机械工程方向十篇

发布时间:2024-04-25 22:30:44

机械工程方向篇1

关键词:机械工程材料优选方法研究方向

中图分类号:tU74文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0048-01

材料的选择工作是机械工程设计中非常重要的环节,是完成设计的首要工序。机械工程材料的选择工作是非常复杂而又繁琐的,不仅需要一定的实践经验,还要具备相关的专业知识,充分考虑选材中的每一个环节,尽可能的做到最好,同时对选材方法进行评价与优化,实现工程材料应有的使用价值。

1机械材料优选方法的研究

1.1价值工程优选法

价值工程法指的就是在提高工程、产品、系统价值的同时,减少工程成本的有效分析法。机械工程材料选择的原则主要包括:成本原则、工艺性能原则、使用性能原则,并且随着社会经济的不断发展与进步,逐渐出现了两个新的原则:环保原则与可靠性原则。在目前机械产品的设计过程中,相关的设计人员一定要充分考虑以上原则,使生产出来的产品在达到使用要求的情况之下,尽可能的降低制造成本,以及减少能源、资源的浪费。在选材的时候,充分、合理的运用价值工程的原理,在系统的角度上分析现代工程价值选材的要素以及过程,阐述选材对于产品功能的实现以及延长使用寿命的影响程度,然后在机械工程中实际应用工程价值选材的方法。根据相关实践经验表明,使用工程价值法进行选材,可以加强选材的客观科学性,进一步提高产品的使用价值。

1.2工程定量优选法

对于选材的定量评价通常都是利用系统工程的观点,将出现的局部问题放到整个系统中进行相关的处理,充分考虑材料内部以及互相之间的联系,进而加以量化,根据相关的评价标准优化选材方法。选材定量评价法,首先关注的就是材料自身的关键性质,之后评价相关的次要性质,除此之外,也可以根据相关程序对材料的所有性质开展综合的评价。在工程材料选择中,比较常用的工程定量法主要有:成本分析法、目标函数法、星形轮廓模型法等。成本分析法指的就是计算出成本与使用性能之间的比值,也就是性价比,使用这种方法可以对选材的成本进行全面、定量的分析。在所有优化方法中,目标函数法是一种相对比较直接的选材方法,利用具体的目标函数式表达相关的材料性质,进而通过相应的计算,实现材料的优化选择。所以,在运用此种方法的时候,首先就要确定适合的目标函数。星形轮廓模型法是一种间接、精确的选择方法,在塑料行业中得到了广泛的应用。

1.3计算机辅助系统的优选法

计算机辅助系统主要包括KBS系统、CeS系统等。此种方法就是利用计算机技术将所有材料进行排列,制作成相应的表格,之后根据实际情况的需要,进行相应材料的选择,同时采取目标优化法解决选材中材料因素互相矛盾的情况。对于一些要求精细加工或者粗糙加工选材的时候,可以利用系统的自动选择工具进行相应的选材。除此之外,对于圆形材料的选择可以设计一套专门的计算机综合选择系统,该系统主要应用在加工研磨中,对于材料进行尺寸切削以及路径切割,同时系统中还有一个简单的技术模数,是评价切割条件时使用的,并且在工具选择以及对评估车削、研磨、钻孔等加工使用寿命中使用。计算机辅助系统的优选法主要就是结合了先进的科学技术,有效的规划了材料选择的方式,并且增加了一些人工智能的技术。

1.4层次分析优选法

机械工程材料选择所要涉及的方面非常多,比如:经济、生态、社会、环境、技术等,是一个需要考虑多方面因素的问题。并且针对工程材料优选这个多因素问题的时候,可以在制定最佳方案的前提之下,可以将其分成方案层以及指标层等多个层次。在进行工程材料选择的时候,首先就要分析机械工程材料选择的主要影响因素以及互相之间的构成关系,根据现有相关的选材经验,利用层次分析法对机械工程材料的优选过程开展有效的评价,同时全面阐述定性化以及定量化的层次结构、评价模式以及总体评价方法。其开展评价的步骤主要是构建一个工程材料优选的层次分析模型以及相应的判断矩阵,之后开展层次排序,同时对判断矩阵开展一致性的测验,最后在定性、定量的转换中完成工程材料的评价。此项评价体系可以全面的反映工程材料选购的影响因素,非常符合相应工程的实际情况。运用层次分析法可以将抽象的思维进行定量化转换,完全反映工程材料选择的真实信息,有助于进行选择方案的优化以及做出正确的决定。

2机械工程材料优选方法的发展趋势

随着科学技术的不断发展与进步,计算机技术与其它学科也逐渐的引入到了材料领域,比如:数理统计、可靠性分析以及价值分析等,人们逐渐开发出了一些带有规律的选材方法。尤其是参照了相关指标之后,更加具有了相应的实用价值,使得材料的选择工作更加科学化与合理化。除此之外,在选材研究领域中引入的计算机技术与网络技术,使得选材工作更加快捷。在进行机械工程设计的时候,选材工作一般都是在确定设计方案之后进行的,随着材料领域的不断发展,今后的研究方向,也可以将其定在设计初期,综合考虑结构设计与材料选择这两个方面。

3结语

总而言之,在进行工程材料选择的时候,一定要综合考虑多方面的因素,尽可能的运用一些先进的科学技术手段与工具,开展定性、定量的分析,针对不同的选材方案开展综合评价工作,进而从中选出更加满足实际需求、成本比较低以及适合加工制造的方案。因此,一定要加强对机械工程材料优选方法的研究,提出更多的方法与方向,为工程材料科学、合理使用提供可靠的依据。

参考文献

[1]杨瑞成,邓文怀,冯辉霞.工程设计中的材料选择与应用[m].北京:化学工业出版社,2004.

机械工程方向篇2

[关键词]工程机械、涂装、工艺、现状、发展方向

中图分类号:tm764文献标识码:a文章编号:1009-914X(2017)15-0320-01

随着国际竞争的日益加剧,各工程机械制造企业在注重产品内在质量的同时,也越来越多的关注产品的外观质量,因此对工程机械涂装外观质量提出了更高的要求。虽然汽车行业部分涂装新工艺已推广应用至国内工程机械行业,但是与国际先进水平相比差距仍较大。

1涂装工艺现状分析

工程机械产品的特点是种类多、体积大、重量大,其典型的结构件涂装工艺流程为“上件抛丸清理底漆喷涂底漆烘干腻子刮涂腻子烘干腻子打磨面漆喷涂面漆烘干下件”;整机涂装工艺流程为“清洗打磨包扎黄漆找补灰漆找补整机烘干标识钳工”。此套典型工艺流程在实际应用过程中存在以下三点问题:

(1)自动化程度低。现阶段工程机械涂装线已基本实现流水化生产,但底面漆喷涂仍依靠人工进行,导致喷涂质量不稳定。

(2)涂装能耗高。涂装过程中除了消耗大量的电能之外,还会消耗大量的燃气;其中以抛丸工序消耗电能最多,相关设备的运转全部依靠电能驱动;而油漆和腻子烘干工序天然气消耗量最多,油漆喷涂和腻子刮涂后需使用燃气烘干。

(3)环境污染严重。涂装生产过程中会产生大量可挥发性有机物和粉尘。可挥发性有机物主要来自于清理工序使用的溶剂型清洗剂和喷漆、流平、烘干过程中漆膜表面挥发出的有机溶剂,粉尘主要来自于抛丸过程中产生的抛丸丸粉和腻子打磨过程中产生的腻子粉尘。

