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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,隨著特高壓輸電線路的建設，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統對鐵塔角鋼產品及其組焊件的內在質量和表面質量要求更加嚴格，因此塔材的采購質量和組焊件的質量越來越成為電網部門關注的重要的課題。
1、國內外研究現狀:電網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、勞動強度大、可靠性差、操作繁瑣。傳統的檢測技術很難適應新的要求。因此，探索新的檢測方法，具有十分重要的現實意義。近些年來規格尺寸檢測方法得到很大發展，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、測厚儀等。這些檢測手段在工業生產中發揮著巨大的作用。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境，在環境相對惡劣的工廠等大型零件生產場所則無用武之地，不能做到實時在線檢測。圖像測量技術是與先進制造工藝與現代制造生產模式相適應的智能化、自動化、柔性化的檢測手段。在國外已經將圖像測量技術廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質量控制等領域。在中國，這種應用也在逐漸被認知，對于圖像測量技術的需求將越來越廣泛。因此，吸引一大批國內外優秀學者從事該方向的研究。一些研究機構或企業開發了圖像測量系統軟件的開發平臺或者函數庫，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成為當前的發展趨勢。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、散點圖、相關分析、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、 本課題源于電網建設部門對塔材采購質量和組焊件質量的監控需求。在當前國內鐵塔制造企業競爭日趨激烈的形式之下，企業與企業之間的競爭從根本上說是企業技術實力的競爭、科技創新優勢的競爭。近幾年來,隨著特高壓輸電線路的建設，鐵塔角鋼需求量不斷增加，電力系統對鐵塔角鋼產品的
內在質量和表面質量要求較嚴格，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，并可實現電網建設部門對塔材采購質量和組焊件質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檢驗項目的整理，選擇測量該規格尺寸最優的方法，為下一步選擇檢測設備提供理論支撐。同時尋找出監控分析尺寸數據最優的數據分析方法，能夠更好的評價供應商產品的質量水平，為最終的采購和質量保證上提供決策上的支持。
二、研究內容與目標
(一)研究內容
該課題需要完成塔材原材料和組焊件外觀要求和規格尺寸相關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缺點，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 。同時需要研究尺寸數據的分析問題，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，以此來評價供應商產品的質量水平。
1、電網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，盡可能的實現了自動化、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，選定幾個客觀實用、能夠滿足要求的檢測設備。傳統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，圖像處理技術的不斷成熟和發展，為在工作現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，根據該方法選取適合的測量設備。
2、電網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量有影響的位置尺寸、傾斜、外觀尺寸等數據。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，對無孔構件不大于±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行分析和評價，選出一種或幾種較好的分析規格尺寸數據的控制方法。角鋼加工后會產生加工誤差，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幾個零件的加工尺寸去評價一批零件，而應以生產現場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，以此分析該批產品中的質量狀況。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行分析。
�、� 通過數據的統計分析，對角鋼的規格尺寸進行有效地控制，從而對供應商的產品進行評價，進而滿足電網建設部門對塔材采購質量的監控需求，選購質量可靠供應商的產品，達到課題研究的目的。
4、電網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行分析和評價，選出一種或幾種較好的分析組焊件尺寸數據的控制方法。塔材焊接后會產生加工誤差，導致加工尺寸的變化�；谡`差因素的復雜性、多樣性及隨機性，因此需要對生產現場的大批工件加工尺寸的進行檢測測量，應用數理統計方法，揭示出加工尺寸(誤差)的統計規律，以此分析該批產品中的質量狀況。在查閱了大量文獻之后，綜合分析各種方法，列出Excel表格，同時利用傳統的控制圖例如均值極差控制圖，進行數據的統計分析，也可以尋找一些其他的更好的方法對數據進行分析。
⑵通過數據的統計分析，對塔材的組焊件尺寸和外觀進行有效地控制，從而對焊接的產品進行評價，進而滿足電網建設部門對組焊件質量的監控需求，達到課題研究的目的。
二)預期的研究結果
在通過以上幾步，最終預期達到以下目的：
�、俜治鲭娋W塔材原材料的規格尺寸數據和組焊件的規格尺寸數據，找出對質量檢測有重要影響的尺寸對象。
②針對不同的尺寸數據，比較各種先進的規格尺寸的檢測方法，找出最佳方法，進一步選定檢測設備。
③對采集到的數據進行統計分析，最終評價出鋼材和組焊件的質量狀況。
�、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量狀況，從而保證電塔滿足質量要求。
三、研究方法與手段
針對已確定的研究內容與目標，對每一個研究內容進行詳細的分析，最終確定每一步的研究方法與手段，具體方法手段如下：
(一)電網塔材原材料的檢測
(1)總結需要檢驗的原材料的外觀要求和尺寸數據
方法一：查閱電網部門提供的塔材的圖紙
方法二：去電網企業實地參觀了解塔材的結構
方法三：詢問相關塔材生產部門具體情況
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、畢業論文等各種文獻
方法二：對問題進行整合
方法三：優缺點比較法
方法四：實例論證
方法五：咨詢塔材企業的生產實踐
方法六：上網查閱
方法七：詢問專業人士
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)電網塔材組焊件的檢測
1)總結需要檢驗工件的外觀要求和尺寸數據
方法一：查閱電網部門提供的塔材組焊件的圖紙
方法二：去電網企業實地參觀了解塔材組焊件的結構
方法三：詢問相關塔材生產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、畢業論文等各種文獻
方法二：對問題進行整合
方法三：上網查閱
方法四：實例論證
方法五：咨詢塔材企業的生產實踐
方法六：咨詢專業人士
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、畢業論文等各種文獻
方法二：問題綜合分析整合
方法三：上網查閱各種數據分析研究方法
優缺點比較法，綜合對比法選出較好的數據研究分析方法，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，總結歸納法。
(四)電網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
優缺點比較法，綜合對比法選出較好的數據研究分析方法，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，總結歸納法。
本方案是對電網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部門抽檢方案，并進行綜合分析，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，適時的對所獲資料數據進行分析、綜合，及時對所獲得資料進行總結分析歸納，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。其中會遇到不懂得問題，需及時向老師請教，遇到難題可以利用網絡資源解決，或不斷地查閱文獻進行補充。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，在對每一個數據資料進行分析整合時，要時刻的聯系理論知識，做到每一步都有理有據。
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