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四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化
四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化》教学大纲课程编号:Course Code: 302081020302081020课程类型:Course Type:选修课Elective课程名称:Course Name: 机械制造系统自动化Mechanical Manufacturing Automation授课对象:Audience:本科三年级学生Junior学时/学分:CreditHours/Credits 32/232/2授课语言:Language ofInstruction中文ChineseMandarin先修课程:Prerequisite: 机械原理、机械设计、机械制造基础Mechanical Principles, Mechanical DesignFundamental of Mechanical Manufacturing开课院系:Course offered by:机械工程系Department ofMechanicalEng.适用专业:机械设计制造及其自动化专业Intended for: Mechanical Design, Manufacturing andAutomation大纲执笔人:Edited by: 徐雷Xu Lei大纲审核人:Inspected by:李翔龙Li Xianglong一、课程简介随着科技进步以及机电一体化技术、计算机辅助技术和信息技术的发展,当今世界机械制造业已进入自动化时代。
机械制造自动化是企业实现自动化生产、参与市场竞争的基础。
对机械制造过程各个环节自动化技术的了解,掌握现代机械制造的新手段、新方法、新技术,是适应现代工业企业对机械类专业人才培养需求以及自身适应能力增强的必然要求。
本课程围绕机械制造全过程,系统讲授各种自动化技术、方法和实际应用,包括设备、装置、手段、方式、过程和系统等内容。
通过该课程的学习,满足学生系统掌握有关机械制造自动化方面的基本原理,了解机械制造系统中各主要单元和系统的自动化方法,以及典型自动化装置的工作原理和特点,提高其应用管理能力的需求。
先进制造系统 第四章
先进设计技术的特点
⑶动态化:在静态分析的基础上考虑生产中实际存在 的多种变化量的影响,研究面向产品生命周期全过 程的可信性设计。如产品的工作可靠性问题,考虑 载荷谱、负载率等随机变量,可用可靠性设计、有 限元法、边界元法等,进行动态特性的最优化。 ⑷系统性:把产品的整机作为一个系统;把产品的设 计过程作为一个系统。产品系统设计的方法有两种 体系:一是以“功能-原理-结构”框架为模型的横 向变异和纵向综合,用计算机构造、评价和决策方 案;二是运用创造技法,进行创新思维,形成新的 构思和设计。
先进设计技术的特点
⑺社会性:先进设计技术要综合考虑技术、经济和 社会因素,产品开发过程要以面向社会、面向市 场为主导思想,要考虑满足人-机-环境等之间 的协调关系,强调产品内在质量(物质功能)的 实用性与外观质量(精神功能)的艺术性的统一。 所涉及的相关学科有:制造工艺技术、材料科学、 自动化技术、系统管理、政治、经济、法律、自 然科学、人文科学、艺术科学和市场营销学等。
“先进”,是指在设计活动中,由于融入新 的科技成果,特别是计算机技术和信息技 术的成果,从而使产品在性能、质量、效 率、成本、环保、交货时间等方面,达到 明显高于现有产品,甚至创新的水平。 AMS中的先进设计系统包括设计硬件、设 计软件和设计人员三方面 。
先进设计技术的定义、内容与特点
先进设计技术的定义 先进设计技术的基本内容 先进设计技术的特点
设 计 任 务 书
任 务 书 分 析
确 定 设 计 参 数
方 案 论 证
编 写 技 术 文 件
交 付 制 造
更改设计
图4-1
传统的产品设计过程
计算机辅助设计(CAD)
(1)传统的产品设计过程 传统设计的特点是: 设计者通过类比分析法或经验公式来确定设计方案; 设计工作周期长,效率低。设计者绘制装配图和零 部件工作图的时间约占设计时间的70%左右; 设计质量受人工计算条件的限制。
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院(部)教师课程代码课程名称教学班号仪器程真英01000120仪器与系统可靠性0001仪器吕国强,洪占勇01000170智能化测控系统0001仪器吴晔01000280现场总线技术及应用0001仪器陶晓杰,雷丽巧,张腾达01000440机光电综合课程设计00010001仪器李红莉01000660可编程控制器(光信息)仪器刘芳芳01000700测控电路(测控)0001仪器张勇01000710测控仪器设计(测控)00010001仪器党学明01000730控制技术与系统(测控技仪器杨永跃01000780视觉检测技术0001仪器彭良清,洪占勇,吴晔01000800仪器及系统课程设计0001仪器张腾达01000860数字信号分析与处理0001仪器刘晨01000920光电检测技术(Ⅱ)00010001仪器胡毅01000940虚拟技术与仪器(光信息仪器金施群01000950数字图象处理0001仪器杨永跃01001030机器视觉技术0001仪器高大军01001080光纤技术及应用0001仪器杨永跃,金施群,郎贤礼01001110机器视觉系统设计0001仪器于连栋01001150数字信号处理(测控技)0001仪器张阳01002090嵌入式系统及应用0001仪器陈晓怀01000010误差理论与数据处理0001仪器王永红01000020传感技术0001仪器李勇101000020传感技术0002仪器张辉,张阳01000040微机原理与应用0001仪器张辉,张阳01000110微机接口技术0001仪器胡毅,张阳,李红莉01000370微机接口实践0001仪器张勇,刘善林,黄斌01000380精密机械课程设计0001仪器刘晨01000640工程光学0001仪器雷丽巧01000830波动光学00010001仪器黄强先01000930误差理论与数据处理(光仪器高大军01000970检测与转换技术(Ⅱ)0001仪器刘志健,王永红,程真英01001100光学课程设计0001仪器王永红,冯奇斌,刘芳芳01001140传感器实践0001仪器陶晓杰,黄斌04002100精密机械设计(Ⅱ)00010001仪器刘善林01000670机械设计基础(光信息)0001仪器邓善熙,杨世元,费业泰01002070测控技术与仪器专业导0001仪器陈晓怀,胡鹏浩,费业泰01002080光信息科学与技术专业仪器杨蕾01200320数学物理方法00010001仪器费业泰,余晓芬,邓善熙01002010测控技术与仪器专业导0001仪器吕国强,张辉,费业泰01002020光信息科学与技术专业机械祝安定02000480液压传动与控制0001机械朱武,褚向前02000490微机接口与控制0001机械董迎晖02000520有限元分析0001机械尹志强,王玉琳02000550机电一体化系统设计0001机械桂贵生02000590自动化制造系统0001机械梁平02000610现代制造系统0001机械翟华,于道洋02000790可靠性设计0001机械韦艳丽02000810工业造型设计0001机械刘志峰,黄海鸿02000880绿色设计与绿色制造0001机械王健强02000890机器人学0001机械王淑旺02000890机器人学0002机械朱仁胜02000900制冷与低温技术0001机械干蜀毅02000910超高真空设备及技术0001机械钱叶剑02001030排污净化0001机械左承基02001050内燃机增压技术0001机械滕勤02001060内燃机电控技术0001机械谭继锦02001070有限元法在动力机械中0001机械刘一鸣02001090优化设计0001机械程晓章02001100内燃机可靠性设计00010001机械程晓章02001120内燃机故障分析与排除机械钱叶剑02001140内燃机试验学0001机械吴昊02001160吸收式制冷机0001机械叶斌02001180热泵0001机械王铁军02001190制冷装置自动化00010001机械刘向农02001200流体机械(离心压缩机.机械刘向农02001210低温制冷机0001机械叶斌02001220制冷工质替代0001机械江斌02001230制冷热动力学0001机械魏道高02001350特种运输车辆0001机械黄文娟,张卫华02001480交通流理论0001机械周蓉,葛茂根02001540物流工程0001机械沈维蕾02001550质量管理与可靠性0001机械毕宝庆02001660项目管理0001机械朱武02001730过程控制及仪表0001机械唐志国02001750制冷原理与低温技术0001机械唐志国02001810过程节能原理及应用0001机械王庆生02001820过程装备CAD00010001机械魏道高02001910人机工程学与车身造型机械尹安东,孙骏02001940车辆试验学0001机械张代胜02001950车辆诊断0001机械王伟1,尤涛02002020摩擦学0001机械韦艳丽,祝莹02002140设计专题(Ⅰ)0001机械束晓永,张宝02002140设计专题(Ⅰ)0002机械朱政红02002380制造装备课程设计0002机械干蜀毅02002380制造装备课程设计0003机械朱政红02002570CAD实习0001机械韩春明02002600工业设计综合实践0001机械朱武02002660综合实验(分散)0001机械唐景春02002660综合实验(分散)0002机械刘勇强02002660综合实验(分散)0003机械温千宏02002730生产实习(交通)00010001机械曹国安02002770设施规划与物流分析课机械沈健02002830过程装备课程设计0001机械沈健02002840过程装备综合实验0001机械徐建忠02002910车辆理论试验0001机械高荣慧,黄康02002970机械系统设计00010001机械王玉琳02003000单片机原理及应用(机设0002机械褚向前,朱武02003000单片机原理及应用(机设0001机械丁苏赤02003010计算机控制技术(机设)机械张雷02003020计算机网络技术(Ⅱ)0001机械王君02003110专业英语0001机械叶斌02003110专业英语0002机械钱叶剑02003110专业英语0004机械唐景春02003150空气调节0001机械刘一鸣02003610内燃机设计(热能)0001机械唐景春02003680食品冷冻冷藏技术0001机械刘向农02003690暖通工程0001机械叶斌02003700制冷装置0001机械朱武02003830过程控制课程设计0001机械江晓淮02003890液压传动与控制(Ⅱ)0001机械夏永胜02003920现代集成制造系统0001机械谢峰02003950先进制造技术00010001机械尹志强02003970电力电子学与伺服