论机电一体化技术的应用及其开展趋向摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术相互浸透的产物,是机电工业开展的必然趋向。本文简述了机电一体化技术的根本构造组成和主要应用范畴,并指出其开展趋向。关键词:机械工业机电一体化数控模块化 现代科学技术的开展极大地推进了不同窗科的穿插与浸透,惹起了工程范畴的技术改造与反动。在机械工程范畴,由于微电子技术和计算机技术的疾速开展及其向机械工业的浸透所构成的机电一体化,使机械工业的技术构造、产品机构、功用与构成、消费方式及管理体系发作了宏大变化,使工业消费由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的开展阶段。 一、机电一体化的中心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处置单元和驱动单元等局部组成。因而,为加速推进机电一体化的开展,必需从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必需从改善性能、减轻质量和进步精度等几方面思索。现代机械产品普通都是以钢铁资料为主,为了减轻质量除了在构造上加以改良,还应思索应用非金属复合资料。只要机械本体减轻了重量,才有可能完成驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量耗费,进步效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在进步牢靠性、灵活度和准确度方面,进步牢靠性与防干扰有着直接的关系。为了防止电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋向。对外部信息传感器来说,目前主要开展非接触型检测技术。 (三) 信息处置技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处置设备(特别是微型计算机)的提高应用严密相连。为进一步开展机电一体化,必需进步信息处置设备的牢靠性,包括模/数转换设备的牢靠性和分时处置的输入输出的牢靠性,进而进步处置速度,并处理抗干扰及规范化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被普遍采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极开展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机停止通讯,必需使数据传送的格式规范化、规格化。接口采用同一规范规格不只有利于信息传送和维修,而且能够简化设计。目前,技术人员正努力于开发低本钱、高速串行的接口,来处理信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、规范化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必需谐和分歧地开展。为了减少软件的研制本钱,进步消费维修的效率,要逐渐推行软件规范化,包括程序规范化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用范畴 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的开展,在构造、功用、操作和控制精度上都有疾速进步,详细表如今: 1、 总线式、模块化、紧凑型的构造,即采用多CPU、多主总线的体系构造。 2、 开放性设计,即硬件体系构造和功用模块具有层次性、兼容性、契合接口规范,能最大限度地进步用户的运用效益。 3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和完成二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、含糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不只丰厚了数控功用,同时也增强了CNC系统的控制功用。 5、 能完成多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的才能,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功用,增强了系统组合及构成复杂加工系统的才能。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成构造紧凑的数控安装。 (二) 计算机集成制造系统(CIMS) CIMS的完成不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它突破原有部门之间的界限,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,完成从运营决策、产品开发、消费准备、消费实验到消费运营管理的有机分离。企业集成度的进步能够使各种消费要素之间的配置得到更好的优化,各种消费要素的潜力能够得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它能够随机地、实时地、按量地依照装配部门的请求,消费其才能范围内的任何工件,特别适于多种类、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量消费。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能依据示教停止反复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏顺应性和灵敏性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,经过计算机处置、剖析,做出一定的判别,对动作停止反应控制,表现出低级智能,已开端走向适用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功用,可停止复杂的逻辑思想、判别和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系亲密。 三、机电一体化技术的开展前景 纵观国内外机电一体化的开展现状和高新技术的开展意向,机电一体化将朝着以下几个方向开展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的开展方向。近几年,处置器速度的进步和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法发明了条件,有力地推进着机电一体化产品向智能化方向开展。智能机电一体化产品能够模仿人类智能,具有某种水平的判别推理、逻辑思想和自主决策才能,从而取代制造工程中人的局部脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系构造进一步采用开放式和形式化的总线构造。系统能够灵敏组态,停止恣意的剪裁和组合,同时寻务实现多子系统谐和控制和综合管理。表现特征之二是通讯功用大大增强,普通除RS232等常用通讯方式外,完成远程及多系统通讯联网需求的部分网络正逐步被采用。将来的机电一体化愈加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可依据一些生物体优秀的结构研讨某种新型机体,使其向着生物系统化方向开展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度交融了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的开展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸普通不超越1cm3,并正向微米、纳米级方向开展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵敏等特性,可进入普通机械无法进入的空间并易于停止精密操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等范畴,都有宽广的应用前景。目前,应用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个开展趋向,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产种类类和消费厂家繁多,研制和开发具有规范机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需求制定一系列规范,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品消费企业可应用规范单元疾速开发新产品,同时也能够不时扩展消费范围。 (五) 网络化 网络技术的飞速开展对机电一体化有严重影响,使其朝着网络化方向开展。机电一体化产品的品种很多,面向网络的方式也不同。由于网络的提高,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备自身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的兴旺使人们物质丰厚、生活温馨的同时也使资源减少,生态环境遭到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时期的趋向,其目的是使产品从设计、制造、包装、运输、运用到报废处置的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源应用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指运用时不污染生态环境,报废时能回收应用。绿色制造业是现代制造业的可持续开展形式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术开展的结晶,是社会消费力开展到一定阶段的必然请求。它促使机械工业发作战略性的革新,使传统的机械设计办法和设计概念发作着反动性的变化。鼎力开展新一代机电一体化产品,不只是改造传统机械设备的请求,而且是推进机械产品更新换代和开拓新范畴、开展与复兴机械工业的殊途同归。 【参考文献】: 1、 李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003. 2、 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004. 3、 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].根底自动化,2006(6). 4、 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的开展与应用[J].农机化研讨,2006(7). 5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的开展及应用[J].科技资讯,2007(9).
工程机械是这些工程建设的施工机械总称,工程机械的种类繁多,而且绝大多数的工程机械都在野外作业,对于工程机械的管理与维修工作是一系列项目工程的重点工作内容,只有保障好工程机械的正常运作,才能提高工程的施工效率。下面是我为大家整理的工程机械毕业论文,供大家参考。
摘要:随着社会的不断发展,工程建设逐渐增多,工程机械的应用渐渐广泛,在工程机械的不断发展中,其自身的的功能也增加了信息执行、信息传递、信息处理、信息转换、信息检出的部分。而在远程操作系统中GPRS又有着重要的作用,对工程机械提供了重要的解决方案。本文主要对工程机械与GPRS无线通信进行了概述,分析了GPRS无线通信在工程机械中的应用情况。
关键词:工程机械;GPRS无线通信;远程操作系统
GPRS无线通信在快速发展的背景下,被广泛应用到各个领域中,社会发展也渐渐步入无线电时代,工程机械领域在应用信息技术的同时也向着信息化、智能化趋势发展。
1工程机械与GPRS无线通信概述
1.1工程机械
在机械中工程机械是比较特殊的种类,和普通机械相比,工程机械没有固定的工作场所,工作对象是地球,即使是在恶劣的环境下、复杂的地形下也要进行工作。目前,信息化发展是工程机械的发展方向,在这种趋势下工程机械远程操作系统主要是实现远程维修、远程管理、远程控制、远程监视等方面的工作。其中远程保险防盗系统、远程使用管理系统、远程故障诊断系统是在工程机械中应用较为普遍的远程操作系统[1]。
1.2GPRS无线通信
GPRS是指通用分组无线业务,该无线通信技术处在第二代和第三代通信技术之间。目前GSM手机网络上能够实现数据、语音无线承载的技术。可以说在GSM手机平台上GPRS提供无线数据传输服务,而这种服务也是相对稳定、经济、高速的。GPRS有很多优点,对数据传输有重要意义。如用户在使用GPRS时可同时进行上网、通话等活动;同时有高速的数据传输功能、计费方式是由流量计算的、始终在线的特点。另外GPRS的使用范围较广,在少量的、频繁的、突发性的、间断的数据传输中比较适用,而对偶尔的大数据量传输也同样适用[2]。
2GPRS无线通信在工程机械中的应用
远程通信是远程操作系统的主要任务,工作地点较多、需进行大范围的移动、工作地点在野外等特点决定了工程机械要使用无线通信。通过无线的方式将国际互联网Internet与终端设备相连是远程无线通信系统普遍采用的方法,传递远程异地信息由在全球范围内覆盖的Internet完成。卫星通信系统、移动通信系统等是无线接入的方式,工程机械在野外进行作业的时候适合用卫星通信,但是这种通信方式具有较高的成本、较差的双向实时通讯性能,所以在实际应用中更多的是使用方便、成本较低的移动通信系统。而移动通信系统中接入Internet无线时采用GPRS方式是相对高速稳定、经济简单的[3]。随着机电一体化的逐渐深入,对工程机械的要求不断提高,而工程机械传统的信息传输和管理技术也呈现出难以满足新时期的需求的特点。要及时将GPRS应用到工程机械的信息传输中。如在单片机的信号控制方面,GPRS可以对IPM发出的报警信号、故障信号进行远程的感知,当接收到这些信号的时候,就可以及时的传送到相应的检修部门,然后相关指导人员就可以通过远程通信对操作人员进行技术指导,及时的消除故障。从而保证工程机械的安全运行。GPRS模块在工程机械中的应用主要是对信息的收发进行处理,在连接GPRS网络的时候利用GSM基站进行连接,然后再和Internet相连。但在海域、大山、沙漠等地区没覆盖GPRS无线通信,所以会选择备用的无线通信方式,如卫星通信方式。从而为工程机械在任何地方的通信、数据传输提供安全保障。另外对卫星进行GPS定位,还可为系统发挥重要的定位功能。可以将工程机械位置信息及时、准确的发布到Internet上。在连接Internet时利用远程通信系统,对工程机械的维护程序、操作程序等可以到系统的服务器上进行直接、定制的下载,为管理使用人员带来了极大的便利,同时也可以实现对工程机械的使用情况进行及时的监视,遥控管理工程机械。而在诊断工程机械的故障时,工程机械的专家可以直接的对维修人员进行远程指导,从而将工程机械的故障有效的排除,实现工程机械的安全运行。另外在维护远程操作系统数据库的时候,使用GPRS无线通信,可以使制造商服务支持人员进行及时的维护,还可以将更新升级的相关软件及时的发布到工程机械用户手中,促进工程机械的更新升级[4]。
3结束语
综上所述,通过对GPRS无线通信在工程机械中的应用的深入分析,从中可以了解到目前工程机械中在数据信息传输中,使用GPRS无线通信具有重要意义,不但可以实现远程的数据传输,还能够打破空间、时间的局限等,另外还能够为工程机械的使用降低成本,为工程机械的数据传输提供安全保障,从而推动工程机械的健康发展,促进科学技术的进步。
参考文献:
[1]肖巍.基于GPRS的远程数据传输系统[D].太原:太原科技大学,2012.
