电子机械工程论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电子机械工程论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较，这样的结果才是可信的。由以上分析可知，节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配，还决定于不同功率流之间的有效配合，作业效率高低也会影响节能效果。

1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状

从能量转换的定义上分析，工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械，输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能，以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术，这些技术能够有效地改善柴油机工作性能，降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能，以流量和压力的形式表现出来，一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方，而液压泵是能量的需方，实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法，以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方，其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能，然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构，有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中，液压阀直接由操作者控制。因此，液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系，大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收，并向外输出机械能，机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功，执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见，现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析，只能在自己工作范围内达到局部最优值。

2工程机械全局节能控制系统

2.1全局节能控制系统

全局节能对于加强机械工作性能，降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统，要将整机和外界负载作为研究对象，并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率，达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析，可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出，全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容，能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标，即协同作业目标，作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标，部件目标和元件目标，对工程机械里面每个部件的协同作业情况，作业效率情况和能耗情况进行实时的控制，从而达到实现全局节能的效果。

2.2全电控系统电子节能控制技术

传统的节能控制已经能够达到局部最优，因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术，可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法，实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术，即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点，建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。

2.2.1全电控节能控制技术

全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果，增加硬件的通用化程度，达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的，所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数，实现参数匹配柔性化，以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。

2.2.2分布式节能控制技术

全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制，但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号，要求控制系统有很高的响应速度，目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度，可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器，也就是说每个控制器都连接了高速总线，加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少，并将处理数据输送到总线，同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度，满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。

篇（2）

工程机械的电子商务，其实喊了很多年。目前，工程机械行业的电子商务尚处于起步阶段，在价格的透明化、产品的在线交易、产品运输及售后服务支持等方面，依然存在一些不能尽快化解的难题，这都需要整个行业人士做进一步的沟通和尝试。在新机市场，目前想推行电子商务确实较为困难。但是，在二手机和配件市场，电子商务已经非常活跃。

目前，专业的二手机从业人员（车商、中介）都是以QQ、微信为主要营销工具，对于价值不高、又相互信任的买卖双方，买家可以在不看车的情况下直接付款让卖家发车。据笔者了解的情况，由于微信相对更私密，用户使用频次更高，目前的成交效果相比QQ更好。在微信没有出来之前，QQ是这些二手机从业者的主要营销工具。配件交易方面，二手配件以直接发货为主，收款有直接打款、也有物流公司代收的，目前交易也非常活跃，虽然每笔业务的收入大都没有做整机多，但量大了收入也十分可观。新配件的销售，主要通过QQ、微信、淘宝等渠道，笔者的一位朋友，在没投入太多精力的情况下，每个月的淘宝销售额达几十万元，而且他做的是价值相对较低的常用保养件。可见，从二手机和配件来看，电子商务也是越来越受欢迎的。

但是，目前这个行业没有监管，都是靠诚信去实现交易，“被骗”的事情几乎每天都在发生。通过上面对二手机、配件市场的描述，你会发现如果一个从业者既有客源、有信誉，还有实力，那这个从业者的业务肯定不错。但上述条件不是所有中介都可以满足，那么问题来了：如果有一个平台可以帮他们满足所有条件，并且提供相应的交易安全保障，二手机、配件从业者会依赖这个平台吗？答案是毋容置疑的，到那时，这个平台就可以创造出新的交易规则，整合市场，谁定的标准谁就是市场领导者。

最后，工程机械新机的销售，未来能否在网上直接销售？笔者认为这事肯定是可行的。笔者举个例子抛砖引玉一下：例如新机厂商可以推出电子商务渠道的“定制化产品”，这种配置的产品只通过网上销售。但这种产品最好是厂家直销的产品，如果是通过商销售的产品，需要与商协商好，给商一定的服务费用，让商提供后续服务。

作者：苏宇单位：易极环中（北京）拍卖有限公司

篇（3）

    工业工程应用型创新人才培养模式

    哈尔滨德强商务学院是一所地方性民办普通高校,以培养适应地方社会发展和经济建设需要的应用型人才为主,强调学生的应用能力和创新能力。所以,在专业人才培养过程中要明确专业定位和服务面向定位,充分体现“因材施教”,尊重学生的个性发展的理念和“精化基础理论、优化专业知识、强化实践能力、深化素质教育、突出专业特色”的原则,使学生知识、能力、素质协调发展。

    1专业定位

    专业定位的合理与否对专业的发展至关重要,只有专业定位合理、特色突出、培养的人才社会需求量大,才能不断扩大招生规模,促进专业发展建设,形成“出口畅、进口旺”的良性循环。为建设好工业工程专业和科学定位,专业进行了广泛而深入的调研。在深入研究国家专业指导目录的基础上,调查社会对工业工程专业人才的需求,参考省内外多所高校工业工程专业人才培养模式,结合学校的办学条件、特色和优势,进行专业定位。国家专业目录对本专业的要求是培养具备现代工业工程和系统管理等方面的知识、素质和能力,能在工商企业从事生产、经营、服务等管理系统的规划、设计、评价和创新工作的高级专门人才[5]。主干学科是管理学和一门工程技术学科,如机械工程或电子科学与技术等。由前面的调研可知,虽然开设本专业的各高校对于工程学科的选择不尽相同,但机械工程所占比例最大,而以电气工程为工程学科的高校并不多。目前我国电子行业发展快速,像富士康等电子制造企业对于具有电气工程背景的工业工程人才需求量越来越大。哈尔滨德强商务学院是一所以商科为特色的地方高校,管理、金融和会计等各学科专业优势明显,可以对专业主干学科中的管理学科进行强有力的支撑;同时专业设在计算机与信息工程系,其中电子信息工程、应用电子技术和计算机科学与技术等专业已开设多年,实验资源齐备,师资力量雄厚,可以对电气工程学科进行很好的支撑。综合上述分析情况,学院把专业定位在研究电子电气产品生产制造流程,研究应用电子电气技术进行产品流程改善上,把电气工程作为工程学科。由于专业定位准确,社会需求量大,专业招生人数逐年增长。

