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爲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.數控機牀的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術爲"機電一體化 帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展爲"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、資訊技術等新技術使"機電一化"躍上新臺階.
先淺談一下機牀數控化改造,機牀數控化可以加工出傳統機牀加工不出來的曲線、曲面等複雜的零件。數控機牀比傳統機牀有以下突出的優越性，由於計算機可以瞬時準確地計算出每個座標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復 ...成複雜的曲線或曲面；可以實現加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統機牀提高3～7倍；由於計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然後按程序規定的順序自動去執行；加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要"修配"；可實現多工序的集中，減少零件 在機牀間的頻繁搬運；擁有自動報警、自動監控、自動補償等多種自律功能，因而可實現長時間無人看管加工。數控機牀，在設計上要達到：有高的靜動態剛度；運動副之間的摩擦係數小，傳動無間隙；功率大；便於操作和維修。機牀數控改造時應儘量達到上述要求。不能認爲將數控裝置與普通機牀連接在一起就達到了數控機牀的要求，還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求，才能獲得預期的改造目的。 機牀數控改造主要步驟：改造前的技術準備，原機牀的全面保養，保留的電氣部分最佳化調整，原系統的拆除必須對照原圖紙，仔細進行，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆(局部改造情況下)。根據新系統設計圖紙，合理進行新系統配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調整元器件位置、密封及必要裝飾等。最後進行調試。 以上是我對機牀數控的所瞭解的,但是還是不多.我門要學的東西還是很多,我想在以後的日子裏我會慢慢參透的,這東西是永遠學不完的,只能說是學精了. 說到這裏我又想到了數控車削中心主軸箱及自驅動刀架的設計,數控車牀又稱數字控制（Numerical control，簡稱NC）機牀。它是基於數字控制的，採用了數控技術，是一個裝有程序控制系統的機牀。它是由主機，CNC，驅動裝置，數控機牀的輔助裝置，編程機及其他一些附屬設備所組成。 此次設計包括機牀的總體佈局設計，縱向進給設計，其中還包括齒輪模數計算及校覈，主軸剛度的校覈等。控制系統部分包括步進電機的選用及硬件電路設計和軟件系統設計，說明了芯片的擴展，鍵盤顯示接口的設計等等。 機牀採用單片式電磁剎車離合器，解決主軸的剎車及離合問題，離合器安裝於主軸箱帶輪處，使牀頭箱內結構大爲簡化，便於維修。機牀兩軸進給系統採用步進電機驅動滾珠絲槓的典型傳動方式，在滑板與牀鞍及牀鞍與牀身之間的滑動面處貼有TSF導軌板，滑動磨擦係數非常小，有助於提高了機牀的快速響應性能及生產效率。機牀採用立式四工位刀架，該刀架布刀方便，剛性好。 進給方面，採用開環數控系統，即步進電機數控進給方式。採用步進電機開環數控系統已基本能滿足進給精度的要求。主傳動由於採用了分離傳動發案，可較好的隔離電機及變速箱的震動，解決了熱變形對主軸的影響，提高機牀的加工精度。再者，數控系統採用單片機技術，可靠性高，成本低，經濟性好。在總體性能上可以達到經濟精密數控機牀之列，達到較好的性價比。 該機牀可以加工各種軸類、盤類零件，可以車削各種螺紋、圓弧、圓錐及迴轉體的內外曲面。作爲通用型機牀，特別適合汽車工業、摩托車行業、電子工業、航天、軍工等行業，對旋轉體類零件進行高效、大批量、高精度加工時採用.
