机械工程基本概念篇1
关键词：机械加工工艺；本体论知识；检索实现
习惯于网络检索知识的人都知道，网络能够存储的信心量是非常庞大的。而针对于某一个特定的机械来说，其小零件的制作工艺，其的制作步骤，其的制作要求都可以在计算机中进行存储。虽说，利用互联网技术进行存储确实方便，但是如何才能够让我们检索的时候也得到同样的便利呢？谷歌搜索引擎今天之所以能够受到大家的喜爱，正是其的关键词检索功能比其它的搜索引擎要强大很多。发挥出现代信息处理技术的最大优势，才能促进机械加工工艺知识检索的最大进步。
1.本体论的基本介绍
1.1什么是本体论
本体是一个源于哲学的概念，原意是指事物的本源及本性。后来被人工智能领域引入，特指对概念化的显式说明（anontologyisanexplicitspecificationofaconceptualization.）。有的哲学家，如柏拉图学派认为：任何一个名词都对应着一个实际存在；另外一些哲学家则主张有一些名词并不代表存在的实体，而只代表一种集合的概念，包括事物或事件，也有抽象的，由人类思维产生的事物。例如“社团”就代表一群具有同一性质的人组成的集合；“几何”就代表一种特殊知识的集合等。在计算机科学与信息科学领域，理论上，本体是指一种“形式化的，对于共享概念体系的明确而又详细的说明”。本体提供的是一种共享词表，也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系；或者说，本体就是一种特殊类型的术语集，具有结构化的特点，且更加适合于在计算机系统之中使用；或者说，本体实际上就是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达（formalrepresentation）。
1.2计算机中本体论的表述
就现有的各种本体而言，无论其在表达上采用的究竟是何种语言，在结构上都具有许多的相似性。大多数本体描述的都是个体（实例）、类（概念）、属性以及关系。在这一节当中，我们将分别依次论述本体的这些构成要素。常见的本体构成要素包括：一、个体（实例）：基础的或者说“底层的”对象。二、类：集合（sets）、概念、对象类型或者说事物的种类。三、属性：对象（和类）所可能具有的属性、特征、特性、特点和参数。四、关系：类与个体之间的彼此关联所可能具有的方式。五、函式术语：在声明语句当中，可用来代替具体术语的特定关系所构成的复杂结构。六、约束（限制）：采取形式化方式所声明的，关于接受某项断言作为输入而必须成立的情况的描述。七、规则：用于描述可以依据特定形式的某项断言所能够得出的逻辑推论的，if-then（前因-后果）式语句形式的声明。八、公理：采取特定逻辑形式的断言（包括规则在内）所共同构成的就是其本体在相应应用领域当中所描述的整个理论。这种定义有别于产生式语法和形式逻辑当中所说的“公理”。九、事件（哲学）：属性或关系的变化。
2.利用本体进行检索的模型建立
2.1什么是机械加工工工艺
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。
2.2机械加工工艺领域中的本体获取
本体是概念模型的明确规范化说明，领域本体则是对具体领域中概念和关系的抽象描述，其功用和关系模式相似，是相关领域信息资源的组织框架。机械加工工艺知识本体则是这里所要建立的领域本体，它贯穿于整个体系结构中，为其它模块（本体推理、检索模块等）提供了参考和依据，是整个系统中的最为基础的模块。本体模型中的概念主要是指功能、概念、策略、任务、过程、行为等。若以“类”来表示的话，概念体系在任何领域中都是一个庞大的系统结构。比如对于工艺层中的机械加工方法，可分为磨削、车削、撑削、钻削和铣削等；模具可分为铣夹具、车夹具以及钻夹具等。基于本体的建模过程主要分三个步骤：一、分析相关领域知识；二、列举领域本体的概念，建立概念分类层次，形成概念本体树；定义类、关系和属性及实例等，用本体建模语言对本体进行形式化描述；三、本体的一致性及完备性评价。
2.3机械加工工艺中本体评估
本体的评估标准就是清晰性、一致性、完善性和可扩展性。清晰性是指本体中的术语被无歧义的定义，通俗点来说，指的就是本体的建立选择需要经过专家学者们的几番谈论之后，方可确定下来。经过专家学者研究之后的本体，其最后的本体科学率应该是最高的；一致性是指术语之间的关系逻辑上应一致，在本体中不应该出现术语和关系逻辑这样的低级错误；完整性是指本体中的概念和关系应该是完整的，应该包括机械加工工艺知识中的所有概念。同时完整性还需要保证本体的可用，也就是确定下来的本体，能够被人们所使用。可扩展性即是本体在以后的应用中能够扩展，随着机械行业的发展能加入新的概念。关于本体论的评估，这仅仅只是几个评论的方面，具体的评估手段，评测员们可以从实际生活经验出发，灵活地运用评估技巧。
2.4机械加工工艺中的本体名词
概念集合中，名词概念并非专属于机械加工工艺学，而是整个机械制造学共有的概念，谓词概念则并更是不仅仅属于机械类学科特有的概念而是某类通用概念的词汇，这些概念之下的实例概念则多半为机械类专用词汇，只有少量为工艺学特有概念。这些词汇在处于机械加工工艺学领域的时候，具有的属性和约束条件是其共同构成领域内的概念集合。
3.结语
我们知道，现在的机械种类繁多，要对之行之有效地管理，就必须得借助于计算机科学技术。我们可以设想一下，当我们身临机械加工工艺知识烟海中，若想要快速的检索出我们想要的知识，若没有明确的指导，是很难在短时间内将其找出的。科学地利用本体论的方法，有分别地将机械加工工艺知识进行归类，才能够将其进行良好地管理。■
参考文献
[1]宋海峰技工学校《车工工艺与技能训练》一体化教学研究[J].湖南农机，2013，（7）：215-215，217
机械工程基本概念篇2
【关键词】教学方法;实例;贴近生活;环环紧扣
abstract：inthefirstclassatthebeginningofthetermofteachingdesignisparticularlyimportant，inthepartofintroductioncoursewegenerallychoosetointroducebasicrequirementcourseofthetask，thecontentandcurriculum，alsoincludingthebasicconcept，mechanismandmachinemachinery，ifintheexplanationoftheseconcepts，wecanborrowsomespecialmethods，canimprovethestudents'learningefficiency.
