机电技术的发展及应用

1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：机电技术的发展及应用 姓 名： 编 号： 平顶山工业职业技术学院 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 专业 机电一体化 任 务 下 达 日 期 2010 年 3 月 10 日设计（论文）开始日期 2010 年 3 月 15 日设计（论文）完成日期 2010 年 5 月 10 日设计（论文）题目： 机电技术的发展及应用 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 系（部）主 任 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 机械工程 系 机电一体化 专业，学生 于 年 月 日进行了毕业设计

2、（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 专业 机电一体化 年级 07级 毕业设计（论文）题目： 机电技术的应用及发展 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 摘 要本文主要讨论了机电一体化技术

3、对改变机械制造业所起的作用，并说明其应用以及发展趋势。 数控技术也是机电一体化的一个重要表现的形式。数控技术是一个综合性很强的技术学科，涉及到各个方面：系统控制、工业设计、机械结构、网络通讯、信号分析等技术领域，但在应用实践上相对分散，目前部分企业只注重在数控操作技能上的能力培养，而忽略新型软件开发，现如今社会发展与进步需要高素质人才的参与。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量

4、要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。关键词： 机电一体化 数控技术 发展方向ABSTRACT This paper discusses the mechanical and electrical integration of technology to change the role of mechanical manufacturing industry, and to illustrate the application and development trend. CNC technology

5、is also an important manifestation of mechanical and electrical integration of the form. CNC technology is a very complex technical disciplines, relate to various aspects: system control, industrial design, mechanical structure, network communications, signal analysis and other technical fields, but

6、 the practice in the application of relatively scattered, some firms have to focus only on in NC operating skills on the capacity-building, the expense of new software development, social development and progress is now required the involvement of high-quality personnel.Machinery manufacturing techn

7、ology is to study product design, production, processing, manufacturing, selling and use, maintenance services and even recycling the entire process of engineering disciplines, is to enhance quality, efficiency, competitiveness as the goal, including material flow, information flow and energy flow c

8、omplete system engineering. As society develops, people are in a product of the great changes have taken place, asked varieties, variety, updates should be quick, quality to Gaodang, used to be convenient, reasonable prices, appearance to appearance, degree of automation is higher, after-sales servi

9、ce better, to meet the growing demands of high, they must use advanced machinery manufacturing technology.Keywords： Mechatronics CNC Technology Development引言数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一，正在朝着开放化，网络化，柔性化和智能化方向发展，数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。由于培养模式的局限性，本文建立了一个针对于整个数控技术应用开发领域一体化实验平台，采用组件和模块的思想建立了一个集成的设计

10、开发环境，实现从数控装备产品规划，方案选择，运动算法和人机交互等各个环节的教学实践活动，下面将从总体策略，结构特征，关键技术等几个方面给予阐述。数控技术是一个综合性很强的技术学科，涉及系统控制，工业设计，机械结构，变频调速，网络通讯，信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域，这些技术在理工类都有涉及，但在实践应用上相对分散。机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。机械作为国民经济提供技术和生活消费品的产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量。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

11、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。第一章 机电一体化的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；20世纪7080年代为蓬勃发展阶段，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

12、的物质基础；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。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。一系列的研究，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。1.1 机电一体化是多学科的融合体有助于逻辑思维能力的培养。就具体教学来说，利用表象形成概念是培养学生概括思维能力的主要方法，巩固知识和应用知识是培养学生推理思维的主要方法。由于自然知识之间如链条一样连接着，本身就具有科学的逻辑关系。由于科技是在不断地进步和发展的，而知识又是在不断地

13、更新，多媒体教学顺应了时代的要求，是教育向前发展再上新台阶的表现，是社会发展的必然。同时，多媒体教学也对教师的知识修养、教学方法等提出了更高的要求。只有这样，才能真正使多媒体计算机辅助教学在现代化教育教学中起到它所应该起的作用，才能真正实现充分利用现代计算机技术，改革教学手段和方法，改进教育管理方式，提高教育教学及管理水平的宏伟目标。从而，为改革课堂教学手段和方法服务，为提高教育教学质量服务。总之，随着国家大力地发展职业教育，那么启用现代化的教学模式已经成为了职业教育前进当中的一个重要环节，为我国的职业教育与社会接轨，以及新技术、新技能的开发创造了环境。机电一体化是机械、微电子、控制技能、计算

14、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于机电一体化相关技术的进步与发展，其主要发展方向有多方面发展。随着现代教育思想的提高，课堂教学已由原来传统教学模式，逐步向传统教学和现代教学相结合的模式发展。而现代教学模式则要求既能准确、迅速地传输教学信息，又能及时反馈调节，从而实现教学过程的整体优化。这就是多媒体技术。正是由于多媒体技术迅速推广，教育教学改革也就进入了一个新的时期，在课堂教学中应用多媒体技术，已经成为职业教育教学改革的趋势。自九十年代以来，多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展。尤其是多媒体技术是运用是计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制，使之变成图、文、声

