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机械设计与机械原理的区别范文1
关键词:机械设计制造;自动化专业;前景
中图分类号:C913 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2010)20-00184-01
锦秋财智咨询分析认为,未来几年随着国内房地产业和各类基础设施的投资可能仍将以较快的速度增长,国内城镇固定资产投资的增速预计也将维持在高位(预计在20%以上)。由此预计,未来几年国内工程机械的市场容量可能还将以较高的速度增长,国内企业在国内的销量和收入也将保持高速增长。
一、提升内在质量,制造过硬产品
提升产品内在质量的过程侧重于利用市场需求信息完善现有产品质量的再创造过程,依靠用户反馈的使用信息不断改进产品的性能、功能、可靠性、性价比等指标,持续循环使产品走向成熟、可靠,更加符合用户要求,为市场提供可靠性过硬的产品。
二、根据用户需求特点,改进产品和服务质量
工程机械产品区别于一般消费品,属于生产资料范畴,用户购买工程机械产品的目的在于能创造出新的价值,选购更侧重于为用户创造效益的能力,需要企业根据用户不断增长的需求来改进产品质量和服务质量。
三、妥善处理用户意见,维护用户利益促进和谐
企业对待用户意见要认真倾听、分析、妥善处理,找出质量缺陷加以改进,在不断改进过程中使质量日趋完善。企业应该认真倾听用户的意见和抱怨,从理解用户角度帮助用户解决问题,处理用户意见时要为用户提供合理可行的解决方案并主动实施,跟踪服务到用户满意为止。
四、以提升质量为核心,谋求创新发展
我国工程机械质量发展由“中国制造”转向为“中国创造”的新观念已经形成,提高产品质量无疑是企业的核心工作之一。单纯的制造是无法满足市场需求的,在制造的基础上再进行创造,创新不仅仅是制造技术、研发技术的提升,更重要的是经营观念的转变,更多地强调自主创新的思想已经成为企业的自觉行动。
机械设计制造及其自动化专业,本专业设有计算机辅助设计与制造、设备工程和汽车服务三个专业方向。学生入学不分专业方向,前两年学习本专业的平台课程,从三年级开始,根据学生自己的兴趣和学习成绩,可选择计算机辅助设计与制造、设备工程和汽车服务三个专业方向之一学习。学制学位:学制四年,授予工学学士学位。计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)方向培养目标:掌握传统机械设计制造和控制技术的基本理论和成熟技术,同时掌握计算机技术等相关理论,基础扎实、知识面宽、能力强、实践能力突出,具有创新精神,能从事机械设计制造及自动化领域的设计、应用、开发、运行管理、维护和经营销售等方面工作的高级应用型工程技术人才。
主要课程:(1)专业基础课包括工程制图、计算机辅助绘图、理论力学、材料力学、工程材料、电工与电子技术、互换性与技术测量、机械原理、机械设计、机械设计基础实验、流体传动与控制(即液压与气动技术及PLC)、机械制造技术基础、程序设计等;(2)专业课包括机械CAD(即计算机辅助设计)技术、数控技术与CAM(即数控与计算机辅助制造)、先进制造技术、模具设计与制造、工业设计等。
机械设计与机械原理的区别范文2
【关键词】机械原理 自动化 机械产品
一、机械原理与自动化直接关系
(一)机械自动化的定义
机械自动化是指机器或者装置通过机械方式实现自动化的控制,是在一种无人为干预的前提下,机械或设置本身自我完成预期的、指定的操作和控制的一个过程。机械自动化也可以称之为机电一体化,在20世纪90年代国际机器与机构理论联合会具体把机电一体化定义为机械设计制造及其自动化基础上的发展。
(二)机械自动化的科学技术
机械自动化所运用的科学技术主要是以机械技术和电子技术为主,多门学科辅助,是一门新生的,复杂的新型学科。机械自动化改变了传统机械的发展,使机械业逐步的由机械电器化向自动化转变。机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,把各个学科,各种技术相结合,如:机械技术、微电子技术、接口技术等,有机融合的综合性技术,不在是单一的机械技术。机械自动化具有了智能化,区别于机械在功能选择上的要求,更具人性化,是人的感官和头脑的延伸,整个系统更加的优化、可靠。
