就是根据你对所设计内容介绍进行提问，内容主要考查你的设计思路和基础知识的扎实程度。如：你为什么说这部分是亮点，它先进性在那里。为什么要用这种形式，而不采用另一种结构，等等。供参考
很简单的，主要就是让你介绍设计内容，你能自圆其说就好了，还有就是不要和老师争论，老师懂得比你多，你说多了问题就会暴露出来
主要是理论知识课本上的基本功，会让你拿设计图答辩的..
随着我国机械制造技术的发展,机械制造自动化逐渐成为机械制造业的重点应用技术。下面是我为大家整理的生机械专业毕业论文，供大家参考。
生机械专业毕业论文范文一：机械自动化机械制造论文
1机械自动化在机械制造中的应用
1.1智慧化应用
智慧化应用是指通过各种现代先进技术，例如计算机网路技术、智慧技术、程式设计技术等实现的具有高度智慧化的应用，它是科学发展的必然。智慧化应用于现代经济，要求抛弃原有的落后制造技术和理念，在市场经济条件下，充分考虑商品和人为因素，通过人性化的加工商品来理解和制造更加符合人们要求的加工方案。智慧化在机械制造领域应用主要是指为全面提高机械效能，将自动化技术与人工智慧技术完美结合，相互渗透融合而形成的综合制造技术。智慧化制造技术不仅可以实现高度人性化的人工智慧，还能够在制造加工过程中对专家和相关技术人员的思维活动和技能进行模仿，取代专家的思维方式。
1.2整合化应用
机械制造中的重要技术之一就是整合化技术，该技术主要通过资讯科技实现机械制造的优化整合。在机械制造过程中，需要综合运用计算机网路技术、微电子技术、通讯技术等，各种技术之间相互关联、相互影响，在融合过程中，不可避免地将产生各种高新技术，例如现代社会常用的柔性制造技术等。为最大限度的促进高新技术的生产，必须要将各种现有各项技术进行整合，各种现有装置系统也要实现一定程度的整合，这有助于产生新的管理应用技术。机械自动化技术中的整合制造可以有效实现现代意义上的柔性生产变革，将人放在中心位置，保证产品生产质量和服务质量。
1.3虚拟化应用
现代机械制造技术将CAD、CAPP等制造工艺与计算机制图技术有机融合，这些技术极大的完善了传统人工制图技术，一方面降低了劳动力成本，另一方面也提供了制图质量和水平，在精准度和速度方面有质的提升。CAD技术不仅在作图速度方面有较大优势，并且在出现错误时可以及时修改。虚拟自动化可以利用计算机模拟技术对机械制造活动进行模拟，不仅缩短了生产周期，丰富了产品种类，并且有更高的能力应对日益复杂多变的市场需求。
1.4柔性自动化应用
柔性自动化技术在现代企业已经广为运用，该技术并没有完全依赖自动化，而是在柔性生产的前提下对资讯系统进行完善，以实现利用计算机管理企业的目标，它在应对市场变化方面有较大优势。柔性自动化有效解决了大批量和小批量生产之间的问题，在保证生产效率和产品质量的前提下，能够根据市场灵活调整生产，保证供给和需求的有效平衡。柔性自动化在企业中的应用已经不断趋于成熟，也显示出了其应有的实用价值。
2机械自动化在机械制造中的应用前景
我国机械自动化起步较晚，发展和应用时间较为短暂，某些方面的技术水平还不成熟。与西方发达国家相比，仍有很大差距。同时这也表明我国机械自动化在机械制造行业中的应用仍有很大空间。科技就是生产力，人才是将科学技术转变为先进生产力的关键因素，因此，为更好的促进机械自动化发展，首先要加大培养机械自动化人才的力度，为该行业培养优秀的技术人才，在未来不断创新科技，开发出具有自主智慧财产权的产品，只有这样才能提高企业的核心竞争力，这同时也是我国机械自动化在机械制造中应用的主要方向。机械自动化技术将成为未来企业不可缺少的技术，是企业发展的必然，是引领企业走向科学、可持续发展道路的重要手段。该行业在新时期是最具发展潜力的朝阳行业，随着科学技术的不断进步，机械自动化也会迎来新的发展机遇。
3结语
机械自动化为机械制造行业的良性发展提供了契机，为该行业的发展作出了重大贡献。一方面，借助机械自动化技术，机械制造大大提高了工作和生产效率，降低了人工成本和生产成本，另一方面也大大提高了产品质量。这是现代科技应用于经济生产的典型例证，满足了工业现代化的要求。机械制造业只有不断革新技术，紧紧追随科技现代化的脚步，才能抓住历史发展机遇，以积极的姿态迎接挑战，实现行业的可持续发展。
