序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇自動(dòng)化焊接技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：TU81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

西氣東輸，一條能源“巨龍”從阿姆河右岸昂首，沿著古絲綢之路，萬(wàn)里東進(jìn)，翻越千山萬(wàn)水，進(jìn)入華夏大地，直奔珠江三角洲。它一干八支，總里程8704公里，總投資1422億元，是中國(guó)第一條引進(jìn)利用境外天然氣的陸上能源通道，也是目前世界上最長(zhǎng)的天然氣管道工程，被喻為保障國(guó)家能源安全、提升民生質(zhì)量的國(guó)之動(dòng)脈。在我國(guó)具有長(zhǎng)大的意義，包括：經(jīng)濟(jì)意義、政治意義、社會(huì)意義。西氣東輸工程采用的鋼結(jié)構(gòu)也是具有世界先進(jìn)技術(shù)的鋼種，直徑大，直徑可達(dá)1219mm，強(qiáng)度高、耐壓力大，可以抵抗12MPa，距離長(zhǎng)，堪稱世界第一長(zhǎng)度，可以達(dá)到9000km。鋼結(jié)構(gòu)的連接了少不了焊接技術(shù)。焊接技術(shù)就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料將兩塊或兩塊以上的母材連接成一個(gè)整體的操作方法。該工程如此長(zhǎng)的距離對(duì)焊接技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，要采用自動(dòng)焊、或半自動(dòng)焊技術(shù)，等世界比較先進(jìn)的焊接技術(shù)。自動(dòng)焊是指焊絲和接時(shí)的運(yùn)條是機(jī)子自動(dòng)送的，半自動(dòng)焊是指焊絲是機(jī)子自動(dòng)送的,但是焊接時(shí)的運(yùn)條是焊工自已控制的。自動(dòng)焊焊接過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，它不僅標(biāo)志著更高的焊接生產(chǎn)效率和更好的焊接質(zhì)量，而且還大大改善了生產(chǎn)勞動(dòng)條件。采用自動(dòng)焊接技術(shù)焊接大口徑的管道屬于首次進(jìn)行，在我國(guó)歷史上也具有里程碑的意義。

1、自動(dòng)化焊接設(shè)備

1.1剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備

也稱為初級(jí)自動(dòng)化焊接設(shè)備，其大多數(shù)是按照開環(huán)控制的原理設(shè)計(jì)的。雖然整個(gè)焊接過(guò)程由焊接設(shè)備自動(dòng)完成，但對(duì)焊接過(guò)程中焊接參數(shù)的波動(dòng)不能進(jìn)行閉環(huán)的反饋系統(tǒng)，不能隨機(jī)糾正可能出現(xiàn)的偏差。

1.2自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備

自適應(yīng)控制的焊接設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高的焊接設(shè)備，它配用傳感器和電子檢測(cè)線路，對(duì)焊縫軌跡自動(dòng)導(dǎo)向和跟蹤，并對(duì)主要的焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)行閉環(huán)的反饋控制。整個(gè)焊接過(guò)程將按預(yù)先設(shè)定的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)完成

1.3智能化自動(dòng)焊接設(shè)備

它利用各種高級(jí)的傳感元件，如視覺(jué)傳感器，觸覺(jué)傳感器，聽覺(jué)傳感器和激光掃描器等，并借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)具有識(shí)別、判斷、實(shí)時(shí)檢測(cè)，運(yùn)算、自動(dòng)編程、焊接參數(shù)存儲(chǔ)和自動(dòng)生成焊接記錄文件的功能。

2、根焊技術(shù)

根焊道的焊接是保證管道焊縫質(zhì)量的重要工序，是保證管道的施工進(jìn)步的關(guān)鍵技術(shù)，根焊道的焊接出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題會(huì)涉及到整個(gè)管道施工的質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)耽誤工程的進(jìn)度，影響工期。

2.1設(shè)備：

ZFH直縫自動(dòng)焊接機(jī)主要配置：

直線軸承導(dǎo)向，同步帶傳動(dòng)或齒輪條傳動(dòng)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)功率65W，無(wú)級(jí)調(diào)速

焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：氣動(dòng)下槍機(jī)構(gòu)、鋁合金十字調(diào)架，焊槍三維，調(diào)節(jié)范圍X=50mm，Y=50mm。一維旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。

電器控制，PLC控制，電控箱置于機(jī)座內(nèi)，操作盒置于掛鎖端。

可配電源：TIG/MIG

2.2內(nèi)焊機(jī)使用的焊前準(zhǔn)備

（1）操作人員要了解內(nèi)焊機(jī)的操作順序和操作規(guī)范，要嚴(yán)格按照規(guī)定來(lái)進(jìn)行，一旦出現(xiàn)失誤，就會(huì)對(duì)操作人員的身體造成很大的危害，是比較的危險(xiǎn)，但是如果按照規(guī)范來(lái)操作，熟練的掌握內(nèi)焊機(jī)一般不會(huì)出現(xiàn)事故的。焊前的準(zhǔn)備：

（2）調(diào)平內(nèi)焊機(jī)的端面，包括3個(gè)定位端面。8個(gè)焊炬，其中焊炬中心要處在同一個(gè)水平面，不能出現(xiàn)偏移，一旦平偏離就會(huì)造成危險(xiǎn)。

（3）氣罩內(nèi)要安裝一定的銅網(wǎng)，防止熔體飛濺，造成事故，同時(shí)也能保證氣體穩(wěn)定的排除。

管道口要安裝一定的防風(fēng)設(shè)備，保證在焊接中不會(huì)出現(xiàn)氣泡。

3.焊接技術(shù)

3.1坡口型式

常見的坡口型式有：對(duì)接坡口和角接坡口（工程上為區(qū)分角接接頭中的對(duì)接與一般對(duì)接焊縫，現(xiàn)將其分為對(duì)接、坡口角接、角接三大類）。對(duì)接坡口主要有：I型、V型、X型、U型、Y型、UV型、VV型等，角接坡口有：T型、搭接、J型等。

內(nèi)焊機(jī)采用沒(méi)有間隙的根焊，焊接過(guò)程不能隨意的更改設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)，這對(duì)焊接的接口有著很嚴(yán)格的要求。自動(dòng)焊接的坡口尺寸大小和形狀對(duì)對(duì)焊接的質(zhì)量起著很重要的作用，直接影響著施工的速度。

3.2參數(shù)設(shè)置

（1）送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到800mm\6s-900mm\s。

（2）近控箱的送絲電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)旋鈕到180mm\25s-220mm\25s.

（3）焊接時(shí)，在管外坡口內(nèi)側(cè)要用銅板堵上坡口內(nèi)側(cè)的間隙，防止熔體長(zhǎng)生的高溫?zé)╀摻Y(jié)構(gòu)。

這樣設(shè)計(jì)的參數(shù)可以防止在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。

4、熱焊技術(shù)

4.1設(shè)備

全自動(dòng)焊接設(shè)備PAW2000A＋PAW3000可以針對(duì)熱焊時(shí)熱焊道凸起和未熔合的問(wèn)題，重新設(shè)定焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)并進(jìn)行匹配試驗(yàn)，對(duì)填充蓋面出現(xiàn)的氣孔，采取調(diào)整擺幅寬度、擺動(dòng)頻率、氣體流量等措施全自動(dòng)焊機(jī)結(jié)構(gòu)趨于合理，焊接性能穩(wěn)步提高。使用該焊機(jī)成功穿越1條寬90米、深8米的水溝和焊接1處7度縱向轉(zhuǎn)角管道；焊接管口30道，一次檢測(cè)合格率100%；焊接管口40道，一次檢測(cè)合格率100%；焊接管口51道，一次檢測(cè)合格98%。

4.2解決熱焊道凸起和未熔的措施

（1）要熟悉焊接速度、送絲速度、單擺時(shí)間、電弧電壓等6個(gè)參數(shù)的作用及主次關(guān)系。

（2）采用零擺動(dòng)，保證干長(zhǎng)度小于12mm

（3）焊接坡口鈍邊設(shè)定在0.9-1.0mm，可有效的繁殖出現(xiàn)未熔。

（4）要用二氧化碳作為保護(hù)氣。氣體的流速控制在20\min?？梢栽黾尤鄣某潭?，防止出現(xiàn)未熔的缺陷。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳彩勇,周曉輝,王繼春等.大口徑管道自動(dòng)焊接技術(shù)研究[J].電焊機(jī),2009,39(5):101-103,158.

[2]遲紅艷,王繼春,陳建平等.大口徑管道自動(dòng)焊焊接技術(shù)研究[J].焊接技術(shù),2005,34(z1):11-13.

篇（2）

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題的原則與來(lái)源如圖l所示。

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的實(shí)施

現(xiàn)階段學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)存在的問(wèn)題有：與頂崗實(shí)習(xí)時(shí)間沖突、過(guò)程控制把關(guān)不嚴(yán)、學(xué)生認(rèn)識(shí)不到位、教師指導(dǎo)不到位等。針對(duì)這些問(wèn)題，我們采取了校企合作雙導(dǎo)師、頂崗實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)雙結(jié)合、指導(dǎo)教師一肩挑等措施，保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教學(xué)質(zhì)量。

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)案例

(一)動(dòng)畫短片《APPLE》

1.設(shè)計(jì)題目：“動(dòng)畫學(xué)院獎(jiǎng)”動(dòng)畫短片創(chuàng)作《APPLE》。

2.課題來(lái)源：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是為準(zhǔn)備參加2011年10月北京電影學(xué)院動(dòng)畫學(xué)院獎(jiǎng)而設(shè)定的選題。

3.學(xué)生信息：劉芳哲，2008級(jí)電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)(1)班。

4.指導(dǎo)教師信息：陳淑姣，藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院傳媒系副教授。

5.創(chuàng)新特點(diǎn)：要求學(xué)生有對(duì)劇本編著的認(rèn)知、導(dǎo)演藝術(shù)的把握、鏡頭語(yǔ)言的運(yùn)用、角色和分鏡頭設(shè)定、原畫和動(dòng)畫的設(shè)定制作、電腦動(dòng)畫及后期合成等多方面的技能。

(二)《素·媚》成衣設(shè)計(jì)