二、机械自动化系统的优点和效益
机械自动化技术的不断发展,机械自动化产品逐步的取代了传统的机电产,它符合了社会发展的需求,能够更大程度上为市场和用户带来更多的社会和经济效益。
(一)生产能力和工作质量的提高
机械自动化是在传统的机械原理上,实现机械自动处理和自动控制。它取代了人为的操作,在一定的范围内能够更为灵敏、精确的的控制和检测问题,完成系统指定的要求。同时机械自动化取代了人为的操作,在一定程度上节约了人为操作时间,减少了操作者的自我主管意识,而是机械自身有序的自我工作。保证了最佳的工作质量和较高的产品合格率,在生产能力和工作质量上都有显著的提高。
(二)更具有安全性和可靠性
机械自动化是由机械自动的操作,一般具有自我监控和自我防范功能,能够及时的发现问题和自我修复问题,采取有效的自我保护措施。减少人为操作带来的事故,提高了机械的使用率。
(三)方便操作,改善性能
机械自动化产品采用的是程序控制和数字显示,在整体操作上简单、易懂,能够满足不同用户的需求,用户在选择产品特点的时候,只需要改变系统中参数的变化,保障产品的完整度和协调度。
(四)功能多、适用范围大
机械自动化改变以往的单一的技术和功能模式,具有复合技术和复合功能,能够适应不同的场合和领域,更具有操作性和应用性。
(五)改善劳动条件,适应现代化的发展
机械自动化以机械自动操作取代人为操作,减轻了劳动负担,提高了我国自动化经济和产业的发展。
(六)节约能源,减少耗材
机械自动化是高科技的产物,在一定程度上符合了我国的成产和发展的要求,实现资源的合理的优化配置,建立节约型社会。机械自动化产品逐步的向轻小型发展,减少了材料的损耗。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
我国机械设计制造及其自动化的发展虽然随着经济的发展和科技的进步都有着显著的提高,但是与发达国家相比,仍然存在着一定的差距。在一些基础理论方面的发展还不完善,我国实现机械设计制造及其自动化的发展方向主要表现在以下的几个方面:
(一)实现机电一体化
机械自动化的发展和延伸就是向机电一体化转变,改变传统的单一模式,实现自动化、复合型的发展。
(二)实现机械智能化
机械自动化同时需要机械的智能化,它不仅仅代表着人的体力同时也要代表着人的脑力,加强机械的自我决策和自我行动能力的提高,使它自动化过程中能够更好的调节问题和完成指定操作。
(三)模块化和网络化
机械模块化能够方便产品各个单元的操作,实现产品的标准化和系列化,便于企业能够更好的找准自己的生产定位,提高专业化的机械自动化单位。同时提高机械的网络化,方便用户使用和操作,适应网络化的发展,满足市场的需求。
(四)微型化和绿色化
微型化是机械自动化向微观领域发展的趋势,提高产品的灵活性,减少了材料的损耗,提高了它的利用率。加强机械自动化的绿色化,符合社会的发展观,保护自然环境,对于建设社会主义新型社会具有重要的意义。
四、结论
机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性和低能耗等优点,符合国家的发展需求。机械自动化技术是多个学科技术的综合,从本质上而言机械自动化就是机电一体化系统,是机械工业发展的方向。
参考文献:
[1]杨世明,腾献银,赵镇宏,段巍.《机械设计》.电子工业出版社出版.2007.3.
[2]刘武发,刘德平.《机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社.2007.5.
[3]赵松平,张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京.机械工业出版社.1996.
[4]刘仁志.《机械工程与制动化》 MGTY200/500电牵引采煤机液压系统工作原理及故障分析.2003.
