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時間:2023-04-19 16:57:03
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生產(chǎn)力是經(jīng)濟發(fā)展的重要動力,它能帶動制造業(yè)更好更快地發(fā)展,因此需要技術(shù)人員加強對這方面的研究,用科學(xué)的力量解決各方面的問題?,F(xiàn)代社會的發(fā)展更趨于智能化、人性化,機械制造設(shè)計及其自動化的應(yīng)用,可以提高工業(yè)生產(chǎn)的整體性能。21世紀以來,國家加大了機械制造設(shè)計與自動化的研究力度,通過政策扶植與資金投入,機械設(shè)計制造領(lǐng)域已有了一定的基礎(chǔ)并取得了很大的進步。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)涉及諸多技術(shù)種類,各個技術(shù)種類之間聯(lián)系緊密又相互牽制。
1機械設(shè)計制造自動化發(fā)展特點
(1)技術(shù)水平不斷提高。機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)相對傳統(tǒng)技術(shù)而言處于穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài),現(xiàn)代技術(shù)更加的智能化,很多工作使用自動化設(shè)備完成,很大程度上減輕了工作人員的勞動強度,提高整體工作效率。實際生產(chǎn)過程中,機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。(2)以需求為導(dǎo)向。產(chǎn)品的研發(fā)根據(jù)實際需求進行,所以每個產(chǎn)品都有自己獨特的實用性能或作用,機械設(shè)計制造也是這樣應(yīng)運而生的,當(dāng)急需某一特殊產(chǎn)品時,設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品特有的性質(zhì),科學(xué)合理地設(shè)計出適合該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式需要大量的人力、物力,會造成生產(chǎn)成本的增加,受人為因素的影響,出錯的概率也大大增加,改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式成為發(fā)展的必然。
2機械設(shè)計制造自動化的優(yōu)勢以及作用
(1)生產(chǎn)能力強。機械設(shè)計制造自動化技術(shù)應(yīng)用過程中,信息系統(tǒng)接收到生產(chǎn)的指令后,會對指令進行分析研究,系統(tǒng)指揮產(chǎn)線上的各個設(shè)備,機械化的生產(chǎn)能力比人工生產(chǎn)的效率更高。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)在統(tǒng)一調(diào)控下統(tǒng)一生產(chǎn),生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量得到很大提高。(2)應(yīng)用安全。生產(chǎn)過程中最重要是企業(yè)經(jīng)濟效益與安全生產(chǎn)問題。在保證企業(yè)的經(jīng)濟效益前提下,也要注意生產(chǎn)中的安全隱患。目前安全級別比較高的是自動化生產(chǎn)工藝,可以在沒有操作員的前提下,自動實現(xiàn)生產(chǎn)要求,避免了因操作失誤造成的質(zhì)量與安全問題。
3機械設(shè)計制造自動化技術(shù)發(fā)展方向
(1)機電一體化。機電一體化使機械設(shè)計制造自動化技術(shù)進一步升級,計算機技術(shù)的快速發(fā)展,使機電一體化技術(shù)不斷完善。新時代的機電一體化技術(shù),是機械與微電子技術(shù)的緊密結(jié)合與運用。老舊機械設(shè)備不斷地被淘汰,新型機械設(shè)備不斷地完善并滿足人們的各種需求。(2)智能化。機械設(shè)計制造自動化正朝著智能化的發(fā)展方向前進,智能化是指機械設(shè)備在接受工作人員操控的同時,還能自主判斷對生產(chǎn)過程或技術(shù)進行能動控制,這樣可以減少生產(chǎn)過程中的人為失誤和技術(shù)缺陷。實現(xiàn)智能化需要綜合多門類的技術(shù),通過對這些技術(shù)的結(jié)合與運用,使設(shè)備擁有模擬人工智能的能力,減少人力資源,為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約成本。但不是所有的工作都能通過機械的智能化實現(xiàn),一些復(fù)雜的工作還是需要人力解決。智能化技術(shù)得到了政府的大力支持,是機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展方向。(3)網(wǎng)絡(luò)化。計算機技術(shù)不斷的發(fā)展,對人們的生活和工作產(chǎn)生了深遠影響。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在逐步普及,這兩種技術(shù)幾乎覆蓋了生產(chǎn)生活的每一個領(lǐng)域。計算機的應(yīng)用減少了大量的計算工作,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使遠程控制技術(shù)被普遍應(yīng)用,最為突出的就是遠程監(jiān)控系統(tǒng),機械生產(chǎn)領(lǐng)域與之結(jié)合應(yīng)用,工作人員可以通過遠程操控系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)過程,可以及時發(fā)現(xiàn)問題并及時進行處理,提高工作效率。(4)模塊化。機械設(shè)計制造自動化產(chǎn)品種類繁多,需要充足的硬件設(shè)施,復(fù)雜的接口要更加的注意,這樣才能保證產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)的準確性。根據(jù)標(biāo)準的軟件程序開發(fā)出適合產(chǎn)品的生產(chǎn)程序,實現(xiàn)生產(chǎn)模塊的擴大和穩(wěn)定,有利于節(jié)約時間和資金,為企業(yè)實現(xiàn)利益最大化。(5)微型化。老舊機械設(shè)備一般都技術(shù)落后且體積較大,生產(chǎn)過程繁瑣。新型機械技術(shù)的發(fā)展使得設(shè)備的實用性能越來越好,體型更加輕便。隨著科技的不斷進步,自動化控制產(chǎn)品逐漸趨于微型化,新型技術(shù)的應(yīng)用,使設(shè)備體積變小、能源消耗降低、操作更靈活,且產(chǎn)品質(zhì)量全面超越傳統(tǒng)技術(shù)。但我國目前機械設(shè)計企業(yè)中,大部分的高端設(shè)備還不能實現(xiàn)微型化,內(nèi)部環(huán)節(jié)的設(shè)計受到很多限制,設(shè)備的外觀優(yōu)化還有很大的發(fā)展空間。(6)綠色化。工業(yè)技術(shù)進步的同時也會伴隨著相應(yīng)問題的出現(xiàn),就是對生態(tài)環(huán)境的破壞。當(dāng)今從國家到各企業(yè)都已經(jīng)意識到工業(yè)發(fā)展給環(huán)境帶來的危害,環(huán)境保護意識越來越強。任何技術(shù)的發(fā)展都不能以犧牲環(huán)境為代價,機械設(shè)計制作及自動化應(yīng)在環(huán)保的前提下可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境保護是當(dāng)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)要求,也是必要的條件,針對這一技術(shù)發(fā)展的復(fù)雜性和必然性更需要與環(huán)保相結(jié)合,在發(fā)展經(jīng)濟技術(shù)的同時做好環(huán)境的保護,達到社會和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。這就要求在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程中要保證干凈、無污染。
4機械自動化的前景分析
機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展可以提高企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟效益,實現(xiàn)一個企業(yè)的快速發(fā)展,也標(biāo)志著一個國家的技術(shù)發(fā)展水平。我國機械制造行業(yè)涉及很多產(chǎn)品,若想要企業(yè)得到更好更快的發(fā)展,就要注重企業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化的技術(shù)發(fā)展,完成企業(yè)的生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)型涉及很多的問題,需要高額費用,還要選擇適合企業(yè)的自動化類型,只有這樣的轉(zhuǎn)型才能使企業(yè)更有競爭力。目前在我國的科技還沒有處于世界的一級水平,所以需要不斷的研究開發(fā)提升自己的技術(shù)水平,可以適當(dāng)引進國外先進自動化技術(shù),以此提高自動化技術(shù)的研究,加強企業(yè)智能化的發(fā)展,生產(chǎn)出更加高難度的產(chǎn)品。
作者:李鄭臨 單位:湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
高等教育改革深入推進環(huán)境背景下,社會對當(dāng)代大學(xué)生提出了新的要求。就機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)來說,要想滿足企業(yè)對一線專業(yè)人員的需求,學(xué)校必須革新教育理念,推進教學(xué)模式的改革,探討理實一體化教學(xué)模式,才能更好地與時代接軌,把學(xué)生培養(yǎng)成時代需要的綜合型人才,才能為社會輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才,為社會的發(fā)展提供強有力的人才支撐。顯然,就機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)這一課題展開論析,將有著十分重要的現(xiàn)實意義。
一、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)實踐研究
