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1機電一體化機械系統的設計要求

1．1保證較高的精確性

機電相關產品的精確程度直接關系著系統整體的質量和效益，機電一體化機械的技術性能、工藝水平及功能都要求選擇優質產品，也就是說，機電一體化產品的首要標準和要求便是高精確度。

1．2反應性能要強

機電系統具有良好的反應性能，即在系統接受某一指令后，能夠較短時間內對該指令進行任務的執行，從而保證系統能夠更加精確地完成任務。另外根據系統的運行狀況，做好準確、及時獲得相應指令的控制，能夠增加任務完成和執行的準確性。

1．3具有較強的穩定性

在機電一體化機械設計中，為了保證更好的系統精確度和反應性能，往往會在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統提出較高的要求。另一方面，還要求機電一體化機械系統有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優點。

2機電一體化機械系統的構成

機電一體化機械系統通常是由傳動機構、導向機構和執行機構三部分構成。

2．1傳動機構

機電一體化機械系統中的傳動機構，不僅僅是轉速和轉矩的轉換器，耗時伺服系統中的重要組成部分，因此，在機電一體化機械系統設計要求中，傳動機構首先要具有較高的精確度，同時必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運轉速度高和可靠性高等方面的要求和特點，結合機電一體化機械系統中對伺服控制的要求和標準進行傳動機構的設計研究，以便更好地提升系統機械結構中的伺服性能。

2．2導向機構

導向機構在機電一體化機械系統中主要起到的是導向作用和支撐作用，一般包括導軌和軸承等。導向機構的正常作用的發揮可以有效保證機電一體化機械系統中的組成部分和各個裝置能夠安全、準確完成指定的任務運動。

2．3執行機構

執行機構，是指在機電一體化機械系統中直接完成任務指令的操作裝置和部分，一般情況下，執行機構所具備的高靈敏度和精確度以及高重復性能和可靠性，可以保證其根據不同的任務指令和相關要求，在動力源的推動下完成預先設定的各種操作任務。在目前經濟快速發展的社會，計算機的應用能通過其強大有效的功能，使傳統機電的動力發動機轉換成為可變速、動力和執行的多功能發動機，從而使得執行機構和傳動機構得到進一步的簡化。

3機電一體化機械系統的設計思想

3．1動態設計思想

在機電一體化機械系統的設計中，通過靜態設計的有效協助，為了更好的研究整個機械系統結構的頻率特點和性質，完成各個系統環節數字模型的建立，推動促進機電一體化機械系統的傳遞函數，必須充分有效地通過自控方法進行頻率特性的計算，這便是動態設計。機械系統的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個系統在不同信號頻率下的相應反應，還決定了系統的工作最大頻率、抗干擾性和穩定性。

3．2靜態設計思想

靜態設計是指按照機電一體化各個機械系統的功能要求，通過相關的研究和經驗初步、大體上制定出機械系統設計的步驟及方案。方案中主要涉及整個系統部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等。基本方案設計完成后，應以技術手段為基礎，設計出系統中各部件的運動關系、參數及結構，確定部件及相應零件的材料、精確度和結構方式，并對執行元件發電功率、參數和過載能力進行驗算，對其他相關的元件和部件進行配置系統的選擇等等。

4機電一體化機械系統的性能分析

想要使機電一體化機械系統良好的伺服性能得到保證，不但需要從機械系統的靜態特征方面得到更好的滿足，同時還要充分的運用理論研究和自動化的控制方法對整個系統體系進行動態設計和分析。另外，機械系統的動態設計應該以系統靜態的數字模型為基礎，根據自動化控制的要求和方法研究分析系統的整個頻率特性，并通過調整相應的頻率，改善系統整體的伺服性能。

4．1數字模型的建立

機電一體化機械系統數字模型的建立和電氣系統的數字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負責的結構裝置簡單化，轉為等效的數學函數關系，并用數學中的線性微分方程表達式將其表達出來。機電一體化機械系統的數字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯系。比如，把比較復雜的系統機械參數，彈性模量、阻尼和系統慣量等統一進行處理，并對各個機械參數進行數學方式的分析，從而得出它們對整個機械系統的影響。在數字模型的建立之前，需要先對機械系統中的不同物理量進行折算，使它們直接轉化到某個元件上，從而把多變、復雜的多軸傳動變為單軸傳動，在此過程中，必須嚴格按照總機械系統性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎的輸入量和輸出量的關系，就能夠建立相關的數學表達式，從中反應出機械的相應性能，從而應用并指導實際中的設計。

4．2性能參數的影響

機電一體化機械系統設計要求必須要工作可靠、精確度高、運行平穩等，既是靜態設計中的研究問題，也是動態設計對伺服機構的要求，這就應該通過對有關參數的調整，優化整體系統的性能。

5結語

通過以上論述，從機電一體化機械系統的性質、概念等方面進行相關分析，分別從機電一體化機械系統的設計要求、基本構成、設計思想和性能分析四個方面進行了研究分析，機電一體化機械系統設計研究進行了詳細的論述。

作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學機械與汽車工程學院 青島科技大學自動化與電子工程學院

參考文獻:

［1］農明武．技校生參加"機電一體化"技能競賽的指導策略［J］．中小企業管理與科技(下旬刊)，2016(01)．

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電力變壓器的環型鐵心使用高導磁率的硅鋼帶繞置。用環型鐵心繞制的電力變壓器，具有低損耗、低躁聲、漏磁小的特點，是近幾年電力行業推廣使用的電力變壓器。電力變壓器繞線機是制造這種電力變壓器的專用設備。該繞線機可以繞制100kW以下的電力變壓器的三相繞組。該設備能夠根據繞組導線的線徑調整繞制的速度；具有緩慢起動、停止的功能，以防止繞線機因快速起動造成斷線的現象；能夠自動記錄繞組的繞制匝數；能夠預置繞制匝數，當實際繞制匝數等于預置繞制匝數時，繞線機能夠自動停車。可以說，在變壓器繞線機中運用機電一體化，極大的提高了其運行效率和質量。其中，機電一體化繞線機的控制系統是由可編程序控制器和變頻器組成。其控制面板包適各種按鈕、選擇開關，用于給PLC輸入控制信號。繞組匝數的預置使用4位撥碼盤，將4位十進制數轉換成16位二進制數，送到PLC的輸入口。旋轉編碼器將轉數脈沖送到PLC的輸入口，從而測定繞組的實際繞制匝數。旋轉編碼器將主軸電動機轉數變為脈沖計數信號，作為比較數據。在這樣的控制系統下，變壓器的繞線機實現了較高的自動化和智能化，生產效率有了顯著提升。

3機電一體化的主要發展方向

3.1智能化。機電一體化產品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實現機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，機器人與數控機床的智能化就是重要應用代表。智能化通過對機器行為的描述，在控制理論科學的基礎上，應用人工智能、運籌學、模糊數學、計算機科學、生理學、心理學等新思想和新方法，使機器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。

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(一)基本內涵

一體化教學模式是指將專業課的理論教學與實踐教學有機結合，它力求改變傳統的教學模式，重新整合各種教學資源，突出能力本位的技術技能型人才培養目標。在整個教學環節中，理論教學和實踐教學交叉進行，抽象理解和直觀演示輪流出現，沒有固定的先實踐后理論或先理論后實踐，由師生雙方共同圍繞項目任務，進行邊教、邊學、邊做來完成某一具體工作任務，依任務需要來進行理論知識和實踐技能的學習。這種教學模式突出了“教師主導和學生主體參與”的教育思想，做到了“教室車間合一、教師師傅合一、學生學徒合一”的三個合一，體現了中等職業教育的實踐性、開放性、實用性。

(二)優勢

1．該教學模式以綜合職業能力作為培養目標，學生可以比較全面系統地獲得專業能力、方法能力和社會能力，畢業后的崗位適應能力很強。2．解決了理論與實踐脫節的問題，減少理論課與實習課之間知識的重復，增強教學的直觀性，有助于教學質量的提高。3．能推動專業課教師在課程改革、一體化課程教學、教材編寫等方面的能力提高。4．有利于師資、教學設備、多媒體資源等教學資源的合理配置與優化組合。

三、一體化教學模式的改革實踐

一體化教學模式改革要想在中職學校順利進行，并取得理想的育人效果，首先要有學校管理層的高度重視和強力推進，然后還要有專業課教師對該模式的認可與高效執行力，以及一體化教材、一體化教學場地、一體化教學評價等配套條件的及時跟進。筆者所在學校機械加工技術專業得益于國家中職示范校建設，從師資力量和實訓設備等實施條件較好的專業核心課中，選定了“車工工藝與技能訓練”、“數控車工床編程與操作”、“極限配合與技術測量”和“機械制圖”4門課程作為試點，在一體化教學模式改革方面積極實踐并取得一定成效。現僅從以下3個方面以介紹。

(一)打造“業務精良、技術精湛”的一體化教學團隊

由于一體化的教學特點，教師既要講授理論知識又要講授實踐知識，這就要求教師既要精通本專業的理論知識。又要能夠熟練掌握實踐操作技巧，尤其是碰到一些問題的解決需要理論與實踐巧妙地結合，這就需要能將專業理論與實踐融會貫通的“雙師型”教師。在“雙師型”教師培養上，我們采取了以下措施:1．更新教育理念。通過“一體化課程改革教學資源網”學習一體化課程開發技術規程、一二批試點學校一體化課改經驗，研讀趙志群教授的《職業教育工學結合一體化課程開發指南》等與一體化教學有關理論論述，［1］從教學理念上提升專業課教師的認知。另外，從北京工貿技師學院聘請專家進行專業講座，并對教師一體化教學設計做針對性指導，教師的一體化實施能力大幅提高。2．提升專業技能。結合中職學校教師“國培項目”和“青年教師企業實踐項目”，專業組派出4名骨干教師參加培訓。利用寒暑假，與校企合作企業實施了專業教師下企業實踐活動。通過企業實踐，了解企業生產組織方式、工藝流程、產業發展趨勢;熟悉企業相關崗位職責、操作規范、用人標準及管理制度;學習所教專業在生產中的新知識、新技能、新工藝、新方法，增進對企業生產和產業發展的了解。此外，合作企業北京數碼大方科技股份有限公司(CAXA)選派公司技術骨干，在校內PLM體驗中心對全體專業教師進行軟件使用培訓，感受了PLM體驗中心在數控課一體化實訓教學中的應用，同時，對自治區大賽指導教師專門進行技能提升培訓。對于沒有取得技能證的教師，通過與在校生一起培訓考取了數控車工技能證書。部分教師還參與了“引企入校”企業技術服務。

