【正文】 q ual i ty to G a o da n g, us e d to be c o nv e nie nt, r e as o na bl e pri ce s , a p pe ar a nc e to ap p ea ra nc e , de gr ee o f a uto ma ti o n is hi g he r, a fte r s al es s er vi ce be tte r, to mee t the gr ow i n g d e ma nd s o f hi g h, the y mus t us e a d va nc e d ma c hi ne r y manufa c tur i ng techno lo g y. Keyword s： Mecha tro ni cs CNC Techno lo g y Develop me n t 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 引言 數(shù)控技術(shù)作為未來先進制造技術(shù)的核心內(nèi)容之一，正在朝著開放化，網(wǎng)絡化，柔 性 化 和 智 能 化 方 向 發(fā) 展 ， 數(shù) 控 裝 備 產(chǎn) 品 的 設 計 制 造 和 應 用 開 發(fā) 都 日 益 顯 示 出 基于開放接口標準的模塊形態(tài)。 數(shù)控技術(shù)是一個綜合性很強的技術(shù)學科，涉及系統(tǒng)控制，工業(yè)設計，機械結(jié)構(gòu)，變頻調(diào)速，網(wǎng)絡通訊，信號分析等范圍很廣和適用性很強的技術(shù)領(lǐng)域，這些技術(shù) 在 理 工 類 都 有 涉 及 ， 但 在 實 踐 應 用 上 相 對 分 散 。機械 作為 國 民 經(jīng) 濟 提 供 技 術(shù) 和 生 活 消 費 品 的 產(chǎn) 業(yè) 。 現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改 造。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 第一章 機電一體化的狀況 機電一體化的發(fā)展大體可以分為 3 個階段。發(fā)展趨勢都進行了深入研究。 一系列的 研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學體系。就 具 體 教 學 來 說 ，利 用 表 象 形 成 概 念 是培養(yǎng) 學 生 概 括 思 維 能 力 的 主 要 方 法 ，鞏 固 知 識 和 應 用 知 識 是 培 養(yǎng) 學 生 推 理思 維 的 主 要 方 法 。 由于科技是在不斷地進步和發(fā)展的，而知識又是在不斷地更新，多媒體教學順應了時代的要求，是教育向前發(fā)展再上新臺階的表現(xiàn)，是 社會 發(fā)展的必然。只 有 這 樣 ，才能真正使多媒體計算機輔助教學在現(xiàn)代化教育教學中起到它所應該起的作用，才能真正實現(xiàn)充分利用現(xiàn)代計算機技術(shù)，改革教學手段和方法，改進教育 管理 方式，提高教育教學及管理水平 的宏偉目標?？傊?，隨著國家大力地發(fā)展職業(yè)教育，那么啟用現(xiàn)代化的教學模式已經(jīng)成為了職業(yè)教育前進當中的一個重要環(huán)節(jié)，為我國 的職業(yè)教育與社會接軌，以及新技術(shù)、新技能的開發(fā)創(chuàng)造了環(huán)境。 隨著現(xiàn)代 教育 思想的提高，課堂教學已由原來傳統(tǒng)教學模式，逐步向傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代教學相結(jié)合的模式發(fā)展。這就是多媒體技術(shù)。自九十年代以來，多媒體技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展。多媒體技術(shù)之所以對教育領(lǐng)域具有重大的意義， 是由于多媒體技術(shù)本身具有許多對于教育、教學過程來說是特別寶貴的特性與功能，這些特性與功能是其他媒體（例如幻燈、投影、 電影 、錄音、錄像、 電視 等）所不具備或是不完全具備的，同時多媒體技術(shù)對信息進行加工處理，顯示與重放；模擬、仿真與動畫技術(shù)的應用可以使一些在普通條件下無法實現(xiàn)或無法觀察到的過程生動、形象的顯示出來，可以大大增強學生對抽象事物、過程的理解和感受。而不是以前提到過多媒體 組合教 學，以 前所 謂的多 媒體技 術(shù)只是 將幾科 媒體加 以簡單 的組 合（例如把幻燈、投影、錄音 、錄像加以組合）。所以利用多媒體技術(shù)作為輔助教學手段，以其 軟件 多方位、立體化的開發(fā)和利用，以及貯存信息量大、畫面豐富、多種媒體綜合運用等特點，在教學過程中為學生建立了一個動態(tài)教學環(huán)境，開闊學生的視野，豐富學生的想象力，調(diào)動學生的學習興趣，從而大大提高課堂教學效率。 數(shù)控技術(shù)的重要用途 機 電 系 統(tǒng) 中 的 微 控 制 器 及 其 發(fā) 展 奠 定 了 機 電 產(chǎn) 品 數(shù) 字 化 的 基 礎(chǔ) ，如 不 斷 發(fā)展 的 數(shù) 控 機 床 和 機 器 人 ；而 計 算 機 網(wǎng) 絡 的 迅 速 崛 起 ，為 數(shù) 字 化 設 計 與 制 造鋪 平 了 道 路 ，如 虛 擬 設 計 、計 算 機 集 成 制 造 等 。數(shù) 字 化 的 實現(xiàn)將便 于 遠 程 操 作 、 診 斷 和 修 復 。 例 如 在 C N C 數(shù) 控 機 床 上 增 加 人 機 對 話 功 能 ， 設 置 智 能工 藝 數(shù) 據(jù) 庫 ，會 給 使 用 、操 作 和 維 護 帶 來 極 大 的 方 便 。 新產(chǎn)品的開發(fā)研制 由于機電一體化產(chǎn)品種類繁多，研制和開發(fā)具有標準機械模塊是一項復雜而有前途的工作。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 機電將實現(xiàn)人機合一 機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受， 如家用機器人的最高境界就是人機一體化?？刂破骶褪怯嬎銠C數(shù)控系統(tǒng)，完成數(shù)控裝備的運動控制功能，人機交互功能，數(shù)據(jù)管理功能和相關(guān)的輔助控制功能。伺服單元是連接控制器和機械結(jié)構(gòu)的控制傳輸通道，它將控制器數(shù)字量的指令輸出轉(zhuǎn)換成各種形式的電機運動，帶動 機械結(jié)構(gòu)上執(zhí)行元件實現(xiàn)其所規(guī)劃出來的運動軌跡 。 