机械设计与制造范文

时间:2023-03-17 19:28:32

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机械设计与制造

篇1

【关键词】机械设计;机械制造;技术

1. 目前机械制造业设计的方法及内容

现在机械制造业设计方法是在对过去传统的机械设计理念进行深刻反思的基础上,综合运用现代化的设计技术手段实施的相应机械设计,可以概括为以下三个方面主要内容。

1.1 数字化成为当前机械设计的核心特点

随着科技的进步,尤其是数字化技术的高速发展,在机械设计进行之前久能够围绕整个设计生命周期进行相应的建模工作。同时可以充分利用计算机技术进行模拟设计,并对产品设计的整个生命周期进行过程模拟,给实际机械设计提供最佳的参考素材。在设计当中,还能够综合运用大量的数字化的设计技术及方法,广泛应用计算机辅助设计以及数字管理手段对全部设计的过程进行科学管理,确保资源配置最优化、设计效率最大化。

1.2 并行化成为当前机械设计的最大趋势

依托计算机支持,机械制造设计团队能够实现更多信息的共享,从而打破了时间和空间阻隔障碍。不同地区的机械设计工作者能够在同一平台下实现协同设计工作。在机械设计的过程中能够更多地赢得技术方面的支持和帮助,实现各种优势的互助互补,不断提高设计能力和设计水平。而过去传统的机械设计往往是单方面串行的设计,每项产品均需要实施分步骤设计,在一个设计步骤完成后,才能够进行下一个步骤的设计,设计资源利用度不高。此外在设计过程中各个设计环节也缺少必要的沟通手段,无法对设计中发现的问题在第一时间进行修正,使机械设计的开发周期变得更长,并增加了设计人员的工作量。随着当前机械大型化、综合化的发展,各种机械的构造及功能都变得更加多样和复杂,机械设计开发初期确立的思路对于后期影响较大,由于设计过程比较复杂,如果前期的设计思路一旦出现纰漏,那么将很难进行及时的修正。

1.3 智能化成为当前机械设计的迫切要求

随着自动化技术在机械设计领域的广泛应用,机械的自动化程度已经变得越来越高,相应地对机械自动化设计进程也提出了更高的要求。机械设计师需要充分利用智能技术进行相应的机械设计工作,构建完善的智能化的体系。

2. 我国机械设计制造技术发展的现状分析

机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,严重缺乏自主研发环节,这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展,加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技研发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要依赖于劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少,在国际竞争中取得了相对的劣势。同时,我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高,但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还存在一些问题。所以,就目前实际情况总体来说,中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。

3. 机械产品的现代设计方法

3.1 智能化

智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。

3.2 系统化

系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。

3.3 模块化

模块化设计方法的主要特点是:视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。

3.4 基于产品特征知识

基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。

4. 机械制造中先进技术分析

随着科技的发展,产品的形状和结构的优化,对零件加工质量的要求也越来越高。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的,适用于精度高,零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

4.1 精密与超精密加工技术

随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展,综合应用当今先进的加工技术,使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级,并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一,它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术,尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。

4.2 超高速切削、磨削技术

超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。

4.3新一代制造装备技术

4.3.1 少无夹具制造技术

在常规制造系统中,产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金,更严重的是延长了产品的准备时间,形成制造过程中的“瓶颈”,这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。

4.3.2 虚拟轴机床

新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物,其在结构上完全不同于传统的数控机床,具有模块化程度高,结构简单,速度、动态响应快,造价低等优点,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。

4.4 微细制造与纳米技术

随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求,使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术,他们促使了微型机器向系统化方向发展,并形成了有广阔发展前景的微机电系统(MEMS)。

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关键词:机械设计;机械制造;技术

1机械设计的技术分析

1.1初期计划设计

当客户订单被传送到设计师手中以后,设计师需要及时开展初期计划设计工作,要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素,对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键,也是机械产品质量和性能提升的基础。

1.2设计方案

在实际加工机械产品以前,对设计方案进行对比和优化是关键环节之一。只有选择最佳设计方案,才能够提升机械设计、制造的效率和质量,同时可以促使机械产品在加工的过程中效率更高,在此基础上对相关机械产品进行制造,可以更加符合客户需求,同时功能也更加完善[1]。在这种情况下,设计师在展开设计工作的过程中,首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理;其次,对设计产品的结构进行优化,提升结构合理性,在这一过程中,还必须保证相关机械部件的外观符合要求;再次,保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间,二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能;第四,在对机械零部件进行设计的过程中,必须保证相关饲料的合理性和清晰性,从整体上对机械产品零部件进行把控;第五,对设计思路进行理清,并在此基础上对机械产品设计图纸进行设计,确保设计图纸内容拥有较高的逻辑性,同时可以同客户的需求高度相符;最后,设计机械产品以后,应加大检查力度,将机械产品的性能、结构作为检查的重点。

1.3机械设计技术发展趋势

近年来,机械设计技术飞速发展,其同计算机网络技术的有效结合,极大的推动了机械设计领域的全面发展,与此同时,各个领域在对机械产品进行应用的过程中,对这一产品的质量和性能要求也在逐渐提升,在对计算机网络技术进行充分应用的背景下,极大的转变了传统的机械设计,而创新成为相关设计企业实现可持续发展的关键[2]。现阶段,机械产品已经逐步开始向系统化、微型化、智能化以及模块化等方向发展,相关产品的功能也更加能够满足人们的需求,实际设计前,设计师需要对计算机进行充分的应用,通过模拟设计展开对产品的预设,在对产品运行进行模拟的过程中,还需要对特别软件进行应用,在这一过程中,相关产品的性能以及运行原理可以得到有效模拟和推理,设计师可以对机械产品实际运行中可能产生的问题进行观察,从而及时采取有效措施对设计进行完善,将产品的性能以及质量进行提升,在对这一设计方式进行应用的过程中,提升了机械产品加工的效率,同时也实现了资源的节约,重复加工的现象可以有效避免,机械加工的成本有效降低。

2机械制造的技术分析

2.1机械制造技术特点

目前,社会经济发展中,多个领域中都开始广泛引用机械制造技术,因此机械制作技术的影响范围越来越广,影响力也越来越大。近年来,我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中,该领域相关技术已经接近成熟,并在国际上获得了认可,但是从我国该领域内部发展条件来看,不匹配的现象产生在了机械制造技术与机械产品之间[3]。新时期,我国机械进行制造技术领域在发展中,必须努力实现对机械设计制造技术的创新,通过淘汰老旧制造技术,不断实现机械产品的创新和功能的完善。在推动机械制造技术的发展过程中,应将其同工业技术进行紧密的融合,实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发,不断在机械制造技术中融入新兴技术,促使生产效率在机械制造中有效提升,高效完成机械设计目标。在对机械制造技术进行研究的过程中,应充分整合多项机械技术,机械产品的系统性对其性能具有直接影响,因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能,为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好的基础。

