机电一体化习题集和规范标准答案
<机电一体化复习题和答案>
一.填空
1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含：动力、执行器、
传感器、计算机和传动机构五部分。
2 传感器的静态特性指标主要有：线性度、灵敏度、迟滞度、分辨力和重复度等。
3. 电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。
4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋弧轴向间隙的调整。
5.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用。
6.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器。
7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩大等；
无刷直流伺服电动机的优点是_____无换向器、可控性好和稳定性好__等。
8. 机电一体化技术是机械与微电子的结合；
10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时，输出量的变化量与
输入量的变化量的比值。
11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容变化的装置。
12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。
13. 测速发电机的负载电阻越大，其线性度越好。
14.步进电机的步距角指在电脉冲的作用下，电机转子转过的角位移。
15.直流伺服电机的机械特性指当电枢电压一定时，转矩与转速之间的关系；调节特性指在负载转矩一定时，电枢电压与转速之间的关系。
16.滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种
17. 在谐波齿轮传动中，若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动，则主、从动件转向相
同。
18. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其输出量
的差别。
19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的电荷量与加速度成正比。
20、若max
y为输出量的满刻度值，则传感器的线性度?是传感器的最大非线性误差、FS
可表示为max
y。
?∕FS
21、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联结构、
并联结构和环形三种形式。
22、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中，其接触角β会随轴向载荷大小的变化而变化。
23、对于以提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系，应按输出轴的转矩误差最小原则分配其各级传动比。
二．选择题
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内
1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为（A ）
A ．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代 2. “机电一体化”在国外被称为
（C ）
A ．Machine
Ｂ．Electronics
Ｃ．Mechatronics
Ｄ．A 和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是
（D ）
A ．提供动力
Ｂ．传递运动
Ｃ．传递动力 Ｄ．A 、B 和Ｃ 4. 在同步齿型带传动中，同步带的齿形为
（A ）
A ．梯形
Ｂ．矩形
Ｃ．渐开线
Ｄ．摆线 5. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其
（A ）
A ．机械特性
Ｂ．调节特性
Ｃ．力矩特性 Ｄ．转速特性 6. 在滚珠丝杠副中，预紧调整是为了消除其
（B ）
A ．径向间隙
Ｂ．轴向间隙
Ｃ．预应力
Ｄ．A 和B 7. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是
（D ）
A ．60°
Ｂ．45°
Ｃ．0°
Ｄ． 90° 8. 若x 为传感器的输入量，y 是其输出量，则传感器的灵敏度为 （C ） A ．
y
x Ｂ．
y
x ?? Ｃ．
x y ?? Ｄ．
x
y 9. 在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为 （B ）
A ．2
Ｂ．1
Ｃ．3
Ｄ．4 10. MCS —51的每个机器周期包含状态周期数为
（D ）
A ．12
Ｂ．24
Ｃ．10
Ｄ．6 11.在滚珠丝杠副JB3162.2-91的标准中，最高的精度等级是 （A ）
A ．1级
Ｂ．10级
Ｃ．7级
Ｄ．C 级
12. 光栅式位移传感器的栅距W 、莫尔条纹的间距B 和倾斜角θ之间的关系为 （A ）
A ．θ
W
B ≈
Ｂ．θ
W
B >
Ｃ．θ
W
B <
Ｄ．θ
W
B 5.1≈
13. 差动变压器式电感传感器属于
（C ）
A ．涡流式
Ｂ．自感型
Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式 14. 在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的
（B ）
A ．开环控制
Ｂ．C 和D
Ｃ．全闭环控制
Ｄ．半闭环控制 15. 在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成
（A ）
A ．90°
Ｂ．0°
Ｃ．45°
Ｄ．60° 16. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中
（A ）
A ．不变
Ｂ．变长
Ｃ．变短
Ｄ．几乎不变
17. Mechatronics 是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是 （B ）
A ．机械学与信息技术 Ｂ．机械学与电子学 Ｃ．机械学与自动化技术
Ｄ．机械学与计算机
18 计算机集成制造系统包括
（D ）
A ．CAD 、CAPP 、CAM Ｂ．FMS
Ｃ．计算机辅助生产管理
Ｄ．A 、B 和C
19. 在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力——电压等效法，此时机械系
统的阻尼等效于电系统的 （C ）
A ．电容
Ｂ．电荷
Ｃ．电阻
Ｄ．电感 20. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其
（B ）
A ．转速特性
Ｂ．调节特性
Ｃ．工作特性
Ｄ．机械特性
21. 滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的 （B ）
A ．径向位移
Ｂ．轴向位移
Ｃ．螺旋线长度
Ｄ．坐标值 22. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速
（B ）
A ．成反比
Ｂ．成正比
Ｃ．成平方关系 Ｄ．成指数关系 23. 在MCS —51中，MOV 指令用于访问
（B ）
A ．内部程序存储器 Ｂ．内部数据存储器 Ｃ．外部数据存储器
Ｄ．外部程序存储器
24. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是21i i ，则其遵循的原则是 （A ）
A ．重量最轻
Ｂ．等效转动惯量最小 Ｃ．输出轴转角误差最小
Ｄ．加速度响应最快
25. 谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的
（B ）
A ．中心轮
Ｂ．行星轮
Ｃ．系杆
Ｄ．B 和C 26. 在MCS —51单片机中，用于对外部程序存储器读的信号是 （A ）
A ．PSEN
Ｂ．RD
Ｃ．WR
Ｄ．ALE
27. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的
（A）A．0.5倍Ｂ．2倍Ｃ．0.25倍Ｄ．不变
28. 传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的（C）
A．线性度Ｂ．精确度Ｃ．零漂Ｄ．分辨率
29. 在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的（C）
A．半闭环控制Ｂ．闭环控制Ｃ．开环控制Ｄ．前馈控制30. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（B）
A．调整径向间隙Ｂ．预紧Ｃ．预加载荷Ｄ．表面清洗31. 感应同步器可用于检测（D ）
A．位置Ｂ．加速度Ｃ．速度Ｄ．位移
32．通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为（B）
A. 顺序控制系统
B. 计算机集成制造系统
C. 柔性制造系统
D. 伺服系统
33．描写动态系统的数学模型是（A）
A. 微分方程
B. 代数方程组
C. 常系数线性微分方程组
D. 以上答案都不对
34．齿轮传动的总等效惯量随传动级数的（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
35．某伺服电动机最高大输出转矩为5N·m，通过齿轮系5:1减速，可带动（A）
的最大转矩负载。
A. 25N ·m
B. 50 N ·m
C. 2.5 N ·m
D. 1.25 N ·m
36. 某伺服电动机最高转速为1200r/min ，通过丝杠螺母传动带动机床进给运动，丝杠螺距为6mm ，最大进给速率可达 （B ） A. 72m/min B. 7.2m/min C. 5m/min D. 3.6m/min 37． 某光栅的条纹密度是100条/mm ，光栅条纹间的夹角0.001θ=弧度，
则莫尔条纹的宽度是 （C ）
A. 100mm
B. 20mm
C. 10mm
D. 0.1mm
38．直流测速发电机输出的是与转速 （ C ）
A. 成正比的交流电压
B. 成反比的交流电压
C. 成正比的直流电压
D. 成反比的直流电压
39．下列属于变磁阻电动机的是 （ C ） A. 直流电动机 B. 交流感应电动机 C ．步进电动机 D. 永磁同步电动机 40．直流伺服电动机的理想空载转速为 （ A ） A.
