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机械设计知识点范文1
[关键词]机械设计制造 机械设计制造及其自动化 特点和优势
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0039-01
1. 机械设计制造自动化的特点概述
和传统的机械制造产业相比，现代机械制造的自动化涵盖了多种先进的电子技术和自动化技术，并对这些技术进行了有效的整合，使机械自动化具有人性化和智能化的特点。
机械设计制造的自动化，以系统的观点为出发点，综合运用电子技术、机械技术、计算机技术、自动化技术、传感检测技术、接口技术等众多先进的科学技术，依据系统的功能要求和对组织结构优化的目标要求，促使众多的技术一起发挥提高机械制造自动化的作用，帮助机械设计制造设备自动化的生产方式所生产出的产品具有高质量、高性能、功能齐全和低消耗的特点，实现这些特点对优化整个机械生产系统具有重要的意义。因为各种技术的发达与使用，使机械设计制造的自动化设备生产的各种机器在功能上能够满足机器对其本身的要求。由于不同领域的工业对机械设备的使用，在技术上受到不同程度的局限性，而机器本身的内在要求促使机械设备的设计要根据产品的实际功能和性质进行。
机械设计制造自动化的应用，不但能使机械的功能得到最大程度的发挥，而且能够完善与丰富机械的功能，保证制造出的机械产品质量具有高精度。对机械的设计和制造流程是需要按照一定的参数规范和要求进行的，因此对机械设计制造的自动化要求就更加严格了。机械制造的过程中所反映出的工作参数，会对机械产品的最终质量和数量有着直接的影响，因此对工作流程中的参数进行稳定的控制，能够为机械设计制造自动化良好的实行提供有力的保障。
2 机械设计制造及其自动化优势
2.1 提高工作效率还有工作质量
机械设计制造自动化的优势体现在能够充分利用先进的高科技自动化技术、信息处理技术及微控制技术等一些科技手段来有效提升机械设计制造的自动化水平，从而实现智能化的生产过程。应用自动化技术进行机械设计制造，能够让机械设备来代替人工操作，进而高效准确地实现生产目标，并能够有效降低生产成本，有效提升企业的综合效益。自动化机械设计制造技术在提升工作效率的同时，还提高了产品的实际生产质量。而且，使用自动化机械设计制造技术能够使设备性能更加完善，从而在一些条件比较恶劣的情况下也能够进行代替人工进行设计制造生产。
2.2 保证工作的稳定性与可靠性
传统的机械设备在发生故障时，无法发出相应的提示信号，只能够单纯依靠人工来进行检测。这使得在增加了员工工作量的同时，还无法有效保障机械设备的顺利运行。当机械设备发生故障时，就需要维修人员进行检测与维修，这极大地耽误了生产效率的提升，也很容易发生相应的安全事故。但是，利用机械设计制造自动化技术的话，就可以在机械设备发生故障与问题的初期，及时检测出来，进而能够通过其内在的功能设置进行自动修复处理，从而极大地提升了生产过程的可靠性与稳定性，也减少了安全事故的发生，从真正意义上实现了安全生产的目标。总而言之，机械设计制造自动化技术可以通过自我诊断与自我处理来有效提升设备的实际运行效率，进而达到延长设备使用寿命的基本目标，从而减少安全事故的发生。
2.3 操作简单快捷与适用范围广
先进的机械设计制造自动化技术具有强大的控制功能，能够实现生产过程的机械化与自动化，许多操作都无需人工进行，只需要输入相应的程序设置便可以使机械设备自动运行程序，进而大大的缩减了相应的操作流程，减少了实际操作难度，从而实现了优化生产的目标。机械设计自动化操作技术是一门由多种学科技术综合在一起的科技手段，利用机械设计制造自动化生产技术所制造出来的产品极具复合性，不仅广泛应用于我们的日常生活与生产之中，还应用在一些极端或恶劣的工作条件之下。因此先进的机械设计制造自动化技术具有操作简单快捷与适用范围广的特点，能够应用在各种实际环境之中，其多样性的功能设置能够满足不同操作人群的现实需求。