1.畢設(shè)題目：《素·媚》。

2.課題來(lái)源：朗姿服裝品牌2012年～2013年高級(jí)成衣設(shè)計(jì)與研發(fā)。

3.學(xué)生信息：康萌萌，2009級(jí)服裝服飾(3)班。

4.指導(dǎo)教師信息：吳效瑜，藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院服裝藝術(shù)設(shè)計(jì)系講師。

5.指導(dǎo)過(guò)程：對(duì)朗姿股份有限公司提供的面料特性、特征進(jìn)行充分把握，依據(jù)前期工作獲得的信息，整理歸納，結(jié)合面料，進(jìn)行正稿設(shè)計(jì)，制出手繪效果圖、電腦效果圖、1：5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、1：1工業(yè)樣板，進(jìn)行工藝縫制。

6，創(chuàng)新特點(diǎn)：根據(jù)企業(yè)服裝設(shè)計(jì)的典型工作任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)調(diào)研、設(shè)計(jì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)主題、設(shè)計(jì)效果圖、設(shè)計(jì)選料、設(shè)計(jì)制作、設(shè)計(jì)手冊(cè)匯報(bào)等完整的工作。課題通過(guò)東西方元素在現(xiàn)代高級(jí)成衣設(shè)計(jì)中相互融合、碰撞，闡釋了品牌成衣的內(nèi)涵。

(三)計(jì)算機(jī)游戲軟件

1.畢設(shè)題目：基于J2ME平臺(tái)的手機(jī)游戲開發(fā)。

2.課題來(lái)源：此課題來(lái)源于學(xué)生本人參加201 1年北京市計(jì)算機(jī)應(yīng)用大賽的獲獎(jiǎng)作品。

3.學(xué)生信息：楊蕾，2009級(jí)手機(jī)應(yīng)用(2)班。

4.指導(dǎo)教師信息：作品指導(dǎo)教師：李云瑋，計(jì)算機(jī)應(yīng)用(手機(jī)游戲設(shè)計(jì))教研室；

畢設(shè)指導(dǎo)教師：司建敏，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所計(jì)算機(jī)應(yīng)用博士。

5.指導(dǎo)過(guò)程：指導(dǎo)教師首先下發(fā)策劃目錄，學(xué)生按照策劃目錄獨(dú)立完成游戲策劃案的撰寫，然后設(shè)計(jì)游戲的流程圖和類結(jié)構(gòu)圖，分析了游戲的具體功能模塊：界面設(shè)計(jì)、菜單設(shè)計(jì)、地圖設(shè)計(jì)、角色設(shè)計(jì)、戰(zhàn)斗系統(tǒng)設(shè)計(jì)、對(duì)話設(shè)計(jì)、音效設(shè)計(jì)、場(chǎng)景切換，最后編程實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能模塊。

6.創(chuàng)新特點(diǎn)：在游戲戰(zhàn)斗的界面中加入了npc的行為判定，主動(dòng)攻擊型，玩家進(jìn)入任務(wù)場(chǎng)景時(shí)敵人進(jìn)行追擊和攻擊。玩家需要和各種npc對(duì)話找到任務(wù)的相關(guān)線索，通過(guò)得到的線索完成任務(wù)。

(四)半自動(dòng)火焰切管機(jī)

1.畢設(shè)題目：半自動(dòng)火焰切管機(jī)的設(shè)計(jì)與制作。

2.課題來(lái)源：來(lái)源于實(shí)習(xí)，改善實(shí)訓(xùn)條件，增加實(shí)訓(xùn)設(shè)備。

3.學(xué)生信息：朱繼業(yè)，2009級(jí)焊接技術(shù)班、姚衛(wèi)杰，2009級(jí)焊接技術(shù)班。

4.指導(dǎo)教師信息：張磊，助理講師、焊接技術(shù)專業(yè)教師。

5.指導(dǎo)過(guò)程：在研制改造半自動(dòng)火焰切管機(jī)的過(guò)程中，首要問(wèn)題就是解決切割30度的坡口管時(shí)的準(zhǔn)確性。教師帶領(lǐng)學(xué)生分析分度頭的工作原理和特點(diǎn)，利用分度頭可以根據(jù)工件在水平、傾斜或垂直的位置上進(jìn)行裝夾分度的優(yōu)點(diǎn)，再加上一個(gè)可調(diào)節(jié)固定的切割槍，經(jīng)過(guò)后期的下料、裝配、焊接、測(cè)試，最終研制出既可以提高切割管的穩(wěn)定性，又可以提高切管效率的半自動(dòng)火焰切管機(jī)。

6.創(chuàng)新特點(diǎn)：通過(guò)研制改造半自動(dòng)火焰切管機(jī)，大大提高了在切割30度的坡口管的成功率和穩(wěn)定性，同時(shí)提高了效率，降低了手動(dòng)火焰切管中對(duì)人力和材料的浪費(fèi)，為學(xué)院節(jié)約了經(jīng)費(fèi)。

篇（3）

作者簡(jiǎn)介：陳玉華（1979-），男，湖北武穴人，南昌航空大學(xué)航空制造工程學(xué)院焊接工程系主任，副教授；黃春平（1980-），男，江西吉安人，南昌航空大學(xué)航空制造工程學(xué)院，講師。（江西 南昌 330063）

基金項(xiàng)目：本文系江西省教育科學(xué)規(guī)劃課題（課題編號(hào)：11YB378）、江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JXJG-11-24）、南昌航空大學(xué)學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：YJG201102）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）35-0026-02

高度分化同時(shí)又高度綜合，是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展所呈現(xiàn)出的越來(lái)越明顯的趨勢(shì)，因此在客觀上要求有更多數(shù)量和更高質(zhì)量的具有開闊視野和廣博知識(shí)的復(fù)合型人才，尤其是在研究生階段培養(yǎng)復(fù)合型的人才更是受到高度重視，跨專業(yè)報(bào)考研究生也因此得到廣泛的提倡。[1-4]據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)全國(guó)碩士研究生入學(xué)考試的報(bào)考人數(shù)有將近50%的考生是屬于跨學(xué)科、跨專業(yè)的。[5]在研究生擴(kuò)招之前，跨專業(yè)報(bào)考的研究生中，相當(dāng)大的比例是源于學(xué)生的興趣導(dǎo)向，或者是一些新興的交叉學(xué)科或邊緣學(xué)科，需要不同知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)背景的生源。隨著高校畢業(yè)生就業(yè)的市場(chǎng)化，就業(yè)導(dǎo)向所導(dǎo)致的跨專業(yè)報(bào)考研究生的比例越來(lái)越高，但這部分研究生在后續(xù)培養(yǎng)中的問(wèn)題和矛盾也不斷凸現(xiàn)。本文以南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科為例，對(duì)跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科的研究生培養(yǎng)所存在的特殊性及策略進(jìn)行了探討。

一、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀

從現(xiàn)有文獻(xiàn)調(diào)研來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)大部分高校對(duì)于跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的關(guān)注不夠，涉及該方面的文獻(xiàn)非常有限，大慶石油學(xué)院[6]對(duì)地質(zhì)類跨專業(yè)研究生、浙江財(cái)經(jīng)學(xué)院[7]對(duì)管理類跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行了一些探索。大慶石油學(xué)院在分析地質(zhì)類跨專業(yè)生源的研究生對(duì)碩士點(diǎn)建設(shè)利弊的基礎(chǔ)上，對(duì)跨專業(yè)地質(zhì)類研究生的培養(yǎng)進(jìn)行了探索與實(shí)踐，認(rèn)為跨專業(yè)研究生作為一個(gè)特殊群體，需要作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)施，即從招生、入學(xué)前、授課階段、開題報(bào)告前及進(jìn)入論文寫作階段等各個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合導(dǎo)師、授課教師及管理人員給予共同的特別關(guān)注，協(xié)同指導(dǎo)，才能在較短時(shí)間內(nèi)克服跨專業(yè)研究生的不足，適應(yīng)地質(zhì)類研究生教學(xué)與培養(yǎng)方式，并發(fā)揚(yáng)其跨專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)特色，成為高層次的復(fù)合型人才，真正成為合格的地質(zhì)類碩士畢業(yè)生。[6]

目前國(guó)內(nèi)大部分高校對(duì)于跨學(xué)科、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的機(jī)制、模式及策略等問(wèn)題還沒(méi)有給予足夠的重視并進(jìn)行深入研究，對(duì)于跨學(xué)科、跨專業(yè)報(bào)考研究生這一特殊群體的成長(zhǎng)、成才還缺乏有益的指導(dǎo)。

二、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的特殊性

南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科是材料加工工程碩士點(diǎn)的方向之一，歷來(lái)就業(yè)前景較好、研究經(jīng)費(fèi)充裕、科研條件好，因此，每年都有近60%的生源是跨專業(yè)、跨方向報(bào)考的。以2009、2010級(jí)研究生為例，其本科專業(yè)有應(yīng)用化學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化、生物醫(yī)學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、金屬材料工程、飛行器制造工程、材料成型及控制工程（鍛壓方向）、材料成型及控制工程（鑄造方向）等。

1.跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科研究生的優(yōu)勢(shì)

跨專業(yè)考生與本專業(yè)考生相比，有一些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)[6]：來(lái)自不同的專業(yè)背景，考慮問(wèn)題的角度和思路頗有特色，對(duì)于圈內(nèi)傳統(tǒng)觀點(diǎn)和學(xué)說(shuō)敢于質(zhì)疑，另辟蹊徑。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，焊接學(xué)科研究生，本科所學(xué)專業(yè)為材料類專業(yè)的，往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的微觀組織結(jié)構(gòu)分析的能力，本科所學(xué)專業(yè)為機(jī)械類專業(yè)的，在焊接設(shè)備、工裝夾具的設(shè)計(jì)方面和本專業(yè)學(xué)生相比有優(yōu)勢(shì)，這些對(duì)本專業(yè)生源的研究生構(gòu)成了激勵(lì)和促進(jìn)。

2.跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科研究生培養(yǎng)中的問(wèn)題

跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科的研究生雖然有利于選拔更多的具有寬廣基礎(chǔ)知識(shí)的優(yōu)秀生源入學(xué)，從源頭上為培養(yǎng)復(fù)合型、具有創(chuàng)新能力的焊接技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)，但也帶來(lái)了嚴(yán)重的問(wèn)題和矛盾：

