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機械工程學(xué)院開(kāi)題報告
開(kāi)題報告就是課題確定之后，研究人員在正式開(kāi)展研究之前制訂的整個(gè)課題研究的工作計劃，下面是小編搜集整理的機械工程學(xué)院開(kāi)題報告，歡迎閱讀參考。
論文題目：電網(wǎng)塔材原材料和組焊件的檢測及數據分析研究
一、選題背景與意義
近幾年來(lái),隨著(zhù)特高壓輸電線(xiàn)路的建設，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統對鐵塔角鋼產(chǎn)品及其組焊件的內在質(zhì)量和表面質(zhì)量要求更加嚴格，因此塔材的采購質(zhì)量和組焊件的質(zhì)量越來(lái)越成為電網(wǎng)部門(mén)關(guān)注的重要的課題。
1、國內外研究現狀:電網(wǎng)塔材主要由角鋼構成，因此，在本課題中主要研究角鋼的規格尺寸檢測和組焊件的規格尺寸及其數據分析研究。①目前國內外傳統的用于規格尺寸的檢測方法常有接觸式,甚至用人工直接量測，例如直尺、平板、角度塊、卡尺等，這些檢測手段比較落后, 速度低、精度低、勞動(dòng)強度大、可靠性差、操作繁瑣。傳統的檢測技術(shù)很難適應新的要求。因此，探索新的檢測方法，具有十分重要的現實(shí)意義。近些年來(lái)規格尺寸檢測方法得到很大發(fā)展，主要有激光干涉儀、測距儀、三坐標測量機、便攜式測量臂、圖像測量技術(shù)、測厚儀等。這些檢測手段在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著(zhù)巨大的作用。采用激光檢測的方法，像激光全站儀、激光經(jīng)緯儀、激光干涉儀等：這幾種方式雖能保證較好的精度，缺點(diǎn)也很明顯，如價(jià)格昂貴、測量空間要求很大、使用于工作場(chǎng)所的機會(huì )不大，只適合作為抽檢或計量室定標，它適用于實(shí)驗室等工作環(huán)境，在環(huán)境相對惡劣的工廠(chǎng)等大型零件生產(chǎn)場(chǎng)所則無(wú)用武之地，不能做到實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測。圖像測量技術(shù)是與先進(jìn)制造工藝與現代制造生產(chǎn)模式相適應的智能化、自動(dòng)化、柔性化的檢測手段。在國外已經(jīng)將圖像測量技術(shù)廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。在中國，這種應用也在逐漸被認知，對于圖像測量技術(shù)的需求將越來(lái)越廣泛。因此，吸引一大批國內外優(yōu)秀學(xué)者從事該方向的研究。一些研究機構或企業(yè)開(kāi)發(fā)了圖像測量系統軟件的開(kāi)發(fā)平臺或者函數庫，提供一些常用的算法和工具。這樣可避免出現產(chǎn)品報廢以及降低工人勞動(dòng)強度、避免工人進(jìn)行危險操作造成不必要的傷害。采用非接觸光電測量技術(shù)成為當前的發(fā)展趨勢。②在數據分析研究方面，目前有很多方法，例如柏拉圖、直方圖、散點(diǎn)圖、相關(guān)分析、回歸分析、ANOVA分析、魚(yú)骨圖、FMEA、點(diǎn)圖、柱狀圖、雷達圖、趨勢圖、控制圖、XY矩陣等圖形。
