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机械设计论文:Excel程序机械设计论文
1问题的提出
当前,通过计算机,我们可以完成大量复杂的计算工作,但是这对技术人员的要求较高,很多时候都会用到高级语言编写程序,一旦不能掌握,便不能很好地使用,同时,高级语言在编写过程中会存在一些不足,具体表现如下:
及时,计算结果不能用中文输出。高级语言在编写程序的过程中,所使用的为代码或字母,很少涉及中文字,这也表明,通过高级语言所编写出来的程序所输出的结果为数字或字母值,不可能出现中文输出。
第二,不懂高级语言的人无法对计算结果的正确性进行审查。前文已经陈述,高级语言编写程序要求技术人员具有一定的编写能力,普通技术人员在使用高级程序进行计算时,若计算结果出现误差或错误,则很难从中找到失误之处,更不用说检查整个计算流程以及程序运行本身了。
第三,不能把设计公式和设计计算说明书结合在一块打印输出。当需要时,还需要另外撰写。高级语言所编写出来的程序是独立存在的,技术人员不可能在程序的旁边附加程序计算说明,因为一旦出现其他与程序无关的字词或其他数字,会影响程序的运行。所以,正是因为这些问题的存在,一般性机械设计人员不可能很好地利用计算机进行相关问题的计算。是否可以找到更加简便的方法,利用计算机完成设计计算问题呢?答案当然是肯定的,Excel程序的出现为人们解决上述问题提供了可能性。
2针对所提出问题的解决方案
针对高级语言编写程序所出现的一系列问题,人们通过积极探讨,当Excel程序出现以后,因其操作简单、使用方便,为机械设计工作人员带来了极大的便利。当前,人们对Excel程序的研究也更加深入,不仅可以用来提高计算效率,同时还能够保障计算结果的性和性,具有很大的利用价值。Excel程序之所以得到广泛应用,得益于以下两个优势:
及时,Excel程序具有较强的计算功能,和高级语言编写程序不同的是,Excel程序可以直接应用到机械设计计算当中,并且可以完成和机械设计计算的相关任务,其计算能力不亚于高级语言所编写的程序,也就是说,不具备高级语言编写能力的相关技术人员同样可以运用Excel程序进行计算。
第二,Excel程序所使用的表格和其他应用软件所使用的表格有所不同,一般应用软件的表格仅仅能够存储文字、数字等,即便能够存放计算公式,也不可能直接计算结果,Excel程序有效地弥补了这些不足,表格中可以存放图片、计算工作等,其中所存放的计算公式能够对所包含的数据、函数、数值等运算对象进行计算。此外,一旦公式中的运算数值发生变化,Excel程序也能对此进行相应的修改,大大减少了技术人员的工作强度。
3Excel程序在机械系统设计计算中的应用
Excel程序是美国微软公司所推出的一种在Windows操作平台上运行的电子表格处理系统,可以通过对相关计算公式、数字等进行计算,为人们节省了大部分的时间。当前,随着互联网以及电脑的普及,Excel程序已经被广泛地应用于财务、金融、经济、行政、统计、审计等许多领域。尽管Excel程序和高级语言所编写的程序相比具有很多的优势,但是由于Excel程序没有高级语言编译程序所具有的循环计算和控制转移功能,所以,我们在计算中,常常需要手动重新输入某些数据,为人们的计算工作带来一定的不便,这是Excel程序较大的缺点。那么,我们将Excel程序运用到机械系统设计计算当中,应该怎么运行,并快速得到的计算答案呢?下面将进行相关解答:我们需要安装一个Office应用程序,之所以安装这个应用程序的原因,是因为它包含了Excel程序,当前常用的Excel程序有2003版、2007版、2010版、2013版等不同版本。安装完毕后,再将Excel程序打开,便可以看到由一格一格所组成的工作薄,根据自己的不同需要,可以对A、B、C等单元格进行相应的调整。如:在A列中输入解释性的语句和公式,在B列中输入供计算用的数据和计算公式,并得到计算结果。如需要对公式进行修改,可重新选择数据所在单元格,在Excel区的编辑栏中修改,并在C列中输入计量单位。同时,在公式的输入过程中,如果发现遗漏,只要在遗漏处再插入一行就可以了,对计算结果毫无影响;同样的,如果发现有错误,则可以将错误的一行删除,然后再插入空白行,进行补充便可以了。待所有需要输入的数值、公式、函数等录入完毕后,便可点击运行,计算结果。如果结果正确无误,说明公式的输入是正确的;相反,如果结果错误,则表示输入的公式或其中运算出现了错误,需要及时检查,重新录入。另外,在每一项计算结果的后面,可以利用条件函数进行判断,计算结果是否合格,如果不满足需要再修改数值重新计算。
4结语
当前,通过Excel程序,我们可以完成计算工作较为复杂的计算,在有效提高计算速度的同时,还能有效提高计算结果的性,对此,针对机械设计计算中的相关计算,可以将Excel程序应用到其中,同时,和其他应用软件相结合,不仅让懂得高级语言编写程序的技术人员使用,更让不懂得高级语言编写程序的技术人员所应用,减轻工作人员的计算工作,让Excel程序能够更好地为人类服务。
作者:刘璐 单位:马鞍山方圆回转支承股份有限公司
机械设计论文:机械设计与机械制造技术论文
1机械设计的技术
1.1机械设计初期计划设计
对于机械设计而言,其初期计划设计是非常重要的,并且会在很大程度上直接影响机械设计的成果和性能。为此,应对机械设计初期计划设计进行分析。从内容上来分析,机械设计的初期计划设计,比较类似于计算机软件设计分析的内容,具体工作主要分为以下几个方面:及时,机械设计在开始工作之前必须对大量的数据和信息进行搜集,并且在整理后开展深入分析,选择有价值的数据和信息,为机械设计工作提供必要的参考。机械设计在精度上的要求很高,不能草率的决定如何设计,需要根据实际的需求以及技术方面的标准来开展设计工作。第二,设计人员必须充分掌握好设计的器具所具备的功能与性质。现阶段的发展已经进入到了高度的自动化阶段,机械设计工作基本上都是通过不同的器具来完成的。因此,器具的功能和性质直接决定了机械设计的成果和应用方向,该项工作在未来的发展中必须得到充分的重视。
1.2机械设计的设计方案
相对而言,机械设计在具体的工作当中都是按照相应的方案来进行的。目前,机械设计方案被认为是设计工作中的核心部分,能够在客观上和主观上对机械设计的质量和水平产生极大的影响。方案设计的工作必须保障贴合实际,过于理论化只会导致非常严重的后果。本文认为,机械设计的设计方案应从以下几个方面出发:及时,机械设计方案必须满足机器本身的性能和功能要求。机械设计从细小的零部件一直到较大的操作设备都要按照设计方案来执行。但是,方案在设计的过程中应保障其符合机器本身的功能和性能,要具有较高的匹配度,否则无法完成较多的工作。第二,机械设计方案在实际的设计当中必须充分考虑到检验者本身的因素。以目前的情况来看,检验者属于主观上的因素,其是否掌握机器的开发、是否能够创新、是否具有较高的认知,都将影响机械设计方案的有效性,从而间接的影响后续的工作。
1.3机械设计的主要技术设计
随着机械设计的重视程度不断提升,很多地区都在机械设计的主要技术方面投入了大量的时间和精力,力求能够在客观上研究出更高的技术成果。但是,机械设计的限制性条件较多,理论化的成果多数情况仅适用于学术研究,未来的设计技术还是应该在实践工作中进行较大的努力。从现有的工作来看,机械设计的主要技术设计过程中,对于主要技术层面这一要素具有非常高的要求。本文认为,在机械设计的主要技术设计阶段,应达到以下两方面的要求:及时,设计人员必须对设计图纸信息进行反复的核对,尤其是一些重要的信息和数据,应认真对待图纸的各种数据计算,从多方面来完成总图与部分图的对比分析,将最终的数据进行有效的整理。机械设计的主要设计技术,从客观的角度来分析就是对各种数据和信息不断加深的过程,提高精度的同时保障机械设计的质量和性能不受到影响。第二,机械设计主要技术的每一个环节都要进行审慎的比对和分析,保障阶段性的工作成果。社会虽然对机械设计的需求较大,但在要求方面丝毫没有减弱。设计人员在执行技术的时候应保障不出现任何类型的疏漏,必要时应进行反复的校对。由此可见,机械设计主要技术在目前的发展中还有很大的提升空间,且值得研究的部分较多。
2我国机械制造的技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
近年来,我国科学技术快速发展,先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用,技术与设备都要进行不断更新,在原有技术的基础上,运用先进技术作为发展的基础,满足当今市场竞争的要求,增强市场竞争力。另一方面,先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。由此可见,我国先进机械制造技术的特点还是比较突出的,且在经济效益和社会效益上获得了较大的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准,我国先进机械制造技术的特点主要集中在以下几个方面:及时,技术的精度不断提升。目前的零部件机械制造获得了广泛的重视,零部件的精度和性能都有所提升,促使我国的机械制造技术更上一层楼。第二,面对社会的强大需求,我国先进机械制造技术的体系不断健全,在很多方面都获得了突出的成就,告别冗杂操作的同时,还实现了工作量的降低、工作效率的提升,这是值得肯定的。
2.2我国机械制造技术的发展方向
机械制造技术的发展是一个不断深化的过程,单纯在精度上或者是质量上要求提升,并不是最终的诉求。应用机械制造技术的目的在于为社会提供所需要的产品,促进生产生活的快速发展,减少各种问题的出现。因此,明确机械制造技术的发展方向是非常重要的。根据发展方向,结合当下的工作成果,努力地朝着目标努力,才是今后需要做的事情。本文认为,我国机械制造技术的发展方向应在以下几个方面来展开:及时,机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一,因此,我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理。第二,机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化,如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计,并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。
3结语
本文对机械设计与机械制造技术进行讨论,目前的工作已经相当突出。伴随着相关技术和设备的进步,机械制造业的发展势头还是比较积极的,很多方面都告别了之前的问题,工作人员的素质也获得了一定的提升。在今后的工作中,应定期对机械设计与机械制造技术展开分析和总结,找出其中的不足,了解各方面的技术发展趋势和设计要点,健全固有的机械体系和设备,实现经济效益和社会效益的同步提升。
作者:杨大瑞 单位:清远市技师学院
机械设计论文:基础课程资源共享机械设计论文
一、机械学课程资源共享的模块化建设
任何课程资源都不仅仅是课堂讲解这一个环节,还包括课程教学大纲、教学日历等教学指导文件资源、课前的预习及课后的学习指导文件资源以及课程的教学课件等一系列文件资源。总体上可分为用于理论教学的课程资源和用于学生自学、检测的辅助教学资源。课程组在进行机械学课程的资源共享建设时,将文件资源模块化,分别建立理论教学模块和辅助教学模块,从而将课程的整套文件资源系统地、完整地呈现出来。
