摘要：随着我国社会经济与科学技术的不断发展，有效推动了我国的机械设备制造业的发展，机电一体化技术作为现代机械设备当中应用最为广泛的一种技术，有利于促进机械设备功能性的提高。文章主要分析了现代机电一体化技术在机械设备制造业的应用，可供同行交流。
关键词：机械设备制造业；机电一体化；技术应用
一、前言
机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然趋势。机电一体化是指在系统的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
二、机电一体化四大原则
机电一体化四大原则：构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。
运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
三、与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。
机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
（二）生产能力和工作质量提高。
机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。
机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作
（四）具有复合功能并且适用面广。
机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。
（五）调整和维护方便。
机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
四、现代机械设备制造行业应用机电一体化技术分析
机械设备制造行业应用机电一体化技术大致分为三个方面：
1.机电一体化技术对老设备进行技术改造。
就是把微电子技术包括数显、数控、微机、可编程序控制器等技术应用于设备改造。改造原有设备结构、更新部件、或装上新附件、新装置，或将单机组成流水线，用以保证机床的加工精度，提高产品质量，减轻工人劳动强度，提高劳动生产率。把机电一体化技术应用于对陈旧设备进行技术改造是发展和提高企业技术装备水平，走内涵为主扩大再生产的道路，是加速企业发展的基本途径。开展这项工作可由浅入深，首先可结合设备的大修理和工艺调整、工艺改革，有针对性的对老、旧设备进行微电子技术改造，这样可以取得实实在在的经济效益。如对一些承担产品精加工工序的普通机床，可以安装数显装置、单板机、光栅二坐标数控等装置，以提高加工精度和生产效率；进而采用适合企业情况的经济型数控。经济型数控装置既能满足普通机床的要求，同时也能满足对老机床的改造要求。以提高经济效益和制造精度为原则，避免盲目性。
2.计算机辅助企业管理
用于企业的标准化、计量、质量、工艺、设备、安全技术、劳动组织、财务，销售、人员培训等管理工作，为企业提供更加先进的科学管理工具，以提高企业的整体素质。作为计算机辅助管理的初级阶段，可先应用计算机处理工资计算，计划编制、报表统计等系统数据处理，进而进行CAD（计算机辅助设均，CAM（计算机辅助制造），CAT计算机辅助测量）。先从典型零件，基础零部件入手，进而实现主要产品的CAD、CAM、CAT。
开展计算机辅助设计和计算机信息管理系统，这是我们在实现现代化管理的进程中迟早迟晚都必须迈出的一步，必须登上的台阶。这些软件系统对提高企业素质、增强开发能力，科学决策有重大作用。
五、结束语
大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。有关机械设备操作人员必须不断加强学习，进一步掌握机电一体化技术要点以及把握发展趋势，更好促进我国机械设备行业的发展。
参考文献：
[1] 陈伟洪.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析[J].装备制造技术，2014，01：77-78-89.
[2]付克祥 .工程机械中机电一体化技术的应用分析[J]. 科技创新与应用，2016，36：134.
论文作者:冯书亭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/30
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