机电一体化分析2
一、填空
4．2．4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有____________、__________ __、____________。取代法整体设计法组合法
7．2．7、机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为________________、适应性设计、________________。开发性设计变参数设计
7．2．8、机电一体化系统包括______________、_____________、信息处理技术、_______ _____、____________、总体等相关技术。机械技术检测技术伺服技术计算机与信息处理技术自动控制技术和系统总体技术
二、简答
2．1．2 伺服控制系统：一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。
3．1．1.机电一体化：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
3．1．2.自动控制：由控制装置自动进行操作的控制。
3．4．1．一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分
4．1．2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化4．1．3、静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。
4、机电一体化的高性能化指的是什么：
1高速化2高精度 3 高效率4高可靠性。
2．5．2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？
2、如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式
3．4．2．斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
2.1）垫片调整法2）轴向压簧调整法
4．2．2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计动态设计
4．2．6．对直线导轨副的基本要求是导向精度高耐磨性好足够的刚度对温度变化的不敏感性和平稳。
4．2．7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理、阻尼合理刚度大抗振性好间隙小并满足小型、轻量等要求。
4．4．2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理
1、6－小齿轮
2、5－大齿轮3－齿轮4－预载装置7－齿条
2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理
当传动负载大时，可采用双齿轮调整法。如图所示，小齿轮1、6分别与齿条7啮合，与小齿轮1、6同轴的大齿轮2、5分别与齿轮3啮合，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使大齿轮2、5同时向两个相反方向转动，从而带动小齿轮l、6转动，其齿便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，消除了齿侧间隙。
5．2．7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误
（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）
（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）
（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）
5．4．2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
2．1）、偏心轴套调整法2）、双片薄齿轮错齿调整法
5．4．3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。
3．对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。
机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。
6．2．2. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数( ) 2. A
A.增加而减小
B.增加而增加
C.减小而减小
D.变化而不变
6．2．3. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( ) 3. D
A.内循环插管式
B.外循环反向器式
C.内、外双循环
D.内循环反向器式7．1．3、静压轴承3、静压轴承从外部油源给轴瓦提供压力油，使球磨机进、出料端的大轴在高压油膜的作用下浮起，与轴瓦无直接接触，处在液体磨擦状态，从而极大地降低了起动力矩和旋转阻力矩，
4、静压导轨、静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮
起，以保证两导轨面间处于液体或气体摩擦状态下工作。
7．2．1、机电一体化系统中常见的轴承包括滚动轴承滑动轴承静压轴承滚动轴承滑动轴承静压轴承磁轴
7．2．2机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有质量最小原则、转动惯量最小原则输出轴转角误差最小原则
8．2．7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理摩擦小度大振性好隙小并满足小型、轻量等要求。
9．2．4、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为________、液压式和气动式等。4、A
A 电气式
B 电磁式
C 磁阻式
D 机械式
10．五、综合应用题(每小题15分，共30分)
1.分析下图调整齿侧间隙的原理
1、4－锥齿轮
2、3－键
5－压簧6－螺母7－轴
2、周向弹簧调整法
1. 在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5，其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧
5的作用下可轴向移动，从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。
一、名词解释
1. 测量人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
2.灵敏度指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。
3. 压电效应某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。
4. 动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差。
5、共模干扰指同时加载在各个输入信号接口端的共有的信号干扰。
6、线性度传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。
7、屏蔽利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。
8. 响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。
二、选择
1. 加速度传感器的基本力学模型是(A
A. 阻尼—质量系统
B. 弹簧—质量系统弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统
2、抑制干扰的措施很多，主要包括A B C D
A屏蔽B隔离C滤波D接地和软件处理等方法3、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和__B__。A 控制电路 B 转换电路C 调制电路 D 逆变电路
三、填空
1，机电一体化产品中需要检测的物理量分成___电量__和__非电量__两种形式。
2，机电一体化中被测量经过传感器将转换为电感，电阻，电容等电参量形式，经过基本转换电路再转换为：电压电流电荷等电量的形式。
3，低通滤波器：只让低频成分成分通过，而高于截止频率受到抑制、衰减，不让通过。
四、问答
2，什么叫传感器？它是由哪几部分组成的？各部分的作用分别是什么？
一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。
组成：传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。
敏感元件：直接可以感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的元件。
转换元件：敏感元件的输出就是转换元件的输入，它把输入转换成电路参量。
基本转换电路：上述的电路参量进入基本转换电路中，就可以转换成电量输出。
3. 在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用？是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器？由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作，因此，在转换过程中，模拟量不能发生变化，否则，将直接影响转换精度。采样/保持器就是使在A/D转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。
模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。
4. 刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm，编码器在10秒内输出307200个脉冲，试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少？
10s内转轴转了多少转：
307200÷1024=300（转）
位移量（∵螺距T=2mm）
∴300×2=600 (mm)
转速：300÷10=30（转/秒）
5，某光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？
100：1=400：х
x=4 mm
四细分：400：1=400：х
x=1mm
分辨率：1÷400=2.5(μm)
一、名词解释
1、三相六拍通电方式如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A→AB→B→BC→C →CA→
2、闭环控制系统具有反馈的控制系统
3.开环控制系统无反馈的控制系统
4. PWM 通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器
变频调速采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式
二填空题：(每空1分，共40分)
1. 一般来说，伺服系统的基本组成为控制器功率放大器执行机构检测装置等四大部分组成。
2. 实现步进电动机通电环形分配的两种常用方法是：1）采用计算机软件分配器2）小规
模集成电路搭接的硬件分配器
3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
5. 开环步进电动机控制系统，主要由环形分配器功率驱动器步进电机等组成。
三、判断题
1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（√）
2、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（√）
3、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（×）
4、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（√）
五、综合应用题(每小题15分，共30分)
1. 三相反应式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，
输入脉冲频率为多少?步距角为多少K=1; M=3, Z=100; α=360/1*3*100=1.2oN=120*360/60=720o/S, f=N/α=720/1.2=600Hz
六、问答题（每小题10分，共30分)
1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型? 单电源驱动电路双电源驱动电路斩波
限流驱动电路
2. 什么是步进电机的使用特性?
