机械专业论文 第1篇
1机械专业毕业设计课题的选择
课题内容要尽可能多地涉及本专业的教学内容
(1)不同于科研和工程的实际需要，毕业设计的课题首先考虑满足教学要求。因为，学生没有多少实践经验，与实际生产接触机会很少。因此，课题内容要贴近本专业的教学内容，尽可能地通过毕业设计，来总结学生在大学四年内所学的理论基础知识，把这些专业知识有效的结合起来，不能让学生仅仅停留在课本内容基本上都懂，作业也都会做，考试也都不挂科，但就是不能做到应用的状态。(2)课题不能太大、太空。例如，提高机械效率的优化设计、世界先进机械的研究等，类似课题学生的经验和能力暂时还无法把握。
难易程度适中、工作量适宜、适当提前毕业设计开始时间
黄河科技学院工学院的毕业设计安排的是12周时间。但实际上，对于学生来说，真正用来做毕业设计的时间也就一两个月甚至更少，因为在这个时间里，有的学生已经开始去找工作，或者进入工作实习期，不能很好地保证用于毕业设计的时间。因此，如果课题难度太难，或者工作量太大，会造成学生失去信心，进而出现随便抄袭应付的现象。不能达到毕业设计的真正目的。所以，为了保证学生保质保量完成毕业设计，所选的项目难度、工作量要适中。毕业设计的开始时间，可以安排在机械设计的课程结束后。这时候，学生基本具备了设计的初步知识，可以选择适当难度的课题，让部分学生开始试住做些大体跟毕业设计内容基本一致的工作，到真正毕业设计的时候，一是可以把课题做深，二是学生也不感到时间紧张，三是有可能的话还做出实物。给学生的创造性的发挥空间，留够申请专利和论文的时间，提高毕业生的整体素质能力。近年来，我校每年有数十名学生，是用这种方式完成毕业设计的，毕业时他们已经申请好国家实用新型发明专利，并做出了实物。从创意、设计、制造到装配调试和改进过程，对学生来说收获很大，毕业后，学生在企业很快就进入岗位角色，企业也比较欢迎这样的学生。
选题要灵活
课题所涉及的行业要多种多样。例如，装备制造、矿山设备、农业机械、食品加工及特种设备等。这样既满足了不同学生的兴趣要求，又减少了雷同现象，指导教师也可以把难度相对大的课题，按照工艺或结构分成几个小课题再分配给不同的学生，使他们之间既有明确分工又有合作，增加学生的团队协作能力。除指导教师按照自己的工作经验和要求命题之外，可以与企业联系，设计一些在现实工作过程中实际应用的课题，增加项目实用性的同时，也允许学生根据自己的观察与爱好，由自己提出课题。部分学生已经参加了工作，也可以根据其所在的企业的行业性质和产品特点，设计有关产品。最后由教师和学生商议共同提出课题，以提高学生的学习兴趣，对其将来或现有的工作有着直接的帮助。
减少论文在整个毕业设计课题中所占比例，增加机械结构设计的要求
国家教育部20xx年教育改革的一项重要内容，就是将600多所大学本科学校转向职业技术教育。因此，大部分大学本科生将来的就业岗位将是生产一线。因此，倾向于理论研究的论文题目在课题中的比例应当减少，更多地增加和体现生产实践中实际应用的课题。同时，也是由于论文内容是学生更容易抄袭，降低了教学质量，达不到学校开展毕业设计的真正目的。
2机械专业毕业设计过程中的几个具体问题
参考资料的收集
拿到设计题目后，学生最直接想到的是从网络中搜集资料。学生无疑能够很快地找到与自己题目相关的各种资料，但涉及到具体技术问题和具体结构问题的内容，网络中可参考的资料很少，能够具体解答的更少，这时学生就会感到很茫然，无从下手，这就是现代大学生的通病。之所以有这种惯性的思维，是由于现代的教学模式和教学理念不当造成的。在大学学期期间，学生们遇到问题后就去查找课本上的现在公式，只要套用就可以了，然后实际的设计却并非这样简单，要靠学生自己去思考，去查找相关文献。因此，在此期间建议学生到图书馆，到企业去，更广泛地搜集资料。另外，随着标准化的完善，有许多设备的设计制造都已经有了国家或行业标准和规范设计。例如，特种设备、食品加工设备、制药设备和计量设备等其设计方法和过程，甚至结构等都有详细的规定和要求，建议学生在查阅有关资料的过程中，学会查阅相关的国家标准或行业标准。
设计方案的确定
学生在经过了资料的搜集和总结后，根据自己的课题的要求，绘制出机构运动简图。然后对机构的运动部分进行初步的设计计算。此时，机构的选择，前提是要满足课题要求和机器功能的实现。但是，很多学生不重视这个过程，基本上在这个阶段都是画草图，懒于计算，导致在真正的结构设计过程中出现返工的现象。而且在方案设计时，要设计出不同的方案进行比较，甚至要做一些简单的模型进行实验比较。比较的过程中，不仅考虑机构是否达到生产率的要求，还要考虑机构的运动的平稳性，最终确定出更合理的方案，并绘制出正规的机构运动简图。
设计计算
毕业设计中的计算主要包括执行机构和原动机所需的功率、运动学计算、动力学计算。
