时间:2023-02-02 16:53:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械设计与制造,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

一、现阶段我国机械设计的准则
1.机械设计的标准化准则。在机械设计中,标准化准则具体包括概念标准化、实物形态标准化、方法标准化三个方面。其中概念标准化主要指的是在设计机械的过程中涉及到的符号、名词术语、计量单位等要符合标准;实物形态标准化主要指的是零部件、设备、原材料和能源等在结构形态、性能和尺寸等方面都要在统一的规定中进行选用;操作方法、测量以及试验方法等按照有关的规定来具体实施主要说的是方法的标准化。简而言之,标准化准则是对机械设计全过程的所有行为制定的准则,根据使用的强制性程度不同,现在我国已经的机械零件设计有关的标准可以分为必须执行和推荐使用两种,而根据运用范围的不同,现在我国已经的机械零件设计有关的标准可以分为国家标准、行业标准和企业标准。
2.机械设计的安全性准则。在机械设计中机械如果能够在规定的条件下没有故障,能正常的实现总体功能就可以称作是整机安全性;如果我们在机械设计的过程中能够确保操作人员的生命健康安全,能够对操作人员进行适时地保护就可以称作工作安全性;如果能确保在机械设计的过程中不对机器周围的环境和人造成污染和危害就可以称作环境安全性;同样在机械设计过程中能确保有关的零件在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等情况就可以称作是零件安全性。整机安全性、工作安全性、环境安全性和零件安全性都是机械设计安全性准则的重要内容。
3.机械设计的技术性准则。技术性准则是指在机械设计中相关的技术性能必须达到规定的要求,技术性能既可以指静态性能也可以指产品的功率、效率、使用寿命、抗摩擦、振动稳定性等动态性能,也就是说产品功能、制造和运行状况在内的一切性能都可以称作是技术性能。以振动稳定性准则为例,振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或者零件的固有频率时就会产生共振现象,这时的振幅会有明显的增大,很有可能会立刻损坏零件甚至是损坏整个系统,这时就需要振动稳定性准则的约束,具体来讲是该准则可以将机械系统或者是零件的相关振动参数(频率、振幅、噪音等)控制在规定的允许范围内。
二、我国机械设计与制造行业的发展现状和未来发展趋势
1.我国机械设计与制造行业的发展现状
一直以来,中国的工程机械行业就发展的不错,现在已经成为最大的工程机械制造国家之一,同时还是世界上最大的工程机械销售市场。目前机械制造和市场已经发展的比较完善,但是工程机械行业的资源流通状况却一直是我们许多人的心病,如资源利用方式的粗犷等,这在一定程度上成为阻碍我国机械设计与制造行业可持续发展的制约因素。尤其是和欧美国家相比较起来,中国想要走节能、绿色、环保的生产方式还有许多的困难要克服,我们要向欧美国家成熟的工程机械产品回收体系和工程机械再制造技术学习,就现在我国工程机械的发展现状来看,向工程机械再制造领域进军是非常可行的。
虽然这些年我国一直在出台各种各样的政策为再制造行业的健康有序发展保驾护航,但是和国外成熟的再制造行业相比较,还是有一些非常实际的问题需要我们高度重视并想出解决措施。如,在我国工程机械再制造处于发展初期的现状下,国家的各项有关政策的制定还存在许多的漏洞;我国再制造行业的行业标准几乎是一片空白;我国在对再制造产品的宣传引导上做的工作不够完善,对再制造产品存在排斥心理的用户大有存在。需要明确的是,虽然我国的工程机械设计与制造行业中还有许多的问题,但是政策的支持和丰厚的利润成为我们克服这些困难的最大动力,我们该有信心使我们的机械设计图制造行业发展的越来越好。
2.我国机械设计与制造行业未来发展趋势
全球经济的增长和各国的机械设计与制造业的持续发展密切相关,2008年全球经济危机爆发之前,在新兴国家尤其是中国强劲增长的需求拉动下,全球的机械设计与制造业保持了连续几年高度发展的状态,但是在全球经济危机的影响下,全球的机械制造业受到了不同程度的重创。根据现在全球机械制造业的发展现状,未来全球机械设计与制造业的发展主要有三大趋势:(1)整个机械设计与制造业的发展重心将逐步向亚洲迁移,这样迁移的趋势是为了获得本地化的成本优势并很好地位本地客户服务。另外,以我国机械设计与制造业为主的亚洲竞争对手成长速度非常迅速,在全球市场中所占的份额也在逐年的增加,现在我国在2010年成为全球最大的机械制造国已经成功地印证了这一产业向亚洲迁移的方向,在未来,我国必将成为主导全球机械制造业的主要力量。因为在二零一零年到二零一五年这五年间,我国的国内生产制造业保持着远高于发达国家普遍将近百分之三的增长速度,这对未来几年中国机械制造业的高速增长是一种拉动,并且我国的机械制造业在以其巨大的规模优势争取着全球机械制造业的领导权,到二零一五年我国将能领导接近半数的全球细分市场,最主要的是我国正在努力地缩短和领先国家技术水平上的差距;(2)全球市场的竞争将聚集在中端市场;(3)节能环保类产品将会越来越受用户和制造商的重视和关注。
参考文献:
[1]刘斌,刘安心.先进制造技术与先进制造模式[J].机械制造与自动化,2009年第1期.
[2]张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2011.
[3]陈静,机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2011.
[4]杨元红.浅談机械设计制造及其自动化专业的前景[J].文艺生活·文海艺苑,2010.
关键词:机械设计;机械制造;技术
1机械设计的技术分析
1.1初期计划设计
当客户订单被传送到设计师手中以后,设计师需要及时开展初期计划设计工作,要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素,对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键,也是机械产品质量和性能提升的基础。
1.2设计方案
在实际加工机械产品以前,对设计方案进行对比和优化是关键环节之一。只有选择最佳设计方案,才能够提升机械设计、制造的效率和质量,同时可以促使机械产品在加工的过程中效率更高,在此基础上对相关机械产品进行制造,可以更加符合客户需求,同时功能也更加完善[1]。在这种情况下,设计师在展开设计工作的过程中,首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理;其次,对设计产品的结构进行优化,提升结构合理性,在这一过程中,还必须保证相关机械部件的外观符合要求;再次,保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间,二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能;第四,在对机械零部件进行设计的过程中,必须保证相关饲料的合理性和清晰性,从整体上对机械产品零部件进行把控;第五,对设计思路进行理清,并在此基础上对机械产品设计图纸进行设计,确保设计图纸内容拥有较高的逻辑性,同时可以同客户的需求高度相符;最后,设计机械产品以后,应加大检查力度,将机械产品的性能、结构作为检查的重点。
1.3机械设计技术发展趋势
近年来,机械设计技术飞速发展,其同计算机网络技术的有效结合,极大的推动了机械设计领域的全面发展,与此同时,各个领域在对机械产品进行应用的过程中,对这一产品的质量和性能要求也在逐渐提升,在对计算机网络技术进行充分应用的背景下,极大的转变了传统的机械设计,而创新成为相关设计企业实现可持续发展的关键[2]。现阶段,机械产品已经逐步开始向系统化、微型化、智能化以及模块化等方向发展,相关产品的功能也更加能够满足人们的需求,实际设计前,设计师需要对计算机进行充分的应用,通过模拟设计展开对产品的预设,在对产品运行进行模拟的过程中,还需要对特别软件进行应用,在这一过程中,相关产品的性能以及运行原理可以得到有效模拟和推理,设计师可以对机械产品实际运行中可能产生的问题进行观察,从而及时采取有效措施对设计进行完善,将产品的性能以及质量进行提升,在对这一设计方式进行应用的过程中,提升了机械产品加工的效率,同时也实现了资源的节约,重复加工的现象可以有效避免,机械加工的成本有效降低。
2机械制造的技术分析
2.1机械制造技术特点
目前,社会经济发展中,多个领域中都开始广泛引用机械制造技术,因此机械制作技术的影响范围越来越广,影响力也越来越大。近年来,我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中,该领域相关技术已经接近成熟,并在国际上获得了认可,但是从我国该领域内部发展条件来看,不匹配的现象产生在了机械制造技术与机械产品之间[3]。新时期,我国机械进行制造技术领域在发展中,必须努力实现对机械设计制造技术的创新,通过淘汰老旧制造技术,不断实现机械产品的创新和功能的完善。在推动机械制造技术的发展过程中,应将其同工业技术进行紧密的融合,实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发,不断在机械制造技术中融入新兴技术,促使生产效率在机械制造中有效提升,高效完成机械设计目标。在对机械制造技术进行研究的过程中,应充分整合多项机械技术,机械产品的系统性对其性能具有直接影响,因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能,为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好的基础。
2.2我国机械制造技术的未来发展方向
近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,经济和科技领域都取得了巨大的发展,现阶段我国的机械设计制造领域正面临着高速发展的态势,在对信息技术、机械制造技术等进行综合应用的过程中,我国已经取得了“制造大国”的称号,在世界的机械领域也产生了更大的影响力。从长远的角度来看,我国在机械制造技术领域的研究过程中,还必须加大创新力度,努力促使数字化、智能化以及信息化等特点在机械产品中得到充分的体现,确保我国这一领域始终处于先进地位,提升机械制造产品的国际市场占有量[4]。在这一过程中,相关领域工作人员应努力引用先进技术提升机械产品质量,延长其使用时间,为企业创造更多的经济效益奠定良好的基础。而技术、设计创新是实现这一目标的基础,工作人员应加大实践力度,在实际机械产品制造过程中综合应用多种先进技术,才能够实现可持续发展。
3结束语
综上所述,近年来,社会经济飞速发展,人们的生活质量有所提升,对械制造产品的可靠性以及质量提出了更高的要求,在这种情况下,有效提升机械设计技术水平至关重要。通过合理设计,可以优化机械产品结构,而机械制造技术的进步,也将反过来推动机械设计技术的发展,二者拥有密不可分的联系。
参考文献
[1]刘朝阳.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创新与应用,2015(36):122.
