时间:2023-03-30 11:40:25
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇机械设计制造论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式,提升人们的生活质量,使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐,因此工业设计这项工作还具有很强的实践性,需要有较强的应用性。
1.2时代感强
应该注意的是,在不同的时代背景之下,工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下,工业设计的基本需求就是绿色、节能,由此可见,工业设计还具有较强的时代感。
2工业设计的发展现状
在工业革命之后,工业设计行业迅速发展起来,但是从总体上来看,我国的工业设计历史较短,发展的速度相对比较缓慢。近几年来,随着我国社会主义市场经济的发展,我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多,这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义,将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源,他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的核心竞争力。
3机械设计制造技术的发展情况
机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节,例如:产品的设计以及产品的制造等,此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱,同西方发达国家相比较还存在较大的差距,主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展,自主创新能力不高,这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。此外,虽然我国的劳动力资源丰富,但是在投入的资金方面还不够充足,这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升,但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足,在产品外观的设计上还有所欠缺。
4工业设计以及机械设计制造技术的应用
工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征,如果能够将这二者有机的结合在一起,那么就可以极大的提高企业的竞争力,提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看,我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制,这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破,技术水平相对比较落后,为企业的工业设计带来了难度。所以在机械设计制造技术的应用过程中,政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用,对市场经济进行合理的、适当的调节,从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持,鼓励他们转变传统的设计理念。
(适用于环保机械、数控技术等各方向)
一、 开题报告的撰写方法及基本要求
1、 如何选题、开题
选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素:
1)课题有没有价值,从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么背景,这个课题的研究,从理论上看有什么价值,从实践上看,有什么价值。
2)从实际出发,根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。
3)课题要与所学专业相关,且忌选择与所学专业相差太大的题目。作为过程装备与控制工程专业的本科生,所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关,尽量选择结合生产和科研单位的实际任务,也可以是教师科研或研究生课题的一部分; 或者是同本专业、学科内容密切相关,符合教学要求的自拟课题。
2、开题报告一般包括哪些内容
开题报告一般包括:
1)课题的名称。课题名称是所要研究内容的高度概括,要简练,一般不要超过20字;
2)问题的提出。从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么理论的价值,实践的价值,预计从几方面来完成。