2.4 安全性
传统机械制造业采用完全的机械手工操作，安全操作是摆在工作生产第一位的。这是因为传统机械化生产特别容易引发各种机械安全事故。例如，2002年4月24日，我国广东省某建筑工地曾经发生一起搅拌机机械伤人事故，造成一人死亡。大部分的机械制造企业为了扩大生产，工厂所使用的机械皆为大型机械，这样的大型机械能够在短时间内批量生产产品，但是机械控制存在一定的难度，一旦出现任何的操作失误，或者操作人员在操作过程中未来得及采取正确有效的措施及时阻止意外事故，将会对操作人员造成严重的安全隐患。科技的发展为机械设计制造业实现自动化提高了可能性和可行性。机械自动化以技术和机械操作相结合，工作人员在生产过程中可以通过远程电脑程序控制实现机械自动生产。虽然目前我国机械自动化程度并未达到最高水平，操作人员无法完全远离生产机械，但是与传统的机械制造业生产相比，机械自动化生产的程序精准度得到提高，由于操作不当发生机械故障等现象的可能性大大的降低，员工的生命安全得到了进一步的保障。同时，即使机械生产发生了少数的意外操作事故，机械设计制造及其自动化系统也能够根据已经设置好的程序实现自动检测，及时预防机械故障的发生并拥有相应的补救体系。机械自动化系列程序的设定能够有效提高生产的效率，并降低机械故障带给企业的损失，同时也能够保障工作人员的生命安全。
2.5 效率性
生产效率是提高企业经济收益的根本。传统的机械制造不仅需要大量的人力进行机械操作，且操作程序较为复杂，大型机械的结构也较为精密，不利于安全控制。因此工作人员在机械生产过程中必须严格遵守操作规程并按步骤进行，所需要花费的生产时间较多[3]。并且传统机械制造业的生产过程由多个生产步骤组成，一个生产环节的错误操作将对产品的质量产生严重的影响，往往一个生产环节出错，该产品则需要从头开始再生产。这样的生产过程不仅对原材料和能源造成了极大的浪费，增加企业的生产成本，同时还浪费了大量的时间和精力，工作效率十分低下。与传统的机械制造业生产不同，机械自动化生产以电脑程序控制为主，对人员数量的需求量大大的减少，降低了企业的劳力生产成本，且机械自动化实现自动化程序设置和操作，生产所需的时间降低、质量提高、能耗减少，能够有效提高机械制造业生产的效率，促进机械制造业的发展。
结束语：
机械制造业是我国的重要产业，近几十年来，我国的经济获得了迅速发展，随着科技的发展，机械设计制造也逐渐朝着自动化的方向发展，机械自动化与传统的机械制造业相比，具有更加明显的安全性、效率性、环保型等特点，对提高我国机械制造业的自动化程度和产品质量有着重要的意义。
参考文献：
机械设计知识点范文2
[关键词] 煤炭机械； 电子式软启动； 晶闸管
1 引言
目前软启动技术比较普遍的工作机理是采用特殊制造的离合器使机械的减速机构和机械主驱动电机相连接，这种特殊制造的离合器是根据液体粘性传动机理制造完成的。这种技术的开发与应用最早可以追溯到上世纪70年代的西方发达国家。在这种零负载的工况下启动机械设备，其从初始状态达到额定速率只需要很短的时间，而系统的控制依托于相应的液压装置，逐步驱使机械的静摩擦片和动摩擦片相互趋近，从而达到传递动力的目的。
随着时代的发展，软启动技术不光在西方国家逐步推广应用，在中国很多学者机构也开始着手研究这项技术并取得了不错的成绩。本文通过分析对比不同启动方式的优缺点，阐述工作机理，从而引出设计思想和方法。
2 重要性
随着现代工业规模的扩大和技术的发展，煤炭机械尤其是带式传送机在向大载荷、长距离、高功率、高带速、大倾角方向发展。基于物体传送过程中惯性的原因，其启动、减速及运行过程中存在许多急需解决难题，相应的技术先进的控制系统也就应运而生，解决这些难题，优化设备系统，完善控制过程。
