机电一体化毕业设计（论文）机数控技术和PROE软件技术.doc

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1、成人教育学生毕业设计机数控技术和PRO/E软件技术系部名称： 机电工程系 专业班级： 机电一体化技术 学生姓名： 指导教师： 职 称： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 成 人 教 育 学 院二 一 一 年 六 月 哈 尔 滨 摘 要机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化目 录摘要Abstract第1章绪论1一、数控技术11.1数控技术的发展趋势21.2FANUC数控加工基础知识31.3PRO/E软件技术61.4PRO

2、/NC模块简介7二、加工中心工艺方案的制定102.1零件的工艺分析102.2加工设备的选用102.3零件的工艺设计和夹具的选择11三、零件的加工133.1零件加工前机床的基本操作133.2CIMCO EDIT V5简体中文版介绍143.3程序NDC传输/模拟NC刀具143.4加工程序的执行方式153.5加工程序试运行153.6工件试切153.7测量15结论16参考文献17致谢18绪 论工业的发达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

3、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。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。目前，我国“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干

4、练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地

5、改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起

6、码正做到机电一体化。智能化智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除R S232等常用通信方式外,实

7、现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。微型化微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm 3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目

8、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微米级的机械元件。模块化模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。网络化网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。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

9、控制的终端设备本身就是机电一体化产品。早在150年前，有梭织机逐步代替手工织布，那时有梭织机比手工织布的产量高1倍。1844年开始出现无梭织机，柔性剑杆织机起始于1925年，二战后，50年代至60年代实现商品化生产，并逐步取得显著进步，目前剑杆织机引纬率达到1500mmin以上。 剑杆织机主要是为解决引纬方法而设计，包括刚性、柔性及可伸缩式的引纬方式。其主要产品是服装用面料，与其它引纬方式比较，剑杆织机的引纬方式适应于多色引纬，可以生产12色引纬的多式花样图案的产品，包括以往各种类型的纱线、生产各种类型的织物。积极式的剑杆驱动，可以对许多引纬比较困难的纱线完成引纬。 刚性剑杆织机引纬系统的最大

10、优点是积极将纬纱传递到织口中心而不需要任何引导装置，刚性剑杆织机占地面积小，主要是筘幅宽度有一定的限度。 柔性剑杆织机引纬系统的适应性强，应用范围广，引纬率显著增加，筘幅宽达460cm。 20世纪最后15年，电子计算机引入织机，微电子CAD-CAM体系得到广泛应用，使微电子技术、信息传递技术与织造技术形成完美的结合，许多电子装置及系统与织机的结合成为剑杆织机的组成部分，尤其是微电子技术在剑杆织机上的广泛应用，包括引纬技术等。一些引纬元件大为改进，体积小巧、重量又轻。 由于微电子技术的广泛应用，使剑杆织机的速度及引纬率大大提高。在各种引纬方式中，如片梭引纬、剑杆引纬、喷气引纬及喷水引纬系统中，剑

11、杆引纬速度除喷气引纬外也是很高的。20世纪后50年剑杆织机取得显著进步，特别在1995年米兰及1999年巴黎展览会上，向世界展示了最新型的高科技剑杆织机。 1963年至1999年间，剑杆织机在国际纺织机械展览会上展出时的运转速度及引纬率有很大的变化。 如柔性剑杆织机引纬率从1963年的315mmin上升到1999年的2000mmin；转速从1971年的200rmin上升到1999年的800rmin。 刚性剑杆织机引纬率从1963年的400mmin上升到1999年的1300mmin，转速由1971年的300rmin上升到1999年的650rmin。 舒美特（Somet）、泽尔、毕佳乐、万特斯、多

12、尼尔及津田驹等公司的产品的速度提高比较显著，国产剑杆织机的速度已达到504rmin。 努力提高织机的产量及运转性能、提高织造效率及产品质量，是机器制造商为参与世界竞争的奋斗目标。剑杆织机不仅速度及引纬率有很大提高，而且织机幅宽也增加较快，经过多年的努力改进，剑杆织机的速度及引纬率已大大超过片梭织机，但幅宽尚不能与片梭织机相比拟。 舒美特的柔性剑杆织机引纬率约在753mmin1245mmin之间，幅宽为150cm370cm，而到1999年时引纬率已达到900mmin1525mmin，幅宽为150cm350cm。1991年毕佳乐的剑杆织机引纬率为78mmin1023mmin，1999年时则达到83