最大静转矩是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时，所能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩，它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。
启动矩一频特性空载时步进电动机由静止突然启动，并不失步地进入稳速运行所允许的最高频率称为最高启动频率。启动频率与负载转矩有关。
运行矩频特性步进电动机连续运行时所能接受的最高频率称为最高工作频率，它与步距角一起决定执行部件的最大运行速度。
最大相电压和最大相电流分别是指步进电动机每相绕组所允许施加的最大电源电压和流过的最大电流。
3、简述直流伺服电动机两种主要控制方式的工作原理。一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电绕组两头端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场的强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。
5、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?
单极驱动双极驱动斩波电路驱动
6、步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向各哪
些因素有关? 参考脉冲序列转速与参考脉冲频率成正比，输出轴转向由转向电平决定6-2、机电一体化系统的伺服驱动有哪几种形式?各有什么特点？
1、按被控量参数特性分类
按被控量不同，机电一体化系统可分为位移、速度、力矩等各种伺服系统。其它系统还有温度、湿度、磁场、光等各种参数的伺服系统
2、按驱动元件的类型分类
按驱动元件的不同可分为电气伺服系统、液压伺服系统、气动伺服系统。电气伺服系统根据电机类型的不同又可分为直流伺服系统、交流伺服系统和步进电机控制伺服系统。
3、按控制原理分类
按自动控制原理，伺服系统又可分为开环控制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。
6-3、机电一体化对伺服系统的技术要求是什么？
机电一体化伺服系统要求具有精度高、响应速度快、稳定性好、负载能力强和工作频率范围大等基本要求，同时还要求体积小、重量轻、可靠性高和成本低等。
6-4、试分析直流伺服电机的结构与工作原理。
图6-3 直流伺服电动机基本结构
6-5、比较直流伺服电动机和交流伺服电动机的适用环境差别。
直流伺服电机具有良好的调速特性，较大的启动转矩和相对功率，易于控制及响应快等优点。尽管其结构复杂，成本较高。
与直流伺服电动机比较，交流伺服电动机不需要电刷和换向器，因而维护方便和对环境无要求；此外，交流电动机还具有转动惯量、体积和重量较小，结构简单、价格便宜等优点；尤其是交流电动机调速技术的快速发展，使它得到了更广泛的应用。
6-6、习惯性称呼机械特性硬的含义是什么？
如果直流伺服电动机的机械特性较平缓，则当负载转矩变化时，相应的转速变化较小，这时称直流伺服电动机的机械特性较硬。
6-7、分析影响直流伺服电机的影响因素。
（1）驱动电路对机械特性的影响
（2）直流伺服电动机内部的摩擦对调节特性的影响
（3）负载变化对调节特性的影响
6-8、变流技术有哪几种应用形式？
变流技术按其功能应用可分成下列几种变流器类型：
整流器——把交流电变为固定的（或可调的）直流电。
逆变器——把固定直流电变成固定的（或可调的）交流电。
斩波器——把固定的直流电压变成可调的直流电压。
交流调压器——把固定交流电压变成可调的交流电压。
周波变流器——把固定的交流电压和频率变成可调的交流电压和频率。
交流调压器——把固定交流电压变成可调的交流电压。
一、选择
1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts (B )
A. 产大
B. 减小
C. 不变
D. 不定
2．受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( B )
A.顺序控制系统
B.伺服系统
C.数控机床
D.工业机器人
二、填空题
1. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，
顺序控制器通常用________ PLC______。
2、STD总线的技术特点模块化设计系统组成修改和扩展方便高可靠性。
3. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括四种通道。
模拟量输入通道模拟量输出通道数字量输入通道数字量输出通道
.4、抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术。
6、计算机在控制中的应用方式主要有___操作指导控制系统,分级计算机控制系统，监督计算机控制系统（SCC），直接数字控制系统___。
7、现在常用的总线工控制机有STD总线工业控制机、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。
8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种___变压器隔离光电隔离___。
三、解答题
1. 在微机控制系统中，主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类？数据信息、状态信息和控制信息
2．数据信息可分为哪几种？（1）数字量（2）模拟量（3）开关量（4）脉冲量
3．控制系统接地通的目的。
将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗的连接，称之谓接地。接地的目的有两个：一是为了安全，例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接，当设备中存在漏电时，不致影响人身安全，称为安全接地；二是为了给系统提供一个基准电位，例如脉冲数字电路的零电位点等，或为了抑制干扰，如屏蔽接地等。称为工作接地。工作接地包括一点接地和多点接地两种方式。
4. 工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合？
工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，选用不同的微型计算机。
单片机或可编程控制器主要用于，控制量为开关量和少量数据信息的模拟量的小系统。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD总线工控机、I BM-PC总线工控机、Multibus工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统，则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。
机电一体化技术的应用与发展趋势分析教学文稿