(一)建立理论教学模块
1.课程教学大纲。
教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件,它以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务;课程中所涵盖的知识、技能的范围、深度与体系结构;教学内容和教学的基本要求。它是教师进行教学工作的主要依据,也是检查学生学业成绩和评估教师教学质量的重要准则。故在建立理论教学模块时,课程组针对不同专业不同的课程将机械基础课程的教学大纲作为共享内容,方便教师的教学以及学生的学习。值得注意的是,学生对于所学课程的教学大纲的意义并未有深刻的认识,故相当一部分学生在自学甚至是学习时对课程内容的范围、深度的认知很模糊,从而使学生学习效果受到严重的影响。因此课程组在对机械学课程教学大纲资源进行共享时,对其定义以及意义进行了强调,使广大学生在获取资源的同时对教学大纲有一个更深刻的认知。
2.课程内容。
机械设计基础课程的知识点繁多,各章节间知识内容的关联性低,学生在预习、学习以及复习的过程中容易出现“知识点遗漏、抓不住重点”等现象。根据本课程的特点,经教研组老师的反复研究,根据知识点的重要性,将教学内容模块化,细化成若干知识模块,并将其整理成书面文件以及媒体文件加以共享。通过这种方式,使学生对于所学的每章内容的脉络都能得到很好地把握,同时也降低了教师讲授课程的难度。
3.课程教学日历。
为了提高机械学课程的教学质量与效果,除编排了各门课程相应的教学大纲之外,还提供了相应课程的教学日历,作为授课教师学时安排的参考,同时也为学生的自学进度提供参考依据。通过充分调研和多年的实践总结,并学习其他兄弟学校基础课程的成功经验,组织有教学经验的教师编写了符合我校实际、又有实用价值的机械基础课程教学日历,并将其作为共享内容。这对教师讲授课程的学时安排以及学生自学进度把握具有重要的参考价值。
4.教学视频。
教学视频是将教师要传授给学生的知识、技能等内容制作成视频形式,以辅助现代化多媒体教学。即帮助老师能够更加生动、形象地展现出在课堂上无法实际操作的内容,同时又真实的记录了教学内容,方便学习者能够随时随地反复学习,已经成为现代化教学中必不可少的重要辅助工具。本课程组在多年教学改革的基础上,聘请了有经验的教师,录制授课视频,以供广大教师、学生共享参考。
(二)建立辅助教学模块
1.学习指导与电子习题集。
机械学课程在机械类本科教学体系中占有十分重要的地位,许多学校都将其列为研究生招生的必考科目之一。随着教学体系的改革,虽普遍采用了CAI教学,以增加课堂教学的信息量和教学效果,但教学时数少与教学内容多的矛盾仍然很突出。因此,为了提高本课程的教学效果,帮助广大学生进行有效地学习和复习,在学习内容和方法上给予的指导,使学生在较短的时间内掌握本课程的基本内容,在每章节中都列举了常见类型题,供学生在课下对本章节的内容作进一步地巩固强化,同时对学生的习题集作统一的参考答案,以便掌握解题的方法和技巧,从而提高分析问题、解决问题的能力。因此,课程组组织有实际教学经验的老师编写并分享机械学课程的学习指导和习题集,将其电子版作为资源加以共享。
2.CAI课件。
机械学课程CAI课件,结合教师授课、学生自学、研究生考试复习等功能于一体,重点在于对知识点的学习与考察,并结合实际工程问题的分析与解决案例,通过对应章节的工程案例,将理论知识与工程实践相结合。通过打包整合,将CAI课件作为共享资源展示在教学网络平台上,为教师的授课以及学生的自学提供了帮助。
二、课程资源共享的互动
这就要求精品课程资源不仅共享,更要有互动。要建立起资源共享的建设者与使用者、建设者与建设者之间的交流、协作的枢纽。特别是机械设计基础课程的资源共享建设,辽宁省开设机械设计基础课程的理工科以及综合类院校众多,可定期开展兄弟院校之间课程的教学交流以及资源共享的研讨。同时,机械设计基础的课程建设还应注重理论教学、实践教学的教学效果交流,并在网络中加以明确地体现。通过网络使教师与学生之间、学生与学生之间以及教师与教师之间的角色关系不再局限于某一个学校,而是跨越学校的多向交流,从而提高学生学习的积极性、拓宽学生知识的广度,而对于有兴趣、有能力的学生,进一步增加其知识的深度,真正做到因材施教。
作者:陈晔 熊晓航 田万禄 单位:辽宁工业大学机械工程与自动化学院
机械设计论文:机械设计实训教学工程教育论文
一、《机械设计基础》课程实训现状及问题
1.设计题目单一,仅局限于带式运输机的减速器,容易产生“优代差,差抄优”的不良局面;2.实训时间安排短,学生普遍反应时间不够用,经常通宵达旦且来不及思考就去完成实训任务;3.由于缺乏减速器实物的装拆实验,理论与实践脱节,导致学生对设计的减速器结构似懂非懂;4.实训应该是解决综合性问题的一个过程,但从头至尾学生绝大多数时间花在手工绘图上,手段单一,显然不利于其今后从事现代工程设计工作;5.忽略对学生创造能力的培养,学生创新的热情得不到激发;6.忽略对学生职业道德情操及团队意识的培养,学生职业道德缺失,团队协作意识匮乏;7.实训过程中的出勤率低,部分学生认为实训可以不来教室;8.实训成绩考核仍按平时和最终3:7权重比例评定,缺乏对学生学习过程全程监督,很难正确评价学生能力。
二、《机械设计基础》课程实训教学方法改革
1.分层教学法
以往的实训常以8~10人为一组,成员按优差搭配,每组均选用相同或相近题目,不但容易造成相互抄袭,而且选题的单一化不利于优生设计水平的充分发挥。因此,可采用分层实训教学模式,根据学生成绩与能力,将学生与实训设计题目进行分层,如学生成绩好、能力强的组,分配压碎机中单级斜齿圆柱齿轮减速器的题目或与全国机械创新设计大赛主题贴近的题目或与企业设计需求相关联的题目,而学生成绩差的组,分配提升机中单级直齿圆柱齿轮减速器的设计题目,这样可以避免“优代差、差抄优”,同时保障每组学生都积极主动地投入到实训任务中。
2.任务分割教学法
以往的实训常作为独立的课程内容安排在理论课结束后进行,时间为1-2周,实训中学生普遍反应不能应用自如,甚至已忘记设计任务中出现的理论知识点,影响了实训进度。为避免上述现象,可将实训任务分割成六大模块,即①带传动设计;②齿轮传动设计;③轴系设计;④联结件选择;⑤箱体设计;⑥减速器的润滑与密封。六大模块各自含有不同的具体工作任务。把这些涉及不同章节的工作任务贯穿在平时课堂教学中,设计任务在新课开始前以课外作业的形式布置给学生,学生学习时就有了针对性和目的性,而且实训时可以把每个工作任务进行整合,做到按时按量完成实训任务。
3.实践教学法
实践是获得知识的重要手段,以往的实训很多学生对自己设计的减速器结构似懂非懂,实训效果大打折扣。为让学生对减速器的结构、形状及装配关系有个感性认识,有条件可以带学生去减速器生产厂家现场参观或安排一定课时让学生自己动手装卸减速器,在一定程度上又培养了学生的工程意识。
4.现代设计软件教学法
实训涉及理论计算、结构设计等问题,指导教师应积极培养学生引入现代仿真设计软件解决问题的能力。首先,理论计算是完成设计说明书的关键,教师应引导学生借助Matlab解决计算问题,即编制Matlab计算小程序,既省时间又能保障计算结果的正确性;其次,学生将Solid-works、UG等三维设计软件运用到实训过程中,可以将抽象问题直观化,对自己的设计结果进行虚拟验证并不断修改,提高机械产品设计的能力。
5.创新教学法
十分有必要让一些学生在指导教师的适当引导下大胆创新、自主选题,如选择公交站台上的动态广告牌、冲床传动装置及车床进给箱等设计题目,不但可以很好地培养学生的创新能力,而且还能为全国机械创新设计大赛选拔更多参赛学生。
三、管理及考核
1.学生平时管理
针对部分学生生活作风懒散,实训进度缓慢,可以制定实训教学学生过程性考核成绩登记表。这种过程性考核可以全程实时监督学生的出勤情况和设计进度。
2.成绩评定
将传统的由指导老师一人给定成绩的方法变为由指导教师、小组组长组成二级成绩评定机构进行评定,考核采用过程性与终结性考核相结合的方式,学生最终成绩由职业素养考核(25%)、过程性考核(45%)、实训报告或作品(30%)考核三部分构成。其中,职业素养考核贯穿在学生实训全过程,重点考察学生的学习态度、协作精神、安全常识、操作规范等内容,这些与实际工作中的责任心、沟通能力、团队合作意识息息相关。过程性考核所考查的学生出勤率、职业技能、自学能力、任务完成情况等,同样贯穿于实训全过程。
四、学生评价
将基于CDIO-EI工程教育模式应用于我校13级数控专业《机械设计基础》课程实训教学,为了解他们对该教学模式的反应和评价,学期末发放了调查问卷。13级数控专业班级共64人,发放问卷64份,回收有效无记名问卷62份,调查结果显示:多数学生认为这种教学模式对培养扎实的基础理论知识、实践能力、团队协作能力、职业素养有帮助。
五、教改的必备条件
在CDIO-EI工程教育模式下,工程教育从强调理论知识变为知识和工程能力并重,这就需要教师既要懂专业理论知识又要会实际操作,而不再是单纯的传授理论知识。同时,加大对校内实践场所相应硬件设施(内燃机、汽车转向系统等)的投入,拓宽校外实践基地建设,并积极引入企业真实的项目化工作任务。
作者:陈云 单位:安徽国防科技职业学院机械工程系
机械设计论文:模块化教学改革机械设计论文
1本专业原有培养方案存在的问题和不足
机械设计制造及自动化的专业培养目标是为了培养德、智、体、美发展,具有较强的工程实践能力及创新精神,能够适应较复杂的工程技术环境,在机械工程及相关领域及时线从事机械设计制造、产品开发及管理和营销等方面工作的高级应用型人才.原培养方案中采用了较为传统的公共基础课、专业基础课、专业必修课课、专业选修课的设置模式,由于课程体系按“学科导向”设置,各门课程都比较强调自身的学科知识的系统性和完整性,因而不同程度地存在各自为政、自成体系的情况.部分课程之间相互孤立脱节,课程之间的分工与接口不甚明确.部分课程中的相关内容相分离,部分课程内容多有重复,有的课程则以微细差异而独立设课,课程设置的合理化、系统化、一体化问题没有得到很好解决.大部分课程教学内容仍以讲授理论知识为主,讲究知识的完整性、连贯性和逻辑性,内容经典却又抽象、单调,难以及时吸收技术发展近期成果,突出先进制造技术的应用,实验实践教学针对性不强,即以传授知识为本位,而不是以培养能力为根本.由于传统习惯的影响,教师和学生过分依赖教科书,脱不开原有课程设置的束缚,教学过程仍沿用较传统的灌输式“教”与“学”模式.各门课程均没有对学生的自主学习提出具体的过程和考核要求.存在的重理论轻实际、缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学纸上谈兵等教学问题.学生在学习过程中自主学习的意识和能力不强,常常只是被动的接受者,参与动手的时间少,感性认识较差,学习效果难以得到保障,专业综合素质的提高受到影响.这样造成一些企业报怨毕业生没有实践经验、动手能力不强、大事做不来小事又不愿做;而学生则抱怨在学校没有机会动手、没有机会到企业实践.这种培养模式不仅影响了学生的工程实践能力的培养,也降低了学生在今后的工作中持续学习提高的后劲,严重制约了专业人才培养质量的提高,因此不能满足应用型人才的培养和专业培养目标的实现.
