導(dǎo)語：如何才能寫好一篇虛擬樣機(jī)技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（①中國(guó)75240部隊(duì)，潮州 521000；②中國(guó)65370部隊(duì)，長(zhǎng)春 130000；

③中國(guó)93593部隊(duì)，三河 065200）

（①Unit 75240 of PLA，Chaozhou 521000，China；②Unit 65370 of PLA，Changchun 130000，China；

③Unit 93593 of PLA，Sanhe 065200，China）

摘要： 為有效解決虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)通用、共享和跨平臺(tái)重用的問題，借鑒IETM的S1000D標(biāo)準(zhǔn)以數(shù)據(jù)模塊方式組織數(shù)據(jù)這一思想，構(gòu)建了基于IETM虛擬維修數(shù)據(jù)模型。經(jīng)應(yīng)用證明，基于IETM的虛擬維修數(shù)據(jù)模型有利于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)文檔。

Abstract： To provide effective support for currency, communion and transplantation of Virtual Maintenance Training System, the Virtual Maintenance Data Model was designed based on Interactive Electronic Technology Manual. According to the data module of S1000D, the data model was built. The application showed that the model was useful for data standardization and technology document publishing of the Virtual Maintenance Training System.

關(guān)鍵詞 ： 虛擬維修數(shù)據(jù)模型；交互式電子技術(shù)手冊(cè)；維修過程

Key words： Virtual Maintenance Data Model；Interactive Electronic Technology Manual；maintenance process

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0230-02

作者簡(jiǎn)介：石永亮（1986-），男，陜西寶雞人，助理工程師，主要研究方向?yàn)檠b備虛擬維修。

0 引言

虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)與交互式電子技術(shù)手冊(cè)（Interactive Electronic Technology Manual, IETM）在裝備知識(shí)與維修素材等數(shù)據(jù)方面基本一致。

本文主要研究如何借鑒IETM的S1000D標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)虛擬維修數(shù)據(jù)模型（Virtual Maintenance Data Model, VMDM），解決虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)中數(shù)據(jù)重用和共享問題。

1 IETM簡(jiǎn)介

IETM的概念最先是由美軍提出來的，其定義是從事武器裝備系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)保障工作所需要的一組信息包，其中的信息內(nèi)容和格式均以最優(yōu)方式進(jìn)行了組織和編排，以便于最終用戶通過數(shù)字屏幕以交互方式使用。當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)屬美軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-PRF-87269和歐洲標(biāo)準(zhǔn)ASD S1000D。

2 基于IETM的虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)

S1000D作為IETM在裝備全生命周期保障方面的重要標(biāo)準(zhǔn)，在其標(biāo)準(zhǔn)下制作的交互式電子技術(shù)手冊(cè)可以存儲(chǔ)大量的裝備保障數(shù)據(jù)，不僅包括文本、圖標(biāo)、圖片信息，還包括視頻、音頻等多媒體信息，以及和用戶進(jìn)行交互的信息。因此借鑒IETM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)S1000D設(shè)計(jì)VMDM層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括了虛擬維修訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)、虛擬樣機(jī)數(shù)據(jù)和工具設(shè)備數(shù)據(jù)。

2.1 維修過程VMDM 過程VMDM設(shè)計(jì)如圖2所示，數(shù)據(jù)標(biāo)記的具體含義以及其所包含內(nèi)容的定義如下。

2.1.1 procedural元素 procedural元素是描述整個(gè)虛擬維修訓(xùn)練過程的根元素，由若干個(gè)嵌套的子元素和相應(yīng)的屬性構(gòu)成，具有的屬性包括維修過程起始步驟編號(hào)startId、用來判斷維修過程是否結(jié)束的步驟編號(hào)endId、進(jìn)行本次維修訓(xùn)練的維修操作人員姓名的operatorName以及維修人員編號(hào)operatorId，同時(shí)描述人員所應(yīng)該具有的維修水平、技能skillLevel。

2.1.2 step元素 step是具體維修訓(xùn)練步驟元素，是可以重復(fù)、并列的元素，它有四個(gè)屬性值：partStateType屬性表示樣機(jī)對(duì)象子單元的運(yùn)動(dòng)屬性，主要包括平移運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)三種；stepId表示維修過程中的當(dāng)前維修步驟編號(hào)；name表示當(dāng)前維修操作的名稱；partname表示本次維修操作的樣機(jī)對(duì)象單元名稱，該名稱與虛擬維修樣機(jī)模型中對(duì)該部件的命名一致。

2.2 工具/設(shè)備VMDM 工具/設(shè)備模型設(shè)計(jì)如3所示，數(shù)據(jù)標(biāo)記的具體含義以及其所包含內(nèi)容的定義如下。

2.2.1 tool_Equipments tool_Equipments元素是工具/設(shè)備數(shù)據(jù)模型的根元素。

2.2.2 toolList toolList元素用來描述工具/設(shè)備，是可以重復(fù)的、并列出現(xiàn)的非空元素，具有三個(gè)屬性值和一個(gè)元素：toolpackageName描述專用工具包的名稱；toolname屬性值為工具設(shè)備的名稱；toolId屬性值為工具/設(shè)備型號(hào)編碼；pic元素描述設(shè)備工具的名稱、型號(hào)、在工具欄中的布局以及二維圖標(biāo)文件的存儲(chǔ)路徑等。

2.3 虛擬樣機(jī)VMDM 虛擬樣機(jī)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式，分為平移運(yùn)動(dòng)樣機(jī)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)樣機(jī)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)＋平移）樣機(jī)。本文以復(fù)合運(yùn)動(dòng)樣機(jī)為例，進(jìn)行介紹。

復(fù)合運(yùn)動(dòng)樣機(jī)單元VMDM設(shè)計(jì)如圖4所示。

transRotate元素是描述復(fù)合運(yùn)動(dòng)樣機(jī)單元對(duì)象信息的根元素，由若干嵌套的Parts子元素構(gòu)成。Parts元素是可重復(fù)、并列出現(xiàn)的非空元素，具有以下屬性：①ID屬性。②PartID屬性。③partname屬性，為相對(duì)應(yīng)樣機(jī)單元漢語名稱。相關(guān)子元素有endXposition元素、endYposition元素、endZposition元素、attributeToObject以及attachToObject描述的內(nèi)容與平移樣機(jī)信息單元模型中所提及元素的內(nèi)容相同、類型相同。AxisRotate元素、rotateDegree元素，與旋轉(zhuǎn)類平移樣機(jī)信息單元模型中所提及的內(nèi)容相同、類型相同。transScale元素描述虛擬維修樣機(jī)單元在復(fù)合運(yùn)動(dòng)過程中平移段的步長(zhǎng)。rotateScale元素描述在復(fù)合運(yùn)動(dòng)過程中的旋轉(zhuǎn)平移段的步長(zhǎng)。length元素描述典型對(duì)象單元如螺釘?shù)拈L(zhǎng)度，proportion元素描述旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與位移的比例關(guān)系。

3 應(yīng)用驗(yàn)證

某型復(fù)雜裝備虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)，基于上述方法建立VMDM，如圖5所示，編輯完成的系統(tǒng)能夠進(jìn)行，使得系統(tǒng)的推廣使用變得更為方便。

4 結(jié)束語

本文參考IETM的S1000D標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于內(nèi)容數(shù)據(jù)模型的組織方法，設(shè)計(jì)了基于IETM的虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架以及虛擬維修數(shù)據(jù)模型，并利用XML Schema設(shè)計(jì)了虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，包括維修訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)模型、工具/設(shè)備數(shù)據(jù)模型、以及樣機(jī)對(duì)象單元數(shù)據(jù)模型，并分析了模型中各個(gè)元素及屬性的具體描述含義，最后進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

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[3]梁偉杰.裝備IETM全壽命過程建模與實(shí)現(xiàn)[D].石家莊：軍械工程學(xué)院博士論文，2009，06.

篇2

論文摘要:介紹了機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)的軟件及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。根據(jù)斷裂力學(xué)理論和虛擬疲勞預(yù)測(cè)方法，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS模擬42CrMo硬齒面齒輪加工過程，分析了對(duì)應(yīng)的疲勞載荷譜，得到了齒輪應(yīng)力壽命S一N曲線。

1、引言

機(jī)械產(chǎn)品全壽命設(shè)計(jì)是衡量產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平先進(jìn)與否的重要指標(biāo)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)過程迫切需要通過工程分析手段預(yù)測(cè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可靠性。近年來研究人員試圖將虛擬設(shè)計(jì)思想更多地融人到復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)中，借助工程分析軟件對(duì)計(jì)算機(jī)中虛擬的產(chǎn)品樣機(jī)進(jìn)行應(yīng)力分布、疲勞壽命和可靠性設(shè)計(jì)等，大大提高了可靠性設(shè)計(jì)水平。

利用國(guó)外先進(jìn)有限元軟件豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用項(xiàng)目組成員進(jìn)行的42CrMo硬齒面齒輪的彎曲疲勞可靠性試驗(yàn)及資料，提出該硬齒面齒輪的結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)方法，由虛擬零部件疲勞工作的情況快捷地得到應(yīng)力一壽命(S一N)曲線，推知其疲勞壽命大樣本，以供可靠性分析設(shè)計(jì)使用。

2、結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)方法

2.1結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)軟件

進(jìn)行產(chǎn)品零部件結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)首先需要構(gòu)造產(chǎn)品虛擬樣機(jī)，目前國(guó)內(nèi)外比較成熟實(shí)用的樣機(jī)幾何造型CAD軟件有AutoCAD， Pro/E等，同時(shí)還有可以進(jìn)行各種系統(tǒng)仿真分析的多體運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS， SIMPACK等。

目前國(guó)際知名的通用有限元工程分析軟件大多可完成對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析、疲勞壽命測(cè)試及壽命概率分析的功能，目前見長(zhǎng)的軟件有ANSYS，MSC/Fatigue， MSC/Nastran，考慮虛擬環(huán)境的CFX及FLUENT。近年來，樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力學(xué)及疲勞分析技術(shù)正處于逐漸深人和系統(tǒng)化階段，但有許多重要內(nèi)容要填補(bǔ)，如虛擬環(huán)境的融入、幾何造型、動(dòng)力學(xué)、疲勞分析技術(shù)的集成及開放式。

2.2疲勞壽命預(yù)測(cè)方法

多年來人們發(fā)展了各種疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，其中名義應(yīng)力壽命法(S-N法)、局部應(yīng)變法(E-N法)與基于斷裂力學(xué)理論的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命方法，已成為三種經(jīng)典的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。

(1)名義應(yīng)力壽命法(S-N法)

名義應(yīng)力壽命法通常稱為總壽命法。該方法用于構(gòu)件總壽命的預(yù)測(cè)，是以材料或零部件的疲勞壽命曲線為基礎(chǔ)的。該方法可以考慮構(gòu)件表面加工和表面處理對(duì)其疲勞壽命的影響，也可以考慮構(gòu)件焊縫的疲勞壽命，適用于低應(yīng)力高周疲勞問題。

(2)局部應(yīng)變法(E-N法)

局部應(yīng)變壽命法通常稱為裂紋萌生法。該方法用于預(yù)測(cè)構(gòu)件的裂紋萌生壽命。它應(yīng)用了材料的“記憶特性”，計(jì)人了名義應(yīng)力無法計(jì)及的載荷循環(huán)順序的影響，使壽命估算結(jié)果更接近實(shí)際情況，適用于高應(yīng)變低周疲勞問題。

(3)疲勞裂紋擴(kuò)展壽命方法

基于斷裂力學(xué)理論的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命方法主要用于預(yù)測(cè)構(gòu)件從裂紋產(chǎn)生到發(fā)生破壞的疲勞壽命。該方法結(jié)合模擬材料微觀結(jié)構(gòu)變形的數(shù)值方法，是數(shù)值模擬斷裂的主要發(fā)展方向之一。

3、在硬齒面齒輪彎曲疲勞試驗(yàn)中的應(yīng)用

根據(jù)項(xiàng)目要求對(duì)42CrMo材質(zhì)的硬齒面齒輪進(jìn)行了彎曲疲勞可靠性全壽命試驗(yàn)，試驗(yàn)在機(jī)械部機(jī)械科學(xué)研究院英國(guó)產(chǎn)INSTRON1603型電磁諧振疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。采用4級(jí)應(yīng)力水平，即作4組不同應(yīng)力的輪齒全壽命大樣本試驗(yàn)，得到了硬齒面齒輪定壽命下的R-S-N曲線(見圖4中實(shí)線部分)。本文以此試驗(yàn)為研究基礎(chǔ)，進(jìn)行42CrMo硬齒面齒輪的結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，得到了虛擬試驗(yàn)的各應(yīng)力水平下疲勞壽命數(shù)據(jù)，即S-N曲線。

3.1三維幾何造型設(shè)計(jì)

三維CAD軟件為構(gòu)造精準(zhǔn)的零部件虛擬幾何造型設(shè)計(jì)打下軟件基礎(chǔ)。42CrMo硬齒面齒輪是斜齒圓柱齒輪按漸開線形成的，為從齒輪的造型機(jī)理開始就嚴(yán)格遵循漸開線齒面生成和加工機(jī)理，應(yīng)用三維虛擬造型軟件MDI公司的ADAMS能在幾何形體上展成曲面和使曲面扭曲變形的功能，開發(fā)出以法平面標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形為基準(zhǔn)的斜齒模擬加工過程。

