智能化技术在机械工程自动化中的应用

第一篇：智能化技术在机械工程自动化中的应用

智能化技术在机械工程自动化中的应用

摘 要：几十年前，机械工程自动化的出现改变了机械设备纯人工生产的模式，大大提高了机械设备生产的效率，给机械工程发展带来了翻天覆地的变化。近年来，智能化技术逐渐在机械工程上得到了应用，智能化的机械生产具有高效、高质、低成本等优点，它将给机械工程的发展带来新的机遇。

关键词：智能化技术；机械工程；自动化技术

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0 前言

本文从介绍机械智能化技术与机械自动化技术入手，分析了智能化机械工程的特点，并从三个角度分析了智能化技术在机械工程中的具体应用。智能化技术能够与自动化技术相结合，共同为机械工程服务，大幅提高机械工程的生产效率与质量，这对于机械制造企业的长期发展有着十分重要的意义。简述智能化机械工程及其特点

1.1 简述智能化的机械工程

“智能化“是近年来兴起的一种发展趋势，它的适应面比较广，可应用与金融、军事、医疗、教育、农业、工业等多个领域。机械工程的智能化是从机械工程自动化发展而来的，传统的自动化生产线与高效的智能化管理系统相结合可以有效的提高机械生产的效率，并能够提高产品的质量，对于机械生产企业的长期发展有着十分重要的意义。

1.2 械工程自动化与机械工程智能化

机械工程自动化与机械工程智能化都是机械生产行业的重要课题，两者相辅相成，都是机械现代化发展的重要标志。机械工程自动化是指在机械生产过程中依赖于自动化设备进行生产或所生产出的产品具有一定的自动化特征。机械工程自动化的产生大大提高了工业生产的效率，推进了人类工业文明的发展。但是，自动化的生产线仍然依赖大量的人工操作：设备需要工人进行控制、产品需要工人来推销、生产计划需要管理人员进行安排[1]。智能化技术的出现改变了这一现状，减轻了机械生产单位对人工的需求量，机械工程智能化依赖于机械工程自动化，它通过一套的智能化系统进行自主的数据收集、处理，并将所收集到的数据进行处理，进而指导自动化流水线进行生产，从而大大提高机械生产的效率。机械智能化已经取代了机械自动化，成为了机械工程现代化的重要标志。

1.3 智能化机械工程的特点

智能化的机械工程具有高品质、高效率、四流交汇、四流集成等特点。智能化的机械工程生产可以通过智能管理系统来进行规划设计，提高产品的质量，降低产品报废率；同时，由智能管理系统代替人工管理，可以大大提高机械生产效率；而通过人、机、硬件、软件相互交流与集成可保证了智能化机械工程的高效性与智能性，再加之个性化的用户服务定制，可以将冷冰冰的机械设备变得十分灵动，这对于机械工程的发展有着十分重要的意义。智能化技术在机械工程中的具体应用

2.1 机械工程生产设备智能化

机械工程在生产的过程中比较依赖于自动化技术，以往的机械生产都由流水线操作来完成，流水线操作工艺与纯人工生产工艺相比，减少了人工成本的投入，也大大提高了机械生产的效率，同时减少了产品生产过程出现问题的几率，有效的提高产品的质量。而随着工业智能化的普及，一些机械生产厂家通过引入智能化操作系统，将整个机械生产流水线交由智能化管理系统进行管理，管理系统能够自动收集各个流水线上的信息，并对整个生产过程进行调度，可以提高流水线的生产效率，并提高容错率，有效的提高了产品的生产效率。而且，使用智能化的机械生产设备能够减少流水线上的工人数量，一些智能生产系统比较完善的企业，其流水线完全由机械设备自行调度、生产，仅需要数个技术工人进行技术调整，从而极大的减少了人工的成本，也将生产效率大大提高，降低了产品因人为失误出现问题的几率，提高了产品的质量。另外，提高机械工程设备智能化水平还能够有效确保机械工程设备运行的稳定性和安全性，一旦出现任何故障，智能化的设备都能够采取必要的措施予以及时处理或者及时报警避免更多的损失[2]，避免了因人为操作失误造成的生产事故，这对于机械生产单位的长期发展有着十分重要的意义。