机械设计与机械原理的区别范文3
关键词:机械设计制造及其自动化 现状 趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
一、引言
机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业,在国民经济中占有极其重要的地位,它与上游产业(如钢铁、煤炭、有色等)和下游产业(如住房、日用消费品等)关系密切,具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。
二、我国机械制造业现状
近年来,我国的制造工业获得持续高速的发展,中国已是一个制造大国:世界各国都在大量进口中国产品,并且中国的出口中,机电产品已占多数。在当前的经济寒 潮和危机中,机械工业虽受到较大影响,但总规模和总产量仅次于美国,超过日本,居世界第二,出口已超过德国,达到世界第一位,2009年中国汽车产量已超 过美国而居世界第一。中国已成为名符其实的世界制造大国。2010年《全球制造业白皮书》公布的《全球10大制造强国》排行榜中,中国名列第三。今年《世 界机械500强》中,美国以126家企业入选而居榜首,日本以124家居第二,我国入选企业77家居第三。改革开放三十年以来,中国制造业有了显著的发展,无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步,但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多。例如:海尔、海信、TCL等企业的品牌虽然已经“国产化”,但去商场买空调时,导购会告诉你压缩机来自日本,去买冰箱时,导购还是会告诉你压缩机也是来自日本。通过对我国机械制造业现状的分析和研究,业内人士普遍认为,中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30年。
今年世界机械500强前10名中,中国无一入 选;世界机械100强中,中国仅入选9名。应该认识到,我国制造业大而不强,虽然是制造大国,但不能称为制造强国。例如钢铁,我 们大量出口低价钢材而进口高附加值的合金钢。机床也是出口廉价的中低档机床,而进口昂贵的数控和精密机床。中国制造业的劳动生产率,仅是美国、日本的 1/3~1/5。中国很多机械产品价虽廉,但质量也低。近期,由于人民币升值和国内劳动成本迅速升高,再加上经济寒潮和危机,严重影响了中低档产品的出 口,更迫使我们要尽快提高机械工业技术水平,变危机为机遇,向制造强国奋进。
近年来,我国工具工业虽有不小发展,但远 落后于机床业的发展。生产中使用的高效先进刀具,大部分是从国外进口的(含外国资企业在中国生产的刀具)。我们现在也出口不少刀具,但主要是廉价低档的标 准刀具。2004年我国生产刀具约25亿件,其中20亿件是廉价低档刀具(大部分出口),这以后几年出口的仍基本是中低档刀具。在美国市场上,中等规格的 麻花钻每支价格约10美元,而市场上中国生产的低档麻花钻价格仅1美元,被用作手工工具。我国现在有世界规模第一的汽车工业,但汽车工业从国外引进的高效 生产线,所用的刀具80%~90%至今仍是进口刀具(含国内的外资企业产品)。现在我国刀具生产供销情况是,高端先进刀具产品主要依靠从国外进口,而低档 刀具产品恶性膨胀(大部出口),这种情况必须尽快改变。
三、我国机械制造业趋势与前景
机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域,也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争力的主要手段。机械制造自动化技术自20世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造,计算机集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。
先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质,高效,低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有以下几个特点:从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;从强调专业化分工向模糊分工,一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。机械制造技术的发展趋势可以概括为:机械制造自动化;精密工程;传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
四、自动化水平的优势可以在机械设计中提升
1.因为在自动化机械设计当中,会包括较为广泛的技术范围,将机械设计当中所涉及到的自动化水平提升,定会增进有关产业的一同进步,还能够有助于对原有产业结构开展调整优化。具体需要优化的设计系统包含:构造功能、控制功能、检测功能以及动力功能等。这一系列功能一方面能够分析和设计不同机械制造自动化的产品,另一方面还能够以此来拓宽思路,开展不同形式下的创新和发明。此外,针对机械设计制造及其自动化具备着一定的外延空间,能够进行持续的创新发展,可以将功能更具完善的机械设计制造及其自动化产品设计出来。
2.早期的机械设计与现代化的机械设计制造及其自动化有所区别,最为本质的区别就是自动化与智能化。早期在设计机械的过程中,一般都是按照相应的目标和任务,做出不同形式的方案,接着开展多次的试验,运用这样的方式,不单耗力耗时,还极易导致资源的不必要浪费。在机械产品不断提升自动化水平的过程中,应用自动化操作能够降低物力、人力等资源对机械制造当中的不必要投入,同时还能够实现整体的统一,有助于有限资源的节约,同时也能够改善我国机械制造行业的发展趋势[3]。
3.在生产机械自动化产品的阶段,一般情况下都能够将控制、信息的自动化实现,在一定程度上减少了人工操作当中所产生的失误率,能够给产品质量以及生产效率方面,提供较为安全、可靠的保障,极大的增进了机械行业的飞速进展。
结语
随着我国加入WTO,新技术、新工艺的不断开发和引进,今后外语、计算机应用将成为每个技术工人的必备素质,市场需要“一专多能”的复合型人才,同时也希望这些人才有继续提高发展的能力(文化基础扎实),我国要成为制造大国,就必须有成千上万的有知识和技术的劳动者。本专业的学习特点要求我们要有有较强的理工科基础,不能偏科,所以我要努力提高自身素质,学好专业技术,并用自己一流的技术、高尚的道德情操去回报祖国,成就人生的辉煌!
参考文献
[1]《我国机械制造业现状与发展前景》 苏生荣 中国科技信息 2010.
[2]《机械制造业的发展趋势与先进制造模式》 邓武 科协论坛(下半月) 2009.