总体来说,工程机械涂装工艺水平现状较差,与国际先进水平相比差距较大。

2涂装工艺发展方向

为缩小差距,工程机械涂装应朝着自动化、精益化、绿色化三个方面发展,以下从自动化、精细化、绿色化三个方面进行展开。

2.1涂装自动化

2.1.1集中供漆系y

集中供漆系统指涂料集中加注和供应系统,与传统的重力式、虹吸式及增压罐式的供漆方式不同,它通过压力泵将涂料从调漆间通过密封管道循环输送至喷漆室内,有效防止油漆沉降、固化,避免外来杂物混入油漆储存罐内,输送效率高,适合于大规模连续生产。

2.1.2结构件自动化喷涂

自动化喷涂指利用机器人代替人工进行底漆、面漆的喷涂作业,机器人相比人工喷涂,主要具备柔性化、喷涂质量佳、操作维护方便的优点;工作范围大,可实现内外表面的喷涂,同时能够实现多种结构件的混线生产;仿形喷涂轨迹精确,提高漆膜的均匀性,同时可减少喷涂过程中的过喷量,提高涂料的利用率;操作维护方便,可实现离线编程,大大缩短现场调试时间。

2.2涂装精细化

2.2.1结构件精准化抛丸

精准化抛丸主要指根据结构件尺寸设置相应的抛丸程序,减少抛丸过程中的空抛和抛头电机的空转。传统抛丸机仅设置单一抛丸程序,即不论结构件大小,统一按照最大结构件尺寸设计的程序进行抛丸,这使得尺寸较小结构件在未进入抛丸区域和离开抛丸区域时抛头处于空抛状态,增加了丸粒消耗和能源消耗。为降低抛丸机能耗,应根据抛丸结构件长度等级进行划分,增加对应的自动输送系统上行程开关数量,从而控制抛头电机的启停,达到降低能耗的目的。

2.2.2结构件高压蒸汽除油

高压蒸汽除油指使用高压饱和蒸汽对结构件表面油污进行清理,相比于溶剂除油具备有除油效率高、成本低的特点。高压蒸汽除油能够将结构件表面油污轻松除去,同时能够将抛丸后残留结构件表面的浮灰冲走,能够有效提升涂装前结构件表面清洁度;同时使用成本较溶剂除油工艺低,使用过程仅消耗少量水和缓蚀剂,能大大降低除油成本。

2.2.3结构件点刮腻子

结构件点刮腻子指使用腻子对结构件表面缺陷进行点补,即不在对结构件表面缺陷进行腻子满刮。点刮腻子的实施主要在于控制下料件表面质量、焊接修磨质量,降低结构件表面抛丸后粗糙度,同时根据结构件表面外观等级进行划分,取消不必要外露面的腻子刮涂,从而减少腻子刮涂量和腻子打磨量;同时应用快干腻子,取消腻子刮涂后烘干工序,降低烘干能耗。

2.2.4结构件湿碰湿喷涂

结构件湿碰湿喷涂指在底漆表干后直接喷涂面漆,取消底漆烘干工序,在底面漆喷涂后直接烘干。湿碰湿工艺目前主要应用于汽车涂装行业,在电泳底漆打磨后,直接进行中涂、色漆、清漆湿碰湿喷涂,然后烘干,取消了底漆中涂烘干,降低了能耗。湿碰湿喷涂的要点在于控制面漆“碰”在底漆上的时间,需调整涂料配方、施工粘度和闪干时间将,从而满足湿碰湿要求。

2.3涂装绿色化

2.3.1水性涂料的应用

水性涂料是一种以水作溶剂或者作分散介质的涂料,相比于传统溶剂型涂料,水性涂料最大优点就是低VoCs,能够有效减少VoCs的排放。虽然现阶段水性涂料的理化性能和施工性能与溶剂型涂料仍有一定差距,但是随着涂料行业的进步,水性涂料的应用瓶颈必将有所突破。

2.3.2粉末涂料的应用

粉末涂料是一种不含溶剂、100%固体粉末状的涂料,具有无溶剂、可回收、涂膜机械性能优良的特点。现阶段粉末涂料的应用瓶颈主要在换色周期长和修补性能差上,后续也必将有所突破。

2.3.3整机免喷涂

整机免喷涂主要指装配完成后整机不再进行大面积油漆找补,直接局部找补后入库。整机免喷涂工艺的实施主要在于物流转运工装、装配吊装工装、安装调试工装的设计,通过减少转运、装配过程磕碰划伤,从而实现整机的免喷涂。

三总结

虽然现阶段国内工程机械行业水平与国际先进水平差距较大,但是相信不久的将来,越来越多的自动化、精益化、绿色化技术将应用于工程机械涂装生产之中,中国工程机械涂装必将有所突破。

参考文献:

[1]钟玉柱,陈廷.浅谈工程机械涂装发展现状与改进措施[J].现代涂装,2012(1):37-40.

机械工程方向篇3

关键词:一流大学;高等工程教育;卓越工程师;计算机辅助

引言

欧洲的大学教育已有上千年的发展历史。被誉为“欧洲大学之母”的法国巴黎大学创立于9世纪,颇具特色的法国高等工程教育已延续700多年;在世界高校中独领的英国剑桥大学和牛津大学已有800和900多年的历史。美国高校的后发优势很大,于1636年和1861年建校的哈佛大学和麻省理工学院(mit),几乎使全世界的优秀学子趋之若骛。近年来,西方发达国家的工程教育更是逐渐走向成熟和理性,以麻省理工学院为首的国外一流大学纷纷提出工程教育改革的新理念,mit凭借科研优势,规划实施“回归工程实践”计划,利用课余及假期加强学生的工程实际训练的办法,通过本科研究导向计划(URop)、本科实践导向计划(Upop)与企业结合,组织学生参与实际设计课题或工程实践,让学生充分应用数理科学和现代化手段去解决现实问题。欧洲在“博洛尼亚进程”下启动了三大工程教育改革创新计划,即H3e(Higherengineeringeducationforeurope)、e4(enhancingengineeringeducationineurope),tRee(teachiDgangResearchinengineeringineurope),站在以“科学主导”引领未来、以“回归工程”适应需要的高度,提出整合型创新课程体系结构,即科学基础课30%、工程基础课30%,商务技能15%,工程应用与系统解决方案25%。2005年6月15日作为第一个正式加入《华盛顿协议》教育体系的非英语国家的日本,虽然起步较晚,但发展速度较快,已颇具发展规模。成立了高等工程教育认证委员会(JaBee),大力实施“21世纪Coe计划”(CenteRoFeXCeLLenCe“优异研究中心计划”或“卓越研究基地计划”),高等工程教育注重加强与主导产业合作,优化工程课程,吸引优秀生源,提升工程专业竞争力。加上日本雇主招聘时提出的“最理想的职业要求是尽可能高的综合技能”的口号,迫使即使是没有资格上大学的学生,也会努力在学校学习。严格而激烈的考试竞争创造了一个能够非常正确地测定个人素质的体制。大企业几乎无需花费就得到高素质的具有工程能力的大学毕业生,支撑着日本经济的大企业的竞争能力。综上所述,国外一流大学已从日常本科教学上重视工程教育的实践性和创新性,从注重科学和工程基础教育转向工程实践;从关注工程教育本身转向强调影响工程教育的哲学、教育学和文化学,重新诠释高等工程教育的内涵。从课程设置、培养模式和教学方法等方面进行改革,同时鉴于现代科技与生产的发展以综合化为基本特征,也十分注意课程的综合化,努力使基础教育和专业教育、应用研究和开发研究相互交叉渗透,强调产学研合作教育和创造力、领导力培养,以培养学生适应社会发展的需要和具有解决复杂课题的技能。

