机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望

王丽

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们的生活及生产水平不断提高，主要是由于科学技术不断应用，在众多领域，科学技术不断革新与改造，促使很多学科相互交叉渗透，尤其是机械工程领域，由机械电气化逐渐转变为机电一体化，主要是由于微电子技术和计算机技术的快速发展而形成的，促使工程机械企业的技术结构、产品结构、生产方式、管理体系等发生很大的改变。

关键词：机电一体化；机械工程；应用；分析

一、机电一体化的基本概念论述

1.机电一体化的基本概念

机电一体化技术属于机械领域，是指在机械的设计与功能扩展中，应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等，将机械系统的控制中心进行集成化，并与安装在计算上的上位机软件实现双向通信，机电一体化涉及通信技术、机械技术、微电子技术、电力电子技术等，并将这些技术进行有效的结合，形成一个整体并嵌入机械系统中。

2.机电一体化技术的基本特征

（1）应用的广泛性

机电一体化技术设计的技术很多，时一门涉及多学科的交叉技术，使得机电一体化技术应用十分广泛，超出机械工程的应用范畴。

（2）很强的逻辑性

机电一体化核心任务是将各种技术融合，应用在机械领域中，将系统的机械机构和软件控制进行融合，形成统一的整体，机电一体化具有很强的逻辑性。

（3）优化建模

机电一体化技术经过多年的发展，形成完整的优化理论体系，有关算法参阅相关文献。

3.机电一体化技术的最新发展趋势

机电一体化技术形成自己的理论体系，随着我国高新技术的快速发展，越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上，机电一体化的新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术，机电一体化技术朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。

二、机电一体化技术在机械工程中的应用

机电一体化技术的应用大大提高机械产品的生产效率，信息技术的使用将产品的性能更加机械化，有效的提高机械工程的发展速度，促进工程技术快速发展。

1.机电一体化技术在改造机床上的应用

数控机床是十分重要的机械工程设备，在数控机床工作过程中对工作台和机床上的刀具的运行轨迹要求严格，保证偏差值在规定范围内，保证产品的精确性。加强数控机床工作的效率，通过机电一体化技术对其进行改造。开环伺服系统具有结构简单、出现故障容易发现的特点，随着信息技术的快速，将微机技术应用到数控机床中，实现对数据和信息的自动化处理，根据产品的需要选择技术。当数控机床的改动很大，应尽可能的减少调整，减少企业的投资成本，提高企业的生产效益。

2.机电一体化技术在包装机械方面的应用

包装机械是机械工程中重要的组成部分，包括很多复杂的机构，例如控制连杆、凸轮构造等，传统的部件连接方式采用控制电路，导致设备的结构过于繁琐，不利于后期的设备维修，操作起来不方便。机电一体化技术应用在包装机械，可以实现微机控制设备，形成模块化管理。与过去模式比较，设备的体积变小，零件更加精密，操作方便，节约资源。

3.机电一体化在产品开发上的突出特点

随着人们的需求越来越高，对产品智能化需求逐渐增多，已经实现机电一体化，使得产品功能提升，使用微电子技术实现某种产品的特定功能，满足市场上的需求。机电一体化在产品开发生实现普通产品向智能化方向转变，提高产品的科技含量，促进机械工程中产品的价值，提高生产企业的竞争能力。

4.实时监控

机电一体化系统在机械工程中具体应用，起到实时监控的功能和作用。传统的机械工程比较落后，无法对操作过程进行监控，无法保证机械工程的整体质量，对操作人员的安全影响很大。机电一体化系统应用可以有效的解决这一问题，可以对工程具体制动、传动、执行等环节进行实时监控。机电一体化系统的实时监控保证机械工程整体的工作效率与工作强度，保证机械工程的整体质量，提高工程效率，保证工程操作人员的安全。

三、在机械工程中机电一体化应用展望

1.机电一体化技术应用向微型化方向发展

现在机电一体化技术发展过程中，微型机电一体化系统属于新的发展方向，也是在纳米程度上电子技术和机械技术融合的产物。对微型机电一体化产品来说，所指的主要是几何尺寸方面向微米及纳米级别发展，在社会各领域运用中都变现出明显有数，具有体积小、能耗低及运动灵活特点，属于现在社会关键的技术。

2.机电一体化技术應用向高性能化方向发展

机电一体化技术高性能化包括内容主要由高精度应用、高速度应用及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统，多个CPU结构利用多总线进行连接，对于此类系统来说，选择精简指令集机，可以使得多个操作系统同时运行，并对相关操作进行处理，使机电一体化产品具备较高性能。

3.机电一体化技术应用向智能化方向发展

对于现代机电一体化的发展，主要是在控制理论基础方面得以体现，相比传统机械自动化控制技术，现代化机电一体化技术与其所存在区别主要在智能化技术方面。对于现代化机电一体化技术，综合人工智能、计算机科学及生理学等相关智能方法及思想，对人类智能进行模拟，此技术正处在不断探索及应用阶段，使用十分广泛。

4.机电一体化技术应用向高精度方向发展

机械工程机电一体化系统，有效的保证工程的精度，对工程的整体质量具有重要的意义。传统的机械工程都依靠人力操作，进行数据计算、工程测量等环节容易出现误差，给机械工程的质量带来负面影响。使用机电一体化有效的提高机械工程相关数据测量的精准度，使得机械工程的测量等环节实现自动运行。机电一体化利用先进的技术进行测量分析，防止出现误差，保证机械施工的整体质量与精准度。机械工程的精准度得到保证，施工人员的劳动强度降低。机电一体化系统在机械工程中的应用，还加强机械施工的现代化、高效性与快捷性，使得机电一体化系统应用更加广泛。

结语

随着我国社会经济的快速发展，在工程机械中，机电一体化技术得到广泛的应用，机电一体化技术逐渐成为工程机械的主要发展方向，应加强对机电一体化理论知识的探索和研究，积极向发达国家学习，引进相关先进技术，还应培养机电一体化人才，为我国机电一体化技术的发展打下扎实的基础。

参考文献：

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