機械制造及其自動化論文13篇

機械制造及其自動化論文13篇

機械制造及其自動化論文(1)

液壓傳動系統的故障分析與排故

摘要：本文主要介紹液壓傳動系統的常見故障，并對其常見故障進行分析，從而得出有效的解決方法。

關鍵詞：液壓系統；故障分析；排除故障。

Hydraulic system failure analysis and troubleshooting

Abstrast:This paper mainly intrduces the common fault of the Hydraulic System,and analyses its commen fault,so it reaches effective solution methed.

Keywords: Hydraulic System;fault analysis;Troubleshooting

1.前言

液壓傳動是以液壓油為工作介質進行能量轉換和動力傳遞的，它具有傳送能量大、布局容易、結構緊湊、換向方便、轉動平穩均勻、容易完成復雜動作等優點，因而廣泛應用于工程機械領域。但是，液壓傳動的故障往往不容易從外部表面現象和聲響特征中準確地判斷出故障發生的部位和原因，而準確迅速地查出故障發生的部位和原因，并及時排除。壓系統產生故障的實質就是系統工作參數的異常變化,因此當液壓系統發生故障時必然是系統中某個元件或某些元件有故障,也就是說某個參數已偏離了規定值。需維修人員馬上處理。

機械設備的技術維護是指為了保持設備的正常技術狀態，最大可能地延長其使用壽命所采取的各項技術措施、包括機器日常保養（預防故障）和及時的修理（排除故障）。良好的技術維護對于保證設備正常運轉、減少停工損失和維修費用、降低產品成本、提高生產效率等方面都具有十分重要的意義。在工程機械的使用中管理和維修中是十分重要的。

2.液壓傳動系統故障概述

在相對運動的液壓元件表面、液壓油密封件、管路接頭處以及控制元件部分，往往容易出現泄漏、油溫過高、出現噪音以及電液結合部分執行動作失靈等現象。液壓系統液壓油的溫升一般應不超過40℃。過高的油溫會導致液壓油粘度下降、零件配合間隙增加及橡膠密封件損壞，使得液壓系統泄漏嚴重，驅動無力。

?液壓系統工作時產生噪聲的主要原因是系統內混有氣體所引起的高頻振動。產生的原因一般有：進油濾油器阻塞或過小、吸入管直徑過小、吸入管路彎頭過多、吸入管路太長、油液粘度過低、油液不適宜、液壓泵轉速過高、液壓泵距液面過高；二是液壓油中混進了空氣，其產生的原因一般有：油箱液面太低、油箱設計不合理、油箱中回油管在液面之上、油液不合適、泵軸油封損壞、吸入管接頭漏氣。

?液壓系統的泄漏往往表現為工作壓力下降，泄漏嚴重時可能出現執行元件運動速度降低或爬行。液壓系統泄漏有外泄和內泄之分，外泄漏可憑人的視覺發現．內泄漏則需用儀表測試壓力或流量才能確定。液壓系統出現內泄漏時．一般的維修方法都是更換元件或有關零件，更換過零件的液壓元件應經臺架試驗后方可使用。如果是夏季高溫天氣，使用較稠的液壓油也能在一定程度上克服內泄

1． 故障劃分

液壓傳動系統故障可大致分為三類：

1.1 壓力異常。一般系統管路設計時預留很多壓力測點，使用壓力表測出讀數，與標準值比較分析即可確定引起壓力異常的故障及相關液壓元件。

1.2 速度異常。逐一調節溢流閥、節流閥、調速閥及變量泵變昔機構，對應測試執行元件的速度范圍值，與給定的技術參數值比較分析即可確定。

1.3 動作異常。切換每個換向閥，觀察相關執行元件的動作狀態是否正常，即可找出異常換向閥，再檢查動作順序和行程控制，找出異常處。

3. 故障的檢查

工程機械的液壓傳動系統如果維護得好，一般說來故障是比較少的。由于密封件老化、變質和磨損而產生外泄是很容易觀察到的，根據具體情況可設法排除。但是如果液壓元件的內部發生了故障是觀察不到的，往往不容易一下子就找出原因，有時雖然是同樣的故障現象，但產生的原因卻不一定相同，要想準確而迅速地找出液壓元件的故障的部位和原因，首先要根據發生故障元件的構造圖、系統圖，分析了解和研究元件的工作原理和特性，再使了解的構造原理與實物對號，具體情況具體分析，檢查尋找故障發生的部位和產生的原因，以便采取相應的技術措施來排除故障。 邏輯流程分析法，此方法是根據液壓傳動系統的基本原理進行邏輯分析，減少懷疑對象，逐步逼近找出故障發生的部位和原因。

（1） 直接檢查法

憑借維修人員的感覺、經驗和簡單工具，定性分析判斷故障產生的原因，并提出解決的辦法。

（2）儀器儀表檢測法

在直接觀察的基礎上，根據發生故障的特征和經驗，采取各種檢查儀器儀表，對液壓系統的流量、壓力、油溫及液壓元件轉速直通式檢測，對振動噪音和磨損微粒進行量的分析。

（3） 元件置換法

以備用元件逐一換下可能發生故障的元件，觀察液壓系統的故障是否消除，繼而找出發生故障的部位和原因，予以排除。在施工現場，體積較大、不易拆裝且儲備件較少的元件，不宜采用這種方法。但對于如平衡閥、溢流閥及單向閥之類的體積小，易拆裝的元件，采用置換法是比較方便的。

定期按時監控和診斷 根據各種機械型號、檢查內容和時間的規定，按出廠要求的時間和部位，通過專業檢測、監控和診斷來檢測元器件技術狀況，及時發現可能出現的異常隱患，這是使液壓系統的故障消滅在發生之前的一種科學技術手段。當然，執行定期檢測法，首先要培養一些專業技術檢測人員，使他們既精通工程機械液壓元件的構造和原理，又掌握和鉆研檢測液壓傳動系統的各種診斷技術，在不斷積累靠人的直感判斷故障經驗的同時，逐步發展不解體診斷技術，來完成技術數據采集，輔以電腦來分析判斷故障的原因及排除方法。

4.液壓系統的故障預防

(1） 保證液壓油的清潔度

正確使用標定的和要求使用的液壓油及其相應的替代品(詳參《工程機械油料手冊》)，防止液壓油中侵入污物和雜質。因為在液壓傳動系統中，液壓油既是工作介質，又是潤滑劑，所以油液的清潔度對系統的性能，對元件的可靠性、安全性、效率和使用壽命等影響極大。液壓元件的配合精度極高，對油液中的污物雜質所造成的淤積、阻塞、擦傷和腐蝕等情況反應更為敏感。

造成污物雜質侵入液壓油的主要原因，一是執行元件外部不清潔；二是檢查油量狀況時不注意；三是加油時未用120目的濾網過濾；四是使用的容器和用具不潔凈； 五是磨損嚴重和損壞的密封件不能及時更換；六是檢查修理時，熱彎管路和接頭焊修產生的銹皮雜質清理不凈；七是油液貯存不當等等。 在使用檢查修理過程中，應注意解決這些問題，以減少和防止液壓系統故障的發生。

（2） 防止液壓油中混入空氣

液壓系統中液壓油是不可壓縮的，但空氣可壓縮性很大，即使系統中含有少量空氣，它的影響也是非常大的。溶解在油液中的空氣，在壓力較低時，就會從油中逸出產生氣泡，形成空穴現象；到了高壓區，在壓力的沖擊下，這些氣泡又很快被擊碎，急劇受到壓縮，使系統產生噪音。同時，氣體突然受到壓縮時，就會放出大量的熱能，因而引起局部受熱，使液壓元件和液壓油受到損壞，工作不穩定，有時會引起沖擊性振動。

故必須防止空氣進入液壓系統。具體做法：一是避免油管破裂、接頭松動、密封件損壞；二是加油時，避免不適當地向下傾倒；三是回油管插入油面以下；四是避免液壓泵入口濾油器阻塞使吸油阻力增大，不能把溶解在油中的空氣分離出來。

（3） 防止液壓油溫度過度

液壓系統中的油液的工作溫度一般在30℃～80℃范圍內比較好，在使用時必須注意防止油溫過高。如油箱中的油面不夠，液壓油冷卻器散熱性能不良，系統效率太低，元件容量小，流速過高，選用油液粘度不正確，它們都會使油溫升高過快。粘度高增加油液流動時的能量損耗，粘度低會使泄漏增多，因此在使用中能注意并檢查這些問題，就可以預防油溫過高。此外對液壓油定期過濾，定期進行物理性能檢驗，既能保證液壓系統的工作性能，又能減少液壓元件的磨損和腐蝕，延長油液和液壓元件的使用壽命。

例如：工程機械液壓系統所用的油泵多為齒輪泵，其工作壓力為210×102kPa，柱塞泵的工作壓力可達320×102kPa。泵的輸出壓力是由荷載決定的，并隨著荷載的變化而變化。荷載無限增加，泵的壓力也無限升高，直到系統某一部分被破壞。對于齒輪泵：主要是軸承、齒輪嚙合面、齒頂與殼體、齒輪端面與泵蓋間的磨損和密封件的磨損、老化、損壞使齒輪泵的內漏表現更為突出。在一定轉速與一定壓力下，對無端面間隙補償的齒輪泵，其軸線磨損引起的泄漏約占全部內漏量的75%～85%，齒頂間隙內漏量約占15%～20%，其他內漏約占4%～5%，因此我們要抓住主要問題，采取有效的技術措施予以解決，就能使泵恢復其原有性能。

使用了一定時間的齒輪泵，由于嚙合擠壓，在齒頂和端面會產生毛刺，使泵體和端蓋的磨損加劇，尤其是鋁合金泵蓋更為嚴重。如能定期修理檢查，用油石磨掉所產生的毛刺，則可以延長油泵的壽命。葉片泵的主要故障是定子、葉片、轉子、軸承和兩側配流盤的磨損，定子的內表面是由圓弧和過渡曲線組成的，過渡曲線如果采用“阿基米德”螺旋線，則葉片徑向等速運動。實踐證明，當我們將葉片泵解體修理時，定子內表面就在曲線與圓弧連接部分磨損最嚴重，換掉磨損嚴重的定子，可以使葉片泵恢復原有的性能，采用這種修理方法是比較經濟的。

5. 液壓系統故障的排除

(1) 液壓系統中管子、管子接頭和焊接處，由于振動頻率較高，常常發生破壞。在換用時要根據壓力和使用場合，選用強度足夠，內壁光滑清潔，無砂、無傷、無銹蝕、無氧化皮的管子。當管子需要焊接時，最好采用加套管的辦法，因為對接可能使管的內徑局部縮小；截段時，油管的截面與管子軸線的不垂直度不得大于0.5°，并清除鐵屑和銳邊倒鈍。當管子支承距離過大或支承松動時要設卡固定擰緊，當彎曲半徑過小時，易形成彎曲應力，彎曲半徑一般應大于管外徑的3倍。

在密封表面處，密封元件的老化變質會使泄漏量增大。密封件的有效壽命通常是：固定元件之間的密封壽命時間為10000h，運動元件之間密封壽命時間為1500h～2000h。到了規定的使用壽命時間后，即使還可用的元件也應該更換。密封面的泄漏還與預壓面的壓力不夠或不均勻有關。預壓量增大時，其封油量壓力增大，密封效果好，反之則差。再者摩擦表面光潔度與硬度不足也會縮短密封件的壽命。

密封件設計不合理以及安裝時扭曲刮傷也是導致密封圈早期磨損而引起泄漏的原因。

油液中雜質過多，易加速密封件與摩擦表面的磨損，形成密封件的早期失效，油封工作溫度過高或過低也會影響其壽命和工作性能。

(2) 執行元件運動的速度降低，主要是由于輸入執行元件的液壓油流量不足；執行元件無力的原因主要是輸入液壓油壓力不足，以及回油管路背壓過高等因素所造成的。

(3) 液壓系統的蓄能器是用來調節能量、貯存能量、減少設備容積、降低功率消耗、減少系統發熱、緩沖吸收沖擊和脈動壓力的輔助元件。常見的蓄能器有膠囊式的，它具有漏氣損失小、反應靈敏、可以吸收急速的壓力沖擊和脈動、重量輕、體積小等特點。蓄能器發生故障會影響液壓系統的正常工作，因此在檢查氣壓量不足時，應按時充入惰性氣體。

(4) 液壓系統中，要求裝備精度高的還有液壓馬達。如果注意日常維護和保養，防止油液污染，一般不會發生故障，進入液壓馬達的油液須仔細過濾，以減少雜質，防止過快磨損。修理后的馬達，應注滿干凈的液壓油，排盡系統中的空氣。確定不了馬達是否有故障，最好不要拆卸，這樣可減少污染的機會和保持配合的精度。液壓缸是液壓系統中的執行元件，常見的故障有漏油和運動不正常。缸頭因密封件損壞而外泄，應立即更換密封件；油缸運動不正常有油缸內漏、油路中有空氣、活塞密封件老化和損壞、油液有雜質、平衡閥發生故障等。

(5) 控制元件是用來實現系統和執行元件對壓力、流量方向的要求的。控制閥及時控制系統中最重要的元件，由于閥的配合一般都比較精密，所以在修理時應特別注意，不需拆閥芯的盡量不要抽出閥芯；配合副方位不要錯亂，偶件不要互換；螺絲的擰緊力矩要均勻一致，錐形閥芯的接觸線磨損可采用研磨修正接觸線的辦法解決；回位彈簧疲勞時，可予更換。

6.　結束語

對液壓元件和系統管路的故障，可以從其構造原理入手，通過分析實際驗證，逐步積累經驗，進行歸納總結，建立開放的液壓系統故障智能查詢系統，并研制先進的故障診斷儀，最終實現科學、準確、高效的查找。

機械制造及其自動化論文(2)

一、概述

1．實習目的

畢業實習是極為重要的實踐性學習環節，通過較長實踐的實習，使我們走向社會，接觸本專業工作，拓寬知識面，增強感性認識，培養、鍛煉我們綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，能夠將所學的專業理論知識運用與實踐，在實踐中結合理論加深對認識和總結，再次學習，將專業知識與實踐接軌，逐步認識體會，從而更好地將所學運用到工作中去，接觸社會，認識社會，體驗社會，體驗生活，學會生活，學會感悟，學會做事，學會與人相處，學會團結協作，為以后畢業走上工作崗位打下一定的基礎。

2．實習崗位基本情況

在基地我所在的崗位是技術員，主要工作情況是：將事先編好的數控車床程序輸入車床進行零件加工。工作時必須嚴謹、認真、細心，自己要做好自檢，同事間要做好互檢，保證產品的質量，對于工作的要求是沒有瑕疵，而不是差不多就行。

二、實習內容

1．實習過程

1）了解數控機床

數控機床是人類進行生產勞動的重要工具，也是社會生產力發展水平的重要標志，數控車床和數控銑床是數字程序控制車銑床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，也是是一種通過數字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經過半個世紀的發展，數控機床已是現代制造業的重要標志之一，在我國制造業中，數控機床的應用也越來越廣泛，是一個企業綜合實力的體現。

2）了解生產過程

起初，剛進入車間的時候，車間里的一切對我來說都是陌生的，車間里的工作環境讓一直在學校的我感覺很陌生，呈現在眼前的是一幕幕讓人的心中不免有些茫然，即將在這較陌生的環境中工作。第一天進入車間開始工作時，所在的小組組長、技術員給我安排工作任務，分配給我的任務是……畢業實習的第一天，我就在這初次的工作崗位上加工產品，體驗首次在社會上工作的感覺，在工作的同事慢慢熟悉車間的工作環境。

作為初次到社會上去工作的學生來說，對社會的了解以及工作單位各方面情況的了解都是甚少陌生的。一開始我對車間里的各項規章制度，安全生產操作規程及工作中的相當注意事項等都不是很了解，于是我便閱讀學習單位下發給我的員工手冊，向小組里的員工同事請教了解工作的相關事項及工作技巧，通過他們的幫助，我對車間的情況及生產產品、加工產品有了一定的了解。

3）摸索生產過程

對車間里的環境有所了解熟悉之后，開始有些緊張的心慢慢開始平靜下來，工作期間每天按時到廠上班，上班工作之前等待小組組長集合員工開會強調工作的有關事項，同時給我們分配工作任務。明確工作任務后，則要做一下工作前的準備工作。操作機床的注意事項：

2.實習成果

1）素質提高

在實習過程中，我在技術、團隊合作、專業素質等方面都有了極大的提高。從技術方面來說，這次實習給了我一次將所學知識進行運用來解決實際問題的機會，在實習過程中，許多原來并不熟悉的知識逐漸被清晰的處理，許多原來沒有重視的方面也得到了鞏固，更在發現及解決問題的過程中學習到了不少心東西，在課本中所提到的技術要求之外，我有了比較深的體會。

2）知識的學習與擴展

在實習當中感觸最深的便是實踐聯系理論的重要性，當遇到實際問題時，要認真思考，用所學知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的，本次實習使我們的理論知識與實踐充分地結合，做到不僅具備專業知識，而且還具備較強的實踐動手能力，使自己成為一名能分析問題和解決問題的高素質人才，為以后的順利就業做好準備。

在大一大二，我們學的都是一些理論知識，就是有幾個實驗我們也大都注重觀察的方面，比較注重理論性，而較少注重我們的動手鍛煉，而實習對我們來講，沒有多少東西要我們去想，更多的是要我們去做。好多東西看起來十分簡單，一看就懂，但沒有親自去做它，你就不會懂理論與實踐是有很大區別的，看一個東西簡單，但它在實際操作中就是有許多要注意的地方，有些東西與你的想象是不一樣的，實習就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。

3）能力的提高與技能訓練效果

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。在短暫的實習過程中，我深深感覺到自己所掌握的知識的膚淺和在實際運用中專業知識的匱乏。剛開始得一段時間里，對工作感覺無從下手，茫然不知所措，這讓我非常難過。在學校總以為自己學的不錯，而一旦接觸到實際，才發現自己這道的是多么的少，這時才真正領悟到 “學無止境”的含義。實習期間我也很努力將在學校學的理論知識轉向實踐方面，盡力做到與實踐的相結合。

實習之后我最大的感想就是學校里學的東西基本上是沒什么實用性的，在實習的地方，什么都是從新開始，實習的時間不長，很難說學到什么，但有一點是肯定的，在基地里階層的都是很實用的東西，不像課本知識那么理論抽象。而且，工作中需要獨立與人打交道的能力。雖說一開始有人帶，但困難天天會有，而且很多，因為是很實際的問題，很多時候不得不茫然地面對。現在，我覺得自己已經能夠獨立處理一些問題，知道怎么解決某些困難，遇到困難后不要逃避，而是要想辦法去解決，我覺得，這種能力是很重要的。

總得來說在實習期間，很辛苦，更受到了很大的啟發。我明白，在今后的工作中還會遇到許多新的東西，這些東西往往會帶給我新的體驗和體會。因此，我堅信：只要用心發掘，勇敢嘗試，就一定會有意想不到的收獲和啟發，也只有這樣才能為自己以后的工作和生活積累下更多的知識和寶貴的經驗。

三、總結

實習期間，我對實習基地的機床生產部門的生產、加工、檢驗整個操作流程有了一個比較完整的了解和熟悉。拓展了自己的知識面，學習了很多學校以為的知識，甚至在學校難以學到的東西。

在實習的那段時間里，我體會到了從工作中再拾起書本的困難性。每天較早就要上班工作，晚上較晚下班回宿舍，深感疲憊，很難有精力能再靜下心來看書。這更讓人珍惜學校的時光。

此次實習，我學會了運用所學知識解決處理簡單問題的方法與技巧，學會了與人相處溝通的有效方法途徑。積累了處理相關人際問題的經驗方法。同時我體會到了社會工作的艱苦性，通過實習，讓我在社會中磨練了下自己，也鍛煉了意志力，訓練了自己的動手操作能力，提升了自己的實踐技能。積累了社會工作的簡單經驗，為以后工作也打下了一點基礎。

實踐是大學生活的第二課堂，是知識常新和發展的源泉，是檢驗真理的試金石，也是大學生鍛煉成才的有效途徑。一個人的知識和能力只有在實踐中才能發揮作用，才能得到豐富、完善和發展。大學生成長，就要勤于實踐，將所學的理論知識與實踐相結合在一起，在實踐中繼續學習，不斷總結，逐步完善，有所創新，并在實踐中提高自己由知識、能力、智慧等因素融合成的綜合素質和能力，為自己事業的成功打下良好的基礎。

四、致謝

感謝河北科技師范學院工科實訓基地給了我這樣一個實習的機會，能讓我到社會上接觸書本知識外的東西，也讓我增長了見識開拓眼界。感謝我所在部門的所有同事，是你們的幫助讓我能在這么快的時間內掌握工作技能，感謝我們生產小組組長、技術員，你們幫助我解決處理相關問題，指導我在實習過程中需要注意的相關事項，包容我的錯誤，讓我不斷進步。感謝在我有困難時給予我幫助的所有人。

機械制造及其自動化論文(3)

目錄

一、概述 1

1．實習目的 1

2．實習崗位基本情況 1

二、實習內容 1

1．實習過程 1

1）了解數控機床 1

2）了解生產過程 2

3）摸索生產過程 2

2.實習成果 2

1）素質提高 2

2）知識的學習與擴展 3

3）能力的提高與技能訓練效果 3

三、總結 4

四、致謝 5

一、概述1．實習目的

畢業實習是極為重要的實踐性學習環節，通過較長實踐的實習，使我們走向社會，接觸本專業工作，拓寬知識面，增強感性認識，培養、鍛煉我們綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，能夠將所學的專業理論知識運用與實踐，在實踐中結合理論加深對認識和總結，再次學習，將專業知識與實踐接軌，逐步認識體會，從而更好地將所學運用到工作中去，接觸社會，認識社會，體驗社會，體驗生活，學會生活，學會感悟，學會做事，學會與人相處，學會團結協作，為以后畢業走上工作崗位打下一定的基礎。

2．實習崗位基本情況

在基地我所在的崗位是技術員，主要工作情況是：將事先編好的數控車床程序輸入車床進行零件加工。工作時必須嚴謹、認真、細心，自己要做好自檢，同事間要做好互檢，保證產品的質量，對于工作的要求是沒有瑕疵，而不是差不多就行。

