机械论文开题报告1 课程名称：机械手设计 专业：机械制造与自动化 班级：机制专101 学号：xxx 学生姓名：xx 1、课题来源 目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往流下面是小编为大家整理的机械论文开题报告3篇【优秀范文】,供大家参考。
机械论文开题报告1
课程名称：机械手设计
专业：机械制造与自动化
班级：机制专101
学号：xxx
学生姓名：xx
1、课题来源
目前在我国的许多中小型汽车生产以及轻工业生产中，往往流水线上的作业工作还需要人工上下料，既费时费力，又影响效率。而随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手越来越广泛的得到应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
近年来，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水*和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水*低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水*的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计制作输送线上助力搬运机械手作为我们研究的课题。
2、研究的目的、意义
2.1课题研究的目的
现代汽车制造工厂的生产流水线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点：
(1)液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄露损失等)；液压传动易泄漏，不仅污染工作场地，限制其应用范围，可能引起失火事故，而且影响执行部分的运动*稳性及正确性。
(2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。
(3)因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。
(4)为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水*要求较高，故价格较高；且使用维护需要较高技术水*。
鉴于以上这些缺陷，本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点：
(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器：介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及补充的问题.
(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。
(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。
(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。
(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。
(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。
传统观点认为：由于气体具有可压缩性，因此，在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下，似乎更难想象)。此外气源工作压力较低，抓举力较小。虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受，
而且对于不太复杂的机械手，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。
2.2课题研究的意义
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：
一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。
3、国内外研究现状和发展趋势
3.1国内的研究现状
工业机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用与制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。目前国内机械手主要用于机床加工、锻造。热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
3.2国外研究现状
国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如发生少许偏差时候，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定的成绩。
3.3发展趋势
目前世界高端工业机械手均具有高精化，高速化，多轴化，轻量化等的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，良新产品可以达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相互结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，从而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
4.发展前景及方向
4.1重复高精度
精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果一个机器人定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如
机械论文开题报告2
一、润滑管理和保养存在的问题
煤矿企业在对机械设备进行维修保养得过程中，在保养措施方面，普遍存在不规划、不合理的现象。在生产成本方面，由于机械油远低于润滑油，在这种情况下，不少企业使用机械油取代润滑油，一方面国产润滑油品种比较单一，并且价格比较高，另一方面在设备使用手册中，只是重点介绍机械油，对于润滑油没有给予一定的重视。
二、润滑管理和保养的基本原则和任务
(一)基本原则
为了确保机械设备正常运行，在选择润滑油的过程中，需要遵循：低能耗，在确保机械设备安全运行的基础上，选择的润滑油尽量黏度小；对于机械零部件来说，如果在高速、低负荷的状态下运转，在这种情况下，收稿日期：2014－10－31作者简介：雷鹏(1976－)，男，现人陕北矿业涌鑫公司安山煤矿机电科科长。需要选择黏度小的润滑油，反之需要选择高黏度的润滑油；对于零部件来说，如果工作在低温环境下，这时需要选择黏度小、抗低温的润滑油，反之需要选择高黏度的润滑油；对于零部件来说，如果需要承受冲击负荷或者需要进行往复运动，在这种情况下，需要选择大黏度的润滑油。
(二)基本任务
煤矿企业在日常生产过程中，为了确保机械设备正常运行，需要对其进行润滑管理和保养，其中建立专门的润滑管理机构是基础。通常情况下，对机械设备进行润滑管理和保养，涉及的内容主要包括：建立健全规章制度和岗位工作细则，以及职责条例等，对机械设备进行润滑管理和保养；全面贯彻落实“五定”管理；在组织开展润滑保养工作的过程中，为了便于对操作人员、维修人员进行正确的指导，需要编制润滑图表、工艺流程等润滑技术档案；对于润滑材料，需要做好供应、存储和使用；按照月份、季度和年度，编制相应的设备清洗换油计划；对于设备的润滑情况，需要按定期时进行检查，及时解决发现的问题；组织、开展技术培训，同时做好宣传工作；学习使用新产品、新技术，对于先进的管理模式、管理经验进行积极的学习和推广。
三、加强设备润滑管理和保养的政策建议
(一)加强润滑管理和保养的具体措施
1．编制基础技术管理资料
在组织开展机械设备润滑管理工作的过程中，为了便于指导工作人员规范地开展设备润滑工作，通常情况下需要编制设备润滑卡片、日常消耗定额、换油周期等。
2．定期检测
煤矿机械设备在运行过程中，需要对设备的润滑状态进行定期的检测，进而在一定程度上便于解决设备存在的问题。在检查过程中，需要认真记录，同时对设备润滑情况和清洗换油情况进行分析，进一步改进和完善润滑管理。在使用设备的过程中，需要严格遵守操作规程，同时做到不超速、不超负荷；严格执行巡回检查制度，对于检查人员来说，需要手持抹布、听诊器、扳手等，通过听、擦、闻、看、比等方式对设备按时进行检查，同时做好设备的清洁、防腐、紧固和润滑工作，进一步确保设备、工具的完整性；对于故障的预防措施、判断措施，以及紧急处理措施等，需要设备管理人员熟练掌握，同时确保安全防护装置的可用性。
3．设备润滑
在对机械设备进行润滑处理时，需要全面贯彻落实润滑管理制度，按照定点、定时、定质、定量、定人的管理原则，对机械设备实行三级过滤管理。
4．执行交接班制度
