時間:2023-04-19 16:57:03
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生產力是經濟發展的重要動力,它能帶動制造業更好更快地發展,因此需要技術人員加強對這方面的研究,用科學的力量解決各方面的問題?,F代社會的發展更趨于智能化、人性化,機械制造設計及其自動化的應用,可以提高工業生產的整體性能。21世紀以來,國家加大了機械制造設計與自動化的研究力度,通過政策扶植與資金投入,機械設計制造領域已有了一定的基礎并取得了很大的進步。機械設計制造及自動化技術涉及諸多技術種類,各個技術種類之間聯系緊密又相互牽制。
1機械設計制造自動化發展特點
(1)技術水平不斷提高。機械設計制造與自動化技術相對傳統技術而言處于穩定發展狀態,現代技術更加的智能化,很多工作使用自動化設備完成,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。實際生產過程中,機械設計制造與自動化技術的應用具有重要意義。(2)以需求為導向。產品的研發根據實際需求進行,所以每個產品都有自己獨特的實用性能或作用,機械設計制造也是這樣應運而生的,當急需某一特殊產品時,設計人員根據產品特有的性質,科學合理地設計出適合該產品的生產工藝。傳統的生產模式需要大量的人力、物力,會造成生產成本的增加,受人為因素的影響,出錯的概率也大大增加,改變傳統生產模式成為發展的必然。
2機械設計制造自動化的優勢以及作用
(1)生產能力強。機械設計制造自動化技術應用過程中,信息系統接收到生產的指令后,會對指令進行分析研究,系統指揮產線上的各個設備,機械化的生產能力比人工生產的效率更高。機械設計制造及自動化技術在統一調控下統一生產,生產能力和產品質量得到很大提高。(2)應用安全。生產過程中最重要是企業經濟效益與安全生產問題。在保證企業的經濟效益前提下,也要注意生產中的安全隱患。目前安全級別比較高的是自動化生產工藝,可以在沒有操作員的前提下,自動實現生產要求,避免了因操作失誤造成的質量與安全問題。
3機械設計制造自動化技術發展方向
(1)機電一體化。機電一體化使機械設計制造自動化技術進一步升級,計算機技術的快速發展,使機電一體化技術不斷完善。新時代的機電一體化技術,是機械與微電子技術的緊密結合與運用。老舊機械設備不斷地被淘汰,新型機械設備不斷地完善并滿足人們的各種需求。(2)智能化。機械設計制造自動化正朝著智能化的發展方向前進,智能化是指機械設備在接受工作人員操控的同時,還能自主判斷對生產過程或技術進行能動控制,這樣可以減少生產過程中的人為失誤和技術缺陷。實現智能化需要綜合多門類的技術,通過對這些技術的結合與運用,使設備擁有模擬人工智能的能力,減少人力資源,為企業生產節約成本。但不是所有的工作都能通過機械的智能化實現,一些復雜的工作還是需要人力解決。智能化技術得到了政府的大力支持,是機械設計制造自動化的發展方向。(3)網絡化。計算機技術不斷的發展,對人們的生活和工作產生了深遠影響。網絡技術也在逐步普及,這兩種技術幾乎覆蓋了生產生活的每一個領域。計算機的應用減少了大量的計算工作,網絡技術的發展使遠程控制技術被普遍應用,最為突出的就是遠程監控系統,機械生產領域與之結合應用,工作人員可以通過遠程操控系統監控生產過程,可以及時發現問題并及時進行處理,提高工作效率。(4)模塊化。機械設計制造自動化產品種類繁多,需要充足的硬件設施,復雜的接口要更加的注意,這樣才能保證產品在設計和生產過程中每一環節的準確性。根據標準的軟件程序開發出適合產品的生產程序,實現生產模塊的擴大和穩定,有利于節約時間和資金,為企業實現利益最大化。(5)微型化。老舊機械設備一般都技術落后且體積較大,生產過程繁瑣。新型機械技術的發展使得設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,自動化控制產品逐漸趨于微型化,新型技術的應用,使設備體積變小、能源消耗降低、操作更靈活,且產品質量全面超越傳統技術。但我國目前機械設計企業中,大部分的高端設備還不能實現微型化,內部環節的設計受到很多限制,設備的外觀優化還有很大的發展空間。(6)綠色化。工業技術進步的同時也會伴隨著相應問題的出現,就是對生態環境的破壞。當今從國家到各企業都已經意識到工業發展給環境帶來的危害,環境保護意識越來越強。任何技術的發展都不能以犧牲環境為代價,機械設計制作及自動化應在環保的前提下可持續發展。環境保護是當代社會發展的基礎要求,也是必要的條件,針對這一技術發展的復雜性和必然性更需要與環保相結合,在發展經濟技術的同時做好環境的保護,達到社會和自然的協調發展。這就要求在產品的設計、生產過程中要保證干凈、無污染。
4機械自動化的前景分析
機械設計制造自動化的發展可以提高企業的工作效率和經濟效益,實現一個企業的快速發展,也標志著一個國家的技術發展水平。我國機械制造行業涉及很多產品,若想要企業得到更好更快的發展,就要注重企業機械設計制造及其自動化的技術發展,完成企業的生產轉型。轉型涉及很多的問題,需要高額費用,還要選擇適合企業的自動化類型,只有這樣的轉型才能使企業更有競爭力。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提升自己的技術水平,可以適當引進國外先進自動化技術,以此提高自動化技術的研究,加強企業智能化的發展,生產出更加高難度的產品。
作者:李鄭臨 單位:湖南財經工業職業技術學院
高等教育改革深入推進環境背景下,社會對當代大學生提出了新的要求。就機械設計制造及自動化專業來說,要想滿足企業對一線專業人員的需求,學校必須革新教育理念,推進教學模式的改革,探討理實一體化教學模式,才能更好地與時代接軌,把學生培養成時代需要的綜合型人才,才能為社會輸送高素質的專業人才,為社會的發展提供強有力的人才支撐。顯然,就機械設計制造及自動化專業理實一體化教學這一課題展開論析,將有著十分重要的現實意義。
一、機械設計制造及其自動化專業理實一體化教學實踐研究