[2]李晓海,南新元.GPRS无线通信在油井集中监控系统中的应用研究[J].化工自动化及仪表,2012,(1):130-132.
[3]何寿福.无线通信技术在测绘工程中的应用研究[J].通信技术,2012,(7):94-96.
[4]刘长征,赵卫国,武中强,等.GPRS无线通信技术在长距离管道输水实时监测系统中的应用[J].地下水,2013,(6):93-94+112.
摘要:要合理选用工程机械,不仅要符合经济性、适应性、先进性、安全性等原则,而且要结合施工现场具体情况,选用适宜的机种、机型,有时还需要不同机械的合理组合,再辅之以科学的管理方式,对于各种因素要全面兼顾,突出重点,灵活运用,只有这样才能达到良好的效果。
关键词:工程机械;基本原则
1工程机械合理选用的基本原则
1.1优先选用经济性好的工程机械
选择工程机械的依据应当是首先能保证优质高效地完成工程任务,同时又能保证经济实用的使用效果。所选用的工程机械的作业特点和性能完全满足工程需要,作业质量稳定,不误工、不浪费,这就是最大的经济性。另外提高施工效率和工程质量,减轻工人劳动强度,是机械施工的必然选择。在机械化施工中以最少的资源消耗取得最大的成果就是经济性的集中体现,不仅如此,经济性还与下列指标密切相关。(1)生产量是工程机械的重要指标,它标志着生产能力的大小,一定要选择与工程量相适应的生产量参数,避免造成生产能力不足和生产能力过剩的两极化错误;(2)机械功率是工程机械的动力性指标,它随着生产量的增大而增大,同时也随着功率自身的增大带来油消耗等成本的增加;(3)较大的耗油量和较大的整机重量也导致成本费用上升;(4)市场价格因素更与经济性直接相关,无论购买还是租凭工程机械,价格因素都影响经济性,另外,易损件的消耗量也影响经济性;(5)对于同类机型的优化选择,可以在满足生产能力的前提下采用生产量指标与消耗量指标的比值,在合理区间内决定取舍,采用定量选择的方法。
1.2要选择具有较高选进性和可靠性的工程机械
随着科技发展和技术进步和制造水平的提高,设备先进性和可靠性在不断提升,从过去的机电液一体化技术上升为智能化控制,新技术、新材料、新工艺的使用给这些先进工程机械带来高效能、低消耗、安全可靠等优点,尽管这种先进新产品的价格可能有所提高,但其总的综合性价比仍然较好,那些配置较低的工程机械因效率低、故障高、可靠性差,安全隐患多,在结构调整中正逐步被改造或淘汰。所以要顺应发展趋势,选用先进性、可靠性好的工程机械,在市场竞争中保持优势和主动,成为机械化施工的先进引领者和行业标杆,为优质高效完成工程任务提供硬件保证。
1.3要选用适应性强、耐久性好的工程机械
我国是一个幅员辽阔的国家,在工程建设中,工程机械使用地区跨度广,从南到北方,从沼泽到高原,这就要求工程机械既要适应一般的施工环境,还要适应特殊的施工环境,不因地理位置和自然条件变化而使其效能大打折扣。工程机械工况复杂,作业对象多变,常常在变载荷情况下工作,对机器的可靠性和适应能力要求较高,这就要求施工机械的工作容量、生产率、机械功率等技术参数有较大的弹性和兼容性,作业能力有较高的储备系数,能更好适应复杂多变的工况要求。工程机械多在自然条件比较恶劣的地方使用,且常年在野外露天工作,因此必须具备良好的防尘和耐腐蚀性,加之常出现超负荷工况,所以一定要选用经久耐用的工程机械。
1.4要选用具有较强通用性,较强的专业性的工程机械
在保证工程质量和满足施工进度的前提下,根据工程项目的具体内容和项目所处的阶段,灵活选用具有通用性或专业性的施工设备,在工程建设中,由于作业场地的限制,或作业工序的简化与合并,需要减少机械种类和数量,扩大某种机械的使用范围,尽可能实现一机多用、一专多能,提高机械利用率的同时,也便于机械的维修与管理工作。也有些工程项目必须使用专业设备才能达到工程质量要求,如摊铺机等,或者某些通用设备虽可使用,但采用专业设备后施工效率会成倍增加,如平地机等。
1.5要选用安全性能和环保性能优良的工程机械
安全性能是指机械在运输、装卸、安装、调试、使用、维修时不产生损伤或危害健康的能力,而环保性能是指机械在使用过程中不会对周围环境及大气产生严重污染及其它有害影响,符合国家环保政策对机械设备的规范要求,做到低噪音、低污染、低能耗。
2结合施工实际情况合理选用工程机械
2.1结合工程内容选用
(1)路基及土石方工程中,经常面临场地平整,土方开挖,需要选用推土机,挖掘机、装载机、平地机等类机械,在工程量不大或适中的情况下可优先选用挖掘装载机。在工程量很大时,可以选用平地机,效率很高。(2)在运输土石方时,要选用重型卡车,此时除考虑载重量和经济运距外,还要注意选用行驶稳定性好,刹车可靠性好,带有落体保护及防尘装置等。
2.2结合土质情况及天气季节情况选用
土质和天气晴雨状况常对施工机械的选用施加影响,土质含水量高的粘土和多雨季节,可以考虑选用履带式等作业机械。
2.3结合自然条件和施工环境选用
(1)在自然条件恶劣、交通路况差、施工场地受限的情况下,应优先选用小型工程机械,在管理使用和维修方面采用个人承包方式,实行费用包干,经济性更好。(2)对于在高原地区施工的工程机械,其发动机须选用带有涡轮增压的柴油发动机,以克服因缺氧、空气稀薄等客观因素带来的动力不足现象。
2.4结合专业施工队伍和专业性较强的工程项目选用
(1)在路面施工中必须选用专业的摊铺机、压路机,对于生产铺路用的沥青混凝土,必须使用专业的拌合站成套设备。(2)工程隧道专业的盾构机,桥梁建设用的架桥机、起重机,地基处理用的钻孔机,打桩机等都要结合工程项目的具体要求选用。
3结束语
要合理选用工程机械,不仅要符合经济性、适应性、先进性、安全性等原则,而且要结合施工现场具体情况,选用适宜的机种、机型,有时还需要不同机械的合理组合,再辅之以科学的管理方式,对于各种因素要全面兼顾,突出重点,灵活运用,只有这样才能达到良好的效果。
参考文献
1、建设项目全过程工程造价控制研究王政宇湖南大学2005-11-1828
2、基于工程量清单计价模式的工程造价控制方法研究周景阳西安建筑科技大学2006-04-0128
3、工程量清单计价模式下的工程造价管理研究路晓庆西南大学2007-04-2028
摘要: 对于一个机械设计人员来说,在产品设计过程中经常会遇到一些机构设计 分析 、机械强度分析等 问题 ,需要不断地查找设计手册并进行校核 计算 ,如能将机械设计手册建立成 Web 数据库,放在 Internet 上的话,当设计人员在产品设计过程中遇到问题时,就可以将已知参数提交给服务器,服务器经过分析计算和数据库查询,将结果返回给用户。这样,不仅可以方便设计人员,提高设计效率,使他们能有更多时间去开发新产品和 研究 新问题,而且还可以大大地节约产品开发的成本。本文对基于 Web 的远程机械设计技术广泛分析了当今远程机械设计的 发展 现状。 中国论文联盟 关键词: 远程 机械设计 计算模式 一、机械设计发展概述 传统设计 方法 是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维,进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析,并将载荷、应力进行集中处理,对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主,使用简单的工具,进行人工计算画图。另外,传统设计是一种串行设计,即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如:首先进行初期的规划设计,接着进入总体方案设计,然后由结构设计人员设计出零件的结构,之后完成工艺文件的编制,最后将图纸及工艺规程交给生产工人,加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样,一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间,因此开发周期长,并且串行设计过程中,各个环节之间缺乏信息沟通,常导致设计人员之间的合作不协调。 自二战结束以来,世界各发达国家逐渐重视设计 理论 和设计方法的研究,先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看,国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计,相似性设计、智能设计等新概念;从设计准则来看,出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念,从设计的手段来看,出现了计算机辅助设计,不仅普及了二维设计 CAD 软件,而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。 近年来,计算机 网络 技术、 Web 技术和数据库技术的出现和飞速发展,给 现代 机械设计注入了新的生机和活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于 Web 的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现,使得各制造 企业 可以充分利用 Internet 和 Web 的国际互联性和资源共享性,组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过组合分散在各个地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。 作为现代设计的一个重要组成部分,远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域,涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说,主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说,应研究如何对现有的设计资源进行组织和发布,使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序,供设计使用的数据库和知识库等,所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用,设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等,为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。二、国内外远程机械设计发展 2.1 远程设计的概念和意义 远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数,服务器自动进行计算和选择,并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的 应用 ,它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本,真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比,远程设计具有以下优点: 1 、缩短产品的开发周期。 2 、避免重复开发。 目前 企业或个人进行的机械产品设计,大部分是自己根据需要来开发设计软件,而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成 果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发,浪费了大量的人力和物力。3 、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层 B/S 网络计算模式的出现, 极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台,所有的设计都在高性能的服务器上运行,客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。4 、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台,这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换,而且大大提高了一次产品设计的成功率。2.2 远程设计的国内外研究现状 2.2.1 在国外,有关远程协同设计的研究和应用起步较早,主要有:( 1 )早在上世纪 80 年代中期,麻省理工学院学者就从事了这方面的研究,并首次提出 T 计算机支持的协同工作的概念。( 2 ) 20 世纪 90 年代中期,美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家 科学 基金、美国国防先进制造计划代理福特汽车公司的资助下开展了一个名为 Cybercut 的研究项目,建立了世界上第一个基于 WWW 的设计和制造系统。( 3 )英国建立的 Edinburgh Engineering Virtual Library 网站, 提供工程设计、制造需要的各种信息,在英国建立了基于 Web 的虚拟制造中心,为企业设计、分析、制造等提供服务,提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。( 4 )美国 Microsoft 公司和 Unigraphics Solutions 公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“ Design Knowledge Network" ,减少了实际时间,降低了设计成本,在快速获取全球设计知识的基础上,进行产品创新设计。( 5 )英国 Liverpool 等大学研究并应用人工智能和 Internet 提供滚动轴承的网络化设计服务。2.2.2 在国内,有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有:( 1 )以西安 交通 大学润滑理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站 - 现代产品设计与研究开发网络( ),旨在推进现代设计,主要提供设计知识的获取,参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。