    2人才培养目标

    人才培养目标是指高等院校培养什么样知识素质的人才,它是人才培养模式研究的首要问题,专业的知识体系、能力结构、教学单元以及课程体系都是围绕培养目标展开的。本专业培养具备现代工业工程和系统管理等方面的知识、素质和能力,具有基础理论够用,专业知识适用,实践能力强、综合素质高,具有创新意识和创业精神,适应地方经济建设和社会发展需要的高级应用型人才。学生毕业后能在工商企业、事业及行政管理等部门从事工业管理、技术开发及教学等实际工作。

    3人才培养规格

    根据科学的质量观和人才培养多样化的思想,本专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础及语言和文字表达能力,较熟练地掌握一门外语;掌握工业工程学科的基础理论、基本知识和实用技术,培养工业生产管理系统开发与设计的基本能力,具备工业工程管理的初步能力;掌握系统管理的分析方法和管理技术,受到应用工业工程理论与方法进行分析和解决实际问题的基本训练,具有较强的动手能力;具有本专业必需的设计、计算、制图、实验、规划等基本技能;熟悉经济建设和企业管理的有关方针、政策和法规;了解现代工业工程理论的前沿、应用前景和发展动态;掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有科学研究和实际工作的初步能力;具有较强的自学能力、创新意识和创业精神。

    实现工业工程应用型创新人才培养模式的对策

    1“3+1”人才培养方式

    为着重培养学生的应用能力和创新能力,专业经过几年的教学实践和探索,提出了"3+1"人才培养方式。前3年主要是夯实学生基础,开设通识的必修课、学科基础课、专业主干课程及部分专业方向课,同时开设公共选修课。后1年开设若干个专业选修课模块,学生完成一定的学分,并到校企合作单位进行专业实习及完成毕业论文等,培养学生的专业技能、实践能力和创新意识,增强学生的就业能力。

    2构建优化的课程体系

    课程是学生知识、能力和素质培养的重要载体,是实现人才培养目标的核心单元,根据培养目标、业务规格的要求,构建优化的课程体系,打破学科课程间的壁垒,尤其要处理好管理课程和工程技术课程之间的关系。整合课程门类,淘汰内容陈旧的课程,避免课程内容交叉重复,扩大知识容量,最大限度提高教学效率。在确保学科基础课程基础上,对部分专业课进行优化整合,体现文理渗透、学科交融,专业方向课要突出适应社会需求,增强学生就业的适应性。把握基础理论“必需、够用”,专业知识“实用、适用”的尺度,基础教育力求宽而牢,专业教育力求精而实,进一步加强政治理论、文化修养、外语和计算机类应用课程。为适应工业工程应用型创新人才的培养目标和培养模式,课程体系结构设计成相应的4个教育平台包含10个课程模块,课程体系结构如表1所示。

    3加强教材建设,优化教学内容

    工业工程在我国的发展历史还不长,是一门新专业,专业教材还不够丰富,在现有的专业教材中也多数是以机械工程为背景,而以电气工程为研究对象的专业教材则少之又少;另一方面融入IE基本思想的工程技术专业基础教材也不多见[6],这就导致在教学内容上工程技术类课程与管理类课程相互孤立,对学生来说只是2类课程知识的简单叠加,而不能融合2方面的知识,达不到人才培养的目标。因些,专业教师在多年教学实践的基础上,正着手编写一套符合专业定位、实用性强、有助于培养学生创新能力、适合应用型本科院校学生学习的专业教材。

    4加强实践教学环节

    实践教学是培养学生应用能力和创新能力的重要环节,对于应用型本科院校尤其要加强实践教学环节。首先,确保实践教学学时,实践教学四年不断线,在专业人才培养方案中实践教学为72学分,与理论教学学分比例达到4:6。其次,开展形式多样的实践教学,包括课内实验、课程设计、专业实训、社会实践、毕业实习和毕业设计等环节,并把学生的第二课堂作为能力培养的重要补充,组织学生参加各种竞赛和职业资格证书考试,通过设立创新学分,激发学生的科学探索精神和创新意识。最后,深化实践教学内容改革,使实践内容从验证性逐渐向设计性和综合性过渡,加强校企合作,开发以企业生产实际为背景的教学案例、实验和实训内容,形成产业对接的实践教学体系;加大校外实习基地的建设,使学生有机会走进企业、把生产车间作为学校的第二课堂,在实习中学习,在训练中提高。

    5加强师资队伍建设

篇（4）

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

1机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

3机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：

3．1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。转3．2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。

3．3网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3．4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3．5环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

3．6系统化

未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

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现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一） 机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二） 传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三） 信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四） 驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

（五） 接口技术

为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

（六） 软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一） 数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、 总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、 能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、 系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、 以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二） 计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三） 柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四） 工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

（一） 智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二） 系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三） 微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四） 模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五） 网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

（六

） 绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

参考文献

1、 李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003.

2、 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004.

