机械工程自动化技术存在的问题及对策张式军
发表时间：2018-07-27T10:15:34.373Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：张式军
[导读] 摘要：机械工程的发展正在逐渐走向自动化方向，技术的实现能够提高生产的速度，降低对人力、物力、时间等方面的无用消耗，为当前机械工程当中重要的技术类型之一。
山东鲁北企业集团总公司山东滨州 251900
摘要：机械工程的发展正在逐渐走向自动化方向，技术的实现能够提高生产的速度，降低对人力、物力、时间等方面的无用消耗，为当前机械工程当中重要的技术类型之一。然而在机械工程自动化的推广和实践的过程中，一些问题正在制约其发展。文章对当前机械工程自动化技术的现状及其问题进行了分析，提出了解决以上问题的对策，以供参考。
关键词：机械工程；自动化技术；问题；对策
引言
自动化技术在不断的发展，应用范围越来越广泛，工业发展与其密切相关，而机械工程作为工业基础，自然离不开自动化技术，自动化技术的应用可以减少企业制造成本，增强机械工程专业的社会竞争力。本文分析了机械工程自动化技术存在的问题，发现其中的不足，并探究解决办法!把自动化技术推广到机械工程的方方面面，在提高生产率的同时有效促进经济稳步发展。
1探析机械工程自动化技术存在的问题
从我国机械自动化技术的发展情况来看，和某些发达国家相比依然存在较大的差异性。其中最为显著的是自动化程度的欠缺。目前，该技术的水平依然在发展阶段，并且只达到单子自动化、刚性自动化的效果，但是智能化以及信息化水平没有显著的效果。对于一些发达国家来说，其技术已经慢慢朝着智能化、柔性化的方向发展，这样也会在某种程度上促使该技术的使用和发展要顺应时代的脚步，进而增强了生产的加工需求。我国机械工程在进行生产管理的时候，依然采取传统的管理形式，没有把当前发展衍生出来的新型技术渗透其中，这样就会致使生产和管理无法达到预期的效果，同时也对该技术的发展带来了较大的阻碍。我国在这方面的人才也比较匮乏，一些管理以及员工没有通过相应的考试就上岗，这样也对其技术的发展带来较大的影响。不仅仅如此，我国机械产品无论是对于产品设计来说，还是就加工情况而言，都会存在某些不足之处。这样就会在一定程度上致使某些新型技术无法发挥出自身的价值，可见上述问题都会对该技术的发展带来较大的约束。
2对当前机械工程自动化技术问题提出的几点解决对策
2.1培养专业化人才
倘若促使该技术可以得到大力的推广，那么最为有效的途径就是培养这方面的人才。在培养人才的时候，需要对已经存在的教育体系加以完善，并加大对自动化专业方面投入的力度。高校还要摒弃以往的办学宗旨，促使学生可以将理论知识与实践有机的结合起来，同时也促使专业人才可以在学习理论知识的时候能够积累一些实践经验，而校企合作是最佳的选择，不但确保这方面的人才可以具备扎实的理论知识，而且也积累了丰富的实践经验。从当前的发展形势来看，我国这方面人才依然处于紧缺的状态，这样就要求相关单位应当借鉴国外一些新型的管理理念，加大对员工培养的力度，在招聘人才的过程中，应当对人才自身的能力引起重视，进而确保该技术可以发挥出应有的价值。
2.2科学运用机械工程自动化技术
相关人员在实际应用该技术的过程中，需要确保其科学性，只有这样才能促使其技术得到充分的利用。随着我国科学技术的日益完善，促使网路技术等新型技术得到了蓬勃的发展，同时也推动了自动化技术的不断进步。显然实现的途径、渠道非常多，但是在实际使用该技术的时候，应当对其适用性引起必要的重视，也就是能够与机械制造互相匹配，只有这样才可以发挥其最大的价值。除此之外，相关人员在制造大量机械的时候，需要提出相应的要求，只有这样才能选择适用性较强的机械自动化技术。
2.3需要对机械自动化的发展方向
加以明确具有先进的理念以及正确的意识，能够促使事物朝着更好的方向发展；而错误的理念，也会致使机械工程行业的发展方向发生较大的改变。因此，机械工程自动化技术无论是在发展还是在实际使用的时候，都要对其发展方向加以明确，并对自动化技术的发展做好科学指导工作。当该技术在实际应用的过程中，会在某种程度促使机械生产从原来的繁琐变得简单化，依次减轻劳动力，继而将生产质量加以提升。但是，机械自动化发展从原来是一个由浅入深的过程。在整个流程中，相关人员应当突出技术的优势，并提升该技术的整体水平，促使机械工程可以得到良好的发展。当机械工程自动化在实际发展的时候，应当始终遵循科学技术是第一生产力的原则，加大对该技术投入的力度，促使我国机械工程自动化可以迈入新的台阶。
2.4引进先进自动化技术
与国外发达国家与地区相比，我国的自动化技术的发展无论在发展态势还是实际应用上均存在一定的滞后性，在专业技术方面还存在较大的缺陷及不足，我国机械工程行业需要实现全面且高度的自动化。鉴于此，这就要求在实践探索过程中，自动化技术还需要进一步吸收与借鉴国外发达国家的成功经验与先进的科学技术，不断地完善我国自动化技术。现阶段，在我国机械工程相关行业的生产过程中，面对大批量的生产作业时仍旧采用的是流水线作业方式，并未充分应用到自动化技术。因此，为了全面地提高自动化水平，就需要积极地引进与应用国外先进设备。如此不仅能够在很大程度上节约企业的大量人力资源，同时也能够显著地提高企业的生产效率与经济效益，也能提高企业的社会效益。而对于不是大规模生产的零件来说，企业在实际生产作业的过程中应该由技术及专业技能较为成熟技术员利用数控机床实现自动化加工方式。
2.5增强研发资金的投入
我国机械工程自动化技术发展的短板之一在于其创新研发能力滞后，而造成如此现状的原因之一即在于研发资金投入不足。由此可见，在新的发展历史时期，我们首先还应该提高对机械工程自动化技术发展趋势的认识，要紧紧跟进国际先进水平的发展速度，并切实增加对自动化技术研发的投入，切实推动技术研发、技术创新。然而要想实现上述目标，我们就应该结合国情，以企业发展所需为根本出发点，为自动化技术的发展奠定必要的基础。
3机械工程自动化技术的发展空间
对于自动化技术应用到机械工程来说，这一流程并不代表就会马上实现，其是一个长期的沉淀，从简单过度到复杂慢慢的形成，该技
《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定
2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?
教学院长签字： 教学系主任签字： 浙江大学机械工程及自动化专业培养方案 培养目标 培养具备扎实的机械工程、电子、计算机、自动化技术及管理知识，知识面宽、适应能力和沟通能力强，在机械工程及自动化领域和相关交叉领域内，从事科学研究、工程设计、制造、运行管理及经营等方面工作的复合型高级工程技术人才。 培养要求 本专业的学生主要学习机械工程领域的基础理论，掌握力学、机械设计技术、机械制造技术、自动化及控制技术等基本知识，接受高级机械工程技术人才的基本训练，毕业后能胜任机电设备及其自动化技术的设计制造、应用技术研究、科技开发和生产组织管理等工作。 本专业毕业生应获得以下几方面的知识与能力： 1．具有较扎实的自然科学基础和工程科学基础知识，较好的人文、艺术和社会科学基础； 2．具有本专业必需的制图、设计、计算、检测与控制、自动化、文献检索等基本技能及较强的计算机和外语应用能力； 3．具有机电产品和系统的研制、开发、制造、设备控制、生产组织管理及经营的基本能力； 4．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质，具有一定的科研工作能力。 专业核心课程 机械设计机械制造基础控制工程基础机械工程测试技术机械制造工程机械创新设计与实践数控技术与装备自动化计算机辅助设计与制造微机原理及应用机械工程综合训练 教学特色课程 双语教学课程：计算机辅助设计与制造机电控制技术自动化制造系统数控技术与装备自动化有限元分析 研究型课程：机械工程综合训练机械创新设计与实践 计划学制4年 毕业最低学分160+4+5 授予学位工学学士 辅修专业说明 辅修专业修读标注“*”的课程，总分34学分。
