機(jī)電一體化數(shù)控方向精選(九篇)

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第1篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

摘 要：機(jī)電一體化學(xué)技術(shù)又被稱為機(jī)械電子學(xué)技術(shù)，是一門綜合的、跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，同時(shí)它是一門獨(dú)立的交叉學(xué)科，由現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代自動(dòng)控制機(jī)械技術(shù)等各類技術(shù)相互融合而成的。因此，對于現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用和普及，可以極大地提高工程機(jī)械的各種性能，會(huì)使得電子控制技術(shù)和液壓、機(jī)械技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，提高工程機(jī)械的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性以及可靠性、操作舒適性。正是基于此，主要對機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用前景

1 引言

一般來說，現(xiàn)代機(jī)電一體化是當(dāng)今目前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的相對較高級(jí)的階段。它同時(shí)也以計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)和主要特征的自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也是生產(chǎn)實(shí)踐對自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要。因此，根據(jù)整個(gè)行業(yè)的未來發(fā)展來看，整個(gè)工程機(jī)械的機(jī)電智能化和一體化將是今后的主要發(fā)展方向。

2 機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程機(jī)械上的應(yīng)用模式

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床的創(chuàng)新

在機(jī)電一體化應(yīng)用中，Z80-CPU各種應(yīng)用軟件較多，在我國機(jī)床數(shù)控方面應(yīng)用比較普遍，因?yàn)樗南到y(tǒng)開發(fā)較容易。我國的數(shù)控機(jī)床一般均采用經(jīng)濟(jì)型的光電隔離電路及Z80-CPU微機(jī)、微機(jī)I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價(jià)并且相對于其他的技術(shù)來說相對可靠、維修方便、通用性強(qiáng)。Z80系列有獨(dú)特的I/O指令，而且I/O接口譯碼硬件也較簡單，其微機(jī)執(zhí)行時(shí)間也較短、重要的是其指令格式也相對較短，這樣非常有利于縮短掃描現(xiàn)場機(jī)床工作狀況的周期。

由于大部分的數(shù)控機(jī)床要求工作刀具或工作臺(tái)必須精確按照沿坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)，因此在這類機(jī)電一體化應(yīng)用中，就必須要考慮采用具有插補(bǔ)功能的連續(xù)控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小，副傳動(dòng)效率高，在整個(gè)操作中無爬行現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，給予適當(dāng)預(yù)緊，采用氟塑貼面導(dǎo)軌，它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運(yùn)動(dòng)的爬行現(xiàn)象，同時(shí)它的抗撕傷能力強(qiáng)、以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。反向時(shí)可以定位精度高、消除空間死區(qū)以及剛度好?？上菽负徒z杠的螺紋間隙，因此一般數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式采用滾珠絲杠副傳動(dòng)。

2.2 現(xiàn)代機(jī)電一體化在其他行業(yè)中的應(yīng)用

首先我們來看在化纖行業(yè)的工程機(jī)械中的應(yīng)用，如精密卷繞控制系統(tǒng)中，其控制系統(tǒng)是由金屬導(dǎo)紗器電機(jī)、高強(qiáng)度摩擦輥以及變頻器組成，同時(shí)還附加測速控制器與傳感器組成。這樣的工程機(jī)械中，其卷繞筒子一般采用積極式傳動(dòng)，卷繞交叉角是變化的，并且在筒子與導(dǎo)絲器的往復(fù)頻率之間是一固定比值。

此外國外生產(chǎn)的工程機(jī)械，如裝載機(jī)、推土機(jī)以及鏟運(yùn)機(jī)等由于采用了相對電子控制的自動(dòng)變速器，這充分提高了整個(gè)工程機(jī)械的油耗，增加了經(jīng)濟(jì)性，而且簡化了操作。

3 現(xiàn)代機(jī)電一體化在工程機(jī)械應(yīng)用中的發(fā)展趨勢

3.1 高性能化的應(yīng)用發(fā)展

這里面主要包含：高速的應(yīng)用化模式、高精度的應(yīng)用模式以及高效率的應(yīng)用模式、高可靠性的應(yīng)用。新一代CNC系統(tǒng)采用多CPU結(jié)構(gòu)以多總線連接，就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。這種系統(tǒng)采用精簡指令集機(jī)，可同時(shí)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)并行處理，從而來保證該機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有相對高性能。

3.2 微型化的應(yīng)用發(fā)展

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)電一體化的一個(gè)新發(fā)展方向，同時(shí)也是電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品，泛指幾何尺寸向微米、納米級(jí)發(fā)展，其體積一般不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，并且其耗能小、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活，是近年和將來十大關(guān)鍵技術(shù)之一。

3.3 機(jī)電一體化智能化的應(yīng)用發(fā)展

一般來說，現(xiàn)代機(jī)電一體化的發(fā)展和進(jìn)步都主要體現(xiàn)在控制理論的基礎(chǔ)上，也就是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要區(qū)別之一就是智能化技術(shù)，而且這種在實(shí)際中的區(qū)別表現(xiàn)就是表現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上。它是吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、生理學(xué)等一系列智能的新方法、新思想，模擬人類智能，這樣的技術(shù)目前任然在探索和應(yīng)用中，相信將來是有非常廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

參加第二批次錄取的有普通高中、中外合作辦學(xué)項(xiàng)目及國際課程班、中高等職業(yè)教育3+3分段培養(yǎng)專業(yè)班、綜合高中班、五年制高職專業(yè)班、重點(diǎn)技工學(xué)校技師班技師班和高級(jí)技工班等，截止到7月18日第二批次投檔結(jié)束，全市已經(jīng)累計(jì)錄取3.72萬名考生,其中普通高中2.82萬人，職業(yè)學(xué)校0.9萬人?？忌稍?月18日20時(shí)后，通過“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊、電話16888967和手機(jī)短信進(jìn)行錄取信息查詢，并在近日注意查收市招生辦統(tǒng)一印制、市郵政公司免費(fèi)特快專遞的《錄取通知書》。