(二)編寫“理實結合、必需夠用”的一體化教材

教學模式改革最終要以教材為載體進行體現和傳播。一體化教學要求教材既能體現實踐操作的技術要領，又要能深入淺出地展示出蘊含在其中的道理，便于中職層面的學生閱讀和理解。目前，由勞動和社會保障出版社組織一體化課程改革專家、試點院校骨干教師編輯出版的系列一體化教材《零件普通車床加工》理念非常先進，也很適合一體化教學。［2］但由于筆者所在學校使用的機床設備、操作系統、刀具和毛坯材料等實際條件所限，無法選用該教材。因此，編寫一套符合自己學校實際的校本教材非常重要。專業組通過企業調研確定機械加工技術專業人才培養目標，參照中級車工、中級數控車工國家職業標準開發核心課程標準，請專家審核課程標準。成立教材編寫小組，確立編寫主體思路。根據課程標準，確立“車工一體化教程”、“數控車工一體化教程”、“機械制圖”和“極限配合與技術測量”4本教材的項目名稱及工作任務，企業專家審核教材任務的合理性后，聘請出版社編輯進行教材編寫培訓，編寫樣章，編委會討論確定編寫體例后，分工編寫形成初稿，選定實驗班試用。通過教學實施反饋，對不合理之處再次進行局部修改直至最終定稿。由于教材符合學生認知規律，適合學校的教學條件，使用效果非常好。

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煤礦生產中，煤礦機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到生產；也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統部分質量的好壞與性能的優劣又直接影響到機械的動力性、經濟性、可靠性，從而影響施工質量、生產效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統已成為煤礦現代機械不可缺少的組成部分，同時也是評價煤礦現代機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發展，以及對煤礦機電產品性能要求不斷提高，電子(微電腦)控制系統在煤礦機械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越廣，而其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修維護這些設備的煤礦工作人員提出了更高的要求，對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設備的管理工作也顯得尤為重要。

煤礦生產施工要求煤礦機械具有以下性能:皮實耐用且維修簡單、生產效率高且節能降耗，自動化程度高且操作簡單，施工質量好，精度高；性能穩定，工作可靠，安全性高，使用壽命長；具有較好的經濟性，即高的技術價格比和低的制造與使用成本；工人勞動強度低，操作員的工作條件好；具有在線運行狀態監視，故障自診及自動故障報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修時間。

為適應煤礦機械對性能的要求，僅僅依靠機械和液壓技術的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術的發展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術，將其引入到煤礦機械中，必將會給煤礦機械帶來了新的技術變革，使其各種性能有了質的飛躍。

機電一體化又稱機械電子工程學，是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術從70年代中期開始在國外機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起，推動了機械制造技術的迅速發展，特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在機械上的應用，極大促進了煤礦機電產品的性能，使煤礦機械進入了一個飛躍的發展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統在國外機械上的應用已相當普及，在我國也是發展的方向，已成為機械高性能的體現。目前機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能:

1、在線監控、自動報警及故障自診，即對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現故障能動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現多種在線監控和故障自診，還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。

2、節能降耗，提高生產效率。例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高。

3、自動化或半自動化程度的提高

煤礦機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，并減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。例如，冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設備，由我國北京天地瑪坷電液控制系統有限公司與德國MARCO公司合作生產的PM31型液壓支架電液控制系統，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續動作，也可實現遠程控制和工作面無人操作。

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2.1機電一體化技術在機床的應用我國數控機床一般使用Z80-CPU軟件實現機電一體化，這是因為Z80-CPU系統開發較為簡單，且配套的芯片具有普遍性和廉價性，因此在機電一體化技術上具有額可靠性和通用性。由于我國的數控機床是按照坐標軸進行工作臺運動的，因此一般需要采用插補功能實現連續控制的目的。其中滾珠絲杠具有摩擦損失小、傳動效率高的優勢可以有效消除低速爬行的現象，因此在數控機床的執行機構傳動方式可以使用該種傳動方式。它具有耐磨性好，摩擦系數小，可消除低速運動的爬行現象，同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優點。

2.2監控系統的應用機電一體化技術在工程機械加裝電子監控和故障診治以及自動報警系統可以對工程機械的各種裝置如傳動系統、液壓系統、發動機以及制動系統等進行綜合的全方位的監控。監控系統在工程機械運行過程中如果發現異常，能夠自動找出機械出現故障的部位，并發出警報，提醒工作人員注意。因此機電一體化技術的應用不僅提高了工程機械的工作效率，而且改善了操作人員的工作環境，降低了工程機械故障維修的費用，縮減了停機維修的時間，對延長機械使用壽命和提高機械經濟效益具有重要的作用。

2.3對柴機的控制借助機電一體化技術的電子油門控制系統，對柴油機安裝電子調速器和升溫控制自動系統可以提高對柴油機控制的便捷性。

2.4降低工程機械功耗，促進生產效率的提高一般的工程機械使用時功耗較高，但是生產效率確較低，例如傳統的液壓挖掘機不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產率較低。但是應用了機電一體化技術的工程機械利用先進的電子控制系統使機械的功耗大大降低，生產率明顯提高，例如采用了卡特電子系統的液壓挖掘機，功率利用率明顯提高，從而使機器的生產率大大增加。又如將機電一體化技術應用于柴油發動機，由于電子調速器等的應用，使柴油發動機可以根據不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發動機的功耗，增加了柴油發動機的工作效率。

2.5提高產品質量機電一體化技術應用于工程機械中，借助電子系統的精密控制系統，可以提高工程機械工作的精密程度，提高產品質量，促進良品率的提高。一般的機床在加工產品時是操作人員依據自身的操作經驗和技術進行操作的，這造成的機床生產的良品較低。實現機電一體化的機床在進行產品加工時依賴于電子系統的控制，因此精確度較高，同時監控系統可以及時對機床操作進行調整，確保良品率的提高。我國較為先進的數控金切機床已經可以進行精度為0.001毫米的作業加工，這是單純的依靠人工操作的機床難以做到的。

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“人們總有一雙慧眼，能發現別人的缺點；人們總有一張利口，能指責他人的過錯；人們總有一雙能指點江山的手，能精準無誤地指點出旁人大大小小的錯誤。可是人們卻偏偏把鑒賞力都用在別人身上，為何不用在自己身上，若是能用在自己身上，那自己不就減少犯錯的機會了嗎？這就是反省的魅力所在！”