电机机械张崇高02003980精密与特种加工0001机械胡小春02003990PRO/E0001机械曹文钢02003990PRO/E0002机械柴畅02004000模具设计0001机械王健强02004010面向对象程序设计0001机械曹国安02004020工业工程(Ⅱ)0001机械王君,方应翠02004030表面改性技术与设备0001机械朱武02004040真空仪器与设备电路0001机械黄海鸿,刘志峰02004050计算机系统仿真0001机械尹志强02004060机械电子工程综合课程00010001机械朱武02004080真空设备自控课程设计机械魏道高,张炳力02004110车辆设计总论0001机械刘俊02004120车辆可靠性设计0001机械张卫华,方锡邦02004220交通事故工程(Ⅱ)0001机械丁恒,姜康02004230交通控制与管理(Ⅱ)0001机械黄文娟,张卫华02004240智能运输系统(Ⅱ)00010001机械李智超02004260汽车运输企业设计(交通机械徐娟02004270汽车保险与理赔0001机械丁恒,谭继锦02004330交通工程设计理论0001机械殷晓晨02004440专业英语(工业设计)0001机械韦艳丽,祝莹02004540多媒体设计0001机械韩春明02004600专业设计实习0001机械曹国安02004690生产计划与控制(Ⅱ)0001机械扈静02004700管理信息系统(Ⅱ)0001机械沈维蕾02004760企业资源计划00010001机械曹国安,蒋增强02004770精益生产方式--准时化机械王跃飞02004830现代软件技术基础00010001机械张建军,尹涓02004870可编程序控制器原理及机械王君02004890真空技术综合实验0001机械阳巧02004990展示设计(工业设)0001机械阳巧02004990展示设计(工业设)0002机械祝莹,韦艳丽02005000包装设计(工业设)00010001机械曹国安02005020管理信息系统课程设计机械高荣慧02005140机械创新设计00010001机械高荣慧02005170机械产品综合课程设计机械杨海东,吴仲伟02005200机械电气与PLC控制0001机械吕坤02005370MDT造型(公选)00010001机械张晔02005450快速原型及快速模具制0001机械王铁军02005460制冷技术及应用(公选)机械吕坤02005570计算机绘图(公选)0001机械董玉德02005690CAD开发技术0001机械张崇高,杨海东02005700现代刀具设计与制造0001机械肖东02000010流体力学(Ⅳ)0001机械蔡二南02000040流体力学(Ⅱ)0001机械揭德祘02000040流体力学(Ⅱ)0002机械夏永胜,曾亿山02000040流体力学(Ⅱ)0003机械曾亿山,夏永胜02000040流体力学(Ⅱ)0004机械于振华02000040流体力学(Ⅱ)0005机械张崇高,唐火红02000050制造技术基础0001机械张学斌02000060机械工程材料0001机械程晓章02000080发动机0001机械卢剑伟02000090汽车学0001机械姜平02000100系统工程学(交通工)0001机械谭继锦,郑小燕02000120道路工程总论0001机械李智超,张代胜02000130交通运输学0001机械王跃飞02000230计算机网络技术0001机械张彦如02000250机械制造技术0001机械张萍02000260人机工程学0001机械毕宝庆02000280工程经济0001机械祝安定02000300车辆液压与液力传动0001机械陈苏欣02000310控制工程基础0001机械孙骏,祝安定02000310控制工程基础0002机械任永强02000310控制工程基础0003机械刘征宇02000310控制工程基础0004机械曹文钢02000310控制工程基础0005机械殷晓晨02000410模型制作基础0001机械丁曙光02000470测试技术0001机械丁曙光02000470测试技术0002机械赵小勇02000470测试技术0003机械赵小勇02000470测试技术0004机械夏永胜,曾亿山02000480液压传动与控制0002机械曾亿山,夏永胜02000480液压传动与控制0003机械蔡二南02000480液压传动与控制0004机械石琴02001520专业英语(交通工)0001机械朱仁胜,沈健02001700过程流体机械0001机械沈健,张烨02001710过程装备设计基础0001机械姜武华,卢剑伟02001830车辆构造0001机械卢剑伟,石琴02001990专业英语1(车辆)0001机械刘学02002050工业设计史0001机械栗洪宁02002080摄影0001机械朱家诚02002350机械原理课程设计0001机械王勇02002350机械原理课程设计0002机械朱立红02002350机械原理课程设计0003机械吴天星02002350机械原理课程设计0004机械汪进02002350机械原理课程设计0005机械朱立红02002350机械原理课程设计0006机械韩春明02002430CAD课程设计00010001机械王铁军02002630拆装实验认识实习(模块0002机械孙军02002630拆装实验认识实习(模块机械徐建忠02002700汽车驾驶与拆装实验0001机械温千宏02002700汽车驾驶与拆装实验0002机械于振华02002850流体力学(Ⅲ)0001机械朱华炳,卫道柱02002950微机原理及应用0001机械王启瑞,江昊02002950微机原理及应用0002机械江昊02002950微机原理及应用0003机械宋守许02002950微机原理及应用0004机械陈苏欣02002950微机原理及应用0005机械朱武02002950微机原理及应用0006机械程晓章02003070热力发动机基础0001机械夏链02003110专业英语0003机械干蜀毅,王旭迪02003110专业英语0005机械吴昊02003120制冷压缩机0001机械王雁02003180组织行为学(工业设)0001机械阳巧02003270视觉传达设计(Ⅱ)0001机械潘昌实02003470机械制造基础概论0001机械郑红梅02003470机械制造基础概论0004机械朱家诚,王纯贤02003570机械设计基础(Ⅴ)0001机械田杰02003570机械设计基础(Ⅴ)0002机械揭德祘02003590工程热力学(热能)0001机械郑红梅02003770材料成型技术基础00010001机械潘昌实02003840材料成型技术基础(Ⅱ)0002机械郑红梅,陈科02003840材料成型技术基础(Ⅱ)0003机械杨沁02003840材料成型技术基础(Ⅱ)0004机械张祖芳02003840材料成型技术基础(Ⅱ)机械刘逊芬02003870热工基础(Ⅱ)0001机械赵红玲02003870热工基础(Ⅱ)0002机械赵红玲02003870热工基础(Ⅱ)0003机械王庆生02003870热工基础(Ⅱ)00040001机械曾亿山02004070液压传动课程设计(Ⅱ)机械陈九磅02004100机械材料及热处理0001机械郑小燕02004170交通工程测量0001机械王文芳,吴玉程02004180工程材料及热处理0001机械杜晓东02004180工程材料及热处理0002机械黄新民02004180工程材料及热处理0003机械李云02004180工程材料及热处理0004机械陈小丽02004180工程材料及热处理0005机械田杰02004340机械设计课程设计(Ⅱ)00010002机械周美立02004340机械设计课程设计(Ⅱ)机械温千宏02004350交通工程测量实验0001机械殷晓晨,束晓永02004400CAD基础(1)0001机械韩春明,曹建中02004420产品设计基础(1)0001机械殷晓晨02004580模型制造实习0001机械张萍02004590产品设计课程设计0001机械沈维蕾02004630工程统计学0001机械曹国安02004650基础工业工程0001机械张彦如02004740市场营销学(Ⅳ)0001机械赵红玲02004860工程热力学(过程装)00010001机械刘炀02005220Asp动态网页设计与制作0001机械王晓枫02005250Delphi程序设计(公选)0001机械阮五洲02005330网页制作之Fireworks(0001机械许明杨02005380photoshop计算机图象处机械张明鑫02005490运筹学00010001机械王虎02005500机械设计课程设计(机0002机械朱家诚02005500机械设计课程设计(机0003机械董玉革02005500机械设计课程设计(机0004机械朱家诚02005500机械设计课程设计(机0005机械王虎,安洁02005500机械设计课程设计(机机械吴焱明02005500机械设计课程设计(机00060007机械董玉革02005500机械设计课程设计(机0008机械朱家诚02005500机械设计课程设计(机0001机械李德宝02005730Unigraphics三维实体造机械高正一02003460机械制造基础0001机械杨沁02003470机械制造基础概论0002机械张祖芳02003470机械制造基础概论0003机械王勇,王虎02003520机械设计基础(Ⅳ)0001机械韦艳丽02004390设计表现技法0001机械曹建中02004390设计表现技法0002机械刘学,阳巧,韦艳丽02004550专业绘画实习00010001机械章毓文02005130Auto CAD平面绘图及实0002机械王静02005130Auto CAD平面绘图及实0002机械刘炀02005220Asp动态网页设计与制作0002机械王晓枫02005250Delphi程序设计(公选)机械曹文钢02005260Pro/E(公选)00010001机械胡延平02005270Solidworks 3D造型(公机械刘虹02005270Solidworks 3D造型(公0002机械葛亮02005280VC++编程(公选)00010001机械张晔02005300机械产品三维设计-MDT 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机械丁必荣02003310画法几何及机械制图(I00060007机械阮五洲02003310画法几何及机械制图(I0008机械章毓文02003310画法几何及机械制图(I0009机械刘虹02003310画法几何及机械制图(I0010机械章毓文02003310画法几何及机械制图(I0011机械刘虹02003310画法几何及机械制图(I 机械刘炀02003310画法几何及机械制图(I00120013机械何秀娟02003310画法几何及机械制图(I 