二、實習內容1．實習過程

1）了解數控機床

數控機床是人類進行生產勞動的重要工具，也是社會生產力發展水平的重要標志，數控車床和數控銑床是數字程序控制車銑床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，也是是一種通過數字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經過半個世紀的發展，數控機床已是現代制造業的重要標志之一，在我國制造業中，數控機床的應用也越來越廣泛，是一個企業綜合實力的體現。

2）了解生產過程

起初，剛進入車間的時候，車間里的一切對我來說都是陌生的，車間里的工作環境讓一直在學校的我感覺很陌生，呈現在眼前的是一幕幕讓人的心中不免有些茫然，即將在這較陌生的環境中工作。第一天進入車間開始工作時，所在的小組組長、技術員給我安排工作任務，分配給我的任務是……畢業實習的第一天，我就在這初次的工作崗位上加工產品，體驗首次在社會上工作的感覺，在工作的同事慢慢熟悉車間的工作環境。

作為初次到社會上去工作的學生來說，對社會的了解以及工作單位各方面情況的了解都是甚少陌生的。一開始我對車間里的各項規章制度，安全生產操作規程及工作中的相當注意事項等都不是很了解，于是我便閱讀學習單位下發給我的員工手冊，向小組里的員工同事請教了解工作的相關事項及工作技巧，通過他們的幫助，我對車間的情況及生產產品、加工產品有了一定的了解。

3）摸索生產過程

對車間里的環境有所了解熟悉之后，開始有些緊張的心慢慢開始平靜下來，工作期間每天按時到廠上班，上班工作之前等待小組組長集合員工開會強調工作的有關事項，同時給我們分配工作任務。明確工作任務后，則要做一下工作前的準備工作。操作機床的注意事項：

2.實習成果

1）素質提高

在實習過程中，我在技術、團隊合作、專業素質等方面都有了極大的提高。從技術方面來說，這次實習給了我一次將所學知識進行運用來解決實際問題的機會，在實習過程中，許多原來并不熟悉的知識逐漸被清晰的處理，許多原來沒有重視的方面也得到了鞏固，更在發現及解決問題的過程中學習到了不少心東西，在課本中所提到的技術要求之外，我有了比較深的體會。

2）知識的學習與擴展

在實習當中感觸最深的便是實踐聯系理論的重要性，當遇到實際問題時，要認真思考，用所學知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的，本次實習使我們的理論知識與實踐充分地結合，做到不僅具備專業知識，而且還具備較強的實踐動手能力，使自己成為一名能分析問題和解決問題的高素質人才，為以后的順利就業做好準備。

在大一大二，我們學的都是一些理論知識，就是有幾個實驗我們也大都注重觀察的方面，比較注重理論性，而較少注重我們的動手鍛煉，而實習對我們來講，沒有多少東西要我們去想，更多的是要我們去做。好多東西看起來十分簡單，一看就懂，但沒有親自去做它，你就不會懂理論與實踐是有很大區別的，看一個東西簡單，但它在實際操作中就是有許多要注意的地方，有些東西與你的想象是不一樣的，實習就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。

3）能力的提高與技能訓練效果

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。在短暫的實習過程中，我深深感覺到自己所掌握的知識的膚淺和在實際運用中專業知識的匱乏。剛開始得一段時間里，對工作感覺無從下手，茫然不知所措，這讓我非常難過。在學校總以為自己學的不錯，而一旦接觸到實際，才發現自己這道的是多么的少，這時才真正領悟到 “學無止境”的含義。實習期間我也很努力將在學校學的理論知識轉向實踐方面，盡力做到與實踐的相結合。

實習之后我最大的感想就是學校里學的東西基本上是沒什么實用性的，在實習的地方，什么都是從新開始，實習的時間不長，很難說學到什么，但有一點是肯定的，在基地里階層的都是很實用的東西，不像課本知識那么理論抽象。而且，工作中需要獨立與人打交道的能力。雖說一開始有人帶，但困難天天會有，而且很多，因為是很實際的問題，很多時候不得不茫然地面對。現在，我覺得自己已經能夠獨立處理一些問題，知道怎么解決某些困難，遇到困難后不要逃避，而是要想辦法去解決，我覺得，這種能力是很重要的。

總得來說在實習期間，很辛苦，更受到了很大的啟發。我明白，在今后的工作中還會遇到許多新的東西，這些東西往往會帶給我新的體驗和體會。因此，我堅信：只要用心發掘，勇敢嘗試，就一定會有意想不到的收獲和啟發，也只有這樣才能為自己以后的工作和生活積累下更多的知識和寶貴的經驗。

三、總結

實習期間，我對實習基地的機床生產部門的生產、加工、檢驗整個操作流程有了一個比較完整的了解和熟悉。拓展了自己的知識面，學習了很多學校以為的知識，甚至在學校難以學到的東西。

在實習的那段時間里，我體會到了從工作中再拾起書本的困難性。每天較早就要上班工作，晚上較晚下班回宿舍，深感疲憊，很難有精力能再靜下心來看書。這更讓人珍惜學校的時光。

此次實習，我學會了運用所學知識解決處理簡單問題的方法與技巧，學會了與人相處溝通的有效方法途徑。積累了處理相關人際問題的經驗方法。同時我體會到了社會工作的艱苦性，通過實習，讓我在社會中磨練了下自己，也鍛煉了意志力，訓練了自己的動手操作能力，提升了自己的實踐技能。積累了社會工作的簡單經驗，為以后工作也打下了一點基礎。

實踐是大學生活的第二課堂，是知識常新和發展的源泉，是檢驗真理的試金石，也是大學生鍛煉成才的有效途徑。一個人的知識和能力只有在實踐中才能發揮作用，才能得到豐富、完善和發展。大學生成長，就要勤于實踐，將所學的理論知識與實踐相結合在一起，在實踐中繼續學習，不斷總結，逐步完善，有所創新，并在實踐中提高自己由知識、能力、智慧等因素融合成的綜合素質和能力，為自己事業的成功打下良好的基礎。

四、致謝

感謝河北科技師范學院工科實訓基地給了我這樣一個實習的機會，能讓我到社會上接觸書本知識外的東西，也讓我增長了見識開拓眼界。感謝我所在部門的所有同事，是你們的幫助讓我能在這么快的時間內掌握工作技能，感謝我們生產小組組長、技術員，你們幫助我解決處理相關問題，指導我在實習過程中需要注意的相關事項，包容我的錯誤，讓我不斷進步。感謝在我有困難時給予我幫助的所有人。

機械制造及其自動化論文(4)

　　排名 學校名稱 等級 　　 排名 學校名稱 等級 　 排名 學校名稱 等級

　　1 上海交通大學 a 　　　　14 燕山大學 a 2　　　　　　27 合肥產業大學 a

　　2 西安交通大學 a 　　　　15 南京航空航天大學 a 28 北京交通大學 a

　　3 清華大學 a 　　　　　　　16 華南理工大學 a 　　　　 29 華東理工大學 a

　　4 浙江大學 a 　　　　 　　17 西北產業大學 a 　　　　 30 西安理工大學 a

　　5 哈爾濱產業大學 a 　　　　18 天津大學 a 　　　　　　 31 太原理工大學 a

　　6 吉林大學 a 　　　　　　　19 同濟大學 a 　　　　　　 32 西安電子科技大學 a

　　7 華中科技大學 a 　　 　　20 上海大學 a 　　　　　　 33 河北產業大學 a

　　8 西南交通大學 a 　　 　　21 北京科技大學 a 　　　　　34 東南大學 a

　　9 北京航空航天大學 a 　　22 中南大學 a 　　　　　　 35 北京產業大學 a

　　10 重慶大學 a 　　　　　　23 湖南大學 a 　　　　　 36 廣東產業大學 a

　　11 大連理工大學 a 　　　　 24 武漢理工大學 a 　　　　 37 哈爾濱工程大學 a

　　12 東北大學 a 　　　　 　　25 江蘇大學 a 　　　　　　 38 南京理工大學 a

　　13 北京理工大學 a 　　 　　26 山東大學 a 　　　　　　　 9 桂林電子科技大學 a

　　　b 等 (60 個 ) : 四川大學、蘭州理工大學、東華大學、大連交通大學、中國礦業大學、湖北產業大學、長春理工大學、中國石油大學、北京郵電大學、武漢科技大學、浙江產業大學、山東科技大學、南昌大學、電子科技大學、中國農業大學、太原科技大學、浙江理工大學、昆明理工大學、中北大學、福州大學、長安大學、哈爾濱理工大學、沈陽產業大學、鄭州大學、遼寧工程技術大學、河南科技大學、西華大學、貴州大學、西南石油大學、西安建筑科技大學、青島科技大學、上海理工大學、陜西科技大學、廣西大學、沈陽理工大學、北京化工大學、華僑大學、河海大學、中國科學技術大學、武漢大學、華北電力大學、廈門大學、杭州電子科技大學、青島理工大學、長春產業大學、河南理工大學、內蒙古科技大學、新疆大學、蘭州交通大學、湖南科技大學、遼寧產業大學、西安科技大學、大連大學、上海海事大學、北方產業大學、湘潭大學、江蘇科技大學、天津產業大學、長沙理工大學、北京林業大學

　　b 等 (59 個 ) : 江南大學、山東理工大學、南京產業大學、沈陽航空產業學院、安徽產業大學、西安工程大學、揚州大學、南華大學、內蒙古產業大學、天津科技大學、東北林業大學、天津理工大學、南京林業大學、濟南大學、江西理工大學、蘇州大學、重慶工學院、西安石油大學、北京信息科技大學、南昌航空產業學院、西安產業大學、鞍山科技大學、華東交通大學、鄭州輕產業學院、深圳大學、沈陽建筑大學、汕頭大學、河北理工大學、廣西工學院、河北科技大學、湖南產業大學、華南農業大學、寧波大學、武漢工程大學、重慶交通大學、中原工學院、西南科技大學、景德鎮陶瓷學院、中國地質大學、武漢產業學院、山東輕產業學院、安徽理工大學、遼寧石油化工大學、五邑大學、三峽大學、北京工商大學、安徽農業大學、大連輕產業學院、山東建筑大學、石家莊鐵道學院、大慶石油學院、天津工程師范學院、青島大學、江蘇產業學院、中南林業科技大學、煙臺大學、南京農業大學、河南產業大學、重慶郵電大學

　　c 等 (40 個 ) : 佳木斯大學、華北水利水電學院、武漢科技學院、大連海事大學、石河子大學、上海工程技術大學、黑龍江科技學院、安徽工程科技學院、寧夏大學、南通大學、四川理工學院、東北農業大學、河北農業大學、西北農林科技大學、北京服裝學院、長江大學、齊齊哈爾大學、中國民航大學、中國海洋大學、陜西理工學院、廣州大學、哈爾濱商業大學、內蒙古農業大學、徐州師范大學、北京印刷學院、沈陽化工學院、西南林學院、河北工程大學、福建農林大學、沈陽農業大學、廣東海洋大學、集美大學、上海水產大學、延邊大學、新疆農業大學、江西農業大學、東北電力大學、北華大學、黑龍江八一農墾大學、山東農業大學

　　機械設計制造及其自動化專業簡介:

　　它是以培養現代機械工程師為目的的專業，也是我國高校開設得最久的專業之一。多年來，它長盛不衰的奧秘就在于:無論一個社會的文明發展到何等程度，都離不開機械制造，它是人們物質生活用品供應的基本保障。

　　考生種別:理工類。

　　就業遠景:主要到產業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面的工作。

　　就業分布最多五省市:北京、上海、浙江、遼寧、山東。

機械制造及其自動化論文(5)

沈 陽 工 業 大 學 繼 續 教 育 學 院

畢 業 設 計 論 文

機械設計制造及其自動化方向

——機械設計制造及其自動化發展方向的研究

專業班級|：10機械（高本）

學生姓名：王洋

指導教師：

2014年11月17日

畢業設計論文任務書

畢業設計論文題目：機械設計制造及其自動化發展方向的研究

設計內容（包括主要技術參數）及要求：設計制造; 自動化; 產品; 發展; 方向

設計地點： 沈陽萬科物業服務有限公司

設計期限： 2014.11.17

機械 系（院）機械制造及自動化 專業姓名 王洋 指導教師 （簽字） 2014 年 12 月 21 日

摘要

本文主要對傳統的機械設計制造和機械自動化相比較，提出了具有智能化的特征是現代機械和傳統的機械在功能上的本質區別。根據機械自動化在各行各業的應用和發展，顯現出了機械自動化產品的優點和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不斷滿足人們生活和生產多元化需求。

文章從系統的觀念出發，綜合運用機械技術、微電子技術，自動化技術，及過控技術在化工生產中的應用。著重例舉了鍋爐汽包水位的控制和冷卻劑流量和氣氨排量的最佳控制方案。提出了過程自動化控制今后的主要目標，指明了機械設計制造及其自動化的發展方向。

第一章 前言 5

1.1 機械自動化的產生和定義 5

1.2 機械自動化的科學技術 5

第二章 機械設計制造及其自動化符合設計原則 6

2.1滿足對機器的功能要求 6

2.2利用先進技術不斷創新 6

第三章 機械自動化技術在化工生產中的應用 8

3.1 鍋爐汽包水位控制方面的研究 8

3.1.1 單沖量控制系統 8

3.1.2 雙沖量控制系統 9

3.1.3 三沖量控制系統 10

3.2 冷卻器控制方案的研究 12

3.2.1控制冷卻劑的流量 12

3.2.2 控制氣氨的排量 13

第四章 機械自動化系統的優點與效益 14

4.1生產能力和工作質量的提高 14

4.2使用安全性和可靠性提高 14

4.3調整和維修方便，使用性能改善 14

4.4具有復合功能，適用面廣 15

4.5改善勞動條件，有利于自動化生產 15

4.6節約能源，減少耗材 15

第五章 機械設計制造及其自動化的發展方向 16

5.1機電一體化 16

5.2智能化 16

5.3模塊化 16

5.4網絡化 16

5.5微型化 17

5.6綠色化 17

5.7人格化 17

第六章 結論 18

參考文獻 19

第一章 前 言

1.1 機械自動化的產生和定義

早在1971年日本的《機械設計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞，后來隨著機電一體化的發展而被廣泛的應用。美國機械工程師協會于1984年為現代機械下了如下定義：“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統”。它與前面提及的機電一體化是一致的，因此可以說現代機械就是指機電一體化系統。20世紀90年代國際機器與機構理論聯合會，給出了這樣的定義，機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統思想在產品設計和制造過程中的協同結合。因此又可以說機電一體化就是在機械設計制造及其自動化基礎上的發展。

1.2 機械自動化的科學技術

機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門技術學科相互滲透、相互結合的產物，是正在發展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科，機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發展階段。

它的發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著生產和科學技術的發展，還將不斷被賦予新的內容。但其最基本的特征可概括為：機械自動化的設計制造是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織結構目標，在多功能、高質量、高可靠性，低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。

需要強調的是，機械自動化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術，以及其他新技術的簡單組合、拼湊，這就是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。現代機械設計制造出的產品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現代機械自動化和傳統的機械在功能上的本質區別。

第二章 機械設計制造及自動化的符合設計原則

2.1 滿足對機器的功能要求

任何一種產品都是為滿足人們的某種需要而開發的，都必須具有某種主要功能，不同的產品具有不同的主要功能。概而言之，都能對輸入的物質、能量和信息（即所謂工業三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質、能量與信息。因此，機械自動化系統也必須具有對輸入的物質、能量和信息進行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質、能量與信息的主功能。如圖2-1所示:

圖2-1 機械自動化系統功能示意圖

如上所述，機械自動化系統是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面的內容。作為產品，又包含著設計、制造和特定的功能以滿足使用要求，而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。

2.2利用先進技術不斷創新

根據產品或系統的主功能不同，可對產品或系統進行分類。

以物料搬運、加工為主。輸入物質、能量和信息，經過加工處理，主要輸出改變了位置和形態的物質系統（或產品）稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。

以能量轉換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統（或產品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內燃機等。

以信息處理為主，輸入信息和能量。主要輸出某種信息。如數據、圖像、文字、聲音等的產品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。

機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外，還應具體備其它內部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。

基于上述的功能構成原理，既有利于設計或分析各種機械自動化的產品，又有利于開拓思路，便于創造發明和創新。例如，根據3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統產品。如表2-1所示：

表2-1 不同主功能及輸入的組合

此外，對于不同主功能的加工機構，其運動方式不同，也構成不同用途的機械。例如，金屬切削機床是根據工件與刀具相對運動產生切削作用的原理進行工作的。因此，工件與刀具的運動方式不同，便產生不同用途的機床。所以說機械自動化的發展空間非常廣闊，具有極大的想向空間，需要我們利用先進技術符合科學原理來不斷創新，設計制造出一流的自動化產品。

第三章 機械自動化系統在化工生產中的應用

生產過程中，對各個工藝過程的物理量（或工藝變量）有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現生產過程，對產品的數量與質量起著決定性的作用。例如，精餾塔的塔頂或塔釜溫度，一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定，才能得到合格的產品；加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍，否則將影響后一工段的效果；化學反應器的反應溫度必須保持平穩，才能使效率達到指標。有些工藝變量雖不直接地影響產品的質量和數量，然而保持其平穩卻是使生產獲得良好控制的前提。

3.1 鍋爐汽包水位控制方面的研究

鍋爐汽包是生產蒸汽的設備，幾乎是工業生產不可缺少的設備，保持鍋爐汽包的液位高度在規定范圍內是非常重要的，若水位過低，則會影響產氣量，且鍋爐易燒干而發生事故；若水位過高，生產蒸汽含水量高，會影響蒸汽質量。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產必不可少的措施，

3.1.1單沖量控制系統

汽包水位控制手段是控制給水，基于這一原理，可構成如圖3-1所示的單沖量控制系統。

圖3-1 汽包單沖量控制系統

這里的“沖量”一詞是指變量，單沖量即汽包水位。這種控制系統

典行的簡單控制系統。當蒸汽負荷突然大幅度增加時，由于假水位現象，控制器不但不能開大給水閥來增加給水量，以維持鍋爐的物料平衡，而是關小控制閥的開度，減小給水量。等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減小，將使水位嚴重下降，波動很歷害，嚴重時氣包水位降到危險程度以至發生事故。因此對于停留時間短、負荷變動較大的情況，這樣的系統不能適應，水位不能保證。然而對于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時間較長，在蒸汽負荷變化時，假水位的現象并不顯著，配上一些聯鎖報警裝置，也可以保證安全操作，故采用這種單沖量控制系統尚能滿足生產要求。

3.1.2雙沖量控制系統

在汽包水位的控制中，最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。如果根據蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質。將蒸汽流量信號引入，就購入了雙沖量控制系統，如圖3-2所示。從本質上看，雙沖量控制系統是一個前饋（蒸汽流量）控制加單回路反饋控制的復合控制系統。這里的前饋僅為靜態前饋，若需要考慮兩條通道在動態上的差異，需引入動態補償環節。

圖3-2 汽包雙沖量原理圖及方框圖

圖3-2所示的連接方式中，加法器的輸出I是

I＝C1IC±C2IF±I0

式中 IC——液位控制器的輸出；

IF——蒸汽流量變送器（一般經開方器）的輸出；

I0——初始偏置值

C1、C2 ——加法器系數。C1的設置一般取1，C2的值應考慮到靜態前饋補償，可現場湊試，也可經理論推導得出。

設置I0的目的是使其在正常負荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個比較適中的數值。最好在正常負荷下，I0 和 C2IF項接近而相互抵消。

3.1.3三沖量控制系統

雙沖量控制系統還有兩個弱點：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態補償就比較困難；同時，對于給水系統的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入，構成三沖量控制系統。

三沖量控制系統的實施方案較多，如圖3-3所示為其中的典型控制方案之一。

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圖3-3 汽包三沖量控制系統

從該圖可以看出，這是前饋控制與串級控制組成的復合控制系統。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。

如圖3-4所示，為三沖量控制系統的方框圖，加法器的運算關系與雙沖量控制時相同，各系數設置如下：

a 系數C1通常可取1或稍小于1的數值；

b 若采用氣開閥；C2取正值，C2的值可按物料平衡關系進行計算；

c I0的設置和取值仍與雙沖量控制系統相同。

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圖3-4 汽包三沖量系統方框圖

在三沖量的控制系統中，水位控制器和流量控制器的參數整定方法與一般串級控制系統相同。在有些裝置中，采用了比較簡單的三沖量控制系統，只用一臺控制器及一臺加法器，加法器可接在控制器之前，如圖3-5（a）所示：也可接在控制器之后，如圖3-5(b)所示：

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（a） (b)

圖3-5 汽包三沖量控制系統的簡化接法

圖中加法器的正負號是針對采用氣關閥及正作用控制器的情況。圖3-5（a）接法的優點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現。但如果系數設置不能確保物料平衡，則當負荷變化時，水位將有余差，圖3-5(b)的接法，水位無余差，但使用儀表較前者多，在投運及系數設置等方面較前者麻煩一些。

3.2 冷卻器控制方案的研究

冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態氨等介質作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內蒸發進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產工藝要求，工業用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。

3.2.1 控制冷卻劑的流量

如圖3-6所示：

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圖3-6 氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案

為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現的。該方案控制平穩，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用圖3-7所示的物料出口溫度與液位的串級控制方案，使用這種方案時，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發空間。也可以采用圖3-8所示的選擇性控制方案。

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圖3-7 溫度與液位串級控制方案 圖3-8 溫度與液位選擇性控制方案

3.2.2 控制氣氨排量

如圖3-9所示，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外，冷量的利用不充分。為確保系統的安全運行，還需要設置一個液位控制系統，防止液氨進入氨管路而導致壓縮機損壞。

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圖3-9 控制氣氨排量的控制方案

根據以上分析研究可知：自動控制裝置和被控的工藝設備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。因此，保證生產過程的安全，降低了勞動強度。

