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摘要:随着全球经济一体化的快速发展,以及信息技术的不断更新,机械工程企业为了提高自身的竞争实力,需要不断地引进现代化信息技术,从而提高企业的经济效益。机电一体化技术作为一门综合性的技术,在机械工程中发挥着极其重要的作用。鉴于此,本文主要分析机电一体化系统在机械工程中的应用。
关键词:机电一体化系统;机械工程;应用
1、机电一体化的阐述
1.1、机电一体化概述
机电一体化系统来源于传统机械系统,其本质是现代机械系统,即在传统的机械零部件上,增加了流体、气动、热、声等学科和技术领域的元器件,并未改变传统机械系统逻辑构成的功能模块。机电一体化系统的实质是强化了控制功能的一种用非机械手段实现的现代机械系统。
为了实现预期的机械变换过程,机械技术和电子、软件技术需要紧密协同和集成,这种协同和集成使得设计者在生成建设性的方案解方面拥有更大的自由度,更能满足多样化的用户需求。机械技术能够生成物理结构和运动机构,信息处理和控制技术大大提高了功能执行的速度,更容易引入和实现逻辑的行为与控制,这些结合形成了新颖独特的机电一体化系统,并且最终系统的功能大于其各子系统或部件的功能之和。机电一体化系统的结构较简单、成本更低廉、性能更强。
1.2、机电一体化所需技术
机电一体化主要包括以下3种技术:(1)机械本体技术,是整个机械工程的核心部分,由于机械技术自身具有提高精度、改善性能等作用,从而有助于提高整个机械本体的使用性能;(2)信息处理技术,为机电一体化的机械工程提供了一定的便利,而且在一定程度上保证了机电的稳定性与安全性;(3)软件技术,同样也是机电一体化的重要组成部分,通过软件技术可以实现对机械的控制与操作,有助于提高机械工作效率。
1.3、机电一体化的优势
机电一体化的优势体现在以下3个方面:(1)机电一体化的应用范围比较广,由于机电一体化技术具有一定的综合性,与很多相关技术紧密融合,因此,机电一体化可以被广泛应用于不同的领域。与传统的技术设备相比,机电一体化改变了传统技术的单一化,使其功能实现了多元化,能满足于不同领域不同行业的企业需求;(2)安全性能好,通过在机械工程中应用机电一体化技术,能有效地提高整个生产过程的安全性,与此同时,机电一体化还能在机械工程中起到一定的监督与预警作用,从而保证生产过程的安全;(3)科技含量高,在机电一体化技术中融入了不同的新型技术,使机电一体化技术具备了非常高的科技含量。
2、机电一体化在机械工程中的应用
2.1、在改造机床上的应用
机械设备中的数控机床是比较重要的,而工作台和机床上刀具的运行轨迹的要求是非常严谨的,偏差值有严格的上下限范围,为了保证产品的精度。机电一体化可以提高数控机床的工作效率,随着信息技术的发展,计算机技术与数控机床的结合,实现了数据与信息的自动化,根据不同产品的要求可随时调整技术和功能,降低企业的生产成本。
图1C6140普通车床结构布局
2.2、在包装机械上的应用
包装机械是机械工程中的重要部分,其结构特别复杂如控制连杆和凸轮构造等,而控制电路是传统部件的主要连接手段,其缺点有:整体结构繁琐、后期维修较难、操作不方便等。而将机电一体化系统应用在包装机械上,可通过计算机控制设备,形成模块化管理。其优点有:减小设备占地空间、提高零件精度、操作简单、减少人工维修费用等,提高企业的收益。
2.3、在机械精度控制上的应用
机电一体化有助于提高机械生产的精度,同时对保障机械工程的整体质量有非常重要的意义。在传统的机械工程中,往往都是依靠人力进行操作,无论是数据的计算还是工程测量等工作都比较容易出现误差与错误,在一定程度上影响了机械工程的整体质量。通过在机械工程中有效地应用机电一体化技术,不仅有助于提高机械工程中数据测量的精确性,还能使机械工程中的测量环节实现自动化操作。
2.4、在机械(半)自动化上的应用
产品的精度直接影响企业的利益,成品的性能在主要参数上出现一点偏差,其精度会大受影响,所以严格把控对产品精度的控制与调整是重中之重的,而工程机械生产中实现机电一体化能有效准确的对主要参数数据进行控制。
2.5、在机械监控上的应用
机电一体化系统的引进可实现液压、制动和传动等系统的监控,及时掌握机械设备的工作运行情况,在发生设备异常状况时会自动报警通知,并且精准的发现出故障位置。
3、机电一体化未来发展方向
3.1、自律分配化系统方向
现阶段,机电一体化技术已经得到了快速的发展,这使得其控制系统拥有大量的反应经验,从而能够应对大多数的紧急事件,即通常人们所说的自律分配化系统。每当自律分配化系统开始运行时,系统中的各个子系统开始运行,且子系统之间不收到彼此间的影响,同时子系统在经历长时间的运行也会获得大量的反应经验,这使得子系统也能够轻松应对绝大多数的紧急事件。另外,在机电一体化的总系统发出命令信息后,子系统会根据命令发生相对应的改变。
3.2、全息系统化方向
全息系统化指的是机电一体化系统全方面实现命令的传递与执行,在未来机电一体化发展中,这种特点将会越发明显。机电一体化使其从不同方位实现命令的精确执行已然成为机械工程智能化发展趋势,这一趋势预示着信息技术将会得到更进一步的发展,从而使其机电一体化技术全面提高。
3.3、绿色化方向
工业的发展虽然使人们的生活更加舒适,物质方面也更加丰富,然而随着资源的不断减少以及生态环境遭到的严重污染和破坏,保护环境资源成为了目前发展的重要趋势。正是基于这种大环境下,绿色产品的概念随之诞生,无论是在设计、制造、还是使用的过程中,绿色产品都应当符合环境保护和人类健康的要求,因此绿色化的机电一体化产品发展,具有广阔的前景。
总之,机电一体化技术在机械工程中应用越加广泛,一方面体现了机电一体化技术已然获得了较为成熟的体系,另一方面也表明了科学技术对于未来社会生产有着重要的影响与作用。机电一体化为传统的机械行业带来了新的发展方向,在机械工程应用过程中,充分提高了生产效率,使其机械生产加工准确度得到极大地提高,同时也使得生产作业人员的人身安全得以保障。随着科学技术的不断发展,机电一体化技术将不断地应用于机械工程当中。
参考文献:
[1]孙雅峰.机电一体化技术在机械工程中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2016,(30):8.
[2]李相洋,王壮芬.论述机电一体化技术在机械工程中的应用[J].四川水泥,2015,(11):166.
论文作者:王超 1,冯超2,王传志3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
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