3.2疲勞載荷譜分析

載荷譜是有限壽命設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。因此，掌握載荷譜的變化規(guī)律是進(jìn)行壽命設(shè)計(jì)的先決條件。通常，載荷譜是由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集并經(jīng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析獲得?，F(xiàn)場(chǎng)采集的載荷時(shí)間歷程具有很大的隨機(jī)性，并且因現(xiàn)場(chǎng)各種因素如開關(guān)信號(hào)、電磁干擾等影響，會(huì)造成原始信號(hào)記錄失真，出現(xiàn)偽信號(hào)。齒輪結(jié)構(gòu)所承受的疲勞載荷，實(shí)際上是一連續(xù)的隨機(jī)過程，借助動(dòng)力學(xué)分析軟件Adams平臺(tái)，可直接給出機(jī)械構(gòu)件在整個(gè)裝置工作過程中的疲勞載荷譜F-t曲線(見圖2)，以此作為理論分析和結(jié)構(gòu)可靠性虛擬疲勞設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

3.3有限元分析軟件中的應(yīng)力分析

建立一對(duì)輪齒的有限元模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，模型主要為六節(jié)點(diǎn)五面體單元，單元總數(shù)為63359個(gè)，節(jié)點(diǎn)總數(shù)為15213個(gè)。這樣有利于單元自動(dòng)生成，有利于提高計(jì)算精度。有限元計(jì)算中，齒輪材料的彈性模量為4. 6 x 107MPa，波松比為0.3。

由有限元法(FEM)分析計(jì)算出隨機(jī)動(dòng)載荷譜下輪齒在嚙合過程中最大動(dòng)應(yīng)力齒輪的位置、數(shù)值及周期。

3.4基于斷裂力學(xué)的疲勞裂紋壽命預(yù)測(cè)

斷裂力學(xué)是在承認(rèn)裂紋存在的前提下進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算(即微裂紋形成忽略)，失效判據(jù)是裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸時(shí)發(fā)生疲勞斷裂，應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度可用以下關(guān)系表示

對(duì)裂紋半長(zhǎng)a的積分求出裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，即疲勞壽命。計(jì)算N時(shí)，應(yīng)力強(qiáng)度因子幅}k、裂紋初始半長(zhǎng)a1、裂紋半長(zhǎng)極限值a2由式(1)計(jì)出。其中:c為與材料有關(guān)的系數(shù)，a為幾何效應(yīng)因子，山為復(fù)應(yīng)力變化范圍。

3.5虛擬試驗(yàn)結(jié)果分析

以實(shí)作齒輪試驗(yàn)的4級(jí)應(yīng)力水平作虛擬疲勞試驗(yàn)，求得各應(yīng)力水平下的疲勞壽命數(shù)據(jù)，這樣可用最小二乘法得出待試驗(yàn)材料齒輪的S一N曲線。

圖4虛線部分為42CrMo材料齒輪采用上述虛擬技術(shù)所作的S一N曲線，試驗(yàn)中取5個(gè)壽命水平N= 0.5 x 1護(hù)，1.0 x 1護(hù)，1.5 x 1護(hù)，2.0 x 1護(hù)，2.5 x 1護(hù)的應(yīng)力分布。與圖4中實(shí)線部分的實(shí)作齒輪試驗(yàn)S一N曲線對(duì)比可知，虛擬試驗(yàn)得到的S一N曲線與實(shí)際齒輪高可靠度下的S一N曲線比較接近，有一定的參考價(jià)值。

4、結(jié)語

(1)采用全壽命成組試驗(yàn)法得到產(chǎn)品的全壽命概率分布依據(jù)的是大樣本試驗(yàn)，因此解決復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)使用期限內(nèi)無故障的全壽命設(shè)計(jì)具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和十分深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。全壽命設(shè)計(jì)已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平先進(jìn)與否的重要指標(biāo)，只有攻克使零部件全壽命試驗(yàn)與環(huán)境相容這一難題，才能更好地發(fā)揮全壽命設(shè)計(jì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用，迅速把我國(guó)的可靠性設(shè)計(jì)水平提高到主動(dòng)可靠性設(shè)計(jì)的國(guó)際前沿水平。

篇3

關(guān)鍵詞：液壓；鑿巖機(jī)；設(shè)計(jì)研究；建議

中圖分類號(hào)：TD421.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

Abstract： The paper analyzes various design and research literature on hydraulic rock drills in China， enumerates major arguments in some related papers， points out the imperative problems， and puts forward academic and policy-related advice on the R&D of the hydraulic rock drills industry in China.

Keywords： hydraulic； rock drill； design & research； opinion

1 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究歷史回顧

我國(guó)液壓鑿巖機(jī)的研制起步非常早，距今已近50年。我國(guó)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究也很早，二十世紀(jì)七十年代，我國(guó)長(zhǎng)沙礦冶研究院等就翻譯了大量國(guó)外液壓鑿巖機(jī)專利和論文，七十年代后期，我國(guó)作者撰寫了大量液壓鑿巖機(jī)的技術(shù)論文，直到現(xiàn)在，關(guān)于液壓鑿巖機(jī)的論文與專利仍然不斷出現(xiàn)在各類期刊與網(wǎng)絡(luò)上。

我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方面的論文，有博士論文，碩士論文，學(xué)士論文，有期刊論文，也有網(wǎng)絡(luò)論文，在整個(gè)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)論文中，占據(jù)了很大一部分。

估計(jì)有20個(gè)高等學(xué)校（其中包括3所師范大學(xué)）和近10個(gè)研究院所的作者發(fā)表過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)論文，其中大部分是關(guān)于液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方面的論文。專利文獻(xiàn)更是與液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)?？梢?，液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究在我國(guó)并非冷門。

我國(guó)液壓鑿巖機(jī)的技術(shù)論文與設(shè)計(jì)研究論文大量產(chǎn)出。與此形成鮮明對(duì)比，我國(guó)液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品發(fā)展很緩慢，獨(dú)立開發(fā)的產(chǎn)品，很少能在市場(chǎng)站住腳。

2 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的分類

2.1 研究型論文

2.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算型論文

此類論文數(shù)量多。

設(shè)計(jì)計(jì)算型論文包括了仿真計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)，活塞間隙優(yōu)化設(shè)計(jì)，蓄能器設(shè)計(jì)優(yōu)化，換向閥設(shè)計(jì)優(yōu)化，活塞緩沖設(shè)計(jì)，釬尾緩沖設(shè)計(jì)，沖擊頻率調(diào)節(jié)方法等等。

博士、碩士、學(xué)士的論文幾乎全部屬于此類。高校與研究院所作者的論文大都屬于此類。此類論文數(shù)量多。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)研究型論文

實(shí)驗(yàn)研究型論文包括實(shí)驗(yàn)方法介紹，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器介紹，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目介紹，測(cè)試結(jié)果與測(cè)試曲線分析，誤差分析等等。

此類論文中介紹實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方法的較多。專門介紹液壓鑿巖機(jī)測(cè)試結(jié)果與曲線，并且進(jìn)行分析的論文較少，大多散見于設(shè)計(jì)計(jì)算論文中，作為計(jì)算正確性的證明。

高校與研究院所作者有些論文屬于此類，此類論文數(shù)量不多。

2.1.3 材料熱處理研究型論文

材料熱處理研究型論文包括活塞、釬尾的選材與熱處理，銅套的選材等等。關(guān)于活塞、釬尾的選材與熱處理的論文較多，關(guān)于其他零件的論文數(shù)量少。

2.1.4 加工工藝型論文

加工工藝型論文包括鑿巖機(jī)主要零件的機(jī)加工的設(shè)備，工裝夾具，量具與測(cè)量方法，工序與工藝步驟，怎樣保證尺寸精度與位置精度，等等，大概是技術(shù)保密的原因，此類論文數(shù)量極少。

2.2 綜述型論文

2.2.1 產(chǎn)品品種型號(hào)綜述型論文

產(chǎn)品品種型號(hào)綜述型論文包括當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的廠家，系列，型號(hào)，主要性能參數(shù)等等。

此類論文數(shù)量較多，但大多是介紹阿特拉斯、山特維克公司的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品，介紹國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的較少。

2.2.2 產(chǎn)品歷史發(fā)展綜述型論文

產(chǎn)品歷史發(fā)展綜述型論文包括介紹國(guó)內(nèi)外液壓鑿巖機(jī)歷史發(fā)展，產(chǎn)品型號(hào)推出的年代，市場(chǎng)情況等等， 此類論文數(shù)量不多，但大多是介紹蒙特貝塔、阿特拉斯、山特維克公司的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品歷史，介紹國(guó)內(nèi)產(chǎn)品歷史的較少。

2.2.3 產(chǎn)品技術(shù)綜述型論文

產(chǎn)品技術(shù)綜述型論文包括液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)類型，技術(shù)進(jìn)展，等等。此類論文數(shù)量少而且內(nèi)容重復(fù)較多。

2.2.4 產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)研分析指導(dǎo)型論文

產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)研分析指導(dǎo)型論文包括當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)使用的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的主要型號(hào)，市場(chǎng)保有量，年銷售量與銷售額，備件銷售量與銷售額，市場(chǎng)的細(xì)分，將來市場(chǎng)的趨勢(shì)預(yù)測(cè)，市場(chǎng)對(duì)液壓鑿巖機(jī)的性能與技術(shù)要求。

此類論文很重要，對(duì)于國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)劃指導(dǎo)意義很大。

此類論文數(shù)量極少，幾乎沒有，倒是在網(wǎng)絡(luò)上各種市場(chǎng)調(diào)查公司的廣告不少，只提供提綱，具體內(nèi)容要付費(fèi)才能提供。

由于我國(guó)缺乏市場(chǎng)液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，要寫出高可信度的此類論文，必然要花費(fèi)巨大的人力財(cái)力，只靠個(gè)人或一個(gè)單位的力量難以完成，最好有行業(yè)組織與行政力量的參與。

2.3 使用維修型論文

2.3.1 產(chǎn)品使用方法型論文

產(chǎn)品操作方法型論文包括鑿巖機(jī)沖擊壓力，旋轉(zhuǎn)壓力，推進(jìn)壓力的優(yōu)化匹配，鉆頭直徑與旋轉(zhuǎn)速度的匹配，操作方法等等。

此類論文數(shù)量不多，有北京科技大學(xué)高瀾慶教授等的論文“液壓鑿巖機(jī)主要工作參數(shù)對(duì)鑿巖速度影響的試驗(yàn)研究”，有廣東省水利水電第二工程局梁明華論文“液壓鑿巖機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與鑿孔直徑的關(guān)系” [1]，是鑿巖機(jī)使用實(shí)踐總結(jié)，指導(dǎo)意義更大。

2.3.1 產(chǎn)品維修與故障分析型論文

產(chǎn)品維修與故障分析型論文多數(shù)為水電工程局、鐵路隧道工程局的技術(shù)人員所寫。此類論文來源于生產(chǎn)實(shí)踐，言之有物，參考價(jià)值很大，數(shù)量不多，列舉如下：

煤科總院北京建井所黃園月、李耀武、郭孝先“液壓鑿巖機(jī)的故障分析與防治”；

廣東省水利水電第二工程局何雄彬“HDl35A和COPl238ME型液壓鑿巖機(jī)工作原理及常見故障處理” [2]；

廣東水電二局股份有限公司李同明“阿特拉斯ROCD7鉆機(jī)使用中易出現(xiàn)的問題與改進(jìn)” [3]；

李強(qiáng)“Atlas 1838型鑿巖機(jī)六種常見故障的排除”[4]；

張兆欽“COP1238鑿巖機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及使用維護(hù)” [5]；

田華軍“HL500型液壓鑿巖機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)” [6]。

2.4 產(chǎn)品介紹型論文

2.4.1 產(chǎn)品性能介紹型論文

產(chǎn)品性能介紹型論文多為介紹阿特拉斯、山特維克公司產(chǎn)品的論文，也有少量介紹國(guó)內(nèi)海卓公司產(chǎn)品，樂清采礦機(jī)械廠的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品的論文。

2.4.2 市場(chǎng)應(yīng)用報(bào)道型論文

國(guó)外作者關(guān)于液壓鑿巖機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用報(bào)道型論文很多，國(guó)內(nèi)此類論文數(shù)量很少，有少量關(guān)于YYT26支腿式液壓鑿巖機(jī)工程案例，使用成本效益分析的報(bào)道。

2.5 專利文獻(xiàn)

最近的十幾年關(guān)于鑿巖機(jī)械的專利有六十多件，大都是液壓鑿巖機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的專利。尚未見到有重大影響，或產(chǎn)生效益的專利。