15、三位一体的集成，并可直接输出的技术，所以能提供最理想的教学环境，因而对教育、教学过程产生深刻的影响。多媒体技术之所以对教育领域具有重大的意义，是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能，这些特性与功能是其他媒体（例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等）所不具备或是不完全具备的，同时多媒体技术对信息进行加工处理，显示与重放；模拟、仿真与动画技术的应用可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程生动、形象的显示出来，可以大大增强学生对抽象事物、过程的理解和感受。这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。而不是以前提到过多媒体组合教学，以前所谓的多媒体技术

16、只是将几科媒体加以简单的组合（例如把幻灯、投影、录音、录像加以组合）。今天的多媒体技术则是以计算机为中心，把语音处理技术、图像处理技术、视听技术都集成在一起，而且把语音信号、图像信号先通过模数转换变成统一的数字信号，计算机可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。所以利用多媒体技术作为辅助教学手段，以其软件多方位、立体化的开发和利用，以及贮存信息量大、画面丰富、多种媒体综合运用等特点，在教学过程中为学生建立了一个动态教学环境，开阔学生的视野，丰富学生的想象力，调动学生的学习兴趣，从而大大提高课堂教学效率。利用多媒体教学已经被大多数老师认可，并在教学中频频使用。1.2

17、 数控技术的重要用途机电系统中的微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。1.3 数控技术的自我识别、并改进要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着“模糊”控制、“灰色”理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术

18、发展开辟了广阔天地。1.4新产品的开发研制 由于机电一体化产品种类繁多，研制和开发具有标准机械模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。1.5 数控的便捷控制 由于网络系统的普及，各种远程控制和监视技术都有所发展，而远程控制操作的终端设备本身就是机电一体化产品的应用，现场总线和局域网技术使家用电器的网络化成为了可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，

19、因此，机电一体化产品也是数控技术的发展趋势。1.6 机电将实现人机合一机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。第二章 系统组建策略2.1数控系统的组成在这里，我们将一般数控操作系统的概念广义化，其定义为由控制器、机械结构、伺服单元等三个主要部分组成的模式。控制器就是计算机数控系统，完成数控装备的运动控制功能，人机交互功能，数据管理功能和相关的辅助控制功能。机械结构是其执行机构和机械平台，如数控机

20、床系统中的铣床、车床和加工中心等；数控机器人系统中机械手和机械臂等。伺服单元是连接控制器和机械结构的控制传输通道，它将控制器数字量的指令输出转换成各种形式的电机运动，带动机械结构上执行元件实现其所规划出来的运动轨迹。开放数控所特有的二次开发平台也作为一个新的组成部分融入了数控系统体系结构中，并在深刻改变着传统数控系统的结构特征和应用方式。数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。 在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相

21、当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。2.2 应用开发系统组成和功能规划本文所建立的一体化数控系统应用开发平台，完成对上面四个组成环节的统一管理控制，系统规划，设计开发和仿真校验流程。系统组成规划模块完成所需数控装备产品的单元组合，功能规划和

22、性能规划；机械结构设计模块完成对机械执行机构的物理建模，动态性能仿真，实体造型，结构绘图和工艺设计；伺服单元控制模块完成伺服系统的选型，位置控制规划，速度调节规划；运动规划控制模块完成运动轨迹规划，插补算法设计和仿真，控制策略设计和仿真；人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和实现，数据管理和通讯功能。2.3 机电一体化技术在钢铁企业中的应用在钢铁等制造业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。新一代数控及伺服系统系列产品如：数控机床高速主轴、

23、电主轴电机系列产品，数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品，数控机床高速配套零部件及辅件系列产品，同时，其中包括：高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。机电的近期发展目标：扶植重点企业，开发经济、适用的数控机床并形成批量生产，使这些企业产品的市场占有率有明显提高，成为名牌产品；发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种，以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求；数控机床关键配套产品：数控系统，满足国内数控机床50%的配套需求；高速主轴及电主轴年产达千套；机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。2.4电力电子应用及自动化技术电力

24、电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术，是节能节材的最佳技术之一。目前，国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代，并向智能电力电子时代发展，我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%，新产品市场基本上被国外产品占领。现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统，已成为世界范围自动化技术发展的热点，是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段，水平落后1015年，因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额，但在高技术产品市场的占有率

25、不到60%，新产品市场几乎全为国外产品占领。第三章 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。机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。其中，交流传动技术，传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机

26、或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。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。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