生机械专业毕业论文范文二：浅议机械自动化的应用与进展
1机械自动化技术的具体应用
1.1机械自动化技术在检测上的应用
我们传统的工业产品的检测工作都是由人工来完成的，而随着社会的高速发展，企业的竞争越来越大，提高企业的核心竞争力成为了众多工业企业的共同问题，而机械自动化技术在检测上的应用就可以大大地提高工业企业的核心竞争力，因为机械自动化技术在检测上的应用可以提高整个的工业产品的质量，我们只有提高了整个的工业产品的质量，我们的工业企业的核心竞争力才会大大地提高。除去机械自动化技术在检测上的应用可以提高整个的工业产品的质量这一重大作用，机械自动化技术在检测上的应用也可以节省公司的人力成本，对于这一点来说，机械自动化技术在整个的工业产品生产过程中都是很重要的，我们要充分地认识到这一点。只有充分地认识到这一点，我们才能更好地去把机械自动化技术应用到工业生产中去。
1.2机械自动化技术在装配上的应用
众所周知，工业产品的零部件在生产出来之后，我们要对它进行装配，而这些零部件的装配需要一定的专业人才来完成，对于一个工业企业来说，招聘和培养一个专业人才需要耗费很大的人力和财力，而机械自动化技术在装配上的应用就大大地减少了这一方面的开支。机械自动化技术在装配上的应用不仅减少了公司的开支，而且提高了零部件装配的效率。
2机械自动化技术的未来发展
2.1机械自动化技术会变得更环保
随着我国工业经济的高速发展，我国的环境问题也越来越严重，对于这个问题，我们在工业生产的过程中要高度重视起来。而对于我们未来的工业发展，主要就是以自动化为主，在未来的自动化的工业生产中，我们要高度重视环保问题。因为未来的发展就是以“绿色发展”为主，我们只有在环保的前提下才能够去发展我们的自动化的工业，这不仅涉及到我们的居住环境，而且还影响我们的人类健康，我们要高度重视这个问题，使机械自动化技术的应用符合我们的可持续发展的要求。
2.2机械自动化技术会实现智慧化
随着资讯时代的到来，我们的社会将变成智慧的社会，这从很多方面可以体现出来。虽然就目前来说我们的社会还不是一个智慧化的社会，但是通过我们的科学家们的努力，这个梦想终会实现。而作为比较先进的机械自动化技术，它也会在这一社会潮流下变得越来越智慧，这既是我国机械自动化技术应用的目标，也是我们的机械自动化技术应用的发展要求，因为就目前而言，即便是机械自动化技术在工业生产中得到了普遍的应用，我们的工业生产还有很多缺点，比如说有一些危险的环节还需要我们的人工操作，而智慧化的机械自动化技术在工业中的应用会改变这一现状，智慧化的机械自动化技术在工业中的应用会实现工业操作的智慧化，可以尽可能地减少人工操作的危险性。机械自动化技术实现智慧化既是我们的一个未来目标，也是机械自动化技术应用的要求，我们要充分地认识到这一点。
2.3机械自动化技术会更加实用
在最近几年的机械自动化技术的应用例项中我们可以看出，很多的工业企业利用机械自动化技术去提高企业生产的效率，而大部分企业在追求效率的时候忽视了很多实际性的问题，他们忽略了机械自动化技术应用的实用性。他们只是一味的追求经济利益，在追求经济利益的时候没有充分地把机械自动化技术与具体的实际情况结合起来。我们的工业企业归根结底还是为人类服务，所以我们的机械自动化技术在工业中的应用就必须符合我们的实际情况。
3结语
随着社会的发展，工业的发展已经成为了人们的关注点，工业的发展对于一个国家来说意义也很重大，它不仅在一定程度上体现了一个国家的科学技术的发展现状，而且在一定程度上也体现了一个国家的经济发展水平，而机械自动化技术的应用使工业的发展更加的迅速，我们在具体的应用中应该注意很多问题，我们不应该只注重眼前的利益，应该从长远做出规划，提高机械自动化技术应用的质量和技术，使我们的机械自动化技术的应用更加的智慧化、环保化和实用化。
本科生机械专业毕业论文
随着社会经济的不断发展,机械制造自动化技术发挥着越来越重要的作用。下文是我为大家搜集整理的关于机械制造与自动化论文范文大全的内容，欢迎大家阅读参考!
