機械開題報告范文（通用4篇）

機械開題報告范文 篇1

　　題目：四開膠印機著墨機構三維設計

　　專業：印刷工程(設備)

　　班級：

　　印051班

　　學生學號：

　　學生姓名：付

　　指導教師：江

　　完成時間：**年3月

　　一、畢業設計(論文)課題來源)

　　這次畢業設計的課題是根據自己的專業所長和自己的興趣選定的，屬于設計繪圖類題目，在江祖勇老師的指導下進行，課題屬于開發設計型。

　　二、選題的目的及意義

　　印刷工藝過程是借助印刷壓力將涂布在印版上的油墨轉移到印張上的過程。作為傳遞油墨和涂布油墨的著墨裝置，無論對哪種印刷機都是不可缺少的重要組成部分。為了獲得清晰的印品，油墨涂布要適量、均勻，沒有性能良好、工作正常、結構合理的著墨裝置，任何印刷機都不能印出令人滿意的印品。

　　三、本課題在國內外的研究狀況及發展趨勢

　　在早期的膠印機上不存在完整的供墨系統，由人工方式向版面提供和補充油墨，隨著膠印機的不斷改善，供墨系統從無到有，并發展到今天的自動化程度，成為膠印機上不可缺少的組成部分。目前的目標是在一些基本技術上取得突破，具體是：

　　控制方式的智能化，在高速膠印機上研發遠程診斷功能。提供遠程服務與工作流程，針對具體機器的故障點設計系統解決方案;

　　設備功能多元化，在大環境的變革下多元化、彈性化，且具有多種切換功能的包裝印刷設備，才能不斷滿足市場的需求;

　　結構設計標準化、模塊化，利用原有機型模塊化設計，可在短時間內轉換新機型;

　　機構運動高精度化，通過應用馬達、編碼器及數字控制(NC)、動力負載控制(PLC)等高精度控制器來完成，并適當做好產品延伸，朝高科技產品的方向進行研發;

　　無軸傳動技術。用“電子齒輪”代替傳統的機械齒輪，去掉傳動軸，其優點在于避免由于傳動軸的扭曲以及齒輪間隙對印刷機張力及套印造成的影響，可實現更高程度的同步運轉，真正實現印刷機組模塊化;

　　針對特殊應用的混合技術和通過連線生產增加附加值;為了適應上述發展，輸墨機構也必須同步發展。輸墨系統是技術上極其難于解決的復雜部分。

　　每一種膠印機的發展其主要內容是設計著墨系統，傳墨系統能滿足一下要求：在印刷紙張縱向與橫向上獲得高度均勻的油墨層快速的調節敏感性各個分色圖像油墨層之間的分裂要小，也就是對分裂影響的低敏感性對油墨和濕潤溶液的數量具有大范圍的控制變量滿足經濟效益要求等。

　　四、本課題主要研究內容

　　1、畢業設計內容

　　根據印刷工藝原理及印刷機操作程序的要求，膠印機必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據需要進行離墨和著墨。為此本設計要求采用合適的機構來完成離墨動作，選擇適當的著墨時間參數。

　　設計內容

　　(1)分析膠印機的著墨工作過程，選擇合適的時間參數;

　　(2)選擇合適的驅動機構;

　　(3)根據結構選擇合理的結構參數;

　　(4)設計著墨詳細結構;

　　2、主要參數

　　印刷速度：10000/小時;

　　紙張尺寸(mm)：750*520;

　　ZUI小紙張尺寸(mm)：285*200。

　　五、完成論文的條件和擬采用的研究手段(途徑)

　　1、通過搜索相關的中外文資料，了解著墨機構的現狀及其發展趨勢，撰寫綜述;閱讀并翻譯外文資料，并借助查閱相關的專業文獻完成開題報告。

　　2、通過在自主學習并在指導老師的指點和引導下，形成自己的設計思想，確定設計方案，完成設計計算，繪制三維機構，并完成著墨機構的電子圖稿。

　　六、本課題進度安排、各階段預期達到的目標：

　　第1—5周：調研、收集資料，擇寫綜述，閱讀、翻譯外文資料，對著墨機構動作分析，確定著墨、離墨時間，對結構類型進行分析，選擇合適機構，并確定合適的參數時間，設計計算，完成開題報告。

