机电一体化毕业设计(论文)机电技术的发展及应用.doc
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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
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