第一篇：機電一體化畢業(yè)論文

機電一體化畢業(yè)論文（100分）

機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景

摘要:機電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域,并指出其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:機械工業(yè);機電一體化;數(shù)控;模塊化

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。

在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電 一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處 理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須從以下 幾方面著手。

(一)機械本體技術(shù)

機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮�，F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。

(二)傳感技術(shù)

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

(三)信息處理技術(shù)

機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

(四)驅(qū)動技術(shù)

電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。

(五)接口技術(shù)

為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

(六)軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

(一)數(shù)控機床

數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多c pu、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、www.weilaioem.comdash;電子技術(shù)(含電力電子)——計算機技術(shù)等多門學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，屬高新技術(shù)，也是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，它是先進制造技術(shù)的主要組成部分。它的發(fā)展推動了當(dāng)前制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，是產(chǎn)品向高、精、快迅速邁進，使勞動生產(chǎn)率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設(shè)備更新，國內(nèi)急需大量先進制造技術(shù)專業(yè)人才。而“十二五”時期貴州將重點實施工業(yè)強省戰(zhàn)略，因此我校機電一體化專業(yè)的畢業(yè)生可以立足貴州，放眼全國，就業(yè)前景很好，而且往屆畢業(yè)生普遍反應(yīng)待遇較好。畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作。市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)機電一體化專業(yè)是一個寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。我校該專業(yè)學(xué)生在校期間除學(xué)習(xí)各種機械、電工電子、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓(xùn)和國家職業(yè)資格證書考試，如維修電工，plc程序設(shè)計師，cad制圖員等國家級職業(yè)技能鑒定考試，學(xué)生必須考取相應(yīng)的技能證書后才能取得畢業(yè)證，充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點。歷屆學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司，從事加工制造業(yè)，家電生產(chǎn)和售后服務(wù)，數(shù)控加工機床設(shè)備使用維護，物業(yè)自動化管理系統(tǒng)，機電產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持，以及機電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護、銷售、經(jīng)營管理等等。

一、機電一體化的就業(yè)方向

1、機電一體化專業(yè)

1.1從事機電一體化液體灌裝生產(chǎn)線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術(shù)改造等工作的機電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才�？稍诖笮推【�、飲料、食品及商品包裝生產(chǎn)企業(yè)從事現(xiàn)代化自動機與生產(chǎn)線的維護和管理工作，也可在相關(guān)的自動機與生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或設(shè)計部門、營銷單位從事技術(shù)工作。

1.2 機電一體化專業(yè)（計算機輔助設(shè)計與制造方向）

從事機電產(chǎn)品的計算機輔助設(shè)計（cad）與計算機輔助制造（cam），并熟練使用和維修數(shù)控加工設(shè)備的機電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具設(shè)計及制造、機械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計算機生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機床的加工工藝設(shè)計編程，數(shù)控機床的調(diào)試、維護及加工操作，從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作，也可以從事國內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營銷工作。

1.3 機電一體化專業(yè)(模具cad/cam方向）

從事利用計算機技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)對模具進行設(shè)計和制造等工作的機電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產(chǎn)企業(yè)從事模具計算機輔助設(shè)計與制造等方面的技術(shù)工作，也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關(guān)的經(jīng)營、管理工作。

1.4 機電一體化專業(yè)（機電cad技術(shù)方向）

在機電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的設(shè)計、制造、維修、管理、技術(shù)改造與服務(wù)過程中專門從事用電腦繪圖設(shè)計、信息處理和資料管理的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才�？稍跈C械設(shè)計、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè)，輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營銷、設(shè)備管理與維護等工作。

二、目前課程設(shè)置存在的誤區(qū)

1、重“機”輕“電” 由于目前不少學(xué)校的機械電子工程專業(yè)是由機械院系主辦，因傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)認(rèn)識的偏向性，使很多學(xué)校制定的教學(xué)計劃也是以機械學(xué)為主，占用了多半的教學(xué)時間，由此造成微電子及相關(guān)課程安排的不足，形成了一種重機械而輕電子的現(xiàn)象。這顯然與機械電子工程專業(yè)的內(nèi)涵不相符，也是對機電一體化技術(shù)發(fā)展總趨勢認(rèn)識不足的一種表現(xiàn)。

