機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)-課件

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程說(shuō)明

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程是一門專業(yè)方向課。本課程從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)，通過(guò)機(jī)電有機(jī)結(jié)合構(gòu)造最佳的機(jī)電系統(tǒng)。（并不是簡(jiǎn)單的疊加，綜合應(yīng)用了各種技術(shù)）先修課程：機(jī)械設(shè)計(jì)，電子技術(shù)，電工技術(shù)，機(jī)電傳動(dòng)與控制，微機(jī)原理與應(yīng)用等。課程說(shuō)明機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程是一門專業(yè)方向課。本課程從位置,速度檢測(cè)單元電機(jī)機(jī)械部件位置,速度反饋CNC數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)組成位置,速度檢測(cè)單元電機(jī)機(jī)械位置,速度反饋CNC數(shù)控機(jī)床伺服系教學(xué)的基本要求包括：

1．學(xué)習(xí)機(jī)電一體化基本概念，理解機(jī)電一體化系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)要素在系統(tǒng)中的作用和相互關(guān)系，初步建立機(jī)電產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想。

2．了解機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用傳感器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)種類和特點(diǎn)。

3．熟悉機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和工程路線，能夠針對(duì)具體的機(jī)電一體化產(chǎn)品確定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)路線。

4．掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械、傳感檢測(cè)、動(dòng)力、控制等基本結(jié)構(gòu)要素的技術(shù)特點(diǎn)，掌握典型裝置的技術(shù)原理和使用方法。5．了解典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化產(chǎn)品。教學(xué)的基本要求包括：教學(xué)內(nèi)容第0章總論第1章機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第2章檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第3章伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)第4章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第5章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例教學(xué)內(nèi)容第0章總論什么是機(jī)電一體化?

機(jī)電一體化又稱為機(jī)械電子學(xué),其英文名稱為Mechatronics,由機(jī)械學(xué)(Mechanics)的前一半和電子學(xué)(Electronics)的后一半組成.由英文名稱亦可知,機(jī)械電子學(xué)早期是由機(jī)械學(xué)和電子學(xué)衍生出來(lái)的子學(xué)科(1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊首次使用).1.1基本概念☆機(jī)電一體化定義（內(nèi)涵）

機(jī)電一體化概念的內(nèi)涵目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有完全統(tǒng)一的表述。一般認(rèn)為：機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門學(xué)科在機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。什么是機(jī)電一體化?1.1基本概念☆機(jī)電一體化定義（內(nèi)涵1

機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展為一門獨(dú)立學(xué)科

它融合了機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的知識(shí)與發(fā)展成果，但其本身又具有自身的特點(diǎn)及研究任務(wù)。機(jī)電一體化的3重含義機(jī)電一體化信息科學(xué)機(jī)械學(xué)電子學(xué)1機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展為一門獨(dú)立學(xué)科機(jī)電一體化的3重含義機(jī)電2機(jī)電一體化是一個(gè)不斷發(fā)展中的概念早期：

主要強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子的結(jié)合，即將電子技術(shù)“溶入”到機(jī)械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品?，F(xiàn)代：

以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，信息技術(shù)不斷“滲透”到機(jī)械技術(shù)中，豐富了機(jī)電一體化的含義?，F(xiàn)在，機(jī)電一體化已不再局限于機(jī)械、電子與信息技術(shù)的結(jié)合，還包括光機(jī)電一體化（融入光學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果）、機(jī)電氣一體化、機(jī)電液一體化、機(jī)電儀一體化等。機(jī)電一體化的3重含義2機(jī)電一體化是一個(gè)不斷發(fā)展中的概念早期：現(xiàn)代：機(jī)電一體化的3機(jī)電一體化體現(xiàn)了技術(shù)之間相互融合的思想

強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào)，以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。其主要發(fā)展特點(diǎn)是“取人所長(zhǎng)，為己所用”。機(jī)電一體化的3重含義3機(jī)電一體化體現(xiàn)了技術(shù)之間相互融合的思想機(jī)電一體化的3重含