2.2我国机械制造技术的未来发展方向

近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,经济和科技领域都取得了巨大的发展,现阶段我国的机械设计制造领域正面临着高速发展的态势,在对信息技术、机械制造技术等进行综合应用的过程中,我国已经取得了“制造大国”的称号,在世界的机械领域也产生了更大的影响力。从长远的角度来看,我国在机械制造技术领域的研究过程中,还必须加大创新力度,努力促使数字化、智能化以及信息化等特点在机械产品中得到充分的体现,确保我国这一领域始终处于先进地位,提升机械制造产品的国际市场占有量[4]。在这一过程中,相关领域工作人员应努力引用先进技术提升机械产品质量,延长其使用时间,为企业创造更多的经济效益奠定良好的基础。而技术、设计创新是实现这一目标的基础,工作人员应加大实践力度,在实际机械产品制造过程中综合应用多种先进技术,才能够实现可持续发展。

3结束语

综上所述,近年来,社会经济飞速发展,人们的生活质量有所提升,对械制造产品的可靠性以及质量提出了更高的要求,在这种情况下,有效提升机械设计技术水平至关重要。通过合理设计,可以优化机械产品结构,而机械制造技术的进步,也将反过来推动机械设计技术的发展,二者拥有密不可分的联系。

参考文献

[1]刘朝阳.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创新与应用,2015(36):122.

[2]徐彬,姚会存.关于现代机械设计与机械制造的应用关系技术探究[J].东方教育,2015(5):424.

[3]张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流———评《机械设计手册》(第5版)[J].机械设计与制造,2015(8):247-248.

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[关键词]机械设计;机械制造;技术

中图分类号:TH122-4;G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0245-01

1 机械设计的分类

现代社会,机械产业发展迅速,机械种类越来越多,相应的其工作原理也会有所不同,对应的工作特性和性能也会有很大差异,机械设计就会各有特性。在机械制造领域,可将机械设计分为新型、继承和变型设计三种。

1.1 新型设计

新型设计是指将试验验证可行的技术或者成熟的设计技术应用在新型产品上。

1.2 继承设计

继承设计是指为了提高现有机械的工作性能以及工作效率,大大减少生产成本,机械设计人员根据自己的丰富经验和现有的设计技术对已有机械进行重新设计、改造。

1.3 变型设计

变型设计是指为满足用户新的使用需求,设计人员对现有的机械设计图进行部分改变(如添加或删改),进而设计出不同于原有的机械。

三种机械设计的相同点都是对机械进行科学、合理的设计与创新。不同之处在于三者的侧重点不一样,新型设计更注重创新,设计新的产品;继承设计是在原有的机械上修改,注重的是经济性;而变型设计则是对落后的机械进行重改,使其更能满足现代社会发展所需。

2 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势

2.1 现代机械设计方法的发展过程

顺应机械设计发展的需求,面对科学技术的迅速发展,机械设计要跟上步伐,加强现代化设计工作要求,并且在保质保量的同时,产生了探讨和研究现代设计方法的思想。机械设计中蕴含了现代设计方法,通常采用的方法包括,预测技术的方法,分析信号,设计系统,模糊设计,有限元和边界元分析设计法,设计可靠性,优化设计和计算机辅助设计法等。很久以前就产生了设计和设计方法,然而将机械设计转变成为传统的设计方法和理论的时间仅有一百多年。由于传统设计方法中存在很多局限性限制着机械设计的发展,因此传统方法已经逐渐消失在人们的视野里。社会主义经济发展浪潮牵动着科技的发展水平和人们对生活水平的要求,通过普及和应用计算机科学,转变了现代机械设计的方式方法,使其迈向全面利用优化设计、仿真模拟、计算机辅助设计,这样可以保证计算更精确,并且看到清晰的图片内容,彻底颠覆了传统设计方法的理念。

2.2 现代机械设计面临的形势

现代机械设计的发展趋势主要有以下几个方面。首先,设计领域涉及多种学科,多元化发展;其次,设计对象由单一内容转向系统内容;第三,设计人员的变化,从单人设计变成多人设计;第四,新产品更新速度快,产品设计有序可循;第五,由于科技在不断进步,同时对现代设计也提出新要求。

3 发展趋势分析

3.1 针对当前机械设计发展

当前我国科学技术水平不断提升,机械制造业迅猛发展,对机械设计提出了更高要求,在技术层面发生了很大转变。首先,当前机械设计发展越来越趋向智能化,这是现代科学技术发展的必然要求,机械设计人员需要充分利用电子技术和通讯技术完成设计工作。机械设计智能化就是利用现代化电子技术手段,对所需要制造的机器以及产品进行模拟设计,将产品性能、操作以及结构进行具体模拟演示。其次是机械设计系统化,即设计环节环环相扣,有一套完备的体系和操作流程,与传统设计相比,现代机械设计更加系统、完备,系统化的操作更便于设计实施,有利于发现问题并解决问题。再次是版块化,及将机械设计分为若干个版块,每个版块同时进行,也可随具体情况进行任意拼接、组合,确保机械设计有效进行。最后是机器性能设计,即所要制造的机器必须具备一定优势性能,在这一过程中要求设计人员根据具体要求,利用相关知识进行预算和推理,构造机械结构,并加以创新,最终完成机械设计方案。

3.2 未来机械设计发展

以当前机械设计发展为基础,未来机械发展会更加智能化和系统化。除此之外,未来机械设计发展还会更加具备竞争力、性能更加优化、设计理念更加完备等发展趋向。在竞争力方面,机械设计是为了机械制造出的产品能够形成,而最终目的是为了投放市场,因此市场竞争力对于机械制造以及机械设计而言非常重要。根据当前发展趋势,只要机械设计能够抓住机遇、充分利用现有先进技术和资源,不断创新,就一定能够在未来发展中更加具备竞争实力。在性能优化方面,我国当前机械设计行业正不断提高设计产品的性能优良性,对各种设计层面都作出了新的规划和要求,因此在性能方面,未来机械设计将会更加优化。在设计理念方面,当前构建生态文明已经被纳入我国和谐发展的主要工作中,在机械设计和制造领域也应该具备这一意识。未来机械设计发展过程中,一定会加强环保设计理念,在机械设计过程中,以绿色环保为基础,充分利用可再生能源,在提高效率的同时注重环境保护,循环利用等理念将会被纳入未来机械设计中。

4 进行机械设计应遵循的原则

“无规矩不成方圆”,同样在机械设计领域中也会存在许多“规矩”,机械设计人员进行设计时,除了要遵循主要程序之外,设计准则也是其必须遵守的约束条件。

4.1 技术性能准则

技术性能除了包含机械性能之外,还包括机械在制造和使用过程中所涉及的所有性能,技术性能既包含静态性能,又包含动态性能。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。

