第一篇：機電一體化簡答分析

1-5.機電一體化系統由哪些基本要素組成？分別實現哪些功能？

機械系統：構造功能；信息處理系統：控制功能；動力系統：動力功能； 傳感檢測系統：計測功能；執行元件系統：操作功能。1-7.根據不同的接口功能說明接口的種類。

1.根據接口的變換，調整功能：零接口、無源接口、有源接口、智能接口2.根據輸入/輸出功能：機械接口、物理接口、信息接口、環境接口 1-11.說明機電一體化系統的主要評價內容

高性能化、低價格化、高可靠性比、智能化、省能化、輕薄短小化、高附加價值化。

2.機械傳動部件通常有螺旋傳動、齒輪傳動、同步帶傳動、高速帶傳動、各種非線性傳動部件等，其主要功能是傳遞轉矩和轉速。

2-5.絲桿螺母機構的傳動形式及選擇方法有哪些？

(1)螺母固定、絲桿轉動并移動

該傳動形式因螺母本身起著支承作用，消除了絲桿軸承可能產生的附加軸向竄動，結構較簡單，可獲得較高的傳動精度。但其軸向尺寸不易太長，剛性較差。因此只適用于行程較小的場合。(2)絲桿轉動，螺母移動

該傳動形式需要限制螺母的轉動，故需導向裝置。其特點是結構緊湊、絲桿剛性較好。適用于工作行程較大的場合。(3)螺母轉動，絲桿移動

該傳動形式需要限制螺母移動和絲桿的轉動，由于結構較復雜且占用軸向空間較大，故應用較少。(4)絲桿固定，螺母轉動并移動

該傳動方式結構簡單、緊湊，但在多數情況下，使用極不方便．故很少應用。（5）差動傳動方式

多用于各

n種微動機構中

??max?(??k/ikn)2-16.各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉角誤差最小原則是什么？ k?1（1）重量最輕原則? 小功率傳動裝置各級傳動比（等傳動比分配，等模數原則）? 大功率傳動裝置 各級傳動比確定，應遵循“先大后小”原則，再由經驗、類比方法和結構設計緊湊等方法確定。（不等傳動比分配，不等模數原則）（2）輸出轉角誤差最小原則

為了提高機電一體化系統中齒輪傳動系統傳遞運動的精度，各級傳動比應按“先小后大”原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉誤差對輸出轉角精度的影響。設齒輪傳動系統中各級齒輪的轉角誤差換算到末級輸出軸上的總轉角誤為，則：

3）等效轉動慣量最小原則 各傳動軸轉動慣量等效到電

機軸上的等效轉動慣量最小。(機械傳動部分響應特性最佳原則)。2-18.諧波齒輪傳動有何特點？傳動比的計算方法是什么？

答：（1）諧波齒輪傳動特點有：結構簡單、傳動比大、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩、承載能力強、效率高等特點。諧波齒輪傳動的波發生器相當于行星輪系的轉臂，柔輪相當于行星輪，剛輪則相當于中心輪。故諧波齒輪傳動裝置的傳動比可以應用行星輪系求傳動比的方式來計算。設Wg、Wr、WH分別為剛輪、柔輪和波形發生器的角速度，則

?

2-20.齒輪傳動的齒側間隙的調整方法有哪些？ 圓柱齒輪傳動、斜齒輪傳動、錐齒輪傳動、彈簧 2-25.軸系部件的基本要求

旋轉精度、剛度、抗振性、熱變形、軸上零件的布置 3.執行元件的種類？對執行元件的基本要求？

1）電動勢執行元件、液動式~、氣動式~

2）慣性小，動力大、體積小，重量輕、便于維修安裝、宜于微機控制

3-5.直流伺服電機控制方式的基本形式是什么？

1）晶閘管直流調速驅動：主要通過調節觸發裝置控制晶閘管的觸發延遲角（控制電壓的大小）來移動觸發脈沖的相位，從而改變整流電壓的大小，使直流電動機電樞電壓的變化易于平滑調速。2）晶體管脈寬調理驅動：當輸入一個直流電壓U時，就可得到一定寬度與U成比例的脈沖方波來給伺服電動機電樞回路供電，通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電壓，從而得到不同大小的電壓值Ua，使直流電動機平滑調速。3-6.簡述PWM直流驅動調速、換向的工作原理。

