机械工程学报综述范文

机械工程学报综述范文

　　机械工程师职称论文篇二
　　机械工程研究进展与展望

　　摘要：随着社会的发展，科技的进步，我国的机械工程领域也得到了飞速的进展。我国机械工程的发展为我国的经济的建设提供了大量的创新理论和创新技术，能切实的促进经济的发展，但是我国的机械工程由于发展起步的较慢，总体上还比较落后，不能全面的促进制造业的全面进步和促进经济的长足的发展。本文就是要分析机械工程的进展和展望。

　　关键词：机械工程 进展 展望

　　我国的电石厂未来的发展趋势是更加的趋于绿色化和知识化的，因此必须大力发展机械工程，真正加强新能源的制造，促进电石厂的长足发展。随着我国的不断发展，电石厂的生产和发展是经济建设中的重要的先头力量，因此，必须大力加强机械工程的建设，保证电石厂在市场竞争的过程中，能处于不败的地位，促进我国经济的发展。

　　1 机械工程科学的定义

　　机械工程是指研究机械的系统和产品的性能方面的知识理论，能切实的对电石厂的生产和发展过程中，提供设计和制造的理论，能保障建设时有科学的方法和技术，能切实的保障机械的发展和制造科学的发展。能切实的加强用科学方式进行机械结构的设计和对机构性能的研究，能真正的保证制造系统能有序合理的运作，保证电石厂能有效的运行，切实的保证社会的进步和发展、经济的进步。

　　2 机械工程发展研究

　　电石厂的进步和发展，能切实的促进社会的发展和经济的进步，能保障成为国民经济发展的支柱产业，能切实促进社会的不断的进步和发展，因此必须加强机械工程的发展，保证能提供一个科学的技术和知识，能促进先进的技术涌入制造行业，全面推动电石产业的进步和发展，为电石产业提供一个先驱的作用，能不断的进行创新，能促进相关产业的创新和发展，保证中国的制造业能全面的得到发展。加强电石厂设备机械工程的系统性和完整性，全面按照流程进行，保证各个环节都能良好而有顺序的运行。电石厂设备运作流程如下：①摩擦学的领域。摩擦学是我国机械工程的最重要的一门学科，对轮轨波磨现象做出了重要的深入的讨论和分析，能切实的保证摩擦技术应用到各个领域中去，促进机械工程技术的发展。②机器人机构学领域。机器人机构学领域也是机械工程发展中的重要的环节，能联合综合的方式进行理论的试验，能真正的保证开发出多种结构，真正的为机械工程的发展，做出贡献。保证能更好地促进制造业的发展和进步。③机械动力学领域。在我国机械工程发展的过程中，机械动力学也在不断的进步和发展，出现微纳制造的情况，能切实的使信息科学也得到发展，保障能切实的在动力学的发展中，能促进制造领域得到长足的发展。

　　3 机械工程的技术发展

　　3.1 机构学的进步和发展

　　机构学是机械工程的最具有代表性的科目，只有不断的加强对机构学的研究和发展，才能使我国的机械工程得到迅速的发展，能使我国的制造业都能满足社会发展的需要，切实的促进设计理论和技术能得到空前的进步和提升，保证能切实的在电石厂的建设中提供新的机械和装备，促进得到更好地发展。在电石厂的设备运作过程中，全面的运用机械工程的标准机构模式进行建设，保证能真正的促进电石厂的生产和发展。

　　3.2 摩擦学的发展

　　加强对摩擦学的研究，促进其发展，能在很大程度在电石厂的发展过程中起到减阻的作用，能促进纳米摩擦学和生物摩擦学得到很大的成长和发展，能在很大程度上保障电石厂的发展。例如在电石厂的机械结构设计中，应用齿轮传动的方式，能在很大程度上减小机械传动中的摩擦。

　　3.3 机械动力学的发展

　　在机械工程不断发展的过程中，机械动力学的发展也是非常重要的部分，切实的加强机械动力学的发展，能更好地促进电系统动力学和故障检测系统的发展，能切实的保障对电石厂的机械进行彻底的分析和设计，能在很大程度上推动电石厂装备设施的发展和创新，能真正的推动社会经济的发展和进步。

　　4 机械工程的展望

　　机械工程的未来发展趋势是更加的注重能源的节约和环境的保护，技术上发展的更加的高端和科学，能更好的促进电石厂的发展，能更好地加速我国经济的进步。

　　4.1 信息制造科技的发展

　　信息制造科技的发展，能更好地促进量子纳米技术的发展，使得电石厂的产品更加的信息化和数字化，能从最根本上保证电石厂的全面发展。

　　4.2 纳米制造科技的发展

　　不断的加强纳米技术的创新和改革，能在很大程度上促进机械工程的技术更加的精准，能更好地促进社会的进步和发展，保证电石厂的设备装置的精度都能得到保障。

　　4.3 新能源制造技术

　　不断的加强新能源的制造技术，能不断的加强在生能源的制造，加强绿色设计和制造技术，加强产品再造技术，保障电石厂的进步和发展，能在很大程度上，使经济发展的更加迅速。

　　4.4 先进技术的不断发展

　　先进技术的不断发展和创新，机械传动学科的发展，能在很大程度上减少金属的使用，仿生机械和生物制造的发展，能切实的在电石厂的发展中，为生产的机械起到减阻的作用，加强电子制造的技术，能切实的保证加强电石厂的生产技术的速度和精度，加强数字制造的发展，能切实的建立数字控制平台，对生产和发展起到集中的控制作用。

