现代农业是以农业机械化为物质技术基础的农业。农业机械化水平的高低，是国家农业工业化和现代化水平的重要标志。农业机械化作为农业生物高新技术研究成果得以有效实施和推广的关键载体，对于提高粮食综合生产能力，保障国家粮食安全，促进农业产业结构调整，加快农业劳动力的转移，逐步发展农业规模经营，发展农村经济，增加农民收入，加快现代农业建设进程，提高农产品市场竞争力都具有重要的作用。
一、农业机械化与建设现代农业的关系
农业机械化大幅度提高农业劳动生产率，是现代农业的重要物质基础。农业机械是农业生产的重要工具，是农业生产力的重要要素。发展农业机械化实质上是一场生产手段的技术革命。农业机械装备突破了人畜力所不能承担的农业生产规模的限制，机械作业实施了人工所不能达到的现代科学农艺要求，改善了农业生产条件，提高了农业劳动生产率和生产力水平，为农场规模扩大，农产品品质提高，形成专业化、商品化生产提供了可能。
农业机械化过程将产生内生增长的良性循环效应，是现代农业建设的重要内容。从一定意义上说，农业现代化是农村工业化过程，其中包含农业机械化过程。从各国推进农业机械化的内容和实现农业现代化的形式看，尽管各国选择了不同的发展模式和途径，但共同点都要解决农业机械化问题。可以说，农业机械化是农业现代化的重要内容。
由于农业机械化是对传统农业改造的技术进步过程，农业机械化投入是农业生产方式除旧布新或推陈出新的新陈代谢过程。根据现代经济增长理论，农业机械化投资会引致知识的积累，农业机械投入与知识积累形成一种有形投入与内生增长相结合的复合资本品，又将加快技术进步的进程，技术进步又可以提高农业机械化投资的效益，使农业经济系统出现增长的良性循环，从而推进现代农业建设和农业现代化进程，促进长期经济增长，提高竞争能力。
农业机械化为农业和国民经济发展提供支撑和保障，是现代农业的重要标志。衡量农业现代化水平的主要指标是农业劳动生产率，而农业机械化是提高农业劳动生产率的主要手段。
二、我国农业机械化现状及存在的主要问题
思想观念不够解放。农民传统的耕种观念没有得到根本改变。目前，许多农民对科技含量高的农业新机具、新技术的接受处在犹豫观望状态，一些农民购买农业机械很大程度上是为了脸面，为了在人前抬起头，这种思想与市场经济的观念是格格不入的。2、农业机械装备结构不合理。大中型农机具较少，小型农机具居多，配套率过低，农机作业范围狭窄，致使其整体功能的发挥受到限制。在种植业和农产品粗加丁领域，机械化基本上取代了传统的役畜生产，但机械多以小型为主，对农业增产增效的促进作用明显减弱，从而影响了农业由粗放型生产向集约化生产的转变。3、农户经营规模小型化和大中型机械大规模作业的矛盾突出。土地属分散经营，大片作业受到限制。4、作业成本居高，农民热情降低。由于油料涨价、机车空行程多、机车老化耗油增大等诸多因素，使农民使用农业机械的积极性降低、在调查中发现，目前构成农机作业各项成本中，油料成本已变成主要成本。油料的价格变动对农机生产成本的影响最大，若成本过高，则农民对发展农业机械化的热情急剧降低。5、农机化服务体系尚未健全。农机社会化服务程度不高，服务体系不健全。县、乡、村二级农机服务网络缺乏服务手段，特别是在农机具作业过程小更显得无所作为，使服务水平与农机现代化水平不相适应，阻碍了农业机械化发展，严重不适应市场化、国际化需要。
三、促进农业机械化发展的政策措施
加快农业机械化政策法规建设步伐。《_农业机械化促进法》已正式实施。围绕该法，完善配套措施和保障手段，建立健全农业机械化行业宏观管理的政策法规体系，进一步加大政策法规对农业机械化的支持保护力度。
进一步加大农业机械购置和使用补贴力度。从2000年开始，我国总体上已进入工业反哺农业的转折期。我国已进入以工补农、以城带乡的发展阶段。随着国民经济的快速、健康发展，进入反哺期和转折期的省（市）和地区将继续增加。因此，中央财政补贴应加大农业机械的购置补贴力度，以增加农业机械在农业生产中的运用，促进农业机械化水平的提高。
除采取政府补贴、部分出资的政策扶持外，还可通过建立基金、提供优惠贷款等方式，积极引导农民和农机社会化服务组织发展农业机械化，发挥政策调控功能，以调整、优化我国农业机械装备结构，适应农业结构战略性调整的需要。
