【正文】 高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。畢 業(yè) 設 計（論文）第二章 機電一體化技術發(fā)展“機電一體化”這個詞是日本安川電機公司在上世紀60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。國內早期將“機電一體化技術”與“機械電子學”并用，近年來“機電一體化”更流行使用。微處理機的性能提高，為更高級的機電一體化產(chǎn)品所采用，典型的機電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機床、工業(yè)機器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。信息技術驅使機械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)庫驅動系統(tǒng)。此外，光學也進入了機電一體化，產(chǎn)生了“光機電一體化”的新領域。有些機電一體化機械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術的發(fā)展，和半導體技術以光刻為基礎的方法以及和傳統(tǒng)機電一體化微型化方法的結合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點的機電一體化新分支“微機電一體化”。之后，機電一體化隨著自動化技術的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進入了21世紀。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。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(chǎn)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(chǎn)品種類和生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)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。20世紀 90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)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(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。近些年來數(shù)控機床為適應加工技術的發(fā)展，在以下幾個技術領域都有巨大進步。車床主軸轉速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動速度由過去的10～20m/min提高到48m/min，60m/mni，80m/min，120m/min；在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度，（重力加速度）～2G，最高可達15G；直線電機在機床上開始使用，主軸上大量采用內裝式主軸電機。數(shù)控中兩軸以上插補技術大大提高，納米級插補使兩軸聯(lián)動出的圓弧都可以達到1u的圓度，插補前多程序預讀，大大提高了插補質量，并可進行自動拐角6畢 業(yè) 設 計（論文）處理等。同時派生出各種新穎的機床結構，包括6軸虛擬軸機床，串并聯(lián)絞鏈機床等，采用特殊機械結構，數(shù)控的特殊運算方式，特殊編程要求。加工剛件切削速度能達1000m/min，加工鋁件能達5000m/min。因此，計算機集成制造、網(wǎng)絡制造、異地診斷、虛擬制造、并行工程等等各種新技術都在數(shù)控機床基礎上發(fā)展起來，這必然成為21世紀制造業(yè)發(fā)展的一個主要潮流。如：2000～80000瓶/h的啤酒自動生產(chǎn)線；18000～120000瓶/h的易拉罐灌裝生產(chǎn)線；各種高速香煙生產(chǎn)線；各種印刷包裝生產(chǎn)線；郵政信函自動分撿處理生產(chǎn)線；易拉罐自動生產(chǎn)線；FEBOPP型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等，這些自動機或生產(chǎn)線中廣泛應用了現(xiàn)代電子技術與傳感技術。我國的自動機與生產(chǎn)線產(chǎn)品的水平，比10多年前躍升了一大步，其技術水平已達到或超過發(fā)達國家上一世紀80年代后期的水平。以微電子技術、軟件技術、計算機技術及通信技術為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟、社會和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢。引進光學技術，利用光學技術的先天特點，就能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中主要應用于以下幾個方面：(IC)由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。(DCS)分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。ＤCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。(OCS)開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機技術發(fā)展所引出的新的結構體系概念。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡使各種控制設備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。(FBT)現(xiàn)場總線技術是對自動化領域的一場變革。目前，新建的連鑄機已經(jīng)開始使用現(xiàn)場總線技術?，F(xiàn)場總線的含義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)現(xiàn)場通信網(wǎng)絡傳統(tǒng)的分散型控制系統(tǒng)(DCS)通信網(wǎng)絡截止于控制站或輸入輸出單元，現(xiàn)場儀表仍然是一對一模擬信號傳輸。(2)互操作性畢 業(yè) 設 計（論文）互操作性的含義是來自不同制造廠的現(xiàn)場設備，不僅可以相互通信，而且可以統(tǒng)一組態(tài)，構成所需的控制回路，共同實現(xiàn)控制策略。例如流量變送器不僅具有流量信號變換、補償和累加輸入功能塊，而且有PID控制和運算功能塊。我國從80年代初對機電一體化技術和產(chǎn)品開始予以重視，先后在國家科技攻關計劃、863高科技計劃和國家自然科學基金中列專項對機電一體技術加以研究，并取得了一系列重大科技成果。畢 業(yè) 設 計（論文）致謝三年時光，匆匆，太匆匆。回首3年的點點滴滴生活，感慨萬分，萬千思緒在心頭。我的指導老師辛鶴老師在大學三年里給了我莫大的幫助，無論是在學習上還是在生活里的過程中都教會了我許多許多。在我論文的整個寫作過程中，他從論文的選題、提綱的撰寫、格式的要求、內容的修改甚至標點符號各個方面都給了詳細的意見和修改，使我能夠按時按照學院要求順利地完成整篇論文。學生：XXX201 年月日畢 業(yè) 設 計（論文）參考文獻[1][M].北京:科學出版社,2004.[2][M].北京:北京航空航天大學出版社,2003.[3] [4]，[5][M].北京：北京理工大學出版社，1996 [6][J].