《机械设计制造及其自动化专业
2001级毕业设计课题及简介
指导教师:孙长久
1. 320毫米数控车床主传动系统的机械结构设计
设计内容：确定数控车床主传动系统设计方案，拟定传动原理图，进行运动设计和动力设计，主轴与轴的结构设计，精度设计和刚度设计，轴承选用与寿命计算，齿轮和主轴箱体结构设计和精度设计，绘制主传动系统装配图和零件图。如有时间和余力编制主轴组件刚度的计算机辅助设计程序。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向的学生。
2. 加工中心主传动系统的机械结构设计
设计内容：确定加工中心主传动系统设计方案，拟定传动原理图，进行运动设计和动力设计，主轴的结构设计，精度设计和刚度设计，轴承选用与寿命计算，主轴箱体的结构设计和精度设计，拉刀装置设计，绘制主传动系统装配图和零件图。有时间和余力编制主轴组件刚度的计算机辅助设计程序。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向的学生。
1题和2题有一定的相近性。
3. FANUC 18MC数控系统故障诊断的研究
研究内容：FANUC 18MC数控系统的硬件结构和软件结构，数控系统的诊断特点，根据FANUC 18MC 代码故障诊断代码对各种常见故障现象进行分析和诊断，绘制诊断流程图，编制相应的诊断软件，对故障现象能进行快速诊断定位。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向或机电专业方向对数控系统维修感兴趣的学生。
4. FANUC 0i数控系统故障诊断研究
研究内容：FANUC 0i数控系统的硬件结构和软件结构，数控系统的诊断特点，根据FANUC 0i代码故障诊断代码对各种常见故障现象进行分析和诊断，绘制诊断流程图，编制相应的诊断软件，对故障现象能进行快速诊断定位。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向或机电专业方向对数控系统维修感兴趣的学生。
3题和4题有一定的相近性。
5. 集美大学“现代设计与制造技术中心”加工程序传输系统设计
设计内容：根据“现代设计中心”的组成、现状和存在问题，通过对各种系统集成方案的分析和比较，完成加工程序传输系统的硬件设计和软件设计、编制系统信息集成制造管理软件，系统网络集成方案和RS-232C串口数据通讯和传输软件的握手方法和传输线连接方法，与信息集成有关的软件和数据传输应用软件的编制。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向或机电专业方向对网络感兴趣的学生。 6. 装载机后桥零件的数控加工工艺分析和数控加工程序编制
设计内容：通过对装载机后桥零件的结构分析和工艺分析，确定零件的数控加工方案，选择刀具和量具，设计专用工装和夹具，编制数控加工程序，绘制零件图，数控加工工艺卡片等。确定和数控机床通讯的方法，为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向对数控加工工艺感兴趣的学生。
7．加工中心进给伺系统机械部件的计算机辅助设计
设计内容：采用计算机辅助设计方法对加工中心进给伺系统的机械部件，如滚动导轨、滚珠丝杠、交流进给伺服电机进行CAD设计和计算，并用VB语言编制滚动导轨、滚珠丝杠、交流进给伺服电机的设计程序。并实际设计一个单轴伺服进给系统的机械结构。为与现代设计中心相结合的题目。适合机械制造专业方向的学生。
（备选题目）
DK7725D快走丝数控线切割机床的数控化改造
采用单板控制器对我院机制实验室DK7725D快走丝数控线切割机床原有的控制系统进行改造和换装，并对原有的伺服驱动和高频电源部分以及机械结构和操作面板进行改造和修复，对系统进行重新焊接、连接和配线，使其恢复原来功能。
这个题目的工作又脏又累，但对学生的实际动手能力是一个锻炼，适合机电专业方向的学生。
（以上八个题目由学生任选七个）
指导老师：王成志 (机设或机电)
1、机械设计课程设计绘图系统—轴零件图及装配图参数化设计模块
2、机械设计课程设计绘图系统—蜗轮零件图及装配图和轴系紧固件（挡圈、圆螺母）参数化设计模块
3、机械设计课程设计绘图系统—轴承选择和轴承端盖及套杯参数化设计模块
4、机械设计课程设计绘图系统—紧固件(螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉、螺母、销)参数化设计模块
5、机械设计课程设计绘图系统—减速器附件（通气孔、油标、吊环螺钉、螺塞）参数化设计及零件序号标注、明细表生成模块
6、机械设计课程设计绘图系统—圆锥齿轮零件图及装配图参数化设计以及粗糙度、形位公差、尺寸公差标注模块
“机械设计课程设计绘图系统—圆柱齿轮模块”为机动题
简介：
机械设计课程设计主要是在学习机械设计课程后训练学生应用学习过的相关知识进行机械产品的设计，是一次较全面的机械设计能力训练。现在高校的机械设计课程设计基本仍然还在图板上完成，学生在规定学时内，大量时间主要用于手工绘图，而且绘图过程中有大量的重复性的劳动，手工绘图效率也很低。由于CAD技术的迅速发展，现在基本覆盖了包括机械、电子、建筑等大部分工程领域。但直接用通用的软件进行绘图，效率低，难以在较短的设计时间段完成减速器装配图和部分零件图的绘制。本软件平台的目的就是使学生在机械设计课程设计中，花费较少的时间在绘图的重复劳动中，并充分利用现有AutoCAD软件进行高效率的绘图，不仅培养了学生机械设计等方面的综合能力，而且还使学生了解到软件二次开发的意义。
整个系统用VB和AutoCAD VBA开发，通过在AutoCAD中增加命令的方法，达到相关零件图形的参数化绘制。为了达到快速制图、方便使用的目的，要求（1）应具有一个良好的用户界面，方便用户操作。（2）系统应具有良好的容错性，即软件应该在出现错误操作或设计不合理时，避免因错误或不合理而无法设计工作。（3）软件的具体内容应该与机械设计课程学习保持一致性。（4）软件应该具有良好的可扩充性，以适应今后教学的发展。
要求：
有VB编程和AutoCAD绘图基本知识，熟悉机械设计课程设计过程，对AutoCAD二次开发感兴趣。特别欢迎具有AutoCAD VBA编程、Visual Lisp编程基本知识的同学。另外，题目3、4、5、6等还最好具有数据库基本知识。各子课题虽然具有独立的功能，但仍密切相关，所以，要求课题组各成员具有协作精神。
指导老师：杨小璠
1、工艺文件设计管理系统
要求所设计的工艺文件设计与管理系统实现：（1）网络文件传输的功能。（2）将数据输入Access数据库，系统能生成完整的工艺文件。（3）自动生成机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，并能将相关文件以系统规定的格式保存。
2、非球面零件超精密磨削微振动模拟系统设计
超精密磨削加工与珩磨、研磨及抛光等方法相比能大大地提高零件的加工精度和加工效率，现已被广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工中。然而，加工过程中砂轮的微小振动和摆动将直接影响工件表面精度及粗糙度，加剧砂轮的磨损。要求设计一微驱动刀架，使之能安装于数控车床上模拟实际磨削过程中砂轮X轴、Z轴方向不同频率、振幅的微小振动和B轴方向的微小摆动进行切削加工。研究超精密磨削加工中砂轮振动对加工精度影响。
