机电一体化专业介绍_机电一体化技术的应用研究

时间：2019-06-01 03:29:27　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：在对机电一体化技术在机械制造行业、自动控制以及传感检测中的应用进行详细论述的基础上，就机电一体化技术的发展趋势进行论述。　　关键词：机电一体化；应用；发展趋势
　　中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1673-9671-(2012)042-0113-01
　　20世纪60年代以来，随着计算机技术、电子技术以及微电子、信息技术的飞速发展，传统的机械制造技术得到了迅速的发展，逐步形成了一门新的技术——机电一体化技术。机电一体化技术是将机械制造技术电子技术相结合，将两者作为发展的主体，在多门学科之间形成相互渗透与结合，并逐步获得完胜，形成一门新兴的边缘性学科。尤其是伴随着光学技术、接口技术以及自动控制技术的发展，机电一体化技术得到了最大程度的
　　发展。
　　1机电一体化技术的应用
　　1.1机电一体化技术在机械制造行业中的应用
　　机械制造行业作为一种传统的制造业，在产业发展的过程中发挥着基础性的作用。而企业生产出的机械产品要想在市场竞争中获得应有的竞争力，就必须采用机电一体化技术，实现机械产品的智能化、信息化、模块化、网络化和绿色化。在发展的过程中必须得到机电一体化技术的有效支撑。尤其是随着生物科学技术、纳米技术以及信息技术的进一步发展，使得机械制造行业开始走向精密化、绿色化和智能化的发展道路。机电一体化技术的核心部件是微处理器，该设备将数据通讯、微型计算机以及仪表等联合控制起来，提高了机械制造产品的加工精度，提高了产品的质量，给产品可靠性的提高创造了条件。
　　例如，机电一体化技术在数控机床中的广泛引用，使得数控机床经过三十多年的发展，其结构操控、功能以及控制精度等方面都有明显的提高。例如：在总线布置方式、模块化控制、结构的紧凑型设计等方面有明显的提升。数控机床中，通过采用多个CPU、多条控制总线的开放性设计方式，使得硬件的体系结构以及各种功能性模块更加具有层次性和相互兼容性，极大的提高了用户的使用效益，提高了机床的智能化程度。同时，在加工过程中的动态仿真方面，由于可以通过引入在线诊断、模糊控制等多种智能控制策略，对机床的可操作性起到了极大的提升作用。机床中大容量的存储器以及模块化设计的软件有效的丰富了数控功能和程序，能够实现多过程、多程序的控制机制。同时，机床控制系统中的多级网络可以实现系统加工复杂工件的能力。
　　1.2机电一体化技术在自动控制过程中的应用
　　自动控制技术在现代机械以及现代机械制造过程中随处可见。在进行机械零部件的加工过程中，传统的人工加工方法存在着工作效率低、合格率低、加工质量不高等问题。而在采用自动控制技术之后，零件加工过程中的零件装夹、对刀以及走刀等多项操作都不需要工人来参与，工人只需要在控制面板输入程序即可实现零部件的加工。在程序输入的过程中，只需要根据加工工艺需要，利用程序来设置好对应的操作流程即可实现对数控机床设备的控制，使之能够自动完成零件的加工过程。而对于加工过程中需要的对各种数据的监控，利用信息反馈技术就能够实现对加工过程中产生的各种数据的实时监控，使得工人不需要测量就能够获得加工中零件的加工状态。同时，在零部件的加工过程中，由于整个加工过程实现了自动化的操作，产品从开始加工直到成型等，不需要任何的人员参与进来，只需要在开始进行对应的设置即可实现控制。这种机电控制技术有效的避免了人为因素的干扰，杜绝了由于人为因素而导致的加工不准确性，大大的提高了产品加工的效率和质量，有效的控制了人力资源的成本。
　　1.3机电一体化技术在传感检测技术中的应用
