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Ⅲ 求機電一體化畢業論文
機電一體化畢業論文
作者：佚名 論文來源：本站原創 點擊數：1647 更新時間：2008-2-23
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以後,"機電一體化"技術之後有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新台階.
(二)機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由感測系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的感測系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的「冗餘度」，有較強的「柔性」，能較好地應付突發事件，被設計成「自律分配系統」。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的「自律性」，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息並附加所給信息，在總的前提下，具體「行動」是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今後的機電一體化產品「全息」特徵越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益於模糊技術、信息技術(尤其是軟體及晶元技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的「從上到下」的形勢而為復雜的、有較多冗餘度的雙向聯系。
4.「生物一軟體」化—仿生物系統化。今後的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，並且往往在結構上是處於「靜態」時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似於活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便「死亡」，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的「生命」還有待於深入研究。這一研究領域稱為「生物——軟體」或「生物——系統」，而生物的特點是硬體(肌體)——軟體(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件製造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已製造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用於實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以「融合」，機體、執行機構、感測器、CPU等可集成在一起，體積很小，並組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
二、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、感測器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
三、我國發展「機電一體化」面臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
(一)我國「機電一體化」工作面臨的形勢
1. 我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
2. 我國用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場佔有率的呼聲高，有壓力。
Ⅳ 求一篇機電一體化專業的畢業論文
摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。文章概述機電一體化的核心技術，分析機電一體化發展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。
關鍵詞：機電一體化；核心技術；發展進程；發展趨勢
機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。
一、機電一體化的核心技術
1.機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在於如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智慧技術、專家系統技術、神經網路技術均屬於計算機信息處理技術。
3.系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，介面技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。
4.自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計後的系統模擬，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
5.感測檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發展進程
1.數控機床問世：自從1952年美國第1台數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床製造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年後，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備製造市場一派繁榮。
2.微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步於1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、製造、包裝業共同發展的產業結構。
3.可編程序控制器（PLC）的應用於工業：上世紀60年代後期，美國汽車製造業開發一種Molar DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業生產的PLC.70年代是PLC崛起，並首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面採用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。90年代後期進入了第四階段。其特徵是：在保留PLC功能的前提下，採用面向現場匯流排網路的體系結構，採用開放的通信介面，如乙太網、高速串口；採用各種相關的國際工業標准和一系列的事實上的標准；從而使PLC和DCS這些原來處於不同硬體平台的系統，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向於建立同一硬體平台，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對於國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。
三、機電一體化向智能化邁進
20世紀90年代後期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：
1.智能化：是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智慧、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。
2.網路化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網路技術。機電一體化新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網路化方向發展。