機(jī)電一體化包含機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品(系統(tǒng))兩個(gè)方面。☆機(jī)電一體化概念的外延機(jī)電一體化包含機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品(系機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)（其建立在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上），將機(jī)械、電子和信息等有關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)原理和使機(jī)電一體化產(chǎn)品（或系統(tǒng)）得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)技術(shù)群（族）的總稱，包括檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā)（其建立在信息機(jī)電一體化產(chǎn)品有時(shí)也稱為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它們是兩個(gè)相近的概念，通常機(jī)電一體化產(chǎn)品指獨(dú)立存在的機(jī)電結(jié)合產(chǎn)品，而機(jī)電一體化系統(tǒng)主要指依附于主產(chǎn)品的部件系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)實(shí)際上也是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

機(jī)電一體化產(chǎn)品是由機(jī)械系統(tǒng)（或部件）與電子系統(tǒng)（或部件）及信息處理單元（硬件和軟件）有機(jī)結(jié)合、而賦予了新功能和新性能的高科技產(chǎn)品。

機(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)）機(jī)電一體化產(chǎn)品有時(shí)也稱為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它們是兩個(gè)相典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品(系統(tǒng))有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。由于在機(jī)械本體中“溶入”了電子技術(shù)和信息技術(shù)，與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到了根本的提高，具有滿足人們使用要求的最佳功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)）典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品(系統(tǒng))有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、數(shù)控銑床數(shù)數(shù)控車床數(shù)控車床焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)1.2發(fā)展概況在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，其不斷吸取機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展成果，以實(shí)現(xiàn)本學(xué)科的發(fā)展壯大。由于這些相關(guān)學(xué)科的發(fā)展都經(jīng)歷了較長(zhǎng)的過(guò)程，因此，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)期的過(guò)程。有學(xué)者將這一過(guò)程劃分為萌芽階段、快速發(fā)展階段和智能化階段三個(gè)階段。1.2發(fā)展概況在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，其1.萌芽階段▲時(shí)間：20世紀(jì)70年代以前▲發(fā)展情況：機(jī)電一體化的概念還沒(méi)有正式提出來(lái)，但人們?cè)跈C(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中總是自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來(lái)改善機(jī)械產(chǎn)品的性能，特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品

1.萌芽階段▲時(shí)間：20世紀(jì)70年代以前▲發(fā)展情況：2.快速發(fā)展階段▲時(shí)間：20世紀(jì)70年代到80年代▲發(fā)展情況：計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，人們自覺(jué)、主動(dòng)地利用３Ｃ技術(shù)的成果創(chuàng)造新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。Mechatronics誕生。這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展，各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持，其中日本在推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方面起了主導(dǎo)作用。我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也始于這一階段，80年代開(kāi)始，組織專家根據(jù)我國(guó)國(guó)情對(duì)發(fā)展機(jī)電一體化的原則、目標(biāo)、層次和途徑等進(jìn)行了深入而廣泛的研究，制訂了一系列有利于機(jī)電一體化發(fā)展的政策法規(guī)，確定了數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表、工業(yè)機(jī)器人、汽車電子化等15個(gè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域及6項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究方向和課題。

2.快速發(fā)展階段▲時(shí)間：20世紀(jì)70年代到80年代▲3.智能化階段▲時(shí)間：20世紀(jì)90年代開(kāi)始▲發(fā)展情況：

①光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；②對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究；③由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。3.智能化階段▲時(shí)間：20世紀(jì)90年代開(kāi)始▲發(fā)展情況1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成

位置,速度檢測(cè)單元電機(jī)機(jī)械部件位置,速度反饋CNC數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)組成1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成

位置,速度檢測(cè)單元電機(jī)機(jī)械位1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成執(zhí)行器控制信息電子控制單元?jiǎng)恿υ礄z測(cè)傳感部分機(jī)械本體參數(shù)變化信息驅(qū)動(dòng)力能量檢測(cè)參數(shù)1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成執(zhí)行器控制電子控制單元?jiǎng)恿υ礄z1、機(jī)械本體機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動(dòng)等。所有的機(jī)電一體化系統(tǒng)都含有機(jī)械部分，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，起著支撐系統(tǒng)中其它功能單元，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用。

要求：

高效、多功能、可靠、節(jié)能、小型、輕量、美觀等。

1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成1、機(jī)械本體機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動(dòng)等。2、動(dòng)力源動(dòng)力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分，其作用就是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)器系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。

要求：效率高、可靠性好1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成2、動(dòng)力源動(dòng)力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分，其作用3、檢測(cè)傳感裝置檢測(cè)傳感部分包括各種傳感器及其信號(hào)檢測(cè)電路，其作用就是監(jiān)測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過(guò)程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢測(cè)到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制指令。