机械设计与机械原理的区别范文4
关键词:机械设计;课程设计;教学;措施
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0178-03
一、引言
机械设计课程设计是机械设计课程的一个十分重要的实践教学环节,旨在培养学生运用机械设计及其他先修课程的相关知识解决工程实际问题的能力。通过课程设计这一环节的训练,强化学生对机械设计课程的相关知识的理解,对一般机械零件设计的准则、方法和步骤有一个系统全面的掌握,充分培养学生的机械综合设计能力、工程应用能力和创新能力,为后续的专业课学习和毕业设计奠定良好的基础。随着我国高校教育教学体系改革的不断发展与深入,机械设计课程设计这一实践教学环节也越来越受到重视[1]。机械设计课程设计教学改革已成为高校机械类专业教学改革的一项重要内容。
二、机械设计课程设计教学现状分析
随着我国高校教育教学改革的不断深入,机械设计课程设计的教学改革也受到了越来越多的关注。由于机械设计课程设计的改革成效不仅取决于其自身的改革,还受到机械设计课程教学改革的制约,虽然近年来不少专家学者进行了大量针对性的研究,但目前仍未能有效解决在设计内容、教学模式、评价标准等方面的问题,难以充分发挥其在培养学生应用创新能力方面应有的功能,与当前应用创新性人才培养的总体要求还有较大的差距。具体而言,目前的机械设计课程设计教学还存在以下几个方面的问题。
1.设计题目单一,设计内容雷同。目前的机械设计课程设计绝大多数为二级减速器的设计,原因在于减速器为典型的通用设备,包含了机械设计课程中介绍的几何所有零件类型,对于学生掌握常用零件的设计方法有重要意义,但是,这种沿用了几十年的单一设计主题模式,已难以适应现代人才培养模式的要求[2]。由于设计题目单一,导致学生的兴趣大打折扣,难以调动其积极性。虽然是一人一题,但都只是在具体的设计参数上有所差别,在设计内容、设计步骤方面无任何区别,因此,仍难以从根本上杜绝抄袭现象。同时由于设计过程过于程序化,相关教材与资料上都有详细介绍,容易使学生感觉枯燥、乏味,不能充分发挥其创造性思维。
2.教学方法僵化,教学手段守旧。目前机械设计课程设计基本上是沿用传统的教学方法,即在任课教师拟定设计题目后,学生按照课程设计指导书介绍的方法和步骤依次完成方案设计、零部件设计计算、装配图设计、零件图绘制、设计说明书撰写和答辩。由于这一套流程多年来已基本程序化,学生只需机械地照搬,依葫芦画瓢即可,难以展开创新性思维,而任课教师的指导工作主要是督促学生按照设计流程完成各项具体任务和解答学生设计过程中的细节问题,较少注重学生的独立思考与创新能力的培养。虽然CAD技术等先进设计技术在机械设计领域已广泛应用,但目前的机械设计课程设计大多仍采用图板绘图,虽然这样做不仅可以培养学生的手工绘图能力,还能减少学生相互投机抄袭的机率,但并不能因噎废食,毕竟计算机绘图已是目前机械设计的主流。
3.计划安排不周全,评价标准不科学。机械设计课程设计一般与机械设计课程教学安排在同一学期,在授课结束后的学期末进行。由于考试科目较多,许多学生忙于应付考试,难以集中精力进行课程设计,因而课程设计质量难以保证。部分高校为了便于管理,将学期的最后一周设为考试周,致使整个课程设计阶段,学生的主要精力都用于准备考试,对课程设计不重视,甚至是敷衍应付,致使课程设计流于形式。此外,课程设计成绩的评定也缺乏科学、规范的标准,基本上由任课教师自行确定。目前的机械设计课程设计考核主要从四个方面进行考核:平时考核,包括考勤、进度、态度和独立完成能力等;图纸考核,包括结构正确性、整洁性和规范性;设计说明书考核,包括内容完整性、正确性和规范性;答辩考核,包括回答问题的正确性和使用手册的熟练性。虽然这种评价方式相对比较全面,但只是一种事后评价机制,缺失了对学生进行正确引导的功能,而且在实际执行时缺乏量化指标,主观性较强,受学生扩招的影响,一名教师往往指导多个班级的课程设计,每个班级学生多达40多人,教师很难把握每名学生的具体情况。此外,现有评价体系中对学生创新能力的评价尚未引起足够重视,难以激发学生创造性思维与创新能力的培养。
三、改革的具体措施
为了有效提高机械设计课程设计的教学质量,强化学生工程实践能力和创新能力的培养,解决目前存在的上述问题,必须从设计内容、设计模式、教学方法和考核评价等各个方面进行全面改革,建立一套系统高效的机械设计课程设计教学体系。总体而言,改革应从以下几个方面进行。
