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机器学习类论文的研究方法

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机器学习类论文的研究方法

当你做好了一个研究工作, 准备发表出来与同仁们分享, 一个首要的任务是把你的工作变成一篇文章。问题来了,怎样写作一篇高质量的文章呢?我们以机器学习领域的应用型文章为例,探讨一下论文写作的问题。注意,任何好的文章都要以好的研究工作为基础,我们这里不谈你的研究工作质量如何,只讨论文章的写作问题。要把一个工作写清楚,当然要先把它想清楚,要不然你写什么呢。那么就别急着写,让我们先想。想什么?首先,请问你自己十个问题,如果这十个问题都已经想清楚了,那么就是出手的时候了。否则,我个人建议你先歇一歇。不然写了也白写。哪十个问题呢?问题一:你要解什么问题?问题二:为什么说你要解的问题很重要,有意义?问题三:这个问题中有什么挑战和难点?问题四:还有谁解过类似或相关的问题?问题五:他们是怎么做的?问题六:你的做法是怎么解决这些挑战的?问题七:你的方法有何与众不同之处?问题八:为什么说你的方法比别人的好?问题九:有何证据证明你的方法真的好?问题十:你的工作的结论和局限性是什么?看起来好像很罗嗦是吧。我们很快会讲到,任何一个问题回答不清楚都有可能让你的文章变成让人撕心裂肺的拒信。另一方面,你的文章从头到尾其实就是在回答这些问题。一般来讲,一篇文章分成如下几个常见的部分。标题(Title),摘要(Abstract),简介(Introduction),相关工作(Related Work),问题定义(Problem Formulation),问题求解 (Our Solution),实验(Experiments),讨论(Discussion),结论与下一步工作(Conclusion and Future Work),附录 (Appendix),其它(关键词-Keywords,文章类别-Category,索引- Reference)。

机器学习论文的研究方法

梯度下降是非常常用的优化算法。作为机器学习的基础知识,这是一个必须要掌握的算法。借助本文,让我们来一起详细了解一下这个算法。

前言

本文的代码可以到我的Github上获取:

本文的算法示例通过Python语言实现,在实现中使用到了numpy和matplotlib。如果你不熟悉这两个工具,请自行在网上搜索教程。

关于优化

大多数学习算法都涉及某种形式的优化。优化指的是改变x以最小化或者最大化某个函数的任务。

我们通常以最小化指代大多数最优化问题。最大化可经由最小化来实现。

我们把要最小化或最大化的函数成为目标函数(objective function)或准则(criterion)。

我们通常使用一个上标*表示最小化或最大化函数的x值,记做这样:

[x^* = arg; min; f(x)]

优化本身是一个非常大的话题。如果有兴趣,可以通过《数值优化》和《运筹学》的书籍进行学习。

模型与假设函数

所有的模型都是错误的,但其中有些是有用的。– George Edward Pelham Box

模型是我们对要分析的数据的一种假设,它是为解决某个具体问题从数据中学习到的,因此它是机器学习最核心的概念。

针对一个问题,通常有大量的模型可以选择。

本文不会深入讨论这方面的内容,关于各种模型请参阅机器学习的相关书籍。本文仅以最简单的线性模型为基础来讨论梯度下降算法。

这里我们先介绍一下在监督学习(supervised learning)中常见的三个符号:

您好,NS论文是一种研究文献,它的全称是“Network Science”,它专注于研究网络结构和网络功能,以及网络中的元素之间的关系。NS论文的研究方法包括网络分析、社会网络分析、复杂网络分析、网络模型构建和网络可视化等。NS论文的研究内容涉及社会网络、社会结构、社会关系、社会影响力、社会发展、社会变迁等。NS论文的研究结果可以为社会科学研究者提供有价值的指导,为社会发展提供有效的支持。

引文网络分析法是一种研究学术文献中论文引用关系的统计方法。它可以帮助研究人员了解某个学术领域内的研究热点,探究论文之间的关联关系,并分析论文的影响力。

一般来说,引文网络分析的具体步骤如下:

以下是一个使用VOSviewer进行引文网络分析的案例:

引文网络分析是一种研究学术文献之间的引文关系的方法。通过分析引文关系,可以了解一个学术领域内的研究热点、研究趋势、研究团队之间的关系等。

通常来说,引文网络分析法的步骤如下:

下面是一个用引文网络分析法研究学术文献之间的引文关系的例子。

假设我们想要研究机器学习领域内的研究热点、研究趋势和研究团队之间的关系。我们可以这样做:

希望这些信息能帮助你!

研究学习地理的学习方法的论文

在初中地理教学过程中,要想提高课堂教学质量,就要从构建 高效课堂 入手,使课堂教学效率能够得到有效提高,进而满足初中地理教学需要。下面是我为大家整理的浅谈初中地理教学论文 范文 ,供大家参考。

《 初中地理教学研究性学习现状研究 》

摘要:研究性学习与地理教学相辅相成,但是当前研究学习顺利开展面临一些障碍。本文对主要问题进行归纳 总结 ,并提出相应对策。

关键词:研究性学习地理教学现状与对策

研究与学习是相辅相成的。学习是为了接受知识,而知识创新离不开研究。研究性学习可以将二者有机整合[1]。但目前学校 教育 中将学习与研究分离,关注知识的传授而忽略创新。这样学生的学习缺乏主动性,学习兴趣自然衰减。如果能在地理学习中加入研究性学习,则将极大激发学生好奇心和探究欲,有助于学生 学习 方法 和能力全面提升,也有助于课程情感培养。