Keywords：theteachingmethod;example;Closetolife;interlocking
《机械设计基础》对于机械专业来说，是一门必修的基础课，它涵盖了材料、理论力材料力学、机械原理等多门课程的教学内容，由于其理论性较强，内容多，学生在学习的时候兴趣缺缺，提高学生的学习兴趣，成了每一位机设教师一直在探索的问题。
因此，在学期伊始第一次课的教学设计尤为重要，在课程的绪论部分我们一般选择介绍课程的任务、内容和课程的基本基本要求，还包括机器、机构与机械等基本概念，如果在讲解这些概念时，我们能够借用一些特殊的方法，就可以提高学生的学习效率。
具体教学内容设计如下：
一、引入需要讲解的概念“机器”
提出“机器”这个名词，引导学生在大脑里想象机器的样子，在此可以请学生表达自己所想象的“机器”是什么样子的，大多数同学都会认为机器就是我们在平时加工时所接触的机床等大型设备;这时教师就指出：“除了同学们所想到的大型设备属于机器以外，我们日常生活中经常接触的洗衣机、汽车等也属于机器。”
图1内燃机
分析：洗衣机和车床比较，都是由人组合起来的;设备内部都存在相对运动并且运动目标明确;都是把电转换为机械能。
缝纫机也是属于机器的，可是它是将机械能传递给针完成缝补工作的。可以进行能量传递。
从而引出机器具备的三个条件：
1.是一种人为的实物组合。
2.形成的各单元之间具有确定的相对运动关系。
3.能实现能量转换或完成有用的机械功。
最后综合三个条件总结出机器的概念：执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。
实例分析：请学生分析，拧螺丝的螺丝刀手动的和电动的哪一个属于机器，为什么？
理解：电动的螺丝刀属于机器，因为手动的螺丝刀的手柄和刀头之间没有确定的相对运动，不满足第二个条件。
以汽车内燃机为例说明以下零件、构件、运动副和机构的概念。
图2组成内燃机的机构
二、引入“零件”的概念
由提问引出：“机器是由什么组成的？”（给学生观看多媒体视频，观察内燃机的组件）说明组成：（说出几个即可），曲轴、活塞、连杆、螺钉等。
结论：从装配的角度分析，机器是由零件装配而成的。
零件的概念：机器的制造单元
分析：
1.观察内燃机的装配组件图，请学生观察零件的种类，引导学生说出几种常用的零件，如螺钉、螺母、销钉、曲轴、连杆等，找出日常生活中常见的几种，不常见的有哪些。
结论：零件的分类
通用零件：各种机器中都经常使用，并完成同一功用的零件。
专用零件：只适用于一定类型机器使用的零件。
2.请学生观察图形，说明曲轴和连杆的不同点
注意：在此对比零件的概念，讲解部件也称组件。
三、构件、运动副、机构的讲解
1.构件
引题：对比装配的观点分析机器的组成，机器的最主要作用是要实现能量转换或完成有用的机械功，因此必须要有预期确定的相对运动，所以我们必须从运动的角度分析机器的组成（重点）。要求学生观察内燃机的组图，说明原来的有一些零件在运动的角度讲现在我们加构件。
构件的概念：机器中的运动单元。
根据图形分析：构件可以是一个零件也可以是若干个零件的刚性组合即没有相对运动，所谓的刚性组合即组成构件的各个零件之间没有相对运动。例如构件曲轴、连杆等。
2.运动副
引题：观察图2a中，活塞1与连杆2，观看动画运动简图，可以发现两个构件之间肯定不是紧固的关系，在运动中我们把这种有相对运动的连接成为运动副。
运动副的概念：构件与构件直接接触所形成的可动联接。
可以概括出具有运动副的三个必备条件：
a）两个构件、
b）直接接触、
c）有相对运动
实例分析：根据运动副的概念举实例请学生分析是否存在运动副，以教师的讲桌为例，讲桌是由几块木板拼成的，是问：“将讲桌移到教室的门口，那么相邻的两块木板是否存在运动副。”该问题由学生分析给出正确答案，并请分析原因。
3.构件
引题：请学生思考：现在我已经有了构件和运动副，那么要组成机器，必须将他们组合起来，才能传递能量和运动（请学生观察图2），这样的系统就叫做机构。
概念：用运动副将若干个构件联接起来以传递运动和动力的系统。
说明：为了帮助理解，我们也将机器的前两个条件作为判断机构的依据。如图2所示，为了方便研究，将机构分为三类齿轮机构、凸轮机构、连杆机构，机器的正常运转与机构的准确设计是分不开的。
四、机械的概念
引题：“机械”是一个名词，但是如果我们把它分开理解的话，“机”在汉语词典中我们可以发现，它可以解释为“机动”，机动就是“运动的意思”，而我们刚刚学习的“机构”就是用于研究运动的，“械”可以理解为“机器”，所以实际上“机械”就是机构和机器的统称。
五、小结
实际上，我们要研究机械，首先要研究是的就是机器和机构，而机器和机构又同时都与零件和构件产生直接的关系，对于这些概念的掌握就尤为重要。通过这样的教学过程，学生在愉快轻松的心情中学习知识，并且知识点之间环环紧扣，可以大大提高学生的学习效率。
参考文献
[1]陈红.汽车机械基础[m].机械工业出版社，2008.
