机械电子工程方面论文
机械电子工程方面论文
科技的不断创新,我国的机械电子工程也在发生着重大的转变,在现代化技术的浪潮中,不断前进,不断创新。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于机械电子工程方面论文的内容，欢迎大家阅读参考!
机械电子工程方面论文篇1
论机械类专业学生科技创新平台的构建与实践
0 引言
实践教学是深化理论教学的重要环节，是高等教育教学工作的重要组成部分，在培养适应时代需求的应用型人才方面有不可替代的作用。学生科技创新是实践环节的一个重要组成部分，是培养学生创新能力和实践能力的重要环节。如何搭建适合学生进行科技创新的平台，如何组织和引导学生积极参加科技创新活动，是机械类专业创新实践教学活动建设的重要内容，也是应用型本科院校人才创新培养方法的新课题。
1 完善的学生科技创新制度
为了提高学生的工程实践能力、创新创业能力及综合素质，培养拔尖创新人才，探索应用型本科教育新模式，学校专门成立了创新学院。南京工程学院《学生手册》中专门有《南京工程学院大学生科技创新基金管理规定》，学校专门设立大学生科技创新活动指导委员会，并对经审查的学生科技项目进行资金支持和技术帮助。《南京工程学院关于加强大学生综合素质培养的规定》对南京工程学院学生课外实践及科技活动做出具体规定：学生参加在学院登记备案并获得批准的实践和创新活动均可获得综合能力培养及创新学分;综合能力培养和创新学分是学生毕业资格审查条件之一，综合能力培养和创新学分可以通过9种方式获得。
这些规定从制度层面上为大学生科技创新作了学校层面的构建，为各系部进行大学生科技创新工作明确了方向，保证了大学生科技创新的有序、高效进行。
2 学生科技创新与创新赛事相结合
实现学生科技创新与学科赛事相结合，需要完善相应的教育制度和教学体系。根据日常工作经验，作为一个应用型本科院校的工科学生，“光学不练不行，光练不赛不行，赛不出水平不行”，这不能停留在口号上，应体现在开展学生科技创新的日常工作中。
从目前机械工程学院组织的机械类专业学生参加的赛事来看，主要分为3个级别。
2.1 家级赛事
①全国大学生机械创新设计大赛。全国大学生机械创新设计大赛于2007年起已连续多次获批为教育部和财政部联合资助的大学生竞赛项目，现已成功举办6届，已成为最具影响的全国大学生竞赛项目之一。举办该赛事的目的在于引导学生立足生活实践来进行机械创新设计，对作品的合理性、创新性、实用性、先进技术的应用进行评审，引导机械类专业学生科技创新的方向。
②全国三维数字化创新设计大赛。全国三维数字化创新设计大赛(全国3D大赛)由国家制造业信息化培训中心主办，目前已连续成功举办8届。大赛的宗旨强调科技创新、自主创新，是推动我国从“制造大国”到“创造大国”转型的全国性大型公益比赛，它对于推动产业升级发展和科技进步有积极的意义，是竞赛与创新实践相互融合的一次尝试。
③沙盘模拟经营大赛。为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》，为进一步推进实践育人工作开展，加强就业创业教育，促进创新人才成长，提高人才培养质量，由用友新道科技有限公司承办的全国大学生“用友杯新道”沙盘模拟经营大赛，已举办了十一届。
④华东区大学生CAD应用技能竞赛。当前采用先进的计算机辅助设计(CAD)技术已成为现代工程设计的主要技术手段，为了贯彻科教兴国的战略方针，普及先进的成图技术，推广、掌握先进的设计方法，促进传统工程设计流程和教学方法的改革，为青年学子提供一个展示基础知识和技能的舞台以及进一步提高大学生素质及就业竞争能力，促进专业教育水平的提高。 2.2 省级赛事 省级赛事是国家级大赛的区域决赛，是获得参加国赛资格的必经之路。