南京市第二批次招生學(xué)校錄取工作即將結(jié)束，凡在7月18日20時(shí)后，在第二批次各類學(xué)校投檔控制線上、未查到自己被錄取的信息又愿意填報(bào)征求志愿的考生，可在“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊上查看征求志愿的學(xué)校信息。并于7月19日9時(shí)起至11時(shí)止，持本人動(dòng)態(tài)口令卡在“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊上填報(bào)征求志愿。每人可以填報(bào)兩個(gè)志愿。20日根據(jù)“成績優(yōu)先，遵循志愿”的原則向招生學(xué)校投放征求志愿。出現(xiàn)考生投檔分相同，仍按排序規(guī)則投檔。

市招生辦友情提醒，投放征求志愿時(shí)，是按照考生網(wǎng)上填報(bào)的征求志愿，根據(jù)“成績優(yōu)先，遵循志愿”的原則投檔，不是根據(jù)招生學(xué)校登記的信息投檔。

第二批次學(xué)校錄取工作將在7月20日下午結(jié)束。第三批次學(xué)校錄取工作將于7月21日開始，當(dāng)天結(jié)束。全市錄取工作也將在同日結(jié)束。

第二批次征求志愿學(xué)校

一、普通高中代號(hào)學(xué)校名稱計(jì)劃 缺額數(shù)住宿 條件招生說明1390南京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校20具備面向原市區(qū)招生，總分在500分及以上。民辦學(xué)校，學(xué)費(fèi)按物價(jià)部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行1820溧水區(qū)第三高級(jí)中學(xué)23具備面向溧水區(qū)招生，總分在470分及以上1920高淳區(qū)淳輝高級(jí)中學(xué)26具備面向高淳區(qū)招生，總分在460分及以上說明：原市區(qū)包括玄武區(qū)、秦淮區(qū)、建鄴區(qū)、鼓樓區(qū)、棲霞區(qū)、雨花臺(tái)區(qū)、江北新區(qū)直管區(qū)。

二、中外合作辦學(xué)項(xiàng)目及國際課程班(面向全市招生，總分在500分及以上)代號(hào)學(xué)校名稱計(jì)劃 缺額數(shù)住宿 條件招生說明1059金陵中學(xué)河西分校國際課程選修實(shí)驗(yàn)班（基礎(chǔ)班）48具備民辦學(xué)校1179雨花臺(tái)中學(xué)國際高中課程班（實(shí)驗(yàn)班）2具備 1359南京大學(xué)附屬中學(xué)中加國際實(shí)驗(yàn)班32少量 1398南京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校國內(nèi)外基礎(chǔ)教育課程體系比較研究項(xiàng)目9具備民辦學(xué)校說明：民辦學(xué)校和中外合作辦學(xué)項(xiàng)目及國際課程班，學(xué)費(fèi)按物價(jià)部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

三、中高等職業(yè)教育3+3分段培養(yǎng)專業(yè)班(面向全市招生，總分在400分及以上)代號(hào)學(xué)校及專業(yè)名稱計(jì)劃缺額數(shù)對口銜接高職院5704南京中華中等專業(yè)學(xué)校43 1服裝設(shè)計(jì)與工藝16常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院2美容美體27常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院5705南京金陵中等專業(yè)學(xué)校11備注1汽車運(yùn)用與維修6南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院2市場營銷（網(wǎng)絡(luò)營銷方向）5江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5707南京市玄武中等專業(yè)學(xué)校25 2美術(shù)設(shè)計(jì)與制作2南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院4休閑服務(wù)（高爾夫）10江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5老年人服務(wù)與管理13江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5709南京商業(yè)學(xué)校29 1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)9常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2平面設(shè)計(jì)20南京城市職業(yè)學(xué)院5710南京新港中等專業(yè)學(xué)校44 2計(jì)算機(jī)與數(shù)碼產(chǎn)品維修13南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3物流服務(wù)與管理7南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院4休閑體育服務(wù)與管理（社區(qū)服務(wù)方向）24南京城市職業(yè)學(xué)院5711南京浦口中等專業(yè)學(xué)校49 1機(jī)電技術(shù)應(yīng)用5南京科技職業(yè)學(xué)院4旅游服務(wù)與管理10南京旅游職業(yè)學(xué)院5寵物養(yǎng)護(hù)與經(jīng)營32江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院6會(huì)計(jì)2江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院5714江蘇省溧水中等專業(yè)學(xué)校42 1機(jī)電技術(shù)應(yīng)用16揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2建筑工程施工26常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院5715江蘇省高淳中等專業(yè)學(xué)校64 1機(jī)電技術(shù)應(yīng)用24江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2旅游服務(wù)與管理19江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院3電子技術(shù)應(yīng)用21無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院

備注：南京金陵中等專業(yè)學(xué)校(代號(hào)：5705)上課地點(diǎn)在光華路校區(qū)。

四、五年制高職專業(yè)班(面向全市招生，除說明外總分在420分及以上)

代號(hào)學(xué)校及專業(yè)名稱計(jì)劃缺額數(shù)招生說明2013南京中華中等專業(yè)學(xué)校47 2電子商務(wù) 4人物形象設(shè)計(jì) 6文化創(chuàng)意與策劃 7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)安全方向） 2203江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院10 2船舶工程技術(shù) 6焊接技術(shù)與自動(dòng)化 14輪機(jī)工程技術(shù) 2602江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐州醫(yī)藥分院6備注19藥學(xué) 10中藥學(xué) 12助產(chǎn) 只招女生?？偡衷?55分及以上13康復(fù)治療技術(shù) 2605江蘇省無錫衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫衛(wèi)生分院4肝功能正常，無色盲1生物制藥技術(shù) 3藥學(xué) 5助產(chǎn) 只招女生?？偡衷?55分及以上2708江蘇財(cái)會(huì)職業(yè)學(xué)院（連云港）6 1計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 2市場營銷 3電子商務(wù) 4物流管理 5社區(qū)管理與服務(wù) 6應(yīng)用韓語 7商務(wù)英語 2984江南影視藝術(shù)職業(yè)學(xué)院（無錫）12需參加本校面試且合格1空中乘務(wù) 2表演藝術(shù) 3影視動(dòng)畫 4主持與播音