类比法确定执行机构所需功率
首先，确定直接参与工作的执行机构所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技术参数，从而计算出执行机构的功率;然后，计算出整个传动系统中的传动功率。很多种情况下，执行机构所需的功率比较容易确定，例如，起重机起吊重物所需要的力、钢筋的弯曲切断所需要的力等。然而有时，这些重要的参数无法用简单的方法来确定，因为这些参数与其机器加工的对象和加工工艺有关，例如，压球机的设计。压球机压制过程中的径向压力是要通过模型试验而测定的，对于学生来说，这个环节有困难。因此，这种情况下，就要去找似的工况所耗用的功率，总之就是要用类比的方法来确定执行机构所需要的功率。确定了使用功率就可以确定原动机的功率，按国家相关标准选取电机类型，如三相(或单相)交流异步电机、直流调速电机、步进电机、伺服电机等。其中步进电机和伺服电机的主要参数是根据扭矩确定的。
运动学计算
在确定了电机转速之后，设计者需要对传动系统的各机构进行速比的分配。在速比分配的过程中，学生一般是按照课本推荐的数据来分配的，例如，带传动，课本上推荐的传动比是2～7，但在大功率带传动的机器中，小带轮基准直径确定后，如果按照传动比2～7来设计大带轮时，大带轮的直径会很大，有可能不满足实际的结构要求。在实际的设计过程中，速比的大部分应该是由减速器来承担，所以先确定减速器的型号。具体的步骤是:首先根据速比，对应的功率查到减速器型号，再根据型号(一般其主要结构参数是中心距)查得其联系尺寸。机器其余的速比部分再由其传动形式来补充。
动力学计算
在载荷计算中有时候会遇到较复杂的力的分析，如风载荷，雪载荷，地震载荷等，学生有时候不能够很好地将这些力进行简化，做出受力分析。因此，在此时建议学生去查找相关国家或行业标准里有无所规定的计算过程要求，若设计题目属于特种设备的卷扬机，起重机设备等，国家标准里都规定有计算内容和推荐公式，以及各种参数的选择，这时学生就必须按照标准进行;若标准里没有规定的就得查阅相似情况有没有其他设计人员发表的论文或者专著等，作为计算时的参考;若没有标准规定的，没有资料的，就得做模型试验，来确定相关参数。学习程度比较好的学生建议借助于分析软件进行计算，如Ansys、Creo、Adams、Ｒecdyn等，其计算的目的是确定结构主要零件的尺寸，同时还是要保证机器运动过程中的平稳性与可靠性，为下一步的机构设计打下基础。在此阶段里，许多学生甚至个别老师误解地认为设计就是计算，也就是要把包括结构在内的所有零部件的尺寸都计算出来，才能开始绘图，其实这是错误的。计算是基础，有了基础计算数据，就可以开始绘制结构图，很多结构和一些零件的尺寸是在绘图的过程中去确定的。
结构设计
作为机械专业的毕业生，常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求，但由于绘图过程相对比较繁琐，需要一定的三维透视能力，学生们害怕画图已成为一种普遍现象。如果在此之前没有进行充足的绘图训练，所画的机械图纸问题较多，与正规图纸的要求有很大差距。虽然此阶段必要的计算已经结束，但大部分学生对绘图仍然感到茫然，无从下手。这个阶段指导老师应该在与学生共同分析结构的特点、视图的合理布置、标准件和外购件的选用、润滑的选用以及安全措施的应用等，重点指导结构设计和图纸的绘制。结构设计一般从执行机构先绘出，然后，逐渐向其他部分展开，边画图边修改，直到完成整个装配图的绘制。相对于装配图的设计，零件图的绘制设计、更多的要求是视图的正确表达、尺寸及加工要求的准确标注、零件材质的合适选择、合理加工工艺性等。所以，零件图要求的完整性和准确性更高。大部分毕业生觉得零件图好画，但结果往往不令人满意。有许多学生仍然还是画了几张在课程设计时的零件图，比如传动轴、齿轮、带轮等，反应出学生对零件设计工作的欠缺和不自信;也有一些同学，先用三维软件建立一个三维的模型，让软件自动生成二维的工程图纸，又不加于修正，致使零件图表达不完善，不能作为实际生产用图纸。所以，在整个结构设计阶段，指导教师要不断地检查学生的进度情况，及时指出图纸表达中的错误和不合理，避免设计出现重大的返工现象。
3结束语
应用型本科生的毕业设计是一个非常重要的实践教学和学习阶段，做好毕业设计，就是要给学生，把在学校的学习知识与就业的岗位要求之间，架起一座畅通的桥梁。因此，在教师指导毕业设计以及学生做设计的过程中:要求指导教师科学、严谨、务实地命题;提前将课题布置给学生，让学生有更充足的时间去调研和实验，并提出更高的要求;广泛多渠道地搜集相关的技术资料;进行多方案设计和比较和优化，正确地按工作量要求完成绘制装配和零部件图纸;规范格式化地撰写设计计算说明书;整个毕业设计过程，师生要定时见面沟通，及时发现问题，及时改正，避免重大返工现象。
