浅谈自动化机械制造
摘 要：自动化制造系统（FMS）系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。
关键词：制造规模;关键技术; 发展趋势
随着 社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、 计算机技术、通信技术、 机械与控制设备的发展。
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类
（一）自动化制造单元
FMC：的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年，它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实{目单机自动化化及自动化，迄今已进入普及 应用阶段。
（二）自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等），由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及 管理。
（三）自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f：MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率更高。
（四）自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行 联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（C1MS）投入实际，实现生产系统自动化化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统IMS）为代表，其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
（一）计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
（二）模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经 网络的自学方法更起人们极大的关注。
（三）工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、 计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及 经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面 工作增强了自动化。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在FMS（尤其智能型）中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造 环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自 组织能力。
（四）人工神经网络技术
人工神经网络fANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
（一）FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而 经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
（二）朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms）国际性开发项目，属于第二代FMS：完善的第二代FMS正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
进入新世纪，FMS获得迅猛发展，几乎成生产自动化之 热点。一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展，提供了可供集成一个整体系统的技术基础：另一方面，世界市场发生了重大变化，由过去传统、相对稳定的市场，发展为动态多变的市场，为了从市场中求生存、求发展，提高企业对市场需求的应变能力，人们开始探索新的生产方法和经营模式。
一是运用于主要负责铲装砂石、煤炭、土壤等散状物料以及轻度铲挖硬土、矿石的装载机。通常装载机变速器包括液压传动、机械传动和动力合成，其中机械传动涉及4个行星排和制动器，以及1个离合器，同时根据相应的组合元件状态、转速关系、输出构件、效率等指标可以判断出其有2个行星排负责转向，2个行星排负责变速;针对涵盖变量马达和变量泵的液压传动部分，主要是在伺服阀的控制下变化斜盘角度，进而达到机械无级变速的目的;动力合成中，当装载机处于I、III档时，e、f行星排会形成差动轮系，并经构件7和8分别负责输入机械和液压两大传动动力，然后经10输出;若装载机处于n档，此时f为差动轮系，8和9分别负责输入液压和机械两大传动动力，且经合成后也经10输出;后根据科学公式计算和运动分析后得知，当液压马达的实际转速为零时，传动系统工作状态稳定，此时装载机中的发动机会将功率全部转化为机械传动动力，进而实现了传动功率最大化，而且换挡更加便捷，微动性能较好，燃料更加经济，运行更加平稳，足以见得，液压机械传动系统在装载机中的应用效果较为理想。
二是运用于主要负责安装作业和装卸物料的汽车起重机，而液压机械传动的运用效果通常体现在起重机的功能实现中。如用于车身支承和稳定，即基于合理的进油路和回油路，促使前后腿液压缸伸出活塞，用于支承车身，而伸出稳定器位置的液压缸活塞时，则用于刚性连接后桥与车体进而起到稳定的`效用;在吊臂伸缩、变幅中，主要基于液压机械传动系统，完成伸缩、变幅、起升、回转等任意机构组合的动作，进而提高工作效率，但为避免吊臂因重力荷载而自由下降，分别在伸缩与变幅回路中增设了平衡阀，并用于对液压缸进行单向锁闭，以此可靠支承吊臂[3];针对吊重升降动作的实现，也离不开液压机械传动系统，如对于起升吊重，可通过操纵换向阀促使泵油进入制动液压缸，然后经换向阀和平衡阀进入起升马达机构，此时起升马达便会在机械传动动力的作用下回转卷筒完成吊重上升，而在下降吊重时则会促使起升马达进行反向转动，同时结合回油路，吊重稳定下落;最后是通过液压马达带动回转工作台用于实现吊重回转，同时为保护液压元件免受损伤，故为液压泵中的排油回路增设了滤油器，而在调节工作机构的速度时，往往需要改变发动机转速结合手工调节换向阀，以此实现液压机械传动系统在起重机吊重回转中的作用。
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。
汽车检测诊断技术是综合了数学、计算机、电子科学与技术、通信原理、信号与系统等专业只是，以维修汽车故障为主要目的形成的一门综合交叉应用学科。因此，汽车检测诊断技术的种类繁多。但是其中的标志性的关键技术可以归纳为一下技术： 传感器技术、、油液分析技术、CAN总线与嵌入式计算机技术、虚拟仪器与信号处理技术、交互式电子手册技术、远程故障诊断技术等。下面针对这些关键技术进行具体的分析。
4. 1传感器技术
传感器被广泛应用于现代汽车的制造中，并且在汽车的系统中扮演了不可或缺的角色，例如汽车电子控制系统、自诊断系统等。传感器可以通过识别外界变化的信息，结合汽车本身的实际情况来控制系统的工作。由于传感器在系统中扮演着核心角色，因此传感器的性能对整个汽车的性能都有着十分重要的影响。目前的传感器技术研究的传感器对象主要有温度传感器、空气流量传感器、震动传感器、电磁传感器、压力传感器、气体浓度传感器等。传感器技术是汽车检测诊断中的关键技术。
4. 2油液分析技术
通过对汽车中的润滑油的分析，也能高效地对汽车进行检测诊断。通过对润滑油的油样进行分析，不仅可以对润滑油的理化性能进行评估，还可以对汽车的机械磨损产生的磨屑以及其他颗粒进行定量与定性的分析。不仅如此，油液分析技术的另一大优点就是能够在拆卸机器设备，不安装传感器的情况下进行检测。同时检测方法简单直观，操作易于掌握。但是油液分析系统需要有严密的系统来管理检测所用到得数据。其主要的分析方法有油样光谱分析技术、铁谱分析技术。
4. 3 CAN总线与嵌入式计算机技术
CAN总线是德国提出的一种串行数据通信协议。德国公司提出CAN总线的目的是为了解决现代汽车控制与测试仪器间的数据交换。CAN总线的通信介质非常灵活，可以使用双绞线、同轴电缆或者光纤。可靠性很高。
而嵌入式计算机技术则是今年来兴起被广泛应用于各个系统中的技术。嵌入式计算机技术指的`是将具有处理功能的微处理器嵌入到更大的系统中。嵌入式系统是以计算机技术为基础的，软硬件可裁剪。非常使用于一些对体积、功耗、成本有较高要求的特定计算机系统。同时，嵌入式计算机技术具有可靠性高、成本低的特点。嵌入式技术不仅需要计算技术，同时需要微电子技术。对操作系统的依赖性强，速度快，成本低，可靠性高。因此被汽车广泛应用。
基于CAN总线的嵌入式汽车检测系统，可以有效排除汽车故障。
4. 4虚拟仪器与信号处理技术