机电一体化技术的应用与发展趋势分析
机电一体化技术的应用与发展趋势分析 摘要：在科学技术的发展过程中，机电技术也在各关键领域取得了普遍应用，为使机电一体化技术能够在未来得到快速发展，应当对其未来的发展进行推广，对其中存在的问题和不足展开了解，进一步明确机电一体化发展的整体趋势。本文主要分析了机电一体化的技术应用与未来发展，并使其能够在发展中得到更好的技术更新。机电一体化技术在自动生产线、数控机床等领域都有较多的应用意义，因此绿色化、智能化是机电一体化技术未来的发展方向。 关键词：机电一体化技术应用发展趋势 机电一体化技术在经济发展的过程中，使自动化的发展提升具有良好的技术支持，并在机电一体化技术的应用过程中，有效减少人力物力在生产加工中的多余消耗，并降低了安全问题发生的几率，因此在煤炭行业、建筑行业中创造了巨大社会效益与经济效益。机电一体化技术包含信息传感器技术、电工电子技术、接口技术、机械技术等多项技术的有机结合，并能够综合应用在实际操作中。 1.机电一体化的应用范围 1.1建筑材料
在当前建筑施工的工作中，对建筑材料的要求也越来越高，且建筑材料作为建筑施工中比例较多的内容，对其的质量要求标准也更高。要想保证建筑材料能够有更高的质量发展特征，就要确保机电一体化的技术能够在建筑材料中得到科学应用[1]。此外，建筑材料的选择调配对建筑质量有直接影响，若是材料调配没有满足规定要求，将会减少建筑工程中的使用寿命，甚至引发严重的安全隐患，从而产生经济损失。正因如此，应用机电一体化技术到建筑材料中，就能实现建筑材料的正确配比，以免误差产生，进而推动建筑行业的发展。 1.2自动生产线与数控机床 作为一个生产大国，我国在产品生产的过程中，对机床的使用量非常大，这也造成国家生产总值的提升。通常情况下，机床建设同数控技术的发展具有密切联系。在国家机电一体化技术逐步发展完善的过程中，机电技术也更加成熟，但是综合水平的发展依然处于世界的中级水平，因此对其要逐步改进与完善，进而更好推动数控机床技术的发展。此外，机电一体化在自动化生产线中也有普遍应用，且在国民经济增长的进程中，更多的生产设备与自动化生产线被用于工业化建设的工作时，使工业化进程进一步加快。就当前阶段的发展来说，工业化的发展还具有一定不足，需要在今后的使用过程中完善人机界面系统设
浅析机电一体化技术应用及趋势
浅析机电一体化技术应用及趋势 摘要：随着社会的不断进步，机电一体化拥有了更加广泛的应用环境，有效发挥在各个领域中的主导性功能，为社会的全面进步提供技术保障。本文系统阐述了机电一体化的涵义，对其应用领域和背景进行了探讨，大胆展望了其发展方向和趋势。 关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势 机电一体化技术是综合性技术类型，包含多种学科的知识，发挥各自优势，是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下，机电一体化在诸多领域中产生影响，在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此，要对机电一体化涵义进行深入分析和理解，对其应用环境进行深入探讨，明确发展方向，推动这一技术的可持续发展。 1对机电一体化涵义的阐述 机电一体化技术凸显综合性的特征，融合多种学科的关键技术，主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性，具体分析，机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用，重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究，目的是更好地支持工业自动化的发展，为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中，重点集中在信息与产品的组成，主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术，主要是在传统生产技术的基础上，逐渐渗透在生产环节中，加快产品创新，促进改革，是工业自动化发展的必然。 2对机电一体化技术应用状况的分析 2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下，整个生产操作的精度显著增强，功能更加多样化。另外，在结构方面，拥有紧凑的构造，模块化突出。在功能领域，开放性更强，推动数控机床向着智能化的方向发展，提升机床的精确度，为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下，计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的，达到对目标的优化，突破传统模式的制约，保证信息的顺畅性。同时，实现诸多功能的融合，如开发、
机电专业调查报告
机电专业调查报告 一、行业企业人才需求调研 1、机电一体化专业现状及发展趋势 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。其基本特征可概括为：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。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电气化在概念上的根本区别。 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渐形成完整的科学体系。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。 2、机电一体化专业的人才结构和对高技能人才需求分析 2006年第三季度，我校对常州企业的用人情况作了调研，受调研的企业共有60家，这些企业遍及常州各个区及其它地区，从收集的信息来看，受调研的企业只是全市机电类企业的少部分，但有在企业规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成的基本状况有一定的代表性。分析数据可以发现，数控机床操作的仍占较多的份额，但也不见去年大需求的状况，电工用工需求明显高于去年，对焊工的需求量在增加，而一些机加工的
机电一体化简答分析