備注：

1.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校(代號(hào)：2602)助產(chǎn)、康復(fù)治療技術(shù)專業(yè)要求考生符合醫(yī)學(xué)類體檢標(biāo)準(zhǔn)?？祻?fù)治療技術(shù)專業(yè)要求男生身高在1.65米以上，助產(chǎn)、康復(fù)治療技術(shù)專業(yè)要求女生身高在1.55米以上。其他各專業(yè)要求考生符合醫(yī)藥類體檢標(biāo)準(zhǔn)。

2.加的學(xué)校為江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的辦學(xué)點(diǎn)。

第3篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控維修；課程建設(shè)；教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-4428（2017）01-130 -02

一、引言

數(shù)控維修技術(shù)主要是針對數(shù)控機(jī)床做裝配 、調(diào)整 、維修等相關(guān)工作，包括機(jī)械、電氣，液壓與氣動(dòng)及數(shù)控系統(tǒng)等方面的維護(hù)，涉及的知識(shí)面比較廣泛，對于高級(jí)維護(hù)人員來講，需要掌握機(jī)械、強(qiáng)電與弱電，計(jì)算機(jī)、PLC、液壓與氣動(dòng)、自動(dòng)控制等很多相關(guān)知識(shí)；甚至對英語的要求都很高，因?yàn)殡S著時(shí)代的進(jìn)步，從數(shù)控機(jī)床的總體市場占有率來看，中高檔的數(shù)控機(jī)床的比重越來越大，而其很多技術(shù)文檔都是用英語書寫的。所以高級(jí)數(shù)控人才的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過程。數(shù)控方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)一般認(rèn)為是培養(yǎng)應(yīng)用型及技術(shù)型人才，面向服務(wù)與生產(chǎn)的第一線。這樣就對數(shù)控維修技術(shù)課程的建設(shè)與教學(xué)提出了很高的要求，既要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí)，又要讓學(xué)生具備動(dòng)手能力。理想的目標(biāo)是畢業(yè)就能很快上手從事相關(guān)的工作。那么，數(shù)控維修行業(yè)現(xiàn)狀如何？數(shù)控維修技術(shù)課程建設(shè)如何跟上時(shí)展的要求？又如何有效提高教學(xué)效果呢？

二、數(shù)控維修行業(yè)現(xiàn)狀及對人才的需求

當(dāng)前，國內(nèi)制造企業(yè)既有采用國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，也有采用國外進(jìn)口的高檔機(jī)床。雖然進(jìn)口機(jī)床的可靠性比國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床高，但是一旦機(jī)床出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致維修困難，而且維修費(fèi)用極其高昂。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的維修比進(jìn)口機(jī)床相對來說容易一些，但是機(jī)床售后維修服務(wù)不到位。目前，很多高職院校甚至是普通高校都開設(shè)有數(shù)控專業(yè)或者相關(guān)的數(shù)控課程，但是大多都是偏重于理論學(xué)習(xí)，造成了所培養(yǎng)的學(xué)生動(dòng)手能力差。這樣就會(huì)造成數(shù)控設(shè)備的維護(hù)不及時(shí)從而導(dǎo)致開工率不足。要改變此種現(xiàn)狀，首先應(yīng)保證有足夠能力的維修技術(shù)人員。

數(shù)控技術(shù)很早以前就成為制造業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率的重要手段，隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展及中國經(jīng)濟(jì)當(dāng)前面臨的發(fā)展困局，制造業(yè)需要向高精尖方向發(fā)展，要不斷淘汰落后的粗放式的a能，這樣勢必造成制造業(yè)采用更多的數(shù)控機(jī)床及機(jī)器人等，所以工廠中對數(shù)控設(shè)備的運(yùn)用也越來越多，由此導(dǎo)致對數(shù)控設(shè)備維修人員的需求量也不斷增多。數(shù)控維修人才缺口較大已成為目前數(shù)控技術(shù)市場的一個(gè)問題。

隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控崗位上的人員需求也不盡相同，不少崗位要求從業(yè)人員掌握數(shù)控機(jī)床調(diào)試、維護(hù)與維修技能，對高水平數(shù)控維修人員的需求越來越多。當(dāng)前一些單位的數(shù)控機(jī)床維護(hù)人員存在一定的問題：首先是年齡偏大，從而導(dǎo)致接受新知識(shí)與新事物的能力欠缺；其次是知識(shí)結(jié)構(gòu)老化，他們大多只了解普通機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)及普通電氣裝置，而對機(jī)電一體化的數(shù)控設(shè)備就勉為其難了；另外綜合知識(shí)差，對于數(shù)控機(jī)床中的模電、數(shù)電、計(jì)算機(jī)及接口技術(shù)等知識(shí)掌握不足，顯然難以維修高度機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床。

企業(yè)對數(shù)控維修與維護(hù)人員的需求日益增大，各院校所開設(shè)的數(shù)控維修專業(yè)普遍注重理論知識(shí)的講解，只不過或偏重于電類，或偏重于機(jī)械結(jié)構(gòu)而已。然而，不管是偏重于哪一方，對于高度機(jī)電一體化的數(shù)控設(shè)備而言，都是不足的。

由此可見加強(qiáng)數(shù)控維修技術(shù)課程建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控維修人員是勢在必行的。

三、課程建設(shè)與教學(xué)探討

（一）課程建設(shè)

數(shù)控維修技術(shù)不僅是一門綜合性極強(qiáng)的學(xué)科，更是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科。對于該門課程設(shè)置，既不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，也不能一味強(qiáng)調(diào)實(shí)踐學(xué)習(xí)。而目前大多數(shù)學(xué)校的數(shù)控維修專業(yè)建設(shè)，大部分偏重于理論教學(xué)。