与软启动相对应的是硬启动方式，其工作原理简单来讲就是供电装置与电机直接相连，这种启动方式存在很多的缺点，例如在设备刚开始启动时会产生过高的电流，这种冲击电流会在电机轴承上产生很大的扭矩，甚至会超过正常扭矩的200%，促使供电装置过载，从而加大了电机的机械磨损和齿轮损耗，对其造成了很大的冲击。这种所谓的硬启动方式也是根据很多煤炭机械设备自身的特性所发展衍生的。而软启动方式的工作机理简而言之便是使机械设备平稳启动以及稳定停车，这种可控性的实现正式由于这种启动方式的原因。和上文硬启动方式的比较，软启动方式最大的特点便是软启动方式拥有限制电流功能，即通常所说的限流，显而易见，这样的话便可以很好地避免过高的冲击电流对机械设备以及供电装置的冲击和机械损耗，延长设备的使用寿命和周期。在整个系统中，触发系统可以说是其最重要的也是最核心的部分，正是因为这一点，才对触发系统提出了很多严格性的要求，例如抗干扰能力，这里的干扰指的是噪声或者其他的干扰项。此外在可控硅方面也必须具有极高的操纵性和灵敏度。
由此可以看出，开发与推广煤炭机械软启动方式技术具有重要性和必然性。
3 工作机理
煤炭机械电子软启动装置可以有效的控制机械在启动的初期所产生的相关的负效应，比如明显的电压减低以及过大的冲击电流，根据载荷的大小智能的调节电流的大小，减小电机轴的不利扭矩，减轻机械磨损，这一点在前文中进行了相关的阐述，这样的有点不光是可以延长机械设备的使用周期，而且也可以有效的保护在实际生产过程中不可避免与机械设备相接触的操作人员，实现安全生产，也可以节约能耗，实现可持续发展，此外电子软启动方式也具有硬启动方式无法比拟的系统优势，由于其体积小，操作方便，构造也很简单，因此故障率极低，这也是机械电子软启动方式装置得到重视的原因之一。
对于机械硬启动方式来讲其主回路是通过普通的晶闸管作为开关，但是软启动技术方面，大功率的晶闸管是作为主回路开关元件的首选，导通角的智能化系统控制是通过单片机的应用实现的。煤炭机械电子式软启动装置的具体工作机理是：①在最开始的启动阶段，晶闸管的导通角逐渐升高，电机两端的电压也会随之产生变化，由此会对晶闸管的输出电压产生调节功能，当电机转速升高到启动扭矩时，启动过程便结束。②机械电子式软起动装置还具有一个关键的功能――限流，当晶闸管处于完全导通状态时，电机便会处于额定功率下工作，再加上旁路接通起的同时启动，可以有效地延长晶闸管的使用周期，此时电机进入到稳定运行状态。③当机械需要停车时，第一步是旁路接通起器的断开，这样做的直接目的是减小旁路接通器内晶闸管的导通角，这样的话电机转速归零，机械停车，处于关闭状态。启动过程如图1。
3.1 传统启动方式的阐述
煤炭领域内的常用工程机械例如带式输送机因为可靠性高、运行连续、工作效率高以及适应能力强等优点，已成为现代重载荷运输的常用设备，尤其是在煤炭采矿领域内得到广泛的重视，但是伴随着机械化工业化程度的不断提高，各种机械设备的运行功率也在不断攀升，输送机当然也不例外。在采矿机械的不断发展应用的过程中，人们发现传统的启动方式不能满足大规模生产发展的需要，归结于一点就是其无法避免的诸多缺点。在这种情况下，电子式软启动装置的出现，很好地解决了一系列难题，因其运行稳定，体积小，故障发生率低，不光是在煤炭采矿领域内，在冶金、码头、港口领域内也达到了很好地应用。本文列举若干传统的启动方式的弊端：①故障率较高，由此引发了高昂的维修养护费，并且在启动初期在供电装置与电机之间会产生很强的冲击电流，在电机轴内会有很高的扭矩，往往会超过正常扭矩的150%，这种弊端使得其具有很大的局限性，即工作条件比较苛刻，例如无法满足井下防爆安全的要求②启动过程中的冲击电流会对机械部件产生很大的不利影响，增加机械磨损，对供电系统造成冲击，限制了启动周期和频率③在一些已经安装了软起动装置的相对比较现代化的煤炭机械里，在实际的生产经验来看，运行比较平稳，但是电流智能化调节无法实现，承受载荷能力也不会有很大提高。
