机械设计与制造论文范文参考 机械设计与制造毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇机械设计与制造论文范文参考：机械产品快速设计与制造系统研究
2. 第二篇机械设计与制造论文样文：微机械石英陀螺敏感元件的设计与制造研究
3. 第三篇机械设计与制造论文范文模板：基于知识重用的夹具智能设计关键技术研究
4. 第四篇机械设计与制造论文范例：面向机械加工的云制造服务平台关键技术研究
5. 第五篇机械设计与制造论文范文格式：基于碳排放评估的低碳制造工艺规划决策模型及应用研究

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第一篇机械设计与制造论文范文参考：机械产品快速设计与制造系统研究

现代产品制造业是国民经济的重要基础,如何提高制造企业生产效率的研究一直都受到广泛的重视.随着市场经济的不断深入发展,制造企业必须提高设计生产效率、加快产品上市时间和降低生产成本,才能适应市场竞争求得生存发展.提高机械产品信息描述模型的完备性和连续性,将产品生命周期内各阶段的生产任务通过产品信息模型连接成一个有机整体,使产品开发的关键环节都建立在通用的产品信息模型基础上,对于现*造企业具有重要的意义.

在对产品形成过程进行分析的基础上,提出了面向产品全生命周期的产品信息模型(PIMPL)这一概念.用产品生命周期中具有代表性的阶段模型来构成完整的产品命周期信息模型.描述了产品生命周期中各阶段信启、模型的含义和他们的三层组织结构：应用层、数据对象层和数据层.对三层组织结构的逻辑关系和数据组织方式进行了阐述.对产品生命周期信息模型的性质、内容和范围进行说明,充分表明了面向产品全生命周期的信息模型的各方面特征.

在面向产品全生命周期的信息模型的基础上,研究了基于产品生命周期信息模型的快速设计制造系统体系结构,并对系统的工作方式与具体集成方法进行了研究.指出基于产品生命周期信息模型的系统集成主要是系统集成间的逻辑数据结构管理.基于产品生命周期信息模型,提出了PDM与快速设计、快速报价、快速制造等系统集成的体系结构,探讨了系统的工作方式与数据管理模式,讨论了PDM/RDS/RQS/RMS/ERP系统集成的数据结构,给出了集成系统的详细数据结构和功能实现说明.

对于基于产品生命周期信息模型的产品快速设计制造系统,研究了产品快速设计的具体实现技术与方法.提出了基于KBE技术的产品模块化快速设计,分析了该技术的特点与优势.详细阐述了模块化产品的知识建模过程,分析了知识的来源、知识的分类,知识的表达方式和面向对象的模块化产品知识模型.详细分析了该模型的层次结构,给出了知识框架模型的数据结构模型.研究了基于知识的产品设计方案快速推理技术,包括产品模块的匹配和模块参数的求解,给出了模块匹配和参数求解的详细流程和算法.提出产品模块知识框架模型与CAD模型的多态集成模式,研究了知识多态集成模式的具体接口实现技术.并将基于KBE的模块化快速设计技术应用于典型产品——锻压机床产品,介绍了基于KBE技术的锻压机床产品模块化快速设计系统实际运行的工作情况和快速设计结果的优化.

研究基于产品生命周期信息模型的产品快速设计制造系统中,产品快速报价的实现技术和方法.分析了制造业产品报价的特点和产品报价价格的主要构成因素,提出了基于产品模块设计结果的产品快速报价系统.针对产品生产制造成本的计算,分析了产品设计成本、材料成本的计算方式,提出了产品模块制造特征信息模型.将产品构成模块与其制造特征相联系,求得产品模块的生产制造成本.分析了非成本因素对产品报价价格的影响,并对由语言描述定义的非成本因素实行模糊量化,对众多非成本影响因素进行合成.研究了产品报价价格在成本与非成本因素的共同作用下的计算方法.