a e u k B. e a k
u C.
a t u k D. a a
u R
41． 某步进电动机有48个齿，采用五相五拍方式运行，其步距角为 （B ） A. 0.75o
B. 1.5o
C. 6o
D. 3o
42．计算步进电动机转速的公式为 （ B ）
A. 360o
r mz c
B. 60r f mz c
C. 180cos o sm T mc
D. 360180o o
mc
43. 步进电机一般用于（ A ）控制系统中。
A. 开环
B. 闭环
C. 半闭环
D. 前馈
44．某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距角为1.5o
，应采用的通电方式为 （C ）
A. 单拍制
B. 双拍制
C. 单双拍制
D. 细分电路 三、简述题
1.在机电一体化产品的设计中常常引入现代设计方法，简述你所熟悉的一种现代设计方法的基本思想。
答：1、例如可靠性设计。
可靠性指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。可靠性设计作为一种新
的设计方法，只是常规设计方法的深化和发展，所以机械设计等相关课程所阐明的计算原理、方法和基本公式，对可靠性设计仍然适用。但其又有别于传统设计方法，主要表现在以下几点：
①可靠性设计法认为作用在零部件上的载荷（广义的）和材料性能等都不是定值，而随机
变量，具有明显的离散性质，在数学上必须用分布函数来描述；
②由于载荷和材料性能等都是随机变量，所以必须用概率统计的方法求解；
③可靠性设计法认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性，并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度，从而弥补了传统设计方法的不足。
2.比较滚珠丝杠副中单圆弧型滚道与双圆弧型滚道的优缺点。
答：单圆弧型滚道的接触角会随轴向载荷大小的变化而变化，因此轴向刚度、传动效率及承载能力也随之改变。而双圆弧型滚道的接触角在工作过程中基本保持不变，故轴向刚度、传动效率及承载能力基本不变，而且双圆弧型滚道中两圆弧相交处有一小空隙可以使滚道底部与滚珠不接触，并能存一定的润滑油，可以减小摩擦和磨损。但单圆弧型滚道比双圆弧型滚道容易加工。
3.简述机电一体化产品方案设计中黑箱法的基本原理。
答“黑箱法”是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法。即根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入—输出之间的转换，得到相应的解决办法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。
4.简述机电一体化系统的特点？
答：用微电子技术取代了人对机械的绝大部分的控制功能，节省能源和材料的消耗。5.简述机电一体化产品结构设计中通常应该遵循的一些基本原则。
答：自补偿原则、任务分配原则、力传递原则、最优原则、力平衡原则、稳定性原则、等强度原则、降低噪音原则。
6.简述机电一体化系统（或产品）的设计类型。
答：开发性设计、变异性设计、适应性设计
7.一个较完善的机电一体化产品应该包含那几部分？
答：执行器、检测传感器、动力源、机构、计算机
8.PLC内部的一个8位存储器可以等效为几个输入继电器？为什么？
答：八个原因：对于系统的每一个输入点也都有输入映像区的某一位与之相对应，且系统的输入点的编址号与输入映像区的映像寄存器地址号也对应。
9.与直齿圆柱齿轮传动相比较，斜齿圆柱齿轮传动的优缺点是什么？
答：1．运转平稳，噪声小。
2．重合度较大，承载能力高，适于高速重载传动。
3．最少齿数小于直齿轮的最少齿数。
缺点：轴系结构复杂化，齿轮制造比较困难，成本较高
10、为什么机电一体化产品具有小型化和轻量化的特点？
答：控制系统采用微处理器代替了很多机械原件。
11.简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不同？
答：增量式编码器是通过位移产生周期性变化的脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
绝对式编码器：每个位置有确定的输出数
12.为什么直流伺服电机具有良好的机械特性？
答：由直流伺服电动机的转速公式：n = Ua/CE*Φ-Ra*Tm/CE*CT*Φ^2=n0-KT*Tm改变电枢电路电阻Ra，外加电压Ua和磁通三者中任何一个参数都可以改变其机械特性从而改变电机的稳定速度值，且当调节电枢电压调速时，直流电动机的机械特性曲线的斜率不变，
而只改变电机的理想转速，保持了原有较硬的机械特性。
13.传感器的静态特性指标主要有哪些？
答：线性度、灵敏度、迟滞度、重复度、分辨率
14.进行机电一体化设计是应遵循什么原则处理“机”和“电”的关系？
答：替代机械系统、简化机械系统、增强机械系统、综合机械系统
15.为什么要消除齿轮副间隙？常用什么方法消除间隙
答：在数控设备的进给驱动系统中，考虑到惯量，转矩或脉冲当量的要求，有时要在电动机到丝杠之间加入齿轮传动副，而齿轮的那个传动副存在着间隙，会使进给运动反向滞后与指令信号，造成死区而影响其传动精度和系统的稳定性直齿圆柱齿轮传动副:偏心套调整法；锥度齿轮调整法；双片齿轮错齿调整法；
斜齿齿轮传动副：轴向垫片调整法；轴向压簧调整法；
锥齿轮传动副：轴向压簧调整法；轴向弹簧调整法
16.描述传感器静态特性的主要技术指标是什么？
同13
17.根据工作原理，步进电动机分为哪几类？
答：反应式步进电机由定子和转子两部分组成利用磁阻的变化产生转矩
永磁式步进电机是转子或定子的某一方为永磁体，另一方为软磁材料和励磁绕组制成，绕组轮流通电，建立的磁场与永磁体的恒定磁场相互作用，产生转矩。
混合式步进电机它是反应式步进电机和永磁式步进电机的结合因而它具有反应式步进电机的步距角小，响应频率高的特点，又具有永磁式步进电机励磁功率小、效率高的优点。
四、名词解释
1．机电一体化系统
答：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的加以结合以实现整个系统的最优化。
2．压电效应
答：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。
3．直流电动机的机械特性
答：在电动机的电枢电机、励磁电流、电枢回路电阻为恒定值的条件下，电机的转速与电磁转矩之间的关系
4．步进电动机
答：是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置
五、分析题
1、对于如图所示的三相反应式步进电机，说明其工作原理。
答：设A相首先通电则转子1、3两齿被磁极A吸住，转子就停留在A相通电的位置上。然后A相断电，B相通电磁极A的磁场消失，磁极B产生磁场，磁极B 把离它最近的2、4两齿吸引过去并停留在B相通电的位置，使转子逆时针方向转30°同理B相断电，C相通电转子转过30°，停止在C 相通电的位置。这样按A→B→C→A…或A→C→B→A→C→B →A的次序顺时针或逆时针的次序工作。
三相反应式步进电机
2.对于图示的支承结构，应用力传递原理说明哪种支承的刚性最好？哪种支承的刚性最差？
（a）（b）（c）（d）（e）
答：图（a）由于力的传递路线最短所以刚性最好，图（e）由于力线要沿弹簧向下传递传递路线最长，所以刚性最差
3、有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min，已知转子有24个齿，求步进电机脉冲电源的频率。
解：1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=1.5o
2) f=400Hz （n=αf/6）
4、图示为变隙差动式自感传感器工作原理示意图，解释其工作原理。
答：.当初级线圈输入交流激励电压时，次级线圈将产生感压电动势e1 和e2 。由于两个次级线圈极性反接，因此，传感器的输出电压为两者之差，即ey =e1 -e2。活动衔铁能改变线圈之间的藕合程度。输出ey 的大小随活动衔铁的位置而变。