一、问题

目前研究学习在地理教学中应用存在很多问题。调查研究并归纳梳理,发现问题主要集中于以下方面。

1.课程未开设或开设不足

根据笔者对本区几所学校的调查发现,目前地理教学实施中主要存在研究性学习课程未开设,已开设的存在开设课时不足,或为应付上级检查而开设,或每周仅安排一两节课时等情况,未能针对单一学科开设研究性学习课程,更不用说地理学科。

2.研究性学习指导不到位

由于大部分教师对知识的传授胜过能力培养,因此缺乏对学生研究性学习的有效指导。课堂由教师掌控,学生是受动者[2]。学生确定研究课题的方式不科学,且大部分课题由教材、学校或教师直接给出,尽管学生会从中挑选,却少了自主探索、选择确定研究课题的过程。教师对学生的指导仅限于完成作业,忽视研究过程。

3.研究性学习评价方式不完善

调查发现,大部分学校或多或少地开设了研究性学习课程,但是教师对学生的研究结果评价未给予足够重视。学校忽视对教师指导工作的评价,这样学生对开展工作的程度与效果缺乏清醒认识,影响研究效果。

4.学习时间安排与会考时间安排存在矛盾

由于会考与地理研究性学习时间上的冲突,师生将主要精力集中于应付考试,同时时下盛行的主副科观念使地理学科不受重视,更不会重视研究性学习在地理中的应用。5.学习过程中缺乏必要资料、设备资源由于我区相对于其他地区而言比较落后,教育经费投入相对不足,家庭对教育的投入也比较欠缺,导致学生开展地理研究性学习的必要资料与设备缺乏,影响研究进度与效果。

二、对策

1.开齐开足地理研究性学习课程

由于升学压力,学校对研究性学习课程未开设或者安排课时不足,加上初中阶段地理成绩不纳入录取总分评价,使地理研究性学习开展困难重重。因此教育行政部门要转变教育观念,认真督促检查学校研究性学习开展情况,将任务落实到学校和教师个人。

2.科学指导、规范选题

调查发现大部分学校是学生从教师统一制定的课题中选择,学生不能体验“发现问题”的过程。

3.完善评价过程与方式

学生研究性学习的完成情况如果未加以监督评价,则将对学生后续研究产生阻碍,严重影响学生研究主动性。学校不应一味强调应试教育,而应重视研究性学习的有效开展,不仅将其当做任务。确保评价至少具备过程与结果评价两部分,根据学生研究成果与既定目标进行对比评价,并可采取个人自评、同学互评、教师评价相结合的方式综合评定。

4.合理安排课时,优化教学流程

调查发现,有的学校为完成教学进度、提高学生考试成绩,挤占研究性学习课程课时安排。这也从侧面反映了我国当前存在的应试教育与素质教育的矛盾。学校和教师都有责任将学生从“题海”中解放出来,按照教育行政主管部门的规定执行。教师应该充分发挥主观能动性,合理安排教学环节,抽出相应时间让学生自主探究。不仅符合新课标理念,还贴合现代教育对人的全面发展的要求[3]。

5.培训师资、加大教育经费投入与保障力度

访谈发现,大部分教师没有受过研究性学习培训,也没有指导过研究性学习。很多师生认为开展研究学习所需的资料、设备及经费缺乏。由于电脑房开放时间有严格规定,限制学生搜集、整理资料。因此,学校应积极鼓励教师参加各级各类研究学习师资培训,购买开展活动必需的书籍、器材,定时开放电脑房。同时,学校应大力与周边社区、单位对接,为学生开展研究学习提供资源。目前,研究性学习在地理教学中有效开展还面临很多问题。但是,教师只要有梦想、有担当、勇于挑战,就能为学生全面发展打下坚实基础,将有助于素质教育全面实施。

参考文献:

[1]段玉山.地理新课程研究性学习[M].北京:高等教育出版社,2003:46.

[2]林培英,陈澄.初中地理新课程案例与评析[M].北京:高等教育出版社,2012:105.

[3]马明,等.研究性学习课堂教学的探索与实践田.教育探索,2005(6):29-30.

《 初中地理教学效率提高方法探析 》

摘要:地理对于初中生来说是一门新的学科,它与生活的方方面面都息息相关。新课标课程对地理的要求从曾经的了解变为今天的理解和应用,使得地理教学内容增多。但是很教师的 教学方法 依然不能完全满足当今社会对学生地理知识的需求。因此,如何提高初中的地理教学效率成为了如今正在面临的问题。

关键词:初中地理;效率;教学效率

一、研究背景

地理是研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象,以及它们之间相互关系的学科。近年来,国家对初中地理的教学要求逐步提高,教师的教学状况也得到相应的改变。但是,有些学校的教学现状并不显得十分乐观,他们的教学方式依然不能满足当今社会对初中生地理能力的要求。因此,研究如何提高初中地理的教学效率使学生的地理能力得到相应的增强就显得迫在眉睫。

二、初中地理教学现状

(一)学生缺乏学习兴趣

兴趣是最好的老师,它可以使学生充满好奇心,促进学生的求知欲,提高学生的学习效率,进而提高学生的学习成绩.但是,很多初中学生并不了解地理,对地理的学习兴趣不高,厌恶地理。这致使这些学生的地理成绩不够优异甚至跟不上平均水平,影响他们对地理知识的理解和领悟。