由于长期的封建社会,我国一直到晚清才开始创办大学,迄今只有100多年的历史。目前,我国高等工程教育规模居世界第一,是世界高等工程教育大国,但这并不等于说我国是高等工程教育强国。我国设有工科专业的大专院校有1500余所,工科在校学生达600余万。然而,如此巨大的高等工程教育规模,其培养的合格工程师的“可获得程度”世界排名自1998年以来却一直处于末位。当然,近年来我国教育界和高校的工程教育也越来越强调工程实践能力和创新能力的培养,并且也进行了一定的有益尝试。但与国外相比,中国的高等工程教育仍然面临一些亟待解决的问题,其中工程教育改革理念缺乏、人才培养模式单一、工程实践教育缺乏长效运行机制等问题值得我们深入思考和研究。2010年7月党中央,国务院颁发了《国家长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年);要求围绕提高质量为核心,加快推进高等教育改革和体制机制创新,其中首推的是高等工程教育改革。作为教育部直属高校和地处中国经济最活跃之一的长江经济带中心的江南大学,在工程教育改革实践和卓越工程师培养方面进行了积极有益的探索。下面结合我校机械工程学院现代机械设计专业的教学改革谈谈几点工程教育改革的主要思考:

1.整体优化培养体系与教学内容

很多工科背景的高校在本科培养计划中仍然把教学学时安排得很满,强调让老师教学生学得更多,教学存在重知识轻能力培养的现象。培养计划过分要求学科性、专业性和完整性,造成各课程自成体系,割裂课程间的固有联系和传承。而培养体系优化也只是简单地把相关的课程罗列在一起,课程间并未建立起真正的联系,更谈不上在新形势下将新技术新方法整合在教学内容中形成新的课程,所以现行的培养体系与教学内容无法体现现代工程教育的新思想和新观念。学生日常学习只是完成书本上的习题,指点在于基础理论和陈旧方法和手段的掌握上,不熟悉工程环境和需求,难以发现问题更不能解决问题,造成工科学生工程能力较差的普遍现象。

机械工程方向篇4

1课程设计

1.1开设课程及其分类

安徽科技学院的机械设计专业除开设大学英语、物理、化学、思想与邓小平理论、体育等公共课外,还开设了工程图学、工程力学、工程材料学、机械原理、机械设计、电工电子技术、机械制造基础、机电一体化技术、微机原理与接口技术、机电控制系统和金属切削机床等专业课。

从大学生就业角度,专业课可分为如下几个方向:一是机械设计类,包括工程图学、工程力学、机械原理、机械设计;二是机械制造类,包括工程材料学、金属切削机床、机械制造基础;三是电工类,包括电工电子技术、机电一体化技术;四是电子类,包括微机原理与接口技术、机电控制系统。

1.2各课程的地位与作用

1.2.1机械设计类课程。一是工程图学。工程图学是一门以图形为研究对象,用图形来表达设计思维的学科。在工程技术界中由于“形”信息的重要性,工程技术人员均把工程图学作为其基本素质及基本技能之一来看待。如一位工作了多年的大学毕业生所说的:在工厂企业中如果不懂“图”,就等于人没有了空气和水。二是工程力学。工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。通过该课程的学习,可以为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法,也可直接用于工程实际。三是机械原理与机械设计。机械原理与机械设计是机械设计方向的核心技术课程。

1.2.2机械制造类课程。一是工程材料学。工程材料学的任务是从机械工程的应用角度出发,阐明机械工程材料的基本理论,了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系,介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。工程材料课程的教学目的是使学生具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。二是金属切削机床。金属切削机床概论课程是主要讲授机床结构、性能、传动、调整和使用的基本知识。学生学完本课程后,应能够根据工艺要求并结合工厂具体情况,合理地确定机床的类型和规格;能分析机床常见故障,确定机床影响加工质量的主要因素。三是机械制造基础。机械制造基础主要研究机械零件的制造方法,即研究零件从选择材料、毛坯制造、一直加工至成品的综合性课程。使学生了解和掌握常用机械工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识,为学习其他相关课程,并为以后从事涉及机械设计和加工制造方面的工作奠定必要的加工工艺基础。

1.2.3电工和电子类课程。该课程的任务是:使非电类学生掌握必备的电工电子技术与技能,具备解决涉及电工电子技术实际问题的能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。

2学生就业指导

大学生已深刻认识到就业的严峻性,因此有一部分学生利用大量的时间进入企业实习,希望得到锻炼,从而为就业提前做好准备。笔者认为,这是舍本逐末的做法。大学阶段是学生学习专业知识的黄金阶段,而获取实践经验是其工作后的任务。大学阶段,是学生全身心投入学习的大好时机,失不再来。在大学毕业走向社会后,再不会有充足的时间系统地学习专业知识。因此,做好学生就业指导工作非常重要。

2.1主要就业方向及本科阶段学习计划

机械设计专业的本科生主要的就业方向为机械设计类或机械制造类。机械设计方向需要熟练掌握画法几何、工程制图、电脑辅助设计软件、机械原理、机械设计、工程力学课程。机械制造方向需要熟练掌握工程材料学、机械加工、机床等知识。

2.2拓展就业面

机械设计专业学生,如果对电工电子类工作比较感兴趣,也可以选择涉及电工电子的机械类行业,但一般不宜选择以电工电子为主的行业,毕竟机械类学生开设的电工电子类课程较少,且主要以理解为主。本科生应该按照自己的兴趣和就业期望,把主要精力用于该方向专业课的学习,以系统熟练掌握该方向的专业基础知识和专业技术知识[3-4]。

3参考文献

[1]韩继英,胡芬芬,张涛.农林高校专业课程教材建设问题探讨[J].安徽农业科学,2011(13):8180-8181.

[2]赵艳霞.加强课堂教学提高学生素质[J].内蒙古农业科技,2004(S2):225.

机械工程方向篇5

机械制造是推动我国经济发展的动力因素之一,而机械工程技术则为机械制造提供技术方面的支持,因此,机械工程技术的发展对国家而言具有重要的意义。对机械工程技术的发展趋势做了分析与探讨。

关键词:

机械制造;工程技术;发展趋势

1机械工程技术向自动化方向发展

1.1机械工程自动化技术概述

机械工程技术的自动化是指机械装置按照事先预定的程序方法来自动操作、运行的过程。就目前的情况而言,我国机械工程自动化技术的应用范围相对较小,自动化水平比较低,且各个领域的机械工程自动化技术发展不均衡[1]。而之所以形成这种局面,主要是因为我国目前的生产力水平相比发达国家较低,员工素质参差不齐,技术积累较薄,经济社会发展水平较低。但是,这些现状并不意味着我国的机械工程技术不能向自动化的方向发展。根据当前国情,我国正处在劳动力短缺的发展阶段,并且企业具有强烈的产品更新换代需求,而国家的经济实力也在不断壮大。基于以上情况,我国完全有信心迎来一个由机械工程自动化技术所主导的新时代。