2.3 校级赛事
校级赛事，是引导学生科技创新入门的重要途径，也是选拔优秀学生进入省赛、国赛的基础。例如机械工程学院配合省赛和国赛每两年举行一次的机械创新设计大赛，面对的是在校的机械类或近机类专业的各年级的学生，目前已举行五届，共计450多人，学生可以进行跨年级跨专业方向自由组合，形成5人以下的参赛小组，根据省赛和国赛要求，围绕与机械类相关的领域内自由选择参赛题目，该赛事除了进行理论分析与设计，还需要制作安装成为实物，该赛事可充分发挥学生的想象力、创造力、实践动手能力，增强学生的技能储备，为参加省级和国家级赛事打下扎实基础，2014年派出七支队伍参加省赛，经过层层筛选，最终获得一等奖一项、二等奖两项、三等奖三项的骄人成绩。机械工程学院配合省赛和国赛，每年再承办一次全校性的沙盘模拟经营大赛，面对的是在校各专业的各年级的学生，目前已举行6届，共计有1800人左右参赛，学生可以进行跨年级跨专业方向自由组合，形成5人组成的参赛小组，比赛采用ERP电子沙盘模拟对抗方式模拟制造企业生产管理过程，为学生了解企业、创业计划设计等打下良好基础。
近几年来，机械类专业学生在参加各种赛事的过程中，学生将所学理论知识同实践活动进行了有机的对接和融合，同时，创新实践活动又将理论知识加以延伸和升华。
3 科技创新与团队建设相结合
组建科技创新团队就是要对大学生创新意识、创新思维和创新精神以及团队协作精神进行系统培养。例如，为备战大学生机械创新设计大赛的团队，通常是3～5个成员组建一个团队，通过分工合作实现团队目标。每个团队成员都各有所长，比如有的擅长机械创新，有的擅长三维设计软件，有的擅长动手制作，有人擅长组织与沟通，团队成员之间通过沟通与协作扬长避短，优势互补，在较短的时间内就能完成相关任务。
团队是需要培育的，大学4年是暂短的，因此团队培育与建设宜早不宜迟。作为指导老师，平时就可以团队方式引导学生自行结组，经常在一起学习、磨合、交流，结合团队人员情况完成某一选题，一旦有了机会，很自然地组队参赛。从新生一入校就向学生宣传，在大一中发现人才，培养兴趣，参与高年级组建的团队;大二独立组团承揽校科技立项，锻炼工程实践能力;大三参加专业学科赛事，为实现自我价值奋力一搏;在实际工作中这个方法起到了传、帮、带的连锁效应，取得很好成效。在2015年底为申报学校大学生科技创新基金2016年“挑战杯”培育支撑项目，就是以大二学生为重点组队申报，从申报队伍中脱颖而出，成为获得学校立项的十个项目之一。
4 科技创新与实验室开放相结合
实验室开放是指各类实验室在完成计划内教学及科研任务的前提下，利用现有师资、仪器设备、设施等实验条件，面向学生开放，为学生提供实践学习条件。我院实验教学中心推出3种实验室开放模式。①适应“机械设计”、“机械工艺与设备”、“机电产品拆装”等主干课程的计划内开放模式。②针对学生科技创新活动的计划外开放模式。该模式是一种“自助式”的实验项目，实验内容设计完全由学生来自主进行，教师会针对实验设计中不足之处，提出修改意见，最后由学生具体实施。③针对学生科技创新活动的创新实验室模式。2011年获省重点学科建设经费的支持，投入4万元建立了“机械工程学院大学生创新实验室”。实验室占地面积约50m2，配备了台式车床、台式钻铣床、钳工工作台、电动工具、量具等。该创新实验室由课外导师指导，学生自主管理，全天候对学生开放，作为其他实验室服务学生的有效补充，专门服务于各级大学生科技创新项目和科技竞赛实物的制作。目前，该实验室运行正常，多项各级大学生科技创新项目的实物和国家级、省级科技竞赛获奖项目的作品都是在该实验室由学生亲自装配和制作的，例如参加2014年江苏省机械创新设计大赛的7个团队的作品就是在此实验室由参赛学生自己动手制作完成。