[2]徐彬,姚会存.关于现代机械设计与机械制造的应用关系技术探究[J].东方教育,2015(5):424.
[3]张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流———评《机械设计手册》(第5版)[J].机械设计与制造,2015(8):247-248.
[关键词]机械设计;机械制造;技术
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0064-01
引言
机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科技的发展,计算机网络技术的普及,机械设计方法已经有了实质性改变,科技新成果,不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法,不断促进了机械设计发展和变革。在我国,机械制造技术经过多年的发展取得了极大的进步,但是相比较国外一些发达国家而言,还存在着一定的差距。不断地完善机械设计与加强机械制造技术,是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。
1 机械自动化的科学技术
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物,是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着生产和科学技术的发展,还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
2. 我国机械设计制造技术发展的现状分析
机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我们仍然需要正视的是,由于中国底层基础还十分薄弱,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在着一个阶段性的整体上的不足。我国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,严重缺乏自主研发环节,这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展,加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技研发明显滞后。就目前实际情况总体来说,中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。
3. 机械产品的现代设计方法
3.1 智能化
智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
3.2 系统化
系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
3.3 模块化
模块化设计方法的主要特点是:视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。
3.4 基于产品特征知识
基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。
4. 机械制造中先进技术分析
4.1 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术
计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是20世纪制造领域最杰出的成就之一,也是计算机在制造业中应用最成功的范例之一,它是一门多学科综合的技术,也是当今发展最快的技术之一,目前已经形成相关产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用,对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响,促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。
4.2 数控加工技术
随着科技的发展,产品的形状和结构的优化,对零件加工质量的要求也越来越高。由于产品改型频繁,在一般机械加工中,单件和中小批量产品所占比重越来越大。为了保证产品质量、提高生产率和降低成本,要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性,而且对加工过程中的自动化提出了更高的要求。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的,适用于精度高,零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。
4.3 精密与超精密加工技术
随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展,综合应用当今先进的加工技术,使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级,并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一,它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术,尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。
4.4 超高速切削、磨削技术
超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。
4.5 新一代制造装备技术
4.5.1 少无夹具制造技术
在常规制造系统中,产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金,更严重的是延长了产品的准备时间,形成制造过程中的“瓶颈”,这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。
4.5.2 虚拟轴机床
新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物,其在结构上完全不同于传统的数控机床,具有模块化程度高,结构简单,速度、动态响应快,造价低等优点,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。
4.6 微细制造与纳米技术
随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求,使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术,他们促使了微型机器向系统化方向发展,并形成了有广阔发展前景的微机电系统(MEMS)。
结束语
综上所述,随着科技水平的不断提升,我国机械制造业取得一定的成绩,但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足,这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时展的趋势,不断地对设计方法与制造技术进行完善,采用先进的机械制造技术,从而推动我国机械制造水平的提升。
关键词:计算机辅助技术;机械设计制造;重要作用;实践应用
1引言
现代社会高新技术的迅猛发展推动着计算机技术取得巨大的变革与创新,目前,我国的计算机辅助技术已经发展到了一个较为成熟的阶段,机械设计制造行业也在广泛地运用计算机辅助技术,其在提高机械设计制造工作效率的同时,有效地降低了人力投入成本,更从整体上改善了机械设计制造的设计质量和水准。由此可见,计算机辅助技术对于机械设计制造的发展有着不可替代的促进作用。
2计算机辅助技术对于机械设计制造的重要作用
2.1机械设计制造的主要内容
机械设计制造主要包括机械制造与机械设计两个方面。机械制造是指对各类机械、机床、仪器、仪表及其它机械设备进行生产制造的全过程。机械设计是指按照机械设备使用标准来对机械的工作原理、结构、力和运动传递方式、各构件的材料和形状尺寸、方法等进行合理的构思、分析和计算并优化,然后把其通过各类技术文件描述为机械制造提供科学的依据的整个过程。社会经济在这些年的不断变革和进步带动着我国机械设计制造领域完成了大规模的改革和创新。此外,科学技术的飞跃式进步促进机械设计制造不断实现自动化性能,机械设计制造的自动化发展主要包括虚拟化、数字化、绿色化和智能化四部分的内容。虚拟化技术通过利用计算机系统中多种先进的软件技术来模拟操作工作的流程,其现在是机械设计制造和自动化的重点建设工作之一。而计算机辅助技术作为机械设计制造虚拟化发展的关键内容,现在被大范围的运用在机械设计制造的各个方面。因此,在机械设计制造中实现计算机辅助技术的全面化运用是非常有意义的。
2.2有利于增强机械设计制造的工作效能
通过在机械设计制造行业使用计算机辅助技术能够实现机械设计图形的简单化、准确化,原先构成复杂的运算流程被计算机辅助技术变得精简化、易理解化,这样就为机械设计师节省了许多工作时间和精力,有效地增强机械设计制造的工作效能。除此之外,计算机辅助技术还可以帮助机械进行智能化的充足,推动新的机械零件的研究和制造。