4.2 标准化准则

任何行业都有自己的标准化规范,而机械制造中与设计相关的主要标准有:(1)概念标准化,所谓概念标准化即是指在机械设计过程中所提到的专业术语、字母符号等其他专业性表述应符合行业标准。(2)实物形态标准化,设计过程中应按统一规定选取零部件、原材料、设备等的结构形式、尺寸等。(3)方法标准化,在机械设计中涉及的操作、测量或者试验方法应按照规定进行。

4.3 可靠性准则

可靠性是指机械在正常工作情况下,在预期使用寿命内能完成既定功能的可能性有多大。所谓可靠性准则,即设计的产品应该能满足既定的可靠性要求。

4.4 安全性准则

机械设计要考虑机械制造过程中的安全问题,其准则有:(1)生产安全性,在进行机械设计时,应考虑操作人员生产时的安全性等。(2)零件安全性,确保机械制造中使用的全部零件在额定的外负载条件下,不会发生严重变形、断裂以及重度磨损等情况。(3)整机安全性,确保机械在正常操作下不发生故障,能实现机械的所有功能。(4)环境安全性,设计人员设计的机械应能保证不对机器周围的环境和人造成污染和危害。

5 结束语

综上所述,随着科技水平的不断提升,我国机械制造业取得一定的成绩,但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足,这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时展的趋势,不断地对设计方法与制造技术进行完善,采用先进的机械制造技术,从而推动我国机械制造水平的提升。

参考文献

[1] 陈静,机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2011.

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关键词:机械制造;绿色制造;应用

一、引言

随着社会的不断发展,由于人们片面的追求经济的发展,而忽略了因为经济发展带来的一系列环境问题,以及日益减少的资源问题,这种情况并不符合我国提出的可持续发展计划。当前情况下,我国的制造行业无论是在设备上,还是在工艺技术上,都比较落后,常常是投资成本高,而回收利益低,还带来了很多的环境污染问题。随着社会的不断进步,对环境保护以及资源节约提出了更高的要求,因此如何把绿色设计法应用在机械的设计与制造中,是机械制造行业应该研究的重要课题。

二、绿色制造技术的主要阶段模式

1.绿色材料选择模式

在过去,传统的机械制造技术在选材上,往往只考虑材料是否满足机械设计的基本性能要求,而忽略了材料的使用是否对环境有所影响这个问题,由于这种观念,在过去的机械制造中,给环境带来了很大的破会。在绿色设计法的理念里,绿色材料的选择是关键环节,因此在选材的过程中,选材人员不仅要考虑到材料的基本设计性能要求,还要注意到选择的材料是否环保,是否能够回收来二次使用,这样就能从材料的选择上,减少了对环境的影响。

2.绿色设计模式

(1)工艺技术。在设计制造工艺时,设计人员应该设计出一种既能减少生产过程中给环境带来的污染,又能避免给技术工人带来危害的工艺方法。以电镀为例,在电镀的过程中,电镀液是高危害物质,既威胁着技术工人的健康,如果处理不当就会给环境带来巨大危害,因此针对这些问题,在绿色设计中,就要有针对性的进行工艺设计。

(2)产品的简化。在机械设计与制造中,采用多功能的部件既能减少加工复杂程度,还给产品的管理带来方便,同时又减少了材料的使用,从而节约了材料资源。

(3)回收利用设计。资源的日益短缺问题,要求机械制造行业在产品的设计上,多多注重产品的回收价值,既能实现资源的高效利用,还能减少产品给环境带来的负面影响。

三、绿色理念在机械设计制造中的应用

1.绿色设计中材料的选择应用分析

选材在机械设计中占据非常重要的地位,对于材料的选择,首先是要确保其环保与健康。传统的选材方式过度的在乎产品的工艺性能以及环境属性,而忽略了其安全性。机械的设计与制造过程中,总会出现一些含有特殊化学物质的材料,如铅、汞等这些有害物质。由于部分企业对这些化学物质的处理不当,因此给环境问题埋下了隐患,如果后期处理不当,对于环境的伤害还是非常大的。因此,对于材料的选择要非常慎重,这是绿色机械设计理念中的关键部分。另外,绿色设计概念要求在机械设计与制造的过程中,在选材上应该要注意到以下几点。(1)不能为了追求环保材料而不顾材料是否可以用来生制造产品(2)材料的结构以及形状要有相应的可实现性,即要求产品成型后要能够与相关工艺有所联系,确保材料的可用性。(3)根据机械产品工作环境的需求,选择的材料一定要具有最基本的高温性能、耐腐蚀性能、抗冲击性能等。由于这种材料的这种高抗性,所以极大地延长了材料的使用寿命,因此可以很好的节约材料。

2.绿色理念与机械制造中的应用分析

机械制造是建立在机械设计的基础之上的,对于绿色的机械制造而言,就是要能够从整体范围对资源以及制造模式进行考虑。绿色设计理念应用在机械设计与制造中,可以很好的提高了材料的利用率,避免材料的浪费带来的负面影响,简单的说,绿色的机械制造就是要保证高质量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各个方面都要达到一定程度的标准。

3.机械制造中绿色制造技术的应用探讨

(1)模块化设计方法。模块化设计技术是当前在机械制造行业中应用比较多的一种设计技术,模块化设计方法指的就是在对一定范围内的相同功能或不同功能、不同规格以及不同性质的产品进行功能分析的基础上,设计出一系列功能模块。然后,在实际设计过程中,把这已经设计出的功能模块进行反复的组合分析,选出最佳的组合方式,从而构成不同的机械产品,以满足市场的不同需求,并实现了资源最优化配置策略。

(2)生命周期的设计方法。在机械设计与制造的过程中,利用生命周期的设计方法,对所设计的产品,就必须要考虑到其用途和是否对环境有所影响。该种设计方法,实现了绿色设计的最初意愿,有利于在今后的制造过程中每一环节的选材与制造工艺选择。

(3)并行工程方法。并行工程方法要求在机械设计与制造的过程中,要考虑所设计产品的很多因素,包括制造成本、质量、使用寿命、进度计划和客户要求等,然后在实际生产制造的过程中,对各个关键环节的重要信息进行有效的交流和反馈,进而实现多目标、多因素的绿色设计目标,从而实现产品资源的最优化配置,并为企业实现经济效益与社会效益提供可靠保障。

四、总结

随着社会的不断发展,环境问题、资源短缺问题越来越困扰着人类社会的进一步发展。当今世界的主流就是节能环保,对于应用如此广泛的机械制造业而言,必然要紧跟时展的潮流,将绿色理念融入到机械设计与制造的过程中。从上文的分析中,可以得知,绿色理念的应用要从设计入手,从资源的节约、材料的选择以及循环利用等几个方面进行实际应用。对于绿色的机械制造而言,是在绿色的机械设计的前提下,进行合理的机械加工生产,采用先进的加工技术,并做到资源的利用最大化,回收最大化,循环使用最大化以及污染环境的最小化等综合指标发展。总而言之,将绿色理念应用到机械设计与制造中,是时代的要求,也是技术的一次革新。

参考文献:

[1]邢雪娟.绿色设计法在机械设计与制造中的应用[J].林业机械与木工设备,2006,06:42-43.

