機電一體化技術在機械工程上的應用探討

吳毅

摘要：隨著近年來科學的進步，計算機技術、機械技術、電子技術等一系列新技術得到了飛速的發展，因此，隨之而來的是機電一體化技術的衍生與發展。而機電一體化技術在各個領域都有不同的應用，本文主要介紹的是機電一體化技術在機械工程上的應用探討。

關鍵詞：機電一體化；機械工程；應用

一、機電一體化技術簡介

機電一體化技術是一門較為綜合的技術，它由一系列技術融合發展而來，如計算機技術、機械技術、信息技術、電子技術、控制技術、光學技術等等，這是一門近年來才出現的技術，雖然較為獨立，但卻是依賴基礎技術的發展而發展。而機電一體化技術的應用能極大程度地促進相關行業發展，引起具有智能化、網絡化、系統化等等的特點。

目前根據機電一體化技術的應用和特點我們可以簡單地分為三個發展階段：機械運行階段、電子處理階段與計算機輔助階段。在不同的行業與不同的領域中分別到了不同的發展階段，但可以確定的是，不論在哪個領域，這門技術都仍有較大的發展空間。

二、現今機械工程領域的發展現狀

如今，我國國內機械工程領域的發展現狀并不能令人完全滿意，其中最明顯的一點是尚不能智能化技術較好地結合起來，隨著科學的進步，人們的需求在不斷提高，但與之相對應的是，機械制造行業中，很多企業并未意識到智能化的重要性，以此來提高生產效率，仍按照傳統的模式進行生產，一句話概括就是，缺少創新。因此，機電一體化技術在機械工程領域并未得到太多的發展，很多人并未意識到兩者結合起來會有怎樣的效果。

三、機電一體化技術在機械工程上應用的必要性

機電一體化技術在機械工程中的應用是必要的，因此機械一體化技術包括了很多必要的技術，如機械技術、電子技術與計算機技術等等，這些技術在機械工程領域有的是必要的，有的是能帶來巨大的技術革新的，而這些技術結合起來，可想而知，機電一體化技術可以給此領域帶來多大的變化。同時，機電一體化技術現如今在國外也應用得較多，且都取得了較好的成果，因此，在國內可以試著將其慢慢引進，謀求該行業的變化與革新。

四、機電一體化技術的應用特點

1、自動監測

在生產過程中，系統正處于運行的狀態，而傳統模式中，如果要對系統進行檢查，要停下生產，派專人進行排查，而如果運用了機電一體化技術，可以在運行過程中就可以自動對其進行檢查，極大地提升了生產效率。

2、精確度高

因為機電一體化技術用機器取代了手工生產，因此出錯的概率會小得多，并且，就如前文所說，在生產運行過程中，經常進行自動檢測，因此，使用新技術精確度較高，且在某種程度上，應用新技術可以減輕操作人員的壓力，更好地對人力資源進行調配，加快工作進度，并且為企業創造出更多的利潤。

3、耗能低

在機械工程中應用機電一體化技術，可以提高整個系統的效率，較少耗能。例如，眾所周知，傳統的柴油發動機因為燃料在其中無法完全燃燒，包括燃燒的熱能轉化為機械能時發生了較多的能量耗散，以至于傳統柴油發動機的能源利用率一直處于較低的水平，一般僅有30%左右。而采用機電一體化技術，可以對油門進行控制和調整，根據氣缸內燃料的燃燒情況及時調整油門的開合，使燃料盡可能地完全燃燒，一方面可以減輕排放的廢氣對于空氣的污染，改善空氣的質量狀況，另一方面，可以節省燃料的使用，并且提高發動機的能源轉化率。

五、機電一體化技術在機械工程上的應用

1、機電一體化技術在機床的應用

目前，我國機床大部分運用了機電一體化技術，由于大部分使用的是Z80-CPU軟件，芯片制造過程較為簡單且成本較低，材料易得，因此能得都較為廣泛的推廣與應用，具有可靠性和通用性。由于我國數控機床運動方式的問題，可以采用滾珠絲杠的方法，可以有效降低摩擦系數并且提高耐磨性，消除爬行現象，達到降低成本的目的。

2、監控、報警和診斷

機械工程中的傳動裝置、工作裝置等系統易產生各種各樣的問題，而運用機電一體化技術可以解決這些問題，如在運行過程中國對其進行實時監控，發現問題后及時發出報警信號，減輕相關工作人員的工作量，將系統由于維修而停機的時間盡可能地縮短，并使設備的壽命時間盡可能縮短。

3、作業過程的自動化

在生產作業過程中，對于人工控制的操作過程，輔以機器的控制，可以提高作業精度，同時減少操作者的失誤，防止因經驗不足而帶來的操作錯誤。對作業全過程實施控制并且提前預防意外情況的發生，在突發情況發生后，可以及時地進行處理，減少意外帶來的損失。

4、電子控制裝置

機電一體化技術具有可靠性的特點，尤其是在控制方面。對于生產過程進行檢測和控制，如果采用人工控制的辦法，長時間工作的情況下，難免會出現疲勞的情況，導致出現意外的可能性大大增加，而如果代之以電子控制裝置，可以時刻保證工作的效率。這方面在機械工程中已有較多的應用，如攤鋪機的自動找平裝置及供料自控裝置。

六、機電一體化技術在機械工程中未來的發展趨勢

1、微電子

在運用機電一體化技術中，可以融入微電子技術，是整個技術朝納米科技的方向發展，進一步加快速度，使整個系統的工作效率進一步提升。

2、綠色化

在運用技術時，也應注意環境友好，生產過程中減少污染的排放，達到降低污染、保護環境的目的。

七、結語

本文主要討論了機電一體化技術在機械工程中的應用，描繪了該行業未來的前景及發展趨勢，有理由相信，該技術將會是此領域重點研究的課題。

參考文獻：

[1]王忠剛.工程機械中機電一體化技術的應用探討[DB/OL].2017-02.

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