作者沒有直接來論述“反省”的內涵，而是從一些常見的現象入手：人們善于發現別人的缺點、指出別人的過錯，但卻對自己的缺點、過錯視而不見。通過這一常見的現象，指出了一類人，即不善于自省的人，而這類人如果能夠自省，也就能夠減少犯錯的機會。在作者看來，這就是自省的魅力所在。這樣就很自然地引出了話題，同時也使得論題更加有現實針對性，可謂一舉兩得。

二.形象釋論點

話題類議論文寫作的關鍵在深刻形象，因此必須對論點的內涵進行深入地解讀。然而純粹地理論說教難以讓人信服，如果能夠采用引證、類比等方式進行形象闡述，那么自然會使得論點的解讀更加深入人心。比如在文中，作者就形象深刻地對“反省”的內涵進行了揭示：

“反省自己就是要能夠向他人學習。孔子曰：‘三人行，必有我師，擇其善者而從之，擇其不善者而改之。’韓愈說：‘吾師道也，夫庸知其年之先后生于吾乎。’能夠自省的人，必然能夠不光是看到他人的不足，更是能看到他人的長處。學習他人的長處，同時又能反過來促使自己省察自身。然而我們往往是難以做到的，以至于我們總是離成功不遠，卻又怎么也達不到成功，究其根本原因是我們不善于反省自身。”

在作者看來，反省不是孤立存在著的，不是對著自己苦思冥想，而是有著他人作為參照物的，因此他將反省定義為“就是能夠向他人學習”，當然這個學習是學別人的長處、優點，這是題中應有之義，毋庸諱言。作者為了更加形象直觀地讓讀者理解自己的觀點，引用孔子、韓愈的名言來進行闡釋，同時進一步結合我們自己來深入解讀反省的兩層含義：“能夠自省的人”，既能夠“學習他人的長處，同時又能反過來促使自己省察自身”，這樣就使得“自省”不僅僅是對內在自己的反思，更是外在對他人長處的學習，對“自省”含義的理解也就更加深刻了。

三.正反舉例證

對話題的解讀，最直接、最鮮明的還是具體例證。由于話題本身對錯很明確，我們在采用正反對比例證時，其目的不是分析對錯，而是在借助具體形象的事例證明論點的基礎上，還要深入剖析造成這一現象的內在原因，這樣我們的例證才更加深刻，正反對比才更加鮮明。如文中寫道：

“還記得‘滅六國者，六國也，非秦也；族秦者，秦也，非天下也’嗎？六國君主不知自省，被秦王統一六國；一統天下的秦王遺忘了對手的教訓，也不能有所反省，還奢想什么‘直至萬世而為君’，最終也落到二世而終的結果。因為身居高位，目中無人，驕傲自滿，不要說‘日三省吾身’，就是偶爾的反思都很少，陷入自以為是、自取滅亡的境地自然可想而知。”

在這一段例證中，作者對六國君主和秦王的論述，在對比中得出人的地位、性情是不能自省的重要原因，同樣在接下來的例證中，作者繼續深入剖析其中原因：

“想當初，‘力拔山兮氣蓋世’的項羽竟然輸給了區區亭長出身的劉邦，功敗垂成。乍一看，覺得意外，但細細想來這確屬必然。項羽至死都沒有反省自己的過失，而是說，‘天亡我，非用兵之罪’，把過錯都歸到了天身上，這難道不可笑嗎？反觀劉邦，他卻是能夠深刻地反省出自己的不足，‘夫運籌帷帳之中，吾不如子房。鎮國家，撫百姓，給饋餉，不絕糧道，吾不如蕭何。連百萬之軍，戰必勝，攻必取，吾不如韓信’。正是善于自省，他才任用賢良，最終打敗了西楚霸王項羽。可見，自省是認識自己的關鍵一步，更是邁向成功的關鍵一步。”

這一段作者將項羽和劉邦面對失敗、面對他人長處的不同做法，得出反省在成功征途中的關鍵作用，從而由因到果，進而得出自省對個人以及人生成敗的意義所在。在正反例證中，通過對比分析，就能夠深刻揭示論點的真實內涵和實際價值。

四.深入點主旨

按照議論“是什么、為什么、怎么辦”的三大論述方向，話題類議論文也可以在文章的結尾或者關鍵處點出具體的做法，使得文章主旨更加深刻，更加有現實意義。在具體寫作中，對主旨的深入，既可以是結合現實現象指出的具體舉措，也可以是延伸開來形象地對話題進行評論，讓讀者站在更高角度來看話題、析論點，如文章結尾這樣寫道：

“能夠做到自省，還需要博學來提升自己的修養。所謂‘博學’就是要有廣博的見識，廣泛地學習。一只井底之蛙，從不曾見過外面的大千世界，又怎會意識到自己的渺小從而進行自省呢？倘若一個人從不曾入過芝蘭之室，他又怎么會覺得自己身處鮑魚之肆是多么不堪呢？自省也就無從談起。正如荀子云：‘君子博學而日參省乎己，則知明而行無過矣。’人照鏡子而正衣冠，人自省而改不足，唯有不斷自省才能真正認清自己，不斷完善自己，從而邁向成功。”

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客戶反映：TG202G－C1鍍鎳幾百個小零件在使用過程中（受熱后）有鎳屑掉落，引起電子儀器發生故障，向電鍍廠投訴，要退貨，還要求索賠。

