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机电一体化的特点及发展趋势

机电一体化的特点及发展趋势 摘要：现代科学技术的不断发展，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，导致了工程领域的技术革命与改造，在机械工程领域，极大地推动了不同学科的交叉与渗透。 关键词：机电一体化技术产品制造技术发展趋势 1.机电一体化的基本概念 根据系统功能目标和优化组织目标。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展。 由此而产生的功能系统 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 机电一体化是从系统的观点出发，合理配置与布局各功能单元，还将被赋予新的内容。 并使整个系统最优化的系统工程技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称，是综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值。 具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，还能赋予许多新的功能。 其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，但是发展到机电一体化后。 “机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面，其主要功能依然是代替和放大的体力，机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑，这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。 因此，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。 2.机电一体化的优越性 (1)显著提高设备的使用安全性。 在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，使用安全性和可靠性提高，机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。 避免和减少人身和设备事故。 能自动采取保护措施。 (2)保证最佳的工作质量和产品的合格率。 通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响。 生产能力和工作质量提高，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，使得生产能力大大提高。 机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，同时。 生产效率比普通机床提高5～6倍。 (3)机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示。 使得操作大大简化并且方便、简单，操作按钮和手柄数量显著减少。 机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，使用性能改善。 系统可重复实现全部动作，高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序。 实现自动最优化操作。 (4)机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能。 使其应用范围大为扩大，具有复合技术和复合功能，例如。 满足用户需求的应变能力较强，能应用于不同的场合和不同领域，。 机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的'测量、显示和故障自动诊断等功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。 具有复合功能并且适用面广。 (5)机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施。 这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。 即可按指定的预定程序进行自动工作，使工作恢复正常，对于具有存储功能的机电一体化产品，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，然后根据不同的工作对象。 调整和维护方便，机电一体化产品在安装调试时。 只需给定一个代码信号输入，可以事先存入若干套不同的执行程序，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。 3.机电一体化产品的构成及特点 (1)机械系统。 这部分是实现产品功能的基础，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求，机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。 因此对机械结构提出了更高的要求。 (2)动力系统。 驱动执行机构工作以完成预定的主功能，机电一体化产品以电能利用为主。