機電一體化數(shù)控方向精選(九篇)
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第1篇：機電一體化數(shù)控方向范文
摘 要：機電一體化學(xué)技術(shù)又被稱為機械電子學(xué)技術(shù)，是一門綜合的、跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，同時它是一門獨立的交叉學(xué)科，由現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代電子計算機技術(shù)以及現(xiàn)代微電子技術(shù)和現(xiàn)代自動控制機械技術(shù)等各類技術(shù)相互融合而成的。因此，對于現(xiàn)代機電一體化技術(shù)在工程機械上的應(yīng)用和普及，可以極大地提高工程機械的各種性能，會使得電子控制技術(shù)和液壓、機械技術(shù)有機地結(jié)合，提高工程機械的燃油經(jīng)濟性、動力性、安全性以及可靠性、操作舒適性。正是基于此，主要對機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用與發(fā)展進行了探討。
關(guān)鍵詞：機電一體化；工程機械；應(yīng)用前景
1 引言
一般來說，現(xiàn)代機電一體化是當(dāng)今目前自動化技術(shù)發(fā)展的相對較高級的階段。它同時也以計算機產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)和主要特征的自動化技術(shù)，同時也是生產(chǎn)實踐對自動化技術(shù)進一步發(fā)展的需要。因此，根據(jù)整個行業(yè)的未來發(fā)展來看，整個工程機械的機電智能化和一體化將是今后的主要發(fā)展方向。
2 機電一體化在現(xiàn)代工程機械上的應(yīng)用模式
2.1 機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機床的創(chuàng)新
在機電一體化應(yīng)用中，Z80-CPU各種應(yīng)用軟件較多，在我國機床數(shù)控方面應(yīng)用比較普遍，因為它的系統(tǒng)開發(fā)較容易。我國的數(shù)控機床一般均采用經(jīng)濟型的光電隔離電路及Z80-CPU微機、微機I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價并且相對于其他的技術(shù)來說相對可靠、維修方便、通用性強。Z80系列有獨特的I/O指令，而且I/O接口譯碼硬件也較簡單，其微機執(zhí)行時間也較短、重要的是其指令格式也相對較短，這樣非常有利于縮短掃描現(xiàn)場機床工作狀況的周期。
由于大部分的數(shù)控機床要求工作刀具或工作臺必須精確按照沿坐標(biāo)軸的運動，因此在這類機電一體化應(yīng)用中，就必須要考慮采用具有插補功能的連續(xù)控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小，副傳動效率高，在整個操作中無爬行現(xiàn)象，運動平穩(wěn)，給予適當(dāng)預(yù)緊，采用氟塑貼面導(dǎo)軌，它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運動的爬行現(xiàn)象，同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優(yōu)點。反向時可以定位精度高、消除空間死區(qū)以及剛度好?？上菽负徒z杠的螺紋間隙，因此一般數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu)傳動方式采用滾珠絲杠副傳動。
2.2 現(xiàn)代機電一體化在其他行業(yè)中的應(yīng)用
首先我們來看在化纖行業(yè)的工程機械中的應(yīng)用，如精密卷繞控制系統(tǒng)中，其控制系統(tǒng)是由金屬導(dǎo)紗器電機、高強度摩擦輥以及變頻器組成，同時還附加測速控制器與傳感器組成。這樣的工程機械中，其卷繞筒子一般采用積極式傳動，卷繞交叉角是變化的，并且在筒子與導(dǎo)絲器的往復(fù)頻率之間是一固定比值。
此外國外生產(chǎn)的工程機械，如裝載機、推土機以及鏟運機等由于采用了相對電子控制的自動變速器，這充分提高了整個工程機械的油耗，增加了經(jīng)濟性，而且簡化了操作。
3 現(xiàn)代機電一體化在工程機械應(yīng)用中的發(fā)展趨勢
3.1 高性能化的應(yīng)用發(fā)展
這里面主要包含：高速的應(yīng)用化模式、高精度的應(yīng)用模式以及高效率的應(yīng)用模式、高可靠性的應(yīng)用。新一代CNC系統(tǒng)采用多CPU結(jié)構(gòu)以多總線連接，就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。這種系統(tǒng)采用精簡指令集機，可同時實時多任務(wù)操作系統(tǒng)并行處理，從而來保證該機電一體化的產(chǎn)品具有相對高性能。
3.2 微型化的應(yīng)用發(fā)展
微型機電一體化系統(tǒng)是機電一體化的一個新發(fā)展方向，同時也是電子技術(shù)與機械技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，國外稱微電子機械系統(tǒng)。微型機電一體化產(chǎn)品，泛指幾何尺寸向微米、納米級發(fā)展，其體積一般不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，并且其耗能小、體積小、運動靈活，是近年和將來十大關(guān)鍵技術(shù)之一。
3.3 機電一體化智能化的應(yīng)用發(fā)展
一般來說，現(xiàn)代機電一體化的發(fā)展和進步都主要體現(xiàn)在控制理論的基礎(chǔ)上，也就是當(dāng)前機電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機械自動化技術(shù)的主要區(qū)別之一就是智能化技術(shù)，而且這種在實際中的區(qū)別表現(xiàn)就是表現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上。它是吸收計算機科學(xué)、人工智能、生理學(xué)等一系列智能的新方法、新思想，模擬人類智能，這樣的技術(shù)目前任然在探索和應(yīng)用中，相信將來是有非常廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻
［1］孫永利.機電一體化在工程機械中的應(yīng)用［J］.農(nóng)機使用與維修，2009，（1）.
［2］浩清勇.簡述機電一體化在工程機械中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2010，（2）.
［3］冷俊.機電一體化在工程機械中的應(yīng)用［J］.科技資訊，2011，（7）.
［4］李洪忠，梁振清.機電液一體化技術(shù)在工程機械上的應(yīng)用研究［J］.山東農(nóng)機，2009，（7）.
［5］羅輯，杜柳青，袁冬梅，曾宇丹.機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢［J］.機床與液壓，2008，（1）.