（1）在焊接學(xué)科專業(yè)課程的教學(xué)中存在較大的困難。由于現(xiàn)有研究生的培養(yǎng)計(jì)劃是針對(duì)本科為焊接專業(yè)的研究生所制定的，但現(xiàn)在面對(duì)的對(duì)象有一半左右是對(duì)焊接專業(yè)一無(wú)所知的跨專業(yè)研究生，因?yàn)榻y(tǒng)一授課對(duì)象的基礎(chǔ)不一樣，如果授課內(nèi)容和難度以跨專業(yè)研究生為基礎(chǔ)來(lái)安排，那么本專業(yè)研究生會(huì)“吃不飽”，如果以本專業(yè)研究生為基礎(chǔ)來(lái)安排，跨專業(yè)的考生又“跟不上”。

（2）由于與本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)相差太遠(yuǎn)（不同的跨專業(yè)生源的基礎(chǔ)也還有明顯的差別），跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科的研究生對(duì)于焊接專業(yè)的一些基礎(chǔ)理論問(wèn)題不太清楚，一方面在后續(xù)的課題研究中無(wú)法進(jìn)行深入研究，碩士論文的質(zhì)量也不高，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)難以完成課題的開題報(bào)告，進(jìn)而影響到整個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的進(jìn)行。另一方面，部分跨專業(yè)學(xué)生比較勤奮、努力，雖然能夠完成碩士論文、順利畢業(yè)，但碩士論文的撰寫中經(jīng)常會(huì)用到一些令人啼笑皆非的詞語(yǔ)，反映出其專業(yè)基礎(chǔ)不扎實(shí)，在畢業(yè)后的工作中也會(huì)出現(xiàn)對(duì)焊接專業(yè)的很多基本知識(shí)掌握程度不夠、內(nèi)行人說(shuō)外行話的情況。根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，有相當(dāng)一部分學(xué)生自認(rèn)為：雖然讀了焊接方向的研究生，做了與焊接相關(guān)的課題，但并不真正了解焊接，在畢業(yè)后的工作中缺乏自信心。

三、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的策略

針對(duì)南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科跨專業(yè)報(bào)考的研究生日益增多、培養(yǎng)對(duì)象的基礎(chǔ)相差越來(lái)越大這一現(xiàn)狀，為了全面提升南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科跨專業(yè)報(bào)考的研究生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，在跨專業(yè)報(bào)考研究生的培養(yǎng)中引入了國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)、認(rèn)證的新模式。

“國(guó)際焊接工程師”是ISO1473l標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的最高層次的焊接技術(shù)人員和質(zhì)量監(jiān)督人員，是與焊接相關(guān)企業(yè)獲得國(guó)際產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的要素之一，獲得者可從事產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量保證、研究和開發(fā)等各個(gè)領(lǐng)域的焊接技術(shù)和相應(yīng)的管理工作，在企業(yè)中起著極其重要的作用。培訓(xùn)內(nèi)容包括與焊接專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，既有材料、機(jī)械、力學(xué)、電子電工等焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也有“焊接工藝及設(shè)備”、“材料及材料的焊接行為”、“焊接結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”、“焊接生產(chǎn)及應(yīng)用”四門主干課程，還有國(guó)際（ISO）、歐洲（EN）、美國(guó)（ASME）、德國(guó)（DIN）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程和國(guó)際先進(jìn)的焊接技術(shù)、國(guó)內(nèi)著名專家的科研與生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)對(duì)近幾年跨專業(yè)、跨方向報(bào)考南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科的研究生的本科專業(yè)、知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)研，與國(guó)際授權(quán)的機(jī)械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心進(jìn)行研討，確定焊接學(xué)科研究生參加國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)條件和資格，結(jié)合國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)要求，對(duì)焊接學(xué)科研究生培養(yǎng)的現(xiàn)有課程體系進(jìn)行了優(yōu)化和改革，將部分焊接本科專業(yè)的核心必修課程如“焊接理論基礎(chǔ)”、“弧焊電源”、“焊接結(jié)構(gòu)”、“材料焊接性”等設(shè)置成研究生培養(yǎng)計(jì)劃的選修課程，供跨專業(yè)、跨方向?qū)W生選修，使其具備一定的焊接基礎(chǔ)理論，以滿足國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)資格審查。通過(guò)中期考試后，對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行國(guó)際焊接工程師的培訓(xùn)，并按照國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)體系的要求，將部分培訓(xùn)內(nèi)容和現(xiàn)有課程有機(jī)融合，全面提高其焊接理論基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)。按照“國(guó)際焊接工程師”培訓(xùn)體系，對(duì)參與培養(yǎng)的研究生進(jìn)行40學(xué)時(shí)的焊接技能實(shí)訓(xùn)，包括焊條電弧焊、氣焊、氣割、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和氬弧焊操作，提升這些研究生的操作技能和對(duì)焊接的感性認(rèn)識(shí)。

四、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)新模式的實(shí)施效果

3年來(lái)，共有23名跨專業(yè)報(bào)告的研究生參與了該培養(yǎng)模式的試點(diǎn)，取得了良好效果。2011年畢業(yè)的碩士研究生吳某，本科所學(xué)專業(yè)為電子科學(xué)與技術(shù)，與焊接專業(yè)相差甚遠(yuǎn)，通過(guò)該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國(guó)際焊接工程師證書，畢業(yè)后成為某學(xué)校焊接專業(yè)的教師，能夠勝任焊接專業(yè)課程的教學(xué)；2012年畢業(yè)的碩士研究生龔某，本科所學(xué)專業(yè)為化學(xué)工程，通過(guò)該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國(guó)際焊接工程師證書，畢業(yè)后成為某公司焊接責(zé)任工程師，碩士論文被推薦為省級(jí)優(yōu)秀碩士論文；2013年畢業(yè)的碩士研究生姜某，本科所學(xué)專業(yè)為機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化，通過(guò)該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國(guó)際焊接工程師證書，并簽約某高鐵車廂生產(chǎn)企業(yè)。

五、結(jié)論

焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)和本專業(yè)研究生不同，且各個(gè)個(gè)體之間的差別也較大，導(dǎo)致跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)在課程教學(xué)、課題研究和碩士論文的撰寫等方面存在較大差異。

通過(guò)改革現(xiàn)有培養(yǎng)模式，在跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)體系中引入國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)課程，夯實(shí)了跨專業(yè)研究生的焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，提高其焊接專業(yè)的技能，培養(yǎng)了焊接學(xué)科研究生的國(guó)際視野和工程實(shí)踐能力，增強(qiáng)了研究生的就業(yè)優(yōu)勢(shì)。

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[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A 文章編號(hào)：1671-0037（2015）08-80-6

Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map

Zhang Xuezhao1，2

（1.Library of Henan University of Science and Technology， Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy， Zhoukou Henan 466000）

Abstract：In this paper， the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines （Materials Science and Welding） as the research objects， a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed， tohighlight the research hotspot， research trends and development of thetwo disciplines.

Keywords：knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science

1 研究?jī)?nèi)容

將材料學(xué)和焊接學(xué)兩門學(xué)科作為研究對(duì)象，以CSCD國(guó)內(nèi)權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)的作為數(shù)據(jù)源，采用計(jì)量學(xué)中的共詞分析方法，對(duì)1989～2013年材料學(xué)、焊接學(xué)等學(xué)科文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并利用聚類分析、因子分析、多維尺度分析以及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析等方法和相關(guān)軟件，構(gòu)建這兩門學(xué)科的關(guān)鍵詞詞頻分布表、類團(tuán)關(guān)系圖等，通過(guò)對(duì)所構(gòu)建的兩個(gè)學(xué)科的共詞知識(shí)圖譜進(jìn)行詳細(xì)比較對(duì)比，分析兩門學(xué)科的當(dāng)前研究熱點(diǎn)、研究趨勢(shì)及前景。

2 研究方法及過(guò)程

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用的數(shù)據(jù)來(lái)源于《中文社會(huì)科學(xué)引文索引》檢索系統(tǒng)。本文選取CSSCI1989～2013年收錄的期刊----鋼鐵研究學(xué)報(bào)和復(fù)合材料學(xué)報(bào)、電焊機(jī)和焊接技術(shù)做樣本，套錄該期刊文獻(xiàn)的所有題錄信息。具體方法：打開CSSCI檢索界面，收錄年限選定為1989～2013，在[來(lái)源文獻(xiàn)]檢索界面的[期刊名稱]中分別輸入“鋼鐵研究學(xué)報(bào)、復(fù)合材料學(xué)報(bào)和電焊機(jī)、焊接技術(shù)”期刊刊名，[匹配]限定為“精確”，同時(shí)[每屏顯示]設(shè)定為50條，套錄這些期刊在這一時(shí)期內(nèi)文獻(xiàn)的題錄信息，然后將得到的數(shù)據(jù)分別整理后，分別得出在這一時(shí)期內(nèi)材料學(xué)和焊接學(xué)題錄數(shù)據(jù)庫(kù)。然后通過(guò)利用C#自編的計(jì)算機(jī)程序，按照頻次由高到低排列，得到一個(gè)材料學(xué)和焊接學(xué)的關(guān)鍵詞排名，頻次總數(shù)分別是16 057個(gè)和21 622個(gè)。

2.2 數(shù)據(jù)處理說(shuō)明

從兩個(gè)學(xué)科關(guān)鍵詞排序中分別截取一定頻次的關(guān)鍵詞，其中材料學(xué)關(guān)鍵詞截取詞頻大于22次、焊接學(xué)關(guān)鍵詞截取詞頻大于50次，由此，得出了兩個(gè)學(xué)科的99個(gè)和102個(gè)高頻關(guān)鍵詞。再將這些類似性質(zhì)的關(guān)鍵詞進(jìn)行歸整，從而分別確定了兩個(gè)學(xué)科的80個(gè)和63個(gè)高頻關(guān)鍵詞表，將這兩個(gè)關(guān)鍵詞表（見表1-1、表1-2）作為共詞分析我國(guó)材料工程學(xué)科的基礎(chǔ)。