根據(jù)應(yīng)用型課程的特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容要圍繞能力、素質(zhì)、知識(shí)這幾方面來進(jìn)行。同時(shí)，又必須具備新穎性、時(shí)效性、實(shí)用性以及基礎(chǔ)性。由于數(shù)控技術(shù)隨著電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)及軟件技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步得很快，市場上的數(shù)控系統(tǒng)種類又極其繁多，因此數(shù)控維修技術(shù)這門課程應(yīng)緊跟數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，將目前有關(guān)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面的新技術(shù)以及新知識(shí)及時(shí)地傳授給學(xué)生，所以，應(yīng)隨時(shí)對教材與課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和更新。由于學(xué)生能用于學(xué)習(xí)的時(shí)間是有限的，所以數(shù)控維修技術(shù)教材應(yīng)突出重點(diǎn)，著重講明一兩種典型數(shù)控系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及故障診斷與維護(hù)的一般方法，再加上一兩種其他常見的數(shù)控系統(tǒng)，以點(diǎn)帶面，即可使學(xué)生逐步理解數(shù)控系統(tǒng)的基本原理。

本門課程主要是技能的培養(yǎng)，因此，應(yīng)該對理論性強(qiáng)以及實(shí)用性低的內(nèi)容進(jìn)行刪改，突出技能性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)將教材中內(nèi)容相近的部分加以合并。同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生不同的就業(yè)方向?qū)?shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容按不同要求進(jìn)行整改。比如目前市場上主要的數(shù)控系統(tǒng)有日本FANUC以及德國SIEMENS等，因此可將教學(xué)重點(diǎn)放在這幾種數(shù)控系統(tǒng)上。由此，數(shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的安排就體現(xiàn)出了完整性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性以及科學(xué)性。同時(shí)也應(yīng)注重吸取當(dāng)前數(shù)控技術(shù)以及先進(jìn)制造技術(shù)的最新研究成果。

（二）教學(xué)手段

在教學(xué)手段方面，主要采用多媒體課件、數(shù)控機(jī)床實(shí)物演示、數(shù)控設(shè)備現(xiàn)場參觀等方式組織教學(xué)，同時(shí)利用先進(jìn)的數(shù)控維護(hù)仿真軟件，讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，這樣不僅能使教學(xué)形象、直觀，更能極大提高學(xué)生的興趣。利用該軟件，能讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成數(shù)控系統(tǒng)的硬件連接和系統(tǒng)調(diào)試，而且能對模擬的數(shù)控設(shè)備進(jìn)行故障診斷、維修。這樣一來，教學(xué)就能以直觀、形象的方式體現(xiàn)出來，也將極大提高學(xué)員的學(xué)習(xí)效率和興趣。利用多媒體進(jìn)行該課程的教學(xué)能提高課堂利用率。

（三）考試方法的改革

通過考試，學(xué)生可以對所學(xué)課程進(jìn)行綜合的、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)；教師也能通過考試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以及評(píng)價(jià)自己的教學(xué)效果。然而，如何以合適的方式考核學(xué)生，非常重要。合適的考試方式，不但能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的能力，并形成良好的學(xué)風(fēng)，反過來又能促進(jìn)教師的教學(xué)。傳統(tǒng)的考試方法是課程結(jié)束后進(jìn)行一次期末考試，這期間學(xué)生有可能有好幾門其他的課程也要復(fù)習(xí)備考，學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)會(huì)比較重。本課程與實(shí)際緊密結(jié)合，應(yīng)用性較強(qiáng)，經(jīng)課程小組成員討論，本課程考核形式分為上課考勤、課后作業(yè)、兩次實(shí)驗(yàn)及三次隨堂測試。學(xué)生最終成績的評(píng)定分為三部分。其中第一部分為平時(shí)成績，占20分，包括上課考勤、課后作業(yè)等；第二部分為實(shí)驗(yàn)成績，也占20分；第三部分為平時(shí)測驗(yàn)，占60分，包括三次隨堂測試。隨堂測試內(nèi)容基本涵蓋課程重要知識(shí)點(diǎn)，并重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。隨堂測試提供標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，其成績的評(píng)定參照進(jìn)行。考試改革以后，可以端正學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度， 降低學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)習(xí)的積極性，改善教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生對知識(shí)的靈活掌握和應(yīng)用能力。

（四）實(shí)踐教學(xué)

數(shù)控維修技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。為實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)大類專業(yè)對本門課程的教學(xué)要求，特建立本門課程獨(dú)特的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目：即系統(tǒng)認(rèn)識(shí)──數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試實(shí)訓(xùn)──數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)及參數(shù)的備份──變頻器的使用和故障排除──參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用──故障綜合分析與故障檔案的建立。

1.系統(tǒng)認(rèn)識(shí) 讓學(xué)生認(rèn)識(shí)與了解常見的數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC及西門子系統(tǒng)等。

2.數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試實(shí)訓(xùn) 完成典型數(shù)控系統(tǒng)的電器連接，通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的組成。對學(xué)生進(jìn)行分組，每組二到三個(gè)人，給每組提供一套系統(tǒng)連接所必需的硬件和工具，讓他們按要求進(jìn)行系統(tǒng)連接。正確完成系統(tǒng)連接后， 再導(dǎo)入?yún)?shù)及PLC 程序，然后再進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，并對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

3.數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)及參數(shù)的備份 完成典型悼叵低稱舳及參數(shù)的備份等。

4.變頻器的使用和故障排除 讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床常用變頻器的結(jié)構(gòu)，布線和連接，手動(dòng)操作，變頻器參數(shù)的設(shè)定和控制方法，數(shù)控系統(tǒng)主軸的控制和參數(shù)設(shè)定等。

5.參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用 讓學(xué)生學(xué)習(xí)常用參數(shù)的設(shè)定，及利用診斷畫面進(jìn)行故障分析與排除。

6.故障綜合分析與故障檔案的建立 讓學(xué)生學(xué)習(xí)建立故障檔案，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成故障分析、診斷與排除故障的能力。

四、結(jié)束語

新的形勢下，應(yīng)用型高校培養(yǎng)的人才如何適應(yīng)市場需求是當(dāng)前許多高校都面臨的問題。不同專業(yè)，不同課程應(yīng)結(jié)合自身的情況進(jìn)行探索以滿足上述要求，正是立足于這一背景，我們對數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)課程的建設(shè)進(jìn)行了初步地探討。不過，對數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)課程的建設(shè)仍將是一個(gè)長期的、連續(xù)性的工作，我們會(huì)根據(jù)社會(huì)、企業(yè)的反饋不斷地改進(jìn)自己的課程體系使數(shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)不斷地向前發(fā)展。

