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机械毕业设计开题报告

时间：2024-02-24 16:46:24 开题报告我要投稿

机械毕业设计开题报告

　　随着社会一步步向前发展，越来越多的事务都会使用到报告，写报告的时候要注意内容的完整。你所见过的报告是什么样的呢？以下是小编精心整理的机械毕业设计开题报告，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

机械毕业设计开题报告

　　机械毕业设计开题报告篇1

　　一、本课题研究的背景及意义

　　1、背景（课题涉及到的技术国内外研究现状）

　　逆向工程也称反求工程或反向工程，是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。

　　从广义讲，逆向工程可分以下三类：

　　（1）实物逆向：它是在已有产品实物的条件下，通过测绘和分折，从而再创造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件和组件。

　　（2）软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类：既有实物，又有全套技术软件；只有实物而无技术软件；没有实物，仅有全套或部分技术软件。

　　（3）影像逆向：设计者既无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品，该种逆向称为影像逆向。

　　目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向，即重建产品实物的CAD，称为“实物逆向工程”。

　　逆向工程的数据测量技术是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何形状数字化。

　　现有的数据采集方法主要分为两大类：

　　（1）接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。

　　（2）非接触式数据采集方法非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采集，主要包括：激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。

　　逆向工程的数据处理技术是逆向工程的一项重要的技术环节，它决定了后续CAD模型重建过程能否方便、准确地进行。根据测量点的数量，测量数据可以分为一般数据点和海量数据点；根据测量数据的规整性，测量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点；不同的测量系统所得到的测量数据的格式是不一致的，且几乎所有的测量方式和测量系统都不可避免地存在误差。因此，在利用测量数据进行CAD重建前必须对测量数据进行处理。数据处理工作主要包括：数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。

　　逆向模型重建技术在整个逆向工程中，产品的三位几何模型CAD重建是最关键、最复杂的环节。

　　目前使用的造型方法主要有：

　　（1）曲线拟合造型：用一个多项式的函数通过插值去逼近原始的数据，最终得到足够光滑的曲面。

　　（2）曲面片直接拟合造型该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。

　　（3）点数据网格化网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片，形成多面体实体模型。

　　2、意义

　　随着计算机技术的发展，CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为CAD模型，这就应用到了逆向工程技术（ReverseEngineering）。

　　逆向工程技术与传统的.正向设计存在很大差别。而逆向工程则是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。不同之处在于设计的起点不同，相应的设计自由度和设计要求也不相同。一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：

　　（1）新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。

　　（2）已有零件的复制，再现原产品的设计意图。

　　（3）损坏或磨损零件的还原。

　　（4）数字化模型的检测，例如检验产品的变形分析、焊接质量等，以及进行模型的比较。

　　逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持，它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。

　　二、本课题的文献综述

　　1、逆向工程

　　1980年始欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程这块领域。1990年初期包括台湾在内，各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备，制作出来的成品品质粗糙。后来有接触式扫瞄设备，运用探针接触工件取得产品外型。再来进一步开发非接触式设备，运用照相或激光技术，计算光线反射回来的时间取得距离。

　　逆向工程软件部分品牌包括Surfacer（Imageware）、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前在逆向工程上，只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟，广为业界引用。到最近四年来，发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算，速度快。

　　目前，逆向工程，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。软件的逆向工程是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取数据结构、体系结构和程序设计信息。

　　2、三维造型：

　　三维造型：CAD的三维造型有三种层次的建立方法，即线框、曲面和实体，也就是分别对应于用一维的线，二维的面和三维的体来构造形体。通过计算机辅助设计建立的立体的、有光的、有色的生动画面，虚拟逼真地表达大脑中的产品设计效果，比传统的二维设计更符合人的思维习惯与视觉习惯。三维造型技术从最初的三维CAD已发展到目前专用的基于特征造型的三维软件，常用软件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DSmax等。

　　3、快速成型：

　　快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

　　RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。

　　参考文献：

　　[1]陈雪芳，孙村华主编。逆向成型与快速成型技术应用【M】。机械工业出版社，20xx

　　[2]陈志杨。逆向工程技术——应用及软件【J】CAD/CAM与制造业信息化，20xx（7）

　　[3]金涛，童水光主编。逆向工程技术【M】。机械工业出版社，20xx

　　[4]张伟泽。虚拟制造技术【M】。北京：清华大学出版社，20xx：75—90

　　[5]夏德伟，张俊生。UGNX4.0中文版机械设计典型范例教程【M】。北京：电子工业出版社，20xx：25—64

　　[6]安杰，邹昱章。UG后处理技术【M】。北京：清华大学出版社，20xx：30—80

　　[7]赵彦玲，王从军等。逆向工程三维点云数据后处理与模型的重建【J】。武汉大学学报（自然科学版），20xx，33（5）：32—37

　　[8]王秀峰，罗宏杰。快速原型制造技术【M】。北京：中国轻工业出版社，20xx：26.43

　　[9]WeiyinMaandPeirenHe。B—splinesurfacelocalupdatingwithunorganizedpoints。Computer—AidedDesign，30（11），pp853—862，1998

　　[10]Ming—ChihHuangandChing—ChihTai。ThePre—ProcessingofDataPointsfor

　　CurveFittinginReverseEngineering【J】。IntJAdvManufTechnol（20xx）16，635—642

　　[11]Z。J。Lanskyetc。IndustrialPneumaticControl。NewYork。1986，56—78

　　[12]盛忠起，蔡光起。逆向工程及曲面重置技术【J】。机械设计与制造，20xx，28（4）：35—38

　　三、课题研究的方法及内容

　　本课题是逆向工程在鼠标设计与制造中的应用，本设计选用UG软件根据鼠标的点云数据进行鼠标的模型重建并用FDM对其进行快速成型加工的过程，在根据点云逆向设计中，结合设计需要进行了必要的正向设计修正，以得到理想的设计结果。