机械工程基本概念篇3
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1.实验理论
(1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。
2.实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3.对学生能力培养的要求
(1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1.机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。
2.机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。
3.轴系结构设计实验
基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。
4.金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析)
机械工程基本概念篇4
1.1突出概念的重要性
课程授课开始时，在讲解绪论之前首先对课程题目进行重点讲解。开始时，首先设置一个问题“机械原理主要学习哪些内容?或者说是机械原理是一门什么样的课程?”在学生回答问题前，我会和学生说你们只要理解了“机械原理”这四个字，那么这门课要讲什么内容你们就会非常清楚，在以后的学习过程中也就会有的放矢。开始的时候大多数同学都不能给出一个较好或者是接近的答案。随后，笔者将“机械原理”分解成“机械”和“原理”，给出类似的问题，“机械是什么?原理是什么?”这个时候大多数同学都能给出较贴切的答案。通过进一步的引导，学生对机械原理的含义和机械原理所要学习的内容就有了大概的理解。此时，会再次向学生强调，所有新的概念都是有学生前修的概念所组成，只要对前修的概念掌握了，新的概念学习就迎刃而解了。比如说，要想理解“机械原理”，首先必须明白什么是机械，什么是原理。
1.2强调思考在概念学习中的重要性
专业课程的学习和通俗读物的阅读不一样，字面意思有时候不能充分说明这个概念的表示，需要对概念进一步的理解，这就需要学生学会思考，并且要知道怎么样思考。比如说，机械原理课程中运动副的概念。“有两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。”那么，什么是运动副?有两个构件就可以有运动副吗?答案肯定是否定的。这就需要对运动副这个概念进行进一步的思考，或者说对其进行分解。从运动副概念的表述来看，可以对这句话进行如下分解:首先是有两个构件;再次，这两个构件的关系是直接接触(间接接触可以吗?肯定不行);还要满足一个要求就是这两个构件经过直接接触连接以后还要必须能动，如果不能动的话，那它们就组成了第三个新的构件，就不能称为运动副了。通过上面的思考过程来看，判断是否存在运动副，只要看是否同时满足如下三个条件:①有两个构件;②直接接触;③有相对运动。如果这三个条件同时满足，那么就存在运动副。这个例子看起来简单，但是学生如果对三个条件中的任何一个不能理解的话，就有可能对运动副的概念形成错判。从形式来看，这三个条件与运动副形成了一个二级金字塔的样式。所以说，学生在思考的过程中要掌握思考的方法，那就是，从塔尖塔底一步步的对概念进行分解，并且要理清哪些是同层概念，以及这些概念与其上下层概念直接的联系。
1.3概念表述尽量公式化
机械原理是机械设计的基础和机构原理设计遵循的依据，在概念讲授的过程中如果能够以图形的形式展示概念，那么对后续机械设计将有很大的帮助。再者，机械原理是一门承前启后的课程，对基础课画法几何、理论、材料力学和数学等知识要求比较高，自身内容的连贯性也特别强。所以说，在概念讲解的时候能够结合公式和图形的方式对相关概念进行表述，将会加深学生对概念的理解，有助于学生对概念的掌握。下面以公式化表述概念为例。在教材中速度瞬心的概念，“互做平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心。”在这个概念的理解上如果单纯就字面意思来看比较抽象，并且在实际的授课过程中发现同学理解起来特别困难，这个时候可以利用对表述公式化有助于对此概念的理解。首先，重合点代表的意义可以用公式表示为V1=V2，这里V1、V2分别代表构件1和构件2在重合点的速度;然后，以ω1和ω2分别表示构件1和构件2绕重合点的旋转速度，并记ω1≠ω2，或者是二者相等但反向。通过如此的公式化表述后，学生对瞬心的理解相对来说就容易一些，最后可以达到从繁入简。换句话说，用通俗的语言来表示瞬心的话就是“速度瞬心是一个点，这个点出两个构件的速度相等，并且这两个构件绕着这个点做相对转动。”
1.4对概念的强化方法
在课堂上通过讲课的过程中学生能够逐步的体会到概念的重要性，并且有意识的学会了对一些概念进行相应的思考，但是在作业和实践等环节往往还存在一些问题，通过了解发现，学生可能在课堂上理解了，或者是思考过了，但是没有较系统的对相应的概念去总结。所以在后续的教学课程中，除了随堂的习题作业以外，建议学生对当天所学的概念进行总结并以作业的形式进行考核。主要的做法是这样的。一个概念为一个序号，直接把教材上针对此概念的叙述一字不差的抄写下来，下面要做的就是此项工作的重点，另起一行写本人对这个概念的认识。比如说(1)压力角:作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角。个人认识:压力角是一个角，对于角度来说是有一个顶点和两条边，那么就压力角来说，驱动力F的作用点就是压力角的顶点，驱动力F的作用线和从动件绝对速度Vc所在的直线就是压力角的两条边。如果能够理解到这种程度，不管是作平面连杆机构、凸轮机构还是齿轮机构的压力角都是很容易的事情。通过对学生对概念的总结情况来看，书写比较认真，并且能够做到很好理解的同学，习题的正确性非常高，期末的考试回答的也特别好，相反就比较差。
2注重现代教学手段与传统教学的结合
2.1现代教学手段的优缺点
目前的教学基本上采用多媒体教学，这种现代的教学手段对教学质量的促进和教学效率的提升确实起到了较大的作用，但是就机械类课程教学来说，全程采用多媒体教学有其一定的缺点，并且影响到最终的教学质量。
2.2采取传统教学方法的必要性
通过与学生的多次沟通交流，大多数学生反映的情况是，利用多媒体教学在动画演示、视频播放方面可以很好的展示所讲授机械的结构和运动、作业情况，但是针对一些原理性的讲述，比如说是在机械原理课程中，就凸轮轮廓曲线的设计过程、机构运动简图的绘制等，如果是通过多媒体进行展示，学生的普遍反映是效果比老师在黑板上手工演示要差得多。所以说，在机械类课程，特别是涉及一些应用性的内容时要注重现代教学手段与传统教学方法的相结合，这样可以很好的兼顾到学生对知识的掌握和理解，取得较好的教学效果。
3强调实践能力培养的重要性
3.1机械类课程的特点
从画法几何开始，机械类所开设的课程都基本要求学生要具有较强的生活观察能力、动手能力和理论与实践相结合的融会贯通的能力。再一个，机械类课程的理论性特别强，数学、力学、运动学和动力学等要求比较高。
