1 机 电 一 体 化 课 程 总 结 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 2 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 3 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。 4 机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。 最后要说的是机电一体化产品调整和维护方便哈。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品， 可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过 5 程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类：①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置；②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置；③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合；④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置， 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀；⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。 谈完了机电一体化的概念就该谈谈机电一体化产品的构成及特点了哈。 6 机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的哈。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。主要包括以下的几个；机械系统，机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求；②动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等；③传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各 7 种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等；④信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成；⑤执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作， 实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。 以上都是我这半个学期在课堂上学到的以及 8 在网上看到的哈。下面来谈谈我的感想吧。 学习前先预习哈。这就意味着在你认真投入学习之前，先把要学习的内容快速浏览一遍，了解学习的大致内容及结构，以便能及时理解和消化学习内容。当然，你要注意轻重详略，在不太重要的地方你可以花少点时间，在重要的地方，你可以稍微放慢学习进程。充分利用课堂时间。这也意味着在课后少花些功夫。课堂上要及时配合老师，尤其重要的是要积极地独立思考，跟得上老师的思维。学习要有合理的规律。课堂上做的笔记你要在课后及时复习，不仅要复习老师在课堂上讲授的重要内容，还要复习那些你仍感模糊的认识。如果你坚持定期复习笔记和课本，并做一些相关的习题，你定能更深刻地理解这些内容，你的记忆也会保持更久。有可能的话，找一个安静的、舒适的地方学习。选择某个地方作你的学习之处，这一点很重要。当你开始学习时，你应该全神贯注于你的功课，切忌“身在曹营心在汉”。 首先要多听、多看、多想、多做哈。到课堂上，要知道自己能否听懂，关键是看你自己对待机电一体化这门课的态度，态度对了，即使自己以前一点没学过的知识也可以在课堂中逐渐的掌握。态度不 9 好，就算自己有知识基础也不会学好，平平常常就是我的态度，我刚上这课时，根本不清楚该做些什么，有时上课还想着玩手机，并且感觉这和我学的专业没有必然的联系，刚开始我觉得很头痛，可经过上课看前面那些学霸怎样做，多听别人怎样说，多想自己应该怎样学，然后自己开始找到方法学，终于在短短几天里对机电一体化有了一个较系统的认识，慢慢的自己也可以完成相关的学习了哈，光用嘴巴去说是不行的，所以，我们今后不管干什么都要端正自己的态度哈，这样才能把事情做好。然后就是要学会虚心，因为只有虚心请教才能真正学到东西，也只有虚心请教才可使自己进步快哈。然后就是要学会怎样严肃认真地学习哈。以前在学习时，下课后就知道和同学玩耍，嘻嘻哈哈、大声谈笑。到这个时候，可不能这样啦，因为，这里是课堂，是学习的地方，最好不要出现这样的事情的。搞东西弄题目，来不得半点马虎，否则就会出错，学习出错就会给自己带来损失。所以，绝不能再像以前那样，要学会像这里的学霸一样严肃、认真、努力地学习哈。 总得来说在在这半个学期中，虽然有一点辛苦，但是，在这课程的学习中，我却学到了不少东 10 西，也受到了很大的启发哈。我明白，今后的学习还会遇到许多新的东西，这些东西会给我带来新的体验和新的体会。因此，我坚信：只要我用心去发掘，勇敢地去学习，一定会能更大的收获和启发的。 在学校里学到的知识都是最基本的知识，不管现实情况怎样变化，抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少同学学习时都觉得课堂上学的知识用不上，出现挫折感，可我觉得，要是没有书本知识作铺垫，不可能会有应付瞬息万变的社会的能力。经过这门课的学习，虽然时间很短。可我学到的却是我在课堂下难以了解的。就说如何与同学们相互交谈，相信和同学们相互学习是现今不少大学生遇到的一大难题，于是在学习时我便有意观察学霸们是如何和同学们以及老师相处的，而自己也虚心求教，使得这期间的学习更加有意义了哈。 此次的机电一体化课程习为我深入社会，体验生活提供了难得的机会，让我在学习中感受生活，了解在社会中生存所应该具备的各种能力啦。为以后自己的打拼奠定坚实的基础哈。
1 前 言
随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造水平的重要标志。采用经济型数控系统对普通机床数控改造，尤其适合我国机床拥有量大、生产规模小的具体国情。《电气时代》、《机械工人》、《电气应用》等多家杂志为满足广大企业技术改造发展生产的需要，多次联合举办学习班，为企业提供权威、经济、可行、实用的技术指导，改造费用为新购置费用的四分之一到三分之一。
鉴于此，对我们本科生来说，进行一次机电一体化课程设计尤为重要！该课程设计的目的与内容如下：