机械专业论文 第2篇
摘要：当前，科学技术迅速发展，在机械工程设计领域中，传统的设计方法已经无法满足时代的要求，取而代之的是CAD技术。主要对机械工程设计中CAD技术的应用进行了详细探讨，以期为机械工程设计提供有效借鉴与参考。
关键词：机械工程;设计;CAD技术;应用
随着时代的进步，CAD技术也取得了巨大的发展成效，该技术凭借自身智能化、集成化以及标准化的优点，被广泛的运用在机械工程设计行业当中，不但大大的提高了产品的技术含量以及质量，还促进了机械工程行业的稳步发展。为此，加大对CAD技术的研究力度，促其优化完善，才能使其为机械工程设计做出更大的贡献。
1.机械工程设计中CAD技术的发展
在不断更新的计算机技术推动下，CAD技术的各项功能得了显著地拓展以及增强，内容也得到了不断丰富。在机械工程设计领域内，CAD技术软件具备有数量相当可观的用户群体，这些用户群体对CAD技术的要求越来越高，决定了今后CAD技术势必向智能化、集成化以及标准化的方向发展才能符合时代的要求。
技术智能化
犹如编程方法取得的巨大进步，CAD技术智能化也促使机械工程设计取得了巨大的进步，使得其设计方法不再局限于传统的设计当中。为了帮助设计人员进一步培养发散性思维，在对产品模型进行设计采用特征造型方式以及参数设计的时候，不必对其内在的联系过于拘泥。在一部分的3D、CAD软件当中，用户群可以直接欣赏到自己设计的成品，这种方式不但有利于创造性思维的培养，还可以在第一时间及时发现设计成品中存在的问题。
技术标准化
现今，很多CAD技术软件受到了广大用户的青睐，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在这些软件中存在一个弊端，很多数据模型无法与其它同类型的软件相互兼容，这给行业内部技术的发展造成了极大的阻碍。为此，必须要加强对CAD技术数据模型以及交换资源进行标准化，这也是机械工程行业得以顺利发展的重要前提。虽然现在的CAD技术标准化还需要进一步提高，但是经过行业内技术人员的不懈努力后，使用不同的软件进行交流很快可以实现。
技术集成化
随着数控加工技术以及现代设计方式的高速发展，传统的计算机辅助已经无法满足新时代信息化的`要求。从市场角度分析，迫切需要CAD技术能够在工程分析、工艺分析设计以及产品制造过程当中拥有一个良好的技术接口，也就是通常所说的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。当前，已经有少数的CAD软件具备了这些集成的功能。设计人员在设计的过程当中，可以直接导入运用该技术的设计模型来对结构力学的性能进行分析，同时与数控机床相结合，做出更深层次的分析和设计，最后进行制造与生产。CAD技术集成化借助计算机高速准确的运算功能，从过往繁琐的运算方法解脱出来，在很大程度上提高了工作效率，缩短了设计时间。
技术的网络化
近年，互联网技术的飞速发展，CAD技术的网络化变得尤为关键和重要。使用互联网的CAD的产品，其在对二维图纸进行传输的时候，更加简单便捷，更能符合企业的规定与要求。同时，不管在任何时候都能通过互联网对企业的动态三维模型进行交流。这种网络互相协作的模式，不但能够帮助企业节约成本，还能够进一步提高企业研发产品速率，并保证产品的最终质量。
技术的虚拟化
当前，CAD技术已经充分运用到了一种新型的技术，例如虚拟现实技术，并且该技术将会应用得越来越广泛。所谓的虚拟技术就是在一个虚拟的环境当中建筑设计人员创造新产品，同时通过模拟操作的方式，对产品的结构、舒适度以及质量等各方面进行检验。在开展机械工程项目之前，通过使用虚拟技术可以很好的解决各种存在的问题，防止各种不必要浪费现象的发生，进而达到减少工程建设成本费用的目的。正是凭借这种优势，虚拟化成为了未来CAD技术的主要发展趋势。
2.机械工程设计中CAD技术的具体应用
在机械工程中，应用CAD技术具有很大的优势，不但与设计人员的设计理想更加贴切，符合他们的设计意识，还能大大的缩短产品设计的周期，进一步提高产品的技术含量以及质量，从根本上来提高工作效率。一般来说，CAD技术在机械工程设计应用主要表现在以下几个方面：
计算机辅助建模
计算机辅助建模不单是CAD技术的重要内容，也是机械工程设计的核心设计部分。在创建模型的时候使用CAD软件，可以满足设计人员所需要的立体效果。更重要的是，为了促使效果更加逼真，所设计出来的模型与实体并没有太大差别，仅仅是在电脑上按照一定的比例呈现出来。使用特征造型以及参数设计的方法，设计人员可以在虚拟的环境下，对产品的模型进行更为直观的设计。在传统的设计方法中，由于抽象思维的局限，设计人员很难把产品的模型构建出来，导致设计结果与实际需要存在较大的误差，最终设计的质量和效率均不甚理想，导致不必要浪费。而现在的三维CAD软件的使用很好的弥补了以上存在的不足，设计人员仅仅需要把已经建立好的模型装配在一起，针对不合理之处加以改正就可以，大大的提高了产品设计的时效性以及质量。
