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机械一体化论文

时间:2022-03-08 10:15:33

机械一体化论文

机械一体化论文范文1

一、煤矿机械中机电一体化的特点

1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。

2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。

二、煤矿机械中的机电一体化分析

1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。

2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。

3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。

三、结束语

在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。

作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司

机械一体化论文范文2

1应用机电一体化优势所在

1)提高性能。机电一体化产品在使用过程中通过控制技术和数字显示在控制平面,再通过按钮完成相应操作,在操作过程中适当的简化了操作的复杂度,使操作变得更加便捷。在机电一体化的现实过程中通过电子实现智能化指挥。2)方便对机械调式和养护。利用机电一体化技术科以对机械工程实现合理控制,在不对配件进行修改的前提下,只要输入相应的程序,就可以依据工程特点做出合理的调整和变化。针对原有的储备功能提前安装多种体系,满足机械产品在生产过程中的需求,从而实现自动化操作,提高机械生产效率。同时在对机电一体化技术的应用上可以对自动报警系统进行合理应用,自动监测出工程机械中出现的故障,并利用科学的措施对故障进行合理的处理,保证了机电一体化设备在运行过程中变得更加合理[3]。3)提高设备安全性。机电一体化产品集修复、监控、报警等功能与一体,与传统机械设备相比,机电一体化设备获得了明显提升,这使得机电一体化设备如果在应用过程中出现故障,可以自己对自身中存在的故障进行修复,这在一定程度上提高了设备安全性。4)增加了使用范围。传统机械产品过于单一,而机电一体化产品则改变了这一现况。机械一体化产品使成长技术变得更加多样,从而增加了工程机械设备的使用范围,机械设备使用范围的增加对我国机械工程的发展有着不可估量的作用。

2机电一体化在机械制造业中的应用措施

1)监控系统。在工程机械中对机械一体化技术进行应用,可以安装自动报警系统和故障诊治系统,从而对工程机械中的液压系统、传统系统等装置实施实时监控。工程机械在工作过程中如果监控系统出现了异常状况,系统将会自动寻找发生故障的设备,并对故障地点进行确认,同时会在第一时间内发出警报,使工作人员意识到故障的发生。可见,在机械制造中对机电一体化技术进行利用不但可以提高工作效率,而且也使工作人员的工作环境得到了改善,有效的降低工程机械设备出现损坏的可能,有效的缩短了维修时间,延长了机械寿命,从而提高了机械在生产过程中的经济效益。2)控制柴机。通过机电一体化设备可以控制油门系统,将升温控制系统和电子调速器安装在柴油机上,可以有效提高在柴油机控制上的便捷性,从而提高工程机械的经济效益、安全性。3)降低能耗,提高生产率。传统的工程机械不仅耗能高,而且生产率低。在对机电一体化技术进行应用后,耗能高,生产率低等现象得到了巨大改观。例如,例如在传统工程机械中液压机在能量上的利用率不足30%,而且生产率很低,而将机电一体化技术应用的机械制造行业中后,在液压挖掘机中安装电子监控系统。系统安装后,通过测试可以发现,设备在能源消耗上变得更少,同时生产率也获得了有效的提高,也可将电子调速器安装在柴油机上,柴油机则可通过自己工作的实际情况对工作模式进行适当的调整,从而对柴油机在能源上的消耗进行合理控制,提高采油机的工作效率。4)机电一体化应用中的基础技术。机电一体化应用中涉及到许多基础技术,这里面对以下三点基础技术进行重点介绍:①计算机集成制造,CIMS合理的将人、生产管理以及控制构成一个统一的整体,实现在原料、设计、生产、出货整个过程的全局控制。从目前情况来看机械制造已经初步实现了全过程自动化,但“自动化孤岛”管理很难适应现在企业在实际生产中的需求,因此在日后的发展中,要逐渐实现资源共享,对生产过程要进行统一管理,从而满足生产需求。②现场总线,现场总线的主要作用就是对控制室内中的设备、仪表之间的数字式之间的通信。传统的信号传输技术已经无法满足现代生产需要,因此应当利用现场总线技术对其进行合理取代,能够实现对现场的仪表实现同更高级的控制系统之间进行双向传送。③交流传动,在机械制造中传动技术有着不可替代的作用,微电子技术以及电力电子技术的发展为交流调速技术发展提供了有力的支持,因为交流传动技术与直流传动相比有着许多优点,因此随着技术的日益成熟、时间的推移,直流传统将会被交流传统所取代。数字技术的发展为矢量控制技术的实现提供了有力的支持。与此同时,直流调速水平也正逐渐的被交流调速超越。

3机电一体化技术未来发展趋势

1)数字化。机械制造业微控制器的发展为机电产品向数字化发展打下坚实的基础,而计算机网络技术的快速发展则为机电一体化向数字化发展铺平了道路,机电一体化软件产品在实现数字化必须要具有可靠性、易操作、自我诊断等多方面的优秀能力。数字化操作将会机电设备显示远程操作及诊断和修复。2)网络化。局域网技术和现场总线技术使家用电器网络化变成为了可能,在家庭中可以利用网将所有的用电器都集中在一起,从而体验高技术带来的好处。由此可见,机电一体化产品应该朝着网络化方向发展。3)智能化。实际生产中使用的机电产品要想在使用中发挥出本身的优势就必须要具有思考能力,能够对出现的问题进行推理判断,并且可以依据推理从而做出准确决策。例如,在CNC数控机床上加入人机对话等。同时随着神经网络、小波理论技术的发展也为机电一体化技术发展提供了一片新的天地。

4结束语

机电一体化技术在技在机械制造业中有着重要作用,而近年来随着计算机技术、微电子技术、软件技术的发展,机电一体化技术也逐渐变得更加成熟。机电一体化技术也正逐渐的向数字化、网络化、智能化等方向发展,并取得了成功。

作者:周阳周旭妮单位:西安航天自动化股份有限公司

机械一体化论文范文3

关键词:改革方案;机械制造;人才培养

中图分类号:C96 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)02-01-01

前言:机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。因此,培养德、智、体、美全面发展,满足机械加工领域生产、管理和服务一线需要,具有良好的职业道德与实践能力,掌握机械制造与自动化基础理论知识,具有熟练的机械加工设备操作、机械产品工艺编制和自动化机械加工设备维护能力,能熟练进行机械产品售后技术服务的高级技能型人才具有极其重要的意义。

1. 专业社会需求调研分析

1.1市场需求分析

才市场需求信息分析显示,机械制造业是我国当前和相当长一段时间内人才需求十分旺盛的行业。国家制订的近十年工业发展目标明确指出,要在十年内实现企业普遍采用CAD/CAM技术。在本领域内需要培养适应传统机械设计与制造技术向高科技、高精度、高质量、高效率发展需要,掌握机械设计制造传统工艺、现代先进机械设计与制造技术及企业管理等知识和技能,熟悉各种机械加工设备,能够熟练应用机械CAD/CAM技术,并具有一定组织管理能力的技术应用型人才。

1.2专业设置的社会背景及行业背景

机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要手段。机械制造业是制造业的重要组成部分,是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展以及科技、国防实力的提高有着直接的重要的影响,是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。科技部中国科技发展战略研究小组提出,中国制造业发展可实行三大战略:第一步,力争2015年总产值成为世界第二大制造国,建成名副其实的“世界工厂”;第二步,2030年总产值成为世界第一制造大国;第三步,2050年在制造业的带动下,服务业高度发达,研发设计达到发达国家水平。

2.专业人才培养计划

2. 1专业人才培养目标

本专业培养具有坚定的政治方向,拥护中国共产党的领导,拥护党的路线、方针、政策,德、智、体、美等全面发展的、适应机械制造与自动化行业发展需要、掌握机械制造与自动化工程基本理论、方法和应用技能、具有较强的分析和解决问题的能力及自学能力、具有创新意识和能力、能从事机械制造与自动化类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修和销售服务及机械产品设计的高等技术应用型人才。即本专业培养面向机械制造与自动化产业链的各个环节,包括机械产品的设计、生产、销售与服务等第一线需要的应用型技术人才。 本专业是一个机械制造与自动化工程方面的较宽口径专业。使学生在具有必备的理论知识和专业知识的基础上,重点掌握从事机械制造、机电设备的操作、运行、保养、设备的技术改造和维修、安装调试,先进的设备加工,先进工艺、管理与操作的基本能力,掌握运用综合多种知识解决实际问题的能力。具有创新精神和不断学习、持续发展的能力。还应具备良好的职业道德、爱岗敬业、艰苦创业、踏实肯干、善于与人合作的精神。