课程设置与学分分布 1．通识课程48+5学分 （1）思政类5门11.5+2学分 021E0010思想道德修养与法律基础 2.5 第一学年秋冬 021E0020中国近现代史纲要 2.5 第一学年春夏 4 第一学年秋冬 021E0030毛泽东思想、邓小平理论和 “三个代表”重要思想概论 021E0040马克思主义基本原理概论 2.5 第二学年秋冬 02110081形势与政策+2 （2）军体类 5.5+3学分 第1、2学年的体育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为必修，每门课程1学分；高年级的体育课程为选修。学生每年的体育达标原则上低年级随课程进行，成绩不另记录；高年级独立进行测试，达标者，按+0.5学分记，合计+1或+1.5学分。 031E0010 军事理论 1.5 第2学年冬 03110021 军训+2 第1学年短学期 031E0020 体育I 1 第1学年秋冬 031E0030 体育II 1 第1学年春夏 031E0040 体育III 1 第2学年秋冬 031E0050 体育IV 1 第2学年春夏 （3）外语类9学分 实行以大学英语Ⅳ考试为标准的管理模式，学生必须通过学校大学英语Ⅳ考试，并取得外语类课程9学分，同时，选修课程号含“F”的课程，以提高外语水平与应用能力。 051F0030 大学英语Ⅳ 3 （必修） 其余6学分，一般情况建议修读： 051F0010 大学英语Ⅱ 3 051F0020 大学英语Ⅲ 3 （4）计算机类5学分 （4）计算机类5学分 建议修读第二组课程： （5）导论类2学分 学生可在各专业开设的学科导论课程，以及新生研讨课程中任意选择修读，并取得学分。（6）其他通识课程15学分
2-1 进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa ，将它与增益为0.005V/nC 的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V 。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？ 解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即 S =90.9(nC/MPa)?0.005(V/nC)?20(mm/V)=9.09mm/MPa 。 偏移量：y =S ?3.5=9.09?3.5=31.815mm 。 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？ 解：设一阶系统1 ()1 H s s τ= +，1()1H j ωτω=+ ()()A H ωω== = ，T 是输入的正弦信号的周期 稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-?，将已知周期代入得 2-3 求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t ?45?)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。 解：1()10.005H j ωω= + ，()A ω=()arctan(0.005)?ωω=- 该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比 例性和叠加性得到 y (t )=y 01cos(10t +?1)+y 02cos(100t ?45?+?2) 其 中 0101(10)0.50.499 y A x == ≈， 1(10)arctan(0.00510) 2.86??==-?≈-? 0202(100)0.20.179 y A x == ≈， 2(100)arctan(0.005100)26.57??==-?≈-? 所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-?+-? 2-5 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取多少？若用该系统测量50Hz 正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？ 解：设该一阶系统的频响函数为 1 ()1H j ωτω = +，τ是时间常数
毕业设计（论文） 题目：机械设计与制作 学生姓名：周春鑫 学号： kj201401065 专业年级：机械工程及其自动化 指导教师：何老师职称或学位：本科 科技学院 2016 年 11 月 20 日
目录 摘要 (3) 第一章前言 1.1机械手概述 (4) 1.2机械手的组成和分类 (4) 1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章机械手的设计方案 2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 2.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 2.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.6机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第三章手部结构设计 3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3.1.3手部夹紧气缸的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第四章手腕结构设计 4.1手腕的自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 4.2手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 4.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20 4.2.2回转气缸的驱动力矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 第五章手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核 5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 5 .1 .3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 5 .1 .4平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 5.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 5.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26． 5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 5.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 5.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。