1.2促进机械工程技术向自动化方向发展的建议

1)加强配套机械自动化技术的发展。配套机械设备对主要机械设备具有辅助作用,因此,要想形成机械工程自动化技术,就应加强配套机械自动化技术的发展。具体而言,即应充分利用电子学、电子计算机技术、零件检查与机床装料自动化技术等,从而形成程序数据控制机床操作的局面,建立自动化生产线、自动化控制系统及生产信息系统等。在配套机械自动化技术的辅助下,提高机械工程行业的生产效率及生产效益。

2)推动低成本机械自动化技术的发展。由于我国目前尚没有能力广泛投资高科技、高成本机械自动化技术,所以,最好的做法应是暂时将资金投入见效快、投资少、成本低、前景广的自动化技术[2]。如果投资成功,则我国具有坚实的自动化技术基础,以后就能据此向高科技自动化技术迈进。

3)重视人才培养。机械工程技术的发展与创新归根结底是依靠人才聪明才智的发挥。因此,要想促进机械工程技术向自动化方向发展,国家就要重视专业人才的培养。具体而言,即:大力引进国外先进的机械工程自动化技术,将其作为教学案例加以研究和探讨;在聘用机械工程生产一线的工作人员时,将具备机械工程自动化技术专业知识及应用能力作为招聘的基本条件,在任用之后,定期对其进行业务培训及考核,从而提升职业素养。

2机械工程技术向智能化方向发展

2.1机械工程的智能技术概述

智能技术是自动化技术的一股分流。在机械工程行业,智能操作、控制是提高工作效率,减少误差的重要途径,也是技术水平高的表现。在智能技术的作用下,机械工程能够显示出以下几点特征:①品质、效率高。这是因为智能技术能够减少人力、物力、财力的使用,耗能少,所以品质高;同时,生产链得到延长,机械生产、生产管理、产品销售、产品回收等几个方面连成一条线,所以生产效率高。②环保。采用传统机械工程技术,难免会造成一些环境污染及生态破坏,而采用智能技术,则能够减少污染物的排放,从而达到环保的效果[3]。

2.2推动机械工程技术向智能化方向发展的建议

1)将智能化产品作为机械企业未来发展的新产品。传统的机械工业部门的作用只限定在生产机械方面,然而,在未来,世界经济全球化将得到进一步的发展,所以市场竞争将更加激烈。与机械工程相关的企业应革新发展观,将智能化产品作为未来发展的新产品,从而提高企业竞争力,不至于被市场淘汰。在确立这一生产目标之后,机械工程智能技术的发展则有了现实依据,所以技术方面的发展将向智能化靠拢。

2)在管理中推崇智能化理念。企业管理是主导产品生产及技术发展方向的关键,只有在企业管理中推崇智能化理念,才能将智能技术由设想变为现实。因此,与机械工程相关的企业应有全局观,在企业管理中推崇智能化理念,使智能化理念深入人心,鼓励一线员工及科研人员钻研技术,从而使机械工程实现智能化操作与控制[4]。

3)购置智能化设备。技术的发展离不开设备的支持,因此,要想推动机械工程技术向智能化发展,企业就应做好前期准备工作,调集资金为员工配置智能化设备,供其使用。

4)充分利用前沿科技。科技是推动社会进步的重要力量,也是推动智能化的中坚力量。因此,为了早日促成机械工程智能技术的成熟,企业应重视收集前沿科技资讯,吸收有用的信息,为智能技术水平的提升创造条件。

3结语

机械工程技术是推动机械工程行业向前发展的动力之一,尽管我国目前机械工程技术水平较低,但是在经济、人才等的支持下,未来终将形成成熟的机械工程自动化技术与智能技术。

作者;武玉理单位:华油天然气股份有限公司云南分公司

参考文献:

[1]常凤麟.试论机械自动化技术的发展趋势[J].数字技术与应用,2014(3).

[2]马成家.探讨机械工程智能化的发展趋势[J].企业导报,2014(16).

机械工程方向篇6

逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术,它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。本文首先介绍了逆向工程技术,然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。

[关键词]

逆向工程;农业机械设计;应用

随着我国农业机械化进程的逐步深入推进,农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展,这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面,多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此,在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期,降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现,为解决以上问题提供了一个新的思路。

1逆向工程简介

正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式,他的基本过程为,设计者先进行市场调查,得到研发产品的基本构思,借助CaD设计出产品的3D模型,然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中,我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型,这种情况下,需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型,这种从实物获得产品的三维模型,进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程(Re,Re-verseengineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量所得的数据,采用三维建模方法,重构实物的CaD模型的过程。研究逆向工程,目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究,研制出与原型形相似,但结构、性能等方面更为先进的产品。

2逆向工程在农业机械设计中的应用

2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用随着农业机械化现代化逐步推进,模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点,契合了模具本身的特点,故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CaD模型确立后,并不意味着模具设计的完结,而在在模具实际生产前,设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改,而这些修改均不能现在原始CaD模型上,即不能直接获得最终的CaD模型,导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术,可以对已经修改的模具进行数据扫描,然后进行点云数据处理和曲面重构,输出最终的CaD模型,再由CaD模型生成加工程序直接生产,从而缩短生产周期,降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而,由于模具结构复杂,型面较多,形位精度和表面粗糙度要求较高,导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损,损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准,经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入,可以快速获得完整的CaD模型,然后利用anSYS仿真,对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价,提出进一步改进方案。如今,逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域,提高了模具修复效率,延长了模具使用时间,降低了生产成本。

2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用与发达国家相比,我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段,制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白,弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因,往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据,这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先,需要将获得的产品拆分;然后将每一个核心部进行三维扫描,数据处理,得到最终的3D模型。需要指出的是,逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”,是在理解产品的设计思想,技术理念的基础上进行二次创新,这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段,需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上,设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。

3总结

如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计,减少生产成本,缩短生产周期,因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。

参考文献

[1]金涛,童水光等著.逆向工程技术[m].北京:机械工业出版社,2003;

[2]陈静媛.模具行业设计制造技术现状与趋势[J].机械设计与制造,2007;

机械工程方向篇7

[关键词]机械工程自动化技术应用改进措施

中图分类号:tH165文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)02-0198-01

一.我国自动化技术应用于机械工程的基本现状

自动化技术是一门综合性技术,它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系,而其中又以系统工程中的机械工程联系更为紧密。近年来,虽然我国的机械制造业也在不断的发展进步,但我国的机械自动化水平依然处在初级阶段。因此,仍需要我们一代又一代人的不懈努力和创造来实现自动化最理想的高级阶段。目前,我国大部分生产企业的生产过程都正在往自动化方向进军,并且很多企业都已经实现了半自动化或全自动化,从而使得当前生产环境变的高效、高速、优质。而且目前我国自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模也在不断扩大。同时,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。由此可见,我国自动化技术在机械工程制造中的应用发展已经成为了不可缺少的一部分。

二.我国机械工程自动化技术的应用

目前,随着机械工程技术的不断革新与进步,我国的自动化技术在机械工程中的应用正向着集成化、智能化、虚拟化和敏捷化等方向发展。为了加强集成功能,开拓机械生产,企业在原有技术基础上加以改善,让整个机械工程中的制造过程更加的完善和具体。在此同时把生产过程中全部相关的生产信息与技术有效的连集成一起,并得到了国家机械工程制造中的广泛认同。其次,为了做到无污染,省能源和资源充分回收,为了提倡更广泛的合理协作与竞争,智能化被企业开始应用。智能化的应用使系统得到了很强的适应能力与自主组织学习的能力,以便在机械生产的过程中遇到紧急的突况时很快的做出反应并给与很好的解决。此外,在追求集成化与智能化之外,虚拟化的制造技术以及敏捷化的应用也成为一大特色。虚拟化的制造技术使得可以在事情发生之前就把可能出现的情况做好预测及防护,从而缩短产品开发周期降低成本,而敏捷化的应用可以使企业及时掌握第一手市场信息,从而在激烈的市场竞争中获取最佳的经济效益。