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第4篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；數(shù)控中心；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；人性化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-6363（2015）12-0082-02

1數(shù)控加工中心概述

數(shù)控加工中心是一套綜合性的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它涵蓋技術(shù)范圍較廣，其中包括信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)及測量技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。數(shù)控加工中心具備高精度、高效率、高穩(wěn)定性、高適應(yīng)性、高度開放性、高智能性等特征，這使其在機(jī)械制造行業(yè)普及面愈來愈大[1]。相對于歐美發(fā)達(dá)國家而言，我國數(shù)控加工中心研發(fā)起步較晚，但近年來取得了較大的進(jìn)展。數(shù)控加工中心最初由普通機(jī)床演變而來，通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來看，數(shù)控機(jī)床增強(qiáng)了基礎(chǔ)管理，改變了生產(chǎn)方式，擴(kuò)大了利益鏈，對于行業(yè)整合以及產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整而言都具有重要的意義。在技術(shù)不斷迭代的情況下，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度及識(shí)別率水平均有了大幅度提升?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)在保持?jǐn)?shù)控補(bǔ)償功能的同時(shí)，還加入了傳感器系統(tǒng)，可對溫度、空間誤差進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步提升了定位精度。目前，多數(shù)數(shù)控機(jī)床定位極度可達(dá)1um，重復(fù)定位精度高達(dá)0.5um[2]。數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控加工中心可靠性的關(guān)鍵部分。目前，主流的數(shù)控系統(tǒng)均采取模塊化方式構(gòu)建，結(jié)合不同的需求，可篩選不同功能的模塊進(jìn)行自由化組合。除基礎(chǔ)加工功能外，人機(jī)交互水平較以往有了大幅度提升，同時(shí)還具備了負(fù)載識(shí)別功能、編程功能、自動(dòng)保護(hù)功能等[3]。強(qiáng)大的計(jì)算能力保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，基于柔性化與智能化特征，讓數(shù)據(jù)信息集成度有所提升，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。

2數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

本研究中，數(shù)控加工中心設(shè)計(jì)具體如下：主軸1個(gè)，工作臺(tái)交換裝置1個(gè)，進(jìn)給軸4個(gè)，刀庫1個(gè)，排屑器1個(gè)。進(jìn)給軸包括三維方向的X軸、Y軸及Z軸及環(huán)繞軸B軸，具體如圖1所示。其中，X軸、Y軸以螺母不動(dòng)絲杠方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，Z軸以螺母旋轉(zhuǎn)絲杠不動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)。三根絲杠安裝時(shí)一端為固定端，另一端為自由端。由于Y軸為垂直移動(dòng)軸，將電磁制動(dòng)器置于其尾端，可保持機(jī)床功率維持正常狀態(tài)。于絲杠帶輪位置設(shè)置一個(gè)安全剎車裝置，可有效避免工作臺(tái)出現(xiàn)自由下落。絲杠自由端處安裝一個(gè)機(jī)械擋塊，避免部件滑動(dòng)而脫離極限位置。將主軸變動(dòng)箱設(shè)計(jì)為人工調(diào)速與手動(dòng)調(diào)速共存（分4個(gè)擋位）。利用感應(yīng)開關(guān)對主軸位置進(jìn)行定向，采取液壓驅(qū)動(dòng)銷釘鎖定定位。刀庫可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行自由選擇，由直流電機(jī)帶動(dòng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足以下幾點(diǎn)要求：便于拆裝、維護(hù)；對惡劣環(huán)境具有較好的抵抗力，工作環(huán)境區(qū)間為0至45℃，可在濕度不超過75%的情況下穩(wěn)定工作；具備保護(hù)電路；可讀取PMC信號(hào)、功能指令；具備高速DNC功能。加工中心控制系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)為以下模塊：顯示模塊、主軸控制模塊、儲(chǔ)存器模塊、電源模塊、測試模塊、進(jìn)給軸控制模塊等。通過這些模塊的共同調(diào)節(jié)，達(dá)到上述要求。

3數(shù)控中心人性化設(shè)計(jì)分析

數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，如何實(shí)現(xiàn)人性化是一個(gè)難點(diǎn)，以下通過工作臺(tái)設(shè)計(jì)、顯示器設(shè)計(jì)及控制器設(shè)計(jì)對其進(jìn)行闡述。

3.1工作臺(tái)設(shè)計(jì)

工作臺(tái)是人機(jī)交互過程中的重要界面，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮使用者舒適度。中小型機(jī)床數(shù)控中心加工時(shí)間較短，作業(yè)姿勢多為站姿；大型機(jī)床數(shù)控機(jī)床中心加工周期較長，作業(yè)姿勢以坐姿為主?？紤]到上述情況，可將工作臺(tái)設(shè)計(jì)為站、坐兩用式?？稍诳刂婆_(tái)下部增加踏腳板，達(dá)到較高坐姿操作的要求。控制元件設(shè)定在人手可及范圍內(nèi)，控制臺(tái)本身應(yīng)當(dāng)留出充足的闕量作為操作者活動(dòng)空間，預(yù)留水平臺(tái)面作為文件書寫區(qū)域。安裝顯示設(shè)備時(shí)結(jié)合視覺幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，使操作者可對顯示信息進(jìn)行清晰辨別。

3.2顯示器設(shè)計(jì)