2.2 机械工程生产管理智能化

自动化技术的产生给工业生产带来了巨大的便利，但是却给企业的管理阶层带来了更大的负担。每一个行业都依赖于管理，良好的管理系统可以大大提高整个企业的生产效率，传统的管理模式都依赖于人工操作，机械工程的设计、生产、销售都要靠企业的决策人员进行直接操作，管理人员要负责前期调研、市场调查、模型设计、产品推销、售后管理等多个环节，这给管理人员很大的负担。同时，由于人工处理的滞后性，机械生产与销售的第一手数据难以及时得到利用，企业的管理人员也难以第一时间调整生产计划，影响了机械工程的生产与销售。而智能化的管理系统可高效、准确的收集市场数据，并根据企业生产的实际情况对下一阶段的生产作出调整，即从机械工程中的生产到销售再到应用反馈都能够采用计算机网络式的阶梯管理模式进行智能化的管理，通过计算机网络的共享功能使得这种管理更为透明，更为高效，也避免了出现错误的可能性，从而大大提高了机械生产的效率。

2.3 机械产品智能化

智能化的发展给人们带来了巨大的便利，一些自动化机械设备可以通过配备智能化管理平台来有效的提高产品的使用效果[3]。机械生产单位可根据产品的特点及客户的需求为产品配备智能化系统。机械产品的智能化不仅能够提高产品的各方面性能，而且能够给用户更多的自主发挥的空间，让机械产品不再是冷冰冰的机器，而是成为一款能够根据用户特点进行个性化定制的高端服务设备，完善用户的使用体验。机械工程的智能化中最难以实现、风险最高的就是机械产品智能化，但是风险与机遇并存，如果能够充分的发展机械产品的自动化，将会给机械产品带来质的飞跃。结语

智能化的机械工程可以有效的提高机械工程的生产效率，同时也能减少生产过程中的人工工作量，提高生产工作的效率，降低人工成本。智能化的机械工程要追求生产过程中的智能化，还要追求产品的智能化。一直以来，机械工程的产品都缺乏与用户的互动性，而智能化的普及下，厂家可以根据用户的特点可以对产品进行个性化的定制，完善用户的使用体验。

参考文献：

[1]朱剑英.机械工程智能化的发展趋势研究[J].航空制造技术，2014（05）：22-23.[2]隋晓棠.关于机械加工智能化发展趋势的探讨[J].黑龙江科技信息，2014（17）：10-11.

第二篇：纳米技术在机械工程中的应用浅谈

纳米技术在机械工程中的应用浅谈

陈勇 新疆生产建设兵团第五建筑安装工程公司 832000

摘要：作为一项重大的科技突破,纳米枝术的研发已经应用到了社会的各个领域之中,在机械工程中,应用纳米技术已经成为了核心,其外在的表现存在于各个方面，本文从实际出发来对纳米技术应用于机械工程进行了展现，同时也就得出了应用了纳米技术的机械工程相对于传统的机械工程来说的改变。下面，笔者就对纳米技术在机械工程中的应用进行探讨。

关 键 词：纳米技术；纳米材料；机械工程

前言：纳米和技术就是借用单一的分子、原子制造物质的一种科学技术，纳米科学技术将很多现代的先进科学技术作为基础，并加以改进和升华，成为了现代科学和现代技术组合后的重要产物之一，其中，现代科学主要包括分子物理学、介观物理、量子力学和混沌物理，现代技术主要包括核分析技术、扫描隧道显微镜技术、微电子技术以及计算机技术，纳米技术是一系列的全新科学革命。纳米技术应用广泛，其中在机械工程中的作用是不可估量的，各国家都开始对这方面的研究，纳米技术在机械工程方面的应用有以下几方面:

一、纳米材料运用

合肥大学研制成功了纳米新型陶瓷刀具，这标志着利用纳米材料制作新型金属陶瓷刀具的问世。这项研究史载金属弹词中加入了纳米氧化钛从而细化品粒。因为对于品粒的细化可以增加材料的硬度和甚至断裂任性。同时，这种纳米技术的应用也大大优化了其力学性能，纳米材料加入到传统的金属陶瓷中对其力学性能来说是个很大的提供，刀具的寿命也提高到 2 倍以上。