当然,仅仅有在高度密集化、智能化、虚拟化和敏捷化方面应用自动化技术是远远不够的,我国自动化技术的发展空间还很巨大。我们要不断借鉴外国先进的自动化技术,对我国技术进行创新,加强自动化技术在机械工程中的应用效果,从而发挥其最大的潜能。

三.我国机械工程自动化技术应用中存在的问题及技术改进措施

目前,虽然机械工程自动化技术在我国机械行业领域内已经算是比较成熟的技术了,但是机械工程自动化技术的应用发展中依然存在诸多的问题。

(1)、缺乏实用型人才。所谓的实用型人才包括两种人,一种是技术型人才,另一种是管理型人才。现实生活中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中技术应用程度低下。然而,技术人才的缺乏才是最基本性的缺乏,技术人才是机械工程自动化技术正常发展的保证,只有较强的技术人才队伍,才能在工程的发展历程中立于不败之地。

(2)、对管理工作的不重视。从管理应用形式上分析和研究,一味的依靠机械的方法实现自动控制,忽视管理的重要性,虽然在一定程度上也节约了人力物力等相关劳动成本,但会使得技术发展缺少科学性和系统性,从而导致不仅没有创新自动化技术,而且也从多方面限制生产发展。

(3)、生产方面,我国还采用传统的方式,人才管理机制也都是由国外引进,而且现阶段大多机械设计部分都是照搬照抄的,从而使得设计常常不能有效的转化为具体的科研成果。

机械工程自动化技术的应用发展中存在的上述问题已然成为机器加工领域的发展障碍。所以,当务之急我们必须正视自动化技术应用于机械工程领域中存在的问题,建立自动化技术更全面,更深入应用于机械工程的体系。一方面,要加强对于高技术人才的培养。企业应该改变传统对于技术型人才的培养模式,只有加强对于高技术人才的培养才能够真正实现机械工程自动化。教育上必须做到“工学结合”,让学生在接受基本机械化理论教育的同时必须对机械化自动化技术实践工作有一定了解。,与此同时,政府相关部门也要对机械自动化的发展进行政策和基金上的支持,以促进机械自动化技术产业链的形成。另一方面,以科学管理为宗旨。重视管理在自动化技术应用中的作用,使技术朝着科学性和系统性方向发展,从而创新自动化技术,提升机械工程的经营管理效率,进一步提升产业链的完整。

四.机械工程自动化技术的发展趋势

随着现代网络信息技术的发展,自动化技术在机械工程中的应用将会实现先进的网络化发展,并且通过网络的传播迅速渗入到各行各业,向更广阔的发展空间进行拓展。可以预测,未来我国的机械工程自动化技术的发展前途将一片光明。首先,它会朝着技术融合的方向发展。集成、智能以及虚拟等技术中含有相互融合的点,未来自动化技术会综合三项技术的优势,采取相互弥补的方式研究机械工程的自动化系统,发挥三项技术的优势,积极提高机械工程经济能力,促进自动化技术的发展。其次,它会朝着数字化方向发展。构建数字化的自动技术,可以使技术更加贴近工程的实际运营,从而优化生产方式。通过数字技术的研究,最终可以提高机械生产与制造的能力,为各个行业提供个性化的生产服务,展示机械工程的能力。最后,它会朝着绿色环保的方向发展。目前,随着科学技术的飞速发展,人们赖以生存的环境遭到严重的污染,为了减少环境的污染以及资源的浪费,在机械制造产业的可持续发展过程中提倡绿色生产战略迫在眉睫。

参考文献

[1]唐桦林.浅谈自动化技术在机械工程中的应用[J].科技致富向导,2014(03).

机械工程方向篇8

关键词:机械制造;自动化;发展方向;制造企业;机械制造技术;电子信息技术

1机械制造及自动化的概念及特点

1.1机械制造及其自动化的概念

机械制造这一概念早在20世纪80年代,美国著名工程协会就给出了定义,机械制造又被称为现代机械,是以计算信息系统为主导,对机械制造的整个系统加以控制和协调,用于完成包括机械力、运动和能量流动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统,此定义在当时对机械制造的形容是最符合的,是对机械制造初步形成的最有效的意义。机械制造自动化就是以机械制造技术与电子信息技术为主导控制,结合多种科学技术有机结合并相互渗透的产物。机械自动化是多种技术的结合,但不是错乱、胡乱的组合,而是经过长期的科学实验,将各科学技术相互协调地组合在一起,它是一门正在不断兴起,向各个制造业延伸的边缘科学技术。机械制造自动化使传统的工业技术构造、产业结构、技术运用功能都得到了很大的改变和完善。我国机械制造业正在由“机械电器化时代”向“机械自动化时代”转变。

1.2机械制造及其自动化的特点

1.2.1机械制造及其自动化的智能化表现突出。与传统的电器时代的机械制造相比较,机械制造及其自动化是融合了多种技术科技,并实施了有效的组装与整合,才能使其在性能、功能和机构上有别于传统机械制造,而且机械制造及其自动化具有灵活性,智能化的特征表现最为直观和明显,除此之外,机械制造及其自动化还能满足不同机器的各种内在需求。在不同的生产环境和不同工业领域中,对机械制造的要求不同,这对机械设备而言,在机械使用技术上的存在一定的局限性和限制性。然而,机械制造及其自动化具有灵活的调控性,不是一成不变的,它能根据实际需要进行系统的调控,具有高度的智能性和可选择性,打破了传统机械制造的局限。机械制造及其自动化能根据各个产业对机械的要求进行合理的整装或者系统的编程来满足产品的性质和功能需求,使得机械制造及其自动化的性能更富有人性化特征。

1.2.2机械制造及其自动化的技术水平要求高。机械制造及其自动化都是以先进的科学技术为前提,在进行自动化系统的设计过程中,要充分考虑机械的功效、功能的要求。产品在开始生产时,应根据产品需要如包装设计、产品规格、产品性质等都需要运用先进技术实现输入端,在此基础上才能产生所需要的输出端。在机械制造自动化的整个过程中,都需要精密的技术原理进行审核和校准,才能将其最终投入到机械制造的运作中。实现机械制造及其自动化后,还应有后期的技术保障,如易出现的故障、性能低、运作效益不高的情况都需注入后期的修正、调控技术,以此保障机械制造及其自动化的正常运行。