第2篇：機電一體化數(shù)控方向范文
參加第二批次錄取的有普通高中、中外合作辦學(xué)項目及國際課程班、中高等職業(yè)教育3+3分段培養(yǎng)專業(yè)班、綜合高中班、五年制高職專業(yè)班、重點技工學(xué)校技師班技師班和高級技工班等，截止到7月18日第二批次投檔結(jié)束，全市已經(jīng)累計錄取3.72萬名考生,其中普通高中2.82萬人，職業(yè)學(xué)校0.9萬人?？忌稍?月18日20時后，通過“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊、電話16888967和手機短信進行錄取信息查詢，并在近日注意查收市招生辦統(tǒng)一印制、市郵政公司免費特快專遞的《錄取通知書》。
南京市第二批次招生學(xué)校錄取工作即將結(jié)束，凡在7月18日20時后，在第二批次各類學(xué)校投檔控制線上、未查到自己被錄取的信息又愿意填報征求志愿的考生，可在“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊上查看征求志愿的學(xué)校信息。并于7月19日9時起至11時止，持本人動態(tài)口令卡在“南京市教育局”網(wǎng)站(njedu.gov.cn)“招生信息”版塊上填報征求志愿。每人可以填報兩個志愿。20日根據(jù)“成績優(yōu)先，遵循志愿”的原則向招生學(xué)校投放征求志愿。出現(xiàn)考生投檔分相同，仍按排序規(guī)則投檔。
市招生辦友情提醒，投放征求志愿時，是按照考生網(wǎng)上填報的征求志愿，根據(jù)“成績優(yōu)先，遵循志愿”的原則投檔，不是根據(jù)招生學(xué)校登記的信息投檔。
第二批次學(xué)校錄取工作將在7月20日下午結(jié)束。第三批次學(xué)校錄取工作將于7月21日開始，當(dāng)天結(jié)束。全市錄取工作也將在同日結(jié)束。
第二批次征求志愿學(xué)校
一、普通高中代號學(xué)校名稱計劃 缺額數(shù)住宿 條件招生說明1390南京師范大學(xué)附屬實驗學(xué)校20具備面向原市區(qū)招生，總分在500分及以上。民辦學(xué)校，學(xué)費按物價部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行1820溧水區(qū)第三高級中學(xué)23具備面向溧水區(qū)招生，總分在470分及以上1920高淳區(qū)淳輝高級中學(xué)26具備面向高淳區(qū)招生，總分在460分及以上說明：原市區(qū)包括玄武區(qū)、秦淮區(qū)、建鄴區(qū)、鼓樓區(qū)、棲霞區(qū)、雨花臺區(qū)、江北新區(qū)直管區(qū)。
二、中外合作辦學(xué)項目及國際課程班(面向全市招生，總分在500分及以上)代號學(xué)校名稱計劃 缺額數(shù)住宿 條件招生說明1059金陵中學(xué)河西分校國際課程選修實驗班（基礎(chǔ)班）48具備民辦學(xué)校1179雨花臺中學(xué)國際高中課程班（實驗班）2具備 1359南京大學(xué)附屬中學(xué)中加國際實驗班32少量 1398南京師范大學(xué)附屬實驗學(xué)校國內(nèi)外基礎(chǔ)教育課程體系比較研究項目9具備民辦學(xué)校說明：民辦學(xué)校和中外合作辦學(xué)項目及國際課程班，學(xué)費按物價部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
三、中高等職業(yè)教育3+3分段培養(yǎng)專業(yè)班(面向全市招生，總分在400分及以上)代號學(xué)校及專業(yè)名稱計劃缺額數(shù)對口銜接高職院5704南京中華中等專業(yè)學(xué)校43 1服裝設(shè)計與工藝16常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院2美容美體27常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院5705南京金陵中等專業(yè)學(xué)校11備注1汽車運用與維修6南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院2市場營銷（網(wǎng)絡(luò)營銷方向）5江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5707南京市玄武中等專業(yè)學(xué)校25 2美術(shù)設(shè)計與制作2南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院4休閑服務(wù)（高爾夫）10江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5老年人服務(wù)與管理13江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5709南京商業(yè)學(xué)校29 1計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)9常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2平面設(shè)計20南京城市職業(yè)學(xué)院5710南京新港中等專業(yè)學(xué)校44 2計算機與數(shù)碼產(chǎn)品維修13南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3物流服務(wù)與管理7南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院4休閑體育服務(wù)與管理（社區(qū)服務(wù)方向）24南京城市職業(yè)學(xué)院5711南京浦口中等專業(yè)學(xué)校49 1機電技術(shù)應(yīng)用5南京科技職業(yè)學(xué)院4旅游服務(wù)與管理10南京旅游職業(yè)學(xué)院5寵物養(yǎng)護與經(jīng)營32江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院6會計2江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院5714江蘇省溧水中等專業(yè)學(xué)校42 1機電技術(shù)應(yīng)用16揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2建筑工程施工26常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院5715江蘇省高淳中等專業(yè)學(xué)校64 1機電技術(shù)應(yīng)用24江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院2旅游服務(wù)與管理19江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院3電子技術(shù)應(yīng)用21無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
備注：南京金陵中等專業(yè)學(xué)校(代號：5705)上課地點在光華路校區(qū)。
四、五年制高職專業(yè)班(面向全市招生，除說明外總分在420分及以上)