3 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究的不足

3.1 鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的五多五少現(xiàn)象

通過對(duì)我國(guó)液壓鑿巖機(jī)文獻(xiàn)的分析，我們發(fā)現(xiàn)有五多五少現(xiàn)象。

（1） 設(shè)計(jì)論文多，實(shí)驗(yàn)與工藝論文少；

（2） 研究論文多，使用維修論文少；

（3） 性能介紹型論文多，市場(chǎng)應(yīng)用報(bào)道型論文少；

（4） 歷史發(fā)展綜述論文多，市場(chǎng)調(diào)研分析指導(dǎo)型論文少；

（5） 專利多，影響小。

3.2 缺少學(xué)術(shù)交流討論

我國(guó)大概有20多年沒有開過全國(guó)性液壓鑿巖機(jī)技術(shù)方面的交流會(huì)或研討會(huì)。

我們眾多的論文作者，都是在自說自話，沒有交流，沒有討論，更沒有爭(zhēng)論。論文提出的論點(diǎn)，基本沒有人跟進(jìn)，進(jìn)行理論與實(shí)踐兩個(gè)方面的證明或證偽，或補(bǔ)充，只是不加評(píng)價(jià)的引用。

我懷疑，很少有人認(rèn)真閱讀這眾多的論文，如果不是博士生，碩士生，大學(xué)生因?yàn)樽霎厴I(yè)論文的需要，閱讀的人就更少了。我國(guó)關(guān)于液壓鑿巖機(jī)論文的影響力實(shí)在有限。

3.3 設(shè)計(jì)理論研究與產(chǎn)品生產(chǎn)脫節(jié)

我國(guó)大概可稱得上液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究論文數(shù)量大國(guó)，但是我國(guó)自行開發(fā)的液壓鑿巖機(jī)產(chǎn)品多數(shù)從市場(chǎng)上消失，現(xiàn)在還能在市場(chǎng)上站住腳，有一定銷售量的產(chǎn)品，多數(shù)為1980年代技術(shù)引進(jìn)的產(chǎn)品。這種情況至少說明我們的設(shè)計(jì)研究和產(chǎn)品生產(chǎn)是脫節(jié)的，或者說明我們的設(shè)計(jì)理論還不成熟，還要不斷改進(jìn)。

4 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)理論的主要論點(diǎn)

4.1 關(guān)于鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

4.1.1 三段法理論

認(rèn)為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期是由活塞回程加速、回程減速、沖程加速三個(gè)階段組成的。4.1.2 設(shè)計(jì)變量理論

將一個(gè)無量綱數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量，這個(gè)無量綱數(shù)可以是：

（1） 沖程時(shí)間與活塞運(yùn)動(dòng)周期之比；

（2） 活塞回程加速度與沖程加速度之比；

（3） 活塞行程與可能最大行程之比；

（4） 活塞后腔受壓面積與前腔受壓面積之比，很明顯，第四個(gè)無量綱數(shù)最直觀，最易檢驗(yàn)。

4.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論

根據(jù)以下5個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，求得一個(gè)最佳設(shè)計(jì)變量。

（1） 蓄能器容積變化的最大值最??；

（2） 蓄能器隔膜震動(dòng)次數(shù)最小；

（3） 能量利用效率最高；

（4） 沖程時(shí)，最大瞬時(shí)流量最?。?/p>

（5） 回程時(shí)，最大瞬時(shí)流量最小。

4.2 關(guān)于換向閥設(shè)計(jì)理論

4.2.1 換向閥中位正開口理論

換向閥在中位時(shí)，換向閥的高壓窗口與低壓窗口都有微小開啟，叫正開口。認(rèn)為正開口有益于沖擊機(jī)構(gòu)性能改善。主張應(yīng)該采用正開口。

4.2.2 換向閥最優(yōu)行程理論

換向閥行程的選取受到閥口通流面積，換向時(shí)間與閥耗油量三重制約，存在一個(gè)優(yōu)化點(diǎn)。

4.3 關(guān)于蓄能器設(shè)計(jì)理論

4.3.1 高壓蓄能器與活塞運(yùn)動(dòng)的最佳耦合理論

蓄能器的蓄油與排油量不僅與蓄能器的容積有關(guān)，而且與系統(tǒng)的工作頻率有關(guān)，如果蓄能器固有頻率選擇不合適，即使加大蓄能器容積，也不能增大蓄能器的蓄油與排油量。

在蓄能器結(jié)構(gòu)參數(shù)固定，鑿巖機(jī)進(jìn)油壓力確定的情況下，可以改變蓄能器充氣壓力來改變諧振頻率，使得系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。

這個(gè)理論是極有理論研究?jī)r(jià)值與學(xué)術(shù)價(jià)值的，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的理論，是北京科技大學(xué)首先進(jìn)行研究的，可惜無人跟進(jìn)，這方面的論文太少。

4.3.2 蓄能器一次振動(dòng)理論

在活塞運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)，蓄能器隔膜只有一次振動(dòng)。這個(gè)理論已經(jīng)包含在第4.1.2小節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論中了，這是一個(gè)靜態(tài)的理論。

4.4 關(guān)于信號(hào)孔位置

4.4.1 活塞回程換向信號(hào)孔位置的計(jì)算

這個(gè)理論是由北京科技大學(xué)與中南大學(xué)提出的，這是極其重要的計(jì)算，缺了這個(gè)計(jì)算公式，無法進(jìn)行鑿巖機(jī)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

4.4.2 活塞沖程換向信號(hào)孔位置的確定

這個(gè)理論是由北京科技大學(xué)與中南大學(xué)提出的，這也是極其重要的計(jì)算。既不能換向太早，使得撞擊釬尾時(shí)，活塞已經(jīng)被減速，也不能換向太晚，造成活塞二次打擊釬尾。

4.5 釬尾反彈緩沖動(dòng)力計(jì)算

研究這個(gè)理論的有浙江大學(xué)張新等人，廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院劉智等人，中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院趙宏強(qiáng)等人，楊國(guó)平等人，難能可貴的是，張新做了實(shí)驗(yàn)研究，有實(shí)驗(yàn)曲線圖。

4.6 其他理論

（1）活塞密封間隙與長(zhǎng)度優(yōu)化理論；

（2） 活塞空打緩沖結(jié)構(gòu)計(jì)算；

（3） 沖擊頻率無級(jí)調(diào)節(jié)自動(dòng)換擋理論。

以上3種理論均有，就不一一論述了。

5 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究亟待解決的問題

5.1 換向閥的結(jié)構(gòu)尺寸問題

（1） 換向閥中位負(fù)開口的優(yōu)缺點(diǎn)分析；

（2） 最優(yōu)負(fù)開口量的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；

（3） 換向閥最優(yōu)行程理論與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

5.2 活塞與缸體結(jié)構(gòu)尺寸問題

（1） 活塞前后腔面積的確定及優(yōu)化；

（2） 活塞回程換向信號(hào)孔位置的確定；

（3） 最優(yōu)沖程換向信號(hào)孔位置計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

5.3 蓄能器與活塞運(yùn)動(dòng)的最佳耦合理論

研究蓄能器隔膜的動(dòng)態(tài)頻率響應(yīng)，蓄能器最佳充氣壓力的計(jì)算。

5.4 釬尾反彈緩沖系統(tǒng)動(dòng)力計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

不但研究緩沖機(jī)構(gòu)本身，進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算，更要研究釬尾反彈緩沖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，將緩沖機(jī)構(gòu)，釬具與緩沖液壓油路作為一個(gè)系統(tǒng)，研究緩沖活塞的頻率響應(yīng)，緩沖液壓系統(tǒng)是否能有效吸收釬尾反彈的能量，又是否能迅速將釬頭重新抵緊巖石。

5.5 鑿巖機(jī)反打系統(tǒng)動(dòng)力計(jì)算

既要研究反打機(jī)構(gòu)本身，進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算。更要將反打機(jī)構(gòu)與反打液壓油路作為一個(gè)系統(tǒng)，研究反打活塞的位移，運(yùn)動(dòng)速度與沖擊能量。

5.6 零件的氣蝕與腐蝕問題

（1）活塞前后腔氣蝕問題的計(jì)算與解決方法；

（2）鑿巖機(jī)殼體聯(lián)接平面點(diǎn)蝕的原因與預(yù)防。

6 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的學(xué)術(shù)建議

6.1 反求法

對(duì)國(guó)外高端液壓鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的分析，用反求法研究鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式與方法。反求法基本屬于歸納法，反求法需要統(tǒng)計(jì)多臺(tái)高端液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)越多，代數(shù)計(jì)算公式越接近實(shí)際，設(shè)計(jì)指導(dǎo)作用越大。這方面的工作似乎還沒有人去做。

6.2 驗(yàn)證法

將我們國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)理論，如用最佳設(shè)計(jì)變量理論，換向閥最優(yōu)行程理論，蓄能器設(shè)計(jì)理論，分析國(guó)外高端液壓鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、充氣壓力等參數(shù)，檢驗(yàn)是否符合我們的理論。如果大致符合，則驗(yàn)證了我們理論的正確性，如果相差很大，則要尋找原因。

6.3 代數(shù)計(jì)算公式研究

6.3.1 液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究方法的分類

理論分析與公式計(jì)算，實(shí)驗(yàn)研究，計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真是鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的三駕馬車。

三段法，最佳設(shè)計(jì)變量等屬于理論分析計(jì)算。

理論分析與公式計(jì)算是鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)，是實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值計(jì)算的的基礎(chǔ)與指導(dǎo)。

6.3.2 液壓鑿巖機(jī)代數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算公式的建立

公式計(jì)算必須將鑿巖機(jī)的物理（實(shí)際）模型簡(jiǎn)化為力學(xué)模型，再進(jìn)一步簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)模型，再簡(jiǎn)化為代數(shù)公式。簡(jiǎn)化必須是合理的，不能與力學(xué)模型有大的矛盾和沖突。

在不斷的簡(jiǎn)化中，必然有失真，這時(shí)就要用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)去校正。這方面我們還有許多工作要做，對(duì)每一結(jié)構(gòu)類型的鑿巖機(jī)，都可以研究出一套基本通用的計(jì)算公式。

6.3.3 液壓鑿巖機(jī)代數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算公式的輸入輸出

代數(shù)公式計(jì)算輸入的是沖擊能，沖擊頻率，沖擊末速度，進(jìn)油壓力， 輸出的是活塞質(zhì)量，活塞前后受壓面積，活塞行程，信號(hào)孔位置，閥的結(jié)構(gòu)尺寸，閥行程，開口量，鑿巖機(jī)進(jìn)油流量等等。

6.4 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)研究

6.4.1 液壓鑿巖機(jī)實(shí)驗(yàn)的分類

在理論分析指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究是必不可少的，我們的力學(xué)模型，數(shù)學(xué)模型是否正確，簡(jiǎn)化是否合理，都需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。數(shù)值仿真計(jì)算就更需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了。

這里所說的實(shí)驗(yàn)主要是鑿巖機(jī)內(nèi)部機(jī)理實(shí)驗(yàn)，也可是型式實(shí)驗(yàn)，而不是出廠實(shí)驗(yàn)。

6.4.2 液壓鑿巖機(jī)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范

實(shí)驗(yàn)的各種條件，包括樣機(jī)，液壓系統(tǒng)，測(cè)量方法，儀器儀表，都應(yīng)該是明確的，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該是真實(shí)的，可重復(fù)的，重復(fù)實(shí)驗(yàn)的誤差應(yīng)該進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、地點(diǎn)與參加人應(yīng)該注明。

6.5 數(shù)值計(jì)算研究

6.5.1 數(shù)值計(jì)算的定義

數(shù)值計(jì)算就是虛擬樣機(jī)技術(shù)，因此數(shù)學(xué)模型要盡可能逼近力學(xué)模型與物理模型，數(shù)值計(jì)算需要輸入的數(shù)據(jù)很多，需要詳細(xì)的鑿巖機(jī)圖紙數(shù)據(jù)，否則不能稱之為虛擬樣機(jī)。

數(shù)值計(jì)算又叫動(dòng)態(tài)仿真，我國(guó)在數(shù)值計(jì)算方面的論文太多了。有基于AMESim的仿真，基于Simulink的動(dòng)態(tài)仿真，基于MATLAB的計(jì)算機(jī)仿真，準(zhǔn)勻加速度法仿真計(jì)算，鍵合圖方法仿真，等等。

6.5.2 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算輸入輸出的基本要求

沖擊機(jī)構(gòu)數(shù)值計(jì)算中，進(jìn)油流量必須是輸入值，而壓力是輸出值。

數(shù)值計(jì)算輸出結(jié)果不能僅僅是沖擊能，沖擊頻率等，必須能輸出活塞運(yùn)動(dòng)速度、位移，換向閥的速度、位移，活塞前后腔壓力的曲線。并且能夠描述出液壓油的空化與氣蝕現(xiàn)象。

數(shù)值計(jì)算的結(jié)果曲線應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)曲線驗(yàn)證，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的仿真計(jì)算是不可信的。

數(shù)值計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該是真實(shí)的，不能弄虛作假，其他人也可以重復(fù)運(yùn)行程序。

6.5.3 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序的基本要求

數(shù)值計(jì)算的程序應(yīng)該模塊化，數(shù)值計(jì)算需要花費(fèi)大量的精力與時(shí)間，不是一個(gè)人短時(shí)間能夠完成的，因此數(shù)值計(jì)算的程序應(yīng)該模塊化，可以由一組人員分工，進(jìn)行編寫。

數(shù)值計(jì)算程序應(yīng)該界面友好，參數(shù)的改變，應(yīng)在界面中進(jìn)行，而不應(yīng)在程序中進(jìn)行。

數(shù)值計(jì)算的模型與程序應(yīng)該是持續(xù)改進(jìn)的，和所有的計(jì)算機(jī)軟件一樣，應(yīng)該有版本號(hào)。液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序應(yīng)該通用工具化，不要搞成專用工具。不能只有作者自己用，換一個(gè)人就不能用。