3)这个问题研究的现状。国内研究到什么程度,国际研究到什么程度,主要通过文献综述来阐述。
4)确定自己要研究的主要内容。
5)确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究,研究这个课题具体分哪几个步骤进行。
6)对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。
7)列出时间安排。
8)列出参考文献。
3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行:
1)课题确定后,要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词;
2)根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手:一是通过检索学校图书馆的电子资源,如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等,一般能查到较新的文献,找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章,通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室,能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构,也能够查到一些相关文献。四是利用互联网,从一些专门的网站上也能获取一些信息。
在写文献综述时,可参照以下步骤:
1)首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下(先客观介绍情况,要如实陈述别人的观点),从而了解到国内外目前研究的现状如何,别人都采用了什么方法进行了研究;
2)然后进行评述(后主观议论,加以评估),评述目前研究的水平,研究方法的适用性或其不足;
3)最后评述一下自己拟研究课题有何意义,目前处在什么水平,自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度
根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段,详细列出进行课题研究所需的工作(工作划分得越细,越容易统筹安排)根据总的课题时间进行统筹安排,合理分配。
有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行;而有的研究内容关联性不是很强,则可以齐头并进,同时展开研究。例如,很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行,但是实验分析往往需要较长的时间,如果按部就班地进行研究,往往会拖很长的时间,这种情况下,就需要将实验分析的内容进一步细化,如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等,可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前,在进行理论分析时就开展这些工作,这样就节省了时间。
合理安排时间进度与具体的课题有关,此处只给出了指导性原则,建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法,将细化的工作排列在时间进度表中,找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献
参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等,总数一般不少于10篇,其中外文文献一般不少于3篇,参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。
二、毕业论文撰写基本要求及方法
1、毕业论文的基本要求
论文篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
主要内容及编排顺序如下:
1)摘要;
2)目录;
3)前言或绪论(包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等);
4)按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述;
5)结论与展望;
6)参考文献,参考文献不少于10篇,其中英文不少于5篇,需要在正文部分引用出处。
2、毕业论文撰写的方法
毕业论文是在完成各项研究内容的基础上,按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
在撰写论文过程中,理论依据要充分,数据要准确,公式推导要正确,能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外,要注意论文结构的合理性;数学模型建立的正确、合理性;实验方案的合理性,实验数据的准确性;社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。