2.2人才培养模式及指导思想

改革机械专业实行理论教学与实践教学并重的工学结合的“2+1”人才培养模式。即在保证理论教学和实践教学1:1的前提下,前两年以理论教学、校内、外实践教学为主,第三年安排综合实训与顶岗实习,最终实现本专业的人才培养目标。其培养人才的指导思想主要以职业能力为本位,以提高技能水平为核心”的教学指导思想,提高学生的文化素质,强化技能培训。根据职业岗位需要与终身学习的需要关系以及扩大专业服务面向,加强职业岗位的针对性。借鉴国内外高等职业教育的经验,从具体国情出发,适应工学结合、校企合作等人才培养模式的需要,创新课程体系;打破传统的学科课程结构,实现课程的模块化、综合化,推行“项目教学”,和校企结合模式,力求实现教学与岗位就业零对接。

3. 职业岗位群及人才培养规格

改革机械专业的毕业生就业岗位主要为:面向生产一线的机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工艺管理、可编程器件设计与调试、质量检测管理、机械产品测试、机电设备维护、机电产品认证、技术支持、产品销售、技术文员和物料采购。职业岗位对应的主要工作任务及职业资格证书为机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工 艺管理、可编程器件设计与调试和质量检测管理,它们的主要工作任务就是独立承担或作为团队成员承担模具、汽车类机械产品中的零部件工艺开发任务;并进行工艺方案分析,并根据技术经济指标要求确定工艺技术方案;编制包含上述工艺设计资料的技术文件;整理技术文档资料,最终完成工艺方案;根据加工零件进行工装分析;认识加工零件拟采用的工艺流程和工艺文件;掌握装夹方式选用原则;定位元件选择方式;确定出夹紧装置;根据强度优选夹具体;选好对刀引导元件;最后配选出夹具零件;最终完成夹具的制造与加工零件的工装和组织产品的生产、外协加工、组装和品质管理;编制生产工艺文件;组织安排生产人员;能对生产中的出现的严重问题及时分析原因;对客户的退库品、返修品进行检测、记录并办理入库,进行维修;机械零件生产过程的工艺设计和工艺文件制定,生产工程工艺问题的解决。而人才培养规格则是培养具备良好的思想素质和文化修养、必备的专业基础理论和专门知识、从事本专业领域实际工作的基本技术和基本能力、良好的职业道德和敬业精神的从业人员。

结语:随着社会经济科技行业的快速发展,先进制造技术及其装备的使用越来越普遍,生产管理及产品质量监测体系加快与国际制造业接轨,企业正在迅速走向现代化进程。机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强。因此,发展机械制造业,培养机械制造型人才,对于企业的开发,国民经济的发展都具有重要的意义。

参考文献:

[1] 余薪萍.现代制造技术创新教育的研究与探讨[A].第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C].2008

机械一体化论文范文4

关键词:机械设计;自动化技术;机械设计自动化;计算机技术;自动控制

机械设计是追求快速、尖端和科学化的过程,也是推动生产发展、社会进步和经济运行的重要动力。在国外,机械设计已经成为高水平的技术行业类型,并受到人们的追捧和关注。机械设计向着科学化方向发展,就必然绕不开自动化技术,二者的结合和应用也是业界研究的焦点。尤其在现在,研讨机械设计与自动化技术的结合、应用以及未来发展趋势,其现实意义十分明显。

1.机械设计与自动化技术的紧密联系

我们都知道,机械设计的过程其实就是机械不断发展、演进和提升的过程,是一种生产力的进步需求。机械设计需要运用多种技术和技能,比如工程学的知识、设计理论、工业理论等。要看到,随着机械设计的进步和发展,更为便捷化、科学化技术的引入和应用,已经是大势所趋。自动化技术与机械设计的紧密结合,正是机械设计现代化的一种必然结果。自动化技术应用与现代机械设计,不但可以有效简化机械设计的程序、步骤和内容,而且大大提高机械设计的效率和质量,同时为机械设计工程的量产与高产提供了可能。众所周知,自动化技术融合了诸如电子技术、控制工程技术、信息技术、系统工程理论、自动控制技术等多种先进的技术、技能,是现代工业发展、科技进步所不可或缺的技术类别,并且在国民经济和社会建设中发挥着不可替代的重要作用。将自动化技术完善的应用到机械设计中,不但是可行的,而且是必然的趋势。在我国,机械设计制造及其自动化已经成为现代机械学科的重要内容,也日益引起人们的关注,成为了业界研究的热点话题。

事实充分说明,机械设计与自动化技术的结合是机械设计走向科学化、自动化、工程化和尖端化的必然选择。当然,现代机械设计自动化早已实现,而且已经在生产实践中发挥了建设性的作用,为生产效率的提升和设计工作的变革提供了巨大的技术支持。或许可以这样理解,现代机械设计与自动化技术已经须臾不可分离,二者之间的相互渗透与影响很难用量化的数字或文字进行描述。总之,自动化技术在机械设计中的应用,为现代机械设计的功能提升和品质保证提供了新的路径,是机械设计进一步发展的标志。

2.自动化技术在机械设计中的应用

前文已经讲到,机械设计制造及其自动化已经融为一体,其间的联系十分紧密,并且已经朝着更为科学化、信息化的方向发展。例如,在现代机械系统设计中,设计者需要掌握诸如基础的设计技术、机械制造技术、计算机技术、电子技术、自动化技术等多种技能和技巧。同时,我们可以看到,机械系统设计的过程其实就是运用自动化技术对机械的零部件、材料和各种组件进行有机组合与调配的过程。机械系统设计的目的就是将机械设计系统化、科学化,形成设计工程的完整体系,保证机械设计的有效性。在此期间,自动化技术可谓是无处不在。自动化技术为机械设计提供了完整的技术链条支撑,同时保证了设计工作的顺利开展,这是一张密不可分的状态和结果。所以,自动化技术在技术设计中的应用是很明显的,这种应用已经显现出巨大的功能性作用。

例如,工业自动化是自动化技术的一个重要方向,也是反映了自动化技术发展的基本趋势。在工业自动化的技术分类中,有一种计算机辅助设计的技术类型,即通常所说的CAD。计算机辅助设计真是现代机械设计中经常应用的技术,它可以大大提高机械设计的工程效率,保证设计的质量。同时,借助计算机的高效率和精密操作,机械设计能够实现量产和高产,这是人力操作所很难达到的。因此,诸如CAD这样的自动化技术能够促进机械设计的功能提升与效率提高,其积极作用是很难具体量化说明的。

3.机械设计自动化的未来发展趋势

根据机械设计及自动化应用的现状,我们可以对机械设计自动化的未来发展做出基本的判断和分析。首先,机电一体化是未来机械设计自动化的大趋势。所谓的机电一体化,即包括微机、传感器、控制系统、动力原等内容的机械电子一体化系统,这个系统是完整有效的,可以保证机械设计的高效率。其次,未来机械设计自动化将朝着更为智能化控制的方向发展。也就是说,自动化技术的进一步发展和升级将部分或完全脱离人力的干扰,而是完整借助计算机、机械仪表、控制系统来开展机械设计、制造等工作。智能化控制可以进一步提升机械设计的效率和效能,同时大大节省人力的开支。再者,未来机械设计自动化的流程将会更加简练和便捷,其工作效率会进一步提高。自动化技术的本质就是帮助工人拜托束缚,利用自动运行的机器完成既定的工作,解放被工作“捆绑”的人。未来,借助高尖端智能化技术、计算机技术和微电子技术等新型技术,机械设计的自动化也必然可以更加“自由”,设计的流程和步骤会根据有利于解放生产力和生产过程。

此外,未来机械自动化技术的发展会要求工人和技术人员必须具备相应的知识结构、理论技能和操作水平。也就是说,虽然自动化技术解放了机械设计的生产力,提升了机械设计的技能和质量,但是并不意味着工人和设计人员能够完全脱离设计流程。恰恰相反的是,未来的机械设计人员必须通过了解自动化技术的应用流程和步骤,来不断的强化技术的使用效能和效果,使自动化技术真正发挥出功能性的作用。

总之,机械设计的自动化是未来发展的大方向和大趋势,而借助自动化技术的应用谋求机械设计的进一步发展,则是本行业与从业者的真正期盼。

参考文献:

[1]阿布别克・乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属,2011(03)

[2]李秋娟,张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J]. 化学工程与装备,2010(03)

[3]周一鸣,索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J]. 价值工程,2011(12)

[4]聂海波.机械自动化技术的应用研究[J]. 科协论坛(下半月),2011(02)

机械一体化论文范文5

关键词 机械制图 教学方法 改革

中图分类号:G424 文献标识码:A

Brief Discussion on Vocational College Mechanical Drawing Teaching Reform

LUO Yingfei

(Wuzhou Vocational and Technical College, Wuzhou, Guangxi 543002)

Abstract "Mechanical Drawing" is the mechanical foundation courses in vocational colleges, technical theory and operating practices have a certain level of difficulty of teaching. In order to improve the teaching effect of this course, you must explore innovations in teaching methods, to create a more scientific and rational teaching methods and means, the teaching and learning organically, closely together. In this paper, vocational colleges "Mechanical Drawing" teaching reform and the specific use of innovative teaching is briefly analyzed and discussed.