(二)教师课堂教学效率不高

随着近年来新课标教育的推进,多数教师已经清楚地认识到要完成新课标教育,应以学生为主体,以学生为核心,围绕学生展开相应的教学,并在传授学生知识的同时,培养学生的学习能力和解决问题的能力,培养出学生积极的 学习态度 和正确的 思维方式 。但是,依然有很多教师没有找到正确的教育方式,他们的思想传统、陈旧,依然沿用曾经的传统方式授课,致使课堂的教学效率不高,影响了学生的成绩和发展。

(三)学生学习方法存在不足

众所周知,学生是学习的主体,优秀的学生应该具有正确的学习方式。在教育改革之后,很多学生根据教师的教学方式的改变,找到了自己的正确的学习方式。但是,依然有一部分学生的学习方式存在缺陷。有些学生课上不认真听讲,在他们看来,书上的内容看懂记住就相当于学会了一切,可他们全然不知书本只不过的一种工具,上面的知识是不足够为学生培养出强大的地理思维能力的。也有一些学生课上听课了,课下却不完成作业,他们只注重课上的教师授课,不注意课下自己对知识的深化理解和领悟。

三、提高教学效率的方法

(一)激发学生的学习兴趣

1.恰当应用多媒体。

恰当的多媒体教学可以深入学生对知识的理解,并激发学生的学习兴趣。地理实际上是一门生动形象的学科,图形在初中地理学习中占据着较大的比例,教师应该以此为出发点,恰当运用多媒体,激发学生的学习兴趣。例如,教师可以在课前备课时,在网上找一些相关的图片美景或小视频等,像导游一样吸引学生的眼球,使学生对这些地方充满向往。教师也可以通过多媒体制作一些贴合所讲内容的动画,更形象生动地引出课堂所需要讲解的内容。

2.提倡学生互助合作。

激发学生学习兴趣的另一个方法就是组织学生互助合作。团队合作可以激发学生的积极性,进而激发学生的学习兴趣。众所周知,学生都具有争强好胜之心。如果我们可以恰当运用他们这一点,通过互助合作令学生在学习过程中尽力思考,不断探索,就可以大大激发学生的兴趣,提高学生的学习效率。例如,在即将讲解“拉丁美洲”一课时,教师留作业让学生组成团队搜集相关于拉丁美洲的图片资料等,学生就会自己分工搜集不同方面的不同资料,激发他们对这个地区的学习兴趣。

3.适当应用游戏教学法。

在初中学习的过程中,学生难免会因为种种原因课堂上犯困或者走思等,这时,教师如果可以适时地制作出一些相关的游戏,就可以使学生清醒并且聚精会神地完成游戏,也更有助于教师的讲课。例如,教师在课堂上可以让两组学生进行猜国家游戏,一队人说出相关的风俗习惯、城市、种族等等,另一对人进行国家的猜测。这样既使学生课堂清醒、认真听讲,也能加强学生已学知识的温习,有助于提高教学效率。

(二)打造高效地理课堂

1.构建和谐师生关系。

如今的课堂,以学生为主,教师应该围绕学生展开相应的教学,这时构建和谐的师生关系显得刻不容缓。构建良好的师生关系是需要按步骤进行的,否则定会事半功倍。(1)充分了解学生。这就要求教师遵循学生的学习地理的规律,了解学生所做所想,认识到学生的疑惑和不足,从学生的角度考虑问题。(2)打造良好关系。教师不仅仅是传授知识,还应该解答疑惑,了解学生所想,从自身出发,成为学生的知心朋友,打造良好的师生关系。

2.营造良好学习氛围。

良好的学习氛围,不仅给爱学的学生打造出一个优良的学习空间,也可以带动不爱学习的学生一起学习。这既有利于好学生的学习成绩更加优异,也有利于较差的学生的学习成绩进步,极大地帮助了所有学生的学习进步,促进了学生学习效率的提高,同时提高了教师的教学效率。

3.灵活运用教学手段。

初中地理是一门较为灵活的学科,授课方式可以多种多样,而且不同的学生的学习方式和学习能力不同,因此教师应该善于灵活运用不同的教学手段进行教学,提高教学效率。

(1)直观的教学手段。地理的研究内容很多时候都是直观、可观测的,因此,很多时候教师应该采取直观的教学手段进行教学,增加教学的丰富多彩性。

(2)生动、活泼的教学法。生动活泼的教学法既可以增强学生的积极性,激发学生的学习兴趣,又可以是学生对教学内容的记忆深刻,提高教学效率。

(3)注重新旧知识点结合。采用结合新旧知识点的方法,不但能够促进学生对新知识点的理解,也可以增强学生对据知识点的温习和记忆。

(三)重视学生的学习方法

一个正确的学习方法不仅能够帮助学生提高学习成绩,还能够增强学生对学习这个科目的自信心,提高学生的学习效率。但是初中生尚处在成长发育的时期,他们并不是十分了解自己,不一定能够正确快速地找到恰当的学习方法。因此,教师在教学过程中应该深入地帮助不同的学生,研究他们的不同之处,帮不同的学生找到恰当的学习地理的方法。总之,教师在教学过程中,应该总结 经验 、不断摸索,寻找更好地教学方式,提高教学效率,为国家培养出具有一定地理能力的优秀中学生。

参考文献:

[1]周慧.初中地理探究性学习方式的评价[J].地理教育,2005(1):35.