3、圆孔拉刀的计算机辅助设计
要求：（1）建立合适的数据库结构。数据库的内容应包括刀具几何参数、工件材料、切削参数。研究适合的数据查询方法、数据插值方法等。
（2）以工件材料及切削参数为依据，能计算生成拉刀的相关的几何参数及拉刀工作图。并能以自己的文件格式保存相关的刀具的参数。
指导教师：姜礼勤
1．小型液压上料机设计（新题目与科研结合）
设计一台用于车间库房中使用的液压驱动的小型上料专用设备。主要设计工作是液压传动系统的设计计算；液压元件及设备的选型设计；整机的结构设计及主要零部件的计算；绘制出工程设计图纸。题目来自生产实际。
2．小型水泥花砖液压制砖机设计（新题目与科研结合）
设计一台用于压制人行道水泥花砖的小型专用制转设备。该砖机要求采用液压传动，是应一家公司要求开发设计的小型砖机。主要设计工作是整机的结构设计及主要零部件的计算；液压传动系统的设计计算及液压元件的选型设计；绘制出工程设计图纸。题目来自生产实际。
3．塑料制品液压机设计（新题目与科研结合）
设计一台用于塑料制品生产的专用液压机。主要设计任务是：完成该专用液压机的液压传动系统设计计算及液压元件及设备的选型设计；整机结构设计及主要零部件的设计计算；绘制出全部工程设计图纸。题目来自生产实际，
4．小型液压弯管设计（新题目与科研结合）
设计一台小型专用的采用液压驱动的弯管专用设备。该设备是应一家装修公司要求开发设计。主要设计任务是：完成该机的整机结构设计及主要零部件的计算；液压传动系统的设计及液压元件及设备的选型设计；绘制出全部工程设计图纸。题目来自生产实际。
5．化工用立式搅拌机的设计（上届用过的题目）
设计一台化工生产中使用的专用搅拌机，该搅拌机传动轴竖直放置，用于搅拌稠状液体华工原料。主要设计任务是：完成该机的整机结构设计，传动系统的设计计算；主要零部件的设计计算；绘制工程设计图纸。题目来自生产实际。
6．化工用卧式搅拌机的设计（上届用过的题目）
该题目与立式搅拌机为一组，整机布置为传动轴水平放置，也是设计一台搅拌华工原料的专用设备。主要设计任务是：完成该机的整机结构设计，传动系统的设计计算；主要零部件的设计计算；标准件及通用件的选型设计；绘制工程设计图纸。题目来自生产实际。
7．IS离心泵设计（上届用过的题目）
设计一台IS离心泵。主要设计任务是：完成离心泵设计水力学计算；泵的整体结构设计；泵壳、泵轴、叶轮等主要零部件的设计计算及结构设计；完成密封装置及标准件的选型设计；绘制工程设计图纸。题目来自生产实际。
8．液压铆钉机设计（上届用过的题目）
设计一台小型液压驱动的铆钉机，解决生产中铆钉铆接工作中劳动强度大等问题。该题目属于新产品开发。主要设计任务是：完成该专用液压铆钉机的液压传动系统设计；液压元件及设备的选型设计，整机的结构设计及主要零部件的设计计算；绘制出全部工程设计图纸。题目来自生产实际。
指导教师：王大镇
1. XB1卧式电机直联单轴谐波减速机设计
2. XB2卧式双轴谐波减速机设计
简介：
谐波减速机具有结构简单、体积小、重量轻、传动比范围大等优点，被广泛应用在工业机器人、数控机床、雷达卫星地面接收站的精密传动系统中。
本课题在熟悉谐波传动原理的基础上，经过仔细计算，确定各组件的具体结构和选择合理的零部件（如：电动机），然后，使用Pro/Engineer或Solidworks 等三维绘图软件进行产品的总装设计、零部件设计，并且进行干涉、碰撞等检查。
本课题做完后，应对谐波减速机的科研前沿问题很了解，能进行产品的选择和比较。可考虑用VB编程语言编写相关的自动设计程序。
对学生的要求：（1）工作责任心强，掌握机械制造的基本理论；
（2）熟练掌握Pro/E软件或Soldworks软件；
（3）对机电产品有些了解。
备注：适合方向：机设、机制方向
3. 微型摆线针轮减速机设计
4. 75KW大功率行星摆线针轮减速机设计
简介：
摆线针轮减速机是一种使用摆线针齿啮合行星传动原理传动的新颖的减速机构，具有高速比、大扭矩、高效率、运行平稳、重量轻等优点，可实现正反转，被广泛应用于直升机、汽车等工业中。
本课题在熟悉行星传动原理的基础上，经过仔细计算，确定各组件的具体结构和选择合理的零部件（如：电动机），然后，使用Pro/Engineer 或Soldworks等三维绘图软件进行产品的总装设计、零部件设计，并且进行干涉、碰撞等检查。
本课题做完后，应对行星减速机的科研前沿问题很了解，能进行产品的选择和比较。可考虑用VB编程语言编写相关的自动设计程序。
对学生的要求：（1）工作责任心强，掌握机械制造的基本理论；
（2）熟练掌握Pro/E软件或Solidworks；
（3）对机电产品有些了解。
备注：适合方向：机设、机制方向
5. 3自由度弧焊工业机器人腕部结构设计
6. 6自由度工业机器人控制系统软硬件设计
简介:
工业机器人历来代表一个国家的工业水平，此课题具有重要的意义，通过对此课题的工作，可使学生在三维造型、机械设计与制造理论的应用、机电知识的使用方面得到锻炼，对提高学生的就业竞争力具有很大的好处。
本课题在熟悉工业机器人的结构、运动学、动力学知识的基础上，经过仔细计算，确定各组件的具体结构和选择合理的零部件（如：机械零部件及电动机），然后，使用Pro/Engineer 或Soldworks等三维绘图软件进行产品的总装设计、零部件设计，并且进行干涉、碰撞等检查。
对学生的要求：（1）工作责任心强，掌握机械制造的基本理论；
（2）熟练掌握Pro/E软件或Solidworks；
（3）对机电产品有些了解
（4）对题目6要有较强的机电知识和一定的软件编写能力（限机电方向学生）
备注：适合方向：题目5适合机设、机制方向，题目6适合机电方向
7. 基于RE的复杂曲面三维图形重建技术研究
简介：
本课题是实际课题，具有重要的研究意义。使用ATOS反求系统、Surface软件解决本课题，做完本课题后，可使学生在计算机知识、机械设计水平上由一个大的提高。
本课题在对逆向制造技术有一定了解的基础上，通过使用ATOS测得点云文件、再使用Surface软件进行图形重构技术研究，本课题是厦门市科研课题，目前已具有很好的研究基础，本课题在教师的指导下能够达到预期的目的。ATOS和Surface软件通过培训可在两周内很好地掌握。
对学生的要求：（1）工作责任心强，掌握机械制造的基本理论；
（2）熟练掌握Pro/E软件或Solidworks软件；
（3）具有较强的软件学习能力和接收新知识的能力。
备注：适合方向：适合机设、机制、机电方向
指导老师：余顺年（适于机设与机电）
1. 双层停车设备的设计
设计一台双层停车设备.利用液压系统驱动,摆杆滑块机构提升.采用优先设计方法设计.
2. 基于两平移一转动机并联机构串并联机器人结构设计与分析
3. 基于一平移两转动机并联机构串并联机器人结构设计与分析
4. 基于两平移两转动机并联机构串并联机器人结构设计与分析
2,3,4:对机器人结构进引结构设计,利用PRO/E绘制虚拟样机并进引向单的仿真分析.
5. 基于VB的优先设计搜索过程可视化系统
利用VB编制优先设计程序,同时编制优先搜索过程显示程序.
