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1、对光机电一体化技术及其设备的了解学院：专业：年级:班级：姓名：学号：指导教师：日期：对光机电一体化技术及其设备的了解摘要：本文简单地论述了光机电一体化的有关技术相关基础知识，应用及其未来的发展状况以及相关设备的结构、工作原理的基础讲解。本文主要内容包括所学专业的基本情况、所学专业领域光机电一体化技术的应用情况、所介绍的的光机电一体化设备的结构及工作原理、对所学专业领域中光机电一体化技术应用的预测与展望、感想与体会等内容。前言：光机电一体化技术是一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，尤其是在这个新科技时代，随着光机电一体化技术的发展，它的应
2、用范围愈来愈广。由于它的各个的技术的功能越来越完善，在生产各种产品时恰当地引入光机电一体化技术，就可以使产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化，使产品更加有使用价值。就会使产品远销国外，增加经济收入，改善人民生活，使人民的生活更加美好，推动国民经济发展。由于光机电一体化技术在机械技术运用得更广，它使机械结构大大简化，甚至使有些机械结构脱胎换骨，产生了质的变化。使军用的各种器械变得更加精准，功能更加完善，从而增强军事实力，所以它对机械工程起了决定性的作用，是将来机械设计制造发展的前提。一 所学专业的基本情况机械设计制造及其自动化专业是属于工科类，是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步
3、，是决定机械性能的最主要的因素。我们的专业是：机械设计自造及其自动化（矿山机电方向），所以我们专业涉及到很多方面的的学科内容，如：机械工程学，工艺学、电子工程学、材料学等。到目前为止，我们本专业开了机械制图、机械工程概论以及采煤概论等课程，根据我们本专业的专业培养方案可以知道以后还要开关于电工学综合课程设计，机械制造工艺学课程设计和关于矿井方面的学科，如：矿井电气设备运行控制与维护管理、常用煤矿机电设备构造与维护管理、矿井提升机械设备课程设计、矿井运输机械设备课程设计等课程。正因为机械设计制造及其自动化专业本来就是一个优势专业，使它面向全球整个机械行业，服务于各个不同的专业，毕业后就业范围广，
4、渠道多，需求岗位多。在当今社会，因为任何现代生产和工程领域都需要应用机械，所以机械工程的服务领域广阔切多面，凡是使用机械、工具，甚至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务，是社会进步不可缺少的一部分。我们专业主要研究机械产品的性能、设计和制造的基础理论和技术，运用我们所学的基础书本知识和先进的加工方法，设计制造出功能更加全面，质量更加良好、使用时间更加长、价格更加合理的产品。二 所学专业领域光机电一体化技术的应用情况在当今社会，制造业竞争的焦点是技术创新及创新产品的上市速度，为了提高企业应对瞬息万变的市场，满足市场快速变化的市场，所以先进的加工技术至关重要。光机电一体化技术是由机械技术与
5、激光微电子等技术揉合融汇在一起的新兴技术，它不仅体现在一些机电一体化的单机产品之中，而且贯穿于工程系统设计之中，因此光机电一体化技术在机械加工中变得越来越重要了。正因为如此，机械工程里运用了很多光机电一体化技术的加工技术，如：激光加工技术，数控技术、传感技术、信号分析和处理等技术。械技术利用光机电一体化技术的高、新技术来实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。所以，在各个机械行业方面，特别是在航空航天工业、汽车工业
6、、仪器仪表等领域光机电一体化技术都得到广泛应用。从简单的单台光机电一体化产品，到现代工业中的柔性加工系统；从简单的单参数显示，到复杂的多参数、多级控制；从机械零部件连续自动热处理生产线，到各种现代高速重型机械自动化生产线等，光机电一体化技术都有不同层次、覆盖面很广的应用领域。三 所介绍的的光机电一体化设备的结构及工作原理数控机床1.概述数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。2
7、.结构数控机床由主机、数控装置、驱动装置、辅助装置和编程及其他附属设备组成。主机是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件，它是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置指数控机床的
8、一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 数控机床 数控机床3.原理数控机床的工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。数控机床的加工，是把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照工件程序的要求，