　　第6—7周：設計結構，校核。

　　第8—12周：繪制三維機構。

　　第13周：在計算機上對所有設計機構進行修改和調整。

　　第14周：根據三維圖繪制工程圖。

　　第15周：編寫設計說明書。

　　第16周：編寫設計說明書，編寫PowerPoint電子課件。

　　第17周：編寫PowerPoint電子課件，總結、答辯。

　　七、指導教師意見

　　對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計(論文)結果的預測：

　　指導教師：

　　八、所在專業審查意見

　　負責人：

　　機械類開題報告范文(二)

　　1、課題名稱：數控銑床及加工中心產品設計

　　2、選題理由

　　制造技術是各國經濟競爭的重要支柱之一，經濟的成功在很大程度上得益于先進的制造技術，而機床是機械制造技術重要的載體，它標志著一個國家的生產能力和技術水平。機床工業是國民經濟的一個重要先行部門，擔負這為國民經濟各部門提供現代化技術裝備的任務，以1994年為例，全世界基礎的消費額達261.7億美元。其中美國的消費額56億美元、中國33.6億美元。所以，在我國國民經濟建設中，機床工業起著重要的作用。然而在機械制造業中，大批大量生產時采用專用機床、組合機床、專用自動線等并配以相應的工裝，這些設備的初期投資費用大、生產準備時間長，并且不適應產品的更新換代。單件小批生產時，由于產品多變而不宜采用專用機床，特別是在國防、航空、航天和深潛的部門，其零件的精度要求非常高，幾何形狀也日趨復雜，且改型頻繁，生產周期短，這就要求迅速適應不同零件的加工。書空機床就是在這樣的背景下產生和發展起來的一種新型自動化機床，它較好的解決了小批量、品種多變化、形狀復雜和精度高的零件的自動化加工問題。隨著計算機技術，特別是微型計算機技術的發展及其在數控機床上的應用，機床數控技術正從普通數控向計算機數控發展。一個國家數控機床的擁有量(相對值)，標志著這個國家機械制造業的現代化程度。數控銑床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范圍廣在數控機床中占有重大的比例，因此研究《數控銑床及加工中心產品設計》具有重大意義。

　　3、國內外研究現狀

　　當今世界，工業發達國家對機床工業高度重視，競相發展機電一體化、高質量、高精、高效、自動化先進機床，以加速工業和國民經濟的發展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰線，特別是隨微電子、計算機技術的進步，數控機床在20世紀80年代以后加速發展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機床展上各國機床制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機床工業實力、加速數控機床產業發展，實是緊迫而又艱巨的任務。數控機床出現至今的50年，隨科技、特別是微電子、計算機技術的進步而不斷發展。美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術ZUI先進、經驗ZUI多的國家。

　　例如：在19世紀初時是1mm級，到20世紀初時提高到了0.01mm級。而近30年來，普通機械加工的精度已從0.01mm提高到0.005mm級，精密加工的精度已從1um級提高到0.02um級，超精密加工的精度已從0～0.01um級進入納米級。在表面粗糙度方面，日本用螢光碳素泡沫拋光劑和細微SiO2粉末拋光工作，成功獲得了小于0.0005um的表面粗糙度。過去們只注意表面粗糙度、波度和紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內的內部效應，即次表面效應對零件可靠性的影響。這方面尚需深入研究，采取相應措施，方能提高產品的質量和使用壽命及可靠性。

　　中國於1958年研制出第一臺數控機床，發展過程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識，在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現欠佳，無法用於生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產，解決了可靠性、穩定性問題，數控機床開始正式生產和使用，并逐步向前發展。在20余年間，數控機床的設計和制造技術有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才;通過合作生產先進數控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數控系統配套，開始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床，供應國內市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐，不能獨立發展，基本上處於從仿制走向自行開發階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引;嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人;缺少深入系統的科研工作;元部件和數控系統不配套;企業和專業間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠多人眾，但形成不了合力。

　　4研究內容：

　　1.按圖紙要求制定真確的工藝方案

　　2.選擇合理的刀具和切削工藝參數

　　3.編寫數控加工程序

　　5、研究方法：

　　首先閱讀大量相關文獻資料，教材及新聞背景資料，包括機械制造的原理及方法，質量管理應用，數控機床現有技術水準，國際水平探討方面的書籍，報刊。以了解可靠性的內容，質量管理的概況和數控機床領域的基本知識體系。然后通過調研，進一步了解企業現狀及需求。接下來進行分析與設計。確定數據來源的真實準確。再進行系統設計