如果改變加到VT1和VT3、VT2和VT4這兩組管子基極上控制脈沖的正負和導通率μ，就可以改變電動機的轉向和轉速。

3-10.簡述步進電機的工作原理。

通常電機的轉子為永磁體，當電流流過定子繞組時，定子繞組產生一矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

3-11.簡述步進電機步距角大小的計算方法。

步進電動機走一步所轉過的角度稱為步距角，可按下面公式計算

3600式中Z 為轉子上的齒數；m為步進電動機運行的拍數。通常等于相 ??Zm數或相數整數倍，m=KN（N為電動機的相數，單拍時K=1，雙拍時K=2）3-12.簡述步進電機的環形分配方式。

① 采用計算機軟件，利用查表或計算方法來進行脈沖的環形分配，簡稱軟環分。② 采用小規模集成電路搭建而成環形脈沖分配器。③ 采用專用環形脈沖分配器件。3-13.簡述步進電機的運行特性。

分辨力、靜態特性（靜轉矩、矩-角轉矩、靜態穩定區）、動態特性（動態穩定區、啟動轉矩Tq、最高連續運行頻率及矩-頻特性、空載啟動頻率與慣-頻特性）4-2.試說明微型計算機的基本特點及選用要點。

較完善的中斷系統，足夠的儲存容量，完備的輸入/輸出通道和實時時鐘；字長，速度，指令。

4-17.試說明光電耦合器的光電隔離原理。作用？

1）光電隔離電路主要由光電耦合器的光電轉換元件組成，如下圖所示.控制輸出時，從上圖a可知，微機輸出的控制信號經74LS04非門反相后，加到光電耦合器G的發光二極管正端。當控制信號為高電平時，經反相后，加到發光二極管正端的電平為低電平，因此，發光二極管不導通，沒有光發出。這時光敏晶體管截止，輸出信號幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓。當控制信號為低電平時，發光二極管導通并發光，光敏晶體管接收發光二極管發出的光而導通，于是輸出端的電平幾乎等于零。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸入，如上圖b所示。2）可將輸入與輸出端兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電、可以進行電平轉換、提高驅動能力 4-16.微機應用系統I/O控制的可靠性設計分析方法是什么？ 光電隔離電路設計、信息轉換電路設計

4-19.試說明檢測傳感器的選用原則及注意事項。

1、傳感器的選用原則：主要是依據傳感器的使用要求和被控制對象的控制精度要求選擇適用的傳感器。

2、傳感器選用的注意事項：在確保主要性能參數和指標的條件下，適當可放寬次要的性能指標和指標要求，以便獲得較高的性能價格比。注意：不能盲目的追求傳感器各種性能指標均高的傳感器選擇方法或原則。6-1.穩態設計和動態設計包含哪些內容？

A)穩態設計包括使系統的輸出運動參數達到技術要求、執行元件（如電動機）的參數選擇、功率（或轉矩）的匹配及過載能力的驗算、各主要元部件的選 擇與控制電路設計、信號的有效傳遞、各級增益的分配、各級之間阻抗的匹 配和抗干擾措施等，并為后面動態設計中的校正補償裝置的引入留有余地。B)動態設計主要是設計校正補償裝置，是系統滿足動態技術指標要求，通常 要進行計算機仿真，或借助計算機進行進行輔助設計。6-8.何謂機電一體化系統的可靠性？

機電一體化可靠性是指，系統（產品）在規定條件下和規定時間內完成規定功能的能力。6-9.機電一體化系統的失效與故障有何異同？

同：是一種破壞系統（產品）工作能力的事件，它們越頻繁可靠性就越低。異： 產品不能完成規定功能稱為失效； 對于可修復的系統（產品）稱為故障。6-10.保證機電一體化系統（產品）可靠性的方法有哪些？

