机械工程中机电一体化技术应用范文

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摘要:机电一体化技术的应用，让机械工程领域得到了飞速的发展，并且也让机械工程的发展前景更为广阔。基于此，笔者在文中对机电一体化技术进行了分析，然后结合未来发展趋势，对机电一体化技术的实际应用进行了相应阐述。

关键词:机电一体化;机械工程;发展

随着高新技术的不断发展，多元化技术逐渐相互交叉、渗透，机电一体化技术便在这种情况下应运而生。机电一体化技术的出现，对我国经济、制造行业的发展产生了重要的促进作用。加强对机电一体化技术的研究，对促进机电一体化技术的发展以及和其它技术的融合，提高我国制造业的技术水平，有着重要的现实意义。

一、机电一体化技术概述

机电一体化技术是集电子技术、电工技术、电子信息技术、电子工程技术、微电子技术、机械技术于一体的综合性技术。随着我国信息、控制、软件工程等技术的不断发展，机电一体化技术也取得了相应的进展。目前，机电一体化技术的发展方向也有了新的变革，智能、低碳成为了机电一体化技术的新“主题”，这就为机电一体化技术提供了更为广阔的应用空间，对我国工业化进程的影响也因此不断增大。［1］我国对机电一体化技术发展的重视程度从未减弱，同时在发展的过程中也不断有新技术注入，也使得机电一体化技术的应用价值得到了进一步提升。目前，随着我国工业机械的不断革新，机械工程技术也实现了智能化、信息化、多位技术一体化等等目标。而机电一体化技术在不断完善、发展的过程中，作用更加显著，机械工程和机电一体化技术二者之间呈现出相互促进、相辅相成的状态。从客观的角度来看，机电一体化技术的发展直接代表了机械工业领域的发展方向以及趋势，机电一体化技术自上世纪六十年展开始，之后又有计算机技术、电子技术、网络技术、自动化技术在该领域的渗透，促使机电一体化技术成为了新时代技术中的代表，且逐渐发展成了一门综合性、应用型极强的技术。近几年，我国对机电一体化技术的发展又给予了更多的支持，制定了《我国机电一体化发展途径与对策》，针对机电一体化技术提出了相应的发展目标。

二、先进技术应用探讨

(一)电子信息技术当今时代是信息时代，电子信息技术和各行各业都进行了有机结合，机电一体化技术也不例外，二者通过有机结合，对机械工程的发展也产生了促进作用。电子信息技术将外部机械的运作情况整合为电子信号，通过电子设备的进一步处理，促使外部机械和信息合二为一。［2］电子信息技术的发展需要技术、设备同时进步，而信息技术的发展使得机械设备的精确性、可靠性、稳定性都有所提升。电子信息技术是机电一体化技术应用的重点内容，电子信息技术高效的信息交换、信息运算、信息存取、专家系统、人工智能，使得机电一体化技术的应用更灵活，发展空间也更为宽广。

(二)感应技术和软件管理技术软件管理技术和感应技术融入机电一体化技术的时间较晚，但是对机电一体化技术仍旧有着深远的影响，时至今日，感应技术和软件管理技术对机械工程的发展产生了重要的作用。感应技术的作用为“利用其灵敏度高的特点，提供高精度的传导信息”，但是该技术容易被外界的事物所干扰，所以在应用的过程中需要做好防范措施。软件管理技术是一项提升硬件、软件融合度的技术，为硬件定做软件的费用较高，所以软件管理技术就显得尤为重要，通过合理的应用，能够让软件的应用更加稳定、便捷，使其更好的为机械工程服务。［3］

(三)自动化技术机械工程是技术现代化最为显著的体现，也是机电一体化技术最为原始的状态，以机械工程技术为基础，经过多种技术的融合与发展，逐渐衍生出了机电一体化技术。通过电子信息技术、自动化技术、智能化技术的融合，目前机械工程已经能够实现高质量、高效率的自动化生产，其精度、质量都有所提升。［4］机电系统和自动控制技术的结合，使得一些机电系统已经能够进行机械设计、系统仿真、自动调试工作，这些自动控制技术主要包括:自动诊断与矫正、自动控制适应、自动动作复制、自动精度补偿、速度自动控制、自动检索等等。

(四)伺服传动技术电动、气动、液压等多种动力传动装置，为了提高传动工作的精度以及效率，大多数都应用了伺服系统，通过伺服系统独特的电信号转换能力，电信号通过伺服系统就能完整“信号———机械动作”的转换，或者是对其整体的动态动作能够进行控制，这对机械装置运动的质量、精度有着决定性影响。

三、机电一体化技术的发展展望

(一)自动化自动化是目前我国高新技术的主要发展方向，机电一体化本就是一门综合技术，其自动化也是必然的发展趋势。自动化技术能够让生产流程得到统一，机械设备能够脱离人工操作根据程序的指示独立运行。机电一体化技术向自动化的方向发展，能够提升制造产业的制造精度，同时通过自动化的独立监控系统，生产线中各个设备处于独立运行的状态，一旦出现异常情况就可根据预设程序进行处理，起到降低意外事故发生几率的作用。

(二)系统化随着信息技术、机械技术、电工技术的快速发展，机电一体化技术也必定会全面进步。同时，智能化技术的发展，对信息的搜集、传递效率更高，且更为准确。未来在信息技术不断进步情况下，各项技术会高度融合，这对机电一体化技术的发展有着重要的现实意义。