[2]叶汝坤.基于初中地理课程标准的有效教学方法研究[J].广西教育学院学报,2008(6):229.

《 初中地理教学探究式学习方法探析 》

摘要:作为初中教师,在教师学生地理相关知识的同时,也在为国家培养人才。传统的教学模式已不再适应当今社会对教育的要求,学校教育需要有创新意识,地理体验式学习的教学方案就是创新教育的一种体现。体验式学习教学方案适应我国教育大环境,适合初中生的学习习惯和学习特点,并且学生在体验中可以强化自己的认知能力与思考能力。所以,初中地理体验式教学方案是顺应当前教育模式的一大热潮。本文作者结合多年来的工作经验,对初中地理教学中探究式学习方法进行了研究,具有重要的参考意义。

关键词:初中地理;探究性学习;方法

1地理探究式学习的特点

1.1探究式学习是一个整体参与、合作探究的过程:探究

式学习与传统的学习方式不同,探究式学习要求学生通过多种形式的开放探究式学习活动,改变学生被动接受的状态,注重引导学生运用合作探究的学习方法,联系身边的生产和生活实际,培养学生发现地理问题以及获取应用知识的能力。探究式学习以学生发展为本,着力于学生的学,强调学生参与、合作探究,形成一种让学生主动探求知识,并解决实际问题的积极教学方式。

1.2在探究式学习中,教师鼓励学生自由发挥、想象,充分尊重学生的思想,着重培养学生创新精神:

由于传统的教学主要采用灌输式的教学方式,使学生实践探索的机会很少,被动的学习使学生对学习地理失去兴趣,更谈不上培养学生的创新精神和解决问题的能力。探究式学习十分有利于调动学生学习地理的积极性、主动性,有利于培养学生的创新精神,地理实践能力。

2探究式学习的优点

2.1学生主动探究地理问题,发挥了学生的主体作用,有利于调动学习的积极性、主动性:

初中地理课程改革的核心理念是全面提升每位初中生的地理科学素养,而科学的核心是探究。提高初中生的地理科学素养离不开探究式教学,因此,应将探究式教学引入初中地理教学,特别是课堂教学,注重引导学生通过主动探究解决一些开放性的地理问题,培养学生的地理实践能力和探究意识,激发学生学习地理的兴趣和爱国主义情感,使学生在思想意识、情感意志、精神境界等方面得到升华,从而给初中地理教学带来新的活力。

2.2在实践活动中搜集资料、获得知识,提高了地理学习效率:

探究式学习不是被动的接受而是主动探究,在学习过程中,自己发现问题,提出问题,通过搜集资料进而解决问题,从这一过程中学生获得了知识,由于学生是自己发现问题,然后查资料或讨论得出的答案,所以更易理解和掌握。例如,学生通过观看视频发现我们生活的环境有很大变化,产生了各种各样的环境问题,这样他们就产生了疑问,为什么我们的环境会产生如此严重的问题呢?这些问题怎么解决呢?学生在发现问题后,在阅览室、图书馆或上网查资料,进而找到问题的答案,这样学生从中获得了知识,体现了学生的主体地位,同时也增强了地理学习效率和能力。

2.3有利于培养学生的创新精神和提高学生的创造能力:

探究式学习的指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,让学生主动地探究问题,掌握知识和解决问题的方法,发现现象的原因和事物间的联系,从中找出规律,形成自己的知识。探究式学习构建的是一种开放的、促进自己发展的、创造能力的环境,提供了多条获取知识的机会。同时,探究式学习最大限度地调动了学生的积极性,有利于培养他们的创新意识和创新学习精神。

3怎样把探究式学习引入到地理课堂

进行教学方法的改革,转变观念是很重要的。美国著名教育家、课程理论专家泰勒指出学生学习的本质:“学生的学习取决于他自己做了什么,而不是教师做了什么。”过去,不少教师把教学的过程看成是学生“接受”书本知识的过程,这样做其实把学生的好奇心、探索精神,特别是创新意识的培养忽略掉了。因此,广大初中地理教师应用新的教育观念、教育思想来武装自己,做到与时俱进,这是把探究性学习引入地理课堂教学的关键。同时也要提高科研素养和指导学生开展研究性学习的能力,不断提高自己,更新自己的知识结构,不仅做一个地理知识的传播者,还要成为学生学习地理的研究者、开发者、指导者、合作者。依据初中地理探究式教学的主要途径和设计要求,把探究式学习引入初中地理教学,属于课堂探究。地理课堂探究式教学需要通过提问、讨论、演示等途径完成,这些活动的设计要求能够激发学生探究的欲望。

3.1探究性提问:

在以往的地理教学中,往往是教师提问多,学生提问少,而且大多数提问的是记忆型的问题,

3.2探究性讨论:

探究性讨论的问题具有开放性,这样会刺激学生萌发富有新意的联想,从而促进他们解决地理问题能力的发展,同时,探究性讨论重视小组合作,强调学生整体参与课堂。让每个人充分发表自己的观点,而不是要他们重复教科书,参加讨论的学生,不必考虑自己的观点是否正确、恰当,而是要求全体学生都平等地参与其中。成功的探究性讨论,有赖于教师精心设计讨论题,恰当的指导和帮助。选择什么样的问题作为讨论的主题关系到讨论能否取得理想的结果。例如:在讲“西北地区和青藏地区”这部分内容时,在对比分析基础上,说明区域内存在着自然、人文地理方面的不同,并根据材料讨论,归纳出主要地理差异,然后提出讨论题:请根据学过的内容,讨论时西北地区好还是青藏地区好,开展这种讨论题,事先要有充分准备,要求学生收集相关资料,然后在课堂上进行讨论交流,在讨论过程中教师也要注意引导让学生了解西北和青藏的优势、劣势并存的客观性,这样的讨论学生比较感兴趣,收获颇多。