5、图示为光栅式位移传感器示意图，分析其工作原理。
答：光栅位移传感器的工作原理，是由一对光栅副中的主光栅（即标尺光栅）和副光栅（即指示光栅）进行相对位移时，在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间（或明暗相间）的
规则条纹图形，称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白（或明暗）相同的条纹转换成正弦波变化的电信号，再经过放大器放大，整形电路整形后，得到两路相差为90o 的正弦波或
方
波
，
送
入
光
栅
数
显
表
计
数
显
示
。
7、对于如图所示的传动系统，已知移动部件沿运动方向的负载力N F L 800=；电机转子的转速为m n ；轴Ⅱ的负载转矩Nm T L 4=；齿轮1Z 与齿轮2Z 的齿数分别为20和40，模数为1mm 。求：等效到电机轴上的等效负载转矩T 。
六、综合
1、对于如图所示的存储器扩展连接图，要求补充其未连接的部分，并分析该扩展存储器芯片的地址范围（设8051的P2口未使用的地址线接地）。 答：连线图如上图所示。寻址范围为：0000H ～07FFH 。
2kB的数据存储器扩展
2、对于如图所示的存储器扩展连接图，要求补充其未连接的部分，并分析该扩展存储器芯片的地址范围（设8051未连接的地址线接地）。
答：连线图如上图所示。左片存储器的地址范围为：0000H～1FFFH；右片存储器的地址范围为：8000H～9FFFH。
两片8kB的程序存储器扩展连线图
3、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制要求是：按下启动按钮后，L2、
L4、L6、L8亮，1秒后灭；接着L3、L5、L7、L9亮，1秒后灭；再接着L2、L4、L6、L8
亮，1秒后灭，如此循环下去。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。
输入/输出点的分配
输入输出其它
启动按钮X400 L2 Y430 时间继电器1（1秒）T450
停止按钮X401 L4 Y431 时间继电器2（1秒）T451
L6 Y432
L8 Y433
L3 Y434
L5 Y435
L7 Y436
L9 Y437
4、下图为小车送料过程示意图。现采用可编程控制器控制，写出小车PLC控制的梯形图。
小车的送料过程为：当小车处于左限位开关ST1处时，按下启动按钮，小车向右运行；碰
到右限位开关ST2后，小车开始装料，装料时间为15秒；然后小车向左运行，碰到左限位
开关ST1后，小车开始卸料，卸料时间为10秒；至此完成一次动作。任何时候压下停止按钮，小车将停止动作。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。
输入/输出点的分配
输入输出其它
启动按钮X400 右行电磁阀Y430 时间继电器1（15秒）T450
ST2 X401 装料电磁阀Y431 时间继电器2（10秒）T451
ST1 X402 左行电磁阀Y432
停止按钮X403 卸料电磁阀Y433
机电一体化技术专业素质,知识,能力要求
机电一体化技术专业素质、知识、能力要求 一、素质结构 1、拥护党的基本路线，具有坚定正确的政治方向，爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具有良好的职业道德和团队协作精神。 2、具有相应的文化科学知识，掌握本专业所必需的基本理论、基本技能，具有较快适应岗位实际工作的能力和素质，并能运用所学知识分析和解决工作中的问题。 3、具有健康的体魄和美好的心灵，较强的文字表达与语言沟通能力、坚强的意志与坦荡的性格，良好的人际关系。 二、知识结构要求 根据机电一体化技术专业知识复合度高的特点，掌握本专业必需的文化基础知识和专业理论基础知识，如计算机基础知识、机械工程图的识图、绘图知识；机械设计与机械制造工艺的基本知识；机电产品零部件的设计与制造基础知识；电气维修和PLC控制的基本知识；机电一体化设备安装、调试、使用、维护、修理的基础知识；数控原理、编程和数控机床结构与操作的基本知识等。 三、职业岗位与职业能力结构 1、本专业毕业生主要就业方向： （1）机电设备维护、修理企业 （2）机电设备和自动化生产线的科技开发公司 （3）各种从事机电产品的制造加工的工厂、企业 （4）与机电有关的各种高新技术产品的加工企业 （5）机电产品营销及与机电一体化技术有关的其他单位 2、职业岗位与主要工作业务分析 职业岗位与主要工作业务分析见表1
表1 职业岗位与主要工作业务分析 3、能力结构及要求 实施专业技能培养与职业标准对接；学生可考取绘图员、数控设备操作工、机修钳工、维修电工、PLC设计师等中级或高级职业资格证书。 (1) 具有较强的机械识图与绘图能力； (2) 具有较强的计算机操作能力、能运用绘图软件绘制机械工程图，并获得绘图员中级以上操作证； (3) 具有较强的电工操作能力和维修能力，并获得维修电工操作证书； (4) 具有一般机电一体化产品的设计与计算能力； (5) 具有阅读本专业相关的一般英语资料的能力； (6)具有较强的数控机床等机电设备安装维护、检测及故障排除能力 (7)具有较强的普通机床与数控机床等机电设备操作能力； (8)具有机电产品营销和一般的企业管理能力； 职业岗位能力分析见表2。
机电一体化总结
机电一体化课程总结 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
机电一体化结课总结历时半个学期的机电一体化课程就这样结束了，真的是太快了。下面我就先来总结总结自己在这半个学期的机电一体化课堂上学到的知识，然后再谈谈一些自己的感想哈。 首先，谈谈机电一体化的基本概念哈。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。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。 第一点就是它的使用安全性和可靠性提高了哈。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采
取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。 然后就是它的生产能力和工作质量提高了哈。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。 再然后就属使用性能的改善啦。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。 除此之外，其具有复合功能并且适用面广啦。
机电一体化大赛规程
2015年山东省职业院校技能大赛（中职组） “机电一体化设备组装与调试”赛项竞赛规程 一、赛项名称 机电一体化设备组装与调试（中职组） 二、竞赛目的 通过机电一体化设备组装与调试赛项，促进与机电技术及相关专业的行动导向的课程体系建设和改革创新的步伐，探索机电技术专业课程理实一体化的教学方法，培养企业需要的高素质技能型人才的新途径、新方法，展示职业教育教学改革的成果，推动职业教育专业建设发展。 三、竞赛内容与时间 （一）竞赛内容 由参赛队按工作任务书的要求，完成以下工作任务： （1）根据机械组装图，按机械装配的工艺过程和技术要求，组装机电一体化设备及其部件。 （2）根据电气控制原理图和安装图，按电气安装的工艺流程和工艺要求，安装机电一体化设备的电气控制电路。 （3）根据机电一体化设备的工作要求，使用常见的传感器，如电感传感器、电容传感器、光电传感器、光纤传感器、温度传感器、压力传感器、超声波距离传感器、射频识别器和视觉传感器等，检测工作过程中相关的物理量，控制机电一体化设备的运行。 （4）根据机电一体化设备的工作过程，用基本指令、步进指令和常用的功能指令，处理开关信号和模拟信号，按工作要求编写PLC控制程序。 （5）根据机电一体化设备气动系统图选择气动元件，按气动系统安装的工艺步骤和要求，安装机电一体化设备的气路。 （6）根据工作任务书的要求，制作触摸屏页面中的部件、设臵相关的参数；实现