研究提高产品制造系统快速性的具体方案与技术,提出了基于产品模块制造特征信息的快速制造系统.分析研究了系统的体系结构,详细论述了产品模块制造特征信息模型的构建理论和方法.并在该信息模型的基础上,分析了基于产品模块制造特征信息模型的工艺规划过程,研究了模块制造特征的加工方案选择数学模型和优化工艺的选择方案.对于确定后的模块加工方案,研究了基于产品模块制造特征的加工代码生成方法,并详细分析了加工代码的优化问题,以刀具轨迹连接部分为主,分析了不同加工轨迹的性能.并对复杂模型的加工问题进行了研究.

最后,结合作者参与开发的大型商用CAD/CAPP/CAM软件IE-CAM,分析研究产品快速制造系统的实现技术.结合IE-CAM软件重点分析了交互特征建模与参数化建模的实现技术手段和数据组织,说明了IE-CAM中特征造型的详细过程和自动特征识别.详细分析IE-CAM中基于实例的工艺决策过程,对实例的生成和转换进行了描述.分析IE-CAM中静态库与动态库结合的数据库组织方式,介绍了数据库中基本数据元素的数据链接结构和数据库的网状模型结构,并分析IE-CAM中加工仿真与后置处理生成NC代码的一般过程.

第二篇机械设计与制造论文样文：微机械石英陀螺敏感元件的设计与制造研究

MEMS是近年来比较热门的一个新兴的技术领域,具有广阔的发展前景.MEMS技术在惯性领域的发展应用催生了微惯性技术.微惯性技术的发展,主要集中在微机械加速度计和微机械陀螺这两大类产品领域内.而微机械石英陀螺是微机械陀螺中发展较快的一种.微机械石英陀螺,是二十世纪八十年代末出现的一种微惯性器件,属于中低精度陀螺.微机械石英陀螺,以其具有的成本低、体积小、结构简单、可靠性高等特点在现代精确打击战术武器的军事方面和民用汽车等非军事方面获得了广泛的应用,显示其是一种非常有前途的微机械振动陀螺.

在研究微机械石英陀螺的国内外发展研究现状的基础上,对微机械石英陀螺的设计、制造和振动模式测试等方面进行了深入研究,研究的内容及成果如下:

总结和研究了压电石英晶体的材料特性和微机械石英陀螺的动力学问题.指出柯氏力偶引起的扭转运动是实现石英陀螺的机械解耦的关键.同时在深入研究公理设计理论和振动陀螺原理的基础上,提出了振动陀螺的公理设计模型.振动陀螺的公理设计模型解决了陀螺设计中有运动耦合的问题,使得原先一些从经验、甚至直觉发展而来的微机械振动陀螺的设计准则有了科学的依据.这对微机械振动陀螺的规范化设计和创新是有较大的指导意义的.

在振动陀螺的公理设计模型的指导下,对微机械石英陀螺的材料特性和现有的微机械石英陀螺结构进行了深入研究,提出了一种新的结构,即微机械梳齿石英陀螺.用有限元方法对其进行了模态研究,并分析了相关尺寸参数对微机械梳齿石英陀螺的振动模态的影响.推导建立了微机械梳齿石英陀螺的集总参数模型并据此开展了驱动模式和感测模式的定量研究.

微机械石英陀螺的电路主要是驱动电路和检测电路.选用ADM8660实现升压,并采用专用函数信号发生器XR-2206产生恒频等幅正弦驱动信号.检测电路须实现陀螺元件输出信号的放大、解调和滤波功能.通过电荷放大器和锁定放大器得到了高信噪比的信号.最后运用Matlab对检测电路进行了仿真研究.仿真结果表明,采用锁定放大原理,只要处理好电路中的噪声和滤波的效果就可以得到很高的信噪比.研究了微机械石英陀螺加工制造中涉及到的问题.并结合现有条件,对超声波加工及超声加工石英机理等问题进行了研究.用超声成型加工方法加工出了微机械梳齿石英陀螺基片结构.