3.微型化：興起於20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械繫統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。
4.綠色化：機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢後能回收利用。綠色產品在其設計、製造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
5.系統化：其表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特徵之二是通信功能的大大加強，特別是「人格化」發展引人注目，即未來的機電一體化更加註重產品與人的關系。一是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研製各種機電一體化產品。
結束語：
當然，機電一體化的發展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，並隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
參考文獻：
[1]王靜。淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].同煤科技。2006.（4）
[2]石美峰。機電一體化技術的發展與思考[J].山西焦煤科技。2007.（3）
Ⅳ 求機電一體化專科畢業論文一篇
SMT的絲網印刷機的機電一體化設計（機械設計部分）論文編號:JX400 包括設計圖,論文,外文翻譯,論文字數:25534.頁數:44摘 要隨著絲印技術在電子產品製造業中佔有越來越重要的地位，它的應用，不僅提高了印製電路的生產效率，降低了印製電路的生產成本，還提高了印製電路板的加工質量。新型元器件的發展和應用必然對焊膏印刷工藝帶來新的沖擊。因此，我國必須加強這方面的開發與研究，贏得更為廣闊的市場前景。為此SMT（表面組裝技術）絲網印刷機設計在工業生產中具有重大的意義。
本文設計一台模板印刷機，線性位移定位精度0.1mm，最大進退速度Vmax=1.5m/min，最大行程400cm，可廣泛應用於各種PCB焊膏印刷的場合。
本文設計主要是整機總體設計，可細分為刮刀組件設計、傳送導軌、基板定位夾持設計和基板支撐的升降台設計等；刮刀設計主要在於刮刀頭移動與刮刀升降使用的傳動類型和刮刀類型，傳送導軌設計主要是寬度可調節，可以滿足一系列尺寸PCB板傳送；基板定位夾持設計主要設計PCB板的定位方式，而升降台設計在於設計支撐基板的方法。在刮刀組件設計中，刮刀組件運動採用了直齒輪與帶齒條嚙合方式，實現了刮刀組件往復運動速度平穩、均勻；刮刀升降設計傳動中採用了滾珠絲杠傳動類型，保證了線性位移定位精度，通過高度可調整刮刀壓力。在基板定位夾持設計中，本文採用了頂面夾持的方式；而基板支撐的升降台設計中，則採用了四個鎖緊氣缸來對升降台進行驅動，能夠防止突發事件，保證了工程的安全。
輔以檢測電氣，本設計可成為真正的機電產品，適用一系列PCB板的焊膏印刷。設計任務達到了任務書的要求。
關鍵詞：表面組裝技術；印刷機；基板；刮刀； Abstract As the importance role of Printing Technology in the manufacturing instry of electronic procts, its application not just can improve the efficiency of printed circuit, but also can rece the cost besides the improvement of the quality of procts. Inevitably, the development and application of new type devices make an impact on the solder printing technology. Therefore, our country must strengthen the research and development at this item to gain further development . Thus ,the design of SMT screen process press is of great significance in instrialized proction .This paper designs a stenciler, with the precision of linear displacement 0.1mm , maximum back-and-forth rate Vmax=1.5m/min and maximum distance 400cm ,which can be applied to various PCB solder printings. This paper mainly focuses on the complete machine design , which is composed of Squeegee mole , rail , The design of PCB locating clamp as well as the rising table of board support, and so on .The design of Squeegee is the transmission and stencil printing type for the queegee head movement and stencil printing rising .And the design of rail is the transmission, which can adjust the width to meet the need of a series of PBC .The designing PCB locating clamp is the way to locate the PCB. And the rising table is to design the way for the board support. As for the Squeegee mole, its movement uses the forms of the meshe of spur-gear and the rubber rack to achieve the goal of stability and evenness in back-and-forth movement of that . The transmission of squeegee rising design adopts the way of ball screw transmission type to assure the precision of linear displacement and adjust the pressure of squeegee through the height. The design of PCB locating clamp,introces the way of the top clamp tooling. While, the rising table of board support employs four locking cylinders to transmit ,which can guarantee emergency not to happen ,meanwhile the security of the project can be ensured . Accompanying with detecting electric, the design may become the real electromechanical proct, and is suitable for a series of PCB solder printing. Naturally, this design task can meet the requirement. key words：SMT; Stencil Printer; PCB; Squeegee 目 錄引言 1
1 緒論 2
1.1 課題背景 2