依法对农业机械作业继续执行免税政策，对标准化、规模化机械作业实行一定补贴政策，以充分发挥农业机械作业效率，降低作业成本，增强农机经营主体的竞争力。
加大财政对农业机械化科技的投入力度。科技进步和技术创新是提高农业机械化水平的决定性因素。国家应依法加大对有关科研机构和院校从事农业机械化科学技术研究的支持力度，应尽快建立农业机械科技开发专项基金，组织实施重大新型农业机械产品和配套机具的开发和生产。重点解决农业机械新技术、新机具科研开发总体滞后，不能满足结构调整需求等问题。对市场需求大的短缺产品进行重点开发。通过政策扶持、科研开发和示范推广，逐步建立以企业为主体，科研部门、推广部门参与的农业机械化科技创新体系。
加强农业机械化新技术试验、示范工作。结合农业机械化新技术的推广应用，选择有一定基础、区域经济明显的市（县），进行重点示范和扶持，提高农业机械装备和机械化水平。国家设立的基层农业机械技术推广机构应当以试验示范基地为依托，为农民和农业生产经营组织无偿提供公益性农业机械技术的推广、培训等服务。通过加强农业机械化示范基地建设，充分发挥项目示范作用。根据当地农业发展的需要，依照《_农业技术推广法》和《_农业机械化促进法》的规定，向农民和农业生产经营组织推广先进适用的农业机械产品。
进一步扩大对外交流与合作。继续实施农业机械化“走出去”战略，加强政府间的农业机械化合作与交流，一方面加强农业机械标准化、质量监督等领域的交流，借鉴国外经验，逐步建立完善的农业机械化标准体系和质量监督体系。另一方面扩大有竞争优势的农业机械化技术输出和农业机械产品出口。积极引导有条件的国内农业机械企业在境外投资办厂，扩大我国农业机械产品在国际市场上的份额。进一步扩大利用外资规模，鼓励国外先进农机企业到我国合资或独资办厂，促进农业机械化技术的应用和农业机械产品质量的提高，加速我国农业机械化的发展进程，全面提高我国农业竞争能力和农业国际竞争力。
综上所述，农业机械化在建设现代农业进程中具有重要的作用。农业机械化可大幅度提高农业劳动生产率，促进农业劳动者文化素质和农民收入提高，加快农村富余劳动力转移，使农业经济系统出现增长的良性循环，为农业和国民经济发展提供支撑和保障，加快现代农业建设进程。但我国农业机械化水平较低，严重滞后于国民经济和社会发展的需要，成为制约我国现代农业建设和农业现代化进程的主要症结，与党的_提出的建设现代农业的战略目标还有很大差距。因此，为更好贯彻《_农业机械化促进法》，国家必须进一步加大对农业机械化的财政投入力度，解决农业机械化发展中存在的问题，依法促进农业机械化快速、健康发展。
机械设计课程中零件材料教学研究
一、引言
机械设计是大学工科类专业基础课，主要讲授通用零件设计，包括零件的特点、应用以及零件强度刚度的设计计算等内容。设计一个零件，首先是确定零件材料。以材料为标志的人类文明的发展史，先后经历了石器、青铜器和铁器时代。每经历一个时代，意味着人类文明向更高级的层次迈进。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是社会生产力和科学技术水平的重要标志，而新材料更是人类社会进步的催化剂。如今，随着材料科学的迅速发展，具备各种性能和功能的高分子材料和复合材料层出不穷，极大地改变了人们的生产和生活方式。因此，在机械设计教学中运用材料科学发展最新成果提升机械设计水平，使其跟上时代发展步伐，已经成为发展机械工程设计的一个大的突破口。目前，尽管大学机械工程本科专业开设了工程材料类课程，但仍旧是以钢和铁为代表的金属材料占绝对主导，其他材料课程仅简单介绍，内容显然无法适应新时代科技发展。另外，以零件设计为核心的工程思维不突出，与机械零件设计过程的后续步骤衔接不够，无法满足现代机械设计人才的培养要求。强化材料在机械设计中的地位和作用，是我们不得不面对的课题。
二、材料在机械设计中的作用
（一）材料是机械设计的重要基本要素之一