27、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。3.1智能化智能化是21世纪机电系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，那也是不可能的，当然使其具有机电的智能也是有必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产

28、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。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

29、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，利用家庭网络将各种家用电器连接

30、成以计算机为中心的计算机集成家电系统，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微型化微型化产品兴起于20世纪80年代末，主要是指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，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

31、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，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。3.6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。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有

32、RS485、DCS人格化。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以人的智能、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。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。第四章 加强机电行业的作用世界贸易组织是一个政府组织，在这个组织中，享有权利、承担义务的是各国政府，同样世贸组织允许的对国内产业实施救济是通过政府采取措施进行的。然而与产业自己相比，政府对产业的情况可能不很熟悉，对外来产品的威胁不很敏感，因此就要求行业协

33、会在产业救济体系中充分发挥政府与企业之间桥梁纽带的作用，代表产业的利益向政府申诉。从我国以往与贸易伙伴的冲突与摩擦中可以看出，发达国家的行业协会在产业救济工作中的作用举足轻重。日本国对中国出口的缝纫机的反倾销诉讼案，就是由他们国内有关的机电协会首先提出并胁迫政府提起的;2002年2月发生的中美轴承案，是我国加入世贸组织后的第一起特殊保障措施案，这一案件就出于美国轴承制造协会六成的会员向美国国际贸易协会递交了针对中国的球轴承反倾销调查申请。4.1 确立机电行业协会代表我国企业的地位我国在完善市场经济体制的过程中，虽然也陆续建立了行业协会和商会，但目前我国的行业协会还不能满足保护国内产业的需要，在

34、国内市场中的反倾销诉讼申请方面，我国己经提起的反倾销申请案件有相当一部分是个别企业独自提出的，这将大大降低中国企业针对外国来华商品在国内市场倾销案件的立案申请的效果和应有的影响。因此行业协会要能代表企业、产业的利益向政府提出申诉，谋求和促进国内产业的发展:同时对企业中的害群之马予以制裁，发挥行业协会的自律作用。我国政府要在法律制度上、体制上确立行业协会一定的全力和职责，这是加强国内产业保护的关键。4.2 充分发挥行业协会、商会的作用行业协会和商会要为企业扩大出口，优化进口结构服务，为整顿和规范外经贸市场秩序服务;同时，还要帮助企业增强应对贸易争端的能力，学会运用符合WTO规则的反倾销、反补贴、

35、保障措施手段，维护经济安全;更重要的是，如果由每个企业单独应诉，会造成经济学中的搭便车现象，即一个企业承担成本，其他的企业分享收益。因此，应该加强行业协会的作用，行业协会通，更好的采取应对措施。积极开展第二课堂活动，要有计划地开设机构创新设计、产品造型设计、电子设计、包装装璜设计等方面的选修课；引导学生开展各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力、陶冶情操的活动，开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动，以提高学生的综合能力和全面素质；要组织学生参加各种学术交流活动，以扩大视野、启发科学思维，创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去，他们可以参加大学生科协

36、组织的科技创新活动，也可以参加教师的科学研究工作；要积极组织各类科技竞赛，倡导学生参加科研活动，促进学生逐步实现学习知识与工程实践相结合。通过第二课堂活动，开展以学生为主体和中心的集体性自主实践教育活动和课外科研活动，如CAI设计大赛、计算机绘图大赛、机械创新设计大赛，培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。4.3 协会搭建企业合作能够帮助行业内的企业加强合作，收集和传递信息，并加强企业与政府之间的合作和沟平台面对欧盟双指令给机电行业带来的困难，作为政府与企业之间的中介组织，协会要设法促进企业间的有效合作，提升行业整体竞争优势。协会中分设空调、冰箱、热水器等多个分支机

37、构，有针对性地进行技术研究合作。与此同时，商会以及中介组织方面必须要加大信息传达和市场服务，积极组织各种形式的研讨会，及时向企业通报信息，指导实际的应对措施。第五章 北京发展“机电一体化”的对策5.1 加强统筹安排，协调发展计划目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行

38、深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!5.2 强化行业管理，发挥“协会”作用目前，北京“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，北京有必要明确一个“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

39、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 5.3优化发展环境、增大支持力度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，如尽快为外商到北京投资发展“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改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、

40、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。在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。5.4 突出发展重点，兼顾“两个层次”机电一体化产业覆盖面非常广，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

41、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码正做到机电一体化第六章 机械制造技术的特点做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。6.1机械制造技术是一个系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技

42、术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。6.2机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 6.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体随着市场全球化的进一步发展，20世纪

43、80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。6.4机械制造技术是一个世界性技术20世纪80年代以来，随着全球市场的形成，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本，使得市场竞争变得越来越激烈，为适应这种激烈的市场竞争，一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时，机械制造技术是面向21世纪的技术，应与现代高新技术相结合，应是有明确范畴的新的技术领域。第七章 CAD技术在机械设计中的应用7.1零件与装配图的实体生