2、 本課題源于電網(wǎng)建設部門(mén)對塔材采購質(zhì)量和組焊件質(zhì)量的監控需求。在當前國內鐵塔制造企業(yè)競爭日趨激烈的形式之下，企業(yè)與企業(yè)之間的競爭從根本上說(shuō)是企業(yè)技術(shù)實(shí)力的競爭、科技創(chuàng )新優(yōu)勢的競爭。近幾年來(lái),隨著(zhù)特高壓輸電線(xiàn)路的建設，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統對鐵塔角鋼產(chǎn)品的
內在質(zhì)量和表面質(zhì)量要求較嚴格，因此，通過(guò)該研究希望可以有效提高塔材的檢測效率及精度，并可實(shí)現電網(wǎng)建設部門(mén)對塔材采購質(zhì)量和組焊件質(zhì)量的監控和信息化管理。該選題要求對塔材原材料規格尺寸和組焊件的相關(guān)檢驗項目的整理，選擇測量該規格尺寸最優(yōu)的方法，為下一步選擇檢測設備提供理論支撐。同時(shí)尋找出監控分析尺寸數據最優(yōu)的數據分析方法，能夠更好的評價(jià)供應商產(chǎn)品的質(zhì)量水平，為最終的采購和質(zhì)量保證上提供決策上的支持。
二、研究?jì)热菖c目標
(一)研究?jì)热?/p>
該課題需要完成塔材原材料和組焊件外觀(guān)要求和規格尺寸相關(guān)的檢驗項目的整理和歸納，并能夠根據不同的檢測項目探究不同的檢測方法，分析各種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選定出較好的檢測方法，為下一步選取檢測設備提供理論支持 。同時(shí)需要研究尺寸數據的分析問(wèn)題，如何或者采用什么數據分析研究方法可以有效的監控和分析塔材的規格尺寸情況，選出較好的分析規格尺寸數據的控制方法，以此來(lái)評價(jià)供應商產(chǎn)品的質(zhì)量水平。
1、電網(wǎng)塔材原材料外觀(guān)要求和檢測
�、� 首先從實(shí)例入手，通過(guò)對該課題的全面了解及搜集各方面的資料，認真觀(guān)察原材料外觀(guān)特點(diǎn)，仔細分析出所需檢測的重要的對質(zhì)量有影響的規格尺寸數據。角鋼幾何形狀偏差的允許范圍在標準中有規定，基本尺寸一般包括寬度、頂角、長(cháng)度、端面和邊緣的垂直度、厚度。角鋼的孔方面主要檢測孔徑、孔間距、孔邊距、孔準距、孔與孔之間心線(xiàn)及過(guò)線(xiàn)。
�、� 確定了角鋼規格尺寸所需檢測的項目之后，就需要針對不同的尺寸項目尋找適宜的檢測方法，使得檢測方便快捷，盡可能的實(shí)現了自動(dòng)化、節省人力和減少人為誤差、提高檢測精度。仔細分析近些年來(lái)的國內外研究現狀，更好的適應該課題的選題目的，選定幾個(gè)客觀(guān)實(shí)用、能夠滿(mǎn)足要求的檢測設備。傳統方法中采用的量具費時(shí)費力精度低，因此可以選取一些近年來(lái)比較先進(jìn)的方法來(lái)測量，例如CCD及圖像采集，激光檢測等方法，圖像處理技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，為在工作現場(chǎng)采用實(shí)時(shí)在線(xiàn)的光電檢測方式提供了有利條件。也可以采用激光干涉儀進(jìn)行測量，從眾多的檢測方法中選取一種最佳的測量方法之后，根據該方法選取適合的測量設備。
2、電網(wǎng)塔材組焊件外觀(guān)要求和檢測
(1)這個(gè)也應當從實(shí)例入手，通過(guò)對課題的全面了解及搜集各方面的資料，認真觀(guān)察組焊件外觀(guān)特點(diǎn)，仔細分析出所需檢測的重要的對質(zhì)量有影響的位置尺寸、傾斜、外觀(guān)尺寸等數據。電塔組焊件位置偏移、外觀(guān)尺寸、裝配面的偏差允許范圍在標準中有規定。組焊件的位置尺寸、傾斜要求焊接件位置偏移，對孔構件不大于±1，對無(wú)孔構件不大于±5。焊縫的外觀(guān)尺寸一般包括外形均勻、成型較好、焊道與焊道、焊縫與基本金屬間圓滑過(guò)渡。
