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(shì)

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(shì)摘要：隨著信息化技術(shù)飛速發(fā)展，智能化、自動(dòng)化融入制造業(yè)中，讓傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)生了根本性的變革。讓機(jī)械制造行業(yè)工作和生產(chǎn)效率逐步提升，向著綠色生態(tài)化方向發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，一方面，提高了工程的效率及企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力;另一方面，也需要工作人員能夠掌握更高的技術(shù)，用智能和一體化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工作業(yè)，本文從機(jī)械制造智能化技術(shù)與機(jī)電一體化結(jié)合入手進(jìn)行分析，希望機(jī)電一體化技術(shù)能夠確保更高效地施工，并且還能夠安全正常地運(yùn)行。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng);機(jī)械工程;實(shí)際應(yīng)用1機(jī)電一體化的應(yīng)用意義（1）實(shí)現(xiàn)高水平監(jiān)控。在該系統(tǒng)中，電子監(jiān)控技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行多方面的監(jiān)控。在監(jiān)控中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定或者出現(xiàn)其他事故，則會(huì)自主進(jìn)行報(bào)警。例如設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題，監(jiān)控裝置可以迅速做出反應(yīng)并緊急報(bào)警，相關(guān)負(fù)責(zé)人員在接收到報(bào)警信息后可以立即對(duì)設(shè)備展開(kāi)相關(guān)的檢查工作。在提高工作效率的同時(shí)，最大限度上減少安全事故的發(fā)生，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。（2）提高機(jī)械生產(chǎn)效率。在使用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備時(shí)其資源消耗較高，而一體化系統(tǒng)具有低能耗的特點(diǎn)，使得資源得到最大化的利用。在具體的使用中，對(duì)一體化系統(tǒng)的利用可以充分發(fā)揮其技術(shù)特點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，并減少資源的浪費(fèi)。（3）提升作業(yè)精度。與人工操作相比，運(yùn)用一體化系統(tǒng)可以進(jìn)一步提升作業(yè)的精度，降低勞動(dòng)力成本，克服傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的缺點(diǎn)，使得生產(chǎn)效率得到有效的保證。機(jī)械設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)行時(shí)，一方面可以解放勞動(dòng)力;另一方面使得作業(yè)精度大大提高，有利于提高整體的作業(yè)水平。2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用分析2.1數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)我國(guó)在機(jī)械加工過(guò)程中開(kāi)始應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，最早是在數(shù)控加工技術(shù)中，使我國(guó)的機(jī)械制造水平有了很大的提升，在促進(jìn)我國(guó)工業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展方面發(fā)揮了積極作用。在實(shí)際操作中，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)后，數(shù)控制造不僅提高了機(jī)械加工精度，機(jī)械生產(chǎn)效率也大幅提高，加工精度體現(xiàn)了這一階段應(yīng)用機(jī)電一體化的主要價(jià)值，從此之后，在智能控制系統(tǒng)方面，制造商的要求越來(lái)越嚴(yán)格?，F(xiàn)階段，為滿足社會(huì)生產(chǎn)需求，CPU和總線設(shè)計(jì)模式廣泛應(yīng)用在智能控制系統(tǒng)中，通過(guò)使用在線診斷技術(shù)和智能控制技術(shù)，三維仿真效果得以實(shí)現(xiàn)，繼而全面地模擬整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程，達(dá)到提高數(shù)控機(jī)床操作效率和質(zhì)量的目的，為生產(chǎn)提供正確的參考數(shù)據(jù)。2.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)顧名思義，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是利用虛擬技術(shù)生成現(xiàn)實(shí)環(huán)境，運(yùn)用圖片識(shí)別、計(jì)算機(jī)圖形、圖像處理和傳感器等先進(jìn)科技構(gòu)建一個(gè)類似現(xiàn)實(shí)的虛擬的環(huán)境。而機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的發(fā)展，使這一技術(shù)在將來(lái)也一定會(huì)運(yùn)用在機(jī)械工程的使用當(dāng)中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在機(jī)械工程的研發(fā)過(guò)程中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)機(jī)械工程可能使用的環(huán)境進(jìn)行模擬，使機(jī)械工程在模型、使用性能和操作可行度方面都提前獲得了使用經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，還可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過(guò)程中可能遭遇的突發(fā)狀況和出現(xiàn)的極端天氣情況進(jìn)行模擬，一方面，考察機(jī)械工程的承壓能力;另一方面，可以使機(jī)械工程的操作人員在演習(xí)中提高實(shí)戰(zhàn)能力，增加應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的經(jīng)驗(yàn)，繼而從機(jī)械和人員對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全作出雙重保障，真正意義上提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性，保障生產(chǎn)正常運(yùn)行的同時(shí)也從真正意義上確保機(jī)械操作人員的生命安全。2.3傳感器技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域傳感器技術(shù)主要應(yīng)用在準(zhǔn)備工作檢查和加工過(guò)程監(jiān)測(cè)兩方面。