( 2 )清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于 Web 的异地合作设计系统 Cdesign ,该系统采用了 Client/Serveer 构架,客户与服务器之间通过 VAW 来完成。( 3 )上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于 Intemet/web 的异地设计与制造系统,利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。另外,国内也有一些相关的网站,如: 中国 机械网( )、材料与制造综合信息服务平台等,它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等,并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中,用户只须选取自己要使用的设计模块,输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件;在远程分析模块中,实现了常用机构的参数化仿真与分析。可是远程设计由于刚刚起步,像其它新兴技术一样还不够完善。随着 CAD 技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展,远程设计的 内容 必将越来越丰富,功能越来越强大,所提供的服务也将越来越完善。三、远程设计系统的技术 研究 系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础,只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而 应用 软件的架构是建立在 计算 模式基础之上的,因此,有必要先对 网络 计算模式进行 分析 。在计算机网络技术的 发展 过程中,先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机 / 服务器 (Client/Server) 计算模式,以及随着 Web 技术的成熟而发展起来的浏览器 / 服务器 (Browse/Server) 计算模式。中国论文联盟 ( 1 )通过对两种计算模式的研究和分析, B/S 模式较 US 模式,具有以下优点 : 1 、界面风格统一、可移植 US 模式的客户端往往采用不同的开发工具开发,因此界面不统一,一般来说也互不兼容,难以移植到其它的平台上运行,而 B/S 模式的客户端使用统一的 Web 浏览器,根本就不存在移植性的 问题 ,而且使用非常简单。2 、跨平台性 B/S 模式的系统较 US 模式的系统有更好的跨平台性,客户端可位于任意的软、硬件平台,因此跨平台的问题得到解决。3 、易于管理和维护。 C/S 模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序,完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级,则要修改所有客户端上的应用程序,工作重复,管理和维护成本较高。反观 B/S 模式,由于应用软件集中在服务器端的开发和管理,因此应用系统进行升级时,只需更新服务器端的软件即可,无需客户端的参与,因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。( 2 )远程设计系统的支撑技术 基于 Web 的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动,其中包括 现代 机械设计技术、 Web 技术、数据库技术等。1 、机械 科学 技术 机械科学的 理论 与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基,远程设计无从谈起。2 、计算机网络技术 远程设计是以计算机网络为基础的,计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递,网络基础的好坏直接 影响 到远程设计系统的质量,是实现远程设计的关键技术之一。3 、标准化技术 远程设计的过程中离不开信息的交流,交流的前提就要有一个统一的交流规则,即标准化工作。4 、数据库、知识库技术 基于 Web 的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息,如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时,知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议,可有效地进行智能推理来进行优化设计。5 、计算机编程技术 计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库,如 VB.NET 、 C# 等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言 SQL 等。6 、多媒体技术和图形浏览技术多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。参考 文献 : 1高福友. Web 数据库交互式动态访问技术分析与比较 . 电脑开发与应用. 20052 王君.基于 WEB 的变速箱零件标准化及图档信息综合管理系统的研究与开发.浙江大学硕士论文. 2002 . 12 : 13
随着经济和社会的发展,机械工程技术得到了前所未有的进步,机械技术在我们的生存发展中占据着越来越重要的地位,机械技术与人类社会的历史一样是源远流长。下文是我为大家搜集整理的关于对机械工程的认识论文3500字的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析机械工程的技术创新
摘 要:自改革开放以来,我国的经济建设已经取得了很大的进步,也有了巨大的成就,尤其是我国的制造业也是发展迅猛。可是经济的发展支柱是工业经济,并且,在工业竞技的发展中,机械工程经济发挥着及其重要的作用,占有者很重要的地位,也是促进我国工业经济快速发展的重要组成部分,带领着我国的经济发展进入较为高超的发展阶段。但是,现在由于世贸组织的建立,世界的经济呈现一体化的发展趋势,因此我国的工业经济发展在面对世界各地的经济市场是有着很大的市场压力。而在压力面前就只有实现技术工程的创新才能更好地推进我国经济的发展,也能更好地面对复杂的国际环境。这就需要培养一批新型的技术创新人才。
关键词:机械工程;技术创新;创新人才
现代的机械工程是一个以自然科学为基础的并与生产实践中的经验技术相结合的,研究解决一些设计制造与安装运用维修的过程中遇到的问题,这一工程分为很多种类型,其中包括了:机械的制造、机械设计以及机械电子等还有更多的方面,同时,作为经济发展过程中最为重要的组成部分,也是最基础而产业,机械工程是所有工程领域的发展良好的前提。
1 机械工程的发展现状
经过很多呢的发展,现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来,并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾,成为国家经济发展的重要保证,地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在,机械干音的发展正处于最重要的发展阶段,所以在现阶段,在这个关键的阶段,这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。
1.1 机械创新是现在的重中之重
现在的各国都拥有很强大的机械工程,而且,更重要的是,各国很注重机械行业的发展地位,不仅因为它有很强的连锁能力,还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以,机械工程不仅仅能够影响其自身的发展,也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用,更是这个国家的经济发展的重要标志。
机械工程是以机械工业为基础的,而机械工业是以科学的技术物化为基础的,一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的,这样才能做到技术的突破,达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率,将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过,这有一定的风险,主要还是环保的压力,随着环保的不断普及,现在的机械工程也受到了很大的打击,所以,现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急,并将全力避免环境污染的发生,做到及时治理并减少污染的出现,促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。
1.2 技术的创新――TRIS
TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的,是一种创新理论,能够适用于发明过程中出现的很多新问题,帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前,国际上已经有了多个成功的专利研究,已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理,所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾,最终获得最后的理想解释。
实践证明,TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的,最后可以通过创新获得高质量的成果。
2 机械创新的开发实现
我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步,这位我们的机械创新提供了很大的帮助。
2.1 虚拟化应用
在现在这个科技发展迅猛的时代,我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术,这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。
在对机械工程进行虚拟化的应用时,需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术,这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助,也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题,能够缩短它的产品的生产周期,并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。
2.2 智能化的应用
在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来,进而取代人工操作,能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性,也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题,避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助,更能提高一家企业的综合竞争力。
2.3 集成化的应用
为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的,集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且,在实践过程中,集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组,将其组成另一个整体,通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性,使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善,将企业的综合实力提高,以此来提高国际的竞争力。
3 机械创新的作用
3.1 有利于综合性人才的培养
在机械创新的过程中,具有基础的相关的理论知识是十分必要的,但是,最主要的还是要具备很强大的创新意识,为了促进机械工程这块的发展,还必须要注意培养创新性的人才,在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识,在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。
3.2 有利于提高机械工程的综合竞争力
随着经济的发展,和世界经济一体化的发展,我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力,而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新,不能一成不变,多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时,还有学会将机械工程与自动化技术的结合,这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样,才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会,并在技术的推进下加快国民的工作效率,进而在最后制造比较好的经济效益。
4 结语
在这个现代化的经济发展过程中,机械制造业占有主要地位,从而使得机械创新成为当务之急,由于一些制造业的竞争压力很大,对我国的机械工程发展有很大的影响,这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况,我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。
参考文献:
[1]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的发展[J].电子世界,2014(06):233.