6.5.3 液壓鑿巖機(jī)數(shù)值計(jì)算程序的難點(diǎn)

虛擬樣機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)浩繁的工程，但是并不是遙不可及。內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程，牽涉到化學(xué)，燃燒學(xué)，熱學(xué)，力學(xué)，都可以做到數(shù)值仿真，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中起到重要作用。沖擊機(jī)構(gòu)的數(shù)值仿真也一定能做到，但是這要求有一個(gè)精干的團(tuán)隊(duì)和一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)條件。

數(shù)值計(jì)算程序都是針對(duì)某一個(gè)特定的圖紙的，因此通用性較差。不要指望適合于單腔回油的鑿巖機(jī)，也能適合非單腔回油的鑿巖機(jī)。也不要指望適合于芯閥結(jié)構(gòu)的鑿巖機(jī)，也能適合套閥結(jié)構(gòu)的鑿巖機(jī)。這也是數(shù)值計(jì)算應(yīng)用的一個(gè)難點(diǎn)。我們至少應(yīng)該做到，對(duì)某一相同結(jié)構(gòu)類型的液壓鑿巖機(jī)，具有通用性。

7 我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的政策建議

7.1 以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

過去幾十年，我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究是以高校和研究所為主體的，和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)聯(lián)系較少。事實(shí)證明，我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究進(jìn)步不大，只有以有實(shí)力的大企業(yè)為主體，廠學(xué)研結(jié)合，學(xué)校與研究所自己不搞產(chǎn)品生產(chǎn)，只為社會(huì)和企業(yè)提供知識(shí)與技術(shù)，各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，才是我國(guó)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展道路。

7.2 以行業(yè)協(xié)會(huì)為主體，組織技術(shù)交流

與鑿巖機(jī)的生產(chǎn)、使用有關(guān)的行業(yè)有鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具、煤炭、礦山、鐵路、水電、冶金等等，在1980年代，礦山機(jī)械行業(yè)組織過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)交流會(huì)， 1990年代初期， 煤炭建井行業(yè)組織過液壓鑿巖機(jī)技術(shù)交流會(huì)。

8 結(jié)語

（1）對(duì)我國(guó)液壓鑿巖機(jī)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了分類，5大類，13個(gè)小類；

（2）分析了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)技術(shù)研究的不足，3個(gè)方面的不足；

（3）列舉了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)理論的主要觀點(diǎn)，6大類，13個(gè)觀點(diǎn)；

（4）列舉了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)中亟待解決的5大類共11個(gè)問題；

（5）提出了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的5條學(xué)術(shù)建議；

（6）提出了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)設(shè)計(jì)研究的2條政策建議。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 李強(qiáng).Atlas 1838型鑿巖機(jī)六種常見故障的排除[J].工程機(jī)械，2005，36（3）.

篇4

關(guān)鍵詞：汽車電子；電力電子；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：吳曉剛（1981-），男，黑龍江哈爾濱人，哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，副教授；周美蘭（1962-），女，黑龍江哈爾濱人，哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）

基金項(xiàng)目：本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JG2201201107）、哈爾濱理工大學(xué)高等教育研究重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：A201200004）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）28-0098-02

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已成為汽車設(shè)計(jì)研究部門考慮汽車結(jié)構(gòu)革新的重要原因。在國(guó)外，平均每輛汽車上的電子裝置在整車成本中占20%～25%，一些豪華轎車上裝有40多個(gè)微處理器，有的汽車電子產(chǎn)品甚至占整車成本的50%以上。許多汽車制造商都認(rèn)為，增加汽車電子裝備的數(shù)量，促進(jìn)汽車電子化是奪取未來汽車市場(chǎng)的有效手段。[1]

在對(duì)汽車電子技術(shù)的教學(xué)研究中，文獻(xiàn)[2]提出優(yōu)化“汽車電子與控制”配置課程的內(nèi)容、改革結(jié)構(gòu)體系、改革教學(xué)方法和手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等改革思路。文獻(xiàn)[3]分析了“汽車電子控制技術(shù)”課程在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方面的問題，提出了靈活多樣的理論教學(xué)改革方案和采用項(xiàng)目教學(xué)法等加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的建議。文獻(xiàn)[4]介紹了汽車電子控制技術(shù)課程精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、主要環(huán)節(jié)及具體實(shí)踐。文獻(xiàn)[5]將虛擬儀器LabVIEW軟件應(yīng)用于汽車電子技術(shù)綜合性和設(shè)計(jì)性虛擬實(shí)驗(yàn)中，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐。文獻(xiàn)[6]開發(fā)了汽車電子控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需要的嵌入式系統(tǒng)，完成了實(shí)驗(yàn)箱硬件及教學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的支撐軟件，并在此基礎(chǔ)上開展了教學(xué)實(shí)踐。文獻(xiàn)[7]介紹了在電子信息工程專業(yè)開設(shè)汽車電子系列特色課程的研究。

在汽車電子中，涉及到電力電子技術(shù)的內(nèi)容通常稱為汽車電力電子技術(shù)，并且成為了電力電子技術(shù)的重要分支。哈爾濱理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保╇姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化專業(yè)下的電力電子方向，在汽車電子研究上已有了十幾年的基礎(chǔ)。在依托汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程研究中心和黑龍江汽車電子技術(shù)研究中心科研基地的基礎(chǔ)上，形成了以新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制和汽車電子驅(qū)動(dòng)控制為特色的研究方向，并培養(yǎng)了大量的碩士研究生和博士。因此，為了在本科教學(xué)中體現(xiàn)我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的辦學(xué)特色，結(jié)合在汽車電子方向上的研究成果，在2010年制定的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向本科生培養(yǎng)方案中，特別增設(shè)了“汽車電子技術(shù)”專業(yè)方向選修課。本文以“汽車電子技術(shù)”課程作為研究和實(shí)踐對(duì)象，通過課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)置和考核方式改革，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和研究性教學(xué)的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)具有特色的專業(yè)選修課教學(xué)。

一、“汽車電子技術(shù)”課程結(jié)構(gòu)

“汽車電子技術(shù)”課程開設(shè)在大學(xué)四年級(jí)上學(xué)期，為專業(yè)選修課程，2學(xué)分，共32學(xué)時(shí)。其中理論教學(xué)22學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)10學(xué)時(shí)。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程和平臺(tái)課程設(shè)置，結(jié)合汽車電子技術(shù)的主要特點(diǎn)，“汽車電子技術(shù)”課程的理論教學(xué)可分為6個(gè)模塊，如圖1所示。

在“汽車電子技術(shù)”課的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷史，通過實(shí)例分析介紹汽車電子對(duì)汽車安全與節(jié)能的影響，結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，講述汽車電子與電力電子的關(guān)系。

第二部分，介紹汽車電子技術(shù)中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機(jī)選型及選用依據(jù)，汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機(jī)、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介紹的基礎(chǔ)上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，主要內(nèi)容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標(biāo)準(zhǔn)、硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程方法，特別強(qiáng)調(diào)目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。

第四部分，結(jié)合新能源汽車的熱點(diǎn)問題，充分發(fā)揮電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)在電動(dòng)汽車方面的運(yùn)用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設(shè)的“汽車電子技術(shù)”不同之處在于，省去了傳統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為主導(dǎo)的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制部分，強(qiáng)化了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配與設(shè)計(jì)部分。該部分內(nèi)容除了包含對(duì)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和匹配規(guī)律的介紹外，還增加了對(duì)于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。

第五部分，介紹汽車電器系統(tǒng)，包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動(dòng)門鎖系統(tǒng)、電動(dòng)車窗、電動(dòng)后視鏡、電動(dòng)天窗、電動(dòng)座椅、車載空調(diào)系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。

第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和一般的故障診斷方法。

以上六部分構(gòu)成了我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”理論教學(xué)的主要內(nèi)容。

在“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐教學(xué)過程中，主要有實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩種方式。實(shí)驗(yàn)課作為學(xué)生在校內(nèi)實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的一種比較有效的手段，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣由顚?duì)課程理論知識(shí)的理解，并能夠培養(yǎng)一定的實(shí)踐能力。我校在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置上，主要分為5個(gè)部分，如圖2所示。

課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學(xué)生加深對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)課程的理解，而且能夠使學(xué)生將所學(xué)的課程內(nèi)容與相關(guān)課程綜合起來，提高了知識(shí)的應(yīng)用能力。[8]“汽車電子技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計(jì)主要結(jié)合我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)平臺(tái)課的知識(shí)，以電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，讓學(xué)生結(jié)合電力電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、“汽車電子技術(shù)”課程教學(xué)方法的改革

對(duì)于“汽車電子技術(shù)”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學(xué)的方式，通過多媒體課件制作出的動(dòng)畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理，使教學(xué)的內(nèi)容直觀清晰，易于理解。

在“汽車電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，除了正常的多媒體課堂教學(xué)外，還采用了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)即依托我校汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生到工程中心參觀現(xiàn)場(chǎng)演示，并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。這些教學(xué)手段可以使學(xué)生對(duì)汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認(rèn)識(shí)。除此之外，教學(xué)內(nèi)容中以汽車電子產(chǎn)品的項(xiàng)目開發(fā)作為主導(dǎo)。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”這部分內(nèi)容講授時(shí)，可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對(duì)象，從汽車電子產(chǎn)品開發(fā)的前期調(diào)研、方案論證，到中間環(huán)節(jié)的樣機(jī)開發(fā)、功能驗(yàn)證，再到最后環(huán)節(jié)的樣機(jī)標(biāo)定、測(cè)試等進(jìn)行全方位的介紹。通過這樣的講授，學(xué)生對(duì)汽車電子的感性知識(shí)加深，在理論學(xué)習(xí)中的目的就會(huì)變得明確，清楚地認(rèn)識(shí)到需要掌握的主要內(nèi)容。

三、“汽車電子技術(shù)”課程考核方式

為了有效地組織教學(xué)，突出“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時(shí)成績(jī)占30%，期末卷面成績(jī)占70%的比例進(jìn)行綜合評(píng)定。而由于“汽車電子技術(shù)”課程面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向的本科生，選課人數(shù)基本維持在40～60人范圍內(nèi)，這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進(jìn)行小范圍內(nèi)的專業(yè)指導(dǎo)，因此在考核方式上提出了平時(shí)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)論文撰寫相結(jié)合評(píng)定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設(shè)計(jì)都是最終給定一個(gè)獨(dú)立的成績(jī)，而作為專業(yè)選修課，本門課程的課程設(shè)計(jì)成績(jī)只是最終成績(jī)的其中一部分。

目前該門課程的考核采用平時(shí)成績(jī)占10%，作業(yè)成績(jī)占10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%，課程設(shè)計(jì)占30%，專業(yè)小論文占40%的比例權(quán)重進(jìn)行成績(jī)的評(píng)定。這樣做的好處是，不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn)，并且可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

專業(yè)小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學(xué)時(shí)的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技論文撰寫的培訓(xùn)，而后引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校圖書館的資源，根據(jù)各自分配到的科技論文主題進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索；學(xué)生分成了3至4名成員一組，選擇關(guān)于汽車電子的主題項(xiàng)目，可建議主題為電動(dòng)汽車整車控制器的設(shè)計(jì)、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、汽車自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，學(xué)生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時(shí)間以后，學(xué)生提交科技論文，并以學(xué)術(shù)會(huì)議的形式在課堂上進(jìn)行交流，老師和其他同學(xué)可以自由根據(jù)報(bào)告者的內(nèi)容提問，并提出意見和建議。該部分成績(jī)可以當(dāng)場(chǎng)給出，這樣做的好處是激發(fā)學(xué)生的積極性，所給定的成績(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學(xué)信服。

四、結(jié)論

根據(jù)“汽車電子技術(shù)”理論與實(shí)際緊密結(jié)合的特點(diǎn)，結(jié)合所開設(shè)課程在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)際情況，提出了教學(xué)中課程內(nèi)容優(yōu)化配置，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法；考核上提出了平時(shí)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與科技論文撰寫相結(jié)合的方式。通過這些教學(xué)改革，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，真正能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得最實(shí)用的知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

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篇5

無

(f0003)《武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版）》征稿啟事 無

科技信息

(i0001)《武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版）》第34卷（2012）總目次 無

學(xué)術(shù)論文

(667)開溝鋪管機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 偉利國(guó) 胡小安 王麗麗

(671)基于虛擬樣機(jī)的減振器阻尼特性仿真與調(diào)試 張杰 諶文思 李伯華 毛利劍 胡三寶

(675)混合數(shù)據(jù)模型在建筑物三維建模中的應(yīng)用 王育堅(jiān) 許承福 劉立平

(680)基于進(jìn)程核心的網(wǎng)絡(luò)仿真建模及統(tǒng)計(jì)分析 李清平

(684)一個(gè)分布式可信中心的門限盲簽名方案 胡建軍

(687)凹版印刷電雕網(wǎng)點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 孟艷敏

(690)基于evm矩陣求解關(guān)鍵路徑的方法 林銘德 戴一?