(三)网络互联无人工、远程化、自动化，为机电一体化技术的发展指出了一条新的道路，因为互联网本身极具开放性，技术人员通过电子信息设备，随时随地的都能对数据进行处理、发送。随着机电一体化所能达到的制造精度、安全水准的提高，技术人员就可通过网络对设备进行远程操作，甚至各方技术人员能够通过网络共同进行操作，这就打破了时间、空间的限制，对机电一体化技术来说有着变革型的意义。

四、机电一体化技术在机械工程中的应用

(一)在包装机械方面的应用传统的包装机械中包含了诸多凸轮构造、电路、控制连杆，这就使得包装机械内部的结构较为复杂，后期的维护、维修工作开展较为困难。将机电一体化技术应用于包装机械中，就能精简包装机械中的结构，不仅设备体积有所缩小，零件和零件之间的连接也能够更加紧密，包装机械的制造精度也会更高。通过模块化的设计，一旦包装机械出现了故障，技术人员只需要通过检查问题的源头，并且将模块进行更换，就能完成检修工作，这就为后期的修理带来了便利。［6-5］

(二)在机床机械方面的应用传统的机床为半自动机床(见下图)，机电一体化技术和制造机床的结合，造就出了对机械制造行业有着革命性意义的产品“数控机床”。应用信息技术以及电子技术，能够让机床根据程序的要求，做出各种运动轨迹。相较于半自动车床，数控车床的精度、效率更高。且数控车床中的各项结构都为模块化设计，出现故障维修起来较为简便。［6］比如，数控机床中的滚珠丝杠副就有着结构简单、传统效率高、摩擦损失小等等特点。随着机电一体化技术的发展，数控车床从最初的三轴车床，发展为我国目前应用较为广泛、加工能力较强的五轴车床。技术的进步为机械制造行业增添了新的活力，目前制造企业能够应用较少的人工成本完成生产，生产效益相较于半自动车床时代有了质的变化。

(三)在电子监控方面的应用在机械工程中，机电一体化技术的覆盖范围较广，不仅涵盖操作系统，同时机械加工、处理设备都在机电一体化技术覆盖的范围内。根据机电一体化技术的系统性，一旦设备出现问题，就可以通过电子监控系统直观反映出来，工作人员根据电子监控所反馈的数据，就能快速的找到问题发生的原因，这就极大程度提高了检修的效率。(四)在节能系统方面的应用柴油是我国机械设备采用的主要能源，但是柴油的燃烧会给周围环境造成影响，应用机电一体化技术就可以改善这一情况。主要作用为提高柴油燃烧效率、降低废气排放量、提高设备工作效率，这对我国制造行业来说无疑是一个一举两得的措施。目前我国大部分应用了机电一体化技术的柴油设备，柴油的供给效率在调控下能够达到97%，相较于传统设备，其原材料节约率提高了23%。且节能系统方面的发展，在近几年得到了政府的大力支持，随着绿色、低碳生产理念的不断深化，使得机电一体化技术在该领域的发展也会更加广阔。

(五)在产品开发方面的应用随着人们对机械产品、信息技术产品要求的不断提升，产品的开发必定会朝着智能化、自动化的方向发展。目前，大部分产品开发都会综合考虑机电一体化技术，以此为用户创造出功能更加丰富、品类更加齐全的产品。机电一体化技术最为主要的作用，就是促使产品从普通应用朝着智能化的方向转变，提升了产品开发的内涵价值以及社会生产力。

五、机电一体化技术在国内外的发展

机电一体化技术在各国的制造业有着主导地位，这也是制造业的必然发展趋势，同时机电一体化技术在各个国家的政治、军事、经济竞争等领域有着举足轻重的作用，所以各个国家对机电一体化技术的发展非常重视。在日本，智能传感器、柔性制造系统、人机交互、智能工业机器人是其机电一体化技术的主要发展方向;在西欧，针对机电一体化技术，提出了五个关键应用领域，且将二十四个重点发展项目，作为机电一体化技术发展的战略目标，同时通过对机电技术和计算机技术、柔性技术、光电技术的深度融合，实现了新时代下的机电产业升级;我国对机电一体化技术的发展也给予了足够的重视，将工业自动化、数控车床制造、光电项目等15个机电一体化项目作为我国工业发展的首要目标，且将6个共性关键机电一体化技术作为了重点研究课题，随着这些技术的不断发展，我国又提出了绿色、低碳的发展理念，以此调节生态环境和我国工业快速发展的矛盾，实现我国社会经济的和谐发展，提高了机电一体化技术的可靠性以及可持续利用价值。

六、结语

综上所述，机械工程和机电一体化技术有着紧密的联系，机电一体化技术作为推动机械工程发展的重要元素，为传统机械行业带来了革命性的发展方略，同时促使机械行业中的各项技术达到了统一。机电一体化技术必定会为社会创造更多的经济效益以及生产内涵价值，而其在机械工程领域中的重要程度也会逐渐提升。

参考文献:

［1］黄骏．机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望［J］．科技展望，2016(19)．

［2］卢峻爽，张力．机电一体化技术在机械工程中的应用与走向［J］．现代工业经济和信息化，2017(6):69-70．

［3］于忠阳．机电一体化系统在机械工程中的应用分析［J］．南方农机，2018．

［4］赵俊强．机电一体化技术的应用和发展构建［J］．环球市场信息导报，2017(10):112．

［5］张龙龙．基于机电一体化背景下的机械工程应用［J］．科学技术创新，2017(6):128．

［6］龚超．机械工程中机电一体化技术的应用［J］．科学技术创新，2017(8):67．

作者：白双庆 单位：天津市精工电梯工程有限公司