電子機械畢業論文

　　我國的社會經濟和科學技術在不斷的發展,電子機械在工業領域中也在興起和發展,電子機械的出現在一定程度上也刺激中我國經濟的發展。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談機械結構優化設計的應用與展望

　　一、機械結構優化設計的關鍵技術與理論

　　機械結構優化設計中有許多的關鍵技術與理論，它們對機械結構優化設計的發展和應用起著十分重要的作用。歸結起來，其中的主要關鍵技術與理論有以下幾個方面：

　　機械結構優化設計的思想和理論;優化方法;建模技術;結構分析技術;結構重分析技術;敏度分析技術;軟體開發技術。機械結構優化設計的研究與開發主要集中在這幾個方面，不斷有新的理論、方法與技術出現，也有一些其他學科的相關知識和新理論被引入結構優化設計，並且大大拓寬了該方法的應用領域和範圍，為機械結構優化設計的發展注入了新的活力。

　　二、機械結構優化設計的應用

　　1.航空航天

　　航空航天技術代表著一個國家科學技術的綜合水平與實力，大量的先進科學技術首先在航空航天領域推廣應用或發明、開發，而機械結構優化設計發展最快、應用最廣和作用最大的領域也在航空航天。由於該領域的特殊地位，機械結構優化設計得到了廣泛的應用和充分的重視。目前，結構優化設計的大量研究集中在航空航天領域，同時也發表了大量的研究論文和研究報告。國內進行了有關飛機機身、飛機翼面、飛機結構整體、火箭發動機殼體、航空發動機輪盤、機身承力框架等結構優化設計方面的研究，發表了許多論文。而在國外，有關結構優化設計在航空航天工業中應用的研究更是層出不窮，發表了大量的研究報告和論文，一些著名的結構優化設計專家學者都在從事該領域的研究等。我國的航空航天工業已經取得了巨大的成功，其中機械結構優化設計應用是其重要的因素之一，而且必將成為越來越大的角色之一，為我國航海空航天事業的發展做出很大的貢獻。

　　2.船舶工業

　　船舶結構優化設計方法的研究相對起步較晚，我國開始研究船舶結構優化設計比國外晚了近十年。但是，我國的船舶結構優化設計也取得了較大的成果，在潛艇結構、中小型集裝箱結構、油船剖面、潛艇外部液壓艙等結構優化設計方面進行了研究，提高了相關研究物件的效能，為船舶設計提供了一種可靠、精確的設計方法。

　　3.通用機械和機床

　　通用機械和機床的結構優化設計也是一個機械結構優化設計成功應用的領域，把有限元技術與優化技術結合起來，機械結構優化設計對大型複雜機械結構件的設計是一種有效、精確的方法。由於一般的機械零部件都是連續體結構，結構分析非常複雜，進行結構優化設計比較困難。國內的相關研究比較突出，發表了大量的研究論文和報告，陳立周、孫煥純等根據機械設計中離散設計變數較多的情況，提出了離散設計變數結構優化設計方法;孫靖民、米成秋對機床床身等部件進行了結構優化設計;賙濟等研究了圓柱拉壓彈簧動載下的結構優化設計;鍾毅芳、唐增寶等進行了液力傳動系和雙級齒輪減速器的結構優化設計研究;方宗德等完成了斜齒輪三維修形的優化設計;秦東晨、方剛等完成了複雜箱形樑的結構優化設計研究等。通過這些研究工作的開展，通用機械和機床的設計有了一種快速、有效、可靠的設計方法，提高機械產品的設計水平。

　　4.汽車工業

　　汽車工業是一個不斷創新、發展的重要行業，各個國家和地區都十分重視汽車工業的發展。因此，先進的機械結構優化設計方法也就在此行業得到推廣和應用，國內外出現了大量的研究成果。馮振東等進行了萬向節傳動佈局的支承動態結構優化設計;田振中研究了特種汽車車身的結構優化設計;馮國勝對汽車車架的結構優化設計進行了研究;章一鳴等研究了汽車懸掛系統的優化設計;上官文斌等進行了發動機懸置系統的優化設計;秦東晨等對汽車車身進行了結構優化設計等。汽車工業已經成為機械結構優化設計廣泛應用的一個領域。