3.2实践能力培养的方法
鼓励学生多注重观察周围的事物，特别是与机械相关的物件，养成一种爱观察、勤思考的习惯，这是决定学生能否实现实践能力培养的一个保证。再就是学院的实验室在教学期间全程向学生开放，鼓励学生多进实验室，对机械模型进行多观察、多思考，对教学实验用具多拆卸和组装，培养自己的动手和操作能力。并提醒学生在实践的过程中注重理论联系实际，结合课程理论内容的学习进度，有计划的进行相关实践的实施。
4注重团队精神的培养
4.1培养学生善于思想交流的习惯
机械设计没有最好，只有最合适，所以设计的过程中有仁者见仁，智者见智的韵味，只要能够满足设计的功能要求，可以说基本上就是合适的。在概念理解方面鼓励同学间互相交流，并就同一个概念的理解给出自己不同的认识，使大家得到在不同的角度对同一个概念的理解，这样可以优化自己的设计理念，实现最优设计。交流的过程本身是一个分享的过程，任何一个设计一般来说不是单个人能够完成的，需要几个人或者是很大的一个团队才能实现，作为一名设计人员不仅要具有较强的专业素养，更需要有良好的交流沟通能力。
4.2培养学生的整体意识
学生的整体意识培养主要包括两方面的内容，一是，学生对所设计的机械要有一个整体的概念，这是从专业的层面对学生的基本要求。再一个就是，学生在协同设计的过程中要注重团队的整体，不能顾己不顾彼，不考虑自身与团队成员间的设计部分的衔接问题，最后可能会出现衔接不上或者是相互干涉。
5结语
机械工程基本概念篇5
关键词机械制造；安全标准化；军工企业
中图分类号tH16文献标识码a文章编号1674-6708（2014）113-0100-02
1机械安全标准化简介
所谓的机械安全标准化实质上就是在机械设备加工制造的过程当中，采取各种合理可行的技术措施，最大程度地降低各类不安全因素，进而显著提升机械产品的安全性能，并在机械出现安全状况的同时，最大限度地确保操作者的人身安全。机械安全标准化的概念所体现的是高防护水平的思想，这也是现阶段机械产品设计、加工、制造的基本理念之一。机械安全标准化这一概念提出的最终目的是在产品技术设计的全过程当中，贯穿防患于未然的安全原则，使产品的安全性能提高到一个全新的层次。近年来，随着社会的不断发展和科学技术的不断完善，人们对机械产品的安全性能越来越重视，想要真正意义上地实现机械安全，就必须对机械安全标准予以足够的重视，并在此基础上建立起切实可行的安全评价体系。与发达国家相比，我国的机械安全标准起步较晚，但在近些年的不断发展中，也取得了显著的成绩，这为我国机械安全标准与国际接轨奠定了坚实的基础。
2军工机械安全标准化现状分析
目前，我国的机械安全标准可细分为以下三大类：即a类（基础标准）、B类（通用标准）和C类（专业标准）。其中a类适用于所有的机械产品，其属于基本概念设计通则方面的标准；B类则适用于某一系列机械产品的安全标准，这类标准又可分为B1类和B2类，前者是指特定安全特征标准，后者是指安全装置标准；C类是对一种特定机械规定的安全要求的标准。
据有关调查统计数据结果显示，我国现已颁布实施和正在编制当中的国防军工安全生产标准共计177项，国家军用的安全生产标准为43项，兵器、航空航天以及船舶等行业军用安全生产标准为134项。在2008年，我国构建起了国防科技工业安全标准体系，该体系由以下几个部分组成：安全基础标准、安全管理标准、工程设计安全标准、安全评价标准、科研试验安全标准、生产安全标准、包装贮存运输安全标准、销毁安全标准、安全防护标准。同时，共有290项安全标准纳入该体系表中，在这290项安全标准中，国家军用的为64项，兵器、航空航天以及船舶等行业军用的为226项。与国外发达国家相比，我国在机械安全标准方面的数量和质量仍旧略显不足，这就要求我们应当不断改进和完善，以确保军工企业的生产安全。
3军工机械安全标准化发展趋势研究
鉴于我国当前机械安全标准化的现状，在未来一段时期，应当将工作的重点放在如下几个方面。
3.1加快与国际化的接轨速度
纵观当前形势，我国的机械工业仍然处于国际产业价值链的中低端位置，虽然该工业较大，但整体性不强的特点仍旧非常突出，这使其在国际市场上的话语权始终处于弱势地位，具体表现为产品附加值不足，导致这一问题的根本原因是产品标准的主导权严重缺失。为此，加快标准化进程已成为大势所趋。这就要求我国的军工机械制造企业应当立足于实际，并紧跟国际化进程，逐步推进最佳标准的制定，这将成为我国机械安全标准化的主要发展趋势之一，也是未来一段时期的重要发展方向。为了能够在国际化的技术标准竞争中突显出优势，我国应当积极主动地参与到国际趋势当中，在这一过程中，我们应当立足与国内的实际情况，并参照国际标准，制定出符合我国国情的机械安全标准，借此提升来我国军工机械产品的安全性能。
3.2向机械产品整体安全方面发展
长期以来，受各方面技术条件的制约和限制，国内的机械安全标准化的侧重点多数都放在产品设计上，其宗旨也是以解决机械产品本身的安全问题为主，在确保产品质量的基础上，尽可能减少给使用者带来的安全问题。随着时代的进步和社会的发展，机械产品的应用领域日趋广泛，这对安全标准化提出了更高的要求。在这一背景下，国内的军工机械制造企业应当本着以人为本的理念，并遵循科学发展观的指导，将安全标准贯穿于机械设备的设计、制造和使用等环节当中，从根本上解决产品存在的各种安全问题，实现机械产品的整体安全，这不但有助于延长机械的使用寿命，而且还有助于确保人身安全。
3.3推进标准国际化
国际化是机械安全标准的最终发展目标，为了实现这一目标，我们应当做好以下工作：首先，应当准确把握国际市场动态，积极介入其中，参与到国际标准的制订当中，力求将我国自主研发的技术安全标准转化为国际认可的标准，为机械安全标准化的发展奠定坚实基础。同时，要进一步加强对国际和国外先进标准的研究，并以此为依据对我国机械工业安全标准体系进行持续改进和完善，这能够有效防止因标准不符或滞后对国内机械工业造成的伤害；其次，要尽可能对各种资源进行合理有效利用，积极推进机械安全标准化在全国各大军工机械制造企业的应用；再次，应当将我国的自主技术标准推向国际，争取在高端装备制造等领域制定标准方面实现突破，为国际与国内标准相融合创造良好条件，增强我国在国际标准化活动中的话语权。
4结论
总而言之，保障机械产品的安全是生产制造过程中的关键环节及核心问题，无论何种机械产品，除了要具备过硬的质量外，还都应当具有绝对的安全性，特别是军工机械，其安全性更为重要。机械安全标准化的提出，使军工机械制造在安全性能方面获得了显著提升，这在一定程度上推动了我国军工机械制造企业的发展，也为与国际接轨奠定了坚实的基础。相信在不久的将来，我国的军工机械产品在各方面的性能上均能够赶超国际水平。
参考文献
[1]房贵如.从机械制造工艺到现代机械制造技术-工艺概念的扩展及其技术发展趋势[J].机械工艺师，2011(4).
[2]武克艳.张秀峰.浅谈先进机械制造技术的特点及我国机械制造技术的发展趋势[J].科技信息(科学教研)，2009(12).
[3]王发东.徐高生.企业安全标准化建设的探索与实践[a].2013年中国金属学会冶金安全与健康年会论文集[C]，2013(10).
