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机械创新设计的论文范文(17篇)篇一
机械手是工业生产中非常重要的一个部分,本文主要探讨了机械手的概念,发展历史,以及机械手在国内外的研究动态,并重点分析了机械手的发展趋势,以期为相关研究提供一定的借鉴。
机械手首先是从美国开端研制的,1958年美国结合控制公司研制出第一台机械手,它的构造是:机体上装置一个回转臂,顶部装有电磁块的工件抓放机构,控制系统是示教形的。随着计算机和自动控制技术的疾速开展,农业机械将进入高度自动化和智能化时期,机械手机器人的应用能够进步劳动消费率和产质量量,改善劳动条件,处理劳动力缺乏等问题构成。由于制造企业技术的不时进步,对工业机器人的需求越来越大,因此工业机器人技术在制造业应用范围也越来越广,其规范化、模块化、网络化和智能化的水平越来越高,功用也越来越强,正在向着成套技术和配备的方向开展。在科学技术高速开展的今天,凭仗单一的人工化消费是无法到达工业化的大量请求,因而我们需求引进机械手,来到达自动化消费,以进步消费效益。
一、工业机械手的结构和分类。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大局部组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,依据被抓持物件的外形、尺寸、重量、资料和作业请求而有多种构造方式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构使手部完成各种转动(摆动)、挪动或复合运动来完成规则的动作,改动被抓持物件的位置和姿态。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自在度。为了抓取空间中恣意位置和方位的物体,需有6个自在度。自在度是机械手设计的.关键参数。自在度越多,机械手的灵敏性越大,通用性越广,其构造也越复杂,普通专用机械手有2~3个自在度。控制系统是经过对机械手每个自在度的电机的控制,来完成特定动作,同时接纳传感器反应的信息,构成稳定的闭环控制。控制系统的中心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成,经过对其编程完成所要功用。
机械手的品种,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。由于工业机械手重在应用,就单从适用范围扼要阐明了机械手的用处,机械手按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种:
一是专用机械手,它是隶属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械安装。专用机械手具有动作少、工作对象单一、构造简单、运用牢靠和造价低等特性,适用于大批量的自动化消费的自动换刀机械手,如自动机床、自动线的上、下料机械手和加工中心。
二是通用机械手,它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵敏多样的机械手。在性能范围内,其动作程序是可变的,经过调整可在不同场所运用,驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强,适用于不时变换消费种类的中小批量自动化的消费。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种:简易型以“开一关”式控制定位,只能是点位控制,伺服型能够是点位的,也能够完成连续控制,伺服型具有伺服系统定位控制系统,普通的伺服型通用机械手属于数控类型。
机械手通常用作机床或其他机器的附加安装,如在自动机床或自动消费线上装卸和传送工件,在加工中心中改换刀具等,普通没有独立的控制安装。机械手在锻造工业中的应用能进一步开展锻造设备的消费才能,改善热、累等劳动条件。机械手在工业制造范畴的应用主要让机器人在机械制造业中替代人完成大批量、高质量请求的工作,如汽车制造、舰船制造及某些家电产品(电视机、电冰箱、洗衣机)的制造等。化工等行业自动化消费线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作,也有局部是由机器人完成的。
随着工业机械化水平的不时进步,工业机械手曾经普遍应用到现代化制造的许多行业,例如,我国的汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电器行业等范畴都在运用工业机械手停止加工制造。在工业消费中,弧焊机器人、电焊机器人、装配机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量运用。在制造业中,特别是在汽车行业,如在毛坯制造、机械加工、焊接、热处置、外表涂覆、上下料、装配、检测等作业中,机器人已逐渐取代人工作业。汽车行业首先是代表高技术的范畴,投入也是相当大,也是率先普遍应用工业机器人的范畴。目前,国内一些大型制造企业,如比亚迪、富士康等均已将工业机器人应用到消费车间,并大范围投放。像上海、深圳、广东等这些电子和汽车业比拟兴旺的沿海城市更是大范围的把机械手投入消费上的加工。像abb、kuka、fanuc机械手、motoman机械手等,这些机械手被普遍用于电子产品的装配、货物搬运、汽车部件的焊接等方面,从当前工业机器人的应用开展现状和趋向,能够看出整个工业机器人的开展前景是十分好的。
由于工业机械手具有很高的灵敏度和耐力度,消费复杂,价位也比拟高,因而工业机械手的定位主要是中高端应用。现有的装夹机械手为了到达所请求的通用性,在构造、控制以及最后的制造上常常比拟复杂,因而价钱也比拟昂贵。本文对我国国内已有的专利停止研讨,如中国国度学问产权局发布了一项创造专利:自动上下料机械手(公开号:cn101168251),其主要有定位、夹紧和翻转三局部组成,夹紧部件与滑动驱动器相联,滑动驱动器与翻转机构固定衔接,翻转机构与定位机构滑块限位衔接,定位气缸与导轨分别固定于顶板上;运用横跨构造,位于数控机床的上部;只是在滑块上设有档块来调理定位角度,需配定位置。中国国度学问产权局20还发布了一项适用新型专利:全自动送料数控机械手(公开号:cn79955),其运用送料臂的机构,送料臂的一头装置在箱体,另一头与送料钳经过销钉旋转式相连,送料臂和箱体之间衔接有拉力气缸,送料臂上还设有从动压轮和复合凸轮;定位采用信号测试杆、接近开关等;为满足不同产品消费,运用了可调整复合凸轮的外周外形。上面两项专利都是基于数控机床和尽量进步经济适用性而设计的,但也还有一些问题:为进步通用性,虽设有可调机构,但可调范围受局限,比方自动上下料机械手采用横跨构造,机械手的位置相对可调范围比拟小;而全自动送料数控机械手则采用可调整复合凸轮,受限也较大;由于构造的限制,机械手的装置位置配合请求较高,且调整较艰难;机械手的构造外形相对固定,拆卸较繁琐。由此看来,工业机械手的制造尚处在初级阶段,还有很多方面需求改良,以更好的顺应现代机械化的需求。
三、结语。
从当前工业机械手在制造业上的应用开展现状能够看出将来工业机械手的应用前景普遍,为此,我国应加大对工业机械手的自主研发力度,增强科技创新,以紧跟时期步伐,使中国的工业机械化走在国际前沿。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇二
现在电池充电的方法很多,最常见的是直接把电池插入充电器中再插在家庭用电插座上,还有是利用太阳能进行对电池的一种充电方法,再者手摇对电池充电的装置。先说家庭式充电方法,在家里确实很方便,电池没电了,只要往插座上一插,就可以实现充电了。但是如果在外面碰巧电池没电了,你是否会很焦急?然后是阳关充电,试想一下,如果遇到了阴天,雾蒙蒙的天,还有下雨天,那该怎么办?再者是手摇,用一次,两次这种方法倒觉得还可以,用多了你是否会有一种疲惫的感觉。
在此,我们可以设计出一种可以随时随地充电又不用手动的电池充电方法,创新来源。
随着科学技术的不断进步,电池已经成为人们必不可少的工具之一,它为人们的沟通、学习甚至是娱乐都提供了极大的便利。手电筒,电动剃须刀,小型风扇,收音机,数码相机,它无处不存在。
旅游时间这么漫长,随身携带大量的电池似乎并不是一个很好的办法,电池再多,也难免会有用完的时候。
我们也知道,从我们出生下来几个月以后,就可以开始学习走路。试想一下,到我们老的时候,我们走过的路有多少?全世界的人,每个人每天都要走路,如果能够充分利用人走路时的能量,那将是一种很可观的能源来源。
将这两个课题联系起来,由此我们可以设计出一种可以给电池自动充电的鞋子。
设计思路。
一、设问检查型创造技法:先假设一下电池没电时会怎么办,然后指出携带几块电池并不是一个很好的办法。最后想出一个比较好的办法来解决这个问题。
二、组合思维的方法:将看似毫无关系的鞋子和充电器以及人每天走路时的足部运动结合起来,组成一个新的物品来解决实际生活中遇到的问题。
三、联想思维的方法:由电池没电要充电想到随身电源和利用身边可以利用的能量进行再利用,由此联想到把鞋子和电池充电器结合起来,既可以充电又能实现节能的目的。
四、分析列举法:分别将鞋子、电池充电器、充电槽(两者结合的形式)、弹簧震动几种生活中常见的物品罗列出来,然后进行组合,形成一个具有新的作用的物品。
所需器材。
鞋子,充电电池,充电器,弹性装置,磁铁,导线若干,设计原理。
首先,我们在鞋的后跟处构件处设计一个类似于抽屉的装置,装置里面装的是充电器,不过这个充电器和一般的充电器是有不同的,此装置处的充电器不需要利用电源,它所利用的是走路消耗的机械能,所以此处是一个能量转换的仪器。而能量转换器的中间是一个可以装电池的充电槽,四周是一些竖起的弹性装置,这是整个能量转换器的核心构件。在人们走路时,随着脚的一起一落,弹性装置受到一阵一阵的压力,就会产生不断伸缩的运动,再由装在弹性装置的中间能上下活动的磁铁做上下运动,就相当于导体切割了磁感线,也就产生了电流。通过这种不断的运动,弹性装置把机械能传到转换器中,经过转换把机械能转换成电能储存到电池中,从而实现电池的充电过程。
当人们在外面遇到电池没电时,只要将没电的电池装入到充电槽中即可。这样,人走路时由于脚的抬起与落下时对鞋子有压力作用,这种压力作用将使得压力杆产生反复的伸缩运动,从而将机械能传递到能量转换器中,在此处将机械能转换为电能并储存在电池中,周而复始作用,就会将电池充满电。
优缺点。
有了这款可以充电的鞋子,当手机电池没电时你就不必再为这个而感到烦恼了。只要将电池装进去,在走路过程中就可以实现电池的充电。从此走路不再是一件令人感到疲惫的事情。
因为这样设计出来的鞋子,它有三个种好处:一是利用了人们走路时必要的能量消耗,达到了节能的目的,这样比单纯的利用大自然的风能和太阳能要实用的多;二是解决了电池没时间没地点没电的烦恼以及携带的问题,使人们摆脱了电池电量用完以后可以随身取出继续使用的难题。三是因为鞋子的后跟处安装了传送机械能的弹性装置,所以穿上这种鞋子走路时会感觉到很好的弹性感,使脚部受到的冲击力大大减小,从而可以防止脚受伤,给人一种舒适的感觉,起到了减震、保护脚踝的作用。
主要要解决的问题就是要防水,防漏电,防压。
成品使用方法:当人们出行时,将没电的手机电池装入到充电槽中,然后把充电器插入到鞋子后跟中的插孔中去即可。
作用过程:走路时由于脚的抬起与落下时对鞋子有压力作用,这种压力作用将使得压力杆产生反复的伸缩运动,从而将机械能传递到能量转换器中,在此处将机械能转换为电能并储存在手机电池中,周而复始作用,就会将手机电池充满电。
好处,因为弹性装置的存在,起到了减震的作用,使脚部受到的冲击力大大减小,从而可以防止脚受伤。
这个创意所运用的思维方法有以下几种:
一、设问检查型创造技法:先假设一下手机没电时会怎么办,然后指出携带几块电池并不是一个很好的办法。然后相处一个比较好的办法来解决这个问题。
二、组合思维的方法:将看似毫无关系的鞋子和充电器结合起来,组成一个新的物品来解决实际生活中遇到的问题。
三、联想思维的方法:由手机没电要充电想到随身电源和利用身边可以利用的能量进行再利用,由此联想到把鞋子和手机充电器结合起来,既可以充电又能实现节能的目的。
四、分析列举法:分别将鞋子、手机充电器、抽屉(两者结合的形式)、弹簧震动几种生活中常见的物品罗列出来,然后进行组合,形成一个具有新的作用的物品。
发展前景。
这种鞋子解决了电池充电的各种难题。像携带方便,随时随地充电,而且还是自动充电等。有了这种鞋子,人们再也不用为电池没电而烦恼了。推广开来,市场肯定很广阔,前途肯定很光明。
总结。
通过这个鞋子,我知道了创新是无处不在的,只要善于发现生活中的问题,再联系生活中的各种事物来解决这些问题,就能充分提高自己的创造力,甚至成为一个发明家。虽然我现在这种能力并不突出,但是在生活中它仍然教会了我做一个生活中的有心人,对生活中的任何事情都存一颗好奇的心,就会发现生活中其实有很多需要改进的地方,而这些地方正在等着我们去发现和改进。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇三
机械产品运动方案设计是机械工程设计的重要内容,创新思维在产品运动方案设计中运用指的是设计人员对客户提出的产品各方面需求而提出的初步构思,这是要解决机械工程可能出现的问题和明确机械工程的工作原理。无论是机械产品的原动机、传动结构还是机械的整个系统运转方法,必须满足用户的产品功能性需求。运动方案是否符合客户需求与产品的结构、工艺、成本、性能和使用维护等多方面存在直接关系,这也是影响机械产品质量和性能的关键环节。机械产品运动方案在机械工程设计中处于基础阶段,对于同一功能产品可以采用不同的工作原理和机构来完成。该阶段是机械工程设计的重中之重,设计人员必须充分运用创新思维不断构架和搜寻设计运动方案,首先产品的最优性能。
机械产品结构设计也是机械工程设计的重要内容,其包括产品的外形、各部分的配置及其总体结构。客户对机械产品的功能需求不同决定了产品结构设计的差异。机械产品结构设计的基本要求是保证产品结构形态多样化,运用创造性思维进行产品结构设计,能够更好地满足人们对产品功能要求的增加趋势。这样的现实需求要求设计人员在机械产品有限的`空间内尽可能将产品功能集中于更少的产品。传统办公场所中打印机、复印机、扫描仪功能都是单一的,大量占用了办公室空间,这使得以佳能公司为代表的企业运用创新思维尽可能将打印、复印和扫描功能集于一体,这其中该公司设计部门采用了“离散及综合”创新思维方法,改善了办公条件,提高人们的工作效率。
机械产品外观造型设计中的创新思维主要体现在产品外形、色彩、面饰等外观方面,一般运用现代美学基本原理来构造机械产品的美感和适用性。机械产品外观造型设计采用创新思维将美学观点融入进去,利用现代材料和工艺充分体现产品的线条美、色彩美和造型完美,给人身心以美的享受。
随着机械工程设计的材料加工技术和能源获取技术不断被发现,机械工程设计人员在产品动力系统设计上的选择也不断增加,设计人员可以充分发挥自己的创造性思维、观念和方法,将各种新的洁能源作为机械产品的动力能源运用到机械产品设计中。现代的电动汽车与传统的燃油汽车相比,其本身就不会排放出污染大气的有害气体,同时也减少了硫和其他微粒污染物,降低对环境的污染。电动汽车可以在用电低峰期充电,提高电能的利用率和经济效益。
3结语。
当今社会,科技进步日新月异,机械工程设计也应不断创新,满足用户需求。机械行业作为我国经济发展的重要领域,其发展离不开创新人才和创新思维。当前,我国机械工程设计无论是在设计理念还是设计工艺上都同美日等发达国家存在一定的差距,而知识产权保护力度的加大将使得技术引进门槛变得越来越高,这迫使我国机械工程必须加大自主创新和自主研发能力,降低对国外技术的依赖,为机械设计业的长久稳定发展奠定坚实的基础。
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机械创新设计的论文范文(17篇)篇四
摘要:文章中主要讲述了在机械的实际操作过程中用来帮忙完成上下料的机械手的相关机械结构,并且以直流力矩电动机驱动的具有三自由度的工业机械手为实例研究了其控制系统的相关软、硬件的设计。
关键词:工业机械手;plc控制;直流力矩电动机。
目前,我国的科技发展迅速,加工制造行业也越来越趋向于自动化,在机械加工、机械制造行业已经普遍运用机械手来帮助完成工作,机械手大部分是用于自动安装及自动包装工作,还用来帮忙上下料这种高重复性的工作。plc控制技术不断发展,使用其的益处越发明显,尤其是在控制系统的结构、是否可靠、是否灵活等方面都有其特有的优势,所以,现在的plc控制技术已经普遍运用到自动化生产的控制工作中了,它可以帮助不同的机械完成自动化操控,下面文章中主要阐述了由plc控制的工业机械手的系统的设计过程。
1机械手系统组成与工作原理。
下面文章中主要以三自由度机械手为研究对象具体阐述工业机械手的设计,这种类型的机械手灵活、自由,能够对机械手的各个部位进行独立控制。机械手的设计结构大致是:机械手的腰关节主要是为了帮助机身在平面上实现旋转动作,此部位的驱动电机属于直流力矩电机,这一类型的电机结构属于三级齿轮减速传动结构,由于这种传动结构的构造简单,所以它工作起来的效率很高,并且准确度高。肩关节的主要结构是悬臂梁式的结构,工作原理是通过直流力矩电机带动涡轮副杆完成传动工作。肘关节的主要结构是摆动螺旋式的结构,这一关节的特点是比较稳定、构造简单。并且这一关节的电机也是直流力矩电机。
在实现以上三个关节活动的过程中,机械手采用的是电位器反馈的方式来完成对各关节运动位置的判断,电位器安装在腰关节驱动系统的末级齿轮中心轴同轴,肩关节蜗杆轴以及肘关节连接销轴同轴。其顺序控制形式是通过plc电位控制来实现,比如要完成腰关节从静止位置到旋转一个设定的角度这个动作,plc控制系统其通过输出电路驱动负责腰关节的直流力矩电机旋转从而带动该关节机械转动,到达设定的角度位置时候,电位器检测到该位置的反馈信号,plc控制系统判断机械手已经完成了目标指令,其控制输出回路断电,驱动电机旋转停止,则腰关节正好到达程序命令的转动位置,则plc自动进入下一步程序进行动作输出。
2控制系统硬件结构。
根据上文提到的各关节动作控制完成方式可以看出,plc控制系统的设计应包含输入电路、输出电路以及控制系统本身三个部分。
2.1输出电路。
作为输出电路的执行部件,直流力矩电机在线性度以及反应速度方面具有其它电机无法比拟的优势,同时该类型电机也可以满足长期运行在低速甚至堵转的工作状态。
为了满足plc对各关节动作的顺序控制,输出电路对电机控制通常采用开关控制的形式,只要使用符合控制要求的继电器输出型plc,就能使用该plc对直流电机进行直接的驱动,从而从电路设计角度就大大简化了控制系统的复杂程度,这种设计结构非常直接,plc内部程序得到执行指令后,其设定用于控制动作输出的继电器线圈得点,相应串接在电机驱动回路的继电器触点out闭合,执行电机得电开始转动,带动执行元件按照设计的运动方式进行运动,直到接受到完成系统指令后,继电器触点out打开,电机驱动回路断开,电机停转等待下一个指令。如同常用电路一样,电机控制回路也可以通过桥式以及分级的接线方式来实现对电机正反转和顺序控制。