机械设计是对一个设想的或有市场需求的机器在运动、结构和能量传递等方面进行构思、分析和计算，并将其转化为具体信息，以作为制造依据的工作过程。作为构成机器基本单元的零件有质量、有形状、承担载荷、传热和导电、经受磨损或腐蚀。这些决定了机械零件乃至整个机器的性能指标，都和零件材料直接相关。材料不但决定零件的结构性能，还影响加工，从而决定零件的尺寸、精度和成本。设计越复杂，要求越严格，材料对机械零件设计的影响越强、越复杂。而且，这种关系体现在材料选择过程中，几乎贯穿了零件设计的全过程。没有合适的材料，无论多么好的设计也不能变成现实的产品，正所谓巧妇难为无米之炊。可见，材料是机械设计的粮食。[1]机械零件材料选择合适与否，主要从材料的强度、刚度、磨损、工艺性和经济性[2]，以及可持续性等方面进行取舍，是机械设计中最重要的决定。
（二）材料选择的创新是机械设计创新的重要源泉
对产品性能的要求，促进了材料的发展和在产品中的应用。新材料发展越快，产品设计时材料选择范围就越大，机械设计人员就有更大可能设计出更多性能、更加优异的创新性产品来。例如，具有高强度、低密度和耐辐射性能材料的问世，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器。[3]纳米材料技术极大拓展了机械产品在微小尺度方面应用的范围。复合新材料特别是复合高分子材料的出现，更是革命性地促进了机械行业的发展。[4]例如，聚四氟乙烯是迄今为止发现的摩擦系数最低的固体材料，相对于铜等各类软金属具有无毒、耐腐蚀、节约和低摩擦等优点，在轴承等接触类零部件上得到广泛的应用。今后材料的发展方向是材料特性随外界条件变化的智能材料，它将支持未来高科技的发展，也给机械领域的进一步发展和创新提供了更加广阔的.机遇和更坚实的基础。随着材料科学在科技发展中的先导地位和基础作用日趋明显[5]，选择性能更加优异的新材料设计零部件对机械设计的创新作用无疑会越来越重要。可见，新材料的应用是机械设计构想得以实现和拓展的重要基础，机械设计的创新很大程度上是以材料创新为基础的。
三、机械设计中零件材料教学改革
零件材料的选用最终是服务于机器或零件设计的。如何依照机械零件的使用要求和设计零件的基本原则，有根据地、合理地选出最优的材料，是机械设计中零件材料内容教学改革的根本出发点。我们认为，传统机械设计课程中零件材料的内容存在以下两个需要改进的问题：一方面，涉及材料选择的内容偏少且仅仅是材料性质的罗列，没有真正体现为设计服务的思想。机械设计教材中的零件材料部分，经常只是泛泛地介绍材料种类以及常用材料的特点，至于零件设计过程中的材料选择如何进行等关乎零件设计优劣的重要方法信息却很少提及。学生虽然了解材料的性能特点，但在后续零件设计计算时，还是不知道材料选择该如何进行。国际上的经典教材给了我们许多启示。
四、结论
材料不但是机械零件设计的基本要素，而且随着材料科学技术的不断发展，越来越多的新型材料进入机械设计领域，成为机械设计创新的重要来源之一。加大利用新材料的广度和深度，将从根本上促进机械领域的再发展再振兴。培养有意识地使用新材料的机械设计人才是实现这一任务的基础和前提。这就要求机械设计课程在内容和方法上改进传统的零件材料选择教学，坚持以设计为主线的材料教学，在整个设计过程中体现材料对设计的基础作用，使机械设计更优化、更合理，以适应科学技术以及社会发展要求。
1工程机械中混合动力关键技术
合理选择混合动力模式与动力参数相匹配
不同的工程机械在操作时由于工作的要求不同，其机械的运行特点也会有区别。在选择混合动力模式前，要充分考虑到不同机械的工作特点和作业状况选择合适的动力模式。由于机械运行时所承担的负荷较大，因此在设计时还应考虑到原来的动力系统的承压力变化规律，在选择时充分利用到力学的知识，设计合理的动力模式。由于混合动力是在节能减排的理念上发展起来的，因此还要分析机械能源的消化情况，以及能源的循环利用可能性，以此制定出符合节能标准的混合动力系统。由于混合动力系统设计理念是促进能源吸收与利用达到平衡的状态，如果动力参数匹配不合理将严重影响机械性能，无法正常发挥机械操作功能。在设计时，要考虑到动力系统输出功率与能量消耗状况，利用仿真模拟测试，设计出与混合动力模式相匹配的动力参数，包括发电机功率、电容电压等。合理选择混合动力模式，并匹配科学的动力参数，从而使发电机能够发挥最佳动力，减少机械运行时能源消耗，达到节能减排的目的。