机械工程基本概念篇6
关键词：环保理念；机械设计；机械制造；应用分析
分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势，“环保节能”、“节能”是我们必然的选择，也是实现可持续发展的唯一、有效策略，目前环保理念已经渗入到各行各业的发展战略。机械制造业是我国工业发展的重要标志，从某种程度上而言，机械制造的水平代表了一个国家、地区的经济发展水平以及科学技术水平，在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。环保理念设计是一种全新的发展战略，符合当前时代的发展需求以及人们的生活要求，传统的机械设计制造并没有融入环保意识，不仅造成资源的严重浪费，后期加工废品也并未得到正确的处理，极大的破坏了自然环境，也极大的限制了机械制造业的长久、健康发展，因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素，显得非常重要，也非常必要。
1环保理念设计的基本概念以及内容
机械设计是机械生产的第一步，机械设计水平直接决定机械性能，其主要是结合机械产品的使用要求，对产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算，进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念贯穿于产品生命周期的全过程，在考虑产品的质量、性能、成本以及开发周期等问题的同时，充分考虑设计产品对资源以及环境的影响，以产品的可循环使用为导向优化产品设计的各方面因素，最大限度的降低产品及其制造过程中消耗资源总量以及对环境的危害程度。环保设计主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上，将环保产品设计的要求作为设计约束条件，提倡无废物、可回收的产品设计技术。环保设计的核心内容是减少环境污染，降低能源消耗，实现产品以及零部件的回收以及循环利用，降低机械的更换频率，大体可概括为“Reduce（减少）”、“Recycle（循环）”以及“Reuse（重新利用）”--3R理念。
2基于环保理念的机械设计制造的重要性
近年来，我国机械制造业对于环保机械设计的研究内容比较多，研究的深度和广度也不断拓宽，很多人将环保机械设计也称为“生态设计”、“自然环境设计”、“环境意识设计”等。和传统的机械设计制造理念相比，在产品的设计与开发过程中，传统的机械设计制造首先立足于市场需求分析，根据市场需求设计产品的使用功能、使用寿命等基本属性，并且需求反复的修改，往往会导致设计过程以及产品制造周期延长，生产后不易拆卸，产品以及回收难度较大，部分产品在报废之后，可能无法回收，造成资源大量浪费以及环境污染。环保设计的重要性主要表现在可节省原材料，减少能源消耗，减少使用过程中废水、废气、废料的排放，进而保护自然生态环境。更加符合可持续发展要求主题，实现更大的经济价值以及社会价值。
3环保理念在机械设计中的具体应用分析
3.1环保设计方案
目前比较常用的环保理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种，生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑，包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题；可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下，进行有规律拆卸，主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护；模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块，通过产品模块的重新组合从而形成新的系统，既可以实现产品的更新换代，也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全环保机械设计数据库，设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存，以便日后查询以及环保设计的理论基础。
3.2环保机械设计制造中的材料选择
材料是环保设计的主要内容，在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料，综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性，分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成，产品在使用报废后，回收利用率低，对环境有极大的损害，为了实现环保机械制造工艺，应从源头开始抓起，慎重选择机械制造材料。机械设计的环保选材应选择能够满足产品需求的基本性能，保证材料的可用性，选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料，避免选择有毒材料。其次应加强环保材料的管理工作，认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注，在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理，及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。
4环保机械设计实现的基本要求
在机械设计制造中，若想要真正实现环保理念设计，需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术，人才是实现环保设计的核心力量，首先应加强对机械设计人才的培养，重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生，加强环保理念设计的概念，让他们重视环保设计。其次，国家应制定相关的环保机械产品支持政策，加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术，积极实现产品的创新，尽量优化设计方案。
综上所述，环保理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略，可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值，推动我国可持续发展观的实施路径，是未来世界发展的主流。
参考文献
[1]张生泉.机械产品环保设计与制造技术[J].中国科技纵横，20i4.
机械工程基本概念篇7
功能分解策略
广义上说，功能是对于某一机械产品工作能力的抽象，它包括产品的功用、用途、性能、能力等。从系统工程学的角度来看，可将机械产品看成是技术系统，功能是以实现某种任务为目标，对其输入量(信息流、能量流、物料流)和输出量之间的相互转换。在概念设计阶段之初，通常要对产品的功能进行分解。通过对现有机械系统的分析，笔者提出功能分解的三个策略:①从解决问题的目的和手段着手;②从产品生产的工艺动作过程(生产的空间顺序和时间顺序)着手;③从机械系统四大模块着手。在实际的产品功能分解中，往往需要采用多种功能分解策略。对机械系统而言，执行系统是机械系统的核心，最终决定产品的功能输出。执行系统的功能是通过工艺动作过程来实现，因此可通过工艺动作过程对其进行分解;而对于机械系统的其他子系统(包括传动系统、控制系统、驱动系统)，可采用“目的－手段”进行功能分解。下面详细介绍这三个功能分解策略的运用方法和步骤。
