河北机电机械设计毕业论文（大全5篇）

第一篇：河北机电机械设计毕业论文

毕业设计（论文）

题目： 气动机械手的设计

学 生 姓 名： 彭立成 学号： 020125070529 学 部（系）： 机械工程系 专 业 年 级： 机制0705 指 导 教 师：

2012 年 6 月

目 录

摘要.........................................................3

第一章 前言

1.1机械手概述...............................................4 1.2机械手的组成和分类.......................................4 1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章 机械手的设计方案

2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 2.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第三章 手部结构设计

3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3.1.3手部夹紧气缸的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第四章 手腕结构设计

4.1手腕的自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 4.2手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20 4.2.2回转气缸的驱动力矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 第五章 手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核

5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 5.1.3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 5.1.4平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 5.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 5.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26． 5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 5.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 5.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 5.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

第六章 机械手的PLC控制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 6.1可编程序控制器的选择及工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 6.1.1可编程序控制器的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 6.1.2可编程序控制器的工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 6.2可编程序控制器的使用步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 第七章 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 专业相关的资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

摘 要

在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。左边一电机通过谐波减速器减速后，通过齿轮来控制手臂的回转，而手臂弯曲动作的动力，由右边一电机提供。电机2同样也是通过谐波减速器减速后，通过一个长轴，把动力传到底部的小齿轮上，再由小齿轮与大齿轮的啮合，把动力传到那竖直的锥齿轮上，又通过锥齿轮之间的啮合，把动力与运动传递到横轴上，这样，再通过键连接，就能把动力传到那带轮上。这样，带轮就以一定的速度不停的转，以给臂关节通过同步齿型带传递动力。

在设计臂关节结构时，我们用两个同步齿形带轮来传递动力，而带轮又与轴和机械式离合器的左半边相连，这样，就使轴与左半边相连的离合器转动。在右半边为一电磁制动器，制动器的左半边与离合器的右半边相连，而且通过盘与上臂相连。这时，当电磁铁通电时，制动器吸合，这时离合器也分开。这样，上臂就停止在所要求的位置上了。当电磁铁失电时，由于弹簧力的作用，把制动器推开，同时离合器在弹簧力的作用下自动啮合，手臂恢复原有的运动。

注：机械手臂的运动范围手其结构的限制，在手臂的运动到达结构位置之前，必须使其自动停止。机械手臂的运动机械位置是有关节处牙嵌离合齿上的突起部分而定。手臂在极限位置自动停止，反向运行的条件完全是靠离合齿上的凸起部分与滑块的接触实现的。为了使离合齿轮能顺利的脱开和啮合，对离合齿上的凸起部分斜面的升角β≥arctgμν。只有满足这个条件，离合齿上凸起部分的斜面与滑块在滑动时才不会发生自锁。这样手臂才能自动停止和反向动作！方案二

此方案在臂关节的结构设计上与方案一有所不同。这里设计成中心轴不转动。改在同步带轮处装两个轴承。这样，带轮可自由转动，而不会影响轴，且把离合器的左半边加工在带轮上，这样，不仅可以缩小空间，而且可以提高强度。其余与方案一相同。

关键词：机械手臂；极限位置；啮合；

第一章 前言

1.1.工业机械手概述

工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

1.2.机械手的组成和分类

1.2.1.机械手的组成

机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。

机械手组成方框图:1-1(一)执行机构

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1、手部: 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

2、手腕: 是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)

3、手臂: 手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。

4、立柱: 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。机械手的立I因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。

5、行走机构: 当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。滚轮式布为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。

6、机座:

机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。(二)驱动系统

驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。(二)控制系统

控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

1.2.2.机械手的分类

工业机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。(一)按用途分

机械手可分为专用机械手和通用机械手两种:

1、专用机械手

它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单

一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手和加工中心。

2、通用机械手

它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。在性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制，伺服型可以是点位的，也可以实现连续控制，伺服型具有伺服系统定位控制系统，一般的伺服型通用机械手属于数控类型。(二)按驱动方式分

1、液压传动机械手

是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工

作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。

2、气压传动机械手

是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

3、机械传动机械手

即由机械传动机构(如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等)驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动准确可靠，用于工作主机的上、下料。动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。

4、电力传动机械手

即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不多，但有发展前途。(三)按控制方式分

1、点位控制

它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。

2、连续轨迹控制

它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但电气控制系统复杂。这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。

第二章 机械手的设计方案

对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾-放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制.本次设计的机械手是通用气动上下料机械手，是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，劳动强度大和操作单调

频繁的生产场合。也可用于操作环境恶劣的生产场合。

2.1．机械手的坐标型式与自由度

按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其坐标型式可分为直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式和关节式。由于本机械手在上下料时手臂具有升降、收缩及回转运动，因此，采用圆柱座标型式。相应的机械手具有三个自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂摆动机构，从而增加一个手臂上下摆动的自由度

图2-1 机械手的运动示意图

2.2.机械手的手部结构方案设计

为了使机械手的通用性更强，把机械手的手部结构设计成可更换结构，当工件是棒料时，使用夹持式手部;当工件是板料时，使用气流负压式吸盘。

2.3.机械手的手腕结构方案设计

考虑到机械手的通用性，同时由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。因此，手腕设计成回转结构，实现手腕回转运动的机构为回转气缸。

2.4.机械手的手臂结构方案设计

按照抓取工件的要求，本机械手的手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和降(或俯仰)运动。手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动由气缸来实现。

2.5.机械手的驱动方案设计

由于气压传动系统的动作迅速，反应灵敏，阻力损失和泄漏较小，成本低廉因此本机械手采用气压传动方式。

2.6.机械手的控制方案设计

考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制。当机械手的动作流程改变时，只需改变PLC程序即可实现，非常方便快捷。2.7.机械手的主要参数

1.机械手的最大抓重是其规格的主参数，由于是采用气动方式驱动，因此考虑抓取的物体不应该太重，查阅相关机械手的设计参数，结合工业生产的实际情况，本设计设计抓取的工件质量为5公斤 2.基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。操作节拍对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。该机械手最大移动速度设计为1.0m/s。最大回转速度设计为90/s。平均移动速度为0.8m/s。平均回转速度为60/s。机械手动作时有启动、停止过程的加、减速度存在，用速度一行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为600mm,最大工作半径约为1400mm。手臂升降行程定为120mm。定位精度也是基本参数之一。该机械手的定位精度为1mm。

2.8.机械手的技术参数列表

一、用途: 用于自动输送线的上下料。

二、设计技术参数: 9

1、抓重:5kg

2、自由度数:4个自由度

3、坐标型式:圆柱坐标

4、最大工作半径:1400mm

5、手臂最大中心高:1250mm

6、手臂运动参数: 伸缩行程1200mm

伸缩速度400mm/s 升降行程120mm 升降速度250mm/s

回转范围0180 回转速度90/s

7、手腕运动参数: 回转范围 0180

回转速度90/s

8、手指夹持范围:棒料:80mm150mm

9、定位方式:行程开关或可调机械挡块等、定位精度:1mm、驱动方式:气压传动、控制方式:

机械手臂剖视图图2-6 101112

第三章 手部结构设计

为了使机械手的通用性更强，把机械手的手部结构设计成可更换结构，当工件是棒料时，使用夹持式手部:如果有实际需要，还可以换成气压吸盘式结构，3.1夹持式手部结构

夹持式手部结构由手指(或手爪)和传力机构所组成。其传力结构形式比较多，如滑槽杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式等。3.1.1手指的形状和分类