2.3便于机械设计结构的调整
计算机辅助技术在机械设计制造过程中的合理运用,能够帮助设计在原先的电脑设计图形上进行灵活、精细的修改,设计师还可以在原有的机械结构的基础上开发设计新的零件,使机械设计能够通过一个较便捷的方式进行修改和完善,这不仅在很大程度上实现了机械设计的灵活化,也更加便于设计对局部错误的结构与零件进行重置和调整。
2.4改善机械制造成品的质量
计算机辅助技术自身所拥有的的设计优化等功能能够对人为设计的机械进行整体上的优化和调整,其所具备的精确计算能力能够确保机械设计的科学化、精确化。机械设计水平的提高对机械制造水平的提高有着直接的促进作用。
3计算机辅助技术在机械设计制造中的主要应用
3.1设计图形与符号的应用
由于机械设计师在设计机械的过程中,要运用到大量的图形和符号,机械设计的流程和机构都是较为复杂的。而在运用了计算机辅助技术之后,,机械设计师可以在编排组合好所要用到的图形与符号的基础上在进行机械的结构的设计,这样就能够有效地减少设计所要花费的时间,同时也可以促进机械设计师进行更加便捷、高效的设计。除此之外,计算机辅助设计技术能够防止机械设计师在进行设计时出现零件不一致的情况。
3.2绘图上的应用
计算机辅助技术在机械设计中的应用,能够实现机械设计绘图的智能化、精准化,在减少绘图时间、增强工作效能的同时,也大大改善了绘图的质量。
3.3三维造型的应用
机械设计制造师在设计机械的过程中,尤其是通过建立实体造型的方式来进行设计时,有效引入计算机辅助技术可以帮助机械设计师实现更为直观化、便捷化的设计,同时,计算机辅助技术对数据和结构的智能化分析和调整功能能够使三维造型更为细致、立体化地呈现出来。除此之外,其也在很大程度上增强了机械设计师的工作效能。当机械设计师在进行机械设计时遇到疑惑或困难的地方,也可以利用计算机辅助技术对这些问题进行解答和完善。
3.4机械零件与设备上的应用
机械设计师在进行机械零件的设计时要进行多次复杂的计算程序。而通过使用计算机辅助技术,设计师可以利用计算机进行智能计算,对相关零件的参数进行随时的修改,确保机械的应用性能得到最大程度上的发挥。机械设计模具是机械设计中需要用到的重要工具,全面掌握机械设计模具所需要用到的计算机辅助技术应用方法,能够在大幅度上提高机械设计制造产品的性能,同时也能够更好地控制目前的发展进程和预测未来的发展走向。除此之外,计算机辅助技术在机械冷却系统等零件部分设计中的应用也能促进机械设计往更加高效、便捷的方向发展。这里以汽车覆盖模具设计为例,来分析计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。在汽车设计制造的整个过程中,,汽车覆盖件模具的设计有着举足轻重的作用。汽车覆盖件模具设计水平的高低对整个汽车设计制造的质量有着直接的影响。机械设计师设计汽车覆盖件模具时,经常会遇到所设计出的实物造型和工艺制造人员在实际施工过程中制造出的产品不一致的问题,当发生这种情况时,要重新返工进行制造,这样就大大提高了汽车覆盖件模具的设计成本,同时也在很大程度上耽误了原本规划的设定周期,进而延迟了产品的最终投入生产,因此,此类产品的生产企业的市场竞争力就会大大下降,最终就会影响企业的整体发展。要想彻底解决这一根源性问题,就需要科学地引入计算机辅助技术来进行汽车覆盖件模具的精细化、标准化设计,保证最终生产成品与汽车覆盖件模具的一致性。,促进汽车覆盖件模具生产厂家稳定、高效地发展。在具体的应用上,汽车覆盖件模具设计包括模具设计与制作图纸两个方面。在进行模具设计时,要确保其符合市场需求。在制作图纸的过程中,要首先掌握模具的热度、结构等特点。计算机辅助技术的合理应用能够及时地修改设计程序中出现的各类错误,防止后期由于生产与设计的不一致而出现的误工,增强了机械设计生产的整体效率。
4结语
到目前为止,计算机辅助技术在机械设计制造行业中得到了不断扩展的应用,其能够极大地增强机械设计的工作效能并提高机械设计水平。由此可见,计算机辅助设计技术今后还需要在机械设计行业进行更为广泛、深入的推广和应用。相关技术研究与设计人员需要结合实际应用需求,坚持不懈地对计算机辅助技术进行创新与升级,使之更加符合机械设计制造的发展需求,促进机械设计制造向更加高效、智能、便捷的方向发展。
参考文献:
[1]傅方波.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用解析[J].科技传播.2014(6)
[2]潘桂根,敖四江,徐琳.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机.2011(6)
[3]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术.2011(5)
[4]高翔.论计算机辅助技术与机械设计制造相结合相关研究[J].科技展望.2016(30)
我国当前的经济发展已经进入到了新的阶段,一些科学技术的应用对经济发展起到了重要促进作用,而经济建设事业当中机械设计制造技术的应用也是发挥着比较重要作用的。对机械设计制造教学中的模式进行改革以及优化建设有着比较重要的意义,处在现阶段的教育发展背景下,素质教育是教育的最终目标,在机械设计制造教学改革过程中也要能够充分认识这一点。基于此,本文主要就机械设计制造的特征以及优势进行分析,然后结合实际探究机械设计制造发展问题及优化策略探究,希望通过此次理论研究对机械设计制造的进一步发展有所裨益。
关键词:
机械设计;改革;建设
0引言
社会的发展进步也使得在对机械设计制造的实践要求上不断提升,这也对机械设计制造加工行业在产品制造的质量以及技术结构等层面都有着要求上的提升。从近些年我国在这一方面的发展情况来看,机械设计制造的发展有了进一步提升,但是在一些方面还需要进一步优化完善。从机械设计制造教学的情况来看,教学的模式还没有紧密和时展的需求相契合,这就要及时的转变教学观念,紧随时展的潮流,如此才能进一步促进机械设计制造的整体发展。
1机械设计制造的特征以及优势分析
1.1机械设计制造的主要特征分析
技术的进步对机械设计制造的发展也有了进一步推进,机械设计制造自动化的广泛应用对多个行业领域的发展都起到了促进作用。机械设计制造自动化技术主要是通过计算机技术和机械制造两者进行有机融合,从而形成了计算机协调控制的机械加工过程,这一自动化技术对这一行业的发展起到了改革作用,也是工业向着智能自动化进行转变的重要标志[1]。以往的机械设计制造技术在人工操作上比较重要,效率相对比较低,但是在智能化自动技术的加入下就能通过计算机技术的操作对机械设计制造进行优化,能够减少人工操作造成的失误以及工作效率低的弊端,在功能上也相对比较完善,保障了设计制造的质量,对产品的改进也有着积极作用。
1.2机械设计制造的优势分析
机械设计制造系统的自动化发展在当前已经有了很大的效应发挥,也对以往的机械设计制造技术有了替代,在发展前景上是广阔的。对于机械制造自动化模式能够在计算机编程方式下来对加工目标实现加工智能化,所以这就比传统的机械设计制造产品质量有保障,在相应的设计加工的时间成本上也有了相应减少,这样就在企业的经济效益上有了增加。机械设计制造的自动化模式在自动检测以及监控等功能上都有着相应具备,并在实际生产中一旦发生过载情况就能够实施自动保护在人员损伤以及设备损坏程度上能最大程度降低[2]。
2机械设计制造发展问题及优化策略探究
2.1机械设计制造发展问题分析
从当前的机械设计制造的教学领域的发展情况来看,还有一些方面存在着问题有待解决,在对机械设计教学的内容来看,有各种机械设计的理论方法,以及让学生对简化理论公式的实际应用来对复杂工程问题进行解决,所以在实践性特征上比较突出,但由于受到多方面影响因素的影响,还是存在着相应问题。这些问题主要体现在单科的课程设计过程中存在着单调性,机械设计教学主要是让学生对机械设计进行模仿而非对学生主动思维的培养。学生只是按部就班的来完成任务,没有操作的新鲜感以及挑战性,这就不利于学生的实际问题能力的提升,对教学质量水平的提升也有着不利[3]。再者,实际的机械设计制造教学中的教学指导思想是起着指挥作用的,而由于传统教学思想的影响,对教学的完整性以及系统性过度的强调,从而就没有重视学生的能力培养,从而出现了重视理论而忽视实践的现象。知识灌输的问题比较突出,这样对学生的全面素质培养目标的实现就存在着很大的难度。还有是在实际教学的内容没有和实际工程得到结合,只是简单的传授理论,机械设计方法没有重视在实践中的具体化应用。另外,对机械设计制造的教学过程中比较缺少创新教学的方法,教学过程中老师占据课堂的主要地位,学生在学习中就出在被动状态,在教学课堂的气氛上没有活跃,学生的学习积极性也不是很高。还有是在课程的教学评价过程中主要是通过试卷的方式进行考查,在对学生的实践能力的考评上还比较欠缺[4]。学生自身的独立学习能力相应不足,多数学生对所学的一些计算公式不能灵活运用,对实际问题的考虑也不全面等。这些方面的问题就需要得到重视并积极的进行解决完善。
2.2机械设计制造改革优化策略探究