　　三、機械結構優化設計的展望

　　結構優化設計隨著最優化方法的不斷髮展和改善，已逐漸得以發展。

　　拓撲優化、材料優化和形狀優化的整合在機械結構和部件設計中具有重要的實用價值，是近年來出現的並行設計的重要組成部分，仍將是下一步研究工作的重點。拓撲優化能夠為結構的方案設計提供科學的依據，使複雜結構和部件在概念設計階段即可靈活地、理性地優選方案，有望用於大型實際結構優化設計求解。拓撲優化研究中提出的均勻化方法等，可以將材料選擇，佈局優化和形狀優化整合一體，為並行地設計材料、工藝和結構提供科學的手段，有關方法的研究，實用化軟體開發及應用是有意義的。但是要處理龐大的有限元和優化模型計算量增大，應力約束處理、對“多孔狀”材料分佈圓整化，單元消失可能會對計算模型造成病態等問題。

　　動態特性優化是機械系統和結構設計應用研究的一個重要方向。特徵向量、動力響應量的靈敏度分析、高度密集頻率的動力學問題的分析和優化設計，大型動力優化問題的建模和求解方法，非線性分析在優化中的應用，使優化技術的作用從對設計方案的優化延伸到加工工藝過程的優化，仍是極富有研究和應用價值。

　　結構優化技術在工程設計中的進一步推廣應用仍具實用價值，要解決優化設計的有限元模型的龐大性，解決結構優化與多學科設計問題交叉問題。對於機構、結構和機械裝置的可靠性與健壯性是大型工業裝備設計時十分關心的問題，綜合考慮可靠度，健壯性及成本的全效能優化設計理論、方法及其應用，將給出更為接近實際的結果，應予重視。在這類問題的研究中，對包括模糊性和隨機性的不確定因素應予注意。為促進優化設計為工程實際服務，進一步開展實用性，通用性的結構化設計軟體的開發和完善工作也是十分迫切的。

　　篇2

　　淺談機械設計製造

　　摘要：隨著科學技術的發展，產品功能要求的增加，特別是產品的複雜性增加，更新換代速度加快致使壽命期縮短，對產品的設計，尤其是機械產品方案的設計要求越來越高。現代設計的特點是面向市場和使用者的設計，現代設計不僅要實現產品的基本功能，更應體現人性化和環境保護的設計理念。

　　同時，我國近年來機械設計製造技術得到了長足的發展，但是，與傳統工業發達國家相比，我們還存在著十分明顯的差距。由於技術、管理、投入不足等多方面的的因素，我國的製造業正承受著國際市場的巨大壓力。本文就此闡述機械設計與機械製造的技術。本文主要對傳統的機械設計製造和機械自動化相比較，提出了具有智慧化的特徵是現代機械和傳統的機械在功能上的本質區別。

　　關鍵詞：機械設計;機械製造;技術

　　引言

　　機械設計製造技術是衡量一個國家科技發展水平的重要標誌。隨著科技的發展，計算機網路技術的普及，機械設計方法已經有了實質性改變，科技新成果，不斷豐富著機械設計的思想、理論以及方法，不斷促進了機械設計發展和變革。在我國，機械製造技術經過多年的發展取得了極大的進步，但是相比較國外一些發達國家而言，還存在著一定的差距。不斷地完善機械設計與加強機械製造技術，是保證我國機械制走向世界領先水平的前提條件。

　　1 機械自動化的科學技術

　　機械設計製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”為特徵的發展階段。

　　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。但其最基本的特徵可概括為：機械自動化的設計製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、資訊科技、感測檢測技術、電力電子技術、介面技術、資訊變換技術以及軟體程式設計技術等群體技術，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並使整個系統最優化的系統工程技術。

　　2. 我國機械設計製造技術發展的現狀分析

　　機械設計製造包括研究產品的設計、生產、加工製造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、資訊流和能量流的完整的系統工程。