篇（6）

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四）驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

（五）接口技术

为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

（六）软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三）微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四）模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

（六）绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

【参考文献】：

1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

篇（7）

中图分类号：TH165 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0035-02

在加工制造业中，对于零件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于加工零件的检测，诸如夹具和零件的装卡、找正，测定零件编程原点、检测首件零件以及零件加工工序间以及加工完毕后的检测等等，还是以手工检测为主，检测效率非常低。特别是对于大型结构件的检测，由于是在加工的过程中进行实时监测的，如果使用离线检测技术，就很难避免误差的产生，导致零件加工完成后，由于超差而报废。引进数控加工的在线监测技术，不但可以对于加工零件实时监测，弥补了手工检测以及离线检测所存在的不足，而且还提高了加工精度，符合先进制造技术未来发展的要求。

1 数控机床在线检测系统的构成

数控机床的在线检测系统根据是否选择使用计算机辅助，可以分为两种，即免去计算机辅助，直接将基本宏程序调用；开启计算机辅助编程系统，检测程序生成后，自行开发宏程序库，将各种数据信息传输到数控系统当中。计算机辅助在线监测系统见图1，其运行程序见图2。

通过对于图1的解读，可以明确，数控机床的在线检测系统是由硬件和软件两个部分所构成，其中的硬件部分包括机床本体、数控装置、伺服系统、测量系统；软件部分是指计算机软件系统。

1.1 机床本体

机床本体的工作部件是所必需的基本部件的实现，作为加工和监测的基础性环节，其受到传动部件精度的影响。

1.2 数控装置

数控机床通常会选择使用CNC数据控制系统，主要构成包括中央处理器、各类存储器和输入输出接口，其中的中央处理器包括存储器、运算器、控制器和总线四个组成部分。作为数控机床的核心部位，该数控装置中的各项控制功能都是通过数控加工程序来实现的，各种控制功能，包括输入存储功能、数控加工功能以及插补运算功能等等，都是源自于内部存储器中提取程序，或者由输入装置所传输过来的程序。传输途径是通过设备接口来实现的。一旦控制对象发生改变，或者需要调整功能，就要对于设备接口进行调整以符合应用要求。

1.3 伺服系统

数控机床的一个重要组成部分，就是数控机床在线检测系统中的伺服系统。该系统主要控制包括进给位置和主轴转速的伺服控制，具体而言，就是对于机床移动部件的位置以及移动速度的控制。伺服系统的工作质量对于机床的表面质量、加工和测量精度以及生产效率都具有重要的影响力。

1.4 测量系统

测量系统是在线检测系统的关键部分，直接影响在数控加工在线检测精度，在构成上主要包括信号传输系统、接触触发式测头以及数据采集系统。其中的测头是测量系统的关键部件，其主要作用是在零件加工的过程中用于测量尺寸，并据此对于加工程序进行自动更正，不断地完善零部件加工精度。从这个意义上讲，数控机床不仅是加工设备，而且还具备了测量机的一些功能。

以英国雷尼绍公司所生产的雷尼绍测头为例，其被多数数控机床所使用。雷尼绍测头根据各自性能的不同，包括有多种类型，按照使用功能不同，可以划分为刀具测头和工件检测测头；按照不同的信号传输方式，可以将侧头划分为感应式侧头、光学式侧头、硬线连接式侧头以及无线电式测头；按照不同的接触测量形式，可以将侧头划分为接触式测量测头和非接触测量测头。在选择测头的过程中，要根据机床的型号以及使用功能选择合适的测头。

1.5 计算机软件系统

计算机软件系统是运用计算机辅助，开发数控加工的软件运行程序，以实现在线检测。通过计算机软件系统所实现的数控加工在线检测功能包括数据的采集，并对于数据进行技术性处理，对于数控程序的生成进行检测，包括检测过程中的仿真和通信等等。目前数控机床的在线检测兼容了各种具有数据分析和计算功能的软件，诸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等软件的使用，为测量工作简化了程序，节省了世间。

2 数控加工在线检测的工作原理

在进行数控机床在线检测的时候，计算机系统上首先要建立自动生成检测主程序的编程系统。当启动检测主程序，计算机信息就可以通过接口传递给数控机床，测头就按照编程系统的指令按照规定的路径运动。这些程序都是通过G31实现跳步指令的有效性的。G31属于是非模态G指令，其对于指令程序的有效性仅仅局限于指令的程序段中，因此，通常会用于数控机床的测头测量程序当中。指令格式为：G31（G90/G91）IP―F―（其中的“IP”是X轴、Y轴、Z轴中的一个轴）。G31处于执行指令段的时候，如果输入有SKIP信号，那么所执行的指令就可以转到下一个程序段，而不必继续执行尚没有完成的指令。测头执行测量程序的时候，如果测球已经接触到了部件，就会有触发信号发出，并通过测头与数控系统之间所建立的准用接口传递到转换器，然后转而再传送到数控机床的控制系统当中，记录下该点的坐标。一旦接收到信号，机床就不再运动，通过通信接口，测量点的坐标传到计算机系统当中才储存，完成一侧测量动作，可以进行到下一个测量动作。针对于系统测量结果，该项测量值可以实现计算补偿，并实现可视化的数据处理。

数控加工在线检测在测量零件的几何形状时，所需要执行的检测路径为：先将零件的待测形状确定下来，将该零件的形状特征作为几何要素，结合零件的待测精度特征，将检测点数以及分布情况确定下来，并建立数学计算公式。将工件的坐标系确定下来之后，可以根据检测零件的条件确定检测路径。

3 数控加工在线检测技术的应用

在零件加工中，采用在线检测技术，可以将工件的位置快速地确定下来，并设定好坐标系。在检测工件尺寸的同时，还会根据测量的数据结果对于刀偏量自动地修正。此外，在线自动检测及技术可以设定夹具和旋转轴，而且在进行柔性加工中确认工件以及夹具。

