北航传感器技术与应用

北航传感器技术与应用（精选6篇）

北航传感器技术与应用 第1篇

1、何谓材料制备加工？请简述材料制备加工工艺在材料科学与工程中的作用。

（一）定义：材料制备技术是指材料的合成与加工，使材料经过制备过程后获得的新材料在化学成份、元素分布或组织结构上与原材料有显著的不同。

（二）作用：可以通过材料制备技术控制现有的内部组织，如宏观微观结构、原子排列、元素分布、能量状态等，来控制现有材料的性能，特别是新的制备技术的出现，如快速冷凝技术可极大的提高凝固速率、改善金属的组织；复合材料制备技术的出现还克服了材料在各自性能上的缺点实现优势互补。此外，通过一些新的制备技术还能获得一些新的组织结构，得到一些新的材料，如高速冷却下可以得到金属非晶材料；不同的制备技术控制不同的实验条件还可以得到新的相，从而改善原有材料的性能。

（三）意义：材料制备时新材料的获取和应用的关键，也是对材料进行加工、成形和应用的品质保证，现已成为材料研究和材料加工领域引人注目的技术热点。其地位和作用已经超出了技术经济的范畴，而与整个人类社会有密不可分的关系。高新技术的发展，资源能源的有效利用，通信技术的进步，工业产品的质量，环境的保护都与材料的制备密切相关。先进制备与成形加工技术的发展对于新材料的研制、应用和产业化具有决定性的作用，其的出现与应用加速了新材料的研究开发、生产应用进程、促进如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成。促进了现代航空航天、交通运输、能源保护等高新技术发展。现有结构材料向高性能化、复合化、结构功能一体化发展，尤其需要先进制备与成形技术的支撑，可使材料生产过程更加高效、节能、清洁。

（四）应用：材料制备、合成与成形在材料科学研究中占有核心支柱地位，主要用于纳米材料、薄膜材料、金属复合材料、高温柱状合金、单晶合金、非晶合金、亚晶合金以及磁性材料等的制备。

2.论述材料合成、制备与成形在材料科学与工程中的地位。并举例说明其基本 手段和方法。

3.先进金属材料快速凝固背景、优点、工艺及方法。并简述合金快速凝固的原 理、组织基本特征与性能特点。

背景：常规铸造合金之所以会出现晶粒粗大，偏析严重、铸造性能差等缺陷的主要原因是合金凝固时的过冷度和凝固速度很小，这是由于它们凝固时的冷速很小而引起的。要消除铸造合金存在的这些缺陷，突破研制新型合金的障碍，核心是要提高熔体凝固时的过冷度，从而提高凝固速度，因此出现了快速凝固技术。

优点：快速凝固材料的偏析程度大幅度降低,而且在快速凝固材料中获得均匀的化学成分要容易得多.快速凝固工艺可制备具有超高强度、高耐蚀性和磁性的材料.由于快速凝固是通过合金熔体的快速冷却(大于105～106K/s)或非均质形核的被遏制,使合金在很大的过冷度下发生高生长速率的凝固,因此可制备非晶、准晶、微晶和纳米晶合金.工艺方法:

（一）动力学急冷法：

（1）模冷技术.主要包括:枪法,双活塞法,熔体旋转法,平面流铸造法,电子束急冷淬火法,熔体提取法和急冷模法.（2）雾化技术.具体分为:流体雾化法,离心雾化法和机械雾化法.（3）表面熔化与沉积技术.主要有离子体喷涂沉积法和激光表面重熔法两种.（二）热力学深过冷法：深过冷快速凝固是指在尽可能消除异质晶核的前提下,使液态金属保持在液相线以下数百度,而后突然形核并获得快速凝固组织的一种工艺方法.（1）大体积液态金属的深过冷,主要有熔融玻璃净化法,循环过热法和熔融玻璃净化法+循环过热法.（2）微小金属液滴的深过冷,包括乳化-热分析法,落管法和无容器电磁悬浮熔炼法.（3）其它形状金属液态的深过冷——熔体急冷法,可分为:气枪法,雾化沉积法,熔体旋转法,锤砧法,单辊法.（三）快速定向凝固法.原理：快速凝固技术一般指以大于105～106K/s的冷却速率进行液相凝固成固相,是一种非平衡的凝固过程,通常生成亚稳相(非晶、准晶、微晶和纳米晶),使粉末和材料具有特殊的性能和用途.由于凝固过程的快冷,起始形核过冷度大,生长速率高,使固液界面偏离平衡,因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征.组织基本特点：(1)细化凝固组织，使晶粒细化。(2)减小偏析。(3)扩大固溶极限。(4)快速凝固可导致非平衡相结构产生，包括新相和扩大已有的亚稳相范围。(5)形成非晶态。(6)高的点缺陷密度。性能特点：

4.简述激光增材制造技术的背景、原理及优势。谈一谈制备过程中可能遇到的问题。

背景：现代工业高端装备正向大型化、高参数、极端恶劣条件下高可靠、长寿命服役的方向快速发展。金属构件尺寸越来越大、结构日益复杂、性能要求日益提高，对制造技术的要求越来越高、挑战日益严峻。传统制造技术生产 上述大型、整体、高性能金属构件，不仅需要万吨级以上的重型锻造装备及大型锻造模具，技术难度大，而且材料切削量大、材料利用率低、周期长、成本高。

原理：以合金粉末或丝材为原料，通过高功率激光原位冶金熔化/快速凝固逐层堆积。直接从零件数字模型一步完成全致密、高性能大型复杂金属结构件的直接近净成形制造 优势：

１）激光原位冶金／快速凝固“高性能金属材料制备”与“大型、复杂构件成形制造”一体化，制造流程短。２）零件具有晶粒细小、成分均匀、组织致密的快速凝固非平衡组织，综合力学性能优异。

３）无需大型锻铸工业装备及其相关配套基础设施，无需锻坯制备和锻造模具制造，后续机械加工余量小、材料利用率高、周期短、成本低。

４）具有高度的柔性和对构件结构设计变化的 “超常快速”响应能力，同时也使结构设计不再受 制造技术的制约。

５）激光束能量密度高，可以方便地实现对包括Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ等在内的各种难熔、难加工、高活性高性能金属材料的激光冶金快速凝固材料制备和复杂零件的直接“近净成形”。

６）可根据零件的工作条件和服役性能要求，通过灵活改变局部激光熔化沉积材料的化学成分和显微组织，实现多材料、梯度材料等高性能金属材料构件的直接近净成形等。可能遇到的问题：

金属材料激光增材制造过程中可能遇到的材料基础问题：

（一）激光／金属交互作用行为及能量吸收与有效利用机制

（二）内部冶金缺陷形成机制及力学行为

（三）移动熔池约束凝固行为及构件晶粒形态演化规律

（四）非稳态瞬时循环固态相变行为及显微组织形成规律

（五）内应力演化规律及构件变形开裂预防控制

5.简述合金定向凝固的原理、组织基本特征与性能特点。阐述制备的具体优势 并举例说明。

原理：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和为凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。组织基本特征：