3.3探究性演示:

演示也可以成为一种重要的课堂探究途径,探究性演示应着眼于以归纳的方式进行,它是为学生提供了创造性思维的机会,容易引起学时思考、观察、分析并作出假设。另外,探究性演示更应该突出学生的主体性及教师的指导作用,但不能取代学生的演示.探究式学习把教师的主导作用、学生的主体作用及学生之间的相互作用有机地联系起来,将知识的传授和能力的培养统一起来。探究式学习特别注重和发展学生的认知能力,启发引导学生积极主动地探索问题、解决问题、获取知识,真正体现了素质教育和创新教育的原则。

参考文献

[1]课程教材研究所.地理教师培训手册[M].人民教育出版社,2007.

[2]陈澄.地理课程标准(实验)解读(第一版)[M].南京:江苏教育出版社,2004年3月.

[3]朱雪梅.从新课程标准谈地理实验教学[J].中学地理教学参考,2005年02期

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地图是地理信息的重要载体,它储存了丰富的地理信息,有效利用地理图像,通过阅读、使用地理图像和绘制简易地图,帮助学生掌握观察地理事物,将会使学习事半功倍。如何运用地图来学习地理知识呢?教学中,我主要抓住三个字“读---画---忆”。1、读一幅地图,按先读图名、再读图例、最后读图的顺序来阅读。从地图、图片中获取各种地理事物的位置、分布、大小、形状等信息。注意各地理要素之间的联系并分析地理事物相互之间的关系。将一个地区或一个国家的各种地图 “叠加”起来读,能了解和掌握一个地区或一个国家更多的地理特征,在读图中发现问题。2、画轮廓图、填各种地理事物的名称。一幅地图往往容纳了较多的地理事物。学习时,我们可以勾画出较为重要的地理事物,以便于掌握它们的地理位置等信息。例如:在学习巴西时,我们就可以简单勾画出巴西的轮廓图,图中画出重要的纬线(赤道、南回归线),让学生填出巴西的海陆位置,再根据其地形“北低南高”的特点,填出主要的地形区名称。这样,我们既牢牢掌握了巴西的自然地理概况,又增强了动手能力。通过画图、填图的过程可以帮助我们轻松掌握地理概念、地理空间分布规律和地图知识,杜绝“地名搬家和地理规律错位”现象的发生。使学生对知识的认识由感性上升到理性,起到深化和巩固所学地理知识的作用。3、忆图。将地图清晰、完整的储存在头脑里,随时回放。即使地图不在眼前,也可以将储存的地图信息进行空间想像。如提到任何一个大洲大洋头脑里就要形成七大洲四大洋和分布图,能准确说出它们之间的相互关系。

机器人教学方法研究论文

机器人实验教学论文

1改革措施与实践结果

1.1实验平台的建设

为了强化学生在机器人方面的实践环节,首先需要构建机器人实验平台。让学生在课堂教学中了解机器人的基本组成、工作原理等,而学生的综合分析能力和解决问题的能力只能通过实践才能得到锻炼及提升。学生通过课堂教学了解机器人的基本组成、工作原理等,通过实践锻炼提高综合分析能力和解决问题的能力。依托西安交通大学机械基础实验教学中心的资源,将现有的实验教学机器人资源进行整合,构建机器人实验教学平台,包括:开放源代码的固高等国产机器人;具有示教手持盒的日本生产的商业机器人MOTOMAN-SK16、川崎RS10N等工业机器人;进行二次开发、能够组合使用的博时机器人。在机器人实验教学中,为学生的实践环节提供了足够的教学资源。

1.2改革实验教学体系,丰富实验层次

目前的实验教学体系多数为实验教师针对某一点进行实验教学。但是机器人本身具有实践性强、学科融合范围广的特点,机器人实验已经不能仅仅依靠单独的一个实验进行支撑,需要与机械结构、轨迹规划、系统控制、传感器等技术进行融合。目前开展的机器人实验往往着重于某一方面,不同的教师由于个人研究方向不同,或者专业限制,往往开展实验项目侧重自己的方向。但在本科教学中,还需要注重学生知识面的扩展,学生应全面地了解各个方面,开拓学生的眼界,因此机器人实验应增加“广度”。系统级的机器人实验是一种全新的实验形式,它将机械结构分析、建模、传感器技术、机械控制等多学科融合。在实验项目实施中,学生以团队形式进行实验,分工明确,为学生应用多种学科知识提供了平台,培养了学生创新和团队协作能力。在结构部分,小型的博时串联机器人拆装与建模分析、慧鱼模型搭建机器人;在机器人结构实验方面,以六自由度模块化可拆装串联机器人为平台,学生可自由搭建2~6自由度五种组合方式机器人系统。该机器人各关节内部结构多样化,采用了同步齿形带传动、谐波减速传动、行星减速传动、锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等多种传动方式。每一模块均为透明封装,可直观看到内部传动结构及运动形式,并可将其拆装至螺钉级。通过机器人本体装拆实验可以提高学生对机构中各种传动原理的直观认识,锻炼学生的装配能力,并以此了解零件加工工艺与特点,增强学生对机构运动形式实践的动手操作能力。慧鱼模型是一套由机械构件、传感器、控制部件组成的机电产品。在控制部分,现有的实验仪器分为商业机器人及科教公司研发机器人。商业机器人技术成熟,使用可靠,但控制源代码不开放;科教公司研发机器人源代码开放,但设备使用可靠性较差,因此实验内容需要对两种实验设备进行调整,克服两类实验设备各自的缺点,让两者互补,形成对学生的全面培养。学生在对已有的机械工业中常见机器人使用后,工业中的手持器可供学生直接操作,将教学理论与工业实践并重,学生可以直接通过控制使用了解机器人的基本轨迹规划等,将注意力集中到机器人实验的主要问题中。科教公司研发的机器人源代码开放,学生在学有余力的情况下,能够进行二次开发,将机器人控制技术与传感器技术等相结合,提高学生兴趣,培养学生的创新能力。