浅谈机械自动化在机械制造中的应用
摘要：机械自动化，即机械自动化应用技术的简称。机械自动化在机械制造行业中占有举足轻重的地位，具有十分广泛的应用范围，机械制造的每个生产环节都离不开机械自动化技术的应用。机械自动化不仅可以规范机械制造工艺，还可以提高机械产品的制造质量，从而实现机械产品的自动化生产与制造。此外，机械自动化能够有效地对机械制造过程进行优化，提高机械制造效率，节约成本，减低能耗。随着时代的进步，对机械制造也提出了更高的要求，为了促进机械制造行业的进一步发展，必须更好地应用自动化技术。文章对机械自动化的概述、特点和在机械制造中的应用，以及未来自动化技术发展的情况进行论述。
关键词：机械自动化技术;机械制造;特点;应用;发展趋势
一、机械自动化技术的概念、特点以及组成结构的简要分析
(一)概念
机械自动化技术指的是在机械制造业中采用自动化技术，实现加工对象的自动且持续生产，实现优化且有效的自动生产过程，加快生产投入物的流动频率和加工变换。整个制造业以及国民经济的进步与发展很大程度上取决于机械自动化技术水平。实践结果表明，采用机械自动化技术除了能有效控制产品生产的周期、提高产品质量及更新速度、大大提升生产的效率，促进经济收益最大化外，还大幅度降低了相关工作人员的工作难度、有效改善了其工作环境等，实现了资源的最大化合理配置。因此，在技术条件成熟及经济条件富足的有效保障下，机械自动化技术水平的高低已经成为决定机械制造业发展的重要因素之一，其直接影响着机械制造企业的利益及社会效益。
(二)特点
机械自动化技术的特点主要表现为：
1、在经济全球化的巨大竞争压力之下，其有特殊的竞争技术手段，能有效控制生产的系统工程等。集市场竞争中产品成本、生产周期及产品质量与一体。
2、在新的技术领域中，其具备明确的范畴，既区别于一般的高科技技术，又涵盖其性能，是多学科先进技术的集合体。
3、其主要为第二产业的工艺技术，能最大限度的提高社会效益以及经济效益等。
(三)结构组成
作为多项高科技技术及多门学科综合且被广泛应用的机械自动化技术，已被视为整个系统工程的重要表现形式，其由5个重要的单元构成，即：
1、感单元。此单元为整个机械自动化系统的基础单元，主要作用为检测系统在工作过程中所表现出来的性能参数与状态是否正常。
2、控制单元。此单元为整个机械自动化系统的保障性部分，主要作用是对系统进行单元的制定与调节。
3、程序单元。此单元为整个机械自动化系统工程的主要部分，主要作用是解决系统应该做什么以及如何做等问题。
4、作用单元。此单元为整个机械自动化系统的前期性部分，主要作用是对系统进行有效的定位及能量的施加。
5、制定单元。此单元为整个机械自动化系统的核心部分，主要作用表现为通过对传感单元传输过来的信息进行数据的比较与分析，从而根据实际情况制定并发出相应的动作指令等。
二、机械自动化技术在机械制造中的应用
(一)智能化应用
机械制造中的智能化应用指的是把机械制造技术、自动化技术、计算机应用技术和人工智能等多种技术结合在一起，形成一种有效的综合制造技术，使机械制造工艺的性能得到全面提高。在实际应用智能化制造技术的时候，不仅要实现人工智能，还要把相关的生产技术等内容植入到制造加工设备中，不断提高机械自动化设备的自动化生产能力。机械制造过程中的智能化水平越高，就越能体现人工操作的精细，并且保持操作的准确度，达到人工操作都无法实现的高效生产。
(二)集成化应用
集成化技术也是机械制造的常用技术，对提升机械生产的速度有很大帮助。集成化技术需要让多种技术紧密结合在一起，这种技术融合过程有利于高新技术的研发。为了促进自动化技术的改革创新，现有的技术和设备必须整合在一起，以不同的生产方式催生出新的技术。集成化的机械制造在整合企业内部生产和经营的同时，又实现了柔性化的生产模式，提高了企业机械自动化的生产水平，使机械制造业实现了产品质量和服务质量的双重效益。
(三)虚拟化应用
虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础，利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真，可以及时发现机械制造中可能出现的问题，制订出相应的解决方案。旧的生产方式下，产品研发和产品试制，必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的，开发过程中有很多不确定性，遇到技术难题就要修改设计方案，重新试制新产品，不仅加大了产品的生产周期，还浪费了资源，提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生，仅仅通过计算机来进行模拟和仿真，缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本，提高机械产品竞争力。
(四)柔性化应用
根据外界的干扰力差异表现出相应的适应能力是机械制造柔性化的特征。相对于同行业中的相似技术而言，机械自动化技术的柔性化应用优势突出表现在：
1、能在完善制造企业整体的应变功能基础上满足机械制造发展过程中对多样化形式、个性化形式的要求。
2、能有效提高企业生产的效率以及产品质量。
3、在合作共赢的基础上，最大限度的满足客户的需求，确保产品的交付期限。
4、加强对信息系统的管理力度，保证其运作的安全性等。机械自动化技术的柔性化应用很好的解决了用户终端所提出的各项要求，同时也科学合理的优化了人机间的相互转换。适当调整了机械制造的结构属性与产品类型，将计算机管理系统植入机械制造系统中，从而获取更大的经济效益。
三、机械自动化技术在我国的发展趋势
(一) 网络虚拟化的制造方式