机械吕堃02003310画法几何及机械制图(I00140015机械刘炀02003310画法几何及机械制图(I0001机械潘陆桃02003320画法几何及阴影透视(10002机械黄皖苏02003320画法几何及阴影透视(1机械刘虹02003370现代工程图学(1)0001机械许明杨02003370现代工程图学(1)0002机械杨晓东02003370现代工程图学(1)0003机械屈新怀02003370现代工程图学(1)0004机械葛亮02003370现代工程图学(1)0005机械何秀娟02003370现代工程图学(1)0006机械潘陆桃02003370现代工程图学(1)0007机械胡延平02003370现代工程图学(1)0008机械刘旭02003370现代工程图学(1)0009机械林启迪02003370现代工程图学(1)0010机械黄笑梅02003370现代工程图学(1)0011机械石鸽娅02003370现代工程图学(1)0012机械程久平02003370现代工程图学(1)0013机械王静02003370现代工程图学(1)0014机械阮五洲02003370现代工程图学(1)0015机械赵小兰02003370现代工程图学(1)0016机械李学京02003370现代工程图学(1)0017机械黄皖苏02003370现代工程图学(1)0018机械潘陆桃02003370现代工程图学(1)0019机械胡延平02003370现代工程图学(1)0020机械屈新怀02003370现代工程图学(1)0021机械葛亮02003370现代工程图学(1)0022机械王其东02005620车辆工程专业导论0001机械曹国安02005630工业工程专业导论0001机械张萍02005640工业设计专业导论00010001机械朱武02005650过程装备与控制工程专0001机械刘志峰,高荣慧02005660机械设计制造及其自动0002机械刘志峰,高荣慧02005660机械设计制造及其自动机械张卫华,张代胜02005670交通工程专业导论00010001机械左承基,王铁军,程晓章02005680热能与动力工程专业导机械刘学02100510素描0001机械刘学02100510素描0002机械丁恒,温千宏02490630认识实习0001材料陈文琳03000110CAD/CAM基础0001材料胡小建03000110CAD/CAM基础00020001材料尤显卿03000250热加工设备及车间设计材料王文芳03000260金属物理性能0001材料张学斌03000290表面工程学0001材料李合琴03000310复合材料学0001材料黄新民03000350金属腐蚀与防护0001材料陈翌庆03000510纳米材料学00010001材料陈九磅03000540计算机在材料科学中的材料许少凡03000550材料摩擦与磨损0001材料李辉03000580塑料成形模具0001材料聂爱琴03000680塑性工程设计方法0001材料朱中稳03000690模具制造工艺0001材料李萍03000700材料成型有限元法0001材料王永红103000880复合材料0001材料刘丽华03001130材料近代分析测试方法0001材料许育东03001140电子材料物理(Ⅱ)0001材料陈九磅,刘宁,杜晓东03001300专业课程设计(金材)0001材料刘君武03001370无机材料工程设备0001材料吴玉程03001430纳米材料与技术0001材料刘君武03001470粉末冶金材料0001材料程继贵03001480超硬材料及制品00010001材料仲洪海03001540无机非金属材料专业课材料贾鲁03001660液压与气压传动0001材料余瑾03001670快速制模技术0001材料薛国宪03001710金属弧焊工艺0001材料朱中稳03001720特种液态成形技术0001材料徐道荣03001730材料特种连接技术0001材料李萍03001770专业课程设计(材料成)0001材料刘雪敏03001910磁性材料0001材料罗派峰03003550特种水泥0001材料陈翌庆,周如龙03003560半导体物理学0001材料贾鲁03003720材料数控成型0001材料石敏03003750真空与薄膜技术0001材料王国平,聂爱琴03000030材料成型原理0001材料薛国宪,陈文琳03000030材料成型原理00040001材料何顺荣03000080材料加工冶金传输原理0002材料刘兰俊03000080材料加工冶金传输原理材料刘宁03000090材料科学基础0001材料凤仪03000090材料科学基础0002材料宫晨利03000090材料科学基础0003材料汤文明,罗派峰03000130无机材料科学基础0001材料王纯贤,汪进03000910机械设计课程设计0001材料吴天星03000910机械设计课程设计0002材料朱家诚,王勇,王勇103000910机械设计课程设计0003材料刘逊芬03000960传热学(金属材)0001材料刘雪敏03001060理论力学00010001材料周汉义,张宝华03001070热力学与统计物理(Ⅱ)材料陈九磅,王文芳03001290生产认识实习(金材)0001材料朱继平03001340晶体学0001材料蒋阳03001350粉体工程0001材料程继贵,仲洪海03001360无机非金属材料工学0001材料李萌盛03001610材料成型原理(上)0001材料程和法03001610材料成型原理(上)00020001材料李萍03001750专业科技英语(材料成)0002材料华鹏03001750专业科技英语(材料成)0003材料李先芬03001750专业科技英语(材料成)0001材料刘家琴,吴玉程03001950纳米材料与技术(公选)0001材料徐光青,王建民0300196021世纪新材料概论(公选0001材料李合琴,杜晓东03003570材料科学导论(双语)(1材料贾冲,周如龙03003580原子物理与量子力学0001材料贾鲁03003660Mastercam三维建模与加0001材料许少凡03003730金属学原理(Ⅱ)(1)0001材料宣天鹏03003730金属学原理(Ⅱ)(1)00020001材料张宝华03001590数学物理方法(材料物)0001材料凤仪,刘宁,宫晨利03003680金属材料工程专业导论材料陈翌庆03003690材料物理专业导论00010001材料蒋阳03003700无机非金属材料工程专0001材料徐道荣,李萌盛,薛克敏03003710材料成型及控制工程专电气李华04000180计算机控制技术0001电气肖本贤04000180计算机控制技术0003电气鲍远慧04000190单片机及其应用0001电气张晓江04000210专业英语(自动化)0001电气陈梅04000230交流调速技术0001电气周向阳04000300计算机通讯与网络0001电气张晓江04000320控制系统仿真0001电气黄云志04000320控制系统仿真0002电气黄云志04000330DSP原理及应用0001电气朱敏04000340楼宇自动化0001电气李红梅04000410电机控制0001电气张毅04000500发电厂电气部分0001电气张晶晶04000510电力系统继电保护00010001电气齐先军04000540电力系统自动控制技术电气鲍远慧04000600单片机及应用(Ⅱ)0001电气温阳东04000600单片机及应用(Ⅱ)0002电气毕锐04000620电力市场0001电气茆美琴,丁明,张兴04000680电气能源新技术0001电气肖立04000710电力系统通讯工程0001电气胡存刚04000830现代医学仪器概论0001电气姜虎04000920PLC综合实验0001电气李维华04001180单片机原理及应用0001电气王华强04001250数据库(电气)0001电气陈强04001280医学图象处理0001电气陈波04001290专业英语(生物医学)0001电气陈强,胡存刚04001300医疗仪器专题实验0001电气鲍远慧04001320单片机原理综合实验0001电气李维华04001320单片机原理综合实验0002电气徐科军04001350医学电子专题实验0001电气王建平04001410电器与PLC0001电气苏建徽,茆美琴04001420现代电力电子0001电气杜少武04001430特种电源技术0001电气徐宁,王付胜04001440专业英语(电气)0001电气王群京,姜卫东04001440专业英语(电气)0003电气毕锐04001470系统微机保护0001电气鲍晓华04001500控制电机综合实验0001电气杜少武04001510特种电源综合实验0001电气张毅04001530发电厂课程设计0001电气张晶晶04001540继电保护课程设计0001电气谢震04001560单片机综合实验0001电气鲁照权04001610过程控制系统及仪表0001电气李鑫04001620电力拖动直调系统0001电气陈梅04001620电力拖动直调系统0002电气李华,肖本贤04001660微机控制系统综合实验00010002电气李华,肖本贤04001660微机控制系统综合实验电气陈梅,李鑫04001670直调系统综合实验00010001电气鲁照权04001680过程控制系统综合实验电气黄云志,张晓江04001690系统仿真综合实验0001电气茆美琴04001830电力电子建模与仿真0001电气鲍晓华04000040电机(1)0001电气唐海源04000040电机(1)0002电气吴黎丽04000040电机(1)0003电气陈秋明04000040电机(1)0004电气万文斌04000050电力拖动0001电气朱代祥04000050电力拖动0002电气温阳东04000060微机原理及应用0001电气朱敏04000060微机原理及应用0003电气孙鸣04000090电力工程基础0001电气王敏04000090电力工程基础0002电气王磊04000090电力工程基础0003电气汪兴强04000090电力工程基础0004电气张晓江04000210专业英语(自动化)0002电气林逸榕04000210专业英语(自动化)0004电气姜卫东04000390电磁场0001电气刘健,陈强,陈波04000720生物医学工程概论0001电气刘春04000750生物医学电子学0001电气陶维青04000770WINDOWS程序设计0001电气胡存刚,刘春04000850电子技术课程设计0001电气朱维勇,李维华04000850电子技术课程设计0002电气胡存刚04000850电子技术课程设计0003电气孙鸣,肖立04000860电力工程课程设计0001电气齐先军,张毅04000860电力工程课程设计0002电气王磊,毕锐04000860电力工程课程设计0003电气王敏,汪兴强04000860电力工程课程设计0004电气葛锁良04001150自动控制理论(Ⅰ)0001电气方敏04001150自动控制理论(Ⅰ)0003电气高莉04001230生理学(电气)0001电气高莉04001240解剖学(电气)0001电气04001260电工电子课程设计0001电气刘健04001290专业英语(生物医学)0002电气周向阳04001390微机原理综合实验0001电气周向阳04001390微机原理综合实验0002电气倪伟04001400电气测量技术0001电气黄福林04001400电气测量技术0002电气陈荣保04001400电气测量技术0003电气陈荣保04001400电气测量技术0004电气王晓晨04001440专业英语(电气)0002电气李红梅04001440专业英语(电气)00040001电气朱维勇,李国丽04001850Verilog