能量回收与存储相关技术
传统的液力传动系统工程机械，是采用特殊的设计实现能量回收的。使用液压马达和液压油缸对未使用的原油进行回收，将其抽到储能设备中，实现节约能源的目的。混合动力设计要考虑到机械种类和运行时液压系统的特点，选择最合理的回收与储存元件，并使这种措施符合机械运行的整体需求，实现能源循环利用。由于传统的能源储蓄方式各有优缺点，如液压式储能方式的蓄能效率高，但可靠性却一般;电容的蓄能效率高，循环寿命却低。混合动力在设计中，要分析各种蓄能方式的优缺点，选取更优化的回收储存能源方式，实现节能减排的效果。
设置可靠的混合动力系统
由于工程机械时会受到环境因素的影响，因此在设计工程机械动力系统时要考虑到各种技术的可靠性，以保证工程机械能够适应各种操作环境，发挥较高的工作效率。一般兜里系统在机械运行时以发热，尤其在恶劣的操作环境下，散热性不能有效发挥，因此在选择混合电力系统中发电机、电容、储能元件等关键设备时，要可考虑到使用时所能承载的负荷和对电能的损耗情况，从而使混合动力功率满足工程机械作业需求。
2工程机械中混合动力节能效果分析
混合动力系统发挥的效率直接影响工程机械的整体性能，也能保证机械安全运行。由于工程机械的功能和特点不同，工程机械中混合动力也要根据实际情况选择合适的发动元件，以达到节能减排的效果。采用工程机械混合动力后，使原本的能源消耗量大的问题得到了解决，使工程机械达到了节能减排的效果。随着环保理念不断加强，工业排放标准也不断提高，混合动力机械符合了节能减排的时代潮流。混合动力系统根据机械操作的特点和能源消耗情况，将各种机械储能的方式做了对比，用更合理的回收储能方式，使工程机械发挥了最佳的性能，达到了节能减排的目的。随着信息技术和自动化技术不断发展，混合动力关键技术也会不断加强，能源利用率更高，工程机械节能减排效果将更好。
3结束语
机械在运行时对动力系统的依赖性极大，所有的动力系统在运行时都会存在耗能高的情况，通过分析机械作业时各种动力元件的耗能情况，选择合理的动力元件，能够达到节能减排的目的。加强工程机械中混合动力关键技术控制，可以改善机械运行时能源消耗，促进能源循环利用，达到节能减排的效果。
摘要：目前，高校机械工程类专业教学还存在一定的问题，因此，要融入创新教育，从课外渗透至课内，形成全方位的人才培养。在开展创新教育的过程中，机械工程专业的实践教学要与其同步进行，从而有效提高学生的实践能力与创新能力。创新意识的培养并不是在朝夕之间，需要为学生创造恰当的环境，并给予学生充分的学习氛围，激发其学习动机。本文主要针对高校机械工程类专业创新教育现状进行了分析，然后提出了相应的改进对策。
关键词：高校；机械工程；创新；教育
创新是一种能力，也是适应社会、激发创造力的前提。在教育中融入创新意识，实现创新教育，才能提高学生的综合素质。目前，我国高校的机械工程类专业学生更需要融入创新教育，才可以实现对高素质人才的培养，对于提高综合国力具有很重要的作用。
1.高校机械工程类专业创新教育现状
没有明确创新教育目的
创新教育是素质教育的重要组成部分，需要明确教育目的，基于更多关注，方可实现对人才的培养。不过，在许多高校中并没有充分重视对创新教育的实施，只是将其作为一种课外活动，旨在提高学生的兴趣。还有一部分教师并没有重视创新教育，认为其价值有限，不能作为工作中的主要内容，对创新教育的目的并不了解，这就使得创新教育的开展存在一定的问题。
创新活动时间有限
在高校机械工程专业中，学生的创新活动时间较少，大部分时间学习专业的课程，只有少部分学生能够根据自己的兴趣爱好，参与一些创新活动。还有一些社团会为广大学生提供相应的创新活动，但是参与的人数较少，难以获得良好的创造成果，学生的创新意识有待提升。
实施创新教育的师资力量有限
开展创新教育需要对教师提出更加严格的要求，教师要有创造力和创新意识，这样才能指导学生参与到各项创新活动之中，激发学生的潜力。不过，在现有的教学过程中，能够真正实施创新教育的师资力量十分有限，大部分教师工作任务繁重，缺乏创造力，无法对学生进行有针对性的辅导。即使是有一部分创新教育，也仅限于小范围内开展，难以普及。
学生的知识水平与创新目标要求不符合