网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，通过计算机工作平台，构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中，把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中，形成一种全新的人机界面形式，对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用，对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外，还可以对产品性能进行全面模拟试验，对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前，就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核，有效避免不合理的设计和资金投入，从而达到资源的最优化配置。
(二)绿色化的制造方式
“绿色”这一概念，最初被应用于环境保护领域，目前，已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路，创建绿色环境，作为自然界的一个部分，人和人类社会不能脱离自然界而存在，人类的生存与发展依赖于自然界的发展，人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中，由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏，有些甚至是无法修复的。长此以往，人类和人类社会的发展必将受到阻碍，甚至停滞不前。值得庆幸的是，人类已经意识到自己的错误，并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致，制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时，应站在哲学高度，把可持续发展作为必须考虑的因素，促进环境文明，推动制造自动化向“绿色“自动化方向发展。
结束语：
综上所述，机械自动化技术的成功应用在很大程度上加快了机械制造业的发展速度，而生产产业要想在消费全球化、经济一体化以及经济全球化的激烈竞争背景下争得立足之地，并牢牢稳住自己的地位，就必须加大对机械自动化技术的的应用，以机械自动化高效率、低成本的先进技术作为行业发展的主力军，从而使企业获得生产效益及经济利益的最大化。
参考文献：
[1]韩玲玲. 机械自动化在机械制造中的应用[J]. 科技创业家,2013,05:85.
[2]王凌. 机械自动化在机械制造中的应用分析[J]. 科技信息,2013,15:115+144.
[3]刘微微. 浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2013,22:117.
[4]闫锴,盛春红,单译. 解析机械自动化在机械制造中的应用[J]. 科技资讯,2013,29:86.
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机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。 1 先进制造技术的特点 1.1 是面向21世纪的技术 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。 1.2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 1.3 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 1.4 是面向全球竞争的技术 20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。 1.5 是市场竞争三要素的统一 在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。 2 先进机械制造技术的发展现状 近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 （1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，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。 （2）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。 （3）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/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。 （4）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。 3 我国先进机械制造技术的发展趋势 （1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 （2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。 （3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。 （4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。 （5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。 4 结语 制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行
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题目定了么？
我是华理机械设计及其制造自动化的, 我来说两句外加工表面强度,粗糙程度, 如何建模, 对加工精度的要求, 还有图纸设计过程构思,等等, 这个时候 金属工艺学 还有 机械设计这两本书最派用处!
