機電一體化復習答案

1、1.1機電一體化的涵義是什么？它包含了哪兩方面內(nèi)容？答：是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。它包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩方面內(nèi)容。首先是指機電一體化技術(shù)，其次是指機電一體化產(chǎn)品。1.2機電一體化的英文名稱是什么？Mechatronics1.3機電一體化突出的特點是什么？重要的實質(zhì)是什么？答：突出特點在于它在機械產(chǎn)品中注入了過去所沒有的新技術(shù)，把電子器件的信息處

2、理和自動控制等功能揉和到機械裝置中去，從而獲得了過去單靠某一種技術(shù)而無法實現(xiàn)的功能和效果。重要實質(zhì)是：應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點和方法來分析和研究機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)，綜合運用各種現(xiàn)代高新技術(shù)進行產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)，通過各種技術(shù)的有機結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部各組成部分的合理匹配和外部的整體效能最佳。1.4為什么說微電子技術(shù)不能單獨在機械領(lǐng)域內(nèi)獲得更大的經(jīng)濟效益？答：微電子技術(shù)在機械領(lǐng)域內(nèi)只是機械技術(shù)的附加技術(shù)，是機械技術(shù)的補充。1.5機電一體化對我國機

3、械工業(yè)發(fā)展有何重要意義？答：在當前激烈的國際競爭環(huán)境中，機電一體化具有舉足輕重的作用，其發(fā)展水平在很大程度上反映了一個國家的技術(shù)經(jīng)濟實力。國民經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展必須需要大量掌握機電一體化技術(shù)人才區(qū)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，研究和開發(fā)新一代機電一體化產(chǎn)品以改善出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強在國際市場上的競爭力，加快趕超國際先進水平的步伐。機電一體化已經(jīng)顯示出強大的生命力，并正以空前的速度和力度沖擊著傳統(tǒng)的技術(shù)思想、生產(chǎn)方式和方法以及傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國民經(jīng)濟

4、的個各個領(lǐng)域都將因此而發(fā)生深刻變革。1.6機電一體化產(chǎn)品具有哪三個主要特征？答：整體結(jié)構(gòu)最佳化、系統(tǒng)控制智能化、操作性能柔性化。1.7試列舉10種常見的機電一體化產(chǎn)品。答：汽車，飛機，輪船，洗衣機，電冰箱，打印機，復印機，ATM機，數(shù)控機床，機器人。1.8試分析CNC機床和工業(yè)機器人的五大要素與功能。答：機電一體化產(chǎn)品所需的五種內(nèi)部功能：主功能、動力功能、計測功能、控制功能和構(gòu)造功能。CNC（計算機數(shù)控）機床：切削加工是CNC機床的主功

5、能是實現(xiàn)其目的所必須的功能，電源通過電動機驅(qū)動機床，向機床提供動力，實現(xiàn)動力功能。位置檢測裝置和CNC裝置分別實現(xiàn)計測功能和控制功能。機械機構(gòu)所實現(xiàn)的是構(gòu)造功能。1.9機電一體化產(chǎn)品分哪三類？試舉例說明。答：功能附加型（電子秤）功能替代型（電子縫紉機）機電融合型（傳真機）1.10機電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)主要有哪六項？答：1機械技術(shù)、2計算機與信息處理技術(shù)、3檢測與傳感技術(shù)4自動控制技術(shù)5伺服驅(qū)動技術(shù)6系統(tǒng)總體技術(shù)1.11機電一體化設(shè)計時必

6、須考慮到技術(shù)方案哪些性質(zhì)？答：等效性、互補性及可比性。1.12機電一體化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的主要差別是什么？答：傳統(tǒng)機電技術(shù)的操作控制主要以電磁學原理的各種電器來實現(xiàn)，如繼電器、接觸器等，傳統(tǒng)機電技術(shù)的操作控制主要以電磁學原理的各種電器來實現(xiàn)，如繼電器、接觸器等，在設(shè)計中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。機械本體和電氣驅(qū)動界限分明，在設(shè)計中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。機械本體和電氣驅(qū)動界限分明，整個裝置是剛性的，涉及軟件和計算機控制。

7、是剛性的，不涉及軟件和計算機控制。機電一體化技術(shù)以計算機為控制中心，在設(shè)計過程中強調(diào)機械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個裝置在計算機控制下具有一定的智能性1.13為什么產(chǎn)品功能越多，操作性越差？為何產(chǎn)品應(yīng)向“傻瓜化”方向發(fā)展？答：產(chǎn)品功能的多少或強弱，往往與其復雜程度和功能成本直接相關(guān)。產(chǎn)品的操作性能與其功能的多少有直接關(guān)系，功能越多，操作越復雜，操作性越差。在機電一體化產(chǎn)品向多功能化方向發(fā)展的同時，通過軟件來改善產(chǎn)品的操作性能，