(一)研究對象。以機械設計制造及其自動化專業100名學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,輪次一個授課班,教學時數為8學時。(二)研究方法。1.文獻資料法:查閱有關高校、高職院校開展機械設計制造及其自動化專業理實一體化教學的期刊、文獻等相關資料,為本研究提供充足的理論基礎依據。2.問卷調查法:對機械設計制造及其自動化專業100學生發放調查問卷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、授課后的問卷調查,取得了學生對機械設計制造及其自動化專業教學的期望、學習認知和學習建議等實驗的第一手材料,對分析研究理實一體化教學的意義、教學質量和學生滿意度具有十分積極的作用。3.數理統計法:運用SPSS11.5統計軟件對調查結果進行相關分析。(三)結果與分析。經過四輪教學后,調查結果表明:93.1%的學生認為在理實一體化教學有較強的實用性;95.4%的學生對該教學模式有參與興趣;97.2%的學生贊成開設理實一體化教學;91.6%的學生在理實一體化教學中獲得成就感,認為自己表現出色。
二、機械設計制造及其自動化專業理實一體化教學實施策略
(一)豐富教學理論,夯實一體化教學基礎。雖然說機械設計制造及自動化專業理實一體化教學的核心是實踐,但是在推進教學改革的過程中,要想做到與時代接軌,就必須豐富教學的指導性理論,為教學改革提供一定的理論支撐。當然,教師在研究指導性理論的過程中要理性、系統地進行。教師必須實現思想上的轉變,在正確把握教學改革發展方向的基礎上,對原有的教學思想進行一次全面、深刻的思考,取其精華,去其糟粕,探索新的教學思想,豐富自己的教學理論,從而使這些教學理論能夠更好地實現與一體化教育理念的融合,指導教學活動的實施。此外,教師在豐富教學思想和理念的過程中,還要積極尋找機械設計制造及自動化專業理實一體化教學的發展規律,提高自己的邏輯分析能力,使課堂能夠更好地促進學生學習,促進他們理論知識水平和實踐能力的進一步提升。(二)調整教學內容,切實增強教學成效。教學內容是教師開展教學活動的重要依據支撐,同時也是學生進行學習的條件之一。但是,就當前機械設計制造及自動化專業教學內容來看,它也有一些不足之處,如內容與時代脫軌、編排固定化、知識資源有限等。針對教學內容所存在的不足,教師要勇于自我創新,打破教材的束縛,創新性地去運用教材,并根據教學內容的特點,進行創新和整合。具體來說,機械設計制造及自動化專業理實一體化教學重點在于機械傳動,常用機構,通用機械零部件的工作原理、結構特點、加工工藝、材料選擇、使用維護等。教師應重點教會學生如何運用設計方法以及技術標準來查找、確定所需要的參數,以解決工程設計的實際問題,取得較好的教學效果。(三)采用模塊教學,滿足學生發展需求。模塊教學是一種重視學生學習過程的教學活動,其以具體的項目為中心,讓學生在教師的引導下,逐步參與其中,最后能有效達到發展學生實踐性能力的目的。就機械設計制造及自動化專業特點來說,實施模塊教學,能夠幫助學生進一步提高實踐能力。為此,學校應打破章節的限制,把幾門相近的課程融合,將培養目標相關的內容集合到一個模塊中,使知識更加系統化,培養目標明確化。例如,在學習傳動這一個模塊章節時,就可以融入電動機的選擇,并在《學生工作任務書》中要求學生在學習完傳動模塊后,計算帶式輸送機減速器需要的輸入功率,確定電機轉速,根據功率和電機轉速選擇電動機,從而達到理論與實踐相結合的教學效果,進一步滿足學生的發展需求。
總之,隨著我國高等教育的進一步發展與完善,社會對綜合型技術人才需求的不斷提升,實現機械設計制造及自動化專業教育的改革,加快理實一體化教學已是必然。為此,學校應在以就業為導向的辦學理念指導下,按照學校需要的核心素質培養要求,積極推行理實一體化教學,為社會培養更多的綜合素質人才。
作者:張成 趙鵬 單位:河北秦皇島技師學院
對于機械設計而言,其初期計劃設計是非常重要的,并且會在很大程度上直接影響機械設計的成果和性能。為此,應對機械設計初期計劃設計進行分析。從內容上來分析,機械設計的初期計劃設計,比較類似于計算機軟件設計分析的內容,具體工作主要分為以下幾個方面:第一,機械設計在開始工作之前必須對大量的數據和信息進行搜集,并且在整理后開展深入分析,選擇有價值的數據和信息,為機械設計工作提供必要的參考。機械設計在精度上的要求很高,不能草率的決定如何設計,需要根據實際的需求以及技術方面的標準來開展設計工作。第二,設計人員必須充分掌握好設計的器具所具備的功能與性質?,F階段的發展已經進入到了高度的自動化階段,機械設計工作基本上都是通過不同的器具來完成的。因此,器具的功能和性質直接決定了機械設計的成果和應用方向,該項工作在未來的發展中必須得到充分的重視。
1.2機械設計的設計方案
相對而言,機械設計在具體的工作當中都是按照相應的方案來進行的。目前,機械設計方案被認為是設計工作中的核心部分,能夠在客觀上和主觀上對機械設計的質量和水平產生極大的影響。方案設計的工作必須保證貼合實際,過于理論化只會導致非常嚴重的后果。本文認為,機械設計的設計方案應從以下幾個方面出發:第一,機械設計方案必須滿足機器本身的性能和功能要求。機械設計從細小的零部件一直到較大的操作設備都要按照設計方案來執行。但是,方案在設計的過程中應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,機械設計方案在實際的設計當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、是否能夠創新、是否具有較高的認知,都將影響機械設計方案的有效性,從而間接的影響后續的工作。
1.3機械設計的主要技術設計
隨著機械設計的重視程度不斷提升,很多地區都在機械設計的主要技術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成果。但是,機械設計的限制性條件較多,理論化的成果多數情況僅適用于學術研究,未來的設計技術還是應該在實踐工作中進行較大的努力。從現有的工作來看,機械設計的主要技術設計過程中,對于主要技術層面這一要素具有非常高的要求。本文認為,在機械設計的主要技術設計階段,應達到以下兩方面的要求:第一,設計人員必須對設計圖紙信息進行反復的核對,尤其是一些重要的信息和數據,應認真對待圖紙的各種數據計算,從多方面來完成總圖與部分圖的對比分析,將最終的數據進行有效的整理。機械設計的主要設計技術,從客觀的角度來分析就是對各種數據和信息不斷加深的過程,提高精度的同時保證機械設計的質量和性能不受到影響。第二,機械設計主要技術的每一個環節都要進行審慎的比對和分析,保證階段性的工作成果。社會雖然對機械設計的需求較大,但在要求方面絲毫沒有減弱。設計人員在執行技術的時候應保證不出現任何類型的疏漏,必要時應進行反復的校對。由此可見,機械設計主要技術在目前的發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