　　设计内容贯彻数据采集、数据项预处理、文件读取、边界提取、曲面重构、实体生成、STL模型重构、快速成型机的操作和注意事项，并对建模过程及STL文件处理做了系统的论述。选用UGNX4.0软件的UnigraphicsCAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。由INSIGHT软件进行的数据切片处理可直接传送快速成型机，无需进行其他处理。

　　四、研究方案的具体设计

　　1、实体三维数据的获得——扫描；

　　2、点云处理；

　　3、曲面重构；

　　4、实体建模：

　　（1）模型分析

　　（2）曲面造型

　　（3）实体外形修改

　　（4）各部件建模

　　（5）部件的装配与干涉检验

　　5、基于INSIGHT快速成型切片的数据处理；

　　6、快速成型加工操作。

　　五、毕业设计（论文）进度计划

　　1—2周调研、查阅文献，完成开题报告

　　3—7周进行鼠标模型点数据的采集和模型的初步构建

　　8周中期检查与整改

　　9—13周在初步构建的鼠标模型的基础上进行修改并完成快速成型加工，撰写毕业设计论文

　　14—15周打印、装订、评阅、答辩资格审查

　　16周毕业答辩

　　机械毕业设计开题报告篇2

　　1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)

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

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

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

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

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

　　2、基本内容和技术方案

　　本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mm*200mm的方形钢坯，用切割机割成定长，由300mm宽的输出通道送出。

　　1.基本内容

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

　　2.系统技术方案

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

　　(2)要求实现的功能：行走部件功能(喷号机整体左右的移动，喷号部件的上下前后移动，喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号，清洗号码牌，号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字，号码可以变化更换。每个号码大小为35mm*15mm，号码间距为5mm。

　　(3)实现方案：

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

　　喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

　　3、进度安排

　　3-4周认真阅读和学习有关资料和知识，并翻译英文文献

　　5-7周钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

　　8-9周确定钢坯喷号机行走部件结果参数

　　10-13周完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

　　14-15周准备并进行毕业答辩

　　机械毕业设计开题报告篇3

　　课题名称：学生姓名：指导教师：所在院(系)部：专业名称： MK2110数控磨床动力学模拟与床身结构优化设计（楷体三号加粗）王亮学号： 201020121 赵丽讲师李艳讲师机械工程学院机械设计制造及其自动化（机械设计）

　　20xx 年 00 月 00日

　　说明

　　1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。

　　2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的.依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。

　　3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。

　　4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于20xx字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。

　　5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。

　　机械毕业设计开题报告篇4

　　课题名称：翻转式哈密瓜分级装置设计

　　一、本课题研究现状、研究目及意义

　　1 研究现状：

　　目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。

　　2 研究目的与意义：

　　哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。

　　本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。

　　二、本课题研究内容

　　1 总体设计

　　1.1 总体结构

　　本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱 PLC 和 PLC 支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。

　　1.2 工作原理

　　工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3 个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱 PLC,通过预先设置好的程序使三菱 PLC 控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。

　　2 哈密瓜承载装置设计

　　2.1 材料与方法

　　本次试验材料选用品种为“金皇后（欣源蜜6号）”的成熟哈密瓜样本，样本个数为 100个，产地为新疆兵团农六师103 团哈密瓜种植基地。根据当地瓜农的经验和哈密瓜的全生育期（85 ~ 110天左右），在哈密瓜成熟期对此种哈密瓜进行两批次采收，每次均采收 50 个，且采收时间间隔不能超过 3天，共得到 100 组有效试验数据。

　　2.2 水果托盘曲线确定

　　通过对哈密瓜球度的计算，可以看出“金皇后（欣源蜜 6 号）”品种哈密瓜形状规则，接近于球形，因此需要设计一种类球形的水果托盘。选取哈密瓜理论平均纵径做为椭圆的长轴 r1,哈密瓜理论平均横径做为椭圆的短轴 r2,并选定用于设计水果托盘的曲线。

　　2.3承载水果装置设计

　　承载水果装置由转动轴、减震弹簧、水果托盘支撑座、水果托盘缓冲垫、装置支撑座、拉伸弹簧和水果托盘组成。其中，装置支撑座与链条长销轴相联，减震弹簧固定在水果托盘支撑座和装置支撑座之间；水果托盘通过转动轴与水果托盘支撑座联接，其缓冲垫固定在水果托盘支撑座上，拉伸弹簧用于联接水果托盘和水果托盘支撑座。承载水果装置是哈密瓜分级装置中的关键部件，该装置中水果托盘的主要作用是实现哈密瓜承载传送和翻转；减震弹簧和水果托盘缓冲垫主要作用是当哈密瓜由进料口传送至水果托盘时实现减震和缓冲，避免哈密瓜出现损伤；拉伸弹簧的主要作用是当水果托盘翻转后将水果托盘拉回原位置。

　　3 分级系统设计

　　3.1 分级执行装置设计

　　分级执行装置由凸轮、棘轮、支撑轴和调速电机组成。其中，支撑轴固定在分级执行装置支撑架上，棘轮固定在支撑轴上，凸轮绕支撑轴转动。通过固定在分级执行装置支撑架上的调速电机

　　带动凸轮绕支撑轴转动，凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用，驱动水果托盘翻转，进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级；凸轮每次工作后都回到初始位置，通过与棘轮的作用实现凸轮静止。

　　3.2分级控制系统工作原理

　　分级控制系统由多对对射式光电传感器、三菱PLC 和调速电机组成。首先，通过试验获取哈密瓜相关数据建立哈密瓜质量 - 纵径数学模型，根据所建立的数学模型确定对射式光电传感器的'安装位置，并确定哈密瓜经过传感器时触发传感器个数与哈密瓜质