近二十年來，工業生產規模的迅速發展，加劇了對人類生存環境的污染，因此減小工業生產對環境的污染的影響也納入了過程控制的目標范圍。

綜上所述，過程自動化控制的主要目標包括以下幾個方面：

1、保證生產過程的安全和平穩；

2、達到預期的產量和質量；

3、盡可能地減少原材料和能源損耗；

4、把生產對環境的危害降到最小限度。

第四章 機械自動化系統的優點與效益

隨著機械自動化技術的快速發展，機械自動化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢，與傳統機電產品相比，機械自動化產品具有高的功能水平和附加值，它將給開發生產者和用戶帶來社會、經濟效益。

4.1 生產能力和工作質量提高

機械自動化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動化控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和較高的產品合格率。同時，由于機械自動化產品實現了工作自動化，所以生產力大大提高。例如:數控機床對工件的加工穩定性大大提高,生產效率比普通機床提高5～6倍。柔性制造系統的生產設備利用率可提高1.5～3.5倍，機床數量可減少約50%，節省操作人員約50%，縮短生產周期40%，使加工成本降低50%左右。此外，由于機械自動化工作方式具有可通過調整軟件來適應需求的良好柔性，特別適合于多品種、小批量產品的生產、是縮短產品開發周期、加速更新換代的重要途徑。

4.2使用安全性和可靠性提高

機械自動化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身與設備事故，顯著提高設備的使用安全性，機械自動化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長。

4.3調整和維修方便，使用性能改善

機械自動化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件和零件。對于具有存儲功能的機械自動化主品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，給定一個代碼信號輸入

即可按指定的預定程序進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗和自動

監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。由于機械自動化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化，并且方便、簡單。機械自動化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮，系統可重復實現全部動作。高級的機械自動化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動化最優化操作。

4.4具有復合功能，適用面廣

機械自動化產品跳出機電產品單技術、單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機械自動化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求，應變能力較強。

4.5改善勞動條件，有利于自動化生產

機械自動化產品自動化程度高，是知識密集型和技術密集型產品，是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至是家庭自動化，從而可促進我國四個現代化的實現。

4.6節約能源，減少耗材

節約一次和二次能源是國家的戰略目標，也是用戶十分關心的問題，機械自動化產品通過采用低能耗驅動機構，最佳的調節控制，以提高設備的能源利用率，可達到明顯的節能效果。同時，由于多種學科的交叉融合，機械自動化系統的許多功能一方面從機械系統轉移到微電子、計算機系統，另一方面從硬件系統轉移到軟件系統，從而使得機械自動化產品系統朝著輕小型方向發展，減少了材料消耗。

所以，無論是生產部門還是使用單位，機械自動化技術和產品的應用，都會帶來顯著的社會和經濟效益。正因為如此，世界各國，首先是日本、美國、歐洲各國都在大力發展和推動機械自動化技術。

第五章 機械設計制造及其自動化的發展方向

我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究和應用，研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，并取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術和工程系統組成的完善體系。機械自動化在技術和工程系統方面已有很大的發展，但基礎理論方面尚在發展中，還很不完備，所以今后的發展方向是：

5.1機電一體化

機電一體化就是機械自動化的發展和延伸，傳統的機械產品只有向機電一體化方向發展，才是機械工業發展的唯一出路。

5.2智能化

智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。誠然，使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

5.3模塊化

模塊化是一項重要而又艱巨的工程。由于機械自動化產品種類和生產廠家繁多。研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新的產品，同時也可擴大生產規模。顯然，從電氣產品的標準化、系例化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機械自動化單元的企業還是對生產機械自動化產品的企業，模塊化將給機械自動化企業帶美好的前程。

5.4網絡化

20世紀90年代，計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一體，企業間的競爭也趨于全球化。機械自動化的新產品一旦研制出來，只要其功能獨道，質量可靠，很快會暢銷全球。由于網絡化的普及，基于網絡的各種遠程控制和監測技術方興未艾、而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢。利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。因此，機械自動化產品無疑朝著網絡化方向發展。

5.5微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統，或微機械自動化系統，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機械自動化產品，并向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息、等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在于微機械技術，微機械自動化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

5.6綠色化

工業的發達給人們生活帶來了巨大的變化。一方面，物質豐富，生活舒適：另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢，綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害及少，資源利用率最高。設計綠色的機械自動化產品，具有遠大的發展前途。機械自動化產品的綠色化主要是指使用時不污染環境，報廢后能回收利用。

5.7人格化

未來的機械自動化更加注重產品與人的關系，機械自動化的人格化有兩層含義.。一層是機械自動化產品的最終使用對象是人，如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化，另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品，實事上，許多機械自動化產品都是受動物的啟發研制出來的。

第六章 畢業設計論文總結

因為現代機械自動化在設計和制造上具有多功能、高質量、高可靠性，低能耗的意義所以機械的設計、制造、都是圍繞著機械自動化來進行的。

機械自動化技術所面臨的共性關健技術是傳感檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、接口技術、精密機械技術及系統總體技術等。所以說，機械自動化系統就是機電一體化系統。機電一體化的發展就是機械自動化的發展，所以廣大設計人員應清醒的認識到機械設計制造只有向機械自動化設計制造方向發展，才是機械工業發展的唯一出路。所以設計人員不能只熱衷于技術引進，不能僅僅安心于作為新技術的傳播者，而應該作為新技術產業化的創造者。為機電一體化技術發展開辟廣闊的天地。

指導教師：

2014年11月17日

主要參考文獻

[1] 劉武發，劉德平.《機電一體化設計基礎》.北京化學工業出版社. 2007.5

[2] 楊世明 騰獻銀 趙鎮宏 段巍《機械設計》 電子工業出版社出版2007.3

[3] 張建民等. 機電一體化系統設計。北京:高等教育出版社，2001.

[4] 趙松年，張奇鵬. 機電一體化機械系統設計.北京：機械工業出版社，1996.

[5] 齊衛紅 林春麗 王永紅《過程控制系統》 北京 電子工業出版社出版2007.5

[6] 劉巨良. 過程控制儀表.北京：化學工業出版社，1998.

[7] 溫希東. 自動控制原理及其應用. 西安：西安電子科技大學出版社，2004.

[8] 王樹青. 工業過程控制工程，北京：化學工業出版社，2003.

[9] 陸德民. 石油化工自動化控制設計手冊. 北京：化學工業出版社，2000.

[10] 孫虎章. 自動化控制原理. 北京：中央廣播電視大學出版社，1994.

[11] 蔣慰孫. 過程控制工程. 北京：化學工業出版社. 1999.

畢業設計（論文）答辯成績評定

機械制造及自動化 專業畢業設計（論文）第 1 辯委員會于 2012年 12月25日審查了機械制造及自動化 班級 王洋 畢業設計（論文）。

設計（論文）題目：機械設計制造及其自動化發展方向的研究

畢業設計（論文）答辯委員會意見：

成績：

機械制造及自動化 專業畢業設計（論文）答辯委員會

主任委員 （簽字）

機械制造及其自動化論文(6)

山東理工大學

畢業設計（論文）

題 目： 鉆通機的設計

學 院： 機械工程學院

專 業： 機械設計制造及其自動化

學生姓名： 王恒

指導教師： 王勇

畢業設計（論文）時間：二О一一 年 三 月 二十三 日～ 六 月 十 四日 共 十二 周

摘要

在舊油管清洗過程中，致密堅硬的污垢、銹皮采用單一的高壓水射流清洗時，所需的射流壓力大，采用油管鉆通機進行預清洗。介紹了油管鉆通機的清洗原理、結構特點、以及關鍵技術。油管鉆通機和高壓水射流內清洗線配合使用，可大大提高鉆通清洗效率以及清洗合格率。

由于絕大多數注水井回收油管表面垢層的主要成分是CaCO3、CaSO4，并有少量的Fe2O3、BaSO4、SrSO4等成份，致密堅硬。采用單一的高壓水射流清洗時，壓力必須達到70MPa以上才能清洗干凈甚至有些硬厚水垢、銹皮需要150MPa以上的高壓水才能清洗干凈，在這么高的壓力下工作，對操作工人的安全是一個很大的考驗。這就要求在對油管進行高壓水射流清洗之前進行預清洗，降低射流水的壓強，傳統的預清洗有中頻感應加熱預清洗、遠紅外預熱清洗、機械預清洗等幾種清洗方法，中頻加熱預清洗雖然能量集中、速度快，但功效大難于控制，并伴有煙塵污染。機械鉆通機清洗具有清洗效率高、環保等優點，得到了廣泛的使用。

關鍵詞：油管；預清洗；鉆通；環保

Abstract

In The harmonic putter technology is improved on the base the old pipe cleaning process, the hard compact dirt, rust leather with a single high pressure water jet cleaning, the required jet pressure, the use of tubing drill through pre-cleaning machine. Introduced through tubing drilling machine cleaning principle, structural features, and key technologies. Tubing drilling through high pressure water jet machine and clean the lines with the use, can greatly improve the cleaning efficiency and cleaning drill through the pass rate.

Since most recovery injection well tubing surface layer of the main component of scale CaCO3, CaSO4, and a small amount of Fe2O3, BaSO4, SrSO4 and other ingredients, compact and hard.A single high-pressure water jet cleaning, the pressure to reach more than 70MPa to clean and even some hard and thick scale, rust, skin needs more than 150MPa high pressure water to clean, in working under such high pressure, the safety of workers on the operation of a Great test. This requires high-pressure water jet for cleaning the tubing before the pre-cleaning, reducing the pressure jets. The traditional pre-cleaning pre-wash with medium frequency induction heating, far infrared warm-cleaning, mechanical cleaning methods, such as several pre-cleaning, Although pre-cleaning frequency heating energy concentration, fast, but difficult to control a large effect, accompanied by smoke and dust pollution. Penetration through machine washing with a cleaning efficiency, environmental protection, etc., have been widely used.

Key words: Tubing; pre-cleaning; drill through; environmental protection

目 錄

摘要 I

Abstract I

目 錄 II

第一章 引 言 6

1.1 課題的背景和意義 6

1.2 鉆通機的發展狀況 6

第二章 鉆通機的構造、工作過程及應用 7

2.1 鉆通機的構造 7

2.2 鉆通機的工作過程 8

2.3 鉆通機的應用 9

第三章 運動和動力參數及傳動零件的設計計算 10

3.1 主要設計技術指標與參數 10

3.2 運動和動力參數設計計算 10

3.2.1 減速器的選用 10

3.2.2 運動動力參數計算 10

3.3 擺線針輪行星傳動所采用的結構特點 11

.3.4 減速器設計 12

3.4.1擺線針輪行星傳動減速器（一）的設計計算 12

3.4.2擺線針輪行星傳動減速器（二）的設計計算 14

第四章 鏈傳動、軸、軸承和鍵的設計計算及校核 17

4.1 鏈傳動的設計 17

4.1.1 鏈傳動（一）的設計 17

4.1.2 鏈傳動（二）的設計 18

4.2 軸的設計 19

4.2.1 軸的初步設計 19

4.2.2 軸的結構設計 20

4.3 軸的校核 21

空心軸的校核 22

4.4 齒輪齒條的基本參數及幾何尺寸設計計算 23

4.5 軸承選擇 23

4.6 軸承的校核 24

4.6.1 軸承的壽命計算 24

4.6.2 兩支承軸上車輪處軸承的校核 25

4.6.3 兩支承軸上另兩個軸承的校核 25

4.6.4 空心軸承上兩個深溝球軸承的校核 25

4.6.5 空心軸承上推力球軸承的校核 26

4.7 鍵的選擇和校核 26

4.7.1 5.5電機減速器輸出軸上的鍵 26

4.7.2 2.2電機減速器輸出軸上的鍵 27

4.7.3 空心軸鏈輪處的鍵 27

4.7.4 車體支撐軸鏈輪處的鍵 27

4.7.5 車體支撐軸齒輪處的鍵 27

第六章 鉆通機的潤滑、密封 30

6.1 鉆通機的潤滑 30

6.1.1 鉆通機減速機構的潤滑 30

6.1.2 鉆通機軸承的潤滑 30

6.2 鉆通機的密封 30

第七章 公差與配合及粗糙度的標注 31

7.1 軸的形位公差等級 31

7.1.1 軸的形狀公差 31

7.1.2 軸的位置公差 31

7.2 粗糙度、配合的選擇 32

7.2.1 軸的工作表面粗糙度 32

總 結 34

致謝及聲明 35

參考文獻 36

第一章 引 言

1.1 課題的背景和意義

隨著油田的開發,油水井管壁結垢、銹皮、結蠟、稠油堆積等情況的難清洗油管逐年增多,修復恢復其性能進行重復使用,已成為原油生產中控制成本、降本增效的一項重要工作.。

在舊油管清洗過程中,致密堅硬的垢污、銹皮采用單一的高壓水射流清洗時,所需的射流壓力大,為降低射流水壓力,采用油管鉆通機進行預清洗。油管鉆通機和高壓水射流內清洗線配合使用,可大大提高鉆通清洗效率以及清洗合格率。鉆通機的鉆頭處采用滑動軸承支撐，提高了除垢的效率。

鉆通機前進速度可無級變頻速，根據實際需要調節鉆通機鉆頭前進速度，可操作性強，鉆通機后退速度為全速后退，能提高清洗速率，節約能源支出。鉆通機所有的清洗室部分均采用封閉防護式結構，環境清潔，防止清洗時污水濺出。

1.2 鉆通機的發展狀況

由于絕大多數注水井回收油管表面垢層的主要成分是CaCO3、CaSO4，并有少量的Fe2O3、BaSO4、SrSO4等成份，致密堅硬。采用單一的高壓水射流清洗時，壓力必須達到70MPa以上才能清洗干凈甚至有些硬厚水垢、銹皮需要150MPa以上的高壓水才能清洗干凈，在這么高的壓力下工作，對操作工人的安全是一個很大的考驗。這就要求在對油管進行高壓水射流清洗之前進行預清洗，降低射流水的壓強，傳統的預清洗有中頻感應加熱預清洗、遠紅外預熱清洗、機械預清洗等幾種清洗方法，中頻加熱預清洗雖然能量集中、速度快，但功效大難于控制，并伴有煙塵污染。機械鉆通機清洗具有清洗效率高、環保等優點，得到了廣泛的使用。

第二章 鉆通機的構造、工作過程及應用

2.1 鉆通機的構造

1.鉆通小車

鉆通小車為鉆削提供動力，小車采用后驅動，齒輪齒條帶動，以保證小車有足夠的前進動力。齒輪齒條保證了小車在管內詬質異常或管內有異物時不會停止前進，增強小車動力。

2支撐小車

支撐小車為移動的鉆桿旋轉支座，保證鉆桿工作中的穩定性、及鉆桿前后的同軸度、鉆頭與鉆桿定心的準確性，限制鉆桿在旋轉狀態下的跳動，減少油管對鉆頭的沖擊和磨損，延長鉆頭的使用壽命。

3.前、后防噴罩

由于排屑的要求需要鉆頭內噴出一定壓力的水線，防噴罩保證鉆頭在進入和鉆出管體時鉆頭噴出的水線不會噴出設備外面。

4.加緊裝置

加緊裝置能夠使管體自動定心，保證管體與鉆桿同心，使鉆頭進入管體后能夠順利鉆削而不會鉆削管體，確保在鉆削過程中管子不會在鉆削力的作用下抖動和后退。（如圖3）

5支撐小車

支撐小車為移動的鉆桿旋轉支座，保證鉆桿工作中的穩定性、及鉆桿前后的同軸度、鉆頭與鉆桿定心的準確性，限制鉆桿在旋轉狀態下的跳動，減少油管對鉆頭的沖擊和磨損，延長鉆頭的使用壽命。

2.2 鉆通機的工作過程

油管經上料機構從儲料管架上料到調整輸送線上，將鋼管傳輸到限定位置，由翻料機構翻送至鉆通料架，信號開關檢測到料架有料信號后，鉆通上下料氣缸頂起，上料至鉆通工位，信號開關檢測到鉆通線有料信號后，夾緊裝置夾緊鋼管；防噴罩落下，罩住鋼管兩端，形成清洗密閉腔；鉆通小車電機啟動，小車前進，延時后氣動球閥打開，開始供2MPa低壓水；啟動旋轉電機，鉆桿開始旋轉；鉆通小車行走至端部，碰到接近開關后全速退回，回退到位后，限位開關檢測到，小車行走電機、旋轉電機停止，關水閥，防噴罩抬起，夾緊機構松開，下料機構將鋼管送至走，鉆通工序完成，開始下一循環。

2.3 鉆通機的應用

鉆通機是高壓水射流與機械聯合破巖的技術，具有工藝簡單，效率高，成本低等優點。進一步可把高壓水射流與機械聯合破巖技術應用于深井鉆及深穿透射孔中，以提高深井鉆井速度和油田開發效益。

第三章 運動和動力參數及傳動零件的設計計算

3.1 主要設計技術指標與參數

1.行走機構的減速電動機功率2.2Kw，轉速1400r/min，傳動比i：43.

小車行走速度：15.2m/min

2.鉆通機構的減速電動機功率5.5Kw，轉速1400r/min，傳動比i：9

鉆桿轉速：312r/min

3.2 運動和動力參數設計計算

3.2.1 減速器的選用

1）鉆通機的工作特點：

長時間連續工作，因此要求電動機為連續工作制；

鉆通機一旦遇到較硬的垢質，就需要電機有較大的轉矩，以及減速器要有較好的抗沖擊能力。

鑒于以上原因，選擇籠型三相異步電機最為合適。減速器選擇擺線針輪行星傳動減速器。正確選用電機原則為：在電機能勝任負載要求條件下，最經濟、最合理地決定電機功率。決定電機功率時要考慮電機發熱允許過載能力和使用性能三個因素。一般問題發熱最重要。

2）電機分類：自然冷卻式 風冷式 直接油冷式 間接油冷式。

3）本課題采用自然冷卻式電機：

由主要技術參數：輸入功率：5.5kW，轉速：1400r/min；可以得出，選擇YGYS132—4電機。

3.2.2 運動動力參數計算

滾動軸承的傳遞效率 ，擺線針輪傳動的效率為；

傳動比 i1=9 ；電機轉速 n1=1400r/min ；輸入功率 W=5.5kw ；

則，輸入轉矩：

輸出轉速： r/min

輸出轉矩:

綜上所述：

3.3 擺線針輪行星傳動所采用的結構特點

它主要由四部分組成：

（1） 行星架H，又稱轉臂，由輸入軸10和偏心輪9組成，偏心輪在兩個偏心方向互成180度。

（2） 行星輪C，即擺線輪6，其輪廓通常為短幅外擺線的內側等距曲線，為使輸入軸達到靜平衡和提高承載能力，通常采用兩個相同的奇數齒擺線輪，裝在雙偏心套上，兩位置錯開180度，擺線輪和偏心套之間裝有滾動軸承，通常采用無外座圈的滾子軸承，而擺線輪的內表面直接作為滾道。

（3） 中心輪吧b，由針齒殼3上沿針齒中心圓圓周上分布一組針齒銷5組成。

（4） 輸出機構w，與漸開線少齒差行星齒輪 傳動一樣，通常采用銷軸式輸出機構。

圖為擺線針輪的結構圖：

圖3.3

.3.4 減速器設計

3.4.1擺線針輪行星傳動減速器（一）的設計計算

功率5.5kw 輸入轉速n=1400r/min 傳動比i=9

輸出轉矩:

轉幅系數：K1=0.65—0.9 取K1=0.8 （初選）

針徑系數：K2=1.25—2 取K2=1.7 （初選）

針齒中心圓半徑：

取Rz=85mm

齒寬b：

取b=12mm

偏心距a：

取a=8.5

短幅系數K1：

針齒套半徑rz：

取rz=14mm

針齒銷半徑rz* 取rz*=10

針徑系數：

得K2=1.8

接觸應力σh

Σh

機械制造及其自動化論文(7)

080201機械制造及其自動化

　　跨考教育編輯悉心為您整理了機械制造及其自動化專業介紹，希望對大家了解考研專業有所幫助。

　　機械制造及其自動化

　　一、專業介紹

　　1、學科簡介

　　機械設計制造及其自動化是一級學科機械工程專業下的二級學科。此學科直接反映一個國家的現代化和工業化水平。該專業涉及到機械行業中的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等諸多的方向，是社會需求很大的一個行業。機械制造的能力，直接影響整個社會工業產業的發展。我國現在機械設計制造及其自動化水平與發達國家已經在逐步縮小。隨著我國現代化建設的需要，在航天、造船、采礦等工業領域的發展，機械制造和自動化更加需要長足的發展，并且存在極大的發展空間。

　　2、機械制造及自動化專業培養目標

　　本專業培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才。該專業學生主要學習機械設計與制造的基礎理論，學習微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識，受到現代機械工程師的基本訓練，具有進行機械產品設計、制造及設備控制、生產組織管理的基本能力。

　　3、主要研究方向

　　01 數控技術與數控系統

　　02 智能制造技術

　　03 測試技術與故障診斷

　　04 加工過程自動化

　　05 計算機集成制造系統(CIMS)

　　4、考試科目

　　①101政治理論

　　②201英語

　　③301數學一

　　④機械原理

　　(注：以上以武漢大學為例)

　　二、就業前景

　　這個專業就業形勢很好，機械有關的很多企業都可以去，甚至管理的也可以。學生畢業后可從事工業生產部門的機械產品設計開發、加工制造、工裝模具設計、生產過程管理、數控技術應用、工業自動生產維護管理、計算機軟件應用、產品營銷等方面的工作，也可在高等院校、科研部門從事教學和科研工作。

　　三、職業規劃

　　機械工程師資格認證考試：

　　機械工程師資格認證考試是由中國機械工程學會與教育部考試中心聯合開展的機械工程師資格認證項目。機械工程師資格認證標準和內容以《機械工程師資格考試大綱》形式向社會公布。大綱要求一名機械工程師要具備工程制圖、工程材料、產品設計、制造工藝、管理 / 經濟、質量保證 / 質量控制、計算機應用和機械制造自動化等八個方面的基本知識、相關知識和技能。

　　四、推薦院校

　　上海交通大學、清華大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學、大連理工大學、南京航空航天大學、浙江大學、吉林大學、山東大學、天津大學、北京航天航空大學、重慶大學、西北工業大學、上海大學、同濟大學。

