机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术的发展趋势

　　现代科学技术的不断发展, 极大地推动了不同学科的交叉与诊进, 推进了工程领域的技术革命与改造。特别是随着计算机技术、大规模集成电路制造技术的不断发展, 计算机日益小型化, 功能增强, 抗干扰能力提高, 而且价格日益便宜, 这就为计算机应用于工业生产创造了条件。机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术, 它是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性高新技术, 是机械技术与徽电子技术的有机结合的结果。机电一体化技术的应用, 给机械行业带来了显着的效益, 提高了生产率, 提高了产品的性能和质量。
　　一、机电一体化技术的主要包含内容一机械制造技术。机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应, 利用其它高、新技术来更新概念, 实现结构上、材料上、性能上的变更, 满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中, 经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术, 同时采用人工智能与专家系统等, 形成新一代的机械制造技术。
　　二计葬机与信息技术。其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
　　三系统技术。系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术, 从全局角度和系统目标出发, 将总体分解成相互关联的若干功能单元, 接口技术是系统技术中一个重要方面, 它是实现系统各部分有机连接的保证。
　　四自动拉制技术。其范围很广, 在控制理论指导下, 进行系统设计, 设计后的系统仿真, 现场调试, 控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
　　五传感检测技术。传感检测技术是系统的感受器官, 是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验, 它是机电一体化系统达到高水平的保证。
　　六伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装, 伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装与部件、对系统的动态性能、控制质和功能有决定性的影响二、我国机电一体化现状用信息化带动工业化是我国世纪的一项重大战略举措。信息化是由计算机与互联网生产工具的革命所引起的工业经济转向信息经济的社会经济过程。它包括信息技术的产业化、传统产业的信息化、荃础设施的信息化、生活方式的信息化等内容。我国在信息技术的开发领域和应用领域与发达国家都存在着巨大差距。美国信息技术产业年产值达到多亿美元, 而我国同期的产值不足美国的。我国软件产业的销售额占世界软件市场份额不到, 我国与西方国家相比计算机人均拥有盆相差巨大。这种差距制约着我国的机电一体化进程。但同时应看到我国从世纪年代已开始在这方面研究和应用。
　　国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“计划” 。
　　而且信息产业容易跨越, 具有后发成本优势。能够通过贸易、技术转让, 超越一些历史发展阶段, 直接学习和利用发达国家已有经验和技术, 享受后发优势。随着计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展莫定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和徽型计算机的迅猛发展, 为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
　　我国的机电一体化技术和产品正逐步壮大发展。
　　三、典型机电一体化产品的发展趋势一数控机床。目前我国是全世界机床拥有盆最多的国家近万台, 但数控机床只占约且大多数是普通数控发达国家数控机床占。近些年来数控机床为适应加工技术的发展, 在以下几个技术领域都有巨大进步。
　　高速化。由于高速加工技术普及, 机床普通提高了各方面的速度。车床主轴转速由《】一月仪犯提高到以力一以洲】扩面铣床和加工中心主轴转速由闷以刃 吕以刃曲提高到咖一的面以上快速移动速度由过去的一耐而提高到耐面, 印耐幽, 劝耐‘ , 叮面在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度, 由过去一般机床的重力加速度提高到, 最高可达份直线电机在机床上开始使用, 主轴上大采用内装式主轴电机。
　　高精度化。数控机床的定位精度已由一般的工提高到的左右亚徽米级机床达到以犯二左右纳米级机床达到加一最小分辨率为刀汉洲刃的数控系统和机床已间世。
　　复合加工, 断结构机床大出现。如轴面体复合加工机床, 轴联动加工各类异形零件。同时派生出各种新城的机床结构, 包括轴虚拟轴机床, 申并联绞链机床等, 采用特殊机械结构, 数控的特殊运算方式, 特殊编程要求。
　　使用各种高效特珠功能的刀其使数拉机床“ 知虎添其” 。如内冷转头由于使高压冷却液直接冷却转头切削刃和排除切屑, 在转深孔时大大提高效率。加工刚件切削速度能达仪旧耐面, 加工铝件能达犯耐面毅拉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、盛拟制造、并行工程等等各种新技术都在数控机床墓础上发展起来, 这必然成为世纪制造业发展的一个主要潮流。
　　二自动机与自动生产线。在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备,是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。这些自动机或生产线中广泛应用了现代电子技术与传感技术。如可编程序控制器, 变频调速器, 人机界面控制装置与光电控制系统等。我国的自动机与生产线产品的水平, 比多年前跃升了一大步, 其 技术水平已达到或超过发达国家上一世纪年代后期的水平。使用这些自动机和生产线的企业越来越多, 对维护和管理这些设备的相关人员的需求也越来越多。
　　四、机电一体化的发晨趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此, 机电一体化的主要发展方向如下。
　　一光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的,因此, 引进光学技术, 实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源动力系统和信息处理系统, 光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
　　二全息系统化—钾能化。今后的机电一体化产品“ 全息”特征越来越明显, 智能化水平越来越高。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, 以求得到更高的控制目标。
　　三技术产品—网络化。世纪卯年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到, 质量可靠, 很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾, 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
　　四徽型机电化—徽型化。泛指几何尺寸不超过。扩的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。目前, 利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术, 在实验室中已制造出亚徽米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“ 融合” , 机体、执行机构、传感器、等可集成在一起, 体积很小, 并组成一种自律元件。这种徽型机械学是机电一体化的重要发展方向。
　　五自律分取系统化—柔性化。未来的机电一体化产品, 控制和执行系统有足够的“ 冗余度” , 有较强的“ 柔性” , 能较好地应付突发事件, 被设计成“ 自律分配系统” 。
　　在自律分配系统中, 各个子系统是相互独立工作的, 子系统为总系统服务, 同时其有本身的“ 自律性” , 可根据不同的环境条件作出不同反应。
　　六设计产品—绿色化。工业的发展给人们生活带来了巨大变化。一方面, 物质丰富, 生活舒适另一方面,资源减少, 生态环境受到严重污染。于是, 人们呼吁保护环境资源, 回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前途。
　　五、结语综上所述, 机电一体化的出现不是孤立的, 它是许多科学技术发展的结晶, 是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。并且随着科学技术的发展, 各种技术相互融合的趋势将越来越明显, 机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

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