　　由于現有設備所采用的是分析設計方法，因此可以首先對原有設備進行適當的測試與調試，然后使用快速原型方法來提高加工質量，等得到企業有效的反饋信息后再可以考慮用統計分析法和棕合法進行接下去的再分析，再設計

　　6、進展按排：

　　1、準備階段(12月15日～12月30日)。搜集有關資料，準備參考資料

　　2、完成開題報告及論文大綱交老師批閱(1月1日～1月15日)

　　3、依據論文大綱完成論文一稿交老師批閱(1月16日～3月10日)

　　4、完成論文二稿交老師批閱(3月11日～4月10日)

　　5、完成三稿(4月11日～4月30日)

　　6、完成相關論文簡介、答辯提綱，準備答辯階段(5月1日～5月10日)

　　7、畢業設計答辯階段(5月中旬)

　　7、主要參考資料：

　　1、周昌治，楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌，機械制造工藝學，重慶大學出版社出版，20xx年12月第6次印刷。

　　2、張麗華，馬立克，數控編程與加工技術，大連理工大學出版社，20xx年7月第2版

　　3、楊建明，數控加工工藝與編程，北京理工大學出版社，20xx年4月第3次印刷

　　4、呂天玉，宮波，公差配合與測量技術，大連理工大學出版社，20xx年7月第3次印刷

　　5、高波，機械制造基礎，大連理工大學出版社，20xx年8月第1次印刷

　　6、黃鶴汀，王芙蓉，金屬切削機床(上冊)，機械工業出版社，20xx年7月第1版第10次印刷

　　機械類開題報告范文(三)

　　院(系)名稱：機電工程系

　　專業名稱：機電一體化

　　年級：09機電三班

　　學生姓名：夏

　　學號：

　　指導教師姓名：袁

　　設計題目：電梯控制系統的PLC原理圖及梯形圖設計

　　電梯的國內外研究動向及意義

　　從1887年美國奧的斯公司制造出世界上第一臺電梯，到中國ZUI早的一部電梯在上海出現，電梯行業在中國迅速發展，由此電梯變成了高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發展，建筑物規模越來越大，樓層越來越多，對電梯也提出了更高的要求。

　　隨著科技的進步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進行研究改進。21世紀開始國際開始強調“綠色”，綠色和平，綠色天然，綠色和諧。電梯是載人的機電設備，要實現綠色，也就是強調電梯更舒適、更安全地為人類的生產和生活服務，強調電梯與環境的協調與和諧。

　　目前意義上的“綠色”，一般是強調“天然”的一面，強調與環境的協調與和諧。電梯屬于純粹的工業產品，其天然性應表現為對環境影響的盡可能小，與環境的協調與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應是綠色電梯的發展方向。

　　(1)智能化。我們這所說的智能化電梯是傳統的人工智能是無法勝任的。傳統的智能控制是一種技術的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統自動控制，實際上還算不上智能。而真正的智能電梯應更具人性化特點，不僅具有傳統的人工智能的所有優點，而且還有傳統的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機處理各種問題的能力，諸如能根據轎廂內的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次的運動速度和停車政策;自動選擇運動方面;雙向語音交流;到達目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現真正的人機對話。智能化要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時報警予以排除。

　　(2)安全。運行安全是電梯的根本和關鍵。可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運行更有保障。運行安全不僅要消除電梯啟動時較強的電磁輻射，使用安全材料和運行穩定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內有安全、舒適的好心情。同時，電梯運行安全也要求電梯在運行中發生故障時，不但要使乘客容易與外界溝通聯系，而且電梯本身應當能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產生緊張不安的情緒。當小孩和老人乘坐時，電梯對他們應給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率的同時，使電梯能限度地得到休眠。

　　(3)與環境的協調和平衡，包括以下幾個方面：

　　①視覺協調。有人曾經做過環境色彩是否對人有影響的研究。該研究發展：視覺不協調的環境色彩對人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調高雅，制作精良的電梯，乘客自然會有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協調無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。國內的許多電梯公司對此的重視是遠遠不夠的，甚至不少通過引進國外技術國產化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。

　　②消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個達到自身對大樓電磁干擾ZUI小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機電設備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動化、樓宇自動化、通訊自動化的正常運轉。

　　③舒適感。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續變換方式，按人體生理適應要求，利用計算機優化設計而成的理想運行曲線，實現更穩定、更舒適的運行。

　　對現代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經濟性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應要求。隨著時代的發展，相信電梯行業會越來越貼近生活。