1.3教学方法的改革,提高学生兴趣

机器人广泛应用在各个工业领域,实验教学与其中机械部件包括连杆、齿轮、马达、涡轮等,一般工程机械制造所需要的零部件在模型中都能找到,模型中的零件可以在短时间内插装和拆卸,为学生想象力插上了翅膀,在对实际机器人拆装后,组建属于自己的机器人,提高学生兴趣,增强学生对于传动知识的理解。工程应用是互相联系,密不可分的。以实验室中固高柔性制造系统为例,机器人在中间起到了仓储、上下料作用,完全实现了自动化控制,因此在机器人实验的开发中应联系工程背景,提高学生兴趣。实验体系包括常见的机器人运动学实验、动力学分析实验、轨迹规划实验,并且需要让学生明白机器各个部分的组成,因此在实验授课时,控制类教师与机械设计类教师应联合开发机器人实验,使学生将课程中学习的知识运用到实验中,加强理论与实践的结合。在学生使用中,学生可以先从柔性制造系统进行认知机器人广泛应用在各大工业领域,然后进行机器人的拆装,了解机器人的各个组成部分,随后进行自己控制机器人的运动轨迹,对运动轨迹进行规划。在学生全面了解机器人知识后,在综合实验中,学生可以选择偏结构方面的实验,如用慧鱼模型搭建机器人;也可选择偏控制方面实验,如机器人的视觉系统的开发;也可将二者结合,设计出新的机器人结构、系统等。这是一个从认知到实践的过程,符合人的一般认知规律。机器人学科具有更新快的特点,作为教师在教学时不仅需要给学生技术指导,更应该着重培养学生对机器人技术发展趋势的了解,培养学生的创新意识,让学生尽可能参与实验的各个环节,增加学生的主观能动性,包括实验问题的提出、实验机器人的.确定、实验程序(路线)的设计以及分析总结等。只有在实验过程中,学生团队精神、创新能力、动手能力等素质才能得到培养。

1.4考评方法的改革,突出培养学生能力

目前对学生的考核较为单一,仅是考核学生最终的实验结果,不仅不能督促学生对实验结果等进行合理分析,而且对于学生在实验中的操作也忽略了,这对于机器人实验考评而言是不合理的,机器人实验作为一门实践性很强的课程,没有一个唯一确定的答案。机器人结构分析实验可以培养学生空间想象的能力,关注细节的能力,机器人轨迹规划则涉及到数学在实际生活中应用的能力,而软件编程涉及规划能力。它反映了学生的空间想象和规划能力,对新事物的敏感度、以及完成任务的执行力。因此改革学生的实验考评体系非常必要。合理的考评方式不仅能使学生掌握机器人的相关知识,而且能对学生在后期机器人研究中起到一个引导作用。目前机器人实验教学的成绩评定中遇到的突出问题,即做为项目存在的机器人实验在学生评价体系中不应该规定学生的研究范围,而应该对学生综合能力进行考察,这就需要一个多元化和标准化的考核方式。在机器人实验中,学生以小组为单位,互相配合实验,在考核过程中,学生在实验中的过程考评应该占到非常重要的地位。为了避免教师的主观影响,学生应该进行互评,将学生互相之间的评价纳入考核方法。

2结语

经过机器人实验教学改革,学生普遍反应良好,增加了学生的动手实践能力。机器人实验教学改革是一个需要长期积累、不断深化的过程,需要在不断探索中提高总体教学质量,在实际教学中需要重视实践性环节,注重激发学生的学习主动性,培养学生的研究开发兴趣和科学创新精神,激励创新思维,培养学生解决实际问题的能力和创新设计能力。

高职院校智能机器人教学的探索论文

高职院校开展智能机器人教学在于培养学生成为高级技术应用型人才,从而服务于一线的生产企业。因此,各大高职院校都积极响应智能机器人技术发展的号召,纷纷建立专门的智能机器人实验室,并在各个学科间开展智能机器人选修课,让不同专业的学生对智能机器人技术有所认识。智能机器人自身包含了许多的专业知识,是一门综合性的专业技术,例如,计算机电子技术、人工智能以及自动化控制等,高职院校通过开展智能机器人实践教学,让学生通过实践进行自主的创新学习,激发了学生学习兴趣,提高学生们的科技创新能力。该文结合智能机器人教育在高职院校的发展现状,阐述了智能机器人教学的必要性和适用性,从而提高智能机器人教学的质量。