1.优选设计课题,强调应用与创新能力的结合。针对目前设计内容单一、设计流程固化的问题,应结合课程教学要求与专业培养计划精心选择设计题目,优化设计内容,不仅要深化学生对课堂教学内容的理解与消化,强化其工程应用能力的培养,还要兼顾学生的创新能力的培养。传统的减速器设计题目虽然单一,但其涵盖了机械设计课程教学中涉及的几乎全部零件,有助于学生掌握通用机械的设计方法,是其他任何类型的机械结构都不可替代的。因此,应在保留减速器设计内容的基础上,选择更加灵活、更富有创造性的设计题目,如搬运机器人、牛头创床、糖果包装机等。这些题目既涉及到机构方案选择与运动原理分析,又涉及到减速器等具体零部件的设计计算,在方案设计时可以培养学生的创造性思维与创新意识,在详细设计时则强化了学生对一般零部件设计的具体方法,有效实现了应用能力与创新能力的结合。同时,也深化了机械原理相关知识的掌握与应用,实现了机械原理与机械设计课程的有效结合。考虑到课程设计周期较短,上述课题难以单独完成,应采用课题组形式,每个课题组2~3人,承担一个设计课题。总体方案由小组全体成员共同完成,每个成员独立完成一部分零部件的详细设计。采用这种模式既可培养学生的团队意识和协作意识,也能培养学生的独立工作能力。
2.改进设计模式,由简单模仿向深度思考转变。传统的课程设计虽然在形式上是一人一题,但除了具体参数有所差别以外,设计内容、设计步骤及方法都是一模一样的,且相应的课程设计指导书中均给出了相应的案例,学生只需简单地模仿即可完成全部设计任务。许多学生在设计过程中依葫芦画瓢,生搬硬套,甚至在别人的设计结果基础上修改参数变成自己的设计,导致课程设计的基本教学要求都难以保证。通过改进设计模式,采用分组设计模式,使设计题目真正做到差异化,总体方案与设计步骤必须通过团队协作和个人深度思考完成,杜绝简单模仿甚至抄袭的可能性,有效培养学生的创新思维与创新意识。其次,为了防止课程设计与期末考试冲突,对有课程设计任务的学生,应在课程设计之前进行课程考试。对于目前实行小学期制的高校,将课程设计安排在小学期更为合理。此外,为了更好地促进课程设计效果,改变目前课堂教学与课程设计完全分离的模式,将两者融为一体,即在课程开始时将课程设计的任务下达到每个学生,学生在课程学习过程中便开始构思并不断完善设计方案,熟悉设计方案中涉及的相关零部件的设计方法,不仅为后期的正式设计奠定了良好的基础,也可激发学生的课堂学习兴趣,真正做到有的放矢、学以致用。
3.丰富设计手段,熟练掌握多种现代设计方法。装配图与零件图的绘制是机械设计课程设计的一项重要内容,目前绝大多数高校仍要求学生采用手工绘图,有多方面的原因:一是没有足够的机房和电脑供学生使用;二是为了锻炼学生的手工绘图能力;三是防止学生抄袭,因为不同学生图纸内容基本相同,仅参数不同,采用电子图纸更易于修改抄袭。然而,CAD绘图已成为目前制造领域的主流,计算机绘图已成为大学生必须掌握的基本技能,因此高校教务部门和任课教师应积极创造条件,尽可能让学生采用CAD绘图,至少要做到部分图纸采用计算机绘制。此外,虚拟仿真、有限元分析等现代设计技术在机械设计领域也得到了广泛应用,为了使学生更好地适应社会需求,课程设计中应增加相应的训练内容,让学生熟练掌握多种常用的现代设计技术,为后续的学习及就业奠定良好的基础。
4.规范考核评价体系,激发学生学习兴趣与潜能。考核评价体系是课程设计教学体系的一项重要内容,既是检验学生课程设计完成质量的标准,也是教师总结改进教学方法的依据。建立规范科学的考核机制不仅可以有效引导学生按照教学要求高质量、高效率地完成课程设计,也可激发学生的学习兴趣与自主思考的潜能。针对目前机械设计课程设计考核模式存在的弊端,将考核评价纳入课程设计的全过程,实行分阶段考核模式,依次进行设计方案考核、设计过程考核和设计结果考核。设计方案考核重点考核设计方案的创新性、合理性、实用性,激励学生在实用背景下进行创新设计;设计过程考核侧重考核学生结构设计的合理性、设计手册与设计软件使用的熟练程度、完成设计任务的独立性与积极性等;设计结果考核则是对设计图纸、设计说明书进行考核,重点检查设计计算的准确性、完整性和设计图纸的正确性、规范性,对于手绘图纸还应兼顾整洁性。为了检验学生对设计中相关知识的理解与应用,并及时解决出现的问题,将答辩考核分散到设计过程中,重点针对学生设计中出现的问题进行质询,使答辩不仅只是一种考核形式,更可作为解决学生设计中出现问题的一种手段,强化学生对相关知识点的理解与掌握。采取分段式考核方式,可将学生对设计结果的关注转为对设计过程的重视,防止投机取巧和模仿抄袭等现象的发生,有效保证和提高课程设计质量。