2、重“電”輕“機” 也有一些學(xué)校的機械電子工程專業(yè)是由電信院系主辦，開設(shè)計算機應(yīng)用、電子線路設(shè)計等純“電”課程相對較多。這多半是因為電子產(chǎn)品的設(shè)計和制造具有封閉性的特點，可以獨立完成一個小型電子產(chǎn)品的設(shè)計、元器件的采購和裝配調(diào)試全過程，時間短、見效快。電子學(xué)、計算機方面知識可以在學(xué)校里得到充分鍛煉，學(xué)生容易較快成材，成效立竿見影。機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造則需要多人配合，過程長，機械設(shè)計和制造方面知識的掌握特別強調(diào)實踐環(huán)節(jié)，需要實際鍛煉，在這些方面存在不足。

2.1明確本專業(yè)的特點，選準(zhǔn)重點方向。本專業(yè)的重點學(xué)習(xí)知識應(yīng)該是在控制及與控制相關(guān)的學(xué)科方面。

2.2明確認(rèn)識本專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)就業(yè)方向。現(xiàn)在許多由機械院系主導(dǎo)的機械電子工程專業(yè)，是以數(shù)控技術(shù)為主要培養(yǎng)和發(fā)展方向的，這順應(yīng)了社會發(fā)展的一種需要，但體現(xiàn)的是把機電一體化技術(shù)狹義化。作為機械電子工程專業(yè)的學(xué)生，由于必學(xué)知識的多樣性，使其不可能在機械加工方面有很深的造詣，特別是要對機電一體化產(chǎn)品有全面的了解與掌握，必須學(xué)習(xí)大量非機械類的課程。那么，機電一體化培養(yǎng)的學(xué)生的就業(yè)流向如何呢? 由實際就業(yè)趨勢可以得出：他們主要是在機械行業(yè)和其他與機械相關(guān)的行業(yè)內(nèi)面對機電產(chǎn)品設(shè)計和制造，機電一體化設(shè)備（系統(tǒng)）調(diào)試、檢測和維護，生產(chǎn)管理和經(jīng)營銷售等方面的工作。

2.3正確把握學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課程的深度和廣度。以鹽城工學(xué)院為例，該學(xué)院機械電子工程專業(yè)除了學(xué)習(xí)必要的文化知識外，應(yīng)以安排專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科為主。按教育部對普通本科院校學(xué)生教學(xué)時數(shù)指導(dǎo)意見的要求，結(jié)合本專業(yè)的實際情況，主要安排3個學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)實踐活動，這主要包括機械學(xué)、電工電子學(xué)、計算機應(yīng)用等學(xué)科。

總之，培養(yǎng)機電一體化人才應(yīng)抓住“以機為主、以電為用、機電結(jié)合”的方向，從應(yīng)用的角度講授電工電子知識，強調(diào)機械、電子、計算機和自動控制相結(jié)合，提高學(xué)生從系統(tǒng)工程的角度，綜合解決機械行業(yè)及其相關(guān)行業(yè)中機電一體化問題的能力

三、機電一體化課程體系的實施

目前，廣州市工貿(mào)技師學(xué)院機電一體化專業(yè)的四年制預(yù)備技師班、三年制高級技工班均采用工學(xué)結(jié)合的一體化課程體系實施教學(xué)，其教學(xué)效果得到廣大師生的一致認(rèn)可。主要體現(xiàn)在以下四點：（1）新課程不僅讓學(xué)生掌握知識和技能，而且注重培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力、與人合作能力等關(guān)鍵能力，有利于學(xué)生持久的職業(yè)生涯發(fā)展；（2）新教學(xué)模式基本扭轉(zhuǎn)了學(xué)生被動聽課的習(xí)慣，使學(xué)生轉(zhuǎn)變成為探究知識的主體，可以提高學(xué)習(xí)主動性，增加學(xué)習(xí)興趣；（3）學(xué)生的創(chuàng)造能力、工作能力、應(yīng)變能力都能通過課堂學(xué)習(xí)得到鍛煉，對培養(yǎng)學(xué)生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助；（4）學(xué)校的學(xué)習(xí)工作站比較類似企業(yè)的實際工作環(huán)境，能夠滿足學(xué)習(xí)需求。