2.3 構(gòu)造關(guān)鍵詞共詞矩陣

2.3.1 構(gòu)造原始共詞矩陣

由于以上兩個(gè)學(xué)科選定的關(guān)鍵詞是材料工程學(xué)科論文中出現(xiàn)頻率最高的詞，它們代表了當(dāng)前我國(guó)材料工程學(xué)科的研究熱點(diǎn)。為了能進(jìn)一步更好地反映這些關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，本論文對(duì)這些高頻關(guān)鍵詞作如下處理：在已建立的題錄數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用自編的計(jì)算機(jī)程序分別對(duì)兩個(gè)學(xué)科確定的80個(gè)和63個(gè)高頻關(guān)鍵詞兩兩進(jìn)行共詞檢索，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得到了一個(gè)80×80的共詞矩陣（部分?jǐn)?shù)據(jù)見表1-3）和一個(gè)63×63的共詞矩陣（部分?jǐn)?shù)據(jù)見表1-4）。

以上兩個(gè)表格中的共詞矩陣是一個(gè)相關(guān)、對(duì)稱矩陣，對(duì)角線上的數(shù)據(jù)為該詞出現(xiàn)的頻次，主對(duì)角線單元格的數(shù)據(jù)為兩個(gè)關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的頻次。

2.3.2 構(gòu)造相關(guān)矩陣

本文在對(duì)兩個(gè)學(xué)科的原始矩陣進(jìn)行包容處理時(shí)采取Salton指數(shù)法，處理數(shù)據(jù)部分結(jié)果見表1-5和表1-6，Salton指數(shù)法的計(jì)算公式為[3]：S=Nij/（Ni×Nj）1/2（3-1）。其中，Ni，Nj分別表示關(guān)鍵詞i和j的頻次，Nij表示關(guān)鍵詞i和j共現(xiàn)的頻次。

以上兩個(gè)表格相關(guān)矩陣中的數(shù)字為相似數(shù)據(jù)，數(shù)字的大小表明了相應(yīng)兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的距離遠(yuǎn)近，數(shù)值越大則表明關(guān)鍵詞之間的距離越近，相似度越好;反之，數(shù)值越小則表明關(guān)鍵詞之間的距離越遠(yuǎn)，相似度越差。

2.3.3 構(gòu)造相異矩陣

由于相關(guān)矩陣中的‘0’值過(guò)多，統(tǒng)計(jì)時(shí)容易造成誤差過(guò)大，為了方便進(jìn)一步處理，兩個(gè)學(xué)科相異矩陣的部分?jǐn)?shù)據(jù)詳見表1-7和表1-8。

以上兩個(gè)表格相異矩陣中的數(shù)據(jù)，正好與相關(guān)矩陣相反，數(shù)值越大則表明關(guān)鍵詞之間的距越遠(yuǎn)，相似度越差;反之，數(shù)值越小則表明關(guān)鍵詞之間的距離越近，相似度越好。

2.4 聚類方法與聚類圖

具體方法：在SPSS17.0軟件界面中輸入要分析的相異矩陣，然后選擇[分析]――[分類]――[系統(tǒng)聚類]進(jìn)行聚類分析。聚類方法選擇組間距離法;度量標(biāo)準(zhǔn)--區(qū)間選擇共詞聚類分析中最常用的歐氏距離（Euclideandistance）。

3.5 構(gòu)建類團(tuán)關(guān)系圖

類團(tuán)關(guān)系圖主要用連線的粗細(xì)來(lái)明確類團(tuán)間的關(guān)系強(qiáng)弱，類團(tuán)間的關(guān)系強(qiáng)弱以連線的粗細(xì)來(lái)表示，兩個(gè)類團(tuán)之間的連接線就越粗，說(shuō)明他們之間的關(guān)系的關(guān)系越強(qiáng)，反之則亦然[4]。具體方法是首先計(jì)算出各個(gè)類團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度與其外部聯(lián)系強(qiáng)度，然后利用先進(jìn)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件pajek繪制出兩個(gè)學(xué)科的類團(tuán)關(guān)系圖。通過(guò)對(duì)兩學(xué)科類團(tuán)的形成、演化、新增及消失的過(guò)程研究，動(dòng)態(tài)地揭示我國(guó)材料工程學(xué)科的研究的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展。

3 研究結(jié)果與分析

3.1總體狀況描述

材料學(xué)科（以鋼鐵研究學(xué)報(bào)和復(fù)合材料學(xué)報(bào)為代表）從1983年到2013年共有9 302篇論文，每種期刊年均155.03篇，平均每篇論文的關(guān)鍵詞數(shù)為1.73個(gè)。經(jīng)過(guò)規(guī)整、縮減后，這一階段頻次不小于22次的高頻詞共80個(gè)，其中，復(fù)合材料、力學(xué)性能、顯微組織、有限元分析、層合板、數(shù)值模擬等出現(xiàn)200次以上，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以復(fù)合材料為核心的材料性能分析是這一階段的研究熱點(diǎn)，具體分析內(nèi)容主要體現(xiàn)在材料的力學(xué)性能分析、有限元分析、數(shù)值模擬分析等方面。

焊接學(xué)科（以電焊機(jī)和焊接技術(shù)為代表）從1984年到2013年共有11 778篇論文，每種期刊年均196.3篇，平均每篇論文的關(guān)鍵詞為1.84個(gè)。這一學(xué)科（焊接學(xué)科）論文總數(shù)與材料學(xué)科相比基本持平，但是篇均關(guān)鍵詞數(shù)卻略有上升。經(jīng)過(guò)規(guī)整、縮減后，這一階段頻次不小于50次的高頻詞共63個(gè)，與材料學(xué)科相比，焊接工藝以2 368次居于首位，焊機(jī)、焊縫、焊接電源、焊接控制、焊接質(zhì)量、焊接電流、電焊、埋弧焊、焊條等是出現(xiàn)200次上的高頻詞，可見，在該學(xué)科目前的主要研究熱點(diǎn)是焊接設(shè)備、焊接工藝、焊接工業(yè)參數(shù)等方面。這些方面的研究直接決定或影響到焊接質(zhì)量和焊接效果，這也與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，充分體現(xiàn)了這一學(xué)科的實(shí)踐性。

3.2 研究主題的異同

從材料學(xué)科形成的聚類圖可以看出，我國(guó)材料學(xué)科的主要熱點(diǎn)研究領(lǐng)域、研究主題、研究熱點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

3.1.1 材料工藝、參數(shù)研究

這方面的研究是我國(guó)材料學(xué)科研究領(lǐng)域研究成果最豐碩的部分之一。該類團(tuán)群主要包括“材料熱處理類團(tuán)”“材料工藝性能研究類團(tuán)”兩個(gè)類團(tuán)。在該階段，從關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果來(lái)看，隨著有計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)/值模擬仿真技術(shù)及材料熱處理技術(shù)的發(fā)展。材料學(xué)科研究動(dòng)態(tài)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，材料分析、材料加工更加精準(zhǔn)化。第二，材料熱處理參數(shù)、方法始終是材料學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn)。

3.1.2 工程材料研究

工程材料研究始終是材料學(xué)科研究的主要方向。工程材料類團(tuán)群主要包括金屬材料類團(tuán)、非金屬材料類團(tuán)、復(fù)合材料類團(tuán)。金屬材料類團(tuán)一直是材料學(xué)科發(fā)展的主流，各種有色金屬它們是現(xiàn)代各種機(jī)器零部件的生力軍，它們?yōu)椴牧蠈W(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。復(fù)合材料類團(tuán)的研究是材料學(xué)科發(fā)展的延續(xù)和補(bǔ)充。在現(xiàn)當(dāng)代化生產(chǎn)中，隨著對(duì)材料性能需求的日益提高，單純的金屬材料性能已經(jīng)不能滿足各類機(jī)器零部件的使用要求，為此復(fù)合材料的研究被材料學(xué)家們納入了研究領(lǐng)域，并且自從復(fù)合材料進(jìn)入研究領(lǐng)域開始，到現(xiàn)在，乃至未來(lái)，復(fù)合材料的研究都將經(jīng)久不衰，這一點(diǎn)從關(guān)鍵詞詞頻分布都可以看出：復(fù)合材料出現(xiàn)的頻次排列第一、層合板、金屬基復(fù)合材料、高溫合金、陶瓷基復(fù)合材料、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵詞的都屬于這一類團(tuán)，并且頻次分布也很靠前。

3.1.3 材料性能缺陷研究

材料性能缺陷研究也是我國(guó)材料學(xué)科乃至全世界材料學(xué)科研究的主題。這一研究類團(tuán)群主要包括材料加工方法類團(tuán)和材料缺陷類團(tuán)。材料缺陷類團(tuán)包含的關(guān)鍵詞主要有：疲勞、裂紋、磨損、斷裂、夾雜物等，這些關(guān)鍵詞頻次的分布在本研究統(tǒng)計(jì)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，由此可以看出怎樣預(yù)防材料的各種缺陷，提高材料的加工及使用性能，至關(guān)重要。緊接著引出了材料學(xué)家們所關(guān)注的材料的加工類團(tuán)（轉(zhuǎn)爐、電弧爐、熱軋、冷軋、軋制等）。雖然這一類團(tuán)群的關(guān)注度不如工程材料研究，也不如材料工藝參數(shù)的研究。但是無(wú)論從各種工程材料來(lái)說(shuō)，還是從各種材料的工藝參數(shù)研究來(lái)說(shuō)其目的都是怎樣去避免材料的各種缺陷，從而提高和改善材料的加工性能、使用性能，達(dá)到人們生產(chǎn)加工的目的。

從焊接學(xué)科的聚類圖可以看出，我國(guó)焊接學(xué)科的主要熱點(diǎn)研究領(lǐng)域、研究主題、研究熱點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾個(gè)研究方向：

3.1.3.1 焊接工藝參數(shù)研究。同材料學(xué)科一樣，焊接學(xué)科的焊接接工藝參數(shù)研究是本學(xué)科的研究主題和重點(diǎn)。在這一類團(tuán)群中焊接工藝這一關(guān)鍵詞在頻次表中出現(xiàn)的次數(shù)達(dá)到了2 368次，可見在焊接學(xué)科中，工藝參數(shù)研究所站的比重和地位。焊接工藝規(guī)范、焊接工藝參數(shù)、焊接手法等方面是這一類團(tuán)研究的主題，而這一研究主題隨著焊接設(shè)備和焊接方法的不同焊接工藝亦有不同。

