機械設計工程師總結匯總十篇

時間:2023-03-03 15:41:44

序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇機械設計工程師總結范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。

機械設計工程師總結

篇(1)

(接上期)

三、學校教育與自我提高

我國的機械設計大學教育,實在是令人扼腕,且在短期內解決無望。

想想看,一群自己不知道怎么做設計的教師,在教給也不知道機械設計為何物的學生做機械設計,會怎么樣呢?也就是“以其昏昏、使人昭昭”。就是說:目前僅憑學校的教育,不能學會機械設計。

另一方面,機械設計大學教育所用的教材、實驗室和實習工廠,按道理應當是合適的。但是在實施過程中,各種管控上的回退,使得應有的效果并沒有出現。最好的結果也就是學生們大概知道有些什么,而實際上屬于似是而非的狀態。

所以,一個經過了機械專業訓練并正常畢業的學生,在工作崗位上會經常產生“兩眼一抹黑”的感覺。因此學生必須在畢業后主動實施“自我提高”的過程,經過足夠的積累、學習和驗證,才有可能完成本該在學校內完成的基本訓練過程,達到最基本的專業能力。

這是一個基于目前客觀現狀的、合適的分析而得出的結論。

其實一個最典型的對比:學校的畢業設計和畢業后第一個實際設計的差距可能是天壤之別。其中的差距,只能用自我提高來補齊,沒有捷徑。所以,這個自我提高的過程,是必須經歷的、可能會延續十年以上的一個過程。

四、理論與實踐

理論與實踐,這是一個古老的話題。多次聽到“學校學習的東西沒啥用,到了實踐中都用不上”的說法。筆者不以為然。

理論是什么?是前人實踐的總結和提煉。

憑空的、不能指導實踐的理論是存留不下來的。可見,大學期間所學的理論,從根本上說,是一種對前人的實踐結果和經驗的“速成學習”過程,這將能大幅度減少我們重新實踐驗證的過程――所謂“站在巨人肩上”。

理論不能指導實踐的感覺,其根源有以下兩種。

第一種,學生對理論所述并沒有真正理解其基本概念。例如,認為對結構加載的工況中,力可以用MPa來描述,并以為這是“應力”。其實,相關學科的大學生應該在大學期間學過“應力”和“外力”的概念,如果確實理解了兩者的不同,那么用MPa來描述外力,并稱之為“應力”的現象是不會出現的。

第二種,學生對理論所述并沒有真正理解其內涵。例如,對一個單獨設計的零件怎樣確定尺寸的公差提出疑問。其實,公差來自配合,這是一個基本的理論;而配合不可能在單個零件上產生,至少有個虛擬的“另一件”;正因為當初學習的時候并沒能理解其內涵,到再用到的時候就糊涂了。

只有一個辦法能解決用理論指導實踐的思維和方法,那就是“去實踐”。

而去實踐的過程,在設計室內面對著CAD軟件,是不能完成的。于是,下車間就成為解決這個問題唯一可行、唯一能行的辦法。

當然,在下車間的過程中,鬧笑話、露怯和搞錯等現象是不可避免的,這是理論與實踐結合過程中的必然。就像筆者在做工人時完成的第一個設計――工程師們甚至看不懂我畫的圖而明顯地露怯那樣。

經歷了這個過程之后,理論指導實踐的現象就會出現。就像筆者與人打賭,用G6材料的車刀正常切削用了很長時間的大型球軸承的鋼球那樣,雖然從未做過,但是有信心實現,而結果也確實實現了。

在筆者心中,工人與工程師的區別僅在于:工人說不會做從未做過的操作,可以理解;工程師的存在價值則是正確做出從未做過的設計。

這就是理論的價值。

五、設計與制造

說起設計與制造,這可是一個相當麻煩的事情。

能明白“設計不僅僅是造型”的人,已經不是全部的在職工程師了;而能明白“設計的成敗在于制造”的人,就又要少一些;至于明白“設計必須完整地考慮制造”的人,就更少了。

問題的癥結在于,設計的完成并不是整個過程的終點:制造的情況怎樣,對設計具有否決權。其實,設計是怎樣的,完全無法保密,只要產品賣出去,全部設計細節也就公開了;而制造的過程則是可能完全保密的,這才是關鍵技術環節。

一則趣聞,說的是一戰時期沙俄是怎樣學會制造光學玻璃的,一切的關鍵僅在于玻璃熔煉過程中的“攪拌”工藝。這個過程據說沙俄用了25年才真正“學會”。在筆者心目中,制造工藝才是最關鍵的、可用于建立自己技術實力的環節,設計則只能由專利和法律來保護,而且設計之所以可能成為產品,必須有合適的工藝來支持。

一個明確的現狀是:我國的機械專業大學生,奇缺基本的制造知識和工藝概念,這個靠學校來解決是沒有希望的,只能在畢業后自我完善。而這個過程只有一條路:進入車間。

首先是熟悉,甚至包括車間的味道,車間里各行的老師傅、設備和制造基本過程。

其次是對應,把自己的設計結果在車間的加工和裝配過程看清楚、問明白,總結設計中不適合順利制造的問題,積累下設計細節的提高和經驗。

最后是交友,幾個主要的大工匠應當是你的好友,以便必要的時候能給出解決問題的方法。

做到了上述三點,設計與制造之間的“橋”就會被建立起來。筆者認為,這座橋會使工程師受益終生。不去主動建立這座橋,我們自身的設計能力就始終沒有明顯的提高。

六、現場經驗

每個工程師都想做創新設計,其成就感是最高的。

但是,創新設計的工藝風險也是最高的。因此,設計者的現場經驗就成為設計成敗的主要因素之一。也就是:在設計時,應能夠預估可能在現場發生的問題,其準確度和符合度要很好,并在設計中準備好對策。為此,在實在想不清楚的時候,就只好“試制”。當然,這種試制的成本和失敗的風險都很高,沒人愿意走這條路。

盡量少走試制的過程也能實現正確的設計決策,其基礎就是足夠豐富的現場經驗。

什么是經驗?經驗是犯了足夠多的錯誤之后的醒悟。

經驗從何而來?主要的來源不是自己親自去犯錯誤才能醒悟,這樣的話人類就不會有進步。經驗的來源,首先是前人經驗之精華的專業書籍。其次,是別人的經驗介紹和我們的理解。最后,才是我們自己的經驗。

而現場經驗尤其是這樣:快速地積累來自現場的理念和方法。無論怎樣,不去現場是不可能得到現場經驗,去現場的過程必須經歷挫折,甚至善意的嘲笑。誰讓我們沒經驗、很幼稚呢?學會走路的過程就一定有摔跟頭伴隨。

篇(2)

2專業認證過程與方式

機械類專業認證工作的開展主要依據機械制造及其自動化專業認證工作組起草的相關文件:《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證方法與程序》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證標準》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證試點學校準備工作指南》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證專家培訓與遴選辦法》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證考核小組工作指南》。專業認證的過程主要包括學校自評、專家組進校考察和形成認證報告3個階段。首先認證學校應向工作組提供申請表,并應包含以下內容。①師資情況(教師崗位結構、教師職稱結構、教師學歷結構)。②近3年學生數量(招生數、在校生數、畢業生數、授予學位數)。③圖書館資源概況(學校藏書、專業資源)。④實踐教學條件(主要實驗、實踐、實訓條件)。⑤近3年教學經費(教學經費、科研經費)。工作組接到學校的申請表和申請報告后,對申請進行審核評析,審核通過后申請學校需進行自我評價,并撰寫自評報告。工作組接到學校的自評報告后,與學校協商并進行實地考察,目的是對學校自評報告的準確性和真實性進行實地考察,并了解高校未曾在報告中反映出來的其他情況。

3認證實踐

機械設計制造及其自動化以及相關專業,應以培養社會適應能力強、專業知識扎實全面的學生為目標,以滿足用人單位和當今市場瞬息萬變的人才需求,因此機械制造專業學生工程教育認證工作就顯得尤為重要。以華中科技大學為例,該校結合機械制造專業的課程設置和培養模式,對參加工程教育認證的學生進行動手能力和專業技能強化訓練的同時,加強基本教學科目的鞏固,在培訓的同時充分考慮當前機械設計制造及其自動化專業工程師面臨機械設計制造逐步與世界接軌,其基礎知識及應用能力將在國際社會上的競爭中受到挑戰以及考驗的實際情況。為了在步入崗位中能夠具有當代機械工程師應具備的基本素質,必須追求創新,應用新理論,該校在培訓過程中尤其注重學生創新能力和發散思維的培養,注重基礎理論和實踐相結合的培養理念,以時代和企業的需求為培養方向,以現代機械設計制造方法和理論的應用為培養重點。華中科技大學在機械設計工程師資格認證工作和平時的培訓過程中投入了必要的軟硬件物質,并精選優秀師資力量,針對機械制造專業學生的教育教學特點,研究本校所適應的獨特培訓方案以及培訓模式。為了提高學生的應用能力和動手設計能力,對企業的實際工程需要進行模擬訓練及實踐操作,使機械制造專業學生更具備實用型人才的綜合素質。近幾年來該校機械制造及其自動化專業共培訓711人,603人通過認證,認證通過率達到83.2%。國內外許多大型工程公司也認可和支持對在校大學生進行機械工程設計資格認證,該認證在機械行業內具有重要影響,它代表通過認證學生的知識儲備及綜合應用能力符合當今企業需要,通過認證者在就業過程中更加受到用人單位的歡迎。在對一些資格持有者的后續跟蹤調查中,發現其卓越的知識應用能力和環境適應能力得到了大部分企業的認可,實現了企業和員工的互利雙贏。員工自身也感到受益匪淺,從而更加熱愛機械制造業,為祖國工業的發展貢獻力量。