2.1我國先進機械制造技術的特點
近年來,我國科學技術快速發展,先進的機械制造技術在機械制造中得到廣泛應用,技術與設備都要進行不斷更新,在原有優秀技術的基礎上,運用先進技術作為發展的基礎,滿足當今市場競爭的要求,增強市場競爭力。另一方面,先進的機械制造技術能夠有效提升機械產品的性能與功能。由此可見,我國先進機械制造技術的特點還是比較突出的,且在經濟效益和社會效益上獲得了較大的提升。結合以往的工作經驗和當下的工作標準,我國先進機械制造技術的特點主要集中在以下幾個方面:第一,技術的精度不斷提升。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我國機械制造技術的發展方向
機械制造技術的發展是一個不斷深化的過程,單純在精度上或者是質量上要求提升,并不是最終的訴求。應用機械制造技術的目的在于為社會提供所需要的產品,促進生產生活的快速發展,減少各種問題的出現。因此,明確機械制造技術的發展方向是非常重要的。根據發展方向,結合當下的工作成果,努力地朝著目標努力,才是今后需要做的事情。本文認為,我國機械制造技術的發展方向應在以下幾個方面來展開:第一,機械制造的管理。健全規范的計算機管理制度是我國的機械制造技術發展方向之一,因此,我國機械制造業應該加強對機械制造技術的計算機管理。第二,機械制造的設計?,F代的機械產品的設計要求更加傾向于智能化,如CAD設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的機械產品進行模擬設計,并能夠通過多媒體等對產品的性能、結構等進行模擬演示。
工業設計伴隨工業革命而得到迅速發展,按照工業革命的發展程度,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明促進了第一次產業革命的到來,進而產生社會分工,有力促進了傳統手工藝轉向工業設計方向發展。二是電氣革命階段。該階段更系統地發展了工業設計理論,而且,與日俱增的人對工業設計加深了解,使工業設計的傳播更為廣泛。三是電氣革命后,各國對科技都非常重視,先進設計制造技術的發展更為迅速。工業設計緊密結合了先進技術,相得益彰,設計生產的工業產品具有較強的外觀性、人文性、環保性、功能性、創新性等,這些因素對于消費者產生積極的影響。各國企業也逐漸提高面向產品的工業設計,不斷增加人財物的投入力度,工業設計水平不斷提高,市場競爭力不斷增強。
1.2國內工業設計的發展。
因受歷史發展等影響,國內工業設計的發展相對與國外較晚且發展不快。一般可歸納為以下三個發展階段,一是“拿來主義”,也就是引進國外先進經驗并進行復制,幾乎不存在設計元素。二是“鸚鵡學舌”,也就是引進國外先進經驗并進行模仿,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“創新設計”,也就是將引進的國外先進經驗進行學習分析并再次創新,企業重視利用創新設計使產品核心競爭力不斷提高。隨著近年來我國外貿出口逐年增加,面臨的經濟糾紛也日益增多,引發企業高管日益關注工業設計,并相繼投入資金用于工業設計的發展。國內很多大學也相繼舉辦工業設計專業,培養高水平工業設計人才。
1.3工業設計特點。
工業設計的特點比較突出,一是在學科知識方面具有綜合性。工業設計一般被認為是從事外形設計,并將其與重復的機械勞動、嘈雜臟兮的環境等相聯系。但是工業設計不只是工業產品設計,還能解決“人-機-環境”之間的各類問題,具有較強的綜合性、有機結合技術與藝術的一門學科,涉及的學科涵蓋機械、物理、化學、市場學、美學、社會學及心理學等多個不同領域。二是學科知識的實踐性與應用性都很強。利用設計創造,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。三是學科的時代性很強。不同時代的要求不盡相同,目前工業設計需要符合綠色環保、健康節能等設計要求。
2機械設計制造技術
機械工程中機械設計與制造技術是十分重要的內容,是其機械性能的最重要決定因素。隨著信息技術的發展,新的機械設計制造方法不斷出現,諸如基于數學規劃理論與計算機程序而建立,利用數值計算優化設計方案,使期望指標實現最優化的方法;利用結構離散化,采用有限個相互連接并進行分析的單元節點,依據變形協調條件對有限元進行綜合求解的設計方法;在規定條件及時間內,規定功能可完成的可靠設計方法;利用虛擬現實與仿真技術,對產品設計、制造等全過程進行模擬,并預測評估技術數據與性能指標的虛擬制造技術;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,隨著新的設計制造技術的廣泛研究應用,將會對世界經濟發展起到重要促進作用。
3工業設計與機械設計制造技術之間的關系
3.1機械設計制造技術的作用。
工業設計學科具有綜合性,涵蓋科技、藝術等多個領域知識。工業設計的先決條件就是科技,產品生產應與科技要求相符,違背客觀規律的任何設計都無法實現。很多工業設計具有完善的功能,美觀的外形,備受人們喜愛,只是與設計制造客觀規律相違背為略有遺憾,難以在力學、結構及制造等方面實現。因此機械設計制造技術作為關鍵的工業設計技術,應基于對機械工程基礎知識的深入理解而開展工業設計,確保產品遵循客觀規律與基本原理,工業設計人員充分利用自身專業優勢,在結構、色彩及外形等方面易于用戶廣泛接受。
3.2工業設計的重要作用。
在機械設計制造技術中,工業設計在人機工程學具有重要作用。設計理念基于人的自身,綜合各方面因素而進行科學判斷。結合人機工程學特點有機結合消費者、產品及其使用者開展相關研究,不只是關注個別要素。目前應用的各類成功產品,都具有人機工程學設計理念。
3.3工業設計與機械設計制造技術相結合的應用。