(一)研究對象。以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)100名學(xué)生作為實驗和研究對象,其中男生78名,女生22名,各進行為期四輪的教學(xué),輪次一個授課班,教學(xué)時數(shù)為8學(xué)時。(二)研究方法。1.文獻資料法:查閱有關(guān)高校、高職院校開展機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的期刊、文獻等相關(guān)資料,為本研究提供充足的理論基礎(chǔ)依據(jù)。2.問卷調(diào)查法:對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)100學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷100份,收回問卷98份,回收率98%,有效問卷90份,有效率91.8%。其中,男生70名,女生20名。通過對實驗對象授課前、授課后的問卷調(diào)查,取得了學(xué)生對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)的期望、學(xué)習(xí)認知和學(xué)習(xí)建議等實驗的第一手材料,對分析研究理實一體化教學(xué)的意義、教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生滿意度具有十分積極的作用。3.數(shù)理統(tǒng)計法:運用SPSS11.5統(tǒng)計軟件對調(diào)查結(jié)果進行相關(guān)分析。(三)結(jié)果與分析。經(jīng)過四輪教學(xué)后,調(diào)查結(jié)果表明:93.1%的學(xué)生認為在理實一體化教學(xué)有較強的實用性;95.4%的學(xué)生對該教學(xué)模式有參與興趣;97.2%的學(xué)生贊成開設(shè)理實一體化教學(xué);91.6%的學(xué)生在理實一體化教學(xué)中獲得成就感,認為自己表現(xiàn)出色。
二、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)實施策略
(一)豐富教學(xué)理論,夯實一體化教學(xué)基礎(chǔ)。雖然說機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的核心是實踐,但是在推進教學(xué)改革的過程中,要想做到與時代接軌,就必須豐富教學(xué)的指導(dǎo)性理論,為教學(xué)改革提供一定的理論支撐。當(dāng)然,教師在研究指導(dǎo)性理論的過程中要理性、系統(tǒng)地進行。教師必須實現(xiàn)思想上的轉(zhuǎn)變,在正確把握教學(xué)改革發(fā)展方向的基礎(chǔ)上,對原有的教學(xué)思想進行一次全面、深刻的思考,取其精華,去其糟粕,探索新的教學(xué)思想,豐富自己的教學(xué)理論,從而使這些教學(xué)理論能夠更好地實現(xiàn)與一體化教育理念的融合,指導(dǎo)教學(xué)活動的實施。此外,教師在豐富教學(xué)思想和理念的過程中,還要積極尋找機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的發(fā)展規(guī)律,提高自己的邏輯分析能力,使課堂能夠更好地促進學(xué)生學(xué)習(xí),促進他們理論知識水平和實踐能力的進一步提升。(二)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,切實增強教學(xué)成效。教學(xué)內(nèi)容是教師開展教學(xué)活動的重要依據(jù)支撐,同時也是學(xué)生進行學(xué)習(xí)的條件之一。但是,就當(dāng)前機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容來看,它也有一些不足之處,如內(nèi)容與時代脫軌、編排固定化、知識資源有限等。針對教學(xué)內(nèi)容所存在的不足,教師要勇于自我創(chuàng)新,打破教材的束縛,創(chuàng)新性地去運用教材,并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點,進行創(chuàng)新和整合。具體來說,機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)重點在于機械傳動,常用機構(gòu),通用機械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、加工工藝、材料選擇、使用維護等。教師應(yīng)重點教會學(xué)生如何運用設(shè)計方法以及技術(shù)標(biāo)準來查找、確定所需要的參數(shù),以解決工程設(shè)計的實際問題,取得較好的教學(xué)效果。(三)采用模塊教學(xué),滿足學(xué)生發(fā)展需求。模塊教學(xué)是一種重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程的教學(xué)活動,其以具體的項目為中心,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,逐步參與其中,最后能有效達到發(fā)展學(xué)生實踐性能力的目的。就機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)特點來說,實施模塊教學(xué),能夠幫助學(xué)生進一步提高實踐能力。為此,學(xué)校應(yīng)打破章節(jié)的限制,把幾門相近的課程融合,將培養(yǎng)目標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容集合到一個模塊中,使知識更加系統(tǒng)化,培養(yǎng)目標(biāo)明確化。例如,在學(xué)習(xí)傳動這一個模塊章節(jié)時,就可以融入電動機的選擇,并在《學(xué)生工作任務(wù)書》中要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完傳動模塊后,計算帶式輸送機減速器需要的輸入功率,確定電機轉(zhuǎn)速,根據(jù)功率和電機轉(zhuǎn)速選擇電動機,從而達到理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)效果,進一步滿足學(xué)生的發(fā)展需求。
總之,隨著我國高等教育的進一步發(fā)展與完善,社會對綜合型技術(shù)人才需求的不斷提升,實現(xiàn)機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教育的改革,加快理實一體化教學(xué)已是必然。為此,學(xué)校應(yīng)在以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念指導(dǎo)下,按照學(xué)校需要的核心素質(zhì)培養(yǎng)要求,積極推行理實一體化教學(xué),為社會培養(yǎng)更多的綜合素質(zhì)人才。
作者:張成 趙鵬 單位:河北秦皇島技師學(xué)院
對于機械設(shè)計而言,其初期計劃設(shè)計是非常重要的,并且會在很大程度上直接影響機械設(shè)計的成果和性能。為此,應(yīng)對機械設(shè)計初期計劃設(shè)計進行分析。從內(nèi)容上來分析,機械設(shè)計的初期計劃設(shè)計,比較類似于計算機軟件設(shè)計分析的內(nèi)容,具體工作主要分為以下幾個方面:第一,機械設(shè)計在開始工作之前必須對大量的數(shù)據(jù)和信息進行搜集,并且在整理后開展深入分析,選擇有價值的數(shù)據(jù)和信息,為機械設(shè)計工作提供必要的參考。機械設(shè)計在精度上的要求很高,不能草率的決定如何設(shè)計,需要根據(jù)實際的需求以及技術(shù)方面的標(biāo)準來開展設(shè)計工作。第二,設(shè)計人員必須充分掌握好設(shè)計的器具所具備的功能與性質(zhì)?,F(xiàn)階段的發(fā)展已經(jīng)進入到了高度的自動化階段,機械設(shè)計工作基本上都是通過不同的器具來完成的。因此,器具的功能和性質(zhì)直接決定了機械設(shè)計的成果和應(yīng)用方向,該項工作在未來的發(fā)展中必須得到充分的重視。
1.2機械設(shè)計的設(shè)計方案
相對而言,機械設(shè)計在具體的工作當(dāng)中都是按照相應(yīng)的方案來進行的。目前,機械設(shè)計方案被認為是設(shè)計工作中的核心部分,能夠在客觀上和主觀上對機械設(shè)計的質(zhì)量和水平產(chǎn)生極大的影響。方案設(shè)計的工作必須保證貼合實際,過于理論化只會導(dǎo)致非常嚴重的后果。本文認為,機械設(shè)計的設(shè)計方案應(yīng)從以下幾個方面出發(fā):第一,機械設(shè)計方案必須滿足機器本身的性能和功能要求。機械設(shè)計從細小的零部件一直到較大的操作設(shè)備都要按照設(shè)計方案來執(zhí)行。但是,方案在設(shè)計的過程中應(yīng)保證其符合機器本身的功能和性能,要具有較高的匹配度,否則無法完成較多的工作。第二,機械設(shè)計方案在實際的設(shè)計當(dāng)中必須充分考慮到檢驗者本身的因素。以目前的情況來看,檢驗者屬于主觀上的因素,其是否掌握機器的開發(fā)、是否能夠創(chuàng)新、是否具有較高的認知,都將影響機械設(shè)計方案的有效性,從而間接的影響后續(xù)的工作。
1.3機械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計
隨著機械設(shè)計的重視程度不斷提升,很多地區(qū)都在機械設(shè)計的主要技術(shù)方面投入了大量的時間和精力,力求能夠在客觀上研究出更高的技術(shù)成果。但是,機械設(shè)計的限制性條件較多,理論化的成果多數(shù)情況僅適用于學(xué)術(shù)研究,未來的設(shè)計技術(shù)還是應(yīng)該在實踐工作中進行較大的努力。從現(xiàn)有的工作來看,機械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計過程中,對于主要技術(shù)層面這一要素具有非常高的要求。本文認為,在機械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計階段,應(yīng)達到以下兩方面的要求:第一,設(shè)計人員必須對設(shè)計圖紙信息進行反復(fù)的核對,尤其是一些重要的信息和數(shù)據(jù),應(yīng)認真對待圖紙的各種數(shù)據(jù)計算,從多方面來完成總圖與部分圖的對比分析,將最終的數(shù)據(jù)進行有效的整理。機械設(shè)計的主要設(shè)計技術(shù),從客觀的角度來分析就是對各種數(shù)據(jù)和信息不斷加深的過程,提高精度的同時保證機械設(shè)計的質(zhì)量和性能不受到影響。第二,機械設(shè)計主要技術(shù)的每一個環(huán)節(jié)都要進行審慎的比對和分析,保證階段性的工作成果。社會雖然對機械設(shè)計的需求較大,但在要求方面絲毫沒有減弱。設(shè)計人員在執(zhí)行技術(shù)的時候應(yīng)保證不出現(xiàn)任何類型的疏漏,必要時應(yīng)進行反復(fù)的校對。由此可見,機械設(shè)計主要技術(shù)在目前的發(fā)展中還有很大的提升空間,且值得研究的部分較多。