提高系統（產品）的設計和制造質量；冗余技術；診斷技術。7-7.直線插補與圓弧插補有何區別？

直線：給出兩端點間的插補數字信息，借此信息控制刀具的運動，加工出預期的直線。圓弧：給出兩端點間的插補數字信息，借此信息控制刀具的運動，加工出預期的圓弧。

4、光電隔離電路的主要作用有哪些方面？

1、可將輸入與輸出兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電

2、可 以進行電平轉換

3、提高驅動能力

6-3機電一體化系統中的典型負載有哪些？說明以下公式的含義：

答：典型負載是指慣性負載、外力負載、彈性負載、摩擦負載（滑動摩擦負載、粘性摩擦 負載、滾動摩擦負載等）。對具體系統而言，其負載可能是以上幾種典型負載的組合，不一 定均包含上述所有負載項目。

1、選擇滾珠絲杠副支承方式

A)、單推-單推式支承，特點：兩端止推軸承可使滾珠絲桿產生預拉伸力，提高了絲桿安裝剛度，預拉力越大，軸承壽命降低，低于雙推-雙推式支承。B）、雙推-筒支式支承，特點：滾珠絲桿一端固定并產生一定預拉伸力，另一端筒支可適當的提高絲桿安裝剛度，絲桿無熱變形應力，適用于中速，傳動精度較高的長絲桿傳動系統。C)、雙推-雙推式支承，特點：兩端止推軸承可使滾珠絲桿產生較大的預拉伸力，絲桿安裝剛度最高，預拉力隨溫度變化而變化，兩端軸承預緊力不均。適用于高剛度，高轉速，高精度的精密絲桿傳動系統。D)、雙推-自由式支承，特點：一端固定，另一端自由，絲桿剛度較差，承載能力低，常用于輕載，低速，垂直安裝的絲桿傳動。

2、直流（DC)伺服電動機的驅動

要實現對直流電動機的速度和方向進行調節控制，通常可用兩種驅動控制方式：晶體管直流脈寬調制驅動，晶閘管直流脈寬調速驅動。

A)、脈寬調速驅動(PWM)工作原理：當輸入一個直流控制電壓U時就可得到一定寬度與U成比例的脈沖方波給伺服電機電樞回路供電，通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電壓，從而得到不同大小的電壓值Ua，使直流電動機平滑調速。設開關S周期性地閉合、斷開，閉和開的周期是T。在一個周期T內，閉合的時間是τ，開斷的時間是T—τ，若外加電源電壓U為常數，則電源加在電動機電樞上的電壓波形將是一個方波列，其高度為U，寬度為τ，則一個周期內電壓的平均值為Ua=1/T?oτUdt=τ/TU=μU,式中μ--導通率。又稱占空系數，μ=τ/T。

B)、直流電動機的方向控制

為使電動機實現雙向調速，多采用橋式電路，其工作原理與線性放大橋式電路相似。電橋由四個大功率晶體管VT1—VT4組成。如果在VT1和VT3的基極上加以正脈沖的同時，在VT2和VT4的基極上加負脈沖，這時VT1和VT3導通，VT2和VT4截止，電流沿+90V→c→VT1→d→M→b→VT3→a→0V的路徑流通，設此時電動機的轉向為正向。反之，如果在晶體管VT1和VT3的基極上加負脈沖，在VT2和VT4的基極上加正脈沖，則VT2和VT4導通，VT1和VT3截止，電流沿+90V→c→VT2→b→M→d→VT4→a→0V的路徑流通，電流的方向與前一情況相反，電動機反向旋轉，顯然，如果改變加在VT1和VT3、VT2和VT4這兩組管子基極上控制脈沖的正負和導通率μ，就可以改變電動機的轉向和轉速。

3、交流（AC）伺服電動機及其驅動

矢量控制原理：交流電動機的等效電路如圖3.7a所示，圖中r1、X1 為定子繞組的電阻和漏抗；r2、X2為歸算過的轉子繞組的電阻和漏抗；rm代表與定子鐵心相對應的等效電阻；Xm為主磁通相對應的鐵心電路的電抗；s為轉差率，其電流矢量圖如圖，為了簡化控制電路，在忽略r1、X1、r2、rm時，上述等效電路圖可簡化成圖，電流矢量如圖。從電流矢量可知：I1=（I2m+I22）1/2，而Im（勵磁電流）可以認為在整個負載范圍內保持不變，而電磁轉矩正比于I2。當要求轉矩加大為原來的兩倍時，則要求I2也為原來的兩倍。為此，只需將輸入電流從I1變成I1ˊ即可。由此可知，矢量控制就是要同時控制電動機輸入電流I1的幅值和相位ψ，以得到交流電動機的最佳控制。