柱状晶具有特定取向、各向异性、晶间杂质少、组织致密、缩松少 性能特点：

消除横向晶界，提高材料的纵向力学性能；材料韧性、抗高温蠕变性能、抗疲劳性能、持久强度等能力大幅提升，对热循环影响不敏感 举例说明具体优势：

该技术运用于燃汽涡轮发动机叶片的生产，所获得的具有柱状乃至单晶组织的材料具有优良的抗热冲击性能、较长的疲劳寿命、较高的蠕变抗力和中温塑性，因而提高了叶片的使用寿命和使用温度。

6.何谓金属间化合物。简述金属间化合物的性能特点及强化途径

（一）定义：金属间化合物是指金属与金属之间，类金属和金属原子之间以共价键形式结合形成的化合物，其原子的排列遵循某种有序化的规律，当以微小颗粒形式存在于金属合金的组织中时，将会使金属合金的整个强度得到提高，特别是在一定温度范围内，合金的强度随温度升高而增加，这使得金属间化合物材料在高温结构应用方面具有极大的潜在优势。

（二）性能特点：屈服强度随温度的升高而提高；密度低，比刚度高；韧性很低或者说是脆性抗氧化性能优良；高温强度好。

（三）强化途径：a提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并得到无缺陷完整晶体，无晶须。b向晶体中引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子等。具体方法有固熔强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细晶强化等。

（四）塑化和强化方法：通常有微量元素合金化，主要有元素合金化、控制微观组织、纤维强塑化、快速凝固细化晶粒方法。

（五）提高韧性：a加入置换元素，改变原子间键合状态和电荷分布以改善塑性；b通过合金化改变有序结构的类型；c微量合金强化晶界；d材料纯化；e细化晶粒，细化第二相组织以及加入弥散第二相质点从而提高合金塑性。f用韧性的纤维与其复合增强其韧性，同时还保留金属间化合物的诸多优点。

7.试述制备高性能金属基复合材料的主要方法以及材料设计与制备过程中应考虑的主要材料科学问题和解决方法；并谈谈金属基复合材料在工业实际应用中可能面临的主要问题。

制备方法：依据增强体的加入方式，金属基复合材料的制备方法可分为外加法和原位反应法。外加法是以粉体混合、熔融金属中添加陶瓷颗粒等物理方式达到基体和增强相相容，再通过烧结、铸造、压力加工等后续工艺制备成品，常用的外加法主要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法、挤压铸造法等。

原位反应法同外加法的区别在于增强体不是额外加入，而是通过添加原料与基体、添加原料之间发生反应生成，并原位析出。目前报道的原位合成法主要有：放热弥散法、气液反应合成法、自蔓延燃烧反应法和反应喷射沉积等。主要问题和解决方案：

（一）金属熔体与增强相之间的润湿性

改善金属熔体与增强体之间的润湿性的方法主要有:（1）对增强颗粒进行金属涂覆(如Ni, Cu)处理。（2）向金属熔体中加入活性元素(如Li, Mg, Ca, Ti, Zr和P等)。（3）增强颗粒进行预热及保持颗粒表面清洁等方法。（4）增加增强相的表面能、减少熔化金属基体的表面张力和基体与增强相之间的界面能

（二）界面结构

牢固的结合界面使得复合材料的弹性模量和抗拉强度增加。改善基体/增强相的润湿性,控制化学反应,尽可能地减少氧化物的形成

（三）复合材料力学性能

挤压变形方法、固溶时效处理工艺

（四）计算机模拟

自洽模型、微分法、复合圆柱族模型、Eshelby等效夹杂物和Mori-Tanaka模型、有限元法

面临的问题：金属基复合材料在提高强度、硬度、弹性模量的同时,却大大地降低了其塑性,不利于对复合材料二次塑性加工。

增强体的均匀分散，多相融合的界面效应及其机理，产品性能参数的离散性大，基体与增强体本身特性导致的应力集中、不浸润等

8.简述先进金属材料快速凝固的背景和凝固组织特征，快速凝固激光加工与成 形的主要工艺方法和具体优势。

凝固组织特征：

偏析形成倾向减小 形成非平衡态 细化凝同组织

析出相的结构发生变化 形成非晶态

快速凝固激光加工与成形的主要工艺方法

钛合金速凝固激光熔覆技术 激光熔覆高温耐磨耐蚀特种涂层 小面相液固界面结构与生长机制 高性能金属零件激光快速成形 难熔金属激光约束熔铸成型 柱晶钛合金激光约束熔铸成形 具体优势

不仅可以直接获得具有快速凝固组织特征(如:枝晶及组织细化、元素高度过饱和固溶、低偏析或无偏析、形成各种亚稳相、准晶、非晶等非平衡相等)和特殊物理化学及力学性能的表层材料外,还可以在激光材料表面快速熔化过程中灵活地向熔池中加入合金元素或直接熔化同步输送于零件表面的合金粉末,从而获得成分、组织及性能完全不同于零件基材、具有细小均匀快速凝固非平衡组织特征和所设计优异特殊性能配合的特种表面冶金涂层材料。另外,激光表面熔化过程快速、灵活、热影响区小、无变形、零件表面快速凝固表面改性过程易于实现自动化。9.非晶材料的主要制造技术及应用？

熔剂包敷法、金属模铸造法、水淬法、喷铸-吸铸法、高能束熔覆法、电弧熔炼吸铸法、定向凝固法、非晶粉末挤压法等

非晶硅材料具有光吸收系数高、基片材料限制小、性能易于扩展、制作工艺简单等优点，因而作为敏感功能材料倍受青睐，现已日益广泛应用于各种传感器，如光传感器、温度传感器、功率传感器、压力传感器。在电力领域，铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶等广泛应用于配电变压器、磁放大器等。

未来的非晶硅产品可望在随意基片上低温淀积非晶硅，即使是在不能耐温的基片(如塑料膜)上也照样能淀积，同时用非晶硅单片模式制作三维器件也成为可能。

10.简述金属基复合材料的主要优点和制备方法。选一种具体的金属基复合材料 介绍其制备原理和应用情况。

主要优点：

其特点在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。

1、高比强度、比模量

2、导热、导电性能好

3、热膨胀系数小、尺寸稳定性好

4、良好的高温性能

5、良好的耐磨性

6、良好的断裂韧性和抗疲劳性能

7、不吸潮、不老化、气密性好 制备方法：

（一）粉末冶金复合法

（二）铸造凝固成型法

1、原生铸造复合法

2、搅拌铸造法

3、半固态铸造复合法

4、含浸凝固法（MI技术）

5、离心铸造法

6、加压凝固铸造法

7、热浸镀与反向凝固法

8、真空铸造法

（三）喷射成型法

（四）叠位复合法

（五）原位生成复合法

1、直接氧化法

2、放热弥散法

3、SHS铸渗法

4、反应喷射沉积技术

颗粒增强铝基复合材料(particulate reinforcedaluminum matrix composites, PRAMCs)以其基体合金可选择范围宽、成本低、易于用传统工艺方法制备和加工、能实现批量和大规模生产、制备的材料表现出良好的尺寸稳定性和各向同性而备受瞩目。例如，由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制的SiCp/Al复合材料活塞已应用于摩托车及小型汽车的发动机[10]。北京航空材料研究院研制的颗粒增强铝基复合材料已应用于卫星的相机零件。

