文档介绍：第二章机电一体化技术的概况
第一节机电一体化技术的发展过程
数控机床 CAM CAD/CAM
(1952) (60年代中期)
CIMS
机电一体化产品机器人 FMS (80年代)
(1959) (70年代)
其它机电一体化产品
图2-1 机电一体化技术发展过程示意图
第二节机电一体化技术出现和发展的原因
一、市场对产品的需求
在商品经济的环境中,市场对产品的需求是生产的最大动力。
★消费者对产品的品种、功能、质量等方面的要求越来越高。
★生产厂家要以最短的研制周期、最低的生产成本来生产产品,以确保其在市场竞争中的有利地位。
为了满足以上需求,产生了:
★功能多、性能好的机电一体化产品。
★采用机电一体化制造系统高效率地制造低成本、优质产品。
二、科学技术发展的必然结果
十五世纪下半叶,近代科学开始兴起,天文学、力学、物理学、化学、生物学等学科从混为一体的哲学中分离出来,得到迅速发展。
这时,自然科学处于初期阶段,研究自然界主要采用分化方法,即把事物分成各个独立的部分,分门别类地、孤立地进行考察。这种研究方法当时自然科学的发展是必要的,并且起到积极的作用。
二十世纪三十年代以来,自然科学向宏观和微观两个方面纵深发展,科学分化越来越细,而科学综合又越来越显著。科学技术发展到一个新的更高级的阶段。
这样,不仅揭示了事物之间纵向联系,而且揭示了事物之间的横向联系。现在,人类已经进入了以系统论、信息论、控制论等现代科学方法来揭示自然界的时代,某一学科完全孤立于其它学科几乎是不可能的事情。
2. 工程技术的发展使得机、电和计算机等技术结合应用
在工程技术领域中,机械技术、电子技术和计算机技术得到广泛的应用:
★许多工业产品和民用产品是由机械装置、电子装置和计算机等组成的
★现代的生产设备绝大部分都装备有机械装置、电子装置和计算机
通过三者之间的结合与互补,以期达到增加功能、提高性能的目的。
在现代生产设备的设计、制造、安装、调试和维修等方面,机械技术、电子技术和计算机技术的关系更为密切。
因此,机械、电子、计算机技术所处的重要地位以及它们之间的密切联系,往往是其它学科所无法比拟的。
它们的相互结合既有先天的基础,又有实际应用的价值。
因此,可以说:机电一体化技术的出现和发展是科学技术发展的必然结果。
第三节怎样正确应用机电一体化技术
机电一体化是一门不同于传统技术的新技术,因而从技术、思想方法、思想观念、知识结构等方面都有别于其它技术。
一、技术上趋向更多学科交叉
首先,机电一体化技术应该与生产工艺相结合。
其次,机电一体化技术应该与管理科学相结合
客观地说,只要适应市场需要和技术发展需要,机电一体化技术扩展到更多学科的交叉和结合是合理的。
二、思想方法上注重整体性
所谓整体性是一种系统思想,整体性主张人们不要把一个系统分解成许多孤立的部分,然后把这些部分机械地相加。
整体性要求把系统作为有机整体来考察,从整体与部分、部分与部分之间相互依赖、相互结合、相互制约的关系中揭示系统的特征和运动规律。
整体性实例
实例1:米格25战斗机的设计
米格25战斗机的整体机能(主要是爬高能力和飞行速度)是世界一流的。
米格25战斗机的零件制造水平远低于美。
米格25战斗机的设计师以整体性为原则,合理地进行设计,用较低水平的制造技术,实现了飞机的整体机能最佳的目标。
实例2:阿波罗登月计划
1969年10月美国实施了“阿波罗登月计划”,日本政府派出代表团到美国进行考察,得出的结论是:
★在设备和制造技术方面,日本不亚于美国;
★在系统工程方面,日本与美国之间存在很大差距。
实例3:都江堰水利工程
都江堰水利工程建于公元前250年。
都江堰水利工程的特点:
鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰三个部分,相辅相成,巧妙地结合为一个整体,实现分流、引灌、排沙、分洪等多种功能。
都江堰水利工程有两项世界之最:
★至今仍在使用
★没有水坝和闸门
实例4:丁谓重建皇宫
北宋年间,有一次皇宫失火,把皇宫烧毁。
皇帝派大臣丁谓主持重建皇宫。
在修建皇宫的工程中,除了建造皇宫以外,还有三个工作量浩大的工程:
(1)把大量的木材运到工地;
(2)把大量的砖瓦运到工地;
(3)把施工后的垃圾运走。
▲对于这三大工程,丁谓做了如下安排:
★从皇宫到汴河,挖一条大沟
取土烧砖瓦;引汴河水形成运河,运送木材。
★把垃圾填沟,形成大道
结果:节省的经费(银两)以亿万计。
实例5:长江三峡导流明渠于2002年11月上旬截流成功。
每年的11月~来年3月是长江的枯水期,其中以每年1月江水流量最小,最有