虚拟仪器指的是在通用计算机平台上用软件来模拟仪器的功能，这样用户不需要直接操作电子仪器，可以使用计算机来控制专用的电子仪器。虚拟仪器的核心技术仍然是计算机技术。计算机技术可以为用户提供友好的图形界面，使得用户操作起来更加简单直接。同时，虚拟仪器具有开放性、模块化、可重复使用及互换性的有点。用户可以自行修改软硬件模块，来增加用户个性化功能。虚拟仪器的功能很大程度上取决于软件的功能。
在虚拟仪器中，通常都要使用大量的信号处理技术，常用的信号处理与分析技术有： 常规信号处理技术、非稳态信号处理技术、数据挖掘技术、模式识别技术、信息融合技术。
4. 5交互式电子手册技术
交互 式 电 子 手 册 技 术 的 英 文 全 称 为interactive electronictechnical manual,其英文简称为IETM.交互式电子手册是技术手册的一种高级形式的表达。将传统的技术手册采用数字化的方法进行存储，并且采用交互方式进行查阅。并且通过电子屏幕的形式将文字、声音、视频、表格、图像等信息展示给使用者。使用者通过电子手册可以更加直观的获取相关信息。由于简化了信息获取的途径，因此交互式电子手册技术大大提高了汽车检测诊断效率。
4. 6远程故障诊断技术
汽车远程故障诊断是一种综合了多种专业知识的技术。例如： 通信原理、计算机网络、微电子科技、人工智能、传感器技术等。综合利用多种技术来实现远程的状态检测、故障诊断、维修指导、专家会诊等一系列操作。
远程故障诊断技术主要依赖于互联网来进行远程会话以及信息传输。通过一些信号采集设备来获取一些现场信息，可以利用交互式电子手册来远程指导故障排查工作。而军用的汽车远程故障维修系统则通过无线通信网络，由维修单兵、维修工程人员、后方专家等组成一个整理来共同实现远程故障诊断与维修。其主要组成有数字化维修单兵、便携式故障诊断仪与故障诊断专家系统、战术互联网与无线传输系统、野战汽车器材管理系统、车辆装备保障决策支持系统、车辆装备信息管理系统、数据压缩与加密系统、车辆装备保障专家库及管理系统、车辆装备中心指挥系统。
摘要：利用三维实体建模软件Pro/E与机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了挖掘机器人机械子系统、液压子系统模型，并在ADAMS环境中利用参数关联技术，将两个子系统模型集成，建立起挖掘机液压与机械一体化的虚拟样机模型；在此基础上进行了大量的运动学和动力学仿真。研究结果为预见设计方案的可行性及物理样机的试制提供了一定参考；可提高产品开发速度和精度，降低开发成本；具有重要的理论与工程意义。
关键词：挖掘机器人；液压机械复合系统；虚拟样机
挖掘机器人是机液一体化的机械装备，对挖掘机的开发涉及到机械和液压等学科领域的技术。传统的物理样机开发模式存在开发周期长、成本高、修改困难等多方面的问题。应用数字化虚拟样机技术能有效地克服传统物理样机开发模式的缺陷，加快产品开发速度，节约开发成本，为机）液复合系统设计、产品复合性能评价提供了一种有效的手段。借此技术，工程设计人员可在建造物理样机之前，在计算机上建立虚拟样机模型，伴之以三维可视化处理，模拟现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果对各种设计方案进行快速优化对比，在设计早期就能确定关键的设计参数，预测产品系统性能，以减少产品开发阶段，物理样机的试制、试验次数，节省设计经费，缩短设计周期，提高产品质量及产品系统性能。
一、机械系统建模
利用三维实体建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS/View联合建立挖掘机机械系统模型。
环境建模与装配
机械系统模型的准确性是决定所设计的液压系统是否具有实用性的前提条件，所以，建立的机械系统模型应尽可能准确，但考虑到仿真实时性要求，模型在基本适合所要求工况的前提下还应尽可能简单。根据研究目的，建模时将挖掘机结构进行了合理的简化和抽象，按照是否存在相对运动（暂不考虑行走运动）将挖掘机器人划分为：转台1、动臂2、斗杆3、铲斗4、铲斗摇杆5、铲斗连杆6、动臂液压缸体7、动臂液压活塞杆8、斗杆液压缸体9、斗杆液压活塞杆10、铲斗液压缸体11、铲斗液压活塞杆12共十二个大运动部件.
挖掘机三维实体建模包括所有零件的三维实体模型建立及整机装配。利用Pro/E特征选项里的拉伸、旋转、剪切、混合扫描等操作命令建立各零部件；然后按照挖掘机工作装置的各零部件间装配与配合关系，对各零件的三维实体模型进行装配，得到挖掘机整机的三维实体装配模型。
机械系统模型从Pro/E传到ADAMS/View中