3.1 应用测量软件自动修正工件坐标系

使用测量软件可以在线测量工件的坐标系，避免了传统人工输入所造成的错误，而且还会降低零部件的损坏程度，延长机床的使用寿命。

依赖于手工操作，将测头安装在主轴以及刀架的上面，手动操作进行序中测量和首件检测，都需要操作人员具有较高的专业技能，而且如果将工件转移到坐标测量机上，往往会不适宜。从测量效果来看，测量工件依赖于手工操作，往往会耗时长，缺乏精确度，而且很容易出现人为误差。由于一致性较差，所以在进行检测的时候，还需要试切，导致了重复劳动。在工件加工的过程中，如果机床停止运行的状态下对于工件的关键尺度进行检测，如果刀具因此而磨损，都不容易发现。

应用测量软件，使用测头检测，可以运用软件自动计算功能，根据设定的规格对于工件的坐标数据进行修改。序中工件的测量，可以采用自动修正偏置值的方式来进行，消除了由于操作人员人为因素所造成的误差，提高了自动化加工控制的可靠性，同时，还使工件报废的风险降低。软件自动控制，可以通过过程反馈实施适应性加工，以避免各种变化所造成的不断修改。在首件检测的过程中，可以将自动偏置更新功能利用起来，尽量避免由于等待检测结果而延长停机时间。

3.2 在数控加工的程序中嵌入测量程序

数控加工的程序中，对于零部件的测量要求精度很高，这就需要采用高精度电压测量的方式。万用表可以实现高精度测量，而且可以进行存储程序控制，其测量中所能够达到的测量精度非常高，而且实现了13/2位的分辨率。进行信息通讯和测量的时候，将可编程仪器所发出的指令嵌入到VC软件系统当中，不仅可以创立友好型的测量界面，而且还是控制程序具有较高的可读性和灵活运用性。

软件系统在构成上，主要包括实时操作系统以及数据库软件、数据采集和处理软件、先进控制软件以及PID软件。PID（全称：Proportion- Integral- Differential），即为比例-积分-微分。使用该软件可以通过计算，对于数据进行直接控制。

3.3 减低夹具的消耗费用

采用测头测量的方式将工件的坐标系找准，然后使用夹具夹紧，可以避免由于使用千分表进行手动调整而带来的各种不便。将测头安装在数控中心的主轴位置，或者位于车削中心的刀架上，可以避免由于手动设定而造成测量误差，对于工件具有很好的校正作用，并且设定校准轴。使用自动卡具具有很高的灵活性，批量产品的尺寸，不但提高了劳动生产率，而且还大大地降低了停机时间。

3.4 良好的过程控制可以提高安全性

数控加工的在线检测技术，在改善过程控制的时候，工件的在线检测所获得的尺寸能够及时做出反馈，可以降低由于操作人员的主观因素而导致的机外检测的辅助时间减少。由于在线检测为自动化操作，因此而避免了操作者由于运行不当而造成伤害。当防护门处于打开的状态的时候，程序无法自动运行，所以各项指令，包括准备功能和辅助功能的指令都被迫停止。要使数控机床处于正常的自动加工状态，就要确保机床防护门关闭，自动锁住门锁之后，可以启动工件的找正和在线检测程序。

4 数控加工中尺寸在线检测系统中的研发

4.1 在线测量尺寸的意义

关于尺寸的在线测量是否需要停机的问题，主要是基于机床加工过程所呈现出来的动态性和复杂性，导致各种因素对于测量精确度的影响。处于加工状态下，加床会振动，产生热变形，切削过程中所产生的切屑以及所使用的冷却液，都会对于检测造成影响，加之检测过程中的安全性以及仪器的安装等等的干扰，使得对于工件尺寸直接测量非常困难。可见，对于在零件加工过程中，在线检测尺寸，多采用简洁测量的方式，即停机测量。

数控机床的运动部件精度很高，将其与测量仪器建立起关联，就是要实现在机测量。在良好的加工控制环境中，机床加工设备同时还可以作为测量设，在机床精度的基础上，各种测数据软件被开发处理，不但可以达到自动测量的效果，而且还使测量的结果更具有直观性。

4.2 生成测量程序

当测量点的分布确定之后，还要对零部件的测量路径以及测量程序加以确定。在编制测量程序的时候，可以采用手工编制的方法，也可以自动编程。为了对于所采集到的数据进行正确处理，要对被测量的尺寸采用分段的方式，建立存储格式，以使所获得的几何尺寸和形位尺寸更为符合要求。在具体测量操作上，要将DHP50数控镗铣加工中心测量程序通用模板建立起来，建立起测量程序模块，采用半自动方法将测量程序生成。在测量零件的时候，要选择使用人机交互的方式。当各种测量参数被输入到测量程序模板中时候，就会将尺寸以及形位误差自动生成。

4.3 加工误差补偿

当机床所获得的测量数据传输到计算机之后，软件对其进行分析处理，以获取加工零件的尺寸数据。除了避免人为因素而导致的测量误差之外，还创造了良好的加工环境，并根据零件标准调整零件的工艺参数。针对于机床加工零件的线形尺寸误差，对于引起的该种现象的各种因素进行分析，主要包括刀具安全以及操作不准确而造成的刀具磨损。这种现象的补偿可以通过在线测量软件进行调整。使用系统软件对于数控加工程序进行调整，以修正加工误差。此外，出现测量误差的因素还有很多，包括受力变形以及零件装夹的变形等等，都会导致形位误差产生。基于造成测量误差的复杂性，如果仅仅通过调整刀具补偿显然是不够的，还要根据具体的情况进行分析，以制定有效的解决措施。

5 结论

综上所述，数控加工的在线检测技术，能够对于数控加工中所存在的缺陷及时地发现，并对于误差进行技术性修正，不但节约了加工成本，而且大大地提高了加工效率。可见，在线检测技术在中国的加工制造业具有良好的发展前景。

参考文献

[1] 王爱军，何学军，刘佳.在线计量检测技术在大型结构件数控加工中的应用[J]. 机械工程师，2012（7）.