3、電網(wǎng)塔材原材料的數據分析研究
�、� 在選取了測量方法后考慮對采集了的數據進(jìn)行分析和評價(jià)，選出一種或幾種較好的分析規格尺寸數據的控制方法。角鋼加工后會(huì )產(chǎn)生加工誤差，導致加工尺寸的變化�；谡`差因素的復雜性、多樣性及隨機性，故不能用單個(gè)或少數幾個(gè)零件的加工尺寸去評價(jià)一批零件，而應以生產(chǎn)現場(chǎng)對大批工件加工尺寸的測量結果為依據，應用數理統計方法，揭示出加工尺寸(誤差)的統計規律，以此分析該批產(chǎn)品中的質(zhì)量狀況。在查閱了大量文獻之后，綜合分析各種方法，可以利用傳統的控制圖例如均值極差控制圖，進(jìn)行數據的統計分析，也可以尋找一些其他的更好的方法對數據進(jìn)行分析。
�、� 通過(guò)數據的統計分析，對角鋼的規格尺寸進(jìn)行有效地控制，從而對供應商的產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)而滿(mǎn)足電網(wǎng)建設部門(mén)對塔材采購質(zhì)量的監控需求，選購質(zhì)量可靠供應商的產(chǎn)品，達到課題研究的目的。
4、電網(wǎng)塔材組焊件的數據分析研究
�、� 在選取了測量方法后考慮對采集了的數據進(jìn)行分析和評價(jià)，選出一種或幾種較好的分析組焊件尺寸數據的控制方法。塔材焊接后會(huì )產(chǎn)生加工誤差，導致加工尺寸的變化�；谡`差因素的復雜性、多樣性及隨機性，因此需要對生產(chǎn)現場(chǎng)的大批工件加工尺寸的進(jìn)行檢測測量，應用數理統計方法，揭示出加工尺寸(誤差)的統計規律，以此分析該批產(chǎn)品中的質(zhì)量狀況。在查閱了大量文獻之后，綜合分析各種方法，列出Excel表格，同時(shí)利用傳統的控制圖例如均值極差控制圖，進(jìn)行數據的統計分析，也可以尋找一些其他的更好的方法對數據進(jìn)行分析。
�、仆ㄟ^(guò)數據的統計分析，對塔材的組焊件尺寸和外觀(guān)進(jìn)行有效地控制，從而對焊接的產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)而滿(mǎn)足電網(wǎng)建設部門(mén)對組焊件質(zhì)量的監控需求，達到課題研究的目的。
二)預期的研究結果
在通過(guò)以上幾步，最終預期達到以下目的：
�、俜治鲭娋W(wǎng)塔材原材料的規格尺寸數據和組焊件的規格尺寸數據，找出對質(zhì)量檢測有重要影響的尺寸對象。
�、卺槍Σ煌某叽鐢祿�，比較各種先進(jìn)的規格尺寸的檢測方法，找出最佳方法，進(jìn)一步選定檢測設備。
�、蹖Σ杉降臄祿M(jìn)行統計分析，最終評價(jià)出鋼材和組焊件的質(zhì)量狀況。
�、苓M(jìn)一步明確該課題的最終目的：通過(guò)一系列工作，最終評價(jià)出各個(gè)供應商，為下一步采購提供決策支持，同時(shí)也為評價(jià)組焊件的質(zhì)量狀況，從而保證電塔滿(mǎn)足質(zhì)量要求。
三、研究方法與手段
針對已確定的研究?jì)热菖c目標，對每一個(gè)研究?jì)热葸M(jìn)行詳細的分析，最終確定每一步的研究方法與手段，具體方法手段如下：
(一)電網(wǎng)塔材原材料的檢測
(1)總結需要檢驗的原材料的外觀(guān)要求和尺寸數據
方法一：查閱電網(wǎng)部門(mén)提供的塔材的圖紙
方法二：去電網(wǎng)企業(yè)實(shí)地參觀(guān)了解塔材的結構
方法三：詢(xún)問(wèn)相關(guān)塔材生產(chǎn)部門(mén)具體情況