工業設計與機械設計制造技術各有優勢,將其有機進行結合才能使企業產生更顯著的經濟效益,進而使其綜合競爭力得到提高。目前很多國內中小企業,因財力、時間等因素所限,其工業產品設計方法與制造技術還相對較為落后,政府資金投入不足,激勵措施有待于進一步完善,使工業設計的發展處境艱難。因此要采用必要的行政手段調節市場經濟,利用政府干預促進工業設計健康發展,從而轉變設計理念,積極拓展綜合性合計人才的培養方式,成立專業研發中心,培養更多的高層次工業設計專業人才。
二、課程設計主要內容
通常,機械制造技術基礎課程設計采用理論教學、生產實習、課程設計分段實施,學生在經過72學時的理論基礎課程學習后,由指導教師帶領,深入合作企業進行為期一個月的生產實習。通過觀察和學習,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,對課堂學習所掌握的理論知識進行反復加深、掌握。接下來,學生們返回學校,集中三周進行課程設計,對所學習的理論、實踐知識加以應用。本課程設計的主要內容按下面四個階段進行:第一階段,由指導教師下達設計任務,為學生提供零件圖、設計要求,講解設計過程及注意事項。第二階段,學生針對設計題目進行零件的結構分析和工藝設計,通過分析、討論、計算,確定毛坯結構和尺寸,并設計完成該零件的詳細工藝規程,制作出工藝過程卡片及工序卡片。第三階段,針對工藝規程設計結果,選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結構設計,通過方案分析,選取和設計定位元件、夾緊機構、導向元件、夾具體等關鍵部件,并做出夾具裝配圖、典型零件圖若干。第四階段,學生完成設計報告,提交設計成果,然后根據每個人的設計內容、平時成績,進行成績的評定。
三、教學問題及改革方案
近年來,隨著課堂教學的改革,工科院校的擴招,計算機等相關學科的發展,傳統的機械制造技術基礎課程設計逐漸顯現出教學質量下滑的傾向。因此,研究和探討如何改進和加強這一環節,切實提高機械制造技術基礎課程設計教學質量,充分利用課程設計培養學生的工程實踐能力,成為擺在我們面前的一個重大課題。通過對機械制造技術基礎課程設計的深入調查研究,并結合多年來的教學工作經驗,筆者針對課程設計中存在的幾方面問題提出相應改革方案。
1.充分調動學生積極性,解決學生對課程設計的重要性認識不足的現狀。在進行本課程設計時,學生已進入大四上學期,很多同學進入畢業前的忙亂或茫然階段,找工作、考研或對即將離校后的生活不知所措,對課程設計興趣不高,學習態度不夠端正,沒有正確認識到課程設計對學習和培養工程師基本設計素質的重要影響,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計工作。在以往的教學實施過程中,總有部分學生對待課程設計不負責任、敷衍了事,無法達到預期的教學要求和課程設計目的。為改善現狀,本文筆者深入學生中與他們進行交流、溝通,了解學生所處的狀態,積極引導、解決他們面臨的問題。在課程設計開始之前集中召開動員大會,向學生講清楚課程設計的重要性和必要性,使學生明確課程設計的作用、地位以及對今后學習和工作的影響,同時結合設計任務對學生進行講解,使學生提高認識,端正態度,自覺地投入到課程設計工作中去。
2.注重課程設計選題的新穎性、先進性,避免選題單一,重復率高。多年來,大多數學校開設的機械制造技術基礎課程設計都是針對撥叉類零件進行加工工藝設計和機床夾具設計,這類零件結構典型,大多是金屬切削機床的操縱部件,可以很好地將教學和設計內容聯系起來,既有助于加深對機構的理解,又易于切入設計任務。但長期重復單一設計題目,很容易使學生懶于思考、相互抄襲,限制了學生的創新設計思維。結合《機械制造技術基礎》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,同時結合生產實習環節中常見的零件進行考察、分析,遴選出結構典型、難度適中的零件進行設計題目的擴充和更新,盡量做到設計選題新穎、難度適中。同時,指導教師還積極鼓勵學生通過各種途徑自選題目,經老師審核后選用,保證各組題目不重復,組內每人的任務各有特色。這樣的設計不僅激發了學生的主動性,培養了學生創新能力,同時也減少或杜絕了抄襲現象。
3.合理安排設計時間,采用先進設計手段解決時間緊任務重、繪圖手段落后問題。機械制造技術基礎課程設計內容涉及大量的分析、計算和繪圖工作,設計難度較之前的課程設計大大增加,這就要求學生在設計過程中要積極思考,充分運用所學結合實踐來完成。而設計時間只有三周甚至是兩周,這往往會使學生在設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。還有個別同學急于求成,照搬甚至抄襲別人的設計內容。在學生的設計中,多數仍采用手工繪圖,一方面手工繪圖時間長,增加設計的任務量;另一方面目前絕大多數企業均采用計算機繪圖技術,且學生們在校期間也學習過多種計算機繪圖方法,手工繪圖手段不能很好地鍛煉學生的計算機繪圖能力,與實際工作脫節。如此一來,課程設計的質量大大受到影響,無法達到預期的設計效果。針對上述現象,本文從改進課程設計的時間及安排著手,將課程設計融合到《機械制造技術基礎》理論課程的教學和生產實習環節中,提前下達設計題目,讓學生在課程學習的過程中熟悉設計任務,引導其積極、主動地學習相關知識,并在生產實習環節安排有針對性地參觀和學習,這樣既可以讓學生提前了解課程設計中零件的結構、特點和功用,也大大激發了學生的學習興趣。
4.課程設計中注重創新思維的培養,避免學生限于傳統陳舊的思維框架。一直以來,機械制造技術基礎課程設計都是基于傳統的設計模式,指導教師也是以簡單練習為出發點,讓學生按部就班地按照課本上的步驟、題目進行設計,雖說也可以讓學生得到一定的鍛煉,但也限制了學生思維的創造力?!霸O計”從一定意義上來說就是一種“創新”。沒有“創新”的設計只能是模仿別人的一種陳舊的設計,只有創新設計才有可能超越過去,創造未來,只有創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,進一步規范。由于設計過程中三四個學生一組,進行同一個零件的工藝分析和夾具設計,難免會有個別同學偷懶抄襲的現象,那么僅憑平時表現和設計成果由指導教師直接判定成績難免會出現偏頗,無法達到全面、公平的評定效果。我們應該在設計過程中采取自評、互評、教師置疑、小組答辯的方式,公平、公正地對學生的設計給予合理的肯定和評定,營造良好的學風和教風。自評即在設計過程中由學生結合評分標準進行自我評價,找出不足進行改善,爭取取得更好的成績;自評結束后,讓學生兩兩結合進行互評,給出成績并互相學習互相促進;最后由教師組織分組答辯,結合自評、互評、答辯成績給出最終成績。