4認證的重要作用

境外許多國家早已通行對機械工程師的工程教育認證,我國受到體制和高等教育背景的影響,正處于探索和經驗積累的時期。幾年來的試點試驗證明,開展此項工作具有以下重要作用。

(1)推進高校機械設計制造及其自動化專業的改革。

目前若干高校專業教學脫離實際,不考慮學生素質能力與社會需要的契合性,教學內容繁多而缺乏重點,空泛而不切合企業實際需求,注重理論而缺乏實踐,學生往往偏重書本的理論知識而不注重實踐能力。因此,高校的專業教育應當改革,引導學生與企業溝通,培養具有扎實基礎理論知識、嫻熟實踐操作能力的高素質復合型人才,并積極地與國際人才培養模式接軌。

(2)推動企業積極參與人才培養。

企業一方面對優秀機械設計制造工程師求才若渴,一方面把培養集理論知識、動手操作能力為一身的高素質人才的重任全部推給高校。自身需求的矛盾使企業對高校畢業生始終不滿意,從而花費時間和精力進行“二次培養”。其實,高校的教育投入是有限的,再資深的老師、再完備的實驗室也很難單方面培養出符合企業口味的技術人才,只有充分利用企業和社會的資源,讓學習、研究、實踐和生產更緊密地結合起來,才能培養出理論與實踐相結合的高素質復合型人才,企業也應擔負起與高校共同培養人才的責任,實現雙贏。

(3)畢業生可以快速適應工作環境。

高校的主要任務是培養企業和社會所需要的適應性技術人才和管理人才,高校畢業生在步入社會后應具有獨立解決企業在生產設計過程中所面臨的技術及管理問題的能力,能夠熟練地運用在課堂中所學到的理論知識并結合嫻熟的動手操作能力,真正成為高適應性、高技術操作性的實用型人才。這也應是企業和高校共同的人才培養方向。

(4)為我國機械工程師得到國際認可,并走向國際市場奠定基礎。

在生產經濟趨向高度全球化的今天,專業人才培養目標不應僅僅停留在國內市場,應該意識到我國的工程師在專業技能、專業知識和職業資格等方面與國際水準還有差距。以《工程師流動論壇協議》為主流的國際社會通行的職業資格認可是對人才職業技能和專業知識的肯定,雖然我國目前還未加入任何國際認證體系,但是開展大學生工程教育認證為接下來的工程師國際互認做好了前期鋪墊。可以預見,未來我國的機械工程師必定會與國際接軌,并積極參與到與其他國家和地區的人才互動和技術交流中來。

篇(3)

0引言

機械設計課程是我校機械設計制造及其自動化、農業機械及其自動化和機械電子工程3個專業的主干課程之一,機械設計課程的教學質量直接影響到學生的綜合專業素質和就業能力。與學生在低年級階段所學的單一基礎課程(如數學、力學等)相比,機械設計課程涉及了多門前修課程中的知識,如制圖、力學、材料、機械原理、公差、制造工藝等,綜合性強;同時,機械設計課程又是機械類專業學生從基礎課向專業課過渡的一門課程,和前面的基礎課相比,已經上到工程實際的層面上,開始接觸到了工程實踐。在機械設計課程的教學實踐中,筆者體會到,利用“學有所用”的思想和“思維轉變”的方法,對提高教學效果很有幫助。

1學有所用

“學有所用”指的是在教學中滲透和貫穿“學有所用”的思想,讓學生體驗到“所學即有所用”的收獲與喜悅。在教學中滲透和貫穿“學有所用”的思想,可以按照下面三個環節進行:

第一個環節,在每一堂課內容講授之前,告訴學生:我們這一堂課的內容針對的是工程實際中的哪個問題,學完之后,能夠解決什么樣的工程問題,因而我們這堂課所學的內容是有用的,學完之后在實際中就能用上。并且可以對學生強調,如果你這一堂課曠課了,或是打噸、開小差了,那么你將失去獲得解決這一工程實際問題的能力和技能的機會。比如講到過盈聯接這一部分內容時,就可以對學生講,我們這一堂課針對的是工程中采用過盈配合使兩個零件聯接到一起的問題,學完之后,你就會設計工程實際中的過盈聯接問題了,你所設計的過盈聯接,不但能保證聯接在外載荷下能可靠的工作,同時又能保證被聯接件的強度。

第二個環節,在講課過程中盡可能多地采用設問、啟發、師生互動等方式,調動學生的積極性,同時,講課內容要盡可能多的聯系工程實際。比如講到用“溫差法”裝配過盈聯接時,筆者講述自己在工廠所見過的情景:目前有些工廠里采用液態氮氣冷卻被包容件的辦法,工人師傅帶著絕熱手套把被包容零件浸到溫度非常低的液態氮氣中,待冷卻后取出來就能夠順利地裝配到包容件中。此外,教師一定要把內容和思路講清楚、講明白。

第三個環節,課堂內容講完之后,在下課之前,教師要做總結。教師進行課堂內容總結,首先可以反問學生:通過這堂課的學習,我們是否解決了某個或某些工程實際問題?我們是如何解決的?然后盡可能的按照解決工程實際問題的思路進行內容總結。例如講完過盈聯接這一堂課后,就可以反問學生,我們現在是不是學會了解決工程中的過盈聯接問題呢?我們是如何解決的呢?首先,聯接件的材料、結構形狀、尺寸等條件是已知的,該過盈聯接所要承受的載荷(如軸向力F、轉矩T等)我們也知道,接下來我們要為被聯接件選過盈配合;我們的思路是既要保證聯接的可靠性,又要保證聯接件的強度;我們所選配合的最小過盈量min對應一個配合面間的最小壓強,該壓強在配合面間所產生的摩擦力必須能夠抵抗外載荷(軸向力F、轉矩T等),這樣就保證了聯接的可靠性,即在外載荷作用下聯接不打滑;同時,我們所選配合對應的最大過盈量max,對應著配合面間的最大壓強該最大壓強對聯接件所產生的應力必須小于零件材料的許用應力,這樣就保證了被聯接件的強度;配合選好以后,再提出對零件的粗糙度、公差等工藝要求以及裝拆壓力或裝配溫度等裝配要求。這樣,我們就解決了這一工程實際問題。總結之后再反問學生:這堂課我們是不是學到了真本領?是不是有收獲?參加工作以后再遇到這樣的工程問題是不是自己有能力解決了?筆者在課堂上經過這樣的反問后,學生情緒表現的異常高漲,反響強烈。

機械設計課程中處處滲透著“所學即有所用”的思想。例如在學完螺栓組聯接這部分內容以后,筆者反問學生:現在大家想一想,火車臥鋪和車廂是不是用的螺栓組聯接?現在大家是不是會設計這一螺栓組聯接了?以后你們在工作中再碰到類似螺栓組聯接的例子是不是能獨立解決了?學生表現的興趣很濃。又如,我給學生布置了一個設計螺旋千斤頂的大作業,課下有學生問我:螺旋千斤頂是一個成熟的機械產品了,如果我要想設計一個目前還沒有的機械產品該怎么辦呢?我就給學生解釋:機械很多方面都是相通的,你可以根據自己頭腦中的想法,利用以前學過的知識(如機械原理的知識)來完成所要設計機械的結構、功能等的構思,利用我們機械設計課中所學的知識,通過選材料、分析可能存在的失效形式、根據相應的強度或剛度設計準則進行設計計算、細化結構、精確校核、提出加工工藝要求等這一思路,把你想要的機械產品設計出來。這就是典型的“所學即有所用”的例子,我把這一例子在課堂上講給學生聽,學生同樣表現出非常濃厚的興趣。