粉末冶金是最早开发的用于制备颗粒增强金属基复合材料的工艺。它是将金属粉末和增强陶瓷颗粒等经筛分、均匀混合、冷压固结、除气、烧结，以及后续处理制得复合材料。

烧结后的试样经过热挤压可以减少空洞的数量、细化晶粒、改善复合材料的界面结合强度和SiC颗粒的分布，从而有效提高复合材料的力学性能。经过热处理(如固溶、淬火和时效)后能进一步强化复合材料的力学性能。

11.航空涡轮发动机为工业王冠上的明珠，涡轮叶片为其中的重中之重，当前涡 轮叶片的主要制造技术及技术瓶颈是什么？

目前，涡轮叶片主要以单晶高温合金作为基体材料，采用熔模精密铸造工艺进行成形。在新材料方面，F136 发动机涡轮 3 级陶瓷基复合材料导向叶片，该导向叶片不再采用精密铸造工艺进行制造，而是基于化学气相渗透法等方法进行制备。叶片结构形式的变化也会导致其制造工艺的变化，如多孔层板 Lamilloy结构，Allison 公司为此发明了所谓的铸冷（Castcool）制造技术，冷却通道利用浇铸成形加工。此外，随着 3D 打印技术的发展及成熟，将 3D 打印技术应用于涡轮叶片精密成形成为一大发展趋势，如 GE 利用电子束熔覆（Electron Beam Melting, EBM）技术生产低压涡轮叶片

技术瓶颈：

（1）材料难加工，切除率大

（2）叶片形状与内部冷却结构复杂

（3）加工精度高，精铸工艺流程复杂，成品率极低

13.根据你的了解，你认为 3D 打印技术的发展前景及瓶颈是什么？

发展前景：

一是各种新型材质的投入使用，可以打印出更多的真实物体，例如：新型高聚合材质、纳米材质等。随着技术的进步，未来适用于 3D 打印的基础材料也将会大幅增加，而且会产生多元材料的混合制造，实现复杂物体的制造。

二是基于技术的革新，其打印效率、速度都会得到迅速的发展。

三是应用范围将会更加广泛，不仅仅局限于早前的医疗、机械、航空领域，将会更加广泛的应用于家用的军事上的机械零件、食品、厨具等范畴。

四是打印设备的两型化、智能化。

3D 打印机具有灵活性、轻便性、移动性，操作员可以通过网络发出指令，产品可以在不同的地方生产并配送给客户，颠覆了传统的生产时间和地点不易改变得观念，也颠覆了传统的供应链、分销网的部署格局，可以实现真正的云制造。瓶颈：

(1)成本较高。现有3D打印机造价普遍较为昂贵，今年虽然多家公司推出了廉价3D家用打印机(1000美元以下)，但是苦于打印材料价格高居不下，导致总体成本偏高。

(2)打印材料限制。目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全性也存在一定隐患。(3)精度、速度和效率方面。目前3D打印成品的精度还不尽如人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。

(4)打印零件尺寸限制。目前的3D打印机并不能实现大尺寸零件的制造。

(5)产业环境方面。3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。

14.先进金属材料（制备、工艺等）的发展前景及理解。

先进金属材料是新型金属材料和具有高性能的传统金属材料的总称。如今，许多新兴的金属材料应运而生，加工制备工艺上不断革新，出现了单向凝固技术，快速凝固，半固态加工技术，多孔金属成型技术，喷射铸造，微重力凝固，激光表面处理，爆炸成型等。除此之外，还有如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等新型高性能金属材料，如非晶态软磁合金、形状记忆合金、新型铁氧体及超细金属隐身材料、贮氢材料及活性生物医用材料等新型金属功能材料，向着高功能化和多功能化发展。

金属材料工业，如钢铁工业已经具有了一套相当完整的生产技术和生产能力，同时质量稳定，供应方便，在性价比上也具有一定的优势，同时在今后相当长的一段时间内其资源也是有保证的，并且我们知道，金属是可以回收循环使用的，其本身对环境没有污染。最终要的是，在于金属材料具有其他材料体系不能完全取代的独特的性质和使用性能，例如它具有很高的模量，较高的韧性，并且具有磁性和导电性等优异的性能。而且，在其他材料发展的过程中，金属材料也在不断地推陈出新。在可以预见的将来，凭借其不可替代的功能，金属材料仍将占据材料工业的主导地位。

北航传感器技术与应用 第2篇

一、考试组合

摄影测量与遥感综合包含摄影测量基础、数字图像处理、遥感原理与应用三个科目，任选两个科目，每个科目分数分别为75分，总分150分。

二、摄影测量基础部分考试大纲 主要内容及基本要求

1．摄影测量的基本概念和基础知识

主要内容：摄影测量的定义、任务、发展概况；摄影测量常用坐标系、成像模型等。基本要求：掌握摄影测量学科的定义、基本任务、发展过程；熟悉摄影测量常用坐标系的建立、中心投影构像方程的建立。2．单张航摄像片解析

主要内容：航摄像片上的特殊点线面、航摄片段内、外方位元素、空间直角坐标变换、航摄片的像点位移与比例尺、单张航片的空间后方交会。

基本要求：熟悉航空摄影中的基本几何关系、熟练掌握空间直角坐标变换、掌握单张航片的空间后方交会方法。3．双像解析摄影测量

主要内容：航摄像对的立体观察与测量、双像解析摄影测量的任务与方法、立体像对的前方交会、双像解析计算的空间后交-前交方法、解析法相对定向、模型点坐标的计算、解析法绝对定向、光束法双像解析摄影测量、解析法空中三角测量。

基本要求：熟悉双像解析摄影测量的任务与方法、熟练掌握立体像对的前方交会、双像解析计算的空间后交-前交方法、解析法相对定向、解析法绝对定向、光束法双像解析摄影测量、解析法空中三角测量。4．数字摄影测量

主要内容：基本概念，数字图像与影像重采样、基于灰度的影像相关、基于特征的影像匹配、同名核线的确定与核线相关。

基本要求：掌握数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别与联系，熟练掌握基于灰度的影像相关方法、基于特征的影响匹配，掌握核线相关的方法。

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5．测图原理及测图仪器

主要内容：立体测图方法、模拟法测图原理、模拟测图仪的结构与分类；解析测图方法、解析法测图原理、解析测图仪的结构与分类。基本要求：掌握各种测图方法及仪器的原理。6．数字高程模型及其应用

主要内容：基本概念，数据点的获取、预处理、存储，曲面的内插和逼近、曲线内插与逼近、等高线的绘制。

基本要求： 数字高程模型的基本概念，数字高程模型的建立、数据点的获取及存储，曲面的内插和逼近、曲线内插与逼近、绘制等高线的方法。

三、数字图像处理部分考试大纲 复习内容及基本要求

主要内容包括三部分：第一部分是数字图像处理的基础；第二部分是数字图像增强处理的理论、方法和实例，包括空间域图像增强、频率域图像增强和形态学图像处理；第三部分是图像特征提取与分析的基本理论、方法和实例，包括图像分割、表示与描述和对象识别。

