【正文】 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能)、驅(qū)動(dòng)功能、傳動(dòng)功能、傳感檢測(cè)功能、控制功能和輔助功能單元組成嘲，如圖2所示．其中，目的功能的解是機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理解的核心．因此，由初選的一個(gè)目的功能解出發(fā)，先配之以可行的驅(qū)動(dòng)功能解，接著考察在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能解與驅(qū)動(dòng)功能解之間選配傳動(dòng)功能解的必要性，并在通常必要的情況下尋找其輸入接口與驅(qū)動(dòng)功能解適配、輸出接口與運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能解適配的傳動(dòng)功能解．在此基礎(chǔ)上，再依次選配合適的傳感檢測(cè)功能解、控制功能解和輔助功能解．這是一種效率較高，也比較可行的匹配策略．2．3功能原理解接口特征匹配的實(shí)現(xiàn)方法機(jī)電單元功能求解過(guò)程是從功能至效應(yīng)，最終至原理解的具體化和結(jié)構(gòu)化過(guò)程．在系統(tǒng)級(jí)功能原理求解過(guò)程中，所謂單元功能解的接口特征實(shí)際上包含有功能接口特征、效應(yīng)接口特征和原理接口特征(見(jiàn)圖1)．這三者之間不是并列的關(guān)系，后者是前者的具體化和結(jié)構(gòu)化，是前者的物化和實(shí)現(xiàn)，因而在內(nèi)涵上存在著嵌套的關(guān)系．原理解接口特征在內(nèi)涵上的分層嵌套性質(zhì)體現(xiàn)了接口信息從粗略到詳細(xì)的層層相扣的特點(diǎn)，提供了按功能接口、效應(yīng)接口和原理解接口分層先后進(jìn)行適配性檢驗(yàn)的可能．功能接口特征和效應(yīng)接口特征所包含的信息量相對(duì)較少，不必再對(duì)其劃分層次．但作用原理接口特征包含的信息量很大，有必要再對(duì)其細(xì)分層次．從圖1可以看出，作用原理接口特征包括輸入／輸出物料接口、輸入／輸出能量接口、輸入／輸出信息接口、作用環(huán)境接口7個(gè)分特征，它們大致可以被劃分為作用對(duì)象層次和關(guān)聯(lián)對(duì)象層次．作用對(duì)象是指直接參與功能實(shí)現(xiàn)，構(gòu)成功能的輸入和輸出的對(duì)象．作用對(duì)象還可以細(xì)分為主要作用對(duì)象和非主要作用對(duì)象2個(gè)層次，主要作用對(duì)象就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的對(duì)象．關(guān)聯(lián)對(duì)象是指不直接參與功能實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)作用對(duì)象間接與原理解發(fā)生關(guān)系的對(duì)象，這里主要指作用環(huán)境．基于以上對(duì)作用原理接口特征的層次劃分，作用原理接口特征層面上的逐層次匹配策略為：先進(jìn)行主要作用對(duì)象接口特征匹配，再進(jìn)行非主要作用對(duì)象接口特征匹配，最后進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)象接口特征匹配．由于關(guān)聯(lián)對(duì)象接口特征所包含的接口信息比較簡(jiǎn)單，故只討論作用對(duì)象接口特征匹配的有關(guān)問(wèn)題．作用對(duì)象接口特征包括能量接口特征、物料接口特征、信息接口特征3類(lèi)．能量接口特征可以被劃分為3個(gè)層次：①效應(yīng)層．描述與效應(yīng)直接相關(guān)的接口特征；②作用原理層．對(duì)效應(yīng)層物理量或者對(duì)象加以更加詳細(xì)描述的其他接口特征；③物理實(shí)現(xiàn)層．描述該原理解的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等物理層面的具體接口特征．同樣，物料接口特征、信息接口特征也可以劃分為效應(yīng)層、作用原理層、物理實(shí)現(xiàn)層3個(gè)層次．基于以上對(duì)作用對(duì)象接口特征的層次劃分，作用對(duì)象接口特征匹配策略為：效應(yīng)層接口特征匹配一作用原理層接口特征匹配一物理實(shí)現(xiàn)層接口特征匹配．基礎(chǔ)理論知識(shí)傳授以“必需、夠用”為度。這三個(gè)層面之問(wèn)相互聯(lián)系，前者是后者的基礎(chǔ)與支撐。因而，在課程中增加了培養(yǎng)綜合能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)環(huán)節(jié)。3．3驅(qū)動(dòng)單元功能原理求解在最終確定驅(qū)動(dòng)功能原理解前，必須首先根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際要求對(duì)可行的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能原理解的輸入能量接口特征加以修改和充實(shí)．本例中，刺料工藝所需的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能解(繡框在z、y兩個(gè)方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)與繡針在z方向的連續(xù)上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)相配合，在刺料機(jī)構(gòu)的作用下形成線跡)與其驅(qū)動(dòng)功能解(主軸電機(jī)、z及y向移框步進(jìn)電機(jī))不完全匹配，因此，有必要進(jìn)行傳動(dòng)功能求解．3．4傳動(dòng)單元功能原理求解針對(duì)電腦刺繡機(jī)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行功能解與其驅(qū)動(dòng)功能解不完全匹配的情況，求得傳動(dòng)功能原理解為：移框機(jī)構(gòu)采用同步齒形帶實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到繡框z／y方向獨(dú)立往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換．z、y方向的繡框傳動(dòng)方式完全相同且相互獨(dú)立．