2思維轉變

“思維轉變”就是把“教師一學生一課堂”思維轉變為“企業領導一設計中心技術人員一加工車間”思維。

廣西工學院高中庸老師在其《機械設計課中的案例教學》一文的中寫道:“毋庸置疑,一個在學校真正學懂了機械設計的大學本科生完全可以勝任生產第一線的技術工作”。筆者也有類似感受。筆者認為,這句話不但說明了機械設計課程的重要性,更重要的是說明了機械設計課程與生產第一線的工作是緊密聯系在一起的。筆者在教學中體會到,要提高機械設計這門課的教學效果,教師要對學生進行思維轉變,把了教師一學生一課堂”思維轉變為“企業領導一設計中心技術人員一加工車間”思維。

篇(4)

一、電站概況

阿壩州黑水縣登棚一級水電站位于阿壩州松潘縣毛兒蓋鎮境內,電站總裝機容量20MW,本電站的開發方式為引水式,日調節性能,除發電外,無其他綜合利用要求,電站引用流量為6.6m3/s,設計工作水頭為370m,裝機2×10000kw,多年平均年發電量為7919萬kwh,保證出力為2364kw,年發電利用小時數為3960h。

適合該電站的比較通用的轉輪型號主要有A237、A475。這里特別說明一下水斗式和混流式是不一樣的,特別是在轉輪的型號的選擇上面。HL你一旦選擇了某個型號,那么基本是不可以替換的,但是水斗式的轉輪是可以互換的(比如350米2000KW,采用A237、 A475等等都可以),所以對轉輪型號的選擇需要進行綜合比較。

A237:用的最廣泛的水斗式型號,適合600米以下水頭段使用。由于該轉輪型號使用很多年了,在實際的使用中效率和性能確實存在不足之處。

A475:從挪威參照過來的型號,2003年以后才開始大量使用。該型號被我國廣泛的使用在600米以下,極個別超過600米。在實際使用中發現性能與效率較A237為優。

故本電站初定A475作為轉輪型號。

(二)確定特征尺寸

射流直徑的大小,決定噴嘴過流量的大小,根據上面的公式的計算值,僅僅是滿足在額定出力下的射流直徑,故需要留有一定的余量,所以一般是計算值向上取整為整5或0,不僅留有余量,而且便于廠家的系列化、規范化、通用化設計。

那么這里就要從結構方面來說說常用的噴嘴數的排除原則:

第一:一般單噴嘴水輪機單機不超過5MW,且單噴嘴射流直徑一般不大于13cm,當射流直徑過大時,為保證合理的m值(下一點詳述m值),對應的轉輪直徑比如增加,帶來的是機組成本的增加。

第二:出于經濟性技術性的考慮一般在四噴嘴以下,單個噴嘴射流直徑一般不大于13,超過此值考慮更多噴嘴數來提高經濟性。

第三:國內極少采用3噴嘴機型,主要采用的是單噴嘴,雙噴嘴,四噴嘴結構,這點主要從結構上來考慮。

第四:一般5、6噴嘴單機使用容量超過30MW。

第五:當四噴嘴與5、6噴嘴同時滿足時,則要詳細對比分析綜合投資。

那么通過以上幾個原則,很容易就能排除這個電站的1.2.3噴嘴的方案了,余下4噴嘴作為可以考慮的對象了。

2、轉輪直徑與射流直徑的比值m

三、總結

綜上所述,水斗式水輪機的選型,其實是在滿足射流直徑、單位轉速以及m值的前提下,綜合比較技術與經濟性的平衡,尋找最優的機型。本文借登棚一級水電站的實例來詳細論述了如何從水斗式水輪機的結構特點上以及如何使用m值來進行選型。

參考文獻:

[1]Ю?У?Эдель(埃杰爾),《水斗式水輪機》(1980版),機械工程出版社,1990(中譯本)

[2]孫紅偉,沖擊式水輪機的選擇小水電2006年第五期

[3]程良駿《水輪機》12-5節232~233頁

篇(5)

1 逆向工程中的計算機輔助設計

逆向工程就是要吸收先進的科學技術,技術是科學應用的關鍵,研發人員的作用就顯得很重要,研發的成本也是非常大,在研發的過程中需要的是研發的工作人員的較高的素養,還需要國家或企業對研發的支持力度。逆向工程就是指深入產品所處的環境對產品有一個足夠的了解,然后對原產品進行技術上的創新和突破的一系列過程。它不僅僅針對實際的物體進行,在創新改造的過程中還需要構建具體的模型,并將最終的產品呈現出來。機械設計的應用就可以很好的結合CAD使用,將實際的物體轉化為對應模型,通過計算機軟件來重新的對其進行設計。

2 CAD在機械設計中的應用優勢

2.1 與人的思維相吻合

機械的設計通常都是先由機械工程師在大腦里對需要設計的物體有一個大概的整體構思然后將設計師腦海里的這種立體的構思圖樣,運用立體幾何的方式再給它呈現出來,這樣的圖形體現才有利于更好的對設計進行構思,也會節省了設計師設計的時間。能夠激發設計師思維的靈活性和敏捷性。設計的過程也是連續的一個整體,使得作品一氣呵成。CAD技術在機械設計的應用幫助了設計師更好的表現自己構思和設計產品,同時也使得人們更直觀的去了解這種設計圖形,設計師設計也更容易去開發思維,通過和設計者之間的交流溝通來達到作品設計的高效率和高水平。

2.2 提高其工作效率

CAD技術能夠很好的將機械設計中的復雜構思和設計通過簡單的三維立體的圖形給展現出來了,應用計算機軟件將復雜化的運算變得更加的容易,截交線與相貫線可以通過軟件自動生成,操作也變得更加的便捷和簡單化,使得研發過程變得更加簡單也大大的提高研發的效率。CAD的應用過程中對傳統的機械設計沖擊相當的大,必須在原有的技術層面上大力的創新,要對原有的不能夠相契合的相關設備和硬件設施進行改造和更換,這種創新不僅要適宜新的發展趨勢也還需要傳統的技術因素做支撐和參考,以便實現新的技術和零件的開發和應用。

2.3 便于修改

CAD的優勢在于在使用的過程中可以在原有環境下實現新的設計,也能夠從其他零件的位置上設計出新的零件,所以使用起來非常的方便。新零件和舊零件在使用過程中會不會互相的影響也十分關鍵,要保證新舊零件使用過程中相契合。比如,在對一個箱體和箱蓋的安裝的工作時,箱體和箱蓋之間必須要想契合能夠配套,箱蓋的設計就必須要根據箱體的要求來完成,完成外形設計的時候就要在查找器中找到相匹配的零件,整個的設計流程都是一個連續完整和透明的。如果在設計的過程發現有錯誤需要進行修改的情況,也同樣是利用這一方法,比較簡單也很方便。

2.4 提高其產品質量

機械化的產品也隨著技術的進步慢慢的進行創新。現在的機械產品也慢慢的和電子產品相融合。配合CAD和CIMS技術,設計的技術已經發生了質的改變。CAD技術的注入,可以很好的對產品質量情況進行分析,保證設計過程中產品質量的優質。很多大型的機械企業也將數控技術不斷的改善,同時運用CAD技術,雙劍合璧,既保證了產品的加工過程又保證了產品的品質。三維立體機械設計技術,能夠精確的對產品外形和位置進行細致的表現,可以提供更多更客觀的信息資源,更加全面的將外形形態表現出來。

2.5 縮短設計周期

運用CAD技術的機械設計最大的優點就是設計的周期縮短,以往的機械設計都是靠人工來完成的,需要大量的時間來操作,對一些相對復雜和難度很大的機械結構,還會給設計師帶來很多的技術困擾。運用了CAD技術后,可以很方便的進行三維立體設計,將復雜的零件結構用簡單的零件組合來體現出來,降低了設計的難度,也提高了設計效率,節約了時間成本。同時,設計師還可以根據這些簡單零件的重新組裝,在原有的技術基礎上進行改良和改變,設計出更優秀的新產品。

2.6 方便對零件裝配的觀察

設計師在對機械設計時,首先是要對機械設計相當的了解,配置的裝配對設計的結果起很大的作用,CAD可以對整個的裝配進行清晰的演示,同時可以一次進行多個裝配同時演示。有的演示不符合裝配的操作標準,顯示器會采取自動顯示和自動剔除的處理方式。可以很好的多設計師發現并改正在設計過程中存在的問題和不足。除此之外,運用CAD還能夠演示零件的運動功能,使得設計師可以更加清晰的找出不合理因素并予以解決。這種對機械設計的演示方案極大程度上改善了企業產品設計的成功率和合格率,也節省了不少研發經費。

3 CAD在機械設計中的應用

3.1 圖形以及符號的使用

機械設計離不開很多的圖形和符號的使用。那么有了CAD技術后,設計師就可以在設計的開始前將所要使用的圖形和符號編制一起。這樣方便在設計過程中能夠隨時的調取圖形和符號,可以提高設計的效率,也大大的方便了設計師的操作。在進行機械設計的過程中可能還會碰到零件的標準化和不標準化的問題。這時候為了方便設計師完成設計可以將標準化的零件編入到零件庫,可以使得設計師靈活便捷的使用。