具体章节如下：

1、数字图像基础

内容：图像取样和量化、像素间的一些基本关系

要求：掌握图像取样和量化的概念，熟练掌握像素间的一些关系

重点：像素间的一些空间关系

2、空间域图像增强

内容：基本灰度变换、直方图处理、用算术/逻辑操作、空间滤波基础、平滑空间滤波器、锐化空间滤波器；

要求：掌握图像空间增强的相关术语、图像灰度级变换方法、图像直方图的概念和直方图均衡化算法。掌握图像的算术和逻辑操作方法，了解空间滤波基础，掌握平滑空间滤波的基本概念和特点。掌握图像的一阶微分和二阶微分的典型计算方法、锐化空间滤波的基本概念和特点。

重点：直方图概念；平滑空间滤波器；图像一阶微分、二阶微分的概念和计算方法；拉普拉斯算子和典型梯度增强算法

3、频率域图像增强

内容：傅立叶变换概念、频率域滤波的基本步骤、低通和高通滤波器。

要求：掌握二维傅立叶离散变换及反变换的定义，掌握频率域滤波器的概念、性质和计算步骤，掌握空间域滤波和频率域滤波的对应关系。掌握低通和高通滤波器的概念和性质。

重点：二维离散傅立叶变换和反变换；频率域滤波的概念和计算步骤；高斯低

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通滤波器；高斯高通滤波器。

4、形态学图像处理

内容：膨胀与腐蚀、开操作与闭操作

要求：掌握膨胀和腐蚀形态学操作的基本定义、性质、计算方法。掌握开、闭等基本形态学操作算法的定义、性质、计算方法。

重点：膨胀、腐蚀；开、闭

5、图像分割

内容：边缘检测、阈值处理

要求：掌握边缘检测方法、图像阈值化处理方法和全局自动阈值化算法。

重点：边缘检测方法；全局自动阈值化算法。

6、表示与描述

内容：表示方法、边界描绘子、区域描绘子

要求：掌握链码、多边形近似等概念。掌握一些简单的描绘子、形状数的概念、傅立叶描绘子的相关概念。掌握一些简单的描绘子、拓扑描绘子以及纹理等描绘子。

重点：链码概念；形状数的概念和傅立叶描绘子；拓扑描绘子。

7、对象识别

内容：模式和模式类、基于决策理论方法的识别

要求：掌握模式和模式类的概念，掌握最小距离分类器、相关匹配等基本方法。重点：模式和模式类概念、最小距离分类器

四、遥感原理与应用部分考试大纲 主要内容及基本要求 1 绪论

主要内容：遥感的基本概念、遥感数据获取的基本过程、遥感的分类、遥感技术的发展历史、与发展趋势、遥感技术的典型应用。

基本要求：1）理解并掌握遥感的基本概念、类型、特点及优势；2）理解遥感系统的构成；3）了解遥感发展简史及发展趋势；4）了解遥感技术在典型行业中的应用。2电磁波与地物波谱特征

主要内容：电磁波与电磁波谱、电磁波辐射原理、黑体辐射、太阳辐射、大气窗口、大气对电磁波的影响、地物的反射辐射、物体的发射辐射、地物的反射类别、影响地物光谱变化的因素、地物光谱特性的测定，植物、水体、岩矿、土壤4大自然地物的波谱特性。基本要求：1）理解和掌握电磁波、电磁波谱，辐照度、辐射出射度、辐亮度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、反射率及反射波谱、BRDF等基本概念；2）熟悉遥感常用

新祥旭www.xxxedu.net 的电磁波段，理解和掌握普朗克定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律、维恩位移定律与基尔霍夫定律等电磁波辐射定律及对遥感的意义；3）了解大气的成份和大气层的垂直结构与特征，理解大气吸收与散射机理、大气辐射传输过程；4）了解太阳辐射与地球辐射的特点；5）掌握植被、水体、岩石和土壤4大典型地物反射波谱的特征，理解环境对地物光谱特性的影响；6）理解地物波谱的概念及其对遥感的意义；（7）掌握地物波谱的测量方法。3 遥感平台与传感器系统

主要内容：遥感平台类型、摄影成像与影像特点、光机扫描成像与影像特点、推扫式扫描成像与影像特点、雷达成像与影像特点、光电成像基本原理、常用传感器的基本技术参数和各波段的主要应用范围、遥感图像的分辨率及其特征（空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率）。

基本要求： 1）了解国内外主要的陆地卫星、气象卫星、对地观测系统（EOS）卫星和海洋遥感卫星平台的特点；2）掌握目前常用的遥感传感器（AVHRR、TM、ETM+、SPOT、QUICKBIRD、MODIS等）的基本技术参数（波谱段范围、分辨率等）；3）掌握垂直摄影像片中垂直投影与中心投影的区别；4）掌握光机扫描及固体自扫描（推帚扫描），瞬时视场角，高光谱遥感的概念；5）理解摄影成像原理与影像特点；6）理解扫描成像原理与影像特点；8）掌握遥感图像空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率的概念及意义。4 遥感图像处理

主要内容：遥感图像的统计特征、遥感图像辐射定标、遥感图像辐射校正、遥感图像大气校正、遥感图像几何校正。

基本要求：1）掌握遥感数字图像、图像数字化、象元、灰度值等基本概念，理解遥感数字图像的特点及表示方法，理解数字图像与模拟图像的主要区别；2）了解常见的遥感器辐射定标方法、理解引起遥感辐射畸变与几何畸变产生的主要原因，掌握遥感图像辐射校正和几何校正的基本方法和步骤；掌握常用的大气校正方法。5 热红外遥感

主要内容：黑体辐射、真实物体辐射、热辐射与地面的相互作用、大气效应、地物的热学性质、热红外图像成像时段波段的选择、热红外图像的特点、热红外图像的解译、热红外遥感系统、热红外遥感应用。

基本要求：1）理解典型地物的热学性质与热红外遥感图像的特点，掌握热红外遥感图像的 新祥旭www.xxxedu.net

解译方法；2）理解大气对地面长波辐射的影响、地面长波辐射的特点；3）了解典型热红外遥感系统；4）了解热红外遥感的典型应用； 6 微波遥感

主要内容：微波遥感的基本概念、多普勒效应、雷达成像原理、雷达回波强度的影响因素、雷达图像的特点、雷达图像的解译与处理方法、极化雷达与干涉雷达、微波遥感系统、微波遥感应用。

基本要求：.1）掌握微波遥感的基本概念；2）了解微波遥感特点、类型及主要传感器工作原理；3）了解常见的微波遥感系统；4）了解微波遥感的典型应用； 7 遥感应用

主要内容：遥感技术在资源调查与管理、环境监测与评估、灾害动态监测等典型行业中应用的基本原理与方法。

基本要求：1）了解遥感技术的主要应用领域；2）掌握遥感技术在某一行业领域中的应用方法与流程。

刍议传感器技术的应用与发展 第3篇

目前, 传感器技术已经渗透到我国诸多领域当中, 并以其自身的特点给行业带来了显著的经济效益。下面简要介绍一下传感器技术在各个领域内的应用现状。

1.1 在工业领域中的应用

传感器技术主要被应用于工业领域生产过程中的测量以及控制等方面上。一般的工业生产, 都必须对气体成本、温度、压力、液位以及流量等参数进行检测, 以便进一步实现对工作状况的监控, 并以此来对生产设备的运行情况进行诊断, 保证其处于最佳的云状状态, 进而确保产量质量符合标准。由于传感器与通信设备及计算机等的相互结合, 使得工业生产监测实现了自动化, 这在一定程度上提高生产效率。可以想象如果工业生产中没有传感器会是怎样的场景, 可以肯定的是生产效率必定会大幅降低, 经济效益也无从保障。