在已知刺繡機(jī)系統(tǒng)各單元功能原理解的基礎(chǔ)上，可明確整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：控制計(jì)算機(jī)啟動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，由刺料機(jī)構(gòu)帶動(dòng)針桿及旋梭運(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)從刺繡數(shù)據(jù)文件中順序讀取每一針的z、y相對(duì)位移坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)繡框移動(dòng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)讀取針桿位置傳感器的信號(hào)使繡框移動(dòng)與刺料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相配合．4 結(jié)語(yǔ)實(shí)踐證明，筆者提出的機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理解的接口特征模型及接口特征分層面、逐層次匹?配策略，能較好地解決由單元級(jí)功能求解向系統(tǒng)級(jí)功能求解轉(zhuǎn)變中所面臨的解的可行性判斷和接口相容性判斷問(wèn)題，有助于設(shè)計(jì)師在原理方案設(shè)計(jì)階段快速搜索到多解，為機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供依據(jù)．參考文獻(xiàn)：[1]張建民，唐水源，馮淑華．機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：高等教育出版社，2001．[2]張建明，魏小鵬，張德珍．產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀及[3]鐘波，等．高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索與實(shí)踐[J]．北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)．[4]程宜康．高等職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索與實(shí)踐[c]．海峽兩岸高等職業(yè)(技職)教育研討會(huì)論文集[c]．第二篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)電一體化系統(tǒng)多選題CNC控制體統(tǒng)綜合應(yīng)用了（）技術(shù)。正確答案：ABCD 齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有（）。正確答案：ABCDE 恒量PLC性能的主要技術(shù)指標(biāo)有（）。正確答案：ABCDE氣動(dòng)控制系統(tǒng)有一些基本的回路組成，包括（）。正確答案：A∑Ⅱ，其對(duì)應(yīng)報(bào)警名稱(chēng)為（）正確答案：B∑Ⅱ，其對(duì)應(yīng)報(bào)警名稱(chēng)為（）正確答案：C∑Ⅱ，其對(duì)應(yīng)報(bào)警名稱(chēng)為（）。正確答案：B ∑Ⅱ系列驅(qū)動(dòng)器工作狀態(tài)參考號(hào)為Un002，代表（）。正確答案：C ∑Ⅱ系列驅(qū)動(dòng)器工作狀態(tài)參考號(hào)為Un015，代表（）。正確答案：B ∑Ⅱ系列驅(qū)動(dòng)器連接端端子號(hào)為CN142，其作用是（）。正確答案：BFR700系列S形加減速分為（）種方式。正確答案：CFRA700系列變頻器的連接端端子號(hào)為STR，其意義代表（）。正確答案：A FX系列PLC是日本三菱公司在F系列PLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的小型PLC產(chǎn)品，主要由（）種基本型號(hào)，D PLC常用的編程語(yǔ)言有（）。正確答案：B 按照功能區(qū)分，機(jī)械手可分為（）種。正確答案：D 磁柵由（）組成。正確答案：B 根據(jù)輸入信號(hào)的方式不同，伺服閥分為（）種。正確答案：C機(jī)電一體化控制裝置包括（）。正確答案：C 接近開(kāi)關(guān)的輸出線一般有（）種。正確答案：D 氣動(dòng)馬達(dá)分類(lèi)包括（）。正確答案：A （）。正確答案：C 已知一三菱FR700系列變頻器型號(hào)為FRA520S40KCH，此產(chǎn)品的輔助標(biāo)記為（A）。正確答案：D在KND100T的CNC集成操作面板與KND機(jī)床操作面板上，（）按鈕用于換刀。正確答案：D在KND100T的CNC集成操作面板與KND機(jī)床操作面板上，（）按鈕用于主軸反轉(zhuǎn)。正確答案：B 指令代碼中ANI代表（）。正確答案：B 50MHz以上的頻段的電磁干擾一般可用“零相電抗器”消除。FS0iC/0iD不具有加工禁區(qū)功能。正確答案：B FX1N和FX2N系列PLC均可以進(jìn)行AC100V輸入/上相晶閘管輸出。正確答案：B KND100CNC具有加工禁區(qū)功能。KND100T的連接器XS54用于面板輸入連接。正確答案：B 操作數(shù)是唯一、且必不可少的。正確答案：A 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)將直接導(dǎo)致“失步”。正確答案：B 德國(guó)HEIDENHAIN公司生產(chǎn)的ROD430/ROD1080結(jié)構(gòu)均屬于φ10實(shí)心軸。正確答案：B功率二極管的工作原理與普通二極管相同。正確答案：A滾珠絲杠螺母副的滾珠在返回時(shí)與螺桿脫離接觸的循環(huán)稱(chēng)為內(nèi)循環(huán)。正確答案：B簡(jiǎn)單CNC系統(tǒng)內(nèi)置的PLC和CNC分用兩個(gè)cpu。B 絕大多數(shù)變頻器都采用了“交直交”逆變。正確答案：A 實(shí)際光柵需要利用摩爾條紋進(jìn)行檢測(cè)。B 數(shù)控技術(shù)又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控。正確答案：B鑲條應(yīng)放在導(dǎo)軌受力面大的一側(cè)。正確答案：B在交流電機(jī)控制系統(tǒng)中，全控型器件主要用語(yǔ)整流主回路。正確答案：B 只要CNC控制系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量足夠小，擬合線就完全可以等效代替理論曲線。A第三篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）、傳感檢測(cè)系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（如電動(dòng)機(jī)）等五個(gè)子系統(tǒng)組成。5如選用復(fù)合材料等來(lái)提高剛度和強(qiáng)度，減輕重量、縮小體積使結(jié)構(gòu)緊密化，以確保系統(tǒng)的小型化、輕量化、高速化和高可靠性化。聯(lián)軸器和離合器均具有的主要作用是（），11“機(jī)電一體化”的英文單詞是（）。典型機(jī)電一體化控制系統(tǒng)可分為：、和。二、解釋題（15分,每小題5分）旋轉(zhuǎn)變壓器FMS、FMC各表示什么？位置式PID控制算式。