首先从目的和手段来分解功能，可以把目的称为上位功能，手段称为下位功能，目的功能是主功能，手段功能从属于目的功能，为实现目的功能起手段作用，属于下一级分功能，在下一级分功能中，手段功能又称为目的功能，如图1所示，手段功能2在下一级分功能中称为目的功能3。通过“目的－手段”可以将复杂的产品进行功能分解，同时又可将各个分功能之间的逻辑关系联系在一起，最终获得产品的功能系统图。接着按照工艺动作过程对功能进行分解。工艺动作过程是实现机器功能所需要的一系列动作型式，按一定顺序组合而成的系列动作。机械产品的执行系统功能是通过其工艺动作过程来完成的。例如，汽水灌装自动机的功能包括瓶、盖、汽水的贮存与输送、灌装、加盖、封口、贴商标、成品输送的工艺动作过程来实现灌装功能。又如，平板印刷机的功能是通过上墨、刷墨、印刷的工艺动作来实现印刷功能。
最后是从机械系统四大子系统模块来对产品的功能进行分解，这四大系统分别为驱动系统(动力系统)、执行系统、控制系统和架体支撑系统。任何机械产品的技术过程(主体功能)都是原动机到传动部分，再到工作机构(即执行系统)部分。原动机主要提供机械能或转换为有效的机械功，传动部分主要传递运动和动力要求，工作部分是机器的执行机构，架体支撑系统主要起支撑部件的作用。在主体功能的基础上，再添加辅助功能，通过控制系统来控制协调各部件的工作。下面综合前面讲述的三种分解策略，以挖掘机为例进行功能分解，如图2所示。
寻求功能作用原理策略思想
机械产品功能目标确定后，可针对产品的主要功能提出原理性构思，这可以通过科学原理向技术原理的转变加以实现，技术的需求是科学发展的动力，而技术开发必须以科学规律为基础，产品开发过程就是科学原理与技术经验相结合的过程。作为设计开发人员，应在产品概念设计阶段中，掌握广泛的科学原理，善于实现科学原理向技术原理的转变，例如，在机电行业中，为能实现电能向机械能的转换，一般通过能量转换科学原理向“电磁效应”这一技术原理转变，开发出了电动机。其次，可由已有的技术原理形成新的技术原理，有些技术的产生是在已有技术成果的基础上进行移植、综合和革新的结果。例如，爱因斯坦提出受激辐射理论奠定了激光技术的理论基础。微波波谱的成果进而为激光的应用提供了技术原理。现今，激光已应用于机械制造行业，可对材料进行热加工，如表面热处理，焊接和切割打孔等。因此，在产品概念设计阶段，不断寻找适合的作用原理有利于产品的创新。
执行系统概念设计过程模型探讨
基于FBS概念设计过程模型进行研究，此模型在“功能分解－载体”映射模型的基础上引入行为作为桥梁，即“功能－行为－载体”过程模型。在此基础上进行改进，提出了“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”概念设计过程模型。根据机械产品的功能要求和工作性能要求来驱动寻找实现功能的作用原理。同一功能可通过不同的作用原理来实现功能，从而实现产品创新。
其次，工艺动作过程取决于所需实现功能的工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，本过程模型可通过工艺动作过程支持功能分解。工艺动作过程包括一系列按照时间顺序排列的工艺动作，通过工艺动作进一步分解可以得到按照一定时间顺序的执行动作。最后，通过执行动作与功能载体之间引入机械动作行为作为桥梁，以实现寻找实现功能的载体。图3给出了基于“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”的概念设计过程模型。
执行系统概念设计过程模型映射分析
上述概念设计过程模型的关键是各阶段的求解映射策略，使得寻求作用原理解的关系脉络更为清楚和详细，这使得设计人员在概念设计中能符合设计思维逻辑，并促进开发人员的创新能力。为此笔者提出如图4所示的求解映射策略。从图4中映射层之间的关系，可以看出产品的功能可以通过不同的作用原理来实现，子功能(F123)可由原理层的多个作用原理分别来实现。由于执行系统功能是通过工艺动作过程来实现的，同时工艺动作过程的分解又能实现产品功能分解，而工艺动作过程的分解又取决于工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，例如对齿轮进行加工，有两种不同的工作原理，分别为滚齿原理和插齿原理，显然这两种工作原理的工艺动作过程是不一样的。同时，同一种工作原理的工艺动作过程也可以有不同的工艺动作过程，因此在进行工艺动作过程分解时，可通过增加、减少或者合并工序改变机器的工艺动作，这有利于获得新的结构，创造新的机械设备。如果工艺动作比较简单，可直接采用工艺动作到载体的直接映射求解;反之，就需要对工艺动作进行分解。对于每一个具体分解的执行动作，如果执行动作比较简单，可采用直接映射求解。反之，需要通过行为层为桥梁，来更好的实现从执行动作到载体的映射求解。对于同一个执行动作可采用不同行为关系来实现。行为库中主要包括执行动作的类型、连续性、运动速率特性和运动往复性，由于执行动作的的类型很多，按照机构的运动类型进行分类，主要包括以下几种类型，其分类如表1所示。
应用分析
本节以缝纫机中的GC30型平缝机的执行系统设计为例，对以上提出的执行系统概念设计过程模型进行实例说明。缝纫机的总功能是完成对棉、皮革、人造纤维的缝制作用，完成此功能的工艺动作过程为刺布－供线－勾线－收线－送布来实现此功能的。对于每一个具体工艺动作来说，如果工艺动作比较简单，只需某一种机构就能实现，如果比较复杂，需对每一个工艺动作进行按照实现工艺动作一系列执行动作来完成，即按照实现每一个执行动作的简单机构的组合。机构每一个执行动作的类型可以参照表1，下面主要以送布机构设计为例。需要对送布工艺动作进行分解为具体的执行动作，一般分解的结果会有很多种，容易设计出新的结构，把送布工艺动作分解为:实现针迹距的调节运动－旋转到直线运动－直线到摆动。然后分别通过实现不同执行动作的简单机构来进行组合即可实现送布这一工艺动，送布机构如图5所示。基于图5所示的执行动作过程，简述其传动关系，通过送料调节器螺钉改变送料调节器凸轮面的工作位置，实现不同的针迹距，当针迹距一定时，上轴带动送料偏心轮旋转，通过送料连杆使送料曲柄绕着送料轴摆动形成送料牙的水平运动。
机械工程基本概念篇8
【关键词】机械工程；机械电子工程；人工智能
1机械电子工程的相关概念及发展历程
1.1相关概念机械电子工程与传统机械工程的研究方向不同，机械电子工程更侧重于运用信息实现机械系统能量的连接和与其他学科之间的交融。具体地说，机械电子工程的核心理论依然是传统机械工程中所讲述的定理和概念，但是也更注重与电子信息科学、计算机科学与技术以及人工智能等学科的联系，是一门跨学科发展的新兴学科。基于其跨学科多、综合性强的内涵，机械电子工程这一学科衍生了以下特点：（1）机械电子工程的产品设计依据也和传统的机械工程不同，机械电子工程除了依托机械原理外，还依据电子工程方面的知识设计产品，而传统机械工程设计依据仅仅是机械结构以及理论力学、流体力学等与机械相关的知识。（2）机械电子工程生产产品的设计思想与传统的机械工程有着本质区别。由于其是一门跨专业强的学科，所以在设计产品时，必然要考虑到不同学科原理的运用，在设计时融入其他学科的理论指导。尤其是在当前信息化高速发展的时代，机械电子工程融合了计算机科学与人工智能学科的相关知识，所以机械电子工程在产品设计时，会考虑更多的问题，设计思想会更加全面和完善。（3）机械电子工程生产出来的产品与传统机械工程不同，由于封装理论的运用，其生产出来的产品一般较小，结构清晰而简单。但每一个模块都由复杂的机械工艺制造而成，所以对设备的精度以及生产者的技术要求较高。1.2发展历程机械电子工程的发展大体上经历了手工加工、流水线生产以及集成生产三个阶段。手工加工阶段，在这一阶段，由于机械工具的制约，人们主要靠纯手工进行生产活动，工业化水平十分落后，人力成本也限制着整个行业的发展，同时这些不利条件也刺激了人们追求更有效率的机械生产的心情，为机械电子工程的出现埋下了伏笔。流水线生产阶段，这一阶段将人力极大地解放出来，通过流水线的运作，可以大规模地生产出标准统一的产品，但是随之而来的不足是，流水线生产模式相同，生产出来的产品差异性不大，不能提供个性化的产品。集成生产阶段，这一阶段运用了大量的机械电子工程的技术，由于制造工艺的提高，这一阶段除了能够大规模地生产产品之外，还能够实现产品的差异化，有效地提高了产品的质量。