Key words Mechanical Drawing; teaching methods; reform

作为目前高职院校机械类专业的基础课程,机械制图在技术理论与操作实践的双重层面都对学生提出了较高的要求;牢固掌握机械制图这门“工程语言”,对于机械类专业知识的全面学习以及该领域的应用实践都具有极其重要的意义。然而,不少学生在这门专业课的学习过程中颇感吃力,难以充分理解和熟练运用相关的机械制图知识;同时,传统的机械制图教学在方法上也存在着一些问题。针对这种现状,笔者认为亟需在教学方法上寻求创新,在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上,运用更加科学、合理的教学方法和手段,将教与学有机地结合起来,提高这门技术基础课程的教学效果。

1 传统机械制图教学中存在的主要问题

当前的高职院校机械制图课程还大多袭用传统的教学方式。由于这门课程知识的标准性很强,从各种图线的画法、字体的写法、尺寸的标注、图纸的规范到零件图、装配图的画图与读图,都要严格遵守国家标准与行业标准。因此,传统教学方法在课堂讲解过程中主要还是秉持这种“标准化”意识,力求通过教师标准的板书、图形,使绘图质量和操作技巧得到基本保证。但是,在传统的机械制图教学方式中,也存在着一些问题和弊端;而这些问题和弊端在相当大的程度上影响着机械制图教学的效果和质量。例如,在直接层面的课堂教学中,普遍存在着“漫灌”、“填鸭”式教学的现象,这种教学模式不仅收效甚微,还会导致学生对该课程的学习兴趣下降,甚至反过来影响到教师的授课热情,从而大大降低该课程的教学效果。再如,由于传统教学手段陈旧性、单调性的限制,采用简单的实物模具、纸质平面图等载体很难满足表现点、线、面、空间及立体图形所共同组成的知识体系的要求。加之传统教学多侧重课本内的理论知识,而较少与实际的生产活动相结合,忽视了理论知识在生产实践层面的应用以及二者相结合对于机械制图教学所具有的重要意义。正是由于这些问题的存在,传统机械制图课程教学质量大打折扣,并最终影响到素质教育的全面实施和技能型人才的培养。针对这种现状,笔者认为,必须对传统的机械制图教学方法进行变革,探索出更加科学、合理的教学方法和手段,提高这门课程的教学效果。因此,推进机械制图教学方式改革势在必行。

2 推进机械制图教学方式改革的几点做法

机械制图教学方式的改革是一项多层面的综合工程,为了切实有效地提高这门课程的教学效果,必须全面分析、探索该领域的知识构成、教学规律以及在新的时代条件下对实际教学过程所提出的具体要求。笔者认为,推进机械制图教学方式改革,可以从以下几个方面着手。

(1)从教学的最主要执行者即第一主体入手,提高教师素质与专业教学能力。具体来说,机械制图课程的任课教师应该熟悉相关的机械类理论知识内容,具备基本的几何图形绘制能力,能够科学、合理地准备课堂教学计划并有效地实施之。在此基础上,教师还应具有在教学过程中对知识理论与实践层面相结合的敏锐性;例如关于教案和教学计划的准备,需要兼顾理论的基本体系与现实教学中的可行性,以及各知识点之间的关联性和扩展性;教案的拟定则应保证在内容上条理清晰、中心明确和重点突出,并且包含与实际操作、生产应用等方面的关键结合点。另外,还需加强对教师在计算机教学和相关的高科技教学工具方面知识和操作技能的培训,以提高他们运用现代化教学工具的能力。可以说,提高任课教师的综合素质与专业教学能力,是提高机械制图教学质量的第一步。

(2)学生作为教学过程中的第二主体,他们的学习兴趣对教学效果具有直接的影响。因而,在机械制图教学的实施过程中,应该充分调动学生的学习积极性,以提高学生对该专业的热情和课程的兴趣、以互动变被动为主动作为推进机械制图教学方式改革的重要切入点。这就要求从根本上改变传统的“漫灌”、“填鸭”式课堂教学,使学生真正地变被动听讲为主动接受,提高他们的学习兴趣和在求知过程中的主观能动性。这就要求任课教师在这门课程的实际教学过程中有意识地针对学生的学习兴趣进行教学形式和授课风格的调整和变革。具体而言,教师可以通过在课堂教学中采用活跃、生动的教学方式与授课风格以及开放互动的师生交流形式,激发学生对这门课程的学习兴趣,并且切实遵循“教为主导,学为主体”的基本理念,在教学中根据教学内容的特点和学生的可接受程度(现实可行性),灵活调整教学方法,以充分调动学生的主观能动性,使他们能够自觉地、积极地、快乐地学习,变“要我学”为“我要学”。教师还需注重将课堂理论知识的教授与实际生产操作活动等相结合的方式,增加机械制图教学的趣味性、生动性,进而提高学生的学习积极性和教学质量。概言之,只有充分调动学生在课堂教学、课下作业以及实验操作等过程中的学习主动性、积极性,才能从根本上提高机械制图课程的教学效果。

(3)在教学手段和辅助设备方面,应该充分发挥现代化多媒体教学手段尤其是某些高科技三维软件的强大优势,有力地促进机械制图知识的传授效果。当今社会已经进入高科技时代,计算机、多媒体以及三维技术的发展为知识教学提供了重要的助力。诸如AUTOCAD、CAXA、3DMAX以及Solidworks等绘图软件的应用,不仅省去了繁琐的手工操作,还能大大提高图形绘制的精确性,保证机械制图课程教学的标准化、体系化水平。另外,这些现代化教学设备的应用,可以使机械制图课程的教学内容更加形象、直观,提高课程教学的效果和课后实践应用的可行性。例如,多媒体教学设备具有图、文、声并茂以及活动影像等特点,充分发挥多媒体的形象化教学,可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足,取得传统教学方法无法比拟的教学效果。尤其是某些先进的计算机三维软件对于展现机械制图主体教学内容具有很好的辅助效果;例如Solidworks就是一款高效能的课堂教学辅助软件,①该软件在机械制图教学中的应用突出体现了现代化科技手段对机械理论的具象化展现。在以形体为基本元素的教学中,Solidworks主要通过拉伸、旋转、扫描或放样创建形体的原理进行理论内容的展示和分析,教师借助这款软件演示形体的创建过程,可以让学生了解建立形体的基本方法和各种建模方法的优点;在此基础上,进而延伸至组合体、截交线和相贯线、视图、零件图、装配图等内容。这种辅助软件的优点正符合了机械制图教学强调培养学生实际绘图能力和读图能力的根本要求。因此,在教学过程中充分发挥Solidworks三维软件的直观性、灵活性优势,以现代化的科技手段辅助、优化理论教学的开展,有效地解决学习中遇到的某些仅凭抽象理论教学难以处理的问题,还有助于激发学生的学习兴趣和主动参与性,全面提高机械制图课程的教学效果。

(4)机械制图教学方式的改革还要注重课本理论教学与该领域生产实践的紧密结合,这也是切实推进教学方式改革、从根本上保障和提高机械制图课程教学质量的重中之重。理论联系实际是教学活动的一项基本原则,任何理论教学的根本目的都是为某种实践活动而服务的。机械制图课程教学也是如此,最终要服务于机械领域的生产实践活动。因此,在机械制图课程的教学过程中,教师应该兼顾其理论知识与实践操作并致力于二者在主要应用层面的内在结合。具体而言,在注重课本理论教学、发挥课堂教学基本作用的同时,还应有目的、有计划地组织、指导学生到校办工厂参观或到具有优化环境的制图实验室去面对实物进行实际画图,以检验学生对所学理论知识的掌握程度及将相关的理论知识转化为实践技巧和生产能力的应用过程。也可以直接将理论课放到实训车间来上,边上课边动手,使理论与实践在更直接的层面进行深度融合,起到更优化的教学效果。通过这些将理论与实践相互结合的具体计划,学生在接受了有关机械零件的基本结构及装配的基本知识、形成扎实的理论知识体系之后,进而将相关知识付诸实践操作与直接应用,并在这个过程中充分发挥想象力和创造力,使理论与实践紧密结合,最大程度地提升机械制图的教学效果及其延伸应用,也符合该课程教学的最终目的和该专业的综合要求。

