機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢

申東林

摘 要：目前隨著我國社會的進步，機械工程領域的相關技術也已經得到了飛速的發展，在這個過程中，機電一體化技術發展非常迅速，這也給機械工程的發展提供了必要前提，這對于生產質量和效率的提高都提供了很大的推動力，可以生產力的發展過程中起到了相當關鍵的作用。本文首先針對機電一體化的相關內容進行了簡要介紹，之后分析了一些應用情況，進而針對其在未來一段時間內的發展趨勢進行了簡要探討，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

關鍵詞：機電一體化技術；機械工程；應用；趨勢

隨著技術的發展，不同學科之間的相關技術正在不斷走向融合，在這個過程中，微電子技術和機械工業技術互相融合之后產生了機電一體化這種技術，并且已經形成了自身的一套完善體系。這種技術一經興起，立即引起了機械工業相關技術的變革，可以說直接引導未來我國工業的發展方向。

1 機電一體化概念

機電一體化的概念，就是指在機械的功能設計和應用里，在機械結構的主功能、信息處理、功能控制等方面，將控制裝置安裝電子化集成和控制軟件等進行有機結合形成統一的系統，系統通過引進電子技術，使裝置在程序預定的操作功能下，綜合運用機械技術、微電子技術以及電力電子技術，再配合系統布局的各個功能單元里配置，完成機械系統智能性控制，實現機械設備多功能、高質量、低能耗、環保和運行可靠性高的效果。機電一體化技術就是將以上的技術有機結合在一起來實現設備的機械性能綜合技術應用，機電一體化技術不是簡單將機械技術和微電子技術組合一下就完成的，是一個友好的復雜的系統結合技術過程。我們如果能正確的應用機電一體化技術，就能在取代原有傳統機械的功能外，還會增加自動檢測和處理信息、自動調節與控制、自動診斷和保護等很多新功能。

2 機電一體化技術在機械工程中的應用

2.1 機電一體化技術在改造機床上的應用

數控機床是一個十分重要的機械工程設備。在數控機床工作的過程中對工作臺和機床上的刀具的運行軌跡要求十分嚴格，偏差值必須在規定的范圍內，這樣才能夠保證產品的精確性。為了加強數控機床工作的效率，我們可以通過機電一體化技術對其進行改造。其中開環伺服系統具有結構簡單，操作簡便，出現故障也較容易發現等特點，被廣泛使用。滾珠絲扛副具具有傳動率高、摩擦損失小等特點，只需要適當的調整一下滾珠的方向，就可以消除空間的死區，減小數控機床出現偏差的可能性。隨著信息技術的發展，目前的數控機床把微機技術應用其中，實現對數據和信息的自動化處理，能夠根據產品的需求選擇技術和功能。如果數控機床的改動比較大，那么盡可能在保留原來操作系統的前提下減少調整，這樣才能夠減少企業的成本投入，提高企業的生產效益。

2.2 機電一體化技術在包裝機械方面的應用

包裝機械是機械工程中的重要組成部分，其包括很多特別復雜的機構，例如控制連桿、凸輪構造等，傳統的部件連接方式主要采用控制電路，這就導致設備的整體結構過于繁瑣，不利于后期的設備維修，操作起來也不是很方便。把機電一體化技術應用到包裝機械方面，能夠實現微機控制設備，同時整個控制系統也形成模塊化管理。相比較過去的構造模式，設備的整體變小，零件也更加精密，操作起來也更加簡單方便，而且節約資源，減少了企業的設備投入。

3 機電一體化發展趨勢的探討

現在機電一體化技術已經體現出了其優勢，并且已經得到了國內外很多專家學者的重視，在未來，其發展趨勢主要有以下幾點。

3.1 個性化

現在我國經濟發展速度很快，并且市場經濟也在不斷完善是，在這個情況下，我國消費者的需求變化速度是非常快的，人們也越來越重視個性化，尤其是現在信息化程度不斷加深，作為機電一體化的產品來講，也需要結合我們自身的目標來尋找最為合適的個性化生產方式，這樣才能讓產品更加符合于消費者的需求。

3.2 智能化發展

和舊有的生產方式相比，智能化也是機電一體化技術最為明顯的特征之一，這也是其他技術難以相比的。當前我國科學技術發展非常迅速，其智能水平也將會不斷提高，同時從另一方面來說，其他領域中的智能化技術的水平也將不斷提高，這也會不斷提高機械工程的發展水平。

3.3 性能不斷提高

作為機械產品來講，其技術水平在很大程度上是直接提現在性能上的，機電一體化產品的性能往往都比較出色，主要體現在高速度、高精度、高穩定性上，這些特性也讓任務的同時進行成為了可能。一旦設備出現了問題，相關技術人員也能結合設備自身的表現來判斷出故障的位置，之后及時檢修。目前這種技術產品的性能還會不斷提高。

3.4 實現環保效益

在機電一體化技術的發展同時，我們也應有效結合可持續發展的思想，這就需要實現綠色化，將其視為機電一體化產品的一個必要特征，這樣才能降低能耗、同時通過增加回收性的方式來提高環保水平。所以這樣看來，綠色化也已經成為機電一體化技術發展那種的必然趨勢了。

3.5 網絡化

可以說機電一體化這種技術的產生和發展在很大程度上依靠了信息技術的發展成果。信息技術在當前的技術發展中屬于速度較快、具有較好發展前景的技術，并且已經在很多其他領域中都起到了很大的推動作用。機械工程中的精密儀器如果都可以實現聯網的話，那將大大提高設監控效率，減輕了人員的投入，讓人力資源的配置具有更高的合理性。在未來的一段時間之內，可以說很多機電一體化產品的網絡化都是藝術中必然的趨勢，并且網絡化也是機電一體化技術和外界環境互相融合而產生的一種必然趨勢。

4 結束語

在我國工業的發展過程中，機械工程是其中非常重要的一個環節，并且也可以說機電一體化也已經代表了機械工程在未來一段時間內的發展趨勢。當前人們對于機電一體化的技術已經有了越來越深刻的認識，并且已經立即和其他產業形成了融合，不斷推動生產力的發展。總體上來說，雖然我國機電一體化技術現在的發展速度非常快，但是由于我國起步較晚，所以目前仍然處于一個較低的水平，需要積極借鑒外界的經驗，并且結合自身的實際情況來引進技術、設備，這樣才能發展出合適我國實際情況的機電一體化技術。

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