触摸屏的页面和页面之间的切换，触摸屏对机电一体化设备设备的监控。 （7）根据机电设备的工作要求，调整机械零件、部件的相对位臵，使各机构协调动作；能根据机电设备的生产流程和要求，修改控制程序或相关器件的参数，实现设备的功能。 （8）应用相关的理论知识和工作过程知识，填写机电一体化设备组装与调试记录表。 （二）竞赛时间 竞赛时间为4小时。 四、竞赛方式 机电一体化设备组装与调试技能赛项为团体赛，以院校为单位组队参赛，不得跨校组队。每支参赛队由2名选手和不超过2名指导教师组成，参赛选手按要求共同完成书面解答与实际操作一体的工作任务。每市报名只限1队。 （一）组队要求 1.参赛选手须为全日制正式学籍，二年级以上的在校生。参赛选手年龄限制在20周岁（当年）以下。五年制高职学生报名参赛的，二至三年级（含三年级）学生可参加本赛项中职组比赛。 2.为让更多选手参加全省职业院校技能大赛，凡在往届全省及全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试项目中获得过一等奖的选手，不得再参加2015年全省职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试项目技能比赛。 （二）组织方式 1.机电一体化设备组装与调试项目竞赛一场次全部完成。 2.机电一体化设备组装与调试项目竞赛采用的设备，与往年省赛及国赛所采用的设备情况一致、同时也与2016年本项目国赛拟采用的设备接轨。 3.机电一体化设备组装与调试项目竞赛采取双抽签的方式，即第一次抽签抽取顺序号、第二次抽签根据顺序号抽取选手参赛的工位号。 五、竞赛命题 本项目竞赛命题采取试题库的形式，试题库的题目数量不少于5套。
机电一体化技术专业就业方向与就业前景分析
机电一体化技术专业就业方向与就业前景分析 机电一体化技术专业学生主要学习电工与电子技术、机械制造技术、液压与气动技术、机电设备控制技术、数控加工工艺与编程、微机原理及应用、可编程控制器、测试技术、数控机床故障诊断与维护、CAD实训、数控机床的编程和操作实训、机床电器控制实训、数控加工实训、液压与气动实训、金工实习、电工电子实习、毕业实习（设计）等课程。机电一体化技术专业掌握必需的制图、机械、电工电子技术和计算机应用的基本知识和能力。掌握机械加工过程的基础理论、生产工艺和操作技能。熟练使用AutoCAD等常用的计算机辅助设计软件绘制各种产品装配图和零件图；能熟练地编制数控机床加工程序，操作普通数控机床加工工件，具有安装、调试、使用普通数控机床的基本技能；具有分析解决专业生产中的实际问题以及进行科学研究、开发新技术、新工艺、新材料的初步能力。具备现代企业管理的基本知识和初步组织管理和技术指导的能力。具备工科大学生所需的分析计算能力，信息收集与处理能力，以及较好的外语能力。机电一体化技术专业培养从事机电一体化设备的使用和技术管理工作的高级技术应用性专门人才。 机电一体化技术专业就业方向 机电一体化技术专业应用领域广泛，就业岗位群大，学生毕业后可在相应的企事业单位从事机电设备的运行、维修、安装、调试、机电一体化设备的设计、改造以及生产管理、技术管理等工作。机电一体化技术专业主要从事机械制造工艺设计与实施、工装设计与实施、机电一体化设备的管理和维护、数控机床的编程和操作等工作。 机电一体化技术专业就业前景 机电一体化专业是精密机械--电子技术(含电力电子)--计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。因此机电一体化技术专业毕业生就业前景很好,而且待遇也高。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广,学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
机电一体化复习要点
机电一体化复习知识总结（ML制作） 第一章绪论 1 Mechatronics机电一体化，由机械学与电子学组合而成。 2 机电一体化含有两方面内容，首先是机电一体化技术，其次是机电一体化产品。 3 机电一体化的目的是提高系统的附加值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料 省能源。 4 机电一体化系统需解决的共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱 动技术、自动控制技术、机密机械技术及系统总体技术。 5 机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力 源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）等五个子系统组成。 6 构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利的进行物质、能量与信息的交 换和传递。 7 机电一体化系统设计类型有开发性设计、适应性设计与变异性设计。 8 确定机电一体化系统目的功能与规格后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术 进行设计、制造的整个过程为“机电一体化工程”。 9 机电一体化系统设计的现代设计方法，计算机辅助设计与并行工程、虚拟产品设 计、快速响应设计、绿色设计、反求设计、网络合作设计。 第二章机械系统部件的选择与设计 1 机械系统部件的设计要求低摩擦、短传动链、最佳传动比、反向死去误差少、高刚性。 2 机械传动部件实质上是一种转矩、转速变换器，其目的是使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。 3 机电一体化发展要求传动机构不断适应精密化，高速化，小型、轻量化要求。 4 滚珠丝杠四种基本类型（1）螺母固定、丝杠转动并移动，（2）丝杠转动、螺母移动，（3）螺母移动、丝杠移动，（4）丝杠固定、螺母移动并转动。 5 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种，内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。 6 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧（1）双螺母螺纹预紧调整式，（2）双螺母齿差预紧调整式，（3）双螺母垫片调整预紧式，（4）弹簧式自动调整预紧式，（5）单螺母变位导程预紧式，（6）单螺母滚珠过盈预紧式。 7 四级齿轮传动系统总转角误差 =++++ 已知：四级齿轮传动系统，各齿轮转角误差为==…==0.005 rad,各级减速比相同，即==…==1.5。求： （1）该系统最大转角误差；（带入上式即可） （2）为缩小，应采用何种措施。 ①在设计中最末两级的传动比应取大一些
2013年机电一体化设备组装工艺规范
机电一体化设备组装 工艺规范 2013.4 温州
编写说明 产品工艺直接影响产品的质量，没有好的工艺，就没有好的产品。机电一体化设备组装，涉及的技术标准和工艺规范很多。给老师的教学或指导学生参加技能竞赛带来诸多不便。为方便老师在教学和指导学生训练中了解机电设备组装中相关的技术标准和工艺要求，我们组织了部分中等职业学校的老师，邀请了行业、企业的相关专家，编写了这册《机电一体化设备组装工艺规范》。 《机电一体化设备组装工艺规范》是根据机电设备安装的技术标准，行业、企业的要求和实际工作的经验、约见，经参与编写的人员讨论制定的。这些规范是技能竞赛时评分的依据，也可以依据这些规范在日常教学中对学生组装的机械设备、电气设备、机电设备等进行评价。 在日常教学和指导学生参加技能竞赛的训练中，应重视每一个零件、每一个位置、每一个部件的安装细节，即技术要求和工艺。只有所有的零件都符合技术要求和工艺规范，才能保证安装设备的质量，设备才能可靠的工作；也只有注意了这些细节，学生才有可能形成良好的职业习惯，有良好的职业素养。 参与《机电一体化设备组装工艺规范》编写的老师有：杨少光、龚魏清、方爱平、陈文林。亚龙科技集团的工程师杨一丰、徐新奇，大连欧姆龙公司的技术总监、高级工程师张名云，中国机械联合会的专家张春芝参与《机电一体化设备组装工艺规范》的制定。 《机电一体化设备组装工艺规范》还不完善，还可能有不少错误，希望使用的老师提出改进的意见，以便大家共同提高、共同进步。 编者 2013年5月温州 目录 一、部件安装…………………………… 二、电路安装…………………………… 三、气动系统安装……………………… 四、工作习惯……………………………