顯示器是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要窗口，其視覺元素會(huì)對人機(jī)關(guān)系產(chǎn)生直接影響。在設(shè)計(jì)這些視覺元素的過程中，除了需要滿足顯示精度、顯示穩(wěn)定性等硬性指標(biāo)需求外，同時(shí)還要使其與人的視覺生理特征相吻合。從人機(jī)工程學(xué)角度來看，應(yīng)當(dāng)遵從“機(jī)器適應(yīng)人”的原則。將顯示面板設(shè)計(jì)為多面形，當(dāng)顯示信息量較大時(shí)，可減少邊緣處的觀察偏轉(zhuǎn)角度，降低眼球旋轉(zhuǎn)范圍，為使用者眼睛“減負(fù)”。將顯示器面板置于使用者正前方，面板平面與使用者視線保持垂直，降低使用者的頭部運(yùn)動(dòng)頻率與眼球運(yùn)動(dòng)頻率。顯示器設(shè)計(jì)為動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)模式，通過動(dòng)態(tài)支架對顯示器位置進(jìn)行調(diào)整，從而滿足不同體型使用者的需求。儀表盤色彩以白色背景、黑色字體進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低數(shù)據(jù)誤讀率。人體工程學(xué)認(rèn)為，人眼運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知習(xí)慣具有密切的關(guān)聯(lián)。為滿足這種潛在性需求，在設(shè)計(jì)過程中，要讓功能分區(qū)排列保持一定的邏輯關(guān)系，常用信息置于顯示器中心位置，其他功能信息以重要程度不同，依次由中心向周圍擴(kuò)散且各功能區(qū)可采取不同顏色分界或不同顏色背景以示區(qū)別。

3.3控制器設(shè)計(jì)

盡管數(shù)控系統(tǒng)可讓機(jī)床中心實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，但依然會(huì)避免不了基礎(chǔ)人工操作。系統(tǒng)的調(diào)試、參數(shù)設(shè)定等通過控制器達(dá)成。因此，控制器的人性化設(shè)計(jì)從側(cè)面反映出了系統(tǒng)對操作人員的親和力?？刂破髦饕譃槿?，即按壓式控制器、旋鈕及腳控制器。按壓式控制器是最為常見的控制器類型，其工作原理為典型的二進(jìn)制，即“開”與“關(guān)”，在控制器按下的瞬間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了擊發(fā)動(dòng)作，并將信號(hào)傳遞于設(shè)備，使其工作。由于數(shù)控機(jī)床功能多樣，采取按壓式控制器這種直接性操控方式，可有效降低誤控幾率。旋鈕控制器選擇多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕，此類旋鈕連續(xù)性較強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)范圍較大，便于旋轉(zhuǎn)。外形以錐臺(tái)形為主，可與操作者手形相貼合，周圍可設(shè)計(jì)為齒紋，起到增加摩擦力的效果。腳控制器主要是緩解手部操作負(fù)荷，以腳踏板較為常見，起到輔作用。

4結(jié)語

目前，機(jī)械制造加工正朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在這個(gè)過程中，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，為實(shí)際生產(chǎn)提供了有力支持。數(shù)控中心作為一個(gè)綜合性產(chǎn)品，除了需要數(shù)控系統(tǒng)支持外，還需充分考慮將人性化設(shè)計(jì)元素賦予其中，通過對人機(jī)交互的不斷完善，為使用者提供更好的操作感受。

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第5篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；工作循環(huán)；設(shè)計(jì)

前言

數(shù)控設(shè)備在加工方面相較于原來的普通設(shè)備有著巨大的優(yōu)勢，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車上應(yīng)力最集中、形狀最復(fù)雜的零件之一，需要具有良好的機(jī)械性能，其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到汽車的性能，近些年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對于汽車的需求量猛增，而汽車轉(zhuǎn)向節(jié)作為汽車的重要部件，在加工質(zhì)量和加工效率方面都有著很高的要求，傳統(tǒng)的加工方式是采用普通數(shù)控車床進(jìn)行加工，然而從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，其加工效率很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需求，文章將介紹一種新的加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的專用立式數(shù)控車床。就數(shù)控車床在加工汽車轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面方面使用普通數(shù)控車床和專用的數(shù)控立式車床進(jìn)行比較，闡述優(yōu)缺點(diǎn)，并對相應(yīng)的加工工藝進(jìn)行介紹。

1 數(shù)控機(jī)床簡介

數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡稱，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，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等等幾大種類的機(jī)床，或者是加工中心等。數(shù)控車床是在原有的普通車床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，通過加裝計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，將計(jì)算的結(jié)果通過驅(qū)動(dòng)器來帶動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，其中數(shù)控車床又是使用最為廣泛的機(jī)床，其使用量占到了數(shù)控機(jī)床使用量的25%。數(shù)控車床是將機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等進(jìn)行融合而得到的一項(xiàng)工業(yè)方面的杰作，其可以用來制作高精度、高效率等的工件，現(xiàn)如今，通過使用數(shù)控車床進(jìn)行加工代表著一個(gè)國家機(jī)加工的水平，經(jīng)過多年的發(fā)展，數(shù)控車床由原來的普通臥式車床發(fā)展到數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床、車銑加工中心等多個(gè)方向，數(shù)控車床在我國的保有量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的數(shù)控設(shè)備，在整個(gè)數(shù)控機(jī)床中占有很高的地位，近些年來，通過發(fā)展通用的數(shù)控語言，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備編程的通用化，不同廠家不同系統(tǒng)的編程語言有很高的相似的地方，從而為編程帶來了方便，數(shù)控車床具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，在批量零件的制造過程中相較于原來的普通機(jī)床有著巨大的優(yōu)勢，數(shù)控車床通過計(jì)算機(jī)來識(shí)別輸入的語言，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算需要移動(dòng)的位置，而后將這些數(shù)據(jù)輸送給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來對設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和外設(shè)的操作時(shí)序邏輯控制功能的控制。經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)能夠像操作電腦一樣方便的實(shí)現(xiàn)輸入操作指令的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)。相較于傳統(tǒng)的車床通過手動(dòng)搖動(dòng)來使刀具完成切削作業(yè)，數(shù)控車床通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)來帶動(dòng)滾珠絲杠來傳遞運(yùn)動(dòng)，通過電機(jī)的編碼器或者是光柵尺來定位移動(dòng)的距離，無需像以前一樣使用卡尺來測量工件的精度。數(shù)控車床是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)、機(jī)械、液壓方面融合到一起開發(fā)出來的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完成功能眾多，效率高，在完成大批量的加工中具有很大的優(yōu)勢，代表著機(jī)械加工領(lǐng)域發(fā)展的方向。

2 數(shù)控車床發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將向著智能化的方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在：如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，采用計(jì)算機(jī)識(shí)別圖紙、輸入簡便、傻瓜編程、智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。智研咨詢指出，目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化等已經(jīng)成為了數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢和方向。

