機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

（河海大學(xué)文天學(xué)院， 安徽 馬鞍山 243031）

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化極具發(fā)展?jié)摿Γ跈C(jī)械制造領(lǐng)域的作用更加突出。在信息技術(shù)的推動(dòng)下，機(jī)電一體化發(fā)展水平不斷提升，對(duì)機(jī)械運(yùn)行效率的提高具有極大的作用，同時(shí)，技術(shù)安全性較高，生產(chǎn)能力強(qiáng)大。本文全面探討了機(jī)電一體化在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】：機(jī)電一體化；機(jī)械制造；應(yīng)用

前言：目前，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的競爭異常激烈，因此，為了實(shí)現(xiàn)競爭能力的增強(qiáng)，科技技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行。在機(jī)械制造領(lǐng)域，科技的應(yīng)用以及科技含量的提升不容忽視。積極發(fā)展機(jī)電一體化，推動(dòng)整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)入新的歷史時(shí)期。立足現(xiàn)實(shí)，機(jī)械制造的發(fā)展在根本上推動(dòng)了工業(yè)機(jī)械與科技的融合。在機(jī)電一體化的推動(dòng)下，機(jī)械制造功能得以完善和提升，運(yùn)行效率提高，為整個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了更加廣闊的發(fā)展前景。

1.機(jī)電一體化概述

1.1機(jī)電一體化涵義

機(jī)電一體化融合了多種技術(shù)，如電子、信息等，形成了全新的、綜合性的技術(shù)系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的強(qiáng)大為機(jī)電一體化營造了優(yōu)質(zhì)的發(fā)展環(huán)境。隨著信息時(shí)代的到來，機(jī)電一體化發(fā)展更多方面的潛力被挖掘，為機(jī)械制造領(lǐng)域提供更加全面、強(qiáng)大的技術(shù)援助。機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)控制技術(shù)的掌握與使用，尤其是將液壓、電子控制等技術(shù)全面應(yīng)用在機(jī)械制造的諸多環(huán)節(jié)中。在這種全新模式的支持下，機(jī)械制造性能得以增強(qiáng)，對(duì)于成本的節(jié)約意義重大，同時(shí)，安全性與可靠性更加突出。社會(huì)的發(fā)展促使機(jī)械應(yīng)用范疇得以擴(kuò)展，為智能化和一體化的發(fā)展提供更加廣闊的發(fā)展環(huán)境，指引整個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向。在現(xiàn)代機(jī)械制造中，應(yīng)用比較多的是電子控制技術(shù)，發(fā)揮微機(jī)和微處理器在電子裝置中的作用。面對(duì)科技的飛速進(jìn)步，機(jī)械性能面臨更高的要求，電子控制裝置更具發(fā)展價(jià)值，同時(shí)，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)凸顯復(fù)雜性，機(jī)械管理與控制受到高度關(guān)注。

1.2機(jī)電一體化優(yōu)勢(shì)分析

1.2.1機(jī)電一體化在安全性能方面更加突出。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造中，產(chǎn)品性能更加明顯，功能多樣，能夠滿足監(jiān)督、報(bào)警等多方面的作用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)的功能。一旦設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)異常，機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠完成自動(dòng)保護(hù)，避免設(shè)備和人員受到傷害，維護(hù)設(shè)備的安全性。

1.2.2生產(chǎn)能力更強(qiáng)。在機(jī)電一體化與機(jī)械制造的結(jié)合發(fā)展中，機(jī)械設(shè)備能夠自行進(jìn)行信息的高效處理，達(dá)到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，在精度方面十分突出，滿足高精度和高靈敏性控制的要求。在機(jī)電設(shè)備一體化中，其自身帶有控制系統(tǒng)，只需進(jìn)行簡單的啟動(dòng)，能夠滿足運(yùn)行要求，順利完成規(guī)定性指令，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的提升，生產(chǎn)效率大幅提升。另外，自動(dòng)化技術(shù)促使機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍得到拓展。

1.2.3應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。在整個(gè)機(jī)電一體化設(shè)備中，復(fù)合性技術(shù)比較突出，滿足復(fù)合功能的需要，在根本上拓展了應(yīng)用領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的單相技術(shù)相比，機(jī)電一體化技術(shù)切實(shí)完善設(shè)備整體功能，與用戶需求為導(dǎo)向。

2.全面介紹機(jī)電一體化在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1強(qiáng)化對(duì)機(jī)械制造精度的控制

產(chǎn)品精度在整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域中十分關(guān)鍵。在進(jìn)行產(chǎn)品制造的時(shí)候，一旦參數(shù)出現(xiàn)誤差，產(chǎn)業(yè)性能就會(huì)出現(xiàn)差異。機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的應(yīng)用，能夠達(dá)到對(duì)相關(guān)參數(shù)的有效管控。例如，針對(duì)混凝土的攪拌，借助傳統(tǒng)方式對(duì)原材料重量進(jìn)行核算，誤差很難避免，但是，如果借助微機(jī)進(jìn)行控制，能夠明確不同物料的所需重量，誤差得到有效控制，保證混凝土性能的發(fā)揮，避免不良因素的影響。