3.2 繪圖

機械設計過程中有一項重要的工作就是要完成繪圖工作,以往所有的繪圖都將由設計師自己手工完成,手工繪制圖紙不僅麻煩還容易出錯,耗費大量的人力和時間成本。應用CAD技術,所有的繪圖工作由人工之改為用計算機來解決,繪圖的時間明顯的縮短了,計算機繪圖操作起來也很方便,使得整個繪圖過程變得相對簡單,提高了繪圖的效率。同時計算機的繪圖和傳統的繪圖相比,更為準確,質量也更高。

3.3 三維造型

機械設計中的實體造型設計,主要運用的就是通過計算機軟件處理的,這樣處理會使得實體造型更加客觀的呈現,設計師自己也能夠更加方便的完成這一設計過程,在設計時設計師首先要做的就是對需要進行設計的產品進行熟悉和了解,還需要對設計品進行整體分析。分析過后設計師就開始用到CAD技術,CAD技術的機械設計,使得設計工作變得簡單快捷了,也使得設計的過程更加的透明,工作效率就得到很大提高,即便在設計中存在一些問題也能夠通過文檔對所出現的問題進行備注。這些在機械設計中都得以更好的利用。所以CAD技術對機械設計非常的有用。

3.4 電力開關控制柜

CAD技術也是一項在不斷進步和發展的高新技術,在其他很多行業都有所涉及,現在的很多電力開關柜也運用了CAD技術,CAD技術提高了原來的設計水平,使得電力開關控制技術得到更快的提高和發展,技術的更新淘汰速度明顯加快,新的產品會更加的符合市場需求。

4 總結

在進行機械設計的過程中,應用計算機輔助設計技術有著較為顯著的優勢,不僅能夠提高工作效率,還能夠降低設計失誤率,提高產品精度,在最大程度上保障機械設計的工作質量。因此,在機械設計過程中,相關人員一定要加強對計算機輔助設計技術的應用。

篇(6)

2《機械設計》課程設計改革的思路與措施

2.1增加設計題目的多樣性和新穎性,提高教學質量和學生工程設計能力

《機械設計》課程設計題目首先滿足教學大綱的要求,即題目中應包括原動機、傳動裝置、工作機三部分內容,并能夠對機械設計課程所學大部分零部件進行設計訓練。在此前提下,應改變原來的只針對減速器的定式設計模式,從學生設計興趣入手,調動學生的能動性,培養獨立設計能力。在傳統課程設計內容基礎上,設計題目可從教師相關的科研項目中抽取,或者與工礦企業建立聯系,去實際中提煉一些綜合性、創造性的設計題目,這樣一方面替工礦企業解決技術問題,另一方面學生設計過程具有挑戰性,同時起到了學以致用的目的。機械類專業往屆畢業設計中傳動裝置設計部分一般雷同度小、綜合性強,與工程實際結合度高,整理后也可作為課程設計題目。課程設計題目的多樣化和新穎性能夠吸引學生,鍛煉學生綜合運用先修機械類課程知識的能力,促使學生建立整體設計的理念,激發學生的獨立設計能力和創新能力。

2.2采用啟發式指導,促使學生由模仿型設計轉變為思考型設計

課程設計中包含方案確定、初步計算、草圖設計、裝配圖設計、零件工作圖設計和編寫設計計算說明書等幾個階段。在每個設計階段,教師應組織學生設計小組展開討論,對設計資料進行歸納、分析和總結,從前人成功設計案例中尋求設計要點并形成獨立的設計思路。尤其進行到草圖設計和裝配圖設計階段時,牽涉到大量的結構問題,由于在《機械設計》課程講授的重點都是基礎理論,很少涉及結構方面的知識,學生在進行到這一設計階段時普遍感到困難,錯誤較多。在這一階段,指導教師應悉心引導,最好借助實物模型教學,多進行正誤結構的比較。只有通過啟發式指導,學生才能很好的把握機械設計的規律和其靈活性,達到舉一反三的訓練目的。

2.3加強計算機CAD/CAM/CAE技術在課程設計中的應用

在計算機信息技術的時代,機械工程設計領域已廣泛使用計算機CAD/CAM/CAE技術進行設計,進入數字化設計、分析與制造的新時代。傳統設計中采用的是半理論半經驗的計算公式進行靜態計算或估算的設計方法,設計過程費時費力,設計結果的可靠性驗證滯后。在CAD技術平臺上可實現機械零件的結構設計和機構運動仿真,所見即所得。運用CAE軟件進行機械零件的力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計。在《機械設計》課程設計過程中,手工圖板式設計方式明顯落后于機械行業實際設計方法,因此要加強學生在計算機繪圖方面的訓練,增加學生用CAD軟件繪圖環節。鼓勵學生運用CAD三維造型技術進行仿真設計,由于設計過程處于三維空間,形象逼真,因而有助于學生創新潛力的發揮。通過運用計算機繪圖,將學生從大量的手工繪圖勞動中解放出來,使學生可以將精力重點放在方案設計和結構設計上,提高課程設計質量;同時模擬了真實的企業環境,培養學生使用CAD軟件進行機械設計的能力,這樣才能在今后的工作中使學生快速適應工作環境,成長為合格的機械設計工程師。

2.4加強實踐環節,提高學生的工程設計能力

理論必須聯系實際,從實踐中來,再到實踐中去。讓學生接觸機械工程實際,了解同類系列產品的性能、結構特點及生產過程。學生對設計對象有了感性認識,獲得產品的有關工藝知識后,才能建立機械設計與機制工藝之間的聯系,課程設計的機械裝置才能和實際生產相符。因此,在課程設計之前多安排學生到工廠參觀或者以多媒體的方式觀看相關的工程案例,以此拓展學生設計思路,提高機械設計能力,達到課程設計實踐教學的目的。

篇(7)

1.引言

艦船電子設備是艦船眾多設備中的重要設備。艦船電子設備在艦船中發揮著重用。現在的艦船電子技術發展十分迅速,以前采用的機械控制機構,很多都已經改成了電氣機械的控制系統。同時,艦船電子設備線纜所傳送的信號越來越多,頻率也越來越高,消耗的功率就越來越大。我們知道,現代艦船電子設備使用的電磁環境頻率十分復雜,各種設備都工作在復雜的電磁環境中,所以必須采用必要的措施,以保證艦載電子設備的正常運行。

艦載電子設備的各種電子部件主要有顯示模塊、操控模塊、電源模塊、機箱底板、各種插件板、變壓器、濾波器、阻容元件等。電纜布線設計,要完成電子設備中各種部件、插件、元件間的合理布線,保證布線位置與結構的合理,實現設備各種部件、插件、元件之間的電連接,并達到設備的電氣、電磁兼容等性能指標。通常,由布線所形成的分布電容和雜散電磁場的分布情況十分復雜,同時由于噪聲干擾的隨機性,所以很難通過特定的公式計算,來得到最佳的布線方案。電纜布線的合理性,在很大程度上取決于經驗的總結和實驗方法的驗證。

2.關于電纜布線設計的問題

印刷電路板(PCB)的設計,要經過原理圖設計和電路板布線設計。印刷電路板生產廠,根據電路板布線設計進行生產。同樣,電子設備電氣系統的設計,也要經過原理圖設計和電纜布線設計。電纜布線設計是為電氣系統制造做的準備工作,工人根據布線設計對電氣系統的電纜布線進行施工。

由于電纜是屬于機械電氣類的產品,在處理設計問題時,必須兼有電子技術與機械技術兩方面的專業特點。電纜布線設計需要將電氣技術、機械技術、制造技術的有關內容結合起來進行綜合考慮。電纜布線設計的要求比較高,布線設計人員必須熟悉電氣技術(尤其是電磁兼容)、機械技術、制造技術。

電氣人員,對設備、元件、電纜、信號的電氣性能很了解,但由于導線可能穿越多個空間,需要不同的固定和安裝方式,同時設備內部空間結構復雜,電氣人員很難完成機械上的設計任務。機械人員可以設計電纜的固定和安裝方式,設計電纜的分布和布局,但機械人員很難完成電纜的電氣、電磁兼容設計。例如,確定哪些電纜和導線可以捆扎在一起形成線扎(或線束),并合理的分布線扎,保證線扎間的電磁兼容性能。

電纜布線設計主要包括:①電纜和線扎的設計;②電纜的空間布局設計。電纜布線設計可以簡單概括為:①電纜和線扎包括哪些導線,它們相互之間的電氣、電磁兼容性能如何解決;②電纜和線扎在設備內部如何分布、安裝和固定。

完成了電氣系統的邏輯原理圖設計之后,就可以進行電纜和線扎的設計了。在設計過程的這個階段,需要確定將哪些導線組合在一起,形成電纜;需要確定將哪些導線、電纜綁扎在一起,形成線扎。并且對所有的電纜和線扎進行拓撲描述,以便電纜空間布局設計工程師能夠利用這些拓撲描述,確定這些導線、電纜與線扎的最終性能要求。同時工程師還必須確定連接線的線徑規格,估算每一根導線和電纜的長度,并且確定在什么地方安置濾波器和連接器等。