另外,撰写论文时要概念清楚,内容正确,结构严谨,文字通畅,用语符合技术专业规范,各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定,图表清楚,图面质量符合要求,书写格式规范。
三、毕业设计的要求
1、 设计说明书内容
1)文献综述(研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明);
2)总体结构设计、技术方案依据及原理说明(有实验的应包括实验流程示意图);
3)技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计;
4)材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修;
5)结论、总结或专题讨论。
2、设计图纸的内容、图纸量的要求
设计说明书篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
设计图纸:指机械设计标准所指的图纸,图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张A0或4张A1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。
所有图纸须有图框和标题栏。图纸要有人审核并在“审核”一栏上签名,学生在设计一栏上签名。原理图、程序框图和流程图以及其它一些抛去文字就失去
意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制;任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸,一旦发现则以作弊论处。
四、论文(设计)选题方向
1、产品设计
2、创新设计
3、表面工程
4、机械设计技术研究
5、机械设计
6、机器人设计
7、动画设计
8、振动控制及减振材料
9、逆向工程
10、图形处理网页设计
二、营造良好的机械制造工艺设计社会环境
机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。
三、注重对企业设计研究的投资管理
在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。
1.1生产和工艺过程
机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时,将原材料或者半成品制作成产品的过程,主要包含生产技术的前期准备,原材料与半成品的运输、保管,零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程,它是指改变零部件与产品尺寸大小、外形、性质、相对位置关系的生产操作过程,例如,毛坯制造、机械加工等。其中,工艺过程涵盖了机械加工工艺过程,它具体是指采用机械加工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量,将其变成产品零部件的过程,此过程通常由一个或者多个加工工序构成,主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。
1.2零件装夹
正式生产零件之前,应将其安放在基床或者夹具等位置,此步工序为固定位置,为进一步保障位置的准确性,应对其进行稳固,此步工序为夹紧,固定位置和夹紧统称为装夹。机械生产技术中零件装夹的科学性严重影响着零件的生产品质,同时直接影响着产品的生产速度、生产成本和安全性。通常包含直线、划线找正式和用夹具装夹式这三种零件装夹模式。
1.3定位
为切实保证零件的精确度,应做好零件的定位作业。定位时,首先严格依照加工工件的具体情况合理选择定位基准,本文中的基准是指点、线、面,且能够在明确工件和加工工具之间具置关系中发挥作用,依照所发挥作用和应用场所的不同,将基准划分成设计基准和工艺基准,其中工艺基准依照不同的分类标准,又将其细分为工序基准、定位基准、检测基准和装配基准。
1.4加工精确度
加工精确度是机械制造工艺中的关键,其直接决定着产品的使用性能,依照不同的要求,可将其划分成尺寸大小精确度、外形精确度、位置精确度和表面质量精确度。在具体的机械加工过程中,为获得准确的尺寸大小精度,主要采用试切法、调整法;为获得准确的外形精确度可以采用轨迹法、成形法。
2合理化的机械设计措施
2.1提升加工精确度的措施
在机械设计过程中不可避免地存在误差,只有深入分析研究产生不同误差的具体原因,采取有效的预防措施,方能减少误差的出现,进而提升工件的加工精确度。若想提升零件的加工精确度可以改进所用夹具,也可以改造测量工具;若想有效控制误差,则应全面认真分析加工误差,找到产生误差的具体原因,通常系统应力、受热变形、刀具磨损等都会引发误差,依照具体的原因采取针对性的解决对策。
2.2提高设计标准化的措施