2根據機械制造類專業課程教學設計的指導規劃教學內容
可將教學資料內容規劃為如下幾個方面的內容:教學方案、工作任務單、課程引導文、引導性教學PPT、學習參考資料清單。
2.1學習者特征分析
高職學生已經學過了獨立的和分散的專業課程。如何將這些專業基礎課程和專業課程相銜接,將學過的知識系統化,是目前高職教育亟需解決的問題。現在學生已經具備了以下的能力:能夠完成中等復雜零件圖的制作和輸出,手工編制較簡單的CNC程序,操作數控銑、數控車床,應用一種CAD/CAM軟件完成零件的三維建模,手動檢測零件的尺寸精度,編寫數控加工工藝文件,使用專業術語交流,借助技術手冊閱讀圖紙的相關技術要求。
2.2教學方案設計的主要內容
課題名稱:低碳環保風力裝置機械部件創新設計與制造。教學時間安排:10課時。學習/工作任務描述:學生根據低碳環保風力裝置的部分圖紙,在“理實一體化”教學區內,以低碳環保的設計和制造方法,在規定時間內完成產品的設計、制造和調試工作,并及時記錄和總結自己掌握的知識和技能。學生以團隊的形式共同完成該項任務,需要進行必要的分工和合作,最終實現低碳環保產品的設計和制造。每組學生在此過程中,需要與設備管理員、工具管理員做好交流溝通,安排好加工時間段。在設計和制造過程中學生要明確低碳環保設計理念,注意使用現有設備、工裝夾具、刀具和量具完成加工制造任務,注意設計的零件與現有零部件的配合關系,在幾何精度方面查閱相關技術手冊。該任務需要嚴格遵守國家標準和安全準則,規范設計制圖和設備操作。在任務結束時要歸納整個設計和加工過程,對遇到的問題進行總結,自覺保持安全作業,遵守“5S”的工作要求。教學/學習目標:學生以小組的團隊形式,在指導教師的引導下,根據低碳環保產品設計理念和思路以及國家相關技術標準和機床設備使用安全準則,提出對低碳環保風力裝置的產品設計方案,并能夠在小組內進行比較和評價,得到最佳實施方案。學生要能夠對比和評價產品的數控加工工藝方案,最終確定最佳的解決方案,并實施加工。根據產品的裝配和調試的相關技術標準,學生要對已完成的任務進行總結、評價和匯報。學習完本項目后,學生應能夠完成低碳環保小型產品的設計和制造,包括設計原理分析、機械零件設計、計算機輔助設計、計算機輔助制造、數控加工工藝方案的優化與制訂、數控程序的編制與調試、中等復雜零部件的數控車與數控銑配合的操作加工。通過該項目的實施,學生更加關注低碳環保產品的設計和制造,其相關的環保意識也有所增強。教學對象:高職教育制造類專業的第五學期學生(制造類專業,例如機械設計與制造、機械制造與自動化、數控技術、計算機輔助設計與制造、精密機械技術、機電一體化技術等專業)。教學內容:根據低碳環保的理念,某企業設計出了低碳環保風力裝置?,F給定一風能,根據能量轉換原理,創新設計與制造一風能驅動葉輪轉動,進而帶動傳動機構和驅動機構,實現物料傳送的機械裝置。物料尺寸Φ25mm×10mm,物料材質為塑料或尼龍;頂桿作直線往復運動,行程范圍為30~50mm。教學過程:僅提供該裝置部分工程圖和部分零部件,讓學生根據所提供的產品工程圖(部分),分析、討論該低碳環保產品的設計理念和使用場合,編寫產品設計說明書。在掌握新產品的整體結構后,完成缺少的零部件設計,遵照國家標準完成工程圖的制作;完成該產品的三維實體圖的繪制,實現虛擬樣機的裝配;對設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控加工制造;最終將產品所有零部件裝配,進行裝置調試。教師需要參與學生的設計方案和工藝方案的討論過程,指出關鍵問題所在,如對于CAD/CAM軟件使用能力、標準件的選用方法、數控加工工藝的制定思路、數控加工操作尤其是數控車/數控銑的組合加工、裝配調試的注意事項等。
2.3教學環境設計與資源配置
教學車間,學習討論區與加工區以玻璃幕墻隔開,一是避免噪聲,二是保護學習討論區設備。中間區域為小組學習和討論的主要場所,需要配備電腦和電源插座。該設計模式有利于理論與實踐相結合教學的實施,學生可以在加工現場旁進行討論和學習,這很好地解決了實踐與理論分離的問題,有利于綜合性教學課程的開展。
二、機械設備的零部件盡量采用標準成品件
標準零部件的規格尺寸、材質質量、技術參數等均符合國家統一標準,在各種設備制造中具有廣泛的通用性,可以有效的避免因尺寸誤差、材質硬度不足等一些非標準的因素影響設備的質量。在設計和生產非標準設備時,應當盡量使用外購的標準成品件,比如固定使用的零部件、檢驗使用的儀器設備、生產用的刀具磨具等,不僅可以有效的降低成本,同時可以提高制造產品的質量。標準成品零部件的使用對提高非標準機械設備的質量具有十分重要的意義,主要表現在以下幾個方面:
首先,可以提高非標準設備操作的可靠性。企業外購市場的標準零部件一般是經反復多次的試驗和實踐才投入市場,其各種條件均符合國家標準,其具有較高的性價比,可以有效的提高非標準設備制造質量。而初次制造且未經過實踐使用的非標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,可以降低非標準機械設備的制造成本。對于生產廠家而言,單件非標準零部件的制造成本比批量標準零部件的制造成本高,十分不利于生產商的成本控制。比如非標準件制造產生的管理費、設計成本、勞動生產均比標準零部件的制造成本高;或者非標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致產品損壞,造成材料的浪費等。最后,可以提高非標準設備制造效率。利用現有的標準成品,可以省卻設計的麻煩,同時可以避免后續制造過程中因非標準件的不合理影響制造的進度,提高工作效率
三、設備加工制造和組裝過程中質量的控制
