對(duì)光機(jī)電一體化技術(shù)及其設(shè)備的了解

1、對(duì)光機(jī)電一體化技術(shù)及其設(shè)備的了解學(xué)院：專業(yè)：年級(jí):班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：日期：對(duì)光機(jī)電一體化技術(shù)及其設(shè)備的了解摘要：本文簡(jiǎn)單地論述了光機(jī)電一體化的有關(guān)技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)用及其未來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r以及相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理的基礎(chǔ)講解。本文主要內(nèi)容包括所學(xué)專業(yè)的基本情況、所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況、所介紹的的光機(jī)電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理、對(duì)所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域中光機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的預(yù)測(cè)與展望、感想與體會(huì)等內(nèi)容。前言：光機(jī)電一體化技術(shù)是一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，尤其是在這個(gè)新科技時(shí)代，隨著光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，它的應(yīng)

2、用范圍愈來(lái)愈廣。由于它的各個(gè)的技術(shù)的功能越來(lái)越完善，在生產(chǎn)各種產(chǎn)品時(shí)恰當(dāng)?shù)匾牍鈾C(jī)電一體化技術(shù)，就可以使產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化，使產(chǎn)品更加有使用價(jià)值。就會(huì)使產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)外，增加經(jīng)濟(jì)收入，改善人民生活，使人民的生活更加美好，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由于光機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械技術(shù)運(yùn)用得更廣，它使機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，甚至使有些機(jī)械結(jié)構(gòu)"脫胎換骨"，產(chǎn)生了質(zhì)的變化。使軍用的各種器械變得更加精準(zhǔn)，功能更加完善，從而增強(qiáng)軍事實(shí)力，所以它對(duì)機(jī)械工程起了決定性的作用，是將來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的前提。一 所學(xué)專業(yè)的基本情況機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是屬于工科類，是機(jī)械工程的重要組成

3、部分，是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械性能的最主要的因素。我們的專業(yè)是：機(jī)械設(shè)計(jì)自造及其自動(dòng)化（礦山機(jī)電方向），所以我們專業(yè)涉及到很多方面的的學(xué)科內(nèi)容，如：機(jī)械工程學(xué)，工藝學(xué)、電子工程學(xué)、材料學(xué)等。到目前為止，我們本專業(yè)開(kāi)了機(jī)械制圖、機(jī)械工程概論以及采煤概論等課程，根據(jù)我們本專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)方案可以知道以后還要開(kāi)關(guān)于電工學(xué)綜合課程設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)和關(guān)于礦井方面的學(xué)科，如：礦井電氣設(shè)備運(yùn)行控制與維護(hù)管理、常用煤礦機(jī)電設(shè)備構(gòu)造與維護(hù)管理、礦井提升機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)、礦井運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)等課程。正因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本來(lái)就是一個(gè)優(yōu)勢(shì)專業(yè)，使它面向全球整個(gè)機(jī)械行業(yè)，服務(wù)于各個(gè)不同的

4、專業(yè)，畢業(yè)后就業(yè)范圍廣，渠道多，需求崗位多。在當(dāng)今社會(huì)，因?yàn)槿魏维F(xiàn)代生產(chǎn)和工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用機(jī)械，所以機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊切多面，凡是使用機(jī)械、工具，甚至能源和材料生產(chǎn)的部門(mén)，無(wú)不需要機(jī)械工程的服務(wù)，是社會(huì)進(jìn)步不可缺少的一部分。我們專業(yè)主要研究機(jī)械產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)理論和技術(shù)，運(yùn)用我們所學(xué)的基礎(chǔ)書(shū)本知識(shí)和先進(jìn)的加工方法，設(shè)計(jì)制造出功能更加全面，質(zhì)量更加良好、使用時(shí)間更加長(zhǎng)、價(jià)格更加合理的產(chǎn)品。二 所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況在當(dāng)今社會(huì)，制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是技術(shù)創(chuàng)新及創(chuàng)新產(chǎn)品的上市速度，為了提高企業(yè)應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)，滿足市場(chǎng)快速變化的市場(chǎng)，所以先進(jìn)的加工技術(shù)至關(guān)重要。光機(jī)電

