摘要: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。
关键词:机电一体化;机械工程;发展
一、机电一体化技术的基本特征及其内涵
(一)机电一体化的内涵。从基本内涵的视角来讲,机电一体化的本质内涵就在于预设相应的机械控制程序,然后据此实现智能性的机械系统控制,最终保证能够达到最优的低消耗、多功能以及环保运行综合效果。由此可见,机电一体化整合了全过程的机械设计、机械功能改进以及机械应用实效的优化,其中涵盖了集成性的微电子以及电力电子技术。在电子技术手段的辅助下,系统将会预设相应的装置操作流程,然后配置独立性的各个功能单元。从系统内部配置的视角来看,应当能够依托智能化手段来全面整合各个独立性的系统操控单元,据此达到了更高层次的智能化水准。因此可以得知,机电一体化本身应当属于特殊的科学操作过程,该过程融合了多层次的体系化要素,而不单纯局限于衔接微电子技术以及机械技术。从系统功能本身的视角来看,机电一体化设有系统自我检测、自我控制、自我调整以及自主处理各类信息的全新功能,此外还能用于完成实时性的自我诊断,进而生成了相应的机械工程操作项目。
(二)机电一体化的技术特征。机电一体化首先体现为优良的系统应用性,这是由于该技术本身建立于研发新型产品的视角下,其存在根基就在于灵活性的日常生产应用。截至目前,上述的一体化技术已经着眼于突破原有的产品领域以及产品类型约束,从而实现了更广范围的产品应用更新。此外针对各类现有的机械开发技术以及机械专业系统而言,关键在于多专业以及多领域之间开展全方位的协同与配合。只有在多专业紧密进行配合的状态下,最终才会达到优良的系统研发整体效果。此外,机电一体化还具备整体性以及集成性的特征。从整体性的视角来看,机电一体化设有简便并且易于进行操作的良好人机界面,用户据此即可观察到完整度较高的机电系统运作流程。另外,机电一体化还体现为优良的附加值以及较好的系统综合性能,其在客观上有助于减低机械污染并且优化了机械运行实效性。
二、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。
(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。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。
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。
结束语
随着机电一体化技术的不断发展,工程制造企业的生产效率得到了显著提升。从国民的角度来看,每个人都有责任和义务去学习先进的科学技术与知识,掌握与机电一体化相关的理论基础知识,从而推动我国综合国力的不断提升,并促进国民经济的稳步提升与发展。
参考文献:
[1]吴梅雅.机电一体化技术在现代工程机械中的应用分析[J].科技资讯,2018(21).
[2]陈开朗.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用探讨[J].科技创新与应用,2018(25).
论文作者:郝美丽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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