2.2输入电路。
plc控制系统的输入量in直接取自安装在机械手各个关节的电位器,电位器的安装位置需要根据规定的机械手动作范围来设定,当机械手的动作范围到达设定的某个位置时,对应位置的电位器其输出的模拟电压信号直接反馈给plc控制系统,plc通过比较给定位置的.电位与接受到位置电位的大小来判断,当达到设定值时,plc内部程序驱动相应结点的输出电路动作,来实现该指令执行的完毕,从而转入下一指令。in点的内部设有光电耦合电路,来实现内外部强电弱电的隔离。一旦活动关节在执行指令时候电位器返回的信号与设定的范围比较失败,则程序自动判断执行失败,该关节返回到初始位置后,该程序重新被执行,这种回路的设计从硬件层面保护了机械部件,避免电机将执行机构错误的拖入不应该的位置而造成设备损坏。
2.3选择plc。
在确定了控制系统的外部输入输出电路之后,接下来就可以进行输入输出方式的设计阶段,决定plc选型的主要参数就是满足输入输出方式所需要的输入点、输出点、内部用于延时的时间继电器数量。在本次的plc选型的过程中,考虑到这种机械手有12个输入点,9个输出点以及7个用于延时的时间继电器,综合考虑到造价成本以及后续拓展需要,方案选择日本欧姆龙公司生产omron-c28p型plc。这种plc完全能满足三自由度工业机械手的顺序控制要求。
3控制系统软件设计。
控制系统的软件设计按照以下六步的顺序进行:
1)确定系统顺序控制次序及功能;。
2)制定输入输出分配表;。
3)建立适合系统的控制关系;。
4)绘制梯形逻辑分析图;。
5)编译代码程序;。
6)通过终端输入到plc主机.
plc顺序控制系统软件必须满足以下三个原则:
3)系统总开关断开,全部动作停止,在原位置待命。
4结语。
基于plc控制的工业机械手不仅能够实现三自由度机械手各关节独立以及整体运动,完成生产线上下料的自动循环,同时综合控制系统还能完成多个机械手之间的协同配合,从而完成料物的连续搬运。同时该系统在运行过程中,也可以根据实际需要进行操作指令调整,满足了系统对实际应用的需要,维护简单。
参考文献:
[1]高钟毓.机电一体化系统设计[m].北京:机械工业出版社.
[2]孙兵,赵斌,施永辉..基于plc的机械手混合驱动控制[j].液压与气动,
机械创新设计的论文范文(17篇)篇五
随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快,人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善,使机械手技术快速发展,其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点,已渗透到工业领域的各个部门,在工业发展中占有重要地位。本文讲述的气动机械手有气控机械手、xy轴丝杠组、转盘机构、旋转基座等机械部分组成。主要作用是完成机械部件的搬运工作,能放置在各种不同的生产线或物流流水线中,使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
一四轴联动简易机械手的结构及动作过程。
机械手结构如下图1所示,有气控机械手(1)、xy轴丝杠组(2)、转盘机构(3)、旋转基座(4)等组成。
其运动控制方式为:(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360的气控机械手(有光电传感器确定起始0点);(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿x、y轴移动(有x、y轴限位开关);(3)可回旋360的转盘机构能带动机械手及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成);(4)旋转基座主要支撑以上3部分;(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧,放气时机械手松开)。
其工作过程为:当货物到达时,机械手系统开始动作;步进电机控制开始向下运动,同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动;伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处,然后充气,机械手夹住货物。
步进电机驱动纵轴上升,另一个步进电机驱动横轴开始向前走;转盘直流电机转动使机械手整体运动,转到货物接收处;步进电机再次驱动纵轴下降,到达指定位置后,气阀放气,机械手松开货物;系统回位准备下一次动作。
二控制器件选型。
为达到精确控制的目的,根据市场情况,对各种关键器件选型如下:
1.步进电机及其驱动器。
机械手纵轴(y轴)和横轴(x轴)选用的是北京四通电机技术有限公司的42byg250c型两相混合式步进电机,步距角为0.9/1.8,电流1.5a。m1是横轴电机,带动机械手机构伸、缩;m2是纵轴电机,带动机械手机构上升、下降。所选用的步进电机驱动器是sh-20403型,该驱动器采用10~40v直流供电,h桥双极恒相电流驱动,最大3a的8种输出电流可选,最大64细分的7种细分模式可选,输入信号光电隔离,标准单脉冲接口,有脱机保持功能,半密闭式机壳可适应更恶劣的工况环境,提供节能的自动半电流方式。驱动器内部的开关电源设计,保证了驱动器可适应较宽的电压范围,用户可根据各自情况在10~40vdc之间选择。一般来说较高的额定电源电压有利于提高电机的高速力矩,但却会加大驱动器的损耗和温升。本驱动器最大输出电流值为3a/相(峰值),通过驱动器面板上六位拨码开关的第5、6、7三位可组合出8种状态,对应8种输出电流,从0.9a到3a以配合不同的电机使用。本驱动器可提供整步、改善半步、4细分、8细分、16细分、32细分和64细分7种运行模式,利用驱动器面板上六位拨码开关的第1、2、3三位可组合出不同的状态。
2.伺服电机及其驱动器。
机械手的旋转动作采用松下伺服电机a系列小惯量msma5aza1g,其额定输出50w、100/200v共用,旋转编码器规格为增量式(脉冲数2500p/r、分辨率10000p/r、引出线11线);有油封,无制动器,轴采用键槽连接。该电机采用松下公司独特算法,使速度频率响应提高2倍,达到500hz;定位超调整定时间缩短为以往松下伺服电机产品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全闭环控制功能,可弥补机械的刚性不足,从而实现高速定位,也可通过外接高精度的光栅尺,构成全闭环控制,进一步提高系统精度。具有常规自动增益调整和实时自动增益调整两种自动增益调整方式,还配有rs-485、rs-232c通信口,使上位控制器可同时控制多达16个轴。伺服电机驱动器为a系列msda5a3a1a,适用于小惯量电动机。
3.直流电机。
可回旋360的转盘机构有直流无刷电机带动,系统选用的是北京和时利公司生产的57bl1010h1无刷直流电机,其调速范围宽、低速力矩大、运行平稳、低噪音、效率高。无刷直流电机驱动器使用北京和时利公司生产的bl-0408驱动器,其采用24~48v直流供电,有起停及转向控制、过流、过压及堵转保护,且有故障报警输出、外部模拟量调速、制动快速停机等特点。
4.旋转编码器。
在可回旋360的转盘机构上,安装有omron公司生产的e6a2增量型旋转编码器,编码器将信号传给plc,实现转盘机构的精确定位。
5.plc的选型。
根据系统的设计要求,选用omron公司生产的cpm2a小型机。cpm2a在一个小巧的单元内综合有各种性能,包括同步脉冲控制、中断输入、脉冲输出、模拟量设定和时钟功能等。cpm2a的cpu单元又是一个独立单元,能处理广泛的机械控制应用问题,所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品。完整的通信功能保证了与个人计算机、其它omronpc和omron可编程终端的通信。这些通信能力使四轴联动简易机械手能方便的融合到工业控制系统中。
三软件编程。
1.软件流程图。
流程图是plc程序设计的基础。只有设计出流程图,才可能顺利而便捷地编写出梯形图并写出语句表,最终完成程序的设计。所以写出流程图非常关键也是程序设计首先要做的任务。依据四轴联动简易机械手的控制要求,绘制流程图如图2所示。
图2软件流程图。
2.程序部分。
由于论文篇幅有限,这里只列出了开始两段程序,供读者参阅,见图3。
图3程序列表。
四结束语。
plc工业局域网,实现网络通信与网络控制。使四轴联动简易机械手能方便地嵌入到工业生产流水线中。
附另一篇论文:
摘要:介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及plc在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列常见问题,并给出一些合理的建议及解决方法。
关键词:plc工业控制抗干扰布线接地建议。
一、简述。
多年来,可编程控制器(以下简称plc)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的plc在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。
二、plc的应用领域。
目前,plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:
1.开关量逻辑控制;2.工业过程控制;3.运动控制;4.数据处理;5.通信及联网。
三、plc的应用特点。
1.可靠性高,抗干扰能力强。2.配套齐全,功能完善,适用性强。3.易学易用,深受工程技术人员欢迎。4.系统的设计,工作量小,维护方便,容易改造。
(1)安装与布线。动力线、控制线以及plc的电源线和i/o线应分别配线,隔离变压器与plc和i/o之间应采用双胶线连接。
plc应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。plc的输入与输出最好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
(2)i/o端的接线。输入接线:输入接线一般不要太长。输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接:输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
由于plc的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
plc是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施就可以直接在工业环境中使用。然而,当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,因此在使用中应注意以下问题:
1.工作环境。
(1)温度。plc要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度。为了保证plc的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
(3)震动。应使plc远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
(4)空气。避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将plc安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
(5)电源。plc对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
2.控制系统中干扰及其来源。
现场电磁干扰是plc控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。
(1)干扰源及一般分类。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。
(2)plc系统中干扰的主要来源及途径。
强电干扰:plc系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。
柜内干扰:控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对plc造成一定程度的干扰。
来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(emc)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。
来自plc系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰:一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
3.主要抗干扰措施。
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接lc滤波电路。
(2)正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证plc可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。
安全地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下,不会对人造成伤害。
五、结束语。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇六
现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
传统机械零部件的设计在运用中出现的诸多问题,这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。
传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。
这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。
现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
2.1运用创造思维。
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。
其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。
创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。
设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。
2.2运用发散思维。
发散思维又称辐射思维或求异思维等。
它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。
例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。
发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
2.3运用创新思维。
创造力的核心是创新思维。
创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。
人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。
设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。
3.设计机械零部件的过程。
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。
机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。
机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。
3.2准确把握机械零部件的失效形式。
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。
为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。
强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。
强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。
二是刚度准则。
刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力。
刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。
三是振动稳定性准则。
对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。
振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。
四是耐热性准则。
机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起润滑油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。
3.3选择合理的机械零部件表面粗糙度。
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。
机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。
在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。
应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。
最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。
在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。
这就是配合的稳定性问题。
在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。
在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。
要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。
【参考文献】。
[1]隋明阳.机械设计基础[m].北京:机械工业出版社,2002.
