【正文】 具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。W O P技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真,并引線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了C N C系統(tǒng)的控制功能。能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專(zhuān)用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。(二)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)C IM S的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門(mén)之間的界線,以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得 到更大的發(fā)揮。(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。(四)工業(yè)機(jī)器人第1代機(jī)器人亦稱(chēng)示教再現(xiàn)機(jī)器人,它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性。第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息,通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析,做出一定的判斷,對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制,表現(xiàn)出低級(jí)智 能,已開(kāi)始走向?qū)嵱没?。?代機(jī)器人即智能機(jī)器人,具有多種感知功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng),與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。(一)智能化智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類(lèi)智能,具有某種程度的判理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。(二)系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除R S232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。(三)微型化微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱(chēng)微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過(guò)1cm 3,并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。(四)模塊化模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用單元迅速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。(五)網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類(lèi)很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。(六)綠色化工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì),其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。綜上所述,機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求,而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域極其廣闊，發(fā)展前景更是一片光明。機(jī)電一體化技術(shù)必將是推動(dòng)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的主動(dòng)力，必將把我國(guó)推向更加美好的明天！參考文獻(xiàn):[M].北京航空航天大學(xué)出版社,、[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,、王中杰,余章雄,[J].基礎(chǔ)自動(dòng)化,2006(6).章浩,張西良,[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006(7).梁俊彥,[J].科技資訊,2007(9).第五篇：機(jī)電一體化：（1）機(jī)：固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的光強(qiáng)則變化械單元，包括機(jī)械本體、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械支承、機(jī)械連接。（2）動(dòng)力單元：為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力，使系統(tǒng)正常雨轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置。動(dòng)力單元由動(dòng)力源和動(dòng)力機(jī)組成，并分為電、液、氣。（3）傳感單元：（4）控制單元（5）執(zhí)行單元 ：（1）性能密度大，即慣量小、動(dòng)力大、體積小、質(zhì)量輕。（2）快速性好，即加速轉(zhuǎn)矩大，頻響特性好。（3）位置控制精度高、調(diào)速范圍寬、低速運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)爬行現(xiàn)象、分辨率高、振動(dòng)噪聲小。（4）適應(yīng)啟、停頻繁的工作要求。（5）可靠性性高、壽命長(zhǎng)。：三相步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100，步距角=360/100*3=，脈沖頻率720/=600 ：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)軸格線（2）轉(zhuǎn)速格線（3）轉(zhuǎn)速點(diǎn)（4）傳動(dòng)線。：（1）j計(jì)算變速范圍Rn、公比 Ф。（2）確定變速組的數(shù)目。（3）確定傳動(dòng)順序。（4）確定擴(kuò)大順序（5）確定是否需要加定比傳動(dòng)副（6）。：（1）變速組數(shù)及傳動(dòng)副數(shù)的確定（2）傳動(dòng)順序的確定（3）擴(kuò)大順序的確定（4）變速組中的極限傳動(dòng)比及變速范圍（5）合理分配傳動(dòng)比的數(shù)值 、半閉環(huán)控制伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和閉環(huán)控制伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。：滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。：（1）執(zhí)行構(gòu)件（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路。（1）直線式。繪制方法：將系統(tǒng)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件個(gè)行程 區(qū)段的起止時(shí)間和先后順序按比例繪制在直線坐標(biāo)軸上。特點(diǎn)：繪制方法簡(jiǎn)單，能清楚表示一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系；直接性差，不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2）圓周式。繪制方法：以及坐標(biāo)系圓點(diǎn)為圓心做若干同心圓，每個(gè)圓環(huán)代表一個(gè)執(zhí)行構(gòu)件，由各相應(yīng)圓環(huán)引徑向直線表示各執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的起始和終止位置。特點(diǎn)：能比較直觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件在主軸或分配軸上的相位；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)多時(shí)，同心圓環(huán)太多，不直觀，無(wú)法小時(shí)各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（3）直角坐標(biāo)式。繪制方法：用橫坐標(biāo)表示系統(tǒng)主軸或分配軸轉(zhuǎn)角，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或線位移，各區(qū)段之間用直線相連。特點(diǎn)：不就能清楚的表示各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的先后順序，而且能表示各執(zhí)行構(gòu)件在各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。：是機(jī)電一體化系統(tǒng)中采集和轉(zhuǎn)換信息的重要裝置，它主要用于檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)自身、作業(yè)對(duì)象和環(huán)境的狀態(tài)，為有效地控制機(jī)電一體化系統(tǒng)的動(dòng)作提供信息。分內(nèi)部傳感器和外部傳感器。胺檢測(cè)轉(zhuǎn)換形式可將傳感器分為開(kāi)關(guān)型、模擬型和數(shù)字型。：開(kāi)展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，積極開(kāi)發(fā)傳感器的新材料和新工藝，實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化、功能化與智能化。：光柵傳感器的基本工作原理是那個(gè)光柵的莫爾條紋現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量的，當(dāng)指示光柵在其自身的平面內(nèi)傾斜一個(gè)很小的角度 時(shí)，兩塊光柵的刻線相交，當(dāng)平行光垂直照射光柵是，在光柵的另一面就產(chǎn)生了明暗相間的干涉條紋，這就是莫爾條紋。：（1）莫爾條紋運(yùn)動(dòng)與光柵運(yùn)動(dòng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)柵距W時(shí)，莫爾條紋也相應(yīng)準(zhǔn)確地移動(dòng)一個(gè)條紋寬度BM，一周；光柵反向移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋移動(dòng)方向也隨之改變，兩者一一對(duì)應(yīng)。通過(guò)讀出移過(guò)的莫爾條紋數(shù)目n，即可知道光柵移過(guò)多少柵距，也就知道運(yùn)動(dòng)元件的準(zhǔn)確位移L。即L=n*W（2）莫爾條紋有放大作用（3）莫爾條紋能均化誤差。磁感應(yīng)：當(dāng)滑尺正弦組用一定頻率的交流電壓激磁時(shí)，將產(chǎn)生同步頻率的交變磁通，這個(gè)交變磁通與定子繞組耦合，在定子繞組上感應(yīng)出同頻率的感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的幅值與兩繞組相對(duì)位置有關(guān)。兩種激磁方式：一種是以滑尺激磁，有定尺繞組取出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)，另一種是以定尺激磁，由滑尺繞組取出感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。目前多采用第一種激磁方式，信號(hào)的處理方式又分為鑒幅型和鑒相型兩種。電勢(shì)隨滑尺的相對(duì)移動(dòng)呈現(xiàn)周期性的變化，定尺繞組的感應(yīng)電視是一個(gè)能反映滑尺相對(duì)位移的交變電勢(shì)。于物體的熱電效應(yīng)。將兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)溫度不等時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這一現(xiàn)象成為熱電效應(yīng)，該電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。熱電勢(shì)的大小于兩種導(dǎo)體的材料的性質(zhì)及接點(diǎn)溫度有關(guān)。兩個(gè)接點(diǎn)，溫度高的一個(gè)稱(chēng)為工作端或熱端T，工作時(shí)將它置于被測(cè)溫度場(chǎng)中；另一個(gè)稱(chēng)為自由端或冷端T0，工作時(shí)將冷端置于某以恒定溫度。有著兩種不同導(dǎo)體組合并將溫度轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)的傳感器稱(chēng)為熱電偶。