If I ask you what is the function of a chair? Everyone will answer it without hesitation. What about a campstool? It may take you a period to have a thought about it. Perhaps this is just a question. However, it is a most important thing for me. Calling back to my exciting memory, I took part in Beijing Challenge Cup. I won inspirational award for a little campstool. From that time, I found I became potty about the science of mechanical engineering and automation. As well as at that time, I decided to scale higher intellectual heights by undertaking advanced studies of M.E. Therefore, I would like to write this statement to impress upon you my carefully considered professional, as well as personal experience for applying to your school and, thereby, to convince you of my likely superior future value to the field should your admission to your excellent school. My strong interest in research was born during the undergraduate years at Beijing Technology and Business University. Upon entering the university in 1999, in my usual spirit of dedication and perseverance, I began to embark on my journey of industrious study in the Department of Mechanical Engineering and Automation. My exceptionally solid foundation in mathematics provided me with a stepping stone with which I proceeded onto the exploration of other sophisticated and erudite subjects. My performance in all the specialty-related coursework not only enabled me to secure good GPA ranking in my class but also furnished me with a powerful instrument whereby to materialize my dreams in the research, especially when I took part in the Beijing Challenge Cup in July 2002. As you know, it’s very difficult for a student who is still at school and has few experiences to run a corporation. Therefore, I invited three students to join my group from the department of law, accounting and marketing respectively. Before the competition, we looked up many materials and periodicals to make a decision what product we can design and meanwhile it can earn money. And then, we come together to select some ideas we all thought possible. Most of the members thought we should make some complicated machines so that we could earn much money. However, I thought our knowledge was still limited and we could make some simple tools or things. Such a plan not only could save the cost but also make profit on it. Occasionally, I found the chairs of auditorium and mess halls in my university were fixed and troublesome to move. Two of my classmates and I decided to make a folding chair. We thought if the chair was folded to a cuboid and we could put them together like a floorboard. That will make an auditorium become an indoor badminton court easily. Intimating structure of present folding chair, we design ours. We designed a linkage, and folded them in order to see whether this structure can fold to a cuboid. After selecting a design, we made the static analysis to confirm the dimension and material of chair. We consulted a