3 數(shù)控車床的工作循環(huán)及設(shè)計(jì)

文章介紹一種汽車萬向節(jié)立式專用數(shù)控車床，立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。由于汽車萬向節(jié)形狀如羊角，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；毛坯為鍛件，加工余量大，特別是法蘭盤根部圓弧部分；工件偏重，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大；定位夾緊困難。下面將介紹機(jī)床的設(shè)計(jì)預(yù)案：根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性和定位夾緊要求，該機(jī)床采用主軸偏置的立式數(shù)控車床結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)立式數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增設(shè)尾座頂尖部件，從而形成能夠更好的加工設(shè)備。

3.1 機(jī)床的工作過程

數(shù)控車床主要由由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)、排屑器等部分組成。立式數(shù)控車床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工。

臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。加工工程中是通過主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，將車刀夾裝在刀架上，通過X、Z軸來帶動(dòng)刀架來對工件進(jìn)行加工。

3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設(shè)計(jì)

3.2.1 主軸箱設(shè)計(jì)

主軸箱是機(jī)床的重要的部件，是用于布置機(jī)床工作主軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。主軸箱采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)，通過一定的傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個(gè)位置上的傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸，最后把運(yùn)動(dòng)傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響機(jī)床的性能。本機(jī)床為立式結(jié)構(gòu)，主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身，其作用一是安裝主軸及其傳動(dòng)系統(tǒng)，二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動(dòng)刀架。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性，結(jié)構(gòu)必須合理，長期使用不變形。

3.2.2 X、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)控車床的Z軸為縱向軸，其主要是由縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動(dòng)副組成。由于橫向X軸安裝在Z上，因此Z軸需要采用重載型滾珠滾動(dòng)導(dǎo)軌，從而能夠支持住Z軸的重量，可以采用伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠使縱向滑板上下移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)精確定位。機(jī)床的X軸也采用滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，通過伺服電機(jī)來帶動(dòng)絲杠來傳遞運(yùn)動(dòng)。機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)主要是通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)來改變進(jìn)給量。

3.3 轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具設(shè)計(jì)

3.3.1 頂尖部件設(shè)計(jì)

車床頂尖是車床的重要組成部分，主要有定位功能、回轉(zhuǎn)功能、夾緊功能，在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)頂尖也隨著旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)此部件時(shí)需要注意可靠性。

3.3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)車具設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)向節(jié)是異形件，非常的不平衡，其車具設(shè)計(jì)有一定難度，第一是定位采用頂尖孔，其剛性不好，需要上下頂尖定位夾緊，下頂尖固定在主軸上，上頂尖單獨(dú)設(shè)計(jì)移動(dòng)部件；第二是夾緊，沒有規(guī)則的夾緊面，同時(shí)不同的頂尖形狀各異，要使車具具有通用性，車具必須具有適應(yīng)不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在設(shè)計(jì)車具時(shí)必須有可調(diào)整的配置設(shè)置；采用液壓加緊卡盤來實(shí)現(xiàn)夾緊。

4 結(jié)束語

文章就數(shù)控車床在加工汽車轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面方面設(shè)計(jì)的新的立式車床的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。

第6篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。

1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。

1．1 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會(huì)情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60 000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級(jí)加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)(0.01μm)。

在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.2 5軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。

為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。

1.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

1.4.1 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

1.4.2 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約50％）。

目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的STEP Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

2 對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)

我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進(jìn)步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場占有率達(dá)50％，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。

縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。

c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。

a.技術(shù)水平上，與國外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。

b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。

c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。

a.認(rèn)識(shí)方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。

c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。

d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。

3 對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1 戰(zhàn)略考慮

我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會(huì)安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會(huì)的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。

3.2 發(fā)展策略

從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場需求為導(dǎo)向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強(qiáng)調(diào)市場需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國家之急需。

在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì) 行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.

［2］ 梁訓(xùn)王宣 ，周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.

第7篇：機(jī)電一體化數(shù)控方向范文

[關(guān)鍵詞]工業(yè)自動(dòng)化儀表；自動(dòng)控制技術(shù)

中圖分類號(hào)：TF046.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）41-0139-01

引言

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對自動(dòng)化的要求越來越高，尤其是信息技術(shù)的滲透，為工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)引入了新義，極大的提升了控制的水平，克服了傳統(tǒng)的人工控制的諸多弊端，實(shí)現(xiàn)了低能耗、全天候、高精度的控制，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的高效化。生產(chǎn)企業(yè)要謀求更長遠(yuǎn)的發(fā)展，就離不開工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)控制技術(shù)，能夠提升企業(yè)的綜合競爭力。工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)不斷的發(fā)展，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，促進(jìn)了企業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

一、關(guān)于工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)

工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)主要有三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是信息的收集、處理和應(yīng)用。能夠整合企業(yè)的信息，為自動(dòng)化控制提供重要的支持，并在安全領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，儀表制造商都在自動(dòng)化控制方面加大了研發(fā)力度。生產(chǎn)的診斷和流程雖然不屬于自動(dòng)化儀表的范疇，但與自動(dòng)化儀表的信息交流非常廣泛，是控制系統(tǒng)中一個(gè)重要部分。工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的診斷和維護(hù)，負(fù)責(zé)現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)的工作信息的采集處理，起到生產(chǎn)流程、設(shè)備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表的診斷維護(hù)，提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

二、淺談工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的問題

信息技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制技術(shù)帶來了積極的意義，但是作為一項(xiàng)新的技術(shù)，要經(jīng)過一段時(shí)間的探索與應(yīng)用，現(xiàn)階段還面對著一些技術(shù)上的不成熟，存在著諸多的不足，主要集中在四個(gè)方面，其一，儀表的可互操作性問題，工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合的一大特征就是儀表的可互操作性，但是實(shí)際的應(yīng)用中難以做到無縫銜接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升。其二，自動(dòng)化系統(tǒng)信息的安全性能，安全性不足導(dǎo)致自動(dòng)化儀表的性能不夠穩(wěn)定，出現(xiàn)各種兼容性的問題或控制的精確度不足，出現(xiàn)較大的誤差。其三，系統(tǒng)的可靠性與故障診斷，可靠性還不高，尤其是在工作環(huán)境復(fù)雜的自動(dòng)化儀表中，經(jīng)常出現(xiàn)故障，但診斷的效率不高，導(dǎo)致維護(hù)不及時(shí)，影響正常的生產(chǎn)。其四，程序與軟件的可靠性問題，自動(dòng)化控制技術(shù)的功能是通過程序與軟件來實(shí)現(xiàn)的，但軟件程序存在漏洞、考慮的方面不周全等問題，導(dǎo)致可靠性差，自動(dòng)化儀表的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)。