3.2 电子式软启动过程分析研究
电子式软启动不仅能够保证机械装置在启动、运行以及停车过程中的平稳而且能够有效地减少冲击电流的危害，降低机械磨损，伴随着计算机技术的发展，启动过程与计算机相连，实现交互式操作智能化程度更高。由此不难发现机械电子式软启动装置具有很大的发展潜力与发展前景。解决机械震荡以及冲击电流的不利影响的最为有效地途径便是运行前根据预定的可控曲线进行设置，分阶段慢速有序的启动机械系统，这样一来便可以解决很多动力学问题。现在简单介绍几种常用的电子式软启动方式：①斜坡恒流：电流升高的速度越快，启动速率越高。这种方式是以一定的速率提高电流，直到预定的制定电流后，再以恒定的电流运行，直到启动阶段完成②斜坡电压：启动电压由低到高逐步攀升，不需要闭环控制电流的过程。这种启动方式的最大优点是机理简单易懂，系统故障率低，但是缺乏对电流的控制，因此晶闸管会受到电流的冲击，使用寿命降低③阶跃式：启动阶段加载启动扭矩，这个扭矩一般很大，这样可以有效降低负载的静摩擦力，但是这种方式的弊端是会对供电装置产生强干扰④矩形转矩：这种启动方式相比较上述三种而言，体积较小，故障率低，结构完善紧凑，设计更加合理优化，安全措施齐全，载荷能力大。
4 煤炭机械电子式软启动装置的设计思想与方法
4.1 硬件设计
煤炭机械电子式软启动装置的硬件设计主要集中在电路设计上，其中主回路的控制是核心因素，关键是晶闸管的设计，连接顺序为供电装置与电动机，其中晶闸管的导通角设计也是重要的一点，前文讲到单片机技术的应用可以有效控制导通角的变化，使输出电压逐步升高直至额定电压。以采矿领域内常用的带式输送机为例，通过流程图的方式简明说明硬件设计过程，如图2。
4.2 软件设计
在电子式软启动装置中，控制器的质量以及工作原理直接决定着控制系统的优劣，目前通常的控制器为可编程化的控制器，这种控制器的可靠性较高，可以实现系统的优化和平稳运行，整个运行系统的控制上位机通常是由电子计算机来担当，由此可见，可编程控制器以及电子计算机是关键的两个因素，需要进行相应的程序计算与设计，这种程序设计的过程优化以及结果的完备性、可靠性、准确性直接影响到机械运行的可靠性、稳定性。
具体而言，可以从以下几个方面来阐述电子式软启动装置的软件设计：①可编程控制器往往采用面向运行过程的control language和面向问题的image language，其特点是结构简单紧凑，过程直观易懂，它的程序设计方案一般是根据流程图来实现的；②以电子计算机为上位机的计算机软件选取，伴随着现代科技的不断发展，现代计算机软件的功能也日趋强大与完善，可靠性不断提高，这些软件通常都会选择面向对象以及可视化的设计方法，同样，煤炭机械电子式软启动装置控制系统的控制软件应该具有响应速度快、敏感度高和分析点准确、过程优化等特点，操作界面与接口模块采用不同的程序语言编写也就成了必然条件。这是软件设计里面比较重要的一步，首先要把握操作主界面的设计，因为这是可视化操作界面与操作人员最直接的界面，要求界面简单，直观，功能齐全。
5 结束语
从目前的使用状况和调查分析来看，煤炭机械电子式软启动装置仍然无法满足我国大规模现代化建设的需要，无法满足煤矿产值的增长需要，这不仅仅表现在数量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表现在使用中的装置系统也存在许多缺陷，例如系统优化程度不高，程序化设计欠缺，结构紧凑度较低，故障率无法实现理论值等，这也需要我们在生产实践的过程中不断地发现问题，进而分析问题解决问题，不断完善软启动技术，使之与生产实际相结合，提高生产率，减少风险点，更好地为我国的现代化建设服务。
[参考文献]
[1] 李润方，龚剑霞.接触问题数值方法及其在机械设计中的应用[M].重庆大学出版社，1991.2（8）：64-70.
