机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势探析

孙智杰

（山东工业职业学院，山东 淄博 255000）

1 机电一体化技术的基本特征及其内涵

（1）机电一体化的内涵。从基本内涵的视角来讲，机电一体化的本质内涵就在于预设相应的机械控制程序，然后据此实现智能性的机械系统控制，最终保证能够达到最优的低消耗、多功能以及环保运行综合效果。由此可见，机电一体化整合了全过程的机械设计、机械功能改进以及机械应用实效的优化，其中涵盖了集成性的微电子以及电力电子技术。在电子技术手段的辅助下，系统将会预设相应的装置操作流程，然后配置独立性的各个功能单元。从系统内部配置的视角来看，应当能够依托智能化手段来全面整合各个独立性的系统操控单元，据此达到了更高层次的智能化水准。

因此可以得知，机电一体化本身应当属于特殊的科学操作过程，该过程融合了多层次的体系化要素，而不单纯局限于衔接微电子技术以及机械技术。从系统功能本身的视角来看，机电一体化设有系统自我检测、自我控制、自我调整以及自主处理各类信息的全新功能，此外还能用于完成实时性的自我诊断，进而生成了相应的机械工程操作项目。

（2）机电一体化的技术特征。机电一体化首先体现为优良的系统应用性，这是由于该技术本身建立于研发新型产品的视角下，其存在根基就在于灵活性的日常生产应用。截至目前，上述的一体化技术已经着眼于突破原有的产品领域以及产品类型约束，从而实现了更广范围的产品应用更新。此外针对各类现有的机械开发技术以及机械专业系统而言，关键在于多专业以及多领域之间开展全方位的协同与配合。只有在多专业紧密进行配合的状态下，最终才会达到优良的系统研发整体效果。

此外，机电一体化还具备整体性以及集成性的特征。从整体性的视角来看，机电一体化设有简便并且易于进行操作的良好人机界面，用户据此即可观察到完整度较高的机电系统运作流程。另外，机电一体化还体现为优良的附加值以及较好的系统综合性能，其在客观上有助于减低机械污染并且优化了机械运行实效性。

2 机械工程领域对于机电一体化技术的具体应用要点

（1）关于机械包装。对于机械包装而言，当前多数企业仍习惯于选择凸轮构造或者控制连杆的构造予以完成。然而实质上，上述传统构造通常都局限于单一性的控制电路以及连杆结构。在此情形下，关于机械包装将会经历较为复杂的流程，并且还会增添后续维修机械以及调试机械的整体操作难度。与之相比，如果能将原有的机械包装技术替换成全新的一体化机电手段，则在客观上有助于缩小传动部件占据的体积，同时还可达到缩减机械能耗的最终目标。例如针对传感技术若能加以综合性的利用，那么有助于创建精密性更强的设备零件总体结构，确保实现了针对经济效益以及环保效益的显著提升。

（2）关于机床改造。截至目前，多数企业都已将数控机床作为企业平日生产不可或缺的机床种类。针对数控机床本身来讲，关键在于拟定与之有关的机床运行要求，从而维持了精准的刀具运动轨迹。但是在某些情形下，机床加工也可能表现为特定的偏差，针对上述偏差应当能够予以妥善限定，而不要超出最大的偏差区间限度。

企业在适当引进上述一体化手段的基础上，针对伺服控制系统将其紧密结合于当前的机床改造。具体而言，伺服控制系统十分便于对其予以日常维修，此外还能用于简化结构并且缩短了排除故障以及查找故障消耗的总时间。如果有必要调整现存的机床总体构造，那么只需运用简便的手段即可加以调整。因此在目前看来，此类数控机床体现为独特的数控运行优势，企业对其应当能够着眼于综合加以引进，并且针对企业目前现存的机床予以适度改造。

（3）关于开发产品。除了上述要点以外，机电一体化还能全面适用于现阶段研发全新的各种机电产品，进而体现为优良的产品研发前景。这是因为，当前的很多机械产品都体现为多变的产品性能，其中也包含了某些智能化机械。由此可见，机电一体化手段针对自动化以及智能化的新型机械结构进行了全面创建，从而摒弃了原有的普通机械构造并且增添全新产品功能。

例如针对机床产品来讲，建立于CAD 以及其他自动操控手段之上的新型机械机床不再需要置于人工操控之下，而是能够自动辨识某些零件形态，然后据此调用特定的加工程序来实现零件加工。在此前提下，机械工程产品本身将会蕴含更优的科技含量以及产品价值，从而显著推进了现阶段的机械技术进步以及机械领域经济发展（图1）。

图1 机电一体化的产品开发实例

3 探析技术发展趋势

在现阶段的有关实践中，机电一体化已经能够渗透于研发多样化的机电产品中，并且还在逐步拓宽现存的技术领域与技术覆盖面。这主要是因为，机电一体化有助实现总体上的能耗降低，同时也服务于工艺精度的提升以及产品总体质量的显著优化。在未来发展中，机电一体化技术还将呈现出如下的基本发展趋向。

首先是高性能化的趋势。新型机电产品之所以体现为独特的产品竞争优势，其中根源应当在于此类产品具备更优的稳定性与产品进度，而与之有关的产品可靠性也获得了相应改进。具体针对研发上述的机电产品而言，企业有必要将其纳入多系统以及多任务的相关操作中，进而得出稳定性较好的新型工业产品。此外，某些产品如果表现为特定的产品运行故障，那么可以将产品检修控制于相对较短的时间内，从而达到了优化机电产品整体效能的目的。

其次是产品个性化的趋势。从目前现状来看，机电一体化范畴内的产品若要拥有相对更优的产品市场份额，则需更多突显此类产品能够达到的个性化水准。唯有如此，机械工程产品才能占据突显的该领域份额。相比而言，机电一体化本身具备更高层次的产品智能化以及产品个性化基本特征。经由一体化操控的流程，生产并且制作出来的新型机械产品将会具备更加突显的市场优势，从而体现了此类产品具备的亮点所在。

第三是环保化的趋势。机电一体化除了体现为智能化以及个性化等突显优势以外，其还有助实现综合性的环保与节能。这是因为此类工程机械产品本身具备绿色化的典型特征，并且集成了现阶段的一体化技术。从产品制造以及产品加工的视角来看，运用环保化手段更加有助杜绝额外性的生产资源消耗，同时也延长了某些机械产品固有的产品运行寿命。因此可以得知，机电一体化在根源上能够助推现阶段的机械工程节能以及机械工程环保。

4 结语

经过分析可见，机电一体化技术体现为实效性、便捷性以及体系化的全新特征，其能够与当前的机械工程领域实现全方位的紧密融合。在此前提下，针对当前阶段的机械工程领域仍然需要引进上述的机电一体化手段，据此达到了整体优化并且显著改进机电运行的宗旨与目的。因此在实践中，关于机械工程仍需更多侧重于细节优化，确保遵照循序渐进的宗旨与思路来逐步渗透机电一体化技术，保证机电企业能够收获优良的机电工程综合效果。