指导教师：陈扼西
对学生的要求：机设方向，熟练掌握SolidWorks设计软件和COSMOS分析软件。
（1） 盐浴炉快速淬火装置 （2004年新题）（现代设计制造中心相关）
飞机维修行业有时需要对铝钛合金件进行热处理。其工艺过程是将零件浸入熔化了的盐浴炉中，经数十分钟的加热，将工件吊起，快速浸入冷水中。整个吊起、横移和浸入的过程不能超过4秒钟。由于工件最大质量可达500千克，吊起高度一般为1.5米，工件温度达450—500°C,若使用一般的起重设备，不但装吊困难，而且需要很大的驱动功率才能保证操作时间。因此必须设计专用的起吊设备。
驱动方式：电动。
主要参数：起吊、横移和放下总时间4秒钟，操作间隔时间30分钟。工件最大质量500千克，吊起高度1.5米，横移距离1.5米，工件温度450—500°C。
（2） 自动堆垛机升降机构设计：（现代设计制造中心相关）
自动化仓库系统（AS/RS-Automated Storage and Retrieval System）是柔性制造系统中的重要组成部分，而堆垛机则是AS/RS的核心设备。其作用是实现对装载工件(Work piece)的托盘(palette)进行水平和垂直的搬运。堆垛机的运动机构包括三部分：升降机构、行走机构和横移机构。 本课题所涉及的升降机构用于实现托盘在垂直方向上的运动。
其设计参数必须通过现场调查后确定。整个设计必须与下述（2）、（3）课题密切配合。
（3） 自动堆垛机行走机构设计：（现代设计制造中心相关）
自动化仓库系统（AS/RS-Automated Storage and Retrieval System）是柔性制造系统中的重要组成部分，而堆垛机则是AS/RS的核心设备。其作用是实现对装载工件(Work piece)的托盘(palette)进行水平和垂直的搬运。堆垛机的运动机构包括三部分：升降机构、行走机构和横移机构。 本课题所涉及的行走机构用于实现整台堆垛机沿着轨道的纵向水平运动。
其设计参数必须通过现场调查后确定。整个设计必须与课题（1）、（3）课题密切配合。
（4） 自动堆垛机横移机构设计：（现代设计制造中心相关）
自动化仓库系统（AS/RS-Automated Storage and Retrieval System）是柔性制造系统中的重要组成部分，而堆垛机则是AS/RS的核心设备。其作用是实现对装载工件(Work piece)的托盘(palette)进行水平和垂直的搬运。堆垛机的运动机构包括三部分：升降机构、行走机构和横移机构。 本课题所涉及的横移机构用于实现托盘的横向水平运动。
其设计参数必须通过现场调查后确定。整个设计必须与课题（1）、（2）密切配合
（5） 双柱双缸式汽车升降架：（2004年新题）（现代设计制造中心相关）
适用于汽车维修企业对中型轿车进行维修保养时，将车辆举高，以便操作工人可以接触底盘。双柱式汽车升降架的特点是：设备以两根立柱作为升降机构的竖直导轨，从车辆的两侧托起车辆。双缸式是指两个立柱内都装有液压缸，两个立柱上的液压缸动作必须同步，以保证车辆可以被安全地举升。此外尚有单缸式设计，即一个立柱装有液压缸，而另一个立柱则通过牵引机构，由同一个液压缸驱动。
驱动方式：液压
主要参数：车长、车宽、车高、车重等参数待设计者自行调查后确定。升程1800毫米；升速0.2米/秒。
（6） 四柱式汽车升降架：（现代设计制造中心相关）
适用于汽车维修企业对大型轿车进行维修保养时，将车辆举高，以便操作工人可以接触底盘。四柱式汽车升降架的特点是：设备以四根立柱作为升降机构的竖直导轨，升降平台的四个角必须同步运动，以保证车辆可以被安全地举升。
此类机构可做推式或拉式设计。具体可待方案论证时确定。
所谓推式，是指液压缸活塞杆推出时为工作行程。其特点是：在同样的推力参数要求下，可以选用直径较小液压缸。由于液压缸活塞杆推出时受力，设计时必须满足压杆稳定性条件。所谓拉式，是指液压缸活塞杆缩回时为工作行程。其特点是：在同样的推力参数要求下，必须选用直径较大液压缸。由于液压缸活塞杆缩回时受力，设计时不必考虑压杆稳定性条件。
驱动方式：液压
主要参数：适用于大型轿车的维修保养，车长、车宽、车高、车重等参数待设计者自行调查后确定。升程1800毫米；升速0.2米/秒。
（7） 门架式汽车升降架：（现代设计制造中心相关）
适用于汽车维修企业对中小型轿车进行维修保养时，将车辆举高，以便操作工人可以接触底盘。门架式汽车升降架的特点是：设备以一个类似于叉车门架的机构作为升降机构的竖直导轨，门架位于车辆纵向的端部，可以将被维修车辆的底盘最大限度地暴露给操作者，使用比较方便，但是由于机构的悬臂较长，受力部件所受的弯矩较大，尺寸也较大。
驱动方式：液压
主要参数：适用于家用轻型轿车的维修保养，车长、车宽、车高、车重等参数待设计者自行调查后确定。升程1800毫米；升速0.2米/秒。
指导教师纪跃波 联系：邮箱
mailto:hotpot@163.com
电话025-83999327
1、 16通道低频采集器设计开发
基于单片机技术，开发一套16通道、适于机械等低频行业使用的信号采集系统。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程包括电子技术、单片机，汇编语言或C51编程语言，并掌握Protel软件的使用。
2、 低频信号发生器设计开发
基于单片机技术，开发一套可以产生低频典型试验信号、适于机械振动试验等使用的信号发生器。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程包括电子技术、单片机，汇编语言或C51编程语言，并掌握Protel软件的使用。
3、 面内振动测试控制器设计
基于单片机技术，开发一套用于面内振动测试系统测点定位，可进行X-Y点位控制及分度控制的控制器。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程包括电子技术、单片机，汇编语言或C51编程语言，并掌握Protel软件的使用。
4、 面内振动测试信号处理箱设计
基于单片机技术，开发一套用于面内振动测试系统信号采集前处理与激励信号输出后处理的信号处理箱。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程包括电子技术、单片机，汇编语言或C51编程语言，并掌握Protel软件的使用。
5、 面内振动振型动态显示设计
基于图形图像编程技术，开发用于机械构件面内振动振型动态显示的软件技术。选该题的同学要求具有较好的计算机编程能力（计算机二级以上，C++语言），并能利用寒假在VC++语言，OpenGL图形编程、avi等方面快速入门。
6、 面内振动测点定位控制台架及运动规划
设计一套用于面内振动测点定位控制的机电系统台架（包括位移平台、转台及其驱动、激光头、光栅及编码器），并针对圆形和矩形构件测点定位进行运动规划。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程为传感器、计算机辅助设计、数控机床等。
7、 油缸活塞杆瞬时速度测试方法的研究
研究油缸瞬态性能试验中瞬时速度测试的各种可能方法，设计相应的测试方案，并从精度、成本、环境要求等方面进行论述和评价。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程为液压传动、传感器、测试技术等。
8、 液压缸动、静态性能试验报告设计及其自动生成
通过调研、收集并分析相关资料，分别总结液压缸动、静态性能指标试验项目，并设计相应的试验报告内容及格式。采用VC++语言编程，实现试验结果图文报告Word文档的自动生成。选该题的同学要求具有较好的计算机编程能力（计算机二级以上，C++语言），特别课程是液压传动、控制工程基础成绩不要太差，并能利用寒假进行VC++语言快速入门。
9、 基于CAT技术的30MPa油缸动、静态性能试验系统
通过调研、收集并分析相关资料，分别总结液压缸动、静态性能指标试验项目，基于计算机辅助测试技术，研究各指标测试试验方法，分别综合设计出30MPa油缸动、静态性能试验液压系统。要求选该题的同学为机电方向的，特别课程为液压传动、传感器、测试技术等。
指导老师冯培锋：
1. 230kg关节式液压起重臂参数化实体建模设计
利用液压元件，设计用于工程现场安装的升降起重装置，利用Solidworks的参数化特征造型设计技术，参考有关的技术文献资料，对起重臂的工作原理和结构进行分析，并进行整体设计及主要零部件设计，建立合理的零件特征尺寸参数和装配结构关系，完成模型的设计后，运用有限元分析技术对整体结构和各零部件进行应力分析，根据分析结果对结构再进行设计优化，利用完成的设计模型，生成主要零部件的零件图，并生成装配图和BOM表
2. 230kg剪形液压升降工作平台参数化实体建模设计
利用液压元件，设计用于工程现场安装的升降装置，利用Solidworks的参数化特征造型设计技术，参考有关的技术文献资料，对升降机的工作原理和结构进行分析，并进行整体设计及零部件设计，建立合理的零件特征尺寸参数和装配结构关系，完成模型的设计后，运用有限元分析技术对整体结构和各零部件进行应力分析，根据分析结果对结构再进行设计优化，利用完成的设计模型，生成主要零部件的零件图，并生成装配图和BOM表
3. FMH－500卧式加工中心液压系统集成块设计与分析