8、使機電一體化產(chǎn)品也向智能化和傻瓜化發(fā)展。2.1機電一體化對機械系統(tǒng)的基本要求有哪些？答：1.高精度、2.快速響應(yīng)、3.良好的穩(wěn)定性2.2機電一體化機械系統(tǒng)有哪幾部分機構(gòu)組成？各部分的功用是什么？答：1.傳動機構(gòu)：機電一體化中的傳動機構(gòu)不僅僅是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變換器，而是已成為伺服系統(tǒng)的一部分，它要根據(jù)伺服控制的要求進行選擇設(shè)計，以滿足整個機械系統(tǒng)良好的伺服性能。2.導向機構(gòu)：作用是支承和導向，為機械系統(tǒng)中各運動裝置能安全、準確地完成其特定方

9、向的運動提供保障。3.執(zhí)行機構(gòu)：用以完成操作任務(wù)的。根據(jù)操作指令的要求在動力源的帶動下，完成預定的操作。2.3傳動機構(gòu)的基本要求是什么？答：1.轉(zhuǎn)動慣性小，2.剛度大，3.阻尼合適，4精密化，5.可靠性高2.18試列舉常用的執(zhí)行機構(gòu)。答：微動機構(gòu)、定位機構(gòu)、工業(yè)機器人末端執(zhí)行器。2.19XH754型臥式加工中心分度工作臺的定位精度靠什么保證？答：由端面齒盤保證。2.20工業(yè)機器人末端執(zhí)行器可分為哪幾類？它裝在操作機何處？答：機械夾持器、

10、特種末端執(zhí)行器、萬能手。工業(yè)機器人末端執(zhí)行器是裝在操作機手腕的前端，直接實現(xiàn)操作功能的機構(gòu)。2.21機械夾持器應(yīng)具備哪些功能？它分幾類？答：具有夾持、握住、松開的功能，分為是三類，圓弧開合型、圓弧平行開合型和直線平行開合型。，特種手指夾持器。2.22工件在夾持過程中所需的夾持力FQe與所設(shè)計結(jié)構(gòu)能提供的夾持力FQ的關(guān)系是什么？答：FQ=FQe3.1試述機電一體化接口設(shè)計的重要性。答：要將各要素、各子系統(tǒng)有機的結(jié)合起來，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)

11、，就必須能順利的在各要素、各子系統(tǒng)之間進行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換。為此，各要素和子系統(tǒng)的相接處必須具備一定的聯(lián)系條件，這個聯(lián)系條件通常被稱為接口。因此也可以把機電一體化產(chǎn)品看成是有許多接口將組成產(chǎn)品的各要素的輸入輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計，就是在根據(jù)功能要求選擇了各要素后，所進行的接口設(shè)計。從這一觀點出發(fā)，機電一體化產(chǎn)品的性能取決于接口的性能，即各要素和各子系統(tǒng)之間的接口性能是綜合系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。因此，接

12、口設(shè)計是機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.2試述機電一體化產(chǎn)品接口的分類方法。答：根據(jù)接口的變換和調(diào)整功能，可將接口分為零接口、被動接口、主動接口和智能接口；根據(jù)接口的輸入輸出功能，可將接口分為機械接口、物理接口、信息接口與環(huán)境接口。以控制微機為出發(fā)點，將接口分為人機接口與機電接口兩大類。3.3人機接口的作用和特點各是什么？答：人機接口是操作者與機電系統(tǒng)之間進行信息交換的接口。按照信息傳遞方向，可分為兩大類：輸入接口與輸出接口。機電系統(tǒng)

13、通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數(shù)及結(jié)果等信息；另一方面，操作者通過輸入接口向機電系統(tǒng)輸入各種控制命令，干預系統(tǒng)的運行狀態(tài)，以實現(xiàn)所要求完成的任務(wù)。特點：專用性、低速性、高性能價格比3.4在人機接口中，常用的輸入設(shè)備有哪幾種？常用的輸出設(shè)備有哪幾種？答：控制開關(guān)、BCD二十進制碼撥盤、鍵盤等；輸出設(shè)備有狀態(tài)指示燈、發(fā)光二極管顯示器、液晶顯示器、微型打印機、陰極射線管顯示器等。3.5開關(guān)輸入接口適用于哪一種情況？答：當系統(tǒng)需