5 科技创新与学生入学教育相结合
每年新生入校，我院都要组织新生参观实验室和学生科技创新作品展，结合科技创新对他们进行入学教育和专业介绍，在新老学生交流时也多次有意识地提及课外科技活动话题。新生对科技创新非常感兴趣，但由于缺乏专业知识和技能，有时又很困惑，不知如何入门。这时相关导师和有科技创新项目的高年级同学会指导他们，在不影响学习的情况下，多参加科技创新学生社团或科技创新项目组，融入科技创新活动，多次锤炼后，可以取得水到渠成的收效，进而可主动自己挑起科技创新项目的申报和运作。
6 结语
为推进学校应用型人才培养 “竞赛普及化”改革，机械工程学院自2010起大力开展大学生学科竞赛平台建设。2010-2015年，学院积极组织并承担了大学生机械创新设计大赛、CAD应用能力大赛、三维数字化创新设计大赛、ERP沙盘模拟经营大赛、水文化创意设计大赛等9大项大学生国家、省和校级学科竞赛平台项目建设。累计组织约4800余人次学生参加了学科竞赛平台项目，其中国家级、省级学科竞赛平台项目280余人次，校级学科竞赛平台项目4400余人次，共获得学校资助近38万余元。参与平台项目学生累计获国家级、省级以上奖项96项(本院学生86项、本校外院学生10项)：其中国家级一等奖3项、二等奖2项;华东区一等奖20项，省级特等、一等奖9项。
虽然在学校和学院领导指导、关心帮助下，机械学院形成较完善的培养学生综合实践能力、科技创新能力的科技创新平台，但是在今后工作中仍需根据学生的需求不断实现科技创新平台可持续发展，这是学生创新工作和努力方向。
机械电子工程方面论文篇2
浅论现代机械加工新技术的课程体系
0 引言
先进的制造技术是保障综合国力的决定性因素。发达国家的制造业均在国民经济中居于重要地位。现代机械制造学科已成为集机械、电子、信息、材料为一体的新型交叉学科。我国的制造业面临着巨大的机遇和挑战，只有掌握先进制造技术，才能加快国家经济的持续增长、促进我国产业升级和产业链提升、增强产品的竞争能力、增强我国核心竞争力和自主创新能力、建设创新型国家。因此，在大学里普遍开设制造先进技术的课程，课程名称为《机械加工新发展》、《现代加工新技术》、《机械加工新技术》或《现代加工技术训练》、《现代机械制造工艺及精密加工技术》等。从目前的研究现状看，该课程主要有四部分内容：切削加工新技术、非切削加工新技术、复合加工新技术、难加工材料的切削加工新技术。精密加工分散在课程体系当中，应将其总结后作为附录内容。根据课时不同，该课程应有所取舍。
1 切削加工新技术
主要包括高速与超高速切削新技术、硬态切削新技术、干式切削新技术、振动切削新技术、非常温切削新技术、磁化切削新技术、保护性切削新技术、射流加工新技术、磨削加工新技术等。
①高速超高速切削新技术。根据1931年4月德国物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)提出的“Salomon曲线”，采用高转速、快进给、小背吃刀量和小进给量来去除余量，完成零件加工。要求机床的主轴转速高、功率和扭矩大，以及进给系统加速度高。可用于加工有色金属、铸铁、钢、纤维强化复合材料、铸铁和铝合金等。
②硬态切削新技术。采用立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)、陶瓷和新型硬质合金及涂层硬质合金作为刀具材料，将淬硬钢的车削作为最终加工工序。
