机电一体化在工程机械制造中的应用

宋广卓

摘要：作为工程机械制造行业发展的主流方向，机体一体化深受科技推动作用的影响其技术体系日趋完善，被广泛应用于工程机械制作领域，不止大大提高工程机械的运行效率，更节约大量劳动力。同时，机电一体化标志着工程机械制造行业步入全新发展阶段，意味着工业机械与科学技术间相互融合。本文以机电一体化为切入点分析其技术现状及工程机械制造应用的必要性，就提出具体的应用要点及发展前景进行深入探究，旨在为相关从业人员积累更多的工作经验。

关键词：机电一体化；工程机械制造；应用要点

即便我国工业化起步相对较晚，但是于改革开放初期我国大力推动工业化发展，强调实现由农业大国向工业大国转变的发展目标，促使工业自动化发展水平迅猛提高，造成国家工业化发展进程早已达到预期目标。同时，伴随我国企业日趋重视信息通信技术研发，信息技术及信息化系统建设深度不断扩大，软件工程、通信、控制及信息等方面技术间相互融合，机电一体化为工程机械制造行业注入全新动力[1]。目前我国机电一体化向安全化、智能化及绿色化方向发展，其涉及领域日趋广泛，对于国家工业化发展进程的影响更为深远，而应用成效出现说明机电一体化研究范围逐步深入。鉴于此，本文针对工程机械制造应用机电一体化的研究具有重要的现实意义。

1.机电一体化的概述及发展现状

一般说来，机电一体化指机械技术、信息技术、计算机技术及微电子技术相结合所形成的全新综合性技术。自上个世纪70年代我国投入机电一体化技术研究以来，深受自身国情的影响，造成机电一体化技术发展进程缓慢，直至步入21世纪我国经济水平不断提高，科学技术日趋成熟，一定程度上加快机电一体化技术的发展进程[2]。同时，信息技术大力发展推动机电一体化技术的进步，为工程机械性能提供强有力的技术支持。目前我国工程机械处于发展关键阶段，尤其是机电一体化技术引进，促使工程机械制造技术实现以电子控制、液压及机械为典型代表的综合型技术模式。

同时，综合型技术模式不止能明显增强工程机械的性能，更确保工程机械使用时的安全性、可靠性及经济性。现阶段我国工程机械制造系统中机电一体化技术往往采取以微电子处理器为核心的作业模式，着重强调工程项目中不断优化各种系统装置，全面总结处理现存问题。从社会发展的角度来看，深受科学技术进步及国民经济发展的影响，促使我国工程机械应用领域日趋广泛，为一体化与智能化发展提供科学指导[3]。目前我国以微处理器或微机为核心的电子控制装置被广泛应用于现代化工程机械制造领域，尤其是电子控制技术，例如：平地机或摊铺机找平自动化、摊铺机自动供料、柴油机电子调速及挖掘机优化电子功率等。

在科学技术水平不断进步的大背景下，工程机械制造的性能要求日趋严格，促使电子控制装置被广泛应用于工程机械制造领域，造成工程机械结构更为复杂，而伴随我国进口及国产工程机械保有量不断增多，如何妥善管理价格昂贵的工程机械确保其发挥最大效率，是工程建设部门所面临的主要挑战。同时，研究机电一体化应用于工程机械制造无法脱离研究工程机械性能问题，而社会发展进程中工程项目逐步实现机械化施工目标，一定程度上提高工程建设效率，节约大量的劳动力成本[4]。为了增强工程机械的性能大幅度提高其运行效率，除研究工程机械制造自动化及智能化问题外，必须充分发挥电子控制系统的作用。

2.工程机械制造应用机电一体化的要点

2.1数控机床

作为工程机械应用机电一体化最为典型的案例之一，数控机床技术深受机电一体化发展进程的影响出现质的飞跃，具有控制精度高、操作便捷、功能丰富及结构合理等鲜明特点，并且数控机床结构日趋紧凑化、模块化及总线型，普遍选择多主总线或多CPU体系。同时，数控机床中开放性设计一定程度上增强系统层次性及兼容性，便于用户进行编程实行设备改装升级[5]。通常情况下，系统中可引进模糊控制或在线诊断等方面技术，有利于增强数控机床的智能化水平，而在线诊断功能基本实现实时向操作人员反馈机床中可能出现刀具破损等系列故障或潜在性故障，便于结合故障实际情况及时采取相应的处理措施。

2.2实时监控

通常情况下，实时监控功能是机电一体化系统应用于机械工程制造的具体表现，而相较于现有的技术，传统机械工程技术相对落后，无法实现实时监控操作过程，造成机械工程总体治疗难以得到有效控制，甚至无法保证操作人员的生命安全。由此可见，工程机械制造应用机电一体化技术能切实解决上述问题，充分发挥执行、传动及制动等环节的作用实现实时监控。一旦生产过程出现问题或故障则系统发出预警定位故障具体位置，便于全面分析问题结合具体故障得出相应的解决方法，进一步保证工程机械制造的安全性，大大提高工程机械制造的作业效率，节约更多人力物力。

2.3保证精度

工程机械制造应用机电一体化系统对于保证工程质量提高工程精度具有不可比拟的积极作用。从传统机械工程角度来看，其工艺相对简单且往往属于人工操作，尤其是计算、数据统计及工程测量等环节误差问题频发，难以保证机械工程总体质量。由此可见，工程机械制造应用机电一体化技术不止能大大提高工程数据测量的精确程度，更有利于实现工程机械自动化测量目标，最大限度消除数据计算及数据统计所引发的误差，为保证机械施工质量及精确程度提供强有力的支持。除保证工程机械制造精度以外，明显提高工程机械制造的工作效率，一定程度上减轻施工人员的劳动强度。

3.机电一体化技术的发展前景

一般说来，智能化指机器行为的描述，以控制理论为基础将混沌动力学、生物学、心理学、模糊数学、计算机科学、运筹学及人工智能相结合模拟人类智能促使其具有逻辑思维、判断推理及自主决策等能力，以达到追求更高控制效果的目标。同时，微型化指机电一体化向微观领域及微型机器发展的主流趋势，而国际领域泛称为微电子机械系统（英文简称MEMS）泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，主张其向纳米级及微米级转变。由此可见，微机电一体化产品具有灵活性、耗能低及体积小等鲜明特点，被广泛应用于信息、军事及生物医疗等领域，其应用优势不可比拟，而阻碍微机电一体化发展的瓶颈为微机械技术，其产品加工无法脱离精细加工技术的支持，即超精密技术，可细分为蚀刻技术及光刻技术。

4.结语

通过本文探究，认识到机电一体化占据工程机械制造极其重要的作用及地位，不止大大提高工程机械的运行效率，更节约大量劳动力，是工程机械制造行业的主流发展趋势。因此，相关技术人员以实现工程机械制造自动化及智能化为前提条件，不断提高机电一体化的技术水平，加快机电一体化技术的发展进程，进一步提高机械制造的工作效率，为推动工程机械制造技术水平可持续性发展提供强有力的支持。此外，地方政府及相關部门必须重视培养机电一体化专业人才，向机电一体化技术研究提供源源不断的人才补给。

参考文献：

[1]成静静.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].现代职业教育，2017（34）：230.

[2]刘宗宝.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].工业技术创新，2016，03（04）：827-830.

[3]刘贵昌.机电一体化在工程机械中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2015（25）：113.

[4]母传荣.关于机电一体化在工程机械中的应用[J].化工管理，2015（24）：53.

[5]张良秀.机电一体化在工程机械中的应用分析[J].黑龙江交通科技，2014，37（10）：177.