对于机械设计制造改革建设要能够从多方面来实施,首先在课程体系建设层面要重视,要能和现代制造业的人才培养目标得到紧密结合,将技术应用能力的培养作为教学指导方向,在工作任务的引领下创建课程结构合理模块。形成职业活动为基础,工作岗位及内容等为主体的教学课程体系,要在课程的设置方面和学生的就业岗位发展需求相结合,对教学计划以及课程内容适当加以调整。教学中可将数控工艺员以及数控操作工等职业资格证书课程和当前课程体系进行有效融合和重组,将实训训练课程模块进行增加,充分提升学生实践操作能力。对教学模式实施优化改革,以往的机械设计基础课程在教学方法是以理论知识教学为主,实验课程以及课程设计为辅,这样学生的机械设计知识的掌握程度就不是很强,在培养目标的实现上也有着很大难度。所以这就需要对理论和实践相结合的教学模式进行深入探究,还需将教学体系以及内容加以改革,对于机械零件的设计内容比较丰富,学生在初学中就会觉得较为复杂化,在教学内容的选取上要结合学生的发展情况,选取比较典型又容易让学生理解的教学内容,在基本概念以及设计方法的讲解层面进一步加强,对既定公式涵义以及应用要重点强调[5]。机械设计制造的建设目标要能够明确化,在教学资源上要充分,随着网络技术在教学中的广泛应用,就要能够加强网络平台的建设,完善在线答疑系统以及网上教学的模式。然后将实验课程和教学改革实验形式内容建设进一步强化,进而来创造全面创新的实验设计,对课程设计的数据层面也要能进一步完善,努力提升课程设计的质量等。对机械设计的制造的内容改革要加强,对学生素质培养要充分重视,为能够将学生独立机械设计能力进行强化,老师要鼓励学生自主查找相关资料,将自己的总结和理解能力进一步提升。再有是要能够对计算机技术的应用能力进行强化,机械设计课程教学中要鼓励学生通过CAD技术对机械零件设计以及运动仿真进行实施,让学生能在先进的计算机技术应用下提升自己的学习效率[6]。老师要注重在实践环节的强化,对学生工程设计能力得以重视,学生可对同类产品以及结构特点等加强了解,从而来获得知识产品过程信息,这样对自己的视野也能得到有效拓宽,在发展思路上也能得到有效优化。
3结语
总而言之,对于当前的社会发展现状来说,要能积极的将科学技术进一步的优化发展,和时展需求相结合,机械设计制造专业的学生在学习中也要善于思考,加强自身的独立学习和探究的能力。此次主要就机械设计制造的特征以及发展优势进行了阐述,然后从教育角度对机械设计制造教学的问题以及策略进行了详细探究,希望能有助于实际的发展。
作者:王晨旭 单位:西京学院
参考文献:
[1]宋昭.高职院校机械类专业人才培养模式改革[J].常州信息职业技术学院学报,2014(02).
[2]曹源文,马丽英,陆兆峰,李玉玲.机械设计制造及其自动化专业教学团队运行模式研究[J].重庆交通大学学报(社会科学版),2011(02).
[3]马建,焦生杰,吕彭民,顾建国,刘丽华.行业性机械类专业人才培养模式的研究与实践[J].高教发展与评估,2014(03).
[4]吴伟中,党培.基于专业特色的机械设计制造及其自动化专业课程体系构建[J].中国电力教育,2012(01).
关键词:机械设计与制造;零件倒角
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:16723198(2012)16019201
人们常认为零件倒角在设计和制造过程中,实在是小事一桩,不值一谈。但从装配和市场三包信息来看令人吃惊,液压件漏油检查是油封坏了,再检查是零件装油封处未倒角,有的是零件加工倒角不对,有的是图纸倒角角度选择的不合理。还有在制造过程中,有的重要液压件因倒角不符合图纸要求造成批量报废,等等。小小倒角后果还不小,细节有时决定成败,那么我们就要重视倒角,对零件倒角刮目相看,不能以小失大。
1 零件倒角的类型及作用
1.1 倒角类型
(1)按角度分总体上可分为45°倒角(如2×45°)和非45°倒角,非45°倒角中常用的是30°和60°倒角(如3×60°)。
(2)按精度分可分为有精度要求的倒角(如45°±1°)和没有精度要求的倒角。
1.2 倒角的作用
(1)劳动防护,去锐边毛刺,操作者在装配或拆解过程中不会伤到手。
(2)便于装配,保证装配质量。
(3)对密封件具有导向并减少阻力的作用,防止损坏密封件。
(4)有的液压偶件(如阀类)在工作时起到密封作用。
2 设计上存在的主要问题
2.1 选择不对
特别是刚走上设计岗位的新手,对倒角在总成上的结构特点和装配特点不熟悉,选择的倒角度数不对。例如在液压传动中,液压油缸内腔装O型圈进口处的倒角选择45°倒角和60°倒角,而有经验的设计人员都选择30°倒角,因为30°倒角一是导向性能好,二是装配阻力小,不会切坏O型圈。
2.2 标注不佳
倒角标注在机械制图里已有详尽的标准方法,这里不在赘说。但这里有一个最佳标注方法选择的问题,能直接标注的就不要间接标注,所谓直接标注是指加工时不需计算的角度标注,间接标注是指加工时需要反推计算的角度标注。间接标注不能说你错,在图面空间有可能的情况下,角度标注还是要直接标注为好,这样既简单又直观,操作者一目了然。
3 制造中存在的主要问题
(1)时常发现零件在加工过程中该倒角的未倒角,在装配时把O型圈或油封切坏,总成在磨合时产生漏油现象。
(2)零件倒角度数同图纸上标注的不一致,如将30°倒成了60°,或60°倒成了30°,究其原因,是操作者粗心所致,把图纸上间接标注的倒角,当作直接标注的角度来加工。
(3)对有特殊要求的倒角如安全阀内用于密封的倒角环带(俗称凡尔线)加工粗糙,研磨不到位,造成密封不严而泄漏或使用寿命不长,影响液压件的功能,使系统的可靠性大为降低。
(4)检验人员对倒角不重视,质量把关不严。
4 对零件倒角的几点建议
4.1 对技术人员来讲
(1)要重视倒角,保证倒角选择的正确性。了解零件在总成中的作用,掌握机床的加工特点和装配特点,特别是新手要经常深入现场,掌握情况,增长才干,提高设计能力。
(2)图纸上倒角标注要简单直观,便于操作者加工,在图纸空间允许的情况下,能直接标注的不要间接标注。
(3)对重要的倒角一定要有技术要求,保证产品加工的可靠性。
4.2 对操作者来讲
(1)加强业务知识的学习,干一行,专一行,不断提高自己的业务理论水平和操作技能。
关键词:工业设计;机械设计;制造技术;制造方案
工业设计,即为满足人们的某一具体需求,通过综合运用工程设计学和美学而进行的一系列创造性活动。工业设计的内容十分宽泛,并且与人们的日常生活息息相关。借助于工业设计,企业能够显著增强自身的市场竞争力,拓宽销售渠道。因此,对工业设计开展相关的研究工作具有极其重要的作用,应当引起人们的重视和思考。
1工业设计的特征
工业设计将美学与工学等相关学科有机地结合在一起。一般情况下,可将工业设计划分为两类,即传统工业设计和现代工业设计。传统工业设计注重的是工业产品的设计,而随着当前社会的快速发展,其已经难以满足人们的需求,因此,现代工业设计应运而生。在现代工业设计中,人们可以依据预先制定好的制造方案,采用各类现代技术手段获知预期结果,进而修改相关设计内容,以使产品设计达到最优。
2机械设计制造技术的现状
机械设计和制造技术均为机械工程的重要组成部分,是最终决定机械性能的主导因素。近年来,随着科学技术的快速发展,计算机技术发展迅猛且应用广泛,在机械设计与制造领域涌现出大量新的设计方法。常见的主要有以下几种:①构建于数学规划理论和计算机设计程序之上,并采用相关的数值计算,而后从所有可行性方案中选取最佳方案,以使期望指标值能够无限接近最佳设计方案;②在结构离散化基础上,采用部分较易分析且互相连接的单元节点,并依据变形协调需求综合得出有限元设计方案;③在明确规定的时间内达到相关功能性标准要求;④采用虚拟现实技术进行产品的设计、制造、测试等,并为相关的性能和指标制订明确的评价、预测标准;⑤新型的智能制造、纳米制造方法等。
3工业设计与机械设计制造技术的关系
3.1工业设计的作用
工业设计在机械设计制造中发挥着极其重要的作用,重点表现在人机工程学等的运用中。人机工程学认为,所有的工业产品必须紧紧围绕“人”这一要素来进行设计,并以人的根本需求为最终目的。因此,所有的工业设计都应当从人的角度出发,并综合考虑其他因素作出具体的判断。人机工程学指出,在工业设计中,不仅要研究人,同时还要结合机械设备与应用环境这两方面的因素,将消费者与所设计的产品作为一个系统来深入探讨,而不是单纯地考虑个体要素的优劣性。当今社会,成功的机械产品都离不开人机工程学及其相关设计理念。
3.2机械设计制造技术的作用
工业设计涉及科学、艺术等众多领域,是一门综合性极强的学科。科学技术是工业设计的重要基础。产品的设计与生产应当符合相应的科学标准规范,任何有违科学设计规范的设计均是无法实现的。许多工业设计虽具备完备的功能,且外形优美,受到人们的喜爱,但是却违背了设计制造的普遍规律,在整体结构或力学要求等方面并不符合科学规律。因此,对于机械设备的生产制造,应在充分掌握基础机械知识的基础上进行工业设计,再从外观、结构、色彩等方面予以优化,使之能够被广大消费者接受。
3.3结合应用的发展趋势
工业设计与机械设计制造技术都有着各自的特点。如果能将这两者有机结合起来,便能有效推动企业的发展,为企业创造新的经济增长点。这对提升企业的市场竞争力具有十分重要的意义。当前,我国的大量企业,尤其是数量众多的中小企业,受资金、时间等多种条件的限制,在工业产品的设计和制造方法上均有所欠缺,同时政府部门相应的配套措施也没有及时跟上。为改善此类情况,政府部门应当在资金上给予中小企业一定的支持,并给予企业相应的政策倾斜。在此情形下,企业要充分利用市场经济的优势,不断提高自身机械设备制造技术水平和工业设计能力,以促使机械设备的制造向着更加节能、环保、绿色的方向前进。
4结束语