代號學(xué)校及專業(yè)名稱計劃缺額數(shù)招生說明2013南京中華中等專業(yè)學(xué)校47 2電子商務(wù) 4人物形象設(shè)計 6文化創(chuàng)意與策劃 7計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)安全方向） 2203江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院10 2船舶工程技術(shù) 6焊接技術(shù)與自動化 14輪機工程技術(shù) 2602江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐州醫(yī)藥分院6備注19藥學(xué) 10中藥學(xué) 12助產(chǎn) 只招女生。總分在455分及以上13康復(fù)治療技術(shù) 2605江蘇省無錫衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫衛(wèi)生分院4肝功能正常，無色盲1生物制藥技術(shù) 3藥學(xué) 5助產(chǎn) 只招女生?？偡衷?55分及以上2708江蘇財會職業(yè)學(xué)院（連云港）6 1計算機應(yīng)用技術(shù) 2市場營銷 3電子商務(wù) 4物流管理 5社區(qū)管理與服務(wù) 6應(yīng)用韓語 7商務(wù)英語 2984江南影視藝術(shù)職業(yè)學(xué)院（無錫）12需參加本校面試且合格1空中乘務(wù) 2表演藝術(shù) 3影視動畫 4主持與播音
備注：
1.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校(代號：2602)助產(chǎn)、康復(fù)治療技術(shù)專業(yè)要求考生符合醫(yī)學(xué)類體檢標(biāo)準(zhǔn)?？祻?fù)治療技術(shù)專業(yè)要求男生身高在1.65米以上，助產(chǎn)、康復(fù)治療技術(shù)專業(yè)要求女生身高在1.55米以上。其他各專業(yè)要求考生符合醫(yī)藥類體檢標(biāo)準(zhǔn)。
2.加的學(xué)校為江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的辦學(xué)點。
第3篇：機電一體化數(shù)控方向范文
關(guān)鍵詞：數(shù)控維修；課程建設(shè)；教學(xué)
中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-4428（2017）01-130 -02
一、引言
數(shù)控維修技術(shù)主要是針對數(shù)控機床做裝配 、調(diào)整 、維修等相關(guān)工作，包括機械、電氣，液壓與氣動及數(shù)控系統(tǒng)等方面的維護，涉及的知識面比較廣泛，對于高級維護人員來講，需要掌握機械、強電與弱電，計算機、PLC、液壓與氣動、自動控制等很多相關(guān)知識；甚至對英語的要求都很高，因為隨著時代的進步，從數(shù)控機床的總體市場占有率來看，中高檔的數(shù)控機床的比重越來越大，而其很多技術(shù)文檔都是用英語書寫的。所以高級數(shù)控人才的培養(yǎng)是一個復(fù)雜的過程。數(shù)控方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)一般認為是培養(yǎng)應(yīng)用型及技術(shù)型人才，面向服務(wù)與生產(chǎn)的第一線。這樣就對數(shù)控維修技術(shù)課程的建設(shè)與教學(xué)提出了很高的要求，既要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識，又要讓學(xué)生具備動手能力。理想的目標(biāo)是畢業(yè)就能很快上手從事相關(guān)的工作。那么，數(shù)控維修行業(yè)現(xiàn)狀如何？數(shù)控維修技術(shù)課程建設(shè)如何跟上時展的要求？又如何有效提高教學(xué)效果呢？
二、數(shù)控維修行業(yè)現(xiàn)狀及對人才的需求
當(dāng)前，國內(nèi)制造企業(yè)既有采用國產(chǎn)數(shù)控機床，也有采用國外進口的高檔機床。雖然進口機床的可靠性比國產(chǎn)數(shù)控機床高，但是一旦機床出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致維修困難，而且維修費用極其高昂。國產(chǎn)數(shù)控機床的維修比進口機床相對來說容易一些，但是機床售后維修服務(wù)不到位。目前，很多高職院校甚至是普通高校都開設(shè)有數(shù)控專業(yè)或者相關(guān)的數(shù)控課程，但是大多都是偏重于理論學(xué)習(xí)，造成了所培養(yǎng)的學(xué)生動手能力差。這樣就會造成數(shù)控設(shè)備的維護不及時從而導(dǎo)致開工率不足。要改變此種現(xiàn)狀，首先應(yīng)保證有足夠能力的維修技術(shù)人員。
數(shù)控技術(shù)很早以前就成為制造業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率的重要手段，隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展及中國經(jīng)濟當(dāng)前面臨的發(fā)展困局，制造業(yè)需要向高精尖方向發(fā)展，要不斷淘汰落后的粗放式的a能，這樣勢必造成制造業(yè)采用更多的數(shù)控機床及機器人等，所以工廠中對數(shù)控設(shè)備的運用也越來越多，由此導(dǎo)致對數(shù)控設(shè)備維修人員的需求量也不斷增多。數(shù)控維修人才缺口較大已成為目前數(shù)控技術(shù)市場的一個問題。
隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控崗位上的人員需求也不盡相同，不少崗位要求從業(yè)人員掌握數(shù)控機床調(diào)試、維護與維修技能，對高水平數(shù)控維修人員的需求越來越多。當(dāng)前一些單位的數(shù)控機床維護人員存在一定的問題：首先是年齡偏大，從而導(dǎo)致接受新知識與新事物的能力欠缺；其次是知識結(jié)構(gòu)老化，他們大多只了解普通機床的機械結(jié)構(gòu)及普通電氣裝置，而對機電一體化的數(shù)控設(shè)備就勉為其難了；另外綜合知識差，對于數(shù)控機床中的模電、數(shù)電、計算機及接口技術(shù)等知識掌握不足，顯然難以維修高度機電一體化的數(shù)控機床。
企業(yè)對數(shù)控維修與維護人員的需求日益增大，各院校所開設(shè)的數(shù)控維修專業(yè)普遍注重理論知識的講解，只不過或偏重于電類，或偏重于機械結(jié)構(gòu)而已。然而，不管是偏重于哪一方，對于高度機電一體化的數(shù)控設(shè)備而言，都是不足的。
由此可見加強數(shù)控維修技術(shù)課程建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控維修人員是勢在必行的。
三、課程建設(shè)與教學(xué)探討
（一）課程建設(shè)
數(shù)控維修技術(shù)不僅是一門綜合性極強的學(xué)科，更是一門實踐性極強的學(xué)科。對于該門課程設(shè)置，既不能單獨強調(diào)理論知識的學(xué)習(xí)，也不能一味強調(diào)實踐學(xué)習(xí)。而目前大多數(shù)學(xué)校的數(shù)控維修專業(yè)建設(shè)，大部分偏重于理論教學(xué)。
根據(jù)應(yīng)用型課程的特點，教學(xué)內(nèi)容要圍繞能力、素質(zhì)、知識這幾方面來進行。同時，又必須具備新穎性、時效性、實用性以及基礎(chǔ)性。由于數(shù)控技術(shù)隨著電子與計算機技術(shù)及軟件技術(shù)的發(fā)展而進步得很快，市場上的數(shù)控系統(tǒng)種類又極其繁多，因此數(shù)控維修技術(shù)這門課程應(yīng)緊跟數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，將目前有關(guān)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面的新技術(shù)以及新知識及時地傳授給學(xué)生，所以，應(yīng)隨時對教材與課程內(nèi)容進行調(diào)整和更新。由于學(xué)生能用于學(xué)習(xí)的時間是有限的，所以數(shù)控維修技術(shù)教材應(yīng)突出重點，著重講明一兩種典型數(shù)控系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及故障診斷與維護的一般方法，再加上一兩種其他常見的數(shù)控系統(tǒng)，以點帶面，即可使學(xué)生逐步理解數(shù)控系統(tǒng)的基本原理。
