李魯峰

摘 要：目前，工程機(jī)械行業(yè)所面臨的競(jìng)爭(zhēng)不斷增加，要想增強(qiáng)工程機(jī)械的競(jìng)爭(zhēng)力，就要加強(qiáng)對(duì)工程機(jī)械的關(guān)注，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用效率，從而加快工程機(jī)械的改革進(jìn)程。只有實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)的不斷革新，才能確保我國(guó)各項(xiàng)產(chǎn)能始終處于平穩(wěn)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，尤其是機(jī)電一體化技術(shù)，其拓展性應(yīng)用也需要借助于科學(xué)力量。文章闡述了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況，探討了機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用和在機(jī)械工程方面的未來走向，以期為廣大研究者提供可行參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 技術(shù) 機(jī)械工程 應(yīng)用

1、導(dǎo)言

機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到機(jī)械工程領(lǐng)域中，并且實(shí)現(xiàn)了高水平的融合。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了人們的關(guān)注，并且在應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)展。它在工程機(jī)械領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用，不僅可以提升生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品的性能以及工程機(jī)械的施工效率，還能很大程度上改變現(xiàn)階段的機(jī)械面貌。

2、機(jī)電一體化綜述

機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用、主要功能、信息控制、控制集成和安裝的電子控制軟件組合形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。在默認(rèn)情況下，項(xiàng)目的程序、機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用、微電子技術(shù)和電子技術(shù)、控制系統(tǒng)的使用都具有多功能、高品質(zhì)、低能耗和低污染的工作特點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)在目前的應(yīng)用過程中，由于長(zhǎng)期的發(fā)展以及在生產(chǎn)中累積了大量的經(jīng)驗(yàn)，使得其具備了相當(dāng)豐富的功能，而且呈現(xiàn)出來的自動(dòng)化水平也非常高。在應(yīng)用范圍方面來講，這項(xiàng)技術(shù)作為機(jī)電研究的載體，能夠用于眾多領(lǐng)域，充分發(fā)揮其豐富的功能效果。它是高度集成的機(jī)電系統(tǒng)，一個(gè)具有多項(xiàng)技術(shù)的系統(tǒng)。同時(shí)，即使用戶未能熟練掌握電子設(shè)備，并對(duì)機(jī)械和電氣知識(shí)的原理了解也不夠，它也具有操作非常簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，方便任何人使用。

3、機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征

機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的涵蓋范疇是相當(dāng)廣泛的，其本身具有一定的獨(dú)特性，通過對(duì)可靠資料進(jìn)行研究及分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)內(nèi)設(shè)的關(guān)聯(lián)性技術(shù)種類十分復(fù)雜，實(shí)際上它是對(duì)各個(gè)學(xué)科的融合性應(yīng)用，無論是機(jī)械學(xué)科本身，還是拓展性學(xué)科，只要有應(yīng)用需求，機(jī)電一體化技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)科的高度融合，并使之成為一個(gè)整體，為后續(xù)使用提供基礎(chǔ)保障，而機(jī)電一體化技術(shù)之所以能夠被量化應(yīng)用，也是因?yàn)槠浔旧響?yīng)用優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)，這已經(jīng)突破了機(jī)械工程應(yīng)用的局限性，但是本文著重闡述的還是機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做出衡量及判斷。

機(jī)電一體化技術(shù)核心就在實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高效融合上，只有確保各項(xiàng)技術(shù)能夠合理化集中在統(tǒng)一范疇中，并將其作出集中處理，應(yīng)用到機(jī)械工程中，在這一過程中還需要將機(jī)械系統(tǒng)功能與上位機(jī)軟件進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使其成為相互關(guān)聯(lián)的一體化結(jié)構(gòu)，從這一細(xì)化層面入手進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠?qū)⑤^為分散的內(nèi)容集中消化到一起，這就充分說明了其具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展進(jìn)程，其理論體系已經(jīng)初步形成規(guī)范性界限標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)能夠達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際運(yùn)算過程中其應(yīng)用原則可以與相關(guān)文獻(xiàn)做出符合性評(píng)估，但是這僅僅局限在論文研究理論中。