3.1.3.2 焊接類型方法研究。這一類團(tuán)是一個(gè)大面類團(tuán)，焊接類型和方法直接決定或影響焊接工藝、決定了焊接設(shè)備、焊接工具的選擇。這一類團(tuán)的關(guān)鍵詞主要有：手工電弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、攪拌摩擦焊、點(diǎn)焊、埋弧焊、釬焊、氬弧焊、氣體保護(hù)焊等。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展及焊接質(zhì)量要求的提高，該類團(tuán)正朝著自動(dòng)焊接、機(jī)器人焊接等自動(dòng)化方向發(fā)展。

3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料這一類團(tuán)群涉及焊接材料、焊接環(huán)境、焊接設(shè)備工具，從而間接地決定焊接方法的選擇、焊接工藝流程。這一研究類團(tuán)，從各種焊接對(duì)象材料（管道、鋁合金、不銹鋼、奧氏體不銹鋼等）說(shuō)起，涉及了焊接結(jié)構(gòu)、焊接工程、工程建設(shè)及焊接應(yīng)用。分析了焊條、藥芯焊絲的使用環(huán)境、使用方法等。這一主題類團(tuán)的研究，是該學(xué)科研究的基礎(chǔ)，研究主題關(guān)鍵詞雖然詞頻分布沒(méi)有排在前列，但關(guān)鍵詞詞頻分布的范圍廣。未來(lái)該主題的研究將朝著細(xì)化焊接工具方向，具體可能以焊接工具研究所形式出現(xiàn)。

3.1.3.4 焊接質(zhì)量控制研究。這一類團(tuán)的研究主題是焊接學(xué)科研究的目的所在。不管焊接工藝如何合理、焊接方法如何選擇、焊機(jī)及焊接工具的選擇的多么具有針對(duì)性，其最終目的是獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量。在這一研究主題中，分析了各種焊接缺陷（裂紋、缺陷、變形等）各作者、學(xué)者提出了如何規(guī)避焊接缺陷的各種方法、技巧。目前這一研究主題隨著焊接材料的多樣化，生產(chǎn)要求的提高而日益嚴(yán)峻，機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)焊技術(shù)的發(fā)展對(duì)焊接質(zhì)量的提高起著決定性的作用，但其普及應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)。

4 類團(tuán)關(guān)系分析

確定了材料學(xué)科、焊接學(xué)科類團(tuán)后，就可以研究各學(xué)科類團(tuán)間的相互關(guān)系，找出哪些類團(tuán)是核心類團(tuán)，它與其他類團(tuán)之間聯(lián)系密切;哪些類團(tuán)是非核心類團(tuán)，它與其他類團(tuán)之間聯(lián)系疏松;哪些類團(tuán)與其他任何類團(tuán)都沒(méi)有任何關(guān)系，屬于相對(duì)獨(dú)立類團(tuán)。為此，筆者根據(jù)各類團(tuán)之間的內(nèi)、外相互關(guān)系，利用pajek軟件繪制出了既能反映自身類團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度又能反映這個(gè)類團(tuán)與其他類團(tuán)的外部聯(lián)系強(qiáng)度的類團(tuán)關(guān)系圖（如圖1-1、圖1-2所示）。在圖中，類團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)弱用節(jié)點(diǎn)的大小來(lái)表示，節(jié)點(diǎn)越大，表明該類團(tuán)的內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)度越小，反之，則相反;節(jié)點(diǎn)連線的顏色深淺和連線的粗細(xì)程度和表示兩節(jié)點(diǎn)間的外部聯(lián)系強(qiáng)度，兩節(jié)點(diǎn)間連線顏色越深、連線越粗，則表示兩類團(tuán)之間的外部聯(lián)系強(qiáng)度越大，反之，則相反。

圖1-2 焊接學(xué)類團(tuán)關(guān)系圖

5 結(jié)語(yǔ)

本部分研究采用共詞分析方法，利用聚類分析、先進(jìn)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法和軟件Pajek，分別繪制出材料學(xué)科和焊接學(xué)科兩學(xué)科的聚類圖、類團(tuán)關(guān)系圖，對(duì)兩個(gè)學(xué)科：材料學(xué)科和焊接學(xué)科研究主題進(jìn)行了較為詳細(xì)的對(duì)比分析。通過(guò)分析對(duì)比得出兩個(gè)學(xué)科的發(fā)展變化特點(diǎn)：

5.1 材料學(xué)科和焊接學(xué)科都屬于工學(xué)學(xué)科，其發(fā)展研究主題存在共性

從兩個(gè)學(xué)科的研究主題來(lái)看，我國(guó)材料學(xué)科研究領(lǐng)域、研究熱點(diǎn)體現(xiàn)在復(fù)合材料、材料工藝參數(shù)研究、材料性能缺陷研究上，而焊接學(xué)科體現(xiàn)在焊接工程、工具材料、焊接工藝參數(shù)研究、焊接質(zhì)量（缺陷）控制上。兩個(gè)學(xué)科之間研究主題框架基本一致，其目的都是為了滿足生產(chǎn)實(shí)踐，都是為了規(guī)避缺陷（材料缺陷、焊接缺陷），提升加工質(zhì)量。

5.2 熱點(diǎn)研究領(lǐng)域顯現(xiàn)新特征

兩大學(xué)科的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域各有新特征：材料學(xué)科的陶瓷基復(fù)合材料、鋁基復(fù)合材料、有限元分析、數(shù)值模擬等;焊接學(xué)科的自動(dòng)焊技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等。

5.3 兩個(gè)學(xué)科研究范圍和內(nèi)容具有一定的連續(xù)性、階段性、變化性

兩個(gè)學(xué)科不論是材料學(xué)科還是焊接學(xué)科都是從工程材料研究到工藝參數(shù)研究，最后再到性能缺陷研究，整個(gè)研究過(guò)程呈現(xiàn)出連續(xù)性、穩(wěn)定性、階段性、變化性的特點(diǎn)。每個(gè)階段在各自基礎(chǔ)上由細(xì)化整體上呈現(xiàn)發(fā)展性。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

1998年教育部進(jìn)行高等院校本科專業(yè)目錄調(diào)整時(shí)，設(shè)立了材料成型及控制工程新的本科專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱材成專業(yè)），多數(shù)學(xué)校實(shí)現(xiàn)了由鍛壓、模具、鑄造、焊接等各熱加工單一專業(yè)建設(shè)轉(zhuǎn)向新的材成專業(yè)的建設(shè)。

作為一所新升本科的地方院校，新增本科專業(yè)的設(shè)置與培養(yǎng)目標(biāo)主要應(yīng)是面向地方相關(guān)行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域基層業(yè)務(wù)與技術(shù)管理崗位，著力培養(yǎng)學(xué)生具備在企事業(yè)單位和生產(chǎn)一線解決實(shí)際問(wèn)題的知識(shí)、能力和素質(zhì)。本文對(duì)地方高校如何構(gòu)建材成專業(yè)的教學(xué)體系進(jìn)行了一定的探索和研究。

一、培養(yǎng)方案與教學(xué)體系現(xiàn)狀分析

從目前多數(shù)學(xué)校的培養(yǎng)方案來(lái)看，由于該專業(yè)原來(lái)的基礎(chǔ)不盡相同，不少學(xué)校還沒(méi)有完全擺脫老專業(yè)的框框，而只是在老專業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整和修改。存在著專業(yè)教改的總體目標(biāo)不夠明確，沒(méi)有從根本上重建該專業(yè)的教學(xué)體系；專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和規(guī)格缺乏層次，不能滿足市場(chǎng)對(duì)各類人才的需求；拓寬口徑與保持專業(yè)特色的關(guān)系問(wèn)題尚未解決等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，開展系統(tǒng)、深入的研究，進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改革，確立新的人才培養(yǎng)目標(biāo)和構(gòu)建新的教學(xué)體系，創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，是當(dāng)前非常緊迫的任務(wù)。

學(xué)校雖然從2002年即開始培養(yǎng)材成專業(yè)本科生，但由于是在?？苹A(chǔ)上的聯(lián)辦本科，使用的完全是河南科技大學(xué)的培養(yǎng)方案與教學(xué)大綱，很難結(jié)合自己的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行修改。學(xué)校于2008年在模具設(shè)計(jì)與制造?？茖I(yè)的基礎(chǔ)上，成功申報(bào)材料成型與控制工程本科專業(yè)。當(dāng)年開始招收培養(yǎng)材成本科生并使用自己的培養(yǎng)方案，但在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)該培養(yǎng)方案存在課程過(guò)重、特色不突出等現(xiàn)象，急需改進(jìn)。

二、材成本科教育、教學(xué)的定位

1、人才培養(yǎng)定位

不同類型的學(xué)校應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的需求和自身的特點(diǎn)來(lái)培養(yǎng)不同類型的人才，一部分高校應(yīng)該擔(dān)負(fù)起精英教育的責(zé)任，以培養(yǎng)材料成型及控制工程領(lǐng)域的科學(xué)研究型和科學(xué)研究與工程技術(shù)復(fù)合型高層次人才為主，本科階段應(yīng)是進(jìn)行以通識(shí)為主的專業(yè)教育。另一部分學(xué)校應(yīng)以普及高等教育為主，負(fù)起大眾化教育的責(zé)任，本科階段是通識(shí)與專業(yè)并重的教育。

學(xué)校升本初始即定位為教學(xué)應(yīng)用型本科院校。因此，應(yīng)以普及高等教育為主，承擔(dān)起大眾化教育的責(zé)任，以培養(yǎng)本學(xué)科的工程技術(shù)型、職業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才為主。