　　研究的主要內容及所解決的問題

　　目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PlC實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作;又由于PLC中的內部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統內存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中有可靠性、實用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術改造和控制系統的更新換代，是電梯控制系統中理想的控制新技術。

　　電梯的控制是比較復雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間，隨著PLC應用技術的不斷發展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件有機地結合在一個設備內，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。它已經成為電梯運行中的關鍵技術。因此，研究plc技術更具有了戰略性的意義。

　　Plc的研究內容及措施

　　對于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點：

　　a:繼電-接觸系統：它的優點是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價格較便宜。但是他觸點繁多，線路復雜，電器的電磁機構及觸點動作較慢，能耗高，機械動作噪音大，而且可靠性差。

　　b:PLC在設計和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握。總之，PLC取代繼電-接觸系統已經成為大的趨勢。

　　基于上述原因，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。

　　設計的內容與要求：

　　概述：

　　隨著時代的發展，工業自動化程度的不斷提高，PLC行業已經在工業市場上占有一大片領地。在此次設計中，我將利用PLC來實現對電梯的控制。其中包括對PLC硬件的設計，軟件設計，駐點路的設計，控制柜的設計，以及電梯惦記和其他設備的選擇，還有原理分析等。相信此次設計后，我對電梯的實際運行能有初步的了解。

　　控制要求：

　　1.電梯轎箱的控制要求：

　　a：選向：根據電梯各層內選外呼信號的先后和停止時轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運行方向。

　　b：選層換速：指電梯能夠根據轎內所選層而決定運行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時候都能夠換速。

　　c：樓層位置的指示：選用了數碼管顯示的方法。由于FX2N系列已有內部計數-譯碼驅動模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。

　　2.電梯門的控制要求：

　　要求當電梯平層的時候，電梯門自動打開，經過10秒鐘后電梯門自動關上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因為光電開關的作用而自動開門。

　　3.補充要求：

　　除了上述兩個要求以外，還要注意的一點就是備用電梯電機的使用，一但曳引電機出現故障，備用電機將手動控制轉入運行狀態，避免因曳引電機出故障而引發的不必要的麻煩。

機械開題報告范文 篇2

　　一、選題依據

　　1.論文(設計)題目

　　盤套類零件的數控車削加工程序編制與加工仿真。

　　2.研究領域

　　數控加工，數控編程，數控技術。

　　3.論文(設計)工作的理論意義和應用價值

　　隨著網絡通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術的實用化，數控技術的普及應用越來越廣泛，越來越深入，數控技術正向著開放、集成、智能和標準化的方向發展。我國現在處于發展中，發展工業，離不開數控加工。由于數控加工的自動化程度高、生產效率高、加工質量穩定、易于建立計算機通訊網絡等，因此現階段研究盤套類零件的數控車削加工對我國的工業發展有著很高的實用價值。

　　二、此次課題的目的要求我們不僅要熟悉數控技術，還要對其程序編制、加工仿真等一系列操作有所了解，更與生產實習相聯系，還應用到CAD/CAXA制圖軟件，讓我們對基礎知識有更深一步的了解。

　　4.目前研究的概況和發展趨勢

　　20世紀人類社會ZUI偉大的科技成果是計算機的發明與應用，計算機及控制技術在機械制造設備中的應用是世紀內制造業發展的ZUI重大的技術進步。自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已經歷了50個年頭。數控設備包括：車、銑、鏜、磨、沖壓、加工中心、電加工以及各類專機，形成龐大的數控制造設備家族，每年全世界的產量有10～20萬臺，產值上百億美元。

　　我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在90年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年ZUI困難的蕭條時期，那時生產能力降到50%，庫存超過4個月。從1995年“”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。從20xx年8月份的上海數控機床展覽會和20xx年4月北京國際機床展覽會上，也可以看到多品種產品的繁榮景象。

　　數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。①高速高精高效化、②柔性化、③工藝復合性和多軸化、④實時智能化、⑤數字化、⑥集成化等。

　　綜上所述，數控技術的發展是與現代計算機技術、電子技術發展同步的，同時也是根據生產發展的需要而發展的。現在數控技術已經成熟，發展將更深更廣更快。未來的CNC系統將會使機械更好用，更便宜。