　　量的关系；然后，PLC 通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息，并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动；调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转，最后完成哈密瓜的分级。

　　三、实施方案：

　　1 哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗，用小刀切除果梗，并对哈密瓜进行编号，将编号为1 ~ 100 的记号纸贴在哈密瓜果梗处。

　　2 哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本，使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度 a、横向短轴的两个长度 b 和 c.其中，短轴的两个长度 b、c 测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量，通过公式（1）求出哈密瓜的球度 .在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立，由于竖立过程人工参与，可能存在一定的偏差，故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量 3次并详细记录每次所测量的数据，将每个哈密瓜样本的 3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据，并最终以 100 个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。

　　四、进度安排：

　　第1-4周实习调研、收集资料；

　　第5周完成开题报告；

　　第6-7周完成总体方案设计；

　　第8-11周完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算；

　　第12-15周绘制装配机总装配图、零件图；并绘制驱动系统原理图、控制系统原理图；

　　第16周整理文档图纸完成毕业设计说明书；

　　第17周校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩

　　五、已查阅主要参考文献

　　[1] 朱培逸，王引佳，高珏，等。基于 PLC 和组态王的水果品质分级系统设计[J]. 农机化研究，- 106.

　　[2] 张俊雄，荀一，李伟，等。基于计算机视觉的柑橘自动化分级[J]. 江苏大学学报：自然科学版，- 103.

　　[3] 安爱琴，余泽通，王宏强。基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[J]. 农机化研究，- 166.

　　[4] 刘燕德，吴明明，孙旭东，等。黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[J]. 农业工程学报，-.

　　[5] 王运祥，马本学，贾艳婷，等。采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[J]. 食品与机械，- 110.

　　[6] 葛纪帅，赵春江，黄文倩，等。基于智能称重的水果分级生产线设计[J]. 农机化研究，- 130.

　　[7] 吴晓强，黄云战，赵永杰。基于运动控制器的苹果质量分级系统[J]. 食品与机械，- 116.

　　[8] 李晶，张东兴，刘宝。苹果分级机输送与翻转机构设计[J]. 农业机械学报，- 161,.

　　机械毕业设计开题报告篇5

　　一、拟选定学位论文的题目名称

　　沥青搅拌楼的楼架结构分析

　　二、选题的科学意义和应用前景

　　选题的科学意义：

　　大型机器的支撑基础，承受着由机器的不平衡扰力引起的振动和机器的自重等，如其振动过大，将会影响机器的加工要求或无法正常运转，甚至损坏机器和影响邻近的设备、仪器和人员的工作和生活，严重的还会危及建筑物的安全。因此动力机器的基础结构分析具有重要的意义。

　　我国对于动力机器基础正式研究起于上世纪七十年代，在八十年代主要编制成了国家标准《动力机器基础设计规范》和《设计手册》，这对于动力机器基础设计和分析提供了重要依据和参考。近年来对于动力机器基础结构的研究，往往集中于对压缩机、压力机、运输机、配料机等机器基础的设计和结构分析。对于工业上应用的更复杂的设备，像由振动筛、搅拌器等多个动力机器组成的大型沥青搅拌楼，对于这种往往由多个动力机器组合的大型设备的楼架问题研究的几乎没有。另一方面研究人员仅仅采用单一理论计算方法计算扰力值，振动幅值等，计算方法和参数的选择并不统一，或考虑不够全面造成结果各不相同或不接近实际。

　　针对以上问题，本文拟考虑多台设备共同作用时的振动合成，如考虑搅拌机的振动扰力和振动筛的扰力，并考虑如风载、静载、动载多种载荷情况下楼架的承载和振动情况。同时在理论计算的基础上，采用有限元分析软件对楼架进行模态分析，获得结构的频率和振型，然后进行分析，根据分析结果优化楼架设计，并再次进行有限元计算，验证改进方案的可行性。

　　选题的应用前景：

　　沥青混凝土搅拌设备是沥青路面机械化施工的关键设备，近20年来，我国公路交通事业发展迅猛，公路机械化施工因此获得巨大进步，特别是对参与高速公路沥青路面工程建设的企业来说，拥有大型沥青混凝土搅拌设备已是市场准入条件之一。而其楼架部分是搅拌楼的重要承载机构，其设计首先必须保证机器的特定工作要求，满足振动和抗振的要求。

　　楼架作为沥青搅拌楼的支撑基础，它在各种工况下承受着巨大的载荷。若局部的应力过高会导致结构被破坏，因此需要对楼架结构刚强度和抗振性及稳定性进行分析，避免楼架的破坏同时合理选择楼架钢材的截面尺寸等，这样可以保证沥青搅拌楼的楼架在满足安全性的前提下节约材料，因此对企业生产经济性具有重大意义。

　　企业中沥青搅拌楼的楼架设计往往利用技术人员的经验设计，即直接采用特定的结构和尺寸进行生产制造。本文的选题来源于企业，是对现有某型号沥青搅拌楼的楼架安全性和经济性进行验算分析或在进一步优化设计，这样可以有效地降低设计成本，更具经济性。

　　选题中由于沥青搅拌楼的楼架高度较高，所以要考虑多种载荷情况下楼架的承载和振动情况。同时采用有限元软件进行分析，更好的展现在工作情况下楼架的实际情况，显现出楼架中的危险部分，可以针对问题对楼架机构进行进一步的改进和完善，优化楼架，为沥青搅拌楼楼架的设计提供有力的依据。这些对于大型复杂设备的支撑基础设计都具有一定的参考意义。

　　三、背景科研项目情况简介

　　此课题来源于工程实际，是以无锡锡通科技集团某沥青搅拌楼设计为背景展开的。其楼架结构分析是搅拌楼设计工作的重要组成部分。此课题的完成将为企业进行各种型号沥青搅拌楼的楼架设计提供重要依据。