通過一個周期的實施，總結(jié)出課程實施要重點從教學(xué)組織模式、師資團隊建設(shè)及學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)三方面考慮，才能保證課程構(gòu)建和實施均能取得成功。教學(xué)組織模式課程實施應(yīng)該以學(xué)生為中心，即學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的就是勝任工作、適應(yīng)社會和職業(yè)發(fā)展，因此必須將學(xué)習(xí)作為工作過程（即教學(xué)過程）的中心，以學(xué)生自主理解和完成工作任務(wù)作為教學(xué)的基本手段，并指導(dǎo)學(xué)生將理解和完成具體工作任務(wù)的能力轉(zhuǎn)化成為適應(yīng)變化的策略。學(xué)校的一切資源，包括教師資源都是學(xué)生實現(xiàn)這一完整過程的基礎(chǔ)，都應(yīng)服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程（即工作過程）。按照完成一項工作的基本思路，課程實施應(yīng)具有完整的工作過程：獲取信息——制定計劃——做出決策——實施計劃——檢查控制——評價反饋。

師資團隊建設(shè)由于工學(xué)結(jié)合的一體化課程強調(diào)學(xué)生自主完成若干完整的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)任務(wù)由工作任務(wù)轉(zhuǎn)化而來，在課程實施過程中，教師僅僅起到引導(dǎo)和服務(wù)的作用，因此，對教師的工作實踐經(jīng)驗，對工作的認(rèn)識和理解均提出了較高要求。目前，職業(yè)教育界的教師多來自大專院校，缺乏企業(yè)實際工作經(jīng)驗的占大多數(shù)，勢必對工學(xué)結(jié)合的一體化課程實施帶來影響，所以，學(xué)校在考慮推一體化課程實施的同時，要在學(xué)校與企業(yè)之間建立一個長期合作的師資培養(yǎng)通道，讓教師適應(yīng)并逐漸勝任新課程的實施。

學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)一體化課程實施需要與學(xué)習(xí)任務(wù)相匹配的教學(xué)媒體和設(shè)施設(shè)備，創(chuàng)設(shè)盡量真實的學(xué)習(xí)工作環(huán)境，讓學(xué)生有機會完成與典型工作任務(wù)內(nèi)容相一致的學(xué)習(xí)任務(wù)，因此，學(xué)習(xí)工作環(huán)境的建設(shè)并不僅僅是為了技能的重復(fù)操作訓(xùn)練而購置大量的設(shè)備，要從完成一項工作任務(wù)所需的綜合性資源建設(shè)的角度出發(fā)，從促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源建設(shè)的角度出發(fā)，規(guī)劃設(shè)計學(xué)習(xí)工作環(huán)境，也叫學(xué)習(xí)工作站。機電一體化專業(yè)的學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)中，每一學(xué)習(xí)工作站均劃

分信息檢索區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、實訓(xùn)區(qū)、工具區(qū)、學(xué)業(yè)成果展示區(qū)等五大區(qū)域，方便學(xué)生自主檢索學(xué)習(xí)工作過程所需的資源，養(yǎng)成遵循企業(yè)工作規(guī)范和作業(yè)流程的習(xí)慣，并能夠在這個環(huán)境中實現(xiàn)學(xué)生之間的互動交流，互相學(xué)習(xí)。

當(dāng)前高職機電一體化教育存在的問題

3.1 課程設(shè)置不合理

當(dāng)前高職院校課程設(shè)置不合理主要表現(xiàn)在兩個方面：首先，重理論輕實踐。很多學(xué)校的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上，這對學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。但是，也存在嚴(yán)重不足，學(xué)生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計等，在學(xué)校學(xué)的理論知識很多用不上，而實際工作所必需的實踐能力又不具備。其次，教學(xué)內(nèi)容落后。由于機電一體化是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展都在推動著機電一體化的發(fā)展。因此，其發(fā)展是日新月異的，這就必然導(dǎo)致課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容與其發(fā)展不相適應(yīng)。例如，當(dāng)前很多高職院校的單片機課程的教學(xué)內(nèi)容是仍以mcs-51單片機為主，而實際生產(chǎn)中新的單片機層出不窮，種類繁多。

