机电一体化技术在机械制造业中的应用

机电一体化技术在机械制造业中的应用

武成珍

天津京和环境科技有限公司 天津市 300000

摘要：机电一体化技术是多种技术的有机结合，以实现更加高效便捷的机械设备操作模式。随着研究的深入以及应用的完善和提升，机电一体化技术在机械制造业的应用更加广泛，其将机械操控程序有效简化，对于设备性能的提升、效率的提升有着重要的促进作用。

关键词：机电一体化;机械制造;应用;

1机电一体化概述

1.1含义。

机电一体化技术是机械技术、微电子技术交互融合的产物。机电一体化技术包含了机械学技术、半导体技术、计算机技术等。

1.2发展阶段。

随着机械技术与微电子技术、信息技术融合程度的深入化，机电一体化技术中包含的高新科技技术也越来越多。每一次微电子技术的进步都是对机电一体化技术发展的推动。根据微电子技术与机械技术的渗透发展的特征，机电一体化技术的发展大体上可以分为三个阶段。①萌芽阶段(20世纪60年代以前)。20世纪60年代，日本通产率先在机械中采用了电气技术与电子技术结合数控机床做试验，但并未取得成功。最初，电气技术与电子技术的结合应用多应用于军用机械。这一时期，机电一体化技术开始萌芽。②蓬勃发展阶段(20世纪70年代—80年代)。20世纪70年代初，随着微电子技术的成熟，电子技术与电气技术的结合应用也逐渐地由军用转为民用。这一阶段，微机逐渐的商品化，集成电路实现了大规模化。③智能化阶段(20世纪90年代以后)。20世纪90年代，电子集成技术普遍提高，集成电路的价格也有所下降。在90年代，机电一体化技术在世界范围内获得了快速的发展，并迅速占领社会各个领域，开启了机电一体化的全盛发展。在机电一体化技术全盛发展阶段，相继融合了机械学、电子学、光学、控制学、计算机学、信息技术学等学科。随着这些技术的进步和多学科之间的交叉融合发展，机电一体化技术实现了一次又一次的转型，最终实现了数字化、模块化、智能化的发展。

2机电一体化技术在机械中的应用

2.1精度控制方面

在机械制造中，精度控制一直是机械制造的关键质量控制措施，这对于产品质量有着重要的影响。机电一体化技术的应用中，能够将机械结构进行优化，简化机构组合，减少传动部件。在这种情况下机械的磨损将在机电设备控制下有所减少，同时增加配合的契合度，机械配件之前的配合以及受力变形情况将大大减少。与此同时，机电一体化技术能够通过计算及检测与控制技术实现对机械制造中的干扰进行补偿和校正，实现动态误差的合理控制。在机械制造中精度控制方面，机电一体化技术有较大的发挥空间。

2.2工作强度方面

在原来的的机械施工过程中，机械设备不仅体积庞大，其使用量也很大，这就在一定程度上给工作人员的具体施工操作增加了很大的难度，从而导致工作人员的工作强度增加、工作量增大、工作效率低下。机电一体化技术使加工和施工过程更智能化。在工作过程当中，相关的工作人员不需要长时间、大量的进行手工操作，只需要对相关机械设备进行简单的控制，就可以完成整个操作过程，这就在很大程度上提高了生产效率。

目前，对于机械操作，由于不再是依靠工作人员纯手工操作，这就对工作人员的机械操作能力要求更高。原有的操作方式中，依靠人工操作的步骤比较多，这就导致人工出现失误率比较高。

2.3分布式控制系统应用方面

一对多的分布式控制系统，也是机电一体化技术在机械中的一项应用。分布式控制系统按照一定的规则对原有的控制内容进行分类，将原控制内容分成多个类别的系统，然后再给每一类的系统匹配相应的子处理系统，以此达到提高系统处理能力和提升系统处理效率的目的。分布式控制系统与以往的集中式控制系统相比，该控制系统的控制能力更强、控制效果更理想，同时该系统也更能保证安全控制的实现。当下，该系统作为机电一体化技术的主流技术，不仅能够在机械施工和操作中达到良好的效果，而且正在向着测试、控制、管理一体化的综合性系统方向发展。

3机械制造业向机电一体化发展的方向

3.1智能化

机电一体化技术的发展未来完全取决于它智能化的发展水平。这里讨论的“智能化”是一种对机器行为的描述。它是一种以控制理论为基础的模拟人类智能的技术，在发展的过程中融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、混沌动力学和生理学等新思想和新方法。这项技术的发展将使机电一体化技术具备逻辑思考、判断推理、自主决策等能力，大大提高了人们的工作效率与企业的经济效益。机器人和数控机床的智能化是该技术的重要应用，比如扫地机器人、洗碗机等产品，都是智能化的结果。

3.2数字化

数字技术在机电一体化技术当中的应用最为广泛，也是最容易让人所接受的。以数控机床为例，其在机械行业的有效利用得到了蓬勃发展，促进了公司重工业的发展，也为我国国民经济的发展做出了重大贡献。在虚拟与计算机集成技术中，数字化设计与制造技术由于计算机网络的介入而取得了意想不到的突破，水立方、鸟巢、高架桥以及汽车的不断更新换代都离不开机电技术中数字化的发展。由于数字化本身具有易操作性、可靠性、灵活性和安全性等特点，满足了机械电子产品的远程控制和诊断维修需求，因此能够在制造业发展的过程中发挥着重要的作用。

3.3微型化

20世纪80年代末，微型化的产品凭借着自己体积小，携带方便的特点开始在世界范围内流行起来。它是机电一体化技术向微型机械和微型领域发展的开端。这种机电一体化的产品在国外被称为微机电系统，该产品具有体积小、灵活性强、携带方便等特点。它在军事、情报等众多方面具有不可替代的优势。随着各种技术的不断发展，机械电子产品正朝着小型化、多功能化的方向发展。在我国的军事科技以及其他技术方面发挥着重要的不可替代的作用。

3.4绿色化

工业的发展使人们的生活发生了巨大的变化，也给人们的生活带来了不少的困扰。随着经济的不断发展，人民生活水平逐步提高，但是随之而来的是自然资源的破坏以及人类生活环境的极度恶化，雾霾、冰川消融、沙漠化等，这些自然现象的变化让人们开始对自身进行反思，社会发展的真正目的是什么，当人类生活的家园遭到了破坏，人类的生活还会幸福吗?国家看着环境的恶化提出了“金山银山不如绿水青山”的口号，各大企业之间也开始进行转型升级，创新发展方式，提升管理水平，大力发展第三产业。

4结束语

机电一体化技术的应用与发展关乎很多领域技术的应用进步和完善，机电一体化技术通过信息技术、电子技术、机械技术等多种技术的集合实现将高科技技术有机结合，使之成为一个综合性的控制系统，达到提升产品质量以及机械制造效率、生产效率的提升。机械制造业中应用机电一体化技术，对于机械设备性能提升有着较大影响。同时还能够为机械设备提供状态监控和故障报警，这为机械制造业中的故障维修效率提升、机械设备状态保持有良好的促进作用。目前机电一体化技术的应用依然还有发展的空间，需加大创新研发，积极提升应用效果。

参考文献

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