從準(zhǔn)備工作檢查方面看，依據(jù)加工現(xiàn)場(chǎng)各類生產(chǎn)加工設(shè)備，如設(shè)備類型和材質(zhì)、刀具、夾具等擺放位置和固定程度，配置組合各種傳感器裝置，對(duì)作業(yè)環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至機(jī)電一體化系統(tǒng)中，確定各種測(cè)量數(shù)值與設(shè)計(jì)加工作業(yè)參數(shù)保持一致后，下達(dá)控制指令，開(kāi)展作業(yè)。從加工過(guò)程監(jiān)測(cè)方面看，傳感器的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象為切削工件的位移、轉(zhuǎn)速、偏移及設(shè)備的溫度、速率等物理參數(shù)，目的是替代人工檢查、監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題并預(yù)警，由系統(tǒng)下達(dá)指令，并采取有效預(yù)防措施和處理方法，提升機(jī)械加工準(zhǔn)確性和有效性。例如，安裝傳感器裝置對(duì)工件平滑度、加工溫度、刀具切削角度和速度、尺寸加工精度等進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)不符合預(yù)期參數(shù)時(shí)，及時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行原則對(duì)加工精度不足的問(wèn)題設(shè)備下發(fā)控制指令，立即中斷作業(yè)，檢查問(wèn)題和分析產(chǎn)生的原因，最終基于問(wèn)題成因調(diào)整設(shè)備運(yùn)行模式和參數(shù)。這種將傳感器技術(shù)與遙控設(shè)備相互結(jié)合的措施，不僅能提高機(jī)械加工整體效率和質(zhì)量，還能提升機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行水平。2.4智能機(jī)器人隨著科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展規(guī)模也進(jìn)入了前所未有的階段，智能機(jī)器人是該技術(shù)的最高體現(xiàn)，極大地改善了當(dāng)代人民群眾的生產(chǎn)與生活。智能機(jī)器人涉及的知識(shí)領(lǐng)域非常寬，不僅涵蓋了智能控制技術(shù)、信息技術(shù)，同時(shí)還包括仿生學(xué)、電子技術(shù)等多項(xiàng)內(nèi)容，我國(guó)目前對(duì)智能機(jī)器人的研究還在持續(xù)進(jìn)行當(dāng)中，已經(jīng)成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的首要目標(biāo)。在智能制造中的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，智能機(jī)器人不但可以對(duì)人類思維模式進(jìn)行模仿與運(yùn)用，從而更準(zhǔn)確快速地完成相關(guān)生產(chǎn)和操作指令，同時(shí)還能規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)流程，提高各項(xiàng)生產(chǎn)的精度與質(zhì)量，有效減輕工作人員的工作壓力。3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用發(fā)展3.1綠色化在對(duì)我國(guó)當(dāng)前這一時(shí)期社會(huì)發(fā)展的具體情況進(jìn)行充分考慮后，需要我們更加重視以及關(guān)注綠色環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)發(fā)展所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)就是怎樣讓自然環(huán)境和人之間協(xié)調(diào)發(fā)展。面對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)該讓各個(gè)國(guó)家之間對(duì)具體狀況進(jìn)行緊密聯(lián)系，將資源的應(yīng)用以及配置等工作做到更好。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行依靠，加快整個(gè)社會(huì)的發(fā)展速度，并且為了將給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的各種污染壓力減小或者是更好的規(guī)避，就需要對(duì)更多綠色環(huán)保的材料以及技術(shù)進(jìn)行不斷引入，以此來(lái)向綠色化的方向發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)。3.2網(wǎng)絡(luò)化智能化、一體化的發(fā)展必定離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)化的支持，尤其是當(dāng)前我國(guó)各個(gè)行業(yè)都已經(jīng)充分利用了網(wǎng)絡(luò)化的便利性，所以，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的時(shí)候更加需要網(wǎng)絡(luò)的支持。一方面，網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用能夠幫助機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，?gòu)建一個(gè)快速便捷的互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作流程。另一方面，機(jī)電一體化的發(fā)展離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)智能化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)化的輸送口，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的自動(dòng)化、智能化的發(fā)展，相關(guān)的工作人員還需要不斷加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)合發(fā)展，從而更好地服務(wù)于機(jī)械工程，簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟，減少人工成本，不斷提高機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)技術(shù)不斷更新，保證數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)化更加智能。3.3智能化、可持續(xù)化發(fā)展機(jī)電一體技術(shù)的提高，也代表著其可持續(xù)化發(fā)展的可能性的提高，機(jī)電一體化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化及社會(huì)的推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化，為機(jī)械工程提供更好的服務(wù)，也必定需要為人們創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)化發(fā)展的前景。尤其是當(dāng)前環(huán)境已經(jīng)被傳統(tǒng)的機(jī)械工程所污染，我們更加期待當(dāng)前的機(jī)械工程和機(jī)電一體化能夠在可持續(xù)性發(fā)展的理念下去發(fā)展，為機(jī)械工程提供更多便利，讓人們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展有更準(zhǔn)確更好的判斷和預(yù)期。4結(jié)束語(yǔ)總之，機(jī)械工程中應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)后，發(fā)展更順利、高效，所以相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大對(duì)其的研究，充