对于高校大学生而言，需要学习专业的理论课和实践课才能够掌握机械工程相关知识，学生需要抽出足够的时间进行学习，现有的知识水平与经验并不能支撑其在创新活动中做出一定的成绩。许多学生缺乏创新意识，实践经验有限，在创新活动中，往往处于比较被动的位置，与创新目标相差一定的距离，长此以往，会降低学生对创新活动的参与意识和积极性。
2.高校机械工程类专业创新教育的实施对策
安排创造性实验教学，活跃课堂气氛
在机械工程专业教学中，教师不仅要重视对学生进行理论知识的灌输，还要积极培养学生的实践能力，使学习更加有目的性，通过积极参加各项实践活动，掌握理论知识和相应的技能。在创新教育中，学生实践能力的培养，主要通过改善教学条件，融入与生产实际有关的教学内容，使理论教学、实验教学与实践教学紧密结合。除了必要的理论教学之外，要改革实验内容，安排具有创造性的实验，激发学生的创新思维，加强学生的动手能力，在不断实践中掌握知识和技能。为了实现对学生实践能力的培养，需要教师活跃课堂气氛，引进新的教学内容。教师是教学的灵魂，尤其在机械工程专业中，教师要想方设法培养学生的创造力，为学生营造有效的学习环境，真正做到以学生为主。在教学中，教师要主动教学方式的改进，尽量避免一言堂的被动教学方式。对于学生成绩的评价不宜过于单一，考核内容不仅要包括书本内容，还要以学生的能力为主。教师为学生缔造良好的教学环境，就可以提高学生参与的积极性，拓展学生思维，使学生的创新意识不断提高。学生一旦对课程产生兴趣，就能够产生强烈的求知欲。教师要善于结合生活中的案例，时刻融入教学内容，激发学生的兴趣。还要将学科中的前沿知识传递给学生，使学生的知识结构得到更新，真正做到与时俱进。对于机械工程专业的学生而言，计算机知识和技能的掌握很有必要。目前，许多学生对计算机十分感兴趣，这样就更容易掌握扎实的计算机技能。教师要充分利用学生对计算机的学习兴趣，引进有效的教学方法。要做到将理论与实践相结合，引入该专业中的新知识与新动态，对于与计算机技术相结合的教学内容要尽量做到与时代同步，介绍典型案例。比如，基于Ansys，Adam及Flucnt等的一些新的计算机辅助分析方法，将其与工程实践相结合，就能够激发学生的创新意识与自主学习习惯。
建立有效的激励机制，创新实践教学方式
在创新教育和学生实践能力培养的过程中，还需要建立完善的激励机制，使学生可以有更多的`积极性参加到创新活动之中。比如，设置创新奖学金、创新学分，使学生能够主动参与到各种创新活动之中，实现创新思维的培养与能力的展现。激励机制的完善，可以实现学生与教师的有效沟通，避免产生歧义。在实施创新教育的过程中，学生的综合素质会得以提升，教学质量也可以得到提升，这也符合高校机械工程专业人才培养的目标。为了实现创新教育，需要进一步加强实践教学，从教学计划到教学内容，再到教学方法，都需要重视创新的运用。高校要善于利用校内外资源，将学校、企业和社会的优秀资源进行整合，使实践教学得到创新。要进行实践课程的设置，将其划分成几个特殊的教学模块，明确实践教学目的。比如，鼓励学生参与到科技活动之中，培养学生创新意识和解决问题的能力；将学生基础能力与实践能力培养相结合，设置相应的基础课程和实践课程，使学生的能力得到双向提高；学校要加强与企业的合作，使学生可以有实习的机会，提高学生的实践技能。
加强机械工程教学基地和教学平台建设，发展课外创新活动
为了进一步提高实践教学的有效性，高校要进一步加强机械工程教学基地和教学平台的建设。根据机械工程专业的特殊性和专业性，学校需要设置机械工程训练中心，为学生打造分门别类的实践教学平台。首先，创建工程教育平台，加强对实验室的建设。学校可以应用有效的设备和恰当的教学方法，培养学生的创新能力和动手操作能力。其次，建设工程技术的车间实验室，使学生可以了解机械加工的操作方法和步骤，以及电子电工的操作。再者，建立模拟训练基地，使该基地具备类似企业的功能。按照职能部门进行划分，使学生可以充分参与其中，这样在进行操作的时候，方可提高学生的实践技能。对于机械工程专业教学而言，不仅要学习在课内知识与技能培养，还要重视课外环境的打造，从而使学生能够有充分的时间参与到创新教育之中。在学校的活动之中，要更多融入机械工程创新内容。比如，组织学生参与科技创新活动，举办技术竞赛，激发学生的参与热情，提高学生的成就感。学生可以根据自己的兴趣爱好成立兴趣小组，比如，有的学生喜欢机械设计，有的学生喜欢机械制造，因此，就可以成立这些团队，定期举办交流活动，不断展现创新成果，不断提高学生的实践技能。综上所述，高校机械工程专业若要培养出优秀的人才，就需要加强创新教育，重视理论教学，完善实践教学，培养学生的创新意识。