2模块化课程体系的构建
机械设计制造及其自动化专业是一门实践性很强的学科,因此要求教学不仅要向学生系统地传授基本理论和方法,而且要特别注重培养他们应用理论、方法解决工程问题的能力.合肥学院利用本专业与德国应用科技大学合作共建的优势,学习借鉴德国成功培养工程应用型人才的教学理念,在课程体系构建和课程教学内容设置上紧紧围绕专业培养目标,从原有的“学科导向”转变为“专业导向”,构件模块化课程教学体系,改“知识输入”为“能力输出”.着力提高学生的实践能力、工程应用能力、自主学习能力以及专业综合素质.德国高等教学中“模块”(Module)是围绕特定能力培养而进行的相关教学活动的有机组合,一个模块构成一个相对独立的教学单元.模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性.每个模块都制定了相应的教学目标、能力培养要求、教学内容、学量、授课时数、授课形式及自学时间等.为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,主要有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学、等等.为了实现专业能力应多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力则多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动.其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,教师在传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中间巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,因此达到了提高学生综合素质能力的目的.
2.1本专业学生专业能力的确立
通过走访、问卷、调研等形式在机械行业领域中广泛深入地调研本专业毕业生适应的岗位群以及岗位对知识、能力、素质的要求等.合肥学院机制专业培养的学生主要是面向基层、面向生产及时线的应用型工程技术人才,在人才培养目标定位上,应突出强调以胜任所需求的职业岗位为目的.通过调研明确了企业对本专业应用型人才的要求,从而确定机制专业学生的六大专业能力,进而对抽象的专业能力进行梳理细化,优化分解成能力要素.本专业的能力及其要素如图1所示.
2.2模块及模块化课程体系的构建
根据专业培养目标对抽象的专业能力进行梳理细化,优化分解成能力要素,确定能力要素对应的支撑知识点,由相关联的知识点的有机组合即形成了“模块”,通过若干个相关模块的有机搭配,把传统的以学科为主的课程体系,转变成以能力为目标的模块化教学体系.根据机制专业对学生知识、能力和素质等的要求,通过打破课程之间界限,整体构建模块化课程体系,有针对性地将一个专业内相关的教学活动组合成不同的模块,并使每个模块对应明确的能力培养目标,当学生修完某一模块后,就应该能够获得相关方面的能力.通过模块与模块之间层层递进、相互支撑,实现本专业的培养目标.同时整合传统课程体系的教学内容,实现模块教学内容的非重复性.通过将课堂教学、企业学习、研讨、项目、实验、练习、第二课堂和自主学习等不同的教学形式引入模块化教学环节,实现理论教学与实践教学的紧密结合,强化对学生工程能力和职业素质的训练.以培养学生能力为导向,应用“合并-删减-增加”等手段,打破原有课程之间的界限,将教学内容进行优化整合,下面是部分模块教学内容整合情况.
(1)将原分别课设的工程图学,计算机辅助绘图,UG三维软件基础三门课程内容整合,删除了原有教学内容中部分抽象的、很少用的画法几何理论分析成机械产品表达模块,打破原有各门课程的界限,从发展学生空间想象和空间构思、培养识图绘图能力入手,培养学生综合应用手工方法及二维、三维CAD/CAM等软件进行机械产品表达和构形设计表达方面的能力.
(2)将原有“工程材料”、“材料成型工艺”两门课程,整合为“机械制造基础”模块,教学内容更趋合理紧凑.该模块与前期所进行的“工程训练”模块实践教学紧密配合,力求使学生在获得初步的金属工艺学基本图2机制专业模块化课程体系构建思路示意图技能的前提下,较好掌握有关材料、热加工等制造工艺的基础知识.
(3)把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容.这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识.从而大大提高编制工艺规程能力.
(4)把机床设计、数控技术部分内容,机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备的电气控制的基本理论及方法,及其主进给运动设计,它主要零件的结构设计等内容.通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所达到专业和能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合.
3模块化课程的教学实践
按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行了探索,来实现模块所要求的能力.
(1)项目驱动方法的教学实践.机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章大部分内容涉及的是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力.因此,我们以项目设计方法来完成教学,就是把学生置身于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过互动教学,以学生为主体,来完成该项目,通过教学实践,该种教学方法的好处是学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力.
(2)现场教学方法的教学实践.本专业很多模块都是实践性很强的课程,而学生大都是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验.比如滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差.在夹具教学中,对限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解.究其原因,主要是学生的空间想象能力和实践能力较差.因此,我们可通过现场教学方法来完成教学.在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,学生分组到现场对滚齿机挂轮进行调整来完成本模块的实践教学.在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图.通过这几年的教学实践,我们体会到这样做法的好处是学生不仅了解夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高.
(3)毕业设计结合实习基地产品进行真刀真枪完成.过去毕业设计大多偏重于理论,满足于公式推导,计算机模拟,学生不知道自己设计产品,能否满足于生产工程需要,这不仅能培养学生工程思维,而且也不能提高学生的工程设计能力.现在,学生在教师、现场工程师共同指导下,围绕工厂的产品进行研发设计,以及该产品的生产工艺进行设计.学生不仅从理论上考虑设计问题,还要考虑成本、效率、市场等各方面因素,为自己成为工程师打下良好的基础.
4结语
通过对机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践,我们可以得到以下结论.
(1)以能力为导向,通过优化和整合了教学内容,使课程设置更加实用化.真正实现了做到了“基础知识适用、专业基础知识够用、专业知识管用”这一教学目标,有利于学生应用能力的培养.具体做法是:在增加实践性教学环节的学时的同时,突出工程实践应用能力的培养.
(2)在教学改革中,教师实现了从“知识的传授者”到“学习的促进者”角色转型,为了培养学生的应用工程能力,通过探索了项目驱动方法,现场教学,毕业设计真题真做等教学方法,提高了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变.教与学的有机互动,在增强了教师教学的责任感和危机感和同时,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到了不断的提高.通过教学改革提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风.
(3)模块化教学改革虽取得了一些成绩,但也存在一些问题:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能满足理论教学和实践教学的需求.
作者:许泽银 徐强 蒙争争 单位:合肥学院机械工程系
机械设计论文:绿色钢铁冶金机械设计论文
1绿色钢铁冶金机械设计的内涵和特点
此处讲到的绿色钢铁冶金机械设计,具体的说就是在确保行业设备特性的前提之下,把节能以及提升资源使用率当成是设计的关键追求,通过绿色机械设计生产出性能的设备,目的是为了降低生产工作对于能源的消耗,将节能理念贯彻到生产工作之中。最终帮助单位朝着节能方向发展。绿色钢铁冶金机械设计是以钢铁企业的可持续发展为目标的一种全新的机械设计理念。绿色设计并非只是单纯思想上的绿色,它还涵盖了生产技术以及产品三个层面的绿色。经由该设计生产出来的设备,在钢铁冶金企业中的应用和推广需要钢铁企业生产技术人员强化绿色生产意识,变革工艺,坚持以绿色设计观念为指导,以环境保护、节约能源及提高资源利用率为生产原则,实现钢铁企业的科学、可持续发展。
2绿色钢铁冶金机械设计的主要特点
通过分析我们发现此类设计有三个非常明显的特征,接下来具体分析。
2.1绿色思想是它的指导理念
最近一段时间,我国的钢铁冶金单位面对的发展前景不容乐观,生态以及能源问题成为了发展的制约点,此类单位在能源重复利用方面做得也不是很到位,管理体系设置的也不是很完善,没有认真的分析行业能源利用效益等,忽略了环保设备的维护,而且也没有配备充足的技术工作者,这些现象的存在导致环保装置根本不能够发挥出它们本身的减排水平,这也在一定程度上反应了人们对于环保不是很重视。所以,要想将绿色设计设计出的产品应用到行业之中,就必须要确保人们的思想意识转变,要将绿色思想当成是行业的发展理念。
2.2绿色机械设计是它的方法