计算机辅助绘图
对于计算机工程设计来说，绘图显得尤为关键和重要。CAD技术软件最初应用在机械工程设计的功能就是绘图功能。传统的方法主要是依靠手工来完成，这种方式不但导致工作效率低，绘图的质量也不甚理想，外形也不够美观。但使用CAD技术软件后，不但可以有效的提高工作效率，确保绘图质量，而且还可以打印出来进行保存，让人一目了然。
分析工程以及优化结构
产品要想得到优化设计，就必须要分析其力学性能以及优化结构。有限元分析以及动力性能分析等现代机械工程设计的发展，进一步推动了工程分析功能以及结构的进一步拓展。目前，很多CAD软件已经退出了与ANSYS有限元分析软件的接口。用户在使用的过程当中，可以把CAD技术软件建立的产品模型直接导入到有限元分析软件中，在负载的情况下，进一步对产品的模型进行工程分析，进而对产品的结构进行优化。在较为复杂的机械设计中，类似的分析方法存在很多优势，值得在接卸工程设计中广泛使用。
3.提高CAD设计人员的技术能力
对于设计人员来说，要想促使CAD技术能够得到广泛的应用，就必须要确保设计人员熟悉使用该技术。首先要充分了解该技术的具体操作，掌握其优势以及不足，在实际过程中，充分利用CAD技术软件的设计优势，进一步对产品结构进行优化以及升级，从根本上来提高产品的技术含量以及科技含量。CAD技术软件的发展与应用，给机械工程设计带来了巨大的转变，促使机械工程的设计方式从单调的设计方法中解脱出来，给机械工程设计注入了新鲜活力。同时设计周期的缩短以及与时俱进的创意，更是促使机械工程设计发展迈入了新台阶。随着计算机技术高速发展，CAD技术将会得到优化以及完善，在机械工程设计中也将会得到更深入的应用。但与外国相对应技术比较而言，我国CAD技术依然存在很多不足，需要加大对该技术的研究力度，进一步巩固我国机械工程发展的基础，促使我国机械工程行业未来发展之路更加长远以及稳定。
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机械专业论文 第3篇
1目前机械专业教学中存在的问题
教学内容创新性不足，理论与实践相脱节机械专业的课程包括机械制造、机械绘图、机械设计、电工与电子、模具制造、数控车床、PLC编程等，这些课程都需要在实践中学习和掌握，如果单纯采用传统的课堂教学方式，学生只能盲目地学习书本中的理论，而不能融入先进的案例，就会使学生的创新与实践应用能力逐步下降。而目前很多机械专业教师依然采用这种以教为主的教学模式，未能够结合项目教学法、实践教学方法、实验教学法等多种教学方式，通过增加教学内容的创新性来培养学生的实践创新能力，出现严重的理论教学与学生实践操作间的脱节情况，导致学生学习兴趣下降，教学效果不理想。教学方法落后，缺乏实践性目前很多高校依然采用传统的教学模式，单纯注重理论知识的传授，而忽视了学生实践操作能力的培养，造成学生在学习过程中盲目追求理论分数高低，最终不能用其所学理论去指导实践的情况，更无从谈及实践中的创新能力培养。因此，作为一项以培养学生实践操作能力为主的课程，应当加大课程教学中的实践环节比重，改变传统以课堂理论知识传授为主的教学方式，发展创新教育，为学生在实践中培养创新能力提供有力条件。“工学结合”教学策略与模式有待进一步完善目前，部分高校依然墨守成规，忽视教学改革在校园教育发展中的重要作用。尤其是在人才培养的过程中，未能够与企业及社会发展需求相适应，对机械专业“工学结合”的教学模式与实习实训的重视程度较低，让学生不能够在实践实习中进一步巩固所学理论知识，从而激发起创新灵感。
2机械专业创新教育相关意见
培养适合当今企业及社会需要的机械专业应用型、创新型人才，一方面要求高校教育能够充分重视学生专业知识的掌握情况，另一方面也要求高校教育能够与人才实际需求紧密结合，培养一批具有扎实基础知识与较强实践创新能力的机械专业人才。针对于此，笔者对机械专业教育创新提出几点意见。创新实践教学体系机械专业以培养技能型人才为主，实践是其人才培养过程的关键环节，要求高校教育能够加强学生理论知识学习与实践应用的结合。所以，在机械专业教育创新过程中，要高度重视实践教学的重要性，增加实践教学的比重，根据社会需要制订学习计划，优化课程设计、课外实践与实习活动安排，彰显出机械专业本身的特色，真正做到机械专业理论知识与动手实践的结合，从而在二者的结合过程中向学生渗透创新思想，逐步培养学生的实践与创新能力。