機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

XX農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)實習(xí)報告專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)號W88c715230059楊向東成績初審意見初審教師簽名：評審意見評審教師簽名：備注機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與開展專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)號：W88c715230059 :楊向東【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)日益走向整體化、穿插化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速開展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)是跨學(xué)科技術(shù)，其開展趨勢是光機(jī)電一體化、柔性化、智能化、仿生物系統(tǒng)化、微型化。其產(chǎn)品功能是通過其內(nèi)部各組成局部功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)；開展趨勢；產(chǎn)品功能；協(xié)調(diào)和綜合緒論現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開展極大地推動了不同學(xué)科的穿插與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速開展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)構(gòu)造、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)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(jī)械電氣化〃邁入了“機(jī)電一體化〃為特征的開展階段。機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半局部與電子學(xué)Electronics的后半局部組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志?機(jī)械設(shè)計?的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速開展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛承受和普遍應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛開展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的開展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)嚴(yán)密集合的一門技術(shù)，他的開展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和開展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的根底上，采用微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)根底之上的一種高新技術(shù)1、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用1、1在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的根底上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品構(gòu)造和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低本錢獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開展，充分利用電子計算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。1、2在飲料行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今開展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備。可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。1、3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制?，F(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)展雙向傳送。交流傳動技術(shù)隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的開展，交流調(diào)速技術(shù)的開展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的開展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已到達(dá)和超過直流調(diào)速水平。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡送，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。開放式控制系統(tǒng)“開放〃意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機(jī)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(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。分布式控制系統(tǒng)(DCS)分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機(jī)指揮假設(shè)干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機(jī)和智能控制單元。利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)展集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)才目比，其功能更強(qiáng)，具有更高的平安性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的開展，各種產(chǎn)品與裝置實現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精細(xì)等設(shè)備的開展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向開展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會效益。2、機(jī)電一體化技術(shù)的開展方向以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的開展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的開展趨勢。專家預(yù)測，機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個方向開展：2、1光機(jī)電一體化方向一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源〔動力〕系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械構(gòu)造等部件組成。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點，就能有效地改良機(jī)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)。2、2柔性化方向未來機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度'’，有較強(qiáng)的“柔性'’，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)〃。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)效勞，同時具有本身的“自律性'’，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反響。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力〔柔性〕，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。2、3智能化方向今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息〃特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)〔尤其是軟件及芯片技術(shù)〕的開展。2、4仿生物系統(tǒng)化方向今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在構(gòu)造上處于“靜態(tài)〃時不穩(wěn)定，但在動態(tài)〔工作〕時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)〔大腦〕停頓工作時，生物便“死亡〃，而當(dāng)控制系統(tǒng)〔大腦〕工作時，生物就很有活力。