4、步進電動機與驅動工作原理：

步進電機又稱脈沖電動機。它是將電脈沖信號轉換成機械角位移的執行元件。其軸收入一個電脈沖就轉動一步，即每當電動機繞組接受一個電脈沖，轉子就轉過一個相應的步距角。轉子角位移的大小及轉速分別與輸入的電脈沖數及其頻率成正比，并在時間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數量、頻率以及電動機繞組通電相序即可獲得所需的轉角，轉速和轉向，很容易用微機實現數字控制。5.步進電機的運行特性與性能指標

1.分辨力

在一個點脈沖作用下（即一拍），電動機轉子轉過的角位移，即步距角α越小，分辨力越高，最常用的步距角有0.6o/1.2o,0.75o/1.5o,0.9o/1.8o,1o/2o1.5o/3o等。

2.靜態特性

步進電機的靜態特性是指它在穩定狀態時的特性，包括靜轉矩，矩-角特性及靜態穩定區。

矩-角特性：在空載狀態下，給步進電機某相通以直流電流時，轉子齒的中心線與定子齒的中心線相重合，轉子上沒有轉矩輸出，此時不斷位置為轉子初始穩定平衡位置。如果在電動機轉子軸上加一負載轉矩，則轉子齒的中心線與定子齒的中心線將錯過宇哥電角度

θc使能重新穩定下來。此時轉子上的電磁轉矩Tj與負載轉矩TL相等；該Tj為靜態轉矩，為失調角。當θc=±90o時，其靜態轉矩為最大靜轉矩Tjmax。Tj與θc之間的關系大致為一條正弦曲線，該曲線稱矩-角特性曲線。靜態轉矩越大，自鎖力矩越大，靜態誤差就越小。一般用品說明書中標示的最大靜轉矩就是指在額定電流和通電方式下的Tjmax。

當失調角在-π到π的范圍內時，若去掉負載轉矩TL，轉子仍能回到初始穩定平衡位置，因此-π<θc<π的區域稱為步進電機的穩態穩定區。

6、步進電機的驅動與控制

步進電機的運行特性與配套使用的驅動電源（驅動器）有密切關系。驅動電源由脈沖分配器，功率放大器等組成。驅動電源是將變頻信號源（微機或數控裝置）送來的脈沖信號及方向信號按要求的配電方式自動地循環供給給電動機各相繞組，以驅動電動機轉子正反轉旋轉。變頻信號源是可提供從幾赫茲到幾萬赫茲的頻率信號連續可調的脈沖信號發生器，因此，只要控制輸入電脈沖的數量及頻率就可精確控制步進電機的轉角及轉速。

7、步進電機的微機控制

主要分為：串行控制和并行控制

步進電機的加減速控制原則：步進電機的加減速控制：對于點-位控制系統，從起點至終點的運行速度都有一定要求。如果要求運行頻率（速度）小于系統的極限起動頻率，則系統可以按要求的頻率（速度）直接起動，運行至終點后可立即停發脈沖串而令其停止。系統在這樣的運行方式下其速度可認為是恒定的，但在一般情況下，系統的極限起動頻率是比較低的，而要求的的運行速度往往較高。如果系統以要求的速度直接起動，因為該頻率已超過極限起動頻率而不能正常起動，可能發生丟步或根本不能起動的狀況。系統運行起來后，如果到達終點時突然停發脈沖串，令其立即停止，則因為系統的慣性作用，會發生沖過終點的現象，使點-位控制精度發生偏差。因此在點-位控制過程中，運行速度都需要有一個加速-恒速-減速-（低恒速）-停止的過程，如圖，系統在工作過程中要求加減速過程時間盡量短，而恒速時間盡量長。特別是在要求快速響應的工作中，從起點至終點運行的時間要求最短，這就必須要求升速、減速的過程最短，而恒速時的速度最高。

