机械设计制造及其自动化方向开题报告.docx

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1、西安电子科技大学网络教育本科毕业设计（论文）开题报告题目：机械设计制造及其自动化方向院 （系）： 网络教育学院专业： 机械设计制造及自动化学生姓名: 学号:201009794398指导教师j2012年11月23日.本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势随着机械自动化技术的快速发展，机械自动化产品有逐步取代传统机电产 品的趋势，与传统机电产品相比，机械自动化产品具有高的功能水平和附加值, 它将给开发生产者和用户带来社会、经济效益。生产能力和工作质量提高，机械自动化产品大都具有信息自动处理和自动 控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过 自动化控制系统可精确地

2、保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动 作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工 作质量和较高的产品合格率。同时，由于机械自动化产品实现了工作自动化， 所以生产力大大提高。例如:数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率 比普通机床提高56倍。柔性制造系统的生产设备利用率可提高1. 53. 5倍, 机床数量可减少约50%,节省操作人员约50%,缩短生产周期40蛤使加工成本 降低50%左右。此外，由于机械自动化工作方式具有可通过调整软件来适应需 求的良好柔性，特别适合于多品种、小批量产品的生产、是缩短产品开发周期、 加速更新换代的重要途径。使用安全性和可靠性提

3、高，机械自动化产品一般都具有自动监视、报警、 自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过我、过压、过流、短路等 电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身与设备事故，显著提高设 备的使用安全性，机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的 可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性。故障率降低，寿 命得到了延长。调整和维修方便，使用性能改善，机械自动化产品在安装调试时，可通过 改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参 数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系 统中，而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储

4、功能的机械自动 化主品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，给 定一个代码信号输入即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动，监视功能可对工作过程中出现的故 障自动采取措施，使工作恢复正常。由于机械自动化产品普遍采用程序控制和 数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化，并且方便、简 单。机械自动化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥，系 统可重复实现全部动作。高级的机械自动化产品可通过被控对象的数学模型以 及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动化最优化操作。具有复合功能，适用面广，机械自动化产品跳出机电产品单技术

5、、单功能 限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机械自动化产品i般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动 保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求， 应变能力较强。改善劳动条件，有利于自动化生产，机械自动化产品自动化程度高，是知 识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途 径，可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭 自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。节约能源，减少耗材，节约一次和二次能源是国家的战略目标，也是用户 十分关心的问题，机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构，最

6、佳的调节控制， 以提高设备的能源利用率，可达到明显的节能效果。同时，由于多种学科的交 叉融合，机械自动化系统的许多功能一方面从机械系统转移到微电子、计算机 系统，另一方面从硬件系统转移到软件系统，从而使得机械自动化产品系统朝 着轻小型方向发展，减少了材料消耗。所以，无论是生产部门还是使用单位，机械自动化技术和产品的应用，都 会带来显著的社会和经济效益。正因为如此，世界各国，首先是日本、美国、 欧洲各国都在大力发展和推动机械自动化技术。1 .本课题的基本内容本课题的基本内容：机械设计制造及其自动化方向1、对机械设计制造及其自动化方向呈现的几大态势的研究一是高技术化成为机械工业科技发展的必然趋势，

7、大批科技含量高的制造 技术及产品不断涌现。二是信息技术成为了提升机械工业科技水平的有效手 段。产品的信息化和数字化，设计、制造过程的数字化、信息化与智能化，制 造装备高精度、高效与智能化，网络化，管理信息化是其主要表现方式。三是 面对日趋严峻的资源和环境约束，环保材料、绿色制造成为机械工业科技发展 的必由之路。四是系统集成创新成为机械工业科技发展的重要创新方式。2、机械设计制造及其自动化方向与社会需求的调查经济要求：机械类专业是为各行各业制造并提供机械设备和电气装置的部 门，被誉为“国民经济的装备部”。着眼今后现状及未来，机械行业将焕发牛.机。 经过数年的改革调整，我国的机械企业逐步摆脱了计划

8、经济的束缚，确立了现 代企业制度，机械行业逐步跟上市场经济和信息时代的步伐；而且，随着形势 的发展，中国的制造业将得到较大的发展，有专家预测，21世纪的中国很可能 成为全球的制造业和加工工业中心，在这种形势下，对机械的需求必将有较大 的提升。行业得到发展，继而会对用人提出数量方面和质量方面的要求，因此 专家预测，有可能出现“热销”局面，高层次的技术人才将成为企业竞相争夺 的对象。在今后10年内，社会对机械行业毕业生总体需求较大，其中机电一体 化专业人才最为紧缺。目前不少企业的生产设备逐步更新换代，掌握机电一体 化技术、懂得数控设备的操作与维护的机械专业人才将大受欢迎。不过目前我 国高校的一些机

9、械类专业教学内容陈旧，不能适应培养高水平的机电一体化专 业人才的需要，这是一个亟待解决的问题。此外机械设计制造与加工专业人才 近年供需比也较高。因为这些专业将来的工作条件相对艰苦，需要从事车、钳、 铳、刨等工作，所以报读这些专业的人不多，因而相关岗位上的人才缺口比较 大。现在在不少地方的人才市场上，高级机械技术工人的待遇已直逼高学历人 土。环境要求：绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质 丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们 呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化 是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生

10、命过程中，符合特 定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极 高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的 绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。2 .研究内容及实验方案（1）管理体制方面，工业发达国家国有企业所占比重较小，绝大部分企业是 规范的股份公司。我国国有企业所占比重较大，装备制造业存在着带根本性的 问题，制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家，产业主体技术依靠国外, 国有企业深化改革远未到位，企业集中度低，大型骨干企业少，围绕大型骨干 企业的中小企业群体也未形成。（2）企业经营管理方面，工业发达国家广泛采用计算机管理

11、，重视组织和管 理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益 生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局 部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。（3）产品开发设计方面，工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的 设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM）,大型企业开始无图纸的 设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。在应用技术及技术集成方面 的能力还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后。（4）制造工艺方面，工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微 细加工、微型机械和微米/

12、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工 技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之 中O（5）自动化技术方面，工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制 造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）,实现了柔 性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段， 柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。实验方案：通过对先进制造技术的发展研究，对我国先进制造业的认识，例如: 建国以来，我国自主建立了较为完整的制造产业体系，为国民经济和国防建设 提供了许多重要装备。我国已成为一个制造大国，但还远不是制造强国。这表 现在许

13、多现代制造基础技术尚未掌握，许多重大装备不能自主制造，缺乏自主 创新能力。据统计，我国发电设备、机床和汽车等产品的产量居世界前列，却 没有一家装备制造企业能跻身世界500强；我国汽车年产量已达300万辆，可 具有自主知识产权的设计极少；2001年我国信息业（不含半导体）产值达255 亿美元，仅次于美、日，但仍然是无“芯”产业；我国光电子制造设备的100%、IC制造装备的85%、高档数控机床的70冬都需进口。通过举例分析我国和国外制 造业的对比体现出我国制造行业的缺陷和不足，以及需要在哪些方面进行发展, 从而认识我国制造业的发展趋势。报告人签名：李沐2012年12月1日5、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师：2012年 月 日6、教研室主任意见教研室负责人：2012年 月 日