3 结语

以上简要地论述了关于推进机械制图课程教学方式改革的几点做法,这些做法都紧密围绕着机械制图课程的本质规律与现实要求,注重在教与学的层面、知识理论与操作实践的层面进行全面、深入的摸索和创新,在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上,运用更加科学、合理的教学方法和手段,克服传统机械制图教学的弊端,切实提高机械制图课程的教学效果。因此,提倡教与学一体化、理论与实践一体化,切实推进教学方式的探索革新对机械制图教学效果的提高具有十分重要的意义。

注释

① Solidworks是法国达索公司开发的一款三维CAD软件系统,和其他三维软件相比,功能强大,易操作,设计过程简便易学,学生能很快掌握,操作过程简单明了。

参考文献

[1] 戴勇编著.高职机电一体化专业课程开发[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2] 管正,陈晓霞.中文版AutoCAD2008机械制图简明教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

机械一体化论文范文6

关键词:机械工程 研究进展 展望

中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)05-0165-01

近年来我国现代化建设迅速发展,机械产品市场竞争不断加剧,随着计算机和微电子等高新科学技术的发展渗透和有关新材料新工艺的推广应用,我国机械工程研究进展很快,成果累累。机械控制技术、计算机技术、人工智能技术、微电子技术、新型材料等多项技术融合使用为现代机械学的发展提供了新的契机和挑战,大大促进了机械工程研究的发展,呈现出了许多新的发展趋势。

1机械工程研究的进展

1.1机构学和传动机械的研究

国内机构学和传动机械工程研究方面最显著的进展是连杆机构和齿轮传动机构。在连杆机构方面,我国平面及空间连杆机构的结构理论研究已跃居世界前列,达到世界水平的研究成果有:机构运动分析新方法,包括单开链法、区间分析法、网络分析法和吴文俊消元法等;串联机器人机构运动学逆解和工作空间分析;连杆机构运动误差和机器人精度研究;含间隙连杆机构的运动副元素分离判据;连杆机构的振动力/振动力矩完全平衡和弹性动力平衡;空间并联多环连杆机构的运动分析以及连杆机构综合的某些研究等。我国几乎与国外同时发表了一般6-6型平台并联机器人机构输入输出位移方程为20次形式的结论。

1.2机械设计和机械结构强度的研究

机械结构强度学研究中,取得了许多有世界水平的成果,如:齿轮点蚀疲劳寿命研究和胶合强度新算法,齿轮接触疲劳强度的模糊可靠性计算[6],机械零件疲劳累积损伤概率模型,重载滑动轴承轴瓦疲劳强度研究,高强度螺栓的概率断裂力学分析,滚动轴承高可靠寿命的研究,轴对称零件热弹塑性蠕变有限元计算,锥齿轮三维本体温度场及热变形分析,机械结构故障诊断中发热现象的模糊数学与边界元法研究,零件结合面特性研究,焊缝金属解理断裂的评定和非匀质焊接接头裂缝扩展计算等。机械可靠性的研究进展,除上述机械零件的疲劳可靠性研究外,还表现在模糊可靠性理论探讨及其在机械结构强度设计中的应用、高可靠性设计中的概率有限元法、机械系统模糊随机可靠性的评定、可维修结构的可靠性分析及备用设备的可靠性评估等中。

1.3机械振动和机械系统动力学的研究

在这方面最集中的进展是包括机器人机构在内的连杆机构动力学和轴承――转子系统振动学。在连杆机构动力学方面,达到世界水平的研究成果有:弹性连杆机构用运动弹性动力学方法和柔性多体力学方法所作的深入研究,含间隙连杆机构动力学及运动稳定性研究,机器人动力学高效算法和冗余度柔性机器人动力学研究等。在轴承――转子系统振动学方面,结合国内大型汽轮发电机组和大型动力设备需要,按动静件碰摩、轴承不对中及含横向裂纹等影响因素,深入研究了多跨轴承――转子系统的振动稳定性及基于模糊推理、神经网络和声发射的故障诊断专家系统,成果达到世界水平。

1.4摩擦学领域

在机械摩擦工程的研究方面,近年来国内发表了很多有世界水平的研究成果,涉及动静压轴承特性研究,基于瞬态粘度的弹流动力分析,非牛顿流体线接触微观热弹流理论研究,滑动摩擦副热效应研究,大型推力轴承广义热弹流动力,极压、混合及薄膜特性研究,新型添加剂及高水基介质、铁磁流体、电流变流体的研制应用,改善材料减磨耐磨性能的表面强化技术,非活性抗磨剂研究,软涂层磨损研究,磨损形态分析、状态监测和故障诊断系统研究等。

1.5机电一体化的研究

机电一体化是现代机械技术的巨大变革,机电一体化实质上是以微电子技术为核心的信息技术革命,它是将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合,实现整个机械系统最佳化而建立起来的一门科学技术。机电一体化技术的发展促进了机械科学和整个人类社会的巨大发展。随着微电子技术和计算机的发展,数控技术和数控系统经过不断改进,已发展到计算机控制系统(CNC系统)。数控机床的发明和发展,不仅解决了用常规方法无法或难以加工的复杂形状零件的加工问题,而且为多品种、中小批量生产开创了一条新的途径,使机械制造业的发展进入了一个新的阶段。

1.6微型机械工程研究

80年代开始的机械装置小型化过程中先后研制出小型机械和微型机械。而微型机械不是传统机械单纯地在尺度上微小型化,当特征尺寸达到微米级后,微型机械的力学系统特征、材料的物理性质及其对环境变化的响应与传统机械都有很大不同,它通常是指可以成批制作的集合微机构、微驱动器、微能源以及微传感器和控制电路、信号处理装置等于一体的微型机电系统,因而它远远超出了传统机械的概念和范畴。微型机械具有广阔的应用前景,它的出现无疑将深刻影响国民经济和国防工业各个部门的未来发展。这些器件能在诸如环境控制、医学等不同的领域工作。它们的低成本及比现有器件高的灵敏度可能使许多领域会有突破,目前微机械学的理论还不成熟,尚不成体系。国外对微机械学的研究起步比较早,已经试制了微米级的实物机构。国内的研究则刚刚起步,有待进一步发展。

2机械工程研究的展望

在未来社会中,机械产品不仅要满足人们的工作和生产需要,更多的是要满足个体使用者日常生活的不同需要。为了适应产品个性化和多样化的发展趋势,并满足使用者日益提高的性能要求。将柔性制造系统、计算机集成制造系统和人工智能技术联系起来,实现智能制造技术和产品智能化也是未来机械的发展趋势。未来机械的性能要求应体现在全生命周期内,这就出现了无维修机械产品。在仿生机械的进一步发展中,人们需要向生物界寻找更多的启发并进行模拟,把机械智能化技术、材料技术和仿生技术有机结合起来,制造更高性能的仿生机械。生物制造技术的发展可以制造出能取代某些人体器官和组织的器件和机构,从而恢复某些病变受损器官的功能,帮助人们延长寿命。保护和改善自然生态环境是当前全人类的共识,未来的机械制造行业和机械产品应当节省材料和能源、清洁、无污染、自身保护环境水平高。

参考文献:

[1]张启先,张玉茹.我国机械学研究的新进展与展望[J].机械工程学报,1996,32(4):1-4,103.