8、步進電機閉環制原理

步進電機的閉環控制也有不同的方案，主要有核步法，延遲時間法，用位置傳感器的閉環控制系統等。采用電脈沖編碼器作為位置檢測元件的閉環控制原理框圖如圖3.35.其中編碼器的分數力必須與步進電機的不距角相匹配。該系統不同于通常控制技術中的閉環控制，步進電機由微機發出的一個初始脈沖起動，后續控制脈沖由編碼器產生。編碼器直接反應切換角這一條數。然而編碼器相當于電動機的位移式固定的，因此發出相切換的信號也是一定的，只能是一種固定的切換角數值。采用時間延遲的方法可獲得不同的切換角，從而可使電動機產生不同的平均轉矩，得到不同的轉速。在閉環控制系統中，為了擴大切換角的范圍，有時還要插入或消去切換角。通常在加速時要插入脈沖，而在減速時要刪除脈沖，從而實現電動機的加減速控制。

在固定切換角的情況下，如負載增加，則電動機轉速將下降，要實現勻速控制可利用編碼測出電動機的實際轉速（編碼器兩次發出脈沖信號的時間間隔），從而作為反饋信號不斷地調切換角，從而補償由負載所引起的轉速變化。

9、專用、通用微型計算機的選擇

1）專用控制系統的構成與特點

用于大批量生產的機電一體化產品。具有機械電子有機結合緊湊，由于專用IC芯片，接口電路，執行元件，傳感器等相互合理匹配成專用控制器，軟件采用專用機器代碼或語言，可靠性強，成本低，但適應能力較差。

2）通用控制系統的構成與特點

構成：控制系統以通用微型計算機為核心，設計專用或選用通用的集成IC芯片，接口電路，執行元件，傳感器，以及相互合理匹配元件，組成具有較好通用能力的控制器。軟件采用通用平臺軟件系統

特點;具有可靠性高，適應能力強，但成本高，應采取一定的抗干擾措施等特點。應用；適用于多品種，中小批量生產的幾點一體化產品。

10、硬件與軟件的權衡，匹配

任何微型控制系統功能，既可以由硬件實現，也可以由軟件實現，兩者的合理匹配是確定或選用微機控制系統研究內容之一。

主要依據經濟性。可靠性，適用性等要求來決定。

主要用通用分離原件組成的控制系統—最好采用軟件來實現對機電一體化產品的主要控制功能，借口少，易于調整，適應能力強，但成本高。

主要用集成原件組成的控制系統—最好選用硬件實現對機電一體化產品的主要控制功能，具有廉價，可靠，處理速度快等特點。

11、微型控制系統輸入、輸出的可靠性設計 1）能可靠地傳遞各類控制信息

有效保證輸入，輸出控制信號轉換的運動狀態。2）能夠進行有效的信息轉換

滿足微機對輸入，輸出信息類型的轉換要求。如；A/D,D/A轉換：平行數字信號與串行數字信號的轉換；電平信號的轉換與匹配；點亮與非電量的轉換；強電與弱點轉換。

3）具有阻斷干擾信號進入微型控制系統的能力 主要采用濾波技術，觀點隔離技術，疲敝技術等。

第二篇：機電一體化就業分析

機電一體化就業分析 機電一體化就業從事各設備制造,發電設備,運輸機械,工業產品加工,各行各業的自動生產線等的設計與維護,尤其是機電系統的設計與維護。

主要課程有:機械原理,機械設計,機械制圖,液壓傳動,機電傳動,測試技術,數控技術與編程,電工,電子,微機原理,機床電器控制.等。

該專業是目前就業最好的專業之一,當然工作環境苦一些。

機械類：就業率100％一起去留學http:///

【發布】機械及自動化專業屬于人才缺口比較大的專業之一，揚州畢業的該專業學生就業率達100％。

【分析】機械行業的人才強調技術性。企業希望招聘到既有專業知識，又有理論知識，懂得思考的復合型人才。所以，希望到外企工作的學生，除了專業知識要掌握好外，管理、銷售等方面的能力也不可忽視。