<<<下页带来更多的对机械工程的认识论文3500字
转眼间充满意义的大学生活就即将结束,毕业生都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的检验学生学习成果的形式,快来参考毕业论文是怎么写的吧!下面是我整理的机械工程毕业论文,欢迎大家分享。
摘 要: 随着近些年以来汽车行业的崛起,汽车在运营过程中的安全性、舒适性、有效性、节能性成为电子控制系统和技术研发领域的主要项目之一。众所周知,整车综合性能的改进和提高要凭借子系统的协调工作来完成,汽车底盘集成控制手段作为提升车辆性能的手段之一,在车辆工程研究领域具有非常重要的作用。作为车辆工程领域的热点研究话题,底盘集成控制系统的应用,可以有效调动底盘各个系统的工作性能,使底盘各系统在协调稳定的条件下运行,从而极大程度的提高了整车的综合控制性能和标准。本文立足于汽车底盘集成及其控制技术这个话题展开讨论,车辆运行的可持续发展奠定基础。
关键词: 汽车底盘集成控制;集成控制背景;集成控制技术
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.053
0 引言
汽车底盘的整体性性能是通过驾驶员在驾驶过程中对汽车所进行的控制意识,如转向、加速、减速、缓行等的调控的来实现的。汽车底盘控制技术实现的核心目标是向集成控制方向发展,主要目标是实现集成控制的对象、手段、互联网技术等内容的控制,对于提高汽车在运营过程中的指定性和舒服程度起着举足轻重的作用。随着科学技术的发展,汽车底盘控制技术正在朝着集成化、网络化、智能化、信息化的方向发展。
1 汽车底盘集成控制背景概述
1.1 汽车集成控制思想的提出
控制技术在汽车领域的最早应用起源于上世纪七十年代,在燃油经济性、排放合理性方面出台了相应了法律规定,由此拉开了控制技术在汽车行业的应用帷幕:驱动控制系统(TCS)、防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制(TRC)、主动悬架系统(ASS)等控制技术的出现,极大地提升了我国汽车的性能,与此同时,汽车底盘技术也在创新的道路上取得了跨越式的发展。
在现代学术界通常把研究的重点内容集中于车辆底盘控制系统中的悬架,转向,驱动、制动系统等方面,由于这些因素彼此之间并没有必然的联系,因此在进行系统开发的时候,把研究的焦点集中于实现这些系统对应的控制目标,但是并没有过多关注这些系统被糅合进车辆运动控制中对其他子系统的带来的影响结果。
1.2 汽车底盘集成控制研究的发展
有关汽车的集成控制理论,上世纪末期的理论成果颇多。美国的Y.Ghoneim和w.Lin从汽车稳定性基本特征出发,提出了比例微分控制和状态反馈控制理论措施,从根本上实现了制动防抱死和驱动控制的集成控制目标。转向工况下的车辆动力学模型是日本的T.Y.shimura和Y.Em.to所提出来的理论,该模糊控制达到了对转向系统和主动悬架的集成控制的`目标,对于汽车的操纵性和平顺性进行了调控,从整体上达到了完美的效果。英国学者R.Sharp提出了基于双向作用的多目标集成控制理论,这种理论被应用在汽车底盘系统的主动控制中。德国研究者Chtler设计出了一整套ABS/ASR和ASS等内在集成系统,从而实现了汽车垂向、侧向、纵向的有效集成控制。Cherouat.H通过设计多变量的协调控制技术对汽车底盘系统实现了集成控制,在这个系统的实现过程中,构建成一整套动力学制动、驱动以及转动模型。
国内的学者李君和喻凡提出了转向系统与制动系统、悬架系统与制动系统的集成控制理论,提高了汽车的动力学功能。2004年,北京理工大学汽车动力实验室引入了轿车ABS/ASR/ACC集成电控技术,通过捷达GTX样车的试验实现了控制单元硬件电路和软件逻辑的整合,所研制出来的集成电控系统功能优越,在实用性和扩展性方面做出了卓越的贡献,为轿车的安全控制装置集成化研究奠定了基础。
2 车辆底盘集成控制技术研究
2.1 底盘集成控制结构研究
2.1.1 集成控制
集成控制通过一系列有序的单元呈现一切信息动态,其中涵盖传感器等信息,这一动态信息的实现是经过多个目标的计算过程实现执行器的规范化控制,这种控制技术可以有效实现集成控制,通过一个集成控制器技术的研发成功,取代了各个子系统控制器,促进了控制集成技术的发展。
2.1.2 协调控制
协调控制是集成控制与各子系统控制之间所形成的一种控制模式,这种模式是在因地制宜的基础上,对原有的控制模块进行充分利用,在各个子模块的序列中添加协调控制器,达到协调各个子系统工作的目标。协调控制器会准确探究出车辆运行当中的状态,对驾驶员工作状态中的意识进行识别,以及对控制感知命令进行分散识别,传达到中间层的各个控制器,之后由中间层面的控制器对各个子执行器实行管理控制。
2.2 底盘主动控制系统探索
底盘主动控制系统根据汽车的运动状态可以分为以下几个内容:横向的转向和横摆力矩控制、纵向的制动和驱动控制、垂向的悬架控制等要素。
汽车底盘控制系统技术的开发力度不断完善,在开发过程中注重轮胎与地面的接触力度。由于汽车的运动轨迹并不相同,因此控制系统之间的关系并不是彼此孤立的,而是相互制约,相互依存的关系。对于执行器的控制而言,各个子系统都对其有制约作用,比如制动器在工作过程中,会受到驾驶员的意识、电子稳定系统ESP、防抱死系统ABS等诸多因素的制约和影响。且同一个控制目标的实现需要借助于其他数个控制体系达成,比如转向过程中的稳定性的实现是借助于主动前轮转向AFS、主动后轮转向ARS以及ESP等要素来完成的,除此之外,也同时反馈控制时间、相位的实现时间、系统、传感器的冗余度等因素存在着千丝万缕的关系。
3 结语
随着我国经济的高速发展,交通公路行业开始不断壮大,汽车作为经常应用的交通工具,是人们的日常生活中必不可少的元素,从改革开放以来对汽车底盘集成控制的研究课题一直没有停滞,研究者把关注的焦点聚焦于如何引入先机技术,使汽车底盘的各项功能达到均衡状态,从而从根本上提升汽车底盘体系的整体性能。本文针对汽车底盘集成及其控制技术这一课题展开讨论,为推动我国城市化建设进程做出理论探索。
参考文献:
[1]贾晓峰. 电动汽车底盘多目标集成控制研究[D].吉林大学,2016.