针对MEMS结构的尺寸微小,共振频率高这一特点,开发研制了MEMS用的多载荷加载台.通过这一多载荷加载台,可以进行基础激励、温度和压力的精确控制,实现不同的真空环境下MEMS的静动态性能测试.同时也据此开展了微机械梳齿石英陀螺的振动模式的研究.

第三篇机械设计与制造论文范文模板：基于知识重用的夹具智能设计关键技术研究

夹具设计是产品设计与制造的关键环节,它直接影响产品的制造质量和研制周期夹具设计过程是经验知识积累转化和重用的过程,现有的夹具设计过程缺乏合理的知识表示和获取方法以及有效的知识重用机制,导致设计知识不能为数字化夹具的智能设计提供有效支撑特别是在航空制造领域,夹具的设计效率和质量依然是影响产品快速响应制造的“瓶颈”环节如何有效地重用夹具设计资源和知识是实现夹具智能化设计的重要手段,也是实现产品精益研发的主要研究问题之一

论文针对三维设计制造集成环境下的夹具智能化设计需求,以夹具设计的各阶段设计任务为研究对象,分析夹具设计领域知识重用的过程与特点,研究了基于知识重用的夹具智能设计关键技术,从理论和方法上对夹具设计领域知识建模装夹智能规划基于实例的夹具规划及布局优化夹具元件的智能设计等内容进行了深入的研究,并结合飞机结构件的夹具设计过程,验证了理论研究的可行性和有效性论文的主要研究内容如下：

（1）数字化夹具规划及设计的知识重用模式研究针对设计知识不能有效支撑数字化夹具规划及设计的问题,提出了任务-知识双向驱动的夹具智能设计模式构建了集装夹规划夹具规划与夹具结构设计于一体的夹具智能设计知识重用体系架构通过分析夹具规划及设计中的知识需求,采用CommonKADS方法对夹具设计任务进行建模,基于夹具设计领域本体和MOKA方法构建夹具设计领域的知识模型,实现知识模型在装夹规划夹具规划和夹具结构设计中的知识映射

（2）知识支撑的智能装夹规划技术研究针对零件的装夹规划和制造资源配置问题,分析装夹规划的内涵与关键影响因素,提出基于知识推理和Memetic算法的智能装夹规划方法将加工特征分解为装夹规划的最小加工元,基于加工能力为加工元配置装夹特征通过公差表示的工艺规则,构建加工元的顺序约束关系采用Memetic算法以相邻加工元的装夹相异度和值作为适应度函数,在全局范围内对装夹染色体进行部分匹配交叉与插入变异操作利用二叉树调序算法将装夹方案的非可行解转化为可行解,在可行域内进行基于适应率的交叉和基于加工元非顺序约束的变异,实现染色体的局部启发式搜索,获得合理的装夹规划方案

（3）数字化夹具规划及布局优化技术研究针对夹具实例如何有效重用及夹具规划的布局优化问题,提出基于语义的夹具规划知识重用及智能布局优化方法通过夹具实例的语义信息对夹具规划知识进行描述,将已有夹具实例进行语义标注提出了基于夹具实例本体模型的双层相似性评价方法,解决夹具实例的语义相似性测量问题将获得的相似夹具实例的规划方案映射到目标夹具规划设计中,重用已有的夹具设计实例的装夹方式及装夹特征等针对薄壁件易变形的问题,建立以最小工件变形为目标函数的夹具布局和夹紧力多目标同步优化模型,基于粒子群算法和有限元方法进行夹具布局的同步优化,获得较优的夹具规划方案,实现夹具设计实例的有效重用与装夹特征的布局优化

（4）数字化夹具结构智能设计技术研究针对夹具结构设计中知识的异构性及多样性问题,提出了基于夹具元件知识组件的结构智能设计方法构建了集参数规则实体模型和装配知识于一体的知识组件模型基于夹具元件标识和知识组件模型,推理夹具组件的关键参数,通过关键参数获取相关元件知识模型中的具体规格及详细参数以知识组件模型中的参数信息驱动实体模型的自动创建基于该模型的装配知识,自动构建夹具元件之间夹具元件与工件的装配关系,实现设计知识无缝地快速地支撑夹具结构的智能设计