ADAMS提供了与Pro/E软件的数据交换接口Mechanism/Pro，Mechanism/Pro是MSC公司为ADAMS开发的与Pro/E软件的专用接口程序，作为一个菜单，挂接在Pro/E环境中。该模块是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁。二者采用无缝连接的方式，使用户不需要退出Pro/E应用环境，就可以将装配完毕的总成传送到ADAMS/View中。利用该接口模块解决了ADAMS环境中不易构建复杂模型的缺点，使用户可以在其熟悉的CAD中建立三维机械系统模型，通过一个按键操作，就可将数据传到ADAMS环境中，提高了工作效率。
三维实体模型进入ADAMS/View后，各零部件之间是毫无联系地独立存在于ADAMS/View环境中。这种状态下即使全部零部件都已导入，也不能构成一台具有现实意义的虚拟样机。只有在此基础上，借助ADAMS软件再添加适当的连接、载荷、运动约束和力等模型特性，才能建立仿真模型即虚拟样机。动臂下铰点铰接在转台上，利用动臂油缸的伸缩，使动臂绕动臂下铰点转动，依靠斗杆油缸使斗杆绕动臂的上铰点摆动。
二、液压系统建模
本文根据需要对液压油路进行了简化，并按功能划分为结构相似的动臂、斗杆、铲斗、回转、行走五个工作回路.挖掘机举升机构，即动臂的液压工作回路，其是简化的执行元件为液压缸的典型液压回路，其它几个回路与此类似。当换向阀4由中位移至左位（下）时，压力油经单向阀3进入液压缸底部，液压缸上腔里的液压油回到油箱，活塞向上运动；反之，当换向阀4由中位移至右位（上）时，液压油直接进入液压缸上腔，使活塞向下运动，从液压缸下腔流出的油通过阀6回到油箱，如达到一定压力，则向液压缸上腔补油。当换向阀处于中位时，阀5和阀6均关闭，活塞双向锁止，动臂处于某一固定位置。以下为基于流体传动理论，利用ADAMS提供的数值算法和函数，创建液压元件和液压系统模型的过程。
压力源（泵）及油箱
压力源是为整个液压系统提供动力的元件。根据液压系统的设计，压力源的初始压力设为。一般情况下，液压系统工作时压力源的压力变化不大，故认为该压力为定值，并将压力变化函数设置为与初始压力相同的数值，即设为定值；油箱被认为是一个很大容积的蓄能器，压力可维持不变，故油箱模型只需设置压力参数即可。
方向控制阀（三位四通阀）
方向控制阀为整个系统的控制中枢。由操作人员直接控制，实现液压缸的往复运动。所需设置的参数有阀芯的初始位置、阀开启及关闭所需的时间、阀的泄漏系数和因阀所造成的压力损失等。
止回阀（单向阀）
止回阀在液压系统中起到正向流通，反向截止的作用。对于止回阀来说，需要设置关闭时阀芯两端的压力差及流量，阀口心截面积变化率以及泄漏系数和响应时间等。
背压阀
背压阀在液压系统中主要起保压和稳压作用。在背压阀属性对话框中，需要设置阀口流通截面面积变化率、阀口初始位置、阀的泄漏系数和响应时间等参数。
三、结束语
从虚拟样机系统仿真建模的角度来看，整个系统可以分为机械系统、液压系统两个大部分。通过对挖掘机液压）机械系统分别建立虚拟样机模型，而后利用参数关联技术使机械系统和液压系统成为有机的整体，实现了整机机）液复合系统的联合动态仿真分析，打破了单纯机械设计的局限性，仿真结果基本符合技术上的要求，为物理样机的试制及其它型式机）液复合系统的设计和研究提供了很好的参考。可以用于研究液压系统、机械系统参数改变对整机系统性能的影响及挖掘机复合系统设计、系统优化和方案论证；加快挖掘机产品的开发速度，降低开发成木，提高市场竞争力。
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2014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。
（一）设备事故维修 事故维修是设备发生故障后，或者设备的精度.性能降低到合格水平以下时进行的非计划性修理。这种维修能提高设备的`利用率，减少设备的停机时间。
（二）设备维修前的技术准备
1.为了全面深入了解设备技术状态劣化的具体情况，在维修前安排的停机检查，通常称为预检。预检工作由主修技术人员负责，设备使用单位的机械人员和维修工人参加，并共同承担。
2.预检既可验证事先预测的设备劣化部位及程度，又可发现事先未预测到的问题，从而全面深入了解设备的实际技术状态，并结合已经掌握的设备技术状态劣化规律，作为制定修理方案的依据。
3.通过预检和分析确定修理方案后，必须以维修技术文件的形式做好修理前的技术准备。机械设备维修技术文件有修理技术任务书、修换件明细表、材料明细表、修理工艺和修理质量标准等。
（三）设备状态维修