[2]郑华林,刘清友,张金伟,肖晓华,王悦排. 制造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策[J].机械制造,2006,06:49-51.

篇5

【关键词】机械设计;自动化;发展;功能

0引言

机械设计制造与自动化是指在机械设计制造企业中充分运用自动化技术, 对加工对象实现连续性的自动化生产,进而优化和改进自动化生产的整个过程。随着现代科学技术的不断发展,不同学科之间也开始了相互之间的渗透、交叉与融合,使得机械工业的产品结构、技术结构、生产方式构成、功能以及管理体系等都发生了前所未有的变化。现在,人们不仅可以借助机械设计制造与自动化中先进的制造工艺和设计技术来使得机械设备的性能和结构更加合理、稳定,而且还可以通过这门学科中的自动化技术使机械设备更加智能化、自动化和人性化。由于机械自动化技术的应用和发展是机械制造业进行技术改造与实现技术进步的重要手段,同时也是技术发展的一个主要方向。因此,深入发展机械自动化技术,不仅符合我国机械制造业的需要,而且这也将是我国现代化生产的发展趋势。

1机械设计制造与自动化特点

任何产品被开发出来的目的都是因为有着其特定的内在要求。机械设计制造与自动化系统是一个符合概念,部件包含了机电一体化和机电一体化产品的含义,是将功能的实现以及产品的设计制造作为一个整体来看待,其核心价值是为了实现功能的内在要求,机械设计制造与自动化不仅可以满足机器对于其功能的内在要求,而且可以通过对机械设计制造自动化系统进行设计,从而实现产品对输入端产生所需要的输出,实现其功能要求而具备了使得产品符合其内在要求的性质。

2机械设计制造与自动化的优势

2.1操作方便

机械中的控制系统发挥其强大的功能,很好的运用机械设计制造与自动化技术来完成制造,只要输入相应的控制程序,机械便会自动进行相关操作,使得许多操作不再需要经过手工完成,大大地简化了机械的操作流程,不仅减小了机械的操作难度,而且达到了优化操作的目的。

2.2较高的工作可靠性和稳定性

传统的机械设计制造完全凭借工人的经验来判断机械的健康状况,在发生故障的初期无法发出信号,导致一旦发生故障,机械便不能运转的情况发生。然而,对于这方面的问题,机械设计制造与自动化技术制造的机械就很好地解决了,因为机械内的控制系统会在出现问题的初期便通过对自我的诊断来发现可能存在的安全隐患,并且面对这些可能存在的安全隐患进行及时的处理工作,并采取自我保护措施,大大提高了机械设备工作时的可靠性和稳定性。

2.3较高的工作质量和工作效率

利用机械设计制造与自动化技术制造的机械设备的主要优势是可以通过先进的控制技术、信息处理技术和自动化技术等来加强机械的智能化,从而提高机械的自动化控制水平,使得机械设备可以更加精准和高效地代替人工来完成相关工作,这样子不仅加强了工作的质量还提高了工作的效率。此外,在一些施工环境恶劣的情况下,采用人工施工可能会存在很大的安全隐患,这时智能化、自动化的机械设备就可以发挥其特定的作用,代替工人进行施工作业,从而避免安全事故的发生。

2.4适用范围广

机械设计制造与自动化是一门多学科综合的技术学科,利用其制造出来的具备强大的复合功能的机械,不仅可以在日常的生活、生产中展现出其稳定、高效的优势,而且还可以在一些恶劣或者极端的工作中,成为人类不可或缺的设备。总的来说,机械设计制造与自动化设备具有各种各样的功能, 因其广泛的应用范围,不仅可以满足人们不同的需要,还可以在工业作业时发挥其强大的功能。

3机械设计制造及其自动化的发展趋势

3.1模块化

机械设备的零件很多,从零件开始研发不仅复杂多样,而且浪费人力、物力。因此,在未来的机械制造与自动化设备的研发过程中将进行分模块作业,将机械根据功能的不同分成不同的模块,并以模块为单位进行相关技术的研发和生产。

3.2虚拟化

在以前,世界各国机械制造企业普遍依靠图纸设计来完成产品的设计,然后依据图纸设计来逐步完成产品的试验,最终完成产品的设计。可是,这样子做不仅会造成许多宝贵时间的浪费,同时,还会在进行产品试验的过程中造成财力、人力、物力等的各种消耗,甚至是造成大量的不必要的经济支出。鉴于此,随着日新月异的科学技术手段的发展,网络通讯技术和电子计算机技术也开始不断地成熟起来,人们就可以利用这些先进的电子计算机设备,进行大量的模拟工作,并借助于网络,在第一时间就对数据进行即时传输,从而让分割于不同空间的双方能够毫无障碍地进行及时的交流、沟通、合作。因此,机械自动化技术将朝着虚拟化方向不断的发展,同时这也是科技时代的要求。

3.3绿色化

从环境保护领域中引用“绿色”来和智能化、自动化的设计制造进行联想,警惕人类社会的发展必将走向自然界与人类社会的和谐发展,从各方面各层次促使人与人类社会同自然界的和谐相处,因为人与人类社会在本质上也是自然世界的一个部分,整体由部分组成,部分不能脱离整体,更不能破坏与对抗整体。由此看来,机械设计制造技术的自动化也不能例外,其制造产品从构思开始,到设计阶段、制造阶段、销售阶段以及使用与维修阶段,直至回收阶段到再制造等各阶段都必须充分顾及保护环境。作为“绿色”制造的产品在一定程度上也必须具有一定的艺术品味,即以与用户的生产、工作、生活环境相适应,给人以高尚的精神享受、体现出物质文明、环境文明与精神文明的高度融合,充分考虑到保持环境文明,做到可持续发展,使得制造自动化走向“绿色”自动化。

3.4网络化

在人们的生活已经无法离开网络的信息时代,将网络技术和机械设计制造与自动化设备相互融合使用,使各设备之间可以相互联系、并共享巨大的网络资源,以此提高设备的处理问题能力和通讯能力等,从而很大程度上增加设备在各个企业中的竞争力。

3.5智能化

所谓智能化制造系统是指由一种人类专家和智能机器共同组成的人机一体化智能系统, 这种系统将成为人类社会制造自动化发展的重要方向,其功能包括分析、判断、推理、构思和决策等等。智能化制造技术的应用旨在通过智能机器与人的共同做事,去扩大,延伸,甚至是部分的去取代人类专家在制造过程中的脑力、体力劳动,以实现制造过程的简单、优化、快捷。

3.6 数字化

数字化制造是制造技术、网络技术与计算机技术的相互发展、融合、应用和交叉的结果,这也是先进制造技术发展的核心。对制造企业而言,各种信息均可以通过网络以数字的形式传递于各企业间。在数据库、虚拟现实、多媒体等多种数字化技术的支持下,迅速对产品信息进行分析、重组与规划,从而实现生产过程的快速重组与对市场的快速响应,以满足客户的要求。同时各类企业可以通过网络,根据用户的不同需求,应用电子商务,迅速协同相应的设计要求并制造出相应的产品。