机械一体化论文范文7

关键词:机械制造装备设计;多元化;课程教学;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0054-02

一、“机械制造装备设计”传统课程教学现状及存在的主要问题

“机械制造装备设计”是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课,它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程,构成新的课程体系。[1]随着装备制造业的迅猛发展,“机械制造装备设计”传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要,主要存在如下问题:第一,传统的课程教学内容泛而不精,不能紧跟时代步伐,缺少新装备、新技术和新材料方面的知识,不利于学生创新研究能力的培养。第二,传统的教学模式相对单一或不足,仍然以教师的填鸭式灌输为主,学生被动接受。由于部分教师自身实践能力较弱,理论教学的效果很差,导致学生学习兴趣不高。第三,传统的课程教学中对实践环节的重视不够,学生缺少亲自动手实践的训练,导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。第四,传统的课程教学考核方法相对简单,一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力,学生只会在考前突击背概念,不利于学生创新能力的培养。

基于上述问题,苏州科技学院机械工程学院机械教研室全体教师总结多年的任教经验,贯彻以人为本的教育理念,将各种日益涌现的教学方法进行优化组合,形成了一套机械制造装备设计多元化的课程教学模式,以弥补传统课程教学模式的不足,从多角度、多方位激发学生的学习兴趣和潜能。[2]

二、“机械制造装备设计”多元化课程教学模式

以培养学生的创新能力为目标,通过增加专业特色内容和学科前沿知识,优化课程教学的内容;通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节,优化课程教学方法;通过引入多种评价体系,完善课程考核模式,从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式。具体执行方案分为以下几个方面:

1.制定多层次的课程教学内容

(1)重视理论基础知识。理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时,坚实的理论基础是一切工业生产活动的最根本的条件,因而是学习的重点。例如在讲授机床设计时,金属切削机床设计的基本理论,如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等,是学习的重点。在讲授夹具设计时,机床夹具的六点定位原理,完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是讲课的重点。

(2)增加专业特色内容。苏州科技学院机械工程学院于2011年购买慧鱼模型,建立了机器人创意实验室。根据苏州科技学院机械工程学院的实际情况,在工业机器人设计模块,增加了慧鱼模型教具内容的学习,主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer博士于1964年在其专利“六面拼接体”的基础上发明的。[3]慧鱼模型采用模块化设计,可无限扩充、反复拆装,可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理,便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。

(3)加强学科前沿知识。机械制造装备发展日新月异,学生毕业后会碰到非常先进的机械制造装备,为了紧跟时代步伐,加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组,与苏州科技学院机械工程学院教师一起申报学生科研立项等方式,了解最新的机械制造装备动态,主动参与学科科研研究,激发学生学习的兴趣和主动性,培养学生的创新能力。

2.开展多元化的课程教学模式

课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的“机械制造装备设计”课程教学在理论教学环节上,以教师的“填鸭式”教学为主,而且授课内容重点不突出;在实践教学环节,主要以一些验证性实验为主。针对这种情况,苏州科技学院机械工程学院实施的多元化课程教学模式包括以下几种:

(1)启发式理论教学模式。“机械制造装备设计”的教学内容非常多,如果照本宣科地讲,不仅教师和学生很累,而且授课的效果很差。如果采用启发式教学,引导学生独立思考,通过课堂讨论、师生互动等方式,传授解决实际工程问题的思维方式,提高学生自主学习的能力,有利于培养学生的创造性思维。通过启发式教学,同学们对于过定位的优点有了很直观的认识:过定位可以提高稳定性。

(2)课程网站式理论教学模式。“机械制造装备设计”的教学内容非常丰富,为了调动学生课外学习的积极性,在学校校园网的天空教室处建立了“机械制造装备设计”课程网站。课程网站上不仅有教师上课的PPT电子教案、动画、视频等,还有大量扩充的资料,比如典型机床传动系统与结构动态演示Flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示、学生科技作品图片及PPT等。课程网站还可以进行网上作业布置与批改,远程作业辅导与讨论,并设有习题库,方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多,而课时相对不足的矛盾,促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。

(3)双语教学式理论教学模式。双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识,又能较好地提高专业英文阅读和写作能力。[4]目前苏州科技学院与英国南威尔士大学合作办学,办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班,前3年在苏州科技学院学习,最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要,开展双语教学变得非常迫切。目前针对国际班学生,制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学;请南威尔士大学的教授和苏州科技学院机械工程学院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告;要求学生完成一个全英文的报告,自选题目,并要求学生针对自己的论一个PPT,在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野,提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力,为学生以后的发展奠定了很好的基础。

(4)综合创新型实践教学模式。苏州科技学院机械工程学院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点,组建了慧鱼模型综合创新实践平台,增加综合创新实践项目,为学生提供广阔的思维空间,激发学生学习兴趣,提高学生学习积极性与动手能力,培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向,学生自己利用慧鱼模型综合创新平台,搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题所要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台,学生不仅能更好地理解和掌握课堂知识,而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强,提高了学生的综合创新思维能力,也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。

(5)基于项目驱动的科研创新型实践教学模式。项目驱动教学法来源于构建主义学习理论,是实施探究式教学模式的一种教学方法。[5]基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体,培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中,按照自愿和优势互补的原则,将有科研兴趣的同学每3~4人组成一个科研小组,每个小组通过自己查询资料,提出所要研究项目的题目,教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目,报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持,以项目为载体,在指导教师的帮助下,充分激发学生的学习热情和兴趣,充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。

3.多元化的课程教学考核手段

多元化的“机械制造装备设计”课程教学考核手段,有利于调动学生学习的兴趣和积极性,有利于提高学生自我学习的意识和能力,有利于学生个性的培养和发展,从而提高了学生的创新意识和创新能力。结合苏州科技学院课程教学情况,将课程教学考核分为五大类:

(1)日常课堂教学考核。日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答、课堂讨论、课后作业等方面进行综合评定,按百分制给出分数。日常课堂教学考核重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。

(2)英文论文大作业考核。英文论文大作业考核是双语教学效果的考核,主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定,按百分制给出分数。英文论文大作业考核重点考查学生的英文检索能力、英文写作能力和英语口语表达能力等。

(3)综合创新型实践考核。综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定,按百分制给出分数。综合创新型实践考核重点考查学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等。

(4)科研创新型实践考核。科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学,因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性、论文的规范性等方面综合评定。对于科研创新型实践考核中表现突出的学生,可推荐参加各类竞赛,在学校奖学金评定中得到加分,甚至直接参与教师的科研项目。

(5)期末考试考核。“机械制造装备设计”作为一门核心专业课,期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例,提高学生对实践环节的重视程度,提高学生理论知识应用于实践的能力。

三、结语

“机械制造装备设计”多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学、双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学,整合了多种教学要素,解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段,大大激发了学生学习的积极性和主动性,提高了学生分析问题和解决问题的能力,促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合,重视学生科研素质的培养,提高了学生的综合能力。

参考文献:

[1]关慧贞,冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009:11.

[2]王立达.成人教育多元化实验教学模式的探讨[J].宁波大学学报(教育科学版),2011,(1):120-122.

[3]肖晓萍,廖青.“慧鱼”教具在大学生创新教育中的探索性研究[J].高教研究,2006,79(2):36-37.

[4]林颖,曾志新,朱敏,等.双语教学的探索与实践[J].高教探索,

机械一体化论文范文8

关键词:虚拟仪器 网络 辅助教学平台

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0178-02高等教育出版社的马盛明早在1999年就发表了《机械创新设计教育》[1]一文,文中指出:创新是时代的需要,国家兴旺发达的不竭之力,我国的教育事业在人才培养模式、教学计划、课程体系和教学内容等方面取得了很大进步,但与发达国家相比差距还较大,受应试教育的影响,在大学教育阶段仍然重在理论知识的灌输,传授知识多,实践教学方法落后且很少有创造性,缺乏对创新能力的提高。

近年来,在国内外各类学术期刊杂志上,有多位教育界的专家、学者发表了有关机械专业应用虚拟技术的文章[2~4],从资料中可看出:针对高素质的创新型人才的市场需求,弥补我国目前无论在教育还是在产品设计方面,设计者主动创造性的不足[5],专家学者对基于计算机与网络技术的虚拟原型技术和多媒体技术等在机械教学中的应用问题进行了全面深入的研究,并在各具体问题的解决中做出了自己的贡献,但目前仍缺乏适用于高校《机械创新设计》课程系统性的虚拟教学平台,如何整合资源、创建优化的教学平台,所以提高教学资源的开发利用和提高学习者创新能力的培养,成为本文解决的关键问题。

提高机械创新设计教育的举措,首先是提高对机械专业教育重要性的认识,在课堂教学中坚持生动活泼的教学方式、开展多种机械课程实践、充分利用现代化的教学手段、利用计算机软件进行创新设计、在系列课程中完善机械创新设计能力的培养。