单招考试面试必备===机电一体化技术专业介绍
单招考试面试必备 机电一体化技术专业介绍 1、专业介绍：机电一体化技术是将机、电、计算机、自动控制和检测技术集成的综合应用技术，是现代社会科技发展的标志性技术。机电一体化人才被列为国家最急需的专业人才，是就业领域最宽的专业。我院高职高专机电一体化技术专业开设于1991 年，已建成为省级高职院校示范专业，主要培养能应用机电一体化技术，并初步具有设计开发能力的工程技术人才，教学中注重培养学生专业能力、创新能力和可发展能力，实施工学结合，以岗定教，教学做一体化的教学模式，教学质量和教学效果好。拥有国家级电工电子与自动化技术实训基地、省级数控技术实训基地、省级教学团队、 2 门省级精品课程、省级教学名师，学生多次在省级大学生技能大赛中获奖。 2、培养目标：面向现代化企业，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德和创新精神，具有机电一体化技术基础理论和专业知识，掌握机电产品及机电一体化设备设计、安装、调试、运行、维护、维修和管理的应用技术和工作技能，具有高级职业技术资格以及分析、解决生产第一线技术问题能力，适应现代机电一体化技术行业发展需要的高素质技能型人才。 3、专业主干课程：工程制图、机械工程基础、液压与气动、电工技术、电子技术、电力电子技术、电气控制、PLC应用技术、自动检测技术、单片机应用技术、电机与交直流调速系统、变频器技术、数控技术等。 4、就业方向及岗位：本专业毕业生可在现代化企业及通用机电行业，从事各类机电设备及自动生产线的安装、调试、编程、维修和运行维护工作，机电一体化产品的设计、制作、销售和技术支持工作，生产现场的工艺实施、设备管理、质量检测工作。本专业与山东玲珑集团、鸿福泰精密电子（烟台）有限公司、杭州九阳小家电有限公司等大型企业建立了校企合作关系，更好的满足了学生顶岗实习和就业的需要。多年来，毕业生供不应求，就业率在98%以上。 能力测试主要测试考生对报考专业的了解、兴趣及专业基本知识等。 机电一体化技术 1、培养方向 机电一体化专业培养德、智、体、美等全面发展，了解相关企业的生产过程和组织管理，具有良好的职业素质，能够运用机械技术、电气控制技术、传感技术及计算机技术，从事机电一体化设备制造、安装调试、运行维护、技术管理和售后服务等工作的高素质技能型人才。 2、主干课程 机械图样的识读与绘制、电工与电子技术、公差与测量、机械制造技术应用、液压气动技术、传感检测技术、数控机床编程与操作、机床电气控制与PLC 应用、机电设备维修、模块化柔性加工系统及应用。 3、职业能力拓展
机电一体化知识点
1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息功能、和控制功能上引进微电子技术并将机械设置与电子设置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 2.机电一体化系统组成：1机械系统（机构）2信息处理系统（计算机）3动力系统（动力源）4传感检测系统（传感器）5执行元件系统（电动机） 3.机电一体化系统设计考虑方法：机电互补法、融合法和组合法 4.机电一体化系统设计类型：1开发性设计2适应性设计3变异性设计 5.机电一体化系统的设计准则：考虑人、机材料成本等因素，而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本，以成本为核心的设计准则。 6.机电一体化系统设计规律：根据设计要求要求首先确定离散要素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系，这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。 7.滚珠丝杠副的典型结构类型：从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区分1我国螺纹滚道有单圆弧形2滚珠循环方式：内循环、外循环3外循环：螺旋槽式、插管式、端盖式 8.滚珠丝杠副；公称直径d0；指滚珠与螺纹滚道里在理论接触状态时包括滚珠球心的圆柱直径。基本导程Pb；滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。公称导程Ph0；用作尺寸标识的导程值。行程；转动滚珠丝杠或滚珠螺母时，滚珠丝杠或滚珠螺母的轴向位移量 9.滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预案；1双螺母螺纹预紧调整式。特点；结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调整方便，但不能精确定量的进行调整。2双螺母齿差预紧调整式。特点；可实现定量调整，即可进行精密调整，使用中调整较方便。3双螺母垫片调整式。特点；结构简单刚度高，预紧可靠，但使用中调整不方便。4弹簧式自动调整预紧式；能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但结构复杂轴向刚度低，用于轻载场合。5单螺母变位导程预紧式。特点；结构简单，紧凑，但使用中不能调整，制造困难 10.滚珠丝杠副支撑方式组合方式；1单推---单推式；轴向刚度高，预拉伸安装时预紧力较大，但轴承寿命比双推---双推式低。2双推---双推式；适合高刚度，高转速高精度的精密丝杠传动系统，但温度的升高会使丝杠的预紧力增大，易造成两端支承的预紧力不对称。3双推---简支式；适用于中速，传到精度较高的长丝杠传动系统。4双推---自由式；多用于轻载，低速的垂直安装的丝杠传动系统 11.滚珠丝杠副的结构选择；根据防尘，可以防护条件以及对调隙及预紧的要求，可以选择适当的结构形式。1允许有间隙存在---单圆弧形螺纹滚道的单螺母滚珠丝杠副。2有预紧或使用过程中因磨损而需要定期调整---双螺母螺纹预紧或齿差预紧式结构3良好的防尘条件，只需在装配时调整间隙及预紧力时可采用结构简单的双螺母垫片调整预紧式结构 12.滚珠丝杠副结构尺寸的选择；选用滚珠丝杠副时通常主要选择杠的公差直径和公称导程。公称直径应根据轴向最大载荷按滚珠丝杠副尺寸系类选择。螺纹长度在允许的情况下尽量要短，一般取螺纹长度/公称直径小于30。基本导程应按承载能力、传动精度及传动速度选取13.谐波齿轮传动的工作原理；依靠齿轮产生的可控变形波引起齿间的相对错齿来传递力和运动。Wr=C 14.同步带传送；综合了普通带传动和链轮链条传动优点的一种新型传动。它在带的工作面及带轮外周上的、均制有啮合齿，通过带齿与轮齿作啮合传动。特点；传动准确，传动效率高能吸振噪声低传动平稳，能高速传动，维护保养方便 15.间歇传动机构分类：棘轮传动，槽轮传动，蜗轮凸轮传动 16.棘轮传动机结构组成：棘轮，棘爪 17.棘轮传动机结构工作原理：棘爪装在摇杆上能围绕O转动，遥杆空套在棘轮凸缘上做往复摇动。当摇杆做逆时针摆动时，棘爪与棘轮2的齿啮合，克服棘轮轴上的外外加力矩T，推动棘轮朝逆时针方向转动，此时止动爪在棘轮齿上打滑。 18.槽轮传动机构组成：拨销盘、槽轮 19.槽轮传动机构工作原理：拨销盘以不变的角速度W0旋转，拨销转过2β角时，槽轮转过相邻两槽间的夹角2a。在拨销转过其余部分的角2（π-β）时，槽轮静止不动，直到拨销进入下一槽内，又重复以上循环。这样将拨销盘的连续运动变为槽轮的间歇运动。 20.