3.2 教學(xué)模式單一，實踐教學(xué)比例較低

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，往往只注重理論教學(xué)和課堂說教，輕視了實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。很多學(xué)校的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上，這對學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。但是，這種教學(xué)模式也存在嚴(yán)重不足之處，學(xué)生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計等，在學(xué)校學(xué)的理論知識很多用不上，而實際工作所必需的實踐能力又不具備。

3.3 教材建設(shè)落后

高等職業(yè)的教材建設(shè)仍是當(dāng)前高職教育的薄弱環(huán)節(jié)并嚴(yán)重影響了高職教學(xué)質(zhì)量�，F(xiàn)在機電一體化的一些教材過于偏重理論、脫離實際、缺乏實用性、部分教材內(nèi)容陳舊、嚴(yán)重落后于現(xiàn)實，各科教材之間存在銜接性差、內(nèi)容重復(fù)或內(nèi)容脫節(jié)等現(xiàn)象。這些問題給教學(xué)帶來了很多不便，也在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，制約了教學(xué)質(zhì)量的保證和提高。

3.4 教學(xué)、實習(xí)設(shè)施不夠先進

目前很多學(xué)校的教學(xué)、實習(xí)設(shè)備缺乏且嚴(yán)重落后。只有少數(shù)條件較好的高職院校配備有為數(shù)不多的數(shù)控車床、銑床、線切割機床、電火花成型機，很多學(xué)校的學(xué)生一學(xué)期只有三四次操作設(shè)備的機會，并且這些設(shè)備又比較落后，學(xué)生難以學(xué)到真正有用的技能。

3.5 優(yōu)秀教師隊伍缺乏

教師是教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵和第一保證，但是當(dāng)前的機電一體化教學(xué)的教師隊伍并不能達到教學(xué)的需要。一些老教師知識結(jié)構(gòu)陳舊且更新緩慢，還有一些年輕教師也是剛從學(xué)校畢業(yè)，缺乏足夠的實踐經(jīng)驗，都不能很好的教授學(xué)生以適應(yīng)社會工作需要的知識和實踐技能

第四篇：機電一體化專業(yè)畢業(yè)論文范文

機電一體化專業(yè)畢業(yè)論文范文

一、課題的來源及現(xiàn)實意義

數(shù)控機床畢業(yè)設(shè)計是機電一體化專業(yè)的學(xué)生必須要經(jīng)歷的一個重要的實踐環(huán)節(jié)。通過本環(huán)節(jié)的鍛煉力爭能把以前所學(xué)的知識融會貫通，從而達到溫故而知新的目的，提高解決實際工程課題的能力。根據(jù)教學(xué)要求，結(jié)合自己的資料掌握狀況，選擇數(shù)控電火花線切割機床作為畢業(yè)設(shè)計課題。

線電極切割是眾多電火花加工方法的一種，它利用電極絲和工件間產(chǎn)生高頻隔離脈沖放電的電蝕作用進行切割。

線切割機主要由三部分組成：機床、數(shù)控系統(tǒng)和高頻電源。機床由床身、儲絲機構(gòu)、線架、xy工作臺、油箱等部件組成。繞在儲絲筒上的鉬絲經(jīng)過線架作高速往復(fù)運動。加工工件固定在xy工作臺上。x、y兩方向的運動各由一臺步進電機控制。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個信號，步進電機就走一步，并通過中間傳動機構(gòu)帶動兩方向的絲杠旋轉(zhuǎn)，分別使得x、y工作臺進給。