　　在进行产品的加工过程中，经常需要对产品的尺寸规格进行检测，尤其是在进行高精密的机械零部件加工时，对产品的检测是一个不可或缺的过程。在传统的零部件检测过程中，一般都是采用人工的方式进行测量，这种方式不但费力，同时还会由于检测质量不高而导致检测方法的推广问题。尤其是当前大规模生产的问题，导致生产速度跟不上对应的要求和规模。而随着机电一体化技术的不断发展，其在传感技术中得到了迅速的发展，其在产品的检测过程中得到了广泛的应用。
　　所谓的传感技术，就是利用红外线进行产品，将产品内部的缺陷以及外部的尺寸问题进行检测，其检测的范围、速度和质量都得到了迅速的提高。尤其是随着现代生产流程的自动控制和自动调节，传感技术是实现自动控制与自动调节的根本。在一定程度上来讲，传感器的检测功能越强，其检测速度也就越快。尤其是一些在生产过程中需要进行淬火等热处理加工的机械制造中，由于加工环境较为恶劣，因此其对传感器检测工作提出了更高的要求，这给精确、快速的获取产品信息，把好质量关提供了一个较好的保障。
　　2机电一体化技术的发展趋势
　　2.1微型化
　　随着机电技术的不断发展，机电一体化技术朝着微型化方面的发展显得更加的明显。尤其是随着精密加工技术的发展以及精密加工的基本要求，通过机电技术来发展微、精加工成为了一个有效的手段。自从美国斯坦福大学1986年研制成功了第一个医用微型探针，美国加州大学1988年研制出了第一台微型电机，国内外在微电子、工艺及微观理论等方面的研究和发展得到了快速的发展，开发出了各种微型电子器件和微型控制系统。例如，各种类型的微型传感器（压电、微加速以及微触觉传感器等），诸如微型齿轮、微型机器人等各种微型构件、系统等。
　　2.2人性化
　　未来的机电产品和设备更加的注重人机工程学，要求其能够与人建立起良好的操控兼容性。这是由机电设备产品额的最终服务目的所决定的——起最终都是给人提供服务。这时，人们就会考虑到如何给机电设备产品赋予诸如职能、情感，甚至是“人性”等。同时，还会对造型、色彩等各个方面进行协调，使得人们在使用这些产品的过程中不仅能够实现自己的目的，同时还将带来艺术般的享受，最终实现人机一体化。
　　2.3光机电一体化
　　随着光学技术的不但发展，其已经渗透到了各个学科和专业领域当中，成为了一个专业的学科，并逐步的发展成为了一个产业。从当前光学技术的发展现状来看，光机电一体化技术的应用热点主要在这样几个方面：其一，利用激光的高单色性，对零件和产品进行高精密的测量，极大的提高了零件的检测精度和量程；其二，利用激光的高方向性，实现远距离指令的传输，达到远距离的激光通信、激光测距、激光导航以及遥控等；其三，利用激光的高亮度性和能量密度高的特点，将之用来对各种材料和产品进行高精度的加工；其四，利用激光的相干性，其在全息摄像、激光印刷和光学计算机的研制等方面得到广泛的应用。同时，还可以利用激光的准直来实现对机械零部件的垂直度进行检测、远距离测距、光纤探测器的研制等。
　　伴随着机电一体化技术的不断发展，各种不同的产品逐步的实现了机电一体化，在提高产品质量的同时也提高了产品的生产质量，加快了科技成果向产品的转化效率。同时，机电一体化技术也逐步的向着控制系统模块化、绿色化等方向发展，正改变着整个制造业的发展。
　　
　　
　　
　　
　　参考文献
　　[1]陈菊华.浅析机电一体化技术及其应用[J].中国科技信息,2008,13:132-133.
　　[2]叶立永,卢方.机电一体化技术的应用[J].中国新技术新产品,2010,16:127.
　　[3]孙素闪,李云涛,徐士峰.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技致富向导,2011,30:219.

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