　　我們仍然需要正視的是，由於中國底層基礎還十分薄弱，與工業發達國家相比，我國的製造業仍然存在著一個階段性的整體上的不足。我國機械製造業的快速發展，主要依靠技術引進和趕超型發展戰略，嚴重缺乏自主研發環節，這在很大程度上限制了中國機械製造業的發展，加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺，致使機械製造業的科技研發明顯滯後。

　　雖然中國機械製造業的產品數量已經位居世界前列，但主要依賴於勞動密集型產品，具有自主智慧財產權的高、精、尖產品比較少，在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時，我國械製造業產品的質量雖然有了很大程度的提高，但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在效能還存在一些問題。所以，就目前實際情況總體來說，中國的製造業大而不強，中國是製造大國而不是製造強國。

　　3. 機械產品的現代設計方法

　　3.1 智慧化

　　智慧化設計方法的主要特點是：根據設計方法學理論，藉助於三維圖形軟體、智慧化設計軟體和虛擬現實技術，以及多媒體等工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構。

　　3.2 系統化

　　系統化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統，每個設計要素既具有獨立性又存在著有機的聯絡，並具有層次性，所有的設計要素結合後，即可實現設計系統所需完成的任務。

　　3.3 模組化

　　模組化設計方法的主要特點是：視具有某種功能的實現為一個結構模組，通過結構模組的組合，實現產品的方案設計。

　　3.4 基於產品特徵知識

　　基於產品特徵知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特徵及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已儲存的領域知識和建立的推理機實現產品的方案設計。

　　4. 機械製造中先進技術分析

　　4.1 計算機輔助設計與製造cad/cam技術

　　計算機輔助設計與製造cad/cam技術是20世紀製造領域最傑出的成就之一，也是計算機在製造業中應用最成功的範例之一，它是一門多學科綜合的技術，也是當今發展最快的技術之一，目前已經形成相關產業。cad/cam等新技術在製造業的應用，對製造業的製造模式和市場形勢產生了巨大影響，促進了生產模式的轉變和製造業市場形勢的變化。

　　4.2 數控加工技術

　　隨著科技的發展，產品的形狀和結構的優化，對零件加工質量的要求也越來越高。由於產品改型頻繁，在一般機械加工中，單件和中小批量產品所佔比重越來越大。為了保證產品質量、提高生產率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。

　　數控加工技術就是在這種環境下發展起來的，適用於精度高，零件形狀複雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前，數控技術發展迅速，應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等製造業及其他中小批量生產的機械製造行業中。

　　4.3 精密與超精密加工技術

　　隨著航空航天、計算機、材料科學、鐳射和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展，綜合應用當今先進的加工技術，使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞奈米級，並向奈米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代製造技術的前沿和主要發展方向之一，它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術，尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器製造中有舉足輕重的地位。

　　4.4 超高速切削、磨削技術

　　超高速加工技術是指採用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的製造裝置，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。

　　4.5 新一代製造裝備技術

　　4.5.1 少無夾具製造技術

　　在常規制造系統中，產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金，更嚴重的是延長了產品的準備時間，形成製造過程中的“瓶頸”，這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑑於少無夾具製造技術所具有的重要學術意義和實用價值，國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。

　　4.5.2 虛擬軸機床

　　新型並聯構型製造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物，其在結構上完全不同於傳統的數控機床，具有模組化程度高，結構簡單，速度、動態響應快，造價低等優點，克服了傳統的機床裝置一些無法避免的固有缺陷。

　　4.6 微細製造與奈米技術

　　隨著人們對許多工業產品的功能整合化和外觀小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導致了自20世紀70年代起出現了微細加工和納米制造技術，他們促使了微型機器向系統化方向發展，並形成了有廣闊發展前景的微機電系統mems。

　　結束語

　　綜上所述，隨著科技水平的不斷提升，我國機械製造業取得一定的成績，但是我國的機械設計與製造技術還存在著一定的不足，這些都嚴重的影響到我國機械製造業的發展。在機械設計與製造中掌握時代發展的趨勢，不斷地對設計方法與製造技術進行完善，採用先進的機械製造技術，從而推動我國機械製造水平的提升。

　　參考文獻：