(695)基于floyd算法的校園最短路徑問題分析與實(shí)現(xiàn) 嚴(yán)曉鳳 陸濟(jì)湘 唐雙平

(699)基于本體的移動(dòng)商務(wù)信息檢索 毛一梅

(704)城市應(yīng)急平臺(tái)地名查詢方法研究 張郁 王敘泉

(708)柴油機(jī)添藍(lán)供給系統(tǒng)試驗(yàn)研究平臺(tái)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 顏伏伍 芮鵬飛 劉傳寶 胡杰

(712)大功率智能充電機(jī)的設(shè)計(jì) 羅冰洋 徐文靜 劉思寧 莫易敏

(715)基于空間擴(kuò)散模型的重金屬污染源位置的研究 方璽 葛權(quán)耕 何朗

(719)外轉(zhuǎn)子諧波電機(jī)的研究與分析 吳應(yīng)軍 喬維高 蹇林旎

(723)一類負(fù)系數(shù)解析函數(shù)族的子族 李小飛 朱志鋒 王今朝

(726)基于克隆選擇的免疫算法研究 周金龍 王仲君

(729)網(wǎng)格環(huán)境下汽車營(yíng)銷資源配置及其效率評(píng)估 王虎 張建友 李冰

(733)基于危機(jī)周期理論的應(yīng)急管理技術(shù)創(chuàng)新體系 馮艷飛 黃宏純

(737)新時(shí)期下我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)傳導(dǎo)路徑的實(shí)證研究 張泉樂

(742)基于主成分分析的運(yùn)輸型物流企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力研究 劉丹 陳麗芳

(746)名人微博的影響力評(píng)價(jià)指標(biāo)研究 劉雁妮 賀和平 彭文莎

(751)基于arcgis的三維輔助規(guī)劃設(shè)計(jì) 龔珍 吳浩 黎華

(754)個(gè)人所得稅和企業(yè)所得稅的一體化研究 徐進(jìn) 楊雙

(759)艦船維修經(jīng)費(fèi)投向的群決策分析 李璐 張亞迪 彭志高

(763)上市公司社會(huì)責(zé)任績(jī)效影響因素實(shí)證研究 陳曉芳 孔繁國(guó)

(767)基于garch模型的證券市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的var度量 程淑芳 陳盛雙

(772)校園一卡通資金的財(cái)務(wù)核算與核對(duì)問題研究 龔林紅

(776)基于粗糙集的空管安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)優(yōu)選 楊智 羅帆

(781)b2b市場(chǎng)中基于mediator調(diào)節(jié)的雙邊協(xié)商模型 庫洪鋒 吳清烈

(785)動(dòng)態(tài)產(chǎn)品供應(yīng)鏈績(jī)效及其驅(qū)動(dòng)因素結(jié)構(gòu)分析 劉進(jìn)

(789)廈

市住宅地價(jià)預(yù)警研究 孫宇 葉青

(793)廈門市地價(jià)時(shí)空動(dòng)態(tài)變化分析與研究 袁琳 葉青

篇6

根據(jù)肌電觸發(fā)的神經(jīng)肌肉電刺激(neuromuscular electrical stimulation，NMES)能改善患者肢體功能的作用、小腦頂核電刺激(fastigial nucleus stimulation， FNS)的神經(jīng)源性保護(hù)原理、脊髓電刺激(spinal cord stimulation， SCS)促使大腦動(dòng)脈血流分布增高的效應(yīng)以及認(rèn)知重新學(xué)習(xí)法(cognitive relearning，CR)的心理康復(fù)作用，本文提出了一種新型的“物理+心理”的綜合康復(fù)療法，并研制了相關(guān)的康復(fù)平臺(tái)樣機(jī)。該樣機(jī)采用主從式結(jié)構(gòu)，下位機(jī)包括肌電采集、NMES、FNS&SCS 等功能相對(duì)獨(dú)立的電路模塊，并通過串口與上位機(jī)(PC)進(jìn)行通信。其中，NMES 模塊采用了一種低頻可調(diào)制方波作為電刺激波形；為了能有效地分離治療閾值與疼痛閾值，F(xiàn)NS&SCS 模塊則采用了隨機(jī)信號(hào)調(diào)幅的無極性中頻指數(shù)波；這兩種電刺激波形均能解決對(duì)機(jī)體的適應(yīng)性問題。

本論文主要的研究?jī)?nèi)容是基于PC 的康復(fù)平臺(tái)軟件的實(shí)現(xiàn)，按照軟件工程思想、采用統(tǒng)一建模語言(unified modeling language， UML)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)(oriented object programming， OOP)，本文具體運(yùn)用BCB6.0 研究并設(shè)計(jì)了自動(dòng)、人工、循環(huán)三種可視化的可交互的治療模式，為“物理+心理”療法的實(shí)現(xiàn)提供了軟件平臺(tái)的支持。同時(shí)利用數(shù)據(jù)庫、API函數(shù)、多線程、雙緩沖等技術(shù)完成了治療參數(shù)控制、串口通信、方案維護(hù)、病歷登記、復(fù)診登記、信息查詢、科室信息維護(hù)、繪圖參數(shù)設(shè)置等功能模塊。

【關(guān)鍵詞】 腦卒中；神經(jīng)肌肉電刺激；小腦頂核電刺激；脊髓電刺激；認(rèn)知重新學(xué)習(xí)法

[Abstract] The movement function diseases and such syndromes as depression etc resulted from the stroke all do badly harm to human beings’ health and mentality. It’s well known that our nerve centre (brain & spinal cord) has the outstanding plasticity， which is one of the most important discoveries of ‘Brain’s 10-Years Plan’. Although， some ordinary rehabilitation methods derived from facilitation technique can help the recovery of the patient’s movement ability， the clinical result is not satisfied.According to the improvement effect from the EMG-triggered neuromuscular electrical stimulation to the limbs，the principle of neurogenic neuroprotective electrical stimulation to the cerebella fastigial nucleus， the increase action to the cerebral artery blood stream from spinal cord stimulation and the positive mentality function from cognitive

relearning method. The integration rehabilitation method of ‘Physical & Mental’ is brought forward and the medical instrument sample has been developed.The designed therapy instrument adopts the framework of distributed control system that comprises the extension set and PC. The extension set comprises several correspondingly independent circuit modules as EMG collection，NMES and FNS&SCS， which all communicate with PC by the standard serial port. Moreover， NMES module use one of the low frequency modulating rectangle wave as the stimulation output， and in order to separate therapy threshold and ache threshold， FNS&SCS module make use of the random signal modulating and non-polar differential exponent medium frequency pulse signal as carrier wave. Both of them can effectively solve the adaptability problem of simulating waveform to the human body.

This paper’s main work is the study of PC-based rehabilitation platform software， which complies with Software Engineering， adopts Unified Modeling Language and Oriented Object Programming and uses BCB6.0. We finished three visualized and alternating treatment modes (auto， manual， circular) to afford the ‘physical & mental’ therapy

method for the patient. Utilizing database，API functions，multithread，double-buffer and other technologies， the platform software has been finished with many functions and modules， such as cure parameters control， cure project setting，serial port communication， case register， re-enroll case， patient information query，department information maintenance，drawing parameters setting etc.[Keywords] Stroke; Neuromuscular electrical stimulation; Fastigial nucleus stimulation; Spinal cord stimulation; Cognitive re-learning

認(rèn)知重新學(xué)習(xí)法（CR）是源于國(guó)外一個(gè)全新的概念，它已經(jīng)被證實(shí)不僅是一種有效的腦卒中康復(fù)方法，而且還具有獨(dú)特的心理輔助治療作用。CR的一般作用方式是以自發(fā)肌電所觸發(fā)的NMES 等生物反饋法為基礎(chǔ)，讓患者盡力思考，增加中樞神經(jīng)對(duì)瘓肢的控制，增加癱瘓肌肉的肌電水平，從而在達(dá)到或超過儀器所設(shè)定閾值后能夠觸發(fā)電刺激。如此反復(fù)作用，一方面，也會(huì)使患者意識(shí)到這是自己主動(dòng)想象的結(jié)果，從而更加努力運(yùn)動(dòng)，可以增強(qiáng)治療信心，明顯改善抑郁情緒；另一方面，隨著患者認(rèn)知心理的重新學(xué)習(xí)和恢復(fù)，不僅可以促進(jìn)腦部功能的重新組織，還可以激活一些原來閑置不用的神經(jīng)通路，使其能夠替代已受損的神經(jīng)功能，從而使新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得以建立，肢體功能最終得以恢復(fù)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的原則和思路

1.1 設(shè)計(jì)原則

現(xiàn)代醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)原則一般包括：信號(hào)因素、環(huán)境因素、醫(yī)學(xué)因素、經(jīng)濟(jì)與時(shí)代因素5 個(gè)方面，這也是本文全部設(shè)計(jì)工作的基本準(zhǔn)則。毋庸置疑，現(xiàn)代醫(yī)療儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向是數(shù)字化和智能化；而且隨著“以人為本”醫(yī)療理念的逐步深入，微創(chuàng)、無創(chuàng)的治療方式更易于讓患者、醫(yī)院以及社會(huì)所接受。

1.2 設(shè)計(jì)思路

①無創(chuàng)性的要求：傳統(tǒng)的電刺激以有創(chuàng)傷的方式為主，比如單獨(dú)植入電極或全部植入刺激電極、脈沖發(fā)生器和導(dǎo)聯(lián)線等，這不僅加深了病人的痛苦，使其產(chǎn)生抵觸心理，而且也會(huì)引起交叉感染等。

由于近年來采用表面電極的電刺激療法(比如NMES 或TENS 等)在腦卒中康復(fù)工作中取得了良好的效果，所以，本康復(fù)平臺(tái)所有的電刺激均通過表面電極來實(shí)現(xiàn)。②有效性的要求：所研制的康復(fù)平臺(tái)以肌電觸發(fā)的NMES 為主，以經(jīng)皮的FNS 和SCS 為輔，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為CR 療法提供實(shí)現(xiàn)的手段，期望通過上述“物理+心理”療法促使患者運(yùn)動(dòng)功能、腦神經(jīng)以及心理功能全面有效的康復(fù)。③安全性的要求：首先，相關(guān)電路模塊的電氣安全是設(shè)計(jì)中需要始終貫穿的問題；其次，探討并選取安全、合適的電刺激波也是保證療效的關(guān)鍵。④直觀性的要求：為了使患者和醫(yī)護(hù)人員能夠觀察所采集到的肌電、治療參數(shù)等數(shù)據(jù)，借以發(fā)揮視覺信號(hào)的心理反饋?zhàn)饔?，該平臺(tái)需要配置一臺(tái)能旋轉(zhuǎn)的15”/17”的顯示器(CRT 或LCD，分辨率1024*768，256 色以上為宜)。⑤模塊化的要求：考慮系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和后期臨床實(shí)驗(yàn)的要求，應(yīng)該將相關(guān)電路和軟件設(shè)計(jì)成相對(duì)獨(dú)立的模塊，這樣便于組裝和維護(hù)。⑥信息化的要求：康復(fù)平臺(tái)的軟件系統(tǒng)不只局限于為心理療法和治療控制提供支持，還應(yīng)該提供病歷登記、信息查詢、治療方案維護(hù)等軟件功能，以便將來診斷工作以及科室間的信息共享工作的開展。⑦人性化的要求：應(yīng)注重醫(yī)護(hù)人員使用的簡(jiǎn)便性，比如，軟件中的各種治療參數(shù)要易于維護(hù)和控制；另外，成型后的儀器樣機(jī)也能在病房和科室間移動(dòng)。⑧可擴(kuò)展性的要求：由于所提出的創(chuàng)新性的康復(fù)方法需要臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，所以在軟硬件的設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量采用便于功能擴(kuò)展的技術(shù)和方法。

2 設(shè)計(jì)策略與技術(shù)路線

2.1 設(shè)計(jì)策略

當(dāng)前數(shù)字醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和方式有以下幾種：①采用傳統(tǒng)的基于單片機(jī)或DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)控制的一體化式結(jié)構(gòu)，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，但功能不夠強(qiáng)大，難于維護(hù)和升級(jí)。②運(yùn)用新興的虛擬儀器(virtual instruments， VI)技術(shù)，雖然設(shè)計(jì)周期短，技術(shù)更新快，但是專業(yè)軟硬件設(shè)備的成本過高，也不符合儀器的后期小型化的需求。③ 使用當(dāng)前流行的嵌入式技術(shù)(embedded technology，ET)，那么僅在嵌入式系統(tǒng)的移植、搭建交叉編譯環(huán)境、驅(qū)動(dòng)與GUI 設(shè)計(jì)等方面就會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力；此外市場(chǎng)上能符合本系統(tǒng)性能要求的開發(fā)板也是寥寥無幾，價(jià)格不菲。④采用模塊化電路結(jié)合PC 的方式，首先在制定好通信接口與協(xié)議的前提下，電路模塊和軟件系統(tǒng)可以分別獨(dú)立設(shè)計(jì)；其次電路模塊可以采用成熟的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)(如51 單片機(jī))，而且PC 價(jià)格低廉，設(shè)計(jì)資料豐富；最后成型的電路模塊分別與PC 上的軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)組裝即可。此外，這種方式也便于今后向工控機(jī)上移植。根據(jù)上述分析，作者借鑒了多參數(shù)生理監(jiān)護(hù)儀和B 超工作站的設(shè)計(jì)方式，采用這種電路模塊結(jié)合PC 的主從式結(jié)構(gòu)以及“總—分—總”的設(shè)計(jì)策略，即先進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，再分別實(shí)現(xiàn)各個(gè)軟/硬件模塊，最后修改、調(diào)試、組裝，完成樣機(jī)。