2 鎳屑產生原因分析

民營企業老總要我過問此事，并要拿出具體措施出來。當時，我為該廠的技術顧問。

質量部門反映：TG202G－C1鍍鎳件過去一直沒有質量問題，每批送貨出去時，都要經過外觀檢驗和抽樣厚度檢測；目前，送貨也不存在質量問題，怎能有一小批小零件會出現問題呢？

質量部門進而提出：會不會是另一家電鍍廠加工產品出了這個質量問題，客戶弄錯了加工廠就按在我們頭上？

客戶反映：TG202G－C1滾鍍鍍鎳小零件，沒有另外一家電鍍廠加工。出了上述問題，不找你們電鍍廠去找誰？

我在客戶庫房中任意取十幾個TG202G－C1鍍鎳小零件進行彎曲試驗，所有小零件上的鎳層不起皮，也沒有鎳屑掉落現象；而在有問題的鍍鎳小零件（上次一批中僅剩留下來的幾個小零件）做彎曲試驗時，鎳層不脫皮，但有鎳屑掉落下來。

經認真分析，雙方一致認為：鍍鎳工藝、鍍液都沒有什么問題，一定是偶然因素所引起的，要求把這個外來因素找出來，并加以防范，使類似的質量問題不再發生。客戶還說了一句狠話：“否則，將送到另一家電鍍廠去加工。”

回電鍍廠后，我先后分批組織技術員和生產工人開座談會。有一次一位生產工人說：在他當班時，曾停電一會兒，來電后就繼續滾鍍。當時，滾出來幾百件產品質量沒有發生什么問題。他提供的情況引起大家關注。

經認真討論，一致認為：由于高溫季節缺電，供電局在突然用電高峰時來不及通知就拉閘，導致局部地區停電，也導致正在鍍鎳的生產工序被迫停頓下來。一來電，就繼續電鍍。過去，我們從末遇到過這樣情況，也無經驗，繼續在已鍍好老鎳層上再鍍上一層新鎳層（因為第一層鎳層厚度還沒有達到標準）中國知網論文數據庫。這等于鎳上再鍍一層鎳，簡稱為鎳上鍍鎳。停電后的鍍鎳零件浸在鍍液中機電一體化論文，雖沒有取出暴露在空氣中，但其表面仍容易發生鈍化，來電后再鍍一層新的鎳層時，新老鎳層之間的結合力就會下降。新鎳層受熱或受力，也就容易在第一層鎳層上以鎳屑形態掉落下來。

3 對策措施

（1）電鍍廠立即購買一臺柴油發動機，保證一停電就馬上發電繼續電鍍，使停鍍時間盡量壓縮到最短。

（2）如發生停電，鍍件仍浸泡在鍍液里，不可暴露在空氣中；來電時把已鍍上鎳層的工件取出來，清洗后再在150ml／LH2SO4溶液中活化30～60s，約去掉0.5～1.0μm鎳層，緊接著在清水中清洗后立即下槽滾鍍。其目的：使第一層鎳層經充分活化后，其表面不再處在鈍化狀態，而是活性的鎳表面。從而，保證了第二層鎳與第一層鎳之間的結合力。

（3）零件基體酸洗時，采用氫脆小、酸霧少的新工藝，以此減少氫脆。

（4）滾鍍鎳時，采用優質的滾鍍鎳的光亮劑和柔軟劑，并且少加勤加，以此降低鍍層的脆性。

（5）每滾鍍好一桶，在滾桶5個部位各取出1個小鍍件，不僅目測外觀、檢測鎳層厚度，還要增加一個彎曲試驗的檢測項目。如有脫皮或鎳屑掉落現象，立即追查原因，并提出排除辦法。與此同時，對不合格品，立即退鍍返鍍，堅決不讓不合格品流到客戶處。

4 小結

（1）當該廠采取以上措施后，得到了原客戶的諒解，業務沒有丟失。

（2）在以后長期生產過程中，再也沒有鎳屑掉落，得到了原客戶的好評。

（3）由于該廠重視質量，鍍件質量又很穩定，不僅保持了老客戶的業務，而且還擴大了很多新客戶。

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1.《機電一體化系統設計》課程特點

《機電一體化系統設計》課程作為機械技術與微電子技術的新興交叉學科，在機制專業課程體系中占據重要地位，融合了機械技術、電子技術、信息技術等多種學科，將機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術融于一體，體現了“以機為主、以電為用、機電有機結合”的原則，具有綜合性和應用性強的突出特點，課程對培養學生機電一體化設計能力具有重要作用。

課程在學生所學專業課的基礎上，從機械電子結合的角度介紹機電一體化的主要研究內容及應用領域，結合機電一體化典型設備，講述相關系統產品的組成原理及工作過程，使學生了解機電一體化的組成及發展方向，掌握典型機電一體化系統及產品的基本工作原理，了解有關機電一體化儀器、設備的應用。通過該課程的學習，以期達到課程教學目標，即通過相關學科知識的學習和掌握，促進學生系統了解機電技術學科知識，掌握機電一體化產品系統設計方法，提高學生“機電有機結合”的實際應用能力[3-4]。

2.當前主要的考核方式及其特點

2.1試卷考試。

試卷考試主要通過期末考試評估學生對專業知識的掌握情況，主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學生對于機電一體化系統設計課程知識點的學習水平，但是，學生突擊背復習題應付考試現象較為普遍，而且結合《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點，單純采用試卷考試很難實現課程“提升學生機電有機結合的實際應用能力”的教學目標，而且課程考試一般在結課后一次性完成，無法完全反映學生對于課程的整體學習效果，缺乏對于課程的過程管理。