1智能机器人教学的优势

1.1对我国科技的发展,教育事业科技创新具有非常重要的意义

智能机器人最大的特点在于它是一门综合多个学科的应用型技术,所涉及的学科都与计算机技术、机械工程技术、人工智能技术以及设备自动化技术等实践类专业有关,对我国科技的发展,教育事业科技创新具有非常重要的意义。高职院校开展智能机器人教学,通过让学生对智能机器人进行设计和实际操作,掌握智能机器人系统的定义以及智能机器人内部结构和相关的控制技术等,有利于学生在后期的实践过程中,能够在控制设计和软件编制上对智能机器人进行开发。通过高职院校对智能机器人的有效教学,加强了学生对现代化机器人的认识,激发了学生学习的热情和兴趣,培养了学生创新意识。

1.2通过开展智能机器人教学,能培养大批的高端技术型人才

我国的经济发展和科技创新都离不开人才,以人为本是我国的基本方针,所以各大院校应该与时俱进,为国家为社会培养技能型应用型的高端人才。所以智能机器人技术要与高职院校的教学活动相互融合,增强学生的实践操作能力。我国的教育部门也应给予支持和鼓励,加大对智能机器人技术在各个高职院校的开展和普及,提高学生的就业率,此外,还应组织各大院校开展智能机器人科技竞赛,让学生们学以致用,培养学生的自主创新能力,为企业培养真正的专业技能人才,并更好的服务于社会。

2高职院校智能机器人教学实践

在高职院校智能机器人教学中,教师应重点开展编程教学,夯实学生的专业基础,并优化教学过程,注重实践教学,以提高学生的学习能力及学习水平,从而提高学生的社会竞争力,促进学生长远发展。

2.1注重编程教学,夯实学生基础

随着我国社会的发展,我国的教育事业也跟随时代的步伐,不断的进行科技创新改革,对于信息化和科技化发展的今天,人们的生活从计算机的应用过渡到智能化时代,所以,智能机器人教学活动的开展,不但为培养学生创新能力提供了平台,也为未来社会智能化提供可创造性发展空间。随着智能化机器人教学深入到高职院校的课堂中,学生通过实践的创新,方便智能机器人与地方传统产业的结合,从而真正为社会发展做贡献。智能机器人技术中最主要的部分就是程序,最复杂的就是编程,学生通过对智能机器人理论的学习,掌握智能机器人学习的定义、内部程序、软硬件设备以及编程环境,通过对智能机器人进行简单的组装和拆卸,结合理论知识,让学生进一步夯实基础。高职院校定期进行智能机器人教学的考核,设立难易不同的案例,激发学生的挑战意识,从而培养学生学习意识,并培养学生善于总结知识的`能力,从而提高学生的学习能力与学习水平,无论在今后的学习中还是工作中,都将有利于学生们的身心健康发展。

2.2优化教学过程,开展实践教学

随着我国教育事业的蓬勃发展,也促进了高职院校的长远发展,为培养学生实际操作能力,更好的发挥智能机器人技术的学科应用,各高职院校可以通过以下3种方法带动学生走进智能机器人的实际课堂之中。首先,将智能机器人教学与课堂教学进程相融合,其次,大力宣传并开展各类专业的选修课,尤其是工科类专业,通过讲解智能机器人的软硬件设施,以及智能的输入输出控制程序,让学生更好的将理论知识与实际操作相结合。再次,就是设置专门的智能机器人实验教学室,让学生们有充分的空间和时间动手实践,通过对智能机器人进行简单的拆卸和组装,研究智能机器人的传感器,激发学生的创新意识。教师可以通过实例,举例讲解智能机器人技术,并让学生参与思考和实践,巩固学生的知识,也达到学校的教学目的。再次,学生的实践操作比书本知识更能提高学生的设计兴趣,所以各高职院校可以针对典型的应用型实例,进行智能机器人技术的设计比赛,教育部门应给予高度重视,并设立创新能力的奖项,鼓励学生们勇于投身设计制作中,从而提升学生专业的水平,为社会提供实用性技能人才,为祖国科技的创新培养一批顶尖的专业技能型人才。

3结语

在高职院校,开展智能机器人教学对学生的发展具有重要的促进作用。学生通过对智能机器人的设计与实践操作,能够促进高职院校的专业建设,也使学校的教学形式和内容得到了丰富,所以,高职院校是学生学习和发展的平台,需要对智能机器人教学工作进行不断地创新,以满足学生的学习需求。创新代表着前进,学生的思想的创新,将会带来实践的创新,智能机器人教学模式的创新是教学改革的重点,对学生的技能提高有重要的意义。总体来说,在高职院校智能机器人教学中,教师通过科学教学,能够提高学生的专业水平,给国家和社会培养高端技术型人才,从而使学生在走出校园后能够更好地服务于社会。

参考文献

[1]郭温,姜维.关于机器人在高职高专教学中的应用[J].国土资源高等职业教育研究,2006(3):50-51.

[2]孙小进.高职院校机器人实验室的创建[J].科技信息:科学教研,2008(15):261.

[3]彭绍东.论机61器人教育(下)[J].电化教育研究,2002(7):16-19.

机械类论文研究方法

机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。那么机械工程专业的论文题目有哪些呢?下面我给大家带来机械工程专业论文题目_机械类专业论文选题题目,希望能帮助到大家!