2我國機械制造的技術(shù)
2.1我國先進機械制造技術(shù)的特點
近年來,我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,先進的機械制造技術(shù)在機械制造中得到廣泛應(yīng)用,技術(shù)與設(shè)備都要進行不斷更新,在原有優(yōu)秀技術(shù)的基礎(chǔ)上,運用先進技術(shù)作為發(fā)展的基礎(chǔ),滿足當(dāng)今市場競爭的要求,增強市場競爭力。另一方面,先進的機械制造技術(shù)能夠有效提升機械產(chǎn)品的性能與功能。由此可見,我國先進機械制造技術(shù)的特點還是比較突出的,且在經(jīng)濟效益和社會效益上獲得了較大的提升。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗和當(dāng)下的工作標(biāo)準,我國先進機械制造技術(shù)的特點主要集中在以下幾個方面:第一,技術(shù)的精度不斷提升。目前的零部件機械制造獲得了廣泛的重視,零部件的精度和性能都有所提升,促使我國的機械制造技術(shù)更上一層樓。第二,面對社會的強大需求,我國先進機械制造技術(shù)的體系不斷健全,在很多方面都獲得了突出的成就,告別冗雜操作的同時,還實現(xiàn)了工作量的降低、工作效率的提升,這是值得肯定的。
2.2我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
機械制造技術(shù)的發(fā)展是一個不斷深化的過程,單純在精度上或者是質(zhì)量上要求提升,并不是最終的訴求。應(yīng)用機械制造技術(shù)的目的在于為社會提供所需要的產(chǎn)品,促進生產(chǎn)生活的快速發(fā)展,減少各種問題的出現(xiàn)。因此,明確機械制造技術(shù)的發(fā)展方向是非常重要的。根據(jù)發(fā)展方向,結(jié)合當(dāng)下的工作成果,努力地朝著目標(biāo)努力,才是今后需要做的事情。本文認為,我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)在以下幾個方面來展開:第一,機械制造的管理。健全規(guī)范的計算機管理制度是我國的機械制造技術(shù)發(fā)展方向之一,因此,我國機械制造業(yè)應(yīng)該加強對機械制造技術(shù)的計算機管理。第二,機械制造的設(shè)計?,F(xiàn)代的機械產(chǎn)品的設(shè)計要求更加傾向于智能化,如CAD設(shè)計軟件以及虛擬的設(shè)計技術(shù)對需要設(shè)計的機械產(chǎn)品進行模擬設(shè)計,并能夠通過多媒體等對產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)等進行模擬演示。
工業(yè)設(shè)計伴隨工業(yè)革命而得到迅速發(fā)展,按照工業(yè)革命的發(fā)展程度,一般可分為三個階段,一是蒸汽革命階段。十八世紀末蒸汽機發(fā)明促進了第一次產(chǎn)業(yè)革命的到來,進而產(chǎn)生社會分工,有力促進了傳統(tǒng)手工藝轉(zhuǎn)向工業(yè)設(shè)計方向發(fā)展。二是電氣革命階段。該階段更系統(tǒng)地發(fā)展了工業(yè)設(shè)計理論,而且,與日俱增的人對工業(yè)設(shè)計加深了解,使工業(yè)設(shè)計的傳播更為廣泛。三是電氣革命后,各國對科技都非常重視,先進設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展更為迅速。工業(yè)設(shè)計緊密結(jié)合了先進技術(shù),相得益彰,設(shè)計生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品具有較強的外觀性、人文性、環(huán)保性、功能性、創(chuàng)新性等,這些因素對于消費者產(chǎn)生積極的影響。各國企業(yè)也逐漸提高面向產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計,不斷增加人財物的投入力度,工業(yè)設(shè)計水平不斷提高,市場競爭力不斷增強。
1.2國內(nèi)工業(yè)設(shè)計的發(fā)展。
因受歷史發(fā)展等影響,國內(nèi)工業(yè)設(shè)計的發(fā)展相對與國外較晚且發(fā)展不快。一般可歸納為以下三個發(fā)展階段,一是“拿來主義”,也就是引進國外先進經(jīng)驗并進行復(fù)制,幾乎不存在設(shè)計元素。二是“鸚鵡學(xué)舌”,也就是引進國外先進經(jīng)驗并進行模仿,盡管很多地方存在引進國外的影子,但也具有一些獨特之處。三是“創(chuàng)新設(shè)計”,也就是將引進的國外先進經(jīng)驗進行學(xué)習(xí)分析并再次創(chuàng)新,企業(yè)重視利用創(chuàng)新設(shè)計使產(chǎn)品核心競爭力不斷提高。隨著近年來我國外貿(mào)出口逐年增加,面臨的經(jīng)濟糾紛也日益增多,引發(fā)企業(yè)高管日益關(guān)注工業(yè)設(shè)計,并相繼投入資金用于工業(yè)設(shè)計的發(fā)展。國內(nèi)很多大學(xué)也相繼舉辦工業(yè)設(shè)計專業(yè),培養(yǎng)高水平工業(yè)設(shè)計人才。
1.3工業(yè)設(shè)計特點。
工業(yè)設(shè)計的特點比較突出,一是在學(xué)科知識方面具有綜合性。工業(yè)設(shè)計一般被認為是從事外形設(shè)計,并將其與重復(fù)的機械勞動、嘈雜臟兮的環(huán)境等相聯(lián)系。但是工業(yè)設(shè)計不只是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計,還能解決“人-機-環(huán)境”之間的各類問題,具有較強的綜合性、有機結(jié)合技術(shù)與藝術(shù)的一門學(xué)科,涉及的學(xué)科涵蓋機械、物理、化學(xué)、市場學(xué)、美學(xué)、社會學(xué)及心理學(xué)等多個不同領(lǐng)域。二是學(xué)科知識的實踐性與應(yīng)用性都很強。利用設(shè)計創(chuàng)造,為人民群眾生活提供具有合理性的生存方式,使生活具有人性化、便捷、個性化等特點。三是學(xué)科的時代性很強。不同時代的要求不盡相同,目前工業(yè)設(shè)計需要符合綠色環(huán)保、健康節(jié)能等設(shè)計要求。
2機械設(shè)計制造技術(shù)
機械工程中機械設(shè)計與制造技術(shù)是十分重要的內(nèi)容,是其機械性能的最重要決定因素。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,新的機械設(shè)計制造方法不斷出現(xiàn),諸如基于數(shù)學(xué)規(guī)劃理論與計算機程序而建立,利用數(shù)值計算優(yōu)化設(shè)計方案,使期望指標(biāo)實現(xiàn)最優(yōu)化的方法;利用結(jié)構(gòu)離散化,采用有限個相互連接并進行分析的單元節(jié)點,依據(jù)變形協(xié)調(diào)條件對有限元進行綜合求解的設(shè)計方法;在規(guī)定條件及時間內(nèi),規(guī)定功能可完成的可靠設(shè)計方法;利用虛擬現(xiàn)實與仿真技術(shù),對產(chǎn)品設(shè)計、制造等全過程進行模擬,并預(yù)測評估技術(shù)數(shù)據(jù)與性能指標(biāo)的虛擬制造技術(shù);采用目前主流智能制造、綠色制造、納米制造、個性制造等技術(shù),隨著新的設(shè)計制造技術(shù)的廣泛研究應(yīng)用,將會對世界經(jīng)濟發(fā)展起到重要促進作用。
3工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)之間的關(guān)系
3.1機械設(shè)計制造技術(shù)的作用。
工業(yè)設(shè)計學(xué)科具有綜合性,涵蓋科技、藝術(shù)等多個領(lǐng)域知識。工業(yè)設(shè)計的先決條件就是科技,產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)與科技要求相符,違背客觀規(guī)律的任何設(shè)計都無法實現(xiàn)。很多工業(yè)設(shè)計具有完善的功能,美觀的外形,備受人們喜愛,只是與設(shè)計制造客觀規(guī)律相違背為略有遺憾,難以在力學(xué)、結(jié)構(gòu)及制造等方面實現(xiàn)。因此機械設(shè)計制造技術(shù)作為關(guān)鍵的工業(yè)設(shè)計技術(shù),應(yīng)基于對機械工程基礎(chǔ)知識的深入理解而開展工業(yè)設(shè)計,確保產(chǎn)品遵循客觀規(guī)律與基本原理,工業(yè)設(shè)計人員充分利用自身專業(yè)優(yōu)勢,在結(jié)構(gòu)、色彩及外形等方面易于用戶廣泛接受。
3.2工業(yè)設(shè)計的重要作用。
在機械設(shè)計制造技術(shù)中,工業(yè)設(shè)計在人機工程學(xué)具有重要作用。設(shè)計理念基于人的自身,綜合各方面因素而進行科學(xué)判斷。結(jié)合人機工程學(xué)特點有機結(jié)合消費者、產(chǎn)品及其使用者開展相關(guān)研究,不只是關(guān)注個別要素。目前應(yīng)用的各類成功產(chǎn)品,都具有人機工程學(xué)設(shè)計理念。
3.3工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用。
工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)各有優(yōu)勢,將其有機進行結(jié)合才能使企業(yè)產(chǎn)生更顯著的經(jīng)濟效益,進而使其綜合競爭力得到提高。目前很多國內(nèi)中小企業(yè),因財力、時間等因素所限,其工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計方法與制造技術(shù)還相對較為落后,政府資金投入不足,激勵措施有待于進一步完善,使工業(yè)設(shè)計的發(fā)展處境艱難。因此要采用必要的行政手段調(diào)節(jié)市場經(jīng)濟,利用政府干預(yù)促進工業(yè)設(shè)計健康發(fā)展,從而轉(zhuǎn)變設(shè)計理念,積極拓展綜合性合計人才的培養(yǎng)方式,成立專業(yè)研發(fā)中心,培養(yǎng)更多的高層次工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才。
二、課程設(shè)計主要內(nèi)容
