机电一体化技术在机械工程中的应用分析

机电一体化技术在机械工程中的应用分析

孙成丽

山东天齐置业集团股份有限公司  山东省 淄博市255000

摘要：受我国社会高速发展的影响，经济水平不断提升，带动了我国科学技术水平的进步。现阶段，被广泛应用到各个行业领域。随着机电一体化技术在机械工程中的逐渐应用与发展，促进了机械产品的更新换代，使机械产品的设计更加人性化、功能增强、应用广泛，极大地提高了机械生产的安全性与可靠性。首先系统阐述了机电一体化技术的基本组成、设计原理及基本控制方法，研究结果以期为提升机电一体化技术的广泛应用提供理论参考。

关键词：机电一体化；工程技术；应用

引言

我国现代工业起步较晚，因而至20世纪末，我国相关工业研究人员才着手探究机电一体化工程技术在我国生产领域的可行策略。近年来我国科技水平以及生产自动化水平得到了突飞猛进式的发展，然而在全球经济一体化的市场环境下，我国机电一体化工程领域面临着严峻的挑战。随着现代信息高速公路的建造，机电一体化工程概念也逐渐深入人心，计算机技术、物联网技术促使机电一体化工程在各个领域得到了“繁荣”发展，现代机电一体化工程技术，是机械技术与微电子技术紧密连接的一门技术，他不仅使冰冷的生产机械具备了“人性化”“自动化”，也使得产品质量和工艺流程得到了科学、合理的保障。

1机电一体化技术的特点

在对机电一体化技术进行分析前，首先需要对自动化控制技术进行充分探讨。目前，许多机械生产设备都安装了自动化控制系统，该类工业机械生产设备具有可编程逻辑控制器，相关生产人员可以采用控制器，从而向机械设备发出具体指令，使机械设备有效实现标准化、批量化以及自动化运行。传统的工业化生产技术，可以采取此控制系统来有效实现自动化生产，但此控制技术无法使现代工业机械生产需求得到满足。在现代工业机械运行过程中，当人工干预相对较多时，生产效率也会有所降低，进而升高了生产成本，并可能会有人工生产差异性问题产生。在现代工业机械生产过程中，需要采用控制系统使机械设备实现标准化、批量化以及自动化的生产，从而使人工干预得到减少。为了使此目标得到实现，需要有效结合计算机和机械设备，在计算机当中加强工业机械生产控制。计算机可以通过可控制系统操控各台机械，使可控制系统有效下达相关生产指令。通过将计算机与机械自动化技术有效结合，可以得到相应的机电一体化技术，使生产期间的人工干预得到减少，使机械设备生产能够实现远程和全程操控。

2机电一体化技术在机械工程中的具体应用路径

2.1在机床改造中的运用

数控机床是当前机械工程领域的核心设备，数控机床的精度更高，并具有超强的可控性。但是在其实际应用过程中，为了最大限度提高数控机床的精度，对工作台与机床刀具进行精准控制，将其控制在允许的误差范围内，但在一定程度上限制了机床的生产效率。随着机电一体化技术的不断升级与优化，借助开环伺服系统对数控机床进行进一步升级改造。经过升级改造的数控机床，其操作更为简单，通过应用滚珠丝杠副，全面改善了机床在实际操作过程中可能出现的盲区问题。随着现代信息技术手段的不断进步，大幅提高了数控机床对数据的处理能力、整合能力以及处理效率。在数控机床的改造过程中充分考虑其改造成本，经济性得到了有效保障。

2.2监管机械

加强工程机械的运行监管能够有效确保现代工程机械的运行安全，采用机电一体化技术能够通过电子结合控制系统来形成整体监控的系统。通过远程监管的形式能够对工程机械的实际运行情况和状态进行更加全面的检测。通过这样的形式也能够及时发现工业生产中的故障情况，对相关故障进行处理的同时及时向操作人员发出警报，协助技术人员定位故障并对故障的成因进行分析，让故障能够快速地恢复正常运作的状态。全面监控能够降低设备的故障发生，降低资源消耗，降低维修的工作量和成本，从整体上提升工程机械的性能。

2.3数控技术

数控技术是机械生产制造的基础技术之一，目前，数控技术正在向高精度、高速化、智能化、高可靠性及高安全性方向发展，为了满足数控技术的发展需求，应不断提升数控机械的工作效率及切削精度。随着机电一体化技术的不断发展，在数控机床中逐渐取消了传统的传动机构，开始使用电子信息控制技术，随着技术的不断发展，数控加工技术精度已经达到纳米级（1-1.5μｍ），极大地提高了机械产品的生产性能。

2.4于人工智能领域的应用分析

人工智能从广泛意义上而言，是计算机科学的一个分支，随着现代社会高节奏式的发展，人工智能不仅仅在服务于单一的工业生产领域，并且在金融、医疗健康、重工业、服务行业等领域皆具有深厚的应用基础。因此，随着人工智能应用范围的不断扩大，现代许多精密加工行业对于此项技术的要求也作出了更进一步的提升，因而机电一体化工程技术在人工智能领域中的模式识别、智能机器人、专家系统等模块中皆能够起到重要的支撑和维护作用，不仅能够提升人工智能应用的平稳度，也能够将微电子技术引入人工智能的发展中，为其提供强大的技术支撑，并且能够支持其在复杂多变的作业环境下，进行科学合理的工作。与此同时，机电一体化工程技术于人工智能领域的应用中，能够联合计算机集成制造、辅助系统，共同打造一个现代化服务流程，使得应用系统中不仅有着核心的硬件支撑，更具备相应的软件，以适应人工智能领域的多元化要求，使得人工智能所生产、加工、制造、服务的对象能够更具有人性化特点，并且能够具备高效能作业水准，从而摒弃传统服务领域所积攒下来的体制弊端，更好地为我国现代人工智能服务领域创造出一个协调、绿色、开放、共享的发展氛围。

2.5机电一体化技术在自动化作业和半自动化作业中的应用

在工程机械领域当中，可以有效实现自动化以及半自动化作业，并使生产效率得到提升，从而使工作强度以及工作量得到减少。与此同时，在具体生产过程当中，人为影响因素逐渐减少，在生产期间不再将人员经验作为基础。相关企业在实际生产中，对挖掘机进行了有效应用，而且相关设备还具有半自动化和自动化作业功能。在此功能背景下，可以自动化控制挖掘机的运行轨迹。相关工作人员在应用控制板时，可以结合实际工程需要，设计挖掘机的运行轨迹，并对铲斗的运行形状进行设定。在挖掘机内部安装了微机操作系统，在此系统的实际运行过程中，可以向传感器发送信号。在实际发送过程当中，可以从多角度发送，从而更为灵活和自动地控制斗杆、铲刀以及动臂。在挖掘机施工过程中，可以显著提升操作效率和精度，而且在沟槽开挖、开口断面以及斜坡等环节当中，可以有效提升精确度。随着现代化市场经济时代的到来，制造业逐渐成为我国经济发展的支柱性产业。将机电一体化与机械工程进行深度融合，全面提高机械工程的智能化水平，在提高其生产质效的同时，能够有效实现对其生产精度的智能化控制，促进我国机械工程良性发展。机电一体化技术其本身具备较强的综合性特点，融合现代科学技术、网络技术和信息技术，不仅表现出超高的生态价值与经济价值，而且对社会发展具有重要的现实意义，是推进国机械工程未来将朝着智能化、高性能、环保化方向发展的核心力量。

参考文献

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[3]张健.机电一体化技术在现代工程机械中的发展研究[J].造纸装备及材料，2021，50（8）：104-105.