2人工智能的相关概念及发展历程
2.1相关概念人工智能是信息科技高度发展的时代产物，它依托计算机网络技术的发展，融合了电子信息科学、生物学、神经行为学以及心理学等多门学科，也是一门跨专业度较大的新兴学科。较为官方的定义是，人工智能是指利用计算机技术以及生物学知识搭建的人工智能系统，实现对人类行为的模仿或者研究的科学。人工智能有两个十分明显的特点，一方面，由于这一学科的综合性，决定了其复杂性和专业性，需要依靠较为专业的技术才能保证其有良好的发展；另一方面，学科的专业性也决定了人工智能人才的专业性，专业知识过硬、对其余学科有包容性、目光较为长远的人，更适合从事与人工智能相关的工作。2.2发展历程人工智能虽然是一门新兴学科，出现的时间较晚，但由于其特点较为明显且迭代速度较快，人工智能发展到今天已经经历了五个阶段:第一阶段是人工智能的萌芽阶段。20世纪中期，这一领域的相关学者一起开展了关于机器模拟人工智能的研究，并形成了人工智能最初的模型，这一历史事件标志着人工智能的正式诞生。第二阶段被称为人工智能的“第一发展期”，这一时期研究的主要任务是机器语言的编译，这一工作为人工智能的大规模发展奠定了基础。第三阶段是人工智能发展的瓶颈期，虽然已有前两阶段的理论成果，但是人工智能是一个复杂的话题，学者发现通过前两个阶段的积累还不能给人工智能得到自动化发展，理论的实施还有很多困难。第四阶段是人工智能的“第二发展期”，此时通过对理论知识的仔细研究以及其他学科知识的灵活运用，人工智能已经可以用于商业并生产出具有商业价值的产品。第五阶段是人工智能的平稳发展阶段，这一阶段，人工智能虽然没有取得突破性进展，但一直在小步快跑，并形成分布式主体的新的发展模式。
3机械电子工程与人工智能的关系
随着各学科之间不断融合交互，机械电子工程作为一门跨专业的新兴学科，也受到了人工智能的影响，并得到良好发展，具体表现在以下两个方面：3.1人工智能改变了机械电子工程复杂的计算过程机械电子工程在设计到生产的过程中，要经历“建模-论证-生产”这三个阶段，前两个阶段要进行大量计算，过程比较繁琐。在人工智能出现之后，由于其与计算机科学之间的紧密联系，可以快速进行大量计算并得出精确结果，将其运用于机械电子工程，则会节省大量计算时间，提升效率。3.2人工智能可以排除机械电子工程生产过程中的诸多故障上文已经提到，机械电子工程的生产需要经过大量计算及论证，这一过程如果只靠人工进行，很容易造成计算错误导致建模失败，从而给整个生产过程带来不良影响。人工智能通过对信息的处理及整合，将信息分门别类地归纳和整理，会将计算的错误率大幅度降低，也就避免了后续环节错误和故障的生成。总的来说，机械电子工程与人工智能有着密不可分的联系，通过人工智能的运用，机械电子工程完善了自身的系统、提高了自身的生产效率；而人工智能也借助机械电子工程得到了更好的发展，引起更大的关注，两者在相辅相成的过程中都实现了良性发展。
参考文献
[1]张伟.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术.2016(21004):135.
[2]苏远锋.机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].中国新技术新产品,2016(01):16.
机械工程基本概念篇9
物理概念是系统学习理论的基础。物理学中的概念很多，有些比较简单，如物体、运动、路程等概念，是不难掌握的，而有些则比较复杂，如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念，学生较难掌握。对于这些重要的基本概念，能否使学生真正理解，直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。
形成概念，理解基本概念，是培养学生分析、解决问题能力的基础，是发展学生认识能力的重要途径。学生形成概念、掌握规律，是一个十分复杂的认识过程。因此，在物理教学过程中，使学生准确地理解物理基本概念是掌握物理知识的前提，是进行正确推理和判断的基础。
所以，不论从掌握物理知识还是从发展能力来看，都必须十分重视物理概念的教学，这样才能不断提高物理教学的质量。
物理概念的教学，除了具有一般教学所共有的特征外，还具有它本身的特点，如逻辑性、概括性、抽象性等。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作，应该引起我们足够的重视。在物理教学中，怎样才能使学生较容易地形成概念呢?下面结合笔者多年的教学经验，谈谈自己的看法。
一、充分运用实验，加强直观教学
一切认识都是从感性认识开始的。中学和中专物理教材中的内容，对学生来说，能直接感知的少，需要间接认识的多。所以，在教学中，应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会，不断扩大他们的知识积累，这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。
当然，直观教学只能反映个别事物的外表特征与外在联系，它只能是认识的开端。教师必须在学生观察和实验的基础上，及时引导他们正确思考，经过自己的思维加工，从现象到本质地去理解，从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成，可以列举人在地上行走，汽车在马路上行驶，船在水中前进，木块沿斜面滑下，雨点下落等这些学生司空见惯的直观材料，经过比较、分析后，让学生认识到它们的表面形式虽然不同，但却有一个共同点，就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化，然后，把这些共同特征抽象出来，予以概括，就形成了“机械运动”的概念，即：“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。
在选择实验和直观材料时，应根据有关概念，选择本质联系明显的，包括具有典型性的以及与日常观念矛盾突出的。如果不注意选择，那么所用材料就很可能是一些零碎不全的东西，这就很难使学生形成正确的概念。
加强直观教学，除了采用实验，还可以通过实物、模型、图表等。特别是随着计算机多媒体技术的发展，运用教学课件，可以将许多不能直接观察到的物理现象和物理过程非常直观地展现出来，使学生能够更好地理解所学的概念。
二、突出概念的关键，明确概念的物理意义
教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后，一般来说，对有关概念的理解仍然是表面的、片面的，有时甚至是错误的。为此，在教学中要通过多种途径和方法，使学生着重理解其物理意义。
要用学生容易理解的语言文字表述物理概念，再“翻译”成数学表达式。这使学生对有关的概念获得明确的完整的认识是必要的。应注意的是，用文字表述概念要适时。对概念下定义，须在学生对有关物理问题的本质有相当认识的基础上进行，切不可在他们毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”“灌”给学生，然后再加以解释和说明。须知，在此之前这些概念对学生来说，完全是空洞的东西。同时，由于这种做法颠倒了认识事物的顺序，因而不仅不可能使学生知道概念是怎么得来的，还会使他们产生“头脑制造概念”的错误想法。