通常,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計采用理論教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計分段實施,學(xué)生在經(jīng)過72學(xué)時的理論基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)后,由指導(dǎo)教師帶領(lǐng),深入合作企業(yè)進行為期一個月的生產(chǎn)實習(xí)。通過觀察和學(xué)習(xí),進一步了解和熟悉機械零件的典型加工和工藝過程,并在此過程中,對課堂學(xué)習(xí)所掌握的理論知識進行反復(fù)加深、掌握。接下來,學(xué)生們返回學(xué)校,集中三周進行課程設(shè)計,對所學(xué)習(xí)的理論、實踐知識加以應(yīng)用。本課程設(shè)計的主要內(nèi)容按下面四個階段進行:第一階段,由指導(dǎo)教師下達設(shè)計任務(wù),為學(xué)生提供零件圖、設(shè)計要求,講解設(shè)計過程及注意事項。第二階段,學(xué)生針對設(shè)計題目進行零件的結(jié)構(gòu)分析和工藝設(shè)計,通過分析、討論、計算,確定毛坯結(jié)構(gòu)和尺寸,并設(shè)計完成該零件的詳細工藝規(guī)程,制作出工藝過程卡片及工序卡片。第三階段,針對工藝規(guī)程設(shè)計結(jié)果,選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過方案分析,選取和設(shè)計定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向元件、夾具體等關(guān)鍵部件,并做出夾具裝配圖、典型零件圖若干。第四階段,學(xué)生完成設(shè)計報告,提交設(shè)計成果,然后根據(jù)每個人的設(shè)計內(nèi)容、平時成績,進行成績的評定。
三、教學(xué)問題及改革方案
近年來,隨著課堂教學(xué)的改革,工科院校的擴招,計算機等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計逐漸顯現(xiàn)出教學(xué)質(zhì)量下滑的傾向。因此,研究和探討如何改進和加強這一環(huán)節(jié),切實提高機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量,充分利用課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,成為擺在我們面前的一個重大課題。通過對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的深入調(diào)查研究,并結(jié)合多年來的教學(xué)工作經(jīng)驗,筆者針對課程設(shè)計中存在的幾方面問題提出相應(yīng)改革方案。
1.充分調(diào)動學(xué)生積極性,解決學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認識不足的現(xiàn)狀。在進行本課程設(shè)計時,學(xué)生已進入大四上學(xué)期,很多同學(xué)進入畢業(yè)前的忙亂或茫然階段,找工作、考研或?qū)磳㈦x校后的生活不知所措,對課程設(shè)計興趣不高,學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正,沒有正確認識到課程設(shè)計對學(xué)習(xí)和培養(yǎng)工程師基本設(shè)計素質(zhì)的重要影響,這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設(shè)計工作。在以往的教學(xué)實施過程中,總有部分學(xué)生對待課程設(shè)計不負責(zé)任、敷衍了事,無法達到預(yù)期的教學(xué)要求和課程設(shè)計目的。為改善現(xiàn)狀,本文筆者深入學(xué)生中與他們進行交流、溝通,了解學(xué)生所處的狀態(tài),積極引導(dǎo)、解決他們面臨的問題。在課程設(shè)計開始之前集中召開動員大會,向?qū)W生講清楚課程設(shè)計的重要性和必要性,使學(xué)生明確課程設(shè)計的作用、地位以及對今后學(xué)習(xí)和工作的影響,同時結(jié)合設(shè)計任務(wù)對學(xué)生進行講解,使學(xué)生提高認識,端正態(tài)度,自覺地投入到課程設(shè)計工作中去。
2.注重課程設(shè)計選題的新穎性、先進性,避免選題單一,重復(fù)率高。多年來,大多數(shù)學(xué)校開設(shè)的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計都是針對撥叉類零件進行加工工藝設(shè)計和機床夾具設(shè)計,這類零件結(jié)構(gòu)典型,大多是金屬切削機床的操縱部件,可以很好地將教學(xué)和設(shè)計內(nèi)容聯(lián)系起來,既有助于加深對機構(gòu)的理解,又易于切入設(shè)計任務(wù)。但長期重復(fù)單一設(shè)計題目,很容易使學(xué)生懶于思考、相互抄襲,限制了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思維。結(jié)合《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程特點,通過參觀機械制造綜合實驗室熟悉各類機床零部件,同時結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)中常見的零件進行考察、分析,遴選出結(jié)構(gòu)典型、難度適中的零件進行設(shè)計題目的擴充和更新,盡量做到設(shè)計選題新穎、難度適中。同時,指導(dǎo)教師還積極鼓勵學(xué)生通過各種途徑自選題目,經(jīng)老師審核后選用,保證各組題目不重復(fù),組內(nèi)每人的任務(wù)各有特色。這樣的設(shè)計不僅激發(fā)了學(xué)生的主動性,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力,同時也減少或杜絕了抄襲現(xiàn)象。
3.合理安排設(shè)計時間,采用先進設(shè)計手段解決時間緊任務(wù)重、繪圖手段落后問題。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計內(nèi)容涉及大量的分析、計算和繪圖工作,設(shè)計難度較之前的課程設(shè)計大大增加,這就要求學(xué)生在設(shè)計過程中要積極思考,充分運用所學(xué)結(jié)合實踐來完成。而設(shè)計時間只有三周甚至是兩周,這往往會使學(xué)生在設(shè)計初期不知如何下手,自我思考的時間受到限制,解決工藝參數(shù)計算和定位誤差分析等問題時,為了趕進度加班加點,過于勞累。還有個別同學(xué)急于求成,照搬甚至抄襲別人的設(shè)計內(nèi)容。在學(xué)生的設(shè)計中,多數(shù)仍采用手工繪圖,一方面手工繪圖時間長,增加設(shè)計的任務(wù)量;另一方面目前絕大多數(shù)企業(yè)均采用計算機繪圖技術(shù),且學(xué)生們在校期間也學(xué)習(xí)過多種計算機繪圖方法,手工繪圖手段不能很好地鍛煉學(xué)生的計算機繪圖能力,與實際工作脫節(jié)。如此一來,課程設(shè)計的質(zhì)量大大受到影響,無法達到預(yù)期的設(shè)計效果。針對上述現(xiàn)象,本文從改進課程設(shè)計的時間及安排著手,將課程設(shè)計融合到《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》理論課程的教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)中,提前下達設(shè)計題目,讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中熟悉設(shè)計任務(wù),引導(dǎo)其積極、主動地學(xué)習(xí)相關(guān)知識,并在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)安排有針對性地參觀和學(xué)習(xí),這樣既可以讓學(xué)生提前了解課程設(shè)計中零件的結(jié)構(gòu)、特點和功用,也大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.課程設(shè)計中注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng),避免學(xué)生限于傳統(tǒng)陳舊的思維框架。一直以來,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計都是基于傳統(tǒng)的設(shè)計模式,指導(dǎo)教師也是以簡單練習(xí)為出發(fā)點,讓學(xué)生按部就班地按照課本上的步驟、題目進行設(shè)計,雖說也可以讓學(xué)生得到一定的鍛煉,但也限制了學(xué)生思維的創(chuàng)造力。“設(shè)計”從一定意義上來說就是一種“創(chuàng)新”。沒有“創(chuàng)新”的設(shè)計只能是模仿別人的一種陳舊的設(shè)計,只有創(chuàng)新設(shè)計才有可能超越過去,創(chuàng)造未來,只有創(chuàng)新才能在激烈的市場競爭中占有一席之地,才有可能超越對手。
5.改革成績評定方式,進一步規(guī)范。由于設(shè)計過程中三四個學(xué)生一組,進行同一個零件的工藝分析和夾具設(shè)計,難免會有個別同學(xué)偷懶抄襲的現(xiàn)象,那么僅憑平時表現(xiàn)和設(shè)計成果由指導(dǎo)教師直接判定成績難免會出現(xiàn)偏頗,無法達到全面、公平的評定效果。我們應(yīng)該在設(shè)計過程中采取自評、互評、教師置疑、小組答辯的方式,公平、公正地對學(xué)生的設(shè)計給予合理的肯定和評定,營造良好的學(xué)風(fēng)和教風(fēng)。自評即在設(shè)計過程中由學(xué)生結(jié)合評分標(biāo)準進行自我評價,找出不足進行改善,爭取取得更好的成績;自評結(jié)束后,讓學(xué)生兩兩結(jié)合進行互評,給出成績并互相學(xué)習(xí)互相促進;最后由教師組織分組答辯,結(jié)合自評、互評、答辯成績給出最終成績。
2根據(jù)機械制造類專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容
可將教學(xué)資料內(nèi)容規(guī)劃為如下幾個方面的內(nèi)容:教學(xué)方案、工作任務(wù)單、課程引導(dǎo)文、引導(dǎo)性教學(xué)PPT、學(xué)習(xí)參考資料清單。
2.1學(xué)習(xí)者特征分析