导轨副的基本要求：导向精度高，刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度表化影响小以及结构工艺好。1导向精度：导轨的结构类型，导轨的几何精度和接触精度，导轨的配合间隙，油膜厚度，导轨和基础件的刚度和热变形。2刚度：导轨副应有一定的接触精度（施加预载荷，以增加接触面积，提高接触刚度）3精度的保持性：进行正确的润滑和保护（多层金属薄板伸缩式防护罩）4运动的灵活性程低速运动的平稳性：采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料导轨等；普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油；用减小结合面、增大结构尺寸、缩短传动链、减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。 21.静压导轨副的工作原理：将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支撑件之间，运动件浮在压力油或气体薄膜上，与导向支承件脱离接触，致使摩擦阻力（力矩）大大降低。运动件受外载作用后，介质压力会反馈升高，以支承外载荷。 22.方向精度：运动件运动时，其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。置中精度：任意截面上，运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的程度。
第46届世界技能大赛机电一体化项目专业技术规范
PP- Nr. M - 10 M – 15 M – 20 世界技能大赛 机电一体化项目专业技术规 范 机械部分 Mechanical 型材板上的电缆和气管必 须分开绑扎。 Cable and tubes must be routed separately on the profile plate. 当电缆、光纤电缆和气管 都作用于同一个活动模 块时，允许绑扎在一起。 It is allowed to route tubes, electrical and optical cables together when they go to a moving module. 扎带切割后剩余长度需 ≤1mm ，以免伤人。 Remaining length of cut cable ties, A: Risk of injury A <= 1 mm ok not ok
M –21 New 新增 M –25 M –30 M - 40 M –45a Cable ties on the input and output side of a flexible cable duct / drag chain 软 线缆或拖链的输入 和输出端需要用扎 带固定。 所有沿着型材往下走的线 缆和气管（例如PP站点处 的线管）在安装时需要使 用线夹固定。 All cables and tubes going downwards on a profile e.g. at the “Pick & Place ” station have to be mounted with cable clips. 扎带的间距为≤ 50mm。这一间距要求同样 适用于型材台面下方的线 缆。PLC和系统之间的I/O 布线不在检查范围内。 Distance between cable ties: <= 50 mm. This also applies to cables under the profile plate. I/O cabling between PLC and system will NOT be checked. 线缆托架的间距为 ≤120mm。 Distance between cable holders: < = 120 mm 电缆/ 电线/气管绑在线 夹子上。 The only acceptable method for binding Cable 单根电线用绑扎带固定在线夹子 上 单根电缆/ 电线/ 气管没有紧固在 线夹子上
机电一体化技术基本精彩试题及问题详解
一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________， __________ ，__________。 3. 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___________________________________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度， 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制 每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 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 ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( )
机电一体化技术专业(580201)
机电一体化技术专业（580201） 一、职业与岗位分析 1．行业状况 随着我国科学技术的进步和市场经济的发展，机电产品在国民经济中的作用将越来越大，其应用将有广阔的前景，特别是我国成为全球“机械制造”大国的形势下，各个工业领域迫切需要大量的机电工程技术方面人才，改造传统产业，提高产品市场竞争能力，迎接新的挑战和发展机遇。目前整个工业行业正处于产业结构调整和技术升级阶段，在推广光、机、电一体化技术，数控车、铣和加工中心等机床的开发和应用技术，开发高附加值，高科技含量的工业产业过程中，无论从当前还是从长远来看，机电行业的发展都有着广阔的前景和深远意义。 2．就业岗位分析 毕业的就业围主要有以下几个方面： （1）机电产品及设备的制造企业； （2）机电产品及设备的应用企业； （3）机电产品及设备的维修企业； （4）机电产品及设备的营销、安装、调试企业； （5）CAD/CAM技术的应用企业； （6）其他与本专业相关的企业与部门。 对应的岗位群有：机电产品及设备的制造、安装、调试、运行、维修、营销、机械CAD/CAM 技术、车间生产和技术管理等。 二、培养目标与要求： 1．培养目标 本专业培养拥护党的基本路线，适应机电一体化的专门人才，培养的学生要求：思想品德高尚、具有良好的职业道德素质、具有创新精神和进取精神，适应现代机电产品制造、修理的需要，具有机电结合的在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级技术应用性人才。毕业生能掌握机电设备、数控装置、机电产品的技术管理、安装调试、操作维修的基本理论和技能。 2．基本要求 （1）要求学生要热爱社会主义祖国，拥护党的基本路线，懂得马克思列宁主义、思想和理论的基本原理，具有爱国主义、集体主义、社会主义思想和良好的思想品德。 （2）掌握本专业所必须的基础理论、基本专业知识及实验、运算、制图等基本技能。 （3）掌握机电工程技术专业知识，包括电工、电子理论，单片机与接口技术，机电一体化产品的设计与开发。 （4）掌握现代化机电设备的操作技能。 （5）熟练掌握一门外语，能借助工具书阅读和翻译本专业的外文资料。 三、能力分析与分解 1．基本知识、能力、素质要求 有良好的社会公德和职业道德，爱岗敬业，遵纪守法；辨证的思维方式；健康的心理素质。掌握本专业文化知识基础理论，具有应用数学、专业英语、计算机应用能力，具有绘制和阅读零件图、装配图的能力，具有计算机绘图的能力和健康的身体素质，有健全的体魄、
电大机电一体化系统设计习题汇总(知识点复习考点归纳总结参考)