在本科《机械创新设计》课程教学实践过程中,由于基础教学硬件的欠缺,学生对大部分的授课内容只能从理论的层面上做出抽象的理解,无法通过形象的实物结构对系统原理、工作流程的动态过程得到更深刻、直观的符合实际的感性认识,由此造成机械类专业的学生在掌握了书本的理论后难以在实践环节中获得更大的收获,限制了创新思维和创新能力的培养,因此,本文以计算机信息技术、程序设计、多媒体技术及网络技术等现代教育技术为基础,进行的《机械创新设计》虚拟教学辅助平台的设计研究将具有重要的理论意义和实践价值。

1 构成框架

该网络化虚拟教学平台包含的主要内容主要体现在两方面:一方面,结合多年的教学实践,依据《机械创新设计》课程的特点设计虚拟教学平台体系,通过良好的人机交互界面来创造性的发挥学生的主观能动性;通过生动、形象的图形、图像等多媒体手段使学生达到不在生产现场也能进行生产实践的良好效果,提高学生源于虚拟实践过程的创新思维和创新能力,为培养新世纪的创新型人才打下良好的基础。另一方面,弥补高等院校教学及实验基础硬件设施的不足、增强学生对虚拟实体及系统的操作及设计能力,提供学生向社会实用型人才过度的良好平台,既保证良好的经济性又具有重要的实用价值。在随后的虚拟教学平台的实践检验过程中,获得科学的应用效果分析,为进一步优化高等院校机械专业教学体系提供可靠的实践依据。

网络化虚拟教学平台的主要组成内容及设计版式如图1所示,在辅助教学平台中即包含丰富的创新思维与创新技巧等基本理论知识方面的参考资料,又用大量模块如实验指导、多媒体素材库去(如图2)体现创新实例的结构、应用等多媒体体现出的直观效果。

通过虚拟仪器技术、多媒体技术及网络技术的综合应用,构建的机械类专业虚拟教学平台,平台系统层次结构如图3所示。该平台使学生可通过网络更深入的理解和掌握《机械创新设计》专业课程的平面及立体虚拟实体结构、系统的动态仿真及设计的基础理论与实现过程[6,7]。并通过进一步的实践检验来研究评价该平台对大学生创新能力培养的影响情况。

2 实现过程

网络化虚拟辅助教学平台的实现步骤如以下几点。

(1)实现机械类专业的虚拟教学平台整体结构的优化设计,形成层次清晰、种类齐全的具有良好人机交互属性的网络化虚拟教学平台。

(2)虚拟平台中图形(像)采集与制作、动画等多媒体的制作及方法确定。

(3)研究虚拟教学中实现零部件设计,参数调节,零部件的连接与控制的方法。

实施的方案是:应用dreamwaver开发虚拟教学平台,实现整体方案;构成平台的各功能子模块中的零、部件图的模型通过CAD/Pro/e/Solidworks来实现;装置系统动画部分用flash进行制作及现场采集多媒体录像。最后进行模块的验证应用及效果评价,并及时修改完善,最后是虚拟教学平台的完成及实践效果评价研究[8]。

3 结论与讨论

《机械创新设计》辅助教学平台的构建及网络化为机械类专业的实践辅助教学环节提供一个具有良好人机界面的创新教育资源库。它不仅提供丰富、直观、形象的多种典型机构及系统的立体、动态的虚拟资源,弥补授课过程中示范性实物等基础设施的不足,也使学生在网上即可获得对学习内容的补充和深入研究,以提高专业课程《机械创新设计》相关机械结构、系统的实践认识,改善实践教学时间和设备不足。桂林电子科技大学本科专业《机械创新设计》课程通过辅助教学平台的应用,经过3年的检验,选课学生普遍反映平台的应用带来较好的学习效果良好,学生参加种类创新设计的积极性明显提高,参赛人数逐年呈上升趋势。

因此,该教学平台为机械类专业教学质量的提高和创新型应用型人才的培养提供良好的培养基础,该教学平台的实践检验为该方法在优化教学体系中的进一步应用提供可靠依据。

参考文献

[1] 马盛明.机械创新设计教育[J].机械设计与研究,1999,2:79~80.

[2] 孙蓓.基于虚拟仪器技术的实验教学改革研究[J].科技信息,2011,31:287,337.

[3] 周春艳.虚拟仪器在网络化实验教学中的应用[J].广西物理,2011,32(2):35~39.

[4] 刘科,宋秦中.以实践为中心的“虚拟仪器”教学研究[J].中国电力教育,2011,206(19):97~98.

[5] 尹常治.深化教学改革培养创新能力的研究与实践[J].中国冶金教育,2003(1):36~38.

[6] 宋敏.虚拟机械零件库的研制与应用[J].西安航空技术高等专科学校学报,2005,25(5):49~50,64.

机械一体化论文范文9

关键词:农业机械;技术手段;应用;发展前景

我国在国际上的地位正在逐渐提高,这与我国的经济发展是分不开的,经济的发展需要基础的支持,农业就是我国的基础,我国是农业大国,农村人口基数大。随着近几年我国农业的发展,很多高新技术也被运用到农业的机械设备中,使农机设备向着智能化的方向发展,有效地提升了农业生产的整体效率。在农业的生产中使用高新技术还能够提高农业的生产效率,保证农机相关机械的正常运作。

1农业机械技术的应用分析

1.1计算机技术

这里所说的计算机技术主要指的是计算机视觉技术,这一技术最早被运用在农业机械上是在20世纪70年代中期,当时主要运用的是计算机技术中的视觉技术,利用这一技术的主要目的是可以对农产品的品质质量进行分级别检查。计算机视觉技术是以图像处理为基准,随着图像处理以及视觉模拟技术的发展,计算机视觉技术不仅可以用来检查农产品的品质,而且还可以用来对农产品进行播种、收割。虽然计算机视觉技术在我国农业技术领域的应用时间还不是很长,在实际的使用中还有很多的问题出现,但是相信随着科学技术的不断发展,计算机视觉技术必将会改变传统的农业作业模式,为现代化农业发展提供技术上的支持。

1.2网络信息技术

网络信息技术在我国农业机械上的应用是非常成功的,信息技术与地理信息系统的有机结合不仅可以为农业的生产提供高精度的监控,而且还能够对农业生产中出现病虫害的情况进行及时的检测,然后根据定位系统来进行田间作业。

1.3液压技术

液压技术主要依靠的是微电子技术和工业传感技术,在数据的采集上,运用液压技术主要完成的是能量的转换和匹配,其目的是为了让农业机械的效率能够得到进一步的提高,让机械设备的相关系统特征可以得到完善,让机械设备的可靠性能够得到提升,这也很好地符合了环境保护的相关标准要求。而大部分的农业机械都是采用内燃机作为原动力,所以很多时候都会出现工作负荷,一般情况下,我们都是通过电液控制手段来完成负载与原动力之间的匹配情况,尽可能地减少功率传输过程中出现的损失,从而提高农业机械系统的工作效率。

1.4人工智能技术

随着信息全球化的不断深入,高端技术不仅在大型的企事业单位中被运用,在农业中也得到了广泛的应用,比较有成果的就是美国利用人工智能技术研发出激光拖拉机、机械的内部导航装置,等等,这些装置可以对拖拉机的运行方向及所处位置进行实时的测定,在了解地区土地信息之后,再制定合理的土地种植方案、农药及种子的数量,等等。

2农业机械技术的发展趋势

2.1推广农业机械产品的技术发展

目前在我国的农业机械发展上,已经开始运用机电智能化技术和计算机技术,这使得农业机械化设备的科技含量有了极大的提高,不仅有效地提高了农业机械的作业效率,而且也提升了农业的生产效率。

2.2农业资源的利用率得到了提升

只有提高了农业资源的开发利用率,才能够确保农业实现可持续发展,同时也为保护生态环境奠定基础,如回收农业生产的废弃物,普及无害化的处理设备,运用无害化技术来处理废水可以有效地达到保护环境的作用。而在农业种植的过程中,使用有机肥料还可以进一步提高农业资源的利用效率。除此之外,大力发展节能型动力机械设备可以有效地避免出现资源浪费,从而提高农业资源的整体利用效率。

2.3提高农业机械产品的质量监督水平

要想提升农业的机械化水平,还要从规范设计的基本要求出发,全面提高农业产品的质量。在质量提升的过程中,还要注重农业产品的整体造型和外观,农机设备的耐久性也要经得起考验。选用与农机设备相配套的发电机及元件,能够最大程度上提高农业机械产品的质量。在农业机械设备完成安装之后,还要对其进行试运行,只有保证了设备各项指标都正常的基础上,才能够真正的投入使用,这也是提高农业机械产品可靠性的前提。