就業問題:機電一體化專業

培養目標：本專業培養從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。

主要課程：機械工程制圖、計算機繪圖、機械設計基礎、設備故障診斷與排除、液體灌裝生產線安裝與調試、專業英語、生產線運行管理、營銷與企業管理等。還參與高速液體灌裝生產線（20000瓶/小時以上）及有關商品包裝自動化機械的制造、安裝、調試及運行、維護、管理等專門化實習。

就業方向：畢業生可以在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作，也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、營銷單位從事技術工作。

機電一體化專業（計算機輔助設計與制造方向）

培養目標：本專業培養從事機電產品的計算機輔助設計（cad）與計算機輔助制造（cam），并熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才。

主要課程：機械工程制圖、計算機繪圖、機械設計基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、可編程控制器、計算機原理、計算機輔助設計與制造（cad/cam）、數控原理及系統、數控機床、數控機床編程、模具cad/cam、專業英語、營銷與企業管理等，還要接受較長時間的數控編程和數控加工實際訓練。

就業方向：畢業生可在模具設計也制造、機械加工、塑料、五金、電子產品、計算機生產等企業從事數控機床的加工工藝設計編程，數控機床的調試、維護及加工操作，從事生產和技術管理工作，也可以從事國內外數控設備的營銷工作。

機電一體化專業(模具cad/cam方向）

培養目標：本專業培養從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。

主要課程：計算機原理、計算機繪圖、機械工程制圖、機械制造基礎、冷沖模具、塑料模具設計、模具計算機輔助設計與制造（模具cad/cam）、數控原理及系統、數控編程、模具制造工藝、營銷與企業管理等，還要接受長時間模具計算機輔助設計與制造的實際訓練。就業方向：畢業生可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產企業從事模具計算機輔助設計與制造等方面的技術工作，也可在企事業單位從事與本專業有關的經營、管理工作。機電一體化專業（機電cad技術方向）

培養目標：本專業培養在機電一體化產品、設備的設計、制造、維修、管理、技術改造

與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術應用性專門人才。

主要課程：機械制圖、機械設計基礎、計算機應用基礎、數據庫技術及應用、網絡技術、電工電子技術、機械制造基礎、自動機與生產線、自動檢測與控制、計算機輔助設計繪圖、計算機幾何圖形學、計算機輔助電路設計、機械設計cad、機械cad/cam技術、專業英語、企業管理等。

就業方向：畢業生可在機械設計、制造與裝備行業、模具制造業，輕工、家用電器、電子制造業從事設計、制造、技術改造、產品營銷、設備管理與維護等工作。

從機電一體化專業所涵蓋的行業就可知道其就業前景如何了。

機電一體化專業就業前景。有關研究報告顯示機電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀80年代初，日本名古屋大學最早設置了機電一體化 專業。如今在本科，已改稱為“機械電子工程”專業；在高職高專則仍延用機電一體化專業名稱。機電一體化專業是精密機械——電子技術(含電力電子)——計算機技術等多門學科交叉融合的產物，屬高新技術，也是當前發展最快的技術之一，它是先進制造技術的主要組成部分。它的發展推動了當前制造技術的迅速更新換代，是產品向高、精、快迅速邁進，使勞動生產率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業基地加上傳統企業面臨大規模的技術改造與設備更新，國內急需大量先進制造技術專業人才。因此該專業畢業生就業前景很好，而且待遇也高。畢業生主要在各行政、企業、事業單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。機電一體化專業就業前景.市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業，適應范圍很廣，學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試，充分體現重視技能培養的特點。學生畢業后主要面向珠江三角洲各企業、公司，從事加工制造業，家電生產和售后服務，數控加工機床設備使用維護，物業自動化管理系統，機電產品設計、生產、改造、技術支持，以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。