2.2 技術(shù)路線

本設(shè)計(jì)主要的技術(shù)路線如下所述：①康復(fù)平臺(tái)總體采用上述“主從式”結(jié)構(gòu)，下位機(jī)的各個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)方法；上位機(jī)(PC)的軟件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)治療參數(shù)控制，進(jìn)行視覺信號(hào)反饋等。②具體而言，下位機(jī)應(yīng)該至少包括肌電采集、NMES、FNS 以及SCS 電路，并統(tǒng)一使用MCS51作為主控單片機(jī)；考慮到所需要的肌電信號(hào)的頻率范圍，上下位機(jī)間通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232 串口進(jìn)行通信即可?？紤]到一般的PC 配置有兩個(gè)串口，所以可以把作為主要治療手段的NMES 模塊以及采集電路與串口1 連接，而將作為輔助治療方法的 FNS、SCS 合并為一個(gè)模塊并且與串口2 相連。③上位機(jī)軟件主要實(shí)現(xiàn)以下功能：①借助軟件所提供的視覺反饋引出CR 的心理作用，即肌電信號(hào)超過預(yù)定閾值后能觸發(fā)NMES 的反饋?zhàn)饔茫虎谕ㄟ^串口控制采集電路和刺激電路模塊；③提供病歷登記、信息查詢、治療參數(shù)維護(hù)等功能模塊。④成型后的樣機(jī)擬組裝于能移動(dòng)的推車中以方便醫(yī)護(hù)人員的使用。

總體的技術(shù)路線可總結(jié)為：立足于腦卒中康復(fù)理論和方法的創(chuàng)新，盡量采用成熟穩(wěn)定的技術(shù)和方法。這樣能盡快地完成樣機(jī)的設(shè)計(jì)工作，從而能較快地對(duì)所采用的綜合康復(fù)方法進(jìn)行驗(yàn)證，并為后期的臨床實(shí)驗(yàn)和技術(shù)升級(jí)做好準(zhǔn)備。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

綜上所述，所設(shè)計(jì)的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合康復(fù)平臺(tái)包括四部分，分別為肌電采集模塊、NMES 模塊、FNS&SCS 模塊和康復(fù)平臺(tái)軟件系統(tǒng)(總體結(jié)構(gòu)如1所示)。

其中，肌電采集模塊和NMES 模塊通過串口1與PC 進(jìn)行通信，F(xiàn)NS&SCS 模塊通過串口2 與PC進(jìn)行通信。

3.2 物理+心理療法的總體設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)所提出的這種“物理+心理”的綜合康復(fù)療法無疑是整個(gè)系統(tǒng)的立足點(diǎn)，它不僅決定著系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，而且直接影響著軟硬件的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方式。經(jīng)過對(duì)生物反饋方法以及心理療法的分析，結(jié)合醫(yī)療儀器控制與反饋技術(shù)的發(fā)展，作者提出了“開環(huán)治療”及“閉環(huán)治療”這兩種主要的康復(fù)治療模式。①閉環(huán)治療這里的“閉環(huán)治療”指的就是自發(fā)肌電所觸發(fā)的NMES，其治療流程如圖2 所示。①首先讓患者盡力思考，增加瘓肢的肌電水平，由肌電采集模塊檢測(cè)并發(fā)送所采集到的微弱信號(hào)。②上位機(jī)軟件同步顯示所采集到的肌電以及預(yù)置的電刺激閾值，當(dāng)某一時(shí)刻，患者努力活動(dòng)的肌電最值超過這個(gè)閾值時(shí)，系統(tǒng)就啟動(dòng)一次NMES，從而引起一次有功能活動(dòng)的肌肉收縮作為對(duì)患者努力的“回報(bào)”和“獎(jiǎng)

勵(lì)”。③軟件的閾值能根據(jù)患者的肌電水平自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而促使患者不斷地努力活動(dòng)，不斷得到這種獎(jiǎng)勵(lì)性質(zhì)的電刺激。④如此反復(fù)，形成一種自發(fā)肌電觸發(fā)NMES 的“閉環(huán)治療”方式?？傮w而言，它在理論上可以為CR 的實(shí)現(xiàn)提供支持，即通過這種視覺信號(hào)的反饋使患者意識(shí)到這是自己想象和運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，從而更加主動(dòng)地去活動(dòng)。在通過NMES改善腦卒中患者運(yùn)動(dòng)能力、重建大腦和癱瘓肌肉的

功能聯(lián)系的同時(shí)，也能增強(qiáng)患者的治愈信心，改善抑郁情緒，從而促使患者認(rèn)知的重新學(xué)習(xí)和心理功能的康復(fù)。

②開環(huán)治療

“開環(huán)治療”方式指的是傳統(tǒng)的被動(dòng)的康復(fù)方法，即系統(tǒng)只進(jìn)行常規(guī)的電刺激(包括NMES，或FNS&SCS)治療，此時(shí)系統(tǒng)所采集并描繪的肌電信號(hào)只起一種顯示作用，而不再觸發(fā)NMES，即是一種單向的開環(huán)的治療。一般而言，這種方式適用于當(dāng)患者肢體功能有一定恢復(fù)的中后期階段的康復(fù)治療。

當(dāng)然，系統(tǒng)所提供的FNS&SCS 模塊也能單獨(dú)使用，比如在康復(fù)早期對(duì)患者進(jìn)行FNS，借以發(fā)揮其改善患者大腦血流、保護(hù)腦神經(jīng)組織、促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的功效。此外，由于腦卒中患者在發(fā)病初期的自發(fā)肌電水平是非常微弱的，一般在2~20μV之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到促使肢體正常運(yùn)動(dòng)的目的。所以，可設(shè)想在康復(fù)初期經(jīng)過本康復(fù)平臺(tái)的FNS 或SCS 后，待其自發(fā)肌電水平有一定增加的情況下，再進(jìn)行上述的“閉環(huán)治療”，這也是一種可能的策略。

4 總結(jié)

篇7

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）性能發(fā)展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

[2]交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)與保護(hù)探討，何友全礦山機(jī)械，2000.5.

[3]陳伯時(shí)、陳敏遜，交流調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

篇8

關(guān)鍵詞：ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)CREO1.0 Pro/INTRALINK自頂向下 協(xié)同化

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0036-02

西安鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司隸屬于中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司，是1959年由鐵道部直接規(guī)劃和創(chuàng)建的、鐵道部定點(diǎn)研發(fā)、生產(chǎn)鐵路信號(hào)設(shè)備的專業(yè)重點(diǎn)企業(yè)。多年來，公司先后研制了多種型號(hào)的道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備產(chǎn)品，包括各種鐵路道岔用的ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)、ZD（J）9系列電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)、外鎖閉裝置、安裝裝置等多種產(chǎn)品，圖紙數(shù)量龐大。

隨著鐵路技術(shù)的進(jìn)步，鐵路系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)產(chǎn)品的性能要求越來越高，設(shè)計(jì)和改型任務(wù)越來越多，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間要求也越來越緊，原始的圖紙管理、設(shè)計(jì)管理凸顯落后，存在的問題如下：（1）現(xiàn)有的產(chǎn)品研發(fā)模式設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、難度大、效率低。（2）數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性差。（3）數(shù)據(jù)積累和重用困難。（4）標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購件缺乏有效管理。（5）無法開展有效的協(xié)同設(shè)計(jì)。

基于以上問題，公司引入了PTC公司的CREO1.0、Pro/INTRALINK軟件來管理數(shù)據(jù)，它能對(duì)工程數(shù)據(jù)信息進(jìn)行同時(shí)地傳達(dá)交流操作，以及對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的相互關(guān)系進(jìn)行管理。通過INTRALINK的數(shù)據(jù)管理功能，實(shí)現(xiàn)了ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的協(xié)同化設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期，為加工生產(chǎn)爭(zhēng)取更多的時(shí)間成為可能。通過數(shù)字樣機(jī)和仿真分析，減少了樣機(jī)試制的費(fèi)用，降低了研發(fā)成本。本文圍繞ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)對(duì)INTRALINK下的協(xié)同化設(shè)計(jì)實(shí)施進(jìn)行介紹。

1 設(shè)計(jì)方法及步驟

使用Creo1.0、Pro/INTRALINK軟件，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，完成了ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的協(xié)同化設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。其方法和步驟如以下幾點(diǎn)。

1.1 確定設(shè)計(jì)師系統(tǒng)及產(chǎn)品功能劃分

根據(jù)設(shè)計(jì)目的，在Pro/INTRALINK系統(tǒng)中確定產(chǎn)品的各個(gè)功能模塊，形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。并按照模塊要求設(shè)定設(shè)計(jì)師的權(quán)限。如圖1所示

1.2 總體設(shè)計(jì)師確定產(chǎn)品組成、布局和關(guān)鍵尺寸

ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)總體設(shè)計(jì)師根據(jù)鐵路道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的總體要求、轉(zhuǎn)轍機(jī)的相關(guān)技術(shù)要求和性能及可靠性要求，按優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，確定ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的功能模塊、關(guān)鍵尺寸以及各模塊之間的接口尺寸，形成了滿足產(chǎn)品功能要求的總體設(shè)計(jì)方案；然后在此基礎(chǔ)上，通過AutoCAD、word等軟件構(gòu)建ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)整機(jī)草圖，將關(guān)鍵尺寸、接口尺寸、約束條件、關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)等設(shè)計(jì)信息進(jìn)行匯總，以驅(qū)動(dòng)整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、修改；確定產(chǎn)品的裝配關(guān)系；建立部件參數(shù)表，表中包括全局參數(shù)、關(guān)系和全局位置信息，以及組件、約束條件、需求、各部件的裝配技術(shù)要求、整機(jī)裝配技術(shù)要求。如圖2所示

1.3 總體設(shè)計(jì)師創(chuàng)建ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)整機(jī)骨架模型

總體設(shè)計(jì)師在CREO1.0中創(chuàng)建ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)的整機(jī)骨架模型，將轉(zhuǎn)轍機(jī)的真實(shí)結(jié)構(gòu)，用線鏈、曲面、基準(zhǔn)表達(dá)出來，建立轉(zhuǎn)轍機(jī)的主要模塊的主要結(jié)構(gòu)、空間裝配位置和各模塊之間的接口。ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)的整機(jī)骨架模型如圖3所示。

1.4 骨架模型的檢入及分發(fā)

總體設(shè)計(jì)師完成骨架模型的設(shè)計(jì)后，便可以通過CREO1.0的幾何功能，自上而下地分解設(shè)計(jì)目標(biāo)，將設(shè)計(jì)信息傳遞給各個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)師。各模塊的設(shè)計(jì)師從整機(jī)骨架模型中通過復(fù)制整機(jī)骨架模型中的幾何來獲取自己模塊范圍內(nèi)的定位基準(zhǔn)和關(guān)鍵的尺寸，而展開整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程是在上級(jí)模塊所確定的邊界內(nèi)部，最后完成產(chǎn)品總體性能上的最優(yōu)設(shè)計(jì)。各模塊的設(shè)計(jì)人員和總體設(shè)計(jì)的人員通過采用INTRALINK軟件就可以同時(shí)的開展設(shè)計(jì)，這兩組工作人員還可以進(jìn)行相互參考設(shè)計(jì)。主要是由總體設(shè)計(jì)人員先將骨架模型加入到INTRALINK軟件的公用區(qū)內(nèi)，然后，各模塊的設(shè)計(jì)人員便可從公用區(qū)中得到自己模塊所屬的幾何，完成骨架零件分發(fā)。因此，各設(shè)計(jì)人員在INTRALINK軟件的公用區(qū)中可以得到自己需要的最新的設(shè)計(jì)資料。

1.5 各模塊設(shè)計(jì)師開展自己的設(shè)計(jì)工作

各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)師根據(jù)上一級(jí)設(shè)計(jì)師給出的骨架文件在本地具體化后開始設(shè)計(jì)工作，創(chuàng)建方法有如下兩種，可按實(shí)際情況選擇。

（1）在裝配中，建立零部件，然后利用復(fù)制幾何功能復(fù)制屬于本功能模塊的幾何，做為生成實(shí)體的基礎(chǔ)。

（2）簡(jiǎn)單零件直接根據(jù)需要設(shè)計(jì)。如圖4所示

1.6 ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)整機(jī)的裝配

各級(jí)設(shè)計(jì)師根據(jù)骨架信息，自下往上，逐級(jí)構(gòu)造裝配件，直至完成最終產(chǎn)品的裝配。如圖5所示

2 自頂向下進(jìn)行協(xié)同化研發(fā)的優(yōu)勢(shì)

2.1 有效的協(xié)同化開發(fā)團(tuán)隊(duì)

在沒有INTRALINK之前，團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同只能通過開會(huì)，面對(duì)面地交流，以及數(shù)據(jù)的拷貝，進(jìn)行信息共享。INTRALINK通過提供單一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，不但將不同的設(shè)計(jì)人員組織在一起，共同完成一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)，還實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的及時(shí)共享。每個(gè)設(shè)計(jì)人員不僅是數(shù)據(jù)的提交者，也是數(shù)據(jù)的使用者。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在INTRALINK提供的虛擬空間中協(xié)同工作，減少因溝通不便帶來的設(shè)計(jì)延誤。在Pro/INTRALINK中，團(tuán)隊(duì)是按角色進(jìn)行管理，每個(gè)人可以在一個(gè)團(tuán)隊(duì)中承當(dāng)不同的角色，每個(gè)角色被賦予不同的權(quán)限。