标准化是机械设计的主要发展方向,借助统一的标准,保证机械零件尺寸大小、规格型号、性能和结构的统一,这有助于产品质量的提高,还能够显著降低生产成本。因此,在进行机械设计时应注重产品零件标准化水平的提高,进而提升产品的设计水平,强化机械产品的竞争实力。
2.3改善零件加工表面质量的措施
零件加工表面质量是指机械加工后零件表面的微观不平度,其质量直接影响着产品零件的使用性能、可靠性和使用寿命。为改善零件加工表面的质量,可以采用以下措施:首先,合理选择刀具,尽量依据加工件的属性选取刀尖圆弧半径相对较大、副偏角度较小或者适当的修光刃,进而缩减加工零件表面的不平度;其次,科学选择切削条件。若想获得理想的加工零件表面质量,应严格依据不同的材料选择恰当的切削速度,另外,还可以使用高效切削液;最后,降低表面层的形变程度,可以同时采用多种方法。3.4强化绿色制造的措施绿色制造理念的引入能够有效增加机械设计的成功几率,因此,引入了绿色制造理念的机械制造工艺与原有的制造工艺相比存在一定的差距,它强调对环境的保护,同时在此基础上实现经济效益的最大化。为强化绿色制造,应全面考虑产品的绿色开发,减小其生产使用过程中对环境的污染程度,首先应保证机械建模过程中的绿色设计,借助系统化的设计方法,选取绿色环保型原材料,还应考虑产品的回收和循环利用情况。
2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
把握工程教育要面向工程实际的基本原则。对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。
2教学内容的改革与优化
课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。
3教学方法的突破与创新
面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。
4考核评价机制的多元化
为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。
1)现有教学内容沿袭了传统的体系与架构
知识点面面俱到,没有根据不同类型学校培养目标的侧重点不同而有所区分。缺乏生产实际内容,对于新材料、新工艺、新技术和新装备的介绍不足,不能全面反映本专业的前沿发展现状和趋势,不利于学生的创新思维发展。
2)教学手段与方法相对单一
仍以教师单方面授课为主,不能完全满足教学要求。根据教学大纲安排,课程教学为32学时。教师要在有限的时间内把大量的知识和信息传递给学生,尤其目前普遍采用多媒体教学,更进一步扩大了课堂教学容量,对学生的理解和接受能力提出了更高要求。为追赶进度,学生无暇思考,只能填鸭式被动接受。而一旦某一环节跟不上,则会一步落、步步落,严重挫伤学生学习积极性和自信心。
3)现有授课计划
对于实验与实践教学环节安排不足,学生亲自动手操作与动脑思考的机会不多,对于知识的理解仍停留在书本理论的层面,遇到实际问题不能有效应对,违背了课程内容组织强调实践性与实用性的初衷。
4)考核评价机制单一
一般仍取平时考勤、课堂作业与期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。学生为考勤而到课堂,身在课堂心在外,临近考试就突击死记硬背,不会花时间去主动思考,更不会去深入研究如何应用所学到的机械制造装备的设计原理与方法,极大损害了学生运用所学理论和技术手段综合创新能力的发展。
5)伴随高校扩招
机械设计制造及自动化专业生源规模持续增加,越来越多的青年教师走上讲台,他们虽然储备了足够的理论知识,却在自身实践经验上有所欠缺,而机械制造装备设计课程教学内容设置中的金属切削机床设计和夹具设计等都需要丰富的生产实际经验作为支撑,这在一定程度上影响了课程教学效果。
2机械制造装备设计教学改革探索
2.1教学理念的与时俱进把握工程教育要面向工程实际的基本原则
对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。
2.2教学内容的改革与优化
课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。
2.3教学方法的突破与创新
面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。
2.4考核评价机制的多元化
为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。
2“机械制造基础”课程项目化的教学设计