2.2對(duì)機(jī)械半自動(dòng)化與自動(dòng)化應(yīng)用的分析

在機(jī)械制造中，將半自動(dòng)化與自動(dòng)化應(yīng)用其中，能夠有效降低人員工作強(qiáng)度，工作效率大幅提升。發(fā)揮自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，能夠降低因經(jīng)驗(yàn)不足而引發(fā)的誤差率，滿足產(chǎn)品生產(chǎn)中精度要求。例如，在挖掘機(jī)中應(yīng)用軌跡控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鏟斗運(yùn)動(dòng)軌跡的預(yù)定，發(fā)揮微機(jī)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)臂桿和鏟刀的控制，對(duì)挖掘精度的保證意義重大。

2.3對(duì)監(jiān)控功能應(yīng)用的介紹

在整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)制造過程的全面監(jiān)控，涉及傳動(dòng)、液壓以及執(zhí)行裝置等。一旦系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的功能，及時(shí)找準(zhǔn)故障的具體位置。

2.4在能耗節(jié)約方面的體現(xiàn)

與傳統(tǒng)的機(jī)械相比，將機(jī)電一體化融入其中，資源利用率得以提升，緩解能源危機(jī)。針對(duì)能耗較大的傳統(tǒng)機(jī)械，需要結(jié)合機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際，采取更加高效的措施，實(shí)現(xiàn)能源消耗量的有效降低。因此，在開發(fā)研制中，將新型節(jié)能控制裝置應(yīng)用在挖掘機(jī)上，實(shí)現(xiàn)燃料量的有效降低。

2.5滿足分布式控制系統(tǒng)的需要

分布式控制模式主要是發(fā)揮中央計(jì)算機(jī)的控制作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效掌控，功能更加強(qiáng)大，可靠性更強(qiáng)，這在根本上促使機(jī)電一體化技術(shù)成為整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)中的主體技術(shù)類型。通常，分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用需要結(jié)合機(jī)械制造的實(shí)際，實(shí)現(xiàn)分級(jí)，一般為兩三級(jí)或者更多。核心技術(shù)是借助中央計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)施控制。另外，在測(cè)控技術(shù)不斷發(fā)展中，分布式控制系統(tǒng)能夠結(jié)合制造實(shí)際，進(jìn)行合理調(diào)度，在線完成優(yōu)化，完善生產(chǎn)計(jì)劃管理功能，有效地將檢測(cè)、控制和管理進(jìn)行集中，形成綜合性系統(tǒng)，可靠性得到大幅提升。

2.6對(duì)其它相關(guān)應(yīng)用的介紹

立足現(xiàn)實(shí)，機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域較多，尤其是將自動(dòng)變速器應(yīng)用在裝載機(jī)、推土機(jī)等設(shè)備中，發(fā)揮傳動(dòng)系統(tǒng)的功能，結(jié)合內(nèi)外負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，提高資源利用的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，整個(gè)操作更為簡單，對(duì)降低工作強(qiáng)度意義重大。由此可見，機(jī)電一體化在機(jī)械制造的諸多領(lǐng)域發(fā)揮作用，優(yōu)越性突出。

3.機(jī)電一體化發(fā)展的趨勢(shì)和方向

首先，智能化成為發(fā)展方向。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言，智能化成為必然。對(duì)于智能化，主要是立足控制相關(guān)理論和知識(shí)，實(shí)現(xiàn)更多技術(shù)的融合，如計(jì)算機(jī)、人工智能、生理學(xué)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智能的模擬。這種技術(shù)在邏輯、判斷以及決策上性能突出，對(duì)控制能力的增強(qiáng)具有重大作用。其次，微型化更加明顯。微型化主要是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器過度，尺寸在1立方厘米以下，甚至發(fā)展到微米和納米。在微機(jī)機(jī)電一體化的發(fā)展中，產(chǎn)品的體積也不斷縮小，能耗不斷降低，在裝置運(yùn)行方面靈活性更強(qiáng)。在實(shí)際發(fā)展中，精細(xì)化要求需要引起高度重視。最后，網(wǎng)絡(luò)化成為方向。在信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下，社會(huì)生產(chǎn)、生活等諸多領(lǐng)域發(fā)展變化。機(jī)電一體化發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化產(chǎn)品研發(fā)，增加功能，提高質(zhì)量，加快傳播。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中，遠(yuǎn)程監(jiān)督和控制技術(shù)備受關(guān)注。因此，機(jī)電一體化是網(wǎng)絡(luò)化是信息社會(huì)發(fā)展的必然。

結(jié)束語：綜上，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)實(shí)需求，機(jī)電一體化順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化制造能力的增強(qiáng)。在未來的發(fā)展中，機(jī)電一體化將在智能化、網(wǎng)絡(luò)化等領(lǐng)域加快研發(fā)，促使機(jī)械制造行業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。

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