参考文献
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摘要：通过介绍人机工程的应用技术，论述人机工程学在机械工程中的应用以及如何应用。凸显了人机工程学在机械工程中的重要性。
关键词：人机工程学;机械工程;人性化设计
0.前言
人机工程学是一门运用系统科学理论和方法，正确处理人、机、环境之间的关系，研究人――机――环境系统相互作用及最优组合的工程技术科学。其研究的对象是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;其研究的内容是人和机器及环境之间的相互作用;其研究的目的是提高工作效率，保证人的健康、安全和舒适性等问题。
1.人机工程学的应用技术
人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。通过人机工程学的研究与应用，可为机械设计中考虑“人”的因素提供人体尺寸参数;为机械设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据;为机械设计中考虑“环境”因素提供设计准则;为进行人、机、环境系统设计提供理论依据。
人体尺度在机械工程中的应用
为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。在进行各种机械、设备、设施和工具等的设计时，首先要考虑的问题就是如何使它们适合于人的形态和功能的范围的限度。例如，所有的作业动作都必须在人的肢体活动所能及的范围之类，其高低位置必须与人体相应部位的高度位置相适应;同时还要考虑将其布置在人操作方便，反应最灵敏的范围之内。其目的是为了提高设计对象的宜人性，让使用者能够安全、健康、舒适、高效率的工作，从而有利于减少人体的疲劳和提高人机系统的效率。
人体不同部位的尺寸在机械设计中扮演着不同的角色，现举一些人体主要尺寸的应用原则：
（1）肘部高度：对于确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作台、以及其他站着使用的工作表面的舒适高度，肘部高度数据是必不可少的。通过科学研究发现，最舒适的高度是低于人的肘部高度。休息平面的高度大约应该低于肘部高度的。
（2）大腿厚度：这是设计柜台、书桌、会议桌、课桌、家具及其他一些室内设备和为人们提供座位的设备的关键尺寸。要是大腿和大腿上方的物体有一定间隙。
（3）立姿垂直手握高度：可用于确定开关、控制器、拉杆、把手、书架以及衣帽架等等的高度。
以上只是列举了一部分。在设计过程中要充分考虑人体的各种尺寸，使设计出来的产品让人用着舒服，并尽量减轻人的疲劳感;同时还要注重工作效率的提高。
人体机能的应用
人主要有9个子系统，其中与外界直接发生联系的主要有三个系统，即感觉系统、神经系统和运动系统。人在人机系统中作用过程大致，要使系统有效运行，要求人体各部位协调工作。感觉器官感受外界的信息;大脑理解和决策信息;运动器官执行相应的动作。
感觉系统
不同的感觉通道有不同的适应场合。例如视觉通道适合传递比较复杂或抽象的信息，比较长或需要延迟的信息，与空间方位、空间位置有关的信息等;听觉通道传递比较复杂的信息，短的或无需延迟的信息，与时间无关的信息，快速响应的信息等;触觉通道适合非常简明的、需要快速传递的信息，经常用受触摸的机器或装置的场合等。
当我们的信息用视觉通道传递时，我们设计机械装置时，要综合考虑人的视角与视力，视野与视距，中央视觉和周围视觉，色觉与色视野，暗适应和明适应等各方面的因素。例如眼睛沿水平方向运动比沿竖直方向运动快而且不宜疲劳;视线的变化习惯从左到右，从上到下;颜色对比与人眼也有一定关系，所以危险等信号标志都用红色。
