進(jìn)一步優(yōu)化，在實(shí)際使用中得到人們的認(rèn)可和關(guān)注。

3.4 綠色化

在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的過程中，應(yīng)該結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，在突出產(chǎn)品特色的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色化，將綠色化作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的共性特征，減少對(duì)環(huán)境的污染，增加可回收性。綠色化也能夠體現(xiàn)出市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下機(jī)電一體化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化

信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)化普及的速度，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾乎被應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的過程中，其中涉及到的精密儀器和檢測(cè)設(shè)備也已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少了人力，提高了工作效率。未來，所有的機(jī)電產(chǎn)品都將與網(wǎng)絡(luò)相連，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。網(wǎng)絡(luò)化也是機(jī)電一體化技術(shù)面對(duì)外界環(huán)境必須作出的改變。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，機(jī)電設(shè)備一體化有良好的應(yīng)用前景，合理把握其發(fā)展趨勢(shì)，并加以運(yùn)用，將對(duì)整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有很大的幫助。目前，降低能耗、提高生產(chǎn)效率仍是相關(guān)工作人員研究的重點(diǎn)問題。

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〔編輯：白潔〕