[2]陈文才.浅谈汽车底盘集成及其控制技术[J].湖北成人教育学院学报,2014,16(05):136-137.
[3]贝绍轶,赵景波,刘海妹.汽车底盘集成系统的重构控制技术评述[J].传感器与微系统,2017,29(04):1-4.
机械工程师职称论文篇二 浅析机械加工精度 摘 要:文章主要针对现阶段机械加工中存在的一些问题,进行了简要的分析与总结,并根据其机械加工的特点,分析3机械和2误差操作的原因,从而进一步完善其机械加工精神。 关键词:机械;加工;精度 1 概述 1.1加工精度与加工误差 作业准确程度说的是部件被作业后真实的长宽高等数据和计算中给出的具体数值之间是否相互合理。这两者之间的具体差距被叫做加工误差。文章主要从这两方面加以分析探讨,从而了解机械加工的作业方法及其原理。 1.2 原始误差 因为加工的各种模具与部件相互作用形成一个整体,统称工艺系统。这些因素都是非确定因素,主要包括几何误差和动误差两种。 1.3 探究作业准确度的手法 逐个元素剖析与整体剖析。 2 工艺系统的几何误差 2.1 加工原理误差 作业原理不准确性说的是运用了相似的作业行动或者是差不多的作业刀具实施作业而导致的不准确性。 2.2 机床的几何误差 机床制造不准确、组装不准确和在实际运用中有损坏,都和作业的准确程度密不可分。这中间说的是主轴实施作业、导轨直线作业与传动链作业的不严密。 2.2.1 主轴回转误差。它指主轴每一个时间段的作业弧度、力度都不可能达到完全一致。它具体被分为以下几种:端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动。使得主轴作业存在不精确的具体元素主要在于主轴的不精确、轴承的不精确、它们之间存在一定的缝隙还有就是和轴承相互作业的部件不精确和作业过程中因各种元素导致的变形。主轴作业准确度勘测方法:千分表勘测法与传感器勘测法、增强主轴作业精度的方法有:增强主轴零件的制造,减小部件空隙,运用稳固尖顶支撑。 2.2.2 导轨误差。械器导轨在现实运用中是一个缺一不可的部位,它的制造与组装的准确度都与械器的作业精度有关。它的不准确带来的后果不堪设想会让作业在水平、垂直、作业行进的方向都存在着误差。 2.2.3 传动链。传动链作业的不精确说的是里面关联传动链两头作业的部件相互作业时所产生的误差。普通是把传动链首尾转角的不严密来做考量。降低传动链作业不精确性的手段:在力所能及的范围内减小传动链;减小传动链组装的角度;增强传动链首尾相互连接的制造准确度;在传动链中依照具体的比例增加的基础考量每个传动组件的比例;使用校正装置。 2.3 刀具误差 不管哪一种刀具在作业的时候,难以避免的会出现破损,这就会致使作业成果的大小与形态发生细微变化。准确抉择刀具原料,有效地确定刀具具体参数与作业量,确切的保护与维护刀具,适时的运用冷冻液等,都可以在最可能的程度上降低刀具实际上的破损。如果觉得需要还应运用填补方法对刀具磨损的部位实施填补。 2.4 装夹和夹具误差 部件组装在夹具上实施械器作业的时候,这个作业程序中导致作业准确程度受损的元素具体有:定位不准确、夹紧程度不准确、对刀不准确、夹具在械器上组装和作业程序中的不准确。 3 工艺体系的作业不准确 3.1 工艺系统的受力变形 3.1.1基础理念。器械作业工艺体系在切削力、传动力、惯性力、动力、夹紧力这些外力之下,必定会产生一定变化,从而使其削刃和工件间的位置产生了变化。 3.1.2 工件刚度。工艺体系中要是工件硬度跟机床、刀具、夹具来说比例很低的话,在外力的压力下,部件因为硬度不够而导致的变化对作业准确性作用非常大,这中间的具体变化能够根据相关的物理公式来计算。 3.1.3 刀具硬度。作业小孔径或深孔,刀杆硬度不好,刀杆承受外力形变导致作业准确度不好。这个具体的形变也可以根据相关的物理公式计算。 3.1.4 机床硬度。机床部件计算并没有合理的计算方式。现在还是依赖试验来断定。机床零件形变和承压不成线,加载弧度与卸载弧度不一样。这两个弧度之间的面积便是加载与卸载作业中消耗的力,它具体损耗在摩擦力的作用与接触作用之下。实施多次卸载作业,这两个角度最后很可能合在一起,这种形变在这个过程中消失。跟机床零件硬度息息相关的元素:连接的面触碰形变的作用,硬度不强的部件,部件间的空隙与磨差力的作用。 3.1.5 工艺系统刚度对加工精度的影响。由于工艺系统刚度变化引起的误差。由于切削力变化引起的误差。由于夹紧变形引起的误差。其它作用力的影响 3.1.6 减少工艺系统受力变形的措施。提高接触刚度,提高工件刚度,提高机床部件的刚度,合理装夹工件以减少夹紧变形。 3.2 工艺系统的受热变形 3.2.1 基本概念。引起工艺系统受热变形的有系统内部热源(切削热和摩擦热) 和外部热源。切削热是由切削过程中切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切削间的摩擦所产生的,它由工件、刀具、夹具、机床、切屑、切削热及周围介质传出。摩擦热主要是机床和液压系统中的运动部分产生的外部热源主要是环境温度辩护和热辐射的影响。 3.2.2 减少和控制热变形的主要途径。减少热源的发热。用热补偿方法减少热变形。采用合理的机床部件结构减少热变形,采用对称结构,合理选择机床部件的装配基准。加速达到工艺系统的热平衡状态,控制环境温度。 3.3 工件残余应力引起的误差 残余应力是指外部载荷去除后。仍残存在工件内部的应力。产生残余应力的原因:毛坯制造中产生的残余应力,冷校直带来的残余应力,切削加工中产生的残余应力。减少或消除残余应力的措施:合理设计零件结构,对工件进行热处理和时效处理,合理安排工艺过程。 3.4 调整误差 在机械加工的每一工序中,总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确,因而产生调整误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上的互相位置精度,是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时,调整误差的影响,对加工精度起到决定性的作用。 3.5 测量误差 零件在加工时或加工后进行测量时,由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。 4 提高和保证加工精度的途径 4.1 直接减少误差 直接减少误差法在生产中应用广泛,是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法对其进行消除或减少的方法。 4.2 误差补偿法 误差补偿法,就是认为的造成一种新的原始误差,去抵消原来工艺系统中固有的原始误差,从而减少加工误差,提高加工精度。 4.3 均分原始误差法 对加工精度要求高的零件表面,还可以采取在不断试切加工过程中,逐步均化原始误差的方法。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。 4.4 误差转移法 误差转移法实质上是将工艺系统的几何误差受力变形和热变形等,转移到不影响加工精度的方向去。 参考文献 [1]郑修本.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1999. [2]吴玉华.金属切削加工技术[M].北京:机械工业出版社,1998. [3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息,2004. [4]张亮峰.机械加工工艺基础与实习[M].北京:高等教育出版社,1999. 看了“机械工程师职称论文两篇”的人还看: 1. 机械工程师职称论文 2. 高级机械工程师职称论文 3. 机械工程师论文范文 4. 职称论文范文 5. 机电工程师职称论文(2)
随着经济和社会的发展,机械工程技术得到了前所未有的进步,机械技术在我们的生存发展中占据着越来越重要的地位,机械技术与人类社会的历史一样是源远流长。下文是我为大家搜集整理的关于对机械工程的认识论文3500字的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析机械工程的技术创新
摘 要:自改革开放以来,我国的经济建设已经取得了很大的进步,也有了巨大的成就,尤其是我国的制造业也是发展迅猛。可是经济的发展支柱是工业经济,并且,在工业竞技的发展中,机械工程经济发挥着及其重要的作用,占有者很重要的地位,也是促进我国工业经济快速发展的重要组成部分,带领着我国的经济发展进入较为高超的发展阶段。但是,现在由于世贸组织的建立,世界的经济呈现一体化的发展趋势,因此我国的工业经济发展在面对世界各地的经济市场是有着很大的市场压力。而在压力面前就只有实现技术工程的创新才能更好地推进我国经济的发展,也能更好地面对复杂的国际环境。这就需要培养一批新型的技术创新人才。
关键词:机械工程;技术创新;创新人才
现代的机械工程是一个以自然科学为基础的并与生产实践中的经验技术相结合的,研究解决一些设计制造与安装运用维修的过程中遇到的问题,这一工程分为很多种类型,其中包括了:机械的制造、机械设计以及机械电子等还有更多的方面,同时,作为经济发展过程中最为重要的组成部分,也是最基础而产业,机械工程是所有工程领域的发展良好的前提。
1 机械工程的发展现状
经过很多呢的发展,现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来,并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾,成为国家经济发展的重要保证,地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在,机械干音的发展正处于最重要的发展阶段,所以在现阶段,在这个关键的阶段,这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。
1.1 机械创新是现在的重中之重
现在的各国都拥有很强大的机械工程,而且,更重要的是,各国很注重机械行业的发展地位,不仅因为它有很强的连锁能力,还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以,机械工程不仅仅能够影响其自身的发展,也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用,更是这个国家的经济发展的重要标志。