根据系统的工作原理和技术要求，对各种需要的电磁阀进行选型，建立系统集成模块的整体结构方案，进行模块的参数计算及模块的结构设计和有限元分析。液压集成模块采用Solidworks进行设计。
4. VM32就立式加工中心液压系统集成块设计与分析
5. Solidworks实体造型设计和工程分析动态示范软件开发
根据Solidworks的建模思想，分析机械零件各种实体特征造型方法以及结合COSMOS/works工程分析，利用计算机多媒体技术，设计出能动态表示每种特征的动态造型及零件应力过程示范教学软件，以便于学习者很快地了解和学习。
6. Mastercam铣削加工NC编程动态示范软件开发
根据Mastercam铣削加工NC自动编程的思想，详细分析该软件的各种NC编程方法，利用计算机多媒体技术，设计出能动态表示每种特NC编程方法具体过程的示范教学软件，以便于学习者很快地了解和学习。
7. EB、EE样条数控加工高速插补研究
根据EB、EE样条方法，结合高速加工的原理，建立这两种样条的高速插补算法，并利用VB语言，编制实际的插补过程软件，以验证算法的正确性。
8. 三种垫圈同时冲孔模具设计及制造工艺分析
根据冲裁工艺理论及模具设计方法，计算三种垫圈同时冲孔时的工艺参数，并对模具结构进行设计，建立模具的实体模型，形成模具零件的完整工程图，分析主要模具零件的制造工艺方法。
9. 滚筒幅盘拉伸模设计及制造工艺分析
根据拉伸工艺理论及模具设计方法，计算滚筒幅盘拉伸时的工艺参数，并对模具结构进行设计，建立模具的实体模型，形成模具零件的完整工程图，分析主要模具零件的制造工艺方法。
10. 蒸发板多工位冲压成形级进模设计及制造工艺分析
根据冲压工艺理论及模具设计方法，计算蒸发板冲压成形时的工艺参数，并对模具结构进行设计，建立模具的实体模型，形成模具零件的完整工程图，分析主要模具零件的制造工艺方法。
11. 支撑板弯曲成形模设计及制造工艺分析
据冲压弯曲成形工艺理论及模具设计方法，计算支撑板弯曲成形时的工艺参数，并对模具结构进行设计，建立模具的实体模型，形成模具零件的完整工程图，分析主要模具零件的制造工艺方法。
指导教师：雷慧
1．用功率谱求阻尼和频率的精确方法
新课题，适合本科机电方向。
通过二至三个仿真算例，验证一种求阻尼和频率的精确方法。即在不增加采样长度提高频率分辨力的前提下，利用原功率谱求阻尼、频率和幅值的精确算法，并分析该法相比过去半功率带宽法的好处。可采用C语言、FORTRAN语言。
2．利用频移定理和动态移频提高求阻尼的精度
新课题，适合本科机电方向。
针对大型低频结构，求阻尼时所需采样时间较长，对外部环境变化敏感的缺点，提出动态移频的解决方法。通过二个仿真算例，验证这种方法。可采用C语言、FORTRAN语言。
3．连续系统频率特性Bode图法的数字仿真
新课题，适合本科机电方向。
利用连续系统频率特性Bode图对系统特性分析进行数字仿真。可采用C语言。
指导教师：李延平
题目特点： 下面题目均是实际的在研科研课题，与我院的现代设计与制造中心紧密相关。由于这些题目均是新课题，具有挑战性，适合勤奋好学、接受能力强、敢于挑战自己、勇于开拓创新的同学参加。机设、机电、机制方向的同学均可。
1、 基于散乱测量数据的形位误差评价方法研究
在任何一种制造过程中，实际制造的零件和理想的设计数据之间都会偏离即有误差存在，误差评定是制造业一项非常重要的内容。在ISO标准中，形状误差为直线度、平面度、圆度、圆柱度、曲线或曲面的轮廓度，位置误差为平行度、垂直度、倾斜度、回转度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动。对基于散乱数据的形位误差进行有效算法研究，在理论和实践中都具有重要意义。所用软件： VB、MATLAB和 SURFACER（反求软件）等。
2、 基于散乱测量数据的形位误差评定软件开发
零件的形位误差对机械产品的质量有很大的影响，因此准确测得和评定零件的形位误差一直是国内外普遍关注的问题。在ISO标准中，形状误差为直线度、平面度、圆度、圆柱度、曲线或曲面的轮廓度，位置误差为平行度、垂直度、倾斜度、回转度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动。本课题首先根据各类形位误差的特征，建立形位误差的几何模型，然后建立形位误差的规划模型，最后编制形位误差评定软件。所用软件：VB、MATLAB和 SURFACER（反求软件）等。
3、基于反求工程和快速原型的快速模具制造技术研究与应用
本题目研究的内容是新产品快速开发过程的有效手段。以工程实例为案例，采用反求工程（RE），将用户提供的实物经三维扫描系统数字化，重构得到三维CAD模型，再通过快速成型机（RP）很快做出重构后的实物原型，利用硅橡胶快速制模技术，快速、经济地制造形状复杂的模具，适合小批量塑料件的快速制造。所用软件：Pro/E和SURFACER（反求软件）等。
4、基于RE/RP/RT的产品快速开发技术及其应用
本题目研究的内容是新产品快速开发过程的有效手段。以工程实例为案例，采用反求技术（RE），将用户提供的实物经三维扫描系统数字化，重构得到三维CAD模型，再通过快速成型机（RP）很快做出修改后的实物原型，进行装配测试、功能测试以及经过适当的表面处理作为产品样件等；采用RP/RT集成技术快速、经济的制造形状复杂的模具，使产品快速推向市场，满足用户需求。所用软件：Pro/E和SURFACER（反求软件）等。
5、 人工活性骨支架结构的参数化设计
本项目研究内容是制造科学与生命科学的交叉融合，用工程化方法制造出有活性的人工骨，是国际前沿课题，对人类健康和科学技术的发展有重要意义。本课题研究人工活性骨支架结构设计，工活性骨支架结构是影响骨转化效率的重要因素，采用CAD参数化设计技术进行人工活性骨支架结构设计，并对影响骨转化效率的相关参数进行统计分析。所用软件：Pro/E和MATLAB、VB等。
6、 人工活性骨支架结构的仿生设计
本项目研究内容是制造科学与生命科学的交叉融合，用工程化方法制造出有活性的人工骨，是国际前沿课题，对人类健康和科学技术的发展有重要意义。本项目借助医学CT准确获取被替代骨的断层截面数据或骨的多层横截面图像，利用RE技术和CAD技术进行人工骨外形及骨髓腔等几何模型的数字化仿生建模。所用软件：Pro/E和MATLAB、VB等。
7、 电弧喷涂涂层三维瞬态温度场/应力场数值模拟
本课题属于CAE（计算机辅助工程分析）。电弧喷涂是制造快速金属模具的有效方法。以其低成本，高速度，以及相对于树脂模、低熔点合金模来说优良的机械性能，因此在模具快速制造中表现出明显的优越性，越来越受到广泛重视。本题目采用Ansys有限元软件计算电弧喷涂涂层温度场和应力场，采用微小厚度层逐层叠加法，计算过程中，微小厚度层逐层激活参与计算，实现可移动边界，以模拟实际沉积过程。将模拟计算结果和实验结果的相比较，进而指导电弧喷涂法制造模具的工艺过程。所用软件：Pro/E和Ansys有限元分析软件等。
8、基于SL原型的快速精铸型壳焙烧过程有限元模拟
本课题属于CAE（计算机辅助工程分析）。熔模铸造是目前广泛应用的一种精密铸造技术。用SL原型代替熔模铸造中的蜡模进行精密铸造，可以省去复杂的工装及模具，大大提高制造速度，并降低制造成本。在用SL原型代替蜡模来制作精铸型壳的过程中，型壳在焙烧过程中常出现开裂现象。型壳的开裂受诸多因素的影响，针对各种影响因素，本题目运用Ansys有限元模拟技术，对型壳的焙烧过程进行模拟，并与实验结果相比较，提出防止型壳开裂的措施。所用软件：Pro/E和Ansys有限元分析软件等。
指导老师：吴碧金
集成式八位气缸的设计
多位气缸具有多个稳定的工作位置、重复精度高，特别适用于控制液体、粉末状或颗粒状物质的称量与包装，在水泥、粮食包装等定量包装装置上得到广泛应用。本论文要求设计一种集成式多位(八位)气缸，该气缸具有七个行程（即八个稳定的工作位置），要求重复精度高、结构紧凑；每级行程的输出力可设计成相同。在论文过程中，要求掌握气压传动原理、了解气缸的结构和工作原理，在此基础上，对集成式多位（七位）气缸的结构和各主要零件进行详细的设计。
基于小波变换的工程图样融合及MATLAB实现
工程图样在扫描输入计算机进行保存时，如果一幅图样过大，需分两次或多次扫描输入。本论文要求根据小波变换多分辨分析的原理，对多幅工程子图样进行融合处理，并利用MATLAB软件的小波工具箱来实现图样的融合，输出完整的工程图样。
指导老师黄健华（4人）
1. 普通圆柱蜗杆数值分析（在设计与制造技术中心做设计）
（1） 设计普通圆柱蜗杆、蜗轮减速器。
（2） 用Pro/ENGINEER画出普通圆柱蜗杆工程立体图。
（3） 用NASTRAN有限元软件分析蜗杆的强度及模态。
2. 普通圆柱蜗轮杆数值分析（在设计与制造技术中心做设计）
（1） 设计普通圆柱蜗杆、蜗轮减速器。
（2） 用Pro/ENGINEER画出普通圆柱蜗轮杆工程立体图。
（3） 用NASTRAN有限元软件分析蜗轮杆的强度及模态。
3. 柴油机曲轴数值分析（在设计与制造技术中心做设计）
（1） 测绘柴油机曲轴，画草图。
（2） 用Pro/ENGINEER画出柴油机曲轴工程立体图。
（3） 用NASTRAN有限元软件分析柴油机曲轴的强度。
4. 柴油机连杆数值分析（在设计与制造技术中心做设计）
（1） 测绘柴油机连杆，画草图。
（2） 用Pro/ENGINEER画出柴油机连杆工程立体图。
（3） 用NASTRAN有限元软件分析柴油机连杆的强度。
对学生的要求: 1. 会用Pro/ENGINEER画工程立体图。 2. 材料力学成绩较好的同学。 3. 有一定有限元基础。