[2]郭仁生.机械设计基础[m].北京:清华大学出版社,2001.
[3]许尚贤.机械零部件现代设计方法[m].北京:高等教育出版社,1996.
机械创新设计的论文范文(17篇)篇七
20xx年7月我报名参加了机械创新设计大赛机电学院的选拔,后来分到了一个课题组来研究灾难搜救机器人,正好与本次大赛的主题是一致的。由于当时我会使用一些三维设计软件,所以小组中我的任务主要是工程制图和仿真分析。前期我主要做国内外同类产品的资料收集,中期根据大家讨论好的设计模型绘制三维图,出图纸,并校核产品的机械强度,动力性能,后期去市场购买所需标准零件,和制作一些简单机械动画。本次大赛是一次漫长艰辛的过程,我全面知道了机械产品开发前后的流程,开发时应该注意的细节问题等。我感觉最重要的收获如下:
任何一种机械产品的开发,凭一人之力是很难完成的,此时团队的力量将变得十分重要。如果一个团队成员合作能力强,大家能够互相协调并有效地沟通,拧成一股绳,产生的力量会无比强大。如果大家努力的方向不一致,大家互不接受对方的意见,工作将难以开展,或者效率很低。之所以强调这一点,是因为在设计过程中大家出现几次意见分离,产生了抵触情绪。当自己在精心做完一项工作时,却得到其他组员的批评指责时,其实他只是凭自我感觉说话,而我当时十分恼火,直接扔下工作不管。其实我觉得一个团队中大家必须相互理解,每个人的做法都有自己的理由,我们一开始不能凭感觉否决他人,而是应该理解别人的思想后再给出中肯的意见。所以我从中学会去了解小组中每个成员的做事方式,去进行有效地交流沟通,不要简单地批评他人的构思,而是学会倾听,然后积极讨论,为一个共同的目标努力。
机械设计往往离不开自己的阅历,经验的积累固然可以从书本中学到不少,但是事非躬亲很难再自己的脑海中留下深刻的印象,所以机械设计的好坏必须要依靠实践经验。所以之前设计的机构形状复杂,没有考虑到工件的定位,加工工艺等,当我们把图纸给机械加工师傅看时,他以为我们是大一的。很多结构无法用普通机床加工,如果上数控机床成本太高,我们的经费不足。当我们按着公差书上的标注时,把精度定的太高,所以很多参数根本对那些普通机床来说是无法做到的。很多结构复杂的必须分解加工,然后再组装起来,有的装配图的零件孔加工必须配做。这些东西必须要亲身去工厂实践才能有具体的概念。对于创新,通常的创新分为两种,一种就是构成事物就有元素的重新组合,一种就是在旧有元素上加上新的元素。所以,不管怎样,创新总是含有一些旧有元素影子。正像哲学中所讲,新事物总是在肯定中否定,否定中有肯定产生。但是任何创新不是为了独特而创新,而是因为追求新的功能,追求设计的东西比已有事物在各方面更好。我们的项目名称是“城市灾难现场搜救机器人”,我们的创新是功能的一些组合,但是这种组合势必有很多缺点,在复杂的场景下肯定是很难完成的,也就是机器人的环境适应性不太好。我们机器人分离组合采用了锁具结构,我认为这是一种创新,之前我们翻阅过很多资料,只不过我们把对接结构重新设计,在国内子母机器人分离组合还是没有的。所以我认为创新是无处不在的,创新也许在是在原有结构工艺上改进一点点,或者将不同机构组合在一起,达到好的效果。但我们不能只为追求独特、新鲜,而做出一些没有任何实际价值的东西,这种创新是无意义的。
因为在学校了我们只能通过课本去了解知识,很多机械知识获取只是通过做习题来掌握。殊不知机械学科是一门长期实践的学科,很所结构在纸上画起来十分简单,用鼠标随便点点画画就行了,殊不知很多学得东西无法运用到生活中去,造成知识与生活脱节,纸上建模简单,但真正投入到实际加工中,我们就会对自己的设计十分担心,因为实际加工影响因素多,自己考虑问题不全面,产生一系列问题。另外我感觉自己以前可能对机械结构观察不深入,接触的机械产品太少,具体到设计过程中时,大脑中浮现的机械结构太少,只能根据产品功能去查阅书籍。所以我认为对于机械专业学生,必须生活中留心观察各种机械结构,了解工作原理,存储在大脑中,这样设计产本站能得心应手。有了一定机械知识的存储,才会从中得到灵感,才能有好的创新点子。
通过这次团队合作,自己可以认识很多优秀的人,通过他们,意识到自己的不足,每个人都有自己的优点,我们只有虚心请教他人,才能使自己快速成长。我很欣赏龚力学长,因为他做事非常有条理性,每天都会规划好自己要做的事情,做事目的明确,领导能力很强。还有郑金忠英语非常好,常常翻阅英文资料,查找的资料十分全面,我以后也要看看类似英文的材料,毕竟国外机械行业做得比我们好,自己不能局限于中文资料。参加这种比赛,也可以锻炼一个人的意志力,因为我们只能利用业余时间做这种比赛,所以玩的时间少,项目的完成进度经常会和学习考试发生冲突,自己必须在短的时间内,学习新的内容,从而提高了自己办事的效率。
非常希望学校以后能够多多举行这种比赛,并给予一定的研究经费。大学里工科类学生必须注重实践,通过动手实践,可以加深我们对大学所学知识的综合运用,提高自己的动手能力和思维能力。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇八
针对机械制造工艺课程设计的现状及存在的问题,进行了深入的分析和探讨,阐述了工艺课程设计教学方法改革的必要性;以提高学生创新能力和实践能力为目的,提出了工艺课程设计创新实践教学的模式;该模式较全面的改革了工艺课程设计所存在的问题,不仅将工艺课程设计贯穿到理论课的实践教学过程中,而且更重要的是学生根据设计结果完成产品的制作并应用到真正的生产中。该模式在很大程度上提高了学生的实践能力、动手能力和创新能力[1]。
关键词:机械制造工艺课程设计;实践能力;创新能力。
工艺课程设计是机械制造专业的一门重要的实践课程,该课程具有较强的实践性和综合性。是把机械制图、金属材料与热处理、公差配合与技术测量、机械制造工艺等课程的理论知识与实践相结合的课程。通过本课程的安排,使学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力得到提高,学生查阅资料的能力、计算的能力、设计的能力都得到了锻炼和提升,为他们以后的发展打下了实践上的基础。
工艺课程设计的内容长期以来都是零件的加工工艺规程的设计与工装夹具的设计,具有很强的专业性和实践性。由于课程设计长期以来不变的设计方法与教学模式,给课程设计带来很多弊端。本人长期从事机械制造工艺的教学和课程设计的指导工作,针对课程设计的教学模式和教学中存在的问题进行了分析和探讨并提出了创新的教学方法。
1.现状分析。
长期以来,工艺课程设计的任务,都是老师给出已知零件,学生设计其加工工艺规程,然后再按老师提出的要求设计某个加工面的某道工序的工艺装备,最后完成所有的工艺卡片的填写和夹具图纸的绘制。由于这些零件长期以来变化较少,学生往往按照以往的模式来完成设计任务,出现了很多问题。
(1)由于设计题目固定不变,其相应的指导书、资料、标准、手册也一应俱全,很多指导书已将设计过程规范化,程式化,学生按部就班地来完成设计,有的甚至拿往届学生设计的模板往下抄,只要改动一下尺寸数据即可。学生的思维受到限制,设计理念得不到发挥,在设计上也得不到创新。
(2)课程设计都是在理论教学完成以后才统一安排时间,布置题目进行设计的。时间是两周,在两周的时间内,学生又是设计零件加工工艺规程,又是进行工序尺寸和工时定额的计算,还要完成工装夹具的设计,时间紧,任务重。学习好的学生往是通宵达旦、加班加点才能完成设计,为了赶时间完成任务,学生来不及思考,来不及发挥,基本上是按照老师的.要求按部就班地完成任务而已,课程设计的实践性并没有得到体现。
(3)课程设计的最终体现形式是一套工艺过程卡片、工序卡片和工装夹具的装配图纸与零件图。学生设计的夹具是否能满足生产的需要,设计的工艺规程是否能实现零件的使用要求?因为长期以来机械制造工艺课程设计的设计结果一直停留在设计阶段,学生设计的正确性、合理性、经济性无法得到验证,学生在设计中也无法体验成功的喜悦。
2.教学方法的改革。
随着高职教育的发展,要求学生从学校到企业实现零距离跨越,对学生的实践能力和动手能力的要求也越来越高。为了提高学生的自主设计能力与创新能力,本文对工艺课程设计教学提出了改革,改革了工艺课程设计的设计模式与指导方法,使学生在设计中不仅要完成理论的设计计算,也让学生参与其制造过程,这样让学生的动手能力和实践能力得到真正的提高和锻炼。具体方法如下:
(1)课程设计的时间为两周,在这样短的时间内,学生即要完成零件工艺规程的设计,又要完成工装夹具的设计,要计算,又要做方案,还要完成图纸的绘制,学生感到难以招架。通过改革,我们把工艺课程设计里的零件的工艺规程的设计安排在课堂的实践课中进行,在讲完零件的工艺规程编制理论知识之后,安排实践环节,学生动手编制零件的工艺规程,该零件不是老师随意选的,而是实训基地加工制造的产品。学生在完成工艺规程编制之后,可以把学生带到实训车间[2],参照实际的生产流程,找出自己设计的不足及创新之处。通过指导教师的督促和指导,及时改正不足之处,并分析创新之处所带来的经济效益的提高。通过这种方法,大大提高了学生设计的积极性和创造性。这样在课程设计未开始之前,学生已经完成了1/3的工作量,为课程设计的完成和对产品的改进与创新争取了大量的时间[3]。
(2)课程设计时具体做法是把学生几个人分成一组,每组学生完成零件所有加工工序的工装夹具的设计,即完成从装配图到零件图的一整套图纸的设计与绘制。在设计过程中,即要分工,也要合作,在这个过程中,体现了他们团队协作精神,也培养他们的团队合作意识。
(3)产品的制造:因为学生设计工艺规程的零件是实训基地的加工对象,设计的工装是生产这些产品时的夹具,这就使产品的最终制造成为可能。学生所有的设计任务完成之后,指导教师要严把质量关,审查图纸的合理性,正确性,经济性,然后把最优秀的设计推荐给实训车间,车间根据生产的需要组织并安排实践教师指导学生来完成产品的制造,最后真正把学生设计的工装夹具应用到实际生产中。
3.可行性分析。
(1)院校内有生产型创新实训基地为本次创新提供了基础。
(2)工艺课程设计指导教师为具有企业实战经验的工程师,为学生产品的实现保驾护航。
(3)成本支出,学生产品制造的费用完全是实训基地生产加工的成本。
4.结束语。
实践性教学,是高职院校教学中的重要环节,工艺课程设计教学方法的创新,较大程度地改变了传统的设计模式所存在的问题,最后通过产品的制造与应用,使学生在设计过程中能真正体现从理论到实践的结合,提高学生的实践能力和动手能力,有助于提高学生的综合素质和社会能力,增强他们的成就感,也提高了他们的职业能力。
参考文献:
[1]莫海军,黄华梁,除忠阳.机械设计课程设计教学方法改革与探索[j].装备制造技术,(7)。
[2]王翠芳.浅谈机械制造工艺基础[j].江西化工,(4)。
[3]倪森寿.机械制造工艺与工艺装备课程设计改革的实践与思考[j].无锡职教教师论坛,(11)。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇九
大三花了将近半年的时间去搞第x届大学生机械创新设计大赛的作品,本来比赛早就完成了,开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去,最后学校还要我们写一篇比赛心得,今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得,真的有点长,转发到自己的博客上,见证下自己曾经的步伐。
转眼间,大三过去了,在大三的第一个学期的最后几天,我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩,最后得到了学校老师,领导的肯定,成为其中的一个立项项目,得到了学校的大力支持。
立项之后,我们就开始了作品的制作阶段。寒假期间,我们首先通过上网买回了一个现成的电动吸尘黑板擦进行研究,然后拆了里面的涡轮风扇用到我们的作品制作中。然后在寒假期间几次出到大德路去找我们制造作品需要的零件。