机械工程是以机械工业为基础的,而机械工业是以科学的技术物化为基础的,一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的,这样才能做到技术的突破,达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率,将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过,这有一定的风险,主要还是环保的压力,随着环保的不断普及,现在的机械工程也受到了很大的打击,所以,现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急,并将全力避免环境污染的发生,做到及时治理并减少污染的出现,促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。
1.2 技术的创新――TRIS
TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的,是一种创新理论,能够适用于发明过程中出现的很多新问题,帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前,国际上已经有了多个成功的专利研究,已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理,所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾,最终获得最后的理想解释。
实践证明,TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的,最后可以通过创新获得高质量的成果。
2 机械创新的开发实现
我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步,这位我们的机械创新提供了很大的帮助。
2.1 虚拟化应用
在现在这个科技发展迅猛的时代,我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术,这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。
在对机械工程进行虚拟化的应用时,需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术,这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助,也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题,能够缩短它的产品的生产周期,并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。
2.2 智能化的应用
在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来,进而取代人工操作,能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性,也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题,避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助,更能提高一家企业的综合竞争力。
2.3 集成化的应用
为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的,集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且,在实践过程中,集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组,将其组成另一个整体,通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性,使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善,将企业的综合实力提高,以此来提高国际的竞争力。
3 机械创新的作用
3.1 有利于综合性人才的培养
在机械创新的过程中,具有基础的相关的理论知识是十分必要的,但是,最主要的还是要具备很强大的创新意识,为了促进机械工程这块的发展,还必须要注意培养创新性的人才,在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识,在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。
3.2 有利于提高机械工程的综合竞争力
随着经济的发展,和世界经济一体化的发展,我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力,而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新,不能一成不变,多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时,还有学会将机械工程与自动化技术的结合,这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样,才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会,并在技术的推进下加快国民的工作效率,进而在最后制造比较好的经济效益。
4 结语
在这个现代化的经济发展过程中,机械制造业占有主要地位,从而使得机械创新成为当务之急,由于一些制造业的竞争压力很大,对我国的机械工程发展有很大的影响,这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况,我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。
参考文献:
[1]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的发展[J].电子世界,2014(06):233.
<<<下页带来更多的对机械工程的认识论文3500字
随着我国装备制造业的快速发展,机械制造及其自动化技术也得到了长足的发展。下文是我为大家搜集整理的关于发表机械制造论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析机械制造中的安全控制系统
摘要 目前,在机械制造系统中,安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。
关键词 机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线
0 引言
机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于相关问题进行分析。
1 安全控制系统
所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。
从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。
安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。
常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。
2 安全逻辑控制设备
逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。
2.1 安全继电器
安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。
该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。
2.2 安全可编程控制器
安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。
对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。
输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。
安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。
在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。
2.3 安全总线控制系统
安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。
3 结论
安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。
参考文献
[1]孙清泉,徐卫国,康健.冷轧机自动化安全控制系统[J]. 设备管理与维修,2008,1.
[2]陆武.浅谈故障安全控制系统的通信[J].自动化仪表, 2007,28(1).
<<<下页带来更多的发表机械制造论文