1-5.机电一体化系统由哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？ 机械系统：构造功能；信息处理系统：控制功能；动力系统：动力功能；传感检测系统：计测功能；执行元件系统：操作功能。 1-7.根据不同的接口功能说明接口的种类。 1.根据接口的变换，调整功能：零接口、无源接口、有源接口、智能接口 2.根据输入/输出功能：机械接口、物理接口、信息接口、环境接口 1-11.说明机电一体化系统的主要评价内容 高性能化、低价格化、高可靠性比、智能化、省能化、轻薄短小化、高附加价值化。 2.机械传动部件通常有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动、 各种非线n???)/?(??i knmaxk传递转矩和转速。性传动部件等，其主要功能是1?k2-5.丝杆螺母机构的传动形式及选择方法有哪些？ (1) 螺母固定、丝杆转动并移动该传动形式因螺母本身起着支承作用，消除了丝杆轴承可能产生的附加轴向窜动，结构较简单，可获得较高的传动精度。但其轴向尺寸不易太长，刚性较差。因此只适用于行程较小的场合。(2) 丝杆转动，螺母移动该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。其特点是结构紧凑、丝杆刚性较好。适用于工作行程较大的场合。(3) 螺母转动，丝杆移动该传动形式需要限制螺母移动和丝杆的转动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较少。(4) 丝杆固定，螺母转动并移动该传动方式结构简单、紧凑，但在多数情况下，使用极不方便．故很少应用。（5）差动传动方式多用于各种微动机构中
2-16.各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？（1）重量最轻原则? 小功率传动装置各级传动比（等传动比分配，等模数原则）? 各级传动比确定，应遵循“先大后小”原则，再由经验、类比方大功率传动装置 法和结构设计紧凑等方法确定。（不等传动比分配，不等模数原则）（2）输出转角误差最小原则为了提高机电一体化系统中齿轮传动系统传递运动的精度，各级传动比应按“先小后大”原则分配，以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误差对输出转角精度的影响。设齿轮传动系统中各级齿轮的转角误差换算到末级输出轴上的总转角误为，则： 3）等效转动惯量最小原则各传动轴转动惯量等效到电 机轴上的等效转动惯量最小。(机械传动部分响应特性最佳原则)。 2-18.谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ 答：（1）谐波齿轮传动特点有：结构简单、传动比大、传动精度高、回程误差小、噪声低、传动平稳、承载能力强、效率高等特点。谐波齿轮传动的波发生器相当于行星轮系的转臂，柔轮相当于行星轮，刚轮则相当于中心轮。故谐波齿轮传动装置的传动比可以应用行星轮系求传动比的方式来计算。设Wg、Wr、WH分别为刚轮、柔轮和波形发生器的角速度，则 2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？ 圆柱齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动、弹簧 2-25.轴系部件的基本要求 旋转精度、刚度、抗振性、热变形、轴上零件的布置
浅论机电一体化的创新及发展方向
浅论机电一体化的创新及发展方向 由于受传统机械理念的影响和约束，我国在机电一体化的应用方面始终存在着一系列的问题，机电一体化技术并没有完全改变传统机械的弊端，因此，不断的改革并且创新机电一体化已经成为了目前我们所面临的主要问题之一。为了更好的实现机电一体化的创新，我们必须要不断的发展新技术，加大对于机电一体化技术创新的资金投入力度。 标签：机电一体化；创新；发展方向 一、机电一体化的发展现状 当今，世界上的经济竞争十分的激烈，我国在工业制造方面面临着巨大的挑战，只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中，才会提高我国科技的技术含量，打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合，在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想，只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想，虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展，但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会，我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展，为机电一体化提供了相应的知识理论。目前，机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。 二、机电一体化的创新 （一）机电一体化产品功能的创新 在机电一体化的技术支持下，产品的功能更加多样化和丰富化，即使是单一的产品由于功能的多样化，从而实现了能够满足客户全方位需求的目标。机电一体化产品功能创新的投入资金规模相对来说较小，商家只需要将很少一部分的资金投入于扩大机电一体化的使用范围，那么企业就可以实现智能化生产的目标，从而在市场中提高企业的市场份额。总之，机电一体化产品功能的创新是社会发展的需要，这更是社会层面的需求。 （二）产品结构的创新 产品结构的创新是产品创新的一项非常重要的内容。机电一体化产品在产品设计的过程中，就需要进行产品结构上的创新。产品结构的创新主要体现在传动方式、物理机械结构、动力装置以及周边设备搭接形式等方面的创新。对于产品
机电一体化专业调研报告范本
机电一体化技术专业调研报告 一、调研目的及思路 （一）调研目的 为进一步掌握鲁南及周边地区经济发展的机电一体化技术专业人才需求情况，掌握市场对本专业人才的需求状况，明确机电一体化技术专业专业设置的职业面向、就业岗位和培养规格，清楚用人单位对本专业人才的知识、能力和素质要求，准确进行专业定位，突出专业特色，形成专业群集群优势；加强学院双师素质队伍建设，增强教师联系企业责任，拓展学院校外实习实训基地，更好地为企业服务，促进校企合作关系纵深发展，使我院的人才培养工作更具市场适应性、岗位针对性和职业发展性，专业设置更加合理，专业人才培养方案更具特色；了解省外高职院校同类专业的发展现状、优势和不足，以及行业专家、行业协会对高等职业院校开展职业教育培育本地对机电一体化专业人才需求建议，对学院现有专业人才培养方案的制（修）订提供依据，并为机电工程学院开设机电一体化专业机器人（无人机）方向专业开发和建设提供有价值的原始信息，从而为大力加强专业及专业群建设，改革课程设置，优化课程体系，达到提高人才培养工作质量的目的。 （二）调研思路 首先为深入开展好本次调研活动，机电工程学院组成了学院领导、专业带头人和专业教师的调研活动小组，进行了周密计划和部署，制订严格且充分的活动时间。 通过对市机械行业商会调研，深入了解社会需求，明确机电一体化专业工作的未来发展趋势和机电一体化专业人才需求的未来发展趋势。 通过对日照职业学院等省外同类院校调研，深入了解机电一体化专业在不同地区的发展现状、办学优势和不足，学习国家示校等兄弟院校建设机电一体化专业工作优秀经验，取长补短，为我院机电一体化专业改革、提升教学质量、满足社会需求以及参加技能大赛等各个方面提供有益有效的具体思路。 通过对永华机械等企业调研，了解机电一体化专业人才需求的结构现状，梳理出社会用人需求的层次要求，在首先明确不同办学层次的人才培养目标和规格要求定位的基础上，确立高职层次的专业办学定位，进一步深入了解完成相应的机电一体化专业工作任务应具备的职业能力与素质要求，进而科学设计课程体系和合理选取课程容，从而才能有效地开展相应的知识、技能和职业态度教育。最终，使人才培养方案的设计具有社会适应性和针对性。 通过对诺博泰智能科技等企业调研，了解机电一体化专业机器人（无人机）方向人才需求的结构现状、社会用人需求，在首先明确人才培养目标和规格要求定位的基础上，确立高职层次的本专业办学定位，进一步深入了解完成相应的机器人（无人机）工作任务应具备的职业能力与素质要求，进而科学设计课程体系和合理选取课程容，有效地开展相应的知识、技能和职业态度教育，使本专业人才培养方案的设计具有社会适应性和针对性。 通过对机电一体化专业毕业生跟踪调研，掌握毕业生的就业去向情况，搜集用人单位对机电一体化专业教育教学的意见和建议，进而明确学生自身发展需