本門課程主要是技能的培養(yǎng)，因此，應(yīng)該對理論性強以及實用性低的內(nèi)容進行刪改，突出技能性強的教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)將教材中內(nèi)容相近的部分加以合并。同時，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生不同的就業(yè)方向?qū)?shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容按不同要求進行整改。比如目前市場上主要的數(shù)控系統(tǒng)有日本FANUC以及德國SIEMENS等，因此可將教學(xué)重點放在這幾種數(shù)控系統(tǒng)上。由此，數(shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的安排就體現(xiàn)出了完整性、系統(tǒng)性、先進性以及科學(xué)性。同時也應(yīng)注重吸取當(dāng)前數(shù)控技術(shù)以及先進制造技術(shù)的最新研究成果。
（二）教學(xué)手段
在教學(xué)手段方面，主要采用多媒體課件、數(shù)控機床實物演示、數(shù)控設(shè)備現(xiàn)場參觀等方式組織教學(xué)，同時利用先進的數(shù)控維護仿真軟件，讓學(xué)生進行練習(xí)，這樣不僅能使教學(xué)形象、直觀，更能極大提高學(xué)生的興趣。利用該軟件，能讓學(xué)生在計算機上完成數(shù)控系統(tǒng)的硬件連接和系統(tǒng)調(diào)試，而且能對模擬的數(shù)控設(shè)備進行故障診斷、維修。這樣一來，教學(xué)就能以直觀、形象的方式體現(xiàn)出來，也將極大提高學(xué)員的學(xué)習(xí)效率和興趣。利用多媒體進行該課程的教學(xué)能提高課堂利用率。
（三）考試方法的改革
通過考試，學(xué)生可以對所學(xué)課程進行綜合的、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)；教師也能通過考試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以及評價自己的教學(xué)效果。然而，如何以合適的方式考核學(xué)生，非常重要。合適的考試方式，不但能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也能培養(yǎng)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)的能力，并形成良好的學(xué)風(fēng)，反過來又能促進教師的教學(xué)。傳統(tǒng)的考試方法是課程結(jié)束后進行一次期末考試，這期間學(xué)生有可能有好幾門其他的課程也要復(fù)習(xí)備考，學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)會比較重。本課程與實際緊密結(jié)合，應(yīng)用性較強，經(jīng)課程小組成員討論，本課程考核形式分為上課考勤、課后作業(yè)、兩次實驗及三次隨堂測試。學(xué)生最終成績的評定分為三部分。其中第一部分為平時成績，占20分，包括上課考勤、課后作業(yè)等；第二部分為實驗成績，也占20分；第三部分為平時測驗，占60分，包括三次隨堂測試。隨堂測試內(nèi)容基本涵蓋課程重要知識點，并重點考查學(xué)生的實際應(yīng)用能力。隨堂測試提供標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)，其成績的評定參照進行?？荚嚫母镆院螅梢远苏龑W(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度， 降低學(xué)生的學(xué)業(yè)負擔(dān)，提高學(xué)習(xí)的積極性，改善教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生對知識的靈活掌握和應(yīng)用能力。
（四）實踐教學(xué)
數(shù)控維修技術(shù)課程是一門實踐性很強的課程。為實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)大類專業(yè)對本門課程的教學(xué)要求，特建立本門課程獨特的實踐教學(xué)項目：即系統(tǒng)認識──數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試實訓(xùn)──數(shù)控系統(tǒng)啟動及參數(shù)的備份──變頻器的使用和故障排除──參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用──故障綜合分析與故障檔案的建立。
1.系統(tǒng)認識 讓學(xué)生認識與了解常見的數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC及西門子系統(tǒng)等。
2.數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試實訓(xùn) 完成典型數(shù)控系統(tǒng)的電器連接，通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)的組成。對學(xué)生進行分組，每組二到三個人，給每組提供一套系統(tǒng)連接所必需的硬件和工具，讓他們按要求進行系統(tǒng)連接。正確完成系統(tǒng)連接后， 再導(dǎo)入?yún)?shù)及PLC 程序，然后再進行系統(tǒng)調(diào)試，并對系統(tǒng)進行優(yōu)化。
3.數(shù)控系統(tǒng)啟動及參數(shù)的備份 完成典型悼叵低稱舳及參數(shù)的備份等。
4.變頻器的使用和故障排除 讓學(xué)生了解數(shù)控機床常用變頻器的結(jié)構(gòu)，布線和連接，手動操作，變頻器參數(shù)的設(shè)定和控制方法，數(shù)控系統(tǒng)主軸的控制和參數(shù)設(shè)定等。
5.參數(shù)與診斷畫面的調(diào)用 讓學(xué)生學(xué)習(xí)常用參數(shù)的設(shè)定，及利用診斷畫面進行故障分析與排除。
6.故障綜合分析與故障檔案的建立 讓學(xué)生學(xué)習(xí)建立故障檔案，培養(yǎng)學(xué)生獨立完成故障分析、診斷與排除故障的能力。
四、結(jié)束語
新的形勢下，應(yīng)用型高校培養(yǎng)的人才如何適應(yīng)市場需求是當(dāng)前許多高校都面臨的問題。不同專業(yè)，不同課程應(yīng)結(jié)合自身的情況進行探索以滿足上述要求，正是立足于這一背景，我們對數(shù)控機床維修技術(shù)課程的建設(shè)進行了初步地探討。不過，對數(shù)控機床維修技術(shù)課程的建設(shè)仍將是一個長期的、連續(xù)性的工作，我們會根據(jù)社會、企業(yè)的反饋不斷地改進自己的課程體系使數(shù)控維修技術(shù)課程教學(xué)不斷地向前發(fā)展。
參考文獻：
[1]黃連寶，李文軍.淺談數(shù)控維修專業(yè)人才的培養(yǎng)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016，（04）.
[2]殷立君，柳榮華，黃躍.淺談職業(yè)院校培養(yǎng)數(shù)控維修高技能人才的教學(xué)新方法[J]. 南方農(nóng)機，2013，（03）.
[3]王春霞，李康，董學(xué)文.淺析中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控維修專業(yè)建設(shè)[J].職業(yè)教育研究，2012，（05）.