机电一体化系统设计习题汇总 第一章：概论 1.关于机电一体化的涵义，虽然有多种解释，但都有一个共同点。这个共同点是什么? 2.机电一体化突出的特点是什么?重要的实质是什么？ 3.为什么说微电子技术不能单独在机械领域内获得更大的经济效益? 4.机电—体化对我国机械工业的发展有何重要意义? 5.试列举20种常见的机电一体化产品。 6.试分析CNC机床和工业机器人的基本结构要素，并与人体五大要素进行对比，指出各自的特点。 7.机电一体化产品各基本结构要素及所涉及的技术的发展方向。 8.机电一体化设计与传统设计的主要区别是什么? 9.试举例说明常见的、分别属于开发性设计、适应性设计和变异性设计的情况。 10.为什么产品功能越多，操作性越差?为何产品应向“傻瓜化”方向发展? 11.试结合产品的一般性设计原则，分析和理解按“有限寿命”设计产品的目的和意义。 第二章：机械系统设计 1. 机电一体化产品对机械系统的要求有哪些? 2. 机电一体化机械系统由哪几部分机构组成，对各部分的要求是什么? 3. 常用的传动机构有哪些，各有何特点？ 4. 齿轮传动机构为何要消除齿侧间隙? 5. 滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响?采用什么方法消除它？ 6. 滚珠丝杠副的支承对传动有何影响?支承形式有哪些类型?各有何特点? 7. 试设计某数控机床工作台进给用滚珠丝杠副。己知平均工作载荷F＝4000N，丝杠工作长度l＝2m，平均转速＝120r／min，每天开机6h，每年300个工作日，要求工作8年以上，丝杠材料为CrwMn钢，滚道硬度为58—62HRC，丝杠传动精度为±0.04mm。 8.导向机构的作用是什么?滑动导轨、滚动导轨各有何特点? 9.请根据以下条件选择汉江机床厂的HJG—D系列滚动直线导轨。作用在滑座上的载荷F＝18000N，滑座数M=4，单向行程长度L＝0.8m，每分钟往返次数为3，工作温度不超过120℃，工作速度为40m／min,工作时间要求10000h以上,滚道表面硬度取60HRC。 10.滚动直线导轨的形式有哪些?各有何特点? 11. 塑料导轨的特点是什么?常用的塑料导轨有哪些？如何使用? 第三章：接口设计 1.试述机电—体化接口设计的重要性。 2.试述机电一体化产品接口的分类方法。 3. 试述人机接口的作用和特点。 4.人机接口中，常用的输入设备有哪几种？常用的输出设备有哪几种？ 5.设计键盘输入程序时应考虑哪几项功能？ 6.七段发光二极管显示器的动态工作方式和静态工作方式各具有什么优缺点？ 7. 在进行PP40打印机接口设计时，可否直接将STB连到WR上？为什么？ 8.试述机电接口的作用和特点。 9. 在机电接口的控制输出接口中，常用的电力电子器件有哪些？ 10.在机电接口中，光电耦合器的作用是什么？
机电一体化比赛规程
汾阳市高级职业中学第二届实训技能比赛 机电一体化设备组装与调试赛项规程 一、赛项名称： 赛项名称：机电一体化设备组装与调试 二、竞赛内容 参赛工作组根据赛场提供的有关资料和工作任务书，完成以下工作任务： 1. 按组装图及要求组装设备部件和机电一体化设备； 2. 按工作任务书分配的PLC输入输出端子和机电一体化设备的工作要求画出电气控制原理图并连接电路； 3. 按气动系统图连接机电一体化设备的气路； 4. 根据机电一体化设备的工作要求编写PLC控制程序和设置变频器参数； 5. 对任务书拟定的机电一体化设进行调试，达到任务书规定的工作要求和技术要求； 6. 书面解答与上述实际操作相关的理论知识和工作过程知识。 三、竞赛时间 比赛时间为四小时。 四、竞赛方式 1. 竞赛以团体赛方式进行 由2名参赛学生组成一个工作组，按要求共同完成书面解答与实际操作一体的工作任务。全校限报4个工作组。 2． 3. 赛场的赛位统一编制赛位号，参赛队比赛前30分钟到赛项指定地点接受检录，进场前15分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，随即按照抽取的赛位号进场，然后在对应的赛位上完成竞赛规定的工作任务。赛位号由参赛选手抽取，抽取赛位号的步聚： （1）抽签由赛场工作人员主持； （2）参赛选手随机抽取赛位号，并在赛位记录单上签名确认； 五、竞赛规则 1. 参赛资格 参赛选手需是我校机电专业学生。 2. 熟悉场地 （1）熟悉场地时严禁与现场工作人员进行交流，不发表没有根据以及有损大赛整体形象的言论。 （2）熟悉场地严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤，喧哗，以免发生意外事故。 3. 其他注意事项 （1）报名者必须符合参赛资格，不得弄虚作假。 （2）参赛选手应遵守竞赛规则，遵守赛场纪律，服从大赛组委会的指挥和安排，爱护竞赛场地的设备和器材。 （3）在竞赛过程中，要严格按照安全规程进行操作，防止人员和设备的事故发生。
《机电一体化技术与系统》教学大纲教案
《机电一体化技术与系统》教学大纲 课程编码： 课程名称：机电一体化技术 学时/学分：32学时/1.5学分 先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机电一体化教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：本课程属于机械设计制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。 2．课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。二、课程教学基本要求 1．要求掌握的基本知识 机电一体化的一般知识。机电一体化的组成，各部分的性能、特点。 2．要求掌握的基本理论和方法 交流逆变技术，位置检测技术，plc控制系统基本原理。常用电动机基本工作原理，交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。 3．要求掌握的基本技能 一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。二、能进行PLC编程，能设计PLC控制电路。三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设计。三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。
4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。 三、课程教学内容 教学内容 1.第一章绪论 内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设计工作的组织；机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。 2.第二章交流逆变技术 内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。 重点：整流电路的分析方法。 难点：PWM逆变原理。 3.第三章位置检测技术 内容：熟悉包括行程开关、接近开关、光电开关检测开关原理及功能。 重点：在了解各种开关原理基础上会进行简单的设计。 难点：传感器接口技术，以及各传感器和plc输入模块连接。 4.第四章PLC控制系统 内容：PLC控制系统，系统组成与PLC结构，PLC的工作原理，PLC的规格与型号，PLC连接技术 重点：PLC连接技术，程序编制。 难点：PLC的应用与实践。 5.第五章伺服传动技术 内容：伺服系统的结构组成及分类，直流伺服系统结构和原理，直流伺服系统的稳态误差分析，直流伺服系统的动态校正，交流伺服系统的分类及应用。异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性，异步电动机变频调速系统。步进电动机的结构、工作原理及使用特点，环形分配器；功率驱动器的种类及其工作原理。 重点: 直流伺服电机特性和调速原理，直流伺服系统组成的基本原理，交流伺服电机特点及其调速方法，变频调速装置的基本原理。 难点：直流伺服电机特性和调速原理，交流伺服电机特点及其调速方法。 6.第六章机械传动与支承技术
机电一体化复习要点