13、5mmin1330mmin，幅宽为128cm312cm。 全世界主要生产剑杆织机的厂家，包括中国在内约有18家公司，目前大多生产柔性剑杆织机。 更为突出的进步是新型剑杆织机已完全实现了电子计算机技术、传感技术、变频调速技术与织机机械的完美结合，使剑杆织造技术步入了一个崭新的水平。新型剑杆织机自动化水平主要表现在下述12个方面： （1）自动去除纬向疵点；（2）自动寻纬；（3）电子送经、电子卷布；（4）自动启动标记防护装置；（5）自动控制正、反转速度；（6）自动落布；（7）自动包装供应系统；（8）自动开启均匀控制系统；（9）电子纬纱制动系统；（10）自动张力补偿；（11）自动改变纬密；（12）电子

14、选纬系统。 预计未来剑杆织机的转速及引纬率可能还会有所提高，但更重要的是自动化水平进一步提高，使剑杆织机更加现代化，主要表现在自动化调节及更加精确的开口大小的设定。 纵观当代无梭织机的发展状况，由于喷气织机速度提高的幅度很大，转速可达到2000rmin，引纬约在3000mmin，并实现了阔幅，品种适应性由于幅宽加大、多色选纬、电子多臂、电子提花等技术实施也大大提高，因此喷气织机将会在无梭织机中居领先发展地位。由于剑杆织机是机械引纬方式，因此，速度赶不上喷气织机的发展，但自动控制水平由于电子计算机等微电子技术的应用，具有一定的发展潜力。而片梭织机因速度较低、占地面积及用工都与喷气织机有较大的差距

15、，但由于具有独特的性能，今后会在一些特殊领域里得到进一步的发展。机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。1.1机械本体技术机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。1.2传感技术传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了

16、避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。1.3信息处理技术机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。1.4驱动技术电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。1.5接口技术为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。

17、接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。1.6软件技术软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多C PU、多主总线的体系结构。开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最

18、大限度地提高用户的使用效益。W O P技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了C N C系统的控制功能。能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。计算机集成制造系统(CIMS)C IM S的实现不是现有各分散系统的简单组合

19、,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。性制造系统(FMS)柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。工业机器人第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境

20、和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。意大利斯密特(Smit)公司日前推出了基于“SMART共用平台”模块式设计理念的最新系列剑杆织机GS920。该系列剑杆织机采用“动态控制”的柔性剑杆技术，通过应用新型主马达驱动，可降低能耗，提高扭矩，从而提高各种织物的质量。新型机电控制系统可实现对各种织造功能的控制。该机使用

21、新式坚固的机器构造，能最大限度地提高稳定性，有效降低对地面的动态载荷。2.GS920剑杆织机的日常维护2.1指示灯 2.1.1、红灯：断经关车，处理方法：找出断头后按好直接开车。 2.1.2、绿灯：断纬关车。(注意稀密路) 自理方法：平纹：只需将撑头扳起，将断纬处理后按点动开关，送剑将一根纬纱送进梭口后，拉清断纬，将撑头放，直接开车，斜纹或提花，将撑头扳起，将纹纸向后(逆时针)拨过2格，然后将断纬处理好。将活线打出后，将纬纱放进梭口补一纬放下撑夹后直接开车。 2.1.3、黄灯：缺纬纱开车。处理方法：接好纬纱或将储纬器涨力瓷片内花衣弄干净，按电控箱上的停车按扭后再按启动开关开车。 2.1.4、白

22、灯：电器箱故障自我保护关车。 自理方法：将电箱电源开掉过10秒钟后再打开电源，白灯熄掉后直接开车。如仍亮，关车叫电工修理。 2.2、保养： 2.2.1、新的传剑箱在运转3个月后，要拆开来检查，齿轮间隙大要进行调整，调整方法如下：从接缝处拿掉薄的铜片，调整好，使转动要灵活，同时要换油，因为这运转时间是， 新的齿轮在运转过程中有粉末出现，会合半流油污一起研磨，直接侵害齿轮本身，用柴油清洗后重新组装，可延长机件的使用寿命，还要调换齿轮的角度，一般每3个月要按90角。调换1次，一年4次，这样可大大延长机件的使用寿命。 2.2.2、剪刀、边剪、绞边器要进行定期保养，要经常检查小偏心里面轴承是否缺油，扇形