高職學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了獨立的和分散的專業(yè)課程。如何將這些專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程相銜接,將學(xué)過的知識系統(tǒng)化,是目前高職教育亟需解決的問題?,F(xiàn)在學(xué)生已經(jīng)具備了以下的能力:能夠完成中等復(fù)雜零件圖的制作和輸出,手工編制較簡單的CNC程序,操作數(shù)控銑、數(shù)控車床,應(yīng)用一種CAD/CAM軟件完成零件的三維建模,手動檢測零件的尺寸精度,編寫數(shù)控加工工藝文件,使用專業(yè)術(shù)語交流,借助技術(shù)手冊閱讀圖紙的相關(guān)技術(shù)要求。
2.2教學(xué)方案設(shè)計的主要內(nèi)容
課題名稱:低碳環(huán)保風(fēng)力裝置機械部件創(chuàng)新設(shè)計與制造。教學(xué)時間安排:10課時。學(xué)習(xí)/工作任務(wù)描述:學(xué)生根據(jù)低碳環(huán)保風(fēng)力裝置的部分圖紙,在“理實一體化”教學(xué)區(qū)內(nèi),以低碳環(huán)保的設(shè)計和制造方法,在規(guī)定時間內(nèi)完成產(chǎn)品的設(shè)計、制造和調(diào)試工作,并及時記錄和總結(jié)自己掌握的知識和技能。學(xué)生以團隊的形式共同完成該項任務(wù),需要進行必要的分工和合作,最終實現(xiàn)低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計和制造。每組學(xué)生在此過程中,需要與設(shè)備管理員、工具管理員做好交流溝通,安排好加工時間段。在設(shè)計和制造過程中學(xué)生要明確低碳環(huán)保設(shè)計理念,注意使用現(xiàn)有設(shè)備、工裝夾具、刀具和量具完成加工制造任務(wù),注意設(shè)計的零件與現(xiàn)有零部件的配合關(guān)系,在幾何精度方面查閱相關(guān)技術(shù)手冊。該任務(wù)需要嚴格遵守國家標(biāo)準和安全準則,規(guī)范設(shè)計制圖和設(shè)備操作。在任務(wù)結(jié)束時要歸納整個設(shè)計和加工過程,對遇到的問題進行總結(jié),自覺保持安全作業(yè),遵守“5S”的工作要求。教學(xué)/學(xué)習(xí)目標(biāo):學(xué)生以小組的團隊形式,在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下,根據(jù)低碳環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計理念和思路以及國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準和機床設(shè)備使用安全準則,提出對低碳環(huán)保風(fēng)力裝置的產(chǎn)品設(shè)計方案,并能夠在小組內(nèi)進行比較和評價,得到最佳實施方案。學(xué)生要能夠?qū)Ρ群驮u價產(chǎn)品的數(shù)控加工工藝方案,最終確定最佳的解決方案,并實施加工。根據(jù)產(chǎn)品的裝配和調(diào)試的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準,學(xué)生要對已完成的任務(wù)進行總結(jié)、評價和匯報。學(xué)習(xí)完本項目后,學(xué)生應(yīng)能夠完成低碳環(huán)保小型產(chǎn)品的設(shè)計和制造,包括設(shè)計原理分析、機械零件設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、數(shù)控加工工藝方案的優(yōu)化與制訂、數(shù)控程序的編制與調(diào)試、中等復(fù)雜零部件的數(shù)控車與數(shù)控銑配合的操作加工。通過該項目的實施,學(xué)生更加關(guān)注低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計和制造,其相關(guān)的環(huán)保意識也有所增強。教學(xué)對象:高職教育制造類專業(yè)的第五學(xué)期學(xué)生(制造類專業(yè),例如機械設(shè)計與制造、機械制造與自動化、數(shù)控技術(shù)、計算機輔助設(shè)計與制造、精密機械技術(shù)、機電一體化技術(shù)等專業(yè))。教學(xué)內(nèi)容:根據(jù)低碳環(huán)保的理念,某企業(yè)設(shè)計出了低碳環(huán)保風(fēng)力裝置?,F(xiàn)給定一風(fēng)能,根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理,創(chuàng)新設(shè)計與制造一風(fēng)能驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動,進而帶動傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu),實現(xiàn)物料傳送的機械裝置。物料尺寸Φ25mm×10mm,物料材質(zhì)為塑料或尼龍;頂桿作直線往復(fù)運動,行程范圍為30~50mm。教學(xué)過程:僅提供該裝置部分工程圖和部分零部件,讓學(xué)生根據(jù)所提供的產(chǎn)品工程圖(部分),分析、討論該低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計理念和使用場合,編寫產(chǎn)品設(shè)計說明書。在掌握新產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)后,完成缺少的零部件設(shè)計,遵照國家標(biāo)準完成工程圖的制作;完成該產(chǎn)品的三維實體圖的繪制,實現(xiàn)虛擬樣機的裝配;對設(shè)計零件進行工藝分析,制定出合理的工藝方案,按照工藝文件完成零件的數(shù)控加工制造;最終將產(chǎn)品所有零部件裝配,進行裝置調(diào)試。教師需要參與學(xué)生的設(shè)計方案和工藝方案的討論過程,指出關(guān)鍵問題所在,如對于CAD/CAM軟件使用能力、標(biāo)準件的選用方法、數(shù)控加工工藝的制定思路、數(shù)控加工操作尤其是數(shù)控車/數(shù)控銑的組合加工、裝配調(diào)試的注意事項等。
2.3教學(xué)環(huán)境設(shè)計與資源配置
教學(xué)車間,學(xué)習(xí)討論區(qū)與加工區(qū)以玻璃幕墻隔開,一是避免噪聲,二是保護學(xué)習(xí)討論區(qū)設(shè)備。中間區(qū)域為小組學(xué)習(xí)和討論的主要場所,需要配備電腦和電源插座。該設(shè)計模式有利于理論與實踐相結(jié)合教學(xué)的實施,學(xué)生可以在加工現(xiàn)場旁進行討論和學(xué)習(xí),這很好地解決了實踐與理論分離的問題,有利于綜合性教學(xué)課程的開展。
二、機械設(shè)備的零部件盡量采用標(biāo)準成品件
標(biāo)準零部件的規(guī)格尺寸、材質(zhì)質(zhì)量、技術(shù)參數(shù)等均符合國家統(tǒng)一標(biāo)準,在各種設(shè)備制造中具有廣泛的通用性,可以有效的避免因尺寸誤差、材質(zhì)硬度不足等一些非標(biāo)準的因素影響設(shè)備的質(zhì)量。在設(shè)計和生產(chǎn)非標(biāo)準設(shè)備時,應(yīng)當(dāng)盡量使用外購的標(biāo)準成品件,比如固定使用的零部件、檢驗使用的儀器設(shè)備、生產(chǎn)用的刀具磨具等,不僅可以有效的降低成本,同時可以提高制造產(chǎn)品的質(zhì)量。標(biāo)準成品零部件的使用對提高非標(biāo)準機械設(shè)備的質(zhì)量具有十分重要的意義,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
首先,可以提高非標(biāo)準設(shè)備操作的可靠性。企業(yè)外購市場的標(biāo)準零部件一般是經(jīng)反復(fù)多次的試驗和實踐才投入市場,其各種條件均符合國家標(biāo)準,其具有較高的性價比,可以有效的提高非標(biāo)準設(shè)備制造質(zhì)量。而初次制造且未經(jīng)過實踐使用的非標(biāo)準零部件或多或少會存在一定的缺陷,缺乏使用可靠性。
其次,可以降低非標(biāo)準機械設(shè)備的制造成本。對于生產(chǎn)廠家而言,單件非標(biāo)準零部件的制造成本比批量標(biāo)準零部件的制造成本高,十分不利于生產(chǎn)商的成本控制。比如非標(biāo)準件制造產(chǎn)生的管理費、設(shè)計成本、勞動生產(chǎn)均比標(biāo)準零部件的制造成本高;或者非標(biāo)準零部件的加工比較繁雜瑣碎,制造過程中因為手工問題導(dǎo)致產(chǎn)品損壞,造成材料的浪費等。最后,可以提高非標(biāo)準設(shè)備制造效率。利用現(xiàn)有的標(biāo)準成品,可以省卻設(shè)計的麻煩,同時可以避免后續(xù)制造過程中因非標(biāo)準件的不合理影響制造的進度,提高工作效率
三、設(shè)備加工制造和組裝過程中質(zhì)量的控制
3.1設(shè)備設(shè)計過程的質(zhì)量監(jiān)督在設(shè)備廠家進行設(shè)備設(shè)計的過程中,使用單位技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)常與其設(shè)計人員聯(lián)系,了解設(shè)計的進展情況。設(shè)計結(jié)束、圖紙繪制完成后,由使用單位技術(shù)人員和設(shè)備廠家設(shè)計人員共同對圖紙進行會審,從整體上查看設(shè)計是否實現(xiàn)了工藝技術(shù)要求,設(shè)備關(guān)鍵部位的技術(shù)要求是否合適。另外,對于以前制作過的同類設(shè)備,在保證工藝技術(shù)要求的前提下,對使用中需要經(jīng)常更換備件的零部件,盡量做到尺寸一致,以方便備品配件的準備。
3.2設(shè)備制造過程的質(zhì)量監(jiān)督在非標(biāo)準機械設(shè)備制造初期,應(yīng)當(dāng)對關(guān)鍵零件的機械加工進度進行監(jiān)督和控制,特別是大型鑄造件、鍛造件、焊接件等,嚴格按照進度計劃實施,重點監(jiān)督高技術(shù)要求的設(shè)備,確保設(shè)備或部件按質(zhì)按量進行。同時針對外購基礎(chǔ)件的質(zhì)量進行嚴格把關(guān),檢驗其精度、密度、材質(zhì)、光潔度等,確?;A(chǔ)件各方面符合使用標(biāo)準。此外,特別注重關(guān)鍵零件加工質(zhì)量的檢驗,確保零部件的高效利用。比如,在行列式滾筒設(shè)備的加工中,應(yīng)當(dāng)嚴格檢驗上下導(dǎo)軌和齒輪的加工精度,并在淬火處理后進行確認其等級硬度,以及相關(guān)的焊接部位的檢查。