夹持式是最常见的一种，其中常用的有两指式、多指式和双手双指式:按手指夹持工件的部位又可分为内卡式(或内涨式)和外夹式两种:按模仿人手手指的动作，手指可分为一支点回转型，二支点回转型和移动型(或称直进型)，其中以二支点回转型为基本型式。当二支点回转型手指的两个回转支点的距离缩小到无穷小时，就变成了一支点回转型手指;同理，当二支点回转型手指的手指长度变成无穷长时，就成为移动型。回转型手指开闭角较小，结构简单，制造容易，应用广泛。移动型应用较少，其结构比较复杂庞大，当移动型手指夹持直径变化的零件时不影响其轴心的位置，能适应不同直径的工件。3.1.2设计时考虑的几个问题(一)具有足够的握力(即夹紧力)在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。(二)手指间应具有一定的开闭角

两手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角应保证工件能顺利进入或脱开，若夹持不同直径的工件，应按最大直径的工件考虑。对于移动型手指只有开闭幅度的要求。(三)保证工件准确定位

为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带“V”形面的手指，以便自动定心。(四)具有足够的强度和刚度

手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，当应尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使手部的中心在手腕的回转轴线上，以使手腕的扭转力矩最小为佳。

(五)考虑被抓取对象的要求

根据机械手的工作需要，通过比较，我们采用的机械手的手部结构是一支点 两指回转型，由于工件多为圆柱形，故手指形状设计成V型，其结构如附图所示。3.1.3手部夹紧气缸的设计

1、手部驱动力计算

本课题气动机械手的手部结构如图3-2所示，图3-2 齿轮齿条式手部

其工件重量G=5公斤，V形手指的角度2120，b120mmR24mm,摩擦系数为f0.10(1)根据手部结构的传动示意图，其驱动力为: 2bN pR(2)根据手指夹持工件的方位，可N0.5tg()

: 0.55tg(60542')

25(N)2bN245(N)R(3)实际驱动力: 所以pp实际pK1K2

I,因为传力机构为齿轮齿条传动，故取0.94，并取K11.5。若被抓取工件的最大加

速度取a3g时，则:K21所以p实际245a4 g1.541563(N)0.94所以夹持工件时所需夹紧气缸的驱动力为1563N。

2、气缸的直径

本气缸属于单向作用气缸。根据力平衡原理，单向作用气缸活塞杆上的输出推力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作时的总阻力，其公式为: F1D2P4FtFz

式中: F1弹簧反作用力，N Fz-气缸工作时的总阻力，N P-气缸工作压力，Pa 弹簧反作用按下式计算: FtGf(1s)

GfGd134D1nGd13

4Gf=8D1n

式中:Gf-弹簧刚度，N/m 1-弹簧预压缩量，m s-活塞行程，m d1-弹簧钢丝直径，m D1-弹簧平均直径，.n-弹簧有效圈数.G-弹簧材料剪切模量，一般取G79.4109Pa

在设计中，必须考虑负载率的影响，则: F1D2p4Ft

由以上分析得单向作用气缸的直径: D4(F1Ft)

pGd1479.4109(3.5103)代入有关数据，可得Gf 3338(3010)158D1n

3677.46(N/m)

FtGf(1s)

3677.4660103

220.6(N)所以:D4(F1Ft)pn4(490220.6)60.51065.23(mm)

查有关手册圆整，得D65mm

由d/D0.20.3,可得活塞杆直径:d(0.20.3)D1319.5mm 圆整后，取活塞杆直径d18mm校核，按公式F1/(/4d2)[] 有:d(4F1/[])0.5

其中，[]120MPa，F1750N 则:d(4490/120)0.5

2.2818

满足实际设计要求。3,缸筒壁厚的设计

缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算: DPp/2[]

式中:6-缸筒壁厚，mm D-气缸内径，mm Pp-实验压力，取Pp1.5P, Pa 材料为:ZL3,[]=3MPa 代入己知数据，则壁厚为: DPp/2[]

656105/(23106)

6.5(mm)取7.5mm，则缸筒外径为:D1657.5280(mm)

第四章 手腕结构设计

考虑到机械手的通用性，同时由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。因此，手腕设计成回转结构，实现手腕回转运动的机构为回转气缸。

4.1 手腕的自由度

手腕是连接手部和手臂的部件，它的作用是调整或改变工件的方位，因而它具有独立的自由度，以使机械手适应复杂的动作要求。手腕自由度的选用与机械手的通用性、加工工艺要求、工件放置方位和定位精度等许多因素有关。由于本机械手抓取的工件是水平放置，同时考虑到通用性，因此给手腕设一绕x轴转动回转运动才可满足工作的要求目前实现手腕回转运动的机构，应用最多的为回转油(气)缸，因此我们选用回转气缸。它的结构紧凑，但回转角度小于360，并且要求严格的密封。

4.2手腕的驱动力矩的计算

4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩 手腕的回转、上下和左右摆动均为回转运动，驱动手腕回转时的驱动力矩必须克服手腕起动时所产生的惯性力矩，手腕的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩，动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩以及由于转动件的中心与转动轴线不重合所产生的偏重力矩.图4-1所示为手腕受力的示意图。

1.工件2.手部3.手腕

图4-1手碗回转时受力状态

手腕转动时所需的驱动力矩可按下式计算: 15

M驱M惯M偏M摩M封

式中: M驱-驱动手腕转动的驱动力矩(Ncm);M惯-惯性力矩(Ncm);M偏-参与转动的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回转缸的动片)对转动轴线所产生的偏重力矩(Ncm).,;M封-手腕回转缸的动片与定片、缸径、端盖等处密封装置的摩擦阻力 矩(Ncm);下面以图4-1所示的手腕受力情况，分析各阻力矩的计算:

1、手腕加速运动时所产生的惯性力矩M悦

若手腕起动过程按等加速运动，手腕转动时的角速度为，起动过程所用的时间为t，则: M惯（JJ1）(N.cm)

t

式中:J-参与手腕转动的部件对转动轴线的转动惯量(N.cm.s2);

J1-工件对手腕转动轴线的转动惯量(N.cm.s2)`。若工件中心与转动轴线不重合，其转动惯量J1为: J1JcG12e1 g式中: Jc-工件对过重心轴线的转动惯量(N.cm.s2): G1-工件的重量(N);e1-工件的重心到转动轴线的偏心距(cm), -手腕转动时的角速度(弧度/s);t-起动过程所需的时间(s);— 起动过程所转过的角度(弧度)。

2、手腕转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩M偏

M偏G1e1 +G3e3(Ncm)式中: G3-手腕转动件的重量(N);

e3-手腕转动件的重心到转动轴线的偏心距(cm)

当工件的重心与手腕转动轴线重合时，则G1e10.3、手腕转动轴在轴颈处的摩擦阻力矩M封

M封f(RAd2RBd1)(Ncm)2式中:d1，d2-转动轴的轴颈直径(cm);f-摩擦系数，对于滚动轴承f0.01，对于滑动轴承f0.1;RA,RB-处的支承反力(N)，可按手腕转动轴的受力分析求解，根据M（0,得: AF）RBlG3l3G2l2G1l RBG1l1G2l2G3l3

l同理，根据MB(F)0,得: RAG1(ll1)G2(ll2)G3(ll3)

l式中:G2-的重量(N)l,l1,l2,l3,— 如图4-1所示的长度尺寸(cm).4、转缸的动片与缸径、定片、端盖等处密封装置的摩擦阻力矩M封，与选用的密衬装置的类型有关，应根据具体情况加以分析。4.2.2回转气缸的驱动力矩计算

在机械手的手腕回转运动中所采用的回转缸是单叶片回转气缸，它的原理如图4-2所示，定片1与缸体2固连，动片3与回转轴5固连。动片封圈4把气腔分隔成两个.当压缩气体从孔a进入时，推动输出轴作逆时4回转，则低压腔的气从b孔排出。反之，输出轴作顺时针方向回转。单叶气缸的压力P驱动力矩M的关系为: pb(R2r2)2MM, 或p 222b(Rr)17