典型軸類零件
（1）零件圖工藝分析
該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標註完整，輪廓描述清楚。零件材料爲45鋼，無熱處理和硬度要求。
透過上述分析，可採用以下幾點工藝措施。
①對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。
②在輪廓曲線上，有三處爲圓弧，其中兩處爲既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的'準確性。
③爲便於裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分（雙點畫線部分），右端面也應先粗車出並鑽好中心孔。毛坯選φ60㎜棒料。
（2）選擇設備
根據被加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數控車牀。
（3）確定零件的定位基準和裝夾方式
①定位基準 確定坯料軸線和左端大端面（設計基準）爲定位基準。
②裝夾方法 左端採用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端採用活動頂尖支承的裝夾方式。
（4）確定加工順序及進給路線
加工順序按由粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。即先從右到左進行粗車（留0.25㎜精車餘量），然後從右到左進行精車，最後車削螺紋。 TND360數控車牀具有粗車循環和車螺紋循環功能，只要正確使用編程指令，機牀數控系統就會自動確定其進給路線，因此，該零件的粗車循環和車螺紋循環不需要人爲確定其進給路線（但精車的進給路線需要人爲確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進給
精車輪廓進給路線
（5）刀具選擇
①選用φ5㎜中心鑽鑽削中心孔。
②粗車及平端面選用900硬質合金右偏刀，爲防止副後刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選κ=350。
③精車選用900硬質合金右偏刀，車螺紋選用硬質合金600外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小於輪廓最小圓角半徑，取rε=0.15～0.2㎜。
將所選定的刀具參數填入數控加工刀具卡片中（見表1），以便編程和操作管理。
表1 數控加工刀具卡片
產品名稱或代號產品名稱或代號 ××× ××× 零 件 名 稱零 件 名 稱 典型軸 典型軸 零件圖號零件圖號 ××× ××× 產品名稱或代號 ××× 零 件 名 稱 典型軸 零件圖號 ×××
序號序號 刀具號刀具號 刀具規格名稱刀具規格名稱 數量數量 加工表面 加工表面 備註 備註 序號 刀具號 刀具規格名稱 數量 加工表面 備註
1 1 T01T01 φ5中心鑽φ5中心鑽 1 1 鑽φ5 mm中心孔 鑽φ5 mm中心孔 1 T01 φ5中心鑽 1 鑽φ5 mm中心孔
2 2 T02T02 硬質合金900外圓車刀硬質合金900外圓車刀 1 1 車端面及粗車輪廓 車端面及粗車輪廓 右偏刀 右偏刀 2 T02 硬質合金900外圓車刀 1 車端面及粗車輪廓 右偏刀
22 T03T03 硬質合金900外圓車刀硬質合金900外圓車刀 1 1 精車輪廓 精車輪廓 右偏刀 右偏刀 2 T03 硬質合金900外圓車刀 1 精車輪廓 右偏刀
3 3 T04T04 硬質合金600外螺紋車刀硬質合金600外螺紋車刀 1 1 車螺紋 車螺紋 3 T04 硬質合金600外螺紋車刀 1 車螺紋
編制 編制 ×××××× 審 覈審 核 ×××××× 批 準批 準 ×× ×× 共 頁 第 頁共 頁 第 頁 編制 ××× 審 核 ××× 批 準 ×× 共 頁 第 頁
（6）切削用量選擇
①背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環時選ap=3 ㎜，精車ap=0.25㎜；螺紋粗車時選ap= 0.4 ㎜，逐刀減少，精車ap=0.1㎜。
②主軸轉速的選擇 車直線和圓弧時，選粗車切削速度vc=90m/min、精車切削速度vc=120m/min，然後利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n（粗車直徑D=60 ㎜，精車工件直徑取平均值）：粗車500r/min、精車1200 r/min。車螺紋時，參照式（5-1）計算主軸轉速n =320 r/min.
③進給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉進給量，再根據加工的實際情況確定粗車每轉進給量爲0.4㎜/r，精車每轉進給量爲0.15㎜/r，最後根據公式vf = nf計算粗車、精車進給速度分別爲200 ㎜ /min和180 ㎜/min。
綜合前面分析的各項內容，並將其填入表2所示的數控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據和操作人員配合數控程序進行數控加工的指導性檔案。主要內容包括：工步順序、工步內容、各工步所用的刀具及切削用量等。
表2 典型軸類零件數控加工工藝卡片