，5 [7]：機械工業(yè)出版社，1999 [8]：機械工業(yè)出版社，1994 [9]胡泓、：國防工業(yè)出版社，1999 [10]：機械工業(yè)出版社，1997 [11]：上海科學技術文獻出版社，1995 [12]：高等教育出版社，1999 12第二篇：機電一體化畢業(yè)論文淺談機電一體化的就業(yè)方向及課程存在的誤區(qū)前言機械工業(yè)舉足輕重，隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，機電一體化技術的應用與發(fā)展對我國經(jīng)濟建設所起到的促進作用越來越明顯。當前，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)進入發(fā)展成熟期，高速率、高精確度的智能系統(tǒng)越來越成為機械制造業(yè)的主流。高職機電一體化技術專業(yè)是為生產(chǎn)第一線的高級技能型崗位培養(yǎng)人才，但是目前我國高職院校培養(yǎng)的機電一體化專業(yè)的學生與社會、市場的需要還有不小的距離，因此，機電一體化技術教學改革勢在必行。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。機電一體化專業(yè)是精密機械——電子技術(含電力電子)——計算機技術等多門學科交叉融合的產(chǎn)物，屬高新技術，也是當前發(fā)展最快的技術之一，它是先進制造技術的主要組成部分。由于我國逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術改造與設備更新，國內急需大量先進制造技術專業(yè)人才。畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。我校該專業(yè)學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓和國家職業(yè)資格證書考試，如維修電工，PLC程序設計師，CAD制圖員等國家級職業(yè)技能鑒定考試，學生必須考取相應的技能證書后才能取得畢業(yè)證，充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點。一、機電一體化的就業(yè)方向機電一體化專業(yè)、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。 機電一體化專業(yè)（計算機輔助設計與制造方向）從事機電產(chǎn)品的計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數(shù)控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才。 機電一體化專業(yè)(模具CAD/CAM方向）從事利用計算機技術和數(shù)控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。 機電一體化專業(yè)（機電CAD技術方向）在機電一體化產(chǎn)品、設備的設計、制造、維修、管理、技術改造與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術應用性專門人才。二、目前課程設置存在的誤區(qū)重“機”輕“電” 由于目前不少學校的機械電子工程專業(yè)是由機械院系主辦，因傳統(tǒng)學科專業(yè)認識的偏向性，使很多學校制定的教學計劃也是以機械學為主，占用了多半的教學時間，由此造成微電子及相關課程安排的不足，形成了一種重機械而輕電子的現(xiàn)象。重“電”輕“機” 也有一些學校的機械電子工程專業(yè)是由電信院系主辦，開設計算機應用、電子線路設計等純“電”課程相對較多。電子學、計算機方面知識可以在學校里得到充分鍛煉，學生容易較快成材，成效立竿見影。，選準重點方向。作為機械電子工程專業(yè)的學生，由于必學知識的多樣性，使其不可能在機械加工方面有很深的造詣，特別是要對機電一體化產(chǎn)品有全面的了解與掌握，必須學習大量非機械類的課程。按教育部對普通本科院校學生教學時數(shù)指導意見的要求，結合本專業(yè)的實際情況，主要安排3個學科領域的教學實踐活動，這主要包括機械學、電工電子學、計算機應用等學科。主要體現(xiàn)在以下四點：（1）新課程不僅讓學生掌握知識和技能，而且注重培養(yǎng)學生的信息處理能力、與人合作能力等關鍵能力，有利于學生持久的職業(yè)生涯發(fā)展；（2）新教學模式基本扭轉了學生被動聽課的習慣，使學生轉變成為探究知識的主體，可以提高學習主動性，增加學習興趣；（3）學生的創(chuàng)造能力、工作能力、應變能力都能通過課堂學習得到鍛煉，對培養(yǎng)學生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助；（4）學校的學習工作站比較類似企業(yè)的實際工作環(huán)境，能夠滿足學習需求。教學組織模式課程實施應該以學生為中心，即學習的主體是學生，學生學習的目的就是勝任工作、適應社會和職業(yè)發(fā)展，因此必須將學習作為工作過程（即教學過程）的中心，以學生自主理解和完成工作任務作為教學的基本手段，并指導學生將理解和完成具體工作任務的能力轉化成為適應變化的策略。按照完成一項工作的基本思路，課程實施應具有完整的工作過程：獲取信息——制定計劃——做出決策——實施計劃——檢查控制——評價反饋。目前，職業(yè)教育界的教師多來自大專院校，缺乏企業(yè)實際工作經(jīng)驗的占大多數(shù)，勢必對工學結合的一體化課程實施帶來影響，所以，學校在考慮推一體化課程實施的同時，要在學校與企業(yè)之間建立一個長期合作的師資培養(yǎng)通道，讓教師適應并逐漸勝任新課程的實施。機電一體化專業(yè)的學習工作環(huán)境建設中，每一學習工作站均劃分信息檢索區(qū)、學習區(qū)、實訓區(qū)、工具區(qū)、學業(yè)成果展示區(qū)等五大區(qū)域，方便學生自主檢索學習工作過程所需的資源，養(yǎng)成遵循企業(yè)工作規(guī)范和作業(yè)流程的習慣，并能夠在這個環(huán)境中實現(xiàn)學生之間的互動交流，互相學習。很多學校的課程設置和教學內容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上，這對學生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設計產(chǎn)品是有利的。其次，教學內容落后。因此，其發(fā)展是日新月異的，這就必然導致課程設置與教學內容與其發(fā)展不相適應。 教學模式單一，實踐教學比例較低傳統(tǒng)的教學模式，往往只注重理論教學和課堂說教，輕視了實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。但是，這種教學模式也存在嚴重不足之處，學生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設備、設定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設計等，在學校學的理論知識很多用不上，而實際工作所必需的實踐能力又不具備?，F(xiàn)在機電一體化的一些教材過于偏重理論、脫離實際、缺乏實用性、部分教材內容陳舊、嚴重落后于現(xiàn)實，各科教材之間存在銜接性差、內容重復或內容脫節(jié)等現(xiàn)象。 教學、實習設施不夠先進目前很多學校的教學、實習設備缺乏且嚴重落后。 優(yōu)秀教師隊伍缺乏教師是教學質量的關鍵和第一保證，但是當前的機電一體化教學的教師隊伍并不能達到教學的需要。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(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械