2.2 信息共享和安全控制

在某些方面，信息的共享和安全是相互排斥的，但是它們?cè)贗NTRALINK中得到很好的統(tǒng)一。INTRALINK不僅通過公共區(qū)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，還通過狀態(tài)以及權(quán)限策略保證數(shù)據(jù)的安全性。它通過基于文件夾的權(quán)限設(shè)計(jì)，為數(shù)據(jù)提供安全訪問。系統(tǒng)可以定義，誰可以訪問什么狀態(tài)的數(shù)據(jù)。為了防止兩個(gè)以上人員同時(shí)修改同一個(gè)數(shù)據(jù)的情況，INTRALINK提供了檢出/檢入機(jī)制，保證在一個(gè)人員修改數(shù)據(jù)的時(shí)候，其他人員只能查看而不能修改該數(shù)據(jù)。所有修改的數(shù)據(jù)都保存在INTRALINK中，便于查詢和使用歷史數(shù)據(jù)。

2.3 設(shè)計(jì)人員可集中精力進(jìn)行設(shè)計(jì)，無須做數(shù)據(jù)管理工作

數(shù)據(jù)管理工作完全由INTRALINK系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，各設(shè)計(jì)師不必花費(fèi)精力去考慮數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)、版本、更新以及設(shè)計(jì)變更后通知相關(guān)人員的問題。INTRALINK系統(tǒng)是控制數(shù)據(jù)相關(guān)性和變更在所有設(shè)計(jì)部門間傳遞的極佳工具。

2.4 轉(zhuǎn)階段管理

通過階段基線，對(duì)特定時(shí)間點(diǎn)的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄，獲得特定狀態(tài)唯一的模型結(jié)構(gòu)樹。通過批量轉(zhuǎn)換階段標(biāo)識(shí)和調(diào)整模型結(jié)構(gòu)樹，簡(jiǎn)化新階段的初始化工作。通過轉(zhuǎn)階段管理不僅保證數(shù)據(jù)的齊套性，方便設(shè)計(jì)評(píng)審，還可以對(duì)設(shè)計(jì)歷史進(jìn)行追溯，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)復(fù)查時(shí)間。

2.5 可有效提高設(shè)計(jì)效率

使用INTRALINK系統(tǒng)，采用自頂向下的協(xié)同化設(shè)計(jì)方法，可保證產(chǎn)品的關(guān)鍵信息始終處于整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，而設(shè)計(jì)過程則是通過捕捉核心設(shè)計(jì)信息的修改將自動(dòng)更新整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)?？傮w設(shè)計(jì)師對(duì)于總體結(jié)構(gòu)、尺寸和分系統(tǒng)接口尺寸的更改能迅速自頂向下傳遞到各個(gè)子系統(tǒng)并自動(dòng)更改，分系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師無需進(jìn)行更改工作。增加了設(shè)計(jì)的靈活性，極大提高了設(shè)計(jì)效率。

2.6 可有效避免人為錯(cuò)誤

在設(shè)計(jì)過程中可有效避免接口不一致、零部件干涉等人為錯(cuò)誤；若要求生成二維圖，則可完全避免視圖錯(cuò)誤和畫法幾何錯(cuò)誤。

2.7 可有效避免重復(fù)工作

在INTRALINK環(huán)境中建立標(biāo)準(zhǔn)件庫、常用件庫，在設(shè)計(jì)師需要時(shí)直接插入模型即可。由于INTRALINK采用開放的產(chǎn)品模型信息訪問環(huán)境，因而在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，對(duì)于INTRALINK系統(tǒng)中已存在的數(shù)據(jù)均可方便的直接使用或借用，避免了重復(fù)工作，提高設(shè)計(jì)效率。

3 結(jié)論

通過使用CREO1.0、Pro/INTRALINK軟件，并使用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，圓滿完成了ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的協(xié)同化研發(fā)設(shè)計(jì)。ZDJ9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)協(xié)同化設(shè)計(jì)小組第一次近距離的在工作中接觸到和使用到了先進(jìn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理方法，提高了工作效率，加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)協(xié)同。借此契機(jī)，以企業(yè)信息化帶動(dòng)整個(gè)工作效率和管理效率的提高成為今后工作的一個(gè)方向。同時(shí)，企業(yè)級(jí)的信息化工作還要面臨更多的挑戰(zhàn)，將先進(jìn)的解決方案引入的同時(shí)，更多的工作是將其與企業(yè)實(shí)際相結(jié)合并發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李凱.宇航火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自頂向下的并行設(shè)計(jì)[D].PTC技術(shù)論文精選，2003.

篇9

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來看，主要有如下幾個(gè)方面：

2.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)

盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

2.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。

目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

3.結(jié)束語

隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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篇10

（安徽省新技術(shù)推廣站，合肥 230061）

摘要：我國(guó)制造業(yè)規(guī)模居世界第一位，但大而不強(qiáng)，能力過剩和結(jié)構(gòu)性短缺反差強(qiáng)烈，高端裝備的核心、關(guān)鍵零部件受制于人，成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)瓶頸。國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)以傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已達(dá)到極限水平，難以滿足高端裝備對(duì)核心、關(guān)鍵零部件的精密、小體積、高靠性等要求。信息技術(shù)與制造業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、深度融合正在引領(lǐng)制造業(yè)向智能制造變革。

本文以提高零部件的裝配精度為切入點(diǎn)，探索在現(xiàn)有加工設(shè)備的條件下，利用成熟的精密測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)軟硬件等技術(shù)，以傳統(tǒng)選配工藝和全零件測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，解決傳統(tǒng)選配方案憑經(jīng)驗(yàn)和判斷性測(cè)量，難以確定本企業(yè)最優(yōu)分組數(shù)和最佳裝配精度，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的制造工藝向擁有核心靈魂的原始創(chuàng)新跨越，突破高端裝備核心、關(guān)鍵零部件的制造瓶頸。

關(guān)鍵詞 ：高端裝備核心零部件; 性能; 裝配精度; 集成創(chuàng)新

收稿日期：2015-06-30，修回日期：2015-08-04

作者簡(jiǎn)介：楊成，男，安徽省新技術(shù)推廣站推廣二室主任。上海交通大學(xué)機(jī)械制造及工藝專業(yè)畢業(yè)，長(zhǎng)期從事企業(yè)信息化和技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)的推廣工作。對(duì)企業(yè)信息化和技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)內(nèi)容、步驟及實(shí)施方法論有一定造詣，形成了一套數(shù)據(jù)分析、建模及異常數(shù)據(jù)模型優(yōu)化的方法論，主持編制了安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《中小企業(yè)成長(zhǎng)性評(píng)價(jià)》（DB34/T 2330 ～ 32）。

1 裝備制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的瓶頸和機(jī)遇

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。經(jīng)過幾十年快速發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)規(guī)模躍居世界第一位，但制造業(yè)大而不強(qiáng)，總體仍處于國(guó)際分工和產(chǎn)業(yè)鏈的中低端，尤其在經(jīng)濟(jì)增速放緩以及市場(chǎng)需求下降的今天，高端裝備核心、關(guān)鍵零部件為發(fā)達(dá)國(guó)家所掌控，受制于人的矛盾會(huì)愈發(fā)突出，能力過剩和結(jié)構(gòu)性短缺反差強(qiáng)烈，加劇了產(chǎn)業(yè)“國(guó)退洋進(jìn)”風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重制約了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，是制造業(yè)“由大變強(qiáng)”的瓶頸。如挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)兩項(xiàng)組成的核心零部件就占成本的42%，工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件減速器、控制器和伺服電機(jī)占成本的75%，市場(chǎng)份額占據(jù)了國(guó)內(nèi)70% 以上，且外商憑借市場(chǎng)壟斷制定了大量“霸王條款”，要求國(guó)內(nèi)企業(yè)提前訂貨期，甚至延長(zhǎng)訂單交貨期等，嚴(yán)重影響了行業(yè)正常生產(chǎn)秩序。

當(dāng)前，新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革?；谛畔⑾到y(tǒng)的智能裝備、數(shù)字車間和智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革?？珙I(lǐng)域、跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，為高端核心、關(guān)鍵零部件等重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵共性技術(shù)的突破提供了新的路徑。本文以提高零部件裝配精度為切入點(diǎn)，將現(xiàn)代精密測(cè)量、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算與傳統(tǒng)的選配工藝融合，探索跨領(lǐng)域跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的新路徑。

2 改善零部件裝配精度的理論思考

高端裝備的核心、關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高，且要求體積小、重量輕、噪音低、振動(dòng)小、可靠性高、運(yùn)行平穩(wěn)和壽命長(zhǎng)。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的性能指標(biāo)提出了越來越高的要求。在制造上，業(yè)內(nèi)基本是提高零件的加工精度或裝配精度來解決。作為本身精密度要求極高的產(chǎn)品，大部分零件的加工精度己經(jīng)達(dá)到了當(dāng)前生產(chǎn)設(shè)備的極限水平。如果再提高零件的加工精度，勢(shì)必要對(duì)加工設(shè)備更新?lián)Q代，這將使生產(chǎn)成本以指數(shù)級(jí)增加，如沒有批量和高技術(shù)工人保障，不具有可行性。在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備的條件下，調(diào)整裝配工藝是可行的途徑。

對(duì)傳統(tǒng)手工模式而言，調(diào)整精密產(chǎn)品的裝配工藝難度極高。一方面，精密產(chǎn)品零件數(shù)量多、精度高，且零件間配合關(guān)系復(fù)雜，任何細(xì)微差錯(cuò)都會(huì)體現(xiàn)在產(chǎn)品的最終性能上；另一方面，調(diào)整選配方案，無論是方案設(shè)計(jì)、驗(yàn)證工作量，還是執(zhí)行過程中的測(cè)量、保管、運(yùn)輸和分組等工作量都將呈指數(shù)倍增加。隨著高精度檢測(cè)、計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化閉環(huán)制造系統(tǒng)成為高端制造的發(fā)展方向，制約選配方案優(yōu)化的零件檢測(cè)量、檢測(cè)精度、人工分組計(jì)算驗(yàn)證工作量和生產(chǎn)成本等制約因素得到了很大改善。

3 關(guān)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 傳統(tǒng)的裝配工藝

（1）機(jī)械裝配。

按照設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件或部件的連接，組合成機(jī)器。機(jī)械裝配是機(jī)器制造的重要環(huán)節(jié)，裝配工作的好壞對(duì)機(jī)器的效能、修理的工期、工作的勞力和成本等都起著非常重要的作用。零件的裝配有互換、選配、修配和調(diào)整4 種配合方法，批量生產(chǎn)主要是互換法和選配法。

（2）互換法。

裝配的同一種零件能互換裝入。零件加工公差要求嚴(yán)格，它與配合件公差之和應(yīng)符合裝配精度要求，裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠，裝配過程簡(jiǎn)單，裝配效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配,便于組織流水作業(yè)，產(chǎn)品維修方便，主要適用于生產(chǎn)批量大的產(chǎn)品。但是對(duì)設(shè)備精度要求較高，尤其組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，組成環(huán)的制造公差規(guī)定得嚴(yán)，零件制造困難，加工成本高。

（3）選配法。

對(duì)于組成環(huán)數(shù)少而裝配精度又要求特別高的機(jī)器結(jié)構(gòu)，為了提高加工經(jīng)濟(jì)性，將精度高的零件的加工公差放寬,然后按照實(shí)際尺寸的大小分成若干組, 使各對(duì)應(yīng)的組內(nèi)相互配合的零件仍能按配合要求實(shí)現(xiàn)互換裝配。特點(diǎn)：①零件的制造精度不高，卻可獲得很高的裝配精度；②組內(nèi)零件可以互換，裝配效率高；③憑經(jīng)驗(yàn)和判斷性測(cè)量來分組，在很大程度上取決于人的技術(shù)水平，不易準(zhǔn)確控制裝配精度；④零件的分組數(shù)不宜太多，否則會(huì)因零件測(cè)量、分類、保管和運(yùn)輸工作量的增大而使生產(chǎn)組織工作變得相當(dāng)復(fù)雜；⑤難以控制各組零件數(shù)完全匹配，多余零部件浪費(fèi)大。

3.2 數(shù)字化精密量具的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

數(shù)字化測(cè)量是高端制造的關(guān)鍵技術(shù)。高環(huán)境適應(yīng)性、亞微米、納米級(jí)測(cè)量?jī)x器從計(jì)量室進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，為高端制造網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化奠定了的基礎(chǔ)。

（1）數(shù)字化量具發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，根據(jù)普通的工件精度要求，一般使用直尺、游標(biāo)卡尺和千分尺等測(cè)量工具數(shù)字顯示已基本普及，位移傳感器的測(cè)量精度從微米量級(jí)向納米量級(jí)提升已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。Heindenhain、日本三豐及SONY 等國(guó)外公司近年來都相繼推出精度達(dá)到納米級(jí)的光柵式長(zhǎng)度計(jì)，北京標(biāo)普公司采用了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開發(fā)的SGG-01 型0.1 納米測(cè)長(zhǎng)儀, 分辨力達(dá)0.1nm，示值誤差±（3+0.03L）nm。