对口升学机电一体化概论重点(简答)
机电一体化重点（简答） 1、机电一体化的定义：机电一体化是指在机械的主功能，动力功能，信息处理功能与控制功能上引进电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合起来而构成的系统的总称。 2、机电一体化和传统的电气机械的区别：机械工程技术从纯技术发展到机械电气化仍属于传统机械，起主要功能依然是放大和代替体力。电气机械的操作大都基于电磁学原理的各种电器来实现，在设计过程中不考虑或很少考虑彼此之间的内在联系。机械本体和电器驱动部件界限分明，整个装置是刚性的，不涉及微机和软件。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，具有智能化的特征是机电一体化和机械电气化在功能上的本质区别。 3、机电一体化和并行工程的区别：前者将各种技术在设计和制造阶段有机的结合起来，十分注意机械和其他部件之间的相互影响和作用，而并行工程是将机械、微电子、计算机、控制和电工技术等尽量在各自的范围内齐头并进，独立运作，在不同技术和内部的设计和制造之间紧密结合，最后完成整体装置。 4、机电一体化和自动控制的区别：自动控制侧重于讨论控制原理，控制规律，分析方法和自控系统的构造等。机电一体化将自动控制作为重要的支撑技术，自控部件是其重要的部件，应该用自控原理和方法，对机电一体化装置进行系统分析和性能评估。但它强调的是电子机械本身。机电一体化系统是一个自动控制系统，但并非所有的自动控制系统都是机电一体化系统。 5、机电一体化技术的特点：（1）体积小、重量轻。（2）速度快、精度高。（3）可靠性高。（4）柔性好。 6、机电一体化产品的特点：（1）产品开发周期短，产品更新换代快；（2）产品的质量和附加值高；（3）市场竞争能力强；（4）改善劳动条件，有利于自动化生产；（5）操作简便。使用安全可靠；（6）节约能源。 7、机电一体化的发展阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段被称为初级阶段；（2）20世纪70到80年代为第二阶段，这一阶段被称为蓬勃发展阶段。（3）20世纪90年代后期，机电一体化技术开始向智能化方向迈进，机电一体化进入深入发展阶段。 8、机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、微型化、网络化、绿色化、系统化。 9、机电一体化系统的定义：机电一体化系统是一种比较复杂的工程系统，它是由相互关联的，若干种类的元素组成的、具有特定目标的有机整体。 10、机电一体化系统的内部功能（5个）：主功能、动力功能、信息处理功能、控制功能、结构功能。 11、金属切削数控机床的功能原理构成：主功能：金属切削机构；动力功能：交流伺服电机；信息处理功能：数控系统；控制功能：液压、气动系统和传感器；结构功能：床身。12、以数控机床为例，其五大组成要素为：床身（机械本体），数控系统，传感器，切削加工机构，步进电机。 13、机电一体化的组成要素（6个）：机械本体、动力部分、检测部分、驱动机构、控制器和接口。 14、机电一体化系统的组成部分：（1）机械部分（机构要素）；（2）执行装置（能量转换要素）；（3）动力部分（能量要素）；（4）传感器（检测要素）；（5）计算机控制装置（控制要素）；（6）接口。 15、先进制造技术：从广义上来说，先进制造技术就是生产过程的机电一体化。先进制造技术是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体，用于制造产品的技术、设备和系统的总称。
机电一体化复习题(附答案)分析
机电一体化复习题 一、名词解释 1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口 8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA） 二、判断题： 1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（×） 2 滚珠丝杆不能自锁。（√） 3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（×） 4 异步通信是以字符为传输信息单位。（√） 5 同步通信常用于并行通信。（×） 6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（×） 7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误 （1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√） （2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√） （3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√） 三、单项选择题 1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。 A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比 2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。 A.1 浅析机电一体化的应用及发展趋势 现代科学技术的迅速发展推动了不同学科的交叉和渗透，使得机电一体化技术的应用也越来越广泛。机电一体化技术是一门跨学科的技术，其发展趋势是智能化和自动化。它的产品在家用电器和其他行业中得到了应用，其功能是通过协调和综合来共同实现的。本文将对机电一体化的应用，以及发展趋势谈一点简要的想法。 标签：机电；应用；发展趋势 1 机电一体化的发展趋势 1.1 机电一体化的发展现状 我国对于机电一体化技术有两种极端的观点：一种观点认为：我国的工业化水平相对其他国家来说不是很高，离开了工业基础谈这种问题只能是空中楼阁，信息化这种新经济现象是发达国家的事。由于我国工业化的完成率很低，所以我们必须坚守传统产业，把注意力放在工业化上。另一种观点认为：信息化与工业化没有必然联系。我们必须紧跟时代步伐，放弃夕阳工业，大力发展信息产业这种朝阳产业。这种观点是“放弃——跨越论”，即放弃传统产业，在信息产业领域实现全方位的跨越。 