论机电一体化技术的应用及其发展 毕业论文.doc

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1、2012届毕业设计（论文）   题目：论机电一体化技术的应用及其发展   学生姓名学号指导教师专业数控技术专业班级系别数字控制系二〇一二年四月二十日 摘要现代科学技术发展引起了工程领域的技术改造与革命。机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术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，并使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。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

2、的必然趋势。本文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：机械技术，机电一体化，数控，模块化目录第1章引言1第2章机电一体化技术具体的主要内容22.1机械技术22.2计算机与信息技术22.3系统技术22.4自动控制技术22.5传感检测技术22.6伺服传动技术3第3章机电一体化的核心技术43.1机械本体技术43.2传感技术43.3信息处理技术43.4驱动技术43.5接口技术53.6软件技术5第4章机电一体化技术主要应用领域64.1数控机床64.2计算机集成制造系统94.3柔性制造系统9

3、4.4工业机器人9第5章机电一体化的发展趋势105.1数字化105.2智能化105.3模块化105.4网络化105.5人性化115.6微型化115.7集成化115.8带源化115.9绿色化12总结13致谢14参考文献15第1章引言随着科学技术和人类文明的进步，传统的机械工业已不能满足人们日益增长的物质需求，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，已迫切需要将其应用于机械工业中，机电一体化这一概念就应运而生，迄今为止，在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，已成为机械工业发展的必然趋势，世界各国都在

4、大力推广机电一体化技术近些年来，机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。而机电一体化技术是众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。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。所以机电一体化技术的运用渗透到了机械工业为代表的各个领域。而机电一体化本身

5、也就成了研究的重点。第1页共15页第2章机电一体化技术具体的主要内容2.1机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造术。2.2计算机与信息技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信

6、息处理技术。2.3系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。2.4自动控制技术其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。2.5传感检测技术是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的

7、考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。第2页共15页2.6伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。第3页共15页第3章机电一体化的核心技术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：3.1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

8、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。3.2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