第五章 手臂伸缩、升降、回转气缸的尺寸设计与校核

5.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核

5.1.1 手臂伸缩气缸的尺寸设计

手臂伸缩气缸采用标准气缸，参看各种型号的结构特点，尺寸参数，结合本设计的实际要求，气缸用CTA型气缸，尺寸系列初选内径为100/63： 5.1.2 尺寸校核

1.在校核尺寸时，只需校核气缸内径D1=63mm,半径R=31.5mm的气缸的尺寸满足使用要求即可,设计使用压强P0.4MPa, 则驱动力：

FPR2

0.41063.140.03152

1246(N)测定手腕质量为50kg,设计加速度a10(m/s)，则惯性力

F1ma

5010

500(N)2.考虑活塞等的摩擦力，设定摩擦系数k0.2, Fmk.F1 0.2500

100(N) 总受力F0F1Fm 500100

600(N)F0F

所以标准CTA气缸的尺寸符合实际使用驱动力要求要求。

5.1.3.导向装置

气压驱动的机械手臂在进行伸缩运动时，为了防止手臂绕轴线转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂结构时，应该采用导向装置。具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。

导向杆目前常采用的装置有单导向杆，双导向杆，四导向杆等，在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。5.1.4平衡装置

在本设计中，为了使手臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态，减少手抓一侧重力矩对性能的影响，故在手臂伸缩气缸一侧加装平衡装置，装置内加放砝码，砝码块的质量根据抓取物体的重量和气缸的运行参数视具体情况加以调节，务求使两端尽量接近平衡。

5.2 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 5.2.1 尺寸设计

气缸运行长度设计为l=118mm,气缸内径为D1=110mm,半径R=55mm,气缸运行速度，加速度时间t=0.1s,压强p=0.4MPa,则驱动力

G0p.R2``

0.41063.140.05

523799(N)

5.2.2 尺寸校核

1．测定手腕质量为80kg,则重力

Gmg

8010

800(N)1，设计加速度a5(m/s)，则惯性力

G1ma 805

400(N)3.考虑活塞等的摩擦力，设定一摩擦系数k0.1，Gmk.G1

0.1400

40(N)20

 总受力GqGG1Gm

80040040

1240(N)GqG0

所以设计尺寸符合实际使用要求。

5.3 手臂回转气缸的尺寸设计与校核

5.3.1 尺寸设计

气缸长度设计为b120mm,气缸内径为D1210mm,半径R=105mm,轴径D240mm半径R20mm,气缸运行角速度=90/s，加速度时间t0.5s,压强P0.4MPa，pb(R2r2)则力矩：M

20.41060.12(0.10520.0202) 2255(N.m)

5.3.2 尺寸校核

1．测定参与手臂转动的部件的质量m1120kg,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在一个半径r200mm的圆盘上，那么转动惯量：

m1r2J

21200.102  0.6（kg.m2）M惯J.t

0.5

108(N.m)0.6考虑轴承，油封之间的摩擦力，设定摩擦系数k0.2, 21

M摩k.M惯

总驱动力矩

M驱M惯M摩 1085.4

113.（4N.m）0.2108

5.（4N.m）M驱〈M  设计尺寸满足使用要求。

第六章 机械手的PLC控制设计

考虑到机械手的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制.当机械手的动作流程改变时，只需改变PLC程序即可实现，非常方便快捷。

6.1可编程序控制器的选择及工作过程

6.1.1 可编程序控制器的选择

目前，国际上生产可编程序控制器的厂家很多，如日本三菱公司的F系列PC,德国西门子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考虑到本机械手的输入输出点不多，工作流程较简单，同时考虑到制造成本，因此在本次设计中选择了OMRON公司的C28P型可编程序控制器。

6.1.2 可编程序控制器的工作过程

可编程序控制器是通过执行用户程序来完成各种不同控制任务的。为此采用了循环扫描的工作方式。具体的工作过程可分为4个阶段。第一阶段是初始化处理。

可编程序控制器的输入端子不是直接与主机相连，CPU对输入输出状态的询问是针对输入输出状态暂存器而言的。输入输出状态暂存器也称为I/0状态表.该表是一个专门存放输入输出状态信息的存储区。其中存放输入状态信息的存储器叫输入状态暂存器;存放输出状态信息的存储器叫输出状态暂存器。开机时，CPU首先使I/0状态表清零，然后进行自诊断。当确认其硬件工作正常后，进入下一阶段。

第二阶段是处理输入信号阶段。

在处理输入信号阶段，CPU对输入状态进行扫描，将获得的各个输入端子的状态信息送到I/0状态表中存放。在同一扫描周期内，各个输入点的状态在I/0状态表中一直保持不变，不会受到各个输入端子信号变化的影响，因

此不能造成运算结果混乱，保证了本周期内用户程序的正确执行。第三阶段是程序处理阶段。

当输入状态信息全部进入I/0状态表后，CPU工作进入到第三个阶段。在这个阶段中，可编程序控制器对用户程序进行依次扫描，并根据各I/0状态和有关指令进行运算和处理，最后将结果写入I/0状态表的输出状态暂存器中。第四阶段是输出处理阶段。

段CPU对用户程序已扫描处理完毕，并将运算结果写入到I/0状态表状态暂存器中。此时将输入信号从输出状态暂存器中取出，送到输出锁存电路，驱动输出继电器线圈，控制被控设备进行各种相应的动作。然后，CPU又返回执行下一个循环的扫描周期。

6.2 机械手可编程序控制器控制方案

第七章 结论

1、本次设计的是气动通用机械手，相对于专用机械手，通用机械手的自由 度可变，控制程序可调，因此适用面更广。

2、采用气压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。工作环境适应性好，不会因环境变化影响传动及控制性能。阻力损失和泄漏较小，不会污染环境。同时成本低廉。

3、通过对气压传动系统工作原理图的参数化绘制，大大提高了绘图速度，节省了大量时间和避免了不必要的重复劳动，同时做到了图纸的统一规范。

4、机械手采用PLC控制，具有可靠性高、改变程序灵活等优点，无论是进

行时间控制还是行程控制或混合控制，都可通过设定PLC程序来实现。可以根据 机械手的动作顺序修改程序，使机械手的通用性更强。

参考文献：

[1] 张建民.工业机器人.北京:北京理工大学出版社，2007 [2] 蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略.机器人技术，2003 [3] 金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机器人发展势态分析.机器人技术与应用，2005 [4] 王雄耀.近代气动机器人(气动机械手)的发展及应用.液压气动与密封，2004 [5] 严学高，孟正大.机器人原理.南京:东南大学出版社，2003 [6] 机械设计师手册.北京:机械工业出版社，2006 [7] 黄锡恺，郑文伟.机械原理.北京:人民教育出版社，2006 [8] 成大先.机械设计图册.北京:化学工业出版社

[9] 郑洪生.气压传动及控制.北京:机械工业出版社，2007 [10] 吴振顺.气压传动与控制.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2004 [11] 徐永生.气压传动.北京:机械工业出版社，2002 [12]傅祥志，机械原理（第二版），武汉：华中科技大学出版社，2000.10 [13]吴昌林等，机械设计（第二版），武汉：华中科技大学出版社，2001.2 ［14］徐钢涛等，机械设计基础，北京：高等教育出版社，2008.525

致 谢

本次设计是在我尊敬的导师老师悉心指导下完成的。老师严谨的治学态度和精益求精的工作作风使我受益匪浅。在此，我首先向导师表示诚挚的感谢，并致以崇高的敬意!本次毕业设计是大学三年间所学知识的综合运用，通过这次设计把这三年所学的基础理论和专业课程作了一个总结和回顾，加深了对理论的理解，能够掌握机械设计的全套思路，为即将走上工作岗位和以后的发展打下了一定的基础。