1.2 SMT印刷機的概述 3
2 方案設計 4
2.1 方案設計的選擇 4
2.2 設備的總體組成 5
2.3 各個組件功能的說明 5
3 機器的設計基礎 6
3.1 方案的機械設計基礎知識 6
3.1.1 一般傳動形式應遵循如下原則 6
3.1.2 滑軌設計 7
3.1.3 步進電機概述 9
3.1.4 滾球絲杠副概述 10
3.1.5氣缸概述 13
4 方案設計分析 20
4.1 機器各個組件的詳細設計 20
4.1.1 刮刀組件的設計過程 20
4.1.2 傳送導軌與基板支撐工作台的設計過程 22
4.1.3 模板的夾持組件的設計 25
4.1.4 各個組件聯動過程 26
4.2 刮刀組件步進電機和絲杠選擇與校核 27
4.2.2 按精度要求驗證允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑d2m 30
4.2.3 確定滾珠絲杠副預緊力 32
4.2.4 滾珠絲杠的參數選擇 32
4.2.5 螺紋滾道半徑R 32
4.2.6 滾珠絲杠的長度的計算 32
4.2.7 鎖緊氣缸分析選用 34
5 小結 37
謝 辭 38
參考文獻 39普通CA6140車床的經濟型數控改造 機電一體化包括外文,說明書,和電氣圖,裝配圖 字數:14549,頁數:35 論文編號:JX090 概 論一、數控系統發展簡史1946年誕生了世界上第一台電子計算機，這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。6年後，即在1952年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一台數控機床。從此，傳統機床產生了質的變化。近半個世紀以來，數控系統經歷了兩個階段和六代的發展。二、國內數控機床狀況分析（一）國內數控機床現狀 近年來我國企業的數控機床佔有率逐年上升，在大中企業已有較多的使用，在中小企業甚至個體企業中也普遍開始使用。在這些數控機床中，除少量機床以FMS模式集成使用外，大都處於單機運行狀態，並且相當部分處於使用效率不高，管理方式落後的狀態。 2001年，我國機床工業產值已進入世界第5名，機床消費額在世界排名上升到第3位，達47.39億美元，僅次於美國的53.67億美元，消費額比上一年增長25%。但由於國產數控機床不能滿足市場的需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態勢，2001年進口機床躍升至世界第2位，達24.06億美元，比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的數控機床有數控車床、數控磨床、數控特種加工機床、數控剪板機、數控成形折彎機、數控壓鑄機等，普通機床有鑽床、鋸床、插床、拉床、組合機床、液壓壓力機、木工機床等。出口的數控機床品種以中低檔為主。（二）國內數控機床的特點 1、新產品開發有了很大突破，技術含量高的產品占據主導地位。 2、數控機床產量大幅度增長，數控化率顯著提高。 2001年國內數控金切機床產量已達1.8萬台，比上年增長28.5%。金切機床行業產值數控化率從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。 3、數控機床發展的關鍵配套產品有了突破。 三、數控系統的發展趨勢1.繼續向開放式、基於PC的第六代方向發展 目 錄
第一章
前言……………………………………………………………………1
概論……………………………………………………………………2
摘要……………………………………………………………………7
設計要求
2.1總體方案設計要求………………………………………………8
2.2設計參數…………………………………………………………9
2.3.其它要求…………………………………………………………12
第三章 進給伺服系統機械部分設計與計算
3.1進給系統機械結構改造設計……………………………………13
3.2進給伺服系統機械部分的計算與選型…………………………13
第四章 步進電動機的計算與選型
4.1步進電動機選用的基本原則……………………………………24
4.2步進電動機的選擇………………………………………………25
第五章 主軸交流伺服電機
5.1主軸的變速范圍…………………………………………………26
5.2初選主軸電機的型號……………………………………………26
5.3主軸電機的校核…………………………………………………26
第六章 微機控制系統硬體電路設計
6.1控制系統的功能要求……………………………………………27
6.2硬體電路的組成…………………………………………………27
6.3設計說明…………………………………………………………27
第七章 車床改造的結構特點…………………………………………30
第八章 安裝調整中應注意的問題……………………………………31
參考文獻………………………………………………………………32
總結……………………………………………………………………33以上回答來自: http://www.lwtxw.com/汽車主減速器試驗台結構設計 機電一體化字數:13658.頁數:33,包括,任務書,說明書, 所有設計圖 論文編號:JX085 汽車主減試驗台結構設計
摘要:主減速器是汽車傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要部件，其性能對整車質量有著直接影響，在生產線上通過試驗台對主減速器進行全方位的檢測能夠有效地保證產品質量。本文介紹了汽車主減試驗台的機械結構設計及電氣系統設計。系統可以實現對三種主減速器的綜合性能檢測,並能根據預先設定的技術參數進行產品性能評判。機械部分的設計包括試驗台底座，傳動系統及夾具系統的設計。其中底座可實現對整個試驗台以及電機的支撐定位。傳動系統實現對電機輸出動力的傳送並且將轉矩轉速感測器接入整個系統。夾具系統實現主減速器的定位和夾緊同時保證主減速器輸入軸能和傳動系統形成穩定的連接。
關鍵詞：主減速器 ；試驗台 ；機械結構設計 Abstract: The final drive is the main vehicle of transmission in recing speed and increase torque of the main components，its performance has the direct influence to the entire vehicle quality, carries on the omni-directional examination on the proction line through the experimental system of final drive to be able effectively to guarantee the proct quality. This article introced the mechanism design and the Electrical system design. The system may realize to three types of final drive overall performance examinations, and evaluate the proction performance according to the technique parameters beforehand. Machine parts include platform system, transmission system and jig system. Platform system may realize to strut and localization of electromotor. The transmission system may realize to translate power and connect torque tachometer to overall system. The jig system may realize to locate and clamp the final drive and guarantee the final drive input axis can form the stable connection with the transmission system.