　　四、学位论文主要研究内容

　　动力机器基础设计应根据基础本身质量、刚度的分布、设备的质量和刚度、地基的影响、扰力大小和相位等因素，确定安全可靠、适用、经济合理和技术先进的方案。

　　本论文是对企业中已有的楼架安全性与经济性进行分析验算和优化，楼架的结构和选材已定、不进行研究，本论文对于沥青搅拌楼的楼架设计提出必须满足的三个基本要求：

　　(1)具有良好的抗振性;

　　(2)具有足够的刚强度;

　　(3)稳定性要求。

　　只有满足了这三个方面的要求才能保证沥青搅拌楼的正常运行和安全生产。所以在进行沥青搅拌楼的楼架设计时需要进行动力特性分析以及强度和稳定性的计算。最后就楼架可行性与经济性进行验算和优化。

　　1.关于楼架抗振性研究：设计动力机器机架的基本目标是限制其振动幅值和自振频率，以满足机器本身和附近设备、仪器的运转和不影响邻近工作人员和居民的工作和生活。因此本设计中动力计算时首先要确定机器的扰力作用方向和扰力值及其作用点的位置，然后按沥青搅拌设备的扰力性质，采用相应的动力计算公式，计算楼架的振动幅值、振动频率等，使之不超过允许极限值。

　　2.关于楼架刚强度的研究：要使楼架具有良好的动态性能必须保证它具有足够的静、动态刚度。静态刚度是以满载静力作用下的静位移来表征，动态刚度是指其动态特性，是以其系统的满载自振频率来表征。对刚度的研究本文从这两个方面入手分别计算。强度设计的准则是在机器运转中可能发生的最大载荷的情况下楼架上任何点的应力都不得大于允许应力。强度计算时本文主要进行内力分析、载荷组合、和承载能力的验算。其中内力分析包括动内力、风载以及各种静载荷内力的计算。通过这些分析和计算确保沥青搅拌楼楼架的所有构件在各种可能的载荷工况下都不受到损坏，从而使机组能够安全地运行。此外还需研究楼架在弯扭组合交变应力作用下的疲劳强度问题。

　　3.关于楼架杆件稳定性的研究：对于细长的或薄壁的受压机构及弯-压结构存在失稳问题，失稳对结构会产生很大的破坏，设计时需要校核。本文研究的沥青搅拌楼的楼架由于立柱高度大承受的竖直方向的载荷较大，为避免立柱失稳，需要校核计算。研究时由于楼架受力情况复杂，需要对立柱所受外力简化、近似处理等从而计算出立柱所能承受的临界压力。

　　4.关于楼架安全性与经济性进行验算和优化：将理论计算结果与有限元软件运算的结果进行比较，通过对结果的分析来得出结论或进一步的优化，这也是本文的最终目的。

　　五、预期解决的主要问题

　　问题1：如何进行沥青搅拌楼楼架振动位移的计算问题：

　　以前对机器基础的设计的方法有两自由度法和空间多自由度法，在计算机普及以前只能采用两自由度法。这种方法从基础中逐一抽出单榀横向框架，把它们简化成两自由度的质量、弹簧体系，然后进行动力分析。这种分析忽略了纵向框架的作用，只能求解单品框架的频率、振型和动力响应，其精度和空间框架的实测结果相差较大;对于不能分解成平面框架的复杂结构该方法更无能为力。空间多自由度体系往往更接近实际的几何、物理模型，其精度更高，但空间多自由度法计算复杂，需要求解问题较多。

　　本论文拟采用空间多自由度法计算，但利用空间多自由度进行分析时难点主要是：建立计算模型与动力平衡方程并进一步进行动位移的'计算。楼架动力计算时将振动位移分成水平振动位移和竖向振动位移的计算：

　　(1)进行水平振动位移计算时，首先建立模型，方法是采用凝聚质量和忽略转动惯量假定，将所有杆件的质量向两端的质点集中。体系的附加质量也向质点积聚不考虑横梁和楼板的变形进行计算。然后运用达朗贝尔原理建立动力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圆频率和振型，进一步计算各振型的折算质量和载荷，最后求出动位移;

　　(2)进行竖向振动位移计算时，考虑横梁的变形，把单跨梁的铰支座改成弹簧支座，建立模型，建立刚度方程，求出自振频率，最后计算结构动位移。

　　问题2：如何在多种载荷及其组合载荷下进行强度计算的问题：

　　本问题的难度在于涉及的载荷非常多，如工作情况下的动载、设备自重、风载、地震载荷等，应该选取何种情况下的载荷或组合载荷进行强度计算。此外还要研究楼架在弯扭组合交变应力作用下的疲劳强度问题。

　　本文首先将载荷分类：

　　a.永久载荷组合由设备自重、楼架自重组成

　　b.可变载荷由动载荷组成

　　c.偶然组合由风载荷组成。在楼架承载力计算时进行载荷的组合，并取较大值作为控制值：

　　1)基本组合可由永久载荷与可变载荷组合，可变载荷中的各项动力载荷只考虑单向作用;

　　2)偶然组合可由永久载荷，可变载荷及偶然载荷组合。再进行计算时，计算简图按下列规定确定：

　　1)柱和顶板横梁按横向平面刚架计算，当量载荷考虑竖向和横向的作用;