對于每一個電纜或線扎,工程師必須做出一個2維的設計圖,通常稱作線扎圖。線扎圖是表示多根導線和/或電纜綁扎或粘合在一起的圖樣。對于有特殊要求的線扎,可以采用旁注加以說明,例如采用“技術要求”的方式加以說明。線扎圖中的線扎有結構式和圖例式兩種表示方式。

電子設備的各類導線集中在設備內部,這些導線會互相干擾,影響整機的電氣性能,甚至影響一起工作的其它設備的整機性能。所以,要盡可能排除各種干擾,合理、有效地利用設備內有限的空間,對電纜和線扎進行精心的設計。電纜和線扎設計時,應按導線信號的電壓、電流、頻率等類型分類捆扎,盡量防止線間耦合串擾,同時要考慮設備的可靠性和可維修性,考慮布線的美觀性。

電纜和線扎的設計,應盡量選擇專業生產廠制造的電纜,避免工人手工制作電纜。專業生產廠有專用的生產設備和檢測設備保障,并有成熟的生產工藝,能夠滿足不同的電氣、電磁等要求,符合國際組織的各種標準。手工制作的電纜很難達到專業生產廠水平,特別是電磁兼容方面,電纜的性能沒有可靠的保證,差別也比較大。對特殊要求的電纜,可以提出具體的技術參數,在專業電纜生產廠定制生產。

電氣系統內部各功能模塊之間需要相互通信,所敷設的電纜(線扎)電壓不同、電流不同、頻率不同,這些電纜的相互位置,以及走向都將對設備整體的電磁兼容性能產生影響。由于電纜總是有一定的長度,部分電纜的電流很大,有的電纜信號十分敏感,因此電纜比PCB、機箱或其它結構件更容易導致電磁兼容問題。可以說,大部分的電磁兼容問題是電纜引起的,所以,必須對電纜和線扎進行合理、有效的空間布局設計。

完成了電纜和線扎的設計,就可以進行電纜的空間布局設計了,也就是根據電纜和線扎必要數據,結合設備內部空間,進行電纜的合理布局,滿足電氣、電磁兼容設計的要求。在這個階段,電纜布線設計工程師將決定每一根電纜、線扎的精確長度,決定電纜和線扎的精確位置,決定連接器與緊固裝置的具置。

電纜布線設計工程師,將有關電氣系統電纜和線扎的信息,加以分類、整理。根據這些信息,電纜布線設計工程師更新每一個線扎的設計圖紙——線扎圖,明確線扎的長度、方向、折彎角度等數據,更新電氣系統的電纜和線扎在固定、安裝過程中所需要的輔助零件清單。在此基礎上,生成制造模板所需要的設計圖紙與技術規格要求,這些模板都是在裝配每個電纜、線扎時所需要使用的。

電纜空間布局設計是很重要的一項工作,是明確電纜和線扎的空間位置、布局,明確電纜和線扎的相對位置的。在進行電纜空間布局設計時,不能簡單地按照布線原則,將不同電壓、不同電流、不同頻率的信號電纜分開敷設,必須根據電子設備內不同信號電纜的干擾特性,在理論計算和實驗的基礎上,總結設備內不同信號電纜的布局方法,減少相互干擾。

3.電纜布線設計與電纜布線施工一致性的關系

電子設備的電氣系統,在電氣性能要求越來越高的情況下,電磁兼容性要求也越來越高。電纜布線施工的差異,不僅僅是外觀上的不同,布線的不同導致同一類設備的電磁兼容性能差別很大,影響設備的整機性能。

在生產中經常存在如下情況,機柜、加固機、插件、電源等電子設備的結構件,經常多次重復投產,有時用先進的加工中心加工,有時用普通機床手工加工,但每次生產的合格產品,都保持一致。同時,電子設備的電纜布線,經常是不同時期的產品布線不同,不同操作者加工的產品布線不同。為什么同樣的制造部門,加工的產品,在一致性上存在這么大的差別?

對于機械類零件,不同操作者在加工零件時,是按照零件圖(或裝配圖)施工,圖紙上明確標注了零件的尺寸、公差、粗糙度、涂覆面、孔的配合關系等。所以,加工機械類零件時,無論是高級工還是中級工,無論是先進的加工中心還是普通機床,只要按圖施工,產品都是一致的。

對于電氣裝配,多年來,傳統的電子設備電氣總裝設計,通常只有一份接線圖和接線表,這只相當于完成了電氣系統的邏輯原理圖設計。接線圖和接線表在布線設計方面常會發生無電纜、無線扎、無布線設計等問題。

從上面的分析可以看出,電纜布線設計是電纜布線施工一致的前提和保證,單純采取工藝方法是無法保證電纜布線施工一致性的。需要保證電纜布線一致的設備,尤其是電磁兼容性能要求高的設備,必須進行電纜布線設計。事實上,即便是有經驗的不同布線工程師,對同一臺電子設備進行電纜布線設計,也絕對不會完全相同。

4.艦載電子設備電纜布線設計的方法

從抗干擾的角度考慮,合理的布線就是要設法減小電路中的分布電容、雜散電感,把由此產生的雜散電磁場減到最小的程度。合理布線的另一個目的是合理布置電路的回路途徑和環路面積,使之控制在人們需要的范圍之內。

對于艦載電子設備而言,電纜布線設計與電路設計同樣重要,合理、有效的電纜布線設計,是電氣系統電磁兼容性能在布線方面的保證,是不可回避的設計工作。我們必須對電纜布線設計給予足夠的重視,否則,當設備裝配完工,再考慮上述問題,就為時已晚。有時即使采取了一些措施予以補救,也要付出很大的代價,甚至根本不能解決由電纜布線導致的電磁兼容問題。

(1)進行電纜和線扎的設計

在這個設計過程,要根據電纜和線扎的設計原則,明確電纜和線扎的各種參數,并對電纜和線扎進行拓撲描述,生成“線扎圖”,從而徹底避免電裝設計中的“無電纜、無線扎”現象。同時,配合電磁兼容等實驗,逐步修改、完善設備的“線扎圖”,并建立“線扎圖模板”。

(2)進行電纜的空間布局設計

電纜的空間布局設計,工作量比較大,對設計者來說知識面要求比較寬,需要將電氣技術、機械技術和制造技術的有關內容結合起來考慮,一般人員短期內很難達到比較高的設計水平。因此,工作人員必須不斷擴展知識面,熟悉上述專業的知識,熟練掌握電纜布線軟件,全面提高設計水平。

電纜的空間布局設計,應根據電纜空間布局設計原則,使用電纜布線軟件,生成“電纜空間布局圖”,解決電子設備電氣裝配設計中的“無布線設計”問題。同時,配合電磁兼容等實驗,逐步修改、完善設備的“電纜空間布局圖”,并建立“電纜空間布局圖模板”。

(3)電纜布線設計的溝通

要完成電纜布線設計,電纜布線設計工程師必須做到電氣設計、機械設計、制造技術的有效溝通(單/雙向),有效的溝通是電纜布線設計的保障。各專業人員的溝通,應以文件和圖紙的形式進行溝通,圖紙和文件必須采用相同的標準。

通過分析可知,電纜布線設計工程師不只需要有相當的機械設計、電氣設計和制造技術水平,更重要的是和上述工程師進行有效的溝通。電氣、機械、工藝工程師對自己負責的產品進行電纜布線設計,能夠及時修改相關設計,極大地提高設計水平,提高電纜布線的合理性;并且,可以減少設計的中間環節,減少各專業工程師與電纜布線工程師的溝通,使溝通、協調更順暢。

只有在“電纜空間布局圖模板”比較豐富,設備可以參照模板進行設計的情況下,電氣、機械、工藝工程師才能在熟悉電纜布線軟件的基礎上,對模板修改和完善,進行“參考設計”,達到電纜空間布局設計的要求。這種參照模板的“參考設計”與真正的電纜空間布局設計還有很大差距,但可以在相類似電子設備的布線設計中采用,縮短設計周期。

篇(8)

伴隨著社會經濟的快速發展,科技的運用更加頻繁,也越來越發達,煤礦設備產品的市場不斷擴大,其總產值已經超過200億元,目前,我國高度重視智能化設備,并投入了大量的資金,這將成為智能化設備發展的一個新時期。智能化機械的發展在得到發展機遇的同時也面臨著挑戰,需要堅持發展,繼續開拓創新。