4结论

机械设计制造与自动化具有深刻的内涵和美好的发展前景,把握好其不可忽视的发展潜力和发展趋势,相信在不远的未来,随着人们的不断进取和研究,这门学科的知识将制造出功能更加强大的机械设备,为人类社会的发展和繁衍做出一定的贡献。

【参考文献】:

[1]张伟玲.现代机械自动化制造技术分析[J].中国科技博览,2011(26)

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【关键词】机械创新设计;逻辑推理;聚合型思维;创造性思维

1.机械创新设计和制造

一般来说,创新设计的过程大都是从形象思维开始,然后经过逻辑推理和判断及相应的综合,分析与决策,而产生设计方案;然后进一步将设计具体化,即建立新的机构,结构和机械系统等模型,继之进行计算和技术细节的设计.机械创新设计和制造不同于常规的机械设计,是设计人员针对新的或预测的需求,充分发挥设计者的创造力和智慧,利用已有的相关科学理论,方法和原理,进行新的构思,设计和制造出新颖,有创造性及实用性的机构或装置的实践活动.它包含改进机械产品的技术性能,可靠性,经济性和适用性,还反映出和谐统一的技术美.它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有的机械产品技术性能,可靠性,经济性,适用性。

2.创造设计出新机器,新产品,是以满足新的生产和生活的需要

2.1机械创新设计过程

机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发,改进,完善现有机械或创造发明新机械实现预期的功能,并使其具有良好的工作性能及经济效益.我国技术专家提出的机械创新设计的一般过程,可分为四个阶段:根据设计任务及要求确定机械的基本原理,机械结构类型综合及优选,机构运动尺寸综合及其运动参数优选,机械运动学参数综合及其动力参数优选.完成上述四个阶段,便形成了机械设计的优选方案,而后进入机械结构创新设计阶段.机械创新设计与常规机械设计相比,其过程没有多大差异,但它主要强调人在设计过程中的主导性及创造性作用。

2.2机械创新设计的特点

一是多门科学技术交叉,渗透,融合;二是部分工作为非数据性,非计算性的,必须在知识和经验积累的基础上思考,推理及判断,并运用创造性及发散思维的方法;三是在知识,经验,灵感与想象力的系统中搜索并优化设计方案;四是机械创新设计是多次反复,多级筛选的过程,每一设计阶段都有其特定内容及方法.但各阶段之间又密切相关,形成一个整体的设计系统。

3.机械创新设计思维

3.1机械创造性思维的基本形式

(1)发散型思维.发散型思维就是在思维过程中,通过所得到的若干概念的重新组合,大胆地向四周辐射,扩散出两个或更多个可能的答案,设想或解决方式.发散型思维既无一定的方向,也没有一定的范围.不墨守成规,不拘泥于传统方法,对所思考的问题标新立异,达到"海阔天空","异想天开"的境界.发散型思维能力的高低,取决于知识面,想象力,尤其是迁移能力。(2)聚合型思维.聚合型思维就是以某个思考对象为轴,从不同的方向和不同的角度,将思维指向这个中心点以供选择,达到解决问题的目的.也就是从众多的信息中确认一个自认为最佳的或最好的方案。(3)灵感思维.灵感是指经过长期的思考和探索之后,受某种现象的启发,在头脑中突然闪现的独创性的意念或设想.它是人们的创造活动达到后出现的一种最富有创造性的飞跃思维的智能状态.灵感是思维的迅速升华与高级浓缩,是过程的省略.灵感既是一种思维形式。(4)想象思维.想象是一种抽象的形象思维活动,想象可以是非理性的凭空想象,也可以是理性的在已有确定性基础上进行重新组合或部分更新性质的想象.想象思维具有以客观现实为基础,高度概括性和形象性及重新组合与再创造等特点,想象是人类思维之树上最美丽,神奇的花朵.没有想象就没有创造,创造离不开想象,想象是创造的精髓。

3.2机械创新设计思维的模式

创造性思维是指突破原有的思维模式,重新组织已有的知识,经验,信息和素材等要素,在大脑思维反应场中超序激活后,提出新的方案或程序,并创造出新的思维成果的思维方式.要创造,首先要有创造性思维,创造性思维是人类大脑的特有属性.创造性思维就是"想到别人没有想到的观念",创造性思维是新颖独到的信息加工艺术,是人脑的各种思维活动形式和思维活动的各个要素之间相互协同进行的有机结合的高级整体过程.创造性思维不同于在设计领域常用的逻辑思维,其主要在于创造性思维有创造想象的参与,而且,逻辑思维是一维的,具有单向性和单解性的特点,而创造性思维是一种立体思维,通常没有固定的延伸方向,它更加强调直观,联想,幻想和灵感,所以创新设计不是靠逻辑推理出来的,而是靠创造性思维的激发所产生的。

4.机械创新设计方法机械创新设计常用到以下方法

4.1智力合成法

一种发挥集体智慧的方法.通过集体讨论的形式,发散和激励创新思维.讨论时应相互启发激励,取长补短,引起创新设想的连锁反应,使思维自由奔放,新的设想激烈涌现.讨论的目标要明确,事先有准备.其原则有:鼓励自由思考,随心所欲,设想新异;不许批评别人的设想;推迟评价,不过早定论;有的放矢,不泛空谈;讨论者一律平等,不提倡少数服从多数;及时归纳,总结,纪录各种设想,留作下次再议;最后挑选最合适,最有前途的见解,并审查其可行性。

4.2仿生类比法

通过对自然界生物机能的分析类比,从事物的千差万别,不同程度的对应和相似之处的类比中得到。

我们的时代是充满希望与机遇的时代。21世纪的希望在亚洲,亚洲的希望在中国。我国机械行业经过数十年发展后已比较成熟,与国外先进水平的差距日渐缩小,但还存在不少问题,所以机械科技工作者任重而道远。我们常说:学历不等于能力,文凭不等于水平,但知识、经验和技能仍然是创新成功的基础。哲学家培根提出:“知识就是力量”,牛顿说他的成功是站在前人肩膀上的结果。一个十分重要的规律是所有创新都是孜孜不倦的学习和百折不挠实践的结果。要创新,必须学习知识和技能。进入信息时代以后,知识日新月异,信息空前膨胀。一个人的知识通过大学学习只能满足其需要知识的10~20%。其余的必须通过不断地继续学习才能满足社会发展的需求。如果没有一定的数学,力学基础知识,我们就无法确定机械运动的空间轨迹,无法进行动平衡设计,如果没有必要的动手能力,新产品设计就只能束之高阁。因此年轻的机械设计和生产工作者,应不断地刻苦学习,锲而不舍地提高自己创新的知识,经验和技能,否则“创新”喊得再响也不过是一句“口号”。