要想带动钢铁单位的有序发展,带动行业的稳步前进,就必须认真的分析机械设备的特性。任何脱离设备而开展的探索活动都是不合理的,那就像是花儿离开了土地,是非常不正确的。可以想象一下,假如脱离了的,能力高超的设备,使用老旧的设备开展工作的话,就好比用两腿和汽车比赛谁跑的快一样,结果如何一看就知道。
2.3具有实现降低能耗、实现新的钢铁生产
工艺、将节能环保技术应用于钢铁生产过程等等优点通过绿色钢铁冶金机械设计设计出来的绿色钢铁冶金机械设备先进、性能优越,单位时间产出产品不减少、甚至更多,而维持设备运转所需能源却降低了。
3绿色钢铁冶金机械设计的关键技术
绿色钢铁冶金机械设计旨在钢铁冶金机械设计、钢铁冶金机械制造以及钢铁冶金机械使用等方面实现“绿色”,其最终目的是提高资源的利用率、减少生产过程中的废弃物以及解决环境污染的问题。通过此种绿色设计理念可以更好地促使钢铁冶金机械企业在资源节约型、环境保护型的可持续发展道路上健康、稳定、快速发展。鉴于此,绿色钢铁冶金机械设计作为一种比较新型的概念,其关键技术在很多方面也与传统的机械设计关键技术呈现出显著的差异,主要表现在制造钢铁冶金机械的原材料的选择、钢铁企业生产过程中控制“气废”排放、钢铁冶金机械的减震除噪、密封技术的研发等方面,作者接下来进行具体阐述。
3.1制造钢铁冶金机械的原材料的选择
当我们开展该项设计工作时,要认真分析设备原料对工作产生的影响,在选择原料的时候必须遵守一定的原则理念,不应该随意的选取,必须使用那种能够有效分解,而且可以多次回收利用的物质才可以。总的来讲,在开展设备材料选择工作时,必须要时刻牢记环保思想,尽量不用或是少用那些对生态有负面影响的材料,多使用那些对生态没有干扰的材料。
3.2生产中对“气废”排放的控制
钢铁冶金企业生产过程中是没有办法杜绝废气的排放的,但是这些气体对周围环境会造成很大的污染。所以在进行绿色钢铁冶金机械设计时,可以通过设计出绿色的钢铁冶金机械实现新的钢铁生产工艺、将节能环保技术应用于钢铁生产过程,进而合理控制废气物的排放,这也是绿色设计的重要内容之一。
3.3做好钢铁冶金机械的减震除噪
钢铁冶金机械行业在进行机械制造过程中,要合理控制处理噪音问题。机械震动是噪音污染的重要因素,在对冶金机械进行设计之初就要考虑到其投入生产之后,会不会比较容易发生震动现象,为了杜绝这一现象发生,需要在机械整体与结构的布局中,去设计震动比较小的机械产品。
3.4提高密封技术,谨防泄漏
在众多的问题中设备泄露是非常关键的一种,一旦泄露就会导致资源得不到合理的使用,而且还会对生态带来很大的负面影响。设备本身的使用时间以及特性等也会因此而受到很大的干扰。所以,在开展绿色设计工作的时候,必须要控制好设备的渗漏问题。要想处理好渗漏问题,就要使用比较高的密封技术,尽管国内密封技术近十年有较大进步,但与国内工业技术的发展相比仍有较大差距,因此要加快研发新的密封产品。
4绿色钢铁冶金机械设计的重要意义
通过分析我们发现此设计有非常重要的现实意义,它能够使工作者的环保思想更加深入,人们对于绿色设计的认知能力得到了明显的提升,能够把安全工作和环保融合到一起开展设计。除此之外,使用环保材料以及性能的设备带动行业工艺的改革,能够很明显的节约资源,降低行业对有毒物质的排出数量,最终发挥出维护生态,提升产量的作用。
5结束语
通过文章的叙述我们得知,在环保思想占据主流的当代,绿色冶金机械设计技术的发展前景是非常好的。在开展设计工作的时候,工作者必须要认真的分析绿色设计相关的要素,只有这样才可以更好的带动行业的进步,更好的为国家的经济建设贡献力量。
作者:周志军 单位:唐山国丰钢铁有限公司
机械设计论文:我国自动化发展机械设计论文
1机械设计制造及其自动化技术概述
(1)简单的说,自动化技术的就是将现代机械制造技术和电子计算机技术有机的结合,一次来达到电脑控制机械运行的技术。自动化技术融合了当前多个经验丰富的技术核心,是多个技术产业共同发展的产物,自动化技术的产生给现代工业技术的发展和工业生产都带来了巨大的变革。其中影响最为深远的方面是,自动化技术在生产工业中的广泛应用,改变了现代工业生产的管理模式,促进了新型管理模体系的构建与完善。自动化技术的逐步完善使自动化生产技术在机械制造业中的应用变为现实,它不仅仅能够解放大量的生产力,还能在一定程度上改善产品的质量。
(2)众所周知,自动化技术是综合了机械设计制造技术、自动化技术、电子计算机网络技术等而形成的一项新兴的数控技术,此外,它还是容纳了电子信息转换技术和微控技术,自动化技术在技术工业生产中的应用,在一定程度上促进了新型管理体系的产生,与此同时,还在很大程度上丰富了产品的功能和质量,由此可以看出,自动化技术在技术工业中的应用,将会给技术工业体系带来巨大的变革。
2机械设计制造及其自动化技术的相关优点概述
(1)我们都有所了解,现阶段的自动化产品都能在一定程度上通过电子信息技术的控制,完成对自身信息的处理和控制,产品的整体质量和精度,以及功能的性都有较大的改进。此外,微控技术的不断发展也为自动化产品的控制带来了良好的技术支持,使得产品的控制更为简单便捷。尤其要注意的是,在自动化产品的正常操作条件下,现代自动化技术的发展,可以使产品在既定的方式下进行运转而不会受到操作者的影响,即在产品正常运行的情况下,保障了产品运行的安全性,提高生产效率。这样的自动化技术在技术工业中的应用可以大大提升产品的合格率。
(2)对于自动化产品我们都有一个大致的了解,就是自动化产品对于运行中出现的问题能够及时的做出反应,以免损失加剧,甚至一些高端的自动化产品,还能在运行的过程中自动处理一些细微的问题,例如线路荷载过大或者出现短路情况时出现跳闸,避免线路损害,这样既能预先发展故障,或者在故障出现时及时进行处理的自动化产品在一定程度上可以减少安全事故的发展,还能起到保障在线路故障时减小损失的作用,对于保持机械设备正常稳定的运行具有重要的意义。对自动化产品的使用采取合理的管理手段,不仅仅能够较少安全隐患的触发,还能在一定程度上保障产品持续稳定运行的能力。
3机械设计制造及其自动化的发展方向研究
3.1机电一体化和智能化以及模块化
1)机电一体化技术的顺利研发为机械设计制造自动化提供了技术关键,首先对机械的电路改造完成为实现自动化生产奠定了基础,只有在完成机电一体化的前提条件下,才能将智能化网络技术引入机械的设计制造,这样才能维持自动化行业健康稳定的发展,自动化技术大范围的得以应用由此才能变为现实。
2)所谓的智能化运用现代的科学技术手段,将某些特定功能通过程式、敏感性元件等在相关的技术条件下,与机械设备进行组合,使得机械社会针对特定的情况做出相关的反应,就好比人类的应激思维模式一样,以此来赋予设备自主思维与决策能力。凭借这样的技术,我们将在人工智能控制下,完成机械设备的自动化生产进程。
3.2网络化和微型化
电子计算机技术和互联网技术的大力发展,网络化时代的到来近在眼前。计算机技术的不断更完善为远程控制机械设备提供了技术上的支持,也为智能化生产模式打开了大门,为技术工业智能化发展开拓了广阔的前景。此外,纳米技术等微型机械制造业的迅猛发展,为机械制造业打开了另一扇大门,微机技术在机械制造业中的应用,不仅仅是体积上的减小,还能节约大部分的资源消耗,降低生产成本,同时也解决了智能化应用成本增加带来的负担,也是对坚持科学发展观这一基本政策的拥护。
4机械设计制造及其自动化的发展前景
4.1培养人才,汲取经验技术
要保持一个行业的常青发展,专业性的人才培养是关键。就现状来看,全国绝大部分高校都有开设机械设计制造及其自动化之一专业,并且在一些工科院校,机械专业的规模甚至有时会超过一个学院。由此可以看出高等院校在了解市场发展前景之后,对于机械设计自动化的重视,也反映了市场上对于这类专业性人才的需求极大。有关数据显示,在全国工科院校所开设的近200个专业中,由于一些特色专业的影响,机械设计自造及其自动化专业排名约在70名,毕业生多数会选择沿海一些机械制造业发达的城市,例如上海、深圳等,其中尤以上海的就业前景最为良好。现代的机械自动化制造技术需要与电子计算机技术紧密的结合,智能化生产已经渐渐的占据大部分市场,计算机集成技术也随之成为一门综合性极强的学科。这一技术的应用,是机械运行更为、稳定,更具有现代人工智能的气息。机械自动化设计包含三个方面的内容,这三个方面相辅相成。
4.2创新思维,改变机械工业的整体格调
机械设计自动化急速在航天技术中的应用进入大众视野之后,自动化瞬间成为家喻户晓的一个名词,机械市场也迎来了它的春天,由于机械自动化设计涉及多个科学领域技术,而现代科学技术的发展,很应时代的要求,自动化、智能化机械也就成为生产生活的。在众多大型的机械领域内得到广泛的应用,机械设计自动化市场获得了广阔的发展空间。我们对于传统的机械设计的认识其实存在着误区,认为机械专业就是整天面对各类机械元件,但实际上却不是这样的,随着网络技术的发展,很多机械设计专业的计算机软件被开发出来,现代机械设计工作要专业性人才并具有一定的绘图功底,通过计算机应用软件,在计算机上进行设计、调试,然后再经专业鉴定,成功后才能进行投产。自动化设计技术简单的来说就是将机械设计制造技术与电子技术进行有机的结合,从而形成一套新型的机械生产技术。机械制造业的发展为我们提供了基础,电子计算机进行的产生为智能化机械生产模式打通了道路,使得自动化、智能化的广泛应用成为现实。从国内高校争相开设机械设计制造及其自动化这一专业就可以看出国家对于这一行业的重视,在国内经济腾飞的关键时期,机械设计制造业跟上国际脚步,对于国内的经济发展具有十分重要的意义。我们要始终贯彻政府的政策方针,大力支持机械设计制造业的发展,这样对中国的经济发展将会起到至关重要的作用。
作者:王聪 单位:锦州师范高等专科学校
机械设计论文:信息化机械设计项目管理论文
1项目管理信息化的优点
1.1加快了信息的传递
机械设计制造过程中,各个部门的管理者能够通过网络了解到工作进展的实际情况,同时也能够及时地将指令传达到机械设计人员以及相关部门。这样一来,整个企业内部的沟通变得更加快捷、便利,提高了各部门的工作效率,减少了以往信息传递过程中容易出现的错漏和失真。
1.2方便了信息的获得
计算机信息化网络技术能够长时间的将信息保留下来,真正克服了时间与空间对信息保留的缺点。除此之外,利用计算机网络技术还有利于快速寻找所需要的信息,减少工作人员挑选有用信息时所浪费掉的时间。
2管理信息化的要求与设计
2.1管理信息化的要求
2.1.1网络化。
计算机技术的种种优点,只有在网络的配合下才能发挥其较大作用。若是没有网络的连接,信息化就难以实现。
2.1.2业务化。
在利用计算机技术的时候,必须要根据自己的行业以及领域来对软件进行选择,不能盲目地使用与本公司业务管理不符合的软件,同时管理系统与模式也要互相符合。
2.1.3规范化。
在进行业务管理的时候,需要用专业的用语以及业务管理流程继续规范化设计。
2.2项目管理信息化的设计
2.2.1决策系统分析。
