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機械工程學院開題報告
開題報告就是課題確定之后，研究人員在正式開展研究之前制訂的整個課題研究的工作計劃，下面是小編搜集整理的機械工程學院開題報告，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(shù)據(jù)分析研究
一、選題背景與意義
近幾年來,隨著特高壓輸電線路的建設(shè)，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統(tǒng)對鐵塔角鋼產(chǎn)品及其組焊件的內(nèi)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)量越來越成為電網(wǎng)部門關(guān)注的重要的課題。
1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:電網(wǎng)塔材主要由角鋼構(gòu)成，因此，在本課題中主要研究角鋼的規(guī)格尺寸檢測和組焊件的規(guī)格尺寸及其數(shù)據(jù)分析研究。①目前國內(nèi)外傳統(tǒng)的用于規(guī)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、勞動強度大、可靠性差、操作繁瑣。傳統(tǒng)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(xiàn)實意義。近些年來規(guī)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，缺點也很明顯，如價格昂貴、測量空間要求很大、使用于工作場所的機會不大，只適合作為抽檢或計量室定標，它適用于實驗室等工作環(huán)境，在環(huán)境相對惡劣的工廠等大型零件生產(chǎn)場所則無用武之地，不能做到實時在線檢測。圖像測量技術(shù)是與先進制造工藝與現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式相適應的智能化、自動化、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(jiān)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)的需求將越來越廣泛。因此，吸引一大批國內(nèi)外優(yōu)秀學者從事該方向的研究。一些研究機構(gòu)或企業(yè)開發(fā)了圖像測量系統(tǒng)軟件的開發(fā)平臺或者函數(shù)庫，提供一些常用的算法和工具。這樣可避免出現(xiàn)產(chǎn)品報廢以及降低工人勞動強度、避免工人進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(shù)據(jù)分析研究方面，目前有很多方法，例如柏拉圖、直方圖、散點圖、相關(guān)分析、回歸分析、ANOVA分析、魚骨圖、FMEA、點圖、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(shè)部門對塔材采購質(zhì)量和組焊件質(zhì)量的監(jiān)控需求。在當前國內(nèi)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是企業(yè)技術(shù)實力的競爭、科技創(chuàng)新優(yōu)勢的競爭。近幾年來,隨著特高壓輸電線路的建設(shè)，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統(tǒng)對鐵塔角鋼產(chǎn)品的
內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量要求較嚴格，因此，通過該研究希望可以有效提高塔材的檢測效率及精度，并可實現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)部門對塔材采購質(zhì)量和組焊件質(zhì)量的監(jiān)控和信息化管理。該選題要求對塔材原材料規(guī)格尺寸和組焊件的相關(guān)檢驗項目的整理，選擇測量該規(guī)格尺寸最優(yōu)的方法，為下一步選擇檢測設(shè)備提供理論支撐。同時尋找出監(jiān)控分析尺寸數(shù)據(jù)最優(yōu)的數(shù)據(jù)分析方法，能夠更好的評價供應商產(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、研究內(nèi)容與目標
(一)研究內(nèi)容
該課題需要完成塔材原材料和組焊件外觀要求和規(guī)格尺寸相關(guān)的檢驗項目的整理和歸納，并能夠根據(jù)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，選定出較好的檢測方法，為下一步選取檢測設(shè)備提供理論支持 。同時需要研究尺寸數(shù)據(jù)的分析問題，如何或者采用什么數(shù)據(jù)分析研究方法可以有效的監(jiān)控和分析塔材的規(guī)格尺寸情況，選出較好的分析規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)的控制方法，以此來評價供應商產(chǎn)品的質(zhì)量水平。
1、電網(wǎng)塔材原材料外觀要求和檢測
⑴ 首先從實例入手，通過對該課題的全面了解及搜集各方面的資料，認真觀察原材料外觀特點，仔細分析出所需檢測的重要的對質(zhì)量有影響的規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)。角鋼幾何形狀偏差的允許范圍在標準中有規(guī)定，基本尺寸一般包括寬度、頂角、長度、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、孔與孔之間心線及過線。
�、� 確定了角鋼規(guī)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，盡可能的實現(xiàn)了自動化、節(jié)省人力和減少人為誤差、提高檢測精度。仔細分析近些年來的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，更好的適應該課題的選題目的，選定幾個客觀實用、能夠滿足要求的檢測設(shè)備。傳統(tǒng)方法中采用的量具費時費力精度低，因此可以選取一些近年來比較先進的方法來測量，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(xiàn)場采用實時在線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(jù)該方法選取適合的測量設(shè)備。
2、電網(wǎng)塔材組焊件外觀要求和檢測
(1)這個也應當從實例入手，通過對課題的全面了解及搜集各方面的資料，認真觀察組焊件外觀特點，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、外觀尺寸等數(shù)據(jù)。電塔組焊件位置偏移、外觀尺寸、裝配面的偏差允許范圍在標準中有規(guī)定。組焊件的位置尺寸、傾斜要求焊接件位置偏移，對孔構(gòu)件不大于±1，對無孔構(gòu)件不大于±5。焊縫的外觀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渡。
3、電網(wǎng)塔材原材料的數(shù)據(jù)分析研究