在设计过程中，我查阅了大量的图书资料以及网络上的资料，包括机械零件、材料力学、液压控制、几何量公差与测量、机械制图、机械手设计基础等等，尤其是在从对各类设计手册的查阅中，我的知识面得到了很大的提高；通过对该课题的独立设计，使我对机械知识有了一个更加深入的了解，对机械这门学科有了进一步的理解。也使我独立设计的能里有了极大的提高。

在课题的研究和开发阶段，我得到了机械与电气工程学部老师的大力支持和帮助，在此一并向他们表示衷心的感谢。在本次毕业设计中，机械与电气工程学部的各位老师，黄进老师，以及全体同学给与我很大支持和帮助，在此我向他们以及多年来为我的成长付出辛勤劳动的老师们和同学们表示衷心的感谢。在设计过程中，遇到不懂的地方，我也经常与同事、同学进行讨论，解决难题。感谢父母、家人对我的教育，感谢所有关心我的朋友和老师，同时感谢河南农业职业学院的良好的学习环境是我避免了很多的弯路。

当然，由于本人设计水平有限、在课程中没有接触过机械手的相关课程，实际经验的不足，以及时间上的限制，在设计中难免存在一些错误。恳请老师给予以批评以及指正。

再次表示感谢！

彭李成

专业相关的资料

数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工。一般能自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、圆柱螺纹、槽及端面等工序的切削加工。数控车床的结构 1.数控车床简介

数控车床的组成：数控系统、床身、主轴、进给系统、回转刀架、操作面板和辅助系统等。

数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。

卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心

(1)经济型数控车床：采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低，自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。(如图1所示)经济型数控车床

(2)普通数控车床：根据车削加工要求在结构上进行专门设计，配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即x轴和z轴。

(3)车削加工中心：在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动力头，更高级的机床还带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。

第二篇：毕业论文(机电)

成人高等教育毕业设计（论文）

学院(函授站）：

年级专业： 12级机电一体化 层 次： 专 科

学 号： 姓 名：

指导教师：

摘要： 在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械年级专业： 12级汽工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶。

关键词：机电 一体化 发展 系统 前言

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

一 机电一体化技术发展

3 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

(1)数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

(2)智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。(3)模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

(4)网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。给人们带来无穷的知识和方便。(5)人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

(6)微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

4(7)集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。

(8)带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

(9)绿色化 绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

二 机电一体化的现状和发展趋势

机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 必将被赋一予新的内容。但其基本特征可概括为机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、、汁算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 就成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

机电一体化的发展趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此, 机电一体化的主要发展方向如下智能化智能化是世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。

人工智能在机电一体化建设的研究日益获得重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“ 智能化” 是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。5 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置。这样, 可利用标准单元迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准, 以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准, 但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然, 从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定, 无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业, 规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

网络化世纪年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到, 质量可靠, 很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾, 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

微型化微型化兴起于世纪年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统, 泛指几何尺寸不超过的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术, 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术, 即超精密技术, 它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。人们大量倡导绿化工业能够给人们带来的美好的生活，良好的生活品质。

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线 5 6 结构。系统可以灵活组态, 进行任意剪裁和组合, 同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强, 一般除外, 还有、人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化的人格化。

三 机电一体化的未来发展

1、全息系统化全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2、目前，这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3 的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。

3、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

4、产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。7

5、产品绿色化随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化 物质需求丰富，生活舒适可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。

6、机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。

四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

1、我国“机电一体化”工作面临的形势

（1）我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

（2）我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

（3）我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重。

2、我国“机电一体化”工作的任务

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和 7 8 产品结构调整作贡献。总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

五、发展机电一体化的对策

1、加强统筹安排，协调发展计划

目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!以后会发展顺利和正确的发展机电一体化。

2、强化行业管理，发挥“协会”作用

我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构。国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，加强机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；

3、优化发展环境、增大支持力度

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便。

4、突出发展重点，兼顾“两个层次”

要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合。

9 六 结束语

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[Ｊ]．冶金自动化，1994（5）2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[Ｊ]．冶金自动化，1996（4）3 唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [Ｊ]．自动化与仪器仪表，1996（4）4 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996 5 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[Ｊ]．河北冶金，1998（1）6 殷际英． 光机电一体化实用技术[Ｍ]．北京：化学工业出版社，2003 7 芮延年． 机电一体化系统设计[Ｍ]． 北京：机械工业出版社，2004．

第三篇：机械设计方向毕业论文题目

机械专业毕业论文题目

第1-100个题目

1.支架零件图设计

2.斜联结管数控加工和工艺

3.CA6140型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计

4.MG132320-W型采煤左牵引部机壳的加工工艺规程及数控编程 5.MG132320-W型采煤左牵引部机壳的加工工艺规程及数控编程 6.MG250591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程 7.工艺-SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程 8.工艺-WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计

9.工艺-X5020B立式升降台铣床拔叉壳体工艺规程制订 10.工艺-X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计 11.工艺-Z90型电动阀门装置及数控加工工艺的设计 12.工艺-“填料箱盖”零件的工艺规程及钻孔夹具设计 13.工艺-加工涡轮盘榫槽的卧式拉床夹具

14.工艺-回转盘工艺规程设计及镗孔工序夹具设计 15.工艺-壳体的工艺与工装的设计

16.工艺-支承套零件加工工艺编程及夹具 17.机电一体化-T6113电气控制系统的设计 18.机电一体化-连杆平行度测量仪

19.设计-CA-20地下自卸汽车工作、转向液压系统 20.JX0020+设计-DTⅡ型皮带机设计 21.设计-GBW92外圆滚压装置设计

22.NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计 23.SPT120推料装置

24.T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计 25.XQB小型泥浆泵的结构设计 26.YZJ压装机整机液压系统设计

27.三自由度圆柱坐标型工业机器人设计 28.乳化液泵的设计

29.双柱式机械式举升机设计 30.外圆磨床设计

31.大型制药厂热电冷三联供 32.大型轴齿轮专用机床设计 33.大模数蜗杆铣刀专用机床设计 34.小型轧钢机设计

35.巷道堆垛类自动化立体车库

36.巷道式自动化立体车库升降部分

37.拖拉机变速箱体上四个定位平面专用夹具及组合机床设计 38.板材送进夹钳装置 39.校直机设计 40.棒料切割机

41.涡轮盘液压立拉夹具 42.液压式双头套皮辊机 43.液压绞车设计 44.玉米脱粒机设计

45.车载装置升降系统的开发 46.铲平机的设计

47.5吨中级桥式起重机电气控制系统的PLC改造设计 48.C618数控车床的主传动系统设计 49.TH5940型数控加工中心进给系统设计

50.减速器箱体钻口面孔组合机床总体设计及主轴箱设计 51.拖拉机拨叉铣专机

52.数控机床主传动系统设计 53.数控车床主传动机构设计

54.数控车床纵向进给及导轨润滑机构设计 55.三通管的塑料模设计

56.电气工程及其自动化(电力)毕业设计 57.C616型普通车床改造为经济型数控车床 58.CA6140杠杆加工工艺

59.CA6140杠杆加工工艺及夹具设计

60.车床后托架的加工工艺与钻床夹具设计 61.CA6140车床数控改造装配图 62.CG2-150型仿型切割机 63.CG2-150型仿型切割机

64.CKP预粉磨设计(总体及壳体)65.FXS80双出风口笼形转子选粉机 66.J45-6.3型双动拉伸压力机的设计 67.J45-6.3型双动拉伸压力机的设计 68.J550×3000双轴搅拌机设计