机械设计知识点范文3
东莞处于珠江三角洲经济发达地区，被政府定位要建设成为“国际制造业名城”，且与港、澳和国际交往密切，新产品、新设备、新技术引进快、更新快，东莞理工学院是东莞地方性本科院校，具有得天独厚的产业优势。机械电f工程是该院机械设计制造及其自动化专业的主要专业方向之一，研究机械电子工程的办学特色具有亟大意义。
1.机械电子工程办学模式及特点
国外的高等工科教育，十分重视微电子技术与机械工程的结合，在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型，一种以机械制造过程机电一体化为方向，如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系；另一种以产品机电一体化为方向，如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为：过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域，今后，社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业（相当于我们现在的机械设计与制造专业）的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术，数据转换、传递与处理技术，接口技术和计算机的操作与控制技术，以及应用软件等知识，已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程：机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。
我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要，对原有相关专业进行调整而设置的，教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置，尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此，由于微电子技术、计算机技术的率先渗透，这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才，在生产实践中，对改造企业的老产品、旧设备和生产线，提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后，机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化，许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。
上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造，彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手，以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点，链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中，增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程；在传感器分支中，增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时，考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段，出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要，又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系，总体分布趋于合理，较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点，形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。
哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势，哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并，重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系，不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础，而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能，更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中，专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点，经适当搭配后，与统设专业基础课组织，不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向（这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合），同时，突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。
综上所述，机械电子工程办学模式的共同特点是：
（1）基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展，基于机械电子工程综合性人才培养的需要，遵循“宽口径、广适应”的原则，专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。
（2）站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数，摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课，要削枝强干、精心搭配；对专业课，要反应现代科技水平，突出新、简明、实用。
（3）加强实践性教学环节，探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合，gfl:理论与实践相结合，教学实践与生产实践相结合，实践环节要体现机与电的结合。
2.机械电子工程课程设置
借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果，结合我院自身特点及地理优势，总结我院第一届机械电子工程办学经验，在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上，修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下：
（1）保留通识教育课程。
（2）修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动，将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课，压缩学时：加强电工与电子技术课程，具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术，并增加电工部分的电路分析；加强微机原理与接口技术课程，增设计算机辅助设计与制造课程。
（3）修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计；将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一，改设为计算机控制技术并增加学时，增设数控机床与编程，增设机器人技术。
（4）合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程，组织教学内容，一般每门任选课以20~30学时为宜；对于跨专业的任选课可采用讲座方式，一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜，以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。
3.机械电子工程实践教学环节
为了在大学的有限时间内，有效地培养学生的综合能力和创新能力，提高学生的素质，除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外，还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中，学生将所学的知识用于解决工程实际问题，从而产生从感性认识到理性认识的6跃；通过实验及实践教学，学生提高了学习兴趣，贴近了工程实际，进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质，培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因，我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。
3.1 机械电子工程实践教学体系
以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准，建议我院机械电子工程实践分为3个阶段，贯穿于大学四年教学全过程，且每个阶段都有一定的目的与要求，各阶段的基本内容下：第一阶段为实践认知阶段，本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开，使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践，得到一个真实的较完整的工程经历，强化学生的工程意识，加深对机电结构的感性认知，并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。
第二阶段是基础实践阶段，使学生通过金工实习、电工电子实习，机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节，了解制造与控制的基本工程知识与设计过程，训练学生逐步树立工程观念，提高解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