创新教育教学方法随着信息技术的快速发展，信息技术引入教学当中已经是未来教育不可逆转的重要趋势。因此，在高校机械设备有限的条件下，可以适当将计算机技术和现代教育技术渗透到教学当中，改变传统教学中受时间与地域限制的弊端，并以此来弥补实践资源不足对教学带来的负面影响。一是可以在机械专业教学中增加计算机技术，通过运用虚拟现实技术，形成数控机床编程仿真系统，通过计算机模拟数控机床的控制、操作、编程、加工与故障的检测等，为学生提供一种亲临现场的感受，增强学生实践操作的直观感受力。二是采用多媒体技术教学方式，进行CAI工程制造教学，将教学过程化繁为简，通过图形、影视的方式来表现微观组织、结构变化等，同时还有效增加学生在学习过程中的乐趣，为提高教学质量、学生学习兴趣等带来有益帮助。三是可以在机械教育专业教学中加入光盘教学。为加深学生对机械设备的直观形象认识，可以购买关于现代化制造企业先进的加工设备的使用过程和设备管理的光盘，让学生真实了解设备的应用与维护，对设备本身形成强烈的直观感受，从而为其在未来的实践操作奠定扎实基础。发展合作教育教学机械专业作为一个实践性非常强的专业，其人才培养目标应当与企业的实际需求紧密相关，并要求高校教育在人才培养过程中能够结合企业的实际需求，以市场为主导，以增加就业率为导向，从而为推动社会发展培养出更多的应用型人才。合作教育即目前提倡的校企合作教学模式，学校与企业合作，共同建设实验室和实习基地。企业的老技术职工为学生进行技术指导，增强学生的实际操作能力；学校为企业注入技术资源，帮助企业解决技术人员的培训问题，最终实现企业与学校的双赢。
3结论
综上所述，本研究主要针对当前机械教育专业教学中存在的不足，从创新实践教学体系、创新教育教学方法、发展合作教育教学三方面，提出机械教育专业教育创新的相关意见。
机械专业论文 第4篇
由于本文采用的地理信息系统GIS是组件式开发工具，使用支持ActiveX控件的终端可以实时监控和调度，所以着重介绍信息采集部分的硬件电路设计方案。想要对农业机械设备进行定位、监控和信息传输，需要每个农业机械设备安装一个基于嵌入式解决方案的系统，便于信息的采集、处理和互动。由于STM32具有极高的性价比，所以采用基于STM32的嵌入式解决方案，将GPS+GLONASS和CDMA等模块有效地组织起来，构成信息采集系统。
1．1STM32F103VCT6微处理器
本设计中数据采集系统的主控制芯片采用意法半导体公司基于ARMv7架构的32位Cortex－M3内核的微处理器内核STM32F103VCT6。STM32具有产品种类多样化、性价比较高，易于开发等优点，逐渐在众多的Cortex－M3的微处理器崭露头角。其得益于它提出的一种基于固件库的开发方式，可以快速上手，用户只需要根据所需的应用调用库里的应用程序接口(API)，就可以迅速地开发出一个产品级程序。调用库忽略了底层寄存器的操作，大大降低了开发周期，便于一个产品上市收回成本。STM32F103VCT6(见图2)具有72MHz、48kB的RAM，256K的FLASH，100脚，处理速度、存储空间和管脚引用足够本设计使用，不到15元的零售价格极具性价比。另外，该款微处理器还具有各种通信控制器，如I2C、SPI、CAN和USART等，为各个模块之间通信建立良好的硬件基础，且便于升级。特别在本设计中使用了多个RS232通信，而STM32F103VCT6具有3个USART和2个UART接口，方便与各个模块电路通信。由于硬件和软件是相辅相成的，在STM32F103VCT6移植实时操作系统也很方便和简单。实践证明，该款微处理器在可靠性、稳定性、处理速度方面具有非常高的性能。
1．2GPS+GLONASS双重模式定位模块电路设计
目前，世界最大的4个定位导航系统有美国的GPS定位系统、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略定位系统及我国的北斗定位系统。其中，广泛应用于民用的为GPS和GLONASS。GLONASS在2004年完善了定位系统后，性能更加稳定。传统的全球定位系统模块一般只采用单独的导航系统，即只能按照规定获取相应的单独某一个卫星信号，如只能接收到GPS卫星信号。相对于单独GPS和单独GLONASS定位，GPS+GLONASS双重模式定位具有定位速度快的优点，可以搜索到最多增加1倍卫星数量进行精确定位。特别针对峡谷、城市多重路径等复杂环境所设计，增加卫星数量提升优越的定位性能，目前已经广泛应用高端的手机、导航仪等民用电子设备当中。本设计中使用的是联发科技MTK的MT3333五合一全球卫星导航系统接收芯片，便于投入使用，只读取GPS和GLO-NASS的卫星信号;后期可以对系统进行升级读取北斗、伽利略和日本3家的卫星定位系统信号。由于MT3333具备了联发科技独特的AlwaysLocate软件技术，能够通过用户所处状态判断卫星接收模式，使导航更加精确、可靠，更能有效节约系统电力。该芯片出厂设定刷新率为1Hz，通过RS232通信，比特率为9600bps，通过模块电路和STM32F103VCT6连接。