要求：傳感器精度、靈敏度、響應(yīng)速度和信噪比高；漂移小、穩(wěn)定性高；可靠性好，抗干擾性好等。

1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成3、檢測(cè)傳感裝置檢測(cè)傳感部分包括各種傳感器及其信號(hào)檢4、電子控制單元ECU是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信號(hào)和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行。ECU由硬件和軟件組成，系統(tǒng)硬件一般由計(jì)算機(jī)、可編程控制器(PLC)、數(shù)控裝置以及邏輯電路、A／D與D／A轉(zhuǎn)換、I／0接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等組成；系統(tǒng)軟件為固化在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的信息處理和控制程序，根據(jù)系統(tǒng)正常工作的要求編寫。

要求：高速、可靠、抗干擾、系統(tǒng)自診斷功能、信息處理智能化和小型、輕量、標(biāo)準(zhǔn)化

1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成4、電子控制單元ECU是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器是運(yùn)動(dòng)部件，通常采用電力驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)幾種方式。1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成5、執(zhí)行器要求：

執(zhí)行器效率高、響應(yīng)速度快，對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的適應(yīng)性好，可靠性高、標(biāo)準(zhǔn)化。執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成1.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成1.4共性關(guān)鍵技術(shù)1檢測(cè)傳感技術(shù)2信息處理技術(shù)3自動(dòng)控制技術(shù)4伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)5機(jī)械技術(shù)6系統(tǒng)總體技術(shù)1.4共性關(guān)鍵技術(shù)1檢測(cè)傳感技術(shù)1、檢測(cè)傳感技術(shù)作用：感受器官、反饋環(huán)節(jié)。研究對(duì)象：傳感器及其信號(hào)檢測(cè)裝置（即變送器）要求：能快速、精確地獲得信息并在相應(yīng)的應(yīng)用環(huán)境中具有高可靠性。1.4共性關(guān)鍵技術(shù)1、檢測(cè)傳感技術(shù)作用：感受器官、反饋環(huán)節(jié)。研究對(duì)象：傳感器及2、信息處理技術(shù)主要完成信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策等.其主要工具是計(jì)算機(jī)。傳感器A/D計(jì)算機(jī)D/A執(zhí)行裝置3、控制技術(shù)

關(guān)于軟件及控制算法方面的技術(shù)，主要以控制理論為指導(dǎo)，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、可靠運(yùn)行等。1.4共性關(guān)鍵技術(shù)2、信息處理技術(shù)主要完成信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷4、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)執(zhí)行元件種類：電動(dòng)、液壓、氣壓

研究對(duì)象：執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置：各種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路

實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能，影響系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、重量、體積、剛性、可靠性等。

5、機(jī)械技術(shù)1.4共性關(guān)鍵技術(shù)4、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)執(zhí)行元件種類：電動(dòng)、液壓、氣壓研究對(duì)象6、系統(tǒng)總體技術(shù)系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法，將系統(tǒng)各個(gè)功能模塊有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)。其重要內(nèi)容為接口技術(shù)。接口包括電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口

1.4共性關(guān)鍵技術(shù)6、系統(tǒng)總體技術(shù)1.4共性關(guān)鍵技術(shù)1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、市場(chǎng)調(diào)研二、總體方案設(shè)計(jì)三、詳細(xì)設(shè)計(jì)四、樣機(jī)試制與試驗(yàn)五、小批量生產(chǎn)六、大批量生產(chǎn)1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、市場(chǎng)調(diào)研一、市場(chǎng)調(diào)研

市場(chǎng)調(diào)研包括市場(chǎng)調(diào)查和市場(chǎng)預(yù)測(cè)。所謂市場(chǎng)調(diào)查就是運(yùn)用科學(xué)的方法，系統(tǒng)地、全面地收集所設(shè)計(jì)產(chǎn)品市場(chǎng)需求和經(jīng)銷方面的情況和資料，分析研究產(chǎn)品在供需雙方之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的狀況和趨勢(shì)。

市場(chǎng)預(yù)測(cè)就是在市場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，運(yùn)用科學(xué)方法和手段，根據(jù)歷史資料和現(xiàn)狀，通過(guò)定性的經(jīng)驗(yàn)分析或定量的科學(xué)計(jì)算，對(duì)市場(chǎng)未來(lái)的不確定因素和條件做出預(yù)計(jì)、測(cè)算和判斷，為產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、市場(chǎng)調(diào)研