指导老师方芳
题目1：齿轮类零件的参数化绘图(适合于机制机设方向)
目的：
1、熟悉齿轮零件的设计步骤
2、熟悉齿轮类零件图的绘制和尺寸标注
3、了解齿轮类零件的分类
所要完成内容：
1、构建齿轮类零件基本图形库，运用该图形库可辅助用户快速完成齿轮类零件图的绘制。
2、在他人开发的基础上，进行完整的齿轮类零件的参数自动计算以及校核计算设计，并进行对其余形状尺寸齿轮的零件图生成的研究。
方法手段：
可选择对AutoCAD软件进行二次开发。由于目前基于VB接口的AutoCAD二次开发方法较为成熟，可参考的资料文献较多，因此推荐使用VB语言。
要求：
学生应具备较强的计算机基础，对CAD开发有一定的兴趣。
题目2：齿轮—五杆组合机构连杆曲线特性的研究(适合于机制机设方向)
目的：1、掌握连杆机构的特性
2、熟练运用编程语言
所要完成的内容：
1、研究齿轮一五杆机构中与机架相连的两连架杆的双曲柄的存在条件
2、齿轮一五杆机构的分类以及在每一分类中齿轮一五杆机构能够整周转动时其相位角和传动比的范围。
3、针对能够整周转动的齿轮一五杆机构，研究其上的一点在齿轮机构的传动比、初始相位角、杆长以及两杆之间的夹角变化时的轨迹曲线以及速度和加速度曲线的情况，最好能做成动画显示。
方法手段：
使用VB语言编程模拟轨迹曲线以及速度和加速度曲线的情况
要求：
学生应具备较强的计算机基础和机械原理知识
指导教师：常勇
（皆为更新题目，与科研结合，与现代中心结合；较适合机设方向）
1、滚子直动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于滚子(尖顶)直动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布局情况下，反求分析出从动件行程h，基圆半径r0的大小；推程运动角Ф0、回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推程、回程位移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、αmin等；（2）在已知直动从动杆输出运动要求情况下，实现直动从动杆偏心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
2、滚子摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于滚子(尖顶)摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布
局情况下，反求分析出从动件行程角ψmax，基圆半径r0的大小；推程
运动角Ф0、回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推
程、回程位移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、
αmin等；（2）在已知摆动从动杆运动输出要求情况下，实现摆动从动
杆偏心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
3、平底直动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于平底直动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布局情况
下，反求分析出从动件行程h，基圆半径r0的大小；推程运动角Ф0、
回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推程、回程位
移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、αmin等；
（2）在已知直动从动杆运动输出要求情况下，实现平底直动从动杆偏心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
4、平底摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于平底摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布局情况
下，反求分析出从动件行程角ψmax，基圆半径r0的大小；推程运动角
Ф0、回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推程、回
程位移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、αmin
等；（2）在已知直动从动杆运动输出要求情况下，实现平底直动从动
杆偏心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
5、凹圆弧底直动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于凹圆弧底直动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布局
情况下，反求分析出从动件行程h，基圆半径r0的大小；推程运动角
Ф0、回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推程、回
程位移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、αmin
等；（2）在已知直动从动杆输出运动要求情况下，实现直动从动杆偏
心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
6、凹圆弧底摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构反求分析与最优设计研究
简介：关于凹圆弧底摆动从动杆偏心圆盘凸轮机构：（1）在已知其结构布局
情况下，反求分析出从动件行程角ψmax，基圆半径r0的大小；推程运
动角Ф0、回程运动角Ф'0、远休止角Фs和近休止角Ф's；从动件推程、
回程位移、速度和加速度方程式；机构的最大、最小压力角αmax、α
min等；（2）在已知摆动从动杆运动输出要求情况下，实现摆动从动
杆偏心圆盘凸轮机构的最优设计；（3）机构的计算机辅助分析与设计的软件开发。
指导老师：皮钧
1并联系统液压多路阀（新项目）
用于工程机械多执行液压缸并联液压系统的控制阀。结构设计，有限元应力及变形分析，开口静态流量压力特性分析。
2低操纵力液压多路阀（新项目）
用于工程机械液压系统的控制阀。结构设计，动态特性分析。
3 集成液压控制器
用于操纵或直接驱动的执行装置。结构设计，电磁设计，静态精度分析。
3 管端滚压成型装置（新项目）
用于金属管端的内外锥形、鼓形成型装置。结构设计及计算，塑性变形分析。
4 直线液压助力器
用于操纵或直接驱动的伺服执行装置。结构设计，动态分析。
5异形截面管空间弯型（校课题）
用于金属管的空间弯型装置。结构设计及计算，空间成型模型建立。
6 高压、高速小流量斜盘柱塞泵（新项目）
产生高压小流量流体的元件，用于高压液压系统或燃料喷射系统。结构设计及计算。
7 电液控制液压提升器（新项目）
用于拖拉机悬挂作业装置，实现给定耕深及力控制作业。系统设计，结构设计，系统特性分析。
8 内压成型装置（新项目）
流体胀形加工装置。具体于一个喷气管，材料不锈钢进行局部结构设计，水高压增压器设计，塑性变形分析。
指导教师钱罗奋(机电)
一、 数控钻床的主轴、工作台给进伺服系统设计（结合FMS柔性加工中心）
采用步进电机驱动，按开环控制系统设计，内容为：机械动力学设计（脉冲当量、传动方式、传动比、系统等效转动惯量、负载力矩）、单片机控制电路设计、编程、步进电机计算及驱动器的选择。
二、 立式加工中心X轴丝杠伺服系统控制设计（结合FMS柔性加工中心）
采用交流伺服电机驱动，按闭环控制系统设计，内容为：1、闭环伺服系统控制方案设计；2、伺服系统静态参数设计（机械传动方式、传动比等动力学设计、伺服电机选型、计算、传感器选型及参数）；3、伺服系统动态参数设计（电气参数计算、电机环节传递函数分析、速度环分析、位置环分析）；4、伺服系统动态校正（速度环、位置环动态校正）。
三、 用PLC设计改造Z3040摇臂钻床控制电路
把传统的继电器控制的摇臂钻床改造成PLC控制电路。找出关键要素，根据动作要求、操作方式，按“起、保、停”模式设计单元模块，然后加以综合。画出梯形图、写出程序，并通过实验验证。
四、 用PLC设计自动仓储的台车呼车控制系统（结合FMS柔性加工中心）
对多个加工点呼车响应，根据先、后及前、后方位正确起动台车，根据位置、停车时间设计控制程序。画出梯形图、写出程序，并通过实验验证。
五、 1.8KW 4极三相异步电动机主要尺寸及电磁设计
根据给定功率、转速、效率、功率因素、最大转矩、起动转矩等技术要求，确定电机主要尺寸，定转子冲片槽形尺寸，设计定子绕组，画出展开图；选择合理的电密、磁密，进行正确的电磁设计，使性能达到要求。
六、 1.2KW 6极三相异步电动机主要尺寸及电磁设计
内容同上。
七、 3KW 4/6变极风机电动机主要尺寸及电磁设计
先根据风机负载特点确定4/6变极方案，然后以4极电机作为主运极行进行设计，设计主要尺寸及电磁设计，内容同上。