　　五、專家建議

　　此專業學生須多學習PLC(即可編程控制器Programmable logic Controller)，掌握弱電電器控制，伺服系統及交流伺服電機的使用，及普通強電電路的設計，而且要熟悉金屬材料，金屬熱處理及制造工藝，機械設計基礎等專業知識。

　　熟悉AUTOCAD精一門三維設計軟件 UG PRO/E SOLIDWORKS等這些軟件在大型的機械行業中包括飛機汽車等行業中運用非常普遍。

　　六、相近專業

　　與之相近的一級學科下的其他專業有：

　　機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程。

　　七、課程設置(以上海交通大學為例)

　　1、學位課

　　計算方法、高等計算方法、矩陣論、矩陣分析、數理統計、最優化方法(一)、隨機過程、數理方程、應用近世代數、圖與網絡、拓撲學概論、最優化方法(二)、小波方法、高等數理統計、高等隨機過程、應用泛函分析、非線性系統理論與方法、微分幾何、偏微分方程數值方法、自然辯證法概論、科學社會主義理論與實踐、英語、專業英語、現代控制理論基礎、現代機械制造工程、振動理論與聲學原理、彈性力學與有限元分析、試驗分析與設計、工程信號處理、機械優化設計、工程材料及其分析技術、機械動力學、機械工程前沿課程、數學分析、微分幾何、拓撲學基礎、微分流型、非經典數學方法與應用、數理基礎專題;

　　2、非學位課

　　計算機集成制造、敏捷與可重組制造、特種加工技術、精密加工技術、制造過程建模、現代數控技術、制造技術前沿課程、精密測量與測試技術、診斷與預測技術、機器視覺與應用、虛擬現實的原理與應用、工程數據庫技術、計算機圖形學、數字與信息技術前沿課程、網絡技術、學術討論會。

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機械制造及其自動化人氣院校

機械制造及其自動化論文(8)

機械制造及其自動化的應用
作者：黃榮
來源：《贏未來》2017年第15期

????????摘要：機械設計制造以及自動化技術是現代社會工業經濟發展的重要技術，在推動工業經濟以及提高生產效率方面起著重要的作用。為了更好地適應新時代的需求，機械設計制造以及自動化技術也必須進行更好地改良和創新，因此，現在對其優勢以及未來發展趨勢進行分析具有重要的現實意義。文章針對機械制造及其自動化的應用 進行了詳細的闡述，內容僅供參考。

????????關鍵詞：機械制造；自動化；應用

????????中圖分類號：TM25 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0246-01

????????1 機械設計制造及其自動化含義和發展意義所在

????????1.1 機械設計制造和自動化的含義

????????自動化是指使用現代機械技術來取代以前的手工過程，這可以導致生產力的更大發展，并顯著提高整體工作效率。機械設計和制造自動化的含義是，機械制造業通過使用現代機器，用機械制造工作取代以前的手工機械制造工作。通過分析能夠看出，我們國家大多數的機械制造工作都開始重視對于先進自動化理念的使用，而且在生產產品的時候，也會涉及到對于這種先進理念的使用。不過使用范圍還是比較有限的，一部分的機械制造企業沒有充分地將自動化理念使用到日常生產里面去。并且一部分企業因為技術水平較低，資金不足，所以生產的產品質量比較低，如此就很難達到預期的效果，這樣也會影響到企業的市場競爭力，最主要的就是因為機械設計制造及其自動化的使用范圍比較小。

????????1.2 機械設計制造自動化的發展意義所在

????????對于機械設計和制造行業來說，為了實現更好的自動化發展，有必要提高人力資源的利用率，這可以減少人力資源和材料資源的使用，并且可以顯著提高工作效率，從而使機械設計和制造行業能夠實現更顯著的發展。然后是機械設計和制造自動化的發展，這更符合現階段對制造技術的需求，并能使我國的制造業滿足時代發展的需要。最重要的是，它能顯著提高競爭力。

機械制造及其自動化論文(9)

陜 西 工 業 職 業 技 術 學 院 畢 業 論 文

設計（論文）題目：底座的數控加工與自動編程

開 始 日 期： 2011年12月05日

完 成 日 期： 2011年12月31日

指 導 教 師： 王 麗

學 生 專 業： 機械制造及其自動化

班 級： 機制 0909 班

學 生 姓 名： 楊 健

底座數控加工與自動編程

楊 健

陜工職院，機械工程學院，陜西.咸陽712000

摘要：本文通過對底座零件進行結構分析，需要對其進行編程、鉆銑削等數控加工，能較好地滿足了實際精度要求，提高了加工量和設計效率。合適的工藝規程可以加工出符合精度要求的合格零件。依據整體功能確定各部位的結構并進行設計造型。從結構上分析零件，制定加工所需的工藝規程，從毛坯的確定到設計工藝路線，根據所需選擇適當的機床、刀具、相應的夾具、加工程序的編制和零件的檢驗。文中程序的編制采用MasterCAM自動編程的方法生成。

關鍵詞：數控加工 自動編程 利用MasterCAMX2軟件對底座零件進行編程、鉆孔、銑削等。

base parts CNC machining and automatic programming
yang jian
Department of Mechanical Engineering Vocational Shaanxi workers Shaanxi, Xianyang 712000
Abstract: In this paper, the structural parts of the base analysis, the needs of their program, drilling, CNC milling and other processing, to better meet the actual accuracy to improve the processing efficiency of the quality and design.
Appropriate technology can be a point of order processing to meet the requirements of qualified precision parts. Determined based on the overall function of each part of the design of the structure and shape. From the structural analysis of parts, the technology required to develop a point of order processing, from the rough to the design process to determine the routes, according to the required select the appropriate machine tools, cutting tools, the corresponding fixture, processing procedures for the preparation and testing components. Procedures for the preparation of the text using MasterCAM to generate automatic programming method.

Keywords: NC machining using automatic programming software MasterCAMX2 parts of the base program, drilling, milling and so on.

目錄

1.引 言······················································· 3

2.數控及自動編程的發展簡介···································· 3

2.1 開放式數控系統的發展趨勢·································· 4

2.2 數控自動編程系統的發展···································· 5

3.簡述Mastercam X2軟件······································· 5

4.零件的介紹·················································· 5

4.1零件二維圖················································· 5

4.2零件圖的工藝分析··········································· 5

4.2.1由零件圖可以看出主要加工表面為··························· 7

4.2.2定位基準的選擇··········································· 7

4.2.3毛胚選擇及生成··········································· 7

5.工藝分析···················································· 8

5.1 選擇加工方法·············································· 8

5.2工藝步驟 ·················································· 8

5.3填寫工藝文件··············································· 8

6、實體零件的生成及編程······································· 9

6.1刀具選擇··················································· 9

6.2切削用量的選擇與確定······································· 10

6.3該零件是用Mastercam X2生成的······························ 10

6.4零件的數控加工模擬及刀具路徑的生成························· 11

7編程時用到的常用指令····················· 11

7.1準備功能G代碼······················· 12

7.2輔助功能M碼························ 14

7.3主軸功能S進給功能F和刀具功能T ·························· 15

8零件程序自動生成············································· 15

9.結論························································ 29

10.參考文獻 ··················································· 30

1引 言

數控（Numerical Control 簡稱NC）是指用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。數控加工是一個自動過程，需要工藝人員事先確定加工過程的工藝流程。在制訂流程的過程中，工藝人員不僅需要考慮各種加工工藝因素，同時還要考慮到干涉問題。往往工藝人員難以以現有的分析計算手段優化工藝流程。所以必須給技術人員提供一套能分析、計算的可視化環境，能制定、優化工藝流程的輔助手段，以達到提高產品質量，縮短制造周期的目的。為此迫切需要應用相對成熟的仿真技術對產品的數控加工過程進行真實加工前的觀察，以便及時發現和盡快解決問題，避免造成不必要的損失。

科學技術和社會生產的不斷發展，對機械產品的性能、質量、生產率和成本提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現上述要求的重要技術措施之一。他不僅能夠提高品質質量和生產率，降低生產成本，還能改善工人的勞動條件，但是采用這種自動和高效率的設備需要很大的初期投資，以及較長的生產周期，只有在大批量的生產條件下，才會有顯著的經濟效益。

隨著消費向個性化發展 ，單間小批量多品種產品占到70%--80%，這類產品的零件一般采用通用機床來加工。而通用機床的自動化程度不高，基本上由人工操作，難于進一步提高生產率和保證質量。特別是一向曲線、曲面組成的復雜零件，只能借助靠模和仿行機床或者借助畫線和樣板用手工操作的方法來完成，其加工精度和生產率受到極大影響。

2數控及自動編程的發展簡介

隨著計算機技術的發展,傳統的制造業發生了根本性變革,工業發達國家投入巨資,對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。在現代制造系統中,數控技術是基礎,其研究、開發、產業化及應用推廣、人才培養必將促進制造自動化的進一步發展,為提高國家工業現代化水平和綜合國力奠定基礎。數控技術是集制造科學、計算機科學、自動控制理論及圖形技術、檢測、監控技術等多學科的綜合,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用,已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志之一。在科學技術迅猛發展的今天,及時掌握技術發展的動向,從而制定創新策略,是一個國家、企業、學校發展的根本。筆者分析了數控技術的主要發展動態,并提出了一些看法。

2.1 開放式數控系統的發展趨勢

目前開放式數控系統的研究始于1987 年美國國防部的“下一代控制器( , )” NGCNextGenerationController NCMC計劃,并成立了“美國國家制造科學中心( )”。

該計劃的目的是為了減少軍備制造對日本控制系統的依賴,建立一個控制系統供應商中立的控制標準。歐盟和日本也分別在1992年和1994年開展了這方面的研究。所謂開放式系統是相對于以前的數控系統而言的。過去,日本的FANUCMITSUBISHI 、、德國的SIEMENS等大型的CNC控制器制造商,為數控機床生產了全部的配套產品,包括CNC 數控裝置、主軸、進給驅動器和電機,使機床制造廠得到了滿意的服務,也使這種專用的系統成為市場上的主導產品,受到了機床生產廠和用戶的歡迎。這種以單臺機床為服務對象的 ,其控制硬件和軟件主

要集中在操作者和機床之間。但當數控機床進入分布式控制器

(DNC )和柔性制造系統(FMS )環境,甚至要求與CAD/ CAPP/CAM CNC等共享信息后,原有的CNC 裝置就顯得不夠用了。新的環境要求 裝置進一步向開放式控制系統轉化。

根據IEE (國際電氣電子工程師協會)的定義“一個開放式系統提供了使合理實現的應用程序運行于來自多個控制供應商的不同平臺上及與其它系統應用相互操作的能力,并且具有一個用來與用戶交互的持續的風格”。

2.2 數控自動編程系統的發展

按工作方式可以把當前的數控自動編程系統分為批處理語言系統和交互式圖形編程系統2大類。批處理語言系統的代表是20世紀50年代末誕生的APT( AutomaticProgrammingTool),它用專用語言描述加工零件的幾何形狀及進刀和走刀方法,還有大量輔助語句描述加工過程的各種工藝參數,如進給率余量等,這種用語言描述零件的幾何形狀及加工過程的程序稱為“零件源程序”。這種源程序經批處理運行后輸出刀位點數據,再經過后置處理,生成機床可接。這種編程方法經歷了數十年的發展,軟件系統受的控制代碼已相當成熟。但使用這類語言編程系統有許多不便之處:采用語言定義零件幾何形狀,難以描述復雜的幾何形狀,缺乏幾何直觀性;缺乏對刀具軌跡正確性的有效檢驗手段;難以和CAD數據庫和CAPP系統進行有效的連接;不易做到高度的自動化、集成化。

數控技術從誕生到現在已有50 年的歷史,目前在其控制方式、伺服驅動、編程自動化等方面都有很大的發展。特別是在開發基于Windows操作系統的開放式控制系統方面,國外已形成了相應的研究機構,而國內在這方面的研究還是各自為陣,對系統的體系結構的研究只局限于具體實現的層面,沒有提高到一種理論的、抽象的層面。

在數控技術的應用方面,國內還有很大的前景和市場空間,急需培養數控應用人才,以提高我國機械制造業的水平。數控機床是技術是技術密集型的機電一體化產品，增加了微電子維修方面的困難，一般均需配備技術素質較高的維修人員與較好的維修裝備當前在數控裝置、機床結構等方面的研究與開發方面不斷取得新成果，主要有：主控機向著多位的微處理機化發展；數控裝置向著集成化和智能化的方向發展；數控系統采用模塊化結構；數控編程更加圖形化和自動化；數控系統更加可靠和宜人化。制定符合中國國情的總體發展戰略，確立與國際接軌的發展道路，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。因此在對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行探討時提出了以科技創新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為后盾，堅持可持續發展道路的總體發展戰略。

2.3數控加工的特點

2. 3. 1數控加工的優點

1) 自動化程度高。數控加工過程是按輸入程序自動完成的，可以減輕工人的勞動遷都。同時對操作者的知識結構文化程度要求相應提高。

2) 工零件的一致性好，質量穩定。由于數控機床本身的定位精度和重復定位精度都很高，很容易保證零件尺寸的一致性，也減少了通用機床加工中人為因素造成的失誤，數控加工不但可以保證零件獲得較高的加工精度，而且指令穩定，也便于對加工過程實行質量控制。

3) 生產效率高。由于數控機床加工試能在一次裝夾中加工出很多待加工的部位，即省去了通用機床加工使原有的不少中間工序（如化纖、裝夾、檢驗等），縮短了付諸實踐，同時也為后繼工序（如裝配等）帶來了方便。其綜合效率比通用機床明顯提高。

4）適應性強。由于數控加工一般不需要很多復雜的工藝裝備，就可以通過編制程序把形狀復雜和精度要求高的零件加工出來，故當設計更改時，可以通過改變相應的程序來實現，一般不需要重新設計制造工裝，因此，數控夾功能大大縮短產[品研制周期，給8南品德研制開發，產品的改進、改型提供了很好的手段。

5）便于實現計算機輔助制造。計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）已成為航空航天、汽車、船舶及其他機械工業實現現代化的必由之路。而將用計算機輔助設計出來的產品圖紙及數據變為世紀產品的最有效的途徑，就是采取計算機輔助制造技術直接制造出零部件。數控機床及其加工技術正是計算機輔助制造系統的基礎。

2. 3. 2數控加工的缺點

1) 工成本一般較高。數控機床的價格一般是同類通用機床的幾倍甚至幾十倍。此外，其零配件價格較高，維修成本也高。再加上與其配套的編程設施、計算機及其外部設備等，其產品大大高于通用機床。

2) 只適用于多品種小批量或中批零生產。由于數控加工對象一般為較復雜零件，又往往采用工序相對集中的工藝方法，再一次定位安裝中加工出許多代價共勉，勢必將工序時間拉長。盡管目前在數控機床的設計制造方面做出了很大努力（如多軸化、自動交換工作臺與柔性加工單元等），但與專用多工位組合機床或自動及形成的生產線相比，在生產規模與生產效率方面仍有很大差距，即占機械加工20%～30%的大批量生產類型，數控加工還適應不了。

3) 工中難以調整。由于數控機床是按程序運行自動加工的，一般很難再加工過程中進行適時的人工調整，即使可以做局部調整，但其可調范圍也很有限。

3 簡述MastercamX2軟件

MastercamX2版本較先前版本可謂進行了翻天覆地的變革，從軟件的操作界面到CAD/CAM的相關功能都有了相當大的變化，使軟件的操作更為簡單，在CAD/CANM設計編程時更為人性化。在CAD方面，他可以輕松快捷地構建各種二維和三維圖形，特別適用于具有復雜外形及各種空間曲面的模具類零件的建模和造型設計。在CAM方面，MastercamX2提供了多種加工方式以及完整的刀具庫，材料庫和加工參數資料庫，通過創建可靠，精確的刀具路勁，可以直接在曲面和實體上加工。MastercamX2擁有車削、銑削、雕刻和線切割等多種加工模塊，供用戶設計時靈活選用。

數控加工技術是20世紀40年代后期為 適應復雜外形零件的 精密加工而發展起來的一種自動化加工技術。它是根據被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數碼表示的 程序，然后輸入要到機床的數控系統中，以 控制刀具與工件的相對運動，從而加工出合格的零件。

二維基本繪圖是最基礎的也是最重要的部分，任何圖形的繪制都離不開二維基本繪圖，只有熟練掌握二維繪圖的方法和技巧，并加以靈活運用，才能在實際設計中提高設計效率和質量。

實體是一個封閉的實心物體，可以很方便地實現線框和曲面難以實現的某些功能，如布爾運算、倒圓角。

MastercamX2提供豐富多變的2D、2.5D加工方式，可迅速編制出優質可靠的數控程序，極大地提高了編程者地工作效率和數控機床的利用率。

4零件的介紹

本文通過對底座零件進行結構分析，需要對其進行曲面鉆孔、銑削等數控加工過程模擬并完成編制加工程序，能較好地滿足了實際精度要求，提高了加工質量和設計效率。

合適的工藝規程可以加工出符合精度要求的合格零件。依據整體功能確定各部位的結構并進行設計造型。從結構上分析零件，制定加工所需的工藝規程，從毛坯的確定到設計工藝路線，根據所需選擇適當的機床、刀具、相應的夾具、加工程序的編制和零件的檢驗。文中程序的編制采用MasterCAM自動編程的方法生成。

4.1 零件二維圖：

4.2 零件圖的工藝分析

通過對底座零件進行工藝分析，需要對其進行鉆孔、銑削、等數控加工，能較好地滿足了實際精度要求，提高了加工質量和設計效率。

4.2.1由零件圖可以看出，主要加工表面為：底座零件的上表面，對其需要進行、鉆孔、銑削等數控加工。

4.2.2定位基準的選擇：

加工以φ90為中心線的兩個凸臺時，同樣以零件的前表面以及中心線作為它的定位基準；

鉆φ12和φ20通孔時，以底座零件的前表面和左側面作為定位基準

銑曲面時，以底座的上表面和中心線作為定位基準。

4.2.3毛胚選擇及生成：

選擇毛胚或擬定毛胚圖是制定工藝規程的最初階段工作之一。毛胚可以采用下列幾種：

a 軋制材料（截面為圓形、六角形或正方形的棒料、帶料及板料等）；

b.成見毛胚（鑄件、鍛件、模鍛件及冷沖件等）。

c.毛胚種類的選擇決定于零件的材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得的可能性。{成見毛胚}一般是鑄件、鍛件、模鍛件、和冷沖件。鑄件可用砂模、金屬模（冷漠）、離心鑄造或壓力鑄造等法獲得。

砂模又分為機器制模或手工制模。用各種鑄造方法所獲得的鑄件的機械性能及尺寸精度均有所不同。采用何種鑄造方法應根據生產性質、零件的材料、鑄造車間的條件以及其他因素來決定。

自由鍛件：是由金屬經加熱后鍛壓（用手工鍛或用手鍛錘成形，使外形與零件的輪廓相類似。

模鍛件：是由毛胚經加熱后在鍛模中鍛制而成，因而能使其輪廓尺寸接近與零件的尺寸，加工余量及材料消耗均勻大大減少。由于模鍛件的尺寸比較精確，它有可能免去以后的機械加工。模鍛件的成本較自由鍛件為低，其制造過程遠較自由鍛造的過程為短，所要求的工人技術熟練程度也較低。但設備價格較貴，因而適用于同類零件產量較大的生產中。

毛胚的加工余量：機械加工中毛胚尺寸與完工零件尺寸之差，成為毛胚的加工余量。

毛胚的表面層厚度：自由鍛件：碳鋼≤1.5 合金鋼2-4

鑄鋼件的機械加工余量：1、鑄鋼件分三種精度等級和相應的鑄件機械加工余量、尺寸偏差和重量偏差。

鑄鋼件的最大尺寸≤120 頂面3.5 底面及側面3

毛胚類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛胚時要考慮路的因素如下：

1.零件的材料及其力學性能；

2.零件的形狀和尺寸；

3.生產類型

4.具體生產條件；

5.充分考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性。

因此，力學性能要求高時，底座零件材料為45鋼時，選鍛件比較好。

5工藝分析：

1.選擇加工方法：通過對底座零件進行結構工藝分析，它的加工方法就是對其進行銑削加工。

2.工藝步驟 第一步：加工以φ90為中心線的兩個凸臺；

第二步：應該對底座的四個通孔即（4-φ12的孔）進行鉆削加工；

第三步：再對其φ20的孔進行鉆削加工；

第四步：最后對其余的曲面進行銑削加工。

3.填寫工藝文件

機械加工總工序卡

零件名稱

底座

零件圖號

1

夾具名稱

機用虎鉗　

設備名稱及型號

數控銑床

材料名名稱及牌號

45鋼

鋼.W12M03CR4V3-C05SI

硬度

HB190

工序名稱

銑削加工

工序號

1　

工步號

工步內容

切削用量

刀具

量具

Vf

n

f

編號

名稱

編號

名稱

　1

粗銑上表面　

200

　120

500

2

1

立銑刀　

1

游標卡尺

2

精銑上表面　

200

　180

600

1

2

立銑刀

2

游標卡尺

3

粗銑上表面兩個凸臺

200

800

500

8

3

立銑刀

3

游標卡尺

4

精銑上表面兩個凸臺

200

800

500

2

4

立銑刀

4

游標卡尺

5

粗銑曲面

200

1200

1000

6

5

球頭銑刀

5

游標卡尺

6

精銑曲面

200

1200

1000

0.25

6

球頭銑刀

6

游標卡尺

7

鉆上表面φ20的圓孔

150

300

150

10

7

鉆孔刀

7

游標卡尺

8

鉆上表面4-φ12的通孔

150

300

150

25

8

鉆孔刀

8

游標卡尺

6實體零件的生成及編程：

1.刀具選擇：

平面銑削應該采用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。銑削時一般采用二次走刀。

第一次走刀一般用端銑刀粗銑，沿工件表面連續走刀。為了使接刀刀痕不影響精切走刀精度，要選好每一次走刀寬度和銑刀直徑。零件加工余量大且不均勻時，銑刀直徑 要選小些。精加工時銑刀直徑要大些，最好能包容加工面的整個寬度。