[4]余新.我?！稊?shù)控維修》課程改革的幾點建議[J].科技信息，2010，（08）.
第4篇：機電一體化數(shù)控方向范文
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；數(shù)控中心；系統(tǒng)設(shè)計；人性化設(shè)計
中圖分類號：TG659文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-6363（2015）12-0082-02
1數(shù)控加工中心概述
數(shù)控加工中心是一套綜合性的機電一體化產(chǎn)品，它涵蓋技術(shù)范圍較廣，其中包括信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、檢測技術(shù)及測量技術(shù)等多項先進技術(shù)。數(shù)控加工中心具備高精度、高效率、高穩(wěn)定性、高適應(yīng)性、高度開放性、高智能性等特征，這使其在機械制造行業(yè)普及面愈來愈大[1]。相對于歐美發(fā)達國家而言，我國數(shù)控加工中心研發(fā)起步較晚，但近年來取得了較大的進展。數(shù)控加工中心最初由普通機床演變而來，通過計算機控制實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來看，數(shù)控機床增強了基礎(chǔ)管理，改變了生產(chǎn)方式，擴大了利益鏈，對于行業(yè)整合以及產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整而言都具有重要的意義。在技術(shù)不斷迭代的情況下，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速、進給速度及識別率水平均有了大幅度提升?，F(xiàn)代數(shù)控機床系統(tǒng)在保持數(shù)控補償功能的同時，還加入了傳感器系統(tǒng)，可對溫度、空間誤差進行補償，進一步提升了定位精度。目前，多數(shù)數(shù)控機床定位極度可達1um，重復(fù)定位精度高達0.5um[2]。數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控加工中心可靠性的關(guān)鍵部分。目前，主流的數(shù)控系統(tǒng)均采取模塊化方式構(gòu)建，結(jié)合不同的需求，可篩選不同功能的模塊進行自由化組合。除基礎(chǔ)加工功能外，人機交互水平較以往有了大幅度提升，同時還具備了負載識別功能、編程功能、自動保護功能等[3]。強大的計算能力保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，基于柔性化與智能化特征，讓數(shù)據(jù)信息集成度有所提升，進一步提高了生產(chǎn)效率。
2數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計分析
本研究中，數(shù)控加工中心設(shè)計具體如下：主軸1個，工作臺交換裝置1個，進給軸4個，刀庫1個，排屑器1個。進給軸包括三維方向的X軸、Y軸及Z軸及環(huán)繞軸B軸，具體如圖1所示。其中，X軸、Y軸以螺母不動絲杠方式進行旋轉(zhuǎn)，Z軸以螺母旋轉(zhuǎn)絲杠不動的方式旋轉(zhuǎn)。三根絲杠安裝時一端為固定端，另一端為自由端。由于Y軸為垂直移動軸，將電磁制動器置于其尾端，可保持機床功率維持正常狀態(tài)。于絲杠帶輪位置設(shè)置一個安全剎車裝置，可有效避免工作臺出現(xiàn)自由下落。絲杠自由端處安裝一個機械擋塊，避免部件滑動而脫離極限位置。將主軸變動箱設(shè)計為人工調(diào)速與手動調(diào)速共存（分4個擋位）。利用感應(yīng)開關(guān)對主軸位置進行定向，采取液壓驅(qū)動銷釘鎖定定位。刀庫可根據(jù)實際需求進行自由選擇，由直流電機帶動。系統(tǒng)設(shè)計需滿足以下幾點要求：便于拆裝、維護；對惡劣環(huán)境具有較好的抵抗力，工作環(huán)境區(qū)間為0至45℃，可在濕度不超過75%的情況下穩(wěn)定工作；具備保護電路；可讀取PMC信號、功能指令；具備高速DNC功能。加工中心控制系統(tǒng)主要設(shè)計為以下模塊：顯示模塊、主軸控制模塊、儲存器模塊、電源模塊、測試模塊、進給軸控制模塊等。通過這些模塊的共同調(diào)節(jié)，達到上述要求。
3數(shù)控中心人性化設(shè)計分析
數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，如何實現(xiàn)人性化是一個難點，以下通過工作臺設(shè)計、顯示器設(shè)計及控制器設(shè)計對其進行闡述。
3.1工作臺設(shè)計
工作臺是人機交互過程中的重要界面，設(shè)計時需考慮使用者舒適度。中小型機床數(shù)控中心加工時間較短，作業(yè)姿勢多為站姿；大型機床數(shù)控機床中心加工周期較長，作業(yè)姿勢以坐姿為主?？紤]到上述情況，可將工作臺設(shè)計為站、坐兩用式。可在控制臺下部增加踏腳板，達到較高坐姿操作的要求?？刂圃O(shè)定在人手可及范圍內(nèi)，控制臺本身應(yīng)當(dāng)留出充足的闕量作為操作者活動空間，預(yù)留水平臺面作為文件書寫區(qū)域。安裝顯示設(shè)備時結(jié)合視覺幾何參數(shù)進行設(shè)定，使操作者可對顯示信息進行清晰辨別。
3.2顯示器設(shè)計
顯示器是實現(xiàn)人機交互的重要窗口，其視覺元素會對人機關(guān)系產(chǎn)生直接影響。在設(shè)計這些視覺元素的過程中，除了需要滿足顯示精度、顯示穩(wěn)定性等硬性指標(biāo)需求外，同時還要使其與人的視覺生理特征相吻合。從人機工程學(xué)角度來看，應(yīng)當(dāng)遵從“機器適應(yīng)人”的原則。將顯示面板設(shè)計為多面形，當(dāng)顯示信息量較大時，可減少邊緣處的觀察偏轉(zhuǎn)角度，降低眼球旋轉(zhuǎn)范圍，為使用者眼睛“減負”。將顯示器面板置于使用者正前方，面板平面與使用者視線保持垂直，降低使用者的頭部運動頻率與眼球運動頻率。顯示器設(shè)計為動態(tài)可調(diào)節(jié)模式，通過動態(tài)支架對顯示器位置進行調(diào)整，從而滿足不同體型使用者的需求。儀表盤色彩以白色背景、黑色字體進行設(shè)計，降低數(shù)據(jù)誤讀率。人體工程學(xué)認為，人眼運動與認知習(xí)慣具有密切的關(guān)聯(lián)。為滿足這種潛在性需求，在設(shè)計過程中，要讓功能分區(qū)排列保持一定的邏輯關(guān)系，常用信息置于顯示器中心位置，其他功能信息以重要程度不同，依次由中心向周圍擴散且各功能區(qū)可采取不同顏色分界或不同顏色背景以示區(qū)別。
3.3控制器設(shè)計
盡管數(shù)控系統(tǒng)可讓機床中心實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，但依然會避免不了基礎(chǔ)人工操作。系統(tǒng)的調(diào)試、參數(shù)設(shè)定等通過控制器達成。因此，控制器的人性化設(shè)計從側(cè)面反映出了系統(tǒng)對操作人員的親和力?？刂破髦饕譃槿?，即按壓式控制器、旋鈕及腳控制器。按壓式控制器是最為常見的控制器類型，其工作原理為典型的二進制，即“開”與“關(guān)”，在控制器按下的瞬間已經(jīng)實現(xiàn)了擊發(fā)動作，并將信號傳遞于設(shè)備，使其工作。由于數(shù)控機床功能多樣，采取按壓式控制器這種直接性操控方式，可有效降低誤控幾率。旋鈕控制器選擇多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕，此類旋鈕連續(xù)性較強，旋轉(zhuǎn)范圍較大，便于旋轉(zhuǎn)。外形以錐臺形為主，可與操作者手形相貼合，周圍可設(shè)計為齒紋，起到增加摩擦力的效果。腳控制器主要是緩解手部操作負荷，以腳踏板較為常見，起到輔作用。
4結(jié)語
目前，機械制造加工正朝著自動化、智能化方向發(fā)展。在這個過程中，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，為實際生產(chǎn)提供了有力支持。數(shù)控中心作為一個綜合性產(chǎn)品，除了需要數(shù)控系統(tǒng)支持外，還需充分考慮將人性化設(shè)計元素賦予其中，通過對人機交互的不斷完善，為使用者提供更好的操作感受。
參考文獻
[1]羅敏.HCFHD80A臥式加工中心控制系統(tǒng)設(shè)計[J].伺服控制，2008（03）：40-42.
[2]黃敏高，萬勤.西門子840Di數(shù)控系統(tǒng)在CW630臥式加工中心改造中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機床，2008（04）：149-151.
第5篇：機電一體化數(shù)控方向范文
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；工作循環(huán)；設(shè)計
前言
數(shù)控設(shè)備在加工方面相較于原來的普通設(shè)備有著巨大的優(yōu)勢，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車上應(yīng)力最集中、形狀最復(fù)雜的零件之一，需要具有良好的機械性能，其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到汽車的性能，近些年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，對于汽車的需求量猛增，而汽車轉(zhuǎn)向節(jié)作為汽車的重要部件，在加工質(zhì)量和加工效率方面都有著很高的要求，傳統(tǒng)的加工方式是采用普通數(shù)控車床進行加工，然而從實踐中發(fā)現(xiàn)，其加工效率很低，遠遠無法滿足需求，文章將介紹一種新的加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的專用立式數(shù)控車床。就數(shù)控車床在加工汽車轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面方面使用普通數(shù)控車床和專用的數(shù)控立式車床進行比較，闡述優(yōu)缺點，并對相應(yīng)的加工工藝進行介紹。