八、 1.5KW 6/8变极风机电动机主要尺寸及电磁设计
先根据风机负载特点确定6/8变极方案，然后以6极电机作为主运行极进行设计，设计主要尺寸及电磁设计，内容同上。
指导老师王素：
1、 电磁比例多路换向阀设计
多路阀是一种集成化结构的方向流量控制阀，能够对具有共用泵的多个执行机构进行集中控制。目前国内工程机械大多数工作装置所用多路阀主要还是采用手动控制，其操纵费力、效率低、布置很受限制。为改善多路阀的操纵性，现设计电磁比例多路换向阀，该阀采用电磁比例控制，即用电磁比例换向阀作先导阀，利用先导阀输出压力驱动油缸来推动主阀（多路阀）芯运动以实现多路阀的换向。
2、 用MATLAB实现凸轮机构的设计和运动仿真
针对复杂平面运动凸轮机构设计的困难，根据凸轮机构的凸轮轮廓线方程和压力角的表达式，利用MATLAB的强大计算功能实现凸轮机构的设计计算、廓线绘制和运动仿真。通过凸轮仿真运动过程可判断机构的运动结果是否与设计相一致，以保证凸轮机构设计的准确性。
3、在MATLAB环境下开发平面四杆机构的运动分析系统
针对机构的运动分析中常采用的图解法作图量大、精度差的不足和解析法中计算量大的问题，拟在MATLAB环境下开发平面四杆机构的运动分析系统，使其计算与绘图融为一体，其计算速度快、准确性高。
指导教师：张全明
1、双用式胶带输送机的设计 （机设）
设计的原始参数有输送机的生产率Q、最大提升高度H、最大倾角α，胶带的带速V、带宽B，电动滚筒的直径D和运输物料的容重γ。要求对输送机整体结构进行设计（包括电动滚筒、改向滚筒、胶带的型号和大小、托辊的类型和数量、车架、机架）；选取手动油缸，计算确定油缸的位置；设计计算转轴的直径等。用AUTOCAD绘制整机总装配图，输送机机架（活动部分）、车架（行走部分）部件图，转轴、支座、张紧装置等主要零件图。
2、平面曲柄滑块机构及K线图的计算机辅助设计
已知曲柄滑块机构的行程速比系数K、滑块的行程H，要求按推程最小运动角最大，并结合其它辅助条件对曲柄滑块机构进行运动设计。通过引入辅助角λ，建立求解最佳辅助角λ*与最佳传动角（γmin推）max的解析式；用visual basic语言按推程最小运动角最大（γmin推）max进行程序开发，绘制λ*—K、λ[γ]—K、（γmin推）max—K、[γ]—K、a—K、a[γ]—K六种线图（[γ]=40°、45°、50°）；按已知连杆与曲柄长度比a辅助条件进行程序开发；可视化自动生成机构的运动简图及机构的运动线图、机构动态模拟及与之同步的机构运动线图。
3、曲柄摇杆机构及K线图的计算机辅助设计 （新）
已知曲柄摇杆机构的行程速比系数K、摇杆的长度l3及摆角ψ，要求按推程最小运动角最大，并结合其它辅助条件进行运动尺寸设计。通过引入辅助角λ，建立求解最佳辅助角λ*与最佳传动角（γmin推）max的解析式；用visual basic语言按推程最小运动角最大（γmin推）max进行程序开发，绘制λ*—K、λ[γ]—K、（γmin推）max—K、[γ]—K、a—K、a[γ]—K六种线图（[γ]=40°、45°、50°）；按已知连杆与曲柄长度比a辅助条件进行程序开发；可视化自动生成机构的运动简图及机构的运动线图、机构动态模拟及与之同步的机构运动线图。
4、双曲柄机构急回运动分析及线图丛的设计
已知不同的双曲柄机构各杆长度，分析双曲柄机构当驱动曲柄滑块机构（对心或偏置）时，都会使滑块具有急回运动程度可变的特点，并以线图ψ3~θ的形式分析机构的急回运动特性，从而寻求出对应机构产生最大行程速比系数的位置。建立求解最大行程速比系数Kmax的数学模型，用visual basic语言进行程序开发，绘制不同的双曲柄机构杆长的线图ψ3~θ和Kmax~K；可视化自动生成机构的运动简图及机构的运动线图。
指导老师：陈坤利
1、中型注塑机机械手设计
通过对注塑机机械手设计，使学生能初步掌握工业机械手的一般设计方法。某中型注塑机生产产品属于大批量生产，为提高生产效率，降低劳动强度及安全生产需要，采用机械手自动卸料装置。 注塑机型号；NC—350, 17#显示器外壳。
1）自动卸料装置驱动方式讨论
2）注塑机工艺流程及应用自动卸料装置可行性讨论
3）用X-D图对机械手动作原理的分析与讨论
4）应用PLC对机械手自动控制系统的设计
2、MICRO直压式注塑机液压与电气系统的设计-
通过对注塑机液压系统及电气系统的设计，使学生能初步掌握一般机电设备的设计方法。
注塑机注射量60--300 cm 3 的小型注塑机
1） 注塑机的工作原理，进行分析比较讨论
2） 对注塑机液压系统的工作原理，进行分析比较讨论，画注塑机液压系统的工作原理图
3） 应用PLC设计注塑机电气系统，
4） 注塑机安全装置的设置与讨论
3、四层四站客货电梯的设计及PLC的应用
通过四层四站客货电梯的设计，使学生能初步掌握一般机电设备的设计方法及自动控制系统在机电设备中的应用
1） 驱动动力的选择论证。
2） 驱动方式的比较。
3） 自动控制系统的设计及PLC的应用
4） 安全保护系统的设置
指导老师：林开荣
汽车或发动机重要零部件的有限元分析
目的： 该课题使学生掌握和巩固有限元分析的理论，在课题中将使用目前广泛运用的有限元分析软件ANSYS，使学生掌握有限元分析中的建模、网格划分、加载、求解的一般方法，从而使学生能应用有限元方法进行车辆和发动机及其它重要零部件的辅助设计。
1、汽车车桥壳或其它重要零部件的有限元分析
在给定条件下，应用有限元分析软件ANSYS对汽车的车桥壳或其它重要零部件进行强度分析，并初步提出优化设计建议。
2、发动机活塞和连杆或其它重要零部件的有限元分析
在给定条件下，应用有限元分析软件ANSYS对发动机活塞和连杆重要零部件进行强度分析，并初步提出优化设计建议。
指导老师：凌锡亮
1．基于Pro/E马勒里举升臂自卸汽车机构设计及动态仿真
通过对马勒里式举升机构的运动特性的分析、研究，给出自卸汽车举升机构静态及动态举升力的机构设计解析式。确立自卸汽车举升机构举升特性评价涵数，针对举升力系数与水平分力系数两项设计指标。通过运动学、动力学的分析研究，科学地进行自卸汽车总体布置。
使学生掌握Pro/Engineer的基本原理及设计方法，熟练运用这一涵盖机械设计、制造过程各领域的实体建模技术，完成马勒里举升臂机构的建模设计及动态仿真。
2．基于Pro/E装载机铲斗运动机构设计及动态仿真
本课题通过对装载机核心部分——铲斗运动机构的设计研究，了解加装载机铲斗运动机构的运动机理，掌握该机构的具体设计方法。在对装载机铲斗运动机构的设计、归纳基础上，总结该机构设计的系统方法，获取最优设计效果。
使学生掌握Pro/Engineer的基本原理及设计方法，熟练运用这一涵盖机械设计、制造过程各领域的实体建模技术，完成装载机铲斗运动机构的建模设计及动态仿真。
指导教师：陈祝平
1. 基于CAXA的流镀机总体设计与动力机构设计
流镀机是电镀实现机械化清洁高效作业的重要手段,是发展柔性电镀系统的基础.流镀机的工作原理是泵送电解液以高速流过工件(阴极)与阳极构成的小空间,从而在大电流密度下实现快速电沉积.本设计任务以轴类零件为加工对象,要求应用CAXA实体设计软件(V2或XPr2),完成流镀机总体设计,包括动力机构,零件装夹机构,阳极进给运动机构,镀液循环系统以及床身等.在流镀机建模基础上,独立完成主部件动力机构设计.该动力机构用于实现轴类零件的旋转运动,并可实现有级调速.
寒假预习参考文献推荐:
[1]CAXA实体设计V2实例教程,杨伟群等编著,北京航空航天大学出版社,2002年第1版
[2]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[3]表面工程手册,曲敬信,汪泓宏主编,化学工业出版社,1998年第1版
[4]摩擦喷射电镀技术,梁志杰编著,中国台湾:台湾金属工业出版社,1993年第1版
2. 基于CAXA的流镀机总体设计与流镀头设计
流镀机是电镀实现机械化清洁高效作业的重要手段,是发展柔性电镀系统的基础.流镀机的工作原理是泵送电解液以高速流过工件(阴极)与阳极构成的小空间,从而在大电流密度下实现快速电沉积.本设计任务以轴类零件为加工对象,要求应用CAXA实体设计软件(V2或XPr2),完成流镀机总体设计,包括动力箱,零件装夹机构,阳极进给运动机构,镀液循环系统以及床身等.在流镀机建模基础上,独立完成流镀头部件设计.该流镀头用于实现阳极装夹和工件待镀表面电解液的供送.
寒假预习参考文献推荐:
[1]CAXA实体设计V2实例教程,杨伟群等编著,北京航空航天大学出版社,2002年第1版
[2]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[3]表面工程手册,曲敬信,汪泓宏主编,化学工业出版社,1998年第1版
[4]摩擦喷射电镀技术,梁志杰编著,中国台湾:台湾金属工业出版社,1993年第1版
3. 基于CAXA的流镀机总体设计与进给机构设计
流镀机是电镀实现机械化清洁高效作业的重要手段,是发展柔性电镀系统的基础.流镀机的工作原理是泵送电解液以高速流过工件(阴极)与阳极构成的小空间,从而在大电流密度下实现快速电沉积.本设计任务以轴类零件为加工对象,要求应用CAXA实体设计软件(V2或XPr2),完成流镀机总体设计,包括动力箱,零件装夹机构,阳极进给运动机构,镀液循环系统以及床身等.在流镀机建模基础上,独立完成进给机构部件设计.该进给机构用于实现流镀头轴向进给运动,要求具备调速功能.