当信息用听觉通道传递时，要综合考虑声音的频率，动态范围，人耳的方向敏感度，掩蔽效应等。同时，还要注意考虑人耳的`安全。
神经系统
通过感觉通道传入的信息，在大脑中枢进行复杂的处理。大脑处理信息的速度以及对信息的记忆活动等都具有很重要的意义。对于人脑反应的速度，我们在设计产品的过程中不能使之快于人脑的速度。同时，我们又要充分利用人脑的记忆功能，进行复杂只能活动的能力，来合理设计，从而提高效率，创造价值。
运动系统
运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官系统。骨的功能，各种关节的活动范围，肌肉的强度与力度等，都是我们设计机械器件时应该考虑的。例如关节必须处在一定的舒适调节范围内。对于肢体的运动，要考虑肢体的出力范围，运动范围，动作速度与频率等。
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
(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平，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。
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。
本次设计是在完成大学的全部基础课、技术基础课、专业课学习之后进行的一次设计。此次课程设计是对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，设计的知识面比较广范，能把我们所学的知识都联系起来，也是一次理论联系实际的训练，能够使我们的知识掌握更牢，并能提升我们分析问题，解决问题的能力。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 我掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设计的基本步骤和方法。工艺规程设计首先是分析了零件的技术要求，包括被加工面的尺寸精度和几何形状精度，各被加工表面之间的相互位置精度，被加工表面的表面加工质量及热处理要求，对毛坯的要求等等。并对达到各个技术要求的主要影响因素进行了分析，计算确定毛坯尺寸，了解各种机械加工机床的加工范围，加工能够达到的精度。选择合理的机床组合，拟订合理的加工路线，确定机床、刀具、量具、夹具，如果需要专用夹具，就需要设计专用夹具。计算确定切削用量，机床转速、时间定额等。然后编制工艺规程文件，如工艺过程卡，工序卡片。
专用夹具的设计是针对不同的机床和零件的被加工表面设计专门的夹具以满足加工精度要求、提高加工效率，降低工人劳动强度。夹具设计包括：定位元件或定位装置、夹紧元件或夹紧装置、对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件、其他元件或装置。本次设计的是钻床夹具，加工一个比较大的孔，需要精加工。所以夹具对定位、导向装置要求较高。而生产类型为大批，故应该选择液压或气动夹紧方式，以降低工人劳动强度和缩短辅助时间，提高效率。
通过设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，提升了我独立分析问题，解决问题的能力，专业知识也有很大的提高。对我以后在工作中起到相当大的作用。
本次设计是在完成大学学习后进行的一次设计，是对所学的工程图学，机械设计，机械制造工程学，机械几何精度设计等大学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，能够使我们的知识掌握更牢，并能提升我们分析问题，解决问题的能力。
作为机械制造专业的学生，最基本也是最实用的就是机械加工工艺规程的制定和工装夹具的设计。通过毕业设计，我更为深入的掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设计的基本步骤和方法。