1．3CDMA通信模块电路设计
本设计使用KS－97嵌入式CDMA模块将采集的数据通过无线通信方式与终端通信，信号覆盖广，通信简单易于控制。其中，KS－97嵌入式CDMA模块针对仪器仪表或者自动化等产品设计，具有体积小、性价比高等优点，广泛应用于物联网、电力、农业、工业当中。其内置PPP/TCP/UDP/IP协议，针对工业应用优化网络，CDMA的速率上下行最高153．6kbps，足以应付地理信息的信息传输。
1．4监控系统系统电源设计
采集系统的硬件电路需要安放在农业机械设备上，使用农业机械设备的12V电瓶电源或者外接4．2V锂电池，而系统使用的电压为3．3V，输入电压变化范围宽且压差比较大，故需要设计一个输入电压范围宽的电源电路。本设计采用德州仪器(TI)公司的TPS7A4700低噪声低压差线性稳压器，实现输入最小电压为3．0V，最大输入电压为36V，输出电流为1A，足以应付CDMA数据传输最大300mA电流的需求。
2监控系统软件设计
监控系统采集电路完成了对地理定位的信息的采集、通过CDMA模块向终端传输数据后，系统软件需要对该系统的硬件各个模块进行驱动、信息处理和控制。为实现控制的实时性，本设计采用μC/OS－Ⅲ实时操作系统。
2．1移植μC/OS－Ⅲ
实时操作系统是指外界事件或者数据变化时，能够接收并以最快的速度予以处理，其处理的结果又有能在短时间内控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。因此，实时操作系统具有严格的事件响应，并且具有非常好的稳定性能。μC/OS－Ⅲ是Micrium公司开发的微型实时操作系统，因为STM32具备移植μC/OS－Ⅲ的条件，所以只需要修改部分μC/OS代码。本设计中主要从os_cpu．c和stm32f10x_it．c文件的修改进行阐述。μC/OS－Ⅲ的内核使用一个周期时钟中断，以计算任务延时时间和进行任务调度，所以和STM32的SysTick一致，只需要注释掉os_cpu．h中的OS_CPU_SysTickHandler()和OS_CPU_SysTickInit()函数声明即可，修改os_cpu．c的文件和库文件一致，注释掉这两个函数即可。由于使用STM3的中断函数替换μC/OS－Ⅲ的中断服务函数，那么需要对stm32f10x_it．c文件进行修改。首先将该文件中原有的PendSV_Handler空函数注释掉，然后最重要的是编写SysTick中断服务函数。本设计使用IAR编译环境，使用PROBE插件即可对μC/OS－Ⅲ进行调试，为软件调试和系统调试提供很大方便。
2．2配置μC/OS－Ⅲ
配置SSS的系统功能是由一个个宏组成，这类可移植、扩展性强的代码都有类似于这样的文件，以一个系列的宏命令，配合子程序模块的条件编译语句实现功能剪裁。
3应用实例
根据以上设计建立的系统，实际应用在农业自动化相对较高的农场。本设计中主要应用在久保田PRO488联合收割机靠近电瓶位置。由于久保田PRO488联合收割机的直流12V电瓶维护方便，高达52Ah的容量，每月例行充电一次，平时例行补充蒸馏水即可工作，可以为本系统提供稳定的电源。在实际应用中，系统运行稳定。由于农机设备之间通信采用数字通信，传输可靠、隐蔽性强，能够在客户端上实现基础功能，如车辆点名、车辆信息追踪、命令下发、变更命令参数等功能，还能够查询到历史记录，一般采用回放、显示等方式。关键的统计分析中，可对各个农机设备传回的实时信息进行分析，对不同的设备之间不同类别主动查询报警记录、使用信息等。应用表明，系统运行效果良好，运行可靠稳定。
4结论
机械专业论文 第5篇
在如今经济快速发展的同时，人们的生活发生着日新月异的改变，生产和生活方式也有着巨大的本质性转变。尤其是在中央关于发展现代农业和建设新农村的政策指引下及黄山市先进型自动化农业发展纲要的指导下，安徽省黄山市歙县农业已经基本实现了以小型农业机械为主体的现代农业的基本要求，正体现出现代农业的生产、效率、自动化和示范四大优势。
一、当前影响和制约农机安全生产的主要因素
1.农村农业机械数量的增加，是各类农业机械事故增加的必然因素