Keywords: final drive ；experimental system ；Mechanical structure design 目錄
中文摘要 1
Abstract 2
1 引言 3
1.1 主減速器簡介 3
1.2 國內外主減速器檢測技術意義及發展現狀 4
2 主減實驗台總體方案 5
2.1 主減速器工作環境和要求 5
3總體設計思路和方案 7
3.1底座部分設計 8
3.2傳動系統設計 8
3.2.1 電機選擇 9
3.2.2 傳動帶選擇 11
3.2.3 聯軸器選擇 11
3.2.4感測器選擇 13
3.2.5 軸承校核 13
3.2.6 齒輪參數 18
3.2.7 傳動法蘭選擇 19
3.3 夾具定位系統 22
3.3.1氣缸的選擇 22
4 電氣控制系統 24
4.1 工業控制計算機的組成 25
4.2 系統控制模塊 29
5 檢測原理與步驟、 29
5.1 檢測原理 29
5.2 檢測步驟 30
六．結論 31
致謝 31
參考文獻 32以上回答來自: http://www.lwtxw.com/
Ⅵ 求畢業論文！（機電一體化）
希望對你有幫助哪怕只有一點點
機電一體化畢業論文
機電產品和相應的生產裝備種類與水平是一個國家工業基礎能力的重要標志之一。光機電一體化技術使產品或體積減小、重量減輕，降低資源消耗；或增強智能化和可靠性，使產品具備更加良好的性能價格比；或降低成本，讓更多的人有能力享用新產品……變化的實質是使產品具有更強的市場競爭能力。機電產品生產裝備的進步往往帶來一個具體生產行業技術與產品的升級換代，工業生產與人民生活產生質的變化、甚至是革命性的飛躍。支持發展這一技術領域的目的在於：提高和改變傳統機電產品的性能、質量、品種結構和配套現狀，開發新一代具有國際競爭能力的智能型產品，促進傳統機電產品的升級換代；開發高度自動化、高精度製造裝備，滿足國民經濟各部門技術裝備的需要。2005年度，科技型中小企業技術創新基金將重點支持光機電一體化領域中下列六個方面適宜中小企業承擔的技術產品：l、工業生產過程式控制制系統；2、高性能、智能化儀器儀表；3、先進製造技術及其裝備；4、醫療儀器技術、設備與醫學專用軟體；5、發電廠及電力系統信息化與自動化；6、地面機動交通工具行業相關技術產品。
(一)簡述機電一體化
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴於相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網路化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
(二)簡述機電一體化代表產業數控技術
1.隨著計算機技術的高速發展，傳統的製造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代製造技術進行研究開發，提出了全新的製造模式。在現代製造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術於一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對製造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網路等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網路化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變數根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個製造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工餘量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變數智能化控制發展，已不適應日益復雜的製造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。
數控加工技術是一項能大幅度提高機械加工件精確度及其生產效率的先進製造技術，不僅能適應單件、各種批量生產，還能加工傳統方法難加工的形狀復雜、精確度高的零件。因此，發展現代化的數控加工技術及其裝備、相關的加工工藝，是機械製造業實現自動化、柔性化及集成化生產的基礎，它將促進機械製造業產品結構、生產方式及管理體制發生深刻變化，更好地發揮數字技術及信息技術對提升製造水平的重大作用。本基金將重點支持：有良好市場前景的數控單元技術的創新項目、具有結構及工藝創新的高性能的數控製造設備。（1）具有市場競爭力的高可靠數控系統及驅動系統；（2）高性能加工編程軟體及應用軟體；（3）先進數控機床及其關鍵功能部件；（4）先進數控加工用刀具
摘要：簡要介紹了當今世界數控技術及裝備發展的趨勢及我國數控裝備技術發展和產業化的現狀，在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下，發展我國數控技術及裝備、提高我國製造業信息化水平和國際競爭能力的重要性，並從戰略和策略兩個層面提出了發展我國數控技術及裝備的幾點看法。
裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過「各種經濟時代的區別，不在於生產什麼，而在於怎樣生產，用什麼勞動資料生產」。製造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進製造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國製造業廣泛採用數控技術，以提高製造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在「高精尖」數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發展以數控技術為核心的先進製造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統製造產業和新興製造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：(1)機械製造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)感測器技術；(6)軟體技術等。
1數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化，使製造業成為工業化的象徵，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面〔1～4〕。
1．1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，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、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、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展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達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，已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，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12*！000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。