1.以设备实际技术状态为基础的预防性维修方式。它运用各种检测手段和人的感官能力，根据设备的日常巡回检查、定期检查、状态监测和诊断提供设备状态变化资料，及时发现设备事故的特征和预兆，提前做好备件和有关的准备工作，适时地安排维修，减少突发性事故，使设备经常处于良好状态。
2.建议采用状态维修方法，它能对设备适时地、有针对性进行维修。不但能保证设备经常处于良好状态，减少设备停机时间和维修工作量，降低设备突发事故率。从而降低各种维修消耗和费用。
（四）加强维修人才的培养
1.加强维修人才的培养，随着科学技术的发展和企业装备水平的提高，机、电、液一体化的设备将逐步增多，传统的维修方法凭感官的检查手段己不适应现代设备保养维修工作的需要，因此要培养一批掌握现代检测仪器，能准确判断事故，及时排除事故的高素质人才。
2.根据自身企业的实际状况，在培训时要注意不断调整培训方案，如在对维修人员进行培训时，要同时对维修监督技术人员进行培训。而在对操作人员进行培训时，要适当增加设备操作与磨损规律的讲述。
摘要：
机械设备的作用随着科学技术水平的不断进步及管理科学的发展变得越来越大。工程机械管理工作也显得更为重要，需要加以重视开展。本文结合工作经验，通过对施工机械设备在使用中的管理及管理存在的问题进行解析，提出加强工程机械管理的措施，希望对相关人士能起到参考的作用。
关键词：
工程施工;机械设备;管理
0 引言
工程机械的管理工作目前得到了越来越多施工企业的重视，若能正确分析与解决工程机械管理过程中产生的各种矛盾，做好施工企业机械设备管理工作，对于提高工作效率，提高企业工程机械管理及维护水平，增强企业的市场竞争力具有重要的现实意义。目前工程施工机械逐渐向专业化、大型化、系列化、智能化等方向发展。工程企业为了缩短施工工期和减轻劳动力的强度，加快工程的进度，需购置具有大型化、专业化等性质的大型机械设备，因此施工企业机械设备的使用、管理、维修等工作就需要工作人员及时的了解并准确的掌握。并处理好机械设备管理中存在的问题。
1 公路工程施工企业机械设备管理的现状
管理方式、管理理念方面 由于施工特点的不同，在机械设备管理方面，路基路面施工、隧道施工和桥梁施工有所差异，桥梁施工与路基路面施工、隧道施工相比，所用到的机械设备价值、设备数量往往较低，对于设备的全方位管理工作存在一定的局限性，机械设备管理人员往往是兼职，设备使用过程中基本上是重使用，轻保养、维修，单位负责人往往对机械设备管理的重视程度也不高，等到设备用的实在无法再用了才去修理，耽误了施工生产的正常进行，既大大增加了维修成本又延长了维修工期。应该转变这种设备管理观念，轻保养维修为重保养，正确维修，合理使用。这样会达到事半功倍的效果，大大降低维修成本。
总体而言，企业主要靠机械化进行路基路面施工和养护工作，所以对机械设备的综合管理重视程度要高一些，但现在管理手段基本停留在依靠直观判断、经验办事的方式上，基本上实行的是以计划预防维修制为中心的传统管理模式，机械设备管理人员平时接受的专业方面的培训和学习不多，与外界技术交流机会较少，自觉进行管理创新、技术创新的意识较为淡薄，自身的业务素质和技能提高的较慢，缺乏这方面的勇气是造成管理方式落后，管理成本较高的原因之一。
设备基础管理工作相对薄弱
机械设备的管理既有现场管理也包括基础资料等内业管理，应该是从设备的论证、选型、购买、验收、使用、保养、维修、改造、直至报废处理的全过程管理。很多施工单位的机械设备管理人员在进行管理时只考虑或做到了某些工作，像不重视设备档案及台帐的建立、登记、归档工作，设备的基础资料和原始记录不全;基层管理中的三定制度没有完全落实;对设备的'技术状况盘查不细致、不完整，设备盘点时走马观花，不重视大型设备的运行履历书，设备的故障维修保养不及时做记录;忽视定期保养和计划修理，使设备的正常维修得不到保证，致使设备运行成本大幅度增加，使用寿命缩短。
在设备运行过程中对经济性分析较少，工作重视不够
激烈的市场竞争压缩了大部分工程项目的获利空间，大型工程项目招投标更加规范，承包方试图通过各种途径尽量压缩运营成本，扩大利润空间。但实际操作时，由于施工单位的负责人多出自工程技术专业，不擅长施工组织和管理，或只注重施工管理而忽视人员、设备的管理，整个管理框架向技术层面偏斜，有的机械设备管理人员事先未进行经济分析，不重视经济效益，不按要求履行定额管理及单机单车成本核算任务，导致机械租赁费用超预算。只看重设备的技术物资寿命，忽视其经济使用寿命;只看重设备的购置费用，而忽视其寿命周期费用;不提取或任意挪用大修基金等等，这些都是当前多数施工企业存在的设备管理通病。
盲目追求高效益，忽视对机械设备的安全管理