（5）面向机械加工产品的夹具设计过程,根据上述关键技术的研究成果,结合CATIA和CAA设计开发了基于知识重用的夹具智能设计原型系统,介绍了该原型系统的总体架构,并对系统的主要功能模块及其应用进行介绍以某型飞机的框梁类零件的夹具设计过程为对象进行了应用验证

第四篇机械设计与制造论文范例：面向机械加工的云制造服务平台关键技术研究

纵观世界,西方发达国家已经进入了服务经济时代.服务经济时代的到来加速了社会化分工,企业之间的相互服务化成为企业（企业集群）快速赢得市场、增强自身核心竞争力的重要方式.当前,我国正处在工业化中后期,制造业得到充分发展的同时,也面临着上世纪80年代西方发达国家制造业向服务业转移的系统问题.为了解决我国制造业转型升级的突出问题,从国家层面提出了“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的指导方针,在实施层面提出了“制造业信息化工程”.当前的制造业信息化在解决制造“数字化、集成化、协同化、网络化”问题上取得了一定的研究和应用成果,但要进一步扩大并深化应用,从而取得显著的经济效益,在运营模式、技术上都存在着一些难以克服的问题,特别是在商业模式、资源共享、安全等问题上存在诸多需要解决的难题.然而,近年来随着以云计算、物联网、大数据等为代表的新一代信息技术的发展与商业应用,给制造业转型升级提供了可借鉴的商业模式和新的技术支撑.

在此背景下,2010年李伯虎等人提出了一种面向服务的新型网络化制造模式——云制造,其核心是将“制造”当做“服务”.云制造的提出得到了国内外研究学者的高度关注,近4年来,围绕云制造的概念、内涵、特征、核心技术、集成技术、应用模式等方向,国内外学者开展了诸多富有意义的研究工作.但是,结合云制造的研究现状,本文认为当前云制造研究急需解决面向具体应用领域的云制造运行模式,特别是面向机械加工领域的云制造服务模式,机械加工中的制造资源的服务化、机械加工中的制造服务发现方法、云制造环境下的加工服务优选、系统开发策略等方面的关键技术问题.为此,本文围绕以上几个方面的问题开展了以下五个方面的研究工作：

（1）从系统工程、制造系统工程、云制造特征出发,阐述了云制造是制造系统工程.随后采用制造系统工程中的广义建模思想,从电子商务模式、系统体系结构、产品生命周期、制造状态空间、制造行业粒度、制造辐射区域6个视角研究了云制造的系统结构和特征.在此基础上提出了一种面向云制造应用模式构建的设计方法.以此方法为指导,针对机械加工领域特征,构建了一个面向机械加工的云制造服务平台,并设计了其运行模式.

（2）研究了云制造环境下的制造资源、制造能力、制造服务特征,提出了一种制造资源、制造能力、制造服务逻辑关系模型.在此基础上,提出了两个制造服务建模原则,以此原则为指导,提出了一种用于抽象制造任务的需求屋模型,并提出了一种基于需求屋模型的制造服务信息模型构建方法.在此方法基础上,建立了面向机加工中的多粒度制造任务模型和制造服务模型,包括工序级、零件级的制造任务和制造服务模型,最后提出了制造服务封装为Agent的体系结构和映射原理,并研究了一个案例.

（3）聚焦到了机械加工领域的云制造服务发现问题,提出了面向机加工的云制造服务发现方法.该方法主要采用多Agent技术构建了一个多粒度制造服务发现框架,设计了其中主要Agent结构.通过构建多Agent交互原则,提出了一种制造服务发现流程.结合本文的研究领域问题,构建了面向工序级和零件级服务发现的仿真环境,并通过两组仿真实验,分析了与目前云制造环境下的资源(服务)发现的区别,表明了本文方法的优越性和实用性.