1 數(shù)控機床簡介
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機床分為數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等等幾大種類的機床，或者是加工中心等。數(shù)控車床是在原有的普通車床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，通過加裝計算機進行運算，將計算的結(jié)果通過驅(qū)動器來帶動伺服電機進行傳動，從而實現(xiàn)相應(yīng)的運動，其中數(shù)控車床又是使用最為廣泛的機床，其使用量占到了數(shù)控機床使用量的25%。數(shù)控車床是將機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等進行融合而得到的一項工業(yè)方面的杰作，其可以用來制作高精度、高效率等的工件，現(xiàn)如今，通過使用數(shù)控車床進行加工代表著一個國家機加工的水平，經(jīng)過多年的發(fā)展，數(shù)控車床由原來的普通臥式車床發(fā)展到數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床、車銑加工中心等多個方向，數(shù)控車床在我國的保有量要遠遠高于其他的數(shù)控設(shè)備，在整個數(shù)控機床中占有很高的地位，近些年來，通過發(fā)展通用的數(shù)控語言，實現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備編程的通用化，不同廠家不同系統(tǒng)的編程語言有很高的相似的地方，從而為編程帶來了方便，數(shù)控車床具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，在批量零件的制造過程中相較于原來的普通機床有著巨大的優(yōu)勢，數(shù)控車床通過計算機來識別輸入的語言，通過計算機計算需要移動的位置，而后將這些數(shù)據(jù)輸送給相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)來對設(shè)備的運動軌跡和外設(shè)的操作時序邏輯控制功能的控制。經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)能夠像操作電腦一樣方便的實現(xiàn)輸入操作指令的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)。相較于傳統(tǒng)的車床通過手動搖動來使刀具完成切削作業(yè)，數(shù)控車床通過驅(qū)動器驅(qū)動電機來帶動滾珠絲杠來傳遞運動，通過電機的編碼器或者是光柵尺來定位移動的距離，無需像以前一樣使用卡尺來測量工件的精度。數(shù)控車床是將計算機技術(shù)、電氣技術(shù)、機械、液壓方面融合到一起開發(fā)出來的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完成功能眾多，效率高，在完成大批量的加工中具有很大的優(yōu)勢，代表著機械加工領(lǐng)域發(fā)展的方向。
2 數(shù)控車床發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將向著智能化的方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在：如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，采用計算機識別圖紙、輸入簡便、傻瓜編程、智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。智研咨詢指出，目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化等已經(jīng)成為了數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。
3 數(shù)控車床的工作循環(huán)及設(shè)計
文章介紹一種汽車萬向節(jié)立式專用數(shù)控車床，立式車床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上，刀架在橫梁或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。由于汽車萬向節(jié)形狀如羊角，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；毛坯為鍛件，加工余量大，特別是法蘭盤根部圓弧部分；工件偏重，轉(zhuǎn)動慣量大；定位夾緊困難。下面將介紹機床的設(shè)計預(yù)案：根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性和定位夾緊要求，該機床采用主軸偏置的立式數(shù)控車床結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)立式數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增設(shè)尾座頂尖部件，從而形成能夠更好的加工設(shè)備。
3.1 機床的工作過程
數(shù)控車床主要由由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)、排屑器等部分組成。立式數(shù)控車床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工。
臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。加工工程中是通過主軸帶動工件轉(zhuǎn)動，將車刀夾裝在刀架上，通過X、Z軸來帶動刀架來對工件進行加工。
3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設(shè)計
3.2.1 主軸箱設(shè)計
主軸箱是機床的重要的部件，是用于布置機床工作主軸及其傳動零件和相應(yīng)的附加機構(gòu)的。主軸箱采用多級齒輪傳動，通過一定的傳動系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個位置上的傳動齒輪和傳動軸，最后把運動傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響機床的性能。本機床為立式結(jié)構(gòu)，主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身，其作用一是安裝主軸及其傳動系統(tǒng)，二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動刀架。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性，結(jié)構(gòu)必須合理，長期使用不變形。
3.2.2 X、Z軸進給系統(tǒng)設(shè)計
數(shù)控車床的Z軸為縱向軸，其主要是由縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動副組成。由于橫向X軸安裝在Z上，因此Z軸需要采用重載型滾珠滾動導(dǎo)軌，從而能夠支持住Z軸的重量，可以采用伺服電機帶動滾珠絲杠使縱向滑板上下移動從而實現(xiàn)精確定位。機床的X軸也采用滾珠絲杠來實現(xiàn)傳動，通過伺服電機來帶動絲杠來傳遞運動。機床的進給系統(tǒng)主要是通過進給機構(gòu)來改變進給量。
3.3 轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具設(shè)計
3.3.1 頂尖部件設(shè)計
車床頂尖是車床的重要組成部分，主要有定位功能、回轉(zhuǎn)功能、夾緊功能，在主軸旋轉(zhuǎn)時頂尖也隨著旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機床的主運動。設(shè)計此部件時需要注意可靠性。
3.3.2 轉(zhuǎn)向節(jié)車具設(shè)計
轉(zhuǎn)向節(jié)是異形件，非常的不平衡，其車具設(shè)計有一定難度，第一是定位采用頂尖孔，其剛性不好，需要上下頂尖定位夾緊，下頂尖固定在主軸上，上頂尖單獨設(shè)計移動部件；第二是夾緊，沒有規(guī)則的夾緊面，同時不同的頂尖形狀各異，要使車具具有通用性，車具必須具有適應(yīng)不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在設(shè)計車具時必須有可調(diào)整的配置設(shè)置；采用液壓加緊卡盤來實現(xiàn)夾緊。
4 結(jié)束語
文章就數(shù)控車床在加工汽車轉(zhuǎn)向節(jié)桿部及法蘭端面方面設(shè)計的新的立式車床的設(shè)計進行了闡述。
第6篇：機電一體化數(shù)控方向范文
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。
1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)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(shù)及裝備的新趨勢