2.4加大政府的补贴力度

各级地方政府要加大农业机械的技术推广,做好农业机械的培训工作。国家还要将拖拉机、插秧机等农机具作为农具购置补贴的关键,普及农业机械知识。这样也能够更好地提高农业机械化的发展进程。

2.5确保农业机械技术的安全生产

关注安全监督管理及装备的创建工作,加大农业机械的安全投入,以便更好地满足农业机械工作安全监督管理的需求。除此之外,最重要的是,要将农业机械的安全检验工作纳入到各级县市政府的财政预算当中。

3结语

随着科学技术的飞速发展,一些高新技术正在逐渐地被运用到农业的机械设备中,这些机械设备的出现不仅提高了农业的整体生产水平,而且还进一步提升了农业的生产效率,很好地实现了农业的可持续发展。在今后的农业发展过程中,农业机械也必定是智能化的,所以要求操作人员要不断地提高自己的专业素养,全面推广农业机械新技术,只有这样才能够真正意义上实现我国农业机械的智能化。

作者:徐家亮 刘晓鹏 单位:黑龙江省克东县农机安全监理站

参考文献:

[1]陶乐然.长春星宇小区新技术应用[C]//增强自主创新能力促进吉林经济发展———启明杯•吉林省第四届科学技术学术年会论文集(下册).2006.

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[3]张仁江,田莉.制造业企业新技术采纳:动因、路径及障碍分析———基于T公司的纵向案例研究[C]//第六届(2011)中国管理学年会———技术与创新管理分会场论文集.2011.

[4]胡札进,姚尚斌,徐七三“.双低”储藏与四项储粮新技术的综合应用[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上).2003.

[5]柳旭.浅析电视空间新技术对审美体验的影响[C]//2009中国电影电视技术学会影视技术文集.2010.

机械一体化论文范文10

关键词 机电一体化;机械电子工程专业

中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)031-163-02

在电子技术和机械化程度日益提高的现代,人为控制机器已经难以满足日常生产生活效率的需要,电脑对机械的控制成为了主流。并且在电脑控制机械生产的基础上,机械的整个生产过程也由电脑控制,这就是机电一体化。给予机械一体化的进程,对机械一体化的人才需求也就越来越大,于是机械电子工程专业应运而生。本文将详细论述什么是机电一体化、什么是机械电子工程专业以及这两者之间的关系。

1 机电一体化的基本结构与发展

机电一体化是机器与电子的有机结合,他有着不同的要素构成,和结构组成。电子与机械的有机结合即克服了传统机械的操作程序复杂也节省了人力物力,是一个传统机械的替代品,有着非常好的发展前景。本部分将介绍机电一体化的基本结构与机电一体化的发展空间。

1.1 机电一体化的基本结构

机电一体化大体上是由传统机械的机器本体构成及其工作的主要系统,他起着连接、传送这些基本功能;机电一体化工作运行的推动元素是他的动力部分,动力部分为机械的工作提供活动力支持与保障是机械一体化的重要有机组成部分。

机械一体化的传感部分起到分析并传送信息的作用,他将机械与电子结合产生的数据加以分析,最终确定工作的方式与进程;驱动部分是在电子系统的指导下完成机械的工作内容;执行部分是由电脑下达命令,机械机型完成的有机部分;机电一体化最重要的组成部分就是控制以及处理信息的部分,这部分决定着机械的工作进度以及以何种方式工作。这就是机电一体化的各个组成部分,和各个部分在工作中的作用。

1.2 机电一体化的发展趋势

目前机电一体化的进程不断加快,其发展趋势如下。1)机电一体化在向智能化的方向发展,智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性,机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化,更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。2)机电一体化更加环保,机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善,现在的机电一体化是电脑操控,解决了其中一些污染环境的问题,响应环保的口号,机电一体化也朝着更环保的方向发展。3)机械一体化朝着微机模式发展,顾名思义就是机械的规模与形式越来越小,这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题,可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化,它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。

这就是机电一体化,它是机械与电子的有机结合,有着密不可分的有机组成部分,有着良好的发展趋势。在这两者的定义下,笔者希望日后机电的结合能够更加密切,其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化;机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善,更好的满足机电一体化进程的需要。

2 机械电子工程专业

在科技发展与时代进步的大背景下,机电一体化的进程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越来越大,接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源――机械电子工程专业。

上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势,根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要,为了供应机电一体化所需要的人才,机械电子工程专业应运而生,上个世纪九十年代后期,一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势,为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题:第一要考虑新课程的课程设置方面,要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担,不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合,电子与机械的侧重点问题,在教授的过程中要二者兼顾,因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展,很多新生代的同学更加重视电子方面,这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业,要安排好课程,明确侧重点,最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。

3 机电一体化与机械电子专业

介绍过机电一体化与机械电子专业以后,接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。

根据上文我们不难发现,机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系,可以说机械电子专业是机电一体化的前身,以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才,也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作,也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮,在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分,互补互助,机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。

4 结束语

在工业化和科技化日益发展的现在,工业与科技二者的有机结合也就是机电一体化已经成为科技进步和时展的必然。这时,机电一体化对人才的需求也就越来越多,从而导致机械电子专业的出现发展和人们。笔者在介绍什么是机电一体化、其组成部分和发展趋势后介绍了机械一体化专业,意在使得机械一体化专业在培养人才时能够根据学科特点和发展趋势合理培养。同时笔者也期望机电一体化发展前景更广阔的,机械电子工程专业能够为机电一体化培养出更多人才使其为机电一体化更好的服务。

参考文献

[1]李宏.构建机电一体化技术专业课程体系的探索[J].机械工程与自动化,2012(6):70-71.

[2]陈蓉.浅议机电一体化专业课程设置[J].黑龙江科技信息,2011(6):42.

[3]张浩.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2009(7):47.

机械一体化论文范文11

关键词:创新领域 课程 实践

在现阶段的教育中,机械设计及自动化主干专业课程是一门比较实用的课程。对于学生来讲,理论的课程已经远远不能满足学生的需要,只有实践性较强的课程才能使学生在日后的发展中能够有更好的前途。一些比较权威的机构,曾经做过一些统计,在近三年之中,超过百分之三十的学生认为,理论的知识没有太大的用处;超过百分之五十的学生认为经过实践学习的知识比较有发展前途。由此可见,像机械设计及自动化主干专业课程这样的实践课程,对于现阶段的学生来说,是比较受欢迎的。本文基于创新技能的机械设计及自动化主干专业课程进行实践研究。

1.机械原理课程的创新技能教学实践

机械原理课程是本专业最基本,也是最重要的课程之一,对机械原理的掌握程度直接影响了学生的工程实践能力以及创新能力。对于一个机械产品而言,它是由若干个零部件和运动机构组合而成,而各个零部件和运动机构具有不同的功能、结构、运动方式以及适用场合等,只有对机械原理充分了解才能理解机械产品的设计,只有充分理解机械产品的设计,才能更好的利用机械产品进行工程实践。在机械原理的运动学部分主要学习一些常用的运动机构,以往的教学中往往只介绍这些运动机构的组成结构和原理分析等基础知识。若在机械原理课程教学中引入创新思想,可以采用如下做法:首先引导学生对组成结构中的某个或某几个零部件采用与他们相似的零部件进行替换,从而使该运动机构整体的功能不变;其次引导学生深入挖掘运动机构的优点和缺点,以及分析优点和缺点分别是由哪个零部件或哪几个零部件的组合带来的;或者引导学生针对带来缺点的某个或某几个零部件进行改进,从而使该运动机构克服原有缺点。

2.机械设计课程的创新技能教学实践

机械设计课程包含的知识体系较为广泛,它既有理论计算、理论推导,又有经验公式和经验图表。以往的教学中往往只介绍某些零部件的基础知识和计算方法,而未涉及设计思想和设计方法的学习,更没有涉及创新思想的学习。

2.1将理论与实践相结合

对于机械设计课程来说,最重要的就是让学生能够在最短的时间内,学会最多的课程。而现阶段的很多学校在学制方面和课堂时间的设置方面都较短,这就在客观方面对学生的学习比较不利,因此,教师为了能够让学生在最短的时间内,学习到最多的知识,探索出了一种创新技能教学实践。就是将理论与实践相结合。在本文中,需要对这一观点进行详细的阐述。理论与实践相结合在很多的学校都进行实践过,很多的教师也都应用过。本文的意思是指,当教师传授学生知识的时候,尽量避免课本的束缚,将学生直接置身于实践的操作中,这样可以让学生以实践为主,在实践中得出的理论知识比较准确。之后,再进行一定的理论学习,对于学生的疑问就比较好解答。这样的将理论与实践相结合,所达到的效果比较好,也比较迅速。能够在较短你的时间内,使学生学习到较多的知识。当学生在课后进行巩固的时候,也会倍增助力。