1 產品智能化下的煤礦機械設計工程的現狀

產品智能化下的煤礦機械設計工程在我國的現狀主要表現為以下三點:第一,由于我國智能化技術水平、國情、以及國家政策等情況的影響,目前我國大部分煤礦機械工程還沒能實現完全智能化,仍然受到傳統制造模式的束縛;第二,煤礦機械工程企業嗅到全球機械市場發展的訊號,意識到實現產品智能化的重要性,已經開始引進外國的成功工程企業的發展經驗,不斷在技術、管理、設備等方面進行改良、創新,實現煤礦機械產品智能化成為機械企業發展的一個重要戰略目標;第三,產品智能化下的機械設計發展雖然機遇與挑戰并存,但是在國家政策的正確領帶下,在市場經濟條件下,煤礦工程企業在市場的指導和國家宏觀調控下,能夠開拓創新、積極應對挑戰、調整產業結構,就會不斷克服困難,走在良性發展的道路上。

2 產品智能化的重要性

目前,由于技術不夠先進,很大一部分煤礦設備產品體積較大,并且浪費較大一部分能源,開始被市場所遺忘,這些設備產品已經不能適應這個高度發展的機械世界。煤礦設備產品企業面臨這樣的狀況,必須進行產業結構調整,進行改革,盡快跟上社會經濟發展的步伐,適應經濟發展的速度。產品智能化在當今時代具有自己的特點和亮點,符合煤礦市場發展的需要。產品智能化的重要性首先體現在市場的需求上,煤礦對智能化的設備較為向往,在智能化產品的幫助下能夠完成更加高難的任務,提高工作效率。其次,產品智能化的重要性體現在技術發展的趨向。就目前我國智能化設備的發展現狀來看,智能化技術水平已經有相當的發展,與過去相比發生了翻天覆地的變化,可以自主完成許多功能的智能化,當前的技術水平還在不斷提升,將會取得更加可人的成績。最后,產品智能化的重要性體現在整體的系統發展趨向。如今煤礦產品智能化的發展成為一種必然,一種不可阻擋的發展趨勢,市場必須適應這種智能化機械設備的更新換代,在這樣的發展背景下,智能化機械設備的更新速度會加快,第一代產品即將消失,第二代、第三代產品便會立即出現。

3 產品智能化下的機械設計方法

3.1 產品智能化下的機械設計目標

根據實際情況,煤礦智能化設備的設計目標會有所不同,可分為三個層次,第一,動作級,即智能化電子產品最簡單、低級部分,它是由人來進行操作,任務完畢之后體現智能化。第二,子任務級,即智能化電子設備的執行部分,它會連接每一個子任務級的部分共同完成任務,例如,修繕、清潔、轉運、監督。第三,總任務級,即智能化電子設備的核心,形象的比喻為智能化電子產品的大腦,它會系統的控制著所有子任務級,使所有子任務級按著程序完成任務,例如,ZY10000/26/55型掩護式液壓支架,就是目前我國煤礦機械智能產品中使用較為廣泛的機械產品。這種液壓支架可以支撐和管理圍巖、隔離采空區、防止采空區的矸石進入采煤工作面、自行移架、自動推移工作面運輸機,從而使工作面有足夠的通風斷面,進而確保操作人員的安全。

3.2 產品智能化下的機械設備設計方法

(1)數據庫模塊構建

數據庫構成系統,數據庫模塊也就成了系統模塊,它是由不同部分構成的,包括知識庫、評價系統以及推理機等這三個模塊。

知識庫模塊使用DAO建立骨架并和知識庫一同使用,其創建目標就是使整個智能化系統可以直接訪問知識庫,而知識庫的控制主要由機構庫和傳感庫管理這兩個模塊來完成,整個智能化產品信息的管理由機構庫管理和傳感庫管理這兩個部分來實現。

推理模塊設置的目的就是使用戶在使用智能化電子產品時有參考的數據與依據,推理模塊擁有一些思維規律和知識背景,以此來進行調節和掌握。其中機構元推理機設計是通過機構組合、并聯組合、串聯組合三個部分來完成的,利用這樣的方法,使數據庫找到相應的機構元。

推理機模塊的設計,傳感器推理機模塊主要包括兩個方面,一是傳感器推理機的設計,另一個是傳感器推理機的實現。

(2)數據庫系統構建

數據庫是一個整體,也是一個系統,要想設計一個智能化電器產品,首先就是數據庫的建立與設置。數據庫包括知識定義、數據信息以及技術融合,由此形成一個整體。數據庫在建立之前最先是模型的建立,數據庫模型的質量好壞關系到整套電器數據庫的操作性能,數據庫模型的種類也不盡相同,例如,層次模型、關系模型、面向對象模型以及網狀模型等。

(3)智能化設備故障檢測

智能化產品要求質量高、體驗順暢,要盡可能的避免出現運行故障,這就需要對煤礦設備進行故障檢測,減少在產品運行過程中出現種種情況,導致降低產品的評價。到目前為止,我國的檢測技術還不是十分成熟,雖然不能完全自我修復,但是簡單設備的檢測還是可以自我完成的,利用這種方式,發現問題,處理問題。

(4)智能化煤礦設備工作的智能控制

智能化煤礦設備工作的過程,要達到最好的狀態,最高的運作效果,就要對 智能化煤礦設備進行控制,盡可能的縮減工作之外的空閑時間。例如,采煤機的開機時間不在正式工作之中,屬于無效時間,為了延長采煤機的工作效率,就要使開機時間成為有效工作時間。

(5)智能化設備窗臺檢測的智能控制

智能化設備的運作狀態也屬于檢測的一部分,為了盡可能的減少一些機械故障,智能設備運作狀態的有效檢測是一項非常必要的事項,也是非常重要的事項,影響著智能化設備性能的良性發揮。

例如,ZY10000/26/55型掩護式液壓支架可以根據采機運行的位置、方向等信息,實現與采機的聯動以及與跟機的自動控制,通過對支架參數的傳輸、采集,使機械設備在井下工作時,可隨時根據不同情況的發生完成參數等的修改。支架通過對地面工作站通信的借口,以及通過連接控制系統,從而實現工作的自動化集中協調管理。

4 現代設計理論和方法在煤礦機械設計中的應用

三維CAD技術在煤礦機械設計中具有的優點包括;極大縮減周期,比傳統機械設計時間減少大約1/3 ;更加簡便的設計,實現零構建匹配生產;三維CAD技術方的使用讓設計命令更加便于查找。在煤礦設備設計過程中可以直接使用三維CAD 系統,在使用時建立一個三維的實心體模塊,對其進行并集、差集、交集等,通過布爾

運算,算出零構建模型。其次利用抽殼處理自行生成薄壁體,再實行拉伸、移動等。最后,將處理過的煤礦機械圖實施Sol view命令或者是Sildraw命令,完成機械圖的投影圖、斜視圖等。

5 結束語

綜上所述,智能化革命已經近在眼前,逐步進入煤礦生產,通過探究和實踐,開發設備工程智能化發展體系,使其科學、高效,不僅利國利民,還惠及其他國家,我們在正確運用指導思想和科學技術之下,合理使用資源,精確分析當前智能化煤礦設備的發展趨勢和已經獲得的相關經驗,不斷探索,不斷實踐,不斷總結并不斷開拓進取,就會推動煤礦產品智能化下的機械工程發展,豐富人們的生活。

參考文獻:

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[5]王芳.機械設計制造及自動化[J].商,2013(20).

篇(9)

隨著我國經濟、社會的不斷發展,各企業都愿聘請有工作經驗的員工,也希望員工具有一定的創新能力。但是,目前高等教育培養出來的學生已經無法滿足企業的這一基本需求,雖然國家和高校對此進行了教改探索,可是這種現象還沒有徹底改變。因此,當前教育工作者最重要的任務就是研究和探索我國工程教育的新模式和新方法。

培養畢業生的創新能力是教育部貫徹落實國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)的重要舉措,為此教育部于2009年提出了“卓越工程師培養計劃”,借助校企合作,以工程實際為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程素質及工程實踐能力。湖南工程學院機械設計制造及其自動化(簡稱:機械設計)專業作為教育部首批實施“卓越工程師教育培養計劃”的專業,為學生開展研究性學習、參與創新性實踐活動提供平臺,加強學生科學思維和實踐動手能力的培養。

為適應新形勢下企業對人才的需求,本專業以培養具有創新意識和工程實踐能力的優秀人才為目標,在專業特色、教學體構、實踐教學模式、創新意識培養等環節展開探索和研究,取得了良好的效果。

“機械產品設計制造綜合實踐”是培養大學生創新意識、實踐能力和創業精神的重要環節。對機械設計專業的學生而言,“機械產品設計制造綜合實踐”是本專業多門專業課程的綜合應用,對培養學生創新能力和實踐能力具有獨特的優勢,一些高校都把現代制造綜合實踐教學作為重點和亮點進行投資和建設。隨著我國制造業的快速發展,現代設計制造技術應用越來越廣泛,絕大部分企業為了提高產品質量和加工效率相繼購買了數控設備,為此急需一批掌握現代制造技術的高素質人才。現代制造綜合實驗是機械設計制造及其自動化專業教學中一個非常重要的實踐性教學環節,對豐富學生生產實踐知識,鞏固和加深所學理論知識,了解現代數控加工全過程,培養學生科學、認真、細致的工作作風有著非常重要的作用。