寒假预习参考文献推荐:
[1]CAXA实体设计V2实例教程,杨伟群等编著,北京航空航天大学出版社,2002年第1版
[2]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[3]表面工程手册,曲敬信,汪泓宏主编,化学工业出版社,1998年第1版
[4]摩擦喷射电镀技术,梁志杰编著,中国台湾:台湾金属工业出版社,1993年第1版
4. . 铝合金等离子阳极化处理技术试验研究
随着汽车,航空,电子电器等工业的发展,铝,镁,钛之类轻合金的应用日益广泛,对其表面性能如耐磨性,耐蚀性等的要求也更加苛刻. 等离子阳极化处理是一项发展中的新技术,其工作原理是利用等离子电解技术,在液/固相界面前沿建立弧光放电,通过等离子氧化处理在作为阳极的材料表面形成致密的,高硬度的陶瓷层.实验研究内容如下 1)以铝合金为研究对象,通过实验确定合理的工艺参数,包括起弧电压,工作电压,电流密度等;(2)设计等离子阳极化处理用电解液配方,通过实验研究确定合理的配方组成和相关参数,如电导和pH值;(3)阴极材料的实验研究,探索不同阴极材料对工艺过程的影响;(4)陶瓷层组织与性能分析.
寒假预习参考文献推荐:
[1]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[2]先进制造技术,孙大涌主编,机械工业出版社,2000年第1版
[3] Plasma electrolytic fabrication of oxide ceramic surface layers for tribotechnical purposes on aluminium alloys, A.L. Yerokhin a,* A.A. Voevodin b, v•v• Lyubimov a J• Zabinski b M. Donley b, Surface and Coatings Technology 110 (1998)140 146
[4] Micro-arc discharge phenomena, Y. Hirata*, M. Fukushima’, T. Sano’, K. Ozaki”, T. Ohji, Vacuum 59 (2000) 142—151
[5]铝合金阳极氧化与表面处理技术, 朱祖芳主编,化学工业出版社,2004年第1版
5. 钛合金等离子阳极化处理技术试验研究
随着汽车,航空,电子电器等工业的发展,铝,镁,钛之类轻合金的应用日益广泛,对其表面性能如耐磨性,耐蚀性等的要求也更加苛刻. 等离子阳极化处理是一项发展中的新技术,其工作原理是利用等离子电解技术,在液/固相界面前沿建立弧光放电,通过等离子氧化处理在作为阳极的材料表面形成致密的,高硬度的陶瓷层.实验研究内容如下:(1)钛合金为研究对象,通过实验确定合理的工艺参数,包括起弧电压,工作电压,电流密度等;(2)设计等离子阳极化处理用电解液配方,通过实验研究确定合理的配方组成和相关参数,如电导和pH值;(3)阴极材料的实验研究,探索不同阴极材料对工艺过程的影响;(4)陶瓷层组织与性能分析.
寒假预习参考文献推荐:
[1]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[2]先进制造技术,孙大涌主编,机械工业出版社,2000年第1版
[3] Plasma electrolytic fabrication of oxide ceramic surface layers for tribotechnical purposes on aluminium alloys, A.L. Yerokhin a,* A.A. Voevodin b, v•v• Lyubimov a J• Zabinski b M. Donley b, Surface and Coatings Technology 110 (1998)140 146
[4] Micro-arc discharge phenomena, Y. Hirata*, M. Fukushima’, T. Sano’, K. Ozaki”, T. Ohji, Vacuum 59 (2000) 142—151
[5]铝合金阳极氧化与表面处理技术, 朱祖芳主编,化学工业出版社,2004年第1版
6. 镁合金等离子阳极化处理技术试验研究
随着汽车,航空,电子电器等工业的发展,铝,镁,钛之类轻合金的应用日益广泛,对其表面性能如耐磨性,耐蚀性等的要求也更加苛刻. 等离子阳极化处理是一项发展中的新技术,其工作原理是利用等离子电解技术,在液/固相界面前沿建立弧光放电,通过等离子氧化处理在作为阳极的材料表面形成致密的,高硬度的陶瓷层.实验研究内容如下:(1)以镁合金为研究对象,通过实验确定合理的工艺参数,包括起弧电压,工作电压,电流密度等;(2)设计等离子阳极化处理用电解液配方,通过实验研究确定合理的配方组成和相关参数,如电导和pH值;(3)阴极材料的实验研究,探索不同阴极材料对工艺过程的影响;(4)陶瓷层组织与性能分析.
寒假预习参考文献推荐:
[1]特种电镀技术,陈祝平著,化学工业出版社,2004年第1版
[2]先进制造技术,孙大涌主编,机械工业出版社,2000年第1版
[3] Plasma electrolytic fabrication of oxide ceramic surface layers for tribotechnical purposes on aluminium alloys, A.L. Yerokhin a,* A.A. Voevodin b, v•v• Lyubimov a J• Zabinski b M. Donley b, Surface and Coatings Technology 110 (1998)140 146
[4] Micro-arc discharge phenomena, Y. Hirata*, M. Fukushima’, T. Sano’, K. Ozaki”, T. Ohji, Vacuum 59 (2000) 142—151
[5]镁合金, 陈振华等编著,化学工业出版社, 2004年第1版
指导老师：付小科
课题名称：
专用PC键盘的设计开发（现代设计与制造技术中心相关）
课题简介：
随着自动化程度的提高，操作的智能化和简便化也日益引起重视。专用PC键盘是在PC键盘的基础上发展起来，既能替代普通PC键盘与上位机相连，又能根据实际需要相应减少和增加部分按键，且能记挂普通PC键盘一起运行。
技能掌握：
1、 熟悉电子电路设计的流程和基本原理；
2、 熟悉51单片机并能进行模拟仿真；
3、 熟悉Protel软件并能进行原理图和PCB版图的设计；
4、 了解ISO9001质量管理体系相关设计开发文档。
选题要求；
1、要求选该题的同学为机电方向的，特别课程包括电子技术、单片机，汇编语言或C51编程语言，并初步掌握Protel软件的使用。
2、与现代设计与制造技术中心FMS实验室配合完成。
指导老师：付泽民
一、基于ANSYS平台的曲轴结构参数改进设计（05届新题、与FMS中心相关）
设计内容：应用Pro/E建立柴油机曲轴三维模型，采用ANSYS有限元法对柴油机曲轴进行静态强度分析，研究曲轴在最大爆发力工况及最大惯性力工况下的变形和应力状态。需进行受力分析、边界条件的确定、变形分析、应力分析，并通过等效应力法校核两种结构的曲轴的疲劳寿命。为该柴油机曲轴优化设计提供理论指导。
要求：
1. 在保证曲轴安全系数足够的前提下，减少曲柄厚度的可能性对曲柄厚度进行优化。
2. 在曲柄销直径不变、其过度圆角由R5增大至R6时，考查危险截面区最大主应力变化及应力集中现象的改善情况。为结构优化改进提供依据
二、复杂曲面的三维测量与快速原型技术分析（05届新题、与FMS中心相关）
设计内容：要求应用ATOS测量系统，对鼠标进行三维数字化测量和点云数据三角域参数曲面重构，并结合FDM快速原型技术对测量采集的数据做切片分层；对有缺陷的数据环进行封补、光顺、优化，同时分析对采集数据进行优化处理的方法是否符合RP技术中STL接口文件要求。通过鼠标的实体反求试验和成型加工试验相结合的实例，表述这两项技术结合的应用发展前景。
三、高速客轮动力装置设计 （05届新题、与FMS中心相关）
设计内容：要求掌握中小型船舶柴油机动力装置的设计方法与步骤，比较系统了解柴油机的工作原理，进行主柴油机选型及传动方式选型论证。对传动轴系进行优化设计与强度校核，并阐述为柴油机服务的辅助油、水、气管路系统及机舱总体布置。
四、四自由度机械手设计 （05届新题、与FMS中心相关）
设计内容：本课题以震德塑料机械厂的CJ型塑料注射成型机为原型，以14寸显示器壳为产品，设计以压缩空气为动力源的采用真空吸盘装置来实现产品抓放的四自由度机械手。
要求掌握机器手的工作原理及机械手结构设计，液压与气动原理图设计并了解机械手相应的控制系统。
五、鱼饵抛洒机的设计与参数化实体建模（05届新题、与FMS中心相关）