③干式切削新技术。不用切削液或用少量绿色环保的润滑剂。要求刀具材料具有良好的耐热性和耐磨性，要求切屑与刀具之间的摩擦系数应尽可能小，要求刀具的槽型应保证排屑流畅、易于散热，要求刀具应具有较高的强度和较强的抗冲击韧性。可采用低温冷风、高速、静电冷却和准干切削工艺等。已用于铸铁、铝合金、镁等的切削。
④振动切削新技术。与超声波切削一样利用共振现象，给刀具或工件施以某种参数(频率、幅值)的可控制量，使刀具与工件周期性地接触与离开。
⑤非常温切削新技术。温度反映了分子运动的剧烈程度。加热高强度、高硬度和耐高温的新材料可使其可以加工。冷却钛合金、低合金钢、低碳钢和一些塑性与韧性特别强的难加工材料，可获得较好的加工质量。
⑥磁化切削新技术。刀具或工件磁化后，强度和硬度会提高，从而保证加工质量。
⑦保护性切削新技术。在真空当中切削可避免生成硬脆层，但是刀-屑界面处也不能生成减摩的氧化膜。在惰性气体保护下切削，不适用于有色金属，如铝及其合金。绝缘切削将工件与机床绝缘，可避免因热电流而产生热电磨损。
⑧射流加工新技术。水射流主要用来切割软质有机材料;混合磨料射流几乎可切割一切硬质材料。
⑨磨削加工新技术。主要有重负荷荒磨、用于沟槽、成形和外圆的缓进给大切深磨削、硬脆材料延性域磨削的高速与超高速磨削、砂带磨削、振动研磨等。
2 非切削加工新技术
主要包括超声波加工、电化学加工、电火花加工、电火花线切割加工、激光加工、高能粒子束加工、化学加工、快速成型加工等。
①超声波加工。利用电气谐振获得超声振动，再利用机械共振通过变幅杆获得足够振幅的振动，对工件施加类似于爆炸冲击波的作用，并通过磨料悬浮液强化该作用，从而使工件成型。主要应用于型孔、型腔、切割、清洗、焊接、超声波处理等。
②电化学加工。利用金属在电解液中阳极溶解的原理对工件进行成形加工，阳极溶解方式有电解加工和电化学抛光，阴极沉积方式有电镀和电铸。主要用于批量生产条件下难切削材料、复杂型面、型腔、异型孔、薄壁零件的加工，还可以用于去毛刺、刻印、磨削、表面光整加工等方面。
③电火花加工。使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，瞬时局部高温把金属蚀除下来，以达到对工件尺寸、形状以及表面质量的要求。不受工件材料的物理、力学性能限制。主要用于穿孔成形加工，如冲模、型腔模、小孔、异形小孔等。
④电火花线切割加工。采用线状电极(钼丝、铜丝或镀锌铜丝)靠火花放电对工件进行切割，切割路线须充分考虑变形与受力的关系。
⑤激光加工。把具有足够能量的激光束聚焦后照射到所加工材料的适当部位，使其迅速升温、气化、熔化、金相组织变化，以及产生相当大的内应力，从而实现工件材料的去除、连接、改性或分离等。主要用于打孔、切割、焊接、金属表面处理、信息存储等。
⑥高能粒子束加工。电子枪中产生的电子经加速、聚焦后形成大能量密度的电子束，射向材料进行工艺处理，称为电子束加工。离子源产生的离子束经加速聚焦，实现由电能向动能的转化，然后打到工件表面的离子束加工。电弧放电使气体电离成过热的等离子体流束，喷向工件使其发生局部熔化及气化，从而去除材料，这称为等离子体加工。
⑦化学加工。利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应，使金属溶解，从而改变工件尺寸和形状(或表面性能)，如化学蚀刻、光化学腐蚀、化学抛光、化学镀膜等。
⑧快速成型加工。在计算机的控制下，根据零件的CAD(Computer Aided Design)模型或CT(Computed Tomography 计算机断层扫描)等数据，将材料精确堆积，制造原形或零件，主要有立体光刻、分层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积制造、三维打印等。