第三阶段是综合实践阶段，把工程设计与机电课程结合起来，进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习，首先通过机电系统综合实验的yii练，然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计，使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。
在实践时间安排上，除了在学期末安排一段集中时间实施外，基础实验采用单独设课的形式；专业综合实验采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务的过程则由学生自己确定；在实验进度安排上，只要求学生在规定的某…段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。
3.2 机械电子工程综合实验课程设置
针对机械电子工程的特点，建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案，充分突出综合性实验的主体作用，提高共享性、开放程度和效率。
机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程，其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作，使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出，每种题目由一至两名教师负责辅导，各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为：①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制；②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作；③单片机控制电梯教学模型；④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统；⑤单相调速电动机控制的机械手；⑥单片机直流电动机控制系统。
在专业综合实验的内容和时间安排上，采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务与过程则由学生自己确定；在时间安排上，只要求学生在规定的某一段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用，空时又闲置着的矛盾，较好地发挥实验设备的效能。
3.3 机械电子工程毕业设计
进入21世纪后，我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期，需要大量不仅有较深的专业知识，而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力，毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要，是否具有一定的开拓和创新能力，在很大程度上取决毕业设计的效果。为此，毕业设计要着眼于市场，选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目，将新技术运用融入技能培养之中，同时让同学们接触市场经济知识，使他们在实战演练中不仅增长技术才干，而且感受到市场竞争的严峻。
建议从三年级下学期开始实行导师制，学生可以选择毕业设计的方向和指导教师，结合导师的科研项目，提前进入毕业设计，为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目，真题真做，使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的，毕业设计的题目可以征求用人单位的意见，将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做，由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识，而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程，对现实社会有直接的了解，为今后上岗工作奠定基础。
总之，实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分，始终遵循“来源于实际，还原于实际”的指导思想。
4.结语
机械电子工程培养的是复合型应用人才，是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础，又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力，从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术，实现硬件技术和软件技术的巧妙结合，形成优化设计方案，研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标，必须从各方面采取措施：
（1）课程设置做适当调整，学生在学习机械类知识的同时，必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。
（2）加强实践环节，建设机电系统综合实验平台。
（3）毕业设计要着眼于市场，选择科研项目和有生产应用背景的题目，使学生受到严格的工程实践和科研训练。
机械设计知识点范文4
关键词：机械设计制造及其自动化；特点；优势；发展趋势
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.035
1 引言
工业是一个国家国民经济的重要支柱，而机械设计制造为工业发展提供了强有力的基础。纵观历史，一个国家雄厚的经济基础离不开机械设计制造及其自动化，所以我国必须促进机械设计制造及其自动化的发展，这样才能推动我国机械制造业的发展，为我国的工业制造与军事实力打下良好的基础。与传统的机械设计制造相比，现代机械设计制造及其自动化更加先进、科学，更加适合当代的机械化生产，对促进我国的机械设计制造业的发展起着重要的作用。
2 机械设计制造及其自动化的特点与优势分析
2.1 环保性
传统的机械设计制造业对专业人员的依赖性强、要求高。在实际操作中的时候，传统机械设计制造业的专业人员会出现或大或小的过失，这使得部分产品需要重复加工或者重新生产才能投入使用。传统机械设计制造业的这种生产方式不仅会浪费大量的人力与时间，而且还会造成大量资源浪费，不符合我国社会当前的可持续发展理念。而现代机械设计制造及其自动化弱化了其对专业人员的依赖性，主要依靠电脑程序进行系统设计，降低了机械设计制造的出错率，提高设计操作的正确率，生产出的产品质量高，而且生产效率高，为企业节约了能源成本。此外，机械设计制造及其自动化充分利用先进的空气净化技术等，使产品生产具有更强的环保性，减少环境污染，有利于实现绿色可持续发展。
2.2 安全性
传统机械制造生产主要采用机械手工操作来完成，一旦人工操作出现失误，就很有可能出现人身安全事故，存在安全隐患。而现代机械设计制造及其自动化融合了先进的现代科学技术，工作人员可以通过电脑程序远程控制机械，即可实现机械自动化生产，大大改进了工作人员的工作环境，提高了安全性。虽然机械自动化也会发生意外，但是机械设计制造及其自动化能够在既定的程序中检测到安全隐患，发生意外时会及时采取相应的补救措施。在机械设计制造及其自动化的背景下，工作人员与机械生产设备直接接触的机会减少，由于操作机械不当而发生安全事故的可能性大大降低了，员工的安全性得到了保障。
2.3 效率性
与传统机械制造业相比，机械设计制造及其自动化所需工作人员减少，生产流程更加有条理，避免了人为因素导致的生产迟缓问题，大大提高了机械生产的效率。在传统机械制造生产中，工作人员必须花费一定的时间来熟悉生产操作，遵守规则规范生产，这会浪费宝贵的时间，影响生产进度。而机械设计制造及其自动化则依靠机械自动化生产，只要启动机械，就能在预设的程序操作中准时完成生产。机械自动化生产不仅为企业减少了人工成本，而且生产操作规范，减少了生产时间，提高机械自动化生产效率。
3 机械设计制造及其自动化的发展趋势
3.1 智能化
机械设计制造及其自动化将趋于智能化，弱化人为因素在其中的影响。随着科学技术的飞速发展，机械设计制造业将充分利用科学技术的优势，建立完善制造结构体系，使机械生产流程会更加系统化、规范化，提高机械自动化生产的效率。机械设计制造业通过先进的科学技术与电子信息技术，开发出有针对性的电脑程序，把电脑程序与机械生产自动化紧密联系起来，智能控制机械生产，提高机械自动化的生产效率与质量。例如，开发一种先进程序，使机械能自动打螺丝。
3.2 网络化
互联网能打破地域的限制，使各个工作区连接起来。当前互联网技术发达，机械设计制造及其自动化要充分利用好互联网，将必要的生产流程连接起来，实时关注管理各个生产流程，一旦其中的一个生产流程出现问题，员工就能在互联网上及时发现问题，并采取有效的措施解决问题，保证机械生产顺利进行。例如，当工业生产的某一环节出现问题时，负责该环节的工作人员可通过互联网及时同时技术管理人员前来修理。
3.3 虚拟化
虚拟化、电子化是机械设计制造及其自动化的一个发展趋势，它减少了资源浪费，而且真实度较高，有助于企业实现机械自动化生产。未来的机械设计将会在电脑上完成，由专业人员先在电脑上设计并绘出完整的电子图，在讨论中适当修改，并在电脑上实现虚拟生产，虚拟产品最终会在电脑上以三维的方式呈现出来，这为企业的实际机械自动化生产奠定了基础，为企业降低了生产成本，并提高机械自动化生产效率。
4 结语
综上所述，机械设计制造及其自动化的发展前景可观，它需要吸收先进的科学技术与信息技术，以实现高水平的自动化。机械设计制造及其自动化打破了传统的机械制造，不仅对环境友好，而且生产效率高，生产质量高，为企业节约不少能源成本与人力成本，所以探讨机械设计制造及其自动化的特点与发展趋势为企业的机械设计制造及其自动化提供了宝贵的参考意见。
参考文献：
[1]刘荣光.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].信息化建设，2016（06）：15.