3.3設(shè)備整體組裝的質(zhì)量控制在完成所有零部件加工后,將各分散的部件進行組裝,形成完整的臺套設(shè)備。但在組裝過程中,組裝的精度是影響設(shè)備質(zhì)量的主要因素,甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備無法正常使用。因此,在組裝設(shè)備零部件時,特別注意清潔零部件的外部雜質(zhì),包括鐵屑、焊渣、粉塵、油漬等。此外,設(shè)備組裝完畢后,應(yīng)當(dāng)對組裝質(zhì)量進行檢驗,確認設(shè)備是否符合技術(shù)要求。比如空載試機、負載試機、聯(lián)動試機,并根據(jù)實際生產(chǎn)進行調(diào)節(jié)運行參數(shù),確保設(shè)備的良好運行。
2)要考慮最大經(jīng)濟性的原則:經(jīng)濟性原則是人類生產(chǎn)生活中一成不變的原則,其涉及到產(chǎn)品的諸多細節(jié)方面,在設(shè)計、生產(chǎn)、使用的整個過程中才能綜合體現(xiàn)出經(jīng)濟性的指標(biāo)。即結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果應(yīng)能使產(chǎn)品滿足制造成本較低、使用高效率、維護費用較低等特性。
3)要考慮到機械零件的使用者的勞動需求:機械零件的安全性能必須要嚴格把握,以保證勞動者及周邊人員的人身安全;另外,還應(yīng)該盡可能地改善勞動者的勞動條件,為勞動者創(chuàng)造安全輕松、省時省力的勞動環(huán)境;最后,對于機械零件的外觀設(shè)計上也應(yīng)最求一定的美觀要求。
4)要滿足機械零件其他的環(huán)境、功能等上的特殊要求:如大型的機械產(chǎn)品應(yīng)設(shè)計上便于運輸?shù)囊螅瑱C械機床精度長期保證和保持的要求等。
2機械零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
設(shè)計是在正確的基本原理和已有的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上來創(chuàng)造和發(fā)展新事物或者改造舊事物。對于機械零件的設(shè)計,也應(yīng)與該概念相合,從知識上的理論原理到實踐中的經(jīng)驗總結(jié)都應(yīng)該體現(xiàn)出來,因此,從理論到實踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計,可有以下的幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計方法:
2.1理論設(shè)計
理論設(shè)計是日常生活中已掌握的合乎客觀實際規(guī)律的理論和實踐知識的基礎(chǔ)上,與現(xiàn)代的各種物理力學(xué)理論、機械與金屬的知識原理和規(guī)律相結(jié)合,來實現(xiàn)對機械零件的最理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)零件的整體載荷情況、材料性能、零件工作情況和應(yīng)力分布規(guī)律等方面的條件,運用理論知識下的簡單的數(shù)學(xué)計算公式來確定該機械零件的幾何尺寸、設(shè)計要求等。運用數(shù)學(xué)計算公式初步建立機械零件的形狀尺寸后,下一步則是進行校核計算。校核計算是指運用理論的校核計算方法對計算出的機械零件的危險剖面的安全系數(shù)數(shù)值進行比對校核。該設(shè)計步驟多應(yīng)用于機械內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律比較復(fù)雜,但該規(guī)律又能通過材料力學(xué)公式表達出來的機械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時,它也適用于在已知零件尺寸的基礎(chǔ)上而又應(yīng)力分布規(guī)律相對簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計情況,如軸和彈簧的設(shè)計。一些實踐經(jīng)驗豐富的設(shè)計工作者為了簡化計算過程,常在進行機械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,在相關(guān)資料數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上先進行粗略估算,直接實施結(jié)構(gòu)設(shè)計,然后再進行校核計算。理論設(shè)計是一種比較科學(xué)和現(xiàn)代化的設(shè)計方法,隨著科技的發(fā)展,該方法正在不斷進步和改善,它闡明了機械零件的材料性能及應(yīng)力分布規(guī)律,是在大量的感性知識的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的一種設(shè)計規(guī)律,可廣泛適用于絕大部分的機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.2經(jīng)驗設(shè)計
經(jīng)驗設(shè)計是指根據(jù)設(shè)計者本人的設(shè)計經(jīng)驗,再結(jié)合零件已有的設(shè)計使用經(jīng)驗,采用類比的方法來進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計就叫做經(jīng)驗設(shè)計。在理論設(shè)計非常困難或者理論欠缺等不適用的情況下,可考慮使用經(jīng)驗設(shè)計的的方法。經(jīng)驗設(shè)計與理論設(shè)計相比,雖然沒有足夠多的理論科學(xué)分析作為設(shè)計的基礎(chǔ),但是根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗本身形成的公式與理論就已具備有一定的科學(xué)參考價值和理論統(tǒng)計性,所以經(jīng)得起實踐過程中的考驗,具有很大的實用性的價值。并且一般來說,理論設(shè)計和經(jīng)驗設(shè)計在某種意義上是相輔相成的,可以相互應(yīng)用。經(jīng)驗設(shè)計適合應(yīng)用于載荷情況不明、無法用理論分析且外形復(fù)雜的機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,多在機架、變速箱體的設(shè)計中得到應(yīng)用,也多應(yīng)用在一些價值不高的機械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計中。2.3模型實驗設(shè)計模型實驗設(shè)計是指在對機械零件作出已有的初步設(shè)計的基礎(chǔ)上,再做整體和局部的非特殊處理,形成一體上的模型,并對提出的模型進行反復(fù)試驗,結(jié)合實驗經(jīng)驗加以修正完善。該設(shè)計方法要能制定出復(fù)雜機械零件的工作應(yīng)力分布和極限承受能力,相對于經(jīng)驗設(shè)計更加合理,更加完善。這也是一種使經(jīng)驗設(shè)計順利轉(zhuǎn)化為理論設(shè)計的重要途徑。模型實驗的設(shè)計方法與實驗相結(jié)合,能改善理論設(shè)計指導(dǎo)上的不足,同時也彌補了經(jīng)驗設(shè)計中不夠科學(xué)的地方。對于一些理論知識不夠完備的大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,模型實驗設(shè)計是一項不錯的選擇。
3機械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要有創(chuàng)新意識
創(chuàng)新精神是一個國家和民族進步的前提和不斷源泉,同時,為了與國際現(xiàn)代化科技的創(chuàng)新發(fā)展理念相接軌,每一個機械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計者都應(yīng)當(dāng)盡力附上自己的創(chuàng)新設(shè)計,以促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并能提高產(chǎn)品的競爭力,實現(xiàn)經(jīng)濟效益。以上的設(shè)計方法和原有的理論設(shè)計步驟上設(shè)計者都可以做出自我的創(chuàng)新改變。如在進行機械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類時除了按各部分的功能進行分類外,還可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的不同價值,進行成本優(yōu)化,做出結(jié)構(gòu)評價再分類。
1基于CDIO工程教育模式的機制專業(yè)教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐措施
1.1探索機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
“產(chǎn)教融合、校企合作”學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力教學(xué)改革方式對課程實驗、課程設(shè)計、行業(yè)見習(xí)與企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和課外實踐活動等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)研究,探索出其各自有效的改革途徑,如何通過引入企業(yè)案例,或者進入企業(yè)實際工作崗位進行培養(yǎng),提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生成為具有行業(yè)知識基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的高級工程技術(shù)人才。
1.2面向行業(yè)重構(gòu)和優(yōu)化機制專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)