3.1設備設計過程的質量監督在設備廠家進行設備設計的過程中,使用單位技術人員應經常與其設計人員聯系,了解設計的進展情況。設計結束、圖紙繪制完成后,由使用單位技術人員和設備廠家設計人員共同對圖紙進行會審,從整體上查看設計是否實現了工藝技術要求,設備關鍵部位的技術要求是否合適。另外,對于以前制作過的同類設備,在保證工藝技術要求的前提下,對使用中需要經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設備制造過程的質量監督在非標準機械設備制造初期,應當對關鍵零件的機械加工進度進行監督和控制,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,重點監督高技術要求的設備,確保設備或部件按質按量進行。同時針對外購基礎件的質量進行嚴格把關,檢驗其精度、密度、材質、光潔度等,確?;A件各方面符合使用標準。此外,特別注重關鍵零件加工質量的檢驗,確保零部件的高效利用。比如,在行列式滾筒設備的加工中,應當嚴格檢驗上下導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,以及相關的焊接部位的檢查。
3.3設備整體組裝的質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,形成完整的臺套設備。但在組裝過程中,組裝的精度是影響設備質量的主要因素,甚至會導致設備無法正常使用。因此,在組裝設備零部件時,特別注意清潔零部件的外部雜質,包括鐵屑、焊渣、粉塵、油漬等。此外,設備組裝完畢后,應當對組裝質量進行檢驗,確認設備是否符合技術要求。比如空載試機、負載試機、聯動試機,并根據實際生產進行調節運行參數,確保設備的良好運行。
2)要考慮最大經濟性的原則:經濟性原則是人類生產生活中一成不變的原則,其涉及到產品的諸多細節方面,在設計、生產、使用的整個過程中才能綜合體現出經濟性的指標。即結構設計的結果應能使產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,還應該盡可能地改善勞動者的勞動條件,為勞動者創造安全輕松、省時省力的勞動環境;最后,對于機械零件的外觀設計上也應最求一定的美觀要求。
4)要滿足機械零件其他的環境、功能等上的特殊要求:如大型的機械產品應設計上便于運輸的要求,機械機床精度長期保證和保持的要求等。
2機械零件結構的設計方法
設計是在正確的基本原理和已有的實踐經驗基礎上來創造和發展新事物或者改造舊事物。對于機械零件的設計,也應與該概念相合,從知識上的理論原理到實踐中的經驗總結都應該體現出來,因此,從理論到實踐的結構設計,可有以下的幾種結構設計的設計方法:
2.1理論設計
理論設計是日常生活中已掌握的合乎客觀實際規律的理論和實踐知識的基礎上,與現代的各種物理力學理論、機械與金屬的知識原理和規律相結合,來實現對機械零件的最理論的結構設計。根據零件的整體載荷情況、材料性能、零件工作情況和應力分布規律等方面的條件,運用理論知識下的簡單的數學計算公式來確定該機械零件的幾何尺寸、設計要求等。運用數學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數值進行比對校核。該設計步驟多應用于機械內應力分布規律比較復雜,但該規律又能通過材料力學公式表達出來的機械零件結構設計。同時,它也適用于在已知零件尺寸的基礎上而又應力分布規律相對簡單的結構設計情況,如軸和彈簧的設計。一些實踐經驗豐富的設計工作者為了簡化計算過程,常在進行機械零件制造的結構設計時,在相關資料數據的基礎上先進行粗略估算,直接實施結構設計,然后再進行校核計算。理論設計是一種比較科學和現代化的設計方法,隨著科技的發展,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力分布規律,是在大量的感性知識的基礎上總結出來的一種設計規律,可廣泛適用于絕大部分的機械零件的結構設計。
2.2經驗設計
經驗設計是指根據設計者本人的設計經驗,再結合零件已有的設計使用經驗,采用類比的方法來進行的結構設計就叫做經驗設計。在理論設計非常困難或者理論欠缺等不適用的情況下,可考慮使用經驗設計的的方法。經驗設計與理論設計相比,雖然沒有足夠多的理論科學分析作為設計的基礎,但是根據設計經驗本身形成的公式與理論就已具備有一定的科學參考價值和理論統計性,所以經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,理論設計和經驗設計在某種意義上是相輔相成的,可以相互應用。經驗設計適合應用于載荷情況不明、無法用理論分析且外形復雜的機械零件的結構設計中,多在機架、變速箱體的設計中得到應用,也多應用在一些價值不高的機械零件結構設計中。2.3模型實驗設計模型實驗設計是指在對機械零件作出已有的初步設計的基礎上,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試驗,結合實驗經驗加以修正完善。該設計方法要能制定出復雜機械零件的工作應力分布和極限承受能力,相對于經驗設計更加合理,更加完善。這也是一種使經驗設計順利轉化為理論設計的重要途徑。模型實驗的設計方法與實驗相結合,能改善理論設計指導上的不足,同時也彌補了經驗設計中不夠科學的地方。對于一些理論知識不夠完備的大型的、結構復雜的機械零件的結構設計,模型實驗設計是一項不錯的選擇。
3機械零件的結構設計需要有創新意識
創新精神是一個國家和民族進步的前提和不斷源泉,同時,為了與國際現代化科技的創新發展理念相接軌,每一個機械零件制造的結構設計者都應當盡力附上自己的創新設計,以促進產業發展,并能提高產品的競爭力,實現經濟效益。以上的設計方法和原有的理論設計步驟上設計者都可以做出自我的創新改變。如在進行機械零件內部結構分類時除了按各部分的功能進行分類外,還可以根據不同結構的不同價值,進行成本優化,做出結構評價再分類。
1基于CDIO工程教育模式的機制專業教學改革與創新實踐措施
1.1探索機械設計制造及其自動化專業
“產教融合、校企合作”學生實踐能力和創新能力教學改革方式對課程實驗、課程設計、行業見習與企業實習、畢業設計和課外實踐活動等實踐教學環節進行系統研究,探索出其各自有效的改革途徑,如何通過引入企業案例,或者進入企業實際工作崗位進行培養,提高學生實踐能力和創新能力,使學生成為具有行業知識基礎和創新能力的高級工程技術人才。
1.2面向行業重構和優化機制專業課程體系結構