69.JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)70.JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计 71.JLY3809机立窑（总体及传动部件）设计 72.L-108空气压缩机曲轴零件 73.L050压缩式垃圾车设计

74.LED显示屏动态显示和远程监控的实现 75.MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 76.N10000-OSEPA选粉机

77.PE10自行车无级变速器设计

78.PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计 79.PLC-Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造 80.PLC-三菱FX2NPLC在电梯控制中的应用

81.PLC-基于DS1820的室温监测装置的设计 82.PLC-彩瓦成型机的PLC设计

83.PLC-金属粉末成型液压机的PLC设计 84.PLC控制的变频调速恒压供水系统程序

85.Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计)86.Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)87.Q型气缸盖双端面铣削组合铣床总体设计

88.R175型柴油机机体加工自动线上多功能气压机械手 89.SF500100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨 90.SF500100打散分级机回转部分及传动设计 91.SF500100打散分级机总体及机架设计 92.USB接口设计

93.X5020B立式升降台铣床拨叉壳体 94.X700涡旋式选粉机设计

95.X700涡旋式选粉机（转子部件）设计 96.XK5040数控立式铣床及控制系统设计

97.XKA5032A数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计 98.Y32-1000四柱压机液压系统设计 99.YQP36预加水盘式成球机设计 100.YZJ压装机液压系统的设计

第101-200个题目

101.1Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工 102.ZH3100组合式选粉机

103.ZRJ-350A真空乳化机传动系统和搅拌系统设计 104.半自动液压专用铣床液压系统设计 105.Z形件弯曲

106.Z形件弯曲模设计

107.Φ1000立轴锤击式破碎机 108.Φ1200熟料圆锥式破碎机

109.φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计 110.φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计 111.Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 112.Ф2.6×13m管磨机（总体、回转部件）的设计 113.Ф3.2x10m机立窑(总体、窑体、卸料部件)设计 114.差速器壳”的工艺规程和钻端面12孔钻床夹具设计 115.中单链型刮板输送机设计 116.中单链型刮板输送机设计 117.二级直齿圆柱齿轮减速器 118.二维影象仪的发展和应用 119.五寸软盘盖注射模具设计 120.五层教学楼设计

121.仓库温湿度的监测系统 122.仪器连接板注塑模设计

123.传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设 124.传动齿轮工艺设计

125.低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程 126.低速载货汽车车架及悬架系统的设计 127.美国赛车连杆专用工装夹具设计

128.全遥控数字音量控制的D类功率放大器 129.内循环式烘干机总体及卸料装置设计 130.内蒙古包头市磴口水厂 131.内螺纹管接头注塑模具设计 132.2减速箱体工艺设计与工装设计 133.出租车计费系统的设计

134.分离爪工艺规程和工艺装备设计

135.一拖二热泵型空调器（KFR-20GW×2）136.十字接头零件分析

137.半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（夹具设计）138.半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（镗削头设计）139.单拐曲轴机械加工工艺 140.单片机的多功能智能小车 141.单片机的数字钟设计 142.单螺杆饲料膨化机的设计 143.卧式钢筋切断机的设计 144.压铸作业设计 145.叉杆零件

146.双齿减速器设计 147.变速叉

148.可预置的定时显示报警系统

149.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计 150.后钢板弹簧吊耳的工艺和工装设计 151.图四垫圈复合模 152.图书馆设计

153.型星齿轮的注塑模设计

154.基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计 155.基于GSM模块的车载防盗系统设计

156.基于PLC高速全自动包装机的控制系统应用 157.7基于单片机控制的霓虹灯控制器

158.基于单片机的交通灯控制器的研究与设计 159.基于单片机的多功能转速表

160.基于单片机的数码录音与播放系统 161.基于单片机的电器遥控器设计 162.塑料电话接线盒注射模设计

163.多功能自动跑步机(机械部分设计)164.大棚温湿自动控制系统

165.夹子冲压件设计

166.某毛纺厂废水处理工程 167.套筒机械加工工艺规程制订

168.某毛纺厂废水处理工程工艺设计

169.工程机械制造厂供电系统设计(电气工程系)170.WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计 171.带式输送机传动装置设计

172.带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器设计 173.平面关节型机械手设计 174.建筑工程毕业设计 175.图书馆设计 176.开发区建筑设计

177.弧面蜗杆加工专用数控机床及控制系统设计 178.心型台灯塑料注塑模具毕业设计 179.总泵缸体加工

180.惰轮轴工艺设计和工装设计

181.手机外壳（NOKIA2600）模具设计 182.手机恒流充电器的设计 183.托板冲模设计 184.托板冲模毕业设计

185.拉伸试验机数控改造驱动电路的设计 186.拉深模设计 187.拔叉及夹具设计 188.拨叉钻床夹具

189.拨叉零件工艺分析及加工 190.拨叉（12-07-05）加工 191.指纹U盘的设计

192.推动架”零件的机械加工工艺 193.放大镜模具的设计与制造 194.放音机机壳注射模设计 195.数控机床自动夹持搬运装置 196.数控直流稳压电源

197.数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计 198.斜齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图 199.新型组合式选粉机总体及分级部分设计 200.方向机壳钻夹具设计

第201-300个题目

201.普通钻床改造为多轴钻床

202.智能型充电器的电源和显示的设计 203.本科毕业设计-土木工程专业（房建）204.机座工艺设计与工装设计

205.机械手的设计

206.减速器锥柱二级传动 207.机油盖注塑模具设计 208.杠杆Zl159-a 209.杠杆工艺和工装设计 210.杠杆设计

211.板材坡口机总体设计 212.某小区的智能化系统设计

213.柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计 214.柴油机连杆的加工工艺

215.柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设 216.柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计 217.桥式起重机副起升机构设计 218.桥梁式集装箱起重机设计 219.椭圆盖

220.椭圆盖板的宏程序编程与自动编程 221.椭圆盖注射

222.椭圆盖注射模设计 223.榨汁机设计

224.Φ146.6药瓶注塑模设计

225.模具-五金-护罩壳侧壁冲孔模设计

226.模具-五金-空气滤清器壳正反拉伸复合模设计 227.模具-五金-笔记本电脑壳上壳冲压模设计 228.模具-冰箱调温按钮塑模设计 229.模具-冷冲扬声器模具设计

230.S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及左主轴箱设计 231.模具-注塑-多用工作灯后盖注塑模 232.模具-注塑-对讲机外壳注射模设计 233.模具-注塑-手机充电器塑料模具 234.模具-注塑-手机充电器模具设计 235.模具-注塑-水管三通管塑料模具 236.模具-电机炭刷架冷冲压模具设计 237.模具-电池板铝边框冲孔模的设计 238.模具-离合器板冲成形模具设计 239.模具-铰链落料冲孔复合模具设计 240.模具鼠标盖设计论文 241.酒瓶内盖塑料模具设计 242.单盘式渐开线检查仪的改进 243.五层教学楼设计 244.水厂给水工程设计 245.公路施工设计 246.毕业设计公路设计 247.气门摇臂轴支座设计 248.水泥粉磨选粉系统改造