“机械制造基础”课程项目化的教学设计就是要构建以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容,并根据实际工作任务的需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容[3]。根据机电类专业对学生机械制造基础岗位能力的要求,以典型机械零件的加工制造为载体,笔者划分了8个项目,这8个项目分别是金属结构及力学性能测量、工程材料及热处理、铸造、锻压、焊接及胶接、正确使用机床刀具、金属切削加工、机械制造工艺规程。其中前7个是分散的,最后一个是前面基础知识的总结和提高。每个项目包含若干个任务,每个任务都根据企业的生产实际来设计。每项任务结束后要开展小组互评和教师点评,以保证每学生熟练掌握机械制造的基础知识。通过走访企业和用人单位,与企业专家座谈,并结合实验实训条件和学生的情况,我系确定了“机械制造基础”课程相关的主要工作岗位(各类机床操作员、车间机械加工工艺员、机械零件检验员),并根据工作岗位所需求的专业知识、操作技能、职业规范和职业能力,制定典型的工作任务。相应的学习情景主要有金属结构及力学性能测量、工程材料及热处理、铸造、锻压、焊接及胶接、正确使用机床刀具、金属切削加工、机械制造工艺规程等。以项目金属切削加工为例,介绍学习情景的设计。本项目中的工作任务之一是端盖零件的加工,材料是ZL102。这项工作任务要求确定零件加工方法,编制工艺规程,完成加工,按时交出合格产品。这个项目的具体任务包括分析零件图、选用金属切削机床,正确选择刀具、安装工件,合理选择零件表面常用切削加工方法,制订典型零件加工工艺路线。相应的教学方法包括任务驱动、多媒体教学、现场实做和分组讨论。在工作开展前,学生要先从工作任务中收集必要的信息,初步掌握轴套类零件加工的专业知识和技能,再根据工作任务制定学习计划,建立工作小组,然后确定工作方案,并把工作任务分配到每一个人。在工作开展过程中,学生以小组为单位,在工作任务的引导下完成专业知识的学习和技能训练,完成实际轴套类零件的加工操作及实际操作质量的检测。在工作结束后,学习小组开展互评,内容包括能否加工出合格的产品,能否确定最合适的加工工艺路线,学习目的是否达到,并按照成绩评定标准给出评价结果[4]。
3“机械制造基础”课程项目化教学活动的实施过程中存在的问题及对策
在“机械制造基础”课程项目化教学活动的实施过程中,也遇到了不少问题,比如相关实验实训室的建设和师资的配备。为了实现“机械制造基础”课程的项目化教学,我校完成了实习工厂建设和校内外实习基地的扩建,并改善了实验实训室的条件。近年来,已投入巨资,建成了20个校内实验实训室和实习工厂,基本上满足了课程教学的需要。关于师资的配备,学校要给予高度重视,并注重双师型教师的培养,其目的就是让以前只能上理论课或实践课的教师,同时能上理论和实践课,以保证既能教给学生必须掌握的书本知识,也要教给学生必需的操作技能,打破以前的理论与实践相脱节的僵局。
4两点思考
“机械制造基础”课程项目化教学方案的实施,对于机电类各个专业的教学都是非常重要的。在实施过程中,还有两个问题需要思考。
4.1师资引进问题
为了更好地开展“机械制造基础”课程项目化教学,师资培养很重要。师资培养是一个漫长的过程,对于职业院校来说,教师的实践水平决定了学生的就业率。在专业教师的招聘过程中,不但要重视毕业生学历层次,更要重视毕业生的职业技能和实际操作水平,只有讲课和实际操作水平都合格的人员,才能成为职业院校的老师,这样才能形成“教师即师傅”的良好局面[5]。
4.2配套教材建设
开展“机械制造基础”课程项目化的教学过程中,配套教材建设也是一个关键环节。开展项目化教学后,原有的教材已无法满足教学需要。应按岗位操作规程和工作项目进行配套教材的编写,并做到图文并茂,以加深学生对工作任务的认识。而参与教材编写的人员应是有丰富教学经验的高职院校专职教学人员和企业一线具有丰富实践经验的技术人员。这样的配套教材才能满足项目化教学,才能推动和促进“机械制造基础”课程项目化改革的顺利进行。
1机械设计制造及其自动化理论概述
最开始人们接触机械自动化的时候,都是先想着用机器代替人手,用机械完成一些重复操作的劳动。随着科学技术的发展,自动化的技术水平较以往有了极大的提升,不再局限于单一的重复机械动作上,而是进行相关程序的设定,逐渐拥有了自主思考的内核,我们也将其称之为机械的大脑,能够精准地完成规定的任务,还能够在系统出现问题的时候,及时地进行自我诊断,现阶段的机械设计更加智能化。机械设计制造领域的自动化技术的应用伊始,可追溯到20世纪60年代,由于电子计算机技术的不断发展壮大,人们也开始将电子计算机技术融入到机械控制中,通过各领域专家的研究和尝试,最终成功地将电子计算机及其控制技术成功地结合在一起,又经过长时间的磨合与创造,最终形成了今天我们所看到的、所使用的机械设计制造及其自动化。机械设计制造及其自动化也和大多数事物一样,经历了由无到有、由简单到复杂的发展过程。现如今,机械设计制造及其自动化在社会生活中发挥的作用也越来越重要。
2机械设计制造及其自动化的应用现状分析