4、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 機(jī)電一體化在機(jī)床改造方面的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的工作要求非常嚴(yán)格，對(duì)工作臺(tái)和道具的要求必須按照運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)定，并嚴(yán)格控制偏差，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)，開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，具備容易修復(fù)、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，因此其應(yīng)用范圍十分廣泛。傳動(dòng)效率比較高，這是滾珠絲杠副的一大特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)性能較為穩(wěn)定，并且可以通過適當(dāng)調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)精確的定位，具有非常高的耐磨性，而且所耗成本很低，是較為常見的手段。而當(dāng)前的機(jī)床改造方面，中國(guó)機(jī)床數(shù)控最常見的是Z80-CPU，它具有使用成本較低、性能可靠、有較強(qiáng)通用性和易維修等特點(diǎn)，而且具備特殊指令I(lǐng)/O指令，能在處理機(jī)算時(shí)輸出步進(jìn)脈沖，保持橫向、縱向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在數(shù)控車輛的改造中，在保證需求的前提下，盡可能少地進(jìn)行機(jī)床的改動(dòng)，不破壞機(jī)床機(jī)械。如此一來，即便發(fā)生故障也可以通過手動(dòng)操作的方式來完成，這可以降低改造成本，更好地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 作業(yè)精度的提升

機(jī)械工程領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電子系統(tǒng)監(jiān)控，并且保證自動(dòng)化效果更為突出。使機(jī)械工程運(yùn)行變量更為精確，這樣能夠避免人工效率低狀況的出現(xiàn)，嚴(yán)格的控制好誤差的產(chǎn)生。這樣使產(chǎn)品在生產(chǎn)出來之后能夠提升精度。不同的產(chǎn)品被設(shè)計(jì)出來之后都要考慮到耐用安全性。機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)通過微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)精度的控制，能夠自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視，這樣將會(huì)避免安全事故的發(fā)生。在產(chǎn)品生產(chǎn)制造商速度提高，更加有助于檢修、控制機(jī)械工程。機(jī)電一體化技術(shù)下構(gòu)建的閉環(huán)系統(tǒng)能夠最大限度的保障產(chǎn)品的合格率。智能化控制下的機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域應(yīng)用中保證生產(chǎn)大型化、連續(xù)性。能夠克服傳統(tǒng)控制技術(shù)存在的困難。并且通過完善智能控制系統(tǒng)，利用多級(jí)或者更多級(jí)分布式控制，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)過程的調(diào)度。特別是在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理，綜合系統(tǒng)中的測(cè)控管功能將會(huì)得到鞏固，同時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)的操作也將會(huì)更為便捷，利用機(jī)電一體化技術(shù)擴(kuò)展機(jī)械工程領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視控制模式對(duì)于機(jī)械工程領(lǐng)域開展連鎖式保護(hù)，降低人工操作控制出現(xiàn)的系統(tǒng)故障。分布式控制在功能上更為安全，是機(jī)電一體化技術(shù)完善的體現(xiàn)。

4.3 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

將機(jī)電一體化應(yīng)用到工程機(jī)械當(dāng)中，可以對(duì)機(jī)械工程的子系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的電子監(jiān)控，如果某一子系統(tǒng)出現(xiàn)了工作故障電子控制系統(tǒng)就會(huì)自行啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)來警示相關(guān)的施工工作人員，甚至有一些更加先進(jìn)的機(jī)電一體化系統(tǒng)還可以對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行自動(dòng)的處理和清除，將實(shí)時(shí)的修復(fù)技術(shù)變?yōu)榭赡?，確保工程機(jī)械運(yùn)行過程中設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到最大程度減輕設(shè)備運(yùn)行故障對(duì)工程進(jìn)度的影響。

4.4 機(jī)電一體化技術(shù)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)床上的刀具的運(yùn)行軌跡要求十分嚴(yán)格，偏差值必須在規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣才能夠保證產(chǎn)品的精確性。為了加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床工作的效率，我們可以通過機(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)故障也較容易發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，被廣泛使用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，目前的數(shù)控機(jī)床把微機(jī)技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)化處理，能夠根據(jù)產(chǎn)品的需求選擇技術(shù)和功能。如果數(shù)控機(jī)床的改動(dòng)比較大，那么盡可能在保留原來操作系統(tǒng)的前提下減少調(diào)整，這樣才能夠減少企業(yè)的成本投入，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

結(jié)束語

綜上所述，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的腳步也在不斷加快，隨之而來的就是工程機(jī)械將會(huì)不斷的面臨著種種競(jìng)爭(zhēng)壓力，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械運(yùn)行效率的提升，就要意識(shí)到機(jī)電一體化在工程機(jī)械運(yùn)行過程中的重要作用，機(jī)電一體化技術(shù)能夠?yàn)樯鐣?huì)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和影響，正在改變著機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)展。使機(jī)械工程領(lǐng)域在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要的位置。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用將保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定提升。

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