一、培養創新能力,構建“三層次三結合”實踐教學模式

1.“三層次”,即基本技能層、綜合應用能力與初步設計能力層、工程實踐與創新能力層

“三層次”實踐教學體構,形成了由單一到綜合,由各自相對獨立到科學融合的實踐教學體系,使學生工程實踐能力的培養分層遞進。(1)基本技能層:包含大學化學、大學物理等通識基礎課程及學科基礎課程的實驗,機械零部件測繪課程設計,以及金工實習、電工與電子實習、企業認知實習等環節,此層次重點進行基本技能訓練。(2)綜合應用能力與初步設計能力層:包含機械設計專業課程實驗、機械原理和機械設計課程設計、液壓傳動與控制技術課程設計、生產實習等環節,此層次重點為專業知識的綜合應用和初步設計能力的訓練。(3)工程實踐與創新能力層:包含工程項目訓練、機械產品設計與制造綜合實踐、課外科技活動、企業輪崗訓練、畢業設計等,重點培養學生的創新意識與工程實踐能力。

2.三結合,即課內課外相結合、校企結合、工程教育與人文精神培養結合

(1)課內課外相結合:課內系統的、循序漸進的實踐能力訓練,與課外開放性、自主式科技實踐活動、社團活動、社會實踐活動相結合。(2)校企結合:發揮學校、企業不同教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢,把學校以傳授知識為主的課堂教育與在企業直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產實踐相結合。(3)工程教育與人文精神培養結合:培養履行機械類工程師職責所應具備的專業知識與能力和弘揚并實踐以“求真、求實”為主要特征的工程人文精神的培養相結合。

“三層次及三結合”的實踐教學體構,即由淺入深、分層次、分模塊地進行工程實踐教學,形成了“理論-實踐-再理論-再實踐”分層推進的工程實踐教學體構。

二、培養創新意識,探索基于產品設計制造的綜合實踐內容與模式

我校機械設計專業的人才培養目標是“厚基礎、適口徑、有專長、強應用”,與企業用人要求實現“零距離”融通,專業原有的實踐教學體構已不適應市場新要求。為此,本專業確立了以機械產品、裝置設計制造為教學項目,以實踐實訓為教學手段,以創新意識培養為教學重點的大型綜合實踐教學環節,探索基于機械產品設計制造課程設計的教學模式(即綜合實踐),滿足企業對人才的現實要求。

“機械產品設計與制造”課程設計是我校機械設計制造及其自動化專業學生在學校完成的最后一項綜合實踐項目,當校內所有理論學習完成后,要求學生綜合運用所學的知識完成具備一定功能和用途的產品總體設計,包括零件設計、工藝設計、加工制造、檢驗裝配,并對加工、裝配環節進行質量分析,撰寫設計說明書。我校2002級機械設計專業于2005年開始實施綜合實踐課程教學。近十年來,對綜合實踐內容及模式不斷進行改革和探索,形成了一套行之有效的實踐方案。根據對2006-2015屆畢業學生的跟蹤調查,我校實行綜合實踐教學是成功的。

綜合實踐作為訓練平臺的目的是培養本專業學生的創新意識,與企業用人要求實現“零距離”對接,積累工程經驗,培養分析、解決工程實際問題的能力。結合我校機械工程學院的實際情況,只有創新教學內容,改革教學方法,才能達到綜合實踐教學的目的。

1.教學內容方面的創新

結合我校的實際情況,選擇比較復雜并且有技術難度的機械產品或裝置作為實踐項目。所以,我們精心挑選了各種傳統產品,如各類油缸、減速器、千斤頂、齒輪泵、機床夾具、冷沖模等,同時將機械創新設計的競賽項目無碳小車、指導老師科研子項目等作為實踐項目,使其既能在機械工程學院范圍內實施教學,還能充分發揮學院現有的設備資源。若選擇難度較大的汽車發動機等產品作為實踐項目,雖然工程實際意義巨大,但因其技術難度太大,一般高校也不具備這種加工能力,從而達不到綜合實踐的教學目標。若采用單個的機械零件作為綜合實踐項目也能進行工藝設計和加工制造,但是遠遠達不到機械產品、裝置所具有的綜合實訓效果。

2.教學環節設置的創新

按照實際工程環境真刀真槍地進行工程化的綜合訓練,具體設置是以專業班級為基本實施單位,8?10個同學組成一個項目合作團隊,實行項目組長負責制,團隊成員分工合作。將產品研制分成四大模塊進行:即產品造型設計(含產品三維造型、工程圖設計)、工藝設計、加工制造、產品裝配及分析總結。按模塊劃分將綜合實訓分為四個時間節點,每個模塊分別有各自不同的任務和重點,同時又通過實踐項目把四大模塊有機地連接成一個整體。學生經過以上四個模塊的實訓后,在團隊成員共同努力下完成了整個實訓產品的研制,每個學生需完成相應的實訓任務,并撰寫相應的課程設計說明書。

四個模塊的具體任務是:第一個模塊為產品造型設計,主要任務是按給定的項目(指導老師給定功能及技術要求),學生運用所學知識及掌握的設計工具設計出給定產品三維圖及各零、部件工程圖設計并完整給出零、部件相關技術要求,重點是創新意識和綜合設計能力培養。每個團隊按給定功能及技術參數設計出兩個以上不同方案,并從中選擇一個原理結果最優,又能進行加工生產的方案作為團隊實訓產品,后續三模塊環節實訓將以此優選方案進行實訓產品試制。

第二個模塊是工藝設計,主要任務是按照所設計的零件的工程圖結果和技術要求,并結合現有的工藝的文件,重點是制造技術的工程應用能力的培養;按著單個零件為一個工作小組,各小組要編制相應零件的加工工藝過程卡,并進行工序卡的編制,每位學生至少完成一道以上工序(卡)文件的編制。所編零件制造工藝過程卡、每道工序中的安裝定位、切削三要素、刀量具等工藝基本要素必須齊全。

第三個模塊是零件加工制造,主要任務是學生能夠獨立操作機床并能出色地完成零件的加工,以此來驗證所編工程程序是否合理,重點是學生的操作能力和動手能力以及分析、解決工程制造技術問題的能力訓練。這一模塊仍以單個零件作為獨立工作小組并以零件各工序卡編制者為主操作各類加工設備,完成各工作小組零件加工試制,對加工制造中出現的問題應及時進行分析處理。

第四個模塊是產品裝配調試及分析總結,主要任務是進行產品裝配調試并撰寫設計說明書,重點是訓練產品裝配調試的動手能力和分析、解決工程裝配技術問題的能力,以項目團隊為單位,在各工作小組完成了產品零件的加工試制后再對實訓產品進行裝配調試,最后撰寫設計說明書。

三、注重過程管理,創新考核評價標準

綜合實踐環節采用“工程化”的模式,且有很強的專業性。為此,作為教師,必須加強現場實時的指導,多關注過程管理,保證這個環節的效果。綜合實踐不能只看實訓產品的最終研制結果,更要注重整個實踐過程中學生所學到的技術能力,還有他們能夠解決實際工程問題的技術和方法。所以綜合實踐應該更多的是模擬工程實際環境,采用“工程化”模式的標準,從工程的實際出發,也能使學生參與到工程實踐的氛圍中,通過相關的實踐的鍛煉,積累工程經驗,從而大大提高工程實踐的能力。針對在這個環節中出現的各類工程技術問題,引導學生利用所學到的專業知識來解決這些問題,從而在一定程度上更加有效地訓練學生的能力,也培養他們自己想辦法分析、解決工程實際問題的能力。

本環節時間跨度大,實訓內容多。引導學生積極參與,采用自評、互評相結合,注重團隊協作,更是其考核評價建設的關鍵。只有加強過程管理,創新考核標準才能達到綜合實訓的最終目標。在本環節中采用可量化的評價指標體系,注重過程管理,突出能力培養,提倡個性發展;建立了按模塊的考核評價指標體系即評價也分四個模塊進行,每模塊都采用五級制評分,在四個模塊中以個人最擅長,并且能力最強的評價模塊成績作為本階段的總成績,這樣就能夠把學生的興趣愛好和自己的特長完美結合,又能把實訓過程中的能力培養和素質提高與考核評價相結合,并且在這個環節中只要學生能利用所學的專業知識分析問題、解決問題,就能取得比較好的成績,也會提高自己的工程能力。最后,還要讓學生進行詳細的分析總結。

四、結語

我校已開展“機械產品設計制造綜合實踐”活動近十年,探索出了一條基于創新能力的機械產品的設計制造實訓新模式,取得了滿意的教學效果,每位學生都基本掌握了一般機械產品的研制過程,學會了如何運用所學的專業知識來分析并解決工程實際問題,提高了工程實踐能力,實現與企業用人要求“零距離”融通,同時培養了學生科學、認真、細致的工作作風,增強了學生畢業后的求職能力。因此,近年來,我校機械設計專業的畢業生就業率都在90%以上,這樣的就業率也一直處于我校各專業的前面,也證明了我們教學改革目標的正確性,培養的學生也是比較受歡迎的。但某些方面需進一步完善,如課題能夠與企業的產品開發或技改相結合將更具價值和工程實際意義,部分課題創新顯得不足等。

總之,機械產品設計與制造綜合實踐,實現了產品設計、零件設計、加工制造和裝配的全過程,進一步提高了大型綜合實踐的適應性和綜合水準,加強了學生實踐能力、綜合能力和創新精神的培養。我們相信,一定能培養出滿足企業要求并具有一定創新意識和工程實踐能力的新型機械相關專業人才。

參考文獻:

[1]郭建華.重視工程教育,提高工科學生工程實踐能力[J].重慶工學院學報(自然科學版),2007(4):125-127.