就目前情況看，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有仿生物系統(tǒng)化方向開展的趨勢，但還有一段很漫長的道路要走。2、 5微型化方向目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要再區(qū)分機(jī)械局部和控制器局部了。那時，機(jī)械和電子完全可以“融合機(jī)體，執(zhí)行構(gòu)造、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機(jī)電一體化的重要開展方向。3、 數(shù)控機(jī)床目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家〔近320萬臺〕，但數(shù)控機(jī)床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控〔興旺國家數(shù)控機(jī)床占10%〕。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的開展，在以下幾個技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。高速化。由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000?4000r/min提高到8000?10000r/min;銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)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(yùn)動部件起動的加速度，由過去一般機(jī)床的0.5G〔重力加速度〕提高到1.5G?2G，最高可達(dá)15G;直線電機(jī)在機(jī)床上開場使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01?0.02mm提高到0.008左右；亞微米級機(jī)床到達(dá)0.0005mm左右；納米級機(jī)床到達(dá)0.005?0.01um；最小分辨率為1nm〔0.000001mm〕的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動出的圓弧都可以到達(dá)1u的圓度，插補(bǔ)前多程序預(yù)讀，大大提高了插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)展自動拐角處理等。復(fù)合加工，新構(gòu)造機(jī)床大量出現(xiàn)。如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機(jī)床構(gòu)造，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等，采用特殊機(jī)械構(gòu)造，數(shù)控的特殊運(yùn)算方式，特殊編程要求。使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼〃。如內(nèi)冷轉(zhuǎn)頭由于使高壓冷卻液直接冷卻轉(zhuǎn)頭切削刃和排除切屑，在轉(zhuǎn)深孔時大大提高效率。加工剛件切削速度能達(dá)1000m/min,加工鋁件能達(dá)5000m/min。數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理。數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理已是使用數(shù)控機(jī)床的根本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開動率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最正確化利用這些制造手段的方法。因此，計算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、并行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床根底上開展起來，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)開展的一個主要潮流。在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動機(jī)械、自動生產(chǎn)線及各種自動化設(shè)備，是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的又一具體表達(dá)。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(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)在電子技術(shù)與傳感技術(shù)。如可編程序控制器，變頻調(diào)速器，人機(jī)界面控制裝置與光電控制系統(tǒng)等。我國的自動機(jī)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(shù)水平已到達(dá)或超過興旺國家上一世紀(jì)80年代后期的水平。使用這些自動機(jī)和生產(chǎn)線的企業(yè)越來越多，對維護(hù)和管理這些設(shè)備的相關(guān)人員的需求也越來越多。結(jié)論機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)開展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力開展到一定階段的必然要求。21世紀(jì)，機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)開展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力開展到一定階段的必然要求。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)開展的必然趨勢，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊開展前景也將越來越光明?？v觀全文，機(jī)電一體化技術(shù)今后主要向5個方向開展:光機(jī)電一體化方向、智能化、柔性化、仿生物系統(tǒng)化、微型化。在這實習(xí)的幾個月中，我看到了許多自身的缺點，許多缺乏。更加全面的認(rèn)識到了自己的缺乏。通過自己親身實踐，探索，學(xué)到了許多有用的知識，改正了自己的缺點，從而更加完善了自己。在工作中，我主要有幾方面體會：團(tuán)隊之間的合作是能否完成好工作的重要保障。在工作中，搞好人際關(guān)系是非常重要的。在遇到困難的時候，朋友的幫助能讓解決困難變得更容易。人多力量大，就是這個道理。只有真正去實踐過，才會更加深刻的理解，認(rèn)識到自己的缺乏。才能夠更好的理解知識。在這幾個月中，我充分認(rèn)識到，我國現(xiàn)在的技術(shù)還不夠先進(jìn)，許多產(chǎn)品，技術(shù)都要靠進(jìn)口。這樣就使我們許多地方都受到制約，不能得到更多的利益。所以，作為一名中國人，在我們畢業(yè)踏入崗位的時候，必須以報效祖國為目標(biāo)，努力奮斗。參考文獻(xiàn)戴勇.高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程開發(fā)［M］.：機(jī)械工業(yè)，2004.顧京.現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備［M］.:化學(xué)工業(yè)，2001袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)［M］.:電子工業(yè).2006.芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計［M］.:機(jī)械工業(yè).2004.李運(yùn)華.機(jī)電控制［凹.航空航天大學(xué),2003.王中杰,余章雄，柴天佑.智能控制綜述［J］.根底自動化,2006(6).章浩.機(jī)電一體化技術(shù)的開展與應(yīng)用［J］.農(nóng)機(jī)化研究,2006(7).袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù).電子工業(yè).2004.X鏈.信息識別技術(shù).機(jī)械工業(yè).2006.致謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開場進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開教師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請承受我誠摯的謝意！在這里，首先感謝指導(dǎo)教師。本論文是在教師的親切關(guān)心與悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成，教師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。此外，論文最終得以完成，也是與許多同學(xué)對我的幫助分不開的。他們?yōu)槲艺撐牡倪x題和內(nèi)容上面提供了許多意見和建議，在此由衷的感謝他們。在學(xué)校的兩年半年生活中，我學(xué)到了很多很多。雖然馬上就要離開了，但是母校在我心中是永遠(yuǎn)不會忘記的。母校是一支永遠(yuǎn)的樂曲，我們是她一個放飛的音符；無