[2] 陈晓梅，叶文华.数控加工尺寸在线检测技术的研究与应用[J].电子机械工程，2006，22（3）.

[3] 王龙君，王亚平.基于五轴数控机床的激光在线检测方法研究[J].计算机测量与控制，2008（16）.

[4] 张晓峰.数控机床在线检测技术[J].CAD/CAM与制造业信息化，2005（12）.

篇（8）

1.引言

谈到高职高专艺术类学生的英语教学，很多英语老师不禁摇头:基础差，学习不用功，学习英语的积极性太低……总之一句话:不愿意上艺术类专业学生的英语。

经调查了解，目前艺术类的学生在英语学习上也有他们实际的困难，一部分学生在考入高职高专院校以前就读于艺术院校的附中，而这些附中培养学生的标准跟普通高中有些区别，也就是说，他们更重视学生具备扎实的艺术专业基础技能，这种培养上的偏向使学生不太重视英语学习，语言基础很差;一部分学生虽然就读的是普通高中甚至是重点高中，但由于文化成绩一直不好，在高二或高三时决定去考文化分相对较低的艺术类院校，因此英语成绩也不理想;第三部分学生(少数)考进来时英语成绩还可以，对英语也很有兴趣，可英语在高职高专中只是一门公共基础课，加上又没有学习的氛围，成绩下滑得很快。

在我所任教的广西职业技术学院，已有40多年的办学历史，2002年国家教育部、财政部列为“全国重点建设示范性职业技术学院”，2005年在全国高职高专院校人才培养工作评估中被确认为“优秀院校”，现有教职工601人，52个专业，10个系部，9170名全日制在校生。艺术设计系是从2004年6月份才从电子机械工程系分出来成为一个最年轻系部，当时学生只有208名，学生所学的专业有3个;而到了2006年艺术设计系学生人数就已经达到了1150人，学生所学专业有7个。学院2007年计划艺术类招生人数是900人，面对如此剧增的艺术类学生人数，应该如何提高他们的英语成绩也成了我们首要考虑的问题之一。

为加强广西职业技术学院的英语教学，提高学生英语水平，增强学生英语应用能力，全面提高人才培养素质，学院在2004年的《关于基础英语课程考核及成绩管理的若干规定》中规定:学生如果通过英语B级考试，即获得基础英语课程学分，其基础英语课程总评成绩按英语B级成绩×1.25计，超过100分的，则按100分计。这在一定程度上激励学生的英语学习，而在艺术类英语教学上我认为可以通过以下几方面来提高:

2.要准备好比较完整的英语教学基本文件

在我们的教师上课的基本文件中，包括有教案、课件、教学大纲、授课计划、教材、辅导教材、教学日志等。在英语教学中最重要的是教案和上课课件的准备。

教学就是教与学，两者是相互联系，不可分割的，有教者就必然有学者。学生是被教的主体。因此，了解和分析学生情况，有针对性地设计出教案和课件是教学成功的关键。最初接触艺术类专业英语教学的时候，我还不懂得了解艺术类专业学生对教学的重要性，只是专心研究书本，教材，想方设法令课堂生动，学生易接受。但一开始我就碰到了困难。在讲授第一课的时候，我按照自己设计的教案和课件，上了一堂自己认为通俗易懂而又比较灵活的课，认为教学效果比较好。但后来听学生反映，才知道我讲的口语大部分学生听不懂，而教学的部分内容学生以前从来未接触过。由此可知，我在上课前根本没有了解清楚学生的实际情况:一方面，高职高专艺术类专业的学生英语听、说的能力相对较弱，授课采用较深的全英教学，同学们还不能适应。另一方面，06装饰设计班的学生比较活跃，上课气氛积极，但中等生占较大多数，尖子生相对较少，因此，讲得太深，没有照顾到整体;而06包装、产品造型班的同学比较沉静，学习积极性不高，中下层面的学生多，我备课时也没有注意到这点，因此教学效果不太理想。因此，了解及分析学生实际情况，设计出有特色的教案和课件，具体问题具体分析，做到因材施教，对授课效果有直接影响。这就是教育学中提到的“备教法的同时要备学生”。这一理论在我的教学实践中得到了验证。

教学中，做好课件是一个必不可少，十分重要的环节，备学生，又要备教法。备课不充分或者备得不好，会严重影响课堂气氛和积极性，曾有一位前辈对我说:“备课备不好，倒不如不上课，否则就是白费心机。”我明白做好课件的重要性，因此，每单元我都花费大量的时间在备课上，认认真真钻研教材和教法，做到比较满意为止。虽然辛苦，但事实证明是值得的。一堂准备充分的课，会令学生和老师都获益非浅。认真做好每单元的课件对教学十分重要，特别是对艺术类专业学生不太感兴趣并且学习感到困难的英语来说至关重要。准备完整充分的教学基本文件能调动学生的积极性，上课效果就好。

3.高职艺术类英语教学中的若干问题的思考

3.1了解所上课学生所学专业的教学计划从学生所学的专业课程去激发他们对英语的重视，如艺术类专业的学生一般都会学到PHOTOSHOP图形图象处理，CORELDRAW绘图设计，3DMAX等课程。我就从以上课程的处理、设计都要用到计算机，而计算机操作中许多说明、操作步骤都是英文的，如果简单的英语都不看不懂，那专业课程的英语就更弄不明白了。