1.2 在汽车电控系统的应用

国民经济的快速发展, 使人们的生活水平日益提高, 汽车也由原本的奢侈品逐渐成为了千家万户必不可少的代步工具。与此同时, 人们对汽车的安全性也越来越重视。就传感器而言, 其在汽车中就好比触角和感官, 它能够准确地采集到汽车的工作状态, 这在一定程度上提高了汽车的自动化程度。通常情况下, 车用传感器主要分布在车身、底盘以及发动机等控制系统上, 比较普通的汽车上大约装有20个左右的传感器, 顶级配置的豪华轿车内传感器的数量高达300多个。正是如此, 传感器已经成为汽车控制系统中不可或缺的重要部件之一, 它对汽车的各方面性能起着至关重要的影响作用。

1.3 医学领域内的应用

社会的飞速发展, 需要人们快速、准确地获取相关信息。医学传感器作为拾取生命体征信息的五官, 它的作用日益显著, 并且得到广泛应用。例如:在图像处理、临床化学检验、生命体征参数的监护监测、呼吸、神经、心血管疾病的诊断与治疗等方而, 使用传感器十分普及, 现传感器在现代医学仪器设备中已无所不在。

1.4 环境监测方面的应用

近年来, 环境污染问题日益严重, 人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器, 传感器满足了人们的要求。目前, 已有相当一部分生物传感器应用于环境监测中, 如大气环境监测。一氧化硫是酸雨雾形成的主要原因, 传统的检测方法很复杂。现在将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上, 和氧电极制成安培型生物传感器, 可对酸雨酸雾样品溶液进行检测, 大大简化了检测方法。

1.5 军事方面的应用

随着武器装备现代化的进一步发展, 传感器在军事上的应用日趋重要, 尤其表现在海军和空军的武器装备上。目前传感器在军事领域的应用主要体现在地面传感器, 其特点是结构简单, 便于携带、易于埋伏和伪装, 可用于飞机空投、火炮发射, 或人工埋伏到交通先上和敌人出现的地段, 用来执行预警, 目标搜索和监视任务, 当前的军事领域使用的传感器主要有:震动传感器、声响传感器、磁传感器, 红外传感器、电缆传感器, 压力传感器和扰动传感器等等。

2 传感器技术未来的发展趋势

随着我国科学技术的不断的发展和进步, 人们对于传感器技术的重视程度越来越高。各类新型传感器产品的研制和开发现已成为较为热门的课题。笔者认为传感器技术在未来的发展趋势大致有以下几个方面:

2.1 新型传感器

我们都指导传感器的具体工作原理主要是基于物理、生物以及化学等定律和效应, 这为人们探索新型传感器材料提供了理论依据。通过对具有新效应的敏感型材料进行开发, 并以此来研制新原理的传感器是今后传感器开发的重点, 同时也是发展高性能、小型化、多功能传感器的主要途径之一。

2.2 新材料的开发

传感器材料是整个传感器中最为重要的基础之一, 大部分传感器都是利用某些特殊材料本身的功能达到测量的目的。传感器中使用的变换及敏感等原件的工艺水平及材料性能, 在很大程度上决定了传感器的水平和性能。近些年来, 随着传感器技术的不断发展, 除早期的半导体及陶瓷等材料外, 相继出现了很多新型材料, 如光导纤维、超导材料以及纳米材料等。另外, 大量人工智能材料的问世也给传感器的研发拓展了空间。可以说开发新型功能的传感器材料是当前发展传感器技术的关键之所在, 伴随着科研人员研究的不断深入, 我们相信未来势必会有更多具备新功能的传感器材料被开发出来, 并应用到传感器的研发当中。

2.3 集成传感器

传感器集成化包含两种含义, 一种是同一功能的多元件并列, 目前发展很快的自扫描光电一极管列阵、CCD图象传感器就属此类。另一种含义是功能一体化, 即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化, 组装成一个器件。例如把压敏电阻、电桥、电压放大器和温度补偿电路集成在一起的单块压力传感器。

2.4 智能化

智能传感器是将传感器与计算机集成在一块芯片上的装置, 它将敏感技术和信息处理技术相结合, 除了感知的本能外, 还具有认知能力。例如:将多个具有不同特性的气敏元件集成在一个芯片上, 利用图像识别技术处理, 可得到不同灵敏模式, 然后将这些模式所获取的数据进行计算, 与被测气体的模式类比推理或模糊推理, 可识别出气体的种类和各自的浓度。

2.5 加工技术精细化

随着传感器产品质量档次的提升, 加工技术的微精细化在传感器的生产中占有越来越重要的地位。微机械加工技术是近年来随着集成电路工艺发展起来的, 它是离子束、电子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术, 目前已越来越多地用于传感器制造工艺。例如, 溅射、蒸镀等离子体刻蚀、化学气相淀积等。另外一个发展趋势是越来越多的生产厂家将传感器作为一种工艺品来精雕细琢。无论是每一根导线, 还是导线防水接头的出孔;无论是每一个角落, 还是每一个细节, 传感器的制作都达到了工艺品水平。如日木久保田公司的柱式代感器, 外加一个黑色的防尘罩, 柱式传感器的底座一般易进沙尘及其他物质, 而底座一旦进了沙尘或具他物质后, 对传感器来回摇摆产生了影响, 外加防尘罩后, 显然克服了上述弊端。这个附件的设计不仅充分考虑了用户使用现场环境要求, 而且制作工艺和外观都十分考究。

摘要：传感器属于一种获取信息的工具, 而传感器技术则是与传感器设计、制造、应用等方面有关的综合技术。该技术是当前信息技术的三大支柱之一。随着传感器技术在我国各个重要领域内的应用, 有效地促进了国民经济发展, 为此, 我国对传感器的重视程度越来越高。基于此点, 本文首先对传感器技术的应用现状进行分析, 并在此基础上展望了传感器技术未来的发展趋势。

关键词：传感器技术,应用领域,发展趋势

参考文献

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[3]陈津.传感器技术应用综述及发展趋势探讨[J].科技创新导报, 2008 (10) .

[4]张国才.光电传感器的应用与发展趋势[J].科技信息 (学术版) , 2008 (32) .