效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)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(yè)領(lǐng)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。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、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(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)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(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)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(zhuǎn)速已達60 000r/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(shù)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，并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(shù)控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實現(xiàn)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(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。
1.2 5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)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臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)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(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。
當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。
在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭，可實現(xiàn)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軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)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(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)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(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)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“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。
1.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立
1.4.1 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范
如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)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(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。
1.4.2 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。
STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)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(fā)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(xué)術(shù)機構(gòu)。美國的STEP Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機上進行了驗證。
2 對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計
我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)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(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)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(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。在“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50％，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達到了10％。
縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。
雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)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(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。
a.技術(shù)水平上，與國外先進水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。
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(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。
c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實施，往往規(guī)劃理想，實施困難。
d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術(shù)的工程化能力不強。機床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。
3 對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
3.1 戰(zhàn)略考慮
我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。
我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會安全看，因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實現(xiàn)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(fā)展策略
從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導(dǎo)向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強調(diào)市場需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面，要強調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國家意志實施攻關(guān)，以解決國家之急需。
在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強調(diào)創(chuàng)新，強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻：
［1］ 中國機床工具工業(yè)協(xié)會 行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.
［2］ 梁訓(xùn)王宣 ，周延佑.機床技術(shù)發(fā)展的新動向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.
第7篇：機電一體化數(shù)控方向范文
[關(guān)鍵詞]工業(yè)自動化儀表；自動控制技術(shù)
中圖分類號：TF046.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0139-01
引言
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對自動化的要求越來越高，尤其是信息技術(shù)的滲透，為工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)引入了新義，極大的提升了控制的水平，克服了傳統(tǒng)的人工控制的諸多弊端，實現(xiàn)了低能耗、全天候、高精度的控制，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的高效化。生產(chǎn)企業(yè)要謀求更長遠的發(fā)展，就離不開工業(yè)自動化儀表與自動控制技術(shù)，能夠提升企業(yè)的綜合競爭力。工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)不斷的發(fā)展，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，促進了企業(yè)的進步與發(fā)展。