机械电子工程 毕业 论文题目

1、全纤维曲轴锻造液压机同步控制研究

2、电脑缝编机送经与断经检测系统研究

3、MEMS传感器三维引线键合系统研制

4、单作用双定子叶片马达的排量及排量比研究

5、基于流场分析的双喷嘴挡板电液伺服阀特性研究

6、齿轮型多泵多马达传动规律研究

7、液压泵的振动机理及评价研究

8、基于声发射的轴承滚动接触疲劳量化诊断技术研究

9、KDQ1300墙体砖压机液压控制系统的节能研究

10、保偏光通信中ATP系统及姿态获取技术研究

11、模具生产协同管理系统的设计与实现

12、机床进给系统的多源误差模型分析与研究

13、高性能电液伺服转台的控制问题及故障诊断研究

14、正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究

15、地方本科院校转型中的专业调整研究

16、典型粘弹性阻尼结构的振动特性分析与优化设计

17、杆状碳纤维零件缠绕成型技术研究

18、飞行模拟器运动平台洗出算法的优化研究

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20、中职学校第二课堂实践研究

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22、职教师资本科培养机械电子工程专业课程整合研究

23、中等职业学校教师课堂教学评价素养研究

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25、关于交流变频异步电力测功机系统的仿真研究

26、一种新型的非圆轴数控加工系统的研究与开发

27、DY制冷发生器热源模拟试验装置自动控制系统的研究

28、U型砌块成型机设计及其自动控制系统的研究

29、基于神经网络的工时定额技术研究

30、机电产品计算机辅助设计平台的研究及应用

31、电容式微机械静电伺服加速度计系统分析

32、玻璃微细加工工艺的研究与磁流体推进式微型泵样机的研制

33、射流助推式ROV型开沟机喷射臂及其冲刷过程研究

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35、基于外驱动内置臂的航天服上肢寿命试验系统

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37、基于声发射技术的轮轴疲劳裂纹扩展规律研究

38、基于STM32的车辆智能安全行车控制系统

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机械专业mba论文题目

1、CAD技术在机械工艺设计中的应用研究

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36、 泵叶轮注射模具的设计

37、 基于Ansys8.0的永磁直线电机的有限元分析及计算

38、 变频器控制原理图的设计

39、 宾馆客房管理系统

40、 并联式井下旋流分离装置的设计

41、 茶树修剪机的设计

42、 车备胎支架设计与制造

43、 车用柴油机总体及曲柄连杆机构的设计

44、 成绩管理系统

45、 齿轮套注塑模具及注塑模腔三维造型CAD CAM

46、 大豆螺杆挤压膨化试验装置总体设计

47、 带式输送机减速器的设计

48、 单立柱巷道堆垛机的设计

49、 冰箱洗衣机 修理 翻转架的设计

50、 电火花切割机床的设计

机电专业毕业论文题目

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2、变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用

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7、智能制造中机电一体化技术的应用

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10、浅析电气控制与PLC一体化教学体系的构建

11、中国机电产品出口面临的障碍及优化对策

12、我国真空包装机械未来的发展趋势

13、煤矿皮带运输变频器电气节能技术的分析

14、钢铁企业中机电一体化技术的应用和发展

15、我国机械设计制造及其自动化发展方向研究

16、机械设计制造及其自动化发展方向的研究

17、基于BIM技术的施工方案优化研究

18、电力自动化技术在电力工程中的应用

19、电气自动化技术在火力发电中的创新应用

20、农机机械设计优化方案探究

21、区域轨道交通档案信息化建设

22、环保过滤剂自动化包装系统设计

23、元动作装配单元的故障维修决策

24、关于机械设计制造及其自动化的设计原则与趋势分析

25、试析机电一体化中的接口问题

26、汽车安全技术的研究现状和展望

27、太阳能相变蓄热系统在温室加温中的应用

28、关于在机电领域自动控制技术应用的研究

29、浅析生物制药公司物流成本核算

30、锡矿高效采矿设备的故障排除与维护管理

31、铸钢用水玻璃型砂创新技术与装备

32、空客飞行模拟机引进关键环节与技术研究

33、汽车座椅保持架滚珠自动装配系统设计

34、液压挖掘机工作装置机液仿真研究

35、基于新常态视角下的辽宁高校毕业生就业工作对策研究

36、石油机电事故影响因素与技术管理要点略述

37、基于铝屏蔽的铁磁性构件缺陷脉冲涡流检测研究

38、数控加工中心的可靠性分析与增长研究

39、数控机床机械加工效率的改进方法研究

40、浅析熔铸设备与机电一体化

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42、中职机电专业理实一体化教学模式探究

43、高职机电一体化技术专业课程体系现状分析和改革策略

44、高速公路机电工程施工质量及控制策略研究

45、对现代汽车维修技术 措施 的若干研究

46、建筑工程机电一体化设备的安装技术及电动机调试技术分析

47、智能家居电话控制系统的设计

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机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

2009.3.16-3.20 收集相关的毕业课题资料。

2009.3.23-3.27 完成开题报告。

2009.3.30-4.17 完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

2009.4.20-5.15 完成刀库的设计

2009.5.18-5.29 完成毕业设计说明书。

2009.6.01-6.08 毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,1995.3

[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社2000.12

[3] 励德瑛.加工中心的发展趋势 [J]. 机车车辆工艺,1994,6

[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6

[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7

[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,1999.1

[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1998.8

[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书

[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11

1 课题提出的背景与研究意义

1.1 课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

1.2课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

3.1 研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

3.2 主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

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