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。特別是在通用微機數(shù)控領(lǐng)域，以 PC 平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開發(fā)部門和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務。系統(tǒng)組成規(guī)劃模塊完成所需數(shù)控裝備產(chǎn)品的 單元組合，功能規(guī)劃和性能規(guī)劃；機械結(jié)構(gòu)設計模塊完成對機械執(zhí)行機構(gòu)的物理建模，動態(tài)性能仿真，實體造型，結(jié)構(gòu)繪圖和工藝設計；伺服單元控制模塊完成伺服系統(tǒng)的選型，位置控制規(guī)劃，速度調(diào)節(jié)規(guī)劃；運動規(guī)劃控制模塊完成運動軌跡規(guī)劃，插補算法設計和仿真，控制策略設計和仿真；人機交互管理模塊完成人機交互界面的設計和實現(xiàn)，數(shù)據(jù)管理和通訊功能。 新一代數(shù)控及伺服系統(tǒng)系列產(chǎn)品 如： 數(shù)控機床高速主軸、電主軸電機系列產(chǎn)品 ， 數(shù)控機床機械手、刀庫及動力刀架系列產(chǎn)品 ， 數(shù)控機床高速配套零部件及輔件系列產(chǎn)品 ，同時， 其中包括 ： 高速滾珠絲桿、高速陶瓷軸承、高速防護裝置等系列產(chǎn)品。 電力 電子應用 及自動化技 術(shù) 電力電子技術(shù)是集微電子、計算機和自動化技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，是節(jié)能節(jié)材的最佳技術(shù)之一。國內(nèi)電力電子市場品種滿足率僅 35%，新產(chǎn)品市場基本上被國外產(chǎn)品占領(lǐng)。我國仍處于由模擬式儀表系統(tǒng)向數(shù)字式儀表系統(tǒng)過渡的模數(shù)混合式儀表系統(tǒng)階段，水平落后 10～ 15 年，因此在低技術(shù)產(chǎn)品市場上還占有 80%左右份額，但在高技術(shù)產(chǎn)品市場的占有率不到 60%，新產(chǎn)品市場幾乎全為國外產(chǎn)品占領(lǐng)。 機 電一體化技術(shù)對于改變整個機械制造業(yè)面貌所起的重要作用，并說明其在鋼鐵工業(yè)中的應用以及發(fā)展趨勢。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速?，F(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。 機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。機械工程技術(shù)有純技術(shù)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(chǎn)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(zhì)區(qū)別。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能， 那也 是不可能的 ， 當然使其具有機電的智能 也是 有必要的。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁 模塊化 模塊化是一項重要而艱巨的工程。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。網(wǎng)絡技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。 微型化 微型化 產(chǎn)品 興起于 20 世紀 80 年代末， 主要是 指機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 綠色化 工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品在其 設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的 關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體 化 產(chǎn)品。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁 第四章 加強機電行業(yè)的作用 世界貿(mào)易組織是一個政府組織，在這個組織中，享有權(quán)利、承擔義務的是各國政府，同樣世貿(mào)組織允許的對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)實施救濟是通過政府采取措施進行的。從我國以往與貿(mào)易伙伴的沖突與摩擦中可以看出，發(fā)達國家的行業(yè)協(xié)會在產(chǎn)業(yè)救濟工作中的作用舉足輕重。2021 年 2 月發(fā)生的中美軸承案，是我國加入世貿(mào)組織后的第一起特殊保障措施案，這一案件就出于美國軸承制造協(xié)會六成的會員向美國國際貿(mào)易協(xié)會遞交了針對中國的球軸承反傾銷調(diào)查申請。因此行業(yè)協(xié)會要能代表企業(yè)、產(chǎn)業(yè)的利益向政府提出申訴，謀求和促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 : 同時對企業(yè)中的害群之馬予以制裁，發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的自律作用。 充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、商 會的作用 行業(yè)協(xié)會和商會要為企業(yè)擴大出口，優(yōu)化進口結(jié)構(gòu)服務，為整頓和規(guī)范外經(jīng)貿(mào)市場秩序服務 。更重要的是，如果由每個企業(yè)單獨應訴，會造成經(jīng)濟學中的搭便車現(xiàn)象，即一個企業(yè)承擔成本，其他的企業(yè)分享收益。 積極開展第二課堂活動 ， 要有計劃地開設機構(gòu)創(chuàng)新設計、產(chǎn)品造型設計、電子設計、包裝裝璜設 計等方面的選修課；引導學生開展各種有益學生身心健平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁 康、擴展知識面、開拓視野、培養(yǎng)能力、陶冶情操的活動，開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動，以