1.2.3机械制造及其自动化具有专业制造原理。现代机械制造及其自动化系统将传统的人机合作模式向机电一体化模式转变,无论从产品的设计、制造上,还是产品的包装与产出上都将机电一体化与计算机信息系统有机地整合,不仅降低了企业生产成本,而且给产品创造了优良的品质。机械自动化系统是由专业的设计原理和先进的技术理论作支撑。首先,机械制造及其自动化在满足大众对产品各方面需求的同时,还能将系统信息和能量相互转换,形成人们的需求,这一核心原理使得产品和技术融为一体,形成了相对更先进的自动化运作模式;其次,在信息与能量相互转换的基础上,不断引进了先进技术,努力创新,加大了科技投入,提高机械设备的各方面性能;最后,改进和完善机械自动化的整体系统,不仅提高了机械制造及其自动化的工作效率和工作质量,还使其安全性和可靠性得到了保障。除此之外,便捷性也是机械制造及其自动的专业制造原理,机械自动化中具有强大的转换和完善能力,它能根据产品生产的不同需求输入相应的需求程序,执行自动化的生产过程,达到能满足不同生产需求的目的。

2机械制造及其自动化的发展方向

2.1向机电一体化方向发展

机电一体化是现代机械自动化发展的主要内在要求,更是对传统机械自动化的改变。实现机电一体化是机械制造及其自动化占据广阔发展市场的基础,彻底有别于传统机械制造的重要表现形式。机电一体化是以机械技术与电气技术为主体,结合人工智能信息系统,使设计出的自动化机械更有稳定性、合理性。以海科公司为例,海科公司为突破国外先进技术的垄断,不断探索,设计出完整的机电一体化系统和控制软件,首次创造出地震模拟设备,开辟了一条研制地质结构变化对地震波影响之路。海科公司还研制出了更先进的可视机电一体化系统,能将这种可视监测技术运用于企业的车间生产环节,能有效监测防爆生产环节的实际情况,大大提高了现代防爆新技术,达到防患于未然的效果。因此,机械制造及其自动化向机电一体化方向发展是切实可行的,还需加大该项技术的科技投入,发挥其最大的优势,促进机械制造工业稳健发展。

2.2向智能化方向发展

智能化是现代机械或电器的主要发展方向,其发展领域广泛,机械制造及其自动化产品有广阔的消费市场。虽然我国机械制造及其自动化大体形式是趋向智能化发展,但与国际智能化水平相比,我国的机械自动化的智能化水平还处于初级阶段。机械自动化中的智能化技术不仅具有人工智能的作用,还需将计算机编程系统、心理学、运筹学等学科综合地运用起来,才能够在满足人为需求的同时进行一些科学的计算做出判断,拥有逻辑思维能力。智能化的自动化机械能在相当危险或者恶劣的环境下作业,在很大程度上能代替人类从事一些危险性的工作,减少了安全事故的发生。智能化技术不仅在机械制造中有重要可行性,在其他行业领域如通信设备、家用电器、网络教育、网上授课等都有着智能化的发展趋势。所以,机械制造及其自动化向智能化方向的前景是可观的。

2.3向网络化方向发展

计算机网络技术是机械制造及自动化的主要组成元素,网络通讯技术使机械制造及其自动化发展具有天翻地覆的改变,不管是产品的设计、产品的材料来源,还是产品的生产、产品的销售都能通过网络信息技术完成。以汽车行业为例,汽车在整个制造过程中都需要掌握和了解来自各个国家的原材料、汽车零部件生产企业以及先进技术。除此之外,汽车在出售过程中,销往全世界,则需要网络信息跟踪调查市场导向,做好市场考察活动,这是必不可少的工作内容,对此,网络通讯则需要发挥很大的作用,它不仅能很好地掌握市场环境的发展状况,还能提前引进先进机械制造技术,对市场发展有先见性和预见性,提高企业的生产效益。网络化除了具有洞察市场的能力,还有远程操控的能力,然而对自动化的机械制造来说也应具有这种能力。应制造出能远程控制的机械自动化设备,将机械自动化设备融入网络技术,使其能获取更大的网络信息。机械设备具有了远程操控能力,就能更好地提高资源利用率,使人类能感受高科技的力量,更好地为生活服务。

2.4向模块化方向发展

机械制造及其自动化的生产企业多而且分散,生产的产品种类和规格大不相同,在机械制造过程中因各零部件的差别导致了生产难度加大,特别是机械产品的接口相当繁杂。因此,应将其机械制造的设计趋向简化,使机械制造及其自动化向模块化发展。如机械的标准机接口、环境接口和电气接口等各个接口都需要细化,对此可以利用标准的单元式开发出更先进的新型机械设备装置,大量开发,规模生产。规模化发展既能减少因生产繁琐带来的不便,又能更好地适合机械制造的需要,所以,规模化发展方向给机械制造及其自动化带来的良好发展前景是不可估量的。

2.5向绿色环保方向发展

绿色环保产品受到广大消费者的青睐,绿色环保化是现代经济发展的迫切要求,更是人们追求健康生活的美好憧憬。工业的发展带来的生态破坏是不容置疑的,在传统机械制造方面,在机械制造的过程中会产生大量的废气、废水、噪声及工业废渣,造成环境生态破坏。在传统的制造技术方面,由于技术的尖端性缺乏,机械的制造需要大量的金属原料,并且制造过程复杂,会造成极大的可用资源浪费和制造机械质量不过关的现象。现阶段人们对环保的意识愈来愈强,则对工业生产和机械制造都要求走绿色环保的道路。机械制造及其自动化本身就是一项复杂的工业制造,将绿色环保元素加入其中不仅符合时展要求,还使其具有了灵性,更能体现人性化的特征。

2.6向微型化方向发展

现代的机械制造及其自动化就是要改变传统的机械大、重、笨的形象。随着科学技术的日益更新和先进科技的不断引进,机械制造及其自动化向微型化发展的趋势相当明显。微型化机械的主要特点就是机械个体小、耗能低而且运用相当灵活。虽然微型化机械受到广泛关注,但对许多高精尖的领域没有深入涉及其中:一是对微型机械的需求小;二是对微型企业的认识不足,没有正确地认识其作用。主要原因在于微型机械在设计或者使用性能上还存在许多不足之处。

3结语

随着现代科技的不断发展,机械制造及其自动化的发展方向也在不断转变,对机械制造的规模化生产提出了新的特殊要求,彻底颠覆了传统的机械制造模式。机械制造应满足绝大多数的科学技术的生产要求,机械自动化拒绝繁杂多变的机械设计。机械制造应具有较高的技术水平和为大众广泛接受的设计理念,不仅提高了机械制造设备在操作过程中的简便性,还惠及到了其他发展领域,为我国机械制造及其自动化的发展开辟了新的发展天地。

作者:全坤李佳伟单位:长江师范学院

参考文献:

[1]易德君.机械制造与设计及其自动化发展趋势[J].大科技,2012,10(12).

[2]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013,1(2).