機械行業(yè)涵蓋范圍比較廣,不同的企業(yè)需求人才能力不同,如何在不同企業(yè)的人才需求中歸納出共性的人才培養(yǎng)目標(biāo),既保證人才培養(yǎng)的共性,又具備不同企業(yè)的人才個性能力?;贑DIO工程教育理念,立足于“中國制造2025”對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的跨學(xué)科、綜合化等新要求,在機械制造類專業(yè)課程教學(xué)中要既追求學(xué)科知識的廣博性,又注重專業(yè)技能的精深程度,[3]把傳統(tǒng)的以基礎(chǔ)理論知識為導(dǎo)向的課程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型為以學(xué)科綜合應(yīng)用能力發(fā)展為主的課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建完整的理論加實踐的機械制造課程體系結(jié)構(gòu),同時通過課程整合形成跨學(xué)科的課程群,使之與“中國制造2025”戰(zhàn)略實施過程中的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級的需求相匹配。一方面,通過廣泛地調(diào)研相關(guān)企業(yè)在“中國制造2025”的新形勢下對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生知識和能力的需求,并立足于實際生產(chǎn)過程,根據(jù)行業(yè)企業(yè)所需的知識和技能適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容,使培養(yǎng)的學(xué)生更好地滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。另一方面,專業(yè)教師要密切關(guān)注制造行業(yè)特別是量大面廣的核心制造業(yè)中的新技術(shù)、新工藝,并將這些內(nèi)容及時引入到機械制造課程教學(xué)中來,使教學(xué)內(nèi)容緊扣行業(yè)發(fā)展趨勢,讓學(xué)生緊跟本專業(yè)先進技術(shù)的發(fā)展形勢。
1.3依據(jù)CDIO工程教育模式的理念,構(gòu)建與培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系
根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的特點,實踐教學(xué)體系包含課程實驗、課程設(shè)計、金工實習(xí)、各類實訓(xùn)、頂崗實習(xí)、畢業(yè)綜合訓(xùn)練、職業(yè)資格培訓(xùn)以及學(xué)科競賽等多個方面。同時考慮“階段性與系統(tǒng)性相結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合”的原則,又可以將機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系分為三個模塊,分別為基本技能模塊、專業(yè)技能模塊、實踐與創(chuàng)新能力模塊?;炯寄苣K包括基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、綜合性實驗;專業(yè)技能模塊包括認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、金工實習(xí)、課程設(shè)計及畢業(yè)綜合設(shè)計;實踐與創(chuàng)新能力模塊包括社會調(diào)查、專業(yè)技能訓(xùn)練及認證、創(chuàng)新性實驗、參與教師科學(xué)研究項目、參加教育行政主管部門和行業(yè)主辦的各類學(xué)科競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽以及大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽。[4]
2實施過程
機械制造是制造業(yè)的重要組成部分,其作為國民經(jīng)濟各個技術(shù)部門的基礎(chǔ)裝備,對于調(diào)整并完善中國的工業(yè)體系具有重要的作用。處于技術(shù)創(chuàng)新時代的今天,工業(yè)企業(yè)要獲得長足發(fā)展,就要對于機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)進行深入而系統(tǒng)地研究,以不斷地擴展其應(yīng)用領(lǐng)域,提高其應(yīng)用價值。長期以來,中國在該項領(lǐng)域研究中獲得了一定的成績,但是相比較于工業(yè)發(fā)展國家,中國在機械自動化領(lǐng)域中的研究還相對薄弱。對于中國的機械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢進行探究成為了重點研究課題。
1 現(xiàn)代分析機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)淺析
作為傳統(tǒng)工科專業(yè)中重要的一種,機械設(shè)計制造對于國家經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)發(fā)展有著重要的意義,并且機械設(shè)計制造的技術(shù)也在不斷的發(fā)展當(dāng)中。但是,隨著外界經(jīng)濟環(huán)境的快速發(fā)展,機械設(shè)計制造技術(shù)水平也面臨著新的挑戰(zhàn)和壓力。傳統(tǒng)機械設(shè)計制造技術(shù)存在著一定的缺陷和不足,不能更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)水平的發(fā)展需求。自動化技術(shù)是近年來隨著技術(shù)不斷發(fā)展而出現(xiàn)的新技術(shù),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,是基于傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,并且廣泛的應(yīng)用在機械設(shè)計制造過程中。自動化技術(shù)的應(yīng)用,對于機械設(shè)備產(chǎn)品的自身價值提供了更多的價值。機械產(chǎn)品融入自動化技術(shù),通過信息處理和交互,實現(xiàn)了更多的功能,突破了傳統(tǒng)機械設(shè)備的技術(shù)水平限制。機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)的同步發(fā)展和相互交融,提高了機械產(chǎn)品的使用效率和安全性,對于提高生產(chǎn)力有著至關(guān)重要的意義。
自動化技術(shù)是以計算機技術(shù)、信息技術(shù)為主要內(nèi)容,并且融合其他學(xué)科來滲透和發(fā)展的,是一門綜合性學(xué)科專業(yè)。自動化技術(shù)的應(yīng)用,對于傳統(tǒng)機械設(shè)計制造行業(yè)造成了深遠的影響,并且賦予機械設(shè)計制造行業(yè)了很多新的內(nèi)容與定義。例如,在機械制造行業(yè)生產(chǎn)過程中,需要對于制造過程的工藝進行嚴格的控制,并且有著高度的變量精確性要求。自動化技術(shù)的應(yīng)用,通過電子信息技術(shù),達到了對工藝變量的精確控制,實現(xiàn)了高效的無人化管理,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
2 分析機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)階段,我國機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)技術(shù)正處于一個飛速發(fā)展的階段,并且也取得了一系列的相關(guān)研究成果。但是,與其他國際社會上的發(fā)達國家專業(yè)水平相比,還存在一定的差距。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展方向從現(xiàn)代社會的發(fā)展趨勢來看,大體可分為網(wǎng)絡(luò)信息化、智能化、模塊化、綠色化與生活化的趨勢,下面筆者就這幾個技術(shù)發(fā)展的趨勢方向進行分析。
第一,信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的一個重要技術(shù),并且對于各行各業(yè)都帶來了深入的影響。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)也受到信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響,其專業(yè)深度與廣度得到了大幅度的提升。很多基于信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新技術(shù)應(yīng)用于自動化技術(shù)當(dāng)中,使得很多遠程監(jiān)控、信息交互等都得到了實現(xiàn)。例如,在企業(yè)生產(chǎn)機械設(shè)備的過程中,通過遠程監(jiān)控,可以使管理者實時的掌握企業(yè)生產(chǎn)情況,并且對于設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)進行控制和調(diào)整,提高了對生產(chǎn)過程的控制能力。與此同時,在企業(yè)生產(chǎn)的過程中,自動化技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了不同生產(chǎn)部門之間的信息交流與共享,更好的提高了不同生產(chǎn)部門之間的配合程度,有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,是現(xiàn)代機械制造行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的不可或缺的重要動力之一。
第二,智能化與模塊化發(fā)展。智能化是一個重要的標(biāo)準,是區(qū)別傳統(tǒng)機械與現(xiàn)代機械的一個重要指標(biāo)。智能化是機械產(chǎn)品的發(fā)展目標(biāo),是提高機械產(chǎn)品自身適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)與社會需求的重要前提。通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,可以更好的拓展機械設(shè)備的應(yīng)用范圍。模塊化是現(xiàn)代社會生產(chǎn)中一個重要的思想,通過模塊化思維的推廣,使得機械產(chǎn)品從研發(fā)到使用的效率都得到了大幅度的提高,標(biāo)準化建設(shè)成為可能,有效的促進了機械制造業(yè)的規(guī)范、標(biāo)準的發(fā)展。
第三,綠色化與生活化發(fā)展?,F(xiàn)代社會的一個重要發(fā)展理念就是可持續(xù)化,持續(xù)發(fā)展是保證人類長遠生存的關(guān)鍵。機械產(chǎn)品的研究與生產(chǎn),其根本目的是為了促進社會發(fā)展,為人們營造舒適的生活環(huán)境。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展必須以綠色化為根本目標(biāo)。通過環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用,提高機械產(chǎn)品的循環(huán)利用,進而為后續(xù)生產(chǎn)降低成本。機械產(chǎn)品應(yīng)該與人類的生活進行深入的融合,并且體現(xiàn)出機械制造業(yè)的技術(shù)密集和知識密集的特點。機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)融入生活的一個重要特點就是,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、辦公、居住等多方面的內(nèi)容都實現(xiàn)了自動化,為人類生活帶來了極大的便利。