23、板下面的偏心轴是否失油，大皮带盘中铜套不能缺油。 2.2.3断经纱的处理方法。 主要是边撑处的经纱易断，也就是在边撑处断的经纱，从钢筘穿好的经纱不得往边撑盖里放，由于角度关系而致使纱织不进。正确的处理方法是经纱呈垂直方向或相邻几根经纱处穿一下，然后放到边撑盖里，中间断的经纱只要拉一下或者用工具挂一下就可以解决。 2.2.4、断纬纱的处理方法。 a)先拉出两根纬纱； b)把卷取撑头反过来让卷取在打纬时不起作用。 c)倒两格纹纸或两块纹板； d)用一纬开车找出活纱，放入两根纬纱，补一纬，放下卷取撑头然后启动开关开车。2.3了机后再次上机 2.3.1、了机后的上机实际上也是一次保养，首先要作好全机的

24、清洁工作，全机各主要部位全面加油，特别是工作时加不到的地方。还要全机检查一遍螺丝的紧固程度检查一些规格是否走样及各种间隙有无改变。 2.3.2、如翻改品种时，应按不同的穿筘幅调节好边撑的位置和进出剑的时间，特别要注意开口和进出剑时间的配合。 2.3.3、以180型为例，筘幅在1700mm时，纬纱剪刀应放在轨道片的第三档，筘幅在1600mm时，剪刀应放在轨道片的，第四档和第五档上。筘幅在1500mm左右时，剪刀应放在轨道片的第六档上。3.GS920剑杆织机的常见故障及排除3.1断经关机 (1)检查导轨片是否起毛。 (2)检查剑带及剑头不见是否起毛、锐口。 (3)检查经纱高低 。 (4)检查停经装

25、置，摆动轩两地是否碰撞，弹簧是否松弛 3.2断纬关车 (1)检查储纬器上是否缺纬，校正储纬器上的纬纱的圈数。 (2)检查剑头夹持力是否适中。 (3)检查剑头的进剑时间与纬剪的剪刀时间是否配合良好。 进剑时间7075进入组织边第一根纱。 (4)检查退剑时间与平综时间是否配合良好(退剑时间与平综时间一致，均为295320，要在相应的角度使剑头退到组织边第一根经纱) 。 (5)检查纬纱涨力片的涨力是否适中。 (6)选色轩是否下落时间过迟或偏高、送经剑头到达纬纱时，纬纱是否位于剑头上方无法进入钳口内。如果存在这样的问题，应调整选纬杆的高低，并转动织机到达夹纱位置，检查夹纱位置是否正确。 (7)检查送纬

26、剑头是否变形，头部是否已经翘起。 (8)检查剑带是否严重磨损，使剑带与导轨间隙过大，剑带运动不稳上下跳动。 (9)检查剑头夹纱弹力，是否有不足或调节不当。 检查剑头进入梭口后，纬纱有无从钳口中滑脱现象。(将织机转动到送纬剑头刚入织口时， 查看钳口有无杂物，并用手拉纬纱)如有容易脱落现象，应调整钳口夹持力。 (10)查纬纱剪刀剪切时间是否过早(一般在7580之间)，既纬纱在尚未完全进入送纬剑头钳口时已被切断，使纬纱的涨力减少从钳口中滑脱。 (11)检查纬纱是否由于涨力过小而导致接纬失误。 (12)检查送剑、接剑交接是否良好。将织机转动到180位置。 检查剑头位置是否正确，用手推动剑带检查其活动量