一、课程设计的目的
机电一体化系统设计课程设计是机电一体化系统课程的最后一个教学环节，同时也是一次对学生进行全面的机电一体化设计训练，其基本目的是：
（1）综合运用机电一体化系统设计课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决机电一体化指纹设计问题，并使所学知识得到进一步巩固和深化；
（2）学习机电一体化系统设计的一般方法，了解和掌握常用的机电一体化系统中的机械设计及接口电路诉设计方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别使总体设计和零部件设计的能力；
（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机电一体化系统设计的基本技能。
二、课程设计内容
（1）采用微机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制，主要考虑计算机的选择或单片机动性构成电路的选用，接口电路，软件编制。
（2）选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑电机的选拔馺驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。
（3）精密执行机构的设计。主要考虑数控机床工作台传动装置的设计问题；要弄清机构或机械执行的主要功能（如传递运动、动力、位置控制、微调、精密定位或高速运转等），进行力（力矩）、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算，提出装配图和零件加工图，提出对电机驱动和计算机控制要求。
摘要：
机电一体化系统设计的目的是综合运用机械技术和电子技术各自的特长迅速设计制造一个能够经济、方便、有效、可靠的满足用户需要的系统或产品。机电一体化是当前生产机械发展的主要趋势，有着广阔的发展前景，对未来的机械生产有着重要的影响。而机电一体化系统原理的方案设计， 作为机电一体化系统的核心组成部分， 对机电一体化的总体设计影响深远。机电一体化是机械、电子、光学、控制、训一算机、信息等多学科的交叉融合，它的发展和进步依赖于也促进相关技术的发展和进步。本文介绍了机电一体化系统优化设计方法研究。
引言：
机电一体化系统最本质的特征是一个机械系统 ,它是充分运用电子计算机的信息处理和控制功能、可控驱动元件特性的现代化机械系统 ,实现了机械系统的智能化、自动化。
基于机电一体化系统是现代机械系统这一基本认识,将会有利于我们进行机电一体化系统优化设计方法研究。
1.1国外机电一体化发展现状
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:第一阶段(又称初级阶段)是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认;第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展;第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。因此，机电一体化产品得以迅猛发展，主要表现在以下4个方面：
(1)机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域。
(2)机电一体化从单机向整个制造业的集成化过度。
(3)激光技术进入机电一体化领域。
(4)微细加工技术与设备发展迅猛。
1.2国内机电一体化发展现状
我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作。虽然口前国内机电一体化技术与日本、欧关等先进国家相比仍有一定差距fs，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优先支持，取得了一定的成绩。 (1) 数控技术方面。
1 1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D）。
D. 电子计算机
2. STD总线属于什么接口类型?（A）
A. 智能接口
3. RS232C属于什么接口类型？（C）
C. 信息接口
4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。（B）
B. 机械化
5. 机电一体化产品所设计的固有，其原因（D）。
D. 防止在调控范围内发生共振
6. 以下属于机电一体化产品的是（C）。
C. 高级轿车
7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，（B）。
B. 检测末端行为的传感器不成熟
8. 能够使工业机器人传动链短的主要原（D）。
D. 伺服驱动变速、每个自由度单独驱动
9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D）。
D. 机械电气化
10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A）。
A. 检测控制一体化
11. 机电一体化技术是以（C）部分为主体，强调各种技术
C. 机械
12. 以下哪项不属于概念设计的特征。（A）
A. 可靠性
13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用（C）。
C. 方案综合
14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的（B）。
B. 利于方案创新
15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C）。
C. 对功率接口采用增额设计提高可靠性
16. 机电一体化现代设计方法不包括（A）。
A. 串行设计
17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点。（ C ）
C．行星齿轮传动
18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（ A ）
A．双推－双推
19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系（ A ）
A．减速，增矩
20. 多级齿轮传动中，各级传动比“按（ D ）设计的传动链。
D．重量最轻原则(大功率装置)
21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ）
C.蜗轮蜗杆传动
22. 2 23. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一（ B ）