機械行業涵蓋范圍比較廣,不同的企業需求人才能力不同,如何在不同企業的人才需求中歸納出共性的人才培養目標,既保證人才培養的共性,又具備不同企業的人才個性能力?;贑DIO工程教育理念,立足于“中國制造2025”對機械設計制造及其自動化專業人才培養的跨學科、綜合化等新要求,在機械制造類專業課程教學中要既追求學科知識的廣博性,又注重專業技能的精深程度,[3]把傳統的以基礎理論知識為導向的課程結構轉型為以學科綜合應用能力發展為主的課程結構,構建完整的理論加實踐的機械制造課程體系結構,同時通過課程整合形成跨學科的課程群,使之與“中國制造2025”戰略實施過程中的經濟轉型和產業升級的需求相匹配。一方面,通過廣泛地調研相關企業在“中國制造2025”的新形勢下對于機械設計制造及其自動化專業畢業生知識和能力的需求,并立足于實際生產過程,根據行業企業所需的知識和技能適當調整課程內容,使培養的學生更好地滿足社會經濟發展的需要。另一方面,專業教師要密切關注制造行業特別是量大面廣的核心制造業中的新技術、新工藝,并將這些內容及時引入到機械制造課程教學中來,使教學內容緊扣行業發展趨勢,讓學生緊跟本專業先進技術的發展形勢。
1.3依據CDIO工程教育模式的理念,構建與培養目標相適應的實踐教學體系
根據機械設計制造及其自動化專業的特點,實踐教學體系包含課程實驗、課程設計、金工實習、各類實訓、頂崗實習、畢業綜合訓練、職業資格培訓以及學科競賽等多個方面。同時考慮“階段性與系統性相結合,理論與實踐相結合”的原則,又可以將機械設計制造及其自動化專業實踐教學體系分為三個模塊,分別為基本技能模塊、專業技能模塊、實踐與創新能力模塊?;炯寄苣K包括基礎實驗、專業實驗、綜合性實驗;專業技能模塊包括認識實習、生產實習、頂崗實習、畢業實習、金工實習、課程設計及畢業綜合設計;實踐與創新能力模塊包括社會調查、專業技能訓練及認證、創新性實驗、參與教師科學研究項目、參加教育行政主管部門和行業主辦的各類學科競賽、“互聯網+”大賽以及大學生挑戰杯競賽。[4]
2實施過程
機械制造是制造業的重要組成部分,其作為國民經濟各個技術部門的基礎裝備,對于調整并完善中國的工業體系具有重要的作用。處于技術創新時代的今天,工業企業要獲得長足發展,就要對于機械設計制造及其自動化技術進行深入而系統地研究,以不斷地擴展其應用領域,提高其應用價值。長期以來,中國在該項領域研究中獲得了一定的成績,但是相比較于工業發展國家,中國在機械自動化領域中的研究還相對薄弱。對于中國的機械設計制造及其自動化的未來發展趨勢進行探究成為了重點研究課題。
1 現代分析機械設計制造及自動化技術淺析
作為傳統工科專業中重要的一種,機械設計制造對于國家經濟發展與技術發展有著重要的意義,并且機械設計制造的技術也在不斷的發展當中。但是,隨著外界經濟環境的快速發展,機械設計制造技術水平也面臨著新的挑戰和壓力。傳統機械設計制造技術存在著一定的缺陷和不足,不能更好的適應現代工業水平的發展需求。自動化技術是近年來隨著技術不斷發展而出現的新技術,是現代科學技術的結晶,是基于傳統技術的發展,并且廣泛的應用在機械設計制造過程中。自動化技術的應用,對于機械設備產品的自身價值提供了更多的價值。機械產品融入自動化技術,通過信息處理和交互,實現了更多的功能,突破了傳統機械設備的技術水平限制。機械設計制造與自動化技術的同步發展和相互交融,提高了機械產品的使用效率和安全性,對于提高生產力有著至關重要的意義。
自動化技術是以計算機技術、信息技術為主要內容,并且融合其他學科來滲透和發展的,是一門綜合性學科專業。自動化技術的應用,對于傳統機械設計制造行業造成了深遠的影響,并且賦予機械設計制造行業了很多新的內容與定義。例如,在機械制造行業生產過程中,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。自動化技術的應用,通過電子信息技術,達到了對工藝變量的精確控制,實現了高效的無人化管理,降低生產成本,提高生產效率。
2 分析機械設計制造及自動化技術發展
現階段,我國機械設計制造及自動化專業技術正處于一個飛速發展的階段,并且也取得了一系列的相關研究成果。但是,與其他國際社會上的發達國家專業水平相比,還存在一定的差距。機械設計制造及自動化技術的發展方向從現代社會的發展趨勢來看,大體可分為網絡信息化、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發展的趨勢方向進行分析。
第一,信息網絡化發展。信息網絡技術已經成為現代社會的一個重要技術,并且對于各行各業都帶來了深入的影響。機械設計制造及自動化技術也受到信息網絡技術的影響,其專業深度與廣度得到了大幅度的提升。很多基于信息網絡技術的新技術應用于自動化技術當中,使得很多遠程監控、信息交互等都得到了實現。例如,在企業生產機械設備的過程中,通過遠程監控,可以使管理者實時的掌握企業生產情況,并且對于設備生產狀態進行控制和調整,提高了對生產過程的控制能力。與此同時,在企業生產的過程中,自動化技術與信息網絡技術相結合,實現了不同生產部門之間的信息交流與共享,更好的提高了不同生產部門之間的配合程度,有效的提高了生產質量和生產效率,是現代機械制造行業生產力發展的不可或缺的重要動力之一。
第二,智能化與模塊化發展。智能化是一個重要的標準,是區別傳統機械與現代機械的一個重要指標。智能化是機械產品的發展目標,是提高機械產品自身適應現代生產與社會需求的重要前提。通過智能化技術的應用,可以更好的拓展機械設備的應用范圍。模塊化是現代社會生產中一個重要的思想,通過模塊化思維的推廣,使得機械產品從研發到使用的效率都得到了大幅度的提高,標準化建設成為可能,有效的促進了機械制造業的規范、標準的發展。
第三,綠色化與生活化發展?,F代社會的一個重要發展理念就是可持續化,持續發展是保證人類長遠生存的關鍵。機械產品的研究與生產,其根本目的是為了促進社會發展,為人們營造舒適的生活環境。機械設計制造及自動化技術的發展必須以綠色化為根本目標。通過環保技術的應用,提高機械產品的循環利用,進而為后續生產降低成本。機械產品應該與人類的生活進行深入的融合,并且體現出機械制造業的技術密集和知識密集的特點。機械設計制造及自動化技術融入生活的一個重要特點就是,農業生產、辦公、居住等多方面的內容都實現了自動化,為人類生活帶來了極大的便利。
3 結束語