机械设计课程设计是机械类大学生重要的实践环节,也是一项复杂的系统工程,不仅涉及设计选题、设计指导和考核评价等多个方面的内容,还与教学计划、软硬件条件等因素有关。为了有效提高这一实践环节的教学质量,必须不断深化教学改革,改革课程设计的教学模式,克服现有机械设计课程设计教学体系中存在的各种弊端,建立一套规范合理、行之有效的新的教学体系,并在不断的教学实践中进行改进与完善。
参考文献:
[1]吴宗泽,高志,罗圣国,李威.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2012.
[2]刘贺平,罗阿妮,杨思霞,庞永刚.机械设计课程设计融入课堂教学的方法研究[J].中国电力教育,2013,(17):51-52.
机械设计与机械原理的区别范文5
关键词:机械制造;设计原则;感想
机械制造,要求产品具有较低的开发成本和使用费用。从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要,从强调专业化分工向模糊分工,一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节,从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量,从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变,机械制造技术的发展趋势可以概括为:机械制造自动化;精密工程。
一、我国机械制造业趋势与前景
先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质,高效,低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
的发展
二、机械制造业工艺优良原则,指设计能够且容易通过生产过程实现,它包括:利用现有设备能够制造出满足精度等要求的零件,且制造成本低,效率高,可制造性;零件能够装配成满足装配精度要求的部件和整机,且装配成本低、效率高,可装配性;指产品能够且容易通过适当方式进行有关测试,以评估设计、制造和装配,可测试性。
三、社会使用原则,考虑产品投放市场后的表现行为,安全性。保证不对人的生命财产造成破坏。可安装性。保证产品使用前安装容易、可靠,且安装费用最小;可拆卸性;考虑产品的材料回收和零组件的重新使用;可回收性。考虑产品报废及回收方式。环境友好性;保证产品产生尽可能少的废水、废气、噪声、射线等,符合环保法规,对生态环境破坏最小;环境适应性。适应使用环境的湿度、温度、载荷、震动等特殊条件;人机友好性。满足使用者生理、心理等方面要求,使产品外形美观,色彩宜人,操作简单、方便、舒适;可维修性;使产品能够且易于维修,维修的停机时间、费用、复杂性、人员要求和差错尽可能最小;
机械可以将能量(或者力)从一个地方转移到另外一个地方。在我们的生活中有数以
百计的机械包围着我们,为我们做各种各样的工作。从小小的楔子和螺丝钉;到人类的身体;
到最智能化的计算机控制的遗传设备;机械在生活的许多方面承担着重要的工作。要发展工业,就必须有新的动力。所以对我们日后学习工作皆有帮助。
四、努力学好工具学科如何研究现代机械,学科耦合,产生新的理论与方法;更为深入地认识各个学科在理论和方法上的发展,用系统的观点考查其依赖与渗透;用信息流的观点观察机械各部分之间的关系;用动态的观点研究机械性能(全寿命周期的要求)。现代设计原则,设计原则是为设计产品应满足的条件,也是对设计行为的约束。使设计理论具体化和实用化的条件:能反映设计对象有关本质方面并能定量描述,有完整的设计准则、设计步骤和各种系数在实践或实验验证了的选择方法,能用试验测定与设计准则有关的指标,设计结果有实用价值,有良好的再现性。
五、参加活动,展才练志。受设计水平、观念、体制等限制,传统设计所考虑的原则着眼于产品的功能和技术范畴,而设计的影响贯穿产品整个生命周期,所以设计原则必须面向生命周期内的各个阶段。现代设计原则是传统设计原则的扩充和完善,两者并无本质区别。可归纳为以下几类。
第一 功能满足原则,产品设计的目的是构造能够实现规定功能的产品。如果产品不具备要求的功能,设计就失去价值。因此满足功能是各类产品设计的必要原则。