三、工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)

3.1 工業(yè)自動(dòng)化儀表

工業(yè)自動(dòng)化儀表

是在實(shí)際的生產(chǎn)中完成智能化控制，具備檢測、展示、控制和執(zhí)行等多種功能，工業(yè)自動(dòng)化儀表有多種形式，如顯示儀表、檢測儀表、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)儀表和計(jì)算儀表等，依據(jù)生產(chǎn)過程和指標(biāo)進(jìn)行合理的設(shè)置安排，實(shí)現(xiàn)了無人化的操作，自主檢測、自主管控，并將信息傳遞到遠(yuǎn)距離的終端，憑借極高的效率與極低的損耗生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

1）顯示儀表：顧名思義就是顯示和記錄被測的參數(shù)，一旦在工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，顯示儀表就會(huì)在第一時(shí)間顯示出來，進(jìn)行自動(dòng)的報(bào)警，以便維護(hù)人員能及時(shí)的做出評(píng)估判斷，顯示儀表有三種形式，分別是數(shù)字式、圖形式與模擬式。

2）檢測儀表：在工業(yè)生產(chǎn)中，對變量進(jìn)行檢測，并將變量轉(zhuǎn)化為可識(shí)別的信息，其中要注意信息轉(zhuǎn)化的精確性，準(zhǔn)確表達(dá)被測變量。

3）執(zhí)行器：執(zhí)行器是自動(dòng)化儀表中的關(guān)鍵部分，可以經(jīng)過調(diào)節(jié)器給出的信息進(jìn)行控制，如壓力、溫度、濕度、流量、速度等信息，對相關(guān)的定量進(jìn)行合理的調(diào)整，在整個(gè)工業(yè)體系中，執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的重要元件。

4）調(diào)節(jié)儀表：調(diào)節(jié)器可以有效的調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程，經(jīng)過預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行控制，根據(jù)一些預(yù)設(shè)的控制量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5）計(jì)算儀表：主要是關(guān)于數(shù)學(xué)的運(yùn)算方式，能應(yīng)對單一或較多的輸入變量進(jìn)行控制，有加法器和乘法器等。

3.2 自動(dòng)化控制技術(shù)

自動(dòng)化控制技術(shù)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)中集成了機(jī)電一體化技術(shù)，并完成自動(dòng)化、智能化的管控，依據(jù)自動(dòng)化工作水平的高低，自動(dòng)化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的參與，人力的參與主要是集中在決策類的腦力勞動(dòng)，相對于傳統(tǒng)的控制方式，能將人從繁重的工作中解脫出來，當(dāng)前大部分的自動(dòng)化控制技術(shù)都是半智能化。全智能化控制技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)全部的無人化，能實(shí)現(xiàn)全程的信息采集、處理和應(yīng)用，極大了提升了工作的效率和安全穩(wěn)定性，是未來自動(dòng)化儀表的發(fā)展方向。

3.3 工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用

工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，給工業(yè)生產(chǎn)帶來了積極的意義，下面就石油工業(yè)過程智能化、機(jī)械制造智能化和管理智能化進(jìn)行簡要分析。

1）石油工業(yè)過程智能化：自動(dòng)化控制儀表可以檢測石油生產(chǎn)中的流量、壓力、溫度等變量，完成流體、粉體的整體化學(xué)處理，借助于測量儀表、調(diào)節(jié)裝置和計(jì)算機(jī)組成過程智能化系統(tǒng)，完成加熱、精餾塔等全過程的生產(chǎn)控制，管控方式主要有三種：最佳管控、前饋管控和反饋管控。

2）管理智能化：管理智能化以物料管理為例，通過工業(yè)自動(dòng)化儀表來檢測物料信息，如庫存量、庫存的環(huán)境狀態(tài)等，尤其是對于一些危險(xiǎn)品或質(zhì)量要求高的物料，要確保物料的穩(wěn)定性和安全，需要檢測溫度、濕度等環(huán)境因素，一旦出現(xiàn)異常狀況，能第一時(shí)間響應(yīng)。管理智能化是許多數(shù)據(jù)性能的電腦與終端形成了一個(gè)局域網(wǎng)，能夠給管理提供多種方案，方便決策。

3）機(jī)械制造智能化：機(jī)械制造是工業(yè)中的核心部分，但是傳統(tǒng)的機(jī)械制造面對著許多的局限性，影響了精度、穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)效益等提高，不符合未來的發(fā)展趨勢。而基于工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的機(jī)械制造，已經(jīng)具備了良好的發(fā)展前景。如在機(jī)器人、數(shù)控技術(shù)、加工單位等智能制造領(lǐng)域，通過自動(dòng)化儀表提供的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性生產(chǎn)和精細(xì)化生產(chǎn)。

3.4 工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

目前我國的工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的水平并不高，限制了工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化升級(jí)，在當(dāng)前的技術(shù)背景下，加強(qiáng)控制技術(shù)與自動(dòng)化儀表技術(shù)的融合成為了核心方向，其發(fā)展的動(dòng)力是信息技術(shù)，一方面需要高素質(zhì)的科技人才；另一方面需要信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，可以借助自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用前景，推動(dòng)二者的融合。

結(jié)語

工業(yè)自動(dòng)化儀表是工業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù)，隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的成熟，逐漸替代了人工控制，提高了控制的精確性和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了高效、安全、低能耗的生產(chǎn)，工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的結(jié)合具有天然的優(yōu)勢，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢。文章對工業(yè)自動(dòng)化儀表及控制技術(shù)的不足進(jìn)行簡要分析，然后研究相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，為拓展其研究貢獻(xiàn)一份薄力。

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