　　2)柱和顶板纵梁按纵向平面刚架计算，当量载荷考虑竖向和纵向的作用。计算纵横梁在水平载荷的作用下产生的弯矩，可近似的假定梁的两端为固定支座来计算。

　　问题3：对楼架进行有限元分析时如何建模及如何进行模态分析的问题：

　　利用有限元可以进行静态分析、刚框架结构的地震响应分析和模态分析。

　　在进行有限元分析时首先需要进行有限元软件的建模，本文在建立沥青搅拌楼楼架的有限元模型时，不能沥青搅拌楼楼架及设备的全部导入ANSYS中进行建模，因为那样可能会导致运算量过大而使软件无法运行，可根据需要，建立楼架的有限元模型，然后选择所采用的有限元单元类型，划分网格，最后对其进行计算分析。采用这样的方法，建立楼架的有限元模型，可以减少运算量，但必须能够分析出楼架所达到的最大变形量。

　　对于模态分析，用于确定设计结构或机器部件的振动特性，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。模态分析的好处：

　　(1)使结构设计避免共振或以特定频率进行振动;

　　(2)使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷是如何响应的;

　　(3)有助于在其它动力分析中估算求解控制参数进行模态分析需要清楚模态分析的基本理论。

　　本文进行楼架的模态分析的主要分析思路：首先，进行理论分析计算系统的固有频率，然后在ANSYS中用实体建模的方法建立楼架模型，通过网格划分和加载求解来得到系统的固有频率。最后，将理论计算结果与软件运算的结果进行比较，通过对结果的分析来得出结论。

　　六、开题条件

　　学术条件：本人在经过本科阶段和研究生阶段的学习，掌握了材料力学、结构力学、高等动力学、机械振动、建筑振动理论及有限元分析理论等多方面的知识，这是论文开展的理论基础。然后又参考了相关领域的研究成果和实践状况，为论文的完成有很大的实际意义。同时还有我的导师和同学都将为我的论文提供指导和帮助，这些都是我完成课题的重要保证。

　　设备条件：分析用计算机与软件均具备。

　　七、文献综述

　　20世纪80年代以来，随着有限元法和结构优化设计技术的发展，利用有限元方法分析机架或楼架应力、变形分布等情况，来解决其存在的问题，实现优化设计的目的，已在我国有了应用[1]。本课题利用理论计算与有限元相合的方法对沥青搅拌楼的楼架进行结构分析和优化，解决在实际使用过程中楼架因为强度问题的断裂和振动破坏，在满足抗振性、刚强度的要求下减轻楼架的质量，降低成本。

　　动力机器支撑基础设计一般要求应保证抗振性、刚强度及稳定性。

　　本文正是从这三个方面进行分析进行楼架结构的分析。设计前需要弄清设备的结构和工作原理，文献[2][3]介绍两种沥青搅拌站的基本结构和工作原理。为个人提供了一定的专业知识。由于刚度分析主要考虑变形问题，在进行动力分析时显然要最终求出楼架的最大的振幅，振动频率。

　　对于楼架抗振性的研究：抗振性即动力分析，是本文的难点。在进行动力分析时需要知道沥青搅拌楼的扰力产生来源，及扰力的作用方向和作用点的位置，然后本文在进行楼架的动位移计算时采用了空间多自由度法计算。空间多自由度体系往往更接近实际的几何、物理模型，其精度更高，应用也越来越广泛。

　　机械毕业设计开题报告篇6

　　论文题目：左接头锻造工艺分析与模具设计

　　一、选题意义:

　　1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力.

　　(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.

　　(3)通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能

　　(4)可以掌握锻造工艺，熟悉各种锻造各种锻造设备，熟悉掌握计算机操作以及了解DEFORM软件的应用，并具有机械设计及制造等综合知识.

　　2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌现，进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期，降低了成本，使之在竞争中处于优势地位.

　　锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理，件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工艺超过.

　　锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻(焊)合空洞，压实疏松，打碎碳化物，非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件，尺寸精度较高，表面光滑，但金属内部流线往往被切断，容易造成应力腐蚀，承载拉压交变应力的能力较差.

　　这几年，我国火车不断提速，动车、高铁相继投入运营，这也代表着以后的发展方向，这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行，为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性，高速铁路的`平顺性是很重要的指标，国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.

　　模具制造技术现代化是模具工业发展的基础，性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要，目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量使用，使锻造生产效率得到大幅度的提高，各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.

　　二、课题关键问题及难点

　　本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点，对比不同形状预制坯的成形过程，给出了合理的制坯工序布排和设计，实现了一火锻造.同时，开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序，提高了材料利用率.最后，对锻造过程进行了三维有限元模拟，在40MN热模锻压力机上进行了试验和试生产，模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂，材料分布非常不均匀，其锻造工序编排和模具设计难度更大.

　　本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析，通过软件规范初设数据并反复进行修改，直到得到最优的设计方案..

　　三、调研报告(或文献综述)

　　我国的经济体制发生了根本的变化，由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高，节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展，需不断改进技术，采用新工艺、新技术，进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高，一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平，但由于我国起步晚，许多模具不得不依赖进口，与发达国家相比差距还非常大.

　　当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响，这主要表现在一下几个方面:

　　1. 对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高，负荷越来越大.出更换强度更高的材料外，研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.

　　2 .模具计算辅助设计、制造与分析(CAD/CAM/CAE)的研究和应用将极大地提高模具制造效率，提高模具质量，使模具设计与制造技术实现一体化.

　　3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.

　　4. 工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻，对加工零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题，供设计人员修改和选择.

　　目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:

　　1.装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低.

　　2.管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散.

　　3.机械制造厂家封闭式经营生产，是产品缺乏竞争力.

　　4.科学研究投入少，接受新技术新工艺迟缓，其结果导致搞科研也搞生产，生产厂家的问题无人去解决.

