电工学与机械设计制造及其自动化专业的联系

电工学与机械设计制造及其自动化的联系

机械设计制造及其自动化同其他专业一样是一门服务于生活的专业，它的意义并不在于是否设计出多有技术含量的机械，而在于设计的机械是不是最大程度的服务于社会。机械在人类生活中扮演着重要的角色。从原始社会早期人类使用的诸如石斧、石刀等最简单的工具，到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具，发展到较复杂的水力驱动，风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。到18世纪英国的工业革命以后，以蒸汽机、内燃机、电动机为动力源的机械促进了制造业的快速发展，可以这么说机械的使用使人类的生活更加多样化，而生活推动了机械的发展。

从原始社会在工业革命之前。机械制造这一行业的发展十分缓慢。很长时间段都只停留在手工制造这一层次。而且对制造者的要求较高，一般来说，一个人如果要造合格的某一项产品那么他之前必须经过一段时间的学习，而这一段时间跟要完成产品的难度等级有关。同时产品的制造跟动力的提供息息相关。而在那个时间段的动力往往来源于人力、畜力以及少量的自然力量的使用，而动力提供的不充分和不及时往往使机械的功能得不到满足进而限制了产品制造的效率。

第一次工业革命后，蒸汽机的发明为机械制造提供了充足的动力，提高了机械制造的产品的产量。但是制造的效率非常低，而且蒸汽作为动力来驱动机械往往耗能过大，不符合机械制造的效益最大化原理。果然在蒸汽机轰鸣不久后，迎来了第二次工业革命。

电的使用彻彻底底改变了整个世界。正如灯泡的出现给夜间带来了光明一样。电改变了传统机械的发展方向，更有人说电给机械制造这一行业插上了腾飞的翅膀。人类经过一段时间的摸索掌握了电机的原理以及使用方法。传统的制造设备经过与电力的有效整合出现了新的铣床 车床、刨床等加工设备。这些设备与蒸汽时代的机器相比，体积更小，生产效率更高，对周围的制造环境要求更低。而且这些新机器使得传统的加工水平有了很大的提升。并不仅仅停留在简单，初步这一层次。甚至可以说，德国正是通过把握住了第二次工业革命，掌握了电力的正确使用，本国的机械行业才开始腾飞。才得以生产发动两次世界大战的物资。虽然列出上述好处，但是整个制造业仍处在几个很大的问题。即使传统的制造设备与电整合之后出现了新的加工设备，但是在精加工这一块任然达不到目标。对一些加工工艺要求比较高的产品，基本还是由人工完成。同时在整个加工过程中，还是离不开人的操作。工人的劳动量非常大

电子经过数十年的发展，其中的很多方面已经发展的逐渐完善了。在20世纪末，计算机的广泛运用再一次给机械制造行业的带来了春天，机械设计制造这一专业也更名为机械设计制造及其自动化。如何实现自动化？精确地传感器就不得不提。研究电的科学家将一些特殊的电子元器件经过与电阻电容整合后组成了各类的传感器。如温度传感器、测距传感器等。电脑在通过控制各个传感器使用，调取他们的返回值。最后植入相应的程序来控制机械制造设备的运转进而提高机械加工的准确度和生产效益。例如数控机床，正是通过在电脑上编程，给出相应的参数。然后cpu 在控制各个模块的运转，来完成相关的加工任务。而且在应用了电子技术之后，一些传统的加工设备也在逐渐的被淘汰，出现了更小型话，加工效益更高的设备如三个自由度的水刀以及三d 打印机。他们的出现再一次引发了机械制造的革命。更加节约材料，加工精度更高，更省时。正是由于这些新的制造设备的出现才第一次真真正正的将人从繁重的劳动生产中解放出来，而且对操作人员的要求也不高。只要是会一些电工学方面的基础知识以及会编程看得懂机械结构图就可以胜任。

在当代课堂，机械设计制造专业的学生会比以前多上一门电工电子类的课，而且该课程在整个专业所占的比重也越来越大。他的意义就在于，增加学生的知识面，提高学生的思想高度。熟练掌握和使用一些简单的电子元器件。在以后的工作中能将电子产品与机械有效关联起来。

才能促进机械行业的发展

我有幸在大一就加入机器人队。因为我的专业就是机械设计制造及其自动化。所以在招新时我果断的加入了机械组。在我的概念里 机械组所做的事情就是机械产品的设计。但是在制作出第一版机器人之后，就发现我的思维太浅层次了。因为今年的比赛规则是机器人打羽毛球。所以对机器人的精确度的要求非常高。如果电控部分没有人花心思去构想方案。那就等于设计的再好的机器人都是一堆不能移动的废铁。然而精确控制并不仅仅代表着外加几个步进电机，然后调节他们的相关参数。而是要自己设计电路，要计算出在整个电路中需要外加多大的电容、电阻，电阻与电容是怎么组合的等问题。最好还是要通过使用相关的传感器。再根据电路来控制各个模块的运动通过各个模块的不断整合。才能实现机器人按照自己的意愿完成比赛。

当代中国经过了三十多年改革开放，经济方面实现了飞速增长。但是绝大部分都是因为中国廉价的人口红利。然而目前中国人口老龄化十分严重。已经渐渐不具备廉价的人口红利这一优势。外资企业纷纷撤资的同时国内企业也开始将目光转向东南亚非洲等一些欠发展国家和地区。如果来保证经济的持续增长呢？面对美国提出的再工业化和德国提出的020。国家主席习近平提出了中国制造2015。面对激烈的竞争环境，中国制造以后的路怎么走？创新无非是一个重点。近年来，随着科技的不断进步，电子元件更新换代的时间不断缩减。如何让机械设备更加智能化，外装一些电子元件如传感器、高精度编码器等来实现精确控制。进而提高效率。也只有认真学好电工学，了解每一个基础的电子元件的使用原理，会自己设计电路，会编程 这样得以迎接未来的挑战。而机械设计制造及其自动化中的自动化三个字的含义也就越来越深刻了。

计量经济研究会