在进行决策系统进行设计的时候,需要以管理者的决策为依据。首先是将基层到高层管理的所有工作只能进行录入识别。其次是要规划项目管理系统所支持的决策范围,从决策的内容、时间、跨度,到具体到什么部门、什么人来负责,甚至是细化到个人都要做出明确的规划,否则的话,整个决策系统必然会出现错误。
2.2.2信息需求分析。
不同的管理者所做出的决策是不同的,因此在项目管理过程中,管理系统的设计应当可以适应不同职位管理者的使用需求,能够提供给决策者所需要的确切信息。
2.2.3信息处理设计。
在这一阶段,软件设计人员和机械项目管理人员共同研究和设计一个收集、存贮、处理、查询信息的实际系统,包括数据的来源和类型、数据的处理、数据的存贮及查询等,同时对于系统软硬件的需求也可以确定。以上工作已基本完成了一个项目管理的信息化设计,根据机械设计制造管理的特殊性,还可以添加一些个性化的设计。
2.2.4决策集成。
在设计好所有管理者的职能范围以及需求之后,由于工作的需要可能会出现很多相互重叠的需求信息,因此设计的时候要予以确定。在机械设计过程中,质量监督人员可能与机械工程设计人员都十分关心工程的进展,但是两者之间的着重点是不同的,这就要求设计让系统尽可能少r重复信息。
3机械设计项目管理系统信息化设计实例
本文以机械设计项目管理的信息化为依托,实验研究PDM中的项目管理系统。将工作流技术与项目管理进行集成以增强项目任务执行和项目状态变更的流程性;通过关联文档、更新任务进度和任务通知功能增强项目信息流动性;通过提出一种任务进度算法降低人工直接修改进度导致的误差:通过项目跟踪功能和改项目状态功能增强对项目的控制力。将工作流技术应用于项目任务执行中增强任务执行的流程性;采用工作流技术对项目流程进行建模,通过控制项目状态的变更和了解项目任务进度增强项目控制力;通过采用用户——角色——权限模型实现对于系统用户的访问的控制。通过提出一种任务进度算法改善人工直接修改项目进度导致的误差以及增强任务进度的实时更新性,利于任务执行。
3.1工作流技术在项目管理系统中的应用
3.1.1工作流与项目任务的集成模式。
从工作流与项目管理的应用范围规则可以看出来,以文件为纽带,将项目任务与工作流进行集成是项目与工作流管理的集成模式。主要分为以下三步:(1)目标分解。机械设计项目复杂多样,为了能够更好地实现目标,需要由多个项目小组来对机械设计制造项目进行分解承担,从而将实际工作任务具体到个人身上,由个人承担实现的任务。这样一来项目目标的实现就有赖于各个分解项目的完成情况,项目的进度也可以在任务的进度以及执行过程中反映出来。(2)配置流程。文档是机械设计项目的执行过程中的主要依托,项目设计的执行过程也是从文档中反映出来的,因此机械制造企业要利用工作流技术配置来设计符合自身企业发展情况的文档流程,这个是需要分析企业中各种文档管理流程的。(3)过程执行。项目任务在执行过程中会产生各种文档,当文档与项目任务进行关联时,这些文档会被检入到PDM中,同时也处于PDM中所配置的一个工作流状态中,这时文档会成为项目任务的载体。文档的状态会被各种活动所驱动,当文档状态发生更改时则代表了一部分项目工作被完成。文档状态更改的相关信息会被记录到数据库中,以便对文件状态更改过程信息进行汇总、分类、查找,为以后对工作流的优化提供依据。
3.1.2工作流与项目流程的集成模式。
根据机械制造项目执行以及工作流技术特点需要遵循以下三点规则:(1)在机械产品项目执行的过程中,可以划分出多个执行阶段,而各个阶段都有可以对应的子项目,这样一来本阶段的项目状态执行进度就能够从各个子项目的进度中反映出来。需要注意,多个执行阶段的划分是以执行流程为依据的。(2)项目状态的时间有自动变换以及人工更改两种更改方法,但是在进行人工更改的时候,需要满足项目状态与对应的子项目百分之百完成的情况。(3)项目任务的集合就是子项目任务,所有子项目中的人物都被包含其中,而工作流的集合就是企业配置的集中流程。具体的项目工作需要子项目任务与工作流联合来进行执行,工作流与子项目任务可以是多对多,因为在项目执行的过程中可能有产生的多种文档对应多种流程的情况出现。
3.1.3项目状态与工作流进行集成的模式
主要分为以下六步:(1)分解项目状态。为了确定各个状态之间发生变更的先决条件,需要划分多个状态,项目的划分需要从宏观上来进行,它是根据机械企业本身的项目执行特点以及项目管理的周期来决定的。(2)划分子项目。在进行多个连续子项目划分的时候,需要保障项目状态内的所有任务都能够在此反映出来,这也是在宏观状态下进行的。(3)对子项目进行任务划分。子项目的任务树结构是通过项目执行状态的更改来对子项目进行划分而形成的,项目宏观状态的进展程度以及子项目的进度都是通过子项目的任务进度完成情况来显示的。(4)依据本章3.1.1的工作流与项目任务的集成模式,执行具体的项目任务。(5)状态变更。当一个子项目的进度到达时,依据“变更n”中设定的变更方式进行人为或者自动的状态变更。当需要人为变更时,通知有权限的人员进行更改项目状态的操作。当变更完成之后,系统会自动的通知下一个状态的负责人进行任务划分等操作。(6)完成项目。通过一系列的状态变更过程之后,当项目完成一个状态时,会通知到项目组成员“项目完成”,从而结束项目。
3.2项目管理系统中用户访问控制技术
3.2.1用户访问控制模型。
访问权限三元素是由权限、用户以及角色构成的,为了控制客体对于主体的访问过程,需要将角色元素加入到传统的访问控制模型中,这是基于角色的访问控制,能够将用户与角色、角色与权限关联起来。为了简化系统对于用户访问的控制,可以将角色与用户绑定起来,用户的权限通过用户角色来确定,指定的工作就是通过角色的转变来完成操作界面、功能以及系统权限来获取的。项目管理权限以及PDM其他全行是PDM系统权限中的两大分类。用户——角色的约束集合中包含了以下四点规则:(1)用户可以拥有多个角色:单个用户在同一个项目组中只能拥有一个角色,在多个项目组中可以拥有多个角色。(2)多角色互斥检测:用户的ID会被相同部门以及项目组记录下来,若是遇到已经存在的用户ID,经过查询部门与项目组就会不再进行重复添加。(3)角色时效性:用户项目组具有项目周期的时效性。(4)用户角色分配时需要经过部门经理审批。用户映射以及激活角色对应的权限子集过程就是会话,而以TCP的查询操作方式为基础的是客户端与服务器的会话,服务器会接到客户端通过账号以及口令发来的会话请求。若是验证的账号以及口令成功的话,客户端会收到服务器上发来的用于标识用户的UID,并且服务器上会建立起一个会话。当服务器收到客户端发送来的消息时,服务器会对操作类型、内容以及用户UID等消息结构进行分析,并查询用户的权限。之后,是否进行查询执行是根据用户权限来确定的,如果确定执行操作,那么在执行之后会将结果反馈到客户端,当所有的操作完成之后,客户端会发送一个注销的消息,从而本次会话就结束了。由此可以看出,通信过程就是客户端与服务器端的会话过程。本文正是考虑到这些因素所以采用了ICE技术对通信接口进行封装,实现了通信的灵活设计、节省时间和提高工作效率,最终实现一个健壮的项目管理系统通信模块。
3.2.2用户的项目管理权限和PDM其他权限。
项目管理系统中的基础就是用户权限的管理,为了保护数据,规范用户的操作,可以对用户权限进行合理规划,还可以反映出企业良好的管理体系。用户权限机制的构件,不仅能够在矩阵性组织结构下实现管理用户权限,还能够协调PDM其他权限与项目管理权限之间的关系。项目管理系统权限的设定,需要根据本文中设定的用户权限规则来进行划分,其中还包括对项目组成员权限的划分。项目管理与PDM其他权限之间的冲突,是通过对等级的设定来解决的,这也是本文中解决冲突的方式:(1)当项目管理界面中有用户在操作的时候,PDM其他子系统的权限等级会低于项目管理权限的等级。如果PDM其他权限被用户操作超越的时候,用户此权限将会被项目管理临时赋予临时操作。如果用户操作发生了问题,或者操作结束的时候,用户PDM的其他权限会被项目管理收回,这样能够有效地协调平衡二者之间的权限关系。(2)如果PDM其他子系统中有用户进行操作的时候,文件夹ID或者文件ID将会被自动关联操作,用以对用户数据结构的完善。如果用户操作超越项目管理权则无异常发出,系统将操作过程信息记录下来并传递给项目经理。通过用户数据结构实现项目管理权限与PDM其他子系统权限协调。PDM系统中存在一个用户数据结构,当用户登录到PDM系统中时,只读取PDM数据库中的权限,而忽略项目管理的权限,从而直接依据权限进行操作,同时通过系统设定的触发器实现操作信息的传递与更新。在项目管理中存在一个以IEdmUser为父结构的用户数据结构,当在项目管理中进行与PDM相关的操作时,会首先判断项目管理的权限,再通过IEdmUser提供的HasSysRight方法进行二次判断。如果权限冲突,则在项目管理中记录此用户的PDM其他子系统权限,同时更改PDM中的用户权限。当操作完成时,通过数据库触发器将PDM其他子系统权限还原回去。通过对基于角色的用户权限的划分与设定,可以有效管理用户并控制项目管理权限之间的冲突与PDM其他子系统权限。
4结语
现阶段,我国机械设计项目管理的信息化建设不可能在短时间内就取得成效。对于现阶段机械企业来说,更多的是要考虑企业自身的发展需求以及管理现状。从企业自身的设计需求以及业务需求出发,选择国内外适合自己管理状况的信息化管理软件,然后结合企业自身的实际情况确定适当的应用系统作为机械设计项目管理信息化建设的突破口,从而循序渐进地走出适合企业自身发展的现代管理信息化道路。
作者:鲁建军 单位:河北省保定市立中车轮制造有限公司
机械设计论文:机械设计原理下课程设计论文
一、传统课程设计中存在的问题
传统的机械原理课程设计教学中多以机构的分析为主,这并不利于学生设计能力和创新能力的训练与提高。该课程设计一般使用两种类型的题目:一类题目是选用对典型机构进行运动分析和动力分析;一类题目是根据某些功能,要求对确定的机械运动系统进行方案设计,并对机械中某一机构进行设计,两类题目的侧重点不同,前者偏于分析,后者注重设计。设计内容包括导杆机构的设计;两个指定位置的图解法机构运动分析;图解法的让刀凸轮机构设计。这类课程的设计一般集中安排在两周内完成,时间比较短,设计过程中学生很难一次性圆满完成,一般需进行修改,甚至修改多次,所以手工书写、手工绘图图面质量都将难以保障。
二、课程设计内容的充实与合理编排
