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机电一体化技术的发展现状与展望
李仁孙伟
应用电子研究所辆理系
摘要
机电一体化技术的应用正日益广泛, 本文介绍这一技术在晟有代表性的若干应用领域中
的发展状况, 并展望了该项技术的发展趋向。
关■饲。机电一体化, 自动化,微电子技术, 电力电子技术
一
、机电一体化技术在工业现代化中的地位与作用
机电一体化是机械学与电子学在
发展中相互渗透、交叉进而融为一体的结果,是机械、电子、计算机和自动控制等技术
有机结合的一门复合技术。自年代初明确提出机电一体化概念以来,机电一体化技术
及产品的发展日渐迅猛, 业已成为当今世界各国竞相发展并依赖的高技术和先导技术的
核心。近年来, 在机电一体化的发展进程中, 已相继产生出如下一些新分支: 光——
机电一体化, 电力——机电一体化; 汽车——机电一体化等。
机电一体化对世界各国的国民经济发展和科学按术进步起着巨大的推动作用。新兴
的微电子技术、电力电子技术、计算机技术和信息处理技术等的飞速发展,在传统的机械
工业中展现出极为广阔的应用前景, 已引起了机械工程领域中的一场技术革命。机电一
体化技术不仅可以提高生产制造水平,实现生产方式向柔性化蹙屡,增加产品的应变和
更新换代能力,显著地提高劳动生产率,大量地减少能源和原材料消耗,降低生产成
奉而且还百以显著地提高产品质量和可靠性,增加产品功能, 优化产品结构, 并便产
品操作简易方便。机电一体化技术已促使当今的产业结构、产品结构、生产方式和管理
体制发生了深刻变化, 进而引起了社会经济结构巨大变化。机电一体化已成为未来机
械工业发展的主要趋向。
二、机电一体化发展现状
机电一体化的应用范围正越来越广,几乎涉及无所不包的社会领域。现已有种类繁
多的机电一体化产品粤系统,例如锻压、铸造、轻王、纺织、冶金、印剧、通, 办
壮稿日期—
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安徽大学学报
公、起重运输等所用的机械机床;机器人量仪, 量具、仪表, 低压电器, 焊接设
备电机传动装置电站控制系统;信息装置军事装备以及医疗器械、家用电器等。
下面仅从几个主要方面说明机电一体化技术的近期发展情况。
. 在数控机床方面
自美国于年代初期研制成功第一台数控机床以来,伴随着计算机、微电子技
术、自动控制技术的发展, 至年已发展到了第八代数控系统。由于采用了大规模集
成电路, 高性能微处理器和大容量存储器等, 机床的结构得以优化, 增强了单机标准化
和加工柔性, 提高了效率和功能, 已能较好地满足柔性加工中心, 柔
性制造系统及计算机集成制造系统的发展需要。目前正在开展超精测量及
超精定位控制; 高精度伺服系统及超精微型马达, 振动抑制、磁性轴承及空气轴承等方
面的研究工作。如联邦德国弗朗霍夫制造工艺研究所研制的超精度数控机床,
在系统中采用了先进的数控系统与空气轴承。并用激光干涉仪作为定位传感器, 因此加
工工件的精度高于../,表面粗糙度低于.
在世界各国中, 控机床的发展以日本居先,其拥有的工作机械数控化率年为
.%, 至年为. ,金属切削机床的产量数控化率已达以上, 产值数控化
率已迭以上。
. 在