HDL数字系统设电气孔慧芳04200220自动控制理论A0001电气胡乐平04001090电工与电子技术(Ⅱ)0001电气江萍04001090电工与电子技术(Ⅱ)0002电气徐晓冰04001090电工与电子技术(Ⅱ)0003电气李玉长04001090电工与电子技术(Ⅱ)0004电气杨安庆04001090电工与电子技术(Ⅱ)0005电气陈湘波04001090电工与电子技术(Ⅱ)0006电气苗刚中04001090电工与电子技术(Ⅱ)0007电气江兵04001090电工与电子技术(Ⅱ)0008电气杨庆04001090电工与电子技术(Ⅱ)0009电气李小燕04001090电工与电子技术(Ⅱ)0010电气江萍04001090电工与电子技术(Ⅱ)0011电气徐晓冰04001090电工与电子技术(Ⅱ)0012电气李玉长04001090电工与电子技术(Ⅱ)0013电气杨安庆04001090电工与电子技术(Ⅱ)0014电气陈湘波04001090电工与电子技术(Ⅱ)0015电气江兵04001090电工与电子技术(Ⅱ)0017电气李小燕04001090电工与电子技术(Ⅱ)0019电气胡乐平04001090电工与电子技术(Ⅱ)0020电气杨庆04001090电工与电子技术(Ⅱ)0021电气余琼芳04001110电工技术0001电气潘平04001110电工技术0002电气马红杰04001110电工技术0003电气魏常勇04001110电工技术0004电气吴敏04001110电工技术0005电气史明光04001110电工技术0006电气张晨彧04001110电工技术0007电气蒋琳04001110电工技术0008电气潘平04001110电工技术0010电气马红杰04001110电工技术0011电气魏常勇04001110电工技术0012电气吴敏04001110电工技术0013电气史明光04001110电工技术0014电气张晨彧04001110电工技术0015电气蒋琳04001110电工技术0016电气尹均萍04001110电工技术0018电气赵锐04001110电工技术0019电气张晨彧04001110电工技术0020电气钱自拓04001120电工与电子技术(Ⅰ)0001电气尹均萍04100720电路分析原理0001电气刘健04400120电路理论A0001电气刘良成04400120电路理论A0002电气叶运骅04400120电路理论A0003电气陈波04400120电路理论A0004电气刘健04400220电路理论B0001电气刘良成04400220电路理论B0002电气叶运骅04400220电路理论B0003电气陈波04400220电路理论B0004电气丁明,孙鸣,王群京04001800电气工程及其自动化专00010001电气刘健,陈强,陈波04001810生物医学工程专业导论电气张崇巍04001820自动化专业导论00010001计算机丁志中05000140信息论与编码(通信01)计算机李心科05000370软件工程(Ⅱ)0001计算机李心科05000370软件工程(Ⅱ)0002计算机蒋建国,夏娜05000480信息论0001计算机蒋建国,夏娜05000480信息论0002计算机吴从中05000650交换技术(通信)0001计算机昂志敏,尤小泉05000660微波电子线路0001计算机夏杨05000720光纤通信0001计算机李琳05000750多媒体技术(计算机)0001。
四川大学是由原四川大学
四川大学是由原四川大学、原成都科技大学、原华西医科大学三所全国重点大学于1994年4月和2000年9月两次“强强合并”组建而成的教育部直属全国重点大学,也是国家“211工程”和“985工程”重点建设的大学。
原四川大学起始于1896年创办的四川中西学堂;原成都科技大学由1954年全国院系调整时建立的成都工学院发展而来;原华西医科大学的前身是1910年美国、英国、加拿大的基督教会组织在成都创办的华西协合大学。
四川大学地处中国历史文化名城——“天府之国”的成都市区。
学校设望江、华西和江安校区,占地面积7050余亩,校舍建筑面积300余万平方米。
校园环境幽雅、花木繁茂、碧草如茵,是读书治学的理想园地。
四川大学是国家布局在中国西部的高水平研究型综合大学。
学校设30个学科型学院以及研究生院、海外教育学院和锦城、锦江两个独立学院。
学科覆盖了文、理、工、医、经、管、法、史、哲、农、教等11个门类,有37个国家重点学科,66个部省级重点学科,27个博士学位授权一级学科,228个博士点,345个硕士点,9个专业学位点,121个本科专业,26个博士后科研流动站,6个国家人才培养和科学研究及课程教学基地,1个国家大学生文化素质教育基地。
四川大学毕业生就业指导服务中心
地址:四川省成都市一环路南一段24号邮编:610065
电话:(028)85404252 85404135 85460827 85501117(华西)
传真:(028)85407861 85501117(华西)
网址: (教育网) (公众网)
E-mail:nic8400@。
四川大学制造科学与工程学院本科课程数据分析及数值计算
多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨
PBL 小组 PPT 演讲 课堂表现 期末考试
绪论 我们的社会已经进入大数据时代,数据分析方法越来越收到重视。数据分析的目的是把
2、在实际工程问题中,面对复杂的工程类问题,能够提炼出数学问题,选择合适的工具对相 应的问题进行求解;
3、能够熟悉 MATLAB 这一工程软件,并可以将其运用于科学计算、控制系统设计与分析、
1
数字信号处理、数字图像处理、通讯方针与设计、金融财经系统分析等领域; 4、对 MATLAB 问题求解的过程进行深入理解,将计算结果与实际问题进行对比分析,能够
三、学习目标与毕业要求的对应关系
毕业要求
毕业要求指标点
课程目标
(4)能够基于科学原理并采用科学 方法,针对机械工程领域设计、制 造、运行等方面的复杂工程问题进 行研究,通过设计、实施实验,获 取、分析和解释数据,并通过信息 综合,获得合理有效的结论。
(5)能够选择、使用与开发恰当的 技术、资源、现代工程工具和信息 技术手段和工具,针对机械工程领 域设计、制造、运行等方面的复杂 工程问题,进行预测与模拟,并能 够理解相关技术工具、针对复杂工 程问题预测与模拟结果的局限性。
发现现有数据软件存在的不足,对模拟结果有正确的认识。 5、通过以 MATLAB 软件在不同领域的应用为例,对数据分析和数值计算有更深层次的理解,
训练数学逻辑思维能力,认识到课程的跨学科特性。 6、完成数据分析的完整过程,以小组为单位,从数据收集、整理、归类直至深入分析的整个
过程由团队协作完成,最后以 PPT 形式汇报。
数据分析及数值计算
四川大学制造科学与工程学院本科课程
《数据分析及数值计算》教学大纲
课程编号: 302306020 Course Code: 302306020
江苏大学材料科学与工程学院
江苏省科技进步奖:《颗粒增强铝基原位复合材料的开发及应用》(三等奖)、《弧焊机器人智能化系统开 发》(三等奖)、《强激光驱动非接触式光接受系统及其工程界面测试技术》(一等奖)、《耐热、耐磨、高强 度铝基陶瓷颗粒复合材料的研究》(二等奖)
江苏大学材料科学与工程学院
江苏大学的直属院系
01 历史沿革
03 学术研究
目录
02 办学条件 04 文化传统
基本信息
江苏大学材料科学与工程学院是江苏大学的二级学院。 学院前身可追溯至1972年镇江农业机械学院机械制造工程系设置的铸造、热处理专业,后历经调整与演进, 于2001年随校名变更为江苏大学材料科学与工程学院。 据2020年7月学院官信息显示,学院有教职工166人;有7个系,开设7个本科专业;有博士后科研流动站1个, 一级学科博士点1个,二级学科博士点3个,一级学科硕士点1个,二级学科硕士点2个,硕士专业学位类别1个。 学院下设3个研究院和5个研究所,涵盖材料科学与工程、冶金工程2个一级学科,其中材料科学与工程学科 是一级学科博士点,ESI排名进入全球前1%(0.195%)。
历史沿革
历史沿革
1972年,镇江农业机械学院机械制造工程系设置铸造、热处理两个本科专业,每个专业每年招生一个班级。 1982年,镇江农业机械学院更名为江苏工学院。 1983-84年,铸造、热处理两个本科专业的每个专业招生两个班级。 1985年,江苏工学院机械制造工程系成立了陶瓷材料及粉末冶金研究室,进行科学研究并招收硕士研究生。 1986年,获批金属材料及热处理硕士学位授予权,后更名为材料学。 1992年,由江苏工学院机械制造工程系的金属材料及热处理、铸造等专业的全部师资、设备和基础课部化学 教研室为基础组建了材料工程系。 1993年,热加工专业并入材料工程系。 1995年,设置无机非金属材料工程本科专业;获批材料加工工程硕士学位授予权。 1998年,国家对本科专业名称及内涵进行了调整,金属材料及热处理专业更名为金属材料工程,热加工、铸 造专业更名为材料成型及控制专业。 学院大楼 1999年,更名为江苏理工大学材料科学与工程学院。
四川大学制造科学与工程学院本科课程《机电控制工程》教学
(1)能够将数学、自然科学、 运行等过程中的复杂工程问题所需的工程 机械工程基础知识和专业知识用于 基础知识和专业知识;
学习目标 1
解决机械工程领域设计、制造、运
1.3 能够运用数学、自然科学、工程基
行等方面的复杂工程问题。
础和专业知识解决机械工程领域的复杂工 学习目标 2
程问题。
3.2 具备与机械设计制造及其自动化领
7
(3)能够设计满足特定需求的 机械产品功能原理方案、零部件及 机械系统,或针对机械工程领域设 计、制造、运行等方面的复杂工程 问题,拟定相应的设计、制造、运 行方案,并能够综合考虑社会、健 康、安全、法律、文化以及环境因 素,体现创新意识。
域相关的社会、健康、安全、法律、文化 以及文化等方面的基础知识,针对机械工 程领域设计、制造、运行中的复杂工程问 题所提出的解决方案中,能够考虑上述因 素;
材料塑性成形设备
仍然是国家工业体系中的薄弱环节
技术工艺落后,设备性能和可靠性不高 产品品种不能完全满足成形生产的需要 缺少具有自主知识产权的高档产品 成套连线进展缓慢,设备数控化水平低
3、目前国际上的发展趋势
数控技术全面进入成形设备的生产和改造
加工精度提高、高精设备比重加大
高速、高效、多功能
6、金属半固态成型设备
三、塑性成形设备发展概况
1、我国成形设备发展的几个阶段
1949年以前,只能进行小型设备的修配 解放初 ~ 50年代末,测试、仿制、引进 50年代末 ~ 70年代末,由测绘仿制到自行设计制造 70年代末 ~ 90年代中,高速发展(引进技术、新技术 新成果应用)
成型(Molding)——在外部压力作用下,通
过材料的流动填充获得与模腔形状和尺寸相 一致的零件
三要素——外部作用力(设备)、材料性能
(塑性、流动性)、模具(形状、尺寸)
材料成形生产的几个要素
被加工材料: 必须具备所要求的加工性能或条件。 成形工艺: 是研究运用各种加工方法将材料直接形成