立銑刀和鑲硬質合金刀片的立銑刀主要用于加工凸輪、凹槽和箱口面。為了軸向進給時易于吃刀，要采用端齒特殊刃的銑刀；為了減少震動，可采用非等距三齒或四齒銑刀；而為了加強銑刀剛度，要加大錐形刀心，變化槽深。為了提高槽寬的加工精度，要減少銑刀種類，加工時可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后時用刀具半徑補償功能來銑槽的兩邊，以求、達到提高槽的加工精度。

在加工中心上鉆孔都是無鉆模直接鉆孔，因此，一般鉆孔深度約為直徑的5倍左右，細長孔的加工易于折斷，要注意冷卻和倒屑，鑲三面刃機夾刀片的強度高速鉆頭，其一片刀片位于中心線上，另一刀片位于周邊上，它的形狀類似深孔鉆頭，冷卻液可以從 鉆頭中心引入。目前國外加工中心廣泛采取這種鉆頭。

在鉆孔前最好先用中心鉆鉆中心孔。或用剛性較好的短鉆頭鍃窩，鍃窩可采取直徑為8-15mm的鉆頭，而當毛坯表面非常硬，鉆頭無法鍃窩時，可先用硬質合金銑刀，在鉆孔部位先銑一個小平面，然后再用中心鉆鉆出引孔，解決硬表面鉆孔引正問題。為了提高工效，減少工步數和換刀次數，可以采用階梯式鉆頭。該鉆頭每各階梯均有自 己的螺旋槽，比共螺旋槽的復合鉆頭易于排屑和可提高工效。

6.2.切削用量的選擇與確定：

切削用量的選擇與確定；

切削用量，銑銷深度銑削無皮鋼料時，工體表面粗糙度一般可通過一次粗銑就達到尺寸要求。銑銷鑄鋼或鑄鐵時，

立銑刀；帶整體硬度合金刀頭的立銑刀，銑刀直經，銑削深度，每齒進給量，高速鋼面銑刀；機床功率:10kvo面銑刀每齒進給量:0.12-0.20mm|裝夾系統剛性較好。

高速鋼立銑刀進給量:a=5min，銑刀直經:每齒進給量：0.07-0.04mm|z

工序一、（4-φ12的通孔采用X63W鉆床）

工序二、（其余要加工的槽以及孔都采用數控銑床）

切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量、進給量。對于不同加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應編入程序單內。

合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。

6.3.該零件是用MASTERCAMX2生成的：

6.4.零件的數控加工模擬及刀具路徑的生成：

7、編程時用到的常用指令

7.1準備功能G代碼

準備功能G指令由G后跟兩位數值組成，它用來規定刀具和工件的相對運動軌跡、機床坐標系、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。

7.1.1 G00——快速點定位指令

書寫格式：G00 X- Y- Z-

其中，X，Y，Z為快速定位終點，在G90時為終點在工件坐標系中的坐標；在G91時為終點相對與起點的位移量。

說明：①、G00指令刀具相對于工件從當前位置以各軸預先設定的快移進給速度到程序段所指定的下一個定位點；②、目標點的坐標可以用絕對值，也可以用增量值，小數點前最多允許4位數，小數點后最多允許3位數，正數可以省略“+”號；③G00指令中的快進速度由機床參數對各軸分別設定，不能用程序規定；④、由于各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時到達終點，因而聯動直線軸的合成軌跡并不總是直線；⑤、G00指令一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。

7.1.2 G01——線性進給指令

書寫格式：G01 X- Y- Z- F-

其中，X，Y，Z為終點，在G90時為終點在工件坐標系中的坐標；在G91時為終點相對于起點的位移量。

說明：①、G01指令刀具從當前位置以聯動的方式，按程序段中F指令規定的合成進給速度，按線性路線（聯動直線軸的合成軌跡為直線）移動到程序段所指定的終點；②、刀具的當前位置是起點，為已知點，因此程序段中只要指定終點，就給定線性進給的必要條件；③、G01和F 都是模態代碼。

7.1.3 G02/G03——圓弧插補指令

書寫格式：

①、在XY平面上的圓弧 G02/G03 X- Y- I- J- F-

其中，X、Y為圓弧終點坐標；I、J為圓心坐標

②、在ZX平面上的圓弧 G02/G03 X- Z- I- K- F-

其中，X、Z為圓弧終點坐標；I、K為圓心坐標

③、在YZ平面上的圓弧 G02/G03 Y- Z- J- K- F-

其中，Y、Z為圓弧終點坐標；J、K為圓心坐標

說明：①、G02表示順時針圓弧插補，G03表示逆時針圓弧插補；②、順、逆時針圓弧插補的判斷方法是：沿圓弧所在平面（如XY平面）的另一個坐標軸的負方向（-Z）看去，刀具運動軌跡沿順時針方向的用G02編程，刀具運動軌跡沿逆時方向的用G03編程；。③、在G90狀態時，圓弧終點坐標是圓弧終點在編程坐標中的絕對坐標，在G91狀態時，圓弧終點坐標是圓弧終點相對于圓弧起點的相對坐標；④、不論是G90狀態還是G91狀態，圓弧坐標均為圓心相對于圓弧起點的相對坐標；⑤、用G02/G03可以直接編過象限圓和整圓，但在銑削整圓時不能將圓心坐標給錯，特別是I和J不能同時為零，否則計算機內部會出現紊亂。

7.1.4 G04——暫停指令

書寫格式：G04 K-

其中，K為暫停時間，范圍是0.01~99.99（S）

說明：①、G04指令在前一程序的進給速度降到零之后才開始暫停動作；②、G04可以使程序暫停一段時間，以便進行某些人為的調整，暫停時間一到繼續執行下一段程序；③、G04僅在其被規定的程序段中有效；④、G04可使刀具作短暫停留，以獲得圓整而光滑的表面。

7.1.5 G24/G25——鏡像功能

書寫格式：G24 X- Y- Z-

M98 P-

G25 X- Y- Z-

說明：①、當工件相對于某一軸具有對稱形狀時，可以只對工件的一部分進行編程，利用鏡像功能和子程序，能加工出工件的對稱部分，這就是鏡像功能。當某一軸的鏡像有效時，該軸執行與編程方向相反的運動；②、G24建立鏡像，由指令坐標后的坐標值指定鏡像位置（即對稱軸或對稱點坐標），G25指令用于取消鏡像功能；③、G24、G25為模態指令，可相互注銷，G25為缺省值。

7.1.6 G40——撤消刀具半徑補償指令

書寫格式：G40 X- Y- Z-

說明：①、G40必須與G41或G42成對使用；②、編入G40的程序段為撤消刀具半徑補償的程序段，必須用直線插補G01指令和數值編入撤消刀補的軌跡。

7.1.7 G41——左側刀具半徑補償指令

書寫格式：G41 G01 X- Y- F-

說明：①G41為模態指令；②、G41是在相對于刀具前進方向左側進行補償，稱為左刀補；③、G41發生前，刀具半徑補償量必須在系統內存中設置完成；④、G41程序段必須有G01功能及對應的坐標參數才有效，以建立刀補；⑤、G41與G40之間不得出現任何轉移加工，如鏡像、子程序跳轉等。

7.1.8 G42右側刀具半徑補償指令

書寫格式：G42 G01 X- Y- F-

說明：G42刀具半徑尺寸補償與G41刀具半徑尺寸補償只是從刀具的進給方向看工件與刀具的相對位置不同，其他說明與G41相同。

7.1.9 G54——工件坐標系選擇

書寫格式：G54 X- Y- Z-

說明：①、預定工件坐標系的坐標原點在機床坐標系中的值（工件零點偏置值）可用MDI方式輸入，系統自動記憶；②、工件坐標系一旦選定，后續程序段中的絕對坐標值均為相對此工件坐標系原點的值；③使用G54建立工件坐標系時，該指令可單獨指定，也可與其它指令同段指定，如果該段程序中有位置指令就會產生運動。

7.1.10 G90——絕對坐標編程指令

書寫格式：G90 G- X- Y- Z-

其中，X、Y為目標點相對于編程坐標原點的絕對尺寸

說明：G90指令表示程序段中的運動坐標數字為絕對坐標值，即從編程零點開始的坐標值。

7.1.11 G91——相對坐標編程指令

書寫格式：G91 G- X- Y- Z-

其中，X、Y為目標點相對于起始點的增量值

說明：G91指令表示程序段中的運動坐標數字為相對坐標值，即刀具運動的終點相對于起點坐標值的增量。

7.1.12 G92——工件坐標系設定

書寫格式：G92 X- Y- Z-

其中，X、Y、Z為坐標原點（程序原點）到刀具起點（對刀點）的有向距離

說明：G92指令通過設定刀具起點相對于原點的位置建立工件坐標系。此坐標系一旦建立起來，后序的絕對值指令坐標位置都是此坐標系中的坐標值。

7.1.13 G28——自動返回參考點

書寫格式：G28 X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_

其中，X、Y、Z、A、B、C、U、V、W為指令的終點位置，該指令的終點稱之為“中間點”，而非參考點。

說明：①在G90時為終點在工件坐標系重的坐標；在G91時為終點相對于起點的位移量。

②由該指令制定的軸能夠自動的定位到參考點上。

G28程序段的動作敘述如下：

首先所有的受控制軸都快速定位到中間點，然后再從中間點回到參考點。如果機床這是沒有相對鎖住則參考點返回指示燈就點亮。這樣定位到中間點和參考點等效于用G00定位。

【注意】：①一般，G28指令用于加工中心刀具自動更換ATC,原則上應在執行該指令之前取消刀具半徑補償和刀具長度補償。②在G28的程序段中不僅產生坐標軸移動指令，而且記憶了中間點坐標值對于在G28程序段中沒有指定軸，以前的G28種的坐標值就作為那個軸的中間的坐標值。如果在G28指令前沒有回過參考點，則不記憶中間點坐標。③電源接通以后，在沒有手動返回參考點段該下，指定G28時，從中間點自動返回參考點，與手動返回參考點相同。這時從中間點移出的方向就是系統參數設定的回參考點的方向。④G28指令僅在其被規定的程序段中有效。

7.1.14 G29——自動從參考點返回

格式：G2X_Y_Z_A_B_C_U_V_W_

其中，X、Y、Z、A、B、C、U、V、W為指令的終點位置，該指令的終點稱之為“中間點”，而非參考點。在G90時為終點在工件坐標系重的坐標；在G91時為終點相對于中間點的位移量。

說明：①由該指令可使刀具從參考點經由一個中間點兒定位于指定點。通常該指令緊跟在一個 G28指令之后。②用G29指令的程序段的動作，可使所有被指定的軸以快速進給經由以前用G28指令定義的中間點，然后再到達指定點。③這種相中間點定位，在向指定點定位的動作和使用G00定位完全相似。④G29指令僅在其被規定的程序段中有效。

【注意】：編程人員不必計算從中間點到參考點的實際移動距離。7.2輔助功能M代碼

輔助功能由地址字M和其后的兩位數字組成，主要用于控制機床的各種輔助功能的開關動作，以及零件程序的走向。

7.2.1 M03、M05——主軸控制指令

M03啟動主軸以程序中編制的主軸速度順時針方向（從Z軸正向向Z軸負向看）旋轉。

M05使主軸停止旋轉。

7.2.2 M30——程序結束并返回程序起點

M30編在程序的最后一個程序段中，當程序運行到M30指令時，機床的主軸、進給、冷卻液全部停止，加工結束，并使系統復位。使用M30的程序段結束后，若再次按循環啟動鍵，將從程序的第一段重新執行

7.2.3 M98、M99——子程序調用及返回指令

M98用來調用子程序。

M99指令表示子程序結束。執行M99使系統運行控制返回到主程序。

當程序中含有某些固定順序或重復出現的區域時，這些固定順序或區域可以作為子程序存入存儲器以簡化編程，一個子程序還可以調另一個子程序。

在子程序開頭，必須規定子程序號，以作為調用入口地址。在子程序的結尾用M99，以控制執行完該子程序后返回住程序。

調用子程序的格式：M98 P- L-

子程序調用指令中，P后跟被調用的子程序號，L后跟重復調用次數。當L=1時可省略L。 7.3主軸功能S、進給功能F和刀具功能T

1)、主軸功能S

主軸功能S控制主軸轉速，其后的數值表示單位為每分鐘轉數（r/min）的主軸速度。S是模態指令，S功能只有在主軸速度可自動調節時有效。

2)、進給功能F

F指令表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度，F的單位取決于G94（每分鐘進給量mm/min）或G95（每轉進給量mm/r）。

當工作在G01、G02或G03方式下，編程的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在G00、G60方式下，快速定位的速度是各軸的最高速度，與所編F無關。

借助CNC操作面板上的倍率開關，F可在一定范圍內進行倍率修調（10%、30%、50%、80%、100%、140%）。當執行攻絲循環G84，螺紋切削G33時，倍率開關失敗，進給倍率固定在100%。

3)、刀具功能T

T代碼用于選刀，其后的數值表示選擇的刀具號，T代碼與刀具的關系是由機床制造廠規定的。

在加工中心上執行T指令，刀庫轉動選擇所需的刀具。然后等待，直到M06指令作用 動完成換刀，T指令為非模態指令 。

8.編制加工程序如下

%

O0000

(PROGRAM NAME - （1） )

(DATE=DD-MM-YY - 15-05-09 TIME=HH:MM - 11:39 )

N100 G21

N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90

( TOOL - 0 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 20. )

N104 T0 M6

N106 G0 G90 G54 X-20. Y-112.5 A0. S0 M5

N108 G43 H0 Z50.

N110 Z10.

N112 G1 Z-5. F0.

N114 Y-92.5 F.3

N116 G2 X0. Y-72.5 R20.

N118 G1 X70.

N120 Y72.5

N122 X-70.

N124 Y-72.5

N126 X0.

N128 G2 X20. Y-92.5 R20.

N130 G1 Y-112.5

N132 Z5. F0.

N134 G0 Z50.

N136 M5

N138 G91 G28 Z0.

N140 G28 X0. Y0. A0.

N142 M01

( TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 12. )

N144 T2 M6

N146 G0 G90 G54 X50. Y52.5 A0. S0 M5

N148 G43 H2 Z50.

N150 G98 G81 Z-25. R-15. F.3

N152 Y-52.5

N154 X-50.

N156 Y52.5

N158 G80

N160 M5

N162 G91 G28 Z0.

N164 G28 X0. Y0. A0.

N166 M01

( TOOL - 2 DIA. OFF. - 2 LEN. - 2 DIA. - 10. )

N168 T2 M6

N170 G0 G90 G54 X-65.019 Y-67.484 A0. S0 M5

N172 G43 H2 Z50.

N174 Z10.

N176 G1 X65.224 F.3

N178 Y-60.321

N180 X-65.019

N182 Y-53.158

N184 X-45.109

N186 G2 X-49.943 Y-45.995 R57.501

N188 G1 X-65.019

N190 Y-38.831

N192 X-53.397

N194 G2 X-55.727 Y-31.668 R57.5

N196 G1 X-65.019

N198 Y-24.505

N200 X-57.072

N202 G2 X-57.5 Y-17.342 R57.5

N204 G1 X-65.019

N206 Y-10.179

N208 X-57.032

N210 G2 X-55.646 Y-3.016 R57.5

N212 G1 X-65.019

N214 Y4.148

N216 X-53.269

N218 G2 X-49.761 Y11.311 R57.5

N220 G1 X-65.019

N222 Y18.474

N224 X-44.856

N226 G2 X-25.45 R12.5

N228 G1 X25.45

N230 G3 X22.674 Y11.311 R12.5

N232 G1 X-22.674

N234 G2 X-24.444 Y4.148 R12.5

N236 G1 X24.444

N238 G3 X25.389 Y2.79 R12.499

N240 G2 X29.094 Y-3.016 R32.501

N242 G1 X-29.094

N244 G3 X-31.665 Y-10.179 R32.5

N246 G1 X31.665

N248 G2 X32.5 Y-17.342 R32.5

N250 G1 X-32.5

N252 G3 X-31.736 Y-24.505 R32.5

N254 G1 X31.736

N256 G2 X29.249 Y-31.668 R32.5

N258 G1 X-29.249

N260 G3 X-25.389 Y-37.79 R32.5

N262 G2 X-24.64 Y-38.831 R12.499

N264 G1 X24.64

N266 G3 X22.66 Y-45.995 R12.5

N268 G1 X-22.66

N270 G2 X-25.202 Y-53.158 R12.499

N272 G1 X25.202

N274 G3 X44.918 Y-53.397 R12.5

N276 X45.109 Y-53.158 R57.5

N278 G1 X65.224

N280 Y-45.995

N282 X49.943

N284 G3 X53.397 Y-38.831 R57.5

N286 G1 X65.224

N288 Y-31.668

N290 X55.727

N292 G3 X57.072 Y-24.505 R57.5

N294 G1 X65.224

N296 Y-17.342

N298 X57.5

N300 G3 X57.032 Y-10.179 R57.5

N302 G1 X65.224

N304 Y-3.016

N306 X55.646

N308 G3 X53.269 Y4.148 R57.5

N310 G1 X65.224

N312 Y11.311

N314 X49.761

N316 G3 X44.918 Y18.397 R57.5

N318 X44.856 Y18.474 R12.5

N320 G1 X65.224

N322 Y25.637

N324 X-65.019

N326 Y32.8

N328 X65.224

N330 Z20. F0.

N332 G0 Z50.

N334 X-67.519 Y35.3

N336 Z10.

N338 G1 Y-69.984 F.3

N340 X67.724

N342 Y35.3

N344 X-67.519

N346 Z20. F0.

N348 G0 Z50.

N350 X-27.342 Y-39.35

N352 Z10.

N354 G2 X-42.965 Y-51.836 R9.999 F.3

N356 Y16.836 R55.

N358 X-27.342 Y4.35 R10.

N360 G3 Y-39.35 R35.

N362 G1 Z20. F0.

N364 G0 Z50.

N366 X55. Y-17.5

N368 Z10.

N370 G2 X42.965 Y-51.836 R55. F.3

N372 X27.342 Y-39.35 R10.

N374 G3 X35. Y-17.5 R35.

N376 X27.342 Y4.35 R35.

N378 G2 X42.965 Y16.836 R9.999

N380 X55. Y-17.5 R55.

N382 G1 Z20. F0.

N384 G0 Z50.

N386 M5

N388 G91 G28 Z0.

N390 G28 X0. Y0. A0.

N392 M01

( TOOL - 0 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 10. )

N394 T0 M6

N396 G0 G90 G54 X-59.539 Y39.451 A0. S700 M3

N398 G43 H0 Z50.

N400 Z15.

N402 G1 Z10. F300.

N404 X59.539 F200.

N406 Z11.632

N408 X59.964 Y40.604

N410 X-59.964

N412 Z13.054

N414 X-59.999 Y41.756

N416 X59.999

N418 Z14.287

N420 X59.96 Y42.908

N422 X52.341

N424 X50.267 Z14.298

N426 X49.379 Z14.296

N428 Z14.294

N430 X-49.378 Z14.296

N432 X-50.251 Z14.298

N434 X-51.023 Z14.294

N436 X-51.872 Z14.29

N438 X-59.96 Z14.287

N440 Z15.381

N442 X-60. Y44.061

N444 X-57.1

N446 X-56.97 Z15.384

N448 X-56.381 Z15.391

N450 X-54.861 Z15.399

N452 X-53.169 Z15.4

N454 X-53.09 Z15.392

N456 X-52.786 Z15.393

N458 X-52.004 Z15.335

N460 X-51.298 Z15.262

N462 X-50.671 Z15.209

N464 X-50.176 Z15.187

N466 X-49.68 Z15.191

N468 X-49.141 Z15.223

N470 X-48.529 Z15.279

N472 X-47.852 Z15.348

N474 X-47.406 Z15.383

N476 X-46.956 Z15.401

N478 X-46.825

N480 X-41.044 Z15.402

N482 X-26.248 Z15.399

N484 X-22.85 Z15.394

N486 X-15.923 Z15.401

N488 X-14.085 Z15.398

N490 X-10.049 Z15.38

N492 X-7.739 Z15.365

N494 X-5.816 Z15.355

N496 X-.025 Z15.34

N498 X4.849 Z15.35

N500 X8.466 Z15.369

N502 X9.125 Z15.374

N504 X11.903 Z15.391

N506 X13.619 Z15.399

N508 X16.281 Z15.403

N510 X16.925 Z15.401

N512 X46.825

N514 X46.955

N516 X47.406 Z15.383

N518 X47.902 Z15.343

N520 X48.529 Z15.279

N522 X49.141 Z15.223

N524 X49.681 Z15.191

N526 X50.178 Z15.187

N528 X50.675 Z15.209

N530 X51.306 Z15.263

N532 X52.014 Z15.335

N534 X52.609 Z15.384

N536 X53.13 Z15.396

N538 X53.178 Z15.401

N540 X53.757 Z15.399

N542 X55.785 Z15.381

N544 X60.