大量工业实践表明,工程设计人员所设计的纯粹的功能型产品是不具备市场竞争力的,而艺术家所创作出的纯粹的艺术品则仅仅具备观赏价值,而不具备相应的实用价值。将工业设计与机械设计制造技术完美地融合起来,使两者充分发挥各自的优势,扬长避短,在最大程度上发挥工业产品设计的功效,以提升我国生产的机械产品在世界市场上的竞争力,并为市场提供更加优秀的工业产品。未来,工业设计与机械设计制造技术将迎来新的合作机遇。
参考文献
[1]郑军,李俊源,周英,等.气钉枪数字化工业设计PDM系统的研究及应用[J].机械设计与制造,2014(12).
[2]杜淑幸.工业设计网络化协同系统及关键技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2013.
关键词:绿色理念;机械设计;机械制造;应用分析
中图分类号:F407文献标识码: A
分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势,“绿色环保”、“节能”是我们必然的选择,也是实现可持续发展的唯一、有效策略,目前绿色理念已经渗入到各行各业的发展战略。机械制造业是我国工业发展的重要标志,从某种程度上而言,机械制造的水平代表了一个国家、地区的经济发展水平以及科学技术水平,在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。绿色理念设计是一种全新的发展战略,符合当前时代的发展需求以及人们的生活要求,传统的机械设计制造并没有融入环保意识,不仅造成资源的严重浪费,后期加工废品也并未得到正确的处理,极大的破坏了自然环境,也极大的限制了机械制造业的长久、健康发展,因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素,显得非常重要,也非常必要。
1 绿色理念设计的基本概念以及内容
机械设计是机械生产的第一步,机械设计水平直接决定机械性能,其主要是结合机械产品的使用要求,对产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算,进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念贯穿于产品生命周期的全过程,在考虑产品的质量、性能、成本以及开发周期等问题的同时,充分考虑设计产品对资源以及环境的影响,以产品的可循环使用为导向优化产品设计的各方面因素,最大限度的降低产品及其制造过程中消耗资源总量以及对环境的危害程度。绿色设计主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上,将绿色产品设计的要求作为设计约束条件,提倡无废物、可回收的产品设计技术。绿色设计的核心内容是减少环境污染,降低能源消耗,实现产品以及零部件的回收以及循环利用,降低机械的更换频率,大体可概括为“Reduce(减少)”、“Recycle(循环)”以及“Reuse(重新利用)”--3R理念。
2 基于绿色理念的机械设计制造的重要性
近年来,我国机械制造业对于绿色机械设计的研究内容比较多,研究的深度和广度也不断拓宽,很多人将绿色机械设计也称为“生态设计”、“自然环境设计”、“环境意识设计”等。和传统的机械设计制造理念相比,在产品的设计与开发过程中,传统的机械设计制造首先立足于市场需求分析,根据市场需求设计产品的使用功能、使用寿命等基本属性,并且需求反复的修改,往往会导致设计过程以及产品制造周期延长,生产后不易拆卸,产品以及回收难度较大,部分产品在报废之后,可能无法回收,造成资源大量浪费以及环境污染。绿色设计的重要性主要表现在可节省原材料,减少能源消耗,减少使用过程中废水、废气、废料的排放,进而保护自然生态环境。更加符合可持续发展要求主题,实现更大的经济价值以及社会价值。
3 绿色理念在机械设计中的具体应用分析
3.1 绿色设计方案
目前比较常用的绿色理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种,生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑,包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题;可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下,进行有规律拆卸,主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护;模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块,通过产品模块的重新组合从而形成新的系统,既可以实现产品的更新换代,也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全绿色机械设计数据库,设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存,以便日后查询以及绿色设计的理论基础。
3.2 绿色机械设计制造中的材料选择
材料是绿色设计的主要内容,在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料,综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性,分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成,产品在使用报废后,回收利用率低,对环境有极大的损害,为了实现绿色机械制造工艺,应从源头开始抓起,慎重选择机械制造材料。机械设计的绿色选材应选择能够满足产品需求的基本性能,保证材料的可用性,选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料,避免选择有毒材料。其次应加强绿色材料的管理工作,认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注,在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理,及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。
4 绿色机械设计实现的基本要求
在机械设计制造中,若想要真正实现绿色理念设计,需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术,人才是实现绿色设计的核心力量,首先应加强对机械设计人才的培养,重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生,加强绿色理念设计的概念,让他们重视绿色设计。其次,国家应制定相关的绿色机械产品支持政策,加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术,积极实现产品的创新,尽量优化设计方案。
综上所述,绿色理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略,可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率,大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值,推动我国可持续发展观的实施路径,是未来世界发展的主流。
参考文献
[1]张生泉.机械产品绿色设计与制造技术[J].中国科技纵横,20I2(9):288-288.
关键词 高水平应用型大学 机械设计制造及其自动化专业群 专业认证
Abstract In this paper, high-level application-oriented university in Shandong Province is taken as a case, and the major group of mechanical design and manufacture and automation in Shandong University of Science and Technology is taken as an example. From expects of current basic conditions, i.e. specialty and subject foundations, feasibility of implementation plan for specialty group of mechanical design, manufacture and automation is analyzed. Construction plan and management safeguards are put up with, in order to explore and study the implementation program of mechanical design, manufacture and automation for high - level application - oriented university.