�、� 在選取了測量方法后考慮對采集了的數(shù)據(jù)進行分析和評價，選出一種或幾種較好的分析規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)的控制方法。角鋼加工后會產(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，故不能用單個或少數(shù)幾個零件的加工尺寸去評價一批零件，而應以生產(chǎn)現(xiàn)場對大批工件加工尺寸的測量結(jié)果為依據(jù)，應用數(shù)理統(tǒng)計方法，揭示出加工尺寸(誤差)的統(tǒng)計規(guī)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(tǒng)的控制圖例如均值極差控制圖，進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，也可以尋找一些其他的更好的方法對數(shù)據(jù)進行分析。
�、� 通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，對角鋼的規(guī)格尺寸進行有效地控制，從而對供應商的產(chǎn)品進行評價，進而滿足電網(wǎng)建設(shè)部門對塔材采購質(zhì)量的監(jiān)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(shù)據(jù)分析研究
⑴ 在選取了測量方法后考慮對采集了的數(shù)據(jù)進行分析和評價，選出一種或幾種較好的分析組焊件尺寸數(shù)據(jù)的控制方法。塔材焊接后會產(chǎn)生加工誤差，導致加工尺寸的變化。基于誤差因素的復雜性、多樣性及隨機性，因此需要對生產(chǎn)現(xiàn)場的大批工件加工尺寸的進行檢測測量，應用數(shù)理統(tǒng)計方法，揭示出加工尺寸(誤差)的統(tǒng)計規(guī)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，同時利用傳統(tǒng)的控制圖例如均值極差控制圖，進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，也可以尋找一些其他的更好的方法對數(shù)據(jù)進行分析。
⑵通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，對塔材的組焊件尺寸和外觀進行有效地控制，從而對焊接的產(chǎn)品進行評價，進而滿足電網(wǎng)建設(shè)部門對組焊件質(zhì)量的監(jiān)控需求，達到課題研究的目的。
二)預期的研究結(jié)果
在通過以上幾步，最終預期達到以下目的：
�、俜治鲭娋W(wǎng)塔材原材料的規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)和組焊件的規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)，找出對質(zhì)量檢測有重要影響的尺寸對象。
②針對不同的尺寸數(shù)據(jù)，比較各種先進的規(guī)格尺寸的檢測方法，找出最佳方法，進一步選定檢測設(shè)備。
�、蹖Σ杉降臄�(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，最終評價出鋼材和組焊件的質(zhì)量狀況。
�、苓M一步明確該課題的最終目的：通過一系列工作，最終評價出各個供應商，為下一步采購提供決策支持，同時也為評價組焊件的質(zhì)量狀況，從而保證電塔滿足質(zhì)量要求。
三、研究方法與手段
針對已確定的研究內(nèi)容與目標，對每一個研究內(nèi)容進行詳細的分析，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(jié)需要檢驗的原材料的外觀要求和尺寸數(shù)據(jù)
方法一：查閱電網(wǎng)部門提供的塔材的圖紙
方法二：去電網(wǎng)企業(yè)實地參觀了解塔材的結(jié)構(gòu)
方法三：詢問相關(guān)塔材生產(chǎn)部門具體情況
方法四：查閱文獻資料搜集重要尺寸數(shù)據(jù)
方法五：自我歸納總結(jié)
(2)尋找最佳的規(guī)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：對問題進行整合
方法三：優(yōu)缺點比較法
方法四：實例論證
方法五：咨詢塔材企業(yè)的生產(chǎn)實踐
方法六：上網(wǎng)查閱
方法七：詢問專業(yè)人士
綜合對比法選出較好的檢測方法，根據(jù)選出的較好的檢測方法，搜集各種檢測方法適宜的檢測設(shè)備。
(二)電網(wǎng)塔材組焊件的檢測
1)總結(jié)需要檢驗工件的外觀要求和尺寸數(shù)據(jù)
方法一：查閱電網(wǎng)部門提供的塔材組焊件的圖紙
方法二：去電網(wǎng)企業(yè)實地參觀了解塔材組焊件的結(jié)構(gòu)
方法三：詢問相關(guān)塔材生產(chǎn)部門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(shù)據(jù)
方法五：自我歸納總結(jié)
(2)尋找最佳的規(guī)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：對問題進行整合
方法三：上網(wǎng)查閱
方法四：實例論證
方法五：咨詢塔材企業(yè)的生產(chǎn)實踐
方法六：咨詢專業(yè)人士
綜合對比法選出較好的檢測方法，根據(jù)選出的較好的檢測方法，搜集各種檢測方法適宜的檢測設(shè)備。
(三)電網(wǎng)塔材原材料的數(shù)據(jù)研究分析
(1)尋找最佳的數(shù)據(jù)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：問題綜合分析整合
方法三：上網(wǎng)查閱各種數(shù)據(jù)分析研究方法
優(yōu)缺點比較法，綜合對比法選出較好的數(shù)據(jù)研究分析方法，問題進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(jié)歸納法。
(四)電網(wǎng)塔材組焊件的數(shù)據(jù)研究分析
(1)尋找最佳的數(shù)據(jù)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：問題綜合分析整合
方法三：詢問導師
優(yōu)缺點比較法，綜合對比法選出較好的數(shù)據(jù)研究分析方法，問題進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(jié)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(shù)據(jù)分析所做的研究，在規(guī)格尺寸方面需要查閱相關(guān)部門抽檢方案，并進行綜合分析，找到重要的尺寸數(shù)據(jù)。在檢測方法方面，需盡可能的查閱大量的文獻，適時的對所獲資料數(shù)據(jù)進行分析、綜合，及時對所獲得資料進行總結(jié)分析歸納，最終對檢測的數(shù)據(jù)列出excel表格，為下一步數(shù)據(jù)分析研究做好準備。其中會遇到不懂得問題，需及時向老師請教，遇到難題可以利用網(wǎng)絡資源解決，或不斷地查閱文獻進行補充。在數(shù)據(jù)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，在對每一個數(shù)據(jù)資料進行分析整合時，要時刻的聯(lián)系理論知識，做到每一步都有理有據(jù)。
四、參考文獻
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