249.水电站水轮机进水阀门液压系统设计 250.水闸的设计 251.汽车半轴设计

252.汽车盖板冲裁模设计 253.法兰零件夹具设计 254.注射器盖设计 255.注射器盖设计

256.配油盘受力分析与设计 257.渐开线涡轮数控工艺及加工 258.滤油器支架模具设计

259.火灾自动报警系统设计(电气类)260.电流线圈架塑料模设计 261.电动智能小车 262.电源盒注射模设计 263.电织机导板零件数控

264.电风扇旋扭的塑料模具设计 265.盐酸分解磷矿装置设计 266.盒形件落料拉深模设计

267.电气一次及发电机继电保护设计

268.移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析 269.空气压缩机曲轴设计

270.立窑烟尘和有害气体综合治理技术在水泥清洁生产中的应用设计 271.立辊轧机设计

272.端面齿盘的设计与加工 273.笔盖的模具设计 274.米T梁设计

275.组合件数控车工艺与编程 276.组合机床液压系统设计

277.组合铣床的总体设计和主轴箱设计 278.美国赛车连杆专用工装夹具设计 279.美国赛车连杆专用工装夹具设计 280.肥皂盒设计

281.自行车脚蹬内板多工位级进模设计 282.落料_拉深_冲孔复合模 283.螺旋千斤顶设计

284.螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计 285.AWC机架现场扩孔机设计 286.设计-ZL15型轮式装载机 287.外行星摆线马达结构设计 288.工程钻机的设计 289.插秧机系统设计 290.搅拌器的设计 291.旋转门的设计

292.某大型水压机的驱动系统和控制系统

293.汽车离合器（EQ153）的设计 294.汽车离合器（螺旋430）的设计 295.液位平衡控制系统实验装置设计 296.清淤船的设计 297.精密播种机 298.马路保洁车

299.CA6140法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备 300.用于带式运输机上的传动及减速装置

第301-400个题目

301.S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计 302.车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计 303.货车底盘布置 304.轴向柱塞泵设计

305.轿车双摆臂悬架的设计及产品建模 306.输出轴工艺与工装设计 307.输出轴的工装工艺设计

308.过桥齿轮轴机械加工工艺规程 309.连杆零件加工工艺

310.金属切削加工车间设备布局与管理 311.钻四槽铣床与夹具图纸 312.连杆零件加工工艺

313.钻泵体盖6-φ2孔机床与夹具图纸 314.钻6-φ7机床与夹具图纸 315.闭式双级圆柱齿轮减速器 316.青饲料切割机 317.面筋成型机 318.面筋成形生产线

319.颗粒状糖果包装机设计 320.外墙清洗机之升降机的设计

321.高速数字多功能土槽试验台车的设计

322.齿轮架零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计 323.齿轮泵前盖的数控加工和三维造型

第四篇：机械设计毕业论文

机械制造与自动化专业

毕业论文

论文题目 机械制造自动化技术的发展１０１０９４７４７６１２０１１ 年 4 月 21日

目录

一、如何发展机械制造自动化技术 „„„„„„„„„„„ １

二、注重实用发展机械自动化技术 „„„„„„„„„„„ ５

三、机械自动化的产生 „„„„„„„„„„„„„„„„ ９

四、机械自动化的现状 „„„„„„„„„„„„„„„„ ９

五、机械自动化的发展历程五 „„„„„„„„„„„„„１０

六、机械自动化的发展趋势－－农业机械自动化 „„„„„„１１

机械制造与自动化技术的发展

一、如何发展机械制造自动化技术

首先先介绍机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改 造、技术进步的 主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械制 造自动化技术从四方面进行阐述。机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加 工对象的连续自动 生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投 入物的加工变换和流动速度。机械 自动化技术的应用与发展，是机械 制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展 的主要方向。机械 自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术，应实 事求是，一切从我国的 具体国情出发，做好各项基础工作，走中国的机械自动化技术

发展 之路。１． 结合生产实际，注重实用发展机械自动化技术。先进制造 技术的全

部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生 产 和发展的实际需要及具体 条件为导向。只有对合适的产品采用与之相 适应的自动化方式进行生产，才能收到 良好的技术经 济效益和社会

经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对 国民经济

产生实际效益。那种盲目搞自动化、自动线的做法，全年 生产任务只需 １￣２ 个月就

完成的低负荷 率生产也要搞的倾向应当纠 正，对国民经济不产生显著促进、效率低 下的要缓搞。我们要的是效 益，而不单纯的是速度。２． 发展投资少、见效快的低 成本自动化技术。发展低成本自 动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高

自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。２世纪 ９０ 年代美国麻省理工学院提出的精节生产 ＬＰ（Ｌｅａｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）模式，就

是以最小的投入，取得最大的产出的具体表 现。借鉴国外发展机械制造业低成本自动 化技术的经验是有益的。我 国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械 自动化技 术时，应以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控 设备，引入 ＣＡＤ／ＣＡＭ 技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人 的创造性，共同构成一个以人为中心，以信息自动化为先导、树立自 主的单元化生产系统，为我国机械制

造业自动化技术发展应用提供 了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械 自动化技术发 展应用新途径。通用机的局部自动化改装有重要意义。近期内我国对成本低、维修方便的通用机的需要量还是不会急剧下降的，因为有广 大的乡镇企业 市场，有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。３． 结合中国国情，发展现代机

械自动化技术。实现机械自动化 是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完 善的发展过程。

当机械的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐 步过渡到 机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只 有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全 面提高，达到自动化的高级理想阶段。中 国实现机械自动化技术应 是一个长期的过程，不可能一蹴而就。当前，中国机械制 造业同世界 先进水准也存在阶段性差 距。在我国这种国情下，普遍发展应用计 算机集成制造系统的“全盘自动化”或“高度自动化”，并不具备 必要的基础技术、经验 和投资能力。因此，要不要普遍发展全盘自动 化或高度自动化 ＣＩＭＳ 技术，一定要慎

重行事。而且全盘自动化或高 度自动化的 ＣＩＭＳ 技术也并非我国机械制造业的当务之

急，只能列为 机械制造自动化技术的主要发展方向。应该发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。我国现阶段，在产品数量较大的同类产品连续流水 作业的切削加 工生产中，自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零件加工自动线等。而在大批量 的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等 生产中，采用刚性自动 化（自动单机和自动线）则是合理可行的，能取得较好的经济

效益； 对于品种稍多的成批生产，应采用由快速重新调整的设备组成成组 工段或流水 线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造 单元，实现成组自动化； 而 单件小批量生产，应从推广成组技术入 手，适当发展采用数控机应酬或加工中心，有 针对性地建立一些揉 性制造单元 ＦＭＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍａｎｕ－ ｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｅｌｌ），可取 得

较好 的经济效果。

我国作为一个发展中国家，考虑一切生产技术问题时的前提必 须是适用。我国 消化吸收国外柔性制造系统（Ｐｓｅｕｄｏ－ ＦＭＳ），是要确 保必要的生产柔性的前提下，优化人机界面，不过分追求 自动化，尽可能建立较为完善的信息系统，充分发展计算

机管理的效益。系统 中先进的自动化装备和普通设备并存，系统的某些环节允许人工 干 预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决 方案。我国 目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论 的基础上，要努力做到从我 国机械制造业的实际情况出发，发展创新，形成有国情特征的发展自动化技术理论和 学说，进行围绕计算机技 术的柔性自动化技术的开发研究，以适用为前提，急需什么

就解决什 么，取得实践经验再 推广应用。４． 抓好基础，注重配套发展机械自动化

技术。发展应用机械自 动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和

从 实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件 及控制系 统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控 制系统及系统软件、电 子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基 础。研究生产大量性能优良、自动化水 准高的机电产品是发展应用机 械自动化技术的关键。自动化生产时，在系统的结构、质量（重量）、体积、刚性和耐性等方面对现代机械自 动化技术有着重要的影响，机械技术应利用其它高新技术来更新，实现与适应现代机械自动化 技术的发展； 自动 化生产时，机械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了要应用 微电子技术和自动控制理论； 自

动化生产时，信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等都少不 了要应用 计算机与信 息处理技术。总之，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点 高，瞄 准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化 技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发应应 用才能健康地走上高速 度、高质量和高效益之路