零件或毛坯的一门技术学科。
一、学习安排
计划学时: 24学时
教学环节:课堂教学、作业、答疑等。
二、考核方式
考试课 成绩由两部分组成: 平时成绩30% (出勤、作业、课堂表现) 考试70%
绪论
一.成形设备在现代工业生产中的地位和作用
什么是成形/成型? 成形(Forming)——在外部压力作用下,通
过材料的塑性变形使坯料获得模具所给定的 形状和尺寸
主要学习成形生产中常用各种设备的工作原理、 结构特点、适用工艺、使用要点等
掌握常用成形设备的工作原理、结构特点和性能 指标
掌握常用成形设备的适用工艺和范围,能根据不 同的工艺要求正确选择设备的种类、结构、参数 了解成形生产中的一些专用设备使用情况和先进 设备的发展
制造工程技术与制造科学(一)
ZHANG - e g Be p n
( si t f n fcu n n i eigT i h aU ies yB i g1 0 8 , hn ) I tueo u tr gE gn r ,sn u n ri ,e i 0 0 4 C ia n t Ma a i e n g v t j n
Ab ta t Th e eo men f d a c d ma ua t r g e gn e ig rqurs te s p or o s r c : ed v lp t v n e n fc u i n ie r e i h u p f o a n n e t ma u a t d gs in e Th h r ce it se d m n fc uigt c n lg r n f cu n ce c . e c aa t r i f sc mo e ma ua t r e h oo ya e n e pan d T e man c a g s isd n t fte ma ua t r g id s e u ig x lie . h i h n e i ea d ou h n f cu i n u tis d r n o n r n sr igit en w r r i u s d T ec aln e c d b d r n f cu ig tdn ot e e a ds s e . h h l g sf e ymo e nma ua t i n h a e c e a r n ds il eaee pan d Th itr a d v lp n f n fcu igs in ei ve d i pi r x lie . ehso i l e eo me t c n c e ma ua t r ce c r iwe . n se
四川大学2016年 制造科学与工程学院硕士推免生专业目录查询
080200 机械工程
科学学 位
01 机械制造及其自动化
殷国富 李彦 王杰 姚进 龙伟 李翔龙 罗红波 赵武 杨随先 樊庆文 罗阳 汪永超 胡晓兵 徐雷 陈珂 杨荣松 刁燕 王素 李文强 方辉 余德平 傅波 田大庆 韩震宇 任德均 熊瑞平 张春雷
02 机械电子工程
李彦
03 机械设计及理论
殷国富 赵世平 姚进 龙伟 赵武 侯力 韩震宇 杨荣松 傅波 田大庆 方辉 樊庆文 熊瑞平 汪永超 冯成德 任德均 余德平 胡晓兵 罗红波 韩嘉骅 李翔龙 李锋
杨屹 殷国富 姚进 傅波 龙伟 杨荣松 汪永超 冯成德 杨随先 干静 尚利 王玫 王素 李宁 文玉华 杨屹 熊计 冯可芹 范洪远 杨刚 孙兰 曹建国 刘文博 郭智兴 王均 莫华强
赵世平 廖俊必 段忆翔 黄劼 张涛
赵世平
科学学 位
赵世平 廖俊必 段忆翔 黄劼 张涛
赵世平 廖俊必 段忆翔 黄劼 张涛
05 光电精微测试技术(纳米技术)
廖俊必 徐晓秋 黄劼 张涛 黄伟 段忆翔
06 传感器及应用
07 数字图像处理在生产工业自动 化中的应用
08 分析仪器与测试技术
段忆翔 廖俊必 张涛
文章来源:文彦考研旗下四川大学考研网
赵世平 廖俊必 徐晓秋 黄劼 张涛 黄伟 段忆翔
赵世平 廖俊必 徐晓秋 黄劼 张涛 黄伟 段忆翔
赵世平 廖俊必 徐晓秋 黄劼 张涛 黄伟 段忆翔
姚进 李彦 侯力 杨随先 赵武 梁尚明 林光春 刁燕 胡晓兵 杨荣松 方辉 陈珂 罗红波 李文强 韩嘉骅 汪永超 傅波 任德均 余德平 熊瑞平
04 车辆工程
05 工业设计
06 先进材料成形技术
080400 仪器科学与技术 01 机器视觉系统 02 光电信息技术及仪器 03 智能仪器设计及应用 04 精密测量技术与仪器
四川大学 机械设计课程 PPT
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设计程序
设计任务
调
查 调查研究
决 策 阶
段 开发计划书
研
试验研究
究 设 计 阶
技术设计
段
试
样机试制、实验
制
阶
段
技术经济评价
生产设计
投
产
小批试制
销
售
阶
段
正式投产
销售服务
三、技术经济评价
技术评价:对工作性能、可靠性、使用维
护性等进行评价。
x(技术价值)
p(评定总分数) pma(x 满分总分数)
疲劳源;
第二阶段裂纹扩展发生断裂。
初始裂纹
疲劳区 (光滑) 粗糙区
表3.1应力相同、表面应力集中程度不同的试件在受载形式不同时 的疲劳断裂截面
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3.2疲劳曲线和极限应力图 σ
3.2.1疲劳曲线(σ-N曲线)
疲劳曲线
N — 应力循环次数
σrN
σrN — 疲劳极限(对应于N)
σr
N0 — 循环基数(一般规定为 107 ) σr —疲劳极限(对应于N0)
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2、从制造安装方面看: 任何机械设备都是由许多机械零部件
组成的。 机械零件:是机械制造过程中不可分拆的 最小单元
机器是由机械零件组成的整体,各个零件之间有紧密联系。 学习时应有整体的设计观念。
N
N0
有限寿命区
rN m N
常数
m r
N
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应力判别式:
四川大学制造科学与工程学院本科课程《数控自动编程与优化》教学大纲
学习目标 1 学习目标 2
释数据,并通过信息综合,获得合理有 学方法,设计相应的实验;
效的结论。
四、教学基本内容
第一章 绪论(1 学时)
1、 理解数控机床的产生及特点
2、 理解数控机床的组成及分类 3、 理解数控加工的定义、内容及特点 4、 理解数控机床及其应用的现状及发展趋势 基本要求:理解数控技术的起源、发展趋势及最新成就,理解数控机床的组成、分类、 特点及适用范围,以及数控加工技术的现状及发展趋势。 本章学习内容对应学习目标 1,支撑毕业要求指标点 4.1。 第二章 数控加工编程基础(2 学时) 1、理解数控编程技术基本概念。 2、理解数控机床的操作过程、数控编程的含义、程序代码中的信息、常用编程方法及 其特点。 3、理解手工编程的步骤、特点,以及 5 个主要步骤的工作内容与方法要点。 4、理解数控编程的相关技术标准。 5、理解数控机床坐标系设定相关的技术标准。 基本要求:理解编程的基本概念、数控机床的操作过程、程序代码中的信息、常用编程 方法及其特点,以及与数控编程的相关技术标准。 本章学习内容对应学习目标 1,支撑毕业要求指标点 4.1。 第三章 数控加工工艺常识(3 学时) 1、理解数控加工工艺与普通加工工艺的异同。 2、理解数控加工工艺的主要内容。 3、理解对刀点的意义及其选择原则,具备设定对刀点并完成对到操作的能力。 4、理解数控加工轨迹的选择原则。 5、理解数控加工的误差组成以及编程误差的确定原则。 6、理解各种数控机床的工艺特点和适用范围。 7、理解典型零件的加工工艺特点,以及 4、5 轴加工中的特殊问题。 8、具备为典型机械零件设计数控加工工艺方案的能力。 基本要求:理解数控数控加工工艺编制的基本概念,及数控加工工艺的特点和主要内容, 具备对刀点设定,刀具轨迹设计、误差分析、机床选择、工艺参数选择、刀具选型等能力, 具备为典型机械零件设计数控加工工艺方案的能力。 本章学习内容对应学习目标 1,支撑毕业要求指标点 4.1。 第四章 数控车床编程与操作(6 学时)
机械制造技术基础课程设计例
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目车床主轴加工工艺规程设计专业班级姓名学号指导老师成绩评定等级评阅签字评阅日期湖北文理学院理工学院机械与汽车工程系年月序言机械制造技术基础课程设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下坚实的基础,所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会!其主要目的是:1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学的知识。
2. 培养学生树立正确的设计思想,设计思维,掌握工程设计的一般程序,规范和方法。
3.培养学生正确的使用技术知识,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力和技巧。
4. 培养学生进行调整研究,面向实际,面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。
第一章课题介绍1.1、课题车床主轴是车床的主要零件,它的头端装有夹具、工件或刀具,工作时要承受扭曲和弯矩,所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性,并要求很高的回转精度。
所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。
其原始资料如下:零件材料: 45钢技术要求:1、莫氏锥度及1:12锥面用涂色法检查,接触率为大于等于70% 。
2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。
3、用环规紧贴C面,环规端面与D端面的间隙为0.05~0.1 。
4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。
生产批量:中等批量零件数据:(见零件图)图1 车床主轴零件图1.2、设计要求要求编制一个车床主轴零件的机械加工工艺规程,按照老师的设计,并编写设计说明书。
复合材料的定义和分类
Wing: Glass Thermoplastic J-nose
CFRP Outer Flaps: CFRP, ATL
Center Wing Box: HT & IM Fiber, ATL
1.1.2.复合材料的分类
功能复合材料
特点:以功能性为主导,如电学、 磁学、光学、热学、放射等性能
02
结构复合材料
特点:具有良好的力学性能, 用于建造和构造结构的材料
01
按材料 作用分类
按增强材料
01.
的形态分类
01.
短纤维
01.
复合材料
01.
粒状填充
01.
复合材料
01.
片状填充
01.