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关键词:机械设计与制造;绿色设计理念;应用

绿色设计理念是21世纪的一种新型设计理念,这种理念以环境保护为重点,并在机械设计与制造中得到了广泛的应用。应用绿色设计理念一方面可以减少污染,另一方面能提高机械设计与制造的水平,因此应当在机械设计与制造中贯彻落实这种理念,促进机械行业的可持续发展。

1绿色设计理念的内涵

所谓的绿色设计理念,也被称为生态设计和环境设计,在生产的过程中,企业着重考查产品的环境属性,如可回收性、可维护性等等,并将这些环境属性作为产品设计的目标,满足保护环境的需求[1]。在保护环境的同时,绿色设计也对产品的功能质量、使用寿命有一定限制。绿色设计理念的形成有一个过程。在工业化社会中,人们片面追求经济效益,忽视了环境保护的问题,以牺牲环境来谋取大量的经济效益,最终付出了惨痛的代价。人们在总结经验之后,开始反思工业化的发展道路,绿色设计理念应运而生。发展到今天,绿色设计理念已经渗透到社会的各个层面,并成为指导工业化发展的重要理念。

2机械设计与制造中绿色设计理念的应用价值

2.1减少资源浪费

首先,在机械设计与制造中应用绿色设计理念,可以有效减少资源浪费。机械设计与制造需要大量的资源作为物质支撑,企业为了追求利润,忽视了资源保护的问题,造成大量的资源浪费。机械设计和制造是一个复杂系统,从设计、选材到加工,每个环节都非常重要,而绿色设计理念对这些环节提出了新的要求。绿色设计理念帮助设计者综合考量产品的内部结构、尺寸和形状,避免生产材料的大量浪费。同时,绿色设计理念兼具经济和可持续发展的视野,可以减少资源浪费,实现效益最大化。

2.2促进环境保护

其次,在机械设计与制造中应用绿色设计理念,可以有效促进环境保护。绿色设计理念的内涵就是在追求经济效益的同时,注重资源的节约和环境的保护,因此在设计之初会反复实验机械产品,寻找最佳的设计方案。我国确立了建设资源节约型和环境友好型社会的目标,坚持绿色设计理念可以避免严重的环境污染问题,形成新的经济发展模式。

3机械设计与制造中绿色设计理念的应用策略

3.1选材环节应用绿色设计理念

选材是机械设计与制造的重要环节。绿色设计理念贯穿机械设计与制造的全过程,因此在选材环节上就应该应用绿色设计理念,选择一些绿色材料。首先,在选择绿色材料时,应该注重原材料和生态环境的相互协调。其次,应该从经济的角度出发,选取一些广受大家欢迎的材料,满足社会大众的现实需求。再次,在选材时应该注重材料的先进性、安全性和健康性[2]。只有满足上述三点,才能真正实现绿色设计的理念,发挥绿色材料的作用。

3.2设计环节应用绿色设计理念

在设计环节中应用绿色设计理念,应该以产品的环境属性为重点,如可拆卸性、可回收性等等。绿色设计要求在设计时综合考量产品的环境属性,因此在设计过程中要以此作为设计目标,兼顾产品的实用功能和环境价值。设计者在对产品进行设计时,一方面要满足消费者的需求,另一方面要考虑产品的自然属性。所谓的可拆卸性,是指将一个完整的机械产品拆卸成几个部分,这些部分都可以实现材料的再利用,防止出现资源浪费问题。所谓的可回收性,是指产品废弃之后可以回收,避免出现环境污染问题。要满足产品的可拆卸性和可回收性,要求设计者杜绝一次性的产品,并在设计中充分融入绿色理念,提高产品的利用效率。

3.3制造环节应用绿色设计理念

产品在选材和设计之后,即可投入生产之中,在制造环节应用绿色设计理念,应该以减少浪费、降低成本为目标,将绿色设计理念融入到产品的生产周期中。目前一些机械制造行业为了吸引消费者的注意,在产品中增加了没有价值的设计,不仅提高了生产成本,而且造成了资源浪费。比如,一些企业为产品增加包装,并在包装上设计花哨的图案,以扩大产品的销售量。为了避免出现这种问题,企业应该把制造过程中的重点放在产品的质量上。在机械产品当中,含有较多的金属和化学产品,可能会造成环境污染的问题。在绿色设计理念的倡导下,企业制造产品时应该用绿色无污染的材料,使机械产品发挥它的环境价值,促进企业的可持续发展[3]。

4结论

随着我国经济的不断发展,保护环境成为人们关注的重点。机械制造行业很容易出现环境污染和资源浪费的问题,为了解决这些问题,应该在机械的设计和制造中应用绿色设计观念。绿色设计观念以保护环境、节约资源为目标,将其应用在机械制造领域,可以有效保护生态环境,促进企业的发展和社会的平稳运行。

作者:毛胜辉 冯娜娜 单位:郑州铁路职业技术学院

参考文献:

[1]戴治敏.浅析绿色设计理念在机械设计制造中的应用[J].科技资讯,2016,14:51-52.

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关键词:机械设计制造及其自动化;制造业;人才培养

当下科学技术的高速发展,机械不再是简单的代替人工运转的工具。伴随着微电子技术、信息技术、计算机技术、物联网技术和新能源技术等高新技术的出现,制造业向着更智能、更高效,更绿化,更人性化,以及更富革新性化发展。为加快我国机械设计制造及其自动化技术的研究和开发,提升机械自动化技术水平,国家政策引导企业转型,企业需求主导高校人才培养方向,现阶段上到国家,下到高校,都在积极推动专业发展及其专业技能人才的培养。

一、机械设计制造及其自动化专业的概述

机械设计制造及其自动化专业是以培养现代机械工程师为目的,从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合技术学科。培养的工程技术人才具备机械设计制造基础知识和一定的应用能力,既能从事工业一线的设计制造,还能完成工程管理和经营销售等任务。该专业担负着为机械制造输送工程人才的重任,人才的培养质量直接关系到机械产品的质量,对振兴我国机械工业,提高国际竞争力具有很重要的作用。

二、技能人才培养的现状分析

1.国家政策引导

在新的国际国内竞争环境下,中国政府作出要全面提升中国制造业发展水平和质量的重大战略。2015年3月25日,总理组织召开国务院常务会议,要求加快部署实施“中国制造2025”,也正是这次会议审议通过了《中国制造2025》。2016年,在国家的大力推动下,进入了全面实施新阶段。制造业的发达程度是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一,是国民经济的主体,作为制造业中极其重要的机械设计制造及其自动化技术对其他技术领域起着支撑性作用,成为国民经济各行业的基础,而专业人才的培养是推动机械设计制造及其自动化得以发展的基本保障。政府对机械转型企业作出正确的引导:目前,很多国内工程机械企业研发平台建设能力和资源投入严重不足,主要靠模仿和拿来主义,造成低质低效产品进入市场,导致设备保有量和低端产能出现过剩,针对这样的局面,政府要及时制止,对创新型和研发型机械企业政府从政策、资金上予以更大的支持。