二、注重实用发展机械自动化技术

机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工 对象的连续自

动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入 物的加工变换和流动速度。机 械自动化技术的应用与发展，是机械制 造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发 展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且 对 国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机 械自动化技术，应实事求是，一切从我国的体国情出发，做好各项基 础工作，走中国的机械自动化技

术发展之路。１． 结合生产实际，注重实用发展机械自动化技术。先进制造技 术的 全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和发 展的实际需要及具体 条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应 的自动化方式进行生产，才能收到 良好的技术国济效益和社会经济 效益。我国发展机械自动化技术，应结合实国际，注重实用，即对国 民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法，全年生产任务只需 １￣２ 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正，对国民经

济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益，而不单纯的是速度。２．发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自 动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以 收到事半功倍的经济效果，适合我国现

阶段的发展需要和国情。２０ 世纪 ９０ 年代美国麻省理工学院提出的精节生产 ＬＰ（Ｌｅ

ａｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。借鉴国外发

展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各 企业有大量的 通用设备，在发展现代机械自动化技术时，应以原有的 设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入 ＣＡＤ／ＣＡＭ 技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心，以信息自动化为先导、树立自主的单元化 生产 系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资 少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途 径。通用机的局部自动化改装有重要意 义。近期内我国对成本低、维 修方便的通用机的需要量还是不会急剧下降的，因为有 广大的乡镇 企业市场，有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。３． 结合中国 国情，发展现代机械自动化技术。实现机械自动化 是一个由低级到高级、由简单到复 杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后，生产方式才从机 械化逐步过渡到 机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全 面提高，达

到自动化的高级理想阶段。中国实现机械自动化技术应是 一个长期的过程，不可能一 蹴而就。当前，中国机械制造业同世界先 进水准也存在阶段性差距。在我国这种国情 下，普遍发展应用计算机 集成制造系统的“全盘自动化”或“高度自动化”，并不具 备必要的基础 技术、经验和投资能力。因此，要不要普遍发展全盘自动化或高度自动化 ＣＩＭＳ 技术，一定要慎重行事。而且全盘自动化或高度自动化的 ＣＩＭＳ 技术也并

非我国机械制造业的当务之急，只能列为机械制造 自动化技术的主要发展方向。应 该发展工艺成熟的大批量生产的自动 化技术。我国现阶段，在产品数量较大的同类产 品连续流水作业的切 削加工生产中，自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床 及其组成的自动线、回转体零件加工自动线等。而在大批量的铸造、锻造、冲

压、焊接、热处理和装配等生产中，采用刚性自动化（自动 单机和自动线）则是合理

可行的，能取得较好的经济效益； 对于品种 稍多的成批生产，应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流 水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造 单元，实 现成组自动化； 而单件小批量生产，应从推广成组术入手，适当发展 采用

数控机应酬或加工中心，有针对性地建立一些揉性制造单元 ＦＭＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍａｎｕ－ ｆ

ａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｅｌｌ），可取得较好的经济效果。我国作 为一个发展中国家，考虑一切生

产技术问题时的前提必须是适用。我 国消化吸收国外柔性制造系统（Ｐｓｅｕｄｏ－ ＦＭＳ），是要确保必要的生产 柔性的前提下，优化人机界面，不过分追求自动化，尽可能建

立较为

完善的信息系统，充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化 装备和普 通设备并存，系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型 的结合国情、实施适用先 进方针的自动化技术解决方案。我国目前在 消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化 技术理论的基础上，要努力 做到从我国机械制造业的实际情况出发，发展创新，形成有国情特征 的发展自动化技术理论和学说，进行围绕计算机技术的柔性自动化 技术 的开发研究，以适用为前提，急需什么就解决什么，取得实践经 验再推广应用。４．抓好基础，注重配套发展机械自动化技术。发展应用机械 自动化技术，要扎扎实实 地抓好自动化技术应用项目的基础工作和 从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元 件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新

型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术 基础。研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用 机械自动化技术的关 键。自动化生产时，在系统的结构、质量（重 量）、体积、刚性和耐性等方面对现代

机械自 动化技术有着重要的影响，机械技术应利用其它高新技术来更 新，实现与适 应现代机械自动化技术的发展； 自动化生产时，机械制 造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了要应用微 电子技术和自动控制理论； 自动化生产时，信 息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等都少不了要应用计算机与信息处理技 术。机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工

对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入 物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制 造业技术改造、技术进步 的主要手段和技术发展的主要方向。机械自 动化的技术水准，不仅影响整个机械制造 业的发展，而且对国民经济 各部门的技术进步有很大的直接影响。

三、机械自动化的产生

机械自动化技术从上个世纪 ２０ 年代首先在机械制造冷加工大批 量生产过程中

开始发展应用，上世纪 ６０ 年代后为适应市场的需求和 变化，为增强机械制造业对市 场灵活快速反应的能力，开始建立可变 性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性 自动化。它是在制造系 统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自 动检 测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够 自动地从 制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证 明，这种定义下的制造系统 自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前，世界各国的机械自动化水准除少数 工业发达国家的某些生产部 门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循序渐 进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。

四、机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪 ２０ 年代开始发展应用以来，已经得 到了迅速的发展，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用了计 算机 集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初

级操作阶段的自动化。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业 发达国家 的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国 也不例外，我国的产业结 构层次低。我国机械制造业目前有 １１．４ 万 个企业，发展很不平衡，有大量落后于现

代水准的产业，大部分企业 还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发 现代机械自 动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中自动化装备少、水 准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械 自动化技术是一个长期的过程，不 可能一蹴而就。需要循序渐进，不 断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。当前，我国还处 在社会主义初级阶段，经济、财力、生产力水准、国民素质等，与 世 界主要国家的差距是很大的；我国有丰富的劳动力资源，每年城镇新 增就业人口 达两千多万，且今后每年的就业人数还会增加。机械自动 化最大限度地提高劳动生产 率，劳动力的过剩和分工的转移就是一个 现实问题。

五、机械自动化的发展历程 机械自动化技术从本世纪 ２０ 年代首先在机械制造

冷加工大批量 生产过程中开始发展应用，６０ 年代后为适应市场的需求和变化，为 增

强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化 生产系统，即围 绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或 变化较小的情况下，机器设备或 生产管理过程通过自动检测、信息处

理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制 造一种零 件转换到制造另一种不同的零件。７０ ～ ８０ 年 代 国 际 上 出 现 了 开 始 采 用

计 算 机 集 成 制 造 系 统 ＣＩＭＳ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ），柔性

自动化生产模式也有 这种情况。初期犆犐犕犛以信息集成为重点，以较高的自动化程 度为 特征，但在实现过程中遇到了困难。鉴于实现计算机集成制造系统的 全盘自动 化所需的巨额投入（一个全盘自动化工厂耗资数百亿美元，柔性制造系统一般价格为６００～２５００ 万美元），所承担的巨大风险，加之技术上的难度与可靠性等问题，世

界工业发达国家已开始“碰壁 转产”，转而注重信息集成的效果，追求低成本自动化ＬＣＡ（Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）的企业组织结构和运行方式。目前，世界各国的机械

自动化水准除少数工业发达国家的某些生 产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循 序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈 进。实 现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。我国机 械制造 业目前有１１．４万个企业，发展很不平衡，有大量落后于现 代水准的产业，大部分 企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发现代机械自动化技术的 企业可以说没有； 我国机械制 造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有 较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。