2、確定專業(yè)方向

材成專業(yè)具有寬口徑、大專業(yè)、多方向的特點(diǎn)，根據(jù)行業(yè)需求及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)院實(shí)際，選準(zhǔn)專業(yè)主方向，辦出地方特色顯得尤為重要。近年來(lái)洛陽(yáng)地區(qū)制造業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展使對(duì)掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的各類專業(yè)技術(shù)人才的需求又呈上升趨勢(shì)，鍛壓、焊接、鑄造等方面的工程技術(shù)復(fù)合型人才更為搶手。據(jù)此，學(xué)校材成專業(yè)實(shí)施的是寬口徑的材料材成及控制工程與專業(yè)方向并存的培養(yǎng)模式，設(shè)置了模具設(shè)計(jì)與制造、焊接技術(shù)與自動(dòng)化、金屬建材加工三個(gè)專業(yè)方向。

3、人才培養(yǎng)目標(biāo)

材成專業(yè)培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，具備材料成型及控制工程基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力，掌握現(xiàn)代成型方法與技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造工藝、焊接技術(shù)與自動(dòng)化、金屬建筑材料加工的能力，能夠在材料成型及控制工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程管理等方面的工作，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神、德智體美全面發(fā)展的高級(jí)工程技術(shù)人才。

三、材成專業(yè)內(nèi)涵及課程體系

1、根據(jù)專業(yè)發(fā)展明確專業(yè)內(nèi)涵

材成專業(yè)是以成形技術(shù)為手段、以材料為加工對(duì)象、以過(guò)程控制為質(zhì)量保證、以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造為目的的工科專業(yè)。它是介于機(jī)械和材料兩大學(xué)科之間的反映綜合性制造技術(shù)的專業(yè)，機(jī)械學(xué)科和材料學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)構(gòu)成了本學(xué)科的基本知識(shí)體系。這一特點(diǎn)決定了材成專業(yè)人才培養(yǎng)必然是寬口徑的。 轉(zhuǎn)貼于

從1998年新專業(yè)誕生以來(lái)，不少學(xué)校材成專業(yè)發(fā)展遇到最大的問(wèn)題是沒(méi)有處理好“寬與專”的關(guān)系，一些學(xué)校過(guò)于強(qiáng)調(diào)寬口徑，淡化了專業(yè)，使得畢業(yè)生所學(xué)無(wú)法與企業(yè)的需求接軌，一度出現(xiàn)與鑄、鍛、焊有關(guān)的企業(yè)到高校無(wú)法招到需要的專業(yè)人才。另外一些學(xué)校則走向另一極端，鑄、鍛、焊老專業(yè)的主要課程都上，課程過(guò)多，學(xué)生不堪重負(fù)。

我們組織教師廣泛調(diào)研，重點(diǎn)了解企業(yè)對(duì)人才知識(shí)、素質(zhì)、能力的要求。確定專業(yè)及方向的學(xué)生要求具備相同的寬口徑的基礎(chǔ)知識(shí)和成形技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，所不同的只在專業(yè)課程的設(shè)置上。材成大專業(yè)要求學(xué)生掌握包括塑性成形、液態(tài)成型、焊接成型等基本理論、工藝及裝備設(shè)計(jì)、設(shè)備選用等內(nèi)容。為了避免過(guò)于寬泛或負(fù)擔(dān)過(guò)重，又分別開設(shè)了與以前的鍛、鑄、焊三門技術(shù)相關(guān)的專業(yè)課。

2、教學(xué)內(nèi)容的總體構(gòu)成

按照教育部有關(guān)四年制工科大學(xué)生總教學(xué)時(shí)數(shù)及實(shí)踐性環(huán)節(jié)安排的指導(dǎo)原則，結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)方案制定原則，從學(xué)校實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)通用性、精簡(jiǎn)性、特色性和實(shí)踐性原則建立了“兩平臺(tái)、三模塊、一拓展”的課程體系，以適應(yīng)各專業(yè)方向的協(xié)調(diào)發(fā)展。

“兩平臺(tái)”為通識(shí)課程平臺(tái)與學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)；“三模塊”為專業(yè)教育內(nèi)容，包括模具設(shè)計(jì)與制造、焊接技術(shù)與自動(dòng)化、金屬建材加工模塊，具有一定的靈活性和針對(duì)性，可以隨社會(huì)需求相應(yīng)變化；“一拓展”為素質(zhì)教育的拓展計(jì)劃，主要由學(xué)生科技活動(dòng)組成。

（1）通用性原則。材成專業(yè)的課程設(shè)置以基礎(chǔ)型、通用型為主，同時(shí)加強(qiáng)了包括人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)在內(nèi)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能等，體現(xiàn)基本知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，也就是“兩平臺(tái)”：通識(shí)課程平臺(tái)與學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)。在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃中，這類課程占了總學(xué)時(shí)的56.86%，改變了過(guò)去專業(yè)口徑偏窄和過(guò)?，F(xiàn)象，做到既夯實(shí)基礎(chǔ)、又拓寬口徑。

（2）精簡(jiǎn)性原則。材成專業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求的學(xué)分控制在205學(xué)分，從學(xué)時(shí)上計(jì)算比過(guò)去培養(yǎng)方案的總學(xué)時(shí)少了64學(xué)時(shí)。同時(shí)將根據(jù)“去重消腫，去舊增新”的原則，精簡(jiǎn)理論教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)，讓學(xué)生有更多的時(shí)間走出課堂、走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，去思考、動(dòng)手、創(chuàng)新。

（3）特色性原則。人才知識(shí)結(jié)構(gòu)不僅要體現(xiàn)國(guó)家對(duì)人才質(zhì)量的基本要求，更需立足地方學(xué)校和本專業(yè)的優(yōu)勢(shì)和特色。在材成專業(yè)的課程設(shè)置上，設(shè)置了模具制造學(xué)、塑性成型工藝及模具設(shè)計(jì)、模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、焊接結(jié)構(gòu)、焊接自動(dòng)化技術(shù)、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)、金屬建材電磁連鑄技術(shù)、金屬建材成型工藝、金屬建材成型裝備等課程體現(xiàn)本專業(yè)特色，同時(shí)也設(shè)置了兼顧學(xué)生的個(gè)性發(fā)展的任選課程。

（4）實(shí)踐性原則。應(yīng)用型人才的能力培養(yǎng)主要通過(guò)實(shí)踐教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)精簡(jiǎn)理論教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，突出理論聯(lián)系實(shí)踐，確保實(shí)踐教學(xué)效果達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。有組織有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生參加科研、技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新活動(dòng)，認(rèn)定學(xué)分，同時(shí)要求學(xué)生取得相關(guān)職業(yè)（技能）資格證書，把學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)落到實(shí)處。

人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定和人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是一項(xiàng)龐大、復(fù)雜、長(zhǎng)期的系統(tǒng)工作，同時(shí)人才培養(yǎng)目標(biāo)和知識(shí)結(jié)構(gòu)要求既相對(duì)穩(wěn)定又動(dòng)態(tài)發(fā)展，在今后的實(shí)踐中，積極探索，及時(shí)總結(jié)，不斷改進(jìn)和完善，努力為國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)輸送合格人才。

【參考文獻(xiàn)】

篇（6）

為保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率、適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為必然的趨勢(shì)。本研究課題針對(duì)目前在實(shí)際生產(chǎn)中復(fù)雜空間取消焊縫焊接任務(wù)所占比重較大、而且難以人工焊接實(shí)現(xiàn)，以及國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究較少的現(xiàn)狀，對(duì)多功能自動(dòng)焊接伺服控制技術(shù)進(jìn)行了研究。

1自動(dòng)焊接開放式數(shù)控系統(tǒng)

基于開放式數(shù)控系統(tǒng)的焊接數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)開放，功能模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化性能強(qiáng)大的焊接數(shù)字化系統(tǒng)，將改變傳統(tǒng)的焊接數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)封閉的局面，解決變化頻繁的需求與封閉控制系統(tǒng)之間的矛盾，從而建立一個(gè)統(tǒng)一的可重構(gòu)的系統(tǒng)平臺(tái)，增強(qiáng)系統(tǒng)的柔性。同時(shí)，自動(dòng)焊接開放式數(shù)控系統(tǒng)具備以下有點(diǎn)：成本低，軟件開發(fā)環(huán)境完備，軟件資源豐富，可移植性可擴(kuò)展性互補(bǔ)性均較好等。

本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)焊接機(jī)床，可焊接多種類型的工件，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)各模塊之間保留了統(tǒng)一的接口，根據(jù)用戶的需要可隨時(shí)添加所需的模塊，既滿足了用戶的需要，又提高了該機(jī)床的實(shí)用性。

2 設(shè)計(jì)

2.1機(jī)床本體的設(shè)計(jì)

自動(dòng)焊接機(jī)床主要包括機(jī)床本體和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)床本體由機(jī)械部分和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。本研究以復(fù)雜空間曲線接縫(如管與管之間以任何角度連接接縫)自動(dòng)焊接實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，研制開發(fā)一臺(tái)可實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)的多功能自動(dòng)焊接床的機(jī)械及伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.2構(gòu)建伺服控制硬件系統(tǒng)

該機(jī)床利用計(jì)算機(jī)和普通的I/O卡加步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成伺服控制系統(tǒng)。采用“通用I/O卡+專用計(jì)算機(jī)軟件”來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，而且具有非常好的靈活性和友好的軟件用戶界面，必要的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電腦同時(shí)對(duì)幾十個(gè)步進(jìn)電機(jī)的直接控制，或發(fā)揮它的網(wǎng)絡(luò)功能應(yīng)用于復(fù)雜的工程系統(tǒng)控制。采用通用“I/O卡+專用計(jì)算機(jī)軟件”控制的步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量取決于I/O卡的位數(shù)和驅(qū)動(dòng)器所需的控制信號(hào)數(shù)。通常情況下，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分設(shè)置由硬件來(lái)完成，所以一般的驅(qū)動(dòng)器只需要兩個(gè)信號(hào)：脈沖信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)軟件方式控制驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)時(shí)，還需要細(xì)分控制信號(hào)。系統(tǒng)各部件原理如圖1所示。輸入設(shè)備包括鍵盤、控制桿等，通用數(shù)字輸入輸出卡采用AC4161型，有16路的輸入輸出通道，因此最多可以同時(shí)控制五個(gè)步進(jìn)電機(jī)，其中三個(gè)采用75BF001型號(hào)，分別控制X、Y、Z三個(gè)方向的位移，保持轉(zhuǎn)矩為0.39N*m，最大相電流3A，步距角1.5度，空載啟動(dòng)頻率為1.75Hz。