professor of department of Material in Tsinghua University. He suggested us to use one kind of plastic, which was easy to shape and strong enough for our chair as environmental material. After the product was designed, I began to give questionnaire to manager of the auditorium. His opinion that this kind of folding chair could make more square for the limited space of the auditorium inspired us with the hope of success. At the same time, other students were improving finance analysis and forecast and company law system. With these efforts, we succeeded in the final round of the competition. The special experience makes it very helpful for my further study. Firstly, I find the connection between theory and practice. Textbooks could hardly cover everything. If we want to learn more, we should pursue every opportunity to have practices. Meanwhile, I experienced the importance and mightiness of cooperation. We divided ourselves into several parts, not only
第三章：常用传感器技术 3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答： （1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dR R με=+； （2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR d E R ρλερ == 。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R /R =S g 得 R =S g R =2100010-6120=0.24 1）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I 2=1.5/(R +R )=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA 的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA 的电流变化。一般需要电桥图3-105 题3-4图
摘要：机械设计制造及其自动化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、以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计 与制造。运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 关键词：机械设计制造及其自动化现状职业规划 一、经济全球化背景下的机械制造业。 机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。21世纪初，机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用，其趋势是四化：即柔性化、敏捷化、智能化和信息化。再也不是以20世纪20～40年代发展起来的机械学科自身的成就——凸轮及其它机械为基础，采用专用机床、夹具、刀具、量具组成的流水式生产线——刚性自动化。刚性自动化的缺点是严重影响产品的更新换代，妨碍采用高新技术，产品在国际市场上缺乏竞争力。 从20世纪到21世纪，我们身边的制造业已经发生了一系列的巨大变化。以机械化、自动化为特征的传统制造业已变为融入了信息技术和高新技术的现代制造业。20世纪的制造业以技术为中心，实行专业分工，生产组织则是按功能划分的固定工作小组，企业的组织结构是金字塔型结构，采取顺序作业方式。而21世纪的制造业则以人为中心，实行模糊分工，一专多能，工作小组也已变为具有自主管理功能的“团队”，企业的组织结构已普遍采取能更加快速响应市场的“扁平型”和“网络型”，采取并行作业方式。21世纪的制造业企业的战略已不是规模经济，而是快速响应市场和技术创新，企业的质量观从符合性质量观变为满意度质量观，企业将更加重视产品和制造过程对环境的影响。企业开始重视知识产权方面的投入，从以往仅提供产品转变为提供解决问题的方案，生产方式不再是同一品种的大批量生产，而是根据客户要求进行定制生产。企业的组织模式逐步从“橄榄型”转为“哑铃型”，加强原先薄弱的研究开发和销售服务这两头，通过大规模的定制生产和网络化制造以追求自身成本的最小化和客户价值的最大化。 二、我国机械制造技术的发展现状 20 世纪90 年代初，随着CIMS 技术的大力推广应用，包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS 的若干研究项目，诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。概括起来主要表现在以下几个方面： （一）产品结构的差距 中国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，加之中国劳动力丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要是劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。2000 年，中国汽车生产超过200 万辆，但是关键技术都来源于国外大型汽车公司，很多关
《机械工程测试技术基础》课程试题A 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为绝对误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。 4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻。 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是傅式三角级数的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。 二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(C)是周期信号。 A ．5cos100()00t t x t t π?≥?=??