　　二、論文(設計)研究的內容

　　1.重點解決的問題：

　　(1)編寫車削加工程序。

　　(2)運用仿真軟件進行數控加工模擬。

　　2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設計思路)：

　　(1)分析盤套類圖樣。

　　(2)明確零件的加工方案，制定加工工藝路線。

　　(3)對工件進行三維造型。

　　(4)選擇機床、加工方式、刀具等。

　　(5)生成刀具軌跡及加工程序。

　　(6)軌跡仿真及加工程序的修改。

　　3.本論文(設計)預期取得的成果：

　　能熟練運用所學知識對零件圖進行分析，聯系生產實習中所學的知識制定加工路線，掌握其加工工藝及方法并對其進行編程。能用仿真軟件模擬加工，學會機床的操作步驟。查找各類相關資料，學會使用各類手冊，制訂出一套加工方案，完成編程，提交說明說。

　　三、論文(設計)工作安排

　　1.擬采用的主要研究方法(技術路線或設計參數)：

　　(1)通過實習調研等取得工件圖紙，查閱中外文文獻。

　　(2)根據圖紙，明確工件的技術要求和加工特點。

　　(3)運用所學知識，制定工件的加工工藝。

　　(4)根據分析圖紙的技術要求和特點，利用CAXA對工件進行三維造型。

　　(5)制定工件數控加工方案、機床選擇、刀具的走刀路徑、切削用量。

　　(6)利用CAXA生成刀具軌跡，生成工件的加工程序。

　　(7)利用仿真軟件進行模擬加工并對加工程序修改。

　　2.論文(設計)進度計劃：

　　第1—4周：收集、閱讀、整理、翻譯相關文獻資料，了解國內外數控技術的現狀和發展趨勢，了解要設計工件的內容，并撰寫開題報告;

　　第5—6周：對工件進行重點分析，了解工件結構，明確工件的加工方案，初步制定加工工藝路線，利用AutoCAD，CAXA分別進行二維、三維造型;

　　第7—9周：利用CAXA軟件完成編程、生成刀具軌跡和G代碼;

　　第10—13周：利用仿真軟件進行刀具軌跡仿真與G代碼修改;

　　第14—15周：整理設計說明書;

　　第16周：準備答辯。

　　四、文獻查閱及文獻綜述

　　參考文獻

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機械開題報告范文 篇3

　　題目：逆向工程在鼠標設計與制造中的應用

　　一、本課題研究的背景及意義

　　1、背景(課題涉及到的技術國內外研究現狀)

　　逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進，是對已有設計的再設計。

　　從廣義講，逆向工程可分以下三類:

　　(1)實物逆向：它是在已有產品實物的條件下，通過測繪和分折，從而再創造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。

　　(2)軟件逆向：產品樣本、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規范和標準、管理規范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類:既有實物，又有全套技術軟件;只有實物而無技術軟件;沒有實物，僅有全套或部分技術軟件。

　　(3)影像逆向：設計者既無產品實物，也無技術軟件，僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品，該種逆向稱為影像逆向。

　　目前，國內外有關逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產品實物的CAD，稱為“實物逆向工程”。

　　逆向工程的數據測量技術是通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的幾何坐標數據，將產品的幾何形狀數字化。

　　現有的數據采集方法主要分為兩大類:

　　(1)接觸式數據采集方法接觸式數據采集方法包括使用基于力的擊發原理的觸發式數據采集和連續式掃描數據采集、磁場法、超聲波法。

　　(2)非接觸式數據采集方法非接觸式數據采集方法主要運用光學原理進行數據的采集，主要包括:激光三角形法、激光測距法、結構光法以及圖像分析法等。

　　逆向工程的數據處理技術是逆向工程的一項重要的技術環節，它決定了后續CAD模型重建過程能否方便、準確地進行。根據測量點的數量，測量數據可以分為一般數據點和海量數據點;根據測量數據的規整性，測量數據又可以分為散亂數據點和規矩數據點;不同的測量系統所得到的測量數據的格式是不一致的，且幾乎所有的測量方式和測量系統都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數據進行CAD重建前必須對測量數據進行處理。數據處理工作主要包括:數據格式的轉化、多視點云的拼合、點云過濾、數據精簡和點云分塊等。

　　逆向模型重建技術在整個逆向工程中，產品的三位幾何模型CAD重建是ZUI關鍵、ZUI復雜的環節。

　　目前使用的造型方法主要有：

　　(1)曲線擬合造型:用一個多項式的函數通過插值去逼近原始的數據，ZUI終得到足夠光滑的曲面。

　　(2)曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數據點進行曲面片擬合，獲得曲面片經過過渡、混合、連接形成ZUI終的曲面模型。