在实际生产过程中，为了避免发生事故，操作人员需要严格执行交接班制度，同时明确事故的责任。
5．日常管理
机械设备在运行过程中，检修人员需要按时做好相应的巡回检查，对于发现的问题需要及时处理，同时协同操作人员做好安全生产。通过对机械设备进行日常管理，在一定程度上可以确保设备正常运行，对于设备的日常管理，需要管理部门、检修人员给予高度重视，防患于未然。
(二)选择润滑油
1．选择使用高性能的润滑油
目前，随着科学技术的不断发展，机械设备朝着小型化发展，其效率不断提高，使用时间不断延长，为了进一步提高设备的效率，在润滑油中添加了硫、氯等高效添加剂，这些添加剂通过在金属表面产生化学吸附膜，在一定程度上提高了润滑效果。
2．选用多级油
机械设备在启动初期，如果使用了其他的润滑油，通常情况下会产生较大的磨损，为了减少初期磨损，一般选用多级油。对于多级油来说，其重点主要表现为：可以改善黏温性，在高温时能够确保润滑油具有足够的黏度和润滑性，在低温时一方可以确保较低的黏度，另一方面可以很快地被输送到需要润滑的部位，进而在一定程度上减少磨损，节约能源。
3．使用固体润滑剂
对于固体润滑剂来说，其优势主要表现为：使用寿命长、适应性能好等，能够用于高温、污染等环境下。另外，在使用固体润滑剂的过程中，不需要额外使用润滑剂。
四、结论
在对煤矿机械设备进行管理时，设备的润滑管理和保养作为基础性工作，在企业正常生产、安全生产方面发挥着重要的作用。对于机械设备的润滑管理和保养工作，需要煤矿企业的管理者以及相关的工作人员给予高度的重视，对于润滑管理制度，需要进行不断的完善，同时严格执行。通过建立和完善管理制度以及提高人员管理水*，进一步确保煤矿机械设备运行的安全性、稳定性，不断降低企业的生产成本，强化企业的市场竞争力。
机械论文开题报告3
1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)
精密加工和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水*的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键 。
目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(PZT)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(GMA)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(MEMS)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用 。
国外在超磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每*方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的*均粗糙度为1.9nm 。美国Etrema公司开发的大行程精密Terfenol-D致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±1.1μm，最大输出力为2670N。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，德国L.Kiesewetter教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000N的驱动力，极限速率为20mm/s ;美国的J.M.Vranish等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达12.2N·m，精度达800微弧度 。在流体控制领域，瑞典ABB公司设计了一个用GMM棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用
国内在磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件;浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题;甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置;长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置;武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。
然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。
本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其进行优化，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。
主要参考文献：
[1] 贾振元，王福吉，郭东明.功能材料驱动的微执行器及其关键技术[J].机械工程学报，2003，39(11)：61~67.
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[3] Goran Engdahl.Handbook of Giant Magnetostrictive Materials.Sa Diego:Academic Press,2000.
[4] 郭东明，杨兴，贾振元等.超磁致伸执行器在机电工程中的应用研究现状钢.*机械工程.2001,12(6):724~727.
[5] 杨大智.智能材料与智能系统钢.天津：天津大学出版社.2000.
2、基本内容和技术方案
本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。
论文的主要内容包括：
第一章：绪论。 介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。
第二章：超磁致致动器的.发热影响分析。 列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。
第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。 介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在Abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。
第四章：超磁致致动器结构优化。 根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。
第五章：总结与展望。 概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。
毕业设计的技术路线主要包括：
(1)超磁致驱动装置的三维建模。 分析微进给*台的图纸，在有限元分析软件Abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。
(2)基于Abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。 在有限元分析软件Abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。
(3)超磁致致动器的结构优化。 根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：一，对超磁致致动器的线圈发热进行分析，得出线圈发热模型，根据模型对线圈进行结构优化改善超磁致伸缩棒的温度场分布情况：二，将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。
(4)对比 对优化后的超磁致致动器在Abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。
3、进度安排
(1) 第1-3周：毕业实习，完成实习报告。
(2) 第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件Abaqus。确定方案，完成开题报告。
(3) 第6-8周：学习软件有限元分析软件Abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。
(4) 第9-10周：在Abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。
(5) 第11-12周：根据分析结果，撰写毕业论文。
(6) 第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。
(7) 第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。
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