北航传感器技术与应用 第4篇

【摘 要】传感器技术与应用是一门新兴学科，也是一门实践性很强的学科，目前很多教师都采用灌输式的教学方法，将传感器知识只是生硬地灌输给学生，使课程变得枯燥，降低了学生的学习兴趣。本文主要围绕案例教学法、启发式教学法及实践教学法几个方面对“传感器技术与应用”课程教学改革进行了思考，仅供参考。

【关键词】传感器技术；案例教学；启发式教学；实践教学

随着电子计算机、互联网、机器人、自动控制以及单片机技术的迅速发展，传感器的应用也越来越广泛，“传感器技术与应用”就成为了电子技术类、自动控制技术、测量技术及计算机应用等专业的必修课程，它也是一门实践性和应用性都很强的课程。“传感器技术与应用”不仅对模拟电路、数字电路等前修课程有特别高的要求，还涉及光学、力学、声学、化学及计算机技术等多门学科的知识。因此对传感器技术及应用的教学要求就特别高，理论教学和实践教学都是尤为重要的，而很多教师授课的过程中只是生硬地将所要传授的知识灌输给学生，照本宣科，课堂气氛沉闷，教学过程枯燥乏味，严重降低了学生的学习热情。因此，针对这一现象，本着应用型、创新型、设计型人才的培养要求，对“传感器技术与应用”课程进行了以下一些思考。

1.传感器的案例教学

传感器作为一门理论性和实践性都很强的课程，最重要的特点就是学以致用，将书本内容与生活实际联系起来，不仅有益于学生理解和掌握书本知识，更能够很好地提高学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师，从而起到事半功倍的效果。因此，在传感器的教学中引入案例教学是十分必要的。

案例教學法是一种以案例为基础的教学法。它必须在学生掌握了必要的理论知识的基础上进行，只有这样学生才能更深刻地领会案例，达到客观分析、准确判断的效果。教师在进行了一定的知识传授之后，再引用一些较为经典的案例进行分析研究，从而解释传感器工作的原理，使学生能够更好更快的吸收传感器的知识，将传感器理论与生活实际联系起来。

案例教学的实施效果好坏还取决于案例的选用，因此就要求教师要在透彻地掌握教学内容的基础上，根据以往教学经验，选取与教学内容密切相关，能够很好地实现教学目的的恰当案例。例如，在进行图像传感器教学的过程中，就可以在讲解了图像传感器的原理之后，对生活中常见的平板电脑、手机及数码相机等进行深入剖析，根据本章的知识向学生阐述这些数码产品的工作原理，为什么拍出来的相片有色差，为什么不同的数码产品拍出的相片清晰度不同，以及在数码产品的选购当中应该考虑的参数，性价比等等。当然，在案例教学过程中，教师也要适当地引导学生进行思考，多与学生互动，激发学生的学习热情，调动起课堂气氛。

2.传感器启发式教学的重要性

传感器不仅是一门实践性和应用性都很强的学科，也是一门设计性很强的学科，随着科技的发展，人们对传感器的要求也越来越高，更高的精确度，更好的线性度，更宽的测量范围等都是我们一直追求的目标，因此，对创新型人才的培养要求也就更高。所以，在对学生的传感器教学当中，不能只满足于学生能够了解传感器的基本工作原理，也要激励学生设计更新型的传感器。这就要求教师在授课过程中尽可能地对学生进行启发式教学。例如在案例教学中，教师不仅应该与学生一起对案例进行分析，还应该引导学生独立思考，独立分析问题，举一反三，将知识活学活用。鼓励学生互相讨论传感器相关案例，可使学生们的不同思维得到碰撞，从而收获更多的知识。

授之于鱼，不如授之于渔，书本中关于传感器的内容还是有限，作为教师不仅要帮助学生掌握书本知识，更要以开阔学生的思维，提高学生的学习能力为教学目标。以温度传感器为例，书本上介绍了热电偶、金属热电阻、热敏电阻、集成温度传感器等，在讲解这些传感器的工作原理之余，可以引导和鼓励学生自己设计一个具有特定量程、精度及灵敏度等的温度传感器，并根据学生的表现纳入最终的成绩考评当中。

3.传感器实践教学的改革

可以将“传感器技术与应用”课程放在实验室进行授课，在实验室配备多媒体授课系统，在授课当中引入多媒体教学，将一些元器件的封装图、参考电路图，应用实例等通过多媒体进行演示，增加理论教学的生动性和直观性。同时在实验室中配备与教学内容相符的传感器实物，将实物对应多媒体课件中的各种应用实例，结合一些简单的实验进行讲解，这样，学生很快就能接受。

此外，可以在本门课程中加入课程设计环节，结合课程内容，由老师给学生下发课程设计题目，或者由学生根据自己的兴趣选择题目。在理论教学中，让学生带着自己的课设去学习，遇到不懂得可以跟老师和同学探讨，也可以自己查阅资料或到实验室进行实验验证，自己焊接电路板并调试，做出自己的作品。这样，使实践充分地融入到理论当中，真正提高学生的学习水平和实践能力。

4.传感器教学中应注意的问题

4.1 要正确处理理论教学和实践教学的关系

“传感器技术与应用”是一门理论性和实践性都很强的学科，在教学过程中不应一味地注重理论教学，也不能一味地注重实践教学，应该把理论和实践放在同等重要的地位，通过互相配合，合理分配达到相辅相成的良好教学效果。

4.2 在教学中应根据学生个体差异进行差异化教学

术业有专攻，对那些基础较好，思维能力较强的及对传感器比较有兴趣的学生可以进行更深入的引导，鼓励他们在学习之余自己设计制作一些简单的传感器；而对于基础较弱，在传感器学科上学习比较吃力的学生可以适当放宽要求，将教学重点放在学习兴趣的培养上。

4.3 应根据传感器课程的特殊性建立创新型考评体系

在以往的考评体系中，通常将卷面成绩作为最终考评的一个重点依据，作为检验学生该门课程学习好坏的标准，这使得学生树立起一个错误的学习观，将更多的精力放在解题甚至背知识点上，而忽略了实践与应用的重要性，因此，今后在对传感器课程的考评中，教师可以将考评重点向实践与应用创新方面适当倾斜，将实验成绩、课程设计，自主创新等纳入考评范畴，增加学生的创新意识，从主观上改善教学效果。

5.结束语

总之，“传感器技术与应用”课程教学还在不断地发展与完善之中，随着广大教师在教学中的不断总结和创新，实现理论和实践的统一，帮助学生发散思维、学以致用、培养创新型、应用型人才的愿望终会达成。

参考文献：

[1]张向文.《传感器原理及应用》课程教学改革的探讨[J].科教资讯，2007（27）：150-151.

[2]姜利英，张法全，梁威.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2009，（1）：102-103.

