绪论

在长期的生产实践中，人类为了减轻劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率，创造和发展了各种各样的机械和仪器，精密机械是其不可缺少的一部分。精密机械在生产和科学技术的发展过程中起着重要的作用，是仪器设计的基础和必不可少的组成部分，被越来越广泛地应用在工业、农业、国防和科学技术现代化建设等领域中，是实现对各种信息进行采集、传输、转换、处理、存储、显示和控制的基础部分。在当今信息时代，精密机械不仅促进了光电技术、传感技术、微电子技术、通信技术和计算机应用技术的发展，而且通过与这些技术的结合，加速了精密机械自身的发展，并形成了一些新的研究领域和技术。

随着精密仪器朝着光机电算一体化和智能化方向的发展，传统的纯机械的仪器越来越少，智能化和多功能的新型仪器不断出现，显示了精密机械向小型化和灵巧化方向的发展。但是，这种发展仍建立在传统的机械理论基础上，因为不管新型仪器的性能和功能多么先进和强大，都不可能完全脱离机械系统和结构而独立存在。常规的精密机械设计方法仍是实现现代精密仪器机械系统的重要手段，不同的只是运用了新的工具和方法来实现常规设计。因此，在现代仪器设计中，精密机械仍具有不可替代的重要地位。

对于现代精密仪器总体设计人才来说，在掌握好光学、电子和计算机等先进技术的同时，一定要掌握好精密机械设计的基本原理和方法，才能设计出先进的、多功能的和智能化的光机电算一体的新型仪器设备，以满足国家的经济建设和国防建设的需要。

基于这一思想，在进行精密机械设计时，一般认为它是“机器”和“机构”的总称，不管它们的构造、工作原理、用途等如何不同，其实它们都有下列3个特征：①它们是人为的实物组合；②各实物之间具有确定的相对运动；③用来代替或减轻人类的劳动，从而完成有用的机械功或转换机械能。

在工程实际中，常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。各种机构都是用来传递运动和力的可动装置。人们在日常生活和生产中都会接触到许多机器，如缝纫机、复印机、各种机床、汽车等。不同类型的机器具有不同的形式、构造和用途，通过分析不难看出，这些机器就其组成而言，都是由各种机构组合而成的，而机构是由构件组成的。机构中的构件可以是单一的零件，也可以是几个零件的组合体。所以，构件和零件是两个不同的概念，构件是“运动单元”，而零件是“制造单元”。随着数学、电子学、自动控制、计算机等现代科学技术的进步和发展，人类综合应用了各方面的知识和技术，不断创造出各种新型的精密机械及其产品。这类精密机械除具有使其内部各机构正常动作的先进控制系统外，还包含信息采集、处理和传递系统。

因此，机构与机器的区别在于：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包括电气、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，机器除传递运动和力之外，还应当具有变换或传递能量、物料、信息的功能。但是在研究构件的运动和受力情况时，机器与机构之间并无区别。因此，习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称。

各种机械中普遍使用的机构称为常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。机械中的零件可分为两类：一类称为通用零件，在各种机械中都能遇到，如螺钉、齿轮、轴、弹簧等；另一类称为专用零件，只在某些机械中使用，如内燃机的活塞、汽轮机的叶片等。

“精密机械设计基础”课程主要研究精密机械中的常用机构、通用机械零件和部件。