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【摘 要】所谓机电一体化,是指将微电子技术引入到机械的主功能、信息功能以及控制功能上,同时,采用相应的软件将机械装置和电子装置结合起来,共同构成一个有机整体.机电一体化是多个学科相互交叉的产物,本文首先对其核心技术进行了介绍,重点对其发展前景和典型机电一体化产品的发展前景进行了阐述.
【关 键 词】机电一体化；微电子技术；发展趋势
引言
当前,科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的,在某种意义上来说,科学技术是机械工业发展的推动力和源泉.机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视.在我国,随着计算机技术以及微电子技术的发展,其在机械工业领域的应用也日益广泛,随之而来的即是机电一体化技术,该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等,同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化.
1机电一体化核心技术
在机电一体化技术中,包括硬件技术和软件技术两个方面.其中,硬件的组成包括：机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等.对机电一体化技术的核心进行分析,包括以下几个方面：（1）机械设备技术.对于机械设备本身,应该致力于改善其性能,减轻其质量,改进其结构,充分利用非金属复合材料.只有有效降低机械设备的自身重量,才能使驱动系统实现小型化,机械设备的响应速度也会得到改善,工作效率也会随之提高.（2）传感技术.目前,对于传感器而言,其技术关键在于可靠性的提高,灵敏度的改善以及精确度的提高等.要想提高传感器的可靠性,需要提高其抗干扰的能力,对此,光纤电缆传感器开始出现.（3）信息处理技术.微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的,有效提高信息化处理的可靠性,即：模数转换设备的可靠性,分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等,可以提高相应的处理速度,有效解决抗干扰问题.（4）驱动技术.驱动结构普遍采用的是电机,其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题.对此,一些电机中开始装入编码器,相应的伺服驱动单元也开始出现.（5）接口技术.为了实现与计算机的顺利通信,数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的.采用统一标准规格的接口便于信息的传递,维修起来也十分方便,另外,还能够简化设计过程.当前,低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点,它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题.（6）软件技术.在机电一体化技术的发展中,不仅要关注硬件发展,软件也应该同步发展.为了降低研制软件的成本,将生产维修的效率提高到新的水平,需要不断推行标准化的软件.
2机电一体化技术前景
对机电一体化的技术前景进行分析,体现在以下几个方面：（1）人工智能方面.智能化技术的重要应用体现在：数控机床的智能化和机器人的智能化上.在新的世纪,智能化是机电一体化发展的重要趋势,但值得注意的是,智能化的产品无法具备同人一样的智能,其智能是相对的；它也没有必要实现同人一样的智能.（2）部件的标准化方面.在机器的生产过程中,机电一体化的产品规格无法实现严格的把控,分析其原因,是因为该类产品具有较为复杂的构成,对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难,这些接口包括：环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等.在开发新产品时,很大程度上会依赖于标准单元的产生,如：要想研制一种动力单元,需要将其与电机和智能调速相结合.但由于经济利益的原因,这些标准很难被制定出来,只能由相关企业进行组建.标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的.（3）计算机家电集成系统方面.在日常生活中,网络技术的应用能够有效解决很多问题.网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化.通过网络的连接,全球经济联系得更加紧密,全球性的企业竞争也随之而来.如果能够研制出机电一体化的新产品,能够实现功能和质量上的突破,它必然会在全球范围内畅销.各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展,其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品,家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化,通过网络连接,家电产品可以形成一个集成家电系统.（4）超精密技术的使用方面.微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品,随着时代的进步,它还会向着微米和纳米的方向发展.小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点,因此,它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用.这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术.（5）绿色产品方面.当前,人们越来越重视环境保护,对环境资源进行合理利用,保护自然成为人们追求的目标,绿色产品自然也是其中的内容之一.所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行,尽可能的减少对环境的危害,提高资源利用率.
3机电一体化产品的发展趋势
针对机电一体化产品,对其未来的发展趋势进行分析,体现在：（1）数控机床.当前,我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的,但就国内的数控机床比例而言,只占全部机床的5%,并且大部分是普通机床.为了适应加工技术的发展需求,应该致力于以下几个方面的内容：高速化.高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高,如：车床主轴转速得到了提高,铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等.高精度化.对于数控机床而言,其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；对于亚微米级机床而言,其精度定位在0.0005ram左右；对于纳米级的机床而言,其精度定位在0.005-0.01Hil.新结构化.复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化,如出现了：五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件.（2）自动机以及自动生产线.机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在：各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用.这些设备大量使用电子技术和传感技术,如：PLC、变频调速器、各类智能控制系统等.
4结束语
总之,机电一体化不是独立存在的,其出现涉及到很多学科,是科学技术综合发展的产物,同时也是推动社会发展的源泉.本文重点对该技术的发展趋势进行了分析,当然,与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项,将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势.