第二、质量保障原则,保证质量是产品设计的重要原则。产品质量主要由性能和可靠性决定,计算机辅助设计的过程,首先进行功能设计,选择合适的科学原理或构造原理,然后进行产品总图的初步设计、产品选型和外型的初步设计;从总图派生出零件,对零件的造型、尺寸、色彩等进行设计,对零件进行有限元分析,使其结构及尺寸与应力状态相适应;对零件进行加工模拟,对其性能做出评价、分析和优化,最终完成零件的工作图;虚拟设计能实现在产品加工制造之前,建立产品的功能、结构模型,并能对其进行修改和评审,以满足不同客户的要求。它不仅继承了传统CAD设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点,更能支持协同工作和并行设计,从而缩短了产品开发周期并通过各先进技术的利用和补充,使产品保持技术上的优势。性能指标;可靠性;强度原则,要求产品零件具有抵抗整体断裂、塑性变形和某些表面损伤的能力。刚度原则。要求在外载作用下产品变形在规定的弹性变形之内;稳定性;指产品在外载作用下能够恢复其平衡的特性;抗磨损性;要求零件在规定时间内材料的磨损量在规定值以内;抗腐蚀性;要求产品在恶劣环境下不被周围介质侵蚀的特征;抗蠕变性;要求高温环境工作的产品不发生蠕变或蠕变变形在规定值以内;动态特性;指在动载荷作用下产品具有良好的抗振特性,以保证产品的平稳和低噪声运行;平衡特性;指旋转产品具有良好的静平衡和动平衡特性;热特性;保证产品具有要求的温度大小、温度分布和热流状态,以及热应力、热变形在规定值以内。
综合上述,现代机械设计的发展趋势可概括为以下三个方面:性能上,向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展;功能上,向小型化、轻型化、多功能方向发展;层次上,向系统化、复合集成化的方向发展。现代机械设计的优势,在于它吸收了各相关学科之长,且综合运用各学科知识并加以整体优化。随着计算机技术、网络技术、检测技术、控制技术等学科的飞速发展,现代机械设计的内涵将更加丰富。设计出的产品将更加符合科学原理、结构更加新颖、更加富有实用价值。
参考文献:
[1]谢里阳 主编 现代机械设计方法 机械工业出版社2005-5-1
机械设计与机械原理的区别范文6
关键词:工程力学 机械设计基础 单缸内燃机 课程改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)30-0332-02
一、机械工程基础课程的现状及问题
“机械工程基础”课程是我院针对一年级学生设置的专业核心课程,包括工程力学与机械设计基础两部分,教学总数78学时。
该课程的总体目标是使学生获得常用机械的工作原理、使用手册和有关规范、设计机械传动装置和简单机械等等方面的能力。为今后在产品设计、产品加工、检验和设备维护等岗位群所需要的职业资格打下良好的基础。同时也需要通过本课程的学习获得必要的方法能力及社会能力,使学生具有职业发展和迁移的能力,即具有持续发展和终身学习的能力。
机械工程基础是根据高技能人才培养发展的需要和课程改革的要求应运而生,它在教学计划中起着承先启后的作用,是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点;对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。应该说它不仅具有较强的理论性,同时具有较强的实践性和应用性。
然而现在的机械工程基础课程还是以理论为主,理论与实践没有紧密联系,甚至有些脱节;而且在课时大幅减少的情况下,机械工程基础又分割成了工程力学与机械设计基础两部分,这两部分也没有紧密关联。作为教学效果,学生总是反应没有学会,如果严格要求,一般的班级不及格率要超过40%。这样的效果是很成问题的。
二、模块化的项目作为解决方案
其实,工程力学与机械设计基础两部分之间有一个人所共知的联系,那就是工程力学可以为具体零件的设计服务,机构传动也为力学提供了最鲜活的例证。但是目前的课程中也没有太多体现。一直采用的是以课堂理论教学为主的教学模式,实践教学环节的薄弱导致了学生在实际操作中存在许多不足之处。究其原因,主要是由于传统的教学模式存在着先天不足。单调的教学手段降低了学生主动学习的兴趣,统一的教学内容和教学要求忽视了学生个体之间的差异。在以往教学改革实践中,强调理论联系实际,但只是在开始时将课程内容刻意地分为理论教学和实践教学两个部分,或者只是通过减少理论教学时间和增加实践教学时间,然后在实施过程中又机械地加以叠加。因此,这种改革只是一种形式上的改革,只有从突破传统模式上着手,才能从根本上改变这种状况。