机械工程方向篇9

关键词:机械制造;典型工作任务;课程体系;地方特色;生产过程

中图分类号:G712文献标识码:a文章编号:1671-0568(2013)02-0057-05

作者简介:周文超,男,硕士,副教授,研究方向为CaD/Cae/Cam一体化技术和专业课程体系构建及课程改革;殷强,男,本科,高级工程师,研究方向为汽车工程、机械设计与制造;黄应强,男,本科,副教授,自动控制系主任,骨干校机电一体

化国示专业负责人,研究方向为电气及自动化。

一、目前机械制造及其自动化专业课程体系存在的问题

机械制造业是国民经济的命脉,是制造业的重要组成部分。进入21世纪,我国已成为世界机械制造业的大国,因而多数高职院校开设了机械制造及其自动化专业,但普遍存在以下问题:

1.学科本位思想的课程模式尚存。学科本位思想对专业课程体系仍产生重要影响。沿用学科本位的课程结构,即“公共基础课+专业基础课+专业课”的“三段模式”,从教学内容到教学方法都没有向能力本位转换,与企业生产过程没有直接联系,学生对所学知识技能感到迷茫,离企业对技能型人才的需求也相距甚远。

2.课程体系定位不清,特色不鲜明。机械制造及其自动化专业的培养目标主要是在机械制造岗位一线工作的高端技能型人才,包括操作工人、检验人员及工艺人员。但由于机械制造行业的特殊性,工作岗位、工种繁多、涉及面广、专业内涵宽泛,故多数高职院校基本上把该专业理解为增加了信息技术的机械加工,极易与数控专业混为一谈。这一现象在众多高职院校该专业的课程体系结构中十分常见。

二、专业课程体系构建思路

1.课程体系应体现地方特色,产学结合。我国高等职业教育与普通高等教育不同,具有较为明显的区域性,毕业生大多在学校所处地域附近寻找就业机会。因此,构建专业课程体系时,应充分考虑本地企业的特点,了解本地多数企业的需求,对其进行分析、归纳与整合,确定人才培养的具体规格,使培养的学生在校期间就能学到本地企业所需的知识和技能。

职业教育基本属性和自身的特点,决定了高职院校在构建专业课程体系时应实行“产学结合”。换言之,应当遵循教学内容与企业现行的具体生产任务相结合的原则,把以课堂传授知识为主的教学环境,与直接获取实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来,从而实现快出人才、出好人才、产学共同发展的目标,实现高职院校直接服务于社会、服务于企业的重要突破。

我院机械制造及其自动化专业的服务方向主要是宜宾及川南地区机械制造业,为产业的可持续发展提供人才支撑。因此,课程体系建设应以服务地方机械制造业为宗旨,以就业为导向。课程体系建设要紧扣机械产品生产脉搏,满足当地企业岗位对人才规格的要求,要进行行业人才需求调查,做到“学校与市场接轨,专业与产业接轨、人才培养与工作岗位接轨”,以职业要求构建教学情境,以生产过程为核心构建课程体系,以岗位工作为导向开发课程内容,以企业真实的生产任务为载体,开展具有真实职业氛围的教学情境,推动工学结合、校企合作的不断深入和专业的健康发展。

2.采用逆向设计法构建课程体系。传统学术型大学的课程设置遵循以学科为基础的“公共基础一专业基础一专业”三段式的逻辑思路设计,即“顺向设计法”。高等职业技术教育重在培养第一线的应用型技术人才,其课程设置应把职业技能的掌握放在第一位,同时关注学生全面素质的提高。所遵循的路径与学术型大学相反,即“逆向设计法”。逆向设计法以职业岗位的要求为起点。首先根据行业或领域职业岗位要求,分析确定人才所应有的关键职业技能与素质,设置出所需的核心技术课程和职业技能课;再确定核心技术课之外的、专业必须的专业技能课,然后根据核心技术课、职业技能课的需要,并从高职教育对学生的政治思想素质、身体心理素质、人文素质、科学素质的全面要求出发,设计基础课和特色课程。以“逆向设计法”构建高职课程体系,始终坚持就业这一导向,体现高职课程理念紧紧瞄准人才市场的需求变化。

3.课程体系应体现时代性。随着科技的进步,机械制造业的内涵已发生了根本性变化。根据以CaD/Cam/Cae等为代表的先进制造技术的内涵,专业课程体系的构建应体现制造过程自动化的特点,即能够涵盖从零件毛坯制造、机械加工到产品装配调试全过程中的自动化。

三、课程体系构建依据

构建专业课程体系时,以服务地方经济为主的专业人才培养目标作为依据。通过对宜宾机械制造业的重点企业——普什集团、岷江集团及厂校合作企业——金洋汽配厂等单位进行多方面、深层次的调研,对调研结果进行分析、归纳与研讨后确定本专业人才的培养目标是:面向宜宾的机械制造业生产和管理第一线,培养具有良好职业素质,掌握专业基本理论知识和技能,有较强的机械零件加工、机械产品装配调试及检验,机械制造工艺设计能力,具备较强发展能力及一定创新能力的高素质、技能型专门人才。

四、课程体系构建过程

根据本专业人才培养目标,通过以下途径构建课程体系。

1.根据地区行业需求热点设定专业方向。机械制造及其自动化在众多机械类专业中属于就业面广、涉及面大的专业,难以明确主要教学目标,给课程设置与学生学习都带来困难。因此,必须对地方经济的特点进行分析,确定与之相适应的专业方向。

宜宾地处长江上游川滇结合部,工业化发展很快,其工业类型主要包括以普什集团为代表的机械制造业,以五粮液集团为代表的酿酒业,以天原集团为代表的化学工业和以丝丽雅集团为代表的纺织业等。普什集团主要生产液压挖掘机、液压泵、汽车发动机曲轴、冲压模具、金属切削刀具等机械产品,对技能型人才需求量较大的是机械加工方面。由于宜宾是著名的“酒都”,酿酒企业遍地开花,全市及周边地区有各类大小酒厂上百家,需要大量的酿酒存储容器。另外,宜宾还是西部重要的化工基地,特种压力容器用量颇多,这些都决定了对焊接方面技能型人才的大量需求。所以,目前宜宾地区机械行业需求量较大的岗位应该是机械加工和焊接。为证实以上分析,我们每年进行市场调查,走访本地机械制造大中型企业,收集人才市场的招聘信息,统计出宜宾地区机械制造企业对各类岗位的需求量,如表1,从中找出相对的热点。由表1可知,2010~2011年宜宾地区机械行业对一线技能型人才需求量较大的是机械加工类和焊接类(包括工人、检验员和工艺员),分别占总需求量的64%和25%,这与上述结论吻合。根据调研分析,结合我院办学条件,我们将2011级本专业的方向确定为机械加工方向、焊接及其自动化方向。

2.依据岗位分析,确定典型工作任务。在专业指导委员会的指导下,专业教师与企业专家结合宜宾地区重点机械制造企业实际和岗位职业标准要求,对生产过程中与机械加工和焊接有关的技能型工作岗位进行分析、研讨职业能力,确定其中的实际工作任务,并进一步分析整合成45项典型工作任务。

3.对典型工作任务进行归纳,确定行动领域。依托专业建设指导委员会,邀请宜宾企业人士和行业专家参与,参照机械制造行业职业资格标准,对45项典型工作任务进行归纳,确定机械加工和焊接岗位的10个行动领域,如图1~图10。

4.将行动领域转化为学习领域。经过调研,决定选择普什集团、金洋汽配和岷江集团等公司当前产量最大并具有代表性的产品——液压泵、金属切削刀具、汽车配件及压力容器的制造为载体,打破原有课程体系,以企业真实的生产过程为导向,进行课程的解析与重构。将10个行动领域转换为4个核心学习领域。各学习领域的主要教学内容与行动领域的典型工作任务相对应,而非沿用本科的章节式结构体系。采用理实一体化的教学模式,必要时将教室搬进车间,让学生切身体会到学习与生产的直接关系,真正做到教学过程与生产过程无缝对接。

根据学生的认知规律,按照学习内容“由易到难、由一般到特殊”的原则,将重复、交叉的教学内容安排在初始的学习领域中。例如,行动领域“利用普通机床加工零件”和“利用数控机床加工零件”中均包含“工件精度及表面粗糙度的检测”、“定位基准的选择”等典型工作任务,在转化为学习领域时将其归到“液压泵零件的常规加工”中,而只将其中不同的部分单独列出,进行学习,如表2。