3.2在课堂教学中应注意采取灵活多样的教学方法

3.2.1培养高职高专艺术类专业学生学习英语的兴趣。英语是一门外语，对艺术类专业的学生而言，既生疏又困难，在这样一种大环境下，要教好英语，就要让学生喜爱英语，让他们对英语产生兴趣。否则学生对这门学科产生畏难情绪，不愿意主动学习，也无法学下去。针对高职高专艺术类专业的学生情况并结合我在艺术设计系教学的经验，我认为首要是培养他们对英语的兴趣。而多媒体教学具有形象性、多样性、新颖性、直观性、丰富性、趣味性的特点正好是能有效激发学生学习兴趣的有力武器，也刚好契合了这一群想象力丰富、容易接受新鲜事物、动手能力强的艺术生的特点，使他们真正成为学习的主体，变被动学习为主动学习。因此，在现代教学中，教师应充分掌握一些多媒体的应用技巧，使英语教学变得活泼起来，让英语教学不再乏味、枯燥，让学生由怕学变为爱学。如在新学期的第一节英语课上，为了让学生轻松地融入课堂氛围，消除他们对英语学习的畏惧心理，我设计了一个听英文歌的小环节。我在课前准备了一个《word》歌曲的课件。上课时，我说:“同学们，这节课我们来学一首英文歌曲”，英语课上学歌，学生马上来了兴趣，刚才还昏昏欲睡的个别学生眼睛也睁的大大的，我接着说:“下面，大家一起先欣赏一下，接着，我播放多媒体课件《word》，在课件中，穿插一些这个乐队的介绍和歌曲背景，这部分我是用powerpoint做的图片加文字的幻灯片，让学生边欣赏，边听歌曲，在视频设计上，背景是这首歌的现场版，屏幕下方则是不完全歌词的出现，即要求他们听完后填上空格的单词，最后就这首歌的主题进行简单的讨论。在利用这个课件进行教学后，我发现学生不但学会了这首歌，还训练了听力，掌握了歌词中的语言点还锻炼了口语。通过这节课的实践，我发现，正是由于我体会艺术系学生的学习畏难情绪和学习心得，从他们的角度去设计课程，把学生放在课堂教学的主人地位，而且找准了教学的切入点和突破点，落实了教学目标的重点，学生才能在不断的语言训练中掌握了知识。

3.2.2运用多种教学手段和方法进行双向沟通，提高教学效果。为了使英语教学形象生动，课堂不沉闷，我准备了大量的教具，授课时就胸有成竹了。当讲到希望英语I Unit Five“Food”的时候，我给学生播放了一些法国大餐和一些食品的的图片，同学们一开始就被它吸引住了，显得颇有积极性。在教授希望英语I Unit 6.Travel课的主题是“Hawaii-夏威夷”难度比较大，如果照本宣科地讲授，学生会感到困难和沉闷。为了上好这节课，我认真研究了课文，找出了重点，难点，准备有针对性地讲。我先展示有关夏威夷的地理位置和风光的图片，展示相关的中文简介，这样学生就对课文先有了个大概的了解，并且学起来没有那麽枯燥。而在教授希望英语II Unit Two“Environment—环境”时我用幻灯片给学生展示了神奇美丽的无污染的九寨沟、天山等图片，然后播放了受环境污染严重的工厂、河流、天空等的图片和相关的数据，这种强烈鲜明的对比学习不仅唤起了学生学习英语的兴趣而且唤起了学生的环保意识，同时也增强了他们对对城乡清洁工程的认识和责任。

用实物进行英语教学。如让学生练习Post Cards的写法，那天正好是圣诞节，我出示了以前同学写给我的明信片，然后说明明信片各项内容的写法，要求学生模仿例子完成写作部分的TASK1，给自己原来的同学或现在的本班同学相互写一张明信片赠送，学生特别用功，教学效果十分理想。 转贴于

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1.引言

谈到高职高专艺术类学生的英语教学,很多英语老师不禁摇头:基础差,学习不用功,学习英语的积极性太低……总之一句话:不愿意上艺术类专业学生的英语。

经调查了解,目前艺术类的学生在英语学习上也有他们实际的困难,一部分学生在考入高职高专院校以前就读于艺术院校的附中,而这些附中培养学生的标准跟普通高中有些区别,也就是说,他们更重视学生具备扎实的艺术专业基础技能,这种培养上的偏向使学生不太重视英语学习,语言基础很差;一部分学生虽然就读的是普通高中甚至是重点高中,但由于文化成绩一直不好,在高二或高三时决定去考文化分相对较低的艺术类院校,因此英语成绩也不理想;第三部分学生(少数)考进来时英语成绩还可以,对英语也很有兴趣,可英语在高职高专中只是一门公共基础课,加上又没有学习的氛围,成绩下滑得很快。

在我所任教的广西职业技术学院,已有40多年的办学历史,2002年国家教育部、财政部列为“全国重点建设示范性职业技术学院”,2005年在全国高职高专院校人才培养工作评估中被确认为“优秀院校”,现有教职工601人,52个专业,10个系部,9170名全日制在校生。艺术设计系是从2004年6月份才从电子机械工程系分出来成为一个最年轻系部,当时学生只有208名,学生所学的专业有3个;而到了2006年艺术设计系学生人数就已经达到了1150人,学生所学专业有7个。学院2007年计划艺术类招生人数是900人,面对如此剧增的艺术类学生人数,应该如何提高他们的英语成绩也成了我们首要考虑的问题之一。

