工程机械中机电一体化技术的应用研究

余伟霞++王荷芹

文章编号：2095-6835（2016）13-0158-02

摘 要：近年来，机电一体化技术被逐渐应用于机械加工领域，它在其中发挥了非常大的作用。随着我国国民经济的快速发展，大量的工程机械设备投入使用。简要分析了工程机械中机电一体化技术的应用情况，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：机电一体化；机械工程；机床改造；产品开发

中图分类号：TU602 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.158

1 基本知识

1.1 机电一体化概念

机电一体化是指，在机械功能的设计和应用中，在机械结构的主功能、信息处理和功能控制中引入电子技术，将控制装置与电子化集成和控制软件等有机结合起来，形成统一的系统。系统引进电子技术后，在程序预定的操作功能下，综合运用机械技术、微电子技术和电力电子技术，再配合系统布局的各个功能单元完成机械系统的智能化控制，以保证机械设备的多功能性、高质量、低能耗、环保，进而提高其运行的可靠性。

1.2 机电一体化的特征

机电一体化主要有以下几个特征：①广而强的应用性。机电一体化技术是以机械为基础研究机电，开发机电产品性能。这种技术不受任何行业、机械种类的限制，如果将它渗透到各个专业系统和产品的应用、开发技术中，其应用性会更广、更强。②突出系统化。机电一体化是各种技术协同合作，集成应用，形成一个完整且功能完全的系统。它主要强调的是层次化和系统化。③整体最优化。整体最优化主要是指机电一体化的附加值高，效率高，性能高，材料、能源省，消耗少，污染低，充分利用相关技术，以达到整体最优化。④操作简单、清晰化。对于那些不精通机电原理、技术知识的普通用户来说，简单的操作能够让普通用户熟悉机电产品强大的功能。

2 在机械工程中的应用

2.1 在改造机床上的应用

数控机床是一个十分重要的机械工程设备。在数控机床工作的过程中，对工作台和机床上刀具的运行轨迹有十分严格的要求，偏差值必须在规定范围内。只有这样，才能保证产品的精确性。为了提高数控机床的工作效率，可以采取机电一体化技术对其进行改造。其中，开环伺服系统具有结构简单、操作简便，出现故障容易被发现的特点，所以，它被广泛使用。滚珠丝杠副具具有传动率高、摩擦损失小等特点，只需要适当调整一下滚珠的方向就可以消除空间死区，减小数控机床出现偏差的可能。随着信息技术的发展，目前的数控机床中都应用微机技术实现对数据和信息的自动化处理，并根据产品的需求选择相关技术和功能。如果数控机床的改动比较大，那么，要尽可能在保留原来操作系统的前提下减少调整，从而降低企业的投入成本，提高企业的生产效益。

2.2 在包装机械方面的应用

包装机械是机械工程中的重要组成部分，其包括很多特别复杂的机构，例如控制连杆、凸轮构造等。传统部件的连接方式主要采用的是控制电路。这导致设备的整体结构过于烦琐，不利于后期的设备维修，操作起来也不是很方便。将机电一体化技术应用到包装机械方面，由微机控制设备，可以使整个控制系统形成模块化管理。与过去的构造模式相比，设备整体变小，零件也更加精密，操作起来更加简单、方便，而且节约资源，减少了企业的设备投入。

2.3 在产品开发中突出的特点

随着人们需求的变化，产品开发将朝着智能化的方向发展。将机电一体化技术应用在产品开发上，不仅能够使产品功能更加灵活多变，产品种类更加齐全，还能够使用微电子技术实现某一种产品的特定功能，以满足市场的特殊需求。机电一体化在产品开发上的突出特点是实现普通产品向智能化方向的转变，提高产品的科技含量，提升机械工程中的产品价值，从而提高生产企业的竞争能力。

3 工程领域内的机电一体化发展趋势

3.1 个性化

随着市场经济的快速发展，为了满足消费者不断变化的需求，所有的产品都必须实现个性化发展。特别是在信息时代，机电一体化产品也必须根据自身的发展目标转向个性化的发展方向，以实现产品的精益求精。

3.2 智能化

与传统机械的生产方式相比，机电一体化最显著的特点就是智能化，这也是其他技术和产品不可比拟的。随着科学技术的快速发展，机电一体化的智能化水平将会进一步提高，同时，还会融入其他智能化技术，进一步满足机械工程的需要。

3.3 高性能化

高性能是一个好的机械产品必须具备的特点，而机电一体化产品必须具备优良的性能。其中，尤为突出的就是产品的运行速度快、精度高、稳定性强。正是这些使得机电产品能够实现多任务、多数据操作。当产品出现问题时，维修人员能够以最快的速度找出问题所在，并及时调整。将来，机电一体化产品的性能还将进一步优化，在实际使用中得到人们的认可和关注。

3.4 绿色化

在机电一体化技术发展的过程中，应该结合可持续发展的战略思想，在突出产品特色的同时实现绿色化，将绿色化作为机电一体化产品的共性特征，减少对环境的污染，增加可回收性。绿色化也能够体现出市场经济环境下机电一体化发展的必然趋势。

3.5 网络化

信息技术的发展推动了网络化普及的速度，网络技术几乎被应用于各个行业。在机电一体化技术发展的过程中，其中涉及到的精密仪器和检测设备也已经联网，实现了对设备的远程监控，减少了人力，提高了工作效率。未来，所有的机电产品都将与网络相连，真正实现机电一体化。网络化也是机电一体化技术面对外界环境必须作出的改变。

4 结束语

综上所述，随着社会经济的发展和科技的进步，机电设备一体化有良好的应用前景，合理把握其发展趋势，并加以运用，将对整个机械行业的发展有很大的帮助。目前，降低能耗、提高生产效率仍是相关工作人员研究的重点问题。

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〔编辑：白洁〕