機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用探討

機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用探討摘要：科技快速發(fā)展，促進(jìn)機(jī)械工程更好發(fā)展，在機(jī)械行業(yè)中，開始面臨學(xué)科滲透和技術(shù)交叉的狀況。機(jī)電一體化在各個行業(yè)中普及和使用，得到了廣泛好評。機(jī)電一體化不僅是通信技術(shù)和信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，也是微電子技術(shù)和機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。因此，機(jī)電一體化具有廣泛的應(yīng)用范圍和多學(xué)科的特點(diǎn)，是一種技術(shù)性高的機(jī)械技術(shù)。在機(jī)械工程中，把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用進(jìn)來，能夠在該技術(shù)的作用下促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的更好發(fā)展。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；機(jī)械工程；應(yīng)用1機(jī)電一體化的核心工程技術(shù)1.1機(jī)械本體工程技術(shù)當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的制造原材料多數(shù)是鋼鐵，機(jī)械工程技術(shù)的研究方向總體上可歸結(jié)為優(yōu)化設(shè)備的機(jī)械性能、實現(xiàn)設(shè)備的輕量化以及提高設(shè)備精度等幾個方向，實現(xiàn)設(shè)備的輕量化一般是分為兩條路：一是優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)；二是使用更加輕量的金屬材料和非金屬復(fù)合材料，當(dāng)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的體積、重量得以降低，就可以實現(xiàn)了驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而使得響應(yīng)速度、控制精度、能量損耗等方面得到進(jìn)步升級。1.2傳感工程技術(shù)傳感工程技術(shù)的研究與實現(xiàn)目標(biāo)是提高傳感器的可靠度、更高的靈敏度以及更優(yōu)的精準(zhǔn)度，其中，防干擾探索研究是提高傳感器可靠度的核心，當(dāng)前，為了有效的降低干擾，使用光纖電纜傳感器已經(jīng)成為了發(fā)展趨勢。1.3信息處理工程技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)就是實現(xiàn)了機(jī)械工程技術(shù)與信息處理技術(shù)的融合，當(dāng)傳感器實時獲取數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中后，需要信息處理設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、處理，并發(fā)出相應(yīng)的指令控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，因此，對信息處理設(shè)備的可靠性、精準(zhǔn)度的要求是比較高的，包括模擬信號與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備、信息分時處理的輸入與輸出設(shè)備，既要保證處理設(shè)備的可靠性，也要兼顧設(shè)備的處理速度、放干擾以及標(biāo)準(zhǔn)化問題。1.4驅(qū)動工程技術(shù)當(dāng)前，機(jī)械工程設(shè)備最為常見的動力來源是電動機(jī)，但電動機(jī)在響應(yīng)速度的快速性、工作效率等方面還存在一些問題，為有效的解決該些問題，驅(qū)動工程技術(shù)正在研究裝有內(nèi)部編碼器的電動機(jī)以及更加新進(jìn)的驅(qū)動單元。1.5接口工程技術(shù)機(jī)械設(shè)備與計算機(jī)之間要想實現(xiàn)無差別的通信，必須借助接口工程技術(shù)，其必須將傳感器獲得數(shù)據(jù)格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的轉(zhuǎn)換，一方面能夠推動機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，便于設(shè)備的維修和信息共享；另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)程序的簡單化設(shè)計。現(xiàn)階段的接口工程技術(shù)正在致力于接口設(shè)備的低成本化、運(yùn)行速度高、接口通用化的研究，使得接口設(shè)備趨向大容量、小型化以及標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。1.6軟件工程技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)的推動是要求硬件與軟件共同進(jìn)步發(fā)展的，為了更好的實現(xiàn)軟件的通用性，減少研發(fā)成本，且更好便于機(jī)械設(shè)備的維修，軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)化是必要的，其中包含程序表轉(zhuǎn)化、程序模塊化、軟件程序固化，這均是軟件工程要實現(xiàn)的內(nèi)容。2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用2.1機(jī)械包裝對于機(jī)械包裝而言，大多數(shù)企業(yè)仍然以凸輪構(gòu)造或者而控制連桿的方式進(jìn)行設(shè)計，然而，這種傳統(tǒng)構(gòu)造具有單一性，對于控制電路和連桿結(jié)構(gòu)具有局限性，也會導(dǎo)致機(jī)械包裝的過程變得復(fù)雜困難，且會增添后續(xù)維修機(jī)械和調(diào)試機(jī)械的難度。相比之下，采用機(jī)電一體化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械包裝技術(shù)，可以縮小傳動部件的體積，還可以縮減機(jī)械能耗。對機(jī)電一體化中的檢測與傳感技術(shù)進(jìn)行綜合性利用，有助于零件總體結(jié)構(gòu)精密性的提升，保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。