1.2 机电一体化技术的发展趋势 1.2.1 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。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品（系统）实现智能化的4种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如，在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.2.2 集成模块化 集成模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，也是一项重要而又艰巨的 填空题 1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统（产品）是机械和微电子技术的有机结合。 3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。 4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。 5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。 6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。 8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。 9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。 10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）： 以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。 12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。 13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。 14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。 15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。 16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。 17. 常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。 18. 导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。 19. 机电一体化系统（产品）中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。 20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。 21. 步进电机按转子结构形式可分为：反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。 机电一体化就业前景分析 一专业介绍 它是以培养现代机械工程师为目的的专业，也是我国高校开设得最久的专业之一。多年来，它长盛不衰的奥秘就在于：无论一个社会的文明发展到何等程度，都离不开机械制造，它是人们物质生活用品供应的基本保障。 机电一体化专业是国家紧缺人才专业，因为在现代社会高度智能化、生产专业化，要求机械与电子、电气的高度结合，但在这个领域是一个交叉的领域，目前人才缺乏，就其专业来说发展前景不可限量！。机电一体化的就业率非常高，在就业的时候还有许多的选择余地，但可能职位与自己的期望有所不同！ 目前在国内，和机械专业学生就业对口的发展现状和前景都非常好的行业，除了模具行业以外，就数汽车行业了。 在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才. 可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作. 二核心课程辅助课程证书 主要开设《电工技术》《电子技术》《机械制图》《工程力学》《工程制图》《电机及其应用》、《计算机技术》、《单片机控制技术应用》、《传感器技术应用》、《电力电子与电机调速技术应用》等核心课程。电工电子技能训练、工厂电气控制实训、PLC应用技能实训、电气设备运行与维护实训等实践环节。 考取<<劳动和社会保障部颁发维修电工职业资格证书>>及<<国家制造业信息化培训中心“AUTO CAD高级绘图师”证书>>。一般中职学校对于此专业所开设的课程有：电工基础，电力拖动控制线路与技能训练，钳工工艺与技能训练，车工工艺与技能训练，数控加工基础，可编程序控制器PLC及其应用，电子装接，公差配合与技术测量，金属材料与热处理，机械基础，机械制图，机械制造工艺基础，电工电子技术基础，机电一体化技术等等本专业有实习的机会期间可考该实习单位证书。 考证要求：1.学生考英语、计算机等级证书。 2.考专业技能证书。中级钳工或电工证 3.可提供选考专业技能证书供学生参考。 三就业发展方向 在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。 1 机械类专业的就业方向，除了教学、营销等等外，常见的有：生产总监（生产主管）、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等等，可在机械设计及制造企业和研究所，尤其适于重型设备研究所等单位工作。 （1）从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作； （2）从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作； （3）从事工艺工装的设计、制造工作； （4）从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作； 浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289- 浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势我国的工业化发展速度越来越快,以及信息时代各种信息产业的迅速发展导致了目前的电子技术，计算机技术，包括自动化技术都和机电技术相互融合相互叠加，并且形成了目前的机电一体化技术。由于机电一体化技术的先进性，采用这种技术生产出来的产品具有更高的性能和更可靠的质量，目前已经得到了迅速的发展。而以机电一体化技术制造的产品也应用到我们生活的每一个角落。在给我们的生活带来便利的同时也充分享受着高科技技术的智能化。机电一体化技术对我国的机械自动化的发展有极大的促进作用，本文主要从机电一体化的发展现状入手，来详细分析一下未来机电一体化技术的发展趋势。 