　　(3)點數據網格化網絡化實體模型通常是將數據點連接成三角面片，形成多面體實體模型。

　　2、意義

　　隨著計算機技術的發展，CAD技術已成為產品設計人員進行研究開發的重要工具，其中的三維造型技術已被制造業廣泛應用于產品及模具設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。在實際開發制造過程中，設計人員接收的技術資料可能是各種數據類型的三維模型，但很多時候，卻是從上游廠家得到產品的實物模型。設計人員需要通過一定的途徑，將這些實物信息轉化為CAD模型，這就應用到了逆向工程技術(Reverse Engineering)。

　　逆向工程技術與傳統的正向設計存在很大差別。而逆向工程則是從產品原型出發，進而獲取產品的三維數字模型，使得能夠進一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進技術對其進行處理。不同之處在于設計的起點不同，相應的設計自由度和設計要求也不相同。一般來說，產品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面，在工業領域的實際應用中，主要包括以下幾個內容：

　　(1)新零件的設計，主要用于產品的改型或彷型設計。

　　(2)已有零件的復制，再現原產品的設計意圖。

　　(3)損壞或磨損零件的還原。

　　(4)數字化模型的檢測，例如檢驗產品的變形分析、焊接質量等，以及進行模型的比較。

　　逆向工程技術為快速設計和制造提供了很好的技術支持，它已經成為制造業信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。

　　二、本課題的文獻綜述

　　1、逆向工程

　　1980年始歐美國家許多學校及工業界開始注意逆向工程這塊領域。1990年初期包括中國臺灣在內，各國學術界團隊大量投入逆向工程的研究并發表成果。 逆向工程的硬件ZUI早是運用仿制加工設備，制作出來的成品品質粗糙。后來有接觸式掃瞄設備，運用探針接觸工件取得產品外型。再來進一步開發非接觸式設備，運用照相或激光技術，計算光線反射回來的時間取得距離。

　　逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向軟件的演進約略可區分為三個階段。十一年前在逆向工程上，只能運用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統。市場后來發展出兩套主流產品約在七、八年前技術成熟，廣為業界引用。到ZUI近四年來，發展出不同以往的逆向工程數學邏輯運算，速度快。

　　目前，逆向工程，逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作，發展到采用先進的計算機及測量設備，進行設計、分析、制造等活動，如獲取修模后的模具形狀、分析實物模型、基于現有產品的創新設計、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程，逆向工程是設計的恢復過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數據結構、體系結構和程序設計信息。

　　2、三維造型：

　　三維造型: CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線框、曲面和實體，也就是分別對應于用一維的線，二維的面和三維的體來構造形體。 通過計算機輔助設計建立的立體的、有光的、有色的生動畫面，虛擬逼真地表達大腦中的產品設計效果，比傳統的二維設計更符合人的思維習慣與視覺習慣。三維造型技術從ZUI初的三維CAD已發展到目前專用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DS max等。

　　3、快速成型：

　　快速成型(RP)技術是九十年代發展起來的一項先進制造技術，是為制造業企業新產品開發服務的一項關鍵共性技術, 對促進企業產品創新、縮短新產品開發周期、提高產品競爭力有積極的推動作用。自該技術問世以來，已經在發達國家的制造業中得到了廣泛應用，并由此產生一個新興的技術領域。

　　RP技術是在現代CAD/CAM技術、激光技術、計算機數控技術、精密伺服驅動技術以及新材料技術的基礎上集成發展起來的。不同種類的快速成型系統因所用成形材料不同，成形原理和系統特點也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"， 類似于數學上的積分過程。形象地講，快速成形系統就像是一臺"立體打印機"。

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　　三、課題研究的方法及內容

　　本課題是逆向工程在鼠標設計與制造中的應用，本設計選用UG軟件根據鼠標的點云數據進行鼠標的模型重建并用FDM對其進行快速成型加工的過程，在根據點云逆向設計中，結合設計需要進行了必要的正向設計修正，以得到理想的設計結果。

　　設計內容貫徹數據采集、數據項預處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構、實體生成、STL模型重構、快速成型機的操作和注意事項，并對建模過程及STL文件處理做了系統的論述。選用UG NX4.0軟件的Unigraphics CAD/CAM/CAE系統提供了一個基于過程的產品設計環境，使產品開發從設計到加工真正實現了數據的無縫集成，從而優化了企業的產品設計與制造。由INSIGHT軟件進行的數據切片處理可直接傳送快速成型機，無需進行其他處理。