5、一體化技術(shù)是由機(jī)械技術(shù)與激光微電子等技術(shù)揉合融匯在一起的新興技術(shù)，它不僅體現(xiàn)在一些機(jī)電一體化的單機(jī)產(chǎn)品之中，而且貫穿于工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中，因此光機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械加工中變得越來(lái)越重要了。正因?yàn)槿绱?，機(jī)械工程里運(yùn)用了很多光機(jī)電一體化技術(shù)的加工技術(shù)，如：激光加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)、傳感技術(shù)、信號(hào)分析和處理等技術(shù)。械技術(shù)利用光機(jī)電一體化技術(shù)的高、新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。所以，在各個(gè)機(jī)械行業(yè)方面，特別是

6、在航空航天工業(yè)、汽車工業(yè)、儀器儀表等領(lǐng)域光機(jī)電一體化技術(shù)都得到廣泛應(yīng)用。從簡(jiǎn)單的單臺(tái)光機(jī)電一體化產(chǎn)品，到現(xiàn)代工業(yè)中的柔性加工系統(tǒng)；從簡(jiǎn)單的單參數(shù)顯示，到復(fù)雜的多參數(shù)、多級(jí)控制；從機(jī)械零部件連續(xù)自動(dòng)熱處理生產(chǎn)線，到各種現(xiàn)代高速重型機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)線等，光機(jī)電一體化技術(shù)都有不同層次、覆蓋面很廣的應(yīng)用領(lǐng)域。三 所介紹的的光機(jī)電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理數(shù)控機(jī)床1.概述數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control machine tools）的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作

7、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)并加工零件。2.結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床由主機(jī)、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置和編程及其他附屬設(shè)備組成。主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件，它是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過(guò)電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加

8、工。輔助裝置指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。編程及其他附屬設(shè)備可用來(lái)在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床3.原理數(shù)控機(jī)床的工作原理是數(shù)控裝置內(nèi)的計(jì)算機(jī)對(duì)以數(shù)字和字符編碼方式所記錄的信息進(jìn)行一系列處理后，向機(jī)床進(jìn)給等執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)則按其命令對(duì)加工所需各種動(dòng)作，如刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量和速度等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而完成工件的加工。數(shù)控機(jī)床的加工，是把刀具與工件的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)分割成一些最小的單位量，即最小位移量，由數(shù)控

9、系統(tǒng)按照工件程序的要求，使坐標(biāo)移動(dòng)若干個(gè)最小位移量，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以完成工件的加工。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x1.概述三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x：又稱為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或三坐標(biāo)量床，它是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力的儀器，它是一種可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng)的，以接觸或非接觸等方式傳遞訊號(hào)，三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)（如光柵尺）經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)（x，y，z）及各項(xiàng)功能測(cè)量的儀器。2.結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)一般由三個(gè)正交的直線運(yùn)動(dòng)軸X向橫梁、Y向?qū)к墶向主軸構(gòu)成。X軸向?qū)к壪到y(tǒng)安裝在工作臺(tái)上，移動(dòng)橋架橫梁或橫臂是Y向?qū)к壪到y(tǒng)，Z向?qū)к墑t裝在立柱或

10、中央滑架內(nèi)，可調(diào)節(jié)的氣動(dòng)平衡裝置，可在垂直方向移動(dòng)，這樣提高了Z軸的定位精度。三個(gè)軸向均裝有光柵尺用以度量位移值，人工驅(qū)動(dòng)的手輪及機(jī)動(dòng)、數(shù)控驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)一般都在各軸附近。用來(lái)觸測(cè)被測(cè)零件表面的側(cè)頭都裝在Z軸端部。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的電子系統(tǒng)一般由光柵技術(shù)系統(tǒng)、測(cè)頭系統(tǒng)、測(cè)頭信號(hào)接口（數(shù)據(jù)采集與處理器）和計(jì)算機(jī)等組成，用于獲得被測(cè)工件測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作臺(tái)一般采用花崗巖制造，因?yàn)榛◢弾r變形小、穩(wěn)定性好、耐磨損、不會(huì)生銹，易于加工。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的導(dǎo)軌是導(dǎo)向裝置，要求其具有較高的直線性精度。目前，多采用空氣靜壓導(dǎo)軌（氣墊導(dǎo)軌），它具有摩擦阻力小、精度高和工作平穩(wěn)的特點(diǎn)。三