2.2平時成績與試卷考試相結合。

針對試卷考試存在的過程監控不足等弊端，許多院校在考核過程中引入平時成績考核環節，平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業等組成，一般權重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成，期末成績為試卷成績。該種方式對課程的過程管理進行了監控，提高了學生平時學習的積極性，有助于學生在課堂上認真學習、積極思考，課下認真完成作業，但是該種考核方式對于課程考核權重及平時考核項目的設置要求較高，教師需對平時作業的布置、創新類實踐項目設置等平時考核環節進行較好的把握。

2.3結課論文。

結課論文通過學生在課程結束后提交結課論文的方式完成課程考核，結課論文考核方式有助于培養學生的創新和初步的科研能力，有助于培養學生查閱文獻的能力，對于課程論文，一般要求選題結合機電一體化系統設計方面的內容，原則上一人一題。

結課論文考核方式一定程度上調動了學生的學習主動性，但是在實施過程中，針對《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點，要求學生在結課后期較短時間內完成質量較高的課程結課論文難度較大，易出現論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。

2.4基于CDIO的“機電一體化系統設計”考核方式[5]。

基于傳統考核方式存在的問題，相關人員提出CDIO考核方式，該方式以項目設計為導向，強調學習評估方法和學習成果相結合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具體做法是：在考核前一個月左右給學生布置一批應用性比較強的機電一體化系統設計方面的課題，學生在這段時間內有針對性地查閱有關資料，編制程序框架，調試程序并進行仿真，在考前一周，進一步強化學生的上機調試能力，適當縮小命題范圍，減小難易程度，突出重點，命題采用分類隨機抽簽的方法，學生在上機考核過程中，規定時間，一人一機，分組進行，教師重點考核其對課程內容的掌握及實踐技能，并進行答辯。答辯時，教師針對考題進行提問，考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調試結果綜合評定，從而考核學生對課題的準備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學生，鼓勵成立興趣小組，開展科技創新活動，明確職責，利用實驗室的開放，對自己的課題設計一個機電一體化系統實物模型，通過當場演示，講解分析，教師注重過程考核，根據學生的分工、設計、演示情況和答辯情況綜合打分，得出本門課程成績。這種考核方式的優點是引導學生平時注重學習，有的放矢，積極主動地配合教師的日常教學活動，上課互動性好，能有效地激發學生上課學習的積極性，提高學習效率。

2.5采用職業技術資格考試來代替傳統考試[6]。

職業資格證書是反映勞動者具備某種職業所需要的專門知識和技能的證明，與學歷文憑不同，職業資格證書更多地反映了特定職業的實際工作標準和規范，以及勞動者從事這種職業所達到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業的資格憑證，是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據，也是境外就業、對外勞務合作人員辦理技能水平公證的有效證件。

職業技術資格證書涉及知識、技能、能力和素質等多個角度，并側重于技能、能力和素質的提高。因此，在利用其取代傳統考試的同時，需對照人才培養目標和課程教學目標的要求，從認知、操作技能與能力和職業素質等方面，全面系統地考察其可行性，并將其作為選擇和確定結業考試內容的依據。目前，可參照“數控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮，學生通過取得相應職業資格證書后申請課程免考的方式進行。

3.課程考核方式改革思路

基于《機電一體化系統設計》課程實踐性、應用性強的課程特點，結合機械類專業人才培養目標，考核過程中，可在充分論證的基礎上，將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉變，將理論考核向理論與實踐相結合方向轉變，將組織方式由學校組織向社會認可的職業資格考試方式轉變，具體思路如下：

3.1豐富考試考核形式，強化其合理性。

為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能僅僅局限于傳統方式[7]。考核過程中，合理引入平時成績考核，將現有的一次性考試考核轉變為多次考核，通過綜合課堂表現成績、隨堂測驗成績、平時作業成績、實習成績等多方面的指標決定最終的綜合考核成績，在此基礎上，確立合理的評價指標體系，優化評價標準，合理分配考核指標權重，以期合理、公正地反映學生對于課程的學習效果。

3.2完善考核內容，強化考核過程管理。

為了使課程考核能夠真實反映學生學校效果，課程組需在進一步分析課程教學目標的基礎上，完善課程考核內容，形成理論考核與實踐考核試題庫，并結合機電一體化技術發展方向，及時更新完善考核內容，根據實際及時修正考試內容，提高考核內容更新效率。在平時考核環節，需進一步加強過程管理，完善平時考核方式方法，提高其可操作性。

3.3拓展考核組織方式，多渠道實現課程考核。

在考核組織方式上，突出國家職業資格鑒定考試，引入職業資格證書制度[8]，通過課程學習，在合理分析人才培養目標及課程教學目標的基礎上，確立適于課程考核要求的職業資格類別，建立與國家職業資格鑒定考試考核接軌的以職業綜合能力（職業技能）和職業素質考核為主線、知識能力素質全面全程考核的考試考核體系，實現課程的多方式考核，使學生在實現課程教學目標的同時，達到國家職業資格考核要求，從而提高學生創新能力與應用能力。

4.結語

本文在綜合分析《機電一體化系統設計》課程特點的基礎上，論述了現有考核方式的特點，提出了課程考核方式改革的思路，然而課程考核改革是一個長期過程，要改變先前的考核模式，必須引導學生注重平時學習和技能訓練，同時要求教師加強課程教學改革的研究，這對教師、對學生都將是一種挑戰。因此，要想切實做好《機電一體化系統設計》課程考核方式改革，務必制定好長期策略，注重積累，保障落實，只有這樣，才能建立科學、規范、合理的考核機制。

參考文獻：

[1]董愛梅.《機電一體化系統設計》課程考核改革的探索與實踐[J].考試周刊，2008，41：11-12.

[2]朱國云.基于過程化考核的機電一體化實訓教學實踐研究[J].科教導刊（中旬刊），2014，05：110-111.