大三的第二个学期一开始,我们就开始专注于作品的制作。首先通过上网以及老师,同学的帮助,找了很多地方,终于找到了合适我们制作作品所需要的零件——滚筒以及塑料小齿轮,这两样零件不多好找,最终我们是看到了玩具车上面的车轮跟里面的齿轮,因为从玩具车上面取下这种在市场上单件少的零件比较划算,不然我们又要花钱去订做,成本就高了。
买回滚筒以及小齿轮后,我们开始自己设计锥齿轮。在设计的时候,我们运用课本学到的知识,计算并设计了我们需要的齿轮,不过当我们将我们设计好的锥齿轮参数拿到外面叫师傅订做的时候开始遇到了一些问题。由于我们只是运用课本上的知识,没有什么社会上的设计经验,将我们设计的参数拿去加工的时候,师傅跟我们说那样的参数的小锥齿轮没法加工,模数太小了,机床没法加工。我们问了很多家,终于找到一家能加工我们参数的锥齿轮的商铺,跟老板核查好参数之后,这样就完成了锥齿轮的设计工作。
齿轮,锥齿轮,滚筒都买了回来之后,又买了传动轴,我们就开始设计自己的黑板擦外盒了。一开始我们计划用薄铁皮做外盒,用cad完成自己的加工图形,然后去大德路找师傅帮我们加工,我们跟师傅说完了我们的设计方案就回去了,一周之后再去领会我们定制的黑板擦外盒的时候发现了问题,由于我们画的图纸表示得不是很明白,加上给我加工的师傅也不是很专业,外盒拿回来,我们安装上齿轮,轴,锥齿轮,风扇发现很多地方不能配合,还有加工错误的地方。我们遇到了失败,很快我们就想出了解决的方法,我们发现用图纸比较难说明我们的作品制作细则,然而我们也不能守在师傅身边跟他一起完成作品的制作,我们有很多课程,而且做一个那样的外盒要花上几天的时间,师傅的时间都比较匆忙。我们想到了首先在学校的塑焊中心首先自己先粗糙得大概作出自己的作品模型,然后再通过模型跟师傅说明我们作品的制作细则。在塑焊中心制作模型的时候,我们可是吃了不少苦,最后在老师的悉心教导跟我们的不懈努力下,最终我们完成了模型的制作。
完成了外盒的模型制作,我们再一次出到大德路找师傅给我们加工的师傅加工我们的产品。这次有了模型跟师傅讲解,我们吸取上一次失败的教训,找出问题的根源,跟师傅说的相当清楚作品制作的细则。果然第二次加工出来的作品完全符合我们的要求,我们实现了自己作品的制作要求,回来后我们自己将齿轮,轴,锥齿轮,风扇组装上去,经过我们的不断尝试,我们的作品实习我们的设计目的。
我们将第一次完成的作品交到学院接受指导老师的检查,我们悉心听取了老师的建议,铁制的外盒重量以及外观不好的建议,回来后,我们又考虑了其他的方案。我们想到了用塑料代替铁皮,作为黑板擦的外盒。
于是,我们又开始了改良的方案。我们买回塑料板,然后回到学校的塑焊中心自己完成作品的制作,我们割板,钻孔,焊接,利用平时的空闲以及中午睡觉的时间待在塑焊加工中心争分夺秒制作我们的作品。在制作的过程中我们遇到了很多困难,都一一在老师的指导跟我们的努力下慢慢解决了。
经过两周的制作,我们第二次完成了作品的改良,使我们的作品更加地完善了。然后我们去了洛阳实习两周,在洛阳的实习中,一次我们参观轴承博物馆,一个精致的小轴承吸引了我的注意力,突然想到如果我们将那种小轴承加到我们作品的轴端,我们的作品的噪声跟摩擦问题不就很好的解决了吗?当时真的很开心,询问了老师跟同学,我们也知道了原来在广州也有之类的小轴承买,当时就相当兴奋能早点回到学校。
一回到学校,我们马上出外面买回了我们需要的小轴承,然后捉紧时间开始了我们的第三次制作。第三次制作,我们遇到了很多失败,我们遇到很多困难,也曾多次不知如何解决问题,然后又不断地想办法解决制作过程中遇到的问题。经过紧张的两个星期的时间,我们终于完成了第三次的作品大体的制作。然后我们又设计了黑板擦的专门底座,然后加工了出来,再将所有的零件安装上去,眼看似乎我们的作品完成了,当然兴奋。
完成了作品的制作,我们拿到课室去实验下。实验的过程中,发生了我们最可怕的事情,由于强度不够,传动的力很大,齿轮跟轴发生了滑动。这次可真的给了我们一个巨大的打击,来得这么突然,严重打击了我们的信心,看着自己花费了半个学期的心血在上面的作品在快要上交作品的关键时刻坏掉,那时候的心情可真的无法承受。作品实验失败,我们受到了很大的打击,跟指导老师以及辅导员联系,说明了我们情况,似乎上天给了我们一个补救的方法,老师延迟了我们递交比赛作品的时间,我们还是有时间去更正我们的问题。
收到那个信息的鼓舞,我们又开始了第四次的作品制作,这个我们听取了塑汗加工中心老师的意见,采用了ab胶水代替万能胶来连接齿轮与轴的连接,我们经过试验,而且改进了粘贴的方法,经过几天的实验室奋战,我们又完成了第四次的作品制作。这次我们可是信心十足了,大家都很有信心不会发生什么问题,再一次拿去实验。
然后,失败再一次严重地打击了我们,实验再一次失败,同样的问题,传递了力矩太大,强度不够。那次的失败,我们几乎要面临放弃了,我们两三天心情都相当失落。我看着失败的作品,慢慢研究了下,重新检查了我们的问题所在,想了挺久都想不出什么更好的方法。那段时间离比赛很近了,我们的作品却成了废品,心情非常糟糕。
我们后来又想了几个方法,都以失败告终,大家心情都低到谷底了。我很细心研究并思考了解决的方法,终于想出了一个解决力矩太多的解决办法——卸载。我将装轴承的孔扩大,然后再装上轴承,想到就马上行动,经过两三天的努力,我们的第五次作品最终完成,我们再一次以一百分的信心出发教室实验,终于,我们成功了,我们完成了作品,那时候的心情真的无法描述,三个一个字,爽极了。
完成了作品的制作,比赛的时间也将近,我们分工完成参赛作品的材料以及作品的最后包装,终于在规定的时间赶上了比赛,提交了我们的作品。
5月31号,我们在华工进行了答辩,我们充分地向比赛的评委展示了我们的作品,得到了评委的好评,虽然我们的作品最后没有获得名次,不过正如一个评委跟我们说那样:“你们的作品很有推广价值。”我们的作品完全能让我们引以为傲,我们花了半年的心血完成的作品已经让我们收获了很多,虽然我们的作品还有地方要改进,我们作品遇到的很多加工精度的问题是我们单价生产,比赛经费受限制所不能解决的问题。
比赛过了,我的最大的心得就是:创新的道路真的很艰难。但是无论道路有多艰难,唯只有我们能始终坚持不懈,运用科学的方法去思考问题并付诸行动,才能在创新这条道路有所作为。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十
焦化厂机电设备根据故障设备的起因不同,可以将机电设备故障分为两种:一种就是关联性故障,另一种就是非关联性故障。关联性设备故障就是指由于机电设备及系统本身的设计缺陷或者就是结构缺陷所造成的诸多故障。一般关联性故障主要包括机电设备参数设置不合理、机床的误操作、软件编程错误或者就是机电设备操作违规等原因造成的故障,这些故障和设备本身的质量等问题相关。非关联性故障就是指一些偶然发生的故障,这些故障和机电设备本身的设计和结构无关。一般非关联性故障包括机电设备在运输过程或者就是在安装过程中造成的故障。
2焦化厂机电设备检修维护的方式。
改善检修、预防维修和事后维修就是现阶段我国焦化厂机电设备主要的维护方式。事后维修就是指在机电设备出现故障或者当设备的各项性能和精度无法保证产品质量时才对相关的设备进行维修。事后维修无法有效延长机电设备的使用寿命但企业检修人员日常的工作量较低能够有效降低维护的日常成本。事后维修适用范围主要包括于对生产影响不大的机电设备,某些备用或者就是使用率低的设备,当发生事故后时不会影响企业正常生产的机电设备,当机电设备出现故障时能够及时地提供配件进行维修。预防维修就是指按照相关的检修计划和设备状态而对机电设备进行检修,从而达到降低设备的事故率,保证设备正常运行的目的。定期维修和状态维修就是预防维修主要方式。
1)定期维修。定期维修就是指在规定时间的基础上实行的预防维修活动,具有周期性特点。定期维修就是根据零件的失效规律和事先规定的修理间隔期、修理类别、修理内容和修理工作量而进行的。它主要适用于已经掌握设备磨损规律且生产稳定、连续生产的流程式生产设备、动设备、大量生产的流水线设备或自动线上的主要设备以及其他可以启动的设备。
2)状态检测维修。这就是一种以设备技术状态为基础,按实际需要进行修理的预修方式。它就是在状态检测和技术诊断基础上,掌握设备劣化发展情况,在高度预测的情况下,适时安排预防性修理故又称预知的维修。这种维修方式的基础就是将各种检查维护和修理,尤其就是诊断和检测提供的大量信息,通过统计分析,正确判断设备的劣化程度、发生故障的部位、技术状态的发展趋势,从而采取正确维修类别。这样能充分掌握维修活动的主动权,做好修前准备并且可以和生产计划协调安排,既能提高设备的利用率,又能充分发挥零件的最大寿命。因受到诊断技术发展的限制,它主要适用于重点设备以及利用率高的设备。改善维修就是指通过对相关机电设备零件及结构框架等方面的改善,从而达到降低设备的事故率和提高设备的工作效率等目的.。从定义可知改善维修分为两种一种就是技术改造,另一种就是结构改善。技术改造和结构改善之间有很大的差别,技术改造就是为了提高机电设备的可靠性和产品精度而对设备的磨损进行补偿;而结构改善就是指为了降低相关机电设备的故障率而对设备的总体结构进行改善。现阶段,随着焦化厂管理体制的不断进步,相关的机电设备主要采用预防维修制度。在进行设备维修时焦化厂根据机电设备相关零件的损坏周期和设备的故障周期,对相关设备制定相关的检修维护间隔期。当焦化厂相关电设备运转达到规定隔期时,为了防止出现机电设备的损坏事故并保持相关设备正常的技术状态,需要对相关机电设备进行相关的检修和维护,从而保证设备的正常运行同时延长其使用寿命同时降低相关设备的故障率。预防维修制度基本内容就是计划检修和定期保养。检修能在焦化厂机电设备的磨损程度将要达到极限时,进行及时的修理工作或者就是更换不能满足工作指标的零件,从而使焦化厂相关的机电设备达到良好的工作指标。做好机电设备的预防检修维护工作,能够极大地降低企业设备的故障率保证设备的正常运行和企业的生产活动。
3机电设备维修中面临的的问题。
近年来我国经济发展需求在不断变化,与此同时焦化企业机电设备的升级步伐也在不断加快,各种机电设备的种类样式越来越多,设备零件的种类也就是多种多样,各个厂家的设备维修保养措施又不尽相同。如果制定统一的机电设备检修的间隔期显然不科学,因为有的设备质量高不需要经常维修,有的设备精密度高需要经常地进行维护。为此要根据机电设备的实际情况制定合适的检修和维护安排,以免造成不必要的人员和物力上的浪费,甚至造成恶性后果。要根据机电设备的工作状况决定设备就是否需要进行中修或者就是大修。根据检修的间隔期和预计的工作时间制定相关设备的预维修计划。机电设备在进行检修时需要检测设备各项参数,但就是由于检测花费的时间较长并且对检测设备的要求较高,所以在实际操作过程中执行比较困难。大量机械零件的相互组合与协调运行使机电设备的各项功能得以合理地体现出来,但由于制作工艺和材质的不同,设备中每个零件的寿命不同。有时即使设备在进行定期维修时很多零件的依然在极限磨损的范围内。在某些设备进行大修时,不得不将很多没有达到磨损极限的零件更换下来,这就造成了大量的设备浪费。
4结论。
本文对焦化厂机电设备故障发生原因进行了分析,同时介绍了机电设备维护的方式及检修维护中需要注意的各种问题。总之,做好焦化厂机电设备的检修和维护工作能够很好地保证相关设备的正常运行,提高设备工作的可靠性,降低企业机电设备的维修成本,从而达到保障焦化厂正常生产和经济效益的目的。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十一
目前我国每年蔬菜播种面积已达3亿亩,年产量超过7亿吨,是世界上最大的蔬菜生产和消费国。
在蔬菜种植生产中,部分甘蓝类、绿叶类蔬菜采用大株距种植。
为了能实现这些蔬菜的全自动机械化种植,本文提出并设计了一种能应用于全自动移栽机上的非圆齿轮行星轮系大株距旋转式栽植机构,并建立机构运动学建模、进行机构参数优化,开展机构的虚拟样机试验、接苗试验和田间植苗试验等研究工作。
具体研究内容和结果如下:
(1)通过了解国内外蔬菜栽植机构的发展状况,着重分析了各类型蔬菜移栽机栽植机构的特点。
全自动蔬菜移栽机是未来蔬菜种植机械的发展方向,但是目前全自动移栽机上的栽植机构不能很好地适应大株距栽植;而半自动移栽机在栽植机构上间隔放苗能实现大株距栽植,但工作效率偏低。
因此有必要设计一种高效的并能适合全自动移栽机的大株距栽植机构。
(2)通过分析蔬菜钵苗的栽植要求,构想出一种能适合蔬菜钵苗大株距栽植的运动轨迹。
选择了栽植机构的传动形式和整体结构,首次将转角关系函数121222j=j+k×sin(j)+k×sin(2×j)应用于栽植机构驱动部件非匀速传动的设计中。
以该转角关系函数为基础,建立了大株距栽植机构的运动学模型。
(3)利用建立的机构运动学模型,基于vb6.0开发了大株距栽植机构的辅助分析与优化软件,分析了各主要机构参数对大株距栽植机构的运动轨迹和运动姿态的影响,通过人机交互方式优化出一组能够满足蔬菜钵苗大株距栽植工作要求的机构参数。
(4)根据优化后的机构参数,设计了大株距栽植机构的机械结构,建立了大株距栽植机构的三维模型并进行虚拟样机试验,通过运动仿真分析证明机构的结构设计是合理的,理论分析是正确的。
(5)试制了大株距栽植机构的零件并装配成样机。
将大株距栽植机构安装到自主设计的全自动移栽机上,进行大株距栽植机构的接苗试验和田间植苗试验。
测试大株距栽植机构的栽植性能以及分析栽植嘴在离运动轨迹最低点不同时刻的张开和闭合对栽植质量的不同影响,获得了栽植嘴最合适的开启时间。
通过植苗试验证明该大株距栽植机构作业性能稳定、安全可靠、栽植质量良好,能适用于全自动移栽机的大株距栽植。
机械论文摘要范文参考【2】农业机械推广的现状及对策。
一、制约山地丘陵农机推广的主要因素。
1.1地理环境的限制。
大多数农村仍然采用的是土地家庭联产承包制,土地依据人口划分成零碎的小块,人们很难将不同区块、不同地形的土地整合在一起进行机械耕作。
其次,山地丘陵地区田间道路不畅通,使农业机械无法进地作业[1]。
1.2土地资源的限制。
土地不断被侵蚀。
随着我国工业化进程的加快,我国一部分良田被城市发展所淹没,导致土地资源的减少。
1.3群众观念。
大多群众还不是很接受农业机械,认为“购买农机设备是一种间接浪费,因为农活我自己就能干为什么还要用机械呢?”
我国农业机械的质量与国外还存在很多差距,自动化、智能化程度总体不高,而且最要命的是容易出现故障,加重了消费者的后期保养负担。
1.5宣传力度不够。
很多地区对农业机械推广的宣传力度不够,很多宣传只是走形式、走过场,没有扎扎实实的落实宣传工作,导致很多种植户根本不知道有某种特定的农业机械。
1.6后期保养维护的缺失。
农业机械使用过后,必须进行定期保养与维护。
大多种植户根本不懂养护与保养,但请专业维护保养人员费用高、周期长,这也是导致很多农户不愿意购买农业机械的`原因之一。
1.7农产品的后期效益很难得到保障。
大多数地区农户的农产品基本没有议价能力,价钱完全取决于市场,后期效益很难得到保障,或许价钱好的一年能赚点钱,但是遇到价钱不好就会亏损,导致投入和产出不成正比,所以很多农户不愿意购买设备。
1.8农机安全问题。
由于很多农民没有经过专业的培训,农业机械操作流程不规范,存在诸多安全隐患,导致很多种植户购买意愿大打折扣。
二、山地丘陵地区农机推广的主要对策。
2.1建立完善的农业机械推广体系。
我国目前的农业机械推广是以省、市推广总站为基础,以县农业机械推广站牵头,以乡镇农机服务中心为纽带的纵向推广模式[2]。
而这种纵向推广模式最大的弊端在于农民生产一线的信息不能及时地反馈到企业,导致企业研发产品与市场脱节。
所以为了适应时代的要求,满足农民农业生产的需要,必须建立新型纵横互补的农业机械推广体系。
农业机械推广机构既要落实好政府的宏观调控,又要深入农业生产一线,掌握农业机械在使用过程中存在的突出问题,及时反馈农业生产对农业机械的多元化需求,逐渐扩大农机推广领域。
2.2建立农业机械示范基地。
各级农业机械推广机构应根据当地的实际情况,适时建立农业机械示范基地,通过科学调整示范基地的农业产业结构,引进现代化的经营手段,体现出示范基地农民实际经济效益的优越性,为农机机械化的推广树立榜样,以此加大农机推广力度。
2.3加大政策扶持力度,拓宽融资渠道。
一方面,对由于经济原因没有能力购买的种植户,政府应该加大财政投入力度;另一方面,积极拓宽融资渠道,通过银行提供相应的信贷支持,以及财政贴息,从而引导农民向机械化农业转型,形成“政府引导,农民参与”的模式。
2.4加大培训力度。
一方面加大对农机推广人员的培训。
提高推广人员的素质及业务水平,从而更好地投身于农机管理以及社会服务的浪潮中;另一方面,加大对种植农户的培训力度,让其掌握农机驾驶、操作流程,及简单的维护保养,更为重要的是改变农民的经营管理理念,培养出一批具有商业经营头脑的技术型农机大户,打造新型职业农民。
2.5增强农机创新能力。
由于我国生产的山地丘陵小型化农业机械,或多或少的都存在一些问题,主要表现为效率低下、操作不方便、易出故障等。
所以必须增强农机的自主研发能力,摆脱照抄照搬模式,提高产品质量。
三、结语。
山地丘陵地区的农业机械推广还存在诸多困难,需要各农机部门、农机生产企业共同努力,克服困难。
政府相关部门应该建立长效机制,确保农机推广工作顺利开展;积极引导企业加大对农机研发的投入,提高农机质量,打造自主品牌,提高国际竞争力,为农业机械推广奠定坚实的基础。
机械论文摘要范文参考【3】农业机械新技术的应用。
一、自动化技术是未来农业机械化的核心技术。
自动化技术是一种综合性的技术,包括计算机技术、控制技术、系统工程、信息论等多种内容。
就农业机械技术发展的走向来看,未来自动化技术必然会成为农业机械化的主力军与核心力量。
这其中,尤以自动控制技术更为明显。
自动化技术在农业机械生产中的应用可以大大降低劳动者的劳动强度,提升机械生产的精确度与效率,同时利于机械化生产的批量推广。
正是基于这些优点,自动化技术尤其是自动控制技术已经成为农业机械技术革新的重要落脚点。
比如,国外早些年出现的半自动控制联合收割机,就可以在机器控制系统的掌握下自动进行农作物收割作业,从而极大地方便了大批量、大面积的作物收割。
此外,这样的自动控制收割机还配备有机体调平装置、发动机熄火保护装置、液压无级变速装置、自动报警及显示装置等。
这些装置各有用处,而且设计精确,皆以自动控制技术为设计原理,能够保证收割机的安全、高效运转。
总之,诸如此类的自动化控制机械是未来很长一段时期内农业机械技术发展的核心趋向。
农业生产的最终目标是解放、发展生产力,不断提高农业产业化效益,而自动化控制技术恰恰可以为之服务。
我国的农业机械化与自动化技术的融合仍然处于起步阶段,还需要更多的努力,这也是我国未来农业机械化发展的重要目标。
二、农用机器人、农用传感器技术具备良好的应用前景。
所谓的农用机器人,就是农业机电一体化与农业装备融合的产物;农用传感器技术则是利用传感器装置、数据处理系统对农产品的生物学特性进行监测、分析的技术,业已在我国部分农业生产地区得到应用。
以农用机器人为例,由于农业机械应用中农业作业环境、作业对象的复杂性和多变性,决定了对农用机器人有更高的要求。
具体来说,农业机器人要能够自动收集处理作业环境及作业对象的各种信息,确定目标并依此决定应选择什么样的操作形式进行恰当的作业。
例如,在果实收获时,农用机器人要根据果实本身的特性自行判断果实的成熟度,然后采摘果实;在除草和间苗作业时,农用机器人要能自行区别出作物与杂草等。
在农用机器人研发及应用方面,我国已经取得了显著的进步。
相信在不久的未来,我们的农用机器人一定在农业机械化生产中可以发挥出更大的作用。
再如,农用传感器技术的应用也在农业机械化过程中有所体现,而且作用明显。
比如,农用收割机上使用谷物流动传感器能够快速的测出收割机每秒收获的谷物量,而且使用谷物湿度传感器可以实现对收获谷物和储藏谷物湿度的在线测量、监控;在粮食烘干、储存等作业步骤上,运用温度传感器可以解决温度测量的精度问题以及远距离非接触式测量的相关问题等。
三、小结。
综上所述,新时期农业机械新技术的不断涌现一方面反映了农业现代化、产业化、科技化的基本趋势,另一方面也给农业机械化的可持续发展提出了严峻的考验。
展望未来,农业机械化技术的发展需要融合多种高精尖科技,也需要农业技术人员付出更大的努力。
只要坚持农业机械技术的创新,尊重农业生产规律,农业产业化、集约化发展的明天值得期待。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十二
有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中,都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。
参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验,个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要:
首先需要一个优秀的领导者,在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局,充分调动整个团队的积极性,发挥每个团队成员的长处,挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。
一个团结奋进的团队,不仅是个人能力有限,在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力,团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。
三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利,说的容易但做起来却不是那么回事,很多时候在最需要坚持时,我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标,做一件事,参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。
四、各方面的支持。来自自己的内心,来自学校,来自老师。
比赛表面上是一件件参赛作品的比较,实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新,一个不曾间断过的话题,但怎么做到创新,怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。
另外,在比赛过程中和其他学校学生的交流,让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况,对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助,给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。
大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品,本来比赛早就完成了,开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去,最后学校还要我们写一篇比赛心得,今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得,真的有点长,转发到自己的博客上,见证下自己曾经的步伐。
转眼间,大三过去了,在大三的第一个学期的最后几天,我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩,最后得到了学校老师,领导的肯定,成为其中的一个立项项目,得到了学校的大力支持。