材 料
密度/ g/cm3
抗拉强度/GPa
弹性模量/GPa
比强度
比模量
钢
7.8
1.01
206
0.13
26
铝
2.8
0.46
74
0.17
26
钛
4.5
0.94
112
0.21
25
玻璃钢
2.0
1.04
39
0.52
20
CFII/Epoxy
1.45
1.47
137
1.02
95
CFI /Epoxy
1.6
1.05
235
X-45复合材料用量提高到90%以上
RQ-4B“全球鹰” 复合材料机翼长 39.9米,重约1814千克
复合材料在直升机上的应用
动力工程及工程热物理和管理科学与工程
动力工程及工程热物理和管理科学与工程动力工程和工程热物理,以及管理科学与工程,听起来是不是一堆高大上的词汇,让人一脸懵?其实呢,这些领域其实跟我们的日常生活息息相关,比我们想象的还要贴近。
拿动力工程来说吧,它其实就是研究如何利用各种资源来制造能量。
你要是看到家里空调嗡嗡作响,或者大楼外面那些高高的风力发电机转得飞快,那你就可以想象到动力工程背后的技术和理论。
它就像是那些默默无闻的幕后英雄,确保了我们生活中的一切都能顺利运行,毫不费力。
而工程热物理嘛,其实就是跟热和能量转化相关的学科。
如果你曾经在冬天窝在沙发上,感受着暖气片散发出来的热量,那么你已经体验了一部分工程热物理的魔力。
我就有点儿想起小时候冬天没暖气时,老爸给我们弄了个小煤炉子,烧得火红火红的,每当扑面而来的热气就让人感觉温暖得不行,结果一到春天就又变成了大家共同讨论的“黑历史”。
不过,说实话,现在想想,这背后可少不了工程热物理的贡献。
要是把这些专业领域比作一场足球比赛,动力工程就像是场上的球员,不停地跑动,时刻准备着为比赛注入能量。
而工程热物理呢,就像是那个场地的温度控制员,不管是天气热得像蒸笼,还是冷得让人瑟瑟发抖,都能通过技术手段调节得刚刚好。
你想想,如果没有它们,我们的生活该多糟糕啊。
夏天一开空调就感到跟冰箱似的,冬天一开暖气又怕被烤成烤肉,活脱脱像两极端的反差剧,简直没法儿过呀。
再说说管理科学与工程,这个名字听上去可真像个高大上的“白领”领域,但其实它跟咱们每个人的工作生活都有关系。
比如你要是公司的经理,每天都得安排会议、调配资源、制定战略,那就完全是管理科学的应用。
至于工程方面嘛,它就更接地气了。
你看到那些高楼大厦拔地而起,或者繁忙的工地上工人们有条不紊地干活,那背后可有一整套管理科学的体系在支撑着,确保每一块砖瓦都能稳稳地放在正确的位置上。
就像我们日常生活中常说的“把事情做得井井有条”,这种组织、规划和决策,正是管理科学与工程的魅力所在。
制造科学与工程的学科发展与前沿研究问题
收稿日期:2003211215 作者简介:刘 强(1963-),男,湖南耒阳人,教授,qliusmea @.制造科学与工程的学科发展与前沿研究问题刘 强 李哲浩 唐晓青(北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100083) 摘 要:从制造技术的发展过程,讨论了制造科学与工程学科产生、形成、发展及其趋势,提出该学科的研究内容可以划分为4个部分:制造基础理论、现代制造技术、新兴制造学科分支和制造技术工程应用,总结了该学科系统性、复杂性、交叉性、创新性和实践性等特点,并综合介绍了制造科学与工程学科当前的11个前沿和热点研究方向.关 键 词:制造科学;制造技术;制造工程;学科中图分类号:T B 2;TH 16;TP 3文献标识码:A 文章编号:100125965(2004)0420283207Development of manufacturing science and engineering andits up 2to 2date re search directionsLiu Qiang Li Zhehao T ang X iaoqing(School of M echanical Engineering and Automation ,Beijing University of Aeronautics and Astronautics ,Beijing 100083,China )Abstract :The development history of manu facturing technology was introduced briefly.Then the manu factur 2ing science and engineering ,as one subject of science ,was investigated in its forming ,development and trends.F our parts of the manu facturing science and engineering ,the fundamental theory of manu facturing ,the advanced manu facturing technology ,the novel interdisciplinary manu facturing branches and the engineering applications of manu facturing technology ,were suggested as the content of the subject.The features of the subject were summed up as the systematicness ,the com plexity ,the interdisciplinarity ,the innovativeness and the practicality ,etc.Finally ,the eleven up to date or highlighted research directions were presented in the manu facturing science and engineer 2ing.K ey words :manu facturing science ;manu facturing technology ;manu facturing engineering ;discipline 制造工具和思维是人的2个本质特征,人类的生产及生活与制造活动密不可分,制造和使用工具是人类进化过程中的关键一步.制造活动和制造技术与人类自身的形成和进步相辅相成,并在满足人类物质文明需求的过程中不断发展,它是人类生存、生活和生产活动中一个不变的主题.现代意义上“制造”的概念形成于18世纪第一次工业革命之后,它是指“通过机器进行制作或生产产品,特别是大批量地制作或生产产品”[1].自蒸汽机发明并开始广泛应用的18世纪70年代到20世纪70年代的200年间,制造技术得到了全面的发展和广泛的应用,上世纪80年代以来,提出了先进制造技术AMT (Advanced Manu facturing T echn 2ology )的概念并被学术界、工程界及包括政府在内的社会各界普遍接受,制造技术进入了一个新的发展时期.一方面,制造技术与其它专业和学科不断渗透、交叉和融合,形成面向系统地解决产品全寿命周期的设计、制造、管理和服务甚至回收中的问题,综合应用机械、电子、信息、材料和管理等学科的理论与技术,具有集成化、系统化和信息化等特点的交叉学科———“制造工程”[2];另一方面,制造已从狭义的以研究制造过程尤其是机械加工过程中的工艺技术为主的“机械制造”,拓展到研究设计、工艺和管理一体化的现代集成制造技术,即2004年4月第30卷第4期北京航空航天大学学报Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics April 2004V ol.30 N o 14为广义的“大制造”,也称为“广义制造”[3].制造技术与信息科学和管理科学等多学科高度融合交叉,以解决制造系统中的复杂性问题,同时制造也成为物理科学、生命科学、社会科学和认知科学等基础学科的综合、集成和衍生,因此,制造技术正由一种技术发展成为一门新型工程科学,即制造科学.本文拟从制造技术发展的历程及制造科学的形成、特点和一些前沿问题,讨论制造科学与工程学科进展.1 制造———从技艺走向科学1.1 先进制造技术的发展及其地位在制造过程中的产品设计、制造工艺与装备、生产方式和管理模式等技术形成了制造技术(manu facturing technology).制造技术从古代以人的经验和手艺(技巧)为主的手工艺,通过更新、融合(blending)和综合(synthesis)等途径不断发展,第一次工业革命之后,形成了现代意义上制造的概念,其发展过程可以归结为3个阶段:机械化制造阶段———本阶段以1765年蒸汽机制造技术的问世和应用为标志,以纺织机械的革新为起点,以蒸汽动力和机器应用为特征,实现了从以手工工具生产到机械化大生产的转变和从工场手工业到机器大工业的转变,全面促进了各种机械制造、蒸汽机制造、冶金、采矿、化工等部门的发展,带来了人类历史上的第1次工业革命.这次革命促进了资本主义生产力的迅速发展,提高了生产社会化程度,引领了人类社会的工业文明.电气化制造阶段———19世纪后半叶和20世纪初,科学技术的发展突飞猛进,以电力技术为主导的第2次工业革命兴起.发电机、电动机的发明,为人们提供了补充和取代蒸汽动力的新能源,人类跨入了电气时代.这一时期的制造技术以实现电气化和自动化为显著特征,由于制造自动化技术的重大进步,制造业生产的产品范围空前扩大,主要有:电机和电器产品、内燃机、交通工具(汽车、机车、舰船和飞机等)、钢铁和冶金设备、石油开采和石化工业装备、电讯设备等,制造业随着产品的多样化被细分为众多不同的门类,迅速发展.信息化制造阶段———从20世纪40年代开始,以原子能技术、空间技术、电子计算机技术和信息技术等为代表的高新技术发展日新月异,产生了信息产业和高技术制造产业,如集成电路、计算机、电子通讯设备、生物医药等一大批新兴制造产业.制造业的竞争焦点,1960年代是“成本(cost)”,1970年代是“市场(market)”,1980年代是“产品质量(product quality)”,1990年代是“市场响应时间(time to market)”,2000年代是“服务与价值(service and value)”[4].为满足激烈的全球化市场竞争对制造业的挑战,上世纪80年代以来,先进制造技术被大力推广和应用.同时,具有数字化、网络化和智能化等特征的信息技术也日益广泛地与制造技术交叉和融合,使机械、冶金、化工、纺织、服装等传统制造业的生产方式和经营理念,开始发生革命性的变化.计算机技术、数字化技术、网络化技术、系统工程、计算智能、制造自动化系统等与制造技术的交融极大地促进了制造技术的进步,减少了资源消耗和环境污染,提高了产品质量和劳动生产率,从而大幅度地增强了制造业的竞争力.制造业信息化技术正在改变着制造的面貌,制造技术已进入了信息化时代,并正在向前发展之中.先进制造技术(AMT)的概念产生于制造技术发展的第3阶段的中后期,它是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称.先进制造技术是形成制造业的优势、增强制造业的竞争力、建立制造业大国和强国的技术基础.制造技术将在现代设计技术、现代成形技术、现代加工技术和制造系统与管理技术等方向上,在数字化、信息化、网络化、虚拟化和绿色化等方面进行创新发展,以进一步满足制造过程中质量、生产率、经济性以及与自然的和谐性等要求.在制造科学与工程学科中,制造科学为支撑和产生先进制造理论、方法和技术奠定基础,先进制造技术又为制造工程应用和实践提供技术方法、解决问题的手段和工具.