在当前的机械制造技术中,微机械制造工艺属于精度极高的生产体系,其生产精度能够达到微米级别。该技术最早就是从硅基电路生产技术所中所脱离出来的,该技术的应用对于某些行业的制造发展来说,起到了至关重要的作用。下文主要针对微机械制造工艺以及应用进行了全面详细的探讨。一、微机械制造工艺及应用1.微机械蚀刻技术微机械生产技术在集成电路生产的使用过程中,相应的加工工艺实际上只需要对于深度在10微米左右的硅片表面加以考虑,但是在对于微机械结构元件进行加工的过程中,必须要完全穿越整个硅片的厚度进行三维式的加工。同时,依据所使用的蚀刻剂不同,所使用的蚀刻方式也分为湿法蚀刻、干法蚀刻。在干法蚀刻的过程中,主要是采取各向同性的蚀刻方式,在有需要的情况下,也可以各向异性蚀刻;而湿法蚀刻,实际上就是在蚀刻剂为液体的情况下称之为湿法蚀刻。在执行各向异性蚀刻工作的过程中,由于单晶硅的原子结构的复杂原因,导致晶面所呈现出的腐蚀速率有着较大的差异性,而在对于晶面的硅衬底采取各项异性腐蚀措施时,会直接沿着晶面停蚀,而面与面之间将会形成一个54.75°的夹角。而在对于这类型的蚀刻速度以及结晶面所存在的关系加以利用之后,能够促使硅衬底得以加工出多种不同形式的结构。2.硅表面微机械制造工艺硅表面微机械制造工艺是微机械器件完全制作在晶片表面而不穿透晶片表面的一种加工技术。一般来讲,微机械结构常用薄膜材料层来制作,常用的薄膜层材料有:多晶硅、氮化硅、氧化硅、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼硅酸玻璃(BPSG)和金属。为了制造复杂的微结构,这种薄膜层采用PVD或CVD方法在硅片上沉积,并利用光刻工艺和化学或物理腐蚀工艺来进行结构制造。在这里,牺牲层起了非常重要的作用。牺牲层的作用就是在连续加工形成结构层的过程中使结构层与衬底隔开。牺牲层厚度一般为1一2μm,但也可以更厚些。沉积后,牺牲层被腐蚀成所需形状。利用表面微机械制造工艺,可以制造悬式结构,如微型悬臂梁、悬臂、微型桥和微型腔等。3.LIGA工艺LIGA工艺本身是属于一种通过X光射线进行三维微结构加工的微机械技术,在这一技术之中,实际上包含了X光深度同步辐射光蚀刻、电铸成型、注塑成型这三个主要的工艺步骤。而LIGA技术本身实际上就是对于平面IC工艺中所涉及到光刻技术加以借鉴,但是相较而言,LIGA技术对于材料加工过程中所呈现出的深宽要远远大于标准IC生产技术中的薄膜亚微米光刻技术参数。同时,所能够加工的厚度,也要高于平面工艺典型值2μm的标准;此外,LIGA工艺还可以有效的针对非硅材料执行三维微细加工工作,并且其中所能够使用的材料也更加的广泛。LIGA技术在微机械加工体系中的应用,有效的推动了MEMS技术本身得以在生产行业中迅速的推广和发展。4.准LIGA技术LIGA技术在实际使用的过程中,所呈现出的成本需求较高,并且其中的工艺技术也极为复杂。为了能够最大限度的避免使用同步辐射光所产生的昂贵成本,可以使用近似的紫外线作为代替性的光源。而这也就是一种类似于LIGA技术的微机械工艺,被称作是LIGA技术,同样能够呈现出深宽比较大大三维微结构加工。具体加工工艺应用如下:l)在硅衬底位置上,通过溅射的方式,使得其表面能够形成一层厚度大约在230nm的钨化钦薄膜。而使用该材料的主要原因是由于,钨化钦所呈现出的附着性极为优秀,并且还能够当做是光刻过程中起到隔离效果的阻挡层。而在经过了相应的清洗处理之后,还可以再次镀上一层厚度大约在200nm左右的金,这一层材料主要作为预镀层使用。2)接着,多次利用旋涂方法,得到约30μm的正性抗蚀层。3)掩模与抗蚀层密切接触曝光,可得到陡峭的轮廓。4)光源一般用高压汞灯。曝光后在碱性显影液中显影,水洗并小合烘干,可得到深宽比大于7的微结构。5)对光刻后的微结构进行电镀,可得到三维金属微结构,可用湿式蚀刻法或反应性离子蚀刻除去预镀层的金和钨化钦。5.传统制造工艺l)超精密机械制造工艺超精密机械制造是用硬度高于工件的工具,对工件材料进行切削加工。目前所用的工具有车刀、钻头、铣刀等,如采用钻石刀具微切削技术可加工直径Φ25μm的轴,表面粗糙度值很低;采用微钻头可以加工直径为Φ2.5μm的孔;采用微细磨料加工可提高加工精度和工件表面的质量,加工单位可达0.01μm,表面粗糙度Rao0.005μm。采用金属丝放电磨削加工可加工出外径Φ0.1mm的注射针头和口径Φ0.6mm的微细喷嘴。2)特种加工工艺(l)激光束加工。激光发生器将高能量密度的激光进一步聚焦后照射到工件表面。光能被吸收瞬时转化为热能。根据能量密度的高低,可以实现打小孔、微孔、精密切削、加工精微防伪标记、激光微调、动平衡、打字、焊接和表面热处理。(2)用隧道显微镜进行微细加工。该加工方法是将扫描隧道显微镜技术用于分子级加工,其原理是基于量子力学中的隧道效应。采用尖端极细(直径为纳米级)的金属探针作为电极,在真空中用压电陶瓷等微位移机构控制针尖和工件表面保持1~10μm的距离,并在探针和工件间加上较低的电压,则在针尖和工件微观表面间,本来是绝缘的势垒,由于量子力学中粒子的波动和电场的畸变,就会产生近场穿透的“隧道”电流,同时使探针相对于工件样品表面作微位移扫描,就可以观察物质表面单个原子或分子的排列状态和电子在表面的行为,获得单个原子在表面排列的信息。(3)微细电火花加工。微细电火花加工是在绝缘的工作液中通过工具电极和工件间脉冲火花放电产生的瞬时、局部高温来溶化和汽化蚀除金属,加工过程中工具与工件间没有宏观的切削力,只要控制精微的单个脉冲放电能量,配合精密微量进给就可以实现极微细的金属材料的去除加工,可加工微细的轴、孔、窄缝、平面、空间曲面等。二、结语综上所述,在经过了数十年的发展之后,微机械技术已经从以往单一的三维加工拓展,朝着系统集成的方向发展,从基础性的探索,开始进行实用化的研究。而在未来的微机械生产技术价值研究上所涉及到的重点环节,就在于微机构三维立体敬爱工、微机械集成、微机械封装技术等。总之,微机械技术的应用,对于我国高新技术产业的发展来说,起到了至关重要的推动作用。参考文献[1]王斌,常秋英,齐烨.激光表面织构化对45~#钢干摩擦特性的影响[J].润滑与密封.2013(12)[2]袁义坤,赵增辉,王育平,郭钦贤.微机械制造技术发展及其应用现状[J].煤矿机械.2006(09)[3]张帅,贾育秦.MEMS技术的研究现状和新进展[J].现代制造工程.2005(09)
随着科学技术和工业化程序的快速发展,机械工程制造业有了较大的发展。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考!
试谈机械工程可靠性设计
随着科学技术的飞速发展,人们不仅需要多功能的产品,而且还需要产品能够可靠地实现其所具有的功能。因此,以产品可靠性为目的的可靠性设计应运而生,并得到迅速发展和广泛应用。
1可靠性设计及其发展
为了了解可靠性设计技术,我们必须首先了解什么是产品的可靠性。可靠性的经典定义是:“产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。”定义中的“产品”是作为单位研究和分别试验物件的任何元件、器件、装置或系统,甚至可以把人的作用也包括进去。在产品设计中,应用可靠性的理论和技术、根据需要和可能、优先考虑可靠性要求。在满足效能、费用、时间等条件下,使设计的产品具有满意的可靠性要求,这就是产品的可靠性设计。可靠性设计不仅涉及传统设计技术,而且还与系统工程、价值工程、环境工程、工程心理学、质量控制技术和计算机技术等密切相关。因此,它是一个多学科、多技术相融合的新兴技术。它不但应用于产品的设计过程,而且还广泛应用于产品的制造生产、试验、使用、维护、管理等各个环节。因此,这项新兴技术在军工、航空、航天、电子、机械等工业领域得到广泛的应用。
1.1可靠性的发展史
人类从开始研究可靠性技术至今,大约经历了60余年的历史。研究其发展过程,可归纳为初期研究、形成发展和进一步国际化三个阶段。
1初期研究阶段20世纪30~4O年代:二次世界大战爆发后,美国参战的飞机、军舰等重要军事装备常因故障贻误战机,为此军事装备的可靠性问题逐渐引起了人们的关注,开始着手研究如何避免和减少这些“意外”事故的发生并最早提出了产品的定量可靠性问题。接着美国、德国的专家针对飞机、V一Ⅱ火箭诱导装置的可靠性又提出了相应的指标。1942年美国麻省理工学院的一个研究室对真空管的可靠性进行了相当深入的研究。所有这些都表明可靠性研究已进入了定量研究的初期阶段。
2形成发展阶段2o世纪50—60年代:在这一时期,世界上一些工业发达的国家,如美国、前苏联、原西德、日本等对可靠性开始了有组织的研究工作,并取得了许多重要成果,基本上确定了可靠性研究的理论基础和研究方向,使可靠性研究进入了一个新的发展阶段。这一时期,研究范围不断扩大,从电子产品扩充套件到机械产品,从军工产品扩充套件到民用产品,可靠性技术进一步完善,理论研究不断深入,为可靠性设计技术的进一步国际化奠定了基础。3国际化阶段20世纪70年代后:随着可靠性技术的不断发展和广泛应用,其优越性越来越受到世界各国的高度重视,并相继投入了大量的人力物力开展这项研究工作。各种国际学术会议的召开、国际可靠性和可维护性技术委员会的成立,标志著可靠性设计技术已经进入了国际化时代。
1.2我国可靠性研究现状
我国对可靠性的研究起步较晚,直到20世纪80年代才得到了较快发展,个别行业还成立了可靠性学术组织,开展了对可靠性技术人才的培养,制定了一系列的可靠性标准。但从总体来看,理论研究较多,实际应用较少,与工业发达国家相比还有较大差距。
2可靠性设计在机械中的应用
产品的可靠性贯穿于其整个寿命周期,目前机械工程设计中的可靠性设计主要应用在产品的设计、制造、使用和维修等方面。
2.1机械产品的设计
机械产品设计包括整机产品设计及其零部件设计。对整机产品可将其作为一个系统进行设计,设计的方式主要有以下两种:第一种方式是根据零部件的可靠性预测结果,计算产品系统的可靠性指标,这就是系统的可靠性预测,其结果只要满足指标要求即可,如果不能满足要求就要按第二种方式进行设计;第二种方式是对零部件进行可靠性分配,即把系统指标分配到各个零部件上,可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和综合评分分配法四种。零部件设计时,应尽量采用标准件或质量成熟的零件,一般零部件可按类比法设计,重要的零件按概率法设计,对一些关键零部件还应进行可靠性试验。对产品的可靠性应进行评审、修改、再评审、再修改,直到满足指标要求为止。另外,还要进行人机系统的设计,这方面主要包括操作性和适应性设计。
2.2制造过程可靠性设计
制造过程的可靠性设计是保证产品质量的关键,除了要选用可靠性好的先进加工装置和工艺装备外,重点是对工艺方案和工艺流程的设计。产品的工艺流程相当于一个系统,每一个工艺方案或工序相当于一个子系统。每一个子系统的可靠度设计都要综合考虑装置、工艺装备、工艺材料及操作人员的素质等因素,确定出合理的子系统可靠度指标,然后按子系统之间的关系串联、并联或混联得出系统的预测可靠度如自动线、流水线等的设计。
2.3使用维修的可靠性设计