1、機電一體化專業就業前景主要就業崗位：機電一體化設備的安裝、調試、維修、銷售及管理；普通機床的數控化改裝等。

2、機電一體化專業就業前景次要就業崗位：機電一體化產品的設計、生產、改造、技術服務等

以上就是有關機電一體化專業就業前景及就業方向分析，希望可以幫助對大家了解機電一體化專業就業的認識。

第三篇：機電一體化

只要你學會了機電一體化的所有課程已經很不錯了，機電一體化課程畫法幾何與機械制圖、工程力學、電工電子技術、機械設計基礎、液壓傳動、金屬材料與金屬工藝學、微機原理與接口技術、C語言程序設計、自動控制原理、機床電氣控制、機電一體化系統設計、數控系統及應用、可編程器原理及應用、計算機輔助設計與制造等，你是學習上面這些內容嗎？如果是的話，就可以找機電廠，電廠，電氣控制設備廠，或普通工廠的機電維修等工作，在工作中，就學點電氣自動化的知識，這樣深化你的機電一體化的知識。只要你認真領會了機電一體化化的實踐知識，去到那里都會很容易找到工作的。因為現在的社會都是機電自動化的社會了。現在中型的小工廠都會用得上 機電一體化，只要有控制機械的工廠都可以去實踐學習。剛開始就是不求工資的高低，只要在實踐中深化自己，有了第一次的就業經驗，第二次就也就會很容易了，因為招聘的人一般都會問你第一次在那里工作。工作的情況，經驗的，你就要好好展示你的才華了。

管理員也可以呀，專門搞畫法幾何與機械制圖、工程力學，C語言程序設計等工作，專門專業是很不錯的，將來社會所有工廠都會陸續進行改造為機電一體化控制。前景無限呀。

至今機電一體化發展已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發展,還將被賦予新的內容。對機電一體化技術的基本與成長進行了簡要介紹,并闡述了機電一體化的發展進程及未來的發展趨勢。機電一體化是現代技術的必然結果,機電一體化技術是現代科技發展的核心技術,機電一體化專業人才也是現代社會不可或缺的核心人才。現從機電一體化技術的發展、現狀、前景等方面談機電一體化技術以及培養適應現代社會工業發展需要機電一體化專業高職人才的必要性。機電一體化是我國制造業發展的重要基礎專業之一.但我國目前這個專業高層次人才奇缺,高精尖方向大部分都被國外控制.因此,如果想在這個方面發展,如果有碩士研究生學歷,并有實踐經驗,甚至是博士研究生,那么前途無量的.機電一體化的未來發展趨勢探析

【論文關鍵詞】：光機電一體化；技術特征；發展

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1 體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。

1.4 產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5 融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6 產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2 發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單

一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

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宋云奪編譯.光機電一體化業的未來.光機電信息，2003（12）

左鐵釧、施定源、陳鎧.激光加工技術的優勢及在工業生產中的應用.激光雜志，1999（4）

王家淳.激光焊接技術的發展與展望.激光技術，2001（2）

第四篇：機電一體化

第四章機電系統教學試驗臺

1、機電系統教學實驗臺的用途（教學實驗設備）。

2、機電系統教學實驗臺的特點（模擬的自動化生產線，集機械、氣動、PLC控制、交流調速和傳感器等技術為一體）。

3、機電系統教學實驗臺的轉臺上設四個工位（第一工位:機械手上下料）；（工位二至四工位:加工工位）。

4、機電系統教學實驗臺的自動循環過程:

阻擋塊升起→機械手卸料 →阻擋塊下降→機械手取料 →機械手上料→ 刀具旋轉、快進→ 刀具工進 →延時停留→ 刀具快退、停轉 →工作臺定位銷松開→ 工作臺旋轉90°→工作臺定位銷定位鎖緊→推料缸出料。

1）卸料阻擋定位塊升起。2）機械手爪抓取已加工工件、提升、旋轉至卸料位，松開工件，工件由坡形滑道滑入工件箱內。3）卸料阻擋定位塊下降。4）機械手爪轉至取料位、下降、抓取工件、上升并旋轉至工作臺的上料位、下降、放入待加工工件。5）刀具旋轉、快進。6）刀具工進。7）刀具延時停留。8）刀具快退、停止。9）旋轉工作臺定位銷松開。10）工作臺旋轉90°11）工作臺定位銷定位鎖緊。12）推料缸送出一個工件至取料位。