北航传感器技术与应用 第5篇

 本课程要求掌握

1.所讲类型传感器的变换原理、结构及特点、变换电路

2.所讲类型传感器测量的物理量

一、传感器的基础知识

√1.定义、输出为电量的传感器组成及各部分的作用

按被测物理量

2.分类

按工作原理

3.传感器的静（掌握）、动态特性（了解）

上升时间时域响应时间过调量*线性度迟滞幅频特性静态 重复性

动态 频域 相频特性灵敏度一阶系统二阶系统

二、传感器部分

1.电阻式传感器

V视在分辨力:V=n电位器式传感器负载误差金属电阻的应变效应(原理、定量关系)电阻丝的应变灵敏度系数与电阻丝应变片的应变灵敏度系数的关系*应变式传感器桥式电路：平衡条件、电路的电压灵敏度、非线性误差补偿

温度特性补偿（电路的补偿）压阻式传感器（了解）：与金属丝应变片原理的不同，特点的不同。i

自感型—电感与被测量关系，减小非线性的方法（差动形式）变换电路：交流电桥（着重是变压器电桥，看书上的推导过程）变压器型（互感式）—原理原理L、R、Q状态电涡流式电涡流强度与距离的关系检测线圆直径与被测物体直径的关系2.电感式传感器

北航制造技术实习报告习题答案 第6篇

数控基础导论 加颜色字体为书上题目答案 解兆宏教学内容数控基础知识教材版本北京航空航天大学《制造实习》 教学方法课堂讲授、学生编程练习教学时间讲授 100 分钟、练习60 分钟 教 具外圆车刀、切断车刀、立铣刀各 1 把 师范讲解挂图 2 张 教学目的了解数控的基本知识 掌握手工编程的技能 引言 点名 书 P231 至 306 实习报告 P29、30、35 简介数控组指导老师、机床、实习场地、教室 一 教程 第一天 上午 1。数控基础 2。编程学生车铣各编一图 下午 讲机床的结构和操作 第二天 讲 CAXA 软件《平面作图》 学生画一个数铣图案画一个数车图案 第三天讲 CAXA 《曲面、立体造型》 二 评分 按上级规定每个同学两个分数 技能1手编 2。零件设计制作 3。曲面造型 表现1纪律 2。安全 3。考勤 4。实习态度 5。实习报告 三.注意事项 1按规定穿工作服女生戴帽子。2同学一定不要迟到、早退。3按时交作业。4每个实习环节都要有竞争意识和创新意识讲课摘要

一 概述 什么叫数控机床即是采用数字信息技术控制的机床是灵性极强的高效的自动化机床。1946 年 2 月美国发明计算机49 年开始研制数控机床52 年世界第一台三坐标数控铣诞生到 74 年数控机床经历五代数控技术臻于成熟迅速普及。后来又在质量上、功能上得到不断发展例如加工中心、柔性制造系统 FMS、计算机集成系统 CIMS。加工中心---在一台数控机床上可进行多工序加工并能自换刀、零件自动装卸、切硝自动清除。柔性制造系统的作用①多工位数控加工②自动输送和储存③自动检测④自动化管理 目前使用的三台新数控铣床型号是 XK6325B/6其中 X 代表铣 床K 代表数控机床所控制的轴数为系统是 KND100。旧数 控铣床型号是 J320---1 系统是 FANUC---3M。都是三坐标控制 可三坐标联动。XK6325B/6 数控摇臂铣床共有六个部分组成床身部分、铣头 和变速部分、工作台部分、横进给部分、升降台部分、冷却润滑 及电气部分。数控车床八台其中两台型号为 CJK1630 其中 C 代表车床JK 代表简式数控机床16 代表最大回转直径为 410mm为最大加工长度为 750mm。系统是 FANUC 均为两坐标控制可两坐标联动。两坐标数控机床加工平面曲线三坐标数控机床加工立体曲 面。加工中心分为以镗铣为主的“镗铣类加工中心” 二台和以 车为主的“车类加工中心” 一台。其中一台镗铣类加工中心型 号 为 VMC750 系 统 采 用 美 国 VICKERS 公 司 生 产 的 ACRAMATIC2100E 数控系统。VMC750 铣加工中心组成部分有 主轴箱、刀库、立柱、工作台、滑板、床身、控制箱、电气柜。三坐标测量机的型号是 0101DH/T-P 目前我国数控机床使用的系统还有华中工学院的华中 1 号、德国的西门子 CAD/CAM 软件除了我们常用的 caxa 系列外还有美国的 Por/E、UG 法国的 CIA 等 两坐标数控机床加工平面曲线三坐标数控机床加工立体曲面 数控机床适合加工多品种、中小批量和形状复杂的零件加工。数控机床的加工过程准备阶段编程阶段准备信息载体加工阶段。二 数控机床的组成控制介质、控制机、伺服机构、测量机构、机床五部分 伺服机构的作用接收来自控制机的进给信号驱动机床工作台加工出合格的零件。数控车床与普通车床的主要区别是使用伺服电机控制实现两轴联动。三 数控系统分类 1按运动方式分三类⑴点位控制系统用于钻床和冲床⑵直线 控制系统用于车床⑶连续控制系统用于铣床和加工中心 2按控制方式分三类开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。开环控制系统——不带位置测量装置不能将控制误差反馈的系统 闭环控制系统——测量装置检测出工作台的实际位移量经反馈回路送回控制机去与指令值进行比较用差值进行控制直到差值消除。闭环控制系统能消除机床传动的间隙。半闭环控制系统---测量装置安装在伺服电机的端部只检测系统的一部分。四 数控机床加工的特点 ①适应性强 ②有较高的生产率 ③有较高的重复定位精度和稳定的加工质量 ④缩短生产准备时间减轻劳动强度 ⑤利于生产管理现代化 五 名词解释 1脉冲当量---控制机每发出一个脉冲机床运动部件相应的位移量叫脉冲当量。目前使用的数控车、铣床一个脉冲当量是 0.001mm加工中心则是 0.0001mm。目前数控机床加工精度 0.015/300mm 2插补---在一条线段的起点和终点之间进