9、使坐标移动若干个最小位移量，从而来实现刀具与工件的相对运动，以完成工件的加工。三坐标测量仪1.概述三坐标测量仪：又称为三坐标测量机或三坐标量床，它是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，它是一种可在三个相互垂直的导轨上移动的，以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器。2.结构三坐标测量机的机械系统一般由三个正交的直线运动轴X向横梁、Y向导轨、Z向主轴构成。X轴向导轨系统安装在工作台上，移动桥架横梁或横臂是Y向导轨系统，Z向导轨则装在立柱或中央滑架内，可调节的气动
10、平衡装置，可在垂直方向移动，这样提高了Z轴的定位精度。三个轴向均装有光栅尺用以度量位移值，人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电动机一般都在各轴附近。用来触测被测零件表面的侧头都装在Z轴端部。三坐标测量机的电子系统一般由光栅技术系统、测头系统、测头信号接口（数据采集与处理器）和计算机等组成，用于获得被测工件测量点的坐标数据，并对数据进行处理。三坐标测量机的工作台一般采用花岗岩制造，因为花岗岩变形小、稳定性好、耐磨损、不会生锈，易于加工。三坐标测量机的导轨是导向装置，要求其具有较高的直线性精度。目前，多采用空气静压导轨（气垫导轨），它具有摩擦阻力小、精度高和工作平稳的特点。三坐标测量机3.原理三坐标
11、测量仪的基本原理就是通过探测传感器（探头）与测量空间轴线运动的配合，对被测几何元素进行离散的空间点位置的获取，然后通过一定的数学计算，完成对所测得点（点群）的分析拟合，最终还原出被测的几何元素，并在此基础上计算其与理论值（名义值）之间的偏差，从而完成对被测零件的检验工作。四 对所学专业领域中光机电一体化技术应用的预测与展望近年来，由于光机电一体化技术在迅猛发展，它已经渗透到各个学科，领域，成为一种新兴的学科。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：激光技术、传感检测技术、激光快速成型技术、光能驱动技术。因为机械技术是机电一体化的基础，所以在机电一体化系统制造过程中
12、，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术，这种技术形成以后，对开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度，能让以后开个发出来的产品更好，更完美。随着科学技术的发展，在未来的日子里，对于光机电一体化单机产品(设备)，应采用简繁并举、高低级并存的多层次发展途径；可发展功能附加型的低级产品；也可发展功能替代型的中级产品；还可发展机电融合型的高级产品，成为前所未有的新一代产品。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大
13、的社会经济效益，从而造福于人民，有利于国家。 五 感想与体会记得刚选课的时候，为了修满自己的学分，看见有光机电一体化技术导论这门课，不管他是否好学就选了。由于学校里是先选课，再确定人数的多少再来买书，两个星期后人数确定下来了，但当老师问同学们是否要书时，百分之九十的同学都不要书，所以我们这门课就没有书了，但是老师还是精心准备了关于光机电一体化技术导论的PPT来给我们讲解，让我们能多学到一些知识。记得刚上第一节课时老师就说过，不管我们对这门课感不感兴趣，听一下还是能学到点有用的东西。因为这门课是有关技术方面的讲解和设备的运用，我们专业又是机械设计制造及其自动化，它与我们专业有挂钩，对于我们专业来
14、说，这种课程是有重要意义的，况且这门课对其他与此有关的学科也有铺助的作用，所以，这让我对这门课还是很感兴趣的。在上课期间，老师不仅慢慢地讲解了光机电一体化技术和其它技术的联系，还精心地在网上下载了很多有关光机电一体化技术的演示和有关它的设备运作的视频让我们看，让我们对光机电一体化技术和有关它的设备的运作方式更加了解。通过这一门课程的学习，使我了解到光机电一体化技术在整个国家和社会上的重要地位，无论在经济、政治、军事方面光机电一体化技术都有很大的贡献，是整个国家和社会不可缺少的一项技术。在上课之余，老师还交给我们很多有用、使我们在书本上无法学到的东西。例如：老师给我们讲了他的大学生活，他教我们在大学期间应该学会什么，应该做到什么，大学毕业之后能做什么，怎样有意义地过完我们的大学生活。然而我个人认为，要是学校里能提供一个机会，让同学们都能够真正地看一看工人们操作这些设备，那同学们对光机电一体化技术的这些设备和有关它的技术更加了解，更能对此门课程更加感兴趣，让这门课程更加有发展前途。尤其这门课程是有关一些精密的技术和很多设备的应用，对很多专业都有帮助，因此我真期待学校里能重视这门课程的开展，让与此课程有关的同学都学修这门课，让他们了解更多，学到更多的知识。