二、微型纳米轴承

当前形势下，纳米技术不仅仅是一门单一的新型技术或者学科，他被广泛应用到各类学科之中，其中机械工程进行纳米技术的应用，已经对机械工程学科技术的变革产生了不可估量的重要作用。纳米技术在机械方面乃至微观机械技术的应用，成为了我们这个世纪的研究核心，在机械工程方面，纳米技术主要应用于微型轴承上面，传统的轴承，体积较大，摩擦力仅仅能靠润滑来进行，但仍不可避免纳米轴承主要包括以下两个特点：

1、微型：，微型纳米轴承的仅仅为一根头发直径的万分之一，其应用到机电系统微型的轴承是只有 1nm，为微型机械的千分之一大小。

2、摩擦力极小。如果轴承体积很小，那么，套在一起，管子之间摩擦力就会将微型轴承的弱点暴露出来，其产生的摩擦力很大的时候，会导致微型轴承无法使用。通常纳米轴承与这种微型机械轴承相比较，摩擦力仅仅是其最小值千分之一。

三、纳米技术马达

新一代的纳米技术马达是油美国一家公司生产，这种微型马达的体积只有一般电磁马达体积的二十分之一，它的长度比火柴杆还要短很多，但是竟然能够负荷4千克的重量，它的寿命可以达到100多万次。这种马达主要通过运用纳米技术制造智能材料来取代传统的铜线圈以及磁铁，所以它比传统马达重量更轻、噪音更低，可以说是世界上最轻便、最静音的马达，同时成本也比传统马达更加低。当前这种微信马达在机械中运用的并不多，主要用于汽车电动车窗。

四、纳米磁性液体在旋转轴中应用

通常情况下，静态密封都是采用金属、塑料或者橡胶等材料制作而成。在旋转条件加，动态密封一直没有对其问题进行解决，动态密封不能在高真空、高速的条件下进行动态的密封。此外磁性液体也对新型润滑剂的制造起了促进作用，由此可见，在机械工程中应用纳米技术对机械工程的不断发展有着深刻的影响。

1、磁性液体的尺寸效应：纳米技术领域中，其最显著的效果是将轴承的传统尺寸单位缩小，将毫米转化为纳米，将纳米技术应用到机械工程中，可降低机械体积，促使微型机械的形成和产生。这种产生是指可以进行成批制作的微传感器、微能源、微驱动、集合微结构、信号等等处置装置为一体的微型机电系统，此系统大部分将纳米技术成果进行了运用，是整个纳米技术的重要组成部分。

2、磁性液体在选择轴重应用材料的多元化：纳米技术使原材料更加微小的形态，其功能更加强大，不仅仅能对传统材料进行改良，同样能够使新材料源源不断的产生。磁性液体密封技术便是证明，利用磁性液体可以被磁场控制的特性，将纳米单位的液体置于磁场之内，从而达到密封的效果。同时在材料运用中可将微量的元素融入到基础材料中，达到更好的效果。纳米复合氧化锆是成功应用在工业上的纳米材料，这种材料提高了材料的耐高温性能和导氧及储氧功能，因此广泛运用于汽车发动机系统中。

3、纳米材料摩擦性能：纳米技术最显著的特性就是其擦性能，在机械中，各种轴承等都存在着摩擦，但是纳米材料的出现，使得各类机械结构尺寸便小，同时对于过小的零件，摩擦力便显的尤为重要，摩擦力如果相对较大，则零件便会造成磨损。但是纳米技术也同样克服了这一问题，现已出现纳米材料几乎无摩擦的状态。美国科学家研制的这种微型纳米轴承可在运动是无磨损和撕裂，达到了理想的效果。