2.2分析专利案例

对于现阶段的学生来说,专利案例是很有诱惑力的。我们曾经对某高校做过一个调查。有60%的学生对一些专利案例非常的崇拜,他们都希望自己在将来的发展中也会有这样的专利案例。由此可见,专利案例对于学生是非常有诱惑力的,那么,利用专利案例来进行教学,也会有很大的积极影响。为了证实这种观点,我们再次进行调查。我们对另外一所高校进行调查,经过采访,有55%的学生在经过专利案例的教学以后,无论是学习成绩,还是实践操作能力,都有较大的提高,教师对于专利案例教学也持有肯定的态度。由此可见,专利案例对于机械设计及自动化主干专业课程来说,是非常有帮助的。在本文中,是基于创新技能进行实践研究,而专利案例对机械设计及自动化主干专业课程有很大的帮助,因此,专利案例对于基于创新技能的机械设计及自动化主干专业课程实践也有很大的帮助,在实际的调查中,某高校60%的学生在专利案例的教学下,效果倍增。

2.3体会专利案例

对于学生来说,能够真切的体会到制造专利,是一种非常不错的感觉。现阶段很多的教师为了能够较好的实践机械设计及自动化主干专业课程,更好的实践创新技能,便在实验室中,让学生模拟一些专利的发明和创造,不仅可以更好的帮助学生学习机械设计及自动化主干专业课程,而且可以更好的实施创新技能,对学生将来的发展是非常有利的。就现阶段的教学设备而言,很多的高校都在不断的进行更新,为学生创造最好的学习和实验条件。因此,体会专利案例,对于现阶段的教学来说,并不是什么太难的事情,关键在于教师如何的运用。

3.基于创新技能的机械设计及自动化主干专业课程实践研究

现阶段的实践研究已经扩散到各大课程领域,无论是理论课程还是实践课程。而创新技能又是一个比较新鲜的领域,如何在这个新鲜的领域进行机械设计及自动化主干专业课程实践研究成为了现阶段教育界的一个主题。为了让学生在日后能够有一个更好的发展,教师对机械设计及自动化主干专业课程需要进一步的探索。在创新技能领域才会有更大的发展。对于学生来讲,教育时刻都在变革,教师需要不断的自我深化才能更好的进行教学。

总结:

本文基于创新技能的机械设计及自动化主干专业课程进行一定的实践研究,对于机械设计及自动化主干专业课程而言,是一门非常有利于学生发展的课程,学生又是国家和社会的将来,可以说,教师在创新技能领域研究好机械设计及自动化主干专业课程,有利于促进国家和社会的发展。就现阶段的情况而言,教师对机械设计及自动化主干专业课程实践研究还有待改善,在很多的方面把握的不是很准确,需要进一步的进行探索。我们相信,在创新技能领域,教师会得到更大的发展,学生会获得更大的突破,我国在创新技能的机械设计及自动化主干专业课程时间研究会有更加突出的成绩。

参考文献:

[1]马健生,孙珂.美国高等教育创新机制浅析[J].比较教育研究,2010(05).

[2]王慧,马岩.机械原理课程改革的思考[J].机电产品开发与创新,2010(05).

机械一体化论文范文12

关键词:机械设计制造;机械自动化;意义;发展方向

我国形形的行业都受益于机械自动化技术的应用和发展,其所体现出的效益和优点是不可估量的。它不仅可以满足人类各种各样的生活需求,而且可以体现出可靠性高、节省能源的好处。目前,机械自动化技术俨然已经成为工业领域不可或缺的先进技术,其重要性和意义不言而喻。因此,本文对机械设计制造及其自动化技术的发展进行了分析,有助于为以后的学术研究提供支持与帮助,同时也希望能有更多的研究人员关注这一行业,为我国的建设和发展做出贡献。

一、机械设计制造的含义

机械制造实质上是制作生产各种机械及其相关设备过程的一种总称,机械设计具体是指,基于机械设备所彰显的使用要求对相关方面进行一系列的精确优化,并用多样的技术文件予以描述,从而作为制造的根据工作的全部流程。这些相关方面具体是指方法、各构件的形状和材料尺寸等。

机械设计和制造包括很多方面,譬如,机械加工工艺管理与设计、现代机械设备操作与编程等;与此同时,还涉及了工程力学、模具制造与设计等众多方面的知识。

机械设计与制造从1971年受到研究人员的关注,直至今天,机械的制造设计俨然已经作为了一门专门的科学,体系已日臻完善,值得我们去深入研究和学习。

二、机械自动化技术的含义

关于机械自动化的定义,国际机器与机构理论联合会于20世纪90年代给出了比较标准的定义:机械自动化是指在制造过程里和产品设计中于系统思想、电子控制以及精密机械工程三方面的协同结合。

机械自动化技术所存在的基本特征:机械自动化的制造设计是把系统的观点作为出发点,综合运用群体技术,如软件编程技术、信息变换技术、微电子技术、信息技术、接口技术、传感检测技术、机械技术、计算机技术等,依据优化组织结构目标与系统功能目标实现特定的价值功能,同时保证整个系统的最优化,体现出低能耗、高质量、可靠性、多功能的优势来。

三、机械设计制造及自动化的发展意义

第一,工厂可以通过机械设计制造及其自动化技术实现对机器的要求。开发产品都会设计功能需求,当前的机械制造自动化技术相对而言比较成熟,可以满足众多用户的需求。

第二,机械设计制造自动化技术有利于产品质量和工业生产效率的提高。小批量、多品种产品的生产与机械自动化的生产方式匹配度是最高的,可以达到所生产产品的质量与效率双赢。

第三,在工业生产的过程中,机械自动化无可替代的优势便是其可以使能源得到节约,环境得到保护。假如利用人工进行批量生产产品的话,那无疑是对资源造成极大的浪费,而机械自动化产品属于科技型与知识型二者相结合诞生的产物,会使得资源浪费大大地减少,有效地保护了环境。

四、机械设计制造及自动化的发展前景

无论是国家还是民众,都对机械设计制造及自动化技术给予了极高的重视,网络甚至流行着机械自动化发展前景朝着“七化”的发展趋势蔓延。

(一)机电一体化

机电一体化是一门将机械与微电子技术充分结合的技术,和机械自动化的发展理念是一致的。从某种理念上而言,机电一体化属于机械自动化的“同类”,机电一体化方向在未来会展现更高的价值。

(二)智能化

智能化更多的是展现机械自动化产品所拥有的与人一般的能力,这种能力包括了自主决策、逻辑思维和判断推理,驱使产品可以像正常人类一样进行对事物的判断、分析、处理,是当前发展的一个重要趋势。

(三)模块化

机械自动化产品在进行大规模的生产时,需要模块化方式。这就像任何一家企业在对员工进行管理时,都需要一个管理模式一样。

(四)网络化

现如今,无论是政治、经济、文化等各方面事业都离不开网络的帮助,网络推动了它们快速地发展。而机械自动化生产也不例外,如果应用网络得当,会为机械自动化的发展带来无穷的效益。

(五)微型化

机械自动化产品变得微型化后会使人们携带和使用都更加方便。它呈现出少耗能、灵活运动、小体积的特点,无论是在哪一领域都会受到青睐。

(六)绿色化

工业生产在大规模的生产活动中,最令人头疼的便是浪费大量的能源。而机械自动化可以使得这一问题得到有效解决,减少能源的浪费,同时可以使人们赖以生存的住所环境得到保护。未来的发展,如果不是以环保和高效为前提的发展,那么必然不会走向成功。但是如果机械自动化满足了这两个标准,不仅可以提高能源的利用率,而且对生态环境的破坏小,是最佳选择。

(七)人格化

机械自动化产品趋向于人格化发展势必就要以智能化作为奠基进行发展,当然,这就倾向于针对高端的智能产品。研究人员在对生物机进行研究时,都是基于研究生物得以发展。因此,现在很多的研究人员渴望能够试着研发出具有人格化的机械自动化产品。如果一旦研发成功,那么将会成为世界性的具有鲜明进步意义的重大改革。

五、结语