3 复合加工新技术
主要包括超声波加工与振动切削加工复合的超声振动切削加工、电火花与切削加工复合的电熔爆加工、电化学磨削、电化学辅助在线削锐磨削、磁性磨料研磨加工、超声电火花加工、电解复合加工、工序复合加工等。
①超声振动切削加工。以超声波加工装置代替振动切削的激振装置。给高速回转的砂轮或工作台附加超声频振动。
②电熔爆加工。工件接电源正极，安装在机床卡盘或顶尖上，刀盘接电源负极，采用电火花加工的原理去除材料，可加工一切导电材料，尤其是高硬、高韧、特软、特脆等材料。
③电化学磨削。以金属结合剂的磨轮、电化学沉积金刚石磨轮或导电磨轮作为阴极，工件作为阳极，使电化学液在两者间隙流过，难以电化学反应的物质和工件表面的阳极膜由机械磨削作用刮除。或者采用成型石墨磨轮，与工件完全处于非接触状态。可磨削高硬度零件。
④电化学辅助在线削锐磨削。把工件阳极换成铸铁结合剂超硬砂轮，磨削时两极间通弱电解液对砂轮进行在线电解修整，使结合剂被电解掉，磨粒露出砂轮表面，以保证磨粒在磨削过程当中的锋利状态，可使超细超硬砂轮实现超精密磨削，也可使硬脆材料实现镜面磨削。
⑤磁性磨料研磨加工。通过磁场的磁极将磁性磨料吸压在工件表面，形成磁刷，旋转磁场或工件，使磁刷与工件发生相对运动，从而实现精磨。可进行复杂形状零件表面的光滑加工。
⑥超声电火花加工。在电火花加工的基础上辅以超声振动，从而提高加工速度、改善加工质量等。
⑦电解复合加工。将机械加工、超声波加工、电火花加工、激光加工、磁场辅助加工装置置于电解液环境。
⑧工序复合加工。也就是工序集中。
4 难加工材料的切削加工新技术
主要内容包括高强度钢与超高强度钢、不锈钢、高温合金、钛合金、工程陶瓷材料、复合材料与复合构件的切削加工等。
①高强度钢与超高强度钢的切削加工。其刀具材料可选用：高性能高速钢，如501、Co5Si、M42、V3N、B201等;粉末冶金高速钢;涂层高速钢;硬质合金;陶瓷，如Al2O3系;超硬刀具材料，如CBN。但是，不能选用金刚石刀具。
②不锈钢的切削加工。刀具易产生黏结磨损。含Ti的不锈钢应选K类硬质合金刀具，其他类可选用M类硬质合金刀具，马氏体不锈钢2Cr13热处理后选用P类刀具效果较好。亚微细晶粒硬质合金刀具已投入使用。
③高温合金的切削加工。加工硬化倾向大。铰刀材料应采用Co高速钢和Al高速钢整体制造，如用细晶粒、超细晶粒硬质合金时，大于?准10mm的铰刀做成镶齿结构。
④钛合金的切削加工。具有变形系数Λh小、主切削力大、粘刀现象严重等加工特点，刀具材料必须耐热性好、抗弯强度高、导热性能好、抗黏结抗扩散和抗氧化磨损性能好。
⑤工程陶瓷材料的切削加工。切削加工特点：刀具切削刃附近的被切材料产生脆性破坏，而不是剪切滑移变形;烧结温度和压力越高，内部存在的(龟裂)应力集中源越少，陶瓷材料越致密，硬度越高;在高温区软化呈塑性，有可能产生剪切滑移变形;无加工变质层;脆性龟裂残留在加工表面上。须金刚石和CBN刀具。
⑥复合材料与复合构件的切削加工。复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质、经人工制成的多相固体材料。基体相(连续相)起黏结作用，增强相(分散相)可提高强度和刚度。其加工特点是：刀具磨损严重、产生沟状磨损和残余应力。孔的入口处易出现分层和剥离现象。
该课程具有时代特征，其内容应具有开放性，不断地吸收新内容，沉淀旧的内容到其他课程体系当中。目前精密加工技术主要有精密切削技术、模具成型技术、超精密研磨技术、微细加工技术、纳米技术等。随着科学技术的不断发展，更多的机械加工新技术将会充实到课程体系当中。