对机械设计制造及其自动化专业的认识机械设计制造及其自动化培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主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。以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。 机械制造业是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性,健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地. 机械设计制造及其自动化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、以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
对于本专业来说，要掌握较丰富的工程、经济、社会、法律、环境等人文与社会学的知识，宽厚的数学与自然科学基础知识从事工程研究所需的工程科学技术基础知识，机械工程领域专门性的技术理论和方法；具备分析和解决问题的能力，批判性思考和创造性思维能力，有效的沟通与交流能力，组织管理能力。养成良好的职业素质，具备良好的职业道德，具有社会责任意识，具备终生学习的意识与能力，对现有的机械设计加深了解对来的机械设计走向有一个较为准确的判断，使自己紧跟时代的步伐，熟练的运用各种机械设备械，培养较强的自主学习学能力。机械设计制造及其自动化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。 本专业是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地设计制造科技开发应用研究人才的专业，以机械设计制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术等交叉科学。本专业的主要任务是运用先进机械设计制造技术理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造，培养管理和经营销售等方面工作地高级工程技术人才。 在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能：机械制图、工程材料、工程力学，机械原理、工程经济，机械设计基础、电工与电子技术、微机系统原理
第1章绪论 1 计量、测试、测量的概念。 2 测试系统的组成及各环节的作用，并举例说明。 第2章传感器 1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。 2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。 解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。 3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 4 有一电阻应变片，其灵敏度S g＝2，R＝120。设工作时其应变为1000，问R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R/R=S g得 R=S g R=2100010-6120=0.24 1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）=(I2-I1)/I1100%=0.2% 4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？
目录 摘要 -----------------------------------------------------------------------------3 关键词 --------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述 -------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势 -----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析 ----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析 ----------------------------------------------7 3.3该零件材料及受力分析-----------------------------------------8 3.4该零件的精度分析-----------------------------------------------9
关于机械工程测试技术的 发展及其应用领地的探索 1、引言21世纪是一个伟大的世纪，对于一个学习机械工程类的学生而言，要想在这个充满魔力的世纪里大放光彩，为祖国的繁荣发展贡献出自己的一份力量，在市场逐渐趋于饱和状态的同时能够独立创新，迎合时代的发展，这就对我们当代大学生就提出了一个空前的挑战和机遇。 2，关于我国机械制造业的现状目前，我国机械制造业远远落后于世界发达国家，特别在高技术含量，大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面，缺乏现代设计理论和知识的积累，实验研究和开发能力较弱，停留在引进与仿制国外同类产品阶段，大部分关键机电产品不能自主开发和独立设计，仍然需要依靠进口或引进技术。造成这种情况的重要原因之一就是缺乏掌握现代设计理论知识，具有实验研究和创新开发能力的人才 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，
从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分 为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。逐步在世界范围内掀起一股“检测传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产，检测传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。 在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，
大学工学专业介绍：机械工程及自动化主干学科：力学、机械工程 主要课程：工程力学、机械设计基础、工程热力学、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试技术、计算机系列课程、经营与管理、电工与电子技术基础理论课程等专业概况： 教学实践 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。 培养目标 本专业培养具备机械设计、制造、自动化基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、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技术人才。 培养要求 本专业学生主要学习机械设计、制造的基础理论、受到现代机械工程师的基本训练，具有从事机构设计、制造及生产管理、控制的基本能力。 就业方向 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、电工与电子学、流体力学、工程热力学、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、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力。 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.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。 开设院校： 按高校热度排序 [北京]清华大学 [北京]北京理工大学 [河南]郑州大学 [上海]上海交通大学 [北京]北京邮电大学 [吉林]吉林大学 [广东]华南理工大学 [北京]北京航空航天大学 [陕西]西安交通大学 [北京]北京交通大学 [四川]成都理工大学 [北京]北京科技大学 [天津]天津工业大学 [天津]天津理工大学 [江苏]江南大学 [江苏]南京理工大学 [北京]华北电力大学 [江苏]河海大学 [辽宁]东北大学 [北京]北京工业大学