为加强广西职业技术学院的英语教学,提高学生英语水平,增强学生英语应用能力,全面提高人才培养素质,学院在2004年的《关于基础英语课程考核及成绩管理的若干规定》中规定:学生如果通过英语B级考试,即获得基础英语课程学分,其基础英语课程总评成绩按英语B级成绩×1.25计,超过100分的,则按100分计。这在一定程度上激励学生的英语学习,而在艺术类英语教学上我认为可以通过以下几方面来提高:

2.要准备好比较完整的英语教学基本文件

在我们的教师上课的基本文件中,包括有教案、课件、教学大纲、授课计划、教材、辅导教材、教学日志等。在英语教学中最重要的是教案和上课课件的准备。

教学就是教与学,两者是相互联系,不可分割的,有教者就必然有学者。学生是被教的主体。因此,了解和分析学生情况,有针对性地设计出教案和课件是教学成功的关键。最初接触艺术类专业英语教学的时候,我还不懂得了解艺术类专业学生对教学的重要性,只是专心研究书本,教材,想方设法令课堂生动,学生易接受。但一开始我就碰到了困难。在讲授第一课的时候,我按照自己设计的教案和课件,上了一堂自己认为通俗易懂而又比较灵活的课,认为教学效果比较好。但后来听学生反映,才知道我讲的口语大部分学生听不懂,而教学的部分内容学生以前从来未接触过。由此可知,我在上课前根本没有了解清楚学生的实际情况:一方面,高职高专艺术类专业的学生英语听、说的能力相对较弱,授课采用较深的全英教学,同学们还不能适应。另一方面,06装饰设计班的学生比较活跃,上课气氛积极,但中等生占较大多数,尖子生相对较少,因此,讲得太深,没有照顾到整体;而06包装、产品造型班的同学比较沉静,学习积极性不高,中下层面的学生多,我备课时也没有注意到这点,因此教学效果不太理想。因此,了解及分析学生实际情况,设计出有特色的教案和课件,具体问题具体分析,做到因材施教,对授课效果有直接影响。这就是教育学中提到的“备教法的同时要备学生”。这一理论在我的教学实践中得到了验证。

教学中,做好课件是一个必不可少,十分重要的环节,备学生,又要备教法。备课不充分或者备得不好,会严重影响课堂气氛和积极性,曾有一位前辈对我说:“备课备不好,倒不如不上课,否则就是白费心机。”我明白做好课件的重要性,因此,每单元我都花费大量的时间在备课上,认认真真钻研教材和教法,做到比较满意为止。虽然辛苦,但事实证明是值得的。一堂准备充分的课,会令学生和老师都获益非浅。认真做好每单元的课件对教学十分重要,特别是对艺术类专业学生不太感兴趣并且学习感到困难的英语来说至关重要。准备完整充分的教学基本文件能调动学生的积极性,上课效果就好。

3.高职艺术类英语教学中的若干问题的思考

3.1了解所上课学生所学专业的教学计划从学生所学的专业课程去激发他们对英语的重视,如艺术类专业的学生一般都会学到PHOTOSHOP图形图象处理,CORELDRAW绘图设计,3DMAX等课程。我就从以上课程的处理、设计都要用到计算机,而计算机操作中许多说明、操作步骤都是英文的,如果简单的英语都不看不懂,那专业课程的英语就更弄不明白了。

3.2在课堂教学中应注意采取灵活多样的教学方法

3.2.1培养高职高专艺术类专业学生学习英语的兴趣。英语是一门外语,对艺术类专业的学生而言,既生疏又困难,在这样一种大环境下,要教好英语,就要让学生喜爱英语,让他们对英语产生兴趣。否则学生对这门学科产生畏难情绪,不愿意主动学习,也无法学下去。针对高职高专艺术类专业的学生情况并结合我在艺术设计系教学的经验,我认为首要是培养他们对英语的兴趣。而多媒体教学具有形象性、多样性、新颖性、直观性、丰富性、趣味性的特点正好是能有效激发学生学习兴趣的有力武器,也刚好契合了这一群想象力丰富、容易接受新鲜事物、动手能力强的艺术生的特点,使他们真正成为学习的主体,变被动学习为主动学习。因此,在现代教学中,教师应充分掌握一些多媒体的应用技巧,使英语教学变得活泼起来,让英语教学不再乏味、枯燥,让学生由怕学变为爱学。如在新学期的第一节英语课上,为了让学生轻松地融入课堂氛围,消除他们对英语学习的畏惧心理,我设计了一个听英文歌的小环节。我在课前准备了一个《word》歌曲的课件。上课时,我说:“同学们,这节课我们来学一首英文歌曲”,英语课上学歌,学生马上来了兴趣,刚才还昏昏欲睡的个别学生眼睛也睁的大大的,我接着说:“下面,大家一起先欣赏一下,接着,我播放多媒体课件《word》,在课件中,穿插一些这个乐队的介绍和歌曲背景,这部分我是用powerpoint做的图片加文字的幻灯片,让学生边欣赏,边听歌曲,在视频设计上,背景是这首歌的现场版,屏幕下方则是不完全歌词的出现,即要求他们听完后填上空格的单词,最后就这首歌的主题进行简单的讨论。在利用这个课件进行教学后,我发现学生不但学会了这首歌,还训练了听力,掌握了歌词中的语言点还锻炼了口语。通过这节课的实践,我发现,正是由于我体会艺术系学生的学习畏难情绪和学习心得,从他们的角度去设计课程,把学生放在课堂教学的主人地位,而且找准了教学的切入点和突破点,落实了教学目标的重点,学生才能在不断的语言训练中掌握了知识。

