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(shù)被逐漸應(yīng)用于機械加工領(lǐng)域，它在其中發(fā)揮了非常大的作用。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，大量的工程機械設(shè)備投入使用。簡要分析了工程機械中機電一體化技術(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：機電一體化；機械工程；機床改造；產(chǎn)品開發(fā)

中圖分類號：TU602 文獻(xiàn)標(biāo)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(shè)計和應(yīng)用中，在機械結(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，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)，再配合系統(tǒng)布局的各個功能單元完成機械系統(tǒng)的智能化控制，以保證機械設(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(yīng)用性。機電一體化技術(shù)是以機械為基礎(chǔ)研究機電，開發(fā)機電產(chǎn)品性能。這種技術(shù)不受任何行業(yè)、機械種類的限制，如果將它滲透到各個專業(yè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的應(yīng)用、開發(fā)技術(shù)中，其應(yīng)用性會更廣、更強。②突出系統(tǒng)化。機電一體化是各種技術(shù)協(xié)同合作，集成應(yīng)用，形成一個完整且功能完全的系統(tǒng)。它主要強調(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操作簡單、清晰化。對于那些不精通機電原理、技術(shù)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(chǎn)品強大的功能。

2 在機械工程中的應(yīng)用

2.1 在改造機床上的應(yīng)用

數(shù)控機床是一個十分重要的機械工程設(shè)備。在數(shù)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(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)控機床的工作效率，可以采取機電一體化技術(shù)對其進(jìn)行改造。其中，開環(huán)伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，出現(xiàn)故障容易被發(fā)現(xiàn)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(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)控機床中都應(yīng)用微機技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和信息的自動化處理，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)控機床的改動比較大，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 在包裝機械方面的應(yīng)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(fù)雜的機構(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。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到包裝機械方面，由微機控制設(shè)備，可以使整個控制系統(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

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)實現(xiàn)某一種產(chǎn)品的特定功能，以滿足市場的特殊需求。機電一體化在產(chǎn)品開發(fā)上的突出特點是實現(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，提升機械工程中的產(chǎn)品價值，從而提高生產(chǎn)企業(yè)的競爭能力。

3 工程領(lǐng)域內(nèi)的機電一體化發(fā)展趨勢

3.1 個性化

隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了滿足消費者不斷變化的需求，所有的產(chǎn)品都必須實現(xiàn)個性化發(fā)展。特別是在信息時代，機電一體化產(chǎn)品也必須根據(jù)自身的發(fā)展目標(biāo)轉(zhuǎn)向個性化的發(fā)展方向，以實現(xiàn)產(chǎn)品的精益求精。

3.2 智能化

與傳統(tǒng)機械的生產(chǎn)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(shù)和產(chǎn)品不可比擬的。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化的智能化水平將會進(jìn)一步提高，同時，還會融入其他智能化技術(shù)，進(jìn)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(chǎn)品必須具備的特點，而機電一體化產(chǎn)品必須具備優(yōu)良的性能。其中，尤為突出的就是產(chǎn)品的運行速度快、精度高、穩(wěn)定性強。正是這些使得機電產(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，維修人員能夠以最快的速度找出問題所在，并及時調(diào)整。將來，機電一體化產(chǎn)品的性能還將進(jìn)一步優(yōu)化，在實際使用中得到人們的認(rèn)可和關(guān)注。

3.4 綠色化

在機電一體化技術(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)品特色的同時實現(xiàn)綠色化，將綠色化作為機電一體化產(chǎn)品的共性特征，減少對環(huán)境的污染，增加可回收性。綠色化也能夠體現(xiàn)出市場經(jīng)濟環(huán)境下機電一體化發(fā)展的必然趨勢。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化

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

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進(jìn)步，機電設(shè)備一體化有良好的應(yīng)用前景，合理把握其發(fā)展趨勢，并加以運用，將對整個機械行業(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問題。

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〔編輯：白潔〕