　　5 结束语

　　社会的发展，科技的进步，机械工程也取得了巨大的进展和突破。不断促进机械工程技术的创新和改革，能在很大程度上使电石厂设备高速运转，促进电石厂的发展和改革，能真正的使我国的制造业大进步大繁荣，使我国的经济得到迅猛的发展。

　　参考文献：

　　[1]路甬祥.坚持科学发展，推进制造业的历史性跨越[J].机械工程学报，2007，43(11)：1-6.

　　[2]高峰.机器学研究现状与发展趋势的思考[J].机械工程学报，2005.9.

　　[3]中国科学技术协会.2008-2009机械工程(机械制造)学科发展报告[M].北京：中国科技出版社，2009.

　　[4]雷源忠.机械科学基础研究20年[M].武汉：武汉理工大学出版社，2007.

　　
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数控车床智能控制系统的研究 摘要:针对目前现有数控车削加工过程中加工、测量、编程相互分离,导致生产效率低,智能化和自动化程度不高以 及对机床操作人员要求较高的现状和不足,对数控车床智能控制系统的研究进行了综述。 关键词:车床数控系统;在线测量; DSP;自动编程 0 引言 从20世纪80年代末以来,国内开始充分利用计 算机的软件资源来提高数控系统的性能。先后借助于 MS-DOS和W indows操作系统平台来开发基于个人计 算机(PC)的新一代数控系统[1]。 一般系统采用当前先进的PC+NC开放式体系结 构,选用高速DSP作为CPU来完成实时性的NC内 核任务,实现电机实时控制以及在线检测,而由PC 机来完成非实时性的任务,诸如编程模块中的图形信 息提取,通过USB串行通信实现上、下位机信息的 交互[2]。 1 数控车床智能控制系统结构 1·1 数控车床智能控制系统总体体系结构 富的资源和强大的运算能力和下位机DSP实时性强 的特点[3],整套系统功能配置合理,性价比高。系统 功能结构如图1所示。 1·2 系统工作流程 详细的系统工作流程如图2所示。 2 测量系统 通过引入测量系统,提高了数控车床的精度、生 产效率和自动化程度,同时基于测量的加工路径规划 功能使得数控车床的加工操作更加简便,使数控车床 具有了智能性。 2·1 测量的实现 测量实现的物理基础:工件为不透明物体,当有 光发射、接收元件组成的测量装置扫过其轮廓时,显 然在工件轮廓外光不被遮挡,接收元件可收到光;在 工件轮廓内光将被挡住,接收元件接收不到光,因 此,工件的轮廓位置可以由光的有无变化,进而由传 感器转化为电压的高低变化,来探测确定。如图3所 示。 2·2 测量方法 测量要完成的任务是要确定工件坐标系的原点位 置以及工件轮廓尺寸信息,并根据尺寸信息分析出刀 具参数信息,实现刀具补偿值的自动修正。 测量步骤如下: (1)数控机床启动后刀架先回机床零点,并通 过换刀命令使测量装置处于工作位置,即测量装置面 向待加工件。 (2)确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位 置。 (3)工件尺寸的测定,可以确定任何位置处工 件的轮廓尺寸信息。 (4)测量结束后,刀架返回换刀点,通过换刀 命令使刀架转位,使下一工序使用的刀具处在工作位 置处,然后进行正常切削加工即可。 3 上位机(PC)功能的设计与实现 3·1 国内外研究现状 自动编程系统一般分为对话式数控语言编程系统 和图形交互自动编程系统。国际上流传最广、影响最 深的数控编程语言是APT语言,但随着计算机图形 编程和CAM软件的发展, APT语言已逐渐被淘汰。 随着计算机技术的迅速发展,计算机图形处理能 力有了很大增强,一种新的编程技术——— “图形交 互自动编程”便应运而生。图形交互自动编程系统 以机械计算机辅助设计(CAD)软件为基础,利用 CAD软件的图形编辑功能将零件的几何图形绘制到 计算机上,形成零件的图形文件,然后调用数控编程 模块,采用人机交互的方式在计算机屏幕上指定被加 工的部位,再输入相应的加工参数,计算机便可进行 必要的数学处理并编制数控加工程序,同时在计算机 屏幕上显示刀具的加工轨迹。这种编程方法具有速度 快、精度高、直观性好、使用简便、便于检查等优 点,现已成为目前国内外先进的CAD/CAM (计算机 辅助制造)软件所普遍采用的数控编程方法。 国外的图形自动编程系统起步较早,且发展迅 速,有些产品已经获得了较广泛的应用。如美国 AUTO-CODEMECHANICAL公司的AUTO-CODE图形 自动编程系统,德国OPEN MIND公司的hyperMILL 数控机床(加工中心)图形自动加工系统,英国 Pathtrce公司的EdgeCAM forMDT数控自动编程系统 和美国的MERRYMECHANICAL公司的SPM-81TM钣 金CAD/CAPPICAM系统等。