4、纳米技术节能效果：纳米技术实现了“小材大用”，带来的又一优势便是节能和环保。在纳米技术的应用中，产生了很多新型材料，它们减少了很多不必要的消耗，使得传统的机械工程中需要的大量材料迅速降低，对于原材料的节约起到了惊人的效果。德国不莱梅应用物理所已研制成功并且申请了一项专利，即用纳米 Ag代替微米 Ag 制成导电胶，可节省 Ag 粉 50%，用这种导电胶焊接金属和陶瓷，涂层不需太厚，而且涂层表面平整，效果理想。纳米材料在机械工程中改变甚至颠覆了传统模式的运转，显示了其强大的科技含量，但是在其运用中，我们仍有很多方面亟待解决：如何准确表征纳米材料的各种精细结构；怎样从结构上分析、解释纳米材料的新特性；能否利用某种标准来预测微区尺寸减少到多大时，材料表现出特殊的性能等等。对于这些问题，我们仍需深入研究，以便纳米技术更好地服务于机械工程领域。

五、纳米技术发展前景 汽车工业以及机械润滑配件的应用；塑胶流道低粘的应用；射出成型时发生粘膜、包封短射、镜面雾化；橡胶IC封装胶和发泡塑料；纳米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性在塑胶膜具等等各个方面的应用都极其的广泛。

结语：以上简单阐述了纳米技术在微型纳米轴承、纳米技术马达及纳米磁性液体饿的那个三个方面在机械工程中的应用进行了探讨，说明了纳米技术的重要性及发展前景。参考文献：

[1]佟鹏，高建强，王兵树，曹文亮.纳米技术的研究与应用.能源研究与信息，2012，（3）

[2]苑国良.纳米技术及其在机械中的应用.机械制造，2015，（9）

第三篇：机械工程及自动化毕业设计

1.直线振动筛的设计

2.普通数控机床中CA6140车床进给系统的设计改造

3.设计一个立式电缆拉扭实验台（电缆的力学特性检测）

4.综采放顶煤煤矸识别技术与实验设计

5.线夹盖板零件压铸模设计

6.并联机器人运动学和动力学仿真

7.螺旋式榨油机的设计

8.矿车清车机

9.基于飞秒激光加工的三自由度机械手结构设计

10.铸型尼龙自动浇铸成型装置设计

11.油泵凸轮轴自动生产线机械手设计

12.采煤机调高设计

13.一级齿轮减速器箱体加工专用钻床设计

14.采煤机截割部设计

15.刮板输送机设计

16.机床改造的结构设计

17.斜井防跑车装置，18.数控钻床进给系统设计

19.对称传动剪板机的设计

20.悬臂式半煤岩掘进机总体及截割部设计

3-RRS并联机器人的运动学与动力学仿真

22采煤机牵引部结构设计

21.掘进机的总体及行走部采用2H-K减速器的设计

22.干式混凝土喷射机

23.液压板料折弯机设计

如有需求请QQ联系：44255946 如有需求请QQ联系：442559467

第四篇：机械工程及自动化专业

机械工程及自动化专业（四年本科）

业务培养目标：

培养具备机械设计、制造、自动化基础与应用能力，能在工业生产第一线从事机械设计制造及其自动化领域内设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的复合型高级技术人才。

业务培养要求：

主要学习机械设计、制造、自动化的基本理论．学习微电子技术、计算机技术和CAD／CAM技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机电一体化产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础．较强的计算机应用能力和外语综合应用能力：

2、较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、计算机技术、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识；

3、具有本专业必需的制图、计算、实验、文献检索和基本工艺操作等基本技能；

4、具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；

5、具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力：

6、具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质。

主要课程：

工程力学、机械原理、机械设计、电工电子技术、计算机技术基础、机械控制工程基础、测试技术、机械制造基础、计算机辅助设计与制造。

毕业生去向：

毕业生主要到各类机械制造、电子、仪表、汽车、航空、石油、化工、轻工、食品、纺织等企业，从事机电一体化产品及成套设备的设计制造、实验研究、设备使用、维修与改造以及生产管理工作，也可以到科研院所、政府机关、大专院校从事科研、管理及教学工作。

工业设计专业（四年本科）

业务培养目标；

培养具备工业设计的基础理论知识和应用能力，能在企事业单位、专业设计部门、科研机构从事工业产品造型设计、视觉设计、环境设计、教学和科研工作的应用型高级专门人才。

业务培养要求：

主要学习工业设计的基础理论知识，学习造型设计艺术与原理，学习计算机技术的基本知识，具有处理产品的功能与结构、外形与工艺、人机协调、构成与色彩等方面关系的能力，受到现代机械工程师的产品设计与造型艺术相结合的基本训练。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