　　四、研究方案的具體設計

　　1、實體三維數據的獲得——掃描;

　　2、點云處理;

　　3、曲面重構;

　　4、實體建模：

　　(1)模型分析

　　(2)曲面造型

　　(3)實體外形修改

　　(4)各部件建模

　　(5)部件的裝配與干涉檢驗

　　5、基于INSIGHT快速成型切片的數據處理;

　　6、快速成型加工操作。

　　五、畢業設計(論文)進度計劃

　　1-2周

　　調研、查閱文獻，完成開題報告

　　3-7周 進行鼠標模型點數據的采集和模型的初步構建

　　8周

　　中期檢查與整改

　　9-13周

　　在初步構建的鼠標模型的基礎上進行修改并完成快速成型加工，撰寫畢業設計論文

　　14-15周 打印、裝訂、評閱、答辯資格審查

　　16周 畢業答辯

機械開題報告范文 篇4

　　題目：基于壓電陶瓷的機器人抑振系統設計

　　一、本課題的研究意義、研究現狀和發展趨勢

　　1、課題的來源和意義

　　機器人抑震系統的產生是為了解決因機器人在運動時產生有害震動的問題，為了滿足設計師把機械臂設計得更加靈巧，減小機械臂的重量的要求，導致機械臂的剛度減小，撓性增大，機械臂在高速運動時候產生有害而強烈的震動。壓電分流阻尼技術可以很好解決這個問題。

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統設計的核心部分就是壓電分流阻尼技術，這個技術的主要元器件包括壓電陶瓷、電阻、電感，電阻和電感我們都很熟悉，這里我們著重了解一下壓電陶瓷這一電子元器件。

　　1880年皮埃爾•居里和雅克•居里兄弟發現電氣石具有壓電效應。1946年美國麻省理工學院絕緣研究室發現，某些材料在機械應力作用下，引起內部正負電荷中心相對位移而發生極化，導致材料兩端表面出現符號相反的束縛電荷的現象，稱為壓電效應。具有這種性能的陶瓷稱為壓電陶瓷。

　　設計一種成熟的機器人抑震系統對機器人高效、準確的實現功能具有很大幫助。不能很好地控制機器人的震動，將會給機器人帶來很多危害，甚至無法實現功能。比如，空間站第一階段的裝配約需遙控機器人工作 47 小時，其中等待消除殘余振動的時間約占總時間的 20%-30%，高速激光切割機器人在運行過程中末段操作器加速度可達 3-5g，而軌跡精度卻要求在±0.2mm范圍內，航天器的柔性附件在展開過程中誘發的振動可使航天器的姿態失穩，一些系統的展開過程竟達 6-8 小時，需要如此長時間的原因是避免造成大的振動，因此，機器人抑震系統的研究對如何在提高速度，減小機械臂重量的同時保證精度、效率和可靠性十分必要。

　　2、 課題的研究現狀

　　隨著科技日新月異的發展，機器人在生活、生產以及航空航天領域的廣泛使用，使得對機器人抑震系統的研究顯得十分必要和有意義，機器人抑震系統的核心技術就是壓電分流阻尼技術20世紀90年代以來，壓電分流阻尼(shuntpiezoelectric

　　damping)技術在結構振動與噪聲控制中的應用越來越引起專業研究者們關注。Hagood等首先提出了壓電分流阻尼的概念。該方法的基本原理是通過壓電式作動器把振動結構的機械能轉換為電能，然后通過分流電路中的電阻把電能消耗掉。

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統設計之所以被廣泛應用于機器人抑震系統中，是因為它有眾多其它機器人抑震系統無法比擬的優勢，其優點主要集中于以下幾點：

　　1、原理簡單明了，易于理解

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統的核心技術是壓電分流阻尼原理，就是利用震動引起壓電陶瓷的變形，從而產生電動勢，在分流阻尼電路中形成電流而發熱，實現了將機械能以熱能的形式消耗掉，達到抑震的作用。

　　2、結構緊湊，占用空間小、無復雜電路

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統有壓電陶瓷和分流阻尼電路兩部分組成，壓電陶瓷體積非常小，分流阻尼回路主要由導線、電阻和電感三部分組成，電感和電阻主要有串聯和并聯兩種，所以說，整個壓電陶瓷分流阻尼系統結構非常緊湊，占用空間也十分小，電路也很簡單。

　　3、自動化程度高

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統只要設計無誤，正確安裝在需要抑震的機器上，即可實現抑制震動的功能，在實現抑震的過程中無需人工操作。