　　四、参考文献

　　【1】姚泽坤主编. 锻造工艺学与模具设计西北工业大学出版社 20xx.6

　　【2】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社，1999.8

　　【3】王先奎. 机械制造工艺学. 北京:机械工业出版社，20xx

　　【4】吴宗泽机械零件设计手册. 北京:机械工业出版社，20xx.4

　　【5】郑家骧刘永田. 画法几何与机械制图. 内蒙古科技出版社，20xx.8

　　【6】锻压手册(设备) 北京:机械工业出版社，20xx

　　【7】锻模设计手册北京:机械工业出版社，1991

　　五、研究内容及确定方案各步骤

　　1、研究内容:

　　(1)模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、设计绘制锻件图、模具类型的确定、确定变形工步及中间坯料尺寸，压力中心计算、压力机选择、计算原坯料尺寸的确定等;

　　(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;

　　(3)编写设计毕业论文

　　2、基本设计方案

　　本零件是属于大型锻件，首先根据相关尺寸确定其锻造工步，通过计算/r以及H/d的相关数值，基本步骤设计如下:

　　1、计算毛坯尺寸

　　2、选择成型设备及其参数

　　3、用DEFORM模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进

　　4、模具工作部分尺寸的计算

　　5、模具的总体设计

　　6、下料

　　7、加热

　　8、弯曲

　　9、预锻

　　10、终锻

　　11、切边

　　六、进度安排

　　第5-6周毕业实习，撰写实习报告

　　第7-8周写出不少于3000字的文献综述;根据参考文献和课题要求，提出自己拟定的可行方案;

　　第9-10周写出开题报告，开题;进行总体设计

　　第11-12周外文文献翻译，完成详细方案设计

　　第13-14周完成结构优化设计

　　第15-16周绘制图纸，列出论文编写大纲，设计计算说明书的编写

　　第17周，整理设计资料，进行毕业答辩

　　机械毕业设计开题报告篇7

　　摘要本文针对机械自动化的发展现状及未来趋势进行了重点分析,首先分析了当前我国的机械自动化程度与发达国家之间所存在的差距,之后对机械设计制及造自动化未来发展做了一定的预测,希望以此对机械自动化的发展起到参考作用.

　　【关键词】机械自动化技术智能化网络化

　　作为各行各业所需技术装备的主要来源,机械设计制造及自动化具有非常强的专业性和知识性,更是非常重要的工业制造组成部分,对于国家工业体系的完善有着巨大的作用.虽然我国在工业设计制造及自动化领域不断进行发展和创新,但在这方面同发达国家相比仍存在很大差距,因而我们要对其今后的发展趋势和方向进行相应的分析,以便更好促进我国机械设计制造自动化的发展.

　　1国内机械设计制造及自动化的发展现状

　　我国最早兴起机械自动化技术至今已有近百年的时间,而且在这段时间内各行各业的机械自动化技术都得到了广泛应用和快速发展,不过当前我国依旧处于机械自动化的初级操作阶段.我国的机械设计制造及自动化与发达国家主要有以下几方面的差距：

　　1.1对于机械设计制造的管理

　　在一些工业化水平较高的发达国家,其对于机械设计制造的管理大都是通过计算机进行的,重视对于机械制造企业的生产模式、管理体制以及组织形式等的发展和创新.而且其在管理过程中还提出了许多诸如美国的CE（并行工程）技术以及日本的JIT（准时生产）技术等的全新管理技术和思想.可是在我国计算机辅助管理技术只有少部分规模较大的公司才加以使用,经验管理仍是大部分小企业的主要管理方式.

　　1.2机械设计方法

　　设计准则和数据的不断更新是发达国家在机械设计方法方面所重点关注的,其往往注重对新型设计方法的采用,对于CAD（计算机辅助）技术等的应用也十分普遍,一些发达国家的大型工业企业已经逐步进行无纸化的设计生产工作.而我们国内对于CAD技术的采用比例还是非常低的,而且大多数国内企业仍将人力生产作为主要的设计手段,同发达国家存在不小的距离.

　　1.3机械制造工艺

　　在机械设备的制造工艺方面,发达国家对于新型加工方法的重视程度是非常高的,因而其在机械制造工艺方面创造了很多科技水平和含量较高的生产技术,比如复合加工技术、超塑加工技术、电磁加工技术、激光加工技术、纳米技术以及微细加工、高精密加工等技术.可是,这些技术和工艺手段在我们国家的普及覆盖率基本为零,我国机械制造工艺中的高科技技术仍然处于初步的开发和掌握过中.

　　在对机械设备的设计和制造方面,发达国家具有很高的集成化、智能化程度,其大都已经通过FMS（柔性制造系统）、数控机床等技术实现了机械制造的柔性自动化技术.可是当前我们国家的机械自动化依旧在刚性自动化、单机自动化的发展阶段,只有少数大型企业才能够见到柔性制造系统和单元的身影,可见在机械自动化技术方面,我们国家同发达国家的差距也是非常大的.1.4机械自动化技术

　　2机械设计及自动化的未来发展趋势

　　伴随着计算机技术在机械设计制造及自动化领域的逐步应用以及电子集成技术的快速发展,我国的机械设计制造机自动化领域的未来发展趋势主要呈现以下几个特征：

　　2.1智能化

　　近年来,机械设计制造技术发展所呈现出的主要趋势之一就是智能化程度的提高,我们通常所说的智能化主要针对的是机械设备自身行为而言的,将计算机技术、生理学、心理学、运筹学和人工智能的多学科知识在传统机械控制理论基础上进行综合运用,就能够赋予机械设备一定得逻辑思维能力和判断能力,人们就可以经由很简单的控制得到更好的操作体验和效果.

　　2.2模块化

　　在传统机械设计制造领域,由于其具有非常多的自动化产品厂家和种类,因而实现其模块化是非常复杂和困难的.虽然说在机械设计制造领域开发研制具有标准接口（比如环境接口、电气接口、机械接口等）的产片单元也是非常复杂的,但是这也是非常重要、非常有价值的.比如我们可以研制一个动力单元使电动机、只能减速、减速等功能集成于一体,研制具有测距识别、图像处理等功能的控制单元等等,新的产品可以通过这些标准的单元进行比较快速的开发,也有利于新产品生产规模的扩大.由此可见,机械设计制造的模块化发展将给自动化技术的发展带来很大的便利.