首先,在课程的总体顺序上进行调整,传统的机械工程基础是先讲工程力学(又包括静力学和材料力学),后讲机械设计基础。其实材料力学在本课程中主要是为机械零件的设计来服务。现在可将两部分融合起来学习。具体的做法是机械设计分成单元模块与工程力学交替学习,而且是将机械设计部分放在前,工程力学在后的顺序进行。
其次,在课程的内容上突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以单缸内燃机的拆装和性能分析、车床主轴箱的拆装和性能分析、齿轮减速器的拆装和设计为线索来进行。教学过程中,要通过校企合作,校内实训基地建设等多种途径,采取工学结合的形式,充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力 。
学习性工作载体以减速器、单缸内燃机、车床主轴箱(自行车、电动车、小型缝纫机、修鞋机、牛头刨可作为替代项目)等典型机械来完成。比如单缸内燃机项目涵盖了多种机构,是培养学生知识、技能、职业态度较好的工作平台,有助于开阔学生的视野、开发思维、运用相关的专业知识解决问题。再比如一个车床主轴箱就涵盖了以上几门学科的内容:从轮系――主轴,这中间涉及齿轮、轴等零件的尺寸确定,涉及齿轮、轴等零件的材料和热处理方式的选择,涉及齿轮、轴等零件的结构图,涉及齿轮、轴等零件的加工工艺,涉及轴上零件装拆、轴承选择,涉及轮系传动比、末轮转速计算等。通过对各学科知识间的综合,将原本孤立的知识重新整合起来,形成系统,有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
这些项目能覆盖课程大部分学习内容,通过工作任务的实施,引导学生的学习过程,设置典型工作任务的学习情境,学生在实施学习情境的过程中,能结合课程教授的知识,形成和加强运用力学知识及简单机械设计的能力。我们又提供了一些具有一定趣味性和实用性的机器(如踏板车和切割机等),作为兴趣小组在课余或假期时间完成的工作任务载体。
综上所述,可以形成如下的学习安排:
这样安排的好处是学生学到任何一部分,都有相应的伸手可及的实例。
课堂的组织与实施作为力学与机械设计部分可以区别进行。作为机械设计部分,以内燃机为例,首先分析内燃机的结构及组成,拆装旧机,了解更多的机构及零件,内燃机中连杆机构的简图绘制及自由度分析,观察其运动特点、分析连杆机构的动力特性。
新的教学模式实行后,“教室”的概念必将淡化,也将没有理论课和实训周的区别。新的教学模式中,项目课程是以将来工作任务和内容为参照点设置课程名称,根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求,确定课程内容和要求,训练学生应获得的知识、技能与态度。这样无论从课程名称还是教学内容都将与市场联系得更加密切。
三、教学组织与实施
我们建立了“多样式课堂”,学习过程紧贴操作员和管理员的职业岗位培养目标;“多样式课堂”,包括多媒体教室,力学实验室、多功能机械拆装实训室,一体化教室、企业的生产现场、校内各个实训基地,按照不同的教学内容,设计以教师为主导、学生为主体的引导式、参与式、互动式、开放式、自学式等多样化的教学过程;采用案例教学、直观教学、现场教学等多种教学方法;采用板书、实物模型、示教板、投影仪、电子教案、电教片、多媒体课件等灵活多样的教学手段,实现传统的教学手段与现代教育技术手段的并用,使教学内容不再抽象难懂,在教学中要积极改进教学方法,按照学生学习的规律和特点,从学生实际出发,以学生为主体,充分调动学生学习的主动性、积极性。
注重各种软件的开发和利用,如“教学视频”、“在线答疑”、班级 QQ群等,让学生置身于网络学习平台中,积极自主地完成该课程的学习,为提高学生知识和技能提供了有效途径。置身实践性教学环境,在实地感悟―实践―掌握所学知识,课程计划逐步按照实现教、学、做结合,理论与实践一体化,实训、实习等教学环节的合理设计。
总而言之,新的课程教学体系以机械认识―机械设计―机械研究―机械创新为主线,把创新大赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学、实验、实践等各个环节中,从源头挖掘大学生创新的潜能,着重培养学生的工程实践能力、团队协作能力和综合创新能力。
参考文献:
[1]张水香.基于创新教育的《机械设计基础》课程改革初探[J].中小企业管理与科技,2009,(1):157.