与此同时,确定支撑核心学习领域的一般学习领域,包括机械零件毛坯的制造、CaD/Cam、液压气动系统设计安装与调试、机械零件设计、机械识图与制图、公差与配合。

5.系统构建文化基础知识课程。职业教育作为教育事业的重要组成部分,还要培养学生在未来的社会竞争中进一步发展自我的能力,以适应长期广泛就业和进修的需要。构建文化基础课程时,以服务专业课程和学生全面、可持续发展为主线,如表3。

机械制造及其自动化专业课程体系的构建,紧密结合宜宾机械制造业生产实际,按企业生产过程和相关工作岗位对人才的实际需求来进行,选择企业在产的具有代表性的产品制造为载体开发核心学习领域,将课堂搬进车间,必然符合当代先进制造业和用人单位的要求,提高人才的竞争力。由于地方经济的发展,机械制造行业、企业对岗位人才的需求是动态变化的,必须结合行业、地区实际定期调整专业方向和课程体系,做到与时俱进。

参考文献:

[1]傅伟等.高职教育行动导向课程体系的特征与要素分析[J].扬州工业职业技术学院学报,2011,(4).

[2]姜大源.论行动体系及其特征——关于职业教育课程体系的思考[J].教育发展研究,2002,(12).

[3]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16,2006-11-16.

[4]俞瑞钊,高振强.以就业为导向的高职课程体系构建之实践与探索[J].大红鹰职业技术学院学报,2007,(6).

[5]何福男.构建面向学生、服务地方的计算机应用专业课程体系[J].内江科技,2007,(10).

机械工程方向篇10

关键词数控机床;机械手;设计

中图分类号tG659文献标识码a文章编号1674-6708(2012)68-0071-02

在数控机床的各项性能指标和整体布局上,输送技术对其有着直接性的影响。在缸体加工过程中,发动机缸体的三轴孔加工是一项十分重要的程序和环节,该环节在很大程度上确保了三轴孔在加工过程中的精确度;在缸体的纵向上,应当配置若干个固定的导向设施,用于支撑镗杆;传统意义上的三轴孔镗床,其架构复杂,同时存在防护难度大、输送速度较慢等诸多问题,在很大程度上给数控机床的生产节拍造成了影响。为了解决上述困难,大连机床企业首次研究并设计了空中布局的数控机床上下料机械手,这不仅强化了数控机床的刚性,同时也解决了数控机床在排屑过程中所面临的一系列难题,实现了转机缸体在输送过程中所表现出的柔性;通过对伺服驱动技术,在很大程度上减少了输送机床在输送过程中的时间,同时实现了工序的分解,致使数控机床的节拍从原来的6min下降到现在的3.2min;在一定意义上达到了用户在节拍方面的一些要求,与此同时,在很大程度上也提高了数控机床的自动化。

1机械手的发展情形与动态

从国内外所有机械手的发展现状来看,在现阶段,对机械手的研究和开发已趋于高潮,机械手的发展现状与动态,可以总结为:第一,模块化与可重构化是现阶段机械架构发展的主要动向;其二,pC机的开放型控制器是机械手体系发展的一个主要方向,其目的就是为了完善机械手,使其逐渐走向网络化和标准化;器件集成度得以强化,架构设计玲珑,同时运用过了模块化架构;在很大程度上强化了机械手体系的安全性和可靠性,同时也满足机械手在维修和防护方面的一些便捷性;第三,传感器在机械手中发挥了十分重要的作用,不仅运用了传统的速度传感器、位置传感器等,同时也引进了先进的视觉传感器、触觉传感器和听觉传感器,促使机械手逐渐向智能化方向发展和推进;第四,装配、焊接等机械产品逐渐向模块化、标准化及系列化方向推进和发展,及系统动态的仿真等。

2机械手手爪架构的设计分析

机械手手爪的类型较多,其主要用于作业的操作和装置,按照不同的作业方法和操作,可以将手爪分为测量式手爪、加工式手爪及搬用式手爪等。所谓搬用式手爪,即为多种类型的夹持装置,其主要用于对物体的搬用和抓取;加工式手爪,即为附有焊枪、铣刀等工具的机械手附加设备,其主要用于对作业的加工;所谓测量式手爪,即为附有传感器的一种附加设备,其主要用于对作业的检验和测量。在机械手手爪的设计过程中,应当遵循以下几个方面的要求:其一,根据机械手作业的具体要求对机械手手爪进行相应的设计和开发;其二,机械手手爪的专用性和万能型之间存在一定的矛盾。万能手的架构设计比较繁琐,有时还会出现无法实现的现象,以工业的实际应用为出发点,将重点应放在对各类专用的、工作效率较高的机械手的研究和设计上,确保工业机械手的所有工作性能的实现和健全,在这里,我们不赞成通过一个万能手来完成所有工作,应当考虑机械手在设计过程中所发挥的一些经济效益;其三,确保手爪的通用性。所谓机械手爪的通用性,即为通过数量有限的手爪来适应不同要求的机械手,这就给末端执行器提出了一定的要求,即要求其末端配置一个标准的机械接口,保证末端执行器能够标准化运用。

3机械手设计方案的运行

因为机械手手臂在运作过程中表现为直线式,并且考虑到机械手在刚度、运动过程中所表现出的稳定性和安全性、动态性能等方面的一些要求,所以应当选取液压驱动方式,基于液压缸所表现出的直接性驱动,液压缸不仅是执行件,同时也是驱动件,所以,在设计过程中可以取消对执行件的设计,又由于液压缸在运动过程中表现为直线式,所以,在其控制上的难度较低,便于计算机管理和控制。

除此之外,机械手手臂由于在其具体工作及控制方面的一些要求,所以在机械手手臂的过程中,应当控制其结构的设计,不应过大,如果只依赖加大液压缸的直径来实现刚度的提高,那么将无法实现系统刚度的一些要求。所以,在设计过程中,额外添加了导杆机构,在小臂上安置了两个导杆,两导杆和活塞杆共同形成了一个等边三角形,在最大程度上加大了小臂的刚度;在大臂上安置了四个导杆,四个导杆构成了四边形,为了最大限度的降低大臂的重量,每个导杆都引用了空心架构。

4机械手的优势和应用

机械手实施方案具有速度快、工作效率高、负载能力强、移位精度高及故障出现频率低等诸多方面的优点。

机械手在DK050机床上的成功运用,是数控机床柔性输送方面的一大创新。在今后的数控机床的生产过程中,机械手的开发和运用将会得到前所未有的发挥,同时为广大用户提供了极大地方便,能够产生较大的生产效益和经济效益。

5结论

机械手在机械行业中的运用已经成为一种必然的趋势,同时这种运用将得到前所未有的发挥,机械手能够成功的运用于机械零件的组装和加工工件的装卸与搬运,尤其体现于组合机床以及自动化数控机床上的运用和创新。将机械手与机床设备合为一个柔性体,在很大程度上能够节省工件输送装置,架构比较紧凑,同时适应能力较强,在技术和经济上对机械手进行考虑都是有必要的,所以,对数控机床上下料机械手进行研究和设计是一种必然。

参考文献

[1]胡学林.可编程控制器(基础篇).北京:电子工业出版社,2003.

[2]周正干,李然,负超.点焊机器人动态性能有限元分析[J].北京航空航天大学学报,2002,28(5):266-269.