机械设计知识点范文5
【关键词】城市总体规划；电网规划；协调；设计；评价
一、前言
国家已把电力工业当作是国民经济的基础性产业，城市电网已作为现代化城市的基础设施，纳入到了全面建设小康社会的标准中。随着我国国民经济的快速发展，人们的生活水平得到了大幅度地提高，对生活质量的要求也逐渐增加。要求电力既要安全可靠，以满足生活需要，又不能对环境造成不利的影响。此外，城市电网建设与城市其他的基础设施之间的矛盾一直是困扰城市电网发展的重要原因。在经济发展的同时，要求城市电网建设规划要与城市总体规划协调一致，共同向前发展。文章针对电网发展中存在的问题，提出了解决措施。
二、我国城市电网发展存在的问题
（1）电力负荷增长，电网用地减少。随着经济的快速发展，城市每天的用电量在不断地增长，导致电力负荷的持续攀升。我国虽然号称地广物博，但是可以利用的土地资源却十分贫乏。为了对土地进行合理的利用，我国也加大了对土地资源的监管力度。我国城市的大多建立在比较平坦的地方，使得可耕作的土地大大减少，如果不对城市用地进行合理的规划，将会造成土地资源的浪费。而如果在城市建立之前不好好规划电网用地，城市一旦初具规模，将很难再进行电网规划建设。（2）城市电网建设与城市基础设施的矛盾。城市电网建设与城市基础设施的重要矛盾在于与城市道路改扩建之间的矛盾。就目前而言，电力企业的线路走廊的建设和城市道路建设无法同步，往往是因为要在已有的线路走廊上改建或是新建线路，或者是因为要在建好的道路上新增线路。由于没有全面的分析考察，电力部门的改建方案往往是将架空线转换为电缆埋在地下，使得改建费用增加，而单位又无力承担。这使得电力部门与市政建设部门的矛盾增加。（3）城市电网对环境造成一定的影响。因为城市电网规划没能与城市总体规划像结合，使得电网在建设过程中对环境造成了一定的影响。过多的架空线影响人们的视觉效果，使得城市的市容较差，而且也存在找安全隐患。变电站运行的过程中叶会产生一定的噪音，对于附近的居民的生活带来了一定的不便。
三、电网规划与城市规划协调机制的设计及评价
（1）电网规划与城市规划协调机制设计。为解决电网建设中用地不足等问题，深化城市电网的规划成果，合理布局城市电网建设，电力相关部门采取了电网设施标准化、分块负荷预测、适应性策略等方法，对电网设施进行合理地规划。电网设施的地理信息，将会被列入到城市规划的地理信息系统中，并受到了法律法规的保护，使得电网规划与城市规划达到协调一致的设计。要做好电网规划与与城市规划协调机制的设计工作，要从以下几个方面入手：第一，完善基础设施规划的报建手续。完善规划报建可以从立项、审批、设计、建设到档案管理阶段，对于每个项目都要进行跟踪管理。相关部门委托设计单位考虑各项目的规模和工程的建设，并由城市规划部门进行统筹考虑，总体布局，最终确定选址。对于管线工程，则更是由城市规划部门统一管理。第二，提高专业部门的协调合作。现在的基础设施监管部门，都相对比较独立，并带有有一定的垄断性质。在规划前的基础资料的搜集、编制、审批阶段各部门都应积极配合，必要时需要政府部门来统一协调。第三，建立互动机制。城市的规划调整，将直接影响到城市电网设施的布局与规划。电力部门与规划部门必须建立起联合修编机制，万一城市的规划调整或者对负荷的预测偏差较大，双方可以互通信息，并及时采取有效的修编措施。第四，推进城市基础设施的建设，促进投资融资体制的改革。（2）电网规划与城市规划的协调发展的评价。现在城市电网规划设计的目标就是要使电网满足人们的生活需要，企业的生产需要，促进经济的发展。电网规划的长远发展就是建立电网规划与城市规划的协调机制，以满足电力负荷不断增长的需要，逐步构建一个和谐的现代化城市。
总之，政府部门要加强与电力企业的联系，共同携手起来，以对社会、对人民高度负责的态度，做好城市电网规划建设中的各项工作，使社会主义事业更好地造福于人。
参 考 文 献
机械设计知识点范文6
【 关键词 】 IEC 60870标准；一致性；自动测试
The Design and Realization of Substation Communication Protocol Conformance Test System
Ding Xiao-dong
(Shandong Jiaotong University ShandongJinan 250357)
【 Abstract 】 IEC 60870 standards series has been applied widely in China. To meet the demands of the conformance test, IEC 60870-5-6 and the tenth part of IEC61850 is issued. Based on conformance test procedures of IEC 60870-5-6, this system designed and realized a systematic tool used for conformance test. This paper gives a detailed introduction of the tool’s dynamic model, software structure and test surroundings. This systematic tool can perform the auto-judgment of protocols, auto-decoding, and auto-accomplishment of conformance test to the limit.
