(机械电子工程1.docVIP

机械电工程总结 机械电子工程又译为机电一体化技术，是20世纪80年代随着微电子技术高度发展而兴起的一门新技术。本章首先讨论有关机械电子工程的一些名词定义和涵义，其次，以数控机床、工业机器人以及柔性自动化系统为主线，介绍机械电子工程发展历史；第三，阐述机械电子工程的共性关键技术，特别强调了电子测 控系统的作用；第四，列举机械电子工程在工厂自动化中广泛应用的一些典型的机电一体化系统；第五，提出对机电一体化系统的技术要求和设计原则。 一、基本概念 “机械电子工程”来源于英文名词“Mechatronics”。这是由日本人首创的一个新向，它取了“Mechanics(机械学)”的前五个字母和“Electronics(电子学)”的后七个字母组合而成，X涵义是机械与电子的集成技术。在我国通常译为“机电一体化”。欧洲经济共同体内部，普遍把“Mechatronics”定义为“在设计产品或制造系统时所思考的精密机械工程、电于控制以从系统的最佳协同组合”。日本机械振兴协会经济研究所于1981年提出：“Mechatronics 这个名词乃是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统总称”这—提法体现了“机械电子工程”的 基本内容和特征，具有“定程度的指导意义。 无论从“机械电子工程”这“名词的涵义，或者从欧共体内部的定义，机械电广工程不能被认为是单一的工程学科，而是一个多学科的集成技术，或者说是一个交叉学科。它的核心学科是机械工程、电子工程，以及信息与控制工程。美国于1996年创刊的新杂志“IEEE／ASME Trans．on Mechatronics”，由电气工程师学会和机械工程帅学会合办，就充分地说明了它的学科交叉性。 机械电子工程是随着现代科学技术的发展而逐步形成的。20世纪80年代初以来，发展日益迅速。它的需求背景是工厂自动化、办公自动化、家庭自动化以及社会服务自动化。在这些白动化环境条件下，自然需要各种各样的精密机械与微电子紧密结合的机器、机器人以及灵巧机械。因此，近年来，机电一体化的产品正以惊人的速度不断涌向市场，其中有些是老产品的更新换代，例如，新型汽车发动机、汽车自动防滑驾驶系统、自动调整焦距和快门的照相机，以及各种计算机数技(CNC)的机床、工具等；还有一类是新设汁的产品，例如，模块式工业机器人、激光视盘放影机、游艇自动驾驶仪等。达此产品的共向特点是，精密机械与微电子的协同组合，并且在某种程度亡，电子系统取代了精密机械系统的功能。 除了产品以外，为了能适应快速变化的市场需求和提高产品在市场中的竞争能力，自动化程度越来越高的柔件制造系统、计算机集成制造系统近年来纷纷诞生。它们充分利用了现代信息技术，改善了制造能力，使得可编程序机器比固定的自动化完成更多类型的制造任务，以及使得多数过去要求人工操作的加工过程实现了自动化。这些自动化制造系统具有协调工程设计和制造技术的能力，提高了生产效率和柔性，改善了产品质量，能够生产出高性能／价格比、高可靠性以及节能节村的新型产品。它们是机械电子工程在自动化制造设备和系统中的重大技术成果。 值得注意的是，机械电子工程已经并进一步开辟设计和生产新一代高技术产品的途径，它代表了先进的制造技术和工艺过程的新集成水平。在未来，产品的更新换代将属于那些了解电子系统与机械系统最传协同组合的人们。在科学技术飞速发展的今天，凡积极进行机械电子工程研究，并加以全面推广和发展的国家，将处于新一代技术革命的前列。 二、机电一体化的技术要求与设计原则 机械电工程的应用领域：1、数控机床2、工业机器人3、柔性自动化4、汽车5、电子控制发动机6、防滑制动装置7、打印机8、照相机9、摄像机10、电子控制缝纫机 。既然机械电工程有这么宽的应用领域，那么在设计一个机电一体化系统时，必须确定“系列的设计指标，也就是说，对所设计的系统提出必须满足的技术要求，然后才能着手具体系统的设计。同时，在设计时，应遵照机械电子工程的新概念，即机械系统与微电子系统协同组合的原则： 技术要求 对于任何一个机电一体化系统，一般性的技术要求大体上应包括以下几个方面： 1．系统功能 任何系统都是供给最终用户使用的，最终用户添置该系统后，能具有哪些用途，这是人们盲无关心的问题，同时也是系统生产者预测市场需求的大事。譬如，当市场上三轴驱动两轴联动的数控系统已经成熟时，生产者应该注意进一步开发五轴驱动三轴联动的系统。这样既可以具有更高要求的用户订货，又可更广泛地开拓市场。所以说，任何系统的功能要求，都应该从市场需求出发，尊重最终用户的意见，结合技术上的可行性，再作出抉择，切不可片面追求功能的多寡o 2．性能指标 当系统功能决定后