1.1课题研究背景

数控车床加工是由工人把需要加工的物料放到数控车床上去进行数控加工，都是做一件相同的事，相当于流水线生产，工人只需要做些简单的操作就可以了。自动化机械手能够极大得帮助提高企业自身的生产效率，以机器代替人力资源，因此使企业的成本降低，同时又保证了产品的质量、帮助企业实现集约化大规模生产的要求。在这次毕业设计加入了NX软件中比较新的一项技术——机电一体化概念设计（MCD），可以在产品设计阶段就开始仿真运动，可以帮助设计者变设计变修改，可以很大节省时间，提高效率。所以，就组成了本次毕业设计的题目——基于MCD平台的数控车床上下料机械结构设计与控制仿真。

1.1.1概念设计国内外现状与分析

机电一体化概念设计，它是在1961年开始被提出的。在此之后，世界各地的研究者都对其展开进一步的研究。目前,机电一体化设计与研究，主要是欧美为主的发达国家，都在不同程度上推进了概念设计的迅猛发展。概念设计所包含的内容是非常广泛的，因此对于概念设计的研究都是一部分一部分来的，不能全面、完整的研究。在研究方法上缺乏对其理论的研究，大多数以电子电工、控制等理论作为研究的起点。目前就我国国内而言，对这方面涉及的比较少，主要集中在机械产品概念设计、利用计算机中的一些软件来设计等，大多是从这些方面研究。机械制造技术迅猛发展，科学技术和制造出来产品的销售都需要重点的关注，但随这技术的飞快发展，概念设计产品的跟新速度也是飞快，不停的出现新版本，客户特殊要求越来越多，越来越重的成本，产品的研发时间要求也变得越来越短。概念设计的发展，是结合了最新的计算机辅助设计软件，在产品的初期阶段就进行概念设计。国内的一些机电一体化研发公司，在机械设备产品概念设计及计算机辅助创新的一设计方面进行了相关的学习和研究，在经过了几年的研究后，得到了一定的成功结果。但是现在国内这方面的技术与美日欧等先进发达国家相比仍存在着较大的差异。随着新技术的革命和我国加大对机电一体化的研究力度，并将其列入国家高新技术重点研究领域，机电一体化技术会迅速的发展。伴随着“中国制造2025”战略规划的深入，对机械设备、生产过程、包装运输及至管理系统都提出了更加自动化、精密化和复杂化的需求，加之人力资源和制造成本的迅速上升，更加剧了制造企业对机械设备和生产过程中传统工艺技术的改造和升级强势地需求，产业的转型也带来了“技工荒”，机电一体化综合性技能人才已经是企业发展的核心竞争力。 

    机电一体化把许多不同的学科集合起来，如机械、计算机、电子、控制等等，机电一体化在近年来发展迅速，在它的带动下，其他相关的科学技术方面也连带的飞快的发展起来。

从20世纪90年代中叶开始，很多发达国家开始对机电的智能化方向开始着手研究。光纤、通信等相关技术的也在同时进步，为机电一体化的发展起到重要作用，微细加工等先进的加工技术开始得到重视。另一方面，机电一体化相关科学技术的更新也十分快速，也带动了机电一体化技术的发展，成为机电一体化不可或缺的一部分，使得机电一体化技术的发展得到了一片广大的发展空间。由此可见，机电一体化技术已经带动其他相关联的学习的研究，不断迈向智能化。

由此可见，机电一体化已经变得越来越重要，不仅是对科技的发展，还是对现在正在进行中的第四次工业革命。机电一体化概念设计（MCD模拟仿真）是工业4.0在产品设计阶段的一个落地实现平台，提供不断创新，更安全的设计和调试平台。可以在实物调试之前进行虚拟调试，加速了虚拟设计与物理制造之间的融合，能有效的缩短产品调试试验时间，减少产品设计成本；多学科协同贯穿产品设计的全过程，有效的降低了产品创新设计风险；MCD虚拟调试，可以根据具体需求在产品设计的各个阶段进行调整，管理产品设计各阶段的信息，实现对设计的全程管控。