1.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其製造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。
在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現，還可實現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軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA()、日本的OSEC()，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求，也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的「CyberProctionCenter」（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出「ITplaza」（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放製造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。
1.4重視新技術標准、規范的建立
1.4.1關於數控系統設計開發規范
如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，並進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
。4.2關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於ISO6983標准，即採用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特徵是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個製造過程，乃至各個工業領域產品信息的標准化。
STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命，對於數控技術的發展乃至整個製造業，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的製造理念，傳統的製造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下，NC程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次，STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。
目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。
2對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步於1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由於國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的「六五」、「七五」期間以及「八五」的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由於改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的「八五」的後期和「九五」期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在「九五」末期，國產數控機床的國內市場佔有率達50％，配國產數控系統（普及型）也達到了10％。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。
b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上，與國外先進水平大約落後10～15年，在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上，市場佔有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標准規范的研究、制定滯後。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網路等支撐體系。
c.機制方面。不良機製造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標准落後，水平較低，數控系統新標准研究不夠。
3對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1戰略考慮
我國是製造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是後端的轉移，即要掌握先進製造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國製造業將進一步「空芯」。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際「加工中心」和「組裝中心」，而非掌握核心技術的製造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代製造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為製造業是我國就業人口最多的行業，製造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，「東芝事件」和「考克斯報告」就是最好的例證。
3.2發展策略
從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國製造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國製造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現製造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以「做得出、用得上、賣得掉」為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備製造業乃至整個製造業的可持續發展奠定基礎。
參考文獻：
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〔4〕楊學桐，李冬茹，何文立，等距世紀數控機床技術發展戰略研究〔M〕。北京：國家機械工業局，2000.