N546 Z16.365

N548 Y45.213

N550 X57.779

N552 X55.68 Z16.382

N554 X54.332 Z16.385

N556 X54.198 Z16.368

N558 X53.826 Z16.365

N560 X53.679 Z16.351

N562 X52.928 Z16.236

N564 X52.278 Z16.091

N566 Z16.093

N568 X51.996 Z16.025

N570 X51.724 Z15.954

N572 X51.436 Z15.884

N574 X51.285 Z15.846

N576 X50.806 Z15.74

N578 X50.41 Z15.679

N580 X50.111 Z15.657

N582 X49.81 Z15.661

N584 X49.464 Z15.696

N586 X49.12 Z15.755

N588 X48.57 Z15.879

N590 X47.889 Z16.052

N592 Z16.049

N594 X47.128 Z16.225

N596 X47.108 Z16.231

N598 X47.094 Z16.233

N600 Z16.234

N602 X46.267 Z16.357

N604 X46.124 Z16.369

N606 X45.813 Z16.367

N608 X45.67 Z16.384

N610 X37.771 Z16.379

N612 X32.732 Z16.385

N614 X27.485

N616 X27.235 Z16.387

N618 X25.631 Z16.382

N620 X24.093 Z16.364

N622 X23.113 Z16.35

N624 X21.197 Z16.312

N626 X19.293 Z16.268

N628 X18.061 Z16.235

N630 X16.457 Z16.198

N632 X13.53 Z16.123

N634 X9.063 Z16.029

N636 X8.446 Z16.018

N638 X4.702 Z15.967

N640 X-.015 Z15.943

N642 X-5.787 Z15.979

N644 X-8.725 Z16.024

N646 X-9.985 Z16.046

N648 X-13.764 Z16.127

N650 X-16.393 Z16.196

N652 X-18.208 Z16.239

N654 X-19.323 Z16.268

N656 X-21.193 Z16.312

N658 X-23.127 Z16.35

N660 X-25.354 Z16.38

N662 X-26.843 Z16.384

N664 X-27.334 Z16.383

N666 X-37.535 Z16.373

N668 X-40.974 Z16.382

N670 X-45.67 Z16.384

N672 X-45.797 Z16.367

N674 X-46.124 Z16.369

N676 X-46.269 Z16.356

N678 X-47.069 Z16.238

N680 X-47.108 Z16.231

N682 X-47.128 Z16.225

N684 X-47.89 Z16.048

N686 Z16.052

N688 X-48.571 Z15.879

N690 X-49.12 Z15.755

N692 X-49.465 Z15.695

N694 X-49.809 Z15.661

N696 X-50.109 Z15.657

N698 X-50.408 Z15.679

N700 X-50.801 Z15.74

N702 X-51.271 Z15.842

N704 X-51.468 Z15.893

N706 X-51.834 Z15.982

N708 X-52.114 Z16.055

N710 X-52.735 Z16.199

N712 X-52.887 Z16.231

N714 X-53.455 Z16.324

N716 X-53.778 Z16.36

N718 X-54.171 Z16.366

N720 X-54.329 Z16.385

N722 X-55.896 Z16.374

N724 X-56.467 Z16.365

N726 X-60.

N728 Z17.257

N730 X-59.962 Y46.366

N732 X-55.782

N734 X-55.067 Z17.267

N736 X-55.051 Z17.265

N738 X-55.017 Z17.267

N740 X-54.421 Z17.228

N742 X-54.293 Z17.211

N744 X-53.792 Z17.116

N746 X-53.094 Z16.917

N748 Z16.92

N750 X-52.875 Z16.847

N752 X-52.314 Z16.628

N754 Z16.631

N756 X-51.942 Z16.483

N758 X-51.81 Z16.427

N760 X-51.598 Z16.331

N762 X-51.515 Z16.298

N764 X-51.141 Z16.139

N766 X-50.739 Z15.986

N768 X-50.416 Z15.886

N770 X-50.198 Z15.84

N772 X-50.055 Z15.826

N774 X-49.913 Z15.829

N776 X-49.728 Z15.854

N778 X-49.522 Z15.902

N780 X-49.173 Z16.017

N782 X-48.72 Z16.196

N784 X-48.208 Z16.415

N786 Z16.416

N788 X-47.956 Z16.525

N790 X-47.502 Z16.704

N792 Z16.701

N794 X-47.035 Z16.878

N796 X-46.702 Z16.984

N798 Z16.982

N800 X-46.15 Z17.129

N802 X-45.703 Z17.212

N804 X-45.558 Z17.231

N806 X-45.313 Z17.253

N808 X-45.061 Z17.248

N810 X-44.939 Z17.265

N812 X-43.733 Z17.26

N814 X-41.089 Z17.266

N816 X-34.338

N818 X-33.98 Z17.271

N820 X-33. Z17.262

N822 X-32.677

N824 X-32.311 Z17.257

N826 X-32.076 Z17.252

N828 X-31.818 Z17.25

N830 X-30.372 Z17.216

N832 X-29.683 Z17.192

N834 X-28.78 Z17.163

N836 X-26.289 Z17.063

N838 X-24.926 Z17.

N840 X-24.31 Z16.974

N842 X-21.049 Z16.819

N844 X-18.098 Z16.677

N846 X-13.559 Z16.487

N848 X-9.931 Z16.365

N850 X-8.722 Z16.335

N852 X-5.76 Z16.268

N854 X-.007 Z16.217

N856 X4.577 Z16.249

N858 X8.413 Z16.325

N860 X9.014 Z16.34

N862 X13.45 Z16.483

N864 X17.807 Z16.664

N866 X24.867 Z17.001

N868 X28.001 Z17.134

N870 X29.852 Z17.2

N872 X31.785 Z17.249

N874 X32.324 Z17.258

N876 X34.012 Z17.272

N878 X34.358 Z17.267

N880 X44.939 Z17.265

N882 X45.074 Z17.248

N884 X45.313 Z17.253

N886 X45.558 Z17.231

N888 X45.703 Z17.212

N890 X46.149 Z17.129

N892 X46.7 Z16.982

N894 Z16.985

N896 X47.034 Z16.878

N898 X47.501 Z16.702

N900 Z16.705

N902 X47.956 Z16.525

N904 X48.208 Z16.416

N906 Z16.415

N908 X48.718 Z16.196

N910 X49.173 Z16.017

N912 X49.522 Z15.902

N914 X49.728 Z15.854

N916 X49.914 Z15.829

N918 X50.056 Z15.826

N920 X50.199 Z15.841

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N930 X52.067 Z16.533

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N944 X54.295 Z17.211

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N954 X57.615

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N962 Z18.051

N964 Y47.518

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N1716 X0. Z16.25

N1718 X-6.702 Z16.329

N1720 X-13.399 Z16.564

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N2514 X-50.041 Z18.653

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N2518 X-50.828 Z19.232

N2520 X-51.306 Z19.669

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N2524 X-51.548 Z19.882

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N2552 X-60.

N2554 Z21.601

N2556 Y55.585

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N3288 Z22.464

N3290 Y61.348

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N3318 X40.991 Z19.208

N3320 X40.022 Z19.063

N3322 X33.402 Z18.206

N3324 X26.755 Z17.504

N3326 X20.085 Z16.956

N3328 X13.399 Z16.564

N3330 X6.702 Z16.329

N3332 X0. Z16.25

N3334 X-6.702 Z16.329

N3336 X-13.399 Z16.564

N3338 X-20.085 Z16.956

N3340 X-26.755 Z17.504

N3342 X-33.402 Z18.206

N3344 X-40.022 Z19.063

N3346 X-40.87 Z19.19

N3348 X-41.28 Z19.253

N3350 X-46.53 Z20.059

N3352 X-46.985 Z20.135

N3354 X-47.61 Z20.243

N3356 X-47.952 Z20.308

N3358 X-53.004 Z21.202

N3360 X-53.16 Z21.232

N3362 X-58.821 Z22.361

N3364 X-59.016 Z22.379

N3366 X-59.367 Z22.447

N3368 X-59.772 Z22.46

N3370 X-59.899 Z22.474

N3372 X-59.94

N3374 X-59.983 Z22.467

N3376 G0 Z27.467

N3378 Z50.

N3380 M5

N3382 G91 G28 Z0.

N3384 G28 X0. Y0. A0.

N3386 M01

( TOOL - 5 DIA. OFF. - 0 LEN. - 5 DIA. - 20. )

N3388 T5 M6

N3390 G0 G90 G54 X0. Y-18.852 A0. S800 M3

N3392 G43 H5 Z150.

N3394 G98 G81 Z-22.5 R-15. F300.

N3396 Y-17.5

N3398 G80

N3400 M5

N3402 G91 G28 Z0.

N3404 G28 X0. Y0. A0.

N3406 M30

%

9結論

通過這次對底座零件的設計，讓我基本上學會MASTERCAMX2軟件的基本操作，同時也了解了設計底座的程序，并讓我了解了關于底座的數控加工原理與設計理念，要實現底座總要先設計。這次的設計恰恰給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，也就是說學會了學以致用的目的，從到圖書館查找資料到對底座設計再到最后底座的成型都對我們所學的知識進行了檢驗。可以說，這次設計有苦有甜，設計思路是最重要的，只要你的設計思路是成功的，那你的設計已經成功了一半。因此我們應該在設計前做好充分的準備，先查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。

在做設計的過程中，我深深地感受到了自己所學的知識，明白了只有學好課本上的知識是不夠的，要通過圖書館和互聯網等各種渠道來擴充自己的知識，查閱資料時必須要了解機械手有關的知識和特性，實際是為了讓我們對平時學習的知識的理論知識與實際操作相結合，在理論和實踐的基礎上進一步鞏固已學基本理論及應用知識并加以綜合提高，學會將知識應用于實際的方法，分析和解決問題的能力。

當然，我深刻的體會到在設計過程中，需要反復實踐其過程中相當繁瑣，有時會花很長時間設計出來的底座還是需要重做，那時心中未免有點灰心，有時還特別想放棄，此時更加需要靜下心來，查找原因，因為設計過程中是一個考驗人耐心的過程，要一步一步來不能有絲毫的急躁、馬虎，而且要熟練的掌握課本上的知識，這樣才能對設計中出現的問題進行分析解決，從中我們學到了如何對待遇到的困難，進一步培養了我們一絲不茍的科學態度和不厭其煩的耐心。

整個設計過程中使我對底座零件的數控加工與自動編程有了深刻的認識和學習。對底座的繪制以及到最后生成程序和刀具路徑的模擬加工過程有了進一步的掌握，這次設計是我到目前為止最頭痛也是收獲最大的一次。

因此，通過親自做本次畢業設計，我的感受頗多，因為發現自己所學的知識遠遠不夠，所以我應該在以后的工作中不斷學習。不斷的給自己充電。做到真正的學以致用。

總之，在設計過程中我和我們組的成員始終在一起，我們互相討論互相合作，使得我們的設計得以完成，體會到了合作的力量，感受到了所有的這些心得會對我以后的學習和工作有一定的幫助作用，忠心感謝王老師在設計過程中給我們的耐心講解和指導，同時也感謝我的組員的積極配合和幫助。

10 參考文獻（參考文獻格式需查書上的格式）

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2、趙如福 金屬機械加工工藝人員書冊（第三版） 上海科學技術出版社， 1990.5

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4、韓鴻鸞 劉德城主編 數控加工工藝 北京：中國電力出版社，2008

5、徐桂蘭 新編金屬工藝學 北京：北京大學出版社，2006.8

6、雷寶珍 數控加工工藝與編程 北京:中國林業出版社；北京希望電子出版社 2006.6

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8、王先達 機械加工工藝規程制定 北京：機械工業出版社 2008.6

9、陳家芳 實用金屬切削加工工藝手冊（第3版）上海科學技術出版社

10、王衛兵 MASTERCAMX2三維造型與數控編程入門視頻教程 北京清華大學出版社2007.11

11、劉文編 Mastercam X2數控加工技術寶典. 北京 清華大學出版社.2008

12、王永章 機床的數字控制技術. 哈爾濱工業大學出版社.1996

13、李佳編 機床的數字控制技術. 哈爾濱工業大學出版.1999

14、董獻坤 數控機床結構與編程 . 北京:機械工業出版社.2000

15、王紹俊 機械制造工藝設計手冊. 哈爾濱工業大學出版社， 1984

16、顧京 數控機床加工程序編制.機械工業出版社，1996

17、陳吉紅 楊克沖. 數控實驗指南.武漢：華中科技大學出版社，2003

18、畢承恩 現代數控機床 .機械工業出版社.1991

1. 基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究

2. 基于單片機的嵌入式Web服務器的研究

3. MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究

4. 基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制

5. 基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究

6. 基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節器

7. 單片機控制的二級倒立擺系統的研究

8. 基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現

9. 基于單片機的蓄電池自動監測系統

10. 基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究

11. 基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究

12. 基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發

13. 基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制

14. 基于單片機的自動找平控制系統研究

15. 基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發

16. 基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發

17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現

18. 一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制

19. 基于雙單片機沖床數控系統的研究

20. 基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制

21. 基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制

22. 基于單片機的軟起動器的研究和設計

23. 基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究

24. 基于單片機的機電產品控制系統開發

25. 基于PIC單片機的智能手機充電器

26. 基于單片機的實時內核設計及其應用研究

27. 基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究

28. 基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制

29. 基于微型光譜儀的單片機系統

30. 單片機系統軟件構件開發的技術研究

31. 基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制

32. 基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制

33. 基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用

34. 基于單片機的光纖光柵解調儀的研制

35. 氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制

36. 基于單片機的數字磁通門傳感器

37. 基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究

38. 基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究

39. 單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制

40. 基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀

41. 基于單片機的電機運動控制系統設計

42. Pico專用單片機核的可測性設計研究

43. 基于MCS-51單片機的熱量計

44. 基于雙單片機的智能遙測微型氣象站

45. MCS-51單片機構建機器人的實踐研究

46. 基于單片機的輪軌力檢測

47. 基于單片機的GPS定位儀的研究與實現

48. 基于單片機的電液伺服控制系統

49. 用于單片機系統的MMC卡文件系統研制

50. 基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究

51. 基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究

52. 單片機控制的后備式方波UPS

53. 提升高職學生單片機應用能力的探究

54. 基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究

55. 基于單片機控制的水下焊接電源的研究

56. 基于單片機的多通道數據采集系統

57. 基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制

58. 基于單片機的紅外測油儀的研究

59. 96系列單片機仿真器研究與設計

60. 基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造

61. 基于單片機的溫度智能控制系統的設計與實現

62. 基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制

63. 基于單片機的氣體測漏儀的研究

64. 基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協議轉換器

65. 基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監測技術研究

66. 基于單片機的膛壁溫度報警系統設計

67. 基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計

68. 基于單片機船舶電力推進電機監測系統

69. 基于單片機網絡的振動信號的采集系統

70. 基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究

71. 基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐

72. 基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現

73. 基于AT89S52單片機的通用數據采集系統

74. 基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究

75. 機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統

76. 基于單片機的控制系統在PLC虛擬教學實驗中的應用研究

77. 基于單片機系統的網絡通信研究與應用

78. 基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統設計與研究

79. 基于單片機的模糊控制器在工業電阻爐上的應用研究

80. 基于雙單片機沖床數控系統的研究與開發

81. 基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究

82. 基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統研究

83. 基于TCP/IP協議的單片機與Internet互聯的研究與實現

84. 變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究

85. 基于單片機γ-免疫計數器自動換樣功能的研究與實現

86. 基于單片機的倒立擺控制系統設計與實現

87. 單片機嵌入式以太網防盜報警系統

88. 基于51單片機的嵌入式Internet系統的設計與實現

89. 單片機監測系統在擠壓機上的應用

90. MSP430單片機在智能水表系統上的研究與應用

91. 基于單片機的嵌入式系統中TCP/IP協議棧的實現與應用

92. 單片機在高樓恒壓供水系統中的應用

93. 基于ATmega16單片機的流量控制器的開發

94. 基于MSP430單片機的遠程抄表系統及智能網絡水表的設計

95. 基于MSP430單片機具有數據存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計

96. 基于單片機的氨分解率檢測系統的研究與開發

97. 鍋爐的單片機控制系統

98. 基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統的設計

99. 基于單片機技術的WDR-01型聚氨酯導熱系數測試儀的研制

100. 一種RISC結構8位單片機的設計與實現

101. 基于單片機的公寓用電智能管理系統設計

102. 基于單片機的溫度測控系統在溫室大棚中的設計與實現

103. 基于MSP430單片機的數字化超聲電源的研制

104. 基于ADμC841單片機的防爆軟起動綜合控制器的研究

105. 基于單片機控制的井下低爆綜合保護系統的設計

106. 基于單片機的空調器故障診斷系統的設計研究

107. 單片機實現的尋呼機編碼器

108. 單片機實現的魯棒MRACS及其在液壓系統中的應用研究

109. 自適應控制的單片機實現方法及基上隅角瓦斯積聚處理中的應用研究

110. 基于單片機的鍋爐智能控制器的設計與研究

111. 超精密機床床身隔振的單片機主動控制

112. PIC單片機在空調中的應用

113. 單片機控制力矩加載控制系統的研究

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機械制造及其自動化論文(10)

機械設計制造及其自動化方向

——機械設計制造及其自動化發展方向的研究

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專 業: 機械設計制造及其自動化

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機械設計制造及其自動化發展方向的研究

摘要

本文主要對傳統的機械設計制造與機械自動化相比較,提出了具有智能化的特征就是現代機械與傳統的機械在功能上的本質區別。根據機械自動化在各行各業的應用與發展,顯現出了機械自動化產品的優點與效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源,不斷滿足人們生活與生產多元化需求。

文章從系統的觀念出發,綜合運用機械技術、微電子技術,自動化技術,及過控技術在化工生產中的應用。著重例舉了鍋爐汽包水位的控制與冷卻劑流量與氣氨排量的最佳控制方案。提出了過程自動化控制今后的主要目標,指明了機械設計制造及其自動化的發展方向。

關鍵詞:設計制造; 自動化; 產品; 發展; 方向

第一章 前言 5

1、1 機械自動化的產生與定義 5

1、2 機械自動化的科學技術 5

第二章 機械設計制造及其自動化符合設計原則 6

2、1滿足對機器的功能要求 6

2、2利用先進技術不斷創新 6

第三章 機械自動化技術在化工生產中的應用 8

3、1 鍋爐汽包水位控制方面的研究 8

3.1.1 單沖量控制系統 8

3.1.2 雙沖量控制系統 9

3.1.3 三沖量控制系統 10

3、2 冷卻器控制方案的研究 12

3.2.1控制冷卻劑的流量 12

3.2.2 控制氣氨的排量 13

第四章 機械自動化系統的優點與效益 14

4、1生產能力與工作質量的提高 14

4、2使用安全性與可靠性提高 14

4、3調整與維修方便,使用性能改善 14

4、4具有復合功能,適用面廣 15

4、5改善勞動條件,有利于自動化生產 15

4、6節約能源,減少耗材 15

第五章 機械設計制造及其自動化的發展方向 16

5、1機電一體化 16

5、2智能化 16

5、3模塊化 16

5、4網絡化 16

5、5微型化 17

5、6綠色化 17

5、7人格化 17

第六章 結論 18

參考文獻 19

第一章 前 言

1、1 機械自動化的產生與定義

早在1971年日本的《機械設計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞,后來隨著機電一體化的發展而被廣泛的應用。美國機械工程師協會于1984年為現代機械下了如下定義:“由計算機信息網絡協調與控制的,用于完成包括機械力、運動與能量流等動力學任務的機械與(或)機電部件相互聯系的系統”。它與前面提及的機電一體化就是一致的,因此可以說現代機械就就是指機電一體化系統。20世紀90年代國際機器與機構理論聯合會,給出了這樣的定義,機電一體化就是精密機械工程、電子控制與系統思想在產品設計與制造過程中的協同結合。因此又可以說機電一體化就就是在機械設計制造及其自動化基礎上的發展。

1、2 機械自動化的科學技術

機械設計制造及其自動化就是機械技術與電子技術為主體,多門技術學科相互滲透、相互結合的產物,就是正在發展與逐漸完善的一門新興的邊緣學科,機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發展階段。

它的發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科,隨著生產與科學技術的發展,還將不斷被賦予新的內容。但其最基本的特征可概括為:機械自動化的設計制造就是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標與優化組織結構目標,在多功能、高質量、高可靠性,低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。

需要強調的就是,機械自動化技術就是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術,而不就是機械技術,以及其她新技術的簡單組合、拼湊,這就就是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。現代機械設計制造出的產品,不僅就是人與手與肢體的延伸,還就是人的感官與頭腦的延伸,具有智能化的特征就是現代機械自動化與傳統的機械在功能上的本質區別。

第二章 機械設計制造及自動化的符合設計原則

2、1 滿足對機器的功能要求

任何一種產品都就是為滿足人們的某種需要而開發的,都必須具有某種主要功能,不同的產品具有不同的主要功能。概而言之,都能對輸入的物質、能量與信息(即所謂工業三大要素)進行某種處理,輸出具有所需特性的物質、能量與信息。因此,機械自動化系統也必須具有對輸入的物質、能量與信息進行某種處理,從而輸出具有所需特性的物質、能量與信息的主功能。如圖2-1所示:

圖2-1 機械自動化系統功能示意圖

如上所述,機械自動化系統就是一個綜合的概念,包含了機電一體化技術與機電一體化產品兩個方面的內容。作為產品,又包含著設計、制造與特定的功能以滿足使用要求,而功能就是由其內部有機聯系的結構所決定的。

2、2利用先進技術不斷創新

根據產品或系統的主功能不同,可對產品或系統進行分類。

以物料搬運、加工為主。輸入物質、能量與信息,經過加工處理,主要輸出改變了位置與形態的物質系統(或產品)稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。

以能量轉換為主,輸入能量與信息,輸出不同能量的系統(或產品)稱為動力機,其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內燃機等。

以信息處理為主,輸入信息與能量。主要輸出某種信息。如數據、圖像、文字、聲音等的產品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。

機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外,還應具體備其它內部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。

基于上述的功能構成原理,既有利于設計或分析各種機械自動化的產品,又有利于開拓思路,便于創造發明與創新。例如,根據3種不同的主功能及其不同的輸入,組合起來可形成9大類型的系統產品。如表2-1所示:

表2-1 不同主功能及輸入的組合

此外,對于不同主功能的加工機構,其運動方式不同,也構成不同用途的機械。例如,金屬切削機床就是根據工件與刀具相對運動產生切削作用的原理進行工作的。因此,工件與刀具的運動方式不同,便產生不同用途的機床。所以說機械自動化的發展空間非常廣闊,具有極大的想向空間,需要我們利用先進技術符合科學原理來不斷創新,設計制造出一流的自動化產品。

第三章 機械自動化系統在化工生產中的應用

生產過程中,對各個工藝過程的物理量(或工藝變量)有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現生產過程,對產品的數量與質量起著決定性的作用。例如,精餾塔的塔頂或塔釜溫度,一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定,才能得到合格的產品;加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍,否則將影響后一工段的效果;化學反應器的反應溫度必須保持平穩,才能使效率達到指標。有些工藝變量雖不直接地影響產品的質量與數量,然而保持其平穩卻就是使生產獲得良好控制的前提。

3、1 鍋爐汽包水位控制方面的研究

鍋爐汽包就是生產蒸汽的設備,幾乎就是工業生產不可缺少的設備,保持鍋爐汽包的液位高度在規定范圍內就是非常重要的,若水位過低,則會影響產氣量,且鍋爐易燒干而發生事故;若水位過高,生產蒸汽含水量高,會影響蒸汽質量。這些都就是危險的,因此對汽包的液位嚴加控制就是保證鍋爐正常生產必不可少的措施,