立项之后,我们就开始了作品的制作阶段。寒假期间,我们首先通过上网买回了一个现成的电动吸尘黑板擦进行研究,然后拆了里面的涡轮风扇用到我们的作品制作中。然后在寒假期间几次出到大德路去找我们制造作品需要的零件。
大三的第二个学期一开始,我们就开始专注于作品的制作。首先通过上网以及老师,同学的帮助,找了很多地方,终于找到了合适我们制作作品所需要的零件——滚筒以及塑料小齿轮,这两样零件不多好找,最终我们是看到了玩具车上面的车轮跟里面的齿轮,因为从玩具车上面取下这种在市场上单件少的零件比较划算,不然我们又要花钱去订做,成本就高了。
买回滚筒以及小齿轮后,我们开始自己设计锥齿轮。在设计的时候,我们运用课本学到的知识,计算并设计了我们需要的齿轮,不过当我们将我们设计好的锥齿轮参数拿到外面叫师傅订做的时候开始遇到了一些问题。由于我们只是运用课本上的知识,没有什么社会上的设计经验,将我们设计的参数拿去加工的时候,师傅跟我们说那样的参数的小锥齿轮没法加工,模数太小了,机床没法加工。我们问了很多家,终于找到一家能加工我们参数的锥齿轮的商铺,跟老板核查好参数之后,这样就完成了锥齿轮的设计工作。
齿轮,锥齿轮,滚筒都买了回来之后,又买了传动轴,我们就开始设计自己的黑板擦外盒了。一开始我们计划用薄铁皮做外盒,用cad完成自己的加工图形,然后去大德路找师傅帮我们加工,我们跟师傅说完了我们的设计方案就回去了,一周之后再去领会我们定制的黑板擦外盒的时候发现了问题,由于我们画的图纸表示得不是很明白,加上给我加工的师傅也不是很专业,外盒拿回来,我们安装上齿轮,轴,锥齿轮,风扇发现很多地方不能配合,还有加工错误的地方。我们遇到了失败,很快我们就想出了解决的方法,我们发现用图纸比较难说明我们的作品制作细则,然而我们也不能守在师傅身边跟他一起完成作品的制作,我们有很多课程,而且做一个那样的外盒要花上几天的时间,师傅的时间都比较匆忙。我们想到了首先在学校的塑焊中心首先自己先粗糙得大概作出自己的作品模型,然后再通过模型跟师傅说明我们作品的制作细则。在塑焊中心制作模型的时候,我们可是吃了不少苦,最后在老师的悉心教导跟我们的不懈努力下,最终我们完成了模型的制作。
完成了外盒的模型制作,我们再一次出到大德路找师傅给我们加工的师傅加工我们的产品。这次有了模型跟师傅讲解,我们吸取上一次失败的教训,找出问题的根源,跟师傅说的相当清楚作品制作的细则。果然第二次加工出来的作品完全符合我们的要求,我们实现了自己作品的制作要求,回来后我们自己将齿轮,轴,锥齿轮,风扇组装上去,经过我们的不断尝试,我们的作品实习我们的设计目的。
我们将第一次完成的作品交到学院接受指导老师的检查,我们悉心听取了老师的建议,铁制的外盒重量以及外观不好的建议,回来后,我们又考虑了其他的方案。我们想到了用塑料代替铁皮,作为黑板擦的外盒。
于是,我们又开始了改良的方案。我们买回塑料板,然后回到学校的塑焊中心自己完成作品的制作,我们割板,钻孔,焊接,利用平时的空闲以及中午睡觉的时间待在塑焊加工中心争分夺秒制作我们的作品。在制作的过程中我们遇到了很多困难,都一一在老师的指导跟我们的努力下慢慢解决了。
经过两周的制作,我们第二次完成了作品的改良,使我们的作品更加地完善了。然后我们去了洛阳实习两周,在洛阳的实习中,一次我们参观轴承博物馆,一个精致的小轴承吸引了我的注意力,突然想到如果我们将那种小轴承加到我们作品的轴端,我们的作品的噪声跟摩擦问题不就很好的解决了吗?当时真的很开心,询问了老师跟同学,我们也知道了原来在广州也有之类的小轴承买,当时就相当兴奋能早点回到学校。
一回到学校,我们马上出外面买回了我们需要的小轴承,然后捉紧时间开始了我们的第三次制作。第三次制作,我们遇到了很多失败,我们遇到很多困难,也曾多次不知如何解决问题,然后又不断地想办法解决制作过程中遇到的问题。经过紧张的两个星期的时间,我们终于完成了第三次的作品大体的制作。然后我们又设计了黑板擦的专门底座,然后加工了出来,再将所有的零件安装上去,眼看似乎我们的作品完成了,当然兴奋。
完成了作品的制作,我们拿到课室去实验下。实验的过程中,发生了我们最可怕的事情,由于强度不够,传动的力很大,齿轮跟轴发生了滑动。这次可真的给了我们一个巨大的打击,来得这么突然,严重打击了我们的信心,看着自己花费了半个学期的心血在上面的作品在快要上交作品的关键时刻坏掉,那时候的心情可真的无法承受。作品实验失败,我们受到了很大的打击,跟指导老师以及辅导员联系,说明了我们情况,似乎上天给了我们一个补救的方法,老师延迟了我们递交比赛作品的时间,我们还是有时间去更正我们的问题。
收到那个信息的鼓舞,我们又开始了第四次的作品制作,这个我们听取了塑汗加工中心老师的意见,采用了ab胶水代替万能胶来连接齿轮与轴的连接,我们经过试验,而且改进了粘贴的方法,经过几天的实验室奋战,我们又完成了第四次的作品制作。这次我们可是信心十足了,大家都很有信心不会发生什么问题,再一次拿去实验。
然后,失败再一次严重地打击了我们,实验再一次失败,同样的问题,传递了力矩太大,强度不够。那次的失败,我们几乎要面临放弃了,我们两三天心情都相当失落。我看着失败的作品,慢慢研究了下,重新检查了我们的问题所在,想了挺久都想不出什么更好的方法。那段时间离比赛很近了,我们的作品却成了废品,心情非常糟糕。
我们后来又想了几个方法,都以失败告终,大家心情都低到谷底了。我很细心研究并思考了解决的方法,终于想出了一个解决力矩太多的解决办法——卸载。我将装轴承的孔扩大,然后再装上轴承,想到就马上行动,经过两三天的努力,我们的第五次作品最终完成,我们再一次以一百分的信心出发教室实验,终于,我们成功了,我们完成了作品,那时候的心情真的无法描述,三个一个字,爽极了。
完成了作品的制作,比赛的时间也将近,我们分工完成参赛作品的材料以及作品的最后包装,终于在规定的时间赶上了比赛,提交了我们的作品。
5月31号,我们在华工进行了答辩,我们充分地向比赛的评委展示了我们的作品,得到了评委的好评,虽然我们的作品最后没有获得名次,不过正如一个评委跟我们说那样:“你们的作品很有推广价值。”我们的作品完全能让我们引以为傲,我们花了半年的心血完成的作品已经让我们收获了很多,虽然我们的作品还有地方要改进,我们作品遇到的很多加工精度的问题是我们单价生产,比赛经费受限制所不能解决的问题。
比赛过了,我的最大的心得就是:创新的道路真的很艰难。但是无论道路有多艰难,唯只有我们能始终坚持不懈,运用科学的方法去思考问题并付诸行动,才能在创新这条道路有所作为。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十三
xx年7月我报名参加了机械创新设计大赛机电学院的选拔,后来分到了一个课题组来研究灾难搜救机器人,正好与本次大赛的主题是一致的。由于当时我会使用一些三维设计软件,所以小组中我的任务主要是工程制图和仿真分析。前期我主要做国内外同类产品的资料收集,中期根据大家讨论好的设计模型绘制三维图,出图纸,并校核产品的机械强度,动力性能,后期去市场购买所需标准零件,和制作一些简单机械动画。本次大赛是一次漫长艰辛的过程,我全面知道了机械产品开发前后的流程,开发时应该注意的细节问题等。我感觉最重要的收获如下:
1、团队合作和协调沟通能力。任何一种机械产品的开发,凭一人之力是很难完成的,此时团队的力量将变得十分重要。如果一个团队成员合作能力强,大家能够互相协调并有效地沟通,拧成一股绳,产生的力量会无比强大。如果大家努力的方向不一致,大家互不接受对方的意见,工作将难以开展,或者效率很低。之所以强调这一点,是因为在设计过程中大家出现几次意见分离,产生了抵触情绪。当自己在精心做完一项工作时,却得到其他组员的批评指责时,其实他只是凭自我感觉说话,而我当时十分恼火,直接扔下工作不管。其实我觉得一个团队中大家必须相互理解,每个人的做法都有自己的理由,我们一开始不能凭感觉否决他人,而是应该理解别人的思想后再给出中肯的意见。所以我从中学会去了解小组中每个成员的做事方式,去进行有效地交流沟通,不要简单地批评他人的构思,而是学会倾听,然后积极讨论,为一个共同的目标努力。
2、何谓机械创新设计。机械设计往往离不开自己的阅历,经验的积累固然可以从书本中学到不少,但是事非躬亲很难再自己的脑海中留下深刻的印象,所以机械设计的好坏必须要依靠实践经验。所以之前设计的机构形状复杂,没有考虑到工件的`定位,加工工艺等,当我们把图纸给机械加工师傅看时,他以为我们是大一的。很多结构无法用普通机床加工,如果上数控机床成本太高,我们的经费不足。当我们按着公差书上的标注时,把精度定的太高,所以很多参数根本对那些普通机床来说是无法做到的。很多结构复杂的必须分解加工,然后再组装起来,有的装配图的零件孔加工必须配做。这些东西必须要亲身去工厂实践才能有具体的概念。对于创新,通常的创新分为两种,一种就是构成事物就有元素的重新组合,一种就是在旧有元素上加上新的元素。所以,不管怎样,创新总是含有一些旧有元素影子。正像哲学中所讲,新事物总是在肯定中否定,否定中有肯定产生。但是任何创新不是为了独特而创新,而是因为追求新的功能,追求设计的东西比已有事物在各方面更好。我们的项目名称是“城市灾难现场搜救机器人”,我们的创新是功能的一些组合,但是这种组合势必有很多缺点,在复杂的场景下肯定是很难完成的,也就是机器人的环境适应性不太好。我们机器人分离组合采用了锁具结构,我认为这是一种创新,之前我们翻阅过很多资料,只不过我们把对接结构重新设计,在国内子母机器人分离组合还是没有的。所以我认为创新是无处不在的,创新也许在是在原有结构工艺上改进一点点,或者将不同机构组合在一起,达到好的效果。但我们不能只为追求独特、新鲜,而做出一些没有任何实际价值的东西,这种创新是无意义的。
械结构,了解工作原理,存储在大脑中,这样设计产品才能得心应手。有了一定机械知识的存储,才会从中得到灵感,才能有好的创新点子。
4、每一次团队合作也是一个相互学习的过程,这个学习不仅仅是涉及项目知识的快速学习,而是学习他人优秀的品质。通过这次团队合作,自己可以认识很多优秀的人,通过他们,意识到自己的不足,每个人都有自己的优点,我们只有虚心请教他人,才能使自己快速成长。我很欣赏龚力学长,因为他做事非常有条理性,每天都会规划好自己要做的事情,做事目的明确,领导能力很强。还有郑金忠英语非常好,常常翻阅英文资料,查找的资料十分全面,我以后也要看看类似英文的材料,毕竟国外机械行业做得比我们好,自己不能局限于中文资料。参加这种比赛,也可以锻炼一个人的意志力,因为我们只能利用业余时间做这种比赛,所以玩的时间少,项目的完成进度经常会和学习考试发生冲突,自己必须在短的时间内,学习新的内容,从而提高了自己办事的效率。
非常希望学校以后能够多多举行这种比赛,并给予一定的研究经费。大学里工科类学生必须注重实践,通过动手实践,可以加深我们对大学所学知识的综合运用,提高自己的动手能力和思维能力。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十四
对于一个工科生,还是学机械的我而言,机械其实不是简单意义上的机器与机构的总称,走在大街小巷,进入公司、教室,回到家里,随处可见大大小小的物件都跟机械有关,我不想以一个机械专业的学生来讲解机械,更通俗易懂的方法还是运用实例,运用大家司空见惯的东西来解说。前不久学校刚刚刮过“机械创新设计大赛”的强风,大家热情都很高,在创新这块儿,无论身处何种地位的人,都多多少少有些想法,但是好多人一看到“机械”这样一个名词,又开始畏缩了,小到一把剪刀,大到一架飞机,都是我们所说的机械产品,我们大可以认为,只要能够相互传递运动的部件都是机械的范畴,就如同语言没有国界一样,创新实际上也没有界限,只要有思想,它就有实现的可能。
为此,国内全国各高校的机械及自动化类专业相继开设了《机械创新设计》课程,有些高校还将其作为专业课的核心课程。作为一门核心专业课程,各高校都在对其教学内容、手段、方法、实验方法进行探讨。文献研究了机械设计创新实验教学的管理模式和教学方法,文献就开设机构创新设计实验的必要性及创新设计实验室的创建进行了讨论,清华大学、华中理工大学、中南大学是将机械创新研究作为主要研究方向,都很重视机械创新设计的发展。但是,目前用的《机械创新设计》教材主要是围绕着新机构、新机器创造普遍规律及适用方法的应用基础理论来编写的,同时还注重应用基础理论与工程实际相联系。课程中的实例基本上停留在怎样进行机械机构运动原理分析,即就其实验的性质来说,这些实例严格说来是验证性实例,离真正意义上的创新设计性实例相差甚远。