本毕业设计在摇杆轴支座工艺规程设计过程中，详细的分析了摇杆轴支座的加工工艺，通过工艺方案的比较与分析选择得到了符合技术要求的工序，形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。本毕业设计的夹具设计是摇杆轴支座20孔专用镗夹具设计。在夹具的设计过程中完成了镗孔夹具总体结构方案，定位元件与夹紧装置的设计，镗模与夹具体的设计，以及绘制装配图，零件图和主要零件的三维造型。
通过设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，通过本次毕业设计，使我在各个方面都有了很大的提高，具体地表现在以下几个方面：
（1）对大学四年所学到的东西进行了归纳总结，进一步完善了自己的知识结构。
（2）对所学习知识点进行查漏补缺，并了解学习了新的知识，开阔了视野，拓宽了自己的知识面。同时培养个人一定的创新思维。
（3）利用理论知识解决实际问题的能力得到了提高，为以后正确解决工作和学习中的问题打下了坚实的基础。
（4）学会了充分地利用网络资源查阅相关资料，以及借助前人的研究成果寻求解决问题的思维方法，对新信息和新知识及时做笔记。
（5）敢于面对困难，同时也懂得了互助合作的重要性。
（6）提升了我独立分析问题，解决问题的能力，对我以后在工作中起到相当大的作用，对我们毕业生来说是一次相当大的锻炼。
致谢：
经过半年的忙碌和工作，我的毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师付雪敏老师。付老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，工艺规程设计和夹具设计设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。我平时的'基础不好，很多基础问题都不太懂，付老师细心指导我设计，帮助我解决一个个难题。除了敬佩付老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 其次要感谢我的同学对我无私的帮助，尤其是同组的同学，在设计方面给我提供了很大帮助，正因为如此我才能顺利的完成此次毕业设计，我要感谢我的母校——成都纺织高等专科学校，是母校给我们提供了优良的学习环境。在将要毕业的这一刻，我要感谢我的导师付雪敏老师，我的班主任徐立老师，还有系主任老师以及其他各位老师，三年生活中，您们不仅教会了我专业知识，更教会了我怎么做人。再次感谢您们！
课程设计是对我们学习的补充和扩展，实现自我完善和独立工作的过程，是大学学习的特色和优势，展望未来，我们机械的学子必将是社会发展的有力力量，靠的就是专著的态度，良好的学习习惯和真实的设计实力。而这一切的得来都是努力的结果，所以我们要继续发扬这种精神，就像我们总结的知识点一样，以后还会更多更全面更有规律性，也希望我们学校以及学院给予我们更多的这样的机会，再此也感谢指导老师辛勤的工作和热心的帮助。
1、目的及意义(含国内外的研究现状)
精密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平的重要标志。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,其每平方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为。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%±μm，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·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，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。
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。分析微进给平台的图纸，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。