3 關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

3.1建立三維空間中的數(shù)學(xué)模型及插補(bǔ)算法

在機(jī)床的硬件平臺(tái)搭建后之后，如何控制焊槍及工作臺(tái)的精確運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)相貫線焊縫的焊接就成為需重點(diǎn)解決的問(wèn)題。本文采取了首先建立數(shù)學(xué)模型，并在保證插補(bǔ)誤差和焊接精度的基礎(chǔ)上，將工件相交而成的連續(xù)焊縫采用等時(shí)間間隔的插補(bǔ)方法離散成一系列的微小直線段，然后將所獲得的位移量通過(guò)精插補(bǔ)算法轉(zhuǎn)換成可以通過(guò)開關(guān)量卡發(fā)送的脈沖數(shù)據(jù)，最終控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成對(duì)相貫線焊縫的焊接。

以相交圓柱管相貫線接縫焊接為例，數(shù)學(xué)模型的建立：

設(shè)相交兩圓柱管(主管和支管)的半徑分別為R和r，且R>r，如圖2所示，坐標(biāo)原點(diǎn)O是兩圓柱管軸線的交點(diǎn)，兩圓柱管軸線OV和OW的交角為α。焊接時(shí)，工件固定在工作臺(tái)上，工作臺(tái)沿x、y軸移動(dòng)，焊槍沿z軸上下移動(dòng)，同時(shí)還可以O(shè)′為定點(diǎn)繞X軸和Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)這五個(gè)軸向的運(yùn)動(dòng)控制，就可實(shí)現(xiàn)相貫線焊縫的自動(dòng)焊接。由此可得半徑分別為R和r的兩個(gè)圓柱管相交所形成的相貫線接縫φ(θ)在O′XYZ坐標(biāo)系中的方程：

其中，θ是支管上的旋轉(zhuǎn)角。

完成實(shí)時(shí)焊接的伺服控制的首要任務(wù)就是對(duì)焊接軌跡進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。插補(bǔ)就是按給定曲線生成相應(yīng)逼近軌跡的方法，其實(shí)質(zhì)是對(duì)給定曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化。本文采用等長(zhǎng)直線段逼近相貫線焊縫，即在保證給定逼近誤差的前提下，用等長(zhǎng)直線段代替圓弧段，這種插補(bǔ)方法的計(jì)算簡(jiǎn)單，雖然加工精度不如采用圓弧段逼近的方式，但卻完全能夠滿足焊接加工的精度要求。

3.2 自動(dòng)焊接軟件系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)

該系統(tǒng)的精插補(bǔ)過(guò)程由軟件和硬件共同實(shí)現(xiàn)，由軟件計(jì)算出控制信號(hào)的輸出時(shí)間間隔和應(yīng)該向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送的高低電平數(shù)據(jù)，由硬件接口板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。編制運(yùn)動(dòng)控制軟件實(shí)現(xiàn)精插補(bǔ)的過(guò)程有兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是如何得到比較精確的延時(shí)時(shí)間間隔；二是如何將單個(gè)電機(jī)的控制脈沖序列進(jìn)行合并，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接機(jī)床五個(gè)軸的聯(lián)動(dòng)。本研究利用Delphi軟件構(gòu)建操作軟件系統(tǒng)平臺(tái)，以界面友好為設(shè)計(jì)目標(biāo)，按照功能進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接數(shù)據(jù)處理、制等需要的各種操作。

4 系統(tǒng)精度的分析與改善

本文所設(shè)計(jì)自動(dòng)焊接數(shù)控機(jī)床是采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，與相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合組成的開環(huán)控制系統(tǒng)。在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，影響伺服精度的主要因素有以下幾個(gè)方面： 步進(jìn)電機(jī)誤差、齒隙誤差、導(dǎo)軌誤差及熱變形影響等。

對(duì)于步進(jìn)電機(jī)誤差可采取減小步距角的方法來(lái)改善。當(dāng)傳動(dòng)比一定時(shí)，隨著步距角的減小，脈沖當(dāng)量也隨之減小，從而提高機(jī)床的精度。當(dāng)電機(jī)選定之后，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分電路可進(jìn)一步降低機(jī)床的脈沖當(dāng)量，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行在細(xì)分模式下時(shí)，步距角顯著減小，轉(zhuǎn)子達(dá)到新的穩(wěn)定點(diǎn)之后所具有的動(dòng)量變小，振動(dòng)變小，提高了步進(jìn)電機(jī)低速段運(yùn)行的平滑性；在軟件方面，通過(guò)對(duì)插補(bǔ)周期和插補(bǔ)步長(zhǎng)的控制，使步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率盡量避開其低頻振蕩區(qū)間，保證步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性。

對(duì)于齒隙誤差，主要采取以下兩種改善措施：將中心距設(shè)計(jì)為可調(diào)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)中心距消除齒隙；雙片齒輪加載扭簧消除齒輪本身誤差引起的間隙。可通過(guò)提高導(dǎo)軌精度來(lái)改善導(dǎo)軌誤差。

參考文獻(xiàn)

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篇（7）

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

復(fù)雜性、不可逆性和人為性是建筑工程的顯著特點(diǎn)。復(fù)雜性表現(xiàn)在系統(tǒng)復(fù)雜、目標(biāo)多樣性以及干擾因素多。不可逆性表現(xiàn)在施工是面向未來(lái)的,一旦建成就很難通過(guò)施工控制技術(shù)調(diào)整。在施工過(guò)程中都需要人的參與,并且人在其中占主導(dǎo)地位。 鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)決定了施工單位對(duì)施工質(zhì)量的要求很高,一旦施工控制不能夠達(dá)到技術(shù)要求,將造成巨大的損失,不僅僅是財(cái)務(wù)上的損失,甚至影響到廣大用戶的人身安全。為此,在鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工過(guò)程中每一個(gè)項(xiàng)目必須都達(dá)到設(shè)計(jì)要求從而保障廣大人民的利益。

一、影響焊縫質(zhì)量的主要因素

焊接是建筑安裝工程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量的控制管理工作貫穿于整個(gè)焊接過(guò)程。通過(guò)焊接基本理論知識(shí)我們了解到焊縫的截面積、焊接熱輸入、接頭形式、焊接層數(shù)以及安裝精度等都是影響焊縫質(zhì)量的主要因素。

（一）焊工的技術(shù)水平

由于高層建筑施工工程中離不開人,因此一位負(fù)責(zé)任的焊工往往是一名技術(shù)高超的焊工,焊縫質(zhì)量也會(huì)得到保障。一位優(yōu)秀的施工人員能夠高效的處理掉因工藝不當(dāng)造成的焊縫咬邊等情況。焊接專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)由有一定專業(yè)技術(shù)水平和較豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師（或技師）及以上職稱的焊接技術(shù)人員擔(dān)任，全面負(fù)責(zé)工程焊接管理工作。焊接技術(shù)人員應(yīng)該掌握工程情況，認(rèn)真執(zhí)行本工程涉及的相關(guān)規(guī)范，結(jié)合實(shí)際情況編制焊接施工組織設(shè)計(jì)和擬定技術(shù)措施；制定焊工培訓(xùn)方案；組織焊接工藝評(píng)定，編制焊接工藝指導(dǎo)書；在施工前組織技術(shù)交底，并在實(shí)施過(guò)程中加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督；參與重要部件的焊接質(zhì)量驗(yàn)收工作；記錄、檢查和整理工程技術(shù)資料，辦理本專業(yè)竣工技術(shù)文件的移交，組織本專業(yè)項(xiàng)目技術(shù)總結(jié)。

（二）焊縫的布置與焊接順序

如果焊縫不能夠均勻的分布在構(gòu)件截面,此構(gòu)件將會(huì)在焊接過(guò)程中變形,影響超高層鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,甚至?xí)绊懙绞┕ぐ踩?。不同的焊接順序也?huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,或者對(duì)下一步的工作造成施工困難等,比如在同一作業(yè)平面上應(yīng)該從中心向四周對(duì)稱擴(kuò)展焊接;在立體空間中,應(yīng)先焊上層梁柱節(jié)點(diǎn),再對(duì)下層以及中層梁柱節(jié)點(diǎn)焊接,柱與柱接頭最后焊。焊接工作貫穿在整個(gè)安裝焊接工程中，確保了過(guò)程控制的嚴(yán)肅性，也就確保了工程質(zhì)量。焊接過(guò)程控制應(yīng)包括：焊接前的準(zhǔn)備工作，焊接施工中的管理，焊后檢驗(yàn)和熱處理。

（三）焊接方法

不同的焊接方法對(duì)于相同的焊件、焊縫來(lái)說(shuō)造成的結(jié)果也不相同。通常為了焊縫表面成形好則會(huì)采用埋弧焊,但是焊接造成的變形較大;如果想焊接變形小可以采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊,但是其焊接的外觀質(zhì)量不如埋弧焊焊接的。在合金鋼、中厚板的焊接中，以及要求消除應(yīng)力的焊道，往往要求焊后熱處理，以保證焊縫及熱影響區(qū)獲得適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能、金相組織、降低焊接殘余應(yīng)力，滿足使用要求。熱處理操作過(guò)程，應(yīng)符合作業(yè)指導(dǎo)書的要求，繪制升溫、保溫、降溫曲線圖，事后通過(guò)硬度試驗(yàn)等檢驗(yàn)手段來(lái)檢查是否達(dá)到熱處理要求。

（四）焊接防護(hù)措施

由于超高層建筑本身的特性,高空作業(yè)是不不可少的,因此在高空焊接作業(yè)過(guò)程中,外界的因素削弱了二氧化碳?xì)怏w的保護(hù)作用,從而影響了焊縫質(zhì)量。一套完善的焊接防護(hù)體系能夠有效的減少在焊接過(guò)程中不良因素造成的影響。

在超高層鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中,焊縫的缺陷并不是單獨(dú)出現(xiàn)的,往往會(huì)伴隨著其他缺陷同時(shí)出現(xiàn),并且相互造成影響。為了保障焊接質(zhì)量,我們需要全面透徹的分析對(duì)焊縫質(zhì)量造成影響的因素,掌握其規(guī)律,從而進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。焊接質(zhì)量的提高不僅僅有助于高層建筑的施工安全、住宿安全,還有益于更高層建筑的建設(shè),進(jìn)一步充分利用現(xiàn)有的土地,減少人口增長(zhǎng)帶來(lái)的居住問(wèn)題。