【 Keywords 】 IEC 60870 standards; standard conformance; auto-test
0 引言
在变电站自动化系统通信协议方面，随着对IEC 60870系列标准应用的深入以及不同厂家设备互联时问题的不断出现，应用各方为了实现互操作，迫切需要一致性测试标准。IEC 60870一致性测试规则的探讨一直受到人们的关注。本测试系统设计的依据就是IEC 60870-5-6。它提供了一种对DL/T 667-1999[4]（IDT IEC 60870-5-103：1999[5]）子站一致性测试系统的设计方案及实现。
1 DL/T 667-1999一致性测试
1.1 一致性测试
IEC 60870-5-6 [2]，它规定了采用IEC 60870-5-101（简称101协议）、IEC 60870-5-103（简称103协议）、IEC 60870-5-104（简称104协议）、IEC 60870-5-102（简称102协议）配套标准交换数据的远动设备及系统的一致性和互操作性测试的方法。一致性测试是按照适用的测试计划进行测试，以验证设备的协议实现。它包括强制测试项和任选测试项。对采用103协议的某设备进行一致性测试就是验证此设备的协议实现是否符合103协议、PICS（协议实现一致性陈述）和PID（协议实现文件）。PICS是被测试系统能力的总结，它是测试的基础。PID描述了特定范围（国家、公司等）内采用和实现的特定协议。PID以PICS为基础并扩充了附加的系统特定要求，但PID不进行标准化，为系统特定。
PICS与PID是共性与个性的关系。因此一致性测试系统的设计依据要以PICS的强制测试项（测试项目分强制、任选和附加测试项）为主，并且兼顾任选测试项和PID，以满足不同测试计划的需求。由于DL/T 667-1999专用范围的存在，为了能满足验证不同厂家产品的特殊要求，在设计测试系统时还应考虑到模型的可扩展性。
1.2 103协议
103协议即继电保护设备信息接口配套标准，采用了三层参考模型“增强性能结构”，分物理层、链路层和应用层。它描述了两种信息交换方法。其一，基于严格规定的应用服务数据单元（ASDUs）传输“标准化”报文的应用过程。其二，采用通用分类服务传输信息的应用过程。传输方式采用非平衡传输，即控制系统组成主站，IED（智能电子装置）为从站（子站）。制定此协议的目的是为了在变电站式厂站中，不同IED和控制系统之间达到互换（互操作）。根据103协议制定的目的，如果IED采用103协议，为了满足最大可能的互操作性（80%～90%）和一致性，本文认为它应具备以下两点：其一，DL/Z 634.56-2004所规定的强制测试项必须满足；其二，生产厂家规定的专用范围功能，必须能由其使用的兼容范围或通用分类服务来完全代替。
2 测试系统硬件组成
103协议子站一致性测试系统的硬件测试环境，如图1所示。
一致性测试平台是本测试系统的主体。它在一致性测试型式测试中扮演主站角色。继电保护测试设备和模拟执行机构仅作为测试系统的信息源，为子站提供应用层原始数据信息，例如YC（遥测信息）、YX（遥信信息）、SOE（保护事件顺序记录）等。