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機電一體化技術的應用與發展前景
摘要：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，並指出其發展趨勢。
關鍵詞：機械工業；機電一體化；數控；模塊化
現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由「機械電氣化」邁入了「機電一體化」為特徵的發展階段。
一、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟體和硬體兩方面技術。硬體是由機械本體、感測器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手。
（一）機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
（二）感測技術
感測器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有採用光纖電纜感測器的趨勢。對外部信息感測器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。
（三）信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，並解決抗干擾及標准化問題。
（四）驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛採用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-感測器-電機三位一體的伺服驅動單元。
（五）介面技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標准化、規格化。介面採用同一標准規格不僅有利於信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力於開發低成本、高速串列的介面，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標准化等問題。
（六）軟體技術
軟體與硬體必須協調一致地發展。為了減少軟體的研製成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟體標准化，包括程序標准化、程序模塊化、軟體程序的固化、推行軟體工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
1、匯流排式、模塊化、緊湊型的結構，即採用多CPU、多主匯流排的體系結構。
2、開放性設計，即硬體體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合介面標准，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態模擬，並引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應用和軟體的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
5、能實現多過程、多通道控制，即具有一台機床同時完成多個獨立加工任務或控制多台和多種機床的能力，並將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
6、系統的多級網路功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
7、以單板、單片機作為控制機，加上專用晶元及模板組成結構緊湊的數控裝置。
（二）計算機集成製造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以製造為基幹來控制「物流」和「信息流」，實現從經營決策、產品開發、生產准備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
（三）柔性製造系統（FMS）
柔性製造系統是計算機化的製造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適於多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
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機電一體化畢業論文
緒論
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由「機械電氣化」邁入了「機電一體化」為特徵的發展階段。
一、機電一體化概要
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟體結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今也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。但其基本特徵可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、感測測控技術、電力電子技術、介面技術、信息變換技術以及軟體編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，並使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
因此，「機電一體化」涵蓋「技術」和「產品」兩個方面。只是，機電一體化技術是基於上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化後，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特徵是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
二、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰後轉為民用，對戰後經濟的恢復起了積極的作用。那時研製和開發從總體上看還處於自發狀態。由於當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術和產品得到了極大發展；③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
20世紀90年代後期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組並將該技術列為「863計劃」中。在制定「九五」規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關於機電一體化技術的發展動向.三、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴並促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
3.1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智慧在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的「智能化」是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智慧、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
3.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研製和開發具有標准機械介面、電氣介面、動力介面、環境介面的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智能調速、電機於一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標准單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標准，以便各部件、單元的匹配和介面。由於利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標准，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標准化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標准機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3.3網路化
20世紀 90年代，計算機技術等的突出成就是網路技術。網路技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網路將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由於網路的普及，基於網路的各種遠程式控制制和監視技術方興未艾，而遠程式控制制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場匯流排和區域網技術是家用電器網路化已成大勢，利用家庭網路(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system, CIAS)，使人們在家裡分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網路化方向發展。
3.4微型化
微型化興起於20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械繫統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在於微機械技術，微機電一體化產品的加工採用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.5綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。於是，人們呼籲保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、製造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢後能回收利用。
3.6系統化
系統化的表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加註重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研製各種機電一體花產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研製出來的。
四、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、 CAD／CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、感測器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
五、我國發展「機電一體化」面臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
(一)我國「機電一體化」工作面臨的形勢
1. 我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
2. 我國用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場佔有率的呼聲高，有壓力。
3. 我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由於多種原因，成效一直不夠明顯。這裡面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的「故土難離」「死守故業」問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由於我國研製、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
(二) 我國「機電一體化」工作的任務
我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為我國產業結構和產品結構調整作貢獻。
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。
六、我國發展「機電一體化」的對策
(一)加強統籌安排，協調發展計劃
目前，我國從事「機電一體化」研究開發及生產的單位很多。各自都有一套自己的發展策略。各單位的計劃由於受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，同時缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出統管全局的「機電一體化」研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!
(二)強化行業管理，發揮「協會」作用
目前，我國「機電一體化」較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，「政出多門」是難哆的。因此，我國有必要明確一個「機電一體化」行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。「協會」要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織「行業」發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持「機電一體化」發展的氛圍，如盡快為外商到我國投資發展「機電一體化」產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未採用機電一體化技術落後產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
(四)突出發展重點，兼顧「兩個層次」
機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取捨，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是「面上」的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使「機械」和「電子」技術在淺層次上結合。第二個層次是「提高」工作，即在新產品設計之初，就把「機械」與「電子」統一起來進行考慮，使「機械」與「電子」密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
七、結語
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，並且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明
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