80年代以来我国对农村的大力发展，农村经济快速发展，农民收入有了很大提高，很多农民用积累的资本购买小型拖拉机、农用三轮车帮助农业运输和生产，享受当时计划经济时期少量指标柴油的政策。在安徽省黄山市歙县，6000元的价格购入一辆农用三轮或者四轮拖拉机用耕地、播种、运送农作物、送肥、，卖粮食、赶集、走亲访友在农村十分流行。有关数据显示底我国小型农用拖拉机的数量达到1650万台;其中不包括相当一部分的农用三轮，这些农业机械数量的增加，势必促使农村农业机械事故的激增。
2.农机使用者的安全意识和法制意识淡薄
近年来，“村村通”使农村道路得到改善，农用变形车替代了三轮、四轮拖拉机;特别是中央实行农机购置补贴政策，农民购机数量急骤上升，大量的新型农用机械涌入农村，由于年轻人出门打工的较多，年龄偏大且安全意识差、法制观念落后、驾驶技术不到位、文化素质较低的农民成为了农机操作队伍的一员，由于缺少操作技术培训和安全宣传教育，他们的表现令人担忧，他们在工作中违反交通法规，对农村道路安全产生了极大隐患。尤其一部分人，没有经过相关培训就无证上路行驶、超载超速、农用车载客及酒后驾驶等违法违章行为;虽然有些人有驾驶执照，但缺乏农机安全的相关意识，没有系统的对农机进行维护和修理，这样对农机的安全生产造成严重的威胁。
3.目前，政府对农村农业机械管理缺乏协调性，是农业机械事故发生的重要原因之一
政府职能部门之间管理范围不确定，缺乏监管协调性。例如对于农用车(拖拉机)的管理，交警部门、_门、《道路交通安全法》实施前的农机部门根据相关法律法规有一定的管理权，可确定农用车的范围一直在修改，管理缺乏协调性，存在一些盲区。
4.农田和道路安全检(审)查力度不够 年度检审率和交强险率不高
农机安全检查是使用农业机械安全生产的前提，年度检审和交强险是农业机械及其驾驶人的'安全及安全事故处理赔偿的保障。但是，目前的农田与道路安全检(审)查无法满足山村农机使用率低、使用范围小、新旧更新快和日益增长的农业机械数量等要求。检测用的相关的设备老化落后或严重缺失，向机手收取检测费用无法落实让年检(审)工作陷入被动。许多农机驾驶员对购买农机和办理驾照的意识有所提高，但是对农机年度检审验及交强险的观念不健全。
5.农机安全防范意识不够 安全宣传和事故应急体系不健全
由于农机生产因季节性、独立性导致全社会对农机方面的法律、法规宣传和安全常识教育和培训重要性认知不足，安全防范意识不够。农机生产范围广，影响小，导致专门的农机安全事故应急体系还不健全。
二、预防农村农业机械事故发生的几点措施与建议
1.加大宣传力度，争取全社会的理解和支持
以前，一些相关领导对农机安全管理的必要性、重要性缺乏了解和指导，导致了农机安全管理工作效果不明显。政府和社会应更多地支持农业机械化的发展，关注农机生产安全，充分利用各种舆论资源如电视、农村广播、黑板报、报纸、短信及(农村大队散发宣传单、)举办农机相关知识讲座等，创造一切宣传机会，全力以赴、坚定不移地宣传农业机械安全法律法规、安全生产常识。只有广大农民的法制观念，安全意识再上一个档次，当农民自觉遵守法律，按规章办事，才能实质上减少农村农机事故的发生。
2.组织农机安全检查 加强机手安全学习
农机安全管理的重要内容之一是农机安全生产检查，此项措施可以及时补救驾驶员违章操作，可减少和避免相关事故的发生，是农机安全科学管理的诀窍之一。农机安全管理部门应加强基层特别是村组农机管理队伍的建设，加大对农田，道路检查的力度。教育机手严格要求自己，不放松警惕，及时改正不当行为。对于农机驾驶和操作人员，应充分利用农闲时间学习操作技能，提高自身安全操作意识，应该严格按照标准进行测试。对于没有通过考试或不参加考试的人，都将拿不到驾驶执照，严禁其驾驶和操作农机，这样一来有助于农机手素质的提高。要根据当地实际和自身特点，在春耕、秋收农机作业旺季前夕，采取开展多种多样的活动和周围的操作员进行技术经验交流，在原有的基础上更进一层楼，成为大家的模范。还要经常学习农机事故案例，分析其原因，找出避免事故的方法，使自己懂技术、懂方法、懂操作。
3.保障农机监理资金 改善监理装备
各级政府应按有关法律法规的要求，保障农机管理所需的资金，建立健全农机安全管理责任制，加大力度管理农机管理项目资金，为农机管理部门装备具有针对性为机手服务的设备，使此部门团队化，专业化，使得工作效率大大提高，使农机安全管理执法条件不断完善，而且在保障宣传教育、安全检查等工作的开展的同时，要将参与农机管理的工作人员纳人公务员的指导范畴，这样才能确保依法行政，使执法更具有专业性。
4.加强农业机械质量监测 严格遵守报废规定
机械专业论文 第6篇
机械加工论文
摘要：在头脑奥林匹克竞赛的桐木结构承重长期题中，桐木条和胶水黏合如何达到二次承压极限是个值得研究的问题。本文是笔者多年来的研究，针对15克桐木结构二次承压中的桐木加工的方法、材料力学问题进行剖析，提出了机械加工使切削工具更精准，并尝试完善机械加工的方法，籍此提出个人的一些观点，让更多的同学参与其中。