3.1.1單沖量控制系統

汽包水位控制手段就是控制給水,基于這一原理,可構成如圖3-1所示的單沖量控制系統。

圖3-1 汽包單沖量控制系統

這里的“沖量”一詞就是指變量,單沖量即汽包水位。這種控制系統

典行的簡單控制系統。當蒸汽負荷突然大幅度增加時,由于假水位現象,控制器不但不能開大給水閥來增加給水量,以維持鍋爐的物料平衡,而就是關小控制閥的開度,減小給水量。等到假水位消失后,由于蒸汽量增加,送水量反而減小,將使水位嚴重下降,波動很歷害,嚴重時氣包水位降到危險程度以至發生事故。因此對于停留時間短、負荷變動較大的情況,這樣的系統不能適應,水位不能保證。然而對于小型鍋爐,由于水在汽包中的停留時間較長,在蒸汽負荷變化時,假水位的現象并不顯著,配上一些聯鎖報警裝置,也可以保證安全操作,故采用這種單沖量控制系統尚能滿足生產要求。

3.1.2雙沖量控制系統

在汽包水位的控制中,最主要的擾動就是蒸汽負荷的變化。如果根據蒸汽流量來進行校正,不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作,而且使給水位控制閥的動作十分及時,從而減少水位波動,改善控制品質。將蒸汽流量信號引入,就購入了雙沖量控制系統,如圖3-2所示。從本質上瞧,雙沖量控制系統就是一個前饋(蒸汽流量)控制加單回路反饋控制的復合控制系統。這里的前饋僅為靜態前饋,若需要考慮兩條通道在動態上的差異,需引入動態補償環節。

圖3-2 汽包雙沖量原理圖及方框圖

圖3-2所示的連接方式中,加法器的輸出I就是

I＝C1IC±C2IF±I0

式中 IC——液位控制器的輸出;

IF——蒸汽流量變送器(一般經開方器)的輸出;

I0——初始偏置值

C1、C2 ——加法器系數。C1的設置一般取1,C2的值應考慮到靜態前饋補償,可現場湊試,也可經理論推導得出。

設置I0的目的就是使其在正常負荷下,控制器與加法器的的輸出都有一個比較適中的數值。最好在正常負荷下,I0 與 C2IF項接近而相互抵消。

3.1.3三沖量控制系統

雙沖量控制系統還有兩個弱點:控制閥的工作特性不一定能成為線性特性,這樣要做到靜態補償就比較困難;同時,對于給水系統的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入,構成三沖量控制系統。

三沖量控制系統的實施方案較多,如圖3-3所示為其中的典型控制方案之一。

圖3-3 汽包三沖量控制系統

從該圖可以瞧出,這就是前饋控制與串級控制組成的復合控制系統。其中,汽包水位就是主沖量(主變量),蒸汽,給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時,需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應就是負微分作用,以避免由于負荷突然增加與減少時,水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。

如圖3-4所示,為三沖量控制系統的方框圖,加法器的運算關系與雙沖量控制時相同,各系數設置如下:

a 系數C1通常可取1或稍小于1的數值;

b 若采用氣開閥;C2取正值,C2的值可按物料平衡關系進行計算;

c I0的設置與取值仍與雙沖量控制系統相同。

圖3-4 汽包三沖量系統方框圖

在三沖量的控制系統中,水位控制器與流量控制器的參數整定方法與一般串級控制系統相同。在有些裝置中,采用了比較簡單的三沖量控制系統,只用一臺控制器及一臺加法器,加法器可接在控制器之前,如圖3-5(a)所示:也可接在控制器之后,如圖3-5(b)所示:

(a) (b)

圖3-5 汽包三沖量控制系統的簡化接法

圖中加法器的正負號就是針對采用氣關閥及正作用控制器的情況。圖3-5(a)接法的優點就是使用儀表最少,只要一臺多通道的控制器即可實現。但如果系數設置不能確保物料平衡,則當負荷變化時,水位將有余差,圖3-5(b)的接法,水位無余差,但使用儀表較前者多,在投運及系數設置等方面較前者麻煩一些。

3.2 冷卻器控制方案的研究

冷卻器的熱載體就是冷卻劑,常采用液態氨等介質作為冷卻劑,利用它們在冷卻器內蒸發進吸收工藝物料的大量熱量,使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產工藝要求,工業用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。

3.2.1 控制冷卻劑的流量

如圖3-6所示:

圖3-6 氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案

為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案,其機理也就是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現的。該方案控制平穩,冷量(冷卻劑量)利用充分,且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活,另外蒸發空間不能得到保證,易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此,可采用圖3-7所示的物料出口溫度與液位的串級控制方案,使用這種方案時,可以限制液位的上限,保證有足夠的蒸發空間。也可以采用圖3-8所示的選擇性控制方案。

圖3-7 溫度與液位串級控制方案 圖3-8 溫度與液位選擇性控制方案

3.2.2 控制氣氨排量

如圖3-9所示,為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案,其機理就是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的,這種方案控制靈敏迅速,但制冷系統必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外,冷量的利用不充分。為確保系統的安全運行,還需要設置一個液位控制系統,防止液氨進入氨管路而導致壓縮機損壞。

圖3-9 控制氣氨排量的控制方案

根據以上分析研究可知:自動控制裝置與被控的工藝設備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統。操作工坐在操作室里,就能觀察到整個裝置的變化。因此,保證生產過程的安全,降低了勞動強度。

近二十年來,工業生產規模的迅速發展,加劇了對人類生存環境的污染,因此減小工業生產對環境的污染的影響也納入了過程控制的目標范圍。

綜上所述,過程自動化控制的主要目標包括以下幾個方面:

1、保證生產過程的安全與平穩;

2、達到預期的產量與質量;

3、盡可能地減少原材料與能源損耗;

4、把生產對環境的危害降到最小限度。

第四章 機械自動化系統的優點與效益

隨著機械自動化技術的快速發展,機械自動化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢,與傳統機電產品相比,機械自動化產品具有高的功能水平與附加值,它將給開發生產者與用戶帶來社會、經濟效益。

4.1 生產能力與工作質量提高

機械自動化產品大都具有信息自動處理與自動控制功能,其控制與檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動化控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作,使之不受機械操作者主觀因素的影響,從而實現最佳操作,保證最佳的工作質量與較高的產品合格率。同時,由于機械自動化產品實現了工作自動化,所以生產力大大提高。例如:數控機床對工件的加工穩定性大大提高,生產效率比普通機床提高5～6倍。柔性制造系統的生產設備利用率可提高1、5～3、5倍,機床數量可減少約50%,節省操作人員約50%,縮短生產周期40%,使加工成本降低50%左右。此外,由于機械自動化工作方式具有可通過調整軟件來適應需求的良好柔性,特別適合于多品種、小批量產品的生產、就是縮短產品開發周期、加速更新換代的重要途徑。

4、2使用安全性與可靠性提高

機械自動化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中,遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時,能自動采取保護措施,避免與減少人身與設備事故,顯著提高設備的使用安全性,機械自動化產品由于采用電子元器件,減少了機械產品中的可動構件與磨損部件,從而使其具有較高的靈敏度與可靠性。故障率降低,壽命得到了延長。

4、3調整與維修方便,使用性能改善

機械自動化產品在安裝調試時,可通過改變控制程序來實現工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中,而不需要改變產品中的任何部件與零件。對于具有存儲功能的機械自動化主品,可以事先存入若干套不同的執行程序,然后根據不同的工作對象,給定一個代碼信號輸入

即可按指定的預定程序進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗與自動

監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施,使工作恢復正常。由于機械自動化產品普遍采用程序控制與數字顯示,操作按鈕與手柄數量顯著減少,使得操作大大簡化,并且方便、簡單。機械自動化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮,系統可重復實現全部動作。高級的機械自動化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序,實現自動化最優化操作。

4、4具有復合功能,適用面廣

機械自動化產品跳出機電產品單技術、單功能限制,具有復合技術與復合功能,使產品的功能水平與自動化程度大大提高。機械自動化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護與智能化等多種功能,能應用于不同的場合與不同領域,滿足用戶需求,應變能力較強。

4、5改善勞動條件,有利于自動化生產

機械自動化產品自動化程度高,就是知識密集型與技術密集型產品,就是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑,可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至就是家庭自動化,從而可促進我國四個現代化的實現。

4、6節約能源,減少耗材

節約一次與二次能源就是國家的戰略目標,也就是用戶十分關心的問題,機械自動化產品通過采用低能耗驅動機構,最佳的調節控制,以提高設備的能源利用率,可達到明顯的節能效果。同時,由于多種學科的交叉融合,機械自動化系統的許多功能一方面從機械系統轉移到微電子、計算機系統,另一方面從硬件系統轉移到軟件系統,從而使得機械自動化產品系統朝著輕小型方向發展,減少了材料消耗。

所以,無論就是生產部門還就是使用單位,機械自動化技術與產品的應用,都會帶來顯著的社會與經濟效益。正因為如此,世界各國,首先就是日本、美國、歐洲各國都在大力發展與推動機械自動化技術。

第五章 機械設計制造及其自動化的發展方向

我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究與應用,研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。任何一門科學都就是由基礎理論、技術與工程系統組成的完善體系。機械自動化在技術與工程系統方面已有很大的發展,但基礎理論方面尚在發展中,還很不完備,所以今后的發展方向就是:

5、1機電一體化

機電一體化就就是機械自動化的發展與延伸,傳統的機械產品只有向機電一體化方向發展,才就是機械工業發展的唯一出路。

5、2智能化

智能化就是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”就是對機器行為的描述,就是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心里學、生理學與混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能,則就是完全可能而又必要的。

5、3模塊化

模塊化就是一項重要而又艱巨的工程。由于機械自動化產品種類與生產廠家繁多。研制與開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元就是一項十分復雜但又就是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別與測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發出新的產品,同時也可擴大生產規模。顯然,從電氣產品的標準化、系例化帶來的好處可以肯定,無論就是對生產標準機械自動化單元的企業還就是對生產機械自動化產品的企業,模塊化將給機械自動化企業帶美好的前程。

5、4網絡化

20世紀90年代,計算機技術的突出成就就是網絡技術。網絡技術的興起與飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一體,企業間的競爭也趨于全球化。機械自動化的新產品一旦研制出來,只要其功能獨道,質量可靠,很快會暢銷全球。由于網絡化的普及,基于網絡的各種遠程控制與監測技術方興未艾、而遠程控制的終端設備本身就就是機械自動化產品。現場總線與局域網技術使家用電器網絡化已成大勢。利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機械自動化產品無疑朝著網絡化方向發展。

5、5微型化

微型化興起于20世紀80年代末,指的就是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統,或微機械自動化系統,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機械自動化產品,并向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息、等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在于微機械技術,微機械自動化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術與蝕刻技術兩類。

5、6綠色化

工業的發達給人們生活帶來了巨大的變化。一方面,物質豐富,生活舒適:另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染,于就是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化就是時代的趨勢,綠色產品在其設計、制造、使用與銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護與人類健康的要求,對生態環境無害或危害及少,資源利用率最高。設計綠色的機械自動化產品,具有遠大的發展前途。機械自動化產品的綠色化主要就是指使用時不污染環境,報廢后能回收利用。

5、7人格化

未來的機械自動化更加注重產品與人的關系,機械自動化的人格化有兩層含義、。一層就是機械自動化產品的最終使用對象就是人,如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別就是對家用機器人,其高層境界就就是人機一體化,另一層就是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品,實事上,許多機械自動化產品都就是受動物的啟發研制出來的。

第六章 結論

因為現代機械自動化在設計與制造上具有多功能、高質量、高可靠性,低能耗的意義所以機械的設計、制造、都就是圍繞著機械自動化來進行的。

機械自動化技術所面臨的共性關健技術就是傳感檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、接口技術、精密機械技術及系統總體技術等。所以說,機械自動化系統就就是機電一體化系統。機電一體化的發展就就是機械自動化的發展,所以廣大設計人員應清醒的認識到機械設計制造只有向機械自動化設計制造方向發展,才就是機械工業發展的唯一出路。所以設計人員不能只熱衷于技術引進,不能僅僅安心于作為新技術的傳播者,而應該作為新技術產業化的創造者。為機電一體化技術發展開辟廣闊的天地。

參考文獻

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機械制造及其自動化論文(11)

機械制造與自動化專業

畢業論文

論文題目 機械制造自動化技術的發展

指導老師 高 玉 杰

學生姓名 吳 平 平

準考證號

2011年4月19日

摘要

制造業特別是機械制造業是國民經濟的支柱產業，現代制造業正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業正在向中國轉移，中國正在成為世界的制造大國。因此，機械制造自動化在中國的機械制造業中的顯得尤為重要。機械制造自動化,主要是指在機械制造業中應用自動化技術,實現對加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動化生產過程,加快生產投入原料的加工變換和流動速度,節約人力資源。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、升級和進步的主要手段,是未來機械制造業技術發展的主要方向和核心。科技的進步發展,是不斷開發、應用、實踐的結果。大力推廣科技成果,加快科學技術商品化,正確判斷、識別并堅持機械自動化技術的發展走向,對于機械自動化技術的發展至關重要。隨著我國機械制造業的快速發展,對于機械自動化技術的發展至關重要。回顧我國機械自動化技術近些年的發展,是一項理論課題,也是一項實踐性課題,具有非常重要的理論意義和現實意義。總結了幾個方面著重介紹我國近些年來機械自動化技術發展歷程中出現的一些經驗。

【關鍵詞】：機械自動化 發展 技術 發展

目錄

摘要......................................................1

1 如何發展機械制造自動化技術..............................4

1.1實用機械自動化技術.....................................4

1.2低成本機械自動化技術...................................4

1.3現代機械自動化技術.....................................5

1.4配套發展機械自動化技術..................................6

2 機械制造技術的特點......................................7

2.1機械制造技術是一個系統工...............................7

2.2機械制造技術是一個綜合性技術...........................7

2.3機械制造技術是市場競爭要素的統一體.....................7

2.4機械制造技術是一個世界性技術...........................8

3 機械自動化在我國的特點及作用............................8

3.1機械自動化的特點.......................................8

3.2機械自動化的作用.......................................8

4 機械自動化的產生........................................9

5 機械自動化的現狀........................................9

5.1管理方面...............................................9

5.2設計方面..............................................10

5.3制造工藝方面..........................................10

5.4自動化技術方面........................................10

6 機械自動化的發展歷程...................................10

7 機械自動化的發展趨勢和方向.............................11

7.1機械自動化的發展趨勢---農業自動化.....................11

7.2我國機械制造技術的發展方向............................11

結論.....................................................14

致謝.....................................................15

參考文獻.................................................16

1 如何發展機械制造自動化技術

首先先介紹機械自動化技術的應用與發展是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。就如何發展機械制造自動化技術從四方面進行闡述。

機械自動化, 主要指在機械制造業中應用自動化技術, 實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程, 加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展, 是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準, 不僅影響整個機械制造業的發展, 而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。

如何發展我國的機械自動化技術, 應實事求是, 一切從我國的具體國情出發, 做好各項基礎工作, 走中國的機械自動化技術發展之路。

1.1 實用機械自動化技術

結合生產實際, 注重實用發展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術, 應以企業的生 產和發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產, 才能收到良好的技術經 濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術, 應結合實際, 注重實用, 即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、 自動線的做法, 全年生產任務只需1~2 個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正, 對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益, 而不單純的是速度。

1.2 低成本機械自動化技術

發展投資少、見效快的低成本自動化技術。發展低成本自動化技術, 潛力大, 前景廣, 投資省, 見效快, 提高自動化程度, 可以收到事半功倍的經濟效果, 適合我國現階段的發展需要和國情。20 世紀90 年代美國麻省理工學院提出的精節生產LP ( Lean Production) 模式, 就是以最小的投入, 取得最大的產出的具體表現。借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備, 在發展現代機械自動化技術時, 應以原有的設備為主, 合理調整機床布局, 添加少量的數控設備, 引入CAD/CAM技術, 充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性, 共同構成一個以人為中心, 以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統, 為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。通用機的局部自動化改裝有重要意義。近期內我國對成本低、維修方便的通用機的需要量還是不會急劇下降的, 因為有廣大的鄉鎮企業市場, 有小工廠、試驗室、大型企業的工具車間等。

1.3 現代機械自動化技術

結合中國國情, 發展現代機械自動化技術。實現機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發展過程。當機械的操作采用自動控制器后, 生產方式才從機械化逐 步過渡到機械控制( 傳統) 自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后, 生產過程才能全盤自動化,才能使生產率全面提高, 達到自動化的高級理想階段。 中國實現機械自動化技術應是一個長期的過程, 不可能一蹴而就。當前, 中國機械制造業同世界先進水準也存在階段性差 距。在我國這種國情下, 普遍發展應用計算機集成制造系統的“全盤自動化”或“高度自動化”, 并不具備必要的基礎技術、經驗和投資能力。因此, 要不要普遍發展全盤自動化或高度自動化CIMS 技術, 一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的CIMS 技術也并非我國機械制造業的當務之急, 只能列為機械制造自動化技術的主要發展方向。應該發展工藝成熟的大批量生產的自動化技術。我國現階段, 在產品數量較大的同類產品連續流水作業的切削加工生產中, 自動化設備仍然是半自動機床、自動機床、組合機床及其組成的自動線、回轉體零件加工自動線等。而在大批量的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產中, 采用剛性自動化( 自動單機和自動線) 則是合理可行的, 能取得較好的經濟效益; 對于品種稍多的成批生產, 應采用由快速重新調整的設備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機床自動線、短自動線和復合制造單元, 實現成組自動化; 而單件小批量生產, 應從推廣成組技術入手, 適當發展采用數控機應酬或加工中心, 有針對性地建立一些揉性制造單元FMC( Flexible Manu- facturing Cell) , 可取 得較好的經濟效果。

我國作為一個發展中國家, 考慮一切生產技術問題時的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統( Pseudo- FMS) , 是要確保必要的生產柔性的前提下, 優化人機界面, 不過分追求 自動化, 盡可能建立較為完善的信息系統, 充分發展計算機管理的效益。系統中先進的自動化裝備和普通設備并存, 系統的某些環節允許人工干預。這是一個典型的結合國情、實施適用先進方針的自動化技術解決方案。我國目前在消化呼吸、融會貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上, 要努力做到從我國機械制造業的實際情況出發, 發展創新, 形成有國情特征的發展自動化技術理論和學說, 進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術的開發研究, 以適用為前提, 急需什么就解決什么, 取得實踐經驗再 推廣應用。 　

1.4 配套發展機械自動化技術

抓好基礎, 注重配套發展機械自動化技術。發展應用機械自動化技術, 要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作, 既要發展主機, 也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術基礎。研究生產大量性能優良、自動化水準高的機電產品是發展應用機械自動化技術的關鍵。自動化生產時, 在系統的結構、質量( 重量) 、體積、剛性和耐性等方面對現代機械自 動化技術有著重要的影響, 機械技術應利用其它高新技術來更新, 實現與適應現代機械自動化技術的發展; 自動化生產時, 機械制造系統的自動控制、自動檢測、伺服系統的操作等都少不了要應用微電子技術和自動控制理論; 自動化生產時, 信息的交換與處理、存取、運算、判斷和決策等都少不了要應用計算機與信 息處理技術。 　

總之, 我國機械制造業發展應用自動化技術, 不但要起點高, 瞄準世界先進水準, 而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術, 堅持提高與普及相結合的方針, 我國的機械自動化技術發應應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。
2 機械制造技術的特點

做好基礎自動化得工作仍是我國制造企業一項緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低，可編程控制器的使用并不普及，工業機器人的應用還很有限。因此，我們要立足于我國的實際情況，在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。

2.1 機械制造技術是一個系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

2.2 機械制造技術是一個綜合性技術

先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此，它應不限于制造過程本身，它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

2.3 機械制造技術是市場競爭要素的統一體

市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展，20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

2.4 機械制造技術是一個世界性技術

20世紀80年代以來，隨著全球市場的形成，發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本，使得市場競爭變得越來越激烈，為適應這種激烈的市場競爭，一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平，應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。同時，機械制造技術是面向21世紀的技術，應與現代高新技術相結合，應有明確范疇的新的技術領域。
3 機械自動化在我國的特點及作用
　　機械自動化, 主要指在機械制造業中應用自動化技術, 實現加工對象的連續自動生產, 實現優化有效的自動生產過程, 加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展, 是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。

機械自動化的技術水準, 不僅影響整個機械制造業的發展, 而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術, 應實事求是, 一切從我國的體國情出發, 做好各項基礎工作, 走中國的機械自動化技術發展之路。

3.1 機械自動化的特點

機械自動化的特點很多:第一,機械自動化是面向21世紀的技術,是具有明確的范疇的新的技術領域;第二,機械自動化技術是面向工業應用的技術,可以提高制造業的綜合經濟效益和社會效益;第三,機械自動化技術是面向全球競爭的技術,同時是駕馭生產過程的系統工程,是市場競爭核心時間、質量和成本三要素的統一。

3.2 機械自動化的作用

　　在工業生產中,機械自動化的作用很大:第一,機械自動化的應用,可以提高生產過程的安全性;第二,機械自動化可以提高生產效率;第三,機械自動化可以提高產品的質量;第四,機械自動化可以減少,生產過程的原材料和能源損耗。

　　很多方面機械自動化的特點與作用相輔相成,在工業中起到很大的作用,并且我國處于機械自動化的初期,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。

4 機械自動化的產生
　　機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用，上世紀60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產系統，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下，機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前，世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外，大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創造條件，向自動化的高級理想階段邁進。
5 機械自動化的現狀
　　機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來,在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國讓處于初級操作階段的自動化。

