摘要：随着科学技术的不断进步与发展，计算机网络技术越来越普遍的应用于我们的现实生活之中，机电一体化的出现是社会发展的必然趋势，它与传统的机电技术不同，新的机电技术结合了最新的计算机通信技术，打破了传统意义上受时间和地域的限制，使其在空间和时间上都更为方便快捷，技术上更加安全可靠。为了进一步研究机电一体化的实际使用情况，促进其进一步的完善与发展，我们将最近的科技成果应用于机电一体化之中，这对于机电一体化的发展而言具有很重要的意义和影响。文章重点分析了机电一体化的发展背景，技术核心的关键内容以及结合国内外的使用情况，阐释未来的发展方向。
关键词：机电一体化；技术现状；发展趋势
机电一体的发展早在20世纪60年代就已经出现了，当时由于计算机技术和电子技术以及信息技术的快速发展极大的渗透到机械工程之中，随着而来的便产生了新的一门科学技术——机电一体化。它沿着传统的技术发展模式不断的融入新的计算机技术和微电机技术，以他们为依托，综合机械技术，将自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术相互结合在一起，取长补短，从系统本身理论出发，根据各个系统功能的不同进行优化资源，合理的使用。以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换进行研究，将机械系统有机的结合在一起，系统的、有规则的进行着运作。在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
1、机电一体化的核心技术
随着高新技术的不断变化与发展，机电一体化技术已经越来越趋于成熟，就国内外而言，我国是世界上拥有使用机床最大的国家，但是相对技术而言却远远落后于发达国家，为此，要想改变原有的现状，必须引进先进的技术和工艺，加强其管理，本文重点从以下几个方面进行简要分析与探讨，希望对机电一体化的未来发展有一定的指导作用。
1.1高速化
随着机床各方面的发展与进步，原有的车床速度已经远远不能适应时代发展的需要，为此，我们必须提高机床的运作的速度，以满足现代社会发展的需要。车床主轴转速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；铣床和加工中心主轴转速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移动速度由过去的10～20m/min提高到48m/min，60m/mni，80m/min，120m/min；在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度，由过去一般机床的0.5G（重力加速度）提高到1.5～2G，最高可达15G；直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采用内装式主轴电机。
1.2高精度化
任何工艺设计和制作都需要高度的精确化，这样才能保证其质量，数控机床更是如此。通常情况下，我们将机床的精确度定位在0.008左右，但是一般的机床定位都是在0.01~0.02mm，根本达不到这个数值，原因有二：第一，就是人员自身的操作不符合标准，从而导致精确度不够精确。第二，就是机械本身设备不符合相应的规范要求。亚微米级机床达到0.0005mm左右；纳米级机床达到0.005～0.01um；最小分辨率为1nm（0.000001mm）。数控机床的出现，大大提高了机床运作的效率和质量。
1.3复合加工
新结构机床大量出现如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并联绞链机床等，采用特殊机械结构，数控的特殊运算方式，特殊编程要求。
1.4数控机床的开放性和联网管理
数控机床的开放性和联网管理已是使用数控机床的基本要求，它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段，而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此，计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、并行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来，这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。
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2、机电一体化技术的发展现状
2.1国外机电一体化发展现状
机电一体化占据主导地位是制造产业发展的必然趋势，而制造产业是整个科学技术和国家经济发展的基础工业，因而机电一体化在当前激烈的国际政治、军事、经济竞争中有举足轻重的作用，受到各工业国家的极大重视，并给予资金支持和必要的政策优惠。就国外而言，机电一体化的发展大致经历了三个阶段的发展历程。第一，在1959年以前，这个时期电子技术的发展大大推动了机电一体化的进程与发展。很多制造产业不断的将电子技术运用于其中，从而创造了良好的发展环境。第二，随着各种新技术的大量涌现，机电一体化技术也在不断的向前发展，并结合其原有的技术，不断开始创新，新产品不断的涌现于市场。第三，也是机电一体化备受关注的时期，各国都开始探索机电一体化的工艺流程与产品技术。
2.2国内机电一体化发展现状
就中国而言，我国最早关注机电一体化的研究与使用，是在1989年。国务院成立了机电一体化领导小组，制定了各种有关机电一体化的发展规划文件。在2010年，由于受到各个方面的影响，我国不断的引进新的技术和工艺。在结合本国实际情况的时候，不断的摒弃那些不好的技术措施，在一些大的学校和大的企业进行实践研究。但由于各种原因的影响，我国在机电一体化进程之中，相对于国外而言，还是比较落后的。为此，我们必须加强其进一步的研究与发展，以此来促进经济的发展。
3、机电一体化的发展方向与应用技术
3.1机电一体化的发展方向
（1）网络化。计算机技术的飞速发展，给世界经济带来了革命性的变革，各种网络将全球的各种信息拉到了同一个供世界分享的平台，经济的飞速发展以及技术的竞争也变得短兵相接，而作为网络远程控制的终端设备，实际就是机电一体化产品。机电一体化产品通过网络的控制更深入到了工业生产和平民生活的各个方面，目前正在探索的物联网就是例证。因此，机电一体化技术的网络化发展必将是未来发展的重要方向。
（2）环保化。低碳环保是时下世界范围内关注的话题，也是有利于世界经济可持续发展的大事，世界各国对此在各个方面都倾注了大量的人力和财力，节约能源，降低能耗，减少污染，已是各行各业生存竞争甚至发展壮大的的硬性支撑。所以，机电一体化技术也不例外，其产品的开发和应用符合绿色环保的要求，才会有良性发展的巨大空间和市场动力。（3）模块化。模块化是指研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元。由于机电一体化涉及的应用领域十分广泛，产品繁多，各种功能单元的组合又能创造出全新功能的机电一体化产品，这就给研发生产各种功能模块提供了广阔的市场空间，也会极大地推动电气产品的标准化、系列化发展，因此，模块化发展方向不论是对生产标准机电一体化单元的企业还是完整产品的企业，都将是其获得良性发展的最好路径。（4）智能化。所谓的智能化，是指在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，而不是简单控制的一种高层次控制模型。智能化是21世纪各种科学技术发展的一个重要特征，机器人与数控机床的智能化就是机电一体化技术智能化趋势的重要体现。
3.2机电一体化的发展应用技术
（1）智能化控制技术（IC）由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢——连铸——轧钢综合调度系统、冷连轧等。
（2）交流传动技术传动技术在钢铁工业中起着至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
4、结语
综上所述，机电一体化技术的产生和发展是社会生产力发展到一定阶段的必然产物，是历史的选择。我们必须正视它对一个国家乃至世界经济构成的重大影响，利用好我们的后发优势，有所为有所不为，突出重点，兼顾左右，快速缩短与发达国家的差距，并争取后来居上，创新发展我国机电一体化产业。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社，2014.
[2]章浩.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2016.
[3]陈晟.论我国机电一体化技术现状及发展走向[J].科技资讯，2018.
论文作者:梁海冰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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