六、机械自动化的发展趋势农业机械自动化 机械自动化的发展趋势农业机械自 动化 －－近些年来，国外农业自动化飞速发展，农业机械设计向高速、宽 幅、大功率、舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用 已相当普及，一些著名厂商 把自动控制、信息处理、全球定位系统和 激光、遥感等现代尖端技术、装备应用于农 业机械上。由于历史、观 念和技术等方面的原因，我国传统农业机械与发达国家相比 有很大 差距，已远远不能适应农业的科技进步。近些年来，自动化的研究逐 渐被人 们所认识，自动控制在农业上的应用越来越受到重视。最后感谢我的赵老师，这片论 文的每个实验细节和每个数据，都 离不开你的细心指导。而你开开朗的个性和宽容的 态度，帮助我能够 很快的融入我们这个新的社会中。感谢我的同学们，从遥远的家 来到这个陌生的城市里，是你们和 我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室 那份家的融洽。三 年了，仿佛就在昨天。三年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没 有 发生上大专前所担心的任何不开心的事情。各奔前程，大家珍重。也 愿离开我们 同学的开开心心。我们在一起的日子，我会记一辈子。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖 草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在这 份毕业论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入 课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言 的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！

第五篇：机电一体化毕业论文

浅谈机电一体化的就业方向及课程存在的误区

前言

机械工业举足轻重，随着社会的发展和科学技术的进步，机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统，机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。当前，机电一体化产品已经进入发展成熟期，高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。高职机电一体化技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才，但是目前我国高职院校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离，因此，机电一体化技术教学改革势在必行。

有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的，在上世纪80年代初，日本名古屋大学最早设置了“机电一体化”专业。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”中。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物，属高新技术，也是当前发展最快的技术之一，它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代，是产品向高、精、快迅速迈进，使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新，国内急需大量先进制造技术专业人才。而“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略，因此我校机电一体化专业的毕业生可以立足贵州，放眼全国，就业前景很好，而且往届毕业生普遍反应待遇较好。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广。我校该专业学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，如维修电工，PLC程序设计师，CAD制图员等国家级职业技能鉴定考试，学生必须考取相应的技能证书后才能取得毕业证，充分体现重视技能培养的特点。历届学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司，从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。

一、机电一体化的就业方向

1、机电一体化专业

1.1从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。

1.2 机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向）

从事机电产品的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM），并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。

可在模具设计及制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作。

1.3 机电一体化专业(模具CAD/CAM方向）

从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。

可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作，也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。

1.4 机电一体化专业（机电CAD技术方向）

在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。

二、目前课程设置存在的误区

1、重“机”轻“电” 由于目前不少学校的机械电子工程专业是由机械院系主办，因传统学科专业认识的偏向性，使很多学校制定的教学计划也是以机械学为主，占用了多半的教学时间，由此造成微电子及相关课程安排的不足，形成了一种重机械而轻电子的现象。这显然与机械电子工程专业的内涵不相符，也是对机电一体化技术发展总趋势认识不足的一种表现。

2、重“电”轻“机” 也有一些学校的机械电子工程专业是由电信院系主办，开设计算机应用、电子线路设计等纯“电”课程相对较多。这多半是因为电子产品的设计和制造具有封闭性的特点，可以独立完成一个小型电子产品的设计、元器件的采购和装配调试全过程，时间短、见效快。电子学、计算机方面知识可以在学校里得到充分锻炼，学生容易较快成材，成效立竿见影。机械产品的设计和制造则需要多人配合，过程长，机械设计和制造方面知识的掌握特别强调实践环节，需要实际锻炼，在这些方面存在不足。

2.1明确本专业的特点，选准重点方向。本专业的重点学习知识应该是在控制及与控制相关的学科方面。

2.2明确认识本专业学生的毕业就业方向。现在许多由机械院系主导的机械电子工程专业，是以数控技术为主要培养和发展方向的，这顺应了社会发展的一种需要，但体现的是把机电一体化技术狭义化。作为机械电子工程专业的学生，由于必学知识的多样性，使其不可能在机械加工方面有很深的造诣，特别是要对机电一体化产品有全面的了解与掌握，必须学习大量非机械类的课程。那么，机电一体化培养的学生的就业流向如何呢? 由实际就业趋势可以得出：他们主要是在机械行业和其他与机械相关的行业内面对机电产品设计和制造，机电一体化设备（系统）调试、检测和维护，生产管理和经营销售等方面的工作。

2.3正确把握学生所学的专业课程的深度和广度。以盐城工学院为例，该学院机械电子工程专业除了学习必要的文化知识外，应以安排专业基础学科为主。按教育部对普通本科院校学生教学时数指导意见的要求，结合本专业的实际情况，主要安排3个学科领域的教学实践活动，这主要包括机械学、电工电子学、计算机应用等学科。

总之，培养机电一体化人才应抓住“以机为主、以电为用、机电结合”的方向，从应用的角度讲授电工电子知识，强调机械、电子、计算机和自动控制相结合，提高学生从系统工程的角度，综合解决机械行业及其相关行业中机电一体化问题的能力

三、机电一体化课程体系的实施

目前，广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学，其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点：（1）新课程不仅让学生掌握知识和技能，而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力，有利于学生持久的职业生涯发展；（2）新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯，使学生转变成为探究知识的主体，可以提高学习主动性，增加学习兴趣；（3）学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼，对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助；（4）学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境，能够满足学习需求。

通过一个周期的实施，总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑，才能保证课程构建和实施均能取得成功。教学组织模式课程实施应该以学生为中心，即学习的主体是学生，学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展，因此必须将学习作为工作过程（即教学过程）的中心，以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段，并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源，包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础，都应服务于学生的学习过程（即工作过程）。按照完成一项工作的基本思路，课程实施应具有完整的工作过程：获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。

师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务，学习任务由工作任务转化而来，在课程实施过程中，教师仅仅起到引导和服务的作用，因此，对教师的工作实践经验，对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前，职业教育界的教师多来自大专院校，缺乏企业实际工作经验的占大多数，势必对工学结合的一体化课程实施带来影响，所以，学校在考虑推一体化课程实施的同时，要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道，让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。

学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备，创设尽量真实的学习工作环境，让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务，因此，学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备，要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发，从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发，规划设计学习工作环境，也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中，每一学习工作站均划

分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域，方便学生自主检索学习工作过程所需的资源，养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯，并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流，互相学习。

当前高职机电一体化教育存在的问题

3.1 课程设置不合理

当前高职院校课程设置不合理主要表现在两个方面：首先，重理论轻实践。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，也存在严重不足，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。其次，教学内容落后。由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应。例如，当前很多高职院校的单片机课程的教学内容是仍以MCS-51单片机为主，而实际生产中新的单片机层出不穷，种类繁多。

3.2 教学模式单一，实践教学比例较低

传统的教学模式，往往只注重理论教学和课堂说教，轻视了实践能力和职业素养的培养。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，这种教学模式也存在严重不足之处，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。

3.3 教材建设落后

高等职业的教材建设仍是当前高职教育的薄弱环节并严重影响了高职教学质量。现在机电一体化的一些教材过于偏重理论、脱离实际、缺乏实用性、部分教材内容陈旧、严重落后于现实，各科教材之间存在衔接性差、内容重复或内容脱节等现象。这些问题给教学带来了很多不便，也在一定程度上影响了学生的学习积极性，制约了教学质量的保证和提高。

3.4 教学、实习设施不够先进

目前很多学校的教学、实习设备缺乏且严重落后。只有少数条件较好的高职院校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机，很多学校的学生一学期只有三四次操作设备的机会，并且这些设备又比较落后，学生难以学到真正有用的技能。

3.5 优秀教师队伍缺乏

教师是教学质量的关键和第一保证，但是当前的机电一体化教学的教师队伍并不能达到教学的需要。一些老教师知识结构陈旧且更新缓慢，还有一些年轻教师也是刚从学校毕业，缺乏足够的实践经验，都不能很好的教授学生以适应社会工作需要的知识和实践技能