然而要想获得理想的教学效果,必需改革传统的教学模式,摒弃满堂灌的教学方法,坚持启发式教学。通过实例分析和引导,课堂讨论,充分调动学生的积极性,培养学生的存疑和创新思维;同时为提高学生的创新能力,激发创新欲望,鼓励创新热情;开展各种机械设计实践活动,如机械创新设计竞赛,支持和指导学生课外科技创新活动。有条件的情况下,可以为学生提供一定场地和必要的实验条件。
就以上这点,我觉得我们武汉大学在《创新设计》这门课上就做了一番功夫,在如今大三的时候,我在张巍老师你的《机械创新设计》课上学习,刚开始你着重跟我们讲目前国内国外的发明动向,举出很多很多让我们瞠目结舌的例子,启发我们的思想;之后,你总能在我们日常生活中的小事中看出道理来,也是从你这里,我深刻体会到了“创新之源”的所在,你举过一个关于楼梯的例子,告诉我们创新首先要做到合理,你带到课堂上面的那些他从全国甚至全世界各地带回来的新奇玩意,更是让我们自惭形秽,那些东西原理简单,但就是没人想到。
资深专家为国内目前《创新设计》课程提出以下建议:以培养创新型人才为目标,改革并加强现有的机械创新课程模式,重点培养学生的创新思维;通过变验证性实例为设计性实例,以达到优化学生知识,培养学生的创新思维、动手能力;注重创新实例课程与工厂实际的联系,培养学生面向产品制造的思维理念,加强学生的创新意识构想以及动手能力,利用课余时间,开放实验室,按基础型、设计创新型和提高型三个层次进行规划教学体系,按必修和选修的不同要求提供给学生;努力加大机械设计及理论的各个方面建设,为机械创新设计实践提供有利的保障,对机械创新人才的培养具有十分重要的意义。
的创新是建立在解决目前处理问题存在的缺陷上面的。以前处于温饱的中国人民,在解决了温饱问题之后开始考虑怎样更好地解决衣食住行问题、更舒服地生活了,这就是创新的源泉。
为了更方面地洗衣服,洗衣机随之诞生,将以前的人工搓洗,直接装换为旋转式柔和的衣物间自身相互摩擦,接着又有不断的改进,于是市场上出现了各式各样的洗衣机;为了方便人们缝补衣服,缝纫机也就被发明出来了,并且不再墨守成规地用单线缝补,进而更高效更牢固的缝补衣物。还有不胜枚举的例子供我们参考,一个新的具有时代意义的机械产品被生产出来,首先肯定是突破常规的,而所谓的突破,其实质上探究新的工作原理,这样的突破才是飞跃性的突破为便于区别,我将其定义为“革新”。
在我看来,很多时候人们创新的想法往往被扼杀在摇篮里,由于专业知识和阅历的局限性,我们太容易否定自己的各种想法了,其实可能只要我们去深究,即使现在不能实现东西,谁能保证以后也没法实现呢,就如同50年代的人能预想到现在人手一台电脑的现象嘛。
然而,我又不得不承认,那种具有时代意义的机械产品的诞生,并不常见,我们司空见惯的还是在原有理论基础上面的改进,但是,真正的创新其实应该具有革新一样意义,其真正鼓励人们去做的其实是用不同的方法去更好地解决相同的问题,简单的换位思考有时候会得到意想不到的效果,所以,创新从思维做起、从点子做起,无论从你所掌握的知识能否实现,先要敢想。
我们的生活离不开机械,各种机械产品让我们的生活变得越来越便利,然而,实际生活中其实还存在这很多让人们不满的地方,需要我们去完善,去用非常规的方法解决,进而完成真正意义上的革新。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十五
历时两天的第五届全国机械设计创新大赛安徽赛区的比赛已经圆满结束了,短短的两天时间,我们收获了很多,也学习到了很多。
虽然只是仅仅两天的赛程,我们小组的成员已经为之尽心尽力的奋斗了很久,从最初定下课题到最终把实物成功的展出,过程中有喜悦也有艰难,当然也少不了两位指导老师的倾力指教,这一次,我们获得了全省一等奖,并代表安徽省出赛全国大赛,这一荣誉是对我们努力的最大的肯定和支持。
我们这一次获得的荣誉,是属于我们这个集体的,是对于每一项工作环节的肯定。最初的选题,我们就遇到了很多难题,为了切合这次大赛的主题,我们征求了很多同学以及老师的意见,在市面已有产品的基础上,将我们的设计融合进去,将产品更加深化,不仅具有实用性,更加能够吸引人们的眼球,获得大众的认可。我们初步设计的是一种基于齿轮传动的节能洗衣机,将动力系统整体外移,依靠齿轮传动人力带动洗衣机滚筒主轴转动,后来在多方的讨论和模拟之后进行了一次又一次的改进,并且在两位指导老师——张老师和姚老师不遗余力的指导下,我们形成了现在这个完整的设计方案。
在制作的过程中,问题也是接踵而至,很多意料中和意料外的情况一直在发生,毕竟这是我们第一次真正的将纸上的东西付诸实际,我们请教了系里的很多老师以及车间的师傅们,老师们的经验在这个时候给了我们很大的帮助,帮我们一次又一次的渡过难关。
在比赛期间,我们一方面是充满了自信奔赴赛场;另一方面,我们也虚心的参观参观全省其它高校带来的各式各样的参赛作品,在全省的高校设计产品的比对中,我们见识到了很多优秀的作品以及极其新颖的想法和思路,也使我们见识到了很多我们自身的不足,虚心请教,取长补短,充实自己的同时,也增进了了与来自不同学校的陌生同学们的交流。
这次比赛归来,我受到了很大的激励和启发,首先获奖的喜悦已经是溢于言表,但是我们仍然要冷静做好分析和结尾工作,此次大赛,我们认识到了许多许多其它高校的优秀的学生和作品,我们需要从他们的身上看到我们自己的优点和不足,虚心学习,只有不断学习和不断完善自己,我们才能获得更大的提升空间,将自己,将作品补缺补差,力争做到完美。以后在生活和学习以及在社会上的工作上,我们也会因为此次的比赛,收获到很多书本上所学不到的知识和道理。所以,此次比赛的结束,并不代表着学习和成长的结束,这只是一个逗号,引用一句老话:革命尚未成功,同志仍需努力。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十六
移栽具有提高农作物抵抗自然气候的能力、提高抵抗病虫害的能力、解决积温不足的接茬矛盾、提高农作物的产量与质量等优点。
适于移栽的主要作物有水稻、棉花、玉米等大田作物及蔬菜、烟草、花卉等经济作物。
但移栽种植劳动强度大,工作效率低,因此开发全自动移栽机械对移栽种植有重要意义。
目前依靠人工取苗、机器植苗的半自动移栽机发展比较成熟,而可自动取苗的全自动移栽机械仍然处于研发期,国内外对自动取苗机构做了大量研究,其中含有独立机电及控制系统的自动取苗机械虽然可靠性高,效率高,冲击、磨损、振动小,但其结构复杂,价格昂贵,难以得到大面积推广。
杆机构与滑道机构冲击大,磨损快,振动大,难以取得较理想的取苗速度及取苗效率。
本文拟开发一种传动平稳、可靠,价格低廉,振动小的高速非圆齿轮行星轮系钵苗移栽自动取苗机构。
本文主要完成了以下内容:
1)提出了一种基于取苗臂摆角的新反求设计方法,此方法既能保证取苗轨迹整体形态的不变性,又能保证非圆齿轮行星轮系机构总传动比的连续性等,对新型非圆齿轮行星轮系机构的设计有重要意义。
2)文章提出了一种非圆齿轮行星轮系机构总传动比的分配目标:两级非圆齿轮的传动比应该有相近的幅值周期比。
并设计了具体的分配与调整方法:通过总传动比开方初次分配传动比,利用优化系数针对性调整传动比。
3)设计了一种夹土式取苗轨迹,分析了非圆齿轮行星轮系机构并建立了其反求数学模型。
基于matlab编写了非圆齿轮行星轮机构反求设计与优化软件。
利用软件得到了能满足工作目标的机构基本参数。
4)利用上述机构参数,对机构进行结构设计并绘制了机构二维图纸,完成了机构零件三维模型的建立与虚拟样机的装配。
对机构进行了运动学分析与动力学分析,分析了机构振动及产生振动的原因,并对机构进行优化,减小了机构的振动。
机械创新设计的论文范文(17篇)篇十七
有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中,都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。下面是本站小编为大家收集整理的机械创新设计学习心得,欢迎大家阅读。
大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品,本来比赛早就完成了,开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去,最后学校还要我们写一篇比赛心得,今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得,真的有点长,转发到自己的博客上,见证下自己曾经的步伐。
转眼间,大三过去了,在大三的第一个学期的最后几天,我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩,最后得到了学校老师,领导的肯定,成为其中的一个立项项目,得到了学校的大力支持。
立项之后,我们就开始了作品的制作阶段。寒假期间,我们首先通过上网买回了一个现成的电动吸尘黑板擦进行研究,然后拆了里面的涡轮风扇用到我们的作品制作中。然后在寒假期间几次出到大德路去找我们制造作品需要的零件。
大三的第二个学期一开始,我们就开始专注于作品的制作。首先通过上网以及老师,同学的帮助,找了很多地方,终于找到了合适我们制作作品所需要的零件——滚筒以及塑料小齿轮,这两样零件不多好找,最终我们是看到了玩具车上面的车轮跟里面的齿轮,因为从玩具车上面取下这种在市场上单件少的零件比较划算,不然我们又要花钱去订做,成本就高了。
买回滚筒以及小齿轮后,我们开始自己设计锥齿轮。在设计的时候,我们运用课本学到的知识,计算并设计了我们需要的齿轮,不过当我们将我们设计好的锥齿轮参数拿到外面叫师傅订做的时候开始遇到了一些问题。由于我们只是运用课本上的知识,没有什么社会上的设计经验,将我们设计的参数拿去加工的时候,师傅跟我们说那样的参数的小锥齿轮没法加工,模数太小了,机床没法加工。我们问了很多家,终于找到一家能加工我们参数的锥齿轮的商铺,跟老板核查好参数之后,这样就完成了锥齿轮的设计工作。
齿轮,锥齿轮,滚筒都买了回来之后,又买了传动轴,我们就开始设计自己的黑板擦外盒了。一开始我们计划用薄铁皮做外盒,用cad完成自己的加工图形,然后去大德路找师傅帮我们加工,我们跟师傅说完了我们的设计方案就回去了,一周之后再去领会我们定制的黑板擦外盒的时候发现了问题,由于我们画的图纸表示得不是很明白,加上给我加工的师傅也不是很专业,外盒拿回来,我们安装上齿轮,轴,锥齿轮,风扇发现很多地方不能配合,还有加工错误的地方。我们遇到了失败,很快我们就想出了解决的方法,我们发现用图纸比较难说明我们的作品制作细则,然而我们也不能守在师傅身边跟他一起完成作品的制作,我们有很多课程,而且做一个那样的外盒要花上几天的时间,师傅的时间都比较匆忙。我们想到了首先在学校的塑焊中心首先自己先粗糙得大概作出自己的作品模型,然后再通过模型跟师傅说明我们作品的制作细则。在塑焊中心制作模型的时候,我们可是吃了不少苦,最后在老师的悉心教导跟我们的不懈努力下,最终我们完成了模型的制作。
完成了外盒的模型制作,我们再一次出到大德路找师傅给我们加工的师傅加工我们的产品。这次有了模型跟师傅讲解,我们吸取上一次失败的教训,找出问题的根源,跟师傅说的相当清楚作品制作的细则。果然第二次加工出来的作品完全符合我们的要求,我们实现了自己作品的制作要求,回来后我们自己将齿轮,轴,锥齿轮,风扇组装上去,经过我们的不断尝试,我们的作品实习我们的设计目的。
我们将第一次完成的作品交到学院接受指导老师的检查,我们悉心听取了老师的建议,铁制的外盒重量以及外观不好的建议,回来后,我们又考虑了其他的方案。我们想到了用塑料代替铁皮,作为黑板擦的外盒。