机电一体化技术的发展现状 任何一项技术的发展都会经历从无到有的一个过程，对于机电一体化技术也不例外，机电一体化技术是人们在长期的工业实践中通过经验的积累和技术的积累并且伴随着信息化、智能化科技的发展而自然而然出现的。是技术发展到一定程度的必然结果。 对于机电一体化技术我们还要回溯到上世纪60年代，那个时候电子技术刚刚兴起，很多信息化设备只是用于军事方面。在经历了二战以后，很多军事上的信息化产品逐渐转为民用，从那时起机电一体化技术就开 始了萌芽阶段。但是那时的电子信息技术水平比较低，所以机电一体化的发展受到很大的限制无法进行更深入的研究。 机电一体化得到迅速发展是在70年代以后，这个时候社会生产的各个方面都有了巨大的改变，工业化，信息化，电子技术都在这个时候得到了极大的发展，为了方便制造行业和人们的生活，科学家投入了大量的时间和精力来研究机电仪化技术在实际生产和制造上的使用。在这个大趋势下机电一体化技术也得到了极大的提高，并且出现了很多机电一体化产品，服务于人类生活的各个方面。90年代以后，是互联网技术的爆发时期，所有的技术似乎都想跟网络沾点边。网络是我们这个时代的生产力，网络改变了我们的生活方式，通过网络技术的发展和在机电一体化技术中的运用我们的生活以及工业生产的各个领域都会发生巨大的改变。未来的生活就像一张大网，我们处于中央，对于周围的一切就可以进行方便的控制。未来的机电一体化产品会更加智能化，通过与计算机的融合，让机电一体化产品通过人类赋予的程序自动运作，对我们的制造业是一种解放。通过信息技术在机电一体化技术中的应用，机电一体化开始在智能化方向上已经崭露头角。 纵观我们目前的生活，从智能家居，包括电视机，电冰箱等家居产品，到我们的出行，汽车电子的智能化发展，甚至出现的智能楼宇，智能机器人等等与我们密切相关的技术都离不开机电一体化技术的运用。机电一体化的运用会使人们的生活得到颠覆性的改变。 《机电一体化技术》专业人才需求的调研报告 为了适应浙江省经济建设的高速发展，满足社会对机电类高等职业技术人才的需求，进一步推动高等教育体制改革，我院遵照教育部关于发展高等职业教育的有关精神，结合我院实际情况，加快了机电一体化技术专业的建设步伐，并且对机电一体化技术的专业人才需求进行了广泛地社会调研。 一、机电一体化专业简介 随着现代化工业生产的发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由于气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术，已成为当今工业科技的重要组成部分。 机械技术可以承受较大载荷，但不易实现微小和复杂运动的控制，而电子技术则相反，不能承受较大载荷，却容易实现微小运动和复杂运动的控制。所以，传统意义上的机电一体化，主要指机械与电工电子及电气控制这两方面的一体化，并且明显偏重于机械方面。当前，科技发展的态势特别注重学科间的交叉、融合以及电子计算机的应用。机电一体化技术的内涵也发生了变化，它是利用电子技术、信息技术(主要包括传感器技术、控制技术、计算机技术等)使机械实现柔性化和智能化的技术。其本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机，计算得到能够实现预期运动的控制信号，由此来控制执行装置。机电一体化技术将机械技术与电子技术实现完美结合，充分发挥各自长处，实现互补。所以说，一件真正意义上的机电一体化产品，应具备两个明显特征：一是产品中要有运动机械；二是采用了电子技术，使运动机械实现柔性化和智能化。因而，机电一体化技术是自动化技术与机械设备紧密结合的产物，也是机械设备向自动化方向发展的必然趋势。它的应用范围涉及了工业、农业、交通、能源、国防等众多领域，具有广阔的发展前景。 二、机电技术专业人才的社会需求分析 当今，世界高科技竞争和突破正在创造着新的生产方式和经济秩序，高新技术渗透到传统产业，引起传统产业的深刻变革。机电一体化技术正是这场新技术革命中产生的新兴领域，机电一体化产品的功能，除了精度、动力、快速性外，更需要自动化、柔性化、信息化、智能化，逐步实现自适应、自控制、自组织、自管理，向智能化过渡。从典型的机电一体化产品来看，如：数控机床、加工中心、机器人和机械手等，无一不是机械类、电子类、电脑类、 浅析机电一体化应用的优点及发展趋势 【摘要】机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品，文章综述了现在机电一体化技术的应用领域，并对其未来的发展趋势做出了分析。 【关键词】机电一体化;微电子技术;光电子技术 一、机电一体化的基本概念 机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。 二、机电一体化的发展及其特点 （1）数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。 （2）微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。微电子技术是现代电子信息技术的直接基础，如微机控制的数控机床己不再是传统的机床;又如汽车的电子化导致汽车工业的革命，目前先进的现代化汽车，其电子装备已占其总成本的70% 。进入信息化社会，集成电路成为武器的一个组成单元，电子战、智能武器应运而生。雷达的精确定位和导航，战略导弹的减重增程，战术导弹的精确制导，巡航导弹的图形识别与匹配，以及各类卫星的有效载荷和寿命的提高等等，其核心技术都是微电子技术。 （3）可编程序控制器（PLC）的应用于工业：上世纪60年代后期，美国汽车制造业开发出一种新型的工具取代继电控制盘。 （4）激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。 机电一体化专业调研报告 一、行业企业人才需求调研 1、机电一体化专业现状及发展趋势 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。其基本特征可概括为：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。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电气化在概念上的根本区别。 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渐形成完整的科学体系。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。 2、机电一体化专业的人才结构和对高技能人才需求分析 2006年第三季度，我校对常州企业的用人情况作了调研，受调研的企业共有60家，这些企业遍及常州各个区及其它地区，从收集的信息来看，受调研的企业只是全市机电类企业的少部分，但有在企业规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成的基本状况有一定的代表性。分析数据可以发现，数控机床操作的仍占较多的份额，但也不见去年大需求的状况，电工用工需求明显高于去年，对焊工的需求量在增加，而一些机加工的 机电一体化系统分析 ————数控机床 班级： 学号： 姓名： 鉴于这个学期正在上数控机床这门课程，所以选择数控机床的机电一体化系统来进行分析。 