3.2.2运用多种教学手段和方法进行双向沟通,提高教学效果。为了使英语教学形象生动,课堂不沉闷,我准备了大量的教具,授课时就胸有成竹了。当讲到希望英语IUnitFive“Food”的时候,我给学生播放了一些法国大餐和一些食品的的图片,同学们一开始就被它吸引住了,显得颇有积极性。在教授希望英语IUnit6.Travel课的主题是“Hawaii-夏威夷”难度比较大,如果照本宣科地讲授,学生会感到困难和沉闷。为了上好这节课,我认真研究了课文,找出了重点,难点,准备有针对性地讲。我先展示有关夏威夷的地理位置和风光的图片,展示相关的中文简介,这样学生就对课文先有了个大概的了解,并且学起来没有那麽枯燥。而在教授希望英语IIUnitTwo“Environment—环境”时我用幻灯片给学生展示了神奇美丽的无污染的九寨沟、天山等图片,然后播放了受环境污染严重的工厂、河流、天空等的图片和相关的数据,这种强烈鲜明的对比学习不仅唤起了学生学习英语的兴趣而且唤起了学生的环保意识,同时也增强了他们对对城乡清洁工程的认识和责任。

用实物进行英语教学。如让学生练习PostCards的写法,那天正好是圣诞节,我出示了以前同学写给我的明信片,然后说明明信片各项内容的写法,要求学生模仿例子完成写作部分的TASK1,给自己原来的同学或现在的本班同学相互写一张明信片赠送,学生特别用功,教学效果十分理想。另外,在给艺术类学生上课时我尽量多讲一些关于英美国家的文化,生活故事,让他们更了解英语,更喜欢学习英语。因为英语的特殊情况,学生在不断学习过程中,会出现好差分化现象,差生面扩大,会严重影响班内的学习风气。因此,绝对不能忽视。为此,我采取了一些方法,如在班级中形成英语学习小组,在宿舍中形成英语互助小组,“大家提高才是真正的提高”。

3.2.3教师的言传身教、为人师表对学生学习英语影响也很大。英语教师除了具备必要的教师基本知识和专业知识外,同时又要有驾驭课堂的能力,因为学生在课堂上的一举一动都会直接影响课堂教学。因此上课一定要设法令学生投入,不让其分心,这就很讲究方法了。上课内容丰富,现实。教态自然,讲课生动,难易适中照顾全部,就自然能够吸引住学生。所以,老师每天都要有乐观向上的精神,和蔼可亲的笑容、整洁的服装、丰富多样的表情让学生感受到一种自然积极的气氛。这样,授课就事半功倍了。

3.2.4要努力改进教学方法。对艺术类专业的学生要适当引导,耐心教导,慢慢提高他们的成绩,不能操之过急,且要多鼓励。只要他们肯努力,成绩有望提高;如在06装饰设计班第一次听写单词的时候,有一个男学生听写才写出了两个单词(每个单元我抽听写10个单词,5个词组),但是我依然给了他50分,但是在分数后面注明有部分分数是我先提前借给他的,希望他在下一次听写的时候把我这次听写所借给他的分数还给我,果然在以后的听写中这位男生的听写成绩都所有提高。针对小部分听写单词容易犯错误的学生,我没有批评他们,而是在他们的听写本上写“如果能够再细心一点下次听写成绩会更好!”

3.3在课后辅导中应注意及时提高学生的综合能力

3.3.1英语是语言。因此,除了课堂效果之外,还需要让学生多读,多讲,多练。为此,在早读时,我坚持下班了解早读情况,发现问题及时纠正。坚持在早读时对每个单元的ReadingA都亲自给学生领读一遍。每个班级选一个英语代表对学生进行英语早读的领读。课后发现学生作业问题时要能够及时解决,及时讲清楚,让学生及时消化。

3.3.2鼓励学生积极参加学院组织的英语活动月的各项活动,并对学生进行积极的指导。对于学生的英语技能比赛尽心尽力去帮助他们,如在英语话剧中为学生翻译剧本、在英语演讲中为他们准备相应的题材等,使学生感受到老师对他们真正的关心和帮助。在第四届和第五届学院举办的英语话剧中,艺术设计系的学生连续两年夺冠。说句实话,他们的英语水平比其他系学生的英语水平都弱,但是他们能充分恰当地利用了艺术专业的优势,在运用英语的同时开发了自身的潜能,也为英语教学提供了新的思路,让我看到了一个把自己的专业和英语学习结合在一起的成功范例。

4.对上述问题的具体对策

4.1对教学方法、手段进行创新是提高学生学习兴趣的关键。多媒体技术能激发学生的学习兴趣,让学生融入到课程的英语环境中,使传授知识与发展智能、培养素质统一起来;更为重要的是教师能够将一些新的教学方法与思想传给学生。创新,是艺术类学生努力的方向目标,也是我们教学的灵魂特色。

4.2提高英语教学效果的方法。

4.2.1努力编写一些艺术类学生感兴趣的的教材或实训指导书,尤其有针对性的对高职高专艺术类学生的教材,同时开设一些英语选修课,让学生可以在自己感兴趣的基础上选学其中的内容,让英语学习真正实现三年不断线。

4.2.2构建“以学生为主体,以教师为主导”是现代教学观、学习观、尊重学生的人格,适应学生渴求知识的欲望,调动学生学习、探求和涉猎的积极性。全方位的解放学生的视界、思想、感情和心灵,让学生的攀登信念、超越意识、求异思维、创新品格逐步地发展起来。

4.2.3引导学生学生学会自主地学习,学会持续的发展,探索思维规律、学习规律、认知规律,掌握科学的学习,形成良好的学习习惯,真正实现“学会-会学-乐学”的学习境界。