关键词：机械加工;削角器;桐木条承重
15克桐木二次承压结构比赛的设计是材料力学的问题。桐木承压结构先通过数学和物理的计算设计，然后将精选的桐木条通过手工工艺，做成几何形状。通过三秒胶黏合，使其与预先计算设计好的结构在材料力学和造型美学上完美结合。加工工艺贯穿整个设计制作过程，这不但要有好的数学和物理的计算与设计，还要有很好的手工制作精度。为了使木材能在更高精确度上成型和控制，切削工具必须精准。
1、最佳承压极限结构的空心圆管方案分析
要使桐木承压结构有足够的稳度，成形后的结构底座的占地面积得尽可能宽。支撑柱在受压中要保持稳定需要足够的直径长度比[1]。支撑柱做成空心体可以增加直径，圆是在任何方向上都是对称均匀的，研究证明空心圆管结构是承压的最佳设计方案。制作木管的方法是把木条削成等腰梯形，然后围着一根直径合适的钢圆棒黏合成正多边形，再打磨内外表面，磨成圆管。黏合时先把加工后的桐木黏合成两个半圆柱体，再把两个半圆柱体黏成一个圆柱体，木条根数一定是偶数。木条的根数越多，木材和胶水的融合度越高，对精确度要求就越高。因为在工艺的精度较低的情况下黏合面切削得不平整，会导致胶水堆积在黏合缝，不与木材融合，降低荷载比。只有胶水被木材的平整黏合面均匀吸收才可以提升结构的稳固强度。在工艺精度低的情况下，木条根数越多，出问题的概率越大。也就是说木条根数越多，对工艺的精确度的依赖性越强，要达到预知计算好的精确度，使用的切削工具必须由机械精确加工。
2、正十八边形使用的削角器设计分析
根据多次试验的圆管结构分析，十八根宽的等腰梯形木条拼成圆管木材对胶水的吸收恰好达到饱和点，此时木材和胶水的质量比是最合适的比例。正十八边形圆管要把原规格为××1000mm的桐木条，切成长两个对应侧面边缘削成80°的斜角。进行精确的手工切割得借助10°削角器。削角器是由两块××216mm的304不锈钢砖组合成，内部镶嵌固定的六角螺丝、导轨、弹簧。两枚内六角螺丝固定两块钢砖作为一个整体，移动弹簧使两块钢砖可以灵活开合，两块钢砖重合平面形成10°斜面。在较低一侧钢砖底部加钻两个螺丝孔固定底座。在上边一侧的钢砖可以移动，上开一个深宽的直角槽。底座用10mm厚电木板制作大小236mm×220mm的底板。用法：将木条夹在直角槽里，压下手柄夹紧木条，用界纸刀把木条平推削成底角80°的等腰梯形。
3、机械加工削角器的制作分析
看似简单的削角器是机械工艺的定制产品。削角器的精确度，直接影响能否切出精准的.80°斜面的木条。而且，直接影响空心圆管的强度，从而影响整个结构的受力。
削角器的精度对结构的影响
削角器槽深是为了使削出的等腰梯形木条黏合成正十八边形管后内切圆直径略大于,再进行手工打磨，并用五十分度游标卡尺校对。当圆管受压，不失稳时任何高度上的截面受压力相等。但当它失稳，产生弯曲时，中部弯矩最大。通过手工打磨做到中点处外径在至之间，两端口外径在至之间。整条圆管平均外径是，从中点到端口截面有细微变化，能稍微提高圆管的纵向稳度。削角器制作时，切削钢砖工艺不恰当容易造成最关键的斜面角度边缘磨损。这样导致削切木条时的精确度下降，黏合面不够平整。在工艺精度低的情况下只能减少木条数量，对精度的要求得降低。
减少误差成为关键
机械加工工艺对削角器精度的影响主要体现在加工工艺的几何误差。特别是打磨工艺过程的每一道工序和每一个环节都会对削角器的质量产生直接的影响，采用的机械成型运动产生的误差是存在的。这就要求切削工具在加工过程中，要严格执行工艺标准，提高精度[2]。
技术人员的水平和素质是机械成型的决定因素
制作削角器要求操作人员和技术人员有较高的工艺水平和综合素质，具有机械加工成型的技术与经验的专业知识，并结合设备的技术条件因地制宜。削角器采用的加工原理并不复杂，当技术人员技术水平高、责任心强可以保证加工精度，更重要的是产生的误差在允许的范围内，可以满足实际运用。目前，笔者所在的学校条件有限，联系的工厂所能做出的削角器精度不够，最关键的是钢砖边缘不平整且角度不够精准。导致削切木条时的精确度下降，黏合面不够平整。经过反复地削切木条练习，笔者虽然渐渐适应了削角器不规范的部位，平均黏合缝大小,黏合缝还不能控制在以下，受制于机械加工的工艺问题。
4结语
经过多次试验，从材料力学的研究出发，到发现机械加工对结构承重的重大影响。在不断地提升自我能力的过程中发现了问题的实质，在今后的研究中尽可能地加以完善，为研究实践提供了方向。
参考文献：
[1]吕建雄.蒋佳荔.木材动态黏弹性基础研究[M].科学出版社，2015.
[2]任妙芳.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].机械研究与应用，(2):124-126.