數(shù)控系統(tǒng)由單片機、鍵盤、變頻檢測系統(tǒng)構(gòu)成，具有間隙補償、直線插補、圓弧插補、斷絲自動處理等主要功能。

線切割的適用對象主要是難切割材料，如高強度、高韌性、高硬度、高脆性、磁性材料，以及精密細(xì)小和形狀復(fù)雜的零件。

線切割技術(shù)、線切割機床正在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。因此研究和設(shè)計數(shù)控線切割有很強的現(xiàn)實意義。微機控制技術(shù)正在發(fā)揮出巨大的優(yōu)越性。

目錄

一、課題來源及現(xiàn)實意義

二、設(shè)計任務(wù)與總體方案的確定

1、設(shè)計任務(wù)

2、總體設(shè)計方案的確定

三、機械部分xy工作臺的設(shè)計

1、主要設(shè)計參數(shù)及依據(jù)

2、xy工作臺進給系統(tǒng)受力分析

3、xy工作臺尺寸確定及各部分重量估算

四、滾珠絲杠傳動機構(gòu)的確定

1、滾珠絲杠副的確定

2、x向y向絲桿的強度分析

3、強度驗算

4、效率計算

五、直線滾動導(dǎo)軌的選型

六、步進電機及傳動機構(gòu)的確定

1、步進電機的選用

2、扭矩及轉(zhuǎn)動慣量的驗算

3、齒輪傳動機構(gòu)的確定

七、步進電機慣性負(fù)載的計算

八、傳動系統(tǒng)剛度的討論

1、根據(jù)工作臺不出現(xiàn)爬行的條件來確定傳動系統(tǒng)的剛度

2、根據(jù)微量進給的靈敏度來確定傳動系統(tǒng)剛度

九、消隙方法與預(yù)緊

1、消隙方法的選用

2、預(yù)緊

十、數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

1、主要芯片的配置

2、89c51存儲器及i/o接口的擴展

3、芯片地址分配

4、鍵盤設(shè)計

5、顯示器設(shè)計

6、步進電機接口及功放電路

7、光電隔離電路

8、越界報警電路

十一.數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計

1、主程序框圖

2、系統(tǒng)軟件總體方案

3、插補原理

4、功能模塊流程圖 十二、附錄

1、參考書目

2、畢業(yè)設(shè)計體會

第五篇：機電一體化畢業(yè)論文

浙 江 科 技 學(xué) 院

成教學(xué)院畢業(yè)論

機電一體化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨

題目 勢

學(xué)生姓名

專業(yè) 機電一體化

通訊地址

聯(lián)系電話

201*年3月

1文

目錄

一、機電一體化概述????????????????????????????1

二、機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r????????????????????????? 1

（一）20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段 ?????????1

（二）20世紀(jì)70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段 ?????????? 2

（三）20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一

體化進入深入發(fā)展時期???????????????????????2

三、機電一體化的發(fā)展趨勢 ?????????????????????????2

（一） 智能化???????????????????????????????2

（二） 模塊化???????????????????????????????3

（三） 網(wǎng)絡(luò)化???????????????????????????????3

（四） 微型化???????????????????????????????3

（五） 環(huán)保化???????????????????????????????3

（六） 系統(tǒng)化???????????????????????????????4

參考文獻 ?????????????????????????????????4

[摘要]機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術(shù)的基本情

況和發(fā)展背景,綜述國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析機電一體化技術(shù)的發(fā)展

趨勢。

[關(guān)鍵詞]機電一體化;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨。

機電一體化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化 ”為特征的發(fā)展階段。

一、 機電一體化概述

機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值, 并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二、 機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:

（一）20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。

在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

（二）20世紀(jì)70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。

這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。

（三）20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。

一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進一步建立了堅實的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和201*年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當(dāng)差距。

三、 機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:

（一） 智能化

智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。

（二）模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的,還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突,近期很難制定出國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè),還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

（三）網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到、質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,cias),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

（四） 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(mems),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。 （五） 環(huán)�；�

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。

（六） 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。一般除rs232外,還有rs485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻

[1]李建勇.機電一體化技術(shù)[m].北京:科學(xué)出版社,201*.

[2]李運華.機電控制[m].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,201*.

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