机电一体化系统设计

本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。书中叙述了对机电一体化系统的认识和以功能、结构、控制、信息四种视图来描绘机电一体化系统的四视图设计法，分析介绍了设计步骤和洗衣机、快速原型设备、切削加工设备、物流设备和可重构系统等四视图设计示例。本书相当一部分内容介绍的是学生和教师们的创新设计。本书可作为高等工科院校机械工程及自动化专业及相近专业学生教材，也可供企、事业单位工程技术人员学习参考。

赵松年男，1933年生。浙江湖州人。1953年浙江大学机械工程系毕业。1956年哈尔滨工业大学研究生班毕业。曾任全国高等学校第一届(机械设计及制造)、第二届(机电类)专业教学指导委员会委员。现任上海伺服机电技术研究所所长，上海现代应用技术培训中心校长，上海理工大学教授。.
近年来主要从事机电一体化的研究。出版《机电一体化机械系统设计》等著作十余种；完成的生产科研项目有：为隧道工程开发的各种盾构加工设备为造船行业开发的大型船舶舵叶、船面基座和中间轴孔等加工设备；为石油工业独家创制的“非标高温伺服电机驱动器系列”和测井仪器新部件等。目前，专攻大型产品加工专机的开发研制。

前言
第一章 绪论
第一节 机电一体化的基本概念
第二节 机电一体化系统与现代设计
第三节 机电一体化系统的四视图设计
第二章 机电一体化系统的功能设计
第一节 技术系统与功能设计
第二节 洗衣机的功能分析与设计
第三节 快速成形设备的功能分析与设计
第四节 现代物流功能分析
第三章 机电一体化系统的结构设计
第一节 结构的整体布局
第二节 结构的运动设计
第三节 结构设计的品质
第四节 结构设计的创新
第四章 机电一体化控制系统设计
第一节 控制系统的基本功能和构成
第二节 数控机床控制系统
第三节 机电一体化系统基本单元的控制
第四节 远程服务系统的结构

　　本教材是基于全国高等学校第二届机电类专业教学指导委员会机械电子工程专业指导小组的多次讨论意见，根据当前形势，对过去的2次版本《机电一体化机械系统设计》进行较大变动而编写的原机械工业部“九五”教材出版规划中机械电子工程专业方向的部级重点教材《现代机械创新产品分析与设计》又作进一步变动编写的“十五”国家级规划教材。每次变动内容达到了50％以上，都是为了一个不变的目标：为学生和读者呈献一本尽可能跟上迅速发展变化的市场需求的科技教材。.
　　教材体系的变动是从对机电一体化系统的描绘以突出机电结合的部件分析为主线，到以突出创新的功能分析为主线，到本版以突出信息化的四视图分析为主线。这体现了编者们对当前科技发展的认识：观察表现机械零件的形状尺寸，用的是众所周知的三视图，依此类推，观察表现现代机电一体化产品的总体全貌，可以用功能、结构、控制、信息这四种视图。
　　本教材尝试体现“工程化”的教学观点。什么是工程?《辞海》的定义是：“工程是将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称”。机电工程学科“是应用数学、物理学、化学、生物学等基础科学的原理结合在科学实验及生产实践中所积累的技术经验而发展起来的”，如“设备和产品的设计制造，工艺和施工方法的研究”等。这里强调的是“应用”和“实践”。工程专业的学生应如何理解自己的工程专业呢?广义地、通俗地说，工程就是一件实事。完成一项工程就是从头到尾做好一件实事。工程师就是做实事的人。工程专业的学生在校学习时，就应该知道这个专业的毕业生出校门时应该会做哪些实事?特别是应用新技术而不只是应用传统技术的实事。做到什么程度和水平?从而从“应用”和“实践”的角度来选择自己所应学的教学内容和教学环节。对待教学内容应从工程应用的角度分清主次，哪些是现在常用的?哪些是将来要用的?哪些是几乎用不到的?对待教学环节也同样，哪些是验证理论知识的?哪些是培养分析能力的?哪些是锻炼动手能力的?注意主动地弄清楚这些问题，而不是被动地、不认真地对待这些问题，就可以有计划地分配自己的学习时间和力量。工程专业的学生将来要做能做实事的工程师，在校时的学习就应该“工程化”。在校期间就能从策划到成功完整地做一件哪怕是规模较小的实事。例如：机械工程专业的学生能够在校期间从收集资料、分析比较、设计制造、改进提高，到完整地开发出一项创新产品的原型，具体实现一个创新构思，受到综合性的“工程化”的专业锻炼，对整个专业必然有深入的实际的理解，这样有助于提高自己的专业竞争能力。本教材写入了几项本科生开发的新品，就是想体现“工程化”的教学思想，使学生树立信心，朝着“工程化”的学习方向努力前进。..
　　参加本书编写的有：上海同济大学徐博铭(第四章部分)、上海交通大学王东(第六章)、上海应用技术学院何锡梁(第二章部分)、上海大学裴仁清(第一、四章部分、第五章)、王莺莺(第二章部分)、东华大学李恩光(第三章)、上海理工大学赵松年(第一、二章部分)；秦文刚(第一章部分)、郭锐(第一章部分)、李少波(第二章部分)。全书由赵松年、李恩光、裴仁清任主编。上海交通大学吴祖育任主审，他对本书进行了深入细致的审查，提出了许多宝贵意见，特致衷心的谢意。
　　专业教学的改革方向，是满足由于高新技术日益加快的发展应用所形成的迅速变化的个性化市场对人才的需求。建立新的教学体系是一种尝试。囿于编者水平，疏漏和失误在所难免，恳请广大读者批评指正，并向本书引用的文献资料的国内外作者致意。...