2.企业市场主导

我国传统机械行业投资成本低,使得机械制造企业遍地开花,但技术水平参差不齐。究其主要原因是是企业没有顺应行业要求开展相关的的人才培养。在中国类似的中小企业有很多,一群没有创造力的人领导者很多的廉价劳动力,为中国创造着廉价的岗位,他们安于现状、不思创新,最终只会被行业新形势所淘汰。于此同时,机械行业经过前几年的高速发展期,暴露了诸多问题。与此对应的是,跨国企业却在高端产品小容量市场掘取丰厚利润,致使我国机械制造工业景气度不断分化,传统产业发展势头不断下降,新兴技术产业发展不断提速。要想在机械制造业出类拔萃,制造企业要科学的提升员工的职业胜任能力,全方位创建技术人员再教育的环境,同时推进高素质复合型人才的形成。而现在,中国企业正处于由传统企业向新型企业转型的初期阶段,企业要顺应行业要求,就必须发展与创新,重视相关的人才培养。机械制造业企业市场的发展趋势一定程度的影响着高技术创新人才的培养方向,这样不仅可以加快推进企业转型,还能创造出更大的社会价值。市场需求在一定程度上会影响教育的方向和计划,而人才是教育的产物,机械设计制造及其自动化专业的发展离不开教育与市场[1]。

3.高校积极响应职业标准和教育背离

职业标准是市场企业的需求,国家政府的政策和国外国内经济环境直接影响着市场企业的这一标准。如果高校关于制造业人才的培养方案不能紧跟这一标准,培养出的人才就会被市场抛弃。职业教育的教学内容与方式将直接影响学生职业能力的提升程度[2]。(1)加强实践教学环节,不再是让学生仅从课堂上学知识,还要通过在实践中自己领会,和工人师傅、技术人员进行交流,全面系统的安排实践教学让学生真正的掌握机械制造业中相关的工作原理、设计方法和安装运转要求。(2)教学内容优化创新,优化重组专业课程,比如,将《机床数控技术》和《PLC原理和应用》合并为《机床数控技术及PLC》,开设一系列新型技术课程,比如,《工业机器人、无人机》等。大学生在学好专业课的同时,不仅扩大了知识面,还为将来成为复合型人才做准备。(3)以就业为导向,建设满足就业所需人才要求的师资团队,教师团队的建设应该紧跟机械制造业领域学科的发展,不断吸收新的理念,传授学生与时俱进的专业知识,将科研成果应有到实践当中,在考虑学生就业需求的同时,促进学生各方面能力的提高。

三、结束语

当前,国家经济正处于新常态下的稳增长阶段,为适应国家的需要,市场的需要,提高中国同世界其他国家的竞争,传统的机械方式将被逐渐取代,机械设计制造及其自动化将向着智能化,数字化,微型化,虚拟化,科技化,人性化,绿色化的方向发展。互联网的发展增加机械装置的功能,从而使得机械设计制造及其自动化全面应用到各行各业中,为社会贡献更多的力量[3]。

参考文献

[1]张勇.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].中国科技纵横,2015,(14):231.

[2]唐伶.基于“中国制造2025”的技能人才培养研究[J].技术经济与管理研究,2016,(6):30-35.

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关键词:高职;机械设计与制造专业;课程综合化

科学的发展正逐步从分离走向综合,这种学科内、学科间的综合越来越显现出优势。面对这样的形势,现有课程的综合化改革迫在眉睫,特别是综合化课程的设置,为学生知识发展的完整性、丰富性提供了可靠的平台,对学生综合能力的培养起到了决定性的作用。学生只有具备了各方面的综合能力,才能从容面对世界发展过程中的种种问题。西安航空职业技术学院积极响应教育部的号召,积极推行机械设计与制造专业由三年逐步过渡为两年的改革,对三年制的课程体系和教学内容进行了调整,在调整过程中,一个比较突出的问题就是课程综合化。我院从2004年开始实施两年制课程改革,现在第一批两年制学生即将毕业。回顾两年来的课程改革,主要从职业能力需求、课程设置、教学方法、考核方式、学生综合能力培养五个方面进行了探索。

职业能力需求与课程综合化

机械设计与制造专业培养具有计算机辅助设计能力,从事机械设计制造、设备生产、维护调试与管理的高级技术应用型专业人才,主要就业岗位在机械设计领域,从事CAD/CAM设计与制造,次要就业岗位在生产领域,从事机械设备操作、维护与管理工作。因此,这个专业要求培养实践型、操作型、技能型和应用型人才,培养学生处理与解决工作中遇到的各种问题的能力,使学生走上工作岗位后能够胜任所担负的工作。针对本专业的培养目标和就业岗位需求,必须对课程进行综合化改革。

课程综合化不是知识的积累,而是综合化学习;不仅是课程结构的综合,也是课程内容的综合;不仅是学生知识结构的综合,也是其思维结构、价值观念结构的综合。要培养学生的综合能力,这种能力是选择、应用和调控各种能力的基础,它打破了学科之间的界限,突出了学生走向社会将要解决的大部分具体问题的复杂性、整体性和关联性,能使学生更清楚地体会到世界、生命与科学的统一性。

机械设计与制造专业的综合化课程

课程体系的设置课程体系从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识与能力设置。以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系和“三段式”课程设置体系,对课程进行优化和整合,充分考虑知识间的衔接,避免重复。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群的需求有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广的、针对性和实用性都很强的知识平台。

课程内容的增删在确定进行课程综合化之后,首先要对原有课程内容进行精减,删除原有课程交叉重复的部分及理论性过强、过深、脱离生产实际的部分,然后及时补充职业岗位所需的新技术、新工艺、新操作方法与技能,最后根据课程的任务、性质以及教师、教学手段等方面的要求,以课程综合化所涉及的知识领域或范围确定采用学科内或学科间的课程综合化,还是采用以专业实践活动为中心的课程综合化。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。

主要的综合化课程见下表:

教学方法

课程改革必然导致教学方法的不断革新,课程综合后,课时大大压缩,如果还像过去那样教学,显然完不成任务。综合后的课程应主要采用以下两种教学方法:

多媒体教学多媒体的出现更新了传统教学模式,可使学生的听觉、视觉各种感官全部调动起来,给学生一种身临其境的感觉。使用多媒体教学不但可以减少书写时间,增加课堂教学内容,还可以演示一些传统教学手段无法实现的加工过程,弥补实验教学设备的不足。

讲、演、练结合的现场教学就是在教学过程中现场讲解、现场演练相结合的教学方法,这种学用结合、以学带练、边学边练、以练促学的授课方式,可以增加教学的直观性、趣味性、实践性,教学效果非常好。《机械制造技术》课约有50%的课程可以通过现场教学完成。