行数据密化计算过程。插补直线或曲线时不会影响加工精度因为逼近的误差小于一个脉冲的当量。插补四个节拍偏差判别→进给控制→新偏差判别→终点判别。3刀具半径补偿——是刀具中心自动从零件轮廓上偏离一个指定的刀具半径黑板画图讲解。4尖角过度——只要轮廓线上的斜率不连续就需要尖角过度画图讲解。5绝对制编程 G90: 采用的是绝对坐标坐标原点是唯一的不变的。增量制编程 G91: 采用的是相对坐标坐标原点是很多的变化的画图讲解六编程 1坐标系的建立 数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化。平行主轴中心线的刀具运动方向为 z 轴远离方向为正X 轴为水平方向垂直于 Z 轴并平行于工件的装夹面Y 轴用右手直角笛卡尔坐标系确定。Y 对于铣床、镗床、钻床等主轴带动刀具旋转的轴是 Z 轴X、Y 则平行于工件装夹平面。对于车床、磨床和其它加工旋转体的机床主轴带动工件旋转Z 轴与主轴旋转中心重合平行于床身导轨X 轴与 Z 轴垂直横卧于床身导轨。数控车是 X、Z 两坐标控制的机床X 坐标用零件的直径表示所以永远是正值Z 坐标与机床主轴零件轴线重合刀具向右移动为正方向反之为负方向。不同的数控系统编程代码和操作指令也不完全相同。编程坐标系是编程时假定工件不动刀具相对于工件运动用标准坐标系 X、Y、Z 进行编程。数控机床编程时每程序段尺寸字的坐标值为刀具要移动的终点坐标如果尺寸字不变在程序的下一段可以省落R 不能省。G 代码表示准备功能M 代码表示辅助功能。2工件坐标系原点的确定 在编制加工程序时一般习惯是把编程坐标系设在轴线右端数控车、对称中心数控铣位置上。具体解释如下 数控车工件坐标系原点确定在零件的轴线和右端面的交点上。数控铣工件坐标原点的确定以坐标便于运算为原则。一般有对称中心的对称中心就是原点有对称轴的原点应定在对称轴上有直线有曲线的原点的确定要照顾曲线有的图纸要照顾设计基准。数控机床开机运行程序之前应首先让机床回零点然后才能执行下面操作。操作机床时出现紧急情况后可采取中断机床执行程序的方法应按下急停键防止事故发生。3起刀点的确定 数控车的起刀点确定在上述坐标系中 X100 Z100 的点上。数控铣的起刀点一般确定在零件图任意一条直线延长线 20 毫米的点上。若多条直线尽量选平行 X 轴或 Y 轴的直线若没直线则选在任意一条圆弧的切线上。4编程的基本格式 O____ N__G__X__Y__Z__R__F__H__S__T__ M__ O____表示程序号后面是任意四位数N__表示程序段号后面是任意 14 位数 G__表示准备功能后面是 2 位数例如 G00 表示快速移动G01表示直线移动 G02 表示顺圆移动G03 表示逆圆移动G41 表示左刀补G42 表示右刀补G54G59 建立工件坐标系等数十种。X__Y__Z__表示坐标字 R__表示圆弧半径 F__表示进给量刀移动的速度 H__刀具半径补偿的代号 S__主轴旋转的速度 T__刀具代号 M---辅助功能用于开关控制。例如 M03 表示主轴右转M05 表示主轴停M30 表示程序结束。数控铣编程的规律和要点是刀具每次移动写终点坐标。上一句的终点是下一句的起点第一句应写初始起点的坐标。大于 3π/2 小于 2π 的弧是优弧应编一段整圆编两段。Z 方向的自动控制是铣刀套筒的伸缩。编程方法编制数控车加工程序时程序段中尺寸字值永远为正值代表直径。编程注意事项 1.R 不能省略。2.上一句有 R本句没 R要加 G01。数控铣零件图 数控铣程序单 O____ N10 G54 G90 Z2 N20 M03 N30 G00 X3 Y-19.774 N40 G01 Z-2 F500 N50 X61.6 5 Y10.876 N60 G03 X55.325 Y9.957 R-11 N70 G02 X12.775 Y15.388 R40 N80 G03 X3 Y-19.774 R-20 N90 G01 Z2 M05 N100 G00 X0 Y0 N110 M30 数控车零件图数控车程序单N10 T11 N20 G00 X27 Z0 N30 G01 X0 F0.08 N40 G00 Z1 N50 X23 N60 G01 Z0 F0.1 N70 X25 Z-1 F0.08 N80 Z-20 N90 X35 Z-30 N100 Z-50 N110 X45 N120 Z-60 N130 G03 X45 Z-80 R30 N140 G01 Z-100 N150 G00 X100 Z100 N160 T22 N170 G00 X47 Z-104 N180 G01 X0 F0.05 N190 X100 Z-100 24 题数控车零件图 起刀点 100100N10 T11 N80 X30 Z-21 :N20 G00 X22 Z0 N90 Z-54 N30 G01 X0 F0.05 : N100 G00 X100 Z100 N40 X18 F0.08 N110 T22 :N50 X20 Z-1 N120 X32 Z-54 :N60 Z-20 N130 G01 X0 F0.05 :N70 X28 N140 G00 X100 Z100 25 题数控铣图形及程序:汉字不抄N10 G54 Z2 设定坐

标系N20 M03 铣刀右转N30 G00 G90 X-50 Y-50 快速由原点到起刀点 绝对制N40 G01 Z-2 F100 直线慢速下刀 由 Z2 到 Z-2N50 Y-30 F500 到 X-50Y-30N60 G02 X-40 Y-20 R10 顺圆 R10 终点是 X-40Y-20N70 G01 X20 线走刀 X20 Y-20N80 G03 X40 Y0 R20 逆圆 R20 终点是 X40 Y0N90 X-6.915 Y39.398 R40 逆圆 R40 终点是 X-6.915Y39.398N100 G01 X-40 Y20 直线走刀 X-40 Y20N110 Y-20 直线走刀 X-40 Y-20N120 Z2 M05 抬刀 停转N130 G00 X0 Y0 快速回原点N140 M30 结束 以上均为最简化。如果问两句能不能合并应回答不能。因为两段的坐标不同。用 caxa 数控车、制造工程师软件画加工零件图形时应分别注意什么问题 数控车①最细直径 6mm②槽宽不小于 3 mm 数控铣①不重线②等距线不小于 1mm 图形交互式自动编程步骤及所碰到的问题应用→轨迹生成→平面轮廓→拾取曲线→生成代码→传输→加工。主要是图形有错修改后方能生成程序。画球体时需用“旋转增料”不能用“拉伸增料”。答 疑 同学应锻炼独立解决问题的能力 1 画数控车的矩形四个角点的坐标实什么 答00-600-6010010。2 画数控铣的图怎样开始 答1拾取“整圆”图标2拾取“原点”3输入半径 16 4拾取“显示全部”5画任意图形 3 画数车图形注意什么 1 答 右边可以是尖的也可以是圆的但左边必须至少6mm 2除右边第一点曲线上其余各点距中心线 3mm 3槽的平面。宽3mm ⑷向下凹的尖角要用 R1.5 的弧过渡。4 画数铣图形注意什么 答1不能画重线2等距线距离1mm 5 写字有哪些严格规定 答⑴字体汉字、西文均为”A”打头后面带“MS”的选第三种2字数汉字四个或西文六个 6 怎样平移 1拾取“平移”图标2整理菜单为两点、移动、非 答正交3拾取图形4右键确定5拾取基点 7 怎样镜像 1拾取“镜像”图标2拾取镜像轴首点、未点如没有 答可画一条3拾取图形4右键确定 8 我的图形已存为什么打不开 答⑴网络忙。⑵路径不对。正确路径是先打开 CAXA 软件在拾取左上角“文件”-打开-网络邻居-整个网络-MicrosoftWindows Network-Mshome-数车铣-文件名-打开。如果还打不开可能软件用错了重画。9 实体造型规律是什么 答1把复杂零件分成多个简单的块像搭积木2选平面-绘草图-画封闭图-退草图-拉伸增除料。10 画“轴承座”难点是什么 答难点是画“侧板”画封闭图时少画了一条底线要在“草图”状态下补上绝大多数同学问题出在此。11如何剪裁四种方法 答 ①剪裁 ②拉伸③打断删除④曲线过渡选用“尖角” 过渡详细操作自己试。12如何缩放 答①拾取“缩放”图标②选择“移动”③改写比例④拾取“基点”⑤拾取元素右键。13如何旋转 答①拾取“平面旋转”图标②填写份数、度数③拾取中心④拾取元素右键 14如何圆阵列 答①点“阵列”图标②填写“份数”③圆阵④拾取图右确⑤拾取中心 关于数控铣图形的检查 15如何生成刀具轨迹 答拾取应用→轨迹生成→平面轮廓→填写参数表参看说明一→确定→拾取任意一条曲线参看说明二→查看每一条曲线是否能生成刀具轨迹参看说明