量具基本都有數(shù)據(jù)通訊接口，但這些測(cè)量手段的準(zhǔn)確率和效率往往與操作者的經(jīng)驗(yàn)和工作態(tài)度有關(guān)，難以滿足一些現(xiàn)代化生產(chǎn)制造場(chǎng)合的高效的在線100％檢測(cè)要求，同時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)極少在線存儲(chǔ)。

（2）機(jī)器視覺引領(lǐng)高精度尺寸測(cè)量。

基于機(jī)器視覺的檢測(cè)技術(shù)，以其自動(dòng)化、非接觸、高可靠性和多工件多尺寸（長(zhǎng)度、距離、角度、形狀和位置）高精度測(cè)量，不受操作者的疲勞度、責(zé)任心和經(jīng)驗(yàn)等因素影響的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外制造業(yè)得到了深入研究和廣泛應(yīng)用。測(cè)量?jī)x從檢驗(yàn)室進(jìn)入車間、對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)零部件100%檢測(cè)成為發(fā)展趨勢(shì)。目前機(jī)器視覺測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到亞微米級(jí)以上，能夠滿足絕大部分高精度零部件的檢測(cè)要求。

德國(guó)MAHR 公司、瑞士TESA 公司和日本三豐公司等三維視像測(cè)量系統(tǒng)，儀器分辨力0.01μm，測(cè)量精度XY 軸（0.3+L/1000）μm，Z 軸（1+2L/1000）μm。國(guó)內(nèi)西安愛德華、東莞萬濠、蘇州怡信、深圳鑫磊以及北京天地宇等公司也有類似產(chǎn)品，貴陽新天光電公司的儀器測(cè)量精度達(dá)到（1.0+L/100）μm。

3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)展現(xiàn)狀與演變趨勢(shì)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體技術(shù)。每12 到18 個(gè)月，存儲(chǔ)能力就會(huì)提升一倍。如今，臺(tái)式機(jī)硬盤存儲(chǔ)容量最高可達(dá)4TB，這意味著能裝下1 萬張照片或562 個(gè)小時(shí)的高清視頻。硬盤制造商希捷表示，到2020 年，熱輔助磁記錄技術(shù)將給世界帶來60TB 臺(tái)式機(jī)硬盤，足夠存儲(chǔ)12 萬張照片或6,750 小時(shí)高清視頻。

與有著60 年悠久歷史的硬盤驅(qū)動(dòng)器技術(shù)不同，NAND 閃存技術(shù)還很年輕，有很大的發(fā)展提升空間。如今，NAND 閃存的存儲(chǔ)能力以每年175% 的速度增長(zhǎng)。

MicroSD NAND 存儲(chǔ)卡的體積比指甲還小，存儲(chǔ)容量卻超過100 億字節(jié)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，云存儲(chǔ)(Cloud Storage) 應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備相比，云存儲(chǔ)不再僅是一個(gè)硬件，而是一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用軟件等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)?！霸拼鎯?chǔ)可顛覆磁盤陣列所代表的傳統(tǒng)存儲(chǔ)需求。”基于x86 服務(wù)器的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)、虛擬化技術(shù)和閃存的廣泛普及，以及軟件定義的存儲(chǔ)技術(shù)等，都使云存儲(chǔ)能夠以更低的成本快速向前發(fā)展。數(shù)據(jù)量的大小由TB 級(jí)增長(zhǎng)至PB 級(jí)，云環(huán)境下的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。

4 大數(shù)據(jù)環(huán)境下的選配工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)

4.1 前期準(zhǔn)備

（1）建立機(jī)器視覺檢測(cè)線或利用現(xiàn)有數(shù)字化量具100% 測(cè)量加工零件精度，并在線存儲(chǔ)，建立全部零件加工精度數(shù)據(jù)庫，積累海量的零部件精度數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，找到各零件基本尺寸、公差和偏差穩(wěn)定的分布概率。

（2）制定產(chǎn)品精度提升的目標(biāo)，確定組成環(huán)零件組的基本尺寸、偏差和配合公差，按照產(chǎn)品裝配圖進(jìn)行數(shù)字裝配，仿真運(yùn)行，檢查、驗(yàn)證驗(yàn)證各組成環(huán)精度可行性；并根據(jù)裝配合格率、零件剩余率和生產(chǎn)效率，建立優(yōu)化模型，經(jīng)反復(fù)優(yōu)化，確定加工零件分組數(shù)和選配公差。

（3）預(yù)測(cè)投入產(chǎn)出，確定建立數(shù)字化檢測(cè)線和自動(dòng)分揀生產(chǎn)線的可行性。

4.2 過程優(yōu)化

（1）建立數(shù)字化檢測(cè)線和自動(dòng)分揀生產(chǎn)線，保證零件加工精度100% 的記錄和存儲(chǔ)。

（2）實(shí)施基于物聯(lián)網(wǎng)的庫房庫位管理，對(duì)全部零部件可識(shí)別分類包裝。庫管人員只需將生產(chǎn)指令、數(shù)量輸入電腦，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配各組別零件的庫存數(shù)量，選擇最佳的組別，并將所需零部件從庫位上取出，送往裝配車間。

（3）詳細(xì)記錄每個(gè)產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，建立產(chǎn)品可追溯檔案；盡可能多地收集客戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度，對(duì)客戶返廠產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量分析和記錄。

（4）按照裝配合格率、零件剩余率、生產(chǎn)效率、客戶滿意度和返廠產(chǎn)品質(zhì)量等因素，準(zhǔn)確及時(shí)掌握工藝系統(tǒng)的工作狀態(tài)和誤差變化趨勢(shì)，持續(xù)完善優(yōu)化模型、優(yōu)化加工零件選配公差和分組數(shù)

（5）產(chǎn)品升級(jí)。利用國(guó)家的扶持政策，充分發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)理論研究?jī)?yōu)勢(shì)，構(gòu)建經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的產(chǎn)品全生命周期的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，研究全生命周期數(shù)據(jù)統(tǒng)一模型及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過程檢測(cè)技術(shù)、面向故障與效率的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)，形成面向產(chǎn)品的海量實(shí)踐數(shù)據(jù)和理論研究深度融合的產(chǎn)學(xué)研合作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從模仿設(shè)計(jì)向擁有核心靈魂的原始創(chuàng)新跨越。

5 大數(shù)據(jù)環(huán)境下的選配工藝的意義

5.1 低投入、高產(chǎn)出，突破制造業(yè)“由大變強(qiáng)”的瓶頸增加的檢測(cè)、工藝優(yōu)化和分揀設(shè)備的投入，相對(duì)研發(fā)試制高端裝備核心、關(guān)鍵零部件巨額的研發(fā)成本微不足道。零部件制造廠商轉(zhuǎn)換產(chǎn)品升級(jí)換代觀念，走從中低端向中高端的策略，即企業(yè)以現(xiàn)有滿足主機(jī)廠中低端產(chǎn)品，通過優(yōu)化裝配工藝，主動(dòng)提高產(chǎn)品的性能指標(biāo)，必然完全滿足主機(jī)廠中低端產(chǎn)品的要求，一方面使主機(jī)廠用戶在原機(jī)型無障礙采用，經(jīng)一段時(shí)間應(yīng)用后，以“實(shí)效”樹立主機(jī)廠的信心，逐步推動(dòng)主機(jī)廠在高端機(jī)型的核心、關(guān)鍵零部件上應(yīng)用；另一方面，零部件制造廠商通過海量數(shù)據(jù)的積累，不斷優(yōu)化裝配工藝，形成具有真正靈魂的、穩(wěn)定的、難以模仿的工藝，保證產(chǎn)品的性能質(zhì)量，形成經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)力，塑造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

5.2 效益驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)零部件制造廠商智能工廠建設(shè)

通過零部件制造廠商將新一代信息技術(shù)與裝配過程融合，建立零部件加工精度和裝配過程的數(shù)字化——建設(shè)數(shù)字化裝配車間，形成的產(chǎn)學(xué)研合作經(jīng)驗(yàn)，其成果可有效樹立企業(yè)兩化深度融合的信心，推動(dòng)企業(yè)進(jìn)一步推進(jìn)信息技術(shù)與制造過程深度融合，建立從毛坯、粗加工、熱處理、精加工、毛刺和飛邊清理打磨等到零件加工全過程的數(shù)字化，并在海量數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上，持續(xù)優(yōu)化改造現(xiàn)有加工工藝流程，在有限的設(shè)備投入下，實(shí)現(xiàn)零件的加工精度或裝配精度雙向提高——建設(shè)智能工廠，全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、實(shí)時(shí)在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細(xì)化和智能決策科學(xué)化水平，新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，搶占智能制造這一制高點(diǎn)。

5.3 零件精度分組工藝不可復(fù)制，成功經(jīng)驗(yàn)可推廣

基于企業(yè)個(gè)性化設(shè)備和人員加工出零部件海量精度數(shù)據(jù)的概率分布，并根據(jù)裝配合格率、零件剩余率、生產(chǎn)效率、客戶滿意度和返廠產(chǎn)品質(zhì)量等因素，確定組成環(huán)分組數(shù)，每組零件的基本尺寸、配合公差等工藝參數(shù)和優(yōu)化模型是企業(yè)產(chǎn)品的核心靈魂，同行企業(yè)簡(jiǎn)單復(fù)制無效，也就是企業(yè)的核心知識(shí)沉淀不可復(fù)制，可以有效保護(hù)企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。本文以提高裝配精度為切入點(diǎn)，技術(shù)創(chuàng)新上，需要將現(xiàn)代精密測(cè)量、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算與傳統(tǒng)的選配工藝融合，實(shí)施跨領(lǐng)域跨行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，企業(yè)可完成海量的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)，提出客戶的要求，大量的理論研究、數(shù)字仿真、模型提煉優(yōu)化等研究工作，企業(yè)不具優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必要引進(jìn)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作。因此，通過項(xiàng)目實(shí)施，總結(jié)出的實(shí)施方法論，采用的檢測(cè)設(shè)備，數(shù)字仿真軟件、優(yōu)化模型規(guī)則的提煉方法等，以及形成的專家團(tuán)隊(duì)，可在行業(yè)內(nèi)共享，推動(dòng)行業(yè)內(nèi)企業(yè)從模仿設(shè)計(jì)向擁有核心靈魂的原始創(chuàng)新跨越。

6 結(jié)語

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速放緩，市場(chǎng)需求下降，資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化，勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素成本不斷上升的環(huán)境下，整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在核心、關(guān)鍵零部件受制于人的背景下，難以繼續(xù)通過內(nèi)部挖潛以及產(chǎn)品提價(jià)等方式部分的轉(zhuǎn)嫁上游供貨商提高配件價(jià)格產(chǎn)生的高成本，維持較穩(wěn)定的盈利能力；而新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，利用相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，通過創(chuàng)新鏈的資源配置，實(shí)施跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，建立以企業(yè)為主體，政產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的制造業(yè)創(chuàng)新體系，是可以突破制造業(yè)核心、關(guān)鍵零部件的瓶頸，促進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化，走創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展道路。

《智能制造》雜志征稿通知

一、征文范圍

1. 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

2. 智能設(shè)計(jì)理論、方法及系統(tǒng)

3. 自動(dòng)化與現(xiàn)代制造系統(tǒng)

4. 機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用

5. 虛擬設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)

6. 網(wǎng)絡(luò)化控制與制造技術(shù)

7. 綠色設(shè)計(jì)與綠色制造中的智能技術(shù)

8. 智能加工、智能檢測(cè)與控制

9. 數(shù)字企業(yè)與數(shù)字化工廠

10. 制造系統(tǒng)建模、運(yùn)行、控制、優(yōu)化與調(diào)度

11. 先進(jìn)制造模式與戰(zhàn)略

12. 制造信息與知識(shí)處理

13. 數(shù)控技術(shù)與數(shù)字化裝備

14. 現(xiàn)場(chǎng)總線與無線傳感網(wǎng)技術(shù)

注：以上內(nèi)容范疇供參考，圍繞智能制造全領(lǐng)域，具體題目請(qǐng)自擬。

二、論文遴選、刊錄出版和基本要求

1.《智能制造》編輯部組織編委會(huì)有關(guān)專家，對(duì)投稿進(jìn)行審查、遴選，擇優(yōu)刊登。審查遴選期限為自編輯部收到稿件后的三個(gè)月。

對(duì)于刊登的論文，編輯部提供正式錄用通知。

2. 論文內(nèi)容必須是作者未正式發(fā)表過的研究成果，論文主題與智能制造相關(guān)，投稿作者須恪守學(xué)術(shù)道德規(guī)范，文責(zé)自負(fù)，嚴(yán)禁一稿多投及中途撤稿。論文字?jǐn)?shù)4000 ～ 7000 字。

3. 論文應(yīng)包括以下項(xiàng)目：論文題目；作者簡(jiǎn)介（200 字以內(nèi)，包括姓名、工作單位、通信地址、電話、手機(jī)、電子信箱等）；中文摘要、

關(guān)鍵詞 、標(biāo)題和正文、

參考文獻(xiàn)。

三、編輯部投稿聯(lián)系方式

聯(lián)系人：張友蘋