我国改革开放以来,将更多的精力投入到了科学技术的研究和开发中,科学技术是第一生产力,这是我们所有科研工作者都熟知的道理,而我国的科学技术也以极其迅速的速度发展着,在科学技术领域也取得了非常可人的成绩。但是从全球的角度来看,与发达国家的科技手段相比较,我国的机械设计制造及其自动化技术还是相对比较落后的,出现这种情况的主要原因是我国发展科学技术的时间较短,起步也比较晚,还有很多地方都是学习其他先进国家的技术。而在很多工业发展领先的国家,都已经将纳米技术、激光技术等先进技术融入到了机械的设计和制造中,而我国在高新技术融入这一点上,还与国外发达国家存在着非常大的差距。由于我国机械设计制造及其自动化技术水平的限制,使得我国机械设计制造自动化的应用范围也受到了这一限制的影响。目前,我国大部分的机械制造厂虽然已经将机械自动化的理念引入到了产品的生产当中,但是真正将自动化融入到整个机械制造工程的生产过程中的,基本上没有。很多制造工厂由于技术水平、资金等多方面因素的限制,生产出来的产品都是非常粗糙的,达不到预定标准,而且还花费了大量的生产成本,这样的工厂在经济市场环境下逐渐会失去竞争能力,久而久之,一部分制造工厂就会因技术限制而破产,从这一点我们能够非常明显地发现,对工厂来说,机械自动化的意义是非常重大的。而纵观我国的机械制造产业,为什么我国的机械设计制造及其自动化技术水平比较落后,究其原因,除了科学技术的不足以外,高新技术人才的缺乏也是一个非常大的影响因子。目前在工厂中,有经验的技术人员都是老一辈的技术工作者,这一部分工作人员并没有接受过专业的理论知识和技术培训,而新入职的工作人员基本上都是刚刚毕业的大学生,这些学生虽然有扎实的理论基础,但是却没有实践方面的经验,这样就使得整个机械设计制造产业的自动化技术水平出现了青黄不接的情况。
3机械设计制造及其自动化的应用研究
为了能够尽快与国际社会机械设计接轨,我们要积极向国外先进机械化自动化技术学习。自从我国加入世界贸易组织,越来越多的外国企业进驻中国,使得我国的市场竞争日益激烈,大多数国有企业逐渐失去了先天的主导地位,由于没有很好的经营,再加上保守、不创新,最终被淹没在了市场经济的大潮中。为了能够挽救我国机械制造企业,大部分本土企业开始与国外企业建立长期的合作关系,本土企业在吸收国外先进生产技术的同时,逐渐提高了自身的产品质量,有效降低了生产成本,外国企业也利用我国的市场建立了庞大的经济体系,二者实现了双赢。随着越来越多中外合资企业的出现,机械设计制造及其自动化技术也逐渐融入到了我国各个行业中,怎样更好地提升机械制造自动化水平,也逐渐被越来越多的企业提到了日程当中。计算机网络技术的普及也极大地提高了机械制造自动化技术的发展水平,我们利用计算机软件技术,及时发现了机械设计中存在的漏洞,并在第一时间进行了维护,通过对网络技术的研究,也实现了企业与企业之间的远程沟通。虽然我国的机械设计制造及其自动化发展取得了非常显著的成绩,但是在工业迅速发展的同时,环境问题逐渐显现在人们面前,工业污水、工业废料都排放到了大自然中,导致我们赖以生存的环境出现了极大的恶性变化,也让我们在发展工业的同时,深刻意识到环境保护的重要性。机械制造及自动化实现了全球化之后,怎样降低生产过程中对环境的污染也就成为了机械设计制造领域要面对的难题,我们如何利用绿色能源进行工业生产,合理转化工业生产的废料,减少有害环境的原材料,实现机械设计制造的绿色发展,这也是机械设计制造及自动化未来的发展方向。
4我国机械设计制造及其自动化的发展趋势
我国机械设计制造及其自动化技术已经日趋完善,各个行业也都体会到了机械设计制造及其自动化所带来的各项优势,机械设计制造及其自动化是一门集多种技术于一体的学科,随着新技术的不断研发与引进,机械设计制造及其自动化的发展也将会是一片大好。在机械设计制造及自动化的发展中,大部分的机械设计制造都将设计、制造、生产和管理进行独立运行,而这些独立运行的部分又与机械设计制造及其自动化的发展集成是相对应的,这样也满足了我国工业生产的实际需求。我国机械设计制造及其自动化还会向着节能化的方向发展,当我国的工业生产达到一定水平的时候,我们考虑的重点不再是运转效率和产出的关系,而是让工业发展与环境保护和谐共存。机械制造材料需要承载节能原料来进行生产,我们要最大限度地运用原材料,减少生产过程中的污染物排放,多使用可再生能源,这样也能减轻对环境的危害。
5结语
机械设计制造及其自动化的应用可以极大地提升生产效率,有效降低生产成本,让机械设计制造企业能够在激烈的市场竞争中脱颖而出。不断改进我国机械设计制造及其自动化水平落后的现状,对我国工业领域的生产具有非常重要的作用。
作者:陈积铭 单位:哈尔滨市总工会职工技术协作服务中心
参考文献:
[1]朱龙根.建设好专业课,把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[2]全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2教学史志),1995.
[3]张奉禄,鲁墨武.加强课程间的联系和管理搞好机械设计及制造专业的改革[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[4]陶金玉.精心组织课程设计,加强培养设计能力[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[5]全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2教学史志),1995.