Keywords High-level Application-oriented University; specialty group of Mechanical Design and Manufacture and Automation; Professional Certification
0 引言
2016年9月5日,山|省教育厅,山东省财政厅联合下发了《推进高水平应用型大学建设实施方案》。方案从“建设目标、立项条件、推进措施、组织实施”等四个方面进行了精心设计,其中亮点和特色颇多:到2020年,建成60个左右高水平应用型重点专业,进入全国同类专业前10%;推动10所左右高校综合实力排名进入全国应用型本科高校前10%;培育建设40个左右专业,逐步达到高水平应用型重点专业建设标准;对每个立项建设专业拨款经费400万元,每个培育建设专业拨款经费150万元;“十三五”期间,省财政将加大投入力度,加强资金统筹,多渠道筹集20亿元,积极支持高水平应用型大学建设。①高水平应用型大学建设旨在促进高校转型发展、特色发展,提高应用型人才培养质量,增强服务经济社会发展能力。在此背景下,对加强机械设计制造及其自动化专业群建设来说既是一种挑战也是一种契机。
1 机械设计制造及其自动化专业群建设基本条件
合理的专业结构、雄厚的专业基础及较高的学科基础是高水平应用型专业群建设的基本条件。山东科技大学机械设计制造及其自动化专业群是以机械设计制造及其自动化为核心专业,包括机械电子工程、材料成型及控制工程、金属材料工程共4个专业的专业群。专业群中的4个专业均服务于先进装备制造领域,具有相同的机械工程学科基础,其中,机械设计制造及其自动化是先进装备制造领域的重要核心专业,金属材料工程专业、材料成型及控制工程专业为装备产品的设计与制造提供材料知识及成型技术,机械电子工程专业为装备产品的智能化制造提供机电控制技术。4个专业相辅相成,相互补充,为高水平应用型专业群建设打下了坚实了专业结构基础。
1.1 专业基础条件
教师队伍结构优化,专业课程设置合理,是夯实专业基础的先决条件,是保证高水平应用型专业群建设长足发展的主导因素。山科机械设计设计制造及其自动化专业群核心专业专任教师52名,教授19人,具有博士学位的45人,35岁以下教师5人。“双师型”教师比例达到48.1%。教师队伍中多人入选国家百千万人才工程、国家及山东省有突出贡献的中青年专家、“泰山学者”。另外,专业群充分发挥自身优势和特色,全方位多层次地拓宽学生的创新创业渠道,积极寻找创业基地建设的新契机。截止2015年底专业群实践基地总数已发展到74个,校区合作建设基地28个,年均可接纳学生4000名。近年来,机械设计制造及其自动化专业获得山东省特色专业、山东省特色名校建设工程专业,教育部综合改革试点专业,2012年被列入教育部“卓越工程师教育培养计划”,省级教学成果奖6项,省级教学名师1名,省级教学团队2个等荣誉。
1.2 学科基础条件
学科建设是专业发展的基础,专业建设以学科发展为依托。应用型大学的学科基础水平决定着专业建设水平,专业建设水平决定人才培养质量,因此,应用型学科建设是应用型大学建设的一项基本任务,有实力的学科基础充分反应学校的综合实力和核心竞争力。②
一流的学科要求有一流的研究平台。“十二五”期间山东科技大学机械制造及其自动化专业群积极响应国家号召,加速学科基地建设,成功申报山东省机械电子工程、材料加工程、材料学重点学科,山东省矿山机械工程、先进材料与表面改性省重点实验室,山东省矿山辅助运输、采掘机械、金属材料与表面工程技术研究中心,“煤矿复杂条件开采成套装备关键技术”团队入选 “教育部创新团队”,“先进制造技术与装备”团队入选山东省高校科研创新团队,“煤矿机电技术系列课程”教学团队为省级教学团队,“机械基础系列课程”教学团队为省级教学团队。这些支撑平台的建立与建设,为学科发展提供了良好的实验研究环境,为高水平应用型专业建设提供了得天独厚的基础条件。
高校与科技界、经济界的纵横向联合开展的科学研究工作在学科建设与发展中同样起着举足轻重的作用。科学研究是学科建设的前提和坚强动力、学科建设是进行科学研究的基础与重要平台,两者相辅相成,互为基础,相互促进。③近年来,机械制造及其自动化专业群秉承“以服务求支持,以贡献求发展”理念,形成了基础前沿、应用研究和工程化研究一体化设计、全链条协调推进的科研创新模式。专业群教师承担了国家“863”计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等一大批高水平科研项目。近10年承担国家级项目36项、省部级及重大横向科研项100余项,实到科研经费约2.7亿。2008年获国家科技进步二等奖1项,2011年获国家技术发明二等奖1项,2012年获国家科技进步二等奖1项。近5年来,获省部级科技奖励35项,其中一等奖11项,获国家发明专利109项,实用新型专利200余项,成果转化造效益10.6亿元,发表SCI收录论文40余篇、EI/ISTP收录论文200余篇。出版学术专著6部。
2 机械设计制造及其自动化专业群建设推进措施
通过专业群建设旨在以本专业群建设为着力点,突出强化各专业特色,促进应用型创新人才培养与制造产业优化升级、经济转型发展紧密对接,推动专业群各专业向高水平应用方向发展。
2.1 构建高素质应用型创新人才培养模式
探索校企深度协同育人机制,构建校企合作育人基地;优化课程体系,突出实践教学;整合教学资源,开发专业特色课程和在线开放课程;实行学分制和弹性学制,加强创新创业教育。构建集校内专业知识积累教学、校外企业工程实践能力提升教学、全时空网络开放教学于一体的,立体化、网络化的高素质应用型创新人才培养模式。
(1)基于社会需求和工程教育专业认证,探索、完善校企深度协同育人机制,积极推进校企、校地、校所、校校深度合作,建立产教融合、协同育人的人才培养模式,实现专业链与产业链、课程内容与职业标准和专业认证标准、教学与生产过程对接。优化调整专业群的培养方案及教学过程。优化课程体系,突出实践教学,提高实践课比重,各专业实践教学学分比例占总学分比例不低于30%。
(2)建设校企合作育人基地,构建高水平实践教学基地与平台,提升学生工程实践能力。改革专业群中各专业的实践教学体系,使之与产教融合、协同育人的人才培养模式相适应,进一步加强实验实践环节,提高学生实践动手能力,积极与厂矿企业合作,建设高水平合作育人基地。
(3)加强专业群课程和教材建设,着力开发专业特色课程和在线开放课程,满足学生多样化自主学习需求。充分利用互联网技术,提高学生利用各种渠道进行自主学习的能力,本着开放性、共享性、可扩展性、先进性、经济性和高可靠性原则,整合各专业优质教学资源,开发课程网络教学平台。
(4)改革教育模式,实行学分制,允许学生休学创业。加强创新创业教育,将创新创业教育融入人才培养全过程。为学生配置创新创业指导教师,探索大学生创新能力培养机制,鼓励学生参加各类科技创新活动,培养高水平科技创新人才和团队。
2.2 加强师资队伍建设,构建具有高水平实践教学能力的师资队伍
培养与引进相结合,建设一支适应高素质应用型创新人才培养需要,以高水平专业带头人和优秀中青年骨干教师为主,师德高尚、教育理念新、教学科研水平高、创新能力、实践能力强的师资队伍。
(1)加强师资队伍建设,提高“双师型”教师比例和兼职教师比例。
(2)调整教师结构,积极聘请行业优秀人才充实教师队伍。
(3)提高校内各专业教师实践教学能力。
(4)建设高水平专业群整体师资队伍。加强高水平人才引进和培养工作。
2.3 积极推动科技成果转化,产出高水平应用技术成果
将专业群的发展与科研方向融入以企业为主体的行业技术创新体系,推动科研成果产业化,加强科研反哺教学,积极与企业联合,申报省级以上高水平应用技术成果奖励。
(1)依托专业群内各专业科研优势和人才资源优势,加强校企深度合作。积极将专业群内各专业的发展及研究方向融入以企业为主体的区域、行业技术创新体系,以解决战略性新兴制造产业关键技术、社会发展重大(重点)问题为导向。通过联合、共建等多种方式,拓展专业群服务社会的领域和范围,广泛开展应用技术研究和科技服务,扩大成果转化的力度和经济社会效益,不断完善政策,支持并鼓励教师和企业联合开发新产品、新技术。
(2)设立专门机构和专职岗位,结合学校科技成果转化和知识产权运营机制,加快各专业知识产权成果的转移、转化,及时将科技研发成果转化为经济社会效益和专业课程教学资源。
(3)专业群内各建设专业积极与机械制造、矿山装备、海洋工程装备、钢铁等行业企业联合,力争获得高水平科技成果。
3 机械设计制造及其自动化专业群建设管理保障措施
3.1 建立管理组织机构