一、關(guān)于工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)
工業(yè)自動化儀表技術(shù)主要有三個方面的內(nèi)容，分別是信息的收集、處理和應(yīng)用。能夠整合企業(yè)的信息，為自動化控制提供重要的支持，并在安全領(lǐng)域打下了堅實的基礎(chǔ)，儀表制造商都在自動化控制方面加大了研發(fā)力度。生產(chǎn)的診斷和流程雖然不屬于自動化儀表的范疇，但與自動化儀表的信息交流非常廣泛，是控制系統(tǒng)中一個重要部分。工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實時的診斷和維護，負責(zé)現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)的工作信息的采集處理，起到生產(chǎn)流程、設(shè)備、自動化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表的診斷維護，提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率。
二、淺談工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的問題
信息技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)自動化儀表與控制技術(shù)帶來了積極的意義，但是作為一項新的技術(shù)，要經(jīng)過一段時間的探索與應(yīng)用，現(xiàn)階段還面對著一些技術(shù)上的不成熟，存在著諸多的不足，主要集中在四個方面，其一，儀表的可互操作性問題，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的結(jié)合的一大特征就是儀表的可互操作性，但是實際的應(yīng)用中難以做到無縫銜接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升。其二，自動化系統(tǒng)信息的安全性能，安全性不足導(dǎo)致自動化儀表的性能不夠穩(wěn)定，出現(xiàn)各種兼容性的問題或控制的精確度不足，出現(xiàn)較大的誤差。其三，系統(tǒng)的可靠性與故障診斷，可靠性還不高，尤其是在工作環(huán)境復(fù)雜的自動化儀表中，經(jīng)常出現(xiàn)故障，但診斷的效率不高，導(dǎo)致維護不及時，影響正常的生產(chǎn)。其四，程序與軟件的可靠性問題，自動化控制技術(shù)的功能是通過程序與軟件來實現(xiàn)的，但軟件程序存在漏洞、考慮的方面不周全等問題，導(dǎo)致可靠性差，自動化儀表的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)。
三、工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)
3.1 工業(yè)自動化儀表
工業(yè)自動化儀表
是在實際的生產(chǎn)中完成智能化控制，具備檢測、展示、控制和執(zhí)行等多種功能，工業(yè)自動化儀表有多種形式，如顯示儀表、檢測儀表、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)儀表和計算儀表等，依據(jù)生產(chǎn)過程和指標(biāo)進行合理的設(shè)置安排，實現(xiàn)了無人化的操作，自主檢測、自主管控，并將信息傳遞到遠距離的終端，憑借極高的效率與極低的損耗生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
1）顯示儀表：顧名思義就是顯示和記錄被測的參數(shù)，一旦在工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，顯示儀表就會在第一時間顯示出來，進行自動的報警，以便維護人員能及時的做出評估判斷，顯示儀表有三種形式，分別是數(shù)字式、圖形式與模擬式。
2）檢測儀表：在工業(yè)生產(chǎn)中，對變量進行檢測，并將變量轉(zhuǎn)化為可識別的信息，其中要注意信息轉(zhuǎn)化的精確性，準(zhǔn)確表達被測變量。
3）執(zhí)行器：執(zhí)行器是自動化儀表中的關(guān)鍵部分，可以經(jīng)過調(diào)節(jié)器給出的信息進行控制，如壓力、溫度、濕度、流量、速度等信息，對相關(guān)的定量進行合理的調(diào)整，在整個工業(yè)體系中，執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的重要元件。
4）調(diào)節(jié)儀表：調(diào)節(jié)器可以有效的調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程，經(jīng)過預(yù)設(shè)的程序進行控制，根據(jù)一些預(yù)設(shè)的控制量進行調(diào)節(jié)。
5）計算儀表：主要是關(guān)于數(shù)學(xué)的運算方式，能應(yīng)對單一或較多的輸入變量進行控制，有加法器和乘法器等。
3.2 自動化控制技術(shù)
自動化控制技術(shù)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)中集成了機電一體化技術(shù)，并完成自動化、智能化的管控，依據(jù)自動化工作水平的高低，自動化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的參與，人力的參與主要是集中在決策類的腦力勞動，相對于傳統(tǒng)的控制方式，能將人從繁重的工作中解脫出來，當(dāng)前大部分的自動化控制技術(shù)都是半智能化。全智能化控制技術(shù)則是實現(xiàn)全部的無人化，能實現(xiàn)全程的信息采集、處理和應(yīng)用，極大了提升了工作的效率和安全穩(wěn)定性，是未來自動化儀表的發(fā)展方向。
3.3 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)應(yīng)用
工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，給工業(yè)生產(chǎn)帶來了積極的意義，下面就石油工業(yè)過程智能化、機械制造智能化和管理智能化進行簡要分析。
1）石油工業(yè)過程智能化：自動化控制儀表可以檢測石油生產(chǎn)中的流量、壓力、溫度等變量，完成流體、粉體的整體化學(xué)處理，借助于測量儀表、調(diào)節(jié)裝置和計算機組成過程智能化系統(tǒng)，完成加熱、精餾塔等全過程的生產(chǎn)控制，管控方式主要有三種：最佳管控、前饋管控和反饋管控。
2）管理智能化：管理智能化以物料管理為例，通過工業(yè)自動化儀表來檢測物料信息，如庫存量、庫存的環(huán)境狀態(tài)等，尤其是對于一些危險品或質(zhì)量要求高的物料，要確保物料的穩(wěn)定性和安全，需要檢測溫度、濕度等環(huán)境因素，一旦出現(xiàn)異常狀況，能第一時間響應(yīng)。管理智能化是許多數(shù)據(jù)性能的電腦與終端形成了一個局域網(wǎng)，能夠給管理提供多種方案，方便決策。
3）機械制造智能化：機械制造是工業(yè)中的核心部分，但是傳統(tǒng)的機械制造面對著許多的局限性，影響了精度、穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟效益等提高，不符合未來的發(fā)展趨勢。而基于工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的機械制造，已經(jīng)具備了良好的發(fā)展前景。如在機器人、數(shù)控技術(shù)、加工單位等智能制造領(lǐng)域，通過自動化儀表提供的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性生產(chǎn)和精細化生產(chǎn)。
3.4 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前我國的工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的水平并不高，限制了工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化升級，在當(dāng)前的技術(shù)背景下，加強控制技術(shù)與自動化儀表技術(shù)的融合成為了核心方向，其發(fā)展的動力是信息技術(shù)，一方面需要高素質(zhì)的科技人才；另一方面需要信息技術(shù)的產(chǎn)業(yè)升級，可以借助自動化儀表技術(shù)的應(yīng)用前景，推動二者的融合。
結(jié)語
工業(yè)自動化儀表是工業(yè)發(fā)展中的重要技術(shù)，隨著自動化控制技術(shù)的成熟，逐漸替代了人工控制，提高了控制的精確性和質(zhì)量，實現(xiàn)了高效、安全、低能耗的生產(chǎn)，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的結(jié)合具有天然的優(yōu)勢，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢。文章對工業(yè)自動化儀表及控制技術(shù)的不足進行簡要分析，然后研究相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，為拓展其研究貢獻一份薄力。
參考文獻
[1]楊學(xué)熊.DDZ-S系列智能化儀表開發(fā)和技術(shù)懇談會簡介[J].石油化工自動化，1990（2）.
[2]張振基.化肥工業(yè)自動化儀表現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].石油化工自動化，1991（5）.
[3]上海新安造紙廠自控組.工業(yè)自動化儀表在造紙機上的應(yīng)用[J].中國造紙，1974（3）.