[3]葉慧群.項目教學法在高職機電一體化專業實踐教學中的應用[J].科技創新導報，2013，34：145+147.

[4]劉延霞，寧玲玲，馬廣勇.《機電一體化技術》課程教學改革研究[J].中國校外教育，2013，09：111.

[5]袁健，朱龍英.基于CDIO的“機電一體化系統設計”課程考核方法改革的探索[J].中國地質教育，2010，02：18-20.

[6]朱敏紅，閆紅蕾.機電一體化專業課程考核改革的研究與實踐[J].職業時空，2012，06：24-25.

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不斷發展的現代科學技術推動了不同學科的交叉與滲透；推動了工程領域的技術改造與革命；推動了機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生巨大變化；推動了工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、計算機技術與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術及伺服傳動技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。

1、機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

3、系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

4、自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

5、傳感檢測技術：傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

6、伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化的發展過程

機電一體化的發展過程大體可以分為三個階段

1、初級階段

20世紀60年代以前為第一階段，也稱為初級階段。論文大全。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰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，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發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展，已經開發的產品也無法大量推廣。

2、高速發展階段

20世紀70—80年代為第二階段，也稱為高速發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:mechatronics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；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。

3、智能化階段

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，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，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。

三、機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面。

1、智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，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。

2、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。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3、微型化

興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發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。

4、綠色化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。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。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有很好的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。論文大全。論文大全。

5、系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。

【參考文獻】

[1]王靜 淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢 同煤科技 2006、(4)

[2]石美峰 機電一體化技術的發展與思考 山西焦煤科技 2007、(3)

[3]李建勇 機電一體化技術北京科學出版社 2004、

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1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅.光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2]梁進秋.微光機電系統國內外研究進展.光機電信息，2000（8）

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機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體、多門技術學科相互滲透相互融合的產物，是在發展工程中逐步完善的一門新興的邊緣學科。實現機械自動化改變了工業的產品結構、技能結構并且使得機械工業的生產及管理發生了重大變化。

機械設計制造及其自動化專業培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業主產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才.

科學技術是第一生產力，隨著科學技術的發展，機械設計及其自動化已經成為一門獨特的新興學科，那未來發展的方向如何？

我國從20世紀80年代開始進行機械設計及其自動化研究，但同美歐日特別是日本相比，距離很大，我國起步晚、發展程度低是一個毋庸置疑的社會事實，我國是世界上最大的發展中國家，因此，發展機械實際制造及其自動化應該與我國基本國情相適應。立足于基本國情，實現機械設計制造及其自動化的高效穩步發展。

1.1 把機械設計制造與機電一體化進行有效結合

機電一體化是機械自動化的高級形態，是機械工業發展的延伸，也是機械工業的重要的發展方向。機電一體化改變了人類對機器的看法，機電一體化使得機器不在是冷冰冰的鋼鐵，是機器擁有了智能化的特點。改變了機器的模式。

1.2 把機械設計制造與信息技術有機結合

現代社會信息技術已經成為人類不可分離的一部分，隨著信息技術的強大，機械設計制造沒有跟上信息技術發展的腳步。信息技術日新月異，但在我國，大部分的機械制造乃至大部分的工廠都是以密集的人力勞動為主，隨著勞動力成本的上升，這些工廠面臨市場的洗禮，實時轉型成為工廠生存的關鍵。機械制造與計算機結合，可以有效的把人從繁重的體力勞動中解放出來，實現我國從勞動密集型向知識密集型轉型，增加企業抵抗市場洗牌的能力，增強抗風險能力。

1.3 在機械設計制造與信息技術結合的基礎上實現機械自動化的網絡化

同計算機一樣，網絡也成為人們生活的一部分，機械的制造、組裝、推廣都離不開網絡，特別是機械成品的使用和推廣離不開網絡的作用。

1.4 機械設計制造及其自動化同樣要走可持續發展之路

環境污染已經成為當今社會一個很重要的問題，前些年，我們一味追求經濟效益，犧牲了環境，現在我們正在品嘗環境污染的惡果，特別京津冀地區飽受霧霾的侵襲。從食品工業的機械自動化來看，我國和其他國家有著很大的差距。本身機械工業是一個污染比較強的工業類型，發展見效快的低成本自動化技術，潛力大、前景好、投資不多、見效快，是比較符合我國現階段的工業水平，但在發展過程中，要節約能源、減少耗材，走綠色化、可持續化之路，總之，經濟不應該以環境作為代價。

1.5 機械設計制造及其自動化需要較強的自學和創新能力

理論是實踐的基石，因此，在本專業的學習中，要注重對專業知識的學習，只有打下良好的專業基礎，才能在實踐中學以致用。現代社會技術日新月異，只具備良好的專業素質也是遠遠不夠的，我們要在專業知識的基礎上增強自身的創新能力。把理論和創新能力結合，才能跟上科技發展的步伐。

機械設計制造及其自動化并不是單純的機械零部件的加工，本專業涉及范圍較廣，不僅要去具備本專業必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能；還要具備本專業領域內某個專業方向內所必要的專業知識，了解其科學前沿發展趨勢。

2 機械設計制造及其自動化的發展前景

機械設計制造及其自動化涉及到很多專業，正如本論文所闡述的觀點，本專業需要的機電一體化、網絡計算機乃至環境保護有機結合，因此機械制造及其自動化專業要求學員利用一切能夠利用的時間去學習、鍛煉，到基層到工廠，在實踐中發現自己理論上的不足和欠缺，只有把理論和實際工作經驗完美結合，才能完成從理論到實踐的“蛻化”。