1、电子技术分为微电子技术和电力电子技术。 2、通电方式不同，步进电机的步距角不同。 3、齿轮传动系统各级传动比的最佳分配原则有质量最轻原则、等效转动惯量最小原则、输出轴转角误差最小原则。 4、产生干扰必须同时具备干扰源、干扰传播途径、干扰接收载体三个条件。 5、对于三相双三拍通电的步进电机，三个绕组U、V、W的通电顺序为UV-VW-WU-UV。 三相单三拍通电为U-V-W-U。 6、晶闸管的主要用途为整流、逆变、变频、交流调压和无触点开关。 7、闭环之内前向通道上用来传递动力的齿轮间隙对系统的稳定性有影响，对精度无影响。 8、CMOS电路的三个主要特点是功耗低、工作电压范围宽和抗干扰性能强。 9、数据传输I/O控制方式主要有无条件传送方式、查询方式和中断方式。 9、磁电式转速传感器主要由齿轮、铁芯、磁铁和线圈四部分组成。 10、机电一体化系统的执行元件可分为电磁式、液压式和气压式三大类。 11、按照质量最小原则，小功率传动装置的各级传动比应相等。 12、异步串行通信的字符帧由起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分组成。 13、TTL电路是指输入与输出均为晶体管结构的数字逻辑电路。 1、传感器的主要静态性能指标及定义。 传感器静态特性的主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞性和重复性等。 ①线性度指传感器实际的输出与输入特性只能接近线性，与理论直线有偏差。 ②灵敏度传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称。 ③迟滞性传感器在正反行程中，输出—输入特性曲线的不重合程度 ④重复性传感器在同一条件下，被测输入量按同一方向作全量程连续多次重复测量时，所得输出—输入曲线的不一致程度。 2、步距角——对应于每个控制脉冲电机所应转过角度的理论值。 3、端口(port)——指接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。 4、环形分配器——使步进电机绕组的通电顺序按一定规律变化的电子部件。 5、占空比——脉冲信号的高电平宽度与信号周期的比值。 6、扇出系数N——描述门电路输出端最多能够带的同类门电路数。 7、数字滤波——通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，是一种程序滤波。1、机电一体化的相关技术有哪些？ 答：精密机械技术、检测传感技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动与接口技术、系统总体技术。 2、直流伺服电动机的优点是什么？ 答：优点：(1)稳定性好，能在较宽的速度范围内稳定运转。 (2)可控性好，具有线性的调节特性，转速正比于控制电压。 (3)响应迅速，具有较大的起动转矩和较小的转动惯量。(4）控制功率低，损耗小。（5）转矩大。 3、CPU与外设之间设置接口的原因是什么？ 答：信号线不兼容，信号线功能定义、逻辑定义、时序关系上都不一致；二者速度不兼容；设置接口可以提高CPU 的工作效率；若CPU直接控制，外设硬件则依赖于CPU，这对外设的发展不利；解决负载驱动问题。 4、RS-485接口标准有何特点？ 答：(1)因采用差动收/发，共模抑制比高，抗干扰能力强。 (2)传输率高，可达10Mb/S (传送12m时)。 (3)传输距离远(无MODEM时)，采用双绞线，100kb/s时，可达1200m，若减小波特率，传输距离更远。 (4)能实现多点对多点通信，RS-485允许平衡电缆上连接32个发送器/接收器对。 5、晶闸管导通和截止的条件是什么？ 答：晶闸管导通的条件：阳极A和阴极K之间加足够的正向电压；控制机G和阴极K之间也要有足够的正向电压和正向电流。 截止的条件：必须使阳极电流IA减小到维持电流IH一下，这可使阳极电压减小到零，或者反向的方法来实现。 6、I/O端口地址译码的一般原则是什么？ 答：一般原则是把地址线分为两部分：一部分时高位地址线和CPU的控制线号进行组合，经译码电路产生I/O接口芯片的片选信号，实现系统中的片间寻址；另一部分是地位地址线，不参加译码，直接连到I/O接口芯片—片内端口寻址，即寄存器寻址。 7什么是标度变换，写出标度变换公式并注明式中的参数答：定义：控制系统中的各种被测参量的量纲和数值尽管各不相同，但它们经模拟输入通道采集后得到的都是数字信号，实际应用中需要按被测参量的工程单位进行显示、打印、记录或报警，因此还必须把经过处理后的数字信号转换成带有不同工程单位的测量值。这项工作称为标度变换。 表达式 式中：Ax—参数测量值； A m —参数量程上限；A0 —参数量程下限； N m—A m对应的A／D转换后的输入值；N0 —A0对应的A／D转换后的输入值； Nx—测量值Ax对应的A／D转换值。 8、常用非线性补偿方法及原理。 1、计算法编制一段完成数学表达式计算的程序，将经前期处理的被测参数值输入该程序，计算后的数值即为非线性校正值。 ) ( ) ( N N N N A A A A m x m x- - - + =
机电一体化技术专业课程标准
数控编程加工课程标准 课程名称： 数控编程加工 适用专业： 机电一体化、电气专业 1、前言 课程的性质《数控编程与加工实训》是机电一体化技术专业的课程，主要是数控加工工艺、数控编程、零件加工、CAD/CAM技术应用的内容，是一门综合性和实践性很强的课程。前续理论课程：在学习本课程之前应学习《机械制图》、《机械基础》。 设计思路 教学过程采用工学结合，任务驱动，校企合作的方式，以实际产品中的典型零件为主线，将数控加工工艺及编程分为数控工艺与编程理论+仿真+实操，通过学习能够使学生能够将数控加工工艺、数控编程。 本课程建议学时为56 学时，其中理轮26 学时，操作30 学时。 2、课程目标 本课程其任务是采用工学结合，任务驱动，校企合作与实际生产相结合、同过实践加强对课程内容的理解，培养学生的理论基础和实际操作技能，最终形成的数控技术的应用能力。 知识与能力： 熟悉掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的数控加工工艺编制要点及数控加工编程方法；熟练掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的操作的基本方法； 过程与方法； 认识本实训实践操作的一般过程，进而不断加深对事物的理解过程；认识本实训实践操作的基本方法，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法；养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。 情感态度与价值观：培养学生能主动参与数控加工的基本理论探究。 培养学生具备辩证思维的能力。培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。 让学生加强职业道德意识。
3、课程内容和要求 4、实施建议 教材编写 (I )必须依据本课程标准编写教材。教材应充分体现任务驱动、项目导向的课程设计思想。 (2 )以工作项目为主线设计教材结构，结合职业资格鉴定中、高级标准的要求，将本课程涉及的职业活动，分解成若干典型的工作任务，按完成工作任务的需要组织教材内容。 (3 )通过典型零件的数控加工，加强实践内容，强调在操作中理解与应用理论。 (4 )教材应以学生为本，文字通俗、表达简练，内容展现应图文并茂，图例与案例应引起学生的兴趣，重在提高学生学习的主动性和积极性。 (5 )教材内容应有所拓展，在教材中应充分体现新技术、新工艺、新设备、新材料， 使教材更贴近本专业的发展和实际需要。 (6 )活动设计要具有可操作性。 教学建议 (I )在教学过程中，育人为先，加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以任务驱动提高学生学习兴趣。 (2 )本课程的教学关键是现场教学，“教”与“学”互动，教师示范，学生操作，学 生提问，教师解答、指导。选用典型两件的典型加工方法，由教师讲解，示范操作，学生进行分组操作训练，让其在操作过程中，了解工艺的制定、程序的编制。