機械自動化方便了機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理等方方面面,作為工業技術的一個門類,它值得我們投入一定的精力去了解、認識。或許我們以后不會從事這方面的工作,但是了解機械設計制作自動化技術之后,我們才能更加堅定的支持它的發展。現在我國的任何企業都離不開機械的設計與制作,而機械設計制作自動化也跟我們的生活密切相關,這是不容否認的。希望,在未來不但是國家企業重視機械設計制作自動化技術,而且更多的人能為其發展投入自己的精力。
參考文獻
[1] 張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術,2011,
[2] 陳義厚,周思柱,馮進機械設計制造及其自動化品牌專業特色研究[J].管理觀察,2008,
0 引言
近10年來,隨著科學技術的進步,大多數工業生產環節朝著全自動的方向更新更快地發展。但是,我國機械自動化技術起步相對晚一些,相對于發達國家存在一定差距。自動化技術在機械設計制造過程中的應用是機械制造業進行技術革新的新方向。不僅僅是機械設計行業,自動化已經深深扎根于各個領域。除了這些傳統工業領域,該行業將進一步向機光電一體化發展,向環保這樣的新興領域拓展。本論文主要探討的是機械設計中的自動化。
1 自動化技術在機械設計中的重要性
1.1 機械設計制造業的生產效率的提高
國家經濟的騰飛的同時,機械設計制造業也在的飛速發展,生產線上的人們也把更多的注意力放在其產品生產效率及其質量。自動化技術的應用大大地促進了我國的生產能力,自動化技術與機械設計制造的結合能夠使得機械設備生產效率大大提高,并且保證機械設計制造過程中的各個環節的安全性。
1.2 資源的配置優化度提高
將自動化技術投放到機械設計制造業中,能夠對多種資源進行重新地科學合理的配置,從而提高其勞動生產率,為機械制造業創造更多的經濟效益及社會效益。同時還能夠有力的提升機械設計制造企業的市場競爭力。在機械制造業發展中,最為核心的就是機械設計,在機械設計環節,應該將自動化技術和機械設計進行合理結合,這樣才能夠不斷提升機械設計創新能力,從而推動機械設計制造業的進一步發展。
2 自動化技術與機械自動化技術
現如今隨處可見的自動化技術是一種動態的發展理念,以往的自動化技術多指的是用機械技術代替人工來進行一些操作,能夠按照預先設定的指令去完成所需要處理的任務。人們對于自動化技術的認識也在慢慢發生改變,現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調統一,使機械系統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,在機械設備的功能上,某些自動化設備在其間的環節上能夠完全取代人力和腦力勞動,最大程度的實現機械設備的自動化,使得機械制造的環節更加的順暢。第三,指在自動化的運行上,在需要機械自動化的地方實現生產過程的具體化,從而大大縮短產品在整個過程中的生產時間,使整個過程的制造能夠機械的連續的生產。
3 機械設計中自動化技術的應用
3.1 集成系統在機械設計中的運用
集成系統又被稱之為計算機綜合設計制造系統,將其應用于機械設計中,能夠使產品的研發周期大幅度縮短,還能有效減少重復設計等不必要的資源浪費。在此之前,機械設計過程中也采用了多項計算機輔助技術,其中比較有代表性的有工藝規劃技術、測試技術、輔助設計工具、質控軟件等等。集成系統的到來將這些獨立的輔助技術整合到一起,構建起了一個完整、統一的數據模型和信息共享平臺,這很大程度上保證了單個技術之間的協調性,全面提升機械設計效率。雖然這些計算機輔助技術都能使機械設計的成本有所降低,但由于它們彼此之間相互獨立,沒有形成統一,因此在縮短設計周期、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并不突出。這個系統首先以電子信息和先進的管理理論為理論基礎,并通過計算機、傳感器、自動化等技術對機械設計過程中的物質、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系統應用
計算機綜合機械制造技術系統,通俗地說就是集成性機械制造技術系統,在這一技術系統成型之前,我國機械設計制造領域的生產實踐領域內的計算機輔助技術初具規模,具體涉及機械制造產品設計、工藝實踐流程規劃、生產技術參數測試、產品質量控制等多個具體的環節。而這些作為獨立個體存在的計算機輔助技術盡管對所在的領域發揮著十分重要的積極作用,但是由于相互之間并未形成穩定有效的相互聯系和相互配合關系,所以也就無法保證我國機械設計制造企業整體生產規模帶了正面影響,給我國機械設計制造企業綜合市場競爭力水平的提高設置了一道隔膜。計算機綜合機械制造技術系統的建設形成,對原有的單獨存在的機械設計制造技術形態的有機整合,通過對相關計算機輔助技術形態應用功能進行了的集中整合,以及在實際應用層次的相互協調,促進了我國現代機械設計制造企業產品生產效率以及質量水平的有效提升,從而增加了市場競爭力。
3.3 自動化檢測技術在機械設計中的運用
自動化技術是一門綜合性技術,其中涵蓋的內容既多且廣,自動化檢測技術是其中較具代表性的一類,也是自動化技術十分重要的組成部分。該技術的基礎是傳統儀器設備和傳感器的結合。在機械設計制造中,關鍵環節是要確保產品的合格率以及提高產品質量,通過應用自動化檢測技術,機器可以自行檢測從而減少人力付出。以自動化檢測技術為核心開發出來的自動檢測系統,主要是由以下幾個部分所組成的:傳感器、信號調節模塊、數據處理模塊、結果輸出模塊,同時,系統中還含有智能芯片,有利于提升信息的處理效率,增強檢測的可靠性。
4 自動化技術在機械設計中的發展方向
自動化技術在機械設計中地位已經得到了大部分的廣泛重視,目前我國對該技術的研究還比較落后,無法與世界發達國家相。因此,為了促進自動化技術在機械設計中的應用,必須要明確該技術的發展方向,從而實現我國機械設計水平和制造水平的進步。我國機械設計中自動化技術依然具有產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品進行統一標準的制定,從而使機械設計自動化出現一定的資源浪費情況。因此,還需要針對自動化技術實現模塊化,確保產品接口及其他因素的統一,避免浪費。微型化自動控制技術能夠實現能耗小、占地面積小等優勢,因此機械設計自動化需要向該方向發展,從而實現自動化技術向更加廣泛的領域擴充。自動化技術還需要注重對網絡技術應用,以提高自控能力和檢測能力。