当今世界各主要工业国家,如美国、德国、日本等,都是制造业的强国,也是在先进制造技术研究和应用方面领先的国家,它们无一例外地在先进制造技术和现代制造业的发展方面,都制订出长远的战略发展规划,如美国自1980年代以来,制订了一系列旨在发展先进制造技术、重振制造业的计划,包括:智能加工工作站I MW(Intelligent Machining W orkstation)和下一代工作站Π机床控制器NG C(Next G eneration W orkstationΠMachine C on2 troller)研究计划(1980年代)、连续采购与全寿命482北京航空航天大学学报 2004年周期支援计划C A LS(C ontinuous Acquisition and Life2cycle Support)、国家工业信息基础结构协议NIIIP研究计划、虚拟制造研究计划、敏捷制造使能技术计划和先进制造技术AMT(Advanced Manu2 facturing T echnology)计划等(1990年代)、ManT ech 规划中每年制订一次的“xxxx年~xxxx年先进制造技术五年计划”、“2010年及其以后的美国国防制造工业”等;澳大利亚政府实行了“国际制造战略研究I MSS(International Manu facturing Strategy Study)”研究计划;德国政府制订和实施了“制造2000”计划、“制造2000+”计划和“面向未来的生产(F orschung für die Produktion v on M orgen)”研究计划;此外,美、日、加、欧共体、澳等多国发起的“智能制造系统I MS(Intelligent Manu facturing System)计划”、欧共体ESPRIT计划、尤利卡计划支持的多个合作研究项目、日本的“未来计划”等,都是以政府或多国联合计划的方式,把先进制造技术作为国民经济及国防工业的重要基础,投入巨资,优先发展.1.2 制造工程的形成与制造科学的提出近20年来,信息技术、系统科学迅速发展并引入到制造技术之中,制造技术已从狭义的以“机械制造”为主体的工艺技术扩展到考虑“物质流、能量流、信息流”的制造系统工程技术.在制造系统中,制造过程是一个以资源转换为核心,包含约束控制、工作机制及环境影响等多个因素的多输入多输出系统,其中,物质流体现了经过资源转换从而生产出有形产品的制造过程的本质,能量流是产品物质形式Π形态转化(制造)的动力,信息流是体现为产品的整个设计、制造、管理、营销和服务过程中对物质流和能量流的控制.制造过程的系统性、综合性和集成性,要求人们不仅仅是停留在对制造工艺和工具方法的研究和改进上,而是需要进一步研究制造过程中生产组织与管理模式、先进工艺技术和方法、现代制造装备技术等问题,以及采用系统工程的理论和方法,从整体性、综合性、最优性的角度来研究制造系统的分析、决策、建模、规划、设计、运行和管理的方法,以取得制造过程的最佳效益.制造技术与系统论、方法论、信息论、控制论等相结合,在计算机辅助设计制造、计算机集成制造系统、设计制造自动化、现代生产模式和企业管理、产品质量管理与控制等方面取得了一系列重大的进展,制造从技术发展到了工程系统层次,“制造工程”的概念形成并被普遍接受.随着社会需求和制造本身的发展,制造学科的研究与应用呈现出新的发展趋势.第1,制造学科研究的问题复杂性大大增加,表现为制造系统是一个涉及产品全寿命周期管理P LM(Product Life2cycle Management)的复杂大系统,其组织结构与管理方式、制造过程与系统的建模、制造系统调度和优化、质量控制等都成为制造学科研究的问题,制造不仅要研究工程技术方面的问题,还要研究组织科学(organizational science)方面的问题[1].另外,制造学科研究问题的复杂性还表现在制造已进入到微观世界,微机电系统制造和微纳米制造已成为制造技术的重要内容,它们更是深入地涉及量子力学、介观物理、混沌物理等现代科学的理论与原理,以及微电子技术、计算机技术、扫描隧道显微技术等现代技术方法,在微纳米尺度上研究物质的原子、分子行为和作用规律等,已经是制造中不可回避的复杂问题.因此,原来以工艺技术为主体的制造技术学科已经不能满足制造系统的复杂性研究要求,必须突破现有技术范畴的局限,寻求在基础理论、基本原理和基本方法上新的解决途径,这是制造从技术走向科学的客观需求.第2,制造与生命科学、材料科学、信息科学、管理科学、纳米科学等其它学科的交叉,正在产生出新的交叉性的制造学科分支,如纳米制造、制造管理学、制造信息学、仿生制造学等,这些新的交叉学科分支,不是简单地将某一学科的科学知识应用于制造科学之中,而是具有极强的交叉性、渗透性和原理创新性,它们给制造学科的发展带来新的方向和动力.第3,现代计算机科学与工程技术、信息技术等的飞速发展,促进了制造理念、生产方式和制造技术的变革.例如,快速原型制造技术将材料性能与成型、结构和功能设计、过程控制,以及C ADΠC AM等技术综合在一起,实现了一种新的快速制造的方式;虚拟制造技术采用计算机仿真与虚拟现实技术,对制造过程进行模拟,包括虚拟加工、虚拟装配、虚拟调度和虚拟测试等,对产品设计、加工制造、性能分析、生产管理和调度、销售及售后服务等作出综合评价,预测产品性能、成本和可制造性,从而增强对制造过程各个层次的决策与控制能力,虚拟制造已成为跨学科和专业,融合C ADΠC AM、计算机图形学、虚拟现实技术、信息网络技术、计算机集成制造、人工智能等多种先进技术为一体的现代制造的重要支撑技术.582第4期 刘 强等:制造科学与工程的学科发展与前沿研究问题第4,在制造活动实践中,人们以技术方法直接变革客观世界,同时,由于制造产品对象、制造过程各个环节以及制造系统资源组织、控制和管理等的复杂性,以及复杂制造系统表现不确定性和未知性,人们也开始探索和研究制造中的基础性、本质性的问题,制造研究已经从以制造工艺和制造装备技术的研究应用为主拓展到制造系统和制造过程的建模、动力学、计算问题、信息、知识和智能表达、系统全局最优决策、多学科模拟Π仿真Π优化、系统的非线性问题、创新设计理论和方法等多个方面.更进一步,人们已经开始探索建立“广义制造”中的科学体系与公理、制造过程的基本原理和基本规律、制造系统和信息、制造智能与计算机几何等制造基础理论.上述的几个方面的进展和发展趋势,表明制造已经开始从制造技能、制造技术向制造科学发展,即从一种将科学知识和自然规律物化后用于改造自然的制造手段、方法和技术,发展成为探索理论、认识客观规律和形成科学体系,并进一步用于指导制造活动实践的一门工程科学(engineering science)[1].由于制造科学的系统性和工程应用性很强,因此,“制造科学与工程”.美国在制造科学研究和发展方面走在各国的前面,在实施先进制造技术发展规划过程中,美国首先建立了国家制造科学研究中心,美国的“下一代制造(NG M)”即定义为以制造科学为知识基础的可重组、规模可变、经济合理的和快速适应特殊生产需要的工艺、装备及企业.美国机械工程师学会(AS ME)的会刊之一《Journal of Engineering in Industry》于1996年开始更名为《Journal of Manu fac2 turing Science and Engineering》,这些都显示出制造科学与工程学科正处在形成和发展的阶段[5,6].2 制造科学与工程研究内容与特点2.1 主要研究内容制造科学与工程作为一个学科仍处在形成和发展的初期阶段,部分学者正在致力于构造本学科的框架和体系的研究工作.作为一门研究制造系统、制造活动和制造技术的工程应用科学,作者认为,它的体系结构中至少应该包括制造基础理论、现代制造技术、新兴制造学科分支和制造工程应用等4个大部分.1)制造基础理论制造基础理论主要研究现代制造过程和制造系统的基础理论问题,例如:制造过程和制造系统的建模、仿真和优化;制造中的计算几何学;制造信息、制造知识和制造智能的表达和处理;成形加工过程动力学模拟仿真理论与方法;虚拟设计与制造;产品创新设计理论及方法;高效、快速及可重组的先进制造理论及模式;新型制造工艺方法的理论基础和原理;制造中的组织科学;制造过程和制造系统控制理论与方法;等等.制造基础理论是支撑和产生先进制造技术原理、方法和工具的基础.2)现代制造技术现代制造技术主要研究产品全寿命周期的设计制造、生产体系和经营服务等各个环节所涉及的设计、制造与管理的技术方法和手段,包括:现代设计技术(如设计方法学、创新设计、计算机辅助设计与工程技术、反求设计、全寿命周期产品设计、绿色设计等);现代成形和改性技术(如成形加工技术、材料成形过程仿真技术、清洁成形技术、无损检测技术、表面工程等);现代加工技术(如高速切削加工技术、精密加工和纳米技术、特种加工技术、数控加工技术、加工自动化技术等);制造系统及管理技术(如柔性制造技术、集成制造技术、虚拟制造技术、智能制造技术、并行工程)等.现代制造技术是制造科学中的理论和知识物化的手段、方法及其工具,它是制造科学与工程作为工程应用科学的技术关键所在.3)新兴制造学科分支新兴制造学科分支是指制造理论与技术同其它学科交叉融合,产生的一系列新兴交叉学科或者新的研究领域,例如,制造科学与信息科学技术交叉产生了制造信息学;制造科学与纳米科学技术交叉产生了纳米制造科学;制造科学与系统科学交叉产生了制造系统工程科学;制造科学与生命科学交叉产生了仿生制造科学;制造科学与管理科学交叉产生了制造管理科学;制造与控制技术交叉形成了制造自动化技术等等.这些新兴交叉学科是制造科学获取新的生长点,寻求自身突破与发展的活力所在.4)制造技术工程应用制造技术的工程应用是制造科学与工程用于改造自然、满足人们生活与生产需要的制造实践,它以制造科学理论为基础,以现代制造技术为手段,高效率、低成本地制造出符合功能和质量要求,并与环境和谐的产品.制造技术的工程应用,体现了科学、技术与工程三者的紧密结合,可以形成直接生产力,这是制造科学与工程学科的主要682北京航空航天大学学报 2004年目的之一.以制造技术为主导进行产品设计制造就形成了现代制造业,如汽车制造业、飞机制造业、装备制造业、家电制造业、轻工制造业等.制造业是人类创造社会物质财富的基础,是国民经济的支柱产业,是产业结构优化调整的推动力,高技术产业化的载体和技术创新的主体,制造业的生产方式、生产规模和生产能力以及技术水平,是一个国家科技水平和综合实力的重要标志,是国际竞争力的重要体现,也是一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素,更是国家安全的重要保障.2.2 学科特点制造科学与工程学科呈现出如下的一些特点:1)系统性制造科学与工程的4个部分的内容之间是互相联系、互相依赖和互相支撑的,构成了一个不可分割的学科整体,在技术上常常表现为集成系统.在制造科学与工程这个框架体系中,制造理论是基础,制造技术是手段,学科交叉是动力,工程应用是目的.2)交叉性交叉性是现代科学发展的一个最重要的特点,制造从传统的、狭义的“小制造”发展为现代的、广义的“大制造”,从学科发展的角度来看,最主要的推动因素就是制造与众多学科的高度交叉和融合,多学科、多领域的科学知识与技术的相互渗透,使制造学科获取了大量的新原理、新思想和新方法,才使得制造学科产生了从技术向科学的重大飞跃,学科交叉性不仅是制造科学与工程形成的原因,同时也成为制造学科的重要特点,并且与其它学科互相促进,共同发展.3)复杂性“大制造”涉及的就是一个复杂系统,它既有宏观复杂性问题,也存在微观复杂性问题.解决这些复杂问题的方法,也变得越来越复杂.例如,基于控制论、非线性、运筹学等的复杂系统理论与方法,已经在制造系统工程得到应用;基于多学科领域知识的仿真优化技术,正在用于复杂产品的设计制造问题.4)创新性制造科学与工程研究的对象和问题越来越复杂,一些在传统制造中不曾涉及的现象和问题,已成为本学科必须研究和解决的问题(如极端工况下的制造),已有的传统理论、方法和工具已经不能完全满足学科发展的要求,因此,在原理、理念、技术、方法、工具等方面创新,是制造科学与工程学科发展的迫切需要,原始创新、交叉创新和集成创新等创新方法已在学科的发展中发挥了重要作用.5)实践性制造科学和制造技术来源于制造工程实践,反过来,制造科学与制造技术又需要寻求在制造实践活动中进行验证和工程应用,并且期望取得相应的应用成果,这2方面使得本学科的实践性特点非常突出.3 制造科学与工程研究的前沿问题作为一个从传统的学科发展过来的并与众多学科交叉的工程应用科学,制造科学与工程研究所涵盖的内容非常广泛,研究的问题涉及基本理论、科学方法、技术手段及工具和工程应用等诸多方面,许多新问题不断地出现,制造科学与工程学科面临着新的挑战,必须不断研究和发展新理论、新方法和新技术,以满足制造科学发展和工程实践对本学科的需要.下面简要介绍在制造科学与工程学科中的一部分研究的前沿或热点问题.3.1 支持产品创新的设计制造理论与方法产品设计是制造业的灵魂,支持产品创新的设计制造理论与方法研究的主要内容有:设计理论和方法、设计方法和技术、设计自动化、快速产品开发、知识获取与组织、多学科模拟仿真和先进制造模式等关键科学技术问题,热点研究问题包括:产品创新设计对象和过程知识的获取、产品性能特征体系及其相关知识库和应用程序库、异地合作设计平台、网络环境下的集成设计技术和平台、虚拟设计联盟、聚集制造、灵捷网络化制造、生态制造、合作制造、基于多智能体与网络开放结构的智能制造系统和可重构智能制造系统等.3.2 制造信息学理论与应用制造信息学研究与制造活动有关的信息的本质、特征、计量、采集、传递、交换和储存的基本理论和方法.与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息等,随着现代产品价值及其制造过程中信息含量比例的不断增加,信息在产品制造过程和制造系统中作用越来越显著.从信息学的角度来看,制造过程是将制造信息物化在原材料或毛坯上并使之转化为产品信息的过程.制造信息学的研究内容包括制造过程中的信息集成、流动和利用;制造活动中人的经验、技能、诀窍782第4期 刘 强等:制造科学与工程的学科发展与前沿研究问题。