　　近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

5.1 管理方面

工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。

5.2 設計方面

工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。

5.3 制造工藝方面

工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。

5.4 自動化技術方面

工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、只是智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
6 機械自動化的發展歷程
　　機械自動化技術從本世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用，60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產系統，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下，機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。
70～80年代國際上出現了開始采用計算機集成制造系統CIMS(Computer Integrated Manufacturing），柔性自動化生產模式也有這種情況。初期以信息集成為重點，以較高的自動化程度為特征，但在實現過程中遇到了困難。鑒于實現計算機集成制造系統的全盤自動化所需的巨額投入（一個全盤自動化工廠耗資數百億美元，柔性制造系統一般價格為600～2500萬美元），所承擔的巨大風險，加之技術上的難度與可靠性等問題，世界工業發達國家已開始“碰壁轉產”，轉而注重信息集成的效果，追求低成本自動化LCA(Low Cost Automation）的企業組織結構和運行方式。
　　目前，世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外，大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創造條件，向自動化的高級理想階段邁進。 實現我國機械自動化技術是一個長期的過程，不可能一蹴而就。我國機械制造業目前有１１.４萬個企業，發展很不平衡，有大量落后于現代水準的產業，大部分企業還比較落后，手工勞動占有相當的比重，我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有；我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低，不僅在數量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質量上、使用上，同世界先進水準也存在階段性差距。

7 機械自動化的發展趨勢和方向

7.1機械自動化的發展趨勢---農業自動化

近些年來, 國外農業自動化飛速發展, 農業機械設計向高速、寬幅、大功率、舒適的方向發展。自動化控制技術在農業機械上的應用已相當普及, 一些著名廠商把自動控制、信息處理、全球定位系統和激光、遙感等現代尖端技術、裝備應用于農業機械上。由于歷史、觀念和技術等方面的原因, 我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距, 已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來, 自動化的研究逐漸被人們所認識, 自動控制在農業上的應用越來越受到重視。

7.2 我國機械制造技術的發展方向

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。

20世紀80年代，隨著掃描顯微鏡的發明和使用，人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度，納米技術是指實現納米級精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結構，物質特性及相互作用與運動，并運用這種技術為人類服務的高新技術，納米技術對制造業產生了很大的影響，其應用范圍將非常廣泛，包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等……

超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級，在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程（STE）可使加工精度達到0.0003—0.0001μm，現在精密工程正向其終極目標——原子級精度的加工逼近，也就是說，可以做到移動原子級別的加工。

現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人得時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。

(1)精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

(2)無形切削加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。

（3）快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。

由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本，而且有些工藝的改進對環境起到保護作用，因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術，通過計算機的模擬、仿真，才能實現。

綜上所述,我國要搞好機械自動化,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術,堅持提高與普及相結合的方針,同時從我國具體的基本國情出發,使我國的機械自動化技術發揮應有的才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

結 論

通過對我國目前制造業的發展狀況和發展趨勢的了解。在新的世紀里,科學技術必將以更快的速度發展，更快更緊密得融合到各個領域中,而這一切都將大大拓寬機械制造業的發展方向。 它的發展趨勢可以歸結為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要,使其與環境協調的柔性,使生產推向市場的時間最短且使得企業生產制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產,追求人的智能于機器只能高度結合的智能化以及主要使信息借助于物質和能量的力量生產出價值的信息化。當然機械制造業的四個發展趨勢不是單獨的，它們是有機的結合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現新的發展方向。前面我們看到的是機械制造行業其自身線上的發展。然而，作為社會發展的一個部分，它也將和其它的行業更廣泛的結合。21世紀機械制造業的重要性表現在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要我們大家進一步的努力。相信我國的機械制造業和自動化技術在不久的將來會走向更遠。

致 謝

經過近幾個月的忙碌和工作，本次畢業論文已經接近尾聲，作為一個本科生的畢業設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方。在這里首先要感謝我的導師高玉杰老師。這篇論文的每個細節都離不開你的細心指導。而你開開朗的個性和寬容的態度，幫助我能夠很快的融入我們這個新的社會中。
　　在這份畢業論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！

除了敬佩高老師的專業水平外，您的治學嚴謹也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。

其次，在整個畢業設計的過程中，同樣得到了其他老師及同學的指導與幫助，在此對他們表示衷心的感謝。

最后感謝學院和專業對我們的嚴格要求，使我在畢業設計的過程中收獲頗豐。

　　

參考文獻

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2.馮辛安.機械制造裝備設計.第二版.機械工業出版社，2009.1

3.龍飛.autoCAD2007機械圖形設計.電子科技大學出版社，2007.1

4.應錦春.現代設計方法.機械工業出版社，2000.4

5.全燕鳴.機械制造自動化.華南理工大學出版社, 2008.6

6.周驥平，林崗.機械制造自動化技術.機械工業出版社，2005.3

7.韓壽權．淺談機械加工中表面質量控制．工業技術．

8.[11]范貴海．淺談機械加工質量的影響因素及其控制．2010，6．

機械制造及其自動化論文(12)

徐州工程學院

機械設計制造及其自動化專業

學科與專業導論學習報告

學 院：機電工程學院

專業班級：12機制3班

姓 名：喬珍樓

學 號：20120607336

指導老師：李志

成 績：

2012 年 12 月08日

論文封面............................................................................1

論文目錄....................................................................2

對專業的認識.............................................................3

專業的簡介.................................................................4

機械制造業現狀..........................................................5

從世界來看.............................................................5

從國內來看.............................................................6

機械制造業在經濟上作用...........................................7

景機械制造業的發展前景...........................................8

怎么樣學好機械制造及其自動化專業.........................9

我們的發展前景與就業方向.......................................10

我們的任務.................................................................11

總結.............................................................................12

對專業的認識：

本專業是培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力 能在工業生產第一線從事機械制造領域內地設計制造科技開發應用研究人才的專業 以機械設計制造為基礎 融入計算機科學、信息技術、自動控制技術等交叉科學。本專業的主要任務是運用先進機械設計制造技術理論與方法 解決現代工程領域中的復雜技術問題 以實現產品智能化的設計與制造 培養管理和經營銷售等方面工作地高級工程技術人才。

我們的先人們創造了一路機械輝煌而從第一次工業革命后 我國的機械就與世界機械脫軌 落后啦 看著故人們創造的機械產品如指南車 地震儀等 在那時可是代表了最先進的機械水平。

本專業主要用于國防建設、民用運輸、資源開發等與國民經濟命運相關地領域。隨著高科技的發展 本專業會逐漸運用智能化技術、新材料、環保技術、新能源等。不久的將來 本專業會向航天領域、單兵化作戰、機器人領域進一步發展 前景十分廣闊。 就業是每個人都關心的問題 對本專業來說就業不是個難題。因為本專業是工科里的老大 涉及各個行業。因此 只要我們具有真才實學 就一定會在今后的社會上大放光芒。 我國的工業基礎難以和歐美強國相比 因此我們要不斷學習新技術、努力研發新產品 為我國的工業強國之路打下堅實的基礎。此外 各種新技術的應用會讓機械迅猛發展 所以對于當代大學生來說這是挑戰與機遇共存的年代 只要我們努力奮斗就一定會有美好的明天

專業簡介：

機械設計制造及其自動化專業 本科 四年 工學學士學位

本專業以現代機械設計、制造技術為主，并兼顧微電子技術在機械行業應用的工科專業。培養基礎扎實，知識面寬，綜合素質高，具備機電系統設計制造的基本知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機電系統的設計制造、科技開發、應用研究，運行管理和經營銷售等方面工作復合型的高級工程技術人才。 本專業學生主要學習機械設計與制造的基本理論，微電子技術、計算機技術、信息處理技術、控制理論及方法的基本知識，受到現代機械工程師的基本訓練，具有進行機電產品設計、制造及設備控制、生產組織管理的基本能力。畢業生應具有較扎實的自然科學基礎、較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力；較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，掌握機、電、計算機結合的機電系統設計制造、科技開發、應用研究的能力；具有從事現代柔性加工系統的應用、運行管理和維護的能力；了解其科學前沿及發展趨勢，具有較強的自學能力和創新意識。 專業主干課程: 機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、電工電子技術、測試技術、單片機原理與接口技術、工程材料與工藝學、互換性與技術測量、機械制造工程、數控機床與數控加工、機電控制基礎與系統、工程機械傳動系統設計、機電一體化產品設計。 主要實踐性教學環節:測試與信息處理實驗，現代機械設計及制造技術綜合實驗，機械系統傳動實驗，機電一體化實驗，機械創新設計方案實驗，機械系統動力學綜合性能實驗，數控加工實驗。電工、電子實習，金工實習、生產實習，課程設計，畢業設計(論文)等。

機械制造業現狀：

從世界來看

世界機械制造業作為世界經濟的一個重要組成部分，其發展狀況與其所處的外圍環境有著緊密的關系，并受制于經濟周期變動的影響，既表現為對經濟周期的敏感性，又表現出一定的滯后性。上世紀90年代至今，世界性機械制造業突出表現為在大波動中發展，顯示其在國民經濟尤其是在工業發展中的特殊地位，是防止經濟“泡沫化”的基礎；機械制造業貿易呈現極強的地區性，發達國家和發展中國家之間存在很大的貿易差距，發達國家在機械生產和貿易領域繼續其霸主地位。從美國、日本、德國等發達國家重視裝備制造業的發展情況來看，不僅在于其在本國工業中生產、出口、積累、就業等方面的貢獻率均占前列，更在于裝備制造業為新技術、新產品的開發和生產提供重要的物質技術，是經濟結構高級化不可或缺的戰略性產業。

機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來，經歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系，它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。環境保護的壓力和信息技術的廣泛應用給機械制造自動化技術的發展帶來新的機遇和挑戰，高技術化、信息化、綠色化、全球化成為發展的總趨勢。

從國內來看：

改革開放三十年以來，中國制造業有了顯著的發展，無論制造業總量還是制造業技術水平都有很大的提高。機械制造業從產品研發、技術裝備和加工能力等方面都取得了很大的進步，但具有獨立自主知識產權的品牌產品卻不多。所以，我們國家的機械總體水平落后西方30年。

而且在經濟上，由于改革開放的深入，眾多外國的投資公司在中國的機械行業大肆收購股份。2006年4月，執我國工程機械行業之牛耳的徐工集團與美國凱雷投資公司的并購計劃基本敲定。美國凱雷亞洲投資公司以3.75億美元收購了徐工集團下屬企業——徐州工程機械集團有限公司——85％的股份。雖然，由于三一重工的 介入，收購沒有成功，但這反映了國外機械行業對我國機械行業的野心。

在技術上，我們存在許多技術黑洞。廣東一家食品企業這樣炫耀自己：“公司引進多臺日本、臺灣自動化生產設備，工藝精湛，優異的產品質量贏得了廣大消費者的青睞。”這就暴露了我們在技術上是落后的。我們在機械方面的創新也不夠。據機械工業聯合會的統計，目前工業發達國家新產品貢獻率為52％，我國僅為5．9％。在“核心技術方面”具有獨立自主知識產權的產品較少，克隆產品較多。這樣的結果除了自主創新能力削弱之外，還容易遭到侵權指控。即使出現了自行研制的技術，也很容易被指責為“剽竊”。中國不久前自行研制的“CMl海豚”磁懸浮列車還沒有試運行，就被德國一些媒體和企業指責為“抄襲了德國磁懸浮技術”

工業制造設備的骨干都是外國產品，這暴露了我國工業化的虛弱性。機械制造業是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經濟和國防都是虛弱的。

從國內來看：

改革開放三十年以來，中國制造業有了顯著的發展，無論制造業總量還是制造業技術水平都有很大的提高。機械制造業從產品研發、技術裝備和加工能力等方面都取得了很大的進步，但具有獨立自主知識產權的品牌產品卻不多。所以，我們國家的機械總體水平落后西方30年。

而且在經濟上，由于改革開放的深入，眾多外國的投資公司在中國的機械行業大肆收購股份。2006年4月，執我國工程機械行業之牛耳的徐工集團與美國凱雷投資公司的并購計劃基本敲定。美國凱雷亞洲投資公司以3.75億美元收購了徐工集團下屬企業——徐州工程機械集團有限公司——85％的股份。雖然，由于三一重工的 介入，收購沒有成功，但這反映了國外機械行業對我國機械行業的野心。

在技術上，我們存在許多技術黑洞。廣東一家食品企業這樣炫耀自己：“公司引進多臺日本、臺灣自動化生產設備，工藝精湛，優異的產品質量贏得了廣大消費者的青睞。”這就暴露了我們在技術上是落后的。我們在機械方面的創新也不夠。據機械工業聯合會的統計，目前工業發達國家新產品貢獻率為52％，我國僅為5．9％。在“核心技術方面”具有獨立自主知識產權的產品較少，克隆產品較多。這樣的結果除了自主創新能力削弱之外，還容易遭到侵權指控。即使出現了自行研制的技術，也很容易被指責為“剽竊”。中國不久前自行研制的“CMl海豚”磁懸浮列車還沒有試運行，就被德國一些媒體和企業指責為“抄襲了德國磁懸浮技術”

工業制造設備的骨干都是外國產品，這暴露了我國工業化的虛弱性。機械制造業是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經濟和國防都是虛弱的。

機械制造業的發展前景：

機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年，積累了不少理論和實踐經驗，但隨著社會的發展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。

先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前公認的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質，高效，低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有以下6個特點：

1．從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要。

2．從強調專業化分工向模糊分工，一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。

3．從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節。

4．從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量。

5．從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。

6．機械制造技術的發展趨勢可以概括為：(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。(2)

如何學好本專業：

怎么樣學好機械制造及其自動化專業：

首先要培養自己的興趣，興趣是最好的老師。只有我們對這個專業感興趣時，我們才會用心去學，去鉆研。從而有所發現，假如你沒有任何興趣，你是不會投入精力去學習的，即使學你了，業只是敷衍了事，那是沒有任何作用于效果的！所以，從現在開始培養自己的專業興趣是重要的，業是學好本專業的第一步。

然后，我們要多閱讀機械類的書籍，課堂上的時間是有限的，老師不可能把所有知識傳授給我們，所以，我們要利用好自己的時間，擴大自己的知識面，豐富自己的機械知識，這樣我們才會有所作為，當然，我們不可以讀死書，我們要多關注機械行業的發展方向與發展趨勢，使自己的學習方向始終和行業的發展接軌，這樣才能學有所用，不至于使自己的知識落后。

現在是世紀，各種行業都實現自動化，我們機械行業當然也不例外，這就要求我們具備一定的計算機操作能力。在我們機械行業用的最多的有CAD、ProE、Ug等一系列計算機軟件。我們要能夠熟練地操作與使用。鄧小平說過，實踐是檢驗真理的唯一標準。所以，我們不能忽略我們的實驗課和實習。那是檢驗我們學習的考場。所以要認真對待實習課等可以讓我們動手的課程。

我們的發展前景與就業方向：

機械類專業的就業方向，除了教學、營銷等等外，常見的有：生產總監（生產主管）、物流管理、設備管理、質量管理、項目管理、機電產品開發、機械產品開發、液壓產品開發、儀器儀表開發、武器開發、汽車工業、環保設備開發、礦業設備設計、模具設計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等等，因為機械滲透到很多行業，所以要在這里把所有的具體方向一網打盡難度就太大了。 機械專業剛畢業的本科生，現在一般行情在2000-3000元每月，但當你做到專家的水準時，待遇確實很誘人。比如設備維護、數控維修、環保設備的設計等，這些方面的工程師收入非常高，比如有些工程師年薪超過30萬。還有一些行業，需要多方面知識，涉及到學科交叉，待遇也驚人。而且，中國加入WTO后，機械方面的人才需求復蘇是早晚的事情

由此可見，我們專業的發展前景卻是不錯的。

我們的發展前景與就業方向：

機械類專業的就業方向，除了教學、營銷等等外，常見的有：生產總監（生產主管）、物流管理、設備管理、質量管理、項目管理、機電產品開發、機械產品開發、液壓產品開發、儀器儀表開發、武器開發、汽車工業、環保設備開發、礦業設備設計、模具設計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等等，因為機械滲透到很多行業，所以要在這里把所有的具體方向一網打盡難度就太大了。 機械專業剛畢業的本科生，現在一般行情在2000-3000元每月，但當你做到專家的水準時，待遇確實很誘人。比如設備維護、數控維修、環保設備的設計等，這些方面的工程師收入非常高，比如有些工程師年薪超過30萬。還有一些行業，需要多方面知識，涉及到學科交叉，待遇也驚人。而且，中國加入WTO后，機械方面的人才需求復蘇是早晚的事情

由此可見，我們專業的發展前景卻是不錯的。

總結：

作為一名21世紀的大學生，我們應該對自己的人生有所規劃，我們應該有自己的人生目標。對于專業的了解是我們實現自己人生目標和價值的基礎。以上就是我對專業的簡單認識。只有我們能從實際出發，規劃自己精彩的人生，就一定能奔向美好前程。

機械制造及其自動化論文(13)

機械制造及其自動化的發展
作者：孫艷飛
來源：《裝飾裝修天地》2017年第10期

????????摘 要：隨著現代科技的不斷發展，機械制造及其自動化的發展方向也在不斷轉變，對機械制造的規模化生產提出了新的特殊要求，徹底顛覆了傳統的機械制造模式。機械制造應滿足絕大多數的科學技術的生產要求，機械自動化拒絕繁雜多變的機械設計。機械制造應具有較高的技術水平和為大眾廣泛接受的設計理念，不僅提高了機械制造設備在操作過程中的簡便性，還惠及到了其他發展領域，為我國機械制造及其自動化的發展開辟了新的發展天地。

????????關鍵詞：機械設計制造；自動化；發展方向；探析

????????1 前言

????????科技的進步和發展為機械制造工業帶來了很好的發展機遇。在機械化的今天，機械制造工業得到了很好的發展。所謂機械自動化是指在機械化制造的過程中加入自動化的先進技術，實現對加工對象可以連續、優化有效的自動生產。機械制造的自動化不僅可以加快生產原料的連續投入速度提高工作效率，而且可以使工作的精準度大大提高。

????????2 機械制造與自動化控制

????????自動化控制是指沒有人為因素干擾的情況下，通過設定程序，從而自動完成相應的工作，實現相應的功能。機械制造過程中使用自動化技術，可以很大的提高資源的利用效率，確保機械制造的質量和安全，同時由于自動化可以實現大規模的集中管理與控制，所以管理時間大大縮小，管理效率大大提高。自動化實際上是借助于計算機網絡技術來實現的，計算機網絡可以把機械制造統一聯系起來，形成一個總的網絡，從而實現資源共享，十分有利于查找原因以及解決問題。

????????3 機械制造與自動化的特點

????????3.1 高效性

????????機械制造自動化與傳統的機械制造技術相比，最大的優勢就在于自動化技術的加入，它能夠把計算機電子技術、自動化控制技術等技術交疊在一起，從而使得機械制造更加的智能化和高效化，促進機械制造的進步。

????????3.2 高質量

????????機械制造自動化使得功能更加豐富完善，還可以確保產品的質量，一旦機械制造自動化的質量得到保障，就可以很好的確保人們安全，滿足人們對于機械制造的要求標準。

????????3.3 不斷優化

????????機械制造過程中引入自動化技術可以使得機械制造的產品得到不斷優化，產品功能更加完善，產品質量得到更好的保障。機械制造自動化技術更加的成熟，滿足不同需求，受到越來越多人的喜愛和應用。

????????4 機械制造與自動化的應用意義及其作用

????????4.1 自動化技術能夠很好的提高機械制造的生產能力和質量

????????機械制造過程中引入自動化技術能夠很好的提高機械制造的生產能力和質量，由于機械制造自動化產品大部分就能夠實現自動控制和自動處理功能，為此，通過這些自動化產品可以很好的實現機械制造的精確控制，從而保證機械制造不受外界因素的干擾，從而實現精確控制，保證工作質量。除此以外，由于機械制造自動化可以通過對軟件進行調整來滿足人們對于不同產品的需求，為此，可以很好的適合于多種類產品的生產，能夠大大縮短生產周期，滿足人們需求。

????????4.2 機械制造與自動化控制技術能夠實現對機械制造的全方位監控

????????傳統的機械制造技術需要人來進行實時檢測與監控，既費事又費力，效率也不是很高，如果引入自動化技術就可以解決這種問題，因為自動化技術本身就比較省時省力，可以通過計算機網絡技術來對機械制造實現全方位監控，這樣有利于及時的找出問題所在，從而及時的進行解決。由于機械制造自動化具有實時監控的功能，為此，能夠提前監控到危險情況，最大程度的減少人員損失以及設備的損壞，確保機械制造的安全高效進行。

????????5 機械制造與自動化技術的應用前景分析

????????5.1 結合實際發展機械制造自動化技術

????????機械制造自動化技術應該與實際相結合，應該以企業的生產和發展技術為導向來發展，以便給企業帶來良好的經濟效益。機械制造生產過程中，對整個工藝流程都具有一定的操控規范和要求，它們直接影響著產品的質量和數量，為此，一定要確保加工的穩定性，確保機械制造自動化能夠良好進行。在實際生產加工中，也已經得到了廣泛應用，具有良好的發展前景。

????????5.2 機械制造自動化用于調試與維修

????????機械制造與自動化還十分方便調試與維修，因為它能夠根據用戶的不同需求進行不同的設定，從而確保機械制造的高效性、安全性和精確性。現代自動化技術應該不斷的進行完善，不斷研制全新的自動化技術，從實際出發進行推廣和應用，只有這樣，才能在解決實際問題的基礎上給社會帶來更多的經濟效益。

????????5.3 機械制造自動化要不斷的完善基礎理論研究

????????現代自動化技術在不斷的發展，機械制造自動化應該不斷的完善理論研究，要從電子學、電子計算機技術等方面廣泛進行深入研究，以便能夠研制出高效、安全、可靠的自動化技術，滿足更多方面技術的需求。發展機械制造自動化技術就是要扎扎實實的做好基礎工作和實際推廣應用工作，以便自動化技術能夠更好的用于解決實際問題，幫助到更多的人們。

????????6 結束語

????????對于我國機械制造而言，因為其自動化技術起步相對較晚，因此發展上面臨著較多困難和阻擾。就需要具備較高起點，大膽看準世界上的先進水準，引進先進自動化技術。同時還要從其發展現狀中分析存在的問題，在改進與完善這些問題基礎上去分析發展方向，只有這樣才能夠確定其發展趨勢。

????????參考文獻：

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????????[2] 楊建平，劉艷玲.自動化技術在機械應用中的發展研究[J].中小企業管理與科技，2008.

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