方法四：查閱文獻資料搜集重要尺寸數據
方法五：自我歸納總結
(2)尋找最佳的規格尺寸檢測方法
方法一：查閱期刊、畢業(yè)論文等各種文獻
方法二：對問(wèn)題進(jìn)行整合
方法三：優(yōu)缺點(diǎn)比較法
方法四：實(shí)例論證
方法五：咨詢(xún)塔材企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐
方法六：上網(wǎng)查閱
方法七：詢(xún)問(wèn)專(zhuān)業(yè)人士
綜合對比法選出較好的檢測方法，根據選出的較好的檢測方法，搜集各種檢測方法適宜的檢測設備。
(二)電網(wǎng)塔材組焊件的檢測
1)總結需要檢驗工件的外觀(guān)要求和尺寸數據
方法一：查閱電網(wǎng)部門(mén)提供的塔材組焊件的圖紙
方法二：去電網(wǎng)企業(yè)實(shí)地參觀(guān)了解塔材組焊件的結構
方法三：詢(xún)問(wèn)相關(guān)塔材生產(chǎn)部門(mén)和焊接工程師具體情況
方法四：查閱文獻資料搜集重要尺寸數據
方法五：自我歸納總結
(2)尋找最佳的規格尺寸檢測方法
方法一：查閱期刊、畢業(yè)論文等各種文獻
方法二：對問(wèn)題進(jìn)行整合
方法三：上網(wǎng)查閱
方法四：實(shí)例論證
方法五：咨詢(xún)塔材企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐
方法六：咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)人士
綜合對比法選出較好的檢測方法，根據選出的較好的檢測方法，搜集各種檢測方法適宜的檢測設備。
(三)電網(wǎng)塔材原材料的數據研究分析
(1)尋找最佳的數據研究分析方法
方法一：查閱期刊、畢業(yè)論文等各種文獻
方法二：?jiǎn)?wèn)題綜合分析整合
方法三：上網(wǎng)查閱各種數據分析研究方法
優(yōu)缺點(diǎn)比較法，綜合對比法選出較好的數據研究分析方法，問(wèn)題進(jìn)一步探索分析找出更加新穎適宜的方法。
(2)課題的最終目的
列出excel表格，對比分析法，總結歸納法。
(四)電網(wǎng)塔材組焊件的數據研究分析
(1)尋找最佳的數據研究分析方法
方法一：查閱期刊、畢業(yè)論文等各種文獻
方法二：?jiǎn)?wèn)題綜合分析整合
方法三：詢(xún)問(wèn)導師
優(yōu)缺點(diǎn)比較法，綜合對比法選出較好的數據研究分析方法，問(wèn)題進(jìn)一步探索分析找出更加新穎適宜的方法。
(3)課題的最終目的
列出excel表格，對比分析法，總結歸納法。
本方案是對電網(wǎng)塔材原材料和組焊件的檢測及數據分析所做的研究，在規格尺寸方面需要查閱相關(guān)部門(mén)抽檢方案，并進(jìn)行綜合分析，找到重要的尺寸數據。在檢測方法方面，需盡可能的查閱大量的文獻，適時(shí)的對所獲資料數據進(jìn)行分析、綜合，及時(shí)對所獲得資料進(jìn)行總結分析歸納，最終對檢測的數據列出excel表格，為下一步數據分析研究做好準備。其中會(huì )遇到不懂得問(wèn)題，需及時(shí)向老師請教，遇到難題可以利用網(wǎng)絡(luò )資源解決，或不斷地查閱文獻進(jìn)行補充。在數據分析研究方面，也需要查閱盡可能多的文獻資料，分析歸納。
總之，在對每一個(gè)數據資料進(jìn)行分析整合時(shí)，要時(shí)刻的聯(lián)系理論知識，做到每一步都有理有據。
四、參考文獻
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