加强组织领导,完善专业建设负责人管理制度。成立高水平应用型专业群建设领导小组,科学规划,编报专业群建设方案,加强对专业群建设的领导和指导,加强专业管理队伍建设,有效协调专业群建设中的相关问题,保证组织落实、政策落实、措施落实、经费落实。同时,成立专业群建设发展规划委员会,制定专业群内各专业发展规划的具体方案和措施,把发展规划、行动计划以及年度计划紧密结合起来,远近结合,形成合力,使发展规划确定的目标、任务和各项措施切实得到贯彻落实。
3.2 创新管理机制
按照责权利相统一的原则,扩大学院在人、财、物等方面的自主管理权,建立体制机制、教学团队、课程体系、教学平台、应用技术研发和成果转化一体化协同发展的应用型人才培养新机制。建立健全专业群建设岗位责任制度和竞争激励机制,以制度促建设,对专业群建设实行制度化和规范化管理。探索实行合约管理模式,依据专业建设目标,细化建设任务指标。
3.3 实施过程监控与年度考核相结合
依据建设目标和建设任务建立考核体系,对专业群建设实施全过程的检查、监督、调控机制,定期调度,保证专业群建设的质量和进度。定期在全校范围内公布项目进展情况,每年依据建设任务进行阶段性考核、中期考核和年度考核,建立完善的专业群建设项目管理考评机制,完善绩效考核制度,提高教师投入综合教学改革的积极性。通过过程监控与年度考核相结合,确保各项专业群建设指标的落实与完成。
3.4 认真执行建设经费专款专用
制定《高水平应用型专业建设管理办法》、《高水平应用型专业建设项目资金管理办法》等相关文件和资金管理制度,严格建设资金管理,认真执行项目建设经费专款专用。学校将在人才政策、教育研究、科学研究、条件建设、资金配备、后勤保障等方面给予大力支持,并积极争取国家有关部委、地方政府和相关企事业单位的投入和政策支持,多渠道筹措资金,确保各项建设目标顺利实施。
4 结束语
高水平应用型大学建设对促进高校转型发展、特色发展,推荐高等教育综合改革,提高应用型人才培养质量,增强服务经济社会发展能力起着重要推进作用。综上所述,机械制造及其自动化专业群建设必须以重点专业为核心,以科研为支撑,以双师型教师队伍建设为中心,以实践教学为平台,走产学研发展之路,促进专业群建设,发挥学科群、专业群的综合优势,提升学校办学竞争力。
注释
① 山东省教育厅.关于印发推进高水平应用型大学建设实施方案的通知[Z].2016-09-05.
关键词:机械设计;制造自动化产品;发展方向
早在1971 年日本的《机械设计》杂志副刊上就刊登了机电一体化这一名词。之后, 机电一体化得到了不断发展。美国机械工程师协会于1984 年为现代机械下了如下定义: 现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的, 用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或) 机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的, 因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。
一、机械设计制造及自动化的符合设计原则
1.满足对机器的功能要求
任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的, 都必须具有某种主要功能, 不同的产品具有不同的主要功能。概而言之, 都能对输入的物质、能量和信息(即所谓工业三大要素) 进行某种处理, 输出具有所需特性的物质、能量与信息。
2.利用先进技术不断创新
根据产品或系统的主功能不同, 可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主, 输入物质、能量和信息, 经过加工处理, 主要输出改变了位置和形态的物质系统(或产品) 称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
二、机械自动化系统的优点与效益
随着机械自动化技术的快速发展, 机械自动化产品有逐步取代传统机电产品的趋势。与传统机电产品相比, 机械自动化产品具有高的功能水平和附加值, 它将给开发生产者和用户带来社会效益和经济效益。
1. 生产能力和工作质量提高
机械自动化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能, 其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高, 通过自动化控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作, 使之不受机械操作者主观因素的影响, 从而实现最佳操作, 保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时, 由于机械自动化产品实现了工作自动化, 所以生产力大大提高。例如:数控机床对工件的加工稳定性大大提高,生产效率比普通机床提高5~6 倍。柔性制造系统的生产设备利用率可提高1.5~3.5 倍, 机床数量可减少约50%, 节省操作人员约50%, 缩短生产周期40%, 使加工成本降低50%左右。
2. 使用安全性和可靠性提高
机械自动化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中, 遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时, 能自动采取保护措施, 避免和减少人身与设备事故, 显著提高设备的使用安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件, 减少了机械产品中的可动构件和磨损部件, 从而使其具有较高的灵敏度和可靠性, 故障率降低, 寿命得到了延长。
3.调整和维修方便, 使用性能改善
机械自动化产品在安装调试时, 可通过改变控制程序来实现工作方式的改变, 以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中, 而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品, 可以事先存入若干套不同的执行程序, 然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入, 即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施, 使工作恢复正常。由于机械自动化产品普遍采用程序控制和数字显示, 操作按钮和手柄数量显著减少, 使得操作大大简化, 并且方便、简单。机械自动化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥, 系统可重复实现全部动作。高级的机械自动化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序, 实现自动化最优化操作。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
我国从20 世纪80 年代初才开始机械设计制造及其自动化发展方向这方面的研究和应用工作, 研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作, 并取得了一定的成果。但与日本等先进国家相比, 仍有相当差距。任何一门科学都是由基础理论、技术和工程系统组成的完善体系。机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展, 但基础理论方面尚在发展中, 还很不完备。所以今后的发展方向有如下几个方面。
1. 智能化
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化” 是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得更高的控制目标。诚然, 使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能, 则是完全可能而又必要的。
2. 模块化
模块化是一项重要而又艰巨的工程。由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。
关键词: 中专学校 机械设计制造与自动化 存在问题 建议
随着社会经济不断发展,人们对于机械产品的需求越来越广泛,因此,很多学生都选择就读机械设计制造专业。机械制造及自动化专业是一门将很多专业结合起来的综合学科,它的基础是机械设计与制造。该专业的发展前景是非常广阔的,它能够教育学生运用比较先进的科学技术及成熟的经验理论解决机械制造当中比较复杂的问题。
1.机械设计制造及自动化专业内涵