5、機電系統教學實驗臺由主要的（加工單元）、（旋轉工作臺）、（搬運機械手）和（料庫部分）部件組成。

6、刀具旋轉由一臺（220V、6W的交流電動機）驅動。

7、氣缸的類型有（導桿氣缸）、（普通氣缸）、（旋轉氣缸）、（薄形氣缸）和（手指缸）五種類型。

8、電磁換向閥使用（匯流板）安裝，選用了（兩位五通電磁閥）、（三位五通電磁閥）和（兩位三通電磁閥）。

9、采用的普通的（空氣壓縮機），經三聯件向系統供給壓力空氣。

10、常用的空氣過濾器有（一次過濾器）和（二次過濾器）兩種類型。

11、一次空氣過濾器也稱（簡易濾器）作用：多接于干燥器之后，由（濾網）、（毛氈）、（硅膠）、（焦炭）等材料起吸附過濾作用。

12、二次空氣過濾器作用：（各種分水濾氣器）附過濾作用。

13、（分水濾氣器）與（減壓閥）、（油霧器）一起稱為氣動三大件。

14、油霧器的選用主要根據氣動系統所需氣體流量（選定通徑）及油霧粒徑大小來確定。

15、一次油霧器的油霧粒徑約辦（25~35μm）。

16、二次油霧器的油霧粒徑可達（5μm）。

第五篇：機電一體化

1, 國內外數控技術發展狀況

世界制造業在20世紀末的十幾年中經歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業，所以美國人首先提出了要振興現代制造業。90年代的全世界數控機床制造業都經過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經過較大變動，從90年代初開始已出現明顯的回升，在全世界制造業形成新的技術更新浪潮。如德國機床行業從2000年至今已接受3個月以后的訂貨合同，生產任務飽滿。

20世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內制造業發展的最重大的技術進步。自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已經歷了50個年頭。數控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機，形成龐大的數控制造設備家族，每年全世界的產量有10～20萬臺，產值上百億美元。

世界制造業在20世紀末的十幾年中經歷了幾次反復，曾一度幾乎快成為夕陽工業，所以美國人首先提出了要振興現代制造業。90年代的全世界數控機床制造業都經過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經過較大變動，從90年代初開始已出現明顯的回升，在全世界制造業形成新的技術更新浪潮。如德國機床行業從2000年至今已接受3個月以后的訂貨合同，生產任務飽滿。

我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在90年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產能力降到50％，庫存超過4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。從2000年8月份的上海數控機床展覽會和2001年4月北京國際機床展覽會上，也可以看到多品種產品的繁榮景象。但也反映了下列問題：

（1）低技術水平的產品競爭激烈，互相靠壓價促銷；

（2）高技術水平、全功能產品主要靠進口；

（3）配套的高質量功能部件、數控系統附件主要靠進口；

（4）應用技術水平較低，聯網技術沒有完全推廣使用；

（5）自行開發能力較差，相對有較高技術水平的產品主要靠引進圖紙、合資生產或進口件組裝。

當今世界工業國家數控機床的擁有量反映了這個國家的經濟能力和國防實力。目前我國是全世界機床擁有量最多的國家（近300萬臺），但我們的機床數控化率僅達到1．9％左右，這與西方工業國家一般能達到20％的差距太大。日本不到80萬臺的機床卻有近10倍于我國的制造能力。數控化率低，已有數控機床利用率、開動率低，這是發展我國21世紀制造業必須首先解決的最主要問題。每年我們國產全功能數控機床3000～4000臺，日本1年產5萬多臺數控機床，每年我們花十幾億美元進口7000～9000臺數控機床，即使這樣我國制造業也很難把行業中數控化率大幅度提上去。因此，國家計委、經貿委從“八五”、“九五”就提出數控化改造的方針，在“九五”期間，我協會也曾做過調研。當時提出數控化改造的設備可達8～10萬臺，需投入80～100億資金，但得到的經濟效益將是投入的5～10倍以上。因此，這兩年來承擔數控化改造的企業公司大量涌現，甚至還有美國公司加入。“十五”剛剛開始，國防科工委就明確提出了在軍工企業中投入6．8億元，用于對1．2～1．8萬臺機床的數控化改造。

數控技術經過50年的2個階段和6代的發展：

第1階段：硬件數控（NC）

第1代：1952年的電子管

第2代：1959年晶體管分離元件