如何有机整合分析与设计内容是提高该实践教学质量的关键所在。它应以培养学生的创新设计能力为主,机构分析为辅而开展的一次实践性教学,如果以机构的分析为主,将会削弱学生在方案设计方面的训练。机械系统的方案设计是整个机械设计的及时步,也是具创新性的一个环节,方案设计的好坏将直接影响到机械设计产品的性能优劣及其在市场上的竞争力。机械系统方案设计主要包括执行系统和传动系统的方案设计。其中执行系统的方案设计是机械系统方案设计的核心,其重点是执行系统的功能原理的设计,执行构件的运动规律设计以及执行系统的协调设计,根据设计结果可绘制出机械工作循环图。,图3a为某一金属片冲制机的工艺动作分解(分别为送料、冲制、退回等),它以主轴为定标件,冲头和送料以主轴的转动角度为基准绘制而成。为提高生产率,各执行构件的工作行程允许局部重叠。在课程设计教学中,为了使所有的学生都能基本完成设计任务,题目难度应具有一定的开放性和伸缩性。在内容上可以扩展,进一步延伸至后续教学的机械设计课程设计,凸显出教学的连续性,使学生得到更系统,更完整的实践训练。学生通过收集资料、方案设计和课堂讨论等方法,能够得到一次较为的创新设计的初步训练。如设计题目可以只给出机器需实现的功能要求,老师可以提供一种实现该功能的典型机构,让学生对此机构进行分析。在此基础上,要求每个(组)学生再提供一种新的方案,可以是执行系统的方案,也可以是传动系统的方案,以此激发学生,充分发挥其主观能动性,使其认真查阅资料,独立思考,积极创新。汇总方案,评选出几种较好的方案,通过讨论与比较方案的优与劣,达到提升学生分析与创新能力的目标。如在牛头刨床中实现刨头的慢进快退功能可采用连杆机构、凸轮机构。连杆机构中可采用各式各样的滑块机构,凸轮机构可以采用平面或空间凸轮机构,还可以采用组合机构。由此将衍生出很多传动机构,再从实现功能的难易、传动性能的好坏、结构的合理性以及经济性等方面给予评价。
三、合理利用计算机技术
在当前的教学中,课程设计环节一般要求手工书写计算说明书和手工绘图。但是,现代机械设计根本离不开计算机技术的应用,所以在课程设计中,应用计算机辅助分析与设计技术也是将计算机理论知识得以实际应用的一次实践活动。因此,要积极鼓励学生努力将计算机技术应用到课程学习当中,提高其学习兴趣,同时避免手工书写、绘图慢且不容易保障质量的弊端。在上述方案确定之后,机构的尺寸参数、机构的运动分析、工作循环图绘制、飞轮设计及绘图等应用计算机技术之后,可以得到的计算结果,分析或设计修改较为方便,可以较快地得到修改后的结果。如改变某一机构尺寸参数,此改变参数对机构运动性能和动力性能的影响可以通过计算机技术分析快速获得。同时,还可以进一步利用计算机仿真对整个机械系统的运动规律进行演示和研究。当然,做到这一步是需要较为扎实的计算机功底,所以应用计算机完成工作量的比例应给予认真考虑,因材施教,避免造成以计算机应用为主的实践性教学。
四、考核方法
一般理论考试每题每个步骤都有得分计算,但是课程设计没有,最终成绩也几乎都是五分制计,即、良好、中等、及格和不及格等五个档。这就使成绩的评定容易带有一定的主观性和随意性,从而失去可信度,这将在学生中产生很不好的影响,一定程度上打击了认真学生的积极性,又助长了不主动学习学生的惰性。所以考核要有其合理性、科学性。考核分教学过程和课程设计成果两部分进行。教学过程是指从学生拿到设计题目开始,到整个设计过程结束,指导教师应掌握每个学生的具体进行情况,并作简略的记录,做到评定有据可查。课程设计成果是指学生上交的材料,可组织2~3名教师组成的答辩小组进行答辩,这样可以检验学生学习的扎实度,也可一定程度上检查出学生是否有抄袭行为,同时还可以作为学生毕业设计答辩的一次简单训练。
五、结束语
提高机械原理课程设计的教学质量可以从很多个环节着手,由于课程设计既是实践性较强同时又具有一定创新性的教学活动,编排课程和设计题目应都能使学生基本完成,同时又要给学习能力较强、基础知识较扎实的学生一个提升设计创新能力的空间。通过课程设计的训练,可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
作者:谢忠东 武立波 刁有明 马先英 丁晓非 单位:大连海洋大学机械与动力工程学院
机械设计论文:教师教学能力数字化机械设计论文
一、数字化机械设计
人类社会的进步取决于生产技术的进步,机械化生产节省了生产时间,提高了社会效率,获得了经济利益。机械化生产最主要的来源是机械设计,机械设计是设计人员根据生产的要求,利用机械的原理再加上物理、数学的计算方式和遵守能量守恒定律,对机械的各个零件的大小和形状进行分析运用,呈现设计出的机械。新型的机械设计在继承原有机械的基础上进行改良或者是创新,可以解决一些机械生产问题,提高生产效率。对设计进行变形,可以适应新出现的产品和生产方式。这些新型设计、继承设计和变形设计都是由设计人员进行开发处理,设计人员也是从老师的教学中明白设计的原理和过程。由此可见,加强行业职业院校教师数字化机械设计教学能力就显得尤为重要了。
二、如何加强教师教学能力
1.进行农村调研,提升专业水准
行业职业院校培养的数字化机械设计人才最终是要为社会的发展做出贡献。根据有关调查,就读于行业职业院校的学生大多来源于农村,由于家庭经济的原因,学生希望可以早日工作,减轻家庭负担。行业职业院校的教师们应该认识到这一点,从多方面提升自身的专业水准。老师可以在假期期间跟随着学生来到农村进行调研,发掘农村数字化机械所需。教师在调研中跟随着农民在田地进行实践,可以直接了解到农民需要什么样的数字化机械来提高农业生产效率。老师在调研的过程中,通过自身的感受去平衡书本与实际的差距,也能更加深刻地理解数字化机械设计的必要性。
2.走进工厂,提高教学能力
老师提高教学能力最主要的目标就是让学生利用数字化机械设计的专业知识服务于社会。那么,首先,老师就要明白在大生产的城市中,数字化机械设计都是怎样运用于各行各业的生产的。把所见、所得、所想记录在教学备案中,在教学时根据课本进行一定的变化,告诉学生们现在的社会对数字化机械设计是什么样的态度,学生们应该重点学习什么科目。这样,学生自然可以学好知识,满足社会的要求,其所学的数字化机械设计知识便有了用武之地。这就直接地证明了老师具有良好的教学能力。
3.大胆创新,引领教学
创新是社会发展永恒的话题,社会在创新中加速前进。数字化机械设计作为一种专业知识也应该创新,才能为接下来的农业、工业生产提供最原始的动力,甚至促进第三产业高科技技术的发展。行业职业院校的教师们在进行数字化机械设计教学中也应该创新教学,让学生们的思维有创新理念,数字化机械设计中有创新行为。数字化机械设计包含了计算机的数字控制和机械设计原理,进行创新就有可能产生新的科技革命。老师在教学中,鼓励学生利用自己的专业知识进行创新,教学也要摆脱死板的“填鸭式”教学模式,模仿国外先进的教学模式,和学生们一起走进实验室进行数字化机械设计的创新。抛弃传统的禁锢思想,以学生为中心,以促进社会发展为目标,进行教学的创新。创新的教学必能吸引学生和社会的注意力,学生可以学到知识,社会可以从创新的数字化机械设计中有所取得。我们探究行业职业院校教师数字化机械设计教学能力的提高是因为意识到了现代社会的发展离不开数字化机械设计。数字化机械设计的人才还是需要教师的指导,所以要积极探究提高老师教学能力的方法,让高水准的数字化机械设计教学培养出的专业人才。这样,不仅可以满足各行各业对数字化机械设计人才的需求,也能为我国数字化机械设计的发展做出贡献。
作者:范丹 单位:常德财经中等专业学校
机械设计论文:自动化设备安全控制机械设计论文
1机械设计自动化设备安全风险评估
1.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式
要对机械设计自动化设备进行安全评估,其出发点为逻辑控制管理,根据相关的安全评估结果使机械设计方案得到进一步的优化,从而使得机械设计自动化设备符合全部的安全要求,更好的实现机械设备在使用过程中的安全操作及安全控制管理。在进行机械设计的过程当中,要严格遵照国家的相关进行设计工作,使得所设计及制造的机械自动化设备的工艺操作流程得到较好的安全保障,从而使得自动化安全系统的设计得到更深一步的优化,质量水平进一步的提升。
1.2机械设计自动化设备安全评价
机械设计自动化设备安全评价工作的主要内容是对相关的安全风险进行综合且的分析,并对机械设备存在的安全风险进行的分析及优化,从而有效的增强机械设备安全能力,为机械的安全操作及的安全管理工作创造更加优越的条件。在机械设计的整个过程当中,要将设计方案及设备控制模式两者进行密切的联系,从而使得机械设备的整体控制能力均得到提高。此外,在进行机械设计自动化设备安全风险评价时,要对存在的诸多安全危险点进行彻底的、详尽的分析,使得机械设备自动化安全能力及机械控制管理工作质量都得到提升。在机械设备自动化控制管理中,要特别强调安全限制的作用,在机械设备的使用过程中要严格遵守安全使用章程,在机械的有效寿命周期内,要时刻对机械自动化设备进行安全控制管理,从而避免因人为操作不当而造成的安全事故,发挥机械设备的安全及控制水平。基于对机械自动化设备的正确操作及使用,可以较好的实现对机械的安全风险分析,有助于机械安全控制管理水平的完善及提高。
1.3机械设计中自动化设备的风险评定
机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定,才能更好的减少安全风险,对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高,机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂,需要从风险识别的全过程出发,不断加强自动化设备安全管理,提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始,保障机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。
2机械设计自动化设备安全控制的基本原则
2.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求
在进行机械设备自动化设备安全控制管理时,最基本的要求就是要满足机械设备的使用功能,即其各项安全自动化控制功能要得到的保障。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求,保障机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。在机械自动化设备的具体操作过程当中,要结合其设计、制造及相应的安全操作规程等多个方面的因素,进行的安全掌控,进而从基础上提升机械设备的自动化安全控制管理水准。
2.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术