机械设计制造及自动化在生产过程中利用多种现代化科学技术,并且不断改进生产过程,最终能够自动化生产产品。机械设计制造及自动化技术的发展和应用能够提高工厂产品的生产效率,大大解放员工的劳动力,并且能够在最大程度上保证产品质量,促进机械设计制造行业快速发展。
2.中专机械设计制造及自动化专业教学相关问题
2.1理论知识相对陈旧。
通过这几年的教学过程我发现,现在使用的机械制造教学大纲内容比较陈旧,跟不上整个机械制造行业的发展步伐,致使学生学习不到比较前沿的有关机械制造的知识,在旧的教学大纲当中没有重点强调实践的重要性,导致学生在学习过程中不能很好地将理论与实践联系起来。
2.2教学方法缺乏创新。
在机械设计制造教学过程当中,很多教师沿用传统教学方式与方法,教学形式比较传统,没有总结出一套真正适合学生的教学方法。只是在课堂上讲授相关理论知识,而没有考虑学生学习能力与实践能力的培养,致使很多学生失去学习机械制造的兴趣,甚至有的学生在整个学习过程当中一无所获。
2.3实践教学相对缺乏。
当前,随着社会经济不断发展,越来越多的学生选择学习机械设计制造,很多学校都出现生源严重超标的现象。导致很多学生没有实习机会,只能观摩,甚至有的学生只学习到了理论知识,不利于培养学生的动手能力,使他们不能将理论与实践很好地结合起来,这样就很难培养出适合企业要求的具有创新能力的高素质人才。
3.中专机械设计制造及自动化实施良好教学的相关建议
3.1优化教学内容,实现基础课程的有效结合。
3.1.1在进行课程教学时,要将其他相关专业的知识融入教学中,但是应该将工程应用作为主要部分。在教学过程中,将理论知识与实践相结合,注重培养学生的创新意识与创新能力。
3.1.2将与该专业相关的基础课程知识与专业方向结合起来。比如,教师教授“机械系统的方案设计”时,可以根据学生的专业方向,培养学生的机械运动方案创新设计能力。针对不同专业方向,讲解不同内容,这样学生能够将这部分知识更好地与自己所学的专业方向结合起来,增强学生学习知识的兴趣及理解知识的能力,使学生更好地学习好本专业知识。在讲解齿轮传动中,结合相关专业特点选择合金钢材料和设计突出硬齿面,这些知识将会普遍运用到以后学习与工作中,为学生学习打下坚实的基础。
3.2积极定位教学目标,实现教学方法多样化。
在机械制造过程当中,教师要及时改变自己的教学观念。在教学过程当中,教师要将以老师为主导的教学模式转变为以学生为主导的教学模式,可以运用多媒体等教学工具,以动画、影片等形式将抽象复杂的理论知识表现出来,以此激发学生学习知识的兴趣,调动学生学习积极性与主动性。增加学生动手实践的时间,在实践过程中传授理论知识,使学生更深入地了解这些理论知识,同时有利于学生创新能力的发展。
3.3有效开展实践性教学。
在机械制造教学过程当中,开展实践性教学是非常重要的部分。机械制造专业本身要求学生有较强的动手能力,所以老师要将理论融入实践。可以让学生到工厂亲身体验实习操作,老师进行现场讲解与示范,并传授理论知识,这样学生不仅能够更好地理解理论知识,还能够增强动手能力。通过实际操作与老师讲解,学生能够更深入地了解机械制造思维,促使学生更快地掌握专业技术知识,培养动手解决实际问题的能力,以及创新意识。
4.结语
教学机械设计制造及自动化专业时,必须跟上整个机械制造行业的发展步伐,将更多前沿知识与技术运用到实际教学过程当中,还要锻炼学生的动手与实践能力。在中专机械制造教学过程当中,教师要创新教学方式方法,总结出一套适合学生发展的教学方法,并且将理论知识与实践过程紧密结合起来,培养学生的动手与实践能力,从而培养出适合行业发展的高素质人才。
参考文献:
关键词:机械设计制造;自动化专业;生产实习
0 引言
机械设计制造及其自动化专业生产实习属于专业实习,是全面提高学生知识、技能、水平等综合素质的重要途径,在工科专业尤其是工程应用性质较强的机械设计制造及其自动化专业具有重要的地位。对于新形势下这类专业的生产实习进行新的探索,具有重要的意义。
1 机械设计制造及其自动化专业生产实习存在的问题
1.1 联系生产实习单位困难大
机械加工类企业大多为铁制件、机床设备,危险性大,学生在企业的实习时间比较长,企业不愿承担学生实习的风险;而学校希望建立与专业定位和办学方向完全匹配的实习单位之间的合作关系,但又不能为企业带来相关利益;再加之实习学生人数较多,企业担心影响产品质量和生产任务完成,故许多企业不愿接待学生实习。
1.2 生产实习工作趋向简单化
随生产实习学生人数的增加,小型企业没法接待大批学生实习,大型企业可以接待,但其机械加工技术装备往往自动化、智能化程度高,操作过程傻瓜化,学生在实习过程中主要是了解产品加工工艺、参观、听讲座,由于实习内容过于简单,难以吸引学生认真对待,很难达到理论联系实际,培养实践能力的目的。
1.3 学生对生产实习的认可度差
随生活水平提高以及经济条件的改善,当今大学生对于工作的挑剔程度远远高于以往,因实习单位工作强度高,劳动环境差,学生不愿意吃苦,再加之对生产实习重要性缺乏正确的认识,学生对生产实习缺少兴趣,对待实习敷衍了事,没有全心投入到实习中,从而影响了生产实习的效果。
1.4 学习与生产实习不相关
绝大多数机械加工企业的生产现场员工只是机械的执行操作指令,并不清楚产品技术原理、工艺设计等,或由于生产任务重不愿与学生交流;学校派出的指导教师人数不多且大多数教师工程实践能力缺乏,很难进行有效指导;学生在实习中渴望了解已学理论知识与生产实际之间的关系,可面对生产线上的陌生产品,茫然无知又无人详细解释,从而感到枯燥乏味,影响实习质量。
2 加强机械设计制造及其自动化专业方向生产实习的探讨
2.1 是加强实习基地的建设
为了适应学生的实习需求,更好地进行实践教学管理,学校根据自身所在的周边区域的工业发展情况,优化生产实习内容,建立校外实践基地,将校内实习转为校外实习,把生产实习基地建在本地整体综合实力和素质较好的行业龙头企业。这些企业地理位置离学校近,可以缓解不少实习经费带来的压力。另外,这些企业相对技术力量较强,些企业中具有良好素质的技术人员、工人师傅能够把生产技术、经验等传授给学生。根据工厂实际情况适时安排生产实习,让学生在真实的工作环境中有事可做。通过生产实习基地的建立,让企业、学校及学生通过这种教学过程都能受益,从而开发与利用更多的隐性教学资源为学校服务。
2.2 对生产实习内容的改革
生产实习要根据机械设计及其自动化专业课程的特点和实习要求,有针对性地制定生产实习的内容。在实习期间学生应掌握的主要内容是了解企业生产的产品及其生产机械装备、生产的组织及管理等,如产品的设计、生产以及生产该产品所用的机床、刀具、夹具等装备,熟悉零件成品的整个加工工艺过程及产品的装配流程等内容。在有限的时间内完成大纲所定的实习任务,必须对实习内容和过程进行仔细规划。实习时将学生分组定岗,鼓励学生尽量多发现问题、解决问题,将课本所学的内容更好地运用到生产实际中。在实习内容安排上学校要和企业做好沟通,明确学生的实习目标,企业在兼顾生产的前提下安排学生跟随技术人员、车间管理人员、工人师傅学习,熟悉产品从零件毛坯到成品的整个流程,掌握工件的生产工艺过程,了解企业的组织管理。在实习的后期,安排学生轮岗,相互轮流到企业的其它车间或岗位学习、参观,了解不同的生产工艺过程。
2.3 完善和加强生产实习中的管理?
生产实习中的管理主要是生产实习教师队伍的管理、对学生的组织和考核。实习指导教师对生产实习起着很重要的作用。针对原先生产实习指导老师少,学生多的情况,学校进一步加强了生产实习指导教师队伍的建设工作。要求年轻教师积极参与到生产实习教学工作中,由于年轻教师很少有时间到生产第一线去,自身的实际生产经验不够丰富,因此在实习时一般安排实践经验比较丰富的老教师和年轻教师组合带队。为了避免年轻教师对实习过程不熟悉不了解,影响学生的实习效果,在实习前,没有带过实习的教师事先与领队教师到实习厂方进行必要的学习和参观, 熟悉环境和有关人员, 了解生产产品的技术装备和工艺流程。这样既能够更好地在实习现场指导学生,同时也有利于提高年轻教师的专业素质。
3 结束语
综上所述,培养创新型、能力型人才是我国一些学校所面临的重要任务之一,实践教学在创新型人才培养方面发挥着重要的作用。在近几年来,通过对机械设计制造及其自动化专业实践教学环节进行改革,逐步构建了科学完善的实践教学体系,为培养机械类人才创造了条件。
参考文献:
[1]郭登明.机械设计、制造及自动化专业生产实习课程体系建设初探[J].长江大学学报,2010(7)365-367.
[2]黄艳秋,于微波.生产实习教学模式改革与实习基地建设[J].长春工业大学学报,2010(3)49-50.
[3]周建华.机械工程类专业本科生产实习实践教学的改革方法[J].现代教育技术,2009(7)135-137.
[4]董小平,王青,杨丽颖.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].现代企业教育,2012(8).