产品以可靠性为中心维修应采用逻辑分析决断法,科学地制定维修内容和优选维修方式,合理确定使用期,以控制机械装置使用的可靠性。机械产品的可维修性与可靠性一样,其是机械装置本身的一个可靠性指标。在对产品进行可靠性设计时就要考虑其维修性,使设计的产品在使用过程中做到故障易发现、易检查、易修复,力求防患于未然。对产品进行维修性设计时要以最低的费用来维护和提高装置的可靠性水平,尽量减少排除故障所用的维修时间。因此,要在可靠性理论的基础上制定合理、经济的维修规则,采用先进的故障诊断技术和合理的维修方式如视情维修方法、监控事后维修方法,使用标准的维修工具及装置,提高维修人员的技术水平,使机械维修工作进一步走向科学化和现代化。
3小结
常规优化设计方法在设计中没有考虑可靠性指标,因此不能反映产品执行的真实情况;而可靠性设计方法在设计中不考虑成本、重量、体积等指标。对某些设计问题,仅采用优化设计方法或仅采用可靠性设计方法,都很难得到理想的设计结果,而可靠性优化设计方法将优化技术与可靠性设计理论有机地结合在一起,弥补了各自的不足。随着机械产品的日益大型化、复杂化,可靠性优化设计方法在机械工程产品设计中的应用将会越来越广泛。
>>>下页带来更多的
机械工程导论结课论文
现如今,许多人都写过论文吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那么你有了解过论文吗?下面是我精心整理的机械工程导论结课论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
摘要: 机械工程在国民经济发展中起着重要的作用,是国民经济的基础产业、支柱产业,是经济增长方式由粗放型向集约型转变的关键,同时机械制造业也是各国国民经济实体的重要组成。
机械工程的发展与国民经济的景气息息相关。
机械工业发展促进社会生产力发展、使社会经济腾飞。
机械富则国家富,机械强则国家强。
因此机械工业与国民经济发展具有重要的关系。
关键词: 基础产业 支柱产业 关键点 重要组成
机械工程与国民经济的发展有着重要的关系,它承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务。
因此,机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展水平。
机械工业的发展对整个国民经济的发展和民族振兴具有举足轻重的作用。
其重要性包括以下几个方面。
一、机械工程是国民经济的基础产业
基础产业是国民经济的起点,决定着国民经济发展的规模与方向,为其他产业的发展提供各种不可或缺的中间产品、服务、及生产手段。
机械工业属于基础产业中的“手段性”产业,为国民经济提供各种生产手段。
任何一个产业在国民经济中的地位和作用取决于其所生产的产品在经济生活中的重要程度。
整个国民经济可以被看作是一部巨型的从资源到产品及服务的转化器,生这个转化器的就是机械工业,因此,机械工业在经济中具有基础性的地位和作用。
“工欲善其事,必先利其器”,机械工业的主要产品就是包括其自身在内的各行业所必需的生产装备,而生产装备是国民经济各行业的生产手段,由此可见机械工业作为基础产
业对于国民经济的重要性。
先进制造技术是一个国家,一个民主赖以繁荣昌盛的最根本的基础,所以发展先进制造技术是国家的目标,是国家利益、社会利益。
要提高工业素质,制造技术上不去是不行的。
当前国际经济的竞争越来越依赖于技术的竞争,尤其是制造技术的较量。
制造水平的高低直接反应了一个国家的生产力水平,直接关系到传统产业的改造、新兴产业的培育和科学技术的进步。
因此只有生产技术跟上去了,我们的机械工业才能立足于世界,国民经济才会有长足的发展。
二、机械工程是国民经济的支柱产业
国民经济的任何行业的发展都必须依赖于机械制造业的支持,在国民经济生产力构成中,机械制造业的作用占60%以上。
美国人认为社会财富的来源机械制造业占68%。
当今机械制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存,但是后三种科学必须依赖制造科学才能形成产业和创造社会财富。
而制造科学的发展也必须依靠信息、材料、生物科学的发展。
所以机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点,例如快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等,虽是已经远远超出了纯机械的范畴,集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备,体现了人文科学和个性化发展的内涵,但仍旧离不开机械,没有机械它们的价值也将无法体现。
从美国来看, 自二次世界大战以来,美国对机械制造业的发展十分重视。
从50年代以来,在美国大学中设置工业工程专业, 培养机械制造系统人才,着眼于世界市场竞争,企图霸占国际制造业市场。
50年代初, 当第一台数控机床在美国麻省理工学院诞生以后,美国在机械制造业中采取的主导政策是走数控和计算机群控,实现机械制造业中占主导地位的中小批量生产自动化的道路,以提高生产效率。
但实践证明这一策略未能奏效,在机械制造业的国际竞争中,德国和日本是胜利者。
70年代转向吸取德、日经验, 使中、小批量生产通过成组技术(GT)实现生产系统柔性化和自动化。
1979年美国国会通过议案拨款发展柔性化制造系统, 并于80年代末完成了高度柔性化的全自动化小型工厂(small work) 标准化工作,并向中小型企业推广。
但由于忽略了市场的多变性和人因的作用, 在与德、日的竞争中未能占上风,而使机械制造业每况愈下,一度认为机械制造业已成“夕阳工业”。
通过10年论证,从概念上实现了从柔性制造到敏捷制造的转化,把宏观的国际市场需求与具体的公司生产密切结合,充分发挥人的因素,形成对市场的快速反映,提出了敏捷制造的新概念。
美国人对机械工业的重视和发展正凸显出机械工业作为支柱产业的重要性。
三、机械工业是国民经济方式由粗放型向集约型转变的关键
经济增长方式的转变从一般的意义上来讲,有两层含义,一是经济增长由高投入低产出的粗放型增长向低投入高产出的效益型增长的转变;二是改变传统计划经济条件下" 大而全、小而全" 的盲目重复 建设的增长模式,向以分工协作基础的规模经济、集约经济模式发展。
无论提高投入产出效率,还是发展规模经济,一个重要的前提条件就是实现这些目的手段--设备的先进性、高效率性。
一个国家经济发展水平的标志,不在于生产什么,而在于怎样生产(在此指设备的先进性)。
决定一个国家怎样生产的根本因素当然是手段的先进程度和技术含量水平的高低。
因此,要抓住经济增长方式转变的'关键就必须首先振兴机械工业,特别是为机机械本身服务的基础机械工业和基础零部件工业。
在20世纪中后叶,机械工业因其浪费资源和污染环境被称为“夕阳产业”,但是进入21世纪 机械工程因高新技术的发展而得以迅猛发展。
机械工业已经从早期的笨重的浪费资源的时代走向了快速清洁的绿色时代。
中国现在就正处于产业转型的关键时期,加快高新技术的创新,对实现劳动密集型转向技术密集型有着重要意义。
从中国产业结构演变所处的阶段来看,在中国产业结构" 补短" 任务基本完成," 升级" 任务开始受到高度重视,国民经济增长方式转变和结构调整进入关键时刻,在国民经济出现" 买方市场" 的情况下,各行业面临加大折旧力度 ,进行大规模技术改造和升级,设备更新任务繁重的时候,以装备为主要产品的机械工业的重要性就更加突出。
要使国民经济结构全面升级,必然首先振兴机械工业。
四、机械工业是各国国民经济实体的重要组成
机械制造业是国民经济实体的重要组成,是国家竞争力的一个主要标志,是税收的重要来源,并且还可提供大量就业机会。
即使在知识经济时代,制造业与高科技紧密结合,仍将在国民经济生活中发挥基础性作用。
这一点可以用相关的数据来证明。
美国68% 的财富来源于制造业,日本的国民经济总产值约49% 是由制造业提供。
在先进的工业化国家中,约有1/4的人口从业于制造业,在非制造业部门中,又有约半数人员的工作性质与制造业密切相关。
再来看看我国,从2010年的数据中我们可以发现,当年中国GDP 构成为第一产业占10.1%、第二产业占46.8%其中工业占40.1% 、第三产业占43.1 %。
在规模以上工业企业中机械制造业包括通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、
电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业的工业总产值约占全部工业的30.13%。
因此从大体上看,机械制造业占GDP 的比重为12.08%。
从我国机械工程的历史看,近百年来,由于封建制度的束缚,严重阻碍了中国工业化的进程。
至中华人民共和国成立前夕中国的机械制造业几乎为零。
解放以来的50多年间,我国机械制造业有了很大地发展,开始拥有了自己独立的汽车工业、航天航空工业等技术难度较大的机械制造工业。
特别是改革开放以来,我国机械制造业充分利用国内外两方面的资金和技术进行了较大规模的技术改造,使制造技术、产品质量和水平及经济效益有了很大地提高,为推动国民经济发展起了重要作用。
另外还有我国机械工程的现状:当前我国一半的财政收入来自制造业,制造业当之无愧是“共和国经济大厦的基石”。
2000年,我国制造业增加值占国民生产总值的比重超过三分之一,占工业总值的77.6,上交税金占国家税收总额的比重也超过三分之一, ,制成品出口占全国外贸出口总额的89.8。
我国机械制造业增加值仅次于美国、日本和德国,居世界第4位。
结语:机械的积聚是国家生产力增长的主要决定因素,机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关部门的技术进步和产业发展水平。
发展经济不能脱离机械工程,而同时机械工业水平也会因经济的发展而得以提高。
因此机械对于国民经济的发展具有极其重要的作用。
参考文献
1、罗振璧等 敏捷制造----21世纪制造企业的战略 机械工程学报 1994
2、周祖德 振兴制造业刻不容缓 中国机械工程学会会讯 1998
3、易友华 机械工业的支柱性地位和作用 安徽科技 1997
4、李名德 美国科学技术的政策·组织和管理 北京轻工业出版社 1984
写论文首先就是要查一下参考文献呀~你去看下(机械工程与技术)期刊吧~看看文献~找下自己的思路吧~