我国原有的机械设备自动化技术水平与西方技术发达国相较起来,还存在着较大的差距,要想使我国的相应技术得到快速的提升,就要虚心向先进国家学习,学习其先进行设计及制造技术和先进的安全管理技术。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发,不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主,才能保障机械能够完成智能化功能,同时能够满足人性化的安全管理要求。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化,从安全管理的角度出发,不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保障各种能量转换能够安全,提高机械设备的安全控制能力。
2.3机械设计自动化设备控制要坚持安全性和性原则
机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发,保障机械设备能够进行自动化故障处理,提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起,机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合,保障各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发,减少机械事故发生的几率,通过对机械设计自动化设备的安全控制,可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发,不断优化设计方案。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控,保障操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制,达到优化操作的总体目标,从而能够实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发,积极引进新的技术方案,从而能够对安全控制的措施进行的分析,提高机械设备的综合管理水平。
3结语
综上所述,机械设计自动化设备安全控制工作要从多个方面出发,的、综合的对安全控制管理等进行详细的分析和研究,并有针对性的对某些重要问题进行优化及革新,从而为机械设备自动化的顺利施行提供更为稳定的安全平台。在想做好机械设计自动化设备的安全控制管理工作,就要对存在的产品故障进行的掌握及深入的了解,再跟实践经验及相关的理论知识对设备的安全控制内容进行优化,进而使机械设备的管理功能等进行不断提高,机械设备的安全管理水平得到改进,为机械自动化设备的使用提供更加安全的工作环境。
作者:苏远亮 单位:哈尔滨电气动力装备有限公司
机械设计论文:矿山机电专业机械设计论文
一、矿山机电专业的特点
矿山机电专业是培养能从事矿山机电设备安装调试、操作及维修、检修、矿山机电设备管理等专业技术工作。要求矿山机电专业毕业生要获得以下几方面的知识和能力:1.较系统的掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。2.熟知并掌握机电设备零件图、装配图、电气原理图和安装图的阅读和绘制相关知识。熟知矿山机电设备构造、原理和故障原因及分析的相关知识,并了解本专业领域的现状与发展趋势。3.熟知矿山机电设备操作、维护、故障检修、安装调试及运行管理的能力。4.初步掌握室矿山机电设备选型、选参数及相关的设计方法。5.了解安全和文明生产的管理制度、技术规范、管理知识等。
二、矿山机电专业的《机械设计基础》课程安排
从该专业的特点来看,对于机械设计基础的要求比较高,主要是识图、读图、绘图、选型计算及机械设备安装与维护的能力要求比较多,掌握矿山机电及系统的设计,学会运用手册、标准、规范等资料。因此,在理论授课时要突出这方面的特点。1.理论环节本校该专业机械设计基础课程,理论教学为50学时,实验为10学时,根据这个学时来安排,理论知识突出与矿山机电专业相吻合的知识点。理论授课主要讲以下内容:①平面机构的结构分析,在这部分主要包括平面机构的运动简图以及平面机构的自由度分析及运动的确定;②凸轮机构。主要包括从动件的凸轮的几种形式及运动规律;③轴毂连接,主要包括键连接、花键连接和销连接的几种形式以及运用的环境;④带连接和链传动是重点,因为涉及井下运输。这部分包括带的分类、带传动的工作情况分析、普通V带的设计计算及V带传动的张紧、正确安装与维护;链传动主要有几种形式及应用场合;⑤齿轮传动。主要讲减速器设计;齿轮失效的形成、形式及措施等。⑥蜗杆传动,主要是蜗杆传动的散热计算;⑦齿轮轮系。主要是定轴轮系和周转轮系的传动比计算;⑧滚动轴承和滑动轴承。主要是分类和应用场合。2.实验环节针对专业的特点以及理论课授课的分配,在实验环节主要设计了下面几个实验:①金工工厂参观实习。让实习工厂的老师讲解设备的种类以及每种设备可以加工的零件类型,典型零件的示范加工。让学生对工厂内的设备大概了解,清楚有什么样的设备及该设备可以加工什么零件。这有助于学生在学习理论知识时加深理解。②机构认识实验。该实验可以增强学生对机构与机器的感性认识。陈列室展示各种常用机构的模型,通过对模型动态展示,并以四连杆机构的变化情况,提出液压支架中四连杆的作用的问题,让学生思考,使学生对常用机结构及类型与相应的设备建立起关联。③齿轮范成原理实验。该实验是了解用范成法加工渐开线齿轮的基本原理,要指导学生注意观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程,使其了解渐开线齿轮在制造过程中产生根切现象的原因,以及避免根切现象的方法,并会比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。实验老师做演示实验,学生参观。另外在进行完该实验后,还应进行减速器的拆装。④带传动的滑动率和效率的测定。该实验主要是观察带传动的弹性滑动和打滑现象,并了解外载荷对传动效率的影响,让学生结合矿井运输了解皮带运输的原理和结构。
三、结语
针对矿山机电专业的特点及专业要求,对《机械设计基础》课程内容作适当的调整。并对该课程的实验进行了研究,充分体现出该专业的特点以及课程的重点。
作者:孙建平 刘志毅 单位:内蒙古科技大学矿业与煤炭学院
机械设计论文:绿色设计理念下机械设计论文
1机械设计制造绿色理念
(1)机械生产的及时步就是进行设计,通常来讲,机械的设计要求非常高,因为产品的内部结构、尺寸、形状以及运作方式等环环相扣,必须得出精密的数据才能保障产品的质量。而绿色理念的应用可以帮助设计者在综合考虑了各种因素之后,较大可能地减少原材料的消耗。
(2)绿色设计要求设计者必须将眼光放得更长远,将当前利益和长远利益相结合,传统的机械设计追求的都是眼前的利益,但不论是从经济的角度还是可持续发展的角度来看,绿色设计理念无疑是好的。
2在机械设计制造中推广绿色设计理念的意义
2.1可以有效提高经济效益
现如今各行业的发展要获得好的经济利益和社会效益,最起码要做到产品质量有保障,无污染,无毒害,做好真正的物美价廉,所以绿色设计理念正是大众所需要的。在设计制造过程中,我们的绿色设计要求就是要保障产品质量的情况下,尽可能地减少和节约资源的浪费,不仅仅是为了目前的发展效益做考虑,而且也要考虑以后的可持续发展,要从长远利益出发,资源的浪费只会加重以后发展处于供不应求的局面。企业的发展最终目的就是为了提高经济效益,获得更高的利润,但是不能以破坏环境和污染环境为前提,否则只会引发更恶劣的效益循环。因此,绿色设计理念在这一方面做的就非常环保,它要求节能减排,较大限度提高资源的利用率,实现经济与环保的双收益。
2.2符合科学发展观和可持续发展的要求
绿色设计理念所提出的基本内涵就是在追求经济效益的基础上要考虑到环境的保护、资源的节约等问题。一件机械产品从设计开始,工作者便努力通过各种办法反复进行试验,以寻找的设计方案,进而照此设计生产产品。
3绿色设计理念在机械设计制造中的应用
3.1机械制造中绿色材料的选择
绿色设计理念要求在机械设计制造的全过程当中都要加以贯彻,因此为了满足产品整个周期中绿色的设计理念,首先从材料的选择上就要做好协调工作。机械制造在取材方面,按照传统的方法,只是一味地考虑它们得经济效益,会选择一些迎合市场需求的材料,并不会考虑这些材料是否含有某些有毒化学元素,是否会对大众的健康和环境构成威胁隐患。可是现在,人们的环保和绿色意识在逐渐加强,人们选择产品并不仅仅要考虑它的实用性,还需要考虑它的真正内在价值,随着大众的要求的不断变化和档次的提升,相应的机械产品的制作也要紧跟时代的步伐。材料的选择是进行绿色设计的及时步,只有好的、合格的材料再配以先进的技术和生产设备,才能制造出高质量、安全的产品,才能在市场竞争中占有一定的分量。如此一来,便可实现绿色设计的理念,将实践操作与理论指导真正结合起来。另外,材料质量的好坏也决定了机械产品的使用寿命长短。如果某些产品已经不能再使用,可以将其拆卸,取出有用的部件进行循环利用,废弃的部件收回废品站,实现实际意义的绿色环保和节约资源。
3.2产品的绿色设计
(1)如果将绿色设计应用到机械设计当中,在机械产品的整个生产周期内,着重考虑产品的环境属性,例如产品的可拆卸性、可回收性、可维护性以及可重复利用性等,并以此作为产品设计的目标,不仅要保障产品的质量和功能,还要实现减少环境污染、减少资源消耗以及产品、零部件的循环利用。基于种种此类要求,给设计者的工作也提出了更大的挑战。因为设计者所提出的方案在满足消费者基本的需求之后,还要考虑产品的自然属性。
(2)要进行拆卸机械产品,就要保障在拆卸的过程中各个部件的完好无损,可以再进行利用的部件就尽量进行循环利用,实在没法进行利用的就进行回收,目的就是为了节省资源,防止不必要的浪费,同时也是减少了成本投入,进一步提高了经济效益。在绿色性设计的理念中,产品回收是其主要的内容之一,通过产品回收,减少浪费和污染来实现绿色环保。如果在碰到使用中某些产品出现故障问题需要维修,这就需要考虑到产品的可重复利用性和维修的可能性,如果有,那就尽可能满足,如果不可以再做其他打算。目前大多数使用的一次性产品,实际上是对资源的极大浪费,不符合科学发展观和可持续发展理论,更有悖于绿色理念的设计初衷,因此在产品制造中融入绿色设计理念是非常有必要的。
3.3实现绿色制造
如今的很多企业在设计产品时为了吸引消费者的目光,往往会加入一些并没有使用价值的设计,一方面增加了产品的生产成本,同时对环境也会造成一定的破坏。例如包装对于产品并没有任何使用价值,但是为了能够吸引消费者增加销售量,产品的包装往往过于花哨,不符合绿色设计的理念,尤其是在机械用品当中,金属和化学产品的比例较高,其中有一些产品在使用的过程中可能会造成环境的污染以及不必要的浪费。
3.4实现绿色机械设计制造的措施