以上系统大都采用美国 Autodesk公司的AutoCAD或MDT (Mechanical Desk- top)作为开发平台和造型工具进行开发。 国内的图形自动编程软件的开发起步较晚,但近 几年发展较快。通用系统有北京华正公司的CAXA制 造工程师系列软件191,北京清华京渝天河公司的 PCAutoCAM系统等;另外大多数为专用数控编程系 统,如北京市机电研究所的VMC-750主轴箱体自动 编程系统,重庆ONLYSOFT的线切割自动编程系统 等。 图形自动编程系统是高效的数控编程手段,是数 控系统向集成化、智能化发展的必要环节,是当今数 控编程技术发展的主要潮流之一,是CAD/CAM研究 的重要领域。国外自动编程软件价格非常昂贵,国内 许多中小企业仍然采用繁琐、复杂、效率低的手工编 程。为此,在PC机上研究并开发数控车床自动编程 系统,能够实现CAD/CAM的集成。使系统具有读取 DXF文件、自动生成NC代码、二维仿真等功 能[4-5]。建立切削参数数据库,使自动编程系统可以 得到合理优化的切削用量,实现了整个系统信息集 成。 3·2 系统的总体框架结构与工艺流程 系统框架结构如图4所示,它主要包括AutoCAD 图形生成、提取图形数据信息、工艺干预、NC代码 生成、动态校验和数控加工程序输出6个功能模块。 机,主轴电机、刀架电机以及机床操作面板和机床 上开关I/O等。此外,还有测量接口电路。考虑到系 统可控制伺服的要求,控制接口要求有D/A输出和 脉冲串输出,同时有接受正交编码器的QEPI接口。 系统通过USB接口与PC机实现通讯,通过PC的丰 富功能实现系统的自动工艺规划、自动编程以及友好 的操作界面[6]。完成系统从CAD图形———工艺规 划———刀轨规划———编程后处理———数控加工的完整 过程。 4·1 硬件结构框图(图5) 4·2 软件实现 如图6所示,系统功能模块分为串行通讯、预处 理、加减速、轨迹插补、伺服输出、刀具补偿等分功 能模块,并通过加工信息缓冲区、轨迹缓冲区、插补 缓冲区交换信息,顺序进行最终驱动电机运行。 5 结束语 通过对数控车床智能控制系统的研究进行综述, 得到以下结论: (1)采用PC+DSP运动控制卡开放式体系结构, 面向用户的上位机(PC)界面友好,功能强大[7]。 用于电机控制的下位机(NC)采用DSP,实时性强。 上下位机采用USB串行通信。系统具有开放性、可 扩展性和模块化的特点。 (2)现有的数控系统和测量系统功能是相互分 离的,而且其仅用于工件定位、尺寸测量等固定 能,没有实现和数控系统的有机结合。本文提出一种 新型基于在线测量的数控系统,可以将测量信息直接 反馈到控制系统,由其实现刀具加工路径的智能规 划,减少机床操作人员对加工过程的干预。 (3)该系统的基于在线测量的车削加工路径智能 规划及自动编程功能,将极大简化数控车床操作,减 轻数控车床操作工人的劳动强度,提高设备生产率。 (4)该控制系统方案既可用于改造传统普通车 床,也可与新一代的经济型数控车床配套使用,符合 我国当前国情,能给制造企业带来可观的经济效益, 具有十分广阔的应用前景和市场价值。 参考文献 【1】毛军红,李黎川,吴序堂·机床数控软件化结构体系 [J]·机械工程学报, 2000, 36 (7): 48-51· 【2】Tao Cheng, Jie Zhang, et al·IntelligentMachine Tools in a Distributed Network Manufacturing Mode Environment [J]·The International JournalofAdvancedManufacturing Technology, 2001, 17: 221-232· 【3】J·Zuo, Y·P·Chen, et al·Building Open CNC Systems with Software IC Chips Based on Software Reuse [ J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2000, 16: 643-648· 【4】Mark·T·Hoske·New CNC Controller is‘Fully Open’ ControlEngineering, 1996, 43 (15): 69-70· 【5】R·E·Chalmer·Open-architecture CNC Continues Advan- cing [J]·Manufacturing Engineering, 2001, 126 (7): 48-52· 【6】王太勇,等·分布式智能协作体系结构构建集成化开 放结构数控系统的研究[J]·机械科学与技术, 2004 (12)· 【7】Y·Altintas·ModularCNC Design for IntelligentMachine Tools [J]·Annals of the CIRP, 1994, 43 (1)·