27、。 (13)检查是否因为导轨高低不平使两侧接头时剑头跳动。 (14)检查是否因转剑轮与剑带孔眼严重磨损。剑头位置不稳交接不良。 (15)检查是否因为钳口磨损，使纬纱在拉进梭口前从钳口滑落。 (16) 检查是否因为开夹器开夹时间过迟或接纬剑纱尾过长，再次引起纬纱时，夹纬弹簧钳将纬纱拉断，其原因为接纬剑钳口内可能留有纬纱时，再次引纬时，不能始终将新纱头夹牢而滑脱。 3.3、断边停车的几种原因： 1、剑头剑带磨损。 2、边撑刺环安装不良。 3、绞边器过于挤压边综丝。 4、开口时间过迟，应按品种调整织造参数。 5、吊综过高。 6、绞边、经纱涨力不均。 7、废边经纱涨力失调。 3.4、绞边不良的几种产生

28、原因： 1、机后绞边宝塔弹簧涨力夹松弛。 2、绞边器里边的八字滑块，磁铁磁性太小。 3、绞边器上下绞边针插纱不佳(绞边一般为平纹位置，上、下综距运动是时绞边针左右各有一根绞边纱) 3.5、综框异响的原因： 1、综框间隙不良，综距弯曲。 2、综直条弯曲与综框磨擦，使综框隔板易损，螺丝松动。 3、回综箱回综不良。 3.6、停车不准的产生原因： 1、制动器间隙大。 2、两摩擦面有油污。 3、制动器与离合板接触不良。 3.7、勾纱的产生原因： 1、托布板低。 2、综距低。 3、平综时间迟。 4、右废边涨力不紧，废边太少。 5、接纬剑出剑过早，有时在工艺要求平综时经纱不能完成平综。 结束语机电一体化的出

29、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。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，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，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。参考文献1. 赵耀东.新时代的工业工程师M/OL.台北：天下文化出版社。2. 机械制图，洪有伦，唐丽君主编，南京大学出版社。 3、李运华.机电控制M.北京航空航天大学出版社,2003.4、芮延年.机电一体化系统设计M.北京机械工业出版社,2004.5、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述J.基础自动化,2006(6).6、章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用J.农

30、机化研究,2006(7).7、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用J.科技资讯,2007(9).摘 要机电一体化的现状和发展前景目前蔡伟文传统机电工业为代表的制造业，正在经历两个变化：第一，机械和电子工业生产率的提高，从传统的依靠机械化的生产方式为基础，以计算机-的核心，灵活，集成的自动化生产主要形式的变化，产品性能可大大提高，而且可以实现更灵活的设计和卫生.关键词：技术 开发 发展 产品 传统 功能 机械 生产 机电一体化ABSTRACTFirst, mechanical and electrical industry productivity improvement, from th

31、e traditional reliance on mechanized modes of production-based to computer - the core, flexibility, integration of automated production mainly in the form of changes in product performance can be greatly improved, and can achieve a more flexible design and Health .Key words: technology development t

32、o develop products that feature the traditional mechanical and electrical machinery production integration目 录摘要Abstract第1章绪论1一、机械本体技术21.1机械本体技术21.2传感技术31.3信息处理技术31.4驱动技术31.5接口技术31.6软件技术3二、剑机织机的日常维护3三、常见故障及排除43.1断经关机43.2断纬关车43.3断边停车的几种原因43.4绞边不良的几种产生原因53.5综框异响的原因 53.6停车不准的产生原因5结束语9参考文献10致谢12第1章 绪 论1概

33、述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渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，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，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。一、 机电一体化概要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，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。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，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：

34、机电一体化是从系统的观点出发，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，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，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，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，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，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

35、电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，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。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，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。二、机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别

36、是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。20世纪7080年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微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。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代

37、末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐

38、渐形成完整的科学体系。你浏览的这篇免费电子学论文由论文共享网（）收集于网络，版权归原作者所有！ 我国是从20世纪80年代初才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“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和纱丝赡艽 吹挠跋臁矶啻笞盒！芯炕 辜耙恍笾行推笠刀哉庖患际醯姆辜坝米隽舜罅康墓鳎 蝗昧艘欢晒 肴毡镜认冉 蚁啾热杂邢嗟辈罹唷?/div 三、机电一体化的发展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

39、向如下：3.1智能化智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，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。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。3.2模块化模块化是一项重要而艰巨的工程。

40、由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将

41、给机电一体化企业带来美好的前程。3.3网络化20世纪90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、教育义举人么日常生活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。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated

42、 appliance system, CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。3.4微型化微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。3.5绿色化工业的发达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。机电一体化产品的绿色化主要是指