设计内容：要求掌握一般机械设备的设计方法与步骤，初步掌握自动控制系统在机电设备中的应用，并熟练使用Pro/E三维软件对设计产品原型进行实体建模。
指导老师：王新乡
题目1：卫星发射演示系统
简介：这套卫星发射演示系统是参照我国西昌卫星发射中心，发射地球同步轨道卫星的实况，设计的一套大型表演模型组，通过运用声、光、电的综合技术，模拟演示用我国长征系列运载火箭发射卫星时的壮观景象。同时还介绍了卫星发射和火箭运行的一般知识。
要求：用PLC设计此套系统，编制程序，仿真运行并通过。
方向：机电方向
题目2：砂芯机的PLC控制
简介：此课题是厦门路达公司的一台砂芯机的PLC改造项目，要求通过改造后，砂芯机具有自动、手动、单周期三种运行方式，并能够满足砂芯机的一系列控制要求。
要求：用PLC设计此套系统，编制程序，仿真运行并通过
方向：机电方向
指导教师：周海峰（共指导2位同学）
1.题目：实验室指针式表头的数字化改进
简介：将指针式表头进行数字化改进：从模/数转换、温度补偿和可靠性方面等进行改进，选用合适性价比的模/数转换器件作为数字化改进器件的核心，测量的信号用数码管来显示，实现仪器数字化改进的问题；通过分析数字化改进器件的温度补偿，推导温度补偿的方法，使仪器的温度稳定性得到一定程度的提高；探讨数字化改进器件可靠性设计的重要性，提出设计原则和器件可靠性的设计方法。通过设计，能够减少温漂的影响，解决温度补偿和器件可靠性的问题。完成指针式表头数字化改进器件的样品。
方向：机电方向 （与科研结合）
2.题目：一种新型滑动轴承性能试验台的研制
简介：通过对滑动实验台的不足加以分析，提出研制新型滑动轴承实验台的技术方案，对原试验台进行了改进，设计了一套步进电机驱动丝杠螺母，杠杆放大加载机构，弥补原试验台的不足；在技术方案的基础上，对系统的硬件电路进行设计，完成传感器放大电路、多路转换开关和A/D转换电路的设计，直流电机调速系统，步进电机驱动系统的设计等；在系统软件设计上，完成试验中测量系统的软件设计。设计将试验中所得的模拟量数据经过A/D转换器送入计算机，计算机输出数字量控制信号经过D/A转换器送入滑动轴承实验台，以控制试验台电机的启动、转速调整和步进电机驱动加载。完成在硬件设计过程中,对抗干措施进行研究.
方向：机电方向
指导老师：许志龙（适合机制方向，所有课题与FMS实验室相关）
1、 FMS柔性制造系统清洗机设计
内容简介：设计一台与现代设计与制造中心FMS柔性制造系统相配套的清洗机，对加工中心出来的工件和托盘上的铁屑进行自动(手动)清扫。工作台与中心FMS系统的使用托盘配套；采用气动装置进行清扫；清扫时，机台应密闭。
要求：1）、设计说明书；
2）、机器装配图；
3）、压缩空气管路图；
4）、电气控制图；
5）、部分主要零件图。
2、 立式加工中心旋转工作台设计
内容简介：设计一套与立式加工中心相配套的旋转工作台(尺寸:300X400),工作台可绕X轴或Y轴旋转。
要求：
1）、设计说明书；
2）、度盘装配图；
3）、部分主要零件图。
3、 体类零件的数控加工工艺分析和数控加工程序编制
内容简介：对零件进行工艺分析，安排在FMS系统加工，设计一套工装夹具，设计数控编程。
要求
1）、设计说明书；
2）、零件图；
3）、加工工艺；
4）、工装夹具装配图及部分主要零件图；
5）、数控加工程序。
指导教师：刘菊东
1、磨削用量对40Cr钢磨削硬化层组织与性能的影响（福建省教育厅科技项目）
磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面形变淬火的新工艺。该工艺实现了磨削加工与表面淬火的集成制造，减少了热处理设备与人员的投入以及热处理排放物对生态环境的污染；在金属材料表面改性领域中具有十分广阔的应用前景，并具有显著的经济效益和社会效益。
本课题以磨削原理和金属材料热处理原理为理论基础，通过40Cr调质钢的平面磨削试验以及磨削力的在线测量，并结合金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等材料测试仪器，研究砂轮速度、磨削深度以及工件进给速度等磨削用量对硬化层金相组织、显微硬度分布、硬化层深度的影响规律，以及磨削力、磨削功率和比磨削能与磨削硬化层深度的关系。
2、砂轮特性对40Cr钢磨削硬化层组织与性能的影响（福建省教育厅科技项目）
磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面形变淬火的新工艺。该工艺实现了磨削加工与表面淬火的集成制造，减少了热处理设备与人员的投入以及热处理排放物对生态环境的污染；在金属材料表面改性领域中具有十分广阔的应用前景，并具有显著的经济效益和社会效益。
本课题以磨削原理和金属材料热处理原理为理论基础，通过40Cr调质钢的平面磨削试验以及磨削力的在线测量，并结合金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等材料测试仪器，研究砂轮粒度、砂轮硬度、磨料以及砂轮结合剂对硬化层金相组织、显微硬度分布、硬化层深度的影响规律，以及磨削力、磨削功率和比磨削能与磨削硬化层深度的关系。
3、40Cr钢磨削硬化的试验研究（福建省教育厅科技项目）
磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面形变淬火的新工艺。该工艺实现了磨削加工与表面淬火的集成制造，减少了热处理设备与人员的投入以及热处理排放物对生态环境的污染；在金属材料表面改性领域中具有十分广阔的应用前景，并具有显著的经济效益和社会效益。
本课题以磨削原理和金属材料热处理原理为理论基础，通过40Cr钢的平面磨削试验以及磨削力的在线测量，并结合金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测定仪等材料测试仪器，研究磨削方式、冷却条件和原始组织状态对硬化层金相组织、显微硬度分布、硬化层深度和硬化层残余应力分布的影响规律，以及磨削力、磨削功率和比磨削能与磨削硬化层深度的关系。
4、65Mn钢磨削硬化的试验研究
磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面形变淬火的新工艺。该工艺实现了磨削加工与表面淬火的集成制造，减少了热处理设备与人员的投入以及热处理排放物对生态环境的污染；在金属材料表面改性领域中具有十分广阔的应用前景，并具有显著的经济效益和社会效益。
本课题以磨削原理和金属材料热处理原理为理论基础，通过65Mn钢的平面磨削硬化试验，并结合金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、X射线衍射仪等材料测试仪器，研究不同磨削深度、冷却条件和原始组织状态下，磨削硬化层的宏观组织形貌以及显微组织、显微硬度分布和硬化层深度及其变化规律。
5、碳素结构钢磨削硬化的试验研究
磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对钢质零件进行表面形变淬火的新工艺。该工艺实现了磨削加工与表面淬火的集成制造，减少了热处理设备与人员的投入以及热处理排放物对生态环境的污染；在金属材料表面改性领域中具有十分广阔的应用前景，并具有显著的经济效益和社会效益。
本课题以磨削原理和金属材料热处理原理为理论基础，通过两种工程常用碳素结构钢的平面磨削硬化试验，并结合金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等材料测试仪器，研究不同磨削深度、原始组织状态和含碳量条件下，磨削硬化层的宏观组织形貌以及显微组织、显微硬度分布和硬化层深度及其变化规律。
6、缓进给磨削中两侧方向毛刺的形成机理（国家自然科学基金资助项目子课题）
金属切削毛刺是切屑与工件分离过程中部分残留在工件的边、角或已加工表面上的变形金属。车削、铣削、刨削、磨削及钻削等机械加工中产生的各种毛刺是金属切削过程中产生的特殊现象之一，它的尺寸和形状直接影响到工件的尺寸精度和形位精度，而且还将给工件的后续加工、装配、运输及其使用等带来诸多负面影响。研究金属切削毛刺的根本目的在于了解毛刺的形成机理，寻找有效地抑制毛刺的产生和减小毛刺尺寸的方法，以及如何科学而高效地去除毛刺。
本课题以40Cr钢缓进给磨削试验为基础，对其两侧方向毛刺的主要型式及其形成进行分析，并研究两侧方向毛刺尺寸在不同的磨削用量、砂轮特性、原始组织状态和磨削方式条件下的变化规律，以及两侧方向毛刺的特殊现象；进而寻找抑制或减少两侧方向毛刺的主要技术措施。 |
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yangyong123
发表于 2007-7-11 08:43:21
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