2、较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工业设计、工程技术、设计理论、人机工程、计算机辅助设计、市场经济及企业管理等基础知识；

3、具有新产品的研究与开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力、对美的鉴赏与创造能力、较强的计算机应用能力及外语综合应用能力；

4、了解本专业学科前沿和发展趋势，具有对产品和市场预测的敏感性、创造与审美的设计理念；

5、具有较强的自学能力和较高的综合素质。

主要课程：

工程力学、机械设计基础、电工电子技术、机械制造基础、造型设计基础、产品造型材料、人机工程学、心理学、计算机辅助设计、视觉传达设计。

毕业生去向：

面向机械制造、仪器仪表、航空车辆、石油化工、食品纺织等企业集团、专业设计部门，从事产品造型设计、视觉传达设计、实验研究、检测维修及策划管理工作，也可到科研机构、政府机关、大专院校从事科研、管理及教学工作。

工业工程专业（四年本科）

业务培养目标：

培养具有扎实的数学、外语基础和计算机的应用能力，掌握现代工程技术以及现代管理科学的基本理论和方法的高级复合型人才。使他们能够应用所学知识为各类现代企业、各级政府部门以至各种服务机构，将人力、物资、设备、技术和信息加以综合，设计高效的最优系统。

业务培养要求：

主要掌握工业工程所必需的技术基础理论和专业知识，精通现代企业管理知识；具有较强的对生产系统进行规划、设计、评价和创新能力；具有一定的科技开发、生产管理、技术经济分析以及计算机运用能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、坚实的数学、外语基础和计算机应用能力；

2、系统地掌握工业工程的支撑学科，工程技术（机械工程及信息工程）、管理学和系统工程等学科的基础理论；

3、具备一定的人文科学的基础知识；

4、具有一定的科技开发、生产管理、技术经济分析及计算机运用能力；

5、能够熟练应用ERP系统对企业进行管理。

主要课程：

运筹学、应用统计学、人机工程、工程力学、先进制造系统、现代物流系统设计、机械制造装备设计、管理信息系统。毕业生去向：

工业工程专业的毕业生就业具有很强的职业弹性，除了可以就业于生产制造业外，还可以就业于政府机关，银行金融，咨询服务等行业。

机械电子工程专业（四年本科）

业务培养目标：

本专业培养机电结合，掌握机械工业自动化、电力电子和计算机应用等技术，具备现代机械电子科学技术的基础理论知识、专业知识和进行机械电子工程创新的科学研究能力，从事机械装备运行管理，机电新产品设计、开发，计算机辅助设计、计算机辅助管理，以及机器人控制等方面工作的高级工程技术人才。

业务培养要求：

本专业学生主要学习机械制造、自动化及机电一体化相结合的基础理论知识，学习微电子技术、数字控制技术及计算机辅助设计和制造技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有机电新产品的设计、开发、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1.具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础，较强的计算机应用能力和外语综合应用能力；

2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、电子学、计算机技术、数控技术及应用、机械制造基础、自动化基础、机电传动控制、机电检测技术、市场经济及企业管理学基础知识；

3.具有本专业必需的制图、计算、实验、文献检索和基本工艺操作等基本技能；

4.了解本专业学科前沿和发展趋势，具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识；

5.具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质。

主要课程：

工程数学、工程力学、工程图学、电工电子技术、计算机原理及接口技术、机电一体化系统设计、计算机控制技术、数控技术及应用、机电传动控制、机电检测技术。

毕业生去向：

毕业生可到机械、电子、仪器仪表、航空、食品、化工、国防等行业从事机电产品和设备的设计和开发，机电一体化新产品、信息技术设备、智能化设备，以及生产过程中测控驱动和执行等的研制、设计工作，也可以服务于科研院所、政府机关和高等院校从事科研、管理和教学工作。

第五篇：机械工程及自动化

机械工程及自动化

专业名称：机械设计制造及其自动化

业务培养目标：本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

业务培养要求：本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1．具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识；

3．具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；

4．具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；

5．具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；

6．具有较强的自学能力和创新意识。

主干学科：力学、机械工程。

主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、机械工程材料、制造技术基础。

主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

修业年限：四年

授予学位：工学学士