單 位 名 稱單 位 名 稱 ×××××× 產品名稱或代號 產品名稱或代號 零件名稱 零件名稱 零件圖號 零件圖號 單 位 名 稱 ××× 產品名稱或代號 零件名稱 零件圖號
××× ××× 典型軸 典型軸 ××× ××× ××× 典型軸 ×××
工序號工序號 程 序編 號程 序編 號 夾具名稱 夾具名稱 使用設備 使用設備 車間 車間 工序號 程 序編 號 夾具名稱 使用設備 車間
001001 ×××××× 三爪卡盤和活動頂尖三爪卡盤和活動頂尖 TND360數控車牀 TND360數控車牀 001 ××× 三爪卡盤和活動頂尖 TND360數控車牀
工步號工步號 工步內容 工步內容 刀具號 刀具號 刀具規格 / mm刀具規格 / mm 主軸轉速 /r.m－1 主軸轉速 /r.m－1 進給速度/mm.m－1背吃刀 量/ mm 備註進給速度/mm.m－1背吃刀 量/ mm 備註 工步號 工步內容 刀具號 刀具規格 / mm 主軸轉速 /r.m－1 進給速度/mm.m－1背吃刀 量/ mm 備註
1 1 平端面 平端面 T02 T02 25×25 25×25 500 500 手動 手動 1 平端面 T02 25×25 500 手動
2 2 鑽中心孔 鑽中心孔 T01 T01 φ5 φ5 950 950 手動 手動 2 鑽中心孔 T01 φ5 950 手動
3 3 粗車輪廓 粗車輪廓 T02 T02 25×25 25×25 500 500 200 200 3 粗車輪廓 T02 25×25 500 200
(7)零件粗精加工程序(FAUNC─TD系統)
N0010 G50 X150.0 Z200.0;
N0020 G00 X60.0 Z1.0 S320 T0202 M08 M03;
N0030 G71 P0040 Q0050 U1.0 W0.5 D4.0 ;
N0040 G00 X24.0 S320;
G00 X24.0 S320;
G01 X29.85 W─2.925 F0.15;
W─16.15;
X26.0. W─1.925;
W─5;
X36.0 W─10.0;
W─10.0;
G02 X30.0 Z─9.0 I12.0 K─9.0;
G02 X40.0 Z─69.0 I20.0 K─15.0;
G03 X40.0 Z─99.0 I─20.0 K─15.0;
G02 X34.0 Z─108.0 I12.0 K─9.0;
G01 W─5.0;
X56.0 W─41.0;
N0050 W─11.0;
N0055 G00 X150.0 Z200.0 M05 T0200 M09;
N0056 T0303 M08 M03;
N0060 G70 P0040 Q0050;
N0070 G00 X150.0 Z200.0 M05 T0300 M09;
N0080 T0404 S320 M03 M08;
N0090 G00 X36.0 Z3.0;
N0100 G92 X29.05 Z─22.0 F3.0;
N0110 X29.05;
N0120 X28.75;
N0130 X28.45;
N0140 X28.25;
N0150 X28.05;
N0155 X28.05;
N0160 G00 X36.0 Z4.5;
N0170 G92 X29.45 Z─22.0 F3.0;
N0180 X29.05;
N0190 X28.75;
N0200 X28.45;
N0210 X28.25;
N0210 X28.05;
N0220 X28.05;
N0230 G00 X150.0 Z200.0 T0400 M05 M09;
N0240 M30；
自信固然可貴，但只憑自信去做事，那隻能是一種盲目的衝動，沒有理智的行爲。透過做這次實踐，他們提出的幾個基本問題，我半個也答不出來。聽到她們的問題時候，頓時腦袋一片空白，接着就是暈忽忽的，面對她們所說的問題涉及的概念，都是朦朧的感覺。但是經過了這一段時間，在兩位指導師傅的熱心幫助下和我自己的努力下完成了這次作業。在這過程中，我把作業所涉及到的課本都系統地複習了一遍，有的比以前學的更透徹，而且有了整體概念。同時還把這些課本的內容都聯繫了起來，整合到了一份作業上，“機”與“電”的整合，“理論”與“實踐”的整合，“技術”與“經驗”的整合，真可謂全兵演練，真的受益非淺。然而，透過這次作業也暴露出了我的許多不足之處，概念模糊、工作原理搞不清、結構設計不合理、缺乏創新理念等等。這些不足在以後的工作中肯定起到很大的反作用，阻礙工作進展，所以我會狠下功夫，改掉這些不足。 在學習和生活期間，我始終感受着導師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功於各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業知識，並在設計中得以體現。同時我在網上也蒐集了不少資料，才使我的畢業論文工作順利完成。總之,透過這麼長時間的合作我們的團體結合力得到了近一步的提高.在每個地方我門都要注意團結精神,跟同事的和睦相處也是必不可少的.
本文給出時代變的遷兩個特徵資訊，並證明了一個公式：人（乃至於人類社會一切活動）＝能量變換＋資訊變換。根據這一公式，我們發現人類社會可以劃分爲三個時代：人力時代、機械時代，和目前已經開始的自動化時代。現在自動化科技正在把工人和農民同時改造爲知識分子，推動人類社會步入共產主義社會。