（五）焊接設(shè)備

在工程開工前，設(shè)備管理人員應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況、選定的焊接工藝，配備相應(yīng)的焊接設(shè)備、器材，如電焊機(jī)、焊條（劑）烘干保溫設(shè)備、無(wú)損理化檢測(cè)設(shè)備、外觀質(zhì)量檢驗(yàn)器材、熱處理設(shè)備等等。設(shè)備上的計(jì)量?jī)x器儀表，應(yīng)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格，以檢查設(shè)備運(yùn)行是否正常。

（六）對(duì)焊接質(zhì)量有影響的環(huán)境因素

1、空氣溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響?？諝鉁囟葘?duì)焊接過(guò)程的細(xì)節(jié)部分具有重大影響,其間的各部分化學(xué)反應(yīng)程度、金相組織轉(zhuǎn)變、合金元素及應(yīng)力的分布等,從而影響焊接的質(zhì)量與性能。

2、環(huán)境濕度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響。維持環(huán)境濕度的因素主要是水分,水分的化學(xué)成分是氫元素和氧元素,其中氫元素直接參與其中的化學(xué)反應(yīng)。氫元素的含量及分布會(huì)對(duì)焊接接頭脆性情況和延遲裂紋有著直接的影響,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成安全危害。因此氫元素對(duì)焊接質(zhì)量的影響很大,也就是環(huán)境濕度對(duì)焊接質(zhì)量有著重要的影響。

3、風(fēng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響風(fēng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響范圍較廣,它既可以直接影響焊接的電弧形態(tài),也可以在空氣溫度的協(xié)作下對(duì)焊接質(zhì)量造成間接影響,如通過(guò)加快冷卻速度來(lái)影響焊接熱循環(huán)等環(huán)節(jié)。

二、控制焊縫質(zhì)量的管理措施

（一）人員資質(zhì)管理

焊接人員必須經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn),并持有相應(yīng)資格證書,以及具有一定的焊接經(jīng)驗(yàn),才可上崗。對(duì)焊工的管理要求有:第一,焊工的資格證書包含其基本情況,例如:姓名、性別、有效期等。第二,焊工合格證有效期滿三年準(zhǔn)予免試的延長(zhǎng)不得超過(guò)三年,并且不可連續(xù)免試。若焊工在六個(gè)月以上未曾工作,需重新考取上崗證,并且需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考試。在工程中進(jìn)行具體焊接工作的焊工，必須經(jīng)過(guò)焊接基本知識(shí)和實(shí)踐操作技能的培訓(xùn)，并經(jīng)過(guò)相關(guān)規(guī)程的考核，取得合格證書，持證上崗。焊工應(yīng)有良好的工藝作風(fēng)，遵守相關(guān)規(guī)范和企業(yè)制定的焊接工藝細(xì)則，嚴(yán)格按照給定的焊接工藝和焊接技術(shù)措施進(jìn)行施焊，認(rèn)真進(jìn)行質(zhì)量自檢。焊工在施焊前，應(yīng)認(rèn)真熟悉作業(yè)指導(dǎo)書，凡遇與作業(yè)指導(dǎo)書不符時(shí)，焊工應(yīng)拒絕施焊，當(dāng)出現(xiàn)重大質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員，不得自行處理。

（二）制定焊縫質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)措施

適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)懲措施不但能夠有效減少焊縫質(zhì)量缺陷出現(xiàn)的次數(shù),還能夠提高焊工的勞動(dòng)積極性,從而提高焊接質(zhì)量。堅(jiān)實(shí)落實(shí)執(zhí)行獎(jiǎng)懲措施,并且不斷發(fā)現(xiàn)焊工工作過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)失誤,并且致力于發(fā)現(xiàn)新方法新舉措,保證工程快速、安全、高效的施工。如果工藝試件一次評(píng)定不合格，就需要改變某些工藝參數(shù)，重新制作試件，再次評(píng)定，直到找到合適的工藝參數(shù)，工藝評(píng)定試件合格為止。在整個(gè)工程的技術(shù)方案確定以后，就可以組織相關(guān)的焊接設(shè)備，合理的、具有相關(guān)合格項(xiàng)目的焊接人員，確保工程順利進(jìn)展。

（三）落實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理

切實(shí)落實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，有助于我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，盡量阻止缺陷的發(fā)生，減少返修。應(yīng)查明本工程所涉及到的所有母材鋼號(hào)以及設(shè)計(jì)文件規(guī)定選用的焊接材料，確定相應(yīng)的焊接工藝，以及是否需要根據(jù)本企業(yè)情況變更某些焊接方法、焊接材料，以提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高施工工藝水平、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。此外，焊縫的無(wú)損檢驗(yàn)工作，應(yīng)由無(wú)損檢驗(yàn)專職人員來(lái)做，檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)質(zhì)量檢查員所確定的受檢部位進(jìn)行檢驗(yàn)（規(guī)范要求按一定比例檢驗(yàn)的焊縫，質(zhì)量檢查員應(yīng)該隨機(jī)抽檢），做到檢驗(yàn)及時(shí)，結(jié)論準(zhǔn)確，及時(shí)反饋，認(rèn)真填發(fā)、整理和保管全部檢驗(yàn)記錄。

（四）對(duì)環(huán)境因素影響的防護(hù)措施

1、低溫焊接試驗(yàn)當(dāng)焊接環(huán)境溫度不滿足焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境的要求(0攝氏度以上)時(shí),必須要在低溫焊接試驗(yàn)之后在確定參數(shù)及做預(yù)熱處理。并且做低溫焊接試驗(yàn)前要按鋼材材質(zhì)、板厚、焊接方法、焊接材料、接頭形式、焊接位置進(jìn)行對(duì)需要低溫焊接試驗(yàn)的鋼材分類,進(jìn)而做出統(tǒng)計(jì)列表。之后施工人員根據(jù)實(shí)際情況擬定預(yù)熱溫度,再按規(guī)定加工、焊接、測(cè)試試件,最后得出低溫焊接試驗(yàn)的結(jié)論,根據(jù)合格的參數(shù)進(jìn)而編寫實(shí)際焊接的文件。

2、設(shè)置防護(hù)棚之所以設(shè)置防護(hù)棚,就是為了當(dāng)外界環(huán)境不滿足焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境要求時(shí)來(lái)防雨、阻風(fēng)及保持溫度的。搭建防護(hù)棚的材料有架管、彩鋼板、三防布、隔熱阻燃材料的底板等。還要在作業(yè)區(qū)準(zhǔn)備一些應(yīng)急的防護(hù)材料來(lái)為應(yīng)急事件做準(zhǔn)備。根據(jù)焊接工藝的要求,防護(hù)棚一定要具有安全性和實(shí)用性,還要注意構(gòu)架與棚板之間的緊密性。

確保焊接工程質(zhì)量，關(guān)鍵途徑就是加強(qiáng)焊接管理。其重中之重應(yīng)該是焊接人員的管理，因?yàn)楹附舆^(guò)程中的每一步工作都要由“人”來(lái)進(jìn)行，雖然自動(dòng)化程度在提高，可是還是得人來(lái)制定焊接工藝、操作管理焊接設(shè)備。當(dāng)然，除了對(duì)人員加強(qiáng)管理，其他環(huán)節(jié)也不能放松。

結(jié)語(yǔ)

焊接工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，就像一條流水線，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，只有加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，才能做出真正的合格工程、放心工程。

篇（8）

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái).光機(jī)電信息，2003（12）

[4]左鐵釧、施定源、陳鎧.激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用.激光雜志，1999（4）

篇（9）

近些年來(lái)，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1 體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志，朱文堅(jiān). 光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2] 梁進(jìn)秋. 微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展. 光機(jī)電信息，2000（8）

篇（10）

    近些年來(lái),光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨向。

    1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

    光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成,相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

    1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操縱更方便

    光機(jī)電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操縱程序,任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操縱全自動(dòng)化和智能化。

    1.2 功能增加,精度大幅進(jìn)步

    光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平進(jìn)步,運(yùn)算速度加快,通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí),由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

    1.3 部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度進(jìn)步

    傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。

    1.4 產(chǎn)品可靠性得到進(jìn)步,使用壽命增長(zhǎng)

    傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差,導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動(dòng)部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命進(jìn)步,故障率降低,從而進(jìn)步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

    1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

    光機(jī)電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學(xué)科和專業(yè)知識(shí),包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機(jī)械技術(shù)各自的上風(fēng)結(jié)合起來(lái),衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

    1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進(jìn)步

    光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊沿科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短,進(jìn)步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

    2.探究目前狀況和發(fā)展趨向

    2.1探究目前狀況

    自從我國(guó)實(shí)行改革開放以來(lái),科技領(lǐng)域急起直追,我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進(jìn)步,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕產(chǎn)業(yè)機(jī)械都是如此,我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 【

    2.2 發(fā)展趨向

    光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。

    從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱門主要包括摘要:

    (1)激光技術(shù)

    1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時(shí),可極大地進(jìn)步丈量精度和量程。

    2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)間隔激光通訊、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遠(yuǎn)控。

    3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)四周可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

    4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。

    (2)傳感檢測(cè)技術(shù)

    1)激光準(zhǔn)直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)丈量。

    2)激光測(cè)距,其探測(cè)間隔遠(yuǎn),測(cè)距精度高,抗干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受自然影響大。

    3)光纖探測(cè)器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測(cè)器。

    其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

    (3)激光快速成型技術(shù)

    激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng),極大地進(jìn)步了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

    (4)光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

    利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于低級(jí)階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

    3.結(jié)語(yǔ)

    技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾M(jìn)電子技術(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能水平和附加價(jià)值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

    參考文獻(xiàn)

    [1 劉志,朱文堅(jiān). 光機(jī)電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)

    [2 梁進(jìn)秋. 微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外探究進(jìn)展. 光機(jī)電信息,2000(8)

    [3 宋云奪編譯. 光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái). 光機(jī)電信息,2003(12)