机械设计制造是一个相当繁杂的工作,实现绿色设计并不是光靠几句口号便能够实现的,需要人才和技术的支持,我国目前已经在逐步实现这一目标。今后的社会将是科技型的社会,教育是基础,人才是核心,绿色设计理念的推广需要国家的大力支持,并提供相应的配套措施以推进这一目标。相信在国家、社会以及企业等多方面的努力之下,在机械设计制造中成功地推广绿色理念,建设资源的浪费,实现经济效益的较大化。
4结语
综上所述,我们可以肯定地说,绿色设计的环保理念将会成为机械制造业在以后的制造中占主流的设计思潮。我们在前面已经了解到利用绿色设计理进行产品的设计的各种优势,鉴于此,为了将这一理念很好的贯彻下去,并发挥它可实有效的作用,就要不断地加强工作人员的环保观念,同时利用先进技术,通过一系列的技术培训,提高作业人员的技术水平和技能,实现以人为核心,以技术为手段,以绿色环保理念为指导的三者合一的机械制造模式,真正为企业创益,为社会做贡献。
作者:刘刚 单位:哈汽实业开发总公司
机械设计论文:自动化发展机械设计论文
一、机械自动化系统发挥的主要作用。
(一)进一步提高了生产效率。
系统在生产产品的过程中,主要果采用了控制自动化和信息的自动化,以此减少了在操作过程中的失误,让操作控制起来更加方便简单。机械自动化在不断的完成其操作自动化外,还进一步保障了产品的质量,并且在计算机控制的情况下,进一步修改了编程,让生产的产品更具有多样化,同时也加快了产品的更新换代。
(二)系统在运用过程中,便于维修和调整。
关于机械自动化系统的设计主要是应用了计算机技术,它的功能是可以根据产品的需要来调试安装设备,然后再生产出所需要的产品。对于多数利用的电子技术而言,它能够减少在生产过程中的开关数量,然后让操作人员在工作中,方便操作,由于工作的内容都是提前设定好的,系统在运行过程中能够自动的转换。目前,根据对象的需求系统可以自动调整好自动化的产品,确保其需求。
(三)减少了安全隐患。
机械自动化系统的运用,在使用过程中,要确保生产设备在运行过程中的稳定性和安全性能,让其能够提前做好在生产过程中可能出现的安全隐患和危险状况,在每一个生产环节都要做到监控设施,做好监控工作,及时发现设备在运行过程中出现了故障,然后进行报警诊断,及时解决问题,让机器恢复正常运用。在机器运行的过程中,如果出现了短路。过载或者过压的状况,要将其尽快的转换到别的模式下,并在此要及时关掉电源。另外,对于机械自动化,它在使用中能够减少大型设备发生事故。
二、机械设计制造及其自动化发展的前景
(一)人格化。
机械设计制造及其自动化的发展越来越注重产品与人之间的关系,在社会的不断的发展中,进一步实现机械自动化走向人格化。这主要是因为,机械自动化产品的使用者,最终就是人类,所以说,在产品的设计中要更加注重智能化。情感以及人性的投入。另外,在人格的发展中还要体现出其模拟方式,然后研制出各种不同的自动化产品,让其进一步促进人格化的发展和推动机械化制造及其自动化的发展。
(二)绿色化。
目前,随着我国社会的不断进步与发展,我国的环境问题越来越受到人们的关注,环境日趋呈现污染状态,一些资源也开始慢慢锐减,人们对于环境的保护意识越来越强,对于产品的绿色概念也逐步增强。因此,对于绿色的生产,就应该考虑到周边环境的影响,让其在生产过程中对环境的影响降到最小,减少生态环境的污染,进一步提高资源的利用率,让其绿色要的机械化制造产品进一步促进社会的发展,这样不仅能够有效的利用环境保护,还能够让变废为保,将废弃的材料进行回收和利用,投入的生产过程中。
(三)网络化。
随着我国网络技术的迅速发展,我国网络化建设技术越来越多,机械化制造产品也不例外,在网络技术发展的浪潮中,机械自动化的产品也向全球化推广,另外,多媒体技术的应用,让计算机图形作为多学科知识,让其形成了一套比较完整的系统,目前,基于网络的各种远程控制和检测技术迅速发展,机械自动化产品在其中发挥着十分重要的作用。例如利用家庭网络将给各种家用电器连接成以计算机为中心的集成家电系统,使得人们不出门也可以充分利用个各种高科技的生活和娱乐设施,从而丰富了人们的日常生活。
(四)智能化。
所谓智能化系统一般是指人与机器一体化的系统。在生产的过程中随时可能发生的智能活动包括想法,分析,判断。另外,智能系统当中的智能化主要表现在系统是否具有友好性,适应性。智能制造需要做到的是复苏社会资源,能源,和环境污染,促进更加合理的竞争和合作。智能化是在控制理论的基础之上,吸收了多种学科的知识和思想方法,从而模拟人类的大脑,提高了机器的推理判断力,还有自主决策力,这样就可以实现机器智能化。
三、结语
目前,随着经济的不断发展,计算机技术的不断进步,机械设计制造方法也得到了进一步改善和提高,并且为了促进时代的发展,我国开始加强对机械设计制造及其自动化方面的研究,但是就目前来看,与其他国家相比还存在一些差距。因此,机械设计制造自动化是机械设计制造发展的必然趋势。本文就对机械设计制造及其自动化发展设计的原则和机械自动化系统发挥的作用以及发展前景作了深入研究。
作者:祖昱 单位:沈阳三三牌阀门制造有限责任公司
机械设计论文:材料选择问题中机械设计论文
1机械设计与材料选择的关系
1.1材料决定成本
机械设计的本质就是要把机械产品(可能是零部件,也可能是一套设备)在最初的设计要求下设计出来,并投入于实际的使用中。我们知道,有时,一种机械设备有很多种材料都能满足设计要求,但材料不同,其生产成本会存在一定的差异。若在具体的设计中,选择使用价格较高的材料,则会由于其成本过高,而使得生产的机械无法在市场中取得价格优势。成本不止是机械产品在市场中保持竞争力的关键,同时也是企业引进设备时的主要考虑因素。所以,为了使机械设备可以让更多的企业认可,机械设计首先就要把成本问题考虑进去。作为成本的重要组成部分———材料是必须优先考虑的因素。
1.2材料决定性能
一般情况下,材料的特性不同,会表现出不同的性能;但不同材料在一定条件下往往也能表现出同样的性能。这就为材料的选择提供了多种思路。拿我们常见的机械设计材料来说,金属材料的特性在于有良好的性能且有较高的强度,但是有不少金属材料会在潮湿环境下改变其使用性能;高分子材料往往有较强的弹性以及耐腐蚀性,但是在高温条件下很容易出现变形,从而导致性能发生变化。所以我们在选择相应的材料时,一定要考虑其未来的工作环境。因此,机械设计要以合理的成本为前提,同时还要把材料的性能考虑进去,以使得材料可以满足机械设计的根本要求。只有满足使用性能要求,才能够从质量上保障产品能经得起市场的检验。
1.3材料决定质量
对于机械行业而言,往往是一个机械产品设计由多种材料来制成的,尤其是一套设备。若机械设计中使用了合理的材料,机械产品中的一切环节,就可以在机械产品的使用性能得以确保的情况下,把其优点全部体现出来,并尽可能地减少其中的缺点,使机械产品的质量真正收到1+1>2的效果;相反,机械产品任何一个环节出问题,都会导致整体质量下降,机械设备无法达到相应的效果。所以,质量也是企业引入机械产品时考虑的另一重要因素。只有质量过得硬,才能够在企业中获得较好的口碑,才真正地能立足于市场。
2机械设计中材料的应用特质
2.1金属材料
金属材料在机械设计中是一种非常常见的材料。通常来说,金属材料主要有铁、锡、铝、金、银、铜等,材料不同,产品的价格也会有所不同,同时性能也会有较大的区别。但是,总的来看,金属材料的优势就在于:容易得到、耐磨损、耐热性和导热性强,还有一些金属有较强的硬度和柔韧性。
2.2陶瓷材料
陶瓷材料也是机械设计中一种常用的材料。陶瓷材料的优势在于有较高的硬度,其硬度基本上与金属材料差不多;它也可以承受一定的腐蚀,尤其是对于化学材料的侵蚀不敏感,所以不会有太大的影响;重量不是太重,和同体积金属材料相比,其重量远低于金属。然而,陶瓷材料不仅较硬,且抗冲击能力较差,一旦受到冲击,就很有可能再无法使用;同时陶瓷材料的价格也偏高。
2.3复合材料
复合材料主要指的是两种不同性能的材料的组合,从而达到取长补短的效果。这比单一性能的材料的优势更加明显。复合材料主要有铝不锈钢、玻璃钢、碳纤维等,不同的复合材料往往价格差异较大。考虑到复合材料可以把单一材料的性能优点全部综合在一起,所以复合材料在设计时会被经常使用。在不久的将来,随着人们不断地对材料的性能提出越来越多的要求,会有大量的新型复合材料出现在机械产品中,复合材料也会在机械设计中被越来越多地选用。
2.4高分子材料
在机械设计中,高分子材料虽然使用的频率不高,但是其在一些重要的机械产品中也有使用。主要的高分子材料有纤维材料、塑料材料、橡胶材料等。高分子材料较大的优势在于重量不重,且性价比高,所以有不少的企业喜欢使用。在一些较为特殊的情况下,高分子材料可以使机械产品提升性价比。但高分子材料本身也有自己的不足,例如橡胶材料的耐腐蚀性差,如果有化学物品出现侵蚀,就会使其原有性能失去;塑料材料耐高温性差,若是碰到了高温环境,就会进一步降低其使用性能。
3机械设计中材料的选择与应用要关注的因素
3.1性能因素
机械的设计对材料的要求主要体现在对材料性能的要求上。材料的性能符合设计的标准时,设计出来的产品才能保障其质量;当材料无法满足设计诸多方面的要求时,意味着设计就无法达到预期的效果。比如,有些产品在强度和载荷等方面有严格的要求,这就要求选择的材料必须满足产品生产所需的性能,如果在设计的环节忽视了产品的性能要求,设计出来的产品将会受到材料的制约无法生产,或者即便能够生产,也达不到设计要求。所以在产品设计的环节,考虑生产产品的材料性能是非常重要的。
3.2工艺因素
产品从设计到成品还要经历一个重要的环节,就是产品的加工。而产品的加工,不仅会受到设计理念的影响,还会因为加工工艺的差异导致产品质量下降、性能降低等问题。因为产品的加工是复杂的环节,包括了多种工艺流程,每一个流程中的细小疏漏和差异都会对产品的性能产生一定的影响。比如说在焊接产品的过程中,焊接强度的不同,工人焊接技术的差异,都会对产品的加工质量产生一定的影响。所以在考虑材料性能的同时还应该考虑加工工艺对材料的使用产生的影响。
3.3环境因素
产品的加工对环境也有一定的要求。比如说金属材料在一定的温度条件下,受其热胀冷缩的特征影响,会出现变形或者其他难以预测的情况,所以在对原材料进行设计的过程中应该考虑生产场地的温度、湿度等环境因素,当金属原材料在特殊环境中进行加工生产时,会因为环境的不同导致产品的性能降低,从而导致产品的质量出现无法弥补的问题,给企业带来损失。因此在设计机械产品前,应该充分分析生产环境会对产品加工带来哪些影响,适当调整产品加工的时间,确保产品的质量。
3.4价格因素
产品在市场竞争中,除了依靠质量求生存而外,更要考虑产品的价格竞争优势。一款好的机械产品除了性能稳定,质量外,更应该考虑其性价比优势。这样才能保障产品的销路和信誉。当然产品的价格主要是受成品所使用的材料和加工成本影响的,因此在设计的过程中应该考虑原材料的成本价格,以及加工中所需的成本,制定合理的产品价格,既要满足市场对产品的可持续需求,又要保障产品在保障成本的前提下,赢得更大的利润空间。
作者:黄棉 单位:厦门华天涉外职业技术学院