【正文】 的結果。 = 常州機電 職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 機電一體化的發(fā)展及在鍛造中的應用 系 別： 機電系 專 業(yè)： 機電一體化技術 學生姓名： 指導教師： i 中心 內容提要 現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術 結構 、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。說明 機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。 本文主要闡述機電一體化的的 內容發(fā)展，以及現(xiàn)實的應用案例。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術 結構 、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械 電氣 化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。 機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內容。由此而產生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產品。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械 技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。 20 世紀 60 年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經濟的恢復起了積極的作用。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經開發(fā)的產品也 2 無法 大量推廣。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。這個時期的特點是：①機電一體化一詞首先在日本被普遍接受，大約到 20 世紀 80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展；③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“ 863 計 劃”中。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下： 智能化 智能化是 21 世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重 要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬 3 人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、 電氣 接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。 網絡化 20 世紀 90 年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企 業(yè)間的競爭也將全球化。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端 設備 本身就是機電一體化產品。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發(fā)展。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（ MEMS），泛指幾何尺寸不超過 1cm3 的機電一體化產品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技 術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。設計綠色的機電一體化產品， 具有遠大的發(fā)展前途。 系統(tǒng)化 系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系 結構 進一步采用開放式和模式化的總線結構。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除 RS232 外，還有 RS48 DCS 人格化。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。信息化是由計算機與互聯(lián)網生產工具的革命所引起的工業(yè)經濟轉向信息經濟的一種社會經濟過程。 一種觀點認為：我國的工業(yè)化水平很低，離開了工業(yè)基礎談信息跨越只能是空中樓閣，信息化這種新經濟現(xiàn)象是發(fā)達國家的事；我國工業(yè)化的任務尚未完成，我們必須堅守傳統(tǒng)產業(yè)，把注意力放在工業(yè)化上；我國在信息技術的開發(fā)領域和應用領域與發(fā)達國家都存在巨大差距，過分強調信息化，必然會產生泡沫經濟；面對巨大的 “信息鴻溝 ”談 “趕超 ”和 “跨越 ”是不現(xiàn)實的，對新興的信息產業(yè)只能慢步走。 另一種觀點認為：信息化與工業(yè)化沒有必然聯(lián)系。這種觀點是 “放棄 ——跨越論 ”，即放棄傳統(tǒng)產業(yè)，在信息產業(yè)領域實現(xiàn)全方位的跨越。 20 世紀 50 年代 (以下均指 20 世紀 )美國將鋼鐵、紡織等傳統(tǒng)產業(yè)向日本、西德等國家轉移，集中力量發(fā)展半導體、通訊、電子計算機等新興技術密集型產業(yè)： 60、70 年代日本、西德等國家轉向集成電路、精密機械、精細 化工 、家用電器、汽車等技術密集型產業(yè)，新興工業(yè)化國家和地區(qū)獲得了擴大勞動密集型產品出口的良機； 80年代以后，出現(xiàn)了美國、日本和歐洲發(fā)達國家發(fā)展知識密集型產業(yè)，新興工業(yè)化國家和地區(qū)發(fā)展技術密集型產業(yè)，勞動密集型和一般技術密集型產業(yè)轉向發(fā)展中國家的景象：筆者認為： “堅守 ——慢步論 ”的片面性在于忽視了我國信息技術的后發(fā)優(yōu)勢和跨越式發(fā)展的可能性：而 “放棄 ——跨越論 ”則過分強調新興產業(yè)，忽視了傳統(tǒng)產業(yè)的作用：筆者的觀點是：我國要把發(fā)達 國家近 200 年內完成的實現(xiàn)工業(yè)化進而進入信息化社會的過程．壓縮到今后幾十年內完成，必須發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。我們把這一戰(zhàn)略概括為 “應用主導、教育先行、局部突破、都市跨越 ”。一方面，我們要看到，我國同發(fā)達國家乃至發(fā)展中國家的差距。我國信息產業(yè) 2021年銷售收入 5800 億元人民幣 (按現(xiàn)行匯率約合 700 億美元 )。經濟學家胡鞍鋼計算我國與發(fā)達國家之間的發(fā)展差距，突出表現(xiàn)在兩個方面：一是經濟發(fā)展的差距。二是知識與信息差距。另一方面，看到差距的同時，我們要正確認識我國的后發(fā)優(yōu)勢，探討實現(xiàn)信息領域的跨越式發(fā)展的可能性。我國能夠通過貿易、投資和技術轉讓，超越一些歷史發(fā)展階