　　2.3网络化

　　当前伴随着网络技术的快速发展和普及,机械自动化产品的网络化也日益成为其发展的必然趋势之一,网络远程检测和监控技术仍在机械自动化应用程度逐步提高,机械自动化产品作为利用网络远程技术控制的终端设备获得了很大程度的发展和创新.此外,家庭用电器通过家庭网络而组成的集成系统使得人们能够在家中即可享受高科技技术所带来的优越性.基于网络化所具有的优点和便利条件,其将会是机械设计制作及自动化发展的一个重要方向.

　　2.4微型化

　　自上世纪80年代以来,伴随着电子集成技术的发展,机械设计自动化也正在朝着微型化的方向迈进,微电子机械系统,主要指的`是尺寸在一平方厘米之内的机械产品,是国外对于微型化的机械自动化产品的称谓.灵活易携、能量耗费少、体积占用小是微机械自动化产品所具有的主要特效,所以其在一些高精尖企业的应用是非常普遍的,比如军事信息、生物医疗等领域.相信在未来的发展过程中,机械设计制造将会朝着更加微型化的方向发展.

　　2.5绿色化

　　在未来的发展过程中,绿色化发展是机械设计制造及自动化领域发展所不能忽视的问题,对于机械设计制造企业来说,若其仍然采取将老旧机械设备直接扔掉的方式,就会造成企业成本的增加和生产环境的破坏.机械制造企业应该加大再回收的力度,注重对于绿色化产品的追求,以便减轻重金属以及重型机械设备所带来的环境问题.

　　3结语

　　机械设计制造的自动化发展是工业发展的主流方向,在当前国际间日益激烈的竞争面前,我们国家只有不断对机械设计制造进行创新,尽早实现其智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等的发展,这样才能够有效提高我国的工业整体实力和国际竞争力.此外,我们要不断在实践中进行研究和探索,实现机械制造企业利益和创新能力的双丰收.

　　参考文献

　　[1]程世雄.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].湖南农机,20xx(03):220-221.

　　[2]赵勇,李树平,赵丹.关于机械制造与自动化的研究[J].中国石油和化工标准与质量,20xx(10):66.

　　机械毕业设计开题报告篇8

　　课题名称：LC-20自动电气控制部分设计

　　一、论文资料的准备

　　1、概述

　　粮食自动称重系统是采用高精度称重传感器、微电脑控制仪表相结合的高技术产品。实现多种工业场合的各种不同物料的称重包装。可与配料系统、输送系统、系统等形成一条自动化称重流水线。称重传感器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段，对贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了重要作用。称重传感器具有反应速度快，测量范围广、应用面广、结构简单、使用操作方便、便于计算机控制等特点。被广泛应用于交通运输、港口、机械制造和国防等各个领域

　　2、国内外发展情况

　　50年代中期电子技术的渗入推动了称重器的发展。60年代初期出现机电结合式电子称重器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子称重器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。

　　国外发达国家社会化大生产程度较高，粮食生产都在大农场进行。其机械化水平较高，从生产、加工到销售都实行散装运输。粮食散装运输车在国外特别是在发达国家已经很盛行，且近年来发展很迅速。我国是粮食生产和消费者大国。据统计，我国粮食产量4亿多吨。我国粮食生产较分散，从农户到粮食收购站，再转运至仓库、加工厂、粮店，整个过程都是用麻袋贮运，装卸靠人抬肩扛。在一些大型仓库、加工厂也只采用了皮带运输机来搬运，机械化程度很低。因此，发展粮食散装运输和贮存不仅可节省大量劳力、物力，并且在很大程度上促进粮食生产、运输、贮存、加工和销售等的机械化的发展。70年代末80年代初，国内曾尝试采用粮食散装贮运和加工，某些地方的粮食加工厂、仓库、粮店等部门也投入了一些资金，进行粮食散装的配套设备改装和更新。但由于长期以来人们一贯使用麻袋装卸，改变和更新是个比较大的社会性工程，牵涉到粮食生产、加工、贮存、运输、销售等许多部门的协调发展。再则，采用粮食散装运输车还需要解决粮泄漏和雨淋等问题。因此，从目前来看，短时间内要在粮食行业全面实行粮食散装贮运尚存在一些困难。但随着社会化大生产的发展和各行各业现代化程度的提高，在我国粮食生产、加工、贮存、运输、销售等环节实行粮食散装，势在必行。粮食自动称重系统的应用，将节约大量的人力物力，提高生产效率。本系统可以实现对散粮的直接运输，称量，工作效率得到很大的提高，同时本系统可以通过传感器对粮食的重量直接测量。本系统可以对粮食重量进行精确称量，减小了称量的误差。

　　3、自动称重技术发展前景

　　电子称重器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。1.小型化体积小、高度低、重量轻。钢板或铝板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力支点，极大地减化了秤体结构，不但降低了成本，而且提高了稳定性和可靠性。大型已经采用长方形闭合截面的薄壁型钢，并联排队列焊接成一个整体的竹排式结构的秤体，4个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢两端的切口内，安装在称重传感器承力点上的固定支承就是秤体的承力支点，既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有发展前途的秤体结构。

　　a.模块化在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择标准模块其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。

　　b.集成化对于某些品种和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。

　　c.智能化电子称重器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使称重器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器。

　　d.综合性电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究并扩大应用，扩展新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。例如在流量计量专业，如果按照传统的理论和方法建造一套标准大流量测量系统，价格相当昂贵。如果采用称重法即质量流量法，只要将重量和时间测量准确，大流量的`测量问题就迎刃而解了。

　　e.组合性在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即测量范围等可以任意设定;硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整，硬件功能向软件方向发展;软件能按一定的程序进行修改和扩展;输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通信