于是,我们又开始了改良的方案。我们买回塑料板,然后回到学校的塑焊中心自己完成作品的制作,我们割板,钻孔,焊接,利用平时的空闲以及中午睡觉的时间待在塑焊加工中心争分夺秒制作我们的作品。在制作的过程中我们遇到了很多困难,都一一在老师的指导跟我们的努力下慢慢解决了。
经过两周的制作,我们第二次完成了作品的改良,使我们的作品更加地完善了。然后我们去了洛阳实习两周,在洛阳的实习中,一次我们参观轴承博物馆,一个精致的小轴承吸引了我的注意力,突然想到如果我们将那种小轴承加到我们作品的轴端,我们的作品的噪声跟摩擦问题不就很好的解决了吗?当时真的很开心,询问了老师跟同学,我们也知道了原来在广州也有之类的小轴承买,当时就相当兴奋能早点回到学校。
一回到学校,我们马上出外面买回了我们需要的小轴承,然后捉紧时间开始了我们的第三次制作。第三次制作,我们遇到了很多失败,我们遇到很多困难,也曾多次不知如何解决问题,然后又不断地想办法解决制作过程中遇到的问题。经过紧张的两个星期的时间,我们终于完成了第三次的作品大体的制作。然后我们又设计了黑板擦的专门底座,然后加工了出来,再将所有的零件安装上去,眼看似乎我们的作品完成了,当然兴奋。
完成了作品的制作,我们拿到课室去实验下。实验的过程中,发生了我们最可怕的事情,由于强度不够,传动的力很大,齿轮跟轴发生了滑动。这次可真的给了我们一个巨大的打击,来得这么突然,严重打击了我们的信心,看着自己花费了半个学期的心血在上面的作品在快要上交作品的关键时刻坏掉,那时候的心情可真的无法承受。作品实验失败,我们受到了很大的打击,跟指导老师以及辅导员联系,说明了我们情况,似乎上天给了我们一个补救的方法,老师延迟了我们递交比赛作品的时间,我们还是有时间去更正我们的问题。
收到那个信息的鼓舞,我们又开始了第四次的作品制作,这个我们听取了塑汗加工中心老师的意见,采用了ab胶水代替万能胶来连接齿轮与轴的连接,我们经过试验,而且改进了粘贴的方法,经过几天的实验室奋战,我们又完成了第四次的作品制作。这次我们可是信心十足了,大家都很有信心不会发生什么问题,再一次拿去实验。
然后,失败再一次严重地打击了我们,实验再一次失败,同样的问题,传递了力矩太大,强度不够。那次的失败,我们几乎要面临放弃了,我们两三天心情都相当失落。我看着失败的作品,慢慢研究了下,重新检查了我们的问题所在,想了挺久都想不出什么更好的方法。那段时间离比赛很近了,我们的作品却成了废品,心情非常糟糕。
我们后来又想了几个方法,都以失败告终,大家心情都低到谷底了。我很细心研究并思考了解决的方法,终于想出了一个解决力矩太多的解决办法——卸载。我将装轴承的孔扩大,然后再装上轴承,想到就马上行动,经过两三天的努力,我们的第五次作品最终完成,我们再一次以一百分的信心出发教室实验,终于,我们成功了,我们完成了作品,那时候的心情真的无法描述,三个一个字,爽极了。
完成了作品的制作,比赛的时间也将近,我们分工完成参赛作品的材料以及作品的最后包装,终于在规定的时间赶上了比赛,提交了我们的作品。
5月31号,我们在华工进行了答辩,我们充分地向比赛的评委展示了我们的作品,得到了评委的好评,虽然我们的作品最后没有获得名次,不过正如一个评委跟我们说那样:“你们的作品很有推广价值。”我们的作品完全能让我们引以为傲,我们花了半年的心血完成的作品已经让我们收获了很多,虽然我们的作品还有地方要改进,我们作品遇到的很多加工精度的问题是我们单价生产,比赛经费受限制所不能解决的问题。
比赛过了,我的最大的心得就是:创新的道路真的很艰难。但是无论道路有多艰难,唯只有我们能始终坚持不懈,运用科学的方法去思考问题并付诸行动,才能在创新这条道路有所作为。
——创新之源。
摘要:在迅速发展的当今社会,人们物质生活水平上来了,自然精神生活水平也随之提高,然而,其中一个具体表现就是在机械产品的应用创新上,本文站在一个当代大学生的角度审视了当前的创新以及提出自己对创新的理解。
关键词:机械,创新,便利,源泉。
一、引言。
创新的作用体现在我们生活中的方方面面,大到人类文明进步、人类科学的发展、现代科学体系、技术和经济发展、综合国力,小到我们的日常生活,一个创新的点子往往能给我们带来太多的便利。世界各国之间在政治、经济、军事和科学技术方面的剧烈竞争。实质上是人才的竞争,而人才竞争的关键是人才创造力的竞争。然而,渗透人们生活点点滴滴的东西,总是与机械有千丝万缕的联系,因此,如何培养和提高大学生的创新能力,特别是对机械类学生来说,更应该把培养学生的创新思维和动手能力摆在重要位置。
对于一个工科生,还是学机械的我而言,机械其实不是简单意义上的机器与机构的总称,走在大街小巷,进入公司、教室,回到家里,随处可见大大小小的物件都跟机械有关,我不想以一个机械专业的学生来讲解机械,更通俗易懂的方法还是运用实例,运用大家司空见惯的东西来解说。前不久学校刚刚刮过“机械创新设计大赛”的强风,大家热情都很高,在创新这块儿,无论身处何种地位的人,都多多少少有些想法,但是好多人一看到“机械”这样一个名词,又开始畏缩了,小到一把剪刀,大到一架飞机,都是我们所说的机械产品,我们大可以认为,只要能够相互传递运动的部件都是机械的范畴,就如同语言没有国界一样,创新实际上也没有界限,只要有思想,它就有实现的可能。
必要性及创新设计实验室的创建进行了讨论,清华大学、华中理工大学、中南大学是将机械创新研究作为主要研究方向,都很重视机械创新设计的发展[3]。但是,目前用的《机械创新设计》教材主要是围绕着新机构、新机器创造普遍规律及适用方法的应用基础理论来编写的,同时还注重应用基础理论与工程实际相联系。课程中的实例基本上停留在怎样进行机械机构运动原理分析,即就其实验的性质来说,这些实例严格说来是验证性实例,离真正意义上的创新设计性实例相差甚远。
国外很多国家在创新这块儿较国内有过之而无不及,许多著名的高等学校都非常重视学生创新设计能力的培养。设置有关创新方面的课程。建立创新实验室。德国大学工科专业的教学计划中创新实践活动的比例很高,学生除了要完成依附于课程学习的实践任务外,还要完成不依附于课程的6项难度与我国毕业设计相当甚至超过硕士论文的创新设计或创新实践教学任务。此外,学生还必须在工业企业中进行26周以上的实习,通过较长时间的经验积累来培养学生的工程实践能力和创新设计能力[4]。
然而要想获得理想的教学效果,必需改革传统的教学模式,摒弃满堂灌的教学方法,坚持启发式教学。通过实例分析和引导,课堂讨论,充分调动学生的积极性,培养学生的存疑和创新思维;同时为提高学生的创新能力,激发创新欲望,鼓励创新热情;开展各种机械设计实践活动,如机械创新设计竞赛,支持和指导学生课外科技创新活动。有条件的情况下,可以为学生提供一定场地和必要的实验条件。
原理简单,但就是没人想到。
资深专家为国内目前《创新设计》课程提出以下建议:以培养创新型人才为目标,改革并加强现有的机械创新课程模式,重点培养学生的创新思维;通过变验证性实例为设计性实例,以达到优化学生知识,培养学生的创新思维、动手能力;注重创新实例课程与工厂实际的联系,培养学生面向产品制造的思维理念,加强学生的创新意识构想以及动手能力,利用课余时间,开放实验室,按基础型、设计创新型和提高型三个层次进行规划教学体系,按必修和选修的不同要求提供给学生;努力加大机械设计及理论的各个方面建设,为机械创新设计实践提供有利的保障,对机械创新人才的培养具有十分重要的意义[5]。
四、我对创新的理解。
所谓的“创新”简单地理解不就是“创造新的东西嘛”,我将其分为两类:革新和改进。革新和改进都可以创造新型东西,都能给人们带来人们想要的某些效果。我想首先从“创新的起始点”谈起,上面我有提到从胡老师的课上,我深刻理解到了“创新之源”的所在,是的,创新其实并不神圣,它来源于生活,多数的创新是建立在解决目前处理问题存在的缺陷上面的。以前处于温饱的中国人民,在解决了温饱问题之后开始考虑怎样更好地解决衣食住行问题、更舒服地生活了,这就是创新的源泉。
为了更方面地洗衣服,洗衣机随之诞生,将以前的人工搓洗,直接装换为旋转式柔和的衣物间自身相互摩擦,接着又有不断的改进,于是市场上出现了各式各样的洗衣机;为了方便人们缝补衣服,缝纫机也就被发明出来了,并且不再墨守成规地用单线缝补,进而更高效更牢固的缝补衣物。还有不胜枚举的例子供我们参考,一个新的具有时代意义的机械产品被生产出来,首先肯定是突破常规的,而所谓的突破,其实质上探究新的工作原理,这样的突破才是飞跃性的突破为便于区别,我将其定义为“革新”。
在我看来,很多时候人们创新的想法往往被扼杀在摇篮里,由于专业知识和阅历的局限性,我们太容易否定自己的各种想法了,其实可能只要我们去深究,即使现在不能实现东西,谁能保证以后也没法实现呢,就如同50年代的人能预想到现在人手一台电脑的现象嘛。
然而,我又不得不承认,那种具有时代意义的机械产品的诞生,并不常见,
我们司空见惯的还是在原有理论基础上面的改进,但是,真正的创新其实应该具有革新一样意义,其真正鼓励人们去做的其实是用不同的方法去更好地解决相同的问题,简单的换位思考有时候会得到意想不到的效果,所以,创新从思维做起、从点子做起,无论从你所掌握的知识能否实现,先要敢想。
五、总结。
不管你愿不愿意承认,我们的生活离不开机械,各种机械产品让我们的生活变得越来越便利,然而,实际生活中其实还存在这很多让人们不满的地方,需要我们去完善,去用非常规的方法解决,进而完成真正意义上的革新。本文纯属一篇综述性文章,很多观点都属一家之言,不够成熟之处在之后的学习过程中我会加以改进。
参考文献:
有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中,都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。
参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验,个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要:
首先需要一个优秀的领导者,在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局,充分调动整个团队的积极性,发挥每个团队成员的长处,挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。
二,一个团结奋进的团队,不仅是个人能力有限,在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力,团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。
三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利,说的容易但做起来却不是那么回事,很多时候在最需要坚持时,我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标,做一件事,参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。
四、各方面的支持。来自自己的内心,来自学校,来自老师。
比赛表面上是一件件参赛作品的比较,实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新,一个不曾间断过的话题,但怎么做到创新,怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。
另外,在比赛过程中和其他学校学生的交流,让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况,对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助,给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。