現代社會，競爭最激烈的是人才的競爭，機械類專業的就業，除了教學、營銷外，常見的還有生產總監、設備物流管理、開發機械產品、開發儀器乃至武器，甚至一些模具的設計制造，更有甚者CNC工程師等等， 中國加入世界貿易組織后，對機械方面的人才需求日益強烈，機械方面人才就要迎來復蘇的春天。

自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就業也是需要個人的興趣和能力的，所謂“干一行愛一行”只有愛一行才能干好一行。

無論一個社會的文明發展到什么程度，都離不開機械制造，它是人類生活的物質基本保障，因此，在目前形勢下，我國機械設計制造及其自動化的發展現狀和前景都是非常好的行業。

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機電一體化技術從大的領域來說屬于機械領域，其定義版本較多，其中一種較為權威的定義表述如下：機電一體化一般是指在機械的設計與功能擴展中，應用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機械系統的控制中心進行集成化，并且與安裝在計算上的上位機軟件實現雙向通信，一般來說，機電一體化技術也是一門交叉學科技術，涉及到的主要技術有通信技術，機械技術，微電子技術，電力電子技術等，機電一體化技術的核心功能就是把以上技術結合起來，形成一個整體并內嵌入機械系統中。

1.2機電一體化技術的基本特征

機電一體化技術作為一門應用廣泛的技術，有其自身的特點，通過實際調查總結和查閱相關資料，本文總結出了機電一體化技術的3個主要特點，接下來詳細說明如下。（1）應用的廣泛性：機電一體化技術由于涉及的技術較多，是一門涉及多學科的交叉技術，正是由于這一特點，使得機電一體化技術應用十分廣泛，已經遠遠超出了機械工程的應用范疇，當然，本文的研究重點還是放在機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢。（2）具有很強的邏輯性：由于機電一體化的核心任務就是把各種技術合理融合，應用到機械領域中，把系統的機械機構和上位機軟件控制合為一體，也就是形成一個統一的整體，從這個層面來說，機電一體化技術具有很強的邏輯性，或者說擁有很強的系統性。（3）機電一體化具有很強的最優化建模理論：機電一體化技術經過多年的發展，已經形成完整的最優化理論體系，相關算法可以參閱相關文獻，限于論文篇幅，在這里不再累述。

1.3機電一體化技術的最新發展趨勢

經過多年的發展，機電一體化技術已經形成了自己的理論體系，隨著我國高新技術不斷發展，越來越多的新技術被應用到機電一體化技術上，機電一體化的最新的發展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術，機電一體化技術也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發展。

2機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢分析

本小節在上文介紹機電一體化技術相關知識的基礎上探討機電一體化技術在機械工程領域的當前應用以及未來的發展趨勢，結合實際，本文從機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析、機電一體化在現代機床控制上的應用、機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用等三方面簡單論述機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢，下面詳細討論。

2.1機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析

在國外，機電一體化技術應用到機械工程領域較早，通過查閱資料得知，美國在上世紀90年代就把自動控制設備應用與機械制造領域，我國相對起步晚，但是起點較高，20世紀60年代，我國通過引進蘇聯控制設備，逐漸把機電一體化技術應用到機械領域，并在20世紀80年代，實現機電控制設備國產化，隨著科技不斷進步，以計算機處理技術和無線通信技術為代表的新技術不斷應用與機電一體化技術，這使得機電一體化技術煥發出勃勃生機，應用領域進一步擴大。

2.2機電一體化在現代機床控制上的應用

機電一體化在機械工程領域很重要的一個應用領域就是應用在現代機床控制上，現代機床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現代機床的控制系統具有很強的抗干擾性，機電一體化技術由于采用計算機處理技術，處理速度快，精度高、內置多塊DSP芯片，抗干擾能力強。

2.3機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用

機電一體化技術除了應用與純機械工程領域，還大量應用于相關機械與電子相結合的控制領域，通過實際調查得知，我國全自動包裝機已經全部采用機電一體化技術，由于包裝機械不但設計機械工程知識，還涉及機電控制技術，微機處理技術等，所以一般的控制系統很難勝任，機電一體化技術由于是一門交叉學科，所以具有很強的靈活性，所以機電一體化技術較好的解決了這個問題，機電一體化把軟件控制和機械控制結合起來，融為一體，通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態。

3機電一體化技術在機械領域的發展前景

通過對機電一體化當前發展趨勢的調查研究，本文認為，機電一體化技術在機械領域的發展前景包括以下幾點：（1）專用化趨勢不斷加強：隨著機電一體化應用到機械領域的不斷深化，機電一體化技術表現出明顯的專用化趨勢。（2）智能化不斷加強：近年來，隨著人工智能等新技術不斷應用到機電一體化領域，機電一體化技術也呈現了智能化趨勢。（3）能耗低：節約資源，保護環境成為全社會的共識，在這種背景下，機電一體化技術積極加強自身改革，不斷研發新技術，把能耗進一步降低。

篇13

機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。

1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.

2機電一體化技術發展方向

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產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。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化

即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。 2.4 網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。 2.5 人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。

2.6 微型化

微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。

2.7 集成化

集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。 2.8 帶源化

是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化

綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

4 機電一體化的技術應用

在重工業企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。

4.1 智能化控制技術(IC)

由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統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。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等，智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)

分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)

開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)

重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化，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過程的統一管理，難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。

4.5 現場總線技術(FBT)

現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術

傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現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可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

綜上，我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

【參考文獻】

1李建勇. 機電一體化技術[M]．北京：科學技術出版社，2004．

2張華． 機電一體化技術應用[M]． 北京：電子工業出版社，2002．

3芮延年． 機電一體化系統設計[M]． 北京：機械工業出版社，2004．

4唐懷斌． 工業控制的進展與趨勢 [J]．自動化與儀器儀表，1996（4）