机电一体化技术的未来发展趋势深析

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1、合肥通用职业技术学院毕业设计论文题目：机电一体化技术的未来发展趋势深析系另寵机械工程系专业：机械制造与自动化学制：三年姓名：王伟学号：29100147指导教师:二零一三年五月四口指导教师评语及成绩:指导教师:2013年月日摘要机电-体化是一项将系统技术、计算机信息处理技术、伺服传动技术、自动控制技术、检测传感技术和机械技术等多项技术相互结合的系统工程。本文首先回顾了机电一体化技术的发展历程，明确了机电一•体化技术对于机械制造业的整体行业发展所拥有的重要影响，并阐明了机电一体化技术在未來社会朝着智能化、系统化以及轻量、微型化的方向发展。关键词：智能机

2、电一体化先进制造技术机械设计计算模式目录摘要1第1章机电一体化技术发展历程31.1机电一体化的发展历程31.1.1初级阶段31.1.2蓬勃发展阶段31.1.2深入发展时期3第2章机电一体化技术的主要应用领域52.1数控机床52.2计算机集成制造系统(CIMS)52.3柔性制造系统(FMS)52.4工业机器人6第3章机电一体化产品的构成及优势73.1机电一体化产品的构成73.1.1机械系统73.1.2动力系统73.1・3传感与检测系统73.1・4信息处理及控制系统83.1.5执行机构83.2机电一体化产品的优势83.2.1使用安全性和可靠性提髙83.

3、2.2生产能力和工作质量提高83.2.3使用性能改善93.2.4具有复合功能并且适用面广93.2.5调整和维护方便9第4章机电一体化技术的发展前景104.1光机电一体化104.2自律分配系统化104.3全息系统化104.4生物软件化114.5微型机电化114.6网络化114.7虚拟化114.8自动化124.9智能化124.10敏捷化124.11绿色化12参考文献141.1机电一体化的发展历程机电一体化的发展大休可以分为三个阶段：1・1・1初级阶段20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们口觉不口觉地利用电子技术的初步成果

4、來完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术,战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法犬量推广。1.1.2蓬勃发展阶段20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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出现，为机电一体化的发展捉供了充分的物

5、质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在H本被普遍接受，人约到20世纪80年代末期在世界范I韦I内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极人发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很人的关注和支持。1.1.2深入发展时期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、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机屯一体化屮崭露头脚，岀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

6、行了深入研究。同时，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，为机屯一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。2.1数控机床数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：(1)总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。(2)开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最人限度地提高用户的使用效益。(3)W0P技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工

7、过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。(4)人容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。(5)能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。(6)系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。(7)以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。2.2计算机集成制造系统(CIMS)CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破

8、原有部门之间的界线，以制造为基干來控制“物流”和“信流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机