44、成 机械基础当中，对一些运动机构的讲解，必要的演示是不可缺少的，而从平面图上学生很难观察到机构运动的特点，但通过多媒体将这些机构的运动特性，从动的角度来反映出来，将动态和静态展现到学生面前，使得学生豁然开朗。怎么才能达到这样的效果呢，教师此时就可以使用POWERPOINT和FLASH制作课件，将运动内容通过课件的形式表现出来，将每一步的运动，一步步地演示出来，这样有了直观性，起到本节课的预期效果。如图我们可看一下齿轮机构：这个图充分反映出了外啮合直齿圆柱齿轮的啮合特点。那么同学们在看到这个图后，就很明确的知道了，以后在机器中遇到这样的两个齿轮的啮合形式就是外啮合直齿圆柱齿轮。当然，教师还可以用

45、动画效果来更为明确的进行说明。在公差配合与技术测量中对于孔、轴的最大间隙、最小间隙、配合公差的计算，用屏幕显示具体计算过程及某些公式的推导过程显得相当机械、呆板。如果只用计算机来“代劳”教师的板书，教师编制的课件实际上是“黑板翻版”型课件，固然可省下原来的板书时间而使教学节奏加快，但学生看不到教师作图解题的示范，难以理解与消化教师讲题的过程，不得不囫囵吞枣，尤其是上课补充的知识点或例题，学生有时上课来不及抄录，课后在学生头脑中没有留下深刻的印象，教学效果受到影响。这就要求教师在使用什么样的手段授课，应根据所讲内容而定，将传统教学手段与现代教学手段有机地结合在一起，这是在使用多媒体技术应该注意的

46、问题。从企业应用的实际需求和市场分析来看，今后CAD的用户类型分布将发展为：1.从事从事纯二维绘图和设计的约占25%，以适应上下游厂商对二维图形数据的需要。2. 从事纯三维设计的将小于25%,集中用于大型装配设计和复杂工程分析。3. 既从事二维绘图又从事三维设计的将大于50%,广泛用于零部件及其一般装配设计和分析。目前国内外各大CAD供应商也都看到了这一发展态势，相继推出PC平台的二、三维一体化系统解决方案。由此可见，研究基于PC平台的二、三维一体化CAD系统软件技术将具有广阔的市场前景和现实意义。而根据三维CAD的模型数据源自动产生二维图纸信息是其中一个重要研究方向。本文对基于三维CAD模型

47、数据源自动生成二维图纸和二、三维相互关联等相关技术进行了深入的探讨。我们知道，一张传统的二维图纸上主要包括以下几类信息：1.点、线、圆、样条曲线等各种几何元素。2.尺寸、公差、粗糙度、基准符号、焊接符号、零件标号和文本注解等标注信息。3.标题栏、明细表、参数表等表格数据。其实，二维图纸自动生成也主要集中在这几方面。其中几何元素是以视图方式进行创建和管理的。因此，以下主要研究视图、标注、属性三个方面的自动生成技术。7.1.1零件的实体建模CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统

48、提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 随着CAD基础理论和应用技术的不断发展，对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图版”的目的。而是希望它能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。由于三维CAD系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为CIMS工程中各应用环节提供完整的设计、工艺、制造信息等优势，使其取代传统的纯二维CA

49、D系统已成为历史发展的必然。但是，由于经济实力、技术水平和习惯定势等的影响，二维图纸不仅不会在短期内全部消亡，反而还会作为工程语言的载体长期存在并不断发展。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 7.1.2虚火的市场VS无序的竞争标准的缺失不仅导致电力企业之间难以信息共享，还在一定程度上造成了电力信息化市场竞争的无序。据说，在

50、一些区域市场，三个人成立一家软件公司，就能揽到电力信息化项目。此前不少人对电力体制改革寄予厚望，认为竞价上网、跨区域交易等会“引爆”电力信息化市场；国内一家咨询公司甚至预计今年电力系统信息化采购市场将达80亿元，但事实证明预想中的蛋糕并没有变成现实。从整个电力信息化市场来看，需求比较旺盛的是电力营销管理系统，因为从乡镇供电所到省供电公司组织结构相对稳定，受本次体制改革的冲击相对较小，更重要的是效益非常明显。以前，有表无卡、有卡无表、卡表不统一现象非常严重，有的用户用了10年电电力公司却从未收过电费，因为电力公司根本不知道那块电表的存在；实施电力营销管理系统后所有这些漏洞全部堵上。目前，辽宁、重庆、河北等省已经进入推广阶段，吉林等省还在试点阶段。7.2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模