应用工业设计是人们为达到特定目标开展的系列创造性设计,在设计过程中对美学以及工学进行了有机的结合,对工业产品进行实施的设计。面对当前多元化的发展时期,对工业设计以及机械设计制造的技术应用发展愈来愈重要,通过从理论上加强工业设计以及机械设计制造的研究分析,就能为实际技术应用提供理论支持。
1工业设计和机械设计制造技术的联系及发展现状
1.1工业设计和机械设计制造技术的联系分析
工业设计和机械设计制造技术之间存在着紧密的联系,两者的发展都能够对工业化进程产生促进作用,为社会创造更大的经济效益。在机械化设计制造技术的发展方面,能为工业设计提供技术层面的支持,这样就能保障工业技术的规律性发展,成为工业生产当中比较重要的元素。工业生产产品要和实际的发展需求紧密结合,对大众媒体的审美标准要相符合,对工业产品的实用性能得以保障,这样就能为企业发展带来经济效益[1]。工业设计的发展也能为机械设计制造技术的发展提供新的理念,从而促进两者共同的进步。在当前的社会进一步发展背景下,人们在对工业设计的要求上也在发生着变化,对以人为本的理念愈来愈重视,通过对人们生活元素的研究,并在实际中加以应用,对工业设计的优化就有着积极促进作用。工业设计和机械设计制造技术之间的联系比较紧密,相互的支持,从而创造出更大的社会经济效益。
1.2工业设计和机械设计制造技术的发展现状
工业设计以及机械设计制造技术的发展过程中,在不同的时期也有着不同的现状。工业革命后的工业设计发展比较迅速,而我国的工业设计发展的时间相对来说比较短,但是在近些年我国的经济水平以及技术水平的迅速提升下,工业设计的发展速度也得到了有效提升。已经有诸多企业在将发展的注意力向着工业设计的方向转变,在实体的投入方面,大量的人力以及财力也都融入到了工业设计领域当中,这些都是工业设计进一步发展的基础。面对多元化的社会发展,经济的进步离不开机械技术的支持。这对机械设计制造领域的发展也有着促进,机械设计制造技术涵盖的内容比较多,在产品的设计以及生产制造和售后服务等,都是其中比较重要的内容[2]。我国在机械设计制造领域的发展过程中,还有诸多层面有待加强和完善,尤其是自主产品的制造技术力量上比较薄弱,这些都需要进一步加强。
2工业设计的特征体现和机械设计制造技术的应用
2.1工业设计的特征体现
工业设计的发展过程中,已经形成了比较突出的特征,这些特征体现在综合性比较强层面。工业设计包含的内容比较多,不仅是包含了工业产品设计,同时在产品制造中问题的处理等也是重要内容。工业设计的综合性比较强,是技术和艺术的结合体。在当前的理论进一步深化化,工业设计的综合性内容还涉及到心理学以及社会学等相关内容。工业设计的特征中,实践性强也是比较突出的,能有效为人们提供舒适生活方式,通过工业设计对人们的日常生活需求的满足有着保障[3]。工业设计的时代感特征也比较鲜明的呈现,不同时代背景下,工业设计都有着不同需求,所以在时代感强的特征上就鲜明的呈现出来。
2.2工业设计和机械设计制造技术的应用
工业设计和机械设计制造技术在实际生产当中进行综合性应用,就能发挥其积极作用。两者的相互影响以及相互促进,就能对工业设计的完善性和制造技术的水平提高有着促进作用。工业设计过程中,设计人员不断的学习以及掌握机械设计制造的基础知识,然后加以灵活的运行,保障工业设计的规范化。其中在工业设计的思路以及理念和产品结构等方面都能进行优化,对设计的产品质量符合人们的实际需求[4]。为能保障工业产品设计的整体质量水平提高,在和机械设计制造技术的有机融合下,就能保障设计的整体质量水平提高,对实际的操作可行性就能得到有效保障。机械设计制造技术的应用,对工业设计中的人机工程学知识的运用,就能有效保障机械设计以及制造技术的整体水平提高。将工业设计和机械设计制造技术在饱和发电机组的维修当中加以应用,就能发挥积极的作用,在对发电机组自身的机构上有明确认识,然后针对性的找到故障,在工业设计和机械设计制造技术等方面的应用,就要保障机组故障的有效解决。工业设计以及机械设计制造技术在未来的发展应用中,必将发挥其重要作用。工业设计的进一步发展,就要在技术的进一步优化基础上来实现,而机械设计制造技术的优化,对工业设计的水平提高就有着保障。我国在当前的工业技术上有着很大进步,但是在基础性方面还需要进一步加强,在机械技术相关的应用方面,作为重要技术,能有效节约人力资源以及财力资源等,对企业的发展提供良好技术支持[5]。工业设计和机械设计制造技术有着不同,在两者进行有机结合下,就要能充分重视方法的科学性。要积极建立有助于生产以及销售的最佳方案,将环保放在首要位置,这样才能进一步的促进工业设计以及机械设计制造技术的进一步发展。
3结论
综上所述,处在当前的发展阶段,对工业设计以及机械设计制造技术的应用发展,就要从实际出发,在具体的设计发展方面能够注重方法的科学性以及理念的创新运用。通过从理论上对工业设计以及机械设计制造技术的应用研究分析,就能为实际的发展提供理论依据,促进工业设计和机械设计制造技术的多元化发展。
参考文献
[1]张磊钟蜀津.工业设计定义、范畴、方法及发展趋势综述[J].机械设计,2013(8).
[2]林敬亭.基于CAID的机床产品族造型设计研究[J].机械设计,2013(6).
[3]苏建宁,王鹏,赵雪松.产品意象造型设计关键技术研究进展[J].机械设计,2013(1).