（4）分析了面向机加工中的多粒度制造服务优选问题,定义了云制造环境下的工序级、零件级服务优选的问题,提出了云制造环境下机加工中多粒度制造服务优选模型,该模型不仅考虑了服务方之间的物流影响,同时还考虑了客户与第一链服务方、最后服务方与客户之间的物流影响,构建了更接近实际情况的制造服务优选数学模型.为了求解该多目标问题,采用了优先转换方法,将多目标问题转换为了单目标问题,在分析了多种智能算法的基础上,提出了一种改进粒子群算法来求解多粒度制造服务优选,最后通过仿真实验分析了本文模型的优越性、算法的有效性.

（5）分析了当前面向机加工的服务平台,根据本文提出的云制造服务平台框架,采用快速应用工程指导原则作为开发方法,设计了一个面向机械加工的云制造原型系统,包括主要的业务流程、核心数据库、核心程序算法,利用Joomla等多种集成开发框架,开发了系统主要模块.

综上,本文全面分析了云制造的研究背景,回顾了近年来云制造的研究进展,指出了当前云制造领域研究的主要问题,研究了云制造运行模式的策略问题、制造资源数字化描述问题、制造服务发现、制造服务优选及面向领域的原型系统开发等问题.上述研究丰富了当前云制造研究成果,为面向领域的云制造应用模式系统开发提供了一种借鉴的解决方案.

第五篇机械设计与制造论文范文格式：基于碳排放评估的低碳制造工艺规划决策模型及应用研究

我国机械制造业具有量大面广的特点,资源消耗和碳排放总量巨大,实施低碳制造的迫切性不容忽视,机械制造过程作为产品全生命周期内消耗资源、产生碳排放的重要环节,对于实施低碳制造具有重要意义.工艺规划作为连接设计与制造间的桥梁,对其规划过程进行低碳优化是实现零件制造过程低碳化行之有效的方法.本论文在国家自然科学基金项目(编号：51075415)、重庆市自然科学基金计划项目(编号：CSTC2010BB0055)、贵州省社会发展攻关项目(编号：黔科合SY字(2013)3098号)的资助下,通过对制造工艺及工艺链碳排放评估方法研究,对低碳机械制造工艺规划决策方法理论进行系统研究.

首先,综合现有工艺规划流程及低碳制造内涵,提出面向低碳制造的机械工艺规划实施策略,并建立低碳制造工艺规划体系结构,明确机械制造过程碳排放构成,提出低碳制造的工艺规划决策方法选择理论.

其次,基于机械制造过程的碳排放特性,明确制造过程中各类碳排放的评估边界,提出机械制造过程碳排放工艺特性函数的概念.结合机械制造工艺过程输入输出特性,建立典型工艺碳排放广义特性函数集,为多元、复杂、动态的机械制造工艺及设备碳排放输入输出控制特性提供函数化描述和量化估算方法.

结合机械制造过程碳排放广义特性函数,提出面向低碳制造的机械制造工艺方案选择及其参数优化模型,通过构建低能耗、低成本、高生产率的低碳制造切削参数优化目标决策函数,利用遗传算法进行最优解搜索以获得低碳切削参数,并结合目标函数实现低碳加工方法的选择.

基于以上讨论,提出面向低碳制造的机械制造工序顺序优化决策模型,以成本指数及工艺碳排放构成多目标决策函数,以制造过程碳排放广义特性函数作为评估工具,对工艺计划进行碳排放估算,采用遗传算法实现全局最优搜索,最终获得相对最优的低碳工艺路线.

最后,介绍了一种面向低碳制造的计算机辅助工艺规划系统,该系统可以辅助规划设计人员完成低碳工艺路线的设计,并可实现对工艺文件的管理、工序碳排放估算等功能.通过该系统可实现低碳制造数据、流程和评估结果与计算机工艺规划系统信息共享与集成,是企业实施低碳制造信息化的有效工具.

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机械设计与制造引用文献:

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