市場(chǎng)調(diào)研包括市場(chǎng)調(diào)查和市場(chǎng)預(yù)測(cè)。1.5二、總體方案設(shè)計(jì)1．產(chǎn)品方案構(gòu)思產(chǎn)品方案構(gòu)思完成后，以方案圖的形式將設(shè)計(jì)方案表達(dá)出來(lái)。方案圖應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔明了，反映機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成部分的相互關(guān)系，同時(shí)應(yīng)便于后面的修改。2．方案的評(píng)價(jià)對(duì)多種構(gòu)思和多種方案進(jìn)行篩選，選擇較好的可行方案進(jìn)行分析組合和評(píng)價(jià)，從中再選幾個(gè)方案按照機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)原則和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行深入的綜合分析評(píng)價(jià)，最后確定實(shí)施方案。1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、總體方案設(shè)計(jì)1．產(chǎn)品方案構(gòu)思1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)后確定的系統(tǒng)方案，從技術(shù)上將其細(xì)節(jié)逐層全部展開(kāi)，直至完成產(chǎn)品樣機(jī)試制所需全部技術(shù)圖紙及文件的過(guò)程。

1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、樣機(jī)試制與試驗(yàn)

完成產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)后，即可進(jìn)入樣機(jī)試制與試驗(yàn)階段。根據(jù)制造的成本和性能試驗(yàn)的要求，一般制造幾臺(tái)樣機(jī)供試驗(yàn)使用。樣機(jī)的試驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和實(shí)際工況試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)考核樣機(jī)的各種性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，考核樣機(jī)的可靠性。如果樣機(jī)的性能指標(biāo)和可靠性不滿足設(shè)計(jì)要求，則要修改設(shè)計(jì)，重新制造樣機(jī)，重新試驗(yàn)。如果樣機(jī)的性能指標(biāo)和可靠性滿足設(shè)計(jì)要求，則進(jìn)入產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段。1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、樣機(jī)試制與試驗(yàn)完成產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)后，即可五、小批量生產(chǎn)

產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)階段實(shí)際上是產(chǎn)品的試生產(chǎn)試銷售階段。這一階段的主要任務(wù)是跟蹤調(diào)查產(chǎn)品在市場(chǎng)上的情況，收集用戶意見(jiàn)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造方面存在的問(wèn)題，并反饋給設(shè)計(jì)、制造和質(zhì)量控制部門。六、大批量生產(chǎn)

經(jīng)過(guò)小批量試生產(chǎn)和試銷售的考核，排除產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中存在的各種問(wèn)題后，即可投入大批量生產(chǎn)。1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、小批量生產(chǎn)1.5機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響1提高性能、擴(kuò)展功能、提高效率

以數(shù)控機(jī)床為例，高速的DSP處理器芯片及精確的運(yùn)動(dòng)控制算法是實(shí)現(xiàn)機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)曲面異型體工件加工的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)床永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，是對(duì)機(jī)床性能的提高和功能的擴(kuò)展。數(shù)控加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾，多工位同時(shí)加工，提高了設(shè)備的效率。另外，多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床在模具加工方面也有相當(dāng)大優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)模具的批量生產(chǎn)，模具的虛擬加工與調(diào)試等。1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響1提高性能、擴(kuò)展功能、1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響2簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響2簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)3提高可靠性

在提高電子元件質(zhì)量、可靠性的前提下，機(jī)電一體化產(chǎn)品可以提高耐久性，減少故障率。另一方面由于賦予其自動(dòng)監(jiān)視診斷功能，并采取安全聯(lián)鎖控制，過(guò)載和失控保護(hù)、停電保護(hù)等對(duì)策，提高了設(shè)備的安全可靠性。

1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響3提高可靠性1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響4節(jié)約能源變頻調(diào)速技術(shù)的廣泛應(yīng)用大大減少了風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)壓縮機(jī)的能源消耗。1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響4節(jié)約能源1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響5操作改善

利用計(jì)算機(jī)軟件提供的友好人機(jī)界面，可以方便操作人員對(duì)機(jī)械裝備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、控制。1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響5操作改善1.6機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械工業(yè)的影響機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)--課件1.7機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

1智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。1.7機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)1智能化2標(biāo)準(zhǔn)化由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有