物理概念一般可以分为两类：一类是有质的规定性的概念，如运动、静止、固体、气体等；另一类是既有质的规定性又有量的规定性的概念，如速度、加速度、功、能、电场强度等。这后一类物理概念又称为物理量。前者，要使学生明白它反映了客观事物的哪些属性；后者，不仅要明确它反映了事物的什么本质属性，还要明确量值是怎样规定的、量度的单位是什么。在物理教学中我们要引导学生不断从概念的“质”和“量”两个方面来加深理解其意义。
对容易混淆的概念，可以采用对比的方法，明确其区别与联系，以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似，但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念，都可以用类比的方法，进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说，把握不同概念的质的规定，就能得到它们之间的区别，而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系，可以开拓学生的思路，帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念，不少学生总是把它们弄混，不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题，什么时候用动量去分析解决问题。所以，在讲授这两个概念时，应注意区分它们的联系和区别：动能和动量都是反映物体机械运动的物理量，它们都是用乘积定义法定义的，它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。二者的主要区别在于：①动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量，但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领，它既可以通过做功来转移机械运动，也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动，如热运动等。动量是反映物体运动量的大小，它只能在机械运动和机械运动之间转移。②动能是标量，动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。③动能的变化（转移或转化）是通过做功来量度，而动量的变化（转移）是通过冲量来量度。
机械工程基本概念篇10
关键词：工程机械；绿化维修；技术研究
1引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展，国内各行各业均得到了极大的进步。政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善，给当代国内科学技术的发展带来了巨大促进。工业4.0概念的提出标志着国家机械化发展逐渐被国家政府提上日程，逐渐走一条科技机械化、现代机械化的道路将成为未来的发展趋势。工程机械作为道路建设、房地产开发、井下开掘等国家能源开发、道路开发、房地产开发等重要城市基础配套设施建设的机械工具，其不但能够在保障项目开发与运作中起到重要作用，而且能够在施工安全方面起到巨大保障。随着国内城市建设速度与规模的不断加速，工程机械的设计、制造与维修逐渐成为了众多施工企业头疼的问题，并将直接关系到其正常的生产作业能否有序进行。然而，在工程机械维修过程中通常会产生耗费时间大、能源大及产生污染大等问题，从而严重影响了国内工程机械维修技术领域的发展，并造成了以牺牲环境为模式的逆向发展。因此，开发绿色工程机械维修技术将是十分具有时代意义与研究价值。
2国内工程机械维修存在的主要问题研究
当前国内工程机械维修主要存在有两个方面的问题。其一在于当前工程机械的整体管理方式较为落后。这一问题主要体现于，国内大多数从事维修工程机械行业的企业主要采用的是以时间为依据的周期维护模式。以此为基础所遵循的工程机械维修计划体制，将会造成停机维修阶段无法开展生产与企业正常生产运营之间的矛盾，不但造成了工程机械使用企业订单减产、工程量减少等经济损失，而且使得由于整体工程机械可用数量大大减少，增加了现有可使用机械的使用频率，使整个企业的机械维修成本大大增加。除此之外，机械的维修期过长问题还造成了大量人力资源的闲置，使企业不得不在维修机械支付停工损失的同时增加对人力成本的开支。其二在于大多数企业将重点放在了新型机械设备研发、科学技术研发等领域，大大忽略了对现有工程机械设备的维护。由于资金支撑总量不足、企业重视力度不够以及维护缺乏制度性规范等因素的存在，造成了现代工程机械使用企业现有工程机械设备的维保意识缺失，使大量未得到技术更新和设备更新的工程机械容易出现老化、使用不规律等问题，从而容易引发工程机械的故障停工。采用这种亡羊补牢的方式对现有工程机械开展设备维修，将会大大减少现有工程机械的整体使用寿命，并且一旦出现故障及问题会让使用工程机械从事生产经营企业蒙受巨大损失。
3对开发工程机械绿色维修技术提出的建议
现有工程机械维修会造成大量的时间耗费、资金浪费及资源浪费等，一方面增加了现有使用工程机械开展生产经营企业的负担，另一方面造成了社会企业整体资源的浪费，极为不利于其未来发展。为此，在本部分中作者将以绿色维修为理念开展技术研究。工程机械在整个制造投入使用过程中可以划分为三个阶段，每个阶段中对绿色维修技术的引入都将会影响最终绿色维修技术的使用。针对设计阶段的绿色维修技术引入，主要可借助当前较为先进的网络化、协同化及开放化的现代工程机械设备创新设计理念的植入，来实现基于虚拟制造设计技术的引入，并帮助设计出更加便于维修的机械机构，以及可以用来实现对机械设备当前损害程度进行数字化反映的智能化可视系统。在此过程中也可以利用设计阶段将机械设备主要组织构件模块化，以实现对整个机械设备的可视化监控。针对制造阶段的绿色维修技术引入，主要可以在现有工程机械设备组成结构、组织搭配的同时增加科学化、功能化的设计，从而实现对现代绿色维修工艺制造技术的引入。通常可以根据功能性特点将绿色维修技术划分为三个层次：其一为环保型工艺技术的植入，便于让机械设备在工作的同时实现减少对有害物质的排放；其二在于节约能源的工艺技术植入，便于让机械设备在工程的同时增强对能源的使用效率，减少对能源的过度消耗；其三在于节约资源的工艺技术植入，便于让机械设备在工作的同时能够更加便于实现智能化操作减少劳动力浪费。针对维修阶段的绿色维修技术引入。在此过程中通常应开发更加具有精细化、智能化和科学化的维修技术，以实现利用传感器构建整个工程机械的多元化诊断模型，便于在工程机械工作过程中实现对工作效率、工作状态的密切监控。当前国内机械维修领域已经开始广泛采用高新科技技术，利用参数化的数字监控模式，打造现代工程机械维修领域的诊断设备植入、传感器植入、虚拟仪植入等均能够提升现有对工程机械设备的故障诊断效率，并利用计算机辅助功能加以分析，可以实现快速定位故障出现范围、快速实现人手分配及方法选择等功能。
4结论
通过上文的研究，可以发现国内工程机械在各行业中的应用已然十分广泛，并在极大解放现代劳动力、增速工程建设基础上，使现代施工变得更加具有安全性。国家政府所提出的工业4.0概念使国内工程机械研发领域重新审视了当前工程机械维修领域所存在的问题。由于工程机械所具有的特征及工作环境，导致了维修中经常出现耗时长、资源多、污染大等问题。积极解决上述问题，发掘产生问题的主要诱因，并给予改善将会使国内工程机械领域的发展与时代同步。在本文中作者结合国内工程机械发展现状提出了些许有利于促进绿色概念深入维修技术的对策与建议。作者谨此希望能够利用本文的研究，为国内工程机械绿色维修技术的发展带来帮助。
参考文献：
[1]机械故障诊断的研究与发展趋势[J].李秋红,李净仪,谢剑,王丽君.农机使用与维修，2010(02).