数字控制技术是从金属切削机床数控的基础上发展起来的。自1952年由美国帕森斯公司与麻省理工学院机构实验室研制成功世界上第一台三坐标数控铣床以来，数控机床经历了硬件数控（NC）、计算机数控（CNC）、多机台计算机直接群控（DNC）和微机数控（MNC）五个发展阶段，形成了门类齐全、品种繁多的数控机床，如数控车床、铣床、钻床、磨床和加工中心等。 一数控机床的原理 数控机床加工零件时，是将被加工零件的工艺过程、工艺参数等用数控语言编制成加工程序，这些程序是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、起停，进给运动的方向、速度和位移量，以及其它辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。为了提高加工精度，一般还装有位置检测反馈回路，这样就构成了闭环控制系统，其加工过程原理如下图所示。 数控机床工作过程原理图 二数控机床的组成 从工作原理可以看出，数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服检测系统和机床本体等四部分组成，其组成框图如下图所示。 ①控制介质。用于记载各种加工信息（如零件加工的工艺过程、工 艺参数和位移数据等），以控制机床的运动，实现零件的机械加工。常用 的控制介质有磁带、磁盘和光盘等。控制介质上记载的加工信息经输入 装置输送给数控装置。常用的输入装置有磁盘驱动器和光盘驱动器等， 对于用微处理机控制的数控机床，也用操作面板上的按钮和键盘将加工 程序直接用键盘输入，并在CRT显示器显示。 ②数控装置。数控装置是数控机床的核心，它的功能是接受输入装 置输送给的加工信息，经过数控装置的系统软件或电路进行译码、运算 和逻辑处理后，发出相应的脉冲指令送给伺服系统，通过伺服系统控制 机床的各个运动部件按规定要求动作。 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势 目录 简介 (2) 绪论 (3) 一、机电一体化的核心技术 (4) 1、机械技术 (4) 2、计算机与信息技术 (4) 3、系统技术 (4) 4、自动控制技术 (4) 5、传感检测技术 (4) 6、伺服传动技术 (4) 二、机电一体化概要 (5) 三、机电一体化的发展状况 (6) 四、机电一体化的发展趋势 (7) 1、智能化 (7) 2、模块化 (8) 3、网络化 (8) 4、微型化 (9) 5、绿色化 (9) 6、系统化 (9) 五、我国的现状与前景 (10) 六、总结 (13) 参考文献 (13) 七、致谢 (13) ?简介： 机电一化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术，分析机电一体化发展进程，提出机电一体化向智能化迈进的趋势。 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。自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。 ?关键字：机电一体化,,现状,发展趋势，核心技术 绪论 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。自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意 CHAPTER 1 1、机电一体化的所渭“4A革命”是指什么? 工厂自动化、办公自动化、家庭自动化、社会服务自动化。 2、什么是系统数学模型？为什么要进行系统建模和仿真? 数学模型是机电一体化系统在信号传递过程中的动态特性的数学表达式的描述。建模并在此基础上对系统分析、综合，是机电一体化系统重要的分析和设计方法；系统数学模型既是分析系统的基础，又是综合设计系统的依据。 3. 典型的机电一体化系统：1机械手关节伺服系统 2数控机床 3工业机器人 4自动导引车 5顺序控制系统 6数控自空化制造系统（a.柔性制造系统b.计算机集成制造系统）7微机电系统。（柔性制造系统：计算机数控机床、工业机器人、自动引导车连接起来，以适应加工成组产品。） 4、. 机电一体化系统结构包含的模块：1机械受控模块，又称执行模块，起承载，传递力和运动作用。2测量模块，用来采集和系统有关状态和行为的信息。它有传感器、调理电路、变换电路等组成。3驱动模块，是指电动机及其驱动电路组成的技术模块，作用是提供驱动力改变系统的运行状态。4通信模块，功能是传递信息，实现系统内部，外部通信。5微计算机模块，处理由测量模块和接口模块提供的信息。6软件模块，控制计算机模块的工作。7接口模块，系统内部各级之间的信息交换。 5. 机电一体化产品设计的主要阶段：1市场调研、需求分析和技术预测；2概念设计；3可行性分析；4编制设计任务书；5初步设计；6方案设计评估与优化；7详细设计；8完成全部设计文件。 6、机电一体化产品设计中需要贯彻哪些设计思想? 整体系统的设计思想；机电融合的设计思想；注重创新的设计思想。 7、处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想? 替代机械系统；简化机械系统；增强机械系统；综合机械系统。 8、简述“替代机械系统”“简化机械系统”“增强机械系统”“综合机械系统”的设计思想是什么？ a.“替代机械系统”机械的功能可以完全由微计算机和执行器取代，从机械产品变成电子产品。b.“简化机械系统”机械系统可采用机电一体化方法加以简化。依靠微处理机和执行器可以提供诸如轮廓、速度计定位控制任务的功能。c.“增强机械系统”将正常设计的机械与闭环控制回路相结合，可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性。有关部件可以做得更轻、惯量更小。d.“综合机械系统”采用嵌入式微处理系统，有能力综合不同的机械系统以及相关的功能。 9、线性系统、定常系统：输入和输出满足线性叠加原来的系统称为线性系统。数学模型中的所有系数都为常量的系统称为定常系统。 CHAPTER 2 1、消除齿轮间副传动间隙有哪些主要措施? 消除齿轮副传动间隙有刚性调整法和柔性调整法。刚性调整法包括调整中心矩法、选择转配法、带锥形齿轮法以及斜齿轮法。柔性调整法主要通过在双齿轮中间加入弹性元件，使双齿轮分别贴紧其啮和齿轮内的两侧，以消除啮合间隙。如拉簧消除间隙结构、压簧消除间隙结构。 2、试说明滚珠丝杠螺母副传动装置的优缺点? 滚珠丝杆螺母副是一种高精度的传动装置。它采用滚动摩擦螺旋取代了滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、升温低等优点。由于滚珠丝杆螺母副具有运动摩擦小，便于消除传动间隙等突出优点，他给机电一体化系统的性能改善带来了巨大的益处。缺点：不能自锁，用于升降传动是需另加缩紧装置。 3、滚珠丝杠螺母副的间隙消除和预紧方法有哪几种? 双螺母齿差式；双螺母螺纹式；双螺母垫片式；单螺母变位导程自预紧式。浅析机电一体化的应用及发展趋势
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