3 結(jié)束語
機械自動化方便了機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理等方方面面,作為工業(yè)技術(shù)的一個門類,它值得我們投入一定的精力去了解、認識?;蛟S我們以后不會從事這方面的工作,但是了解機械設(shè)計制作自動化技術(shù)之后,我們才能更加堅定的支持它的發(fā)展?,F(xiàn)在我國的任何企業(yè)都離不開機械的設(shè)計與制作,而機械設(shè)計制作自動化也跟我們的生活密切相關(guān),這是不容否認的。希望,在未來不但是國家企業(yè)重視機械設(shè)計制作自動化技術(shù),而且更多的人能為其發(fā)展投入自己的精力。
參考文獻
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0 引言
近10年來,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)朝著全自動的方向更新更快地發(fā)展。但是,我國機械自動化技術(shù)起步相對晚一些,相對于發(fā)達國家存在一定差距。自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造過程中的應(yīng)用是機械制造業(yè)進行技術(shù)革新的新方向。不僅僅是機械設(shè)計行業(yè),自動化已經(jīng)深深扎根于各個領(lǐng)域。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域,該行業(yè)將進一步向機光電一體化發(fā)展,向環(huán)保這樣的新興領(lǐng)域拓展。本論文主要探討的是機械設(shè)計中的自動化。
1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的重要性
1.1 機械設(shè)計制造業(yè)的生產(chǎn)效率的提高
國家經(jīng)濟的騰飛的同時,機械設(shè)計制造業(yè)也在的飛速發(fā)展,生產(chǎn)線上的人們也把更多的注意力放在其產(chǎn)品生產(chǎn)效率及其質(zhì)量。自動化技術(shù)的應(yīng)用大大地促進了我國的生產(chǎn)能力,自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合能夠使得機械設(shè)備生產(chǎn)效率大大提高,并且保證機械設(shè)計制造過程中的各個環(huán)節(jié)的安全性。
1.2 資源的配置優(yōu)化度提高
將自動化技術(shù)投放到機械設(shè)計制造業(yè)中,能夠?qū)Χ喾N資源進行重新地科學(xué)合理的配置,從而提高其勞動生產(chǎn)率,為機械制造業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益及社會效益。同時還能夠有力的提升機械設(shè)計制造企業(yè)的市場競爭力。在機械制造業(yè)發(fā)展中,最為核心的就是機械設(shè)計,在機械設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)該將自動化技術(shù)和機械設(shè)計進行合理結(jié)合,這樣才能夠不斷提升機械設(shè)計創(chuàng)新能力,從而推動機械設(shè)計制造業(yè)的進一步發(fā)展。
2 自動化技術(shù)與機械自動化技術(shù)
現(xiàn)如今隨處可見的自動化技術(shù)是一種動態(tài)的發(fā)展理念,以往的自動化技術(shù)多指的是用機械技術(shù)代替人工來進行一些操作,能夠按照預(yù)先設(shè)定的指令去完成所需要處理的任務(wù)。人們對于自動化技術(shù)的認識也在慢慢發(fā)生改變,現(xiàn)階段自動化的定義如下:第一,取代人工的勞力運動或者取代人腦活動,將人工操作與機械的運作協(xié)調(diào)統(tǒng)一,使機械系統(tǒng)在制造運作的過程中更加便捷,流暢,高效,而且管理更加的方便。第二,在機械設(shè)備的功能上,某些自動化設(shè)備在其間的環(huán)節(jié)上能夠完全取代人力和腦力勞動,最大程度的實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化,使得機械制造的環(huán)節(jié)更加的順暢。第三,指在自動化的運行上,在需要機械自動化的地方實現(xiàn)生產(chǎn)過程的具體化,從而大大縮短產(chǎn)品在整個過程中的生產(chǎn)時間,使整個過程的制造能夠機械的連續(xù)的生產(chǎn)。
3 機械設(shè)計中自動化技術(shù)的應(yīng)用
3.1 集成系統(tǒng)在機械設(shè)計中的運用
集成系統(tǒng)又被稱之為計算機綜合設(shè)計制造系統(tǒng),將其應(yīng)用于機械設(shè)計中,能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短,還能有效減少重復(fù)設(shè)計等不必要的資源浪費。在此之前,機械設(shè)計過程中也采用了多項計算機輔助技術(shù),其中比較有代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測試技術(shù)、輔助設(shè)計工具、質(zhì)控軟件等等。集成系統(tǒng)的到來將這些獨立的輔助技術(shù)整合到一起,構(gòu)建起了一個完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺,這很大程度上保證了單個技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性,全面提升機械設(shè)計效率。雖然這些計算機輔助技術(shù)都能使機械設(shè)計的成本有所降低,但由于它們彼此之間相互獨立,沒有形成統(tǒng)一,因此在縮短設(shè)計周期、降低人工成本、提高工作效率和機械使用性能等方面的效應(yīng)并不突出。這個系統(tǒng)首先以電子信息和先進的管理理論為理論基礎(chǔ),并通過計算機、傳感器、自動化等技術(shù)對機械設(shè)計過程中的物質(zhì)、信息、參量等進行整合,大幅度提升了工作效率。
3.2 計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用
計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng),通俗地說就是集成性機械制造技術(shù)系統(tǒng),在這一技術(shù)系統(tǒng)成型之前,我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域的生產(chǎn)實踐領(lǐng)域內(nèi)的計算機輔助技術(shù)初具規(guī)模,具體涉及機械制造產(chǎn)品設(shè)計、工藝實踐流程規(guī)劃、生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)測試、產(chǎn)品質(zhì)量控制等多個具體的環(huán)節(jié)。而這些作為獨立個體存在的計算機輔助技術(shù)盡管對所在的領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的積極作用,但是由于相互之間并未形成穩(wěn)定有效的相互聯(lián)系和相互配合關(guān)系,所以也就無法保證我國機械設(shè)計制造企業(yè)整體生產(chǎn)規(guī)模帶了正面影響,給我國機械設(shè)計制造企業(yè)綜合市場競爭力水平的提高設(shè)置了一道隔膜。計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)形成,對原有的單獨存在的機械設(shè)計制造技術(shù)形態(tài)的有機整合,通過對相關(guān)計算機輔助技術(shù)形態(tài)應(yīng)用功能進行了的集中整合,以及在實際應(yīng)用層次的相互協(xié)調(diào),促進了我國現(xiàn)代機械設(shè)計制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及質(zhì)量水平的有效提升,從而增加了市場競爭力。
3.3 自動化檢測技術(shù)在機械設(shè)計中的運用
自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù),其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣,自動化檢測技術(shù)是其中較具代表性的一類,也是自動化技術(shù)十分重要的組成部分。該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器的結(jié)合。在機械設(shè)計制造中,關(guān)鍵環(huán)節(jié)是要確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量,通過應(yīng)用自動化檢測技術(shù),機器可以自行檢測從而減少人力付出。以自動化檢測技術(shù)為核心開發(fā)出來的自動檢測系統(tǒng),主要是由以下幾個部分所組成的:傳感器、信號調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果輸出模塊,同時,系統(tǒng)中還含有智能芯片,有利于提升信息的處理效率,增強檢測的可靠性。
4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的發(fā)展方向
自動化技術(shù)在機械設(shè)計中地位已經(jīng)得到了大部分的廣泛重視,目前我國對該技術(shù)的研究還比較落后,無法與世界發(fā)達國家相。因此,為了促進自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用,必須要明確該技術(shù)的發(fā)展方向,從而實現(xiàn)我國機械設(shè)計水平和制造水平的進步。我國機械設(shè)計中自動化技術(shù)依然具有產(chǎn)品接口不匹配的問題,這主要是由于我國沒有針對不同的產(chǎn)品進行統(tǒng)一標(biāo)準的制定,從而使機械設(shè)計自動化出現(xiàn)一定的資源浪費情況。因此,還需要針對自動化技術(shù)實現(xiàn)模塊化,確保產(chǎn)品接口及其他因素的統(tǒng)一,避免浪費。微型化自動控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能耗小、占地面積小等優(yōu)勢,因此機械設(shè)計自動化需要向該方向發(fā)展,從而實現(xiàn)自動化技術(shù)向更加廣泛的領(lǐng)域擴充。自動化技術(shù)還需要注重對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用,以提高自控能力和檢測能力。