　　二、本课题的目的(重点及拟解决的关键问题)

　　a.我国是粮食生产和消费者的大国，粮食自动称重系统实现与配料系统、输送系统、计量系统等形成一条自动化称重流水线。改变了原来传统的麻袋贮运，装卸靠人抬肩扛的习俗，大大的解放了生产力和节省了大量的物力与人力。

　　b.粮食自动称重系统是采用高精度的称重传感器、微电脑控制仪表相结合的高技术产品在国外特别是发达国家已经很盛行。随着我国科技实力的增长，大量的外国科技被引入，而发展粮食自动称重系统不仅促进粮食运输、加工、储存和销售的机械化发展，与国际潮流接轨也符合我国是粮食大国的国情。

　　c.由于我国是一个农业大国，农业是一个支柱产业，每年有大量的粮食需要流通，传统的称量方法不仅费时费力，而且在运输过程中麻袋易磨损并造成大量的物质浪费。传统称重运输成本高且也会浪费粮食。因此本课题就是为了解决上诉问题儿进行的优化设计，实现粮食称重、打包的自动化。改变传统的人为称重避免了粮食泄露、粮食斤数不准的问题。并且当中采用的气压传动避免产生漏油现象，污染粮食。其工作压力低，使用安全，不污染环境，成本低。

　　d.我的课题设计是为了实现粮食运送、称重、打包自动化控制，并且能够几个部分可以作为一个整体有紧密的配合。协调和解决粮食物流环节链各构成部分存在的问题，促进各构成部分之间的密切衔接，确保粮食物流环节链始终处于良性元转状态，使粮食物流真正做到快捷，高效。

　　e.实行粮食散装运输是个大的社会性工程，首先应更新人们长期以来形成的传统观念，大力宣传粮食散装运输的优势性和重要性，介绍国外粮食散装运输的先进技术和管理经验，激发人们改变我国粮食运输落后现状的信心，使我国粮食运输逐步向现代化迈进。并且结合国外的先进粮食运输技术和我国粮食运输的特点，建立起具有中国特色的的粮食运输体系，促进我国粮食事业的迅猛发展，开创我国粮食自动化的新纪元。

　　f.本毕业设计是对机械电子工程专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力通过设计对所学的知识结构进行重新整合，将所学知识与工程实际问题想结合，掌握一定的设计方法体系和手段，积累一定的时间经验，培养分析问题与解决问题的能力，从而掌握进行科技创新所必需的知识与技能，是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计，使学生掌握粮食称重系统总体及电气控制系统设计的基本方法，为今后步入工作岗位打下良好的基础。

　　三、主要内容、研究方法、研究思路

　　(1)设计任务：

　　①总体设计：

　　A.总体方案及总体参数的确定;

　　B.结构型式选择及参数的确定;

　　C.输送机的输送能力与计量漏斗计量能力的匹配计算;

　　②电气控制系统设计：

　　A.电气控制回路设计(包括手动和自动控制系统)，要求能够对计量数据进行管理和处理(如数据储存、累加和打印等);

　　B.电气元件的选择计算;

　　C.控制柜结构设计及布线图设计;

　　③控制流程框图及控制柜的三维造型设计：

　　(2)技术参数及要求：

　　①额定计量能力：20吨/小时，计量漏斗容重1.5t;

　　②设备结构尺寸：≯3800x1800x2300mm;

　　③粮食输送与计量采用分体式结构，设备重量控制在5吨以内;

　　④计量设备和输送装置都采用拖挂方式转移场地，设备尽可能轻且操作简单;

　　⑤设备既能自动操作、又能手动操作;

　　⑥计量数据可动态显示，计量结果可以用打印机输出。

　　(3)设计要求：

　　①主要任务：学生应在指导教师指导下独立完成给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与电气工程图纸，并绘制有关图表。

　　②知识要求：学生在毕业设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践，使得理论认识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。

　　③能力培养要求：学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书;培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力

　　研究方法：

　　1、文献研究法：文献研究法是通过调查文献来获得资料从而掌握所要研究问题的一种方法。例如我们可以进入一些文库查看前人的论文和研究成果。

　　2、调查法：它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法。例如我们去搜寻一些关于毕业设计的资料和调查自动称重系统的历史发展和未来前景。

　　3、观察法：观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。我们参观了张家口市的粮食基地，直观的去观察自动称重系统的工作流水线。

　　研究思路：首先随着社会电子称重技术的高速发展与应用领域的扩大，再对比一下国内外的科技发展，我觉得粮食自动称重系统这一课题的毕业设计具有很强的实际意义。然后调查粮食自动称重的现实状况和历史状况初步了解该课题，制定时间表合理安排总体进度和阶段性工作内容并通过一系列的研究手段来完成毕业设计的主要内容。最后可以设计出应用于实际的系统。

　　四、总体安排和进度(包括阶段性工作内容及完成日期)

　　日期间隔任务

　　20xx.3.28-20xx.4.4总体参数确定及总体设计

　　20xx.4.5-20xx.4.16输送机的输送能力与计量漏斗计量能力的匹配计算

　　20xx.4.17-20xx.4.30电气原理图及控制系统设计

　　20xx.5.1-20xx.5.17控制柜及面板设计

　　20xx.5.18-20xx.5.30控制柜布线图设计

　　20xx.6.1-20xx.6.11控制流程图及控制柜的三维建模

　　20xx.6.12-20xx.6.24准备论文及答辩

　　五、主要参考文献

　　[I]朱善君等.可编程序控制系统原理、应用、维护.清华大学出版社,1992.3.

　　[II]余雷声等.电气控制与PLC应用.机械工业出版社,1996.10.