11、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)3.原理三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的基本原理就是通過(guò)探測(cè)傳感器（探頭）與測(cè)量空間軸線運(yùn)動(dòng)的配合，對(duì)被測(cè)幾何元素進(jìn)行離散的空間點(diǎn)位置的獲取，然后通過(guò)一定的數(shù)學(xué)計(jì)算，完成對(duì)所測(cè)得點(diǎn)（點(diǎn)群）的分析擬合，最終還原出被測(cè)的幾何元素，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算其與理論值（名義值）之間的偏差，從而完成對(duì)被測(cè)零件的檢驗(yàn)工作。四 對(duì)所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域中光機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的預(yù)測(cè)與展望近年來(lái)，由于光機(jī)電一體化技術(shù)在迅猛發(fā)展，它已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科，領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：激光技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、激光快速成型技術(shù)、光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)。因?yàn)闄C(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，所以在

12、機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)，這種技術(shù)形成以后，對(duì)開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度，能讓以后開(kāi)個(gè)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品更好，更完美。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在未來(lái)的日子里，對(duì)于光機(jī)電一體化單機(jī)產(chǎn)品(設(shè)備)，應(yīng)采用簡(jiǎn)繁并舉、高低級(jí)并存的多層次發(fā)展途徑；可發(fā)展功能附加型的低級(jí)產(chǎn)品；也可發(fā)展功能替代型的中級(jí)產(chǎn)品；還可發(fā)展機(jī)電融合型的高級(jí)產(chǎn)品，成為前所未有的新一代產(chǎn)品。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給

13、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，從而造福于人民，有利于國(guó)家。 五 感想與體會(huì)記得剛選課的時(shí)候，為了修滿自己的學(xué)分，看見(jiàn)有光機(jī)電一體化技術(shù)導(dǎo)論這門(mén)課，不管他是否好學(xué)就選了。由于學(xué)校里是先選課，再確定人數(shù)的多少再來(lái)買書(shū)，兩個(gè)星期后人數(shù)確定下來(lái)了，但當(dāng)老師問(wèn)同學(xué)們是否要書(shū)時(shí)，百分之九十的同學(xué)都不要書(shū)，所以我們這門(mén)課就沒(méi)有書(shū)了，但是老師還是精心準(zhǔn)備了關(guān)于光機(jī)電一體化技術(shù)導(dǎo)論的PPT來(lái)給我們講解，讓我們能多學(xué)到一些知識(shí)。記得剛上第一節(jié)課時(shí)老師就說(shuō)過(guò)，不管我們對(duì)這門(mén)課感不感興趣，聽(tīng)一下還是能學(xué)到點(diǎn)有用的東西。因?yàn)檫@門(mén)課是有關(guān)技術(shù)方面的講解和設(shè)備的運(yùn)用，我們專業(yè)又是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，它與我們專

14、業(yè)有掛鉤，對(duì)于我們專業(yè)來(lái)說(shuō)，這種課程是有重要意義的，況且這門(mén)課對(duì)其他與此有關(guān)的學(xué)科也有鋪助的作用，所以，這讓我對(duì)這門(mén)課還是很感興趣的。在上課期間，老師不僅慢慢地講解了光機(jī)電一體化技術(shù)和其它技術(shù)的聯(lián)系，還精心地在網(wǎng)上下載了很多有關(guān)光機(jī)電一體化技術(shù)的演示和有關(guān)它的設(shè)備運(yùn)作的視頻讓我們看，讓我們對(duì)光機(jī)電一體化技術(shù)和有關(guān)它的設(shè)備的運(yùn)作方式更加了解。通過(guò)這一門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使我了解到光機(jī)電一體化技術(shù)在整個(gè)國(guó)家和社會(huì)上的重要地位，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)、政治、軍事方面光機(jī)電一體化技術(shù)都有很大的貢獻(xiàn)，是整個(gè)國(guó)家和社會(huì)不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。在上課之余，老師還交給我們很多有用、使我們?cè)跁?shū)本上無(wú)法學(xué)到的東西。例如：老師給我們講了他的大學(xué)生活，他教我們?cè)诖髮W(xué)期間應(yīng)該學(xué)會(huì)什么，