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一般而言，对于外壳的加工难易及强度要求提出一些问题。
随着我国装备制造业的快速发展,机械制造及其自动化技术也得到了长足的发展。下文是我为大家搜集整理的关于发表机械制造论文的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析机械制造中的安全控制系统
摘要 目前,在机械制造系统中,安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。
关键词 机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线
0 引言
机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于相关问题进行分析。
1 安全控制系统
所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。
从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。
安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。
常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。
2 安全逻辑控制设备
逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。
2.1 安全继电器
安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。
该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。
2.2 安全可编程控制器
安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。
对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。
输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。
安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。
在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。
2.3 安全总线控制系统
安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。
3 结论
安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。
参考文献
[1]孙清泉,徐卫国,康健.冷轧机自动化安全控制系统[J]. 设备管理与维修,2008,1.
[2]陆武.浅谈故障安全控制系统的通信[J].自动化仪表, 2007,28(1).
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在当前的机械制造技术中，微机械制造工艺属于精度极高的生产体系，其生产精度能够达到微米级别。该技术最早就是从硅基电路生产技术所中所脱离出来的，该技术的应用对于某些行业的制造发展来说，起到了至关重要的作用。下文主要针对微机械制造工艺以及应用进行了全面详细的探讨。一、微机械制造工艺及应用1.微机械蚀刻技术微机械生产技术在集成电路生产的使用过程中，相应的加工工艺实际上只需要对于深度在10微米左右的硅片表面加以考虑，但是在对于微机械结构元件进行加工的过程中，必须要完全穿越整个硅片的厚度进行三维式的加工。同时，依据所使用的蚀刻剂不同，所使用的蚀刻方式也分为湿法蚀刻、干法蚀刻。在干法蚀刻的过程中，主要是采取各向同性的蚀刻方式，在有需要的情况下，也可以各向异性蚀刻;而湿法蚀刻，实际上就是在蚀刻剂为液体的情况下称之为湿法蚀刻。在执行各向异性蚀刻工作的过程中，由于单晶硅的原子结构的复杂原因，导致晶面所呈现出的腐蚀速率有着较大的差异性，而在对于晶面的硅衬底采取各项异性腐蚀措施时，会直接沿着晶面停蚀，而面与面之间将会形成一个54.75°的夹角。而在对于这类型的蚀刻速度以及结晶面所存在的关系加以利用之后，能够促使硅衬底得以加工出多种不同形式的结构。2.硅表面微机械制造工艺硅表面微机械制造工艺是微机械器件完全制作在晶片表面而不穿透晶片表面的一种加工技术。一般来讲，微机械结构常用薄膜材料层来制作，常用的薄膜层材料有：多晶硅、氮化硅、氧化硅、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼硅酸玻璃(BPSG)和金属。