2.2信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)可以對設(shè)備的信息進(jìn)行輸入、輸出、識別和存儲等功能，借助計算機(jī)設(shè)備完成上述操作，因此計算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)密不可分，機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能化發(fā)展更要借助信息處理技術(shù)完成信息的處理，從而對設(shè)備進(jìn)行控制。2.3自動控制技術(shù)機(jī)電一體化系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是可以對控制系統(tǒng)的運(yùn)行功能進(jìn)行檢測與處理?？刂葡到y(tǒng)關(guān)系到系統(tǒng)本身的結(jié)果運(yùn)行，要采取相應(yīng)的控制技術(shù)，完成對設(shè)備的檢測與管理，控制系統(tǒng)的特點(diǎn)就是將現(xiàn)有的機(jī)械技術(shù)與電子信息技術(shù)相結(jié)合，并利用系統(tǒng)功能的方式讓整個系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)。2.4機(jī)床改造當(dāng)前，大多數(shù)企業(yè)將數(shù)控機(jī)床作為主要生產(chǎn)的機(jī)床種類，對于數(shù)控機(jī)床本身而言，要具備嚴(yán)格的機(jī)床運(yùn)行要求，從而保證刀具運(yùn)動軌跡的準(zhǔn)確性。但是在一些特殊情況下，機(jī)床加工容易出現(xiàn)偏差，如果不能對這些偏差進(jìn)行妥善處理，則會出現(xiàn)更大的失誤導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題。因此，針對偏差要進(jìn)行妥善限定，不要超出最大的偏差區(qū)間。企業(yè)要適當(dāng)引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)手段，如利用伺服控制系統(tǒng)，對機(jī)床的精密度進(jìn)行改造控制，伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用，更有利于產(chǎn)品的日常維修，簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮短排除故障的時間，提高運(yùn)行效率。如果要對現(xiàn)有的機(jī)床總體構(gòu)造進(jìn)行調(diào)整，只需要引入特定的一體化技術(shù)即可進(jìn)行解決。目前，數(shù)控機(jī)床擁有獨(dú)立的數(shù)控運(yùn)行特點(diǎn)，企業(yè)如果能夠加以重視和改進(jìn)，可以推動現(xiàn)存機(jī)床的快速發(fā)展。2.5生產(chǎn)檢測與操作系統(tǒng)借助機(jī)電一體化系統(tǒng)，建立一個可以實現(xiàn)生產(chǎn)和管理自動化和信息化的檢測系統(tǒng)。為了可以實現(xiàn)油田設(shè)備中，對生產(chǎn)的實時檢測與智能化操作，需要借助機(jī)電一體化技術(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行自動化開發(fā)，一旦檢測到異常情況，如液位越限、壓力過高或過低等情況，可以實現(xiàn)自動保護(hù)與調(diào)整的功能，同時還可以在總監(jiān)控室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的命令下發(fā)，讀取生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)資料，這種方式大大減少了人工成本與工作強(qiáng)度。該系統(tǒng)借助機(jī)電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，對巡檢管理和生產(chǎn)安全監(jiān)視進(jìn)行智能操作，同時還可以實現(xiàn)報警管理、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理、安全管理等多項功能。特別是油田設(shè)備的保護(hù)和控制，更要加以重視，針對油田設(shè)備中的每一個器件工作情況，都要進(jìn)行有針對性的保護(hù)。借助報警管理設(shè)備，當(dāng)油田設(shè)備的有幾組發(fā)生故障或者發(fā)生意外情況，立即做出報警操作，當(dāng)發(fā)生事故后，可以自動或手動實現(xiàn)停車功能，機(jī)電一體化的應(yīng)用能夠大大提高油田設(shè)備的工作效率。2.6監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢眾多，主要體現(xiàn)在具有良好的安全控制功能和修復(fù)功能，所以在監(jiān)控系統(tǒng)中，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了應(yīng)用。在機(jī)械工程中的液壓系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)中，都能夠體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)對機(jī)械工程的全方位監(jiān)控。在機(jī)械工程中，利用監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的各種故障進(jìn)行自動檢查，為維修人員提供方便，減少工作強(qiáng)度。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械工程領(lǐng)域中，不僅可以改變維修人員的工作形式，還可以提升機(jī)械工程的整體運(yùn)行效率。在監(jiān)控系統(tǒng)中的報警設(shè)備，可以幫助工作人員對系統(tǒng)故障進(jìn)行及時處理，避免機(jī)械功能因維修不及時而造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。3結(jié)語綜上所述，機(jī)械工程中應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)后，發(fā)展更健康、順利、高效，所以相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大對其的研究，充分利用其優(yōu)勢，更深地挖掘其智能化、自動化的優(yōu)勢，提高機(jī)械工程的效率和質(zhì)量，提升企業(yè)的核心競爭力。參考文獻(xiàn)[1]祁明勝，張冬梅.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].造紙裝備及材料，2020，49（05）：33-34+37.[2]張文潔.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)