　　4、節能，不需要外接電源

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統不需要外接電路驅動整個系統，十分節能，其只是將機器震動的機械能轉化成熱能，以達到抑制震動的目的。

　　5、工作穩定，反應快

　　基于壓電陶瓷的機器人抑震系統無復雜的電路，而且不需要復雜的軟件處理傳感器采集的信號，抑制震動是將機械能通過電能轉化成熱能從而達到抑制震動的目的，這個速度十分迅速。

　　3、發展趨勢

　　柔性機械臂在震動的過程中不可避免產生彈性震動，對機器人柔性臂的振動抑制成為重要的研究課題，基于壓電陶瓷的機器人抑震的方法也在不斷地發展和優化，有關發展趨勢主要有以下幾種：

　　1、對壓電陶瓷布置位置進行優化設計，讓壓電陶瓷位于柔性臂的不同位置，進行抑制震動實驗，分析壓電陶瓷在不同位置時候的抑震時間和效果，選取ZUI合理的位置。

　　2、采用先進的控制器，工程領域廣泛使用的PID控制器就是對誤差信號進行比例、積分、微分等運算，并將其運算結果作用于受控對象，將壓電分流回路與PID控制器相結合，組成抑震效果更好的抑震系統。

　　3、為了更好地抑制低頻震動，采用主動控制方法，主動控制是將作動器和傳感器黏結或嵌入柔性機械臂中，并與控制器相連組成智能結構機械臂，在一定的控制規律下，有作動器產生的作用力來抵消機械臂的震動能量。

　　4、震動控制更加智能，隨著科學技術，一種所謂的智能梁被提出，它指內嵌或外貼有分布傳感器和分布作動器的柔性機械臂，通過這些材料產生的做動應變來實施震動控制。

　　二、研究方案及工作計劃

　　在機器人逐漸普及的今天，國內外對機器人的研究投入也在迅速增加，對機器人的要求也越來越高，新一代機器人具有高速、重載、高精度、高的靈活性以及結構簡單輕便的特點，尤其在機械臂重量方面，為了減輕機械臂的質量和體積，如今在很多場合的機械臂都使用柔性機械臂，相對于剛性機械臂，柔性機械臂的剛度大大減小，這就給機器人在運動過程中帶來了振動，為了解決機器人在工作中的的振動問題，國內外都有比較深入地研究，但是，機器人抑振系統的研究絕不是一朝一夕的事情，直到機器人發展到如今地步，關于機器人由于高速運動而帶來的振動問題依然值得研究人員去深入研究。

　　本課題將采用壓電分流阻尼技術，把振動的機械能轉化成電能，然后通過壓電分流阻尼回路以熱能的形式消耗掉，已達到抑振的效果，為了更好地達到抑振的效果，我們將把機械臂的結構簡化成懸臂梁的模型，采用ANSYS有限元分析軟件，對模型的固有頻率進行測試，根據測試結果，對分流阻尼回路的電路進行優化設計，使分流阻尼回路能夠在不同模態下對機械臂都能有很好的抑制振動的效果。為了更好的設計分流阻尼回路，本文設計了測試系統，該系統測試了基于壓電陶瓷的機器人抑振系統在不同頻率和激勵強度下抑振系統的輸出參數。課題難點是對柔性機械臂建模并用ANSYS軟件對其進行模態分析，分流阻尼回路的優化設計也是一個難點。對于這兩個難點首先ANSYS分析將采用簡化模型的方式解決;分流阻尼回路的優化設計將采用加一個負阻抗變換器的方法，使其達到頻率自適應的功能。

　　三、工作計劃

　　第一 二周 完成開題報告

　　第三周 查找資料。選擇方案

　　第四周 完成方案的選擇

　　第五周 完成前言部分

　　第六周 進行框架設計，大體計算結果

　　第七周 選擇參考文獻，共十五篇，其中英文五篇，并選擇一篇翻譯

　　第八周 完成說明書的前半部分(草稿)

　　第九周 完成說明書的正文部分，并準備中期檢查報告

　　第十周 準備計算及軟件分析

　　第十一周 完成計算

　　第十二周 熟悉軟件

　　第十三周 完成軟件

　　第十四周 對設計進行完善

　　第十五周 完成說明書

　　第十六周 完成后期檢查，并進行修繕

　　第十七周 修改設計中的不足之處，準備答辯

　　第十八周 進行答辯

　　三、閱讀的主要參考文獻

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