为了制造复杂的微结构，这种薄膜层采用PVD或CVD方法在硅片上沉积，并利用光刻工艺和化学或物理腐蚀工艺来进行结构制造。在这里，牺牲层起了非常重要的作用。牺牲层的作用就是在连续加工形成结构层的过程中使结构层与衬底隔开。牺牲层厚度一般为1一2μm，但也可以更厚些。沉积后，牺牲层被腐蚀成所需形状。利用表面微机械制造工艺，可以制造悬式结构，如微型悬臂梁、悬臂、微型桥和微型腔等。3.LIGA工艺LIGA工艺本身是属于一种通过X光射线进行三维微结构加工的微机械技术，在这一技术之中，实际上包含了X光深度同步辐射光蚀刻、电铸成型、注塑成型这三个主要的工艺步骤。而LIGA技术本身实际上就是对于平面IC工艺中所涉及到光刻技术加以借鉴，但是相较而言，LIGA技术对于材料加工过程中所呈现出的深宽要远远大于标准IC生产技术中的薄膜亚微米光刻技术参数。同时，所能够加工的厚度，也要高于平面工艺典型值2μm的标准;此外，LIGA工艺还可以有效的针对非硅材料执行三维微细加工工作，并且其中所能够使用的材料也更加的广泛。LIGA技术在微机械加工体系中的应用，有效的推动了MEMS技术本身得以在生产行业中迅速的推广和发展。4.准LIGA技术LIGA技术在实际使用的过程中，所呈现出的成本需求较高，并且其中的工艺技术也极为复杂。为了能够最大限度的避免使用同步辐射光所产生的昂贵成本，可以使用近似的紫外线作为代替性的光源。而这也就是一种类似于LIGA技术的微机械工艺，被称作是LIGA技术，同样能够呈现出深宽比较大大三维微结构加工。具体加工工艺应用如下：l)在硅衬底位置上，通过溅射的方式，使得其表面能够形成一层厚度大约在230nm的钨化钦薄膜。而使用该材料的主要原因是由于，钨化钦所呈现出的附着性极为优秀，并且还能够当做是光刻过程中起到隔离效果的阻挡层。而在经过了相应的清洗处理之后，还可以再次镀上一层厚度大约在200nm左右的金，这一层材料主要作为预镀层使用。2)接着，多次利用旋涂方法，得到约30μm的正性抗蚀层。3)掩模与抗蚀层密切接触曝光，可得到陡峭的轮廓。4)光源一般用高压汞灯。曝光后在碱性显影液中显影，水洗并小合烘干，可得到深宽比大于7的微结构。5)对光刻后的微结构进行电镀，可得到三维金属微结构，可用湿式蚀刻法或反应性离子蚀刻除去预镀层的金和钨化钦。5.传统制造工艺l)超精密机械制造工艺超精密机械制造是用硬度高于工件的工具，对工件材料进行切削加工。目前所用的工具有车刀、钻头、铣刀等，如采用钻石刀具微切削技术可加工直径Φ25μm的轴，表面粗糙度值很低;采用微钻头可以加工直径为Φ2.5μm的孔;采用微细磨料加工可提高加工精度和工件表面的质量，加工单位可达0.01μm，表面粗糙度Rao0.005μm。采用金属丝放电磨削加工可加工出外径Φ0.1mm的注射针头和口径Φ0.6mm的微细喷嘴。2)特种加工工艺(l)激光束加工。激光发生器将高能量密度的激光进一步聚焦后照射到工件表面。光能被吸收瞬时转化为热能。根据能量密度的高低，可以实现打小孔、微孔、精密切削、加工精微防伪标记、激光微调、动平衡、打字、焊接和表面热处理。(2)用隧道显微镜进行微细加工。该加工方法是将扫描隧道显微镜技术用于分子级加工，其原理是基于量子力学中的隧道效应。采用尖端极细(直径为纳米级)的金属探针作为电极，在真空中用压电陶瓷等微位移机构控制针尖和工件表面保持1～10μm的距离，并在探针和工件间加上较低的电压，则在针尖和工件微观表面间，本来是绝缘的势垒，由于量子力学中粒子的波动和电场的畸变，就会产生近场穿透的“隧道”电流，同时使探针相对于工件样品表面作微位移扫描，就可以观察物质表面单个原子或分子的排列状态和电子在表面的行为，获得单个原子在表面排列的信息。(3)微细电火花加工。微细电火花加工是在绝缘的工作液中通过工具电极和工件间脉冲火花放电产生的瞬时、局部高温来溶化和汽化蚀除金属，加工过程中工具与工件间没有宏观的切削力，只要控制精微的单个脉冲放电能量，配合精密微量进给就可以实现极微细的金属材料的去除加工，可加工微细的轴、孔、窄缝、平面、空间曲面等。二、结语综上所述，在经过了数十年的发展之后，微机械技术已经从以往单一的三维加工拓展，朝着系统集成的方向发展，从基础性的探索，开始进行实用化的研究。而在未来的微机械生产技术价值研究上所涉及到的重点环节，就在于微机构三维立体敬爱工、微机械集成、微机械封装技术等。总之，微机械技术的应用，对于我国高新技术产业的发展来说，起到了至关重要的推动作用。参考文献[1]王斌，常秋英，齐烨.激光表面织构化对45～#钢干摩擦特性的影响[J].润滑与密封.2013(12)[2]袁义坤，赵增辉，王育平，郭钦贤.微机械制造技术发展及其应用现状[J].煤矿机械.2006(09)[3]张帅，贾育秦.MEMS技术的研究现状和新进展[J].现代制造工程.2005(09)