篇(10)

俗稱“見多識廣”,即:盡可能多地占有相關的資料。這一點在目前的網絡技術支持下,更容易做到。當然,有人曾說:盡自己畢生的精力,也不能讀完全部相關專業的論文。此話不假。但是這并不妨礙我們盡可能多地去閱讀和理解。

繼承與創新的基本前提,就是“博觀”。

這個“博”甚至包括自己專業之外的事情。例如您去治牙,是否注意過牙鉆的傳動結構?是否知道當牙鉆的轉速高到一定程度,鉆牙時就不覺得疼的原因?

這是一種習慣,一種良好的、隨時隨地吸收知識營養的習慣。經過足夠長的時間之后,習慣即成為自然,不必刻意去查看、分析和記憶,就能留下明確的印象。

約取

俗稱“知道好賴”,即:面對眾多的說辭,具有清晰的判斷能力,去粗取精、去偽存真。越是“博觀”,就越需要“約取”。

一位外國科學家說:“在閱讀的書本中找出可以把自己引到深處的東西,把其他一切統統拋掉,也就是拋掉使頭腦負擔過重并將自己誘離要點的一切。”

一位中國文人說:“去其皮,見其肉;去其肉,見其骨;去其骨,見其髓。”

這些都是要在所得的知識素材中,不斷地提煉和抽象,整理最精煉的、確切的規則表述,作為永久性的資料寫入筆記。而且對這些結論性的內容,每隔一段時間就需要重新看看,重新評估、重新整理。

前文筆者曾提及“判定答案合理性的標準和辦法”,此即為約取的準則。隨著我們知識面的擴大、深度的增加,這些判定標準將會愈加清晰和有效。這個過程也是一種螺旋式上升的模式。無論怎樣,能夠準確判定某說法是否正確,是否可取,是技術上成熟的標志之一。

厚積

廣泛地積累大量的知識和素材,前邊幾篇小文中已經多次說過。不過也有不同的意見,認為不必“厚積”,有一定厚度即可。因為“厚”是沒有具體測量尺度的,多厚才是厚?

筆者以為,在追求厚的過程中,自然會涉及到關于到底該多厚才合適的問題,這實在是一個難以說明白的測量值。但是,追求厚,這其實是一種必要的心態。

這種心態之所以必要,是因為能防止淺嘗則止、一知半解的現象。而這種現象太普遍了,對技術進步的阻滯作用太劇烈了。

可見我們有足夠的理由強調“厚積”這件事,而應當罕有理由去討論到底多厚才算厚的事情。

薄發

以筆者的理解,其實這不是說需要保守,不是說知道許多而不要全部說出來。而是說“在較小的事情上,也要依靠厚重的知識儲備,才能做出精確的決策”。

所以,薄發的結果來自厚積的原因。

您只了解3個設計方案,現在要您對目前的設計作討論,您的思索范圍會限制在4個方案之間的權衡取舍。如果您了解10個方案,您自然就會在11個方案之間作比較。在技術上,兩者相比較,顯然不是同一個等級。

類似的一個現狀:小學畢業生難以充當合格的小學教師。

類似的另一個現狀:下圍棋若沒有全局的計謀,即便能順利活凈一個角,也難保其他地方不會損失巨大。有人不理解高手下棋時時長考,因為他自己無需長考,只需片刻,就能決定投子。很簡單,他片刻就能把所有知道的可能都想完了,因為只能想到 3個變化和對策。而高手之所以長考,是因為需要在幾十甚至上百種變化中權衡利弊,再決定如何投子。

再談提問的技術

在繼承與創新的過程中,學習,這是貫穿始終的一個要點。而學習的過程中,向合適的人提出問題,求得幫助和解決,是捷徑所在。

在這樣經常出現的、很關鍵的過程中,提問的技術實在是值得重視和改進的。

筆者反復強調這一點,是因為比例太多的人提問的技術不過關,導致自己的問題長時間不能解決或者沒有真正解決。除了在語言文字的交流能力上存在問題之外,身為機械設計領域的成員,卻不喜歡用工程界的通用語言 ――圖樣來交流,實在是一個難以理解的現狀。

我以為,作為機械設計工程師,如果連圖都畫不好或者不習慣畫圖,您還會什么?

記得一次筆者與一位與我經歷類似、年齡相仿的美國機械工程師交流時,他不會漢語,我英語很差,我們就是在紙上和 Inventor上用圖樣和模型作交流。 1個多小時,沒有技術翻譯在現場,交流也很順暢,甚至有時候我說了上半句,他會接著說下半句,觀念完全吻合。這事實上能作為 “通用語言”之通用程度的例證。

CAD軟件的問題

這是很有趣的一個話題:從CAD軟件中學習設計理念。

想要創新,自然要有新的設計理念,這個沒錯。但是我們需要知道 “怎樣才能知道 ”。不少人想從 CAD軟件中找,因為軟件中經常出現看起來很專業的詞匯,例如:數字樣機、自頂向下的設計、運動仿真或特征識別等,甚至有些詞匯,對于初入機械行業的人來講相當新穎和時髦。于是,有些人認為CAD軟件像一本補充教材,可以充實自己的設計理念。

筆者以為,這根本就是本末倒置。

軟件是我們的助手,不是我們的導師,因為軟件的產生過程和制造者,沒辦法做我們的導師。對于機械設計者和群體而言,軟件能在不遠的后邊跟上我們的需求,已經十分令人滿意了。因此有兩句話需要強調:

( 1)軟件作為工具,我們是主人,我們不要做軟件的尾巴;

( 2)不要見到軟件中有個您熟悉的專業詞匯,就認為會是您理解的樣子。要會驗證,驗證后才可放心使用。

結語

關于 “繼承與創新 ”這個巨大的題目,我覺得很難。人貴有自知之明,一則,自己的設計能力、設計經驗,其實都相當有限;二則,對于我國機械設計與制造行業的現狀,筆者也不過是管窺之見。所以覺得難以駕馭。

這樣說,是因為筆者的知識和經歷的背景情況比較簡單:機械設計知識來自幾年業余大學的學習,又因為沒有讀過高中,在知識體系上有缺口;而機械設計的經歷也不算豐富,因為做過工人,對機械加工比較熟悉,這可能是一個長處;確實設計和制造過幾個不算很復雜的機器,但是從未以主管設計的身份駕馭一個復雜的設計和制造過程;在學校教書的經歷確實對完善我的知識體系有明確的作用;而應用程序設計也確實做了幾年,利用機械設計與制造中積累的經驗,似乎有些門道;至于做歐特克中國研究院部門主管的經歷,其實對本文的內容貢獻并無直接好處……

不過,筆者做筆記的習慣確實是幾十年以來一直堅持的,應當是有確實的切身體驗。在技術進步的過程中如何積累和提高,也屬于筆者具有親身體會的內容。特殊地,如果說基于并不完整、深厚的知識基礎,筆者在技術上有些特點的話,原因大概在于:筆者喜歡機械設計與制造。

雖然現在退休了,沒有相關的事情要做,我會自己找事,例如給孩子設計、建造和裝飾一間新的小房子 ――目前已經接近竣工。

也許,是因為喜歡,才有筆者今天的技術狀態。

總之,這套小文,實屬勉力而為之,希望能為讀者解讀一些糾結之處。

編者的話

在機械行業 CAD工具應用領域,陳伯雄老師是當之無愧的導師:這不僅僅在于其豐富的實踐經驗,也不只是其來自現實、教學和軟件公司的完整技術背景,更在于陳伯雄老師總是樂于提攜后輩,愿意把自己總結的經驗與新晉工程師分享。僅此一點,就可以當“老師”這一高尚的稱謂。

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