摘要：讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词：机电一体化技术应用趋势
随着科学技术的不断发展,不同技术出现了交叉渗透的现象机电一体化技术正是通过信息技术和微电子技术与机械工业领域相关技术的结合产生的一门具有自身体系的新技术。这种新技术形成之后引起了我国机械工业技术的巨大变革,我国的工业正在逐步迈人“机电一体化”时代。
1 机电一体化的相关概念
电一体化技术是一种结合了多种技术形成的具有自身体系的新的技术,主要涉及机械的信息处理和功能控制方面,通过对控制软件统一控制实现机械结构的主功能和电子化集成。机电一体化技术的使用离不开机械技术、微电子技术、电子电力技术之间的互相配合,和各个功能单元之间的有效搭配,最终实现对机械系统控制的智能化和自动化。
2 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
2.1 数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2.2智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。
2.3 模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
2.4 网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
2.5 人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
2.6 微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley 分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS 工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展开发出各种MEMS 器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
2.7 集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
2.8 带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
2.9 绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
3机电一体化技术在机械工程中的应用
3.1机电一体化技术在改造机床上的应用
数控机床是机械工程中重要的设备,主要用于模具的生产,是工厂中最常见的设备。数控机床对生产出产品的精确性要求十分严格,模具出偏差会影响生产产品的质量。为了保证产品的精确性,很多数控机床都实现了通过机电一体化技术实现了对内部结构的改造。改造后的数控机床大大减小了工作台和床上刀具运行轨迹的偏差值,使生产出的产品质量高。并且机床设备通过微机技术的应用实现了对数据和信息的自动化处理。极大提高了企业的经济效益。
3.2机电一体化技术在包装机械方面的应用
包装机械是机械工程中常见的一种机械类型,在生产过程中十分常见。由于包装机械设备的本身结构十分繁琐,其中控制连杆和凸轮构造等机构是包装设备中最为复杂的部分。这些部分出现故障维修十分困难。而机电一体化技术在包装机械方面的应用很好的解决了这方面的问题。通机电一体化技术的应用使包装机械设备的系统形成了模块化,实现了对包装机械设备从生产到维护全过程的智能化操作,实现了对包装机械设备的最优化操作,大大提高了企业的生产力。
3.3机电一体化技术在机械工程上的应用的特点
随着经济的发展和人民生活水平的提高人们对于产品的质量和产品的外观、性能的要求越来越高、机电一体化技术突出的特点是可以实现对机械设备的智能化控制,使普通产品向着智能化的方向转变。因此在机电一体化技术的应用过程中要进一步考虑如何有效控制机械设备实现机械设备的全自动化生产。
结语
为了促进机电一体化技术的发展,必须要充分掌握机电一体化技术在机械工程上的应用情况,并对机电一体化的发展趋势进行预测,通过不断的技术创新来发展机电一体化技术,振兴机械工业。
参考文献:
[1]吴大刚.浅析机电一体化技术的发展历程及其在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(14).
[2]赵庆,王塑,王怡然.浅谈机电一体化系统的仿真发展趋势〔J].科技致富向导,2012(02).
论文作者:张樊,解建华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/9
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