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•中K—电磁偶合系数; θ—转子的转角。当转子转 到与定子磁轴平行时(即θ=90),转子中感应电 势E最大,这时:
• 当转子线组的磁轴与定子绕组垂直时(即 θ=0),转子绕组感应电势为零。
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•3、应用情况 • 它在相位伺服系统中可作为 相位检测器,此时它可以安装在 丝杠上或者和直流电机组装在一 起检测转角。
•3、细分电路 • 电子细分电路又称倍频电路,常用的是四倍频。采 用4个光电元件和4个狭缝,使之每间隔T/4间距产生 一个脉冲,分辨率可提高4倍。
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•第五节 磁栅
• 磁栅是用电磁方法,计算磁波数目的一种位置检 测元件。用它作直线和角度位移量的测量,具有高精 度,复制简单以及安装调整方便等一系列优点,在油 污、粉尘较多的工作条件下有较好的稳定性。 • 磁栅位置检测装置是由磁尺、读取磁头和检测电路 组成。它利用磁录音原理,将一定波长的矩形波或正 玄波的电信号用录磁磁头将磁尺记录在磁性标尺的磁 膜上,作为测量的基准尺。检测时用拾磁磁头将磁尺 上的磁信号读出,并通过检测电路将位移量用数字显 示出来或转化为控制信号输送给数控机床。
•由于θ很小,上式近似为:
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• 这表明莫尔条纹的间距可以通过角θ的改变来调 整。如 t=0.01mm,通过减小θ,使T=10mm,则 其放大倍数为1000倍。可见利用光的干涉现象,很 容易就能把光栅的栅距放大1000倍。
c) 平均误差效应 莫尔条纹是由大量刻线共同形成的, 对光栅的刻划的误差有平均作用,因此能在很大程度 上消除节距之间所固有的相邻误差的影响。
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•第三节 感应同步器
• 1、结构 • 感应同步器按其结构可分为直线式和旋转式两种。 • 直线式感应同步器用于直线位移的测量,其结构相 当于一个展开的多极旋转变压器,它的主要部件包括定 尺和滑尺,定尺(转子)是连续绕组,滑尺(定子)上 的绕组是分段绕组,也是正、余弦绕组。 • 定尺安在机床床身上,滑尺则安装在移动部件上, 随工作台一起移动,它们之间错开1/4节距(齿距), 一个节距为2 电角度,节距P = 2 mm ,这样它们错 开电角度,安装时重叠,两者平行放置,均匀气隙 (0.2-0.3mm )。
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•激光器 • 用于精密测量中的激光器通常采用氦氖气体激光管。 在细玻管中封入氦氖混合气体,与细玻管相垂直的地 方设置有反射率很高的反射镜。被封入玻管的氦氖气 体由于受到高频振荡器发出的能量激发或直流放电而 发光,在两反射镜构成的谐振腔中引起振荡,沿着轴 向发射出相应频率的激光束。
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•二、光电盘(光电脉冲发生器) • • 光电盘是一种光电式转角测量元件。光电盘可由 玻璃或金属圆盘制成,在其圆周上均匀分成相等的 透明和不透明部分。当光电盘与工作轴一起转动时, 盘后放置的光电元件周期性地受到光照,产生近似 的正弦波形,经过放大整行后形成脉冲通过门电路 送到计数器,根据脉冲的数目或频率可测出工作轴 的转角及转速。
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• 2、光栅工作原理 莫尔条纹:
•
如果将指示光栅在其自身的平面内转过一个
很小的角度θ,由于光的衍射作用,就会产生明
暗交替的干涉条纹。
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•光栅测量系统
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• 数控机床对位置检测元件的要求如下:
1. 受温度,湿度的影响小,工作可靠,能长期保 持精度,抗干扰能力强;
2. 在机床执行部件移动范围内,能满足精度和速 度的要求;
3. 维护方便,适机床工作环境; 4. 成本低; •5. 易于实现高速的动态测量,处理和自动化。
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•1、光栅的种类和特点 • 透射光栅 反射光栅
• 透射光栅的特点 • 光源可以采用垂直入射光,光电元件能够直接 接受,因此信号幅值比较大,信噪比好,光电转换 器结构简单,一般常用的黑白光栅可做到每毫米 100条线,再经过电路细分,可以做到微米级的分 辨率。但其长度做的太长。 • 金属反射光栅的特点 • 金属反射光栅的线膨胀系数很容易做到与机床 用的普通钢或铸铁一致,接长方便。
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•2、激光检测原理 • 激光位置检测装置通常由激光管、稳频器、光学 干涉部分、光电接收元件、计数器和数字显示器等组 成。如图所示
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•激光 •发生 •器
•机床身
•工作台
•M2
•光束2
•M1
•M
•光束1
•可动反射镜
•半透反射镜
•光电计数器
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•V2
•定尺
•正弦绕组
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•Vs
•Vc
•滑尺 •余弦绕组
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•2、工作原理 • 利用电磁感应原理,用感应电势的变化来进行位 置检测的。有鉴相式、和鉴幅式。 • 鉴相式用定尺的感应电压的相移,来测量滑尺的牌课程
•第一节 概述
• 随着电子技术的发展,数控(NC)系统有 了较大的发展,经历了从硬件数控(NC)到 计算机数控的阶段。硬件数控系统由固定的 功能逻辑电路组成,其适应能力即柔性较差。 计算机数控系统的核心是计算机,它由计算 机控制系统和伺服驱动系统等部分组成。对 计算机数控系统通过修改软件,就可达到不 同的控制要求,且硬件功能模块化易于扩展, 因此具有较高的柔性。
•1、旋转变压器的结构与特点:
•
• 旋转变压器又叫同步分解器,它结构简单,对 使用环境要求不高,维护方便,信号输出幅值大, 抗干扰性强,工作可靠。但是测量精度稍低,一 般用于普通精度的测量机构中。
• 旋转变压器是一种控制用的小型交流电机,定 子为变压器的原边,转子为变压器的付边,分为 有刷和无刷两种。
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•位置检测元件的要求:
• 位置检测元件是数控机床伺服系统的重要组成部分, 起作用是检测长度、角度、位移,并发出反馈信号,构 成闭环(半闭环)控制。位置检测元件的主要作用是检 测位移量并将测量的反馈信号和 数控装置发出的指令信 号相比较,若有偏差,经放大后控制执行部件,使其向 着消除偏差的方向运动,直到偏差为零。实践表明,闭 环伺服系统的定位精度和加工精度主要由位置检测元件 决度•若定高。出一 一般 个要 数求 量测 级量。系统的分辨率或脉冲当量比加工精
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2020/11/28
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•第四章 位置检测装置
•第一节 概述 •第二节 旋转变压器及测速发电机 •第三节 感应同步器 •第四节 光栅 •第五节 磁栅 •第六节 其它位置检测元件
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• 莫尔条纹有以下特点: a) 信息变换 当标尺光栅对应于指示光栅沿着与刻
线垂直的方向作相对移动时,莫尔条纹也移动, 若光栅移动一个栅距t,莫尔条纹正好移动一个 宽度T。若光栅向相反方向移动,条纹也向相反 方向移动。 b) 放大作用 莫尔条纹间距T与光栅栅距t及光栅间 的夹角θ有如下关系:
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•位置检测元件的分类:
•(1)直接测量和间接测量 •(2)增量式测量和绝对式测量 •(3)接触式测量和非接触式测量 •(4)数字式测量和模拟式测量
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•第二节 旋转变压器及测速发电机
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• •第六节 其它位置检测元件
•一、激光检测元件
• 激光位移检测,具有精度高、无接触测量的特点, 适用于长行程、高精度的位移检测场合。但其抗环境干 扰能力较差,采取措施后,在数控机床及适应控制方面 具有广阔应用前景。 • 1、激光的特点 • a.高单色性 • b.高方向性 • c.高亮度 • d.高相干性
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• 激光管发出的激光射到干涉仪的半反射镜后,被分 成两束光。光束2经半反射镜反射到固定在机床床身上 的全反射镜,又被反射回来透过半透镜射到光电计数器 上。光束1透过半透反射镜射到装在工作台上的可动反 射镜,再反射回半透反射镜,也被反射到光电计数器上。
•由于这两束光的路径不同,有光程差
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• 当光程差ΔS等于激光波长λ的整数倍时,则两束 光在光电计数器处相互加强并出现亮点;如果光程差 ΔS=N·λ+λ/2,则亮束光相互抵消,在光电计数器处 出现暗点。因此,每当工作台移动半个激光波长时, 光电计数器将收到一个脉冲信号,根据计数器所计脉 冲数n即可测出工作台的位移L=1/2·n·λ。