考核方式

综合后的课程考核主要从以下两个方面考查学生的综合能力:

课程设计课程设计的题目应该能够考查学生的综合能力,要以题目为主线把所学的内容串起来。例如,《机械制造技术》课的课程设计可给学生出一个加工零件的题目,要求学生分析加工这个零件所需的机床、机床的切削原理、加工零件所用的刀具、夹具及其加工工艺性等内容,这样可以考查学生对所学知识的掌握程度,也可以考查学生处理问题的综合能力。

课程考试课程考试包括两方面,即理论知识考试与实际技能操作考试,不同于过去只考理论不考实践的考核方式。理论和操作所占的比重因课程而异,目的是为了考查学生对理论知识的掌握程度和实际操作水平。

课程综合化应注意的几个问题

在具体实施高职课程综合化改革时,一定要清醒地认识并注意以下几个问题:

课程综合化压缩了课时,但并未降低教学难度课程综合化在一定程度上增加了课程的难度,因为综合后的课程概括了几门课的知识,这就要求教师必须提高自己的知识和业务水平,要对相关课程加以深入研究,所以教学难度增加了。对于学生而言,课时压缩了,每堂课的内容就增加了,需要掌握的知识点就增加了,所以学习的难度也增加了。

课程综合化不是课程的简单叠加高职课程综合化不是对课程专业化的否定,不是对课程的机械叠加或简单综合,也不是对课程简单的删繁就简,更不是削弱文化课程与专业基础课程的内容含量,而是在专业化的前提下,优化组合了相关内容的课程,在促进学生全面发展的基础上,更加注重学生思维整体性的构建。

课程综合化要避免盲目性高职课程综合化改革是一个复杂的、不断优化的过程,课程综合化现在仍处于尝试阶段,综合后的课程可能会存在教材的问题。因此,在实施课程综合化时必须有所考虑,最好是自己编写教材,避免出现有课程无教材的尴尬局面。

回顾两年来的课程综合化改革,我院注重知识的实用性,注重实践技能的培养,注重学生综合能力的培养,实践证明,这些做法是正确的,课程综合化改革是成功的。

参考文献:

[1]邓红珍.对高等职业教育课程综合化的思考[J].职教论坛,2005,(9).

[2]周光迅.大学教育综合化[M].济南:山东教育出版社,1999.

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关键词:计算机辅助技术 机械设计制造 结合

引言

基于新时代背景下,计算机信息技术得到较大发展,在各个领域均得到广泛应用。目前,计算机辅助设计技术日趋成熟,逐渐得到机械设计制造行业的关注与重视。在机械设计制造过程中应用计算机辅助设计技术,有助于提升机械设计制造的工作效率,保证机械设计制造的设计质量,推动机械设计制造行业向前发展。

1 机械设计制造

(1)概念。机械设计制造由两部分的内涵构成,即机械制造与机械设计。机械制造,指机械设备生产制造过程的总称,包括机床、仪器、仪表等机械设备。机械设计,即以机械设备使用要求为依据,合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等,以各种技术文件描述视为机械制造的依据。

(2)特点。目前,随着我国机械设计制造业的发展,科学技术的进步,自动化成为机械设计制造的发展方向。在此背景下,虚拟化、数字化、智能化以及绿色化成为机械设计制造的基本特点。其中,虚拟化,即以计算机系统中的先进技术为指导,模拟操作工作内容,其是现代机械设计制造发展的重要方向。然而,虚拟化以计算机辅助设计为发展方向,在此基础上,高效结合计算机辅助设计与机械设计制造势在必行。

2 计算机辅助设计在机械设计制造中的优势

“CAD”是计算机辅助设计的简称,指利用计算机和相对应的图形设备,辅助设计人员开展设计工作的技术。在不断发展与实践基础上,计算机辅助设计得到广泛应用。针对机械设计制造行业而言,其具有以下几方面的优势:

首先,计算机辅助设计是机械设计制造工作效率的保障。在机械设计制造过程中,科学应用计算机辅助设计技术,迫使复杂的几何图形简单化,并达到简化运算的目的,缓解设计师工作压力,提高机械设计制造工作效率。与此同时,基于计算机辅助设计技术作用下,实现机械重组,促使新零件得到研发。

其次,便于修改机械设计。在机械设计制造基础上,利用计算机辅助设计技术,致使新设计在旧环境下得以实现,以已有零件位置为依据,进行新零件的设计与研发,提高机械设计质量,为修改机械设计提供便利。

最后,是提高机械制造产品质量的有效措施。在科学技术发展的前提下,机械设计制造技术有所进步。基于计算机辅助设计技术的应用,达到提升机械设计制造整体水平的目的。然而,机械设计制造水平与机械制造产品质量存在密切联系。由此可见,将计算机辅助设计技术应用至机械设计制造中,有助于提高机械制造产品的质量。

3 计算机辅助技术与机械设计制造的应用结合

(1)合理使用图形与符合。机械设计过程中,导致机械设计复杂的关键原因在于机械设计存在大量的图形与符号。因此,为提高机械设计效率,机械设计师应用计算机辅助设计技术,合理编排所用图形与符号,在此基础上,进行机械设计。鉴于此,设计师能在最短的时间完成机械设计,大大缩减设计周期。与此同时,利用计算机辅助设计技术,开展机械设计制造工作,避免出现设计零件出现不统一等问题,提高机械设计效率。

(2)绘图。绘图是机械设计制造的关键与核心,直接关系着机械设计制造的效率与设计质量。因此,机械设计师十分重视该环节的设计。利用计算机辅助设计技术,辅助机械设计制造,采用计算机辅助设计中与绘图相关的功能,不但有助于缩减绘图时间,而且能提高工作效率,保障绘图质量,为制造机械提供科学依据。

(3)科学构建三维造型。基于实体造型方式设计时,机械设计师应用计算机辅助设计技术,科学构建三维造型,为设计提供便利,准确展示三维造型分析结果,为机械设计师工作效率提供保障。与此同时,在设计过程中,机械设计师若遇到相对应的问题,可借助计算机辅助设计技术对其进行分析,为有效解决问题提供依据。

除图形与符号、绘图以及三位造型外,电力开关控制柜、工程分析与报表等方面均可利用计算机辅助设计技术,以保证机械设计制造的科学性、合理性与全面性。

4 讨论与建议

总而言之,在机械设计制造过程中,应用计算机辅助设计技术,有助于提高机械设计工作效率,保证机械设计质量。因此,机械设计制造相关企业应借鉴、吸收国内外先进技术与经验的基础上,以具体机械设计制造特点为依据,科学采用计算机辅助设计技术,提高机械设计制造工作效率,为研发新型机械创造条件,推动机械设计制造行业发展。

参考文献

[1]王佳佳.浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].湖北农机化,2015,06:62.

[2]莫乾坤.计算机辅助技术与机械设计制造的结合探讨[J].现代经济信息,2015,12:361.