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《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程開(kāi)設(shè)在大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院的能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè),共有三個(gè)模塊,分別為理論教學(xué)模塊60學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊4學(xué)時(shí)以及課程設(shè)計(jì)1周。
1.2教學(xué)體系中存在的問(wèn)題
課堂教學(xué)模式陳舊,重講輕練。課堂教學(xué)中,教師常過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的全面性,造成課堂教授內(nèi)容過(guò)多,與學(xué)生互動(dòng)較少,同時(shí)沒(méi)有給學(xué)生留下足夠“學(xué)”的時(shí)間。例如在講平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),課堂時(shí)間大部分在講授其設(shè)計(jì)基本思路與方法,很少講習(xí)題,更沒(méi)有時(shí)間讓學(xué)生練習(xí),嚴(yán)重阻礙知識(shí)體系的掌握。實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件和內(nèi)容不完善,學(xué)生缺乏參與感。受實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容僅包括機(jī)械原理認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)與機(jī)械零件認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),均為參觀性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只能對(duì)常用機(jī)械零件產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),而沒(méi)有實(shí)際動(dòng)手操作,致使參與感嚴(yán)重缺失。課程設(shè)計(jì)時(shí)間短,題目單一,且與實(shí)際脫節(jié)。課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為一周,只能做一個(gè)題目,即二級(jí)變速器的設(shè)計(jì)。在這一周的時(shí)間內(nèi),需對(duì)設(shè)計(jì)的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、計(jì)算、選型和作圖等,時(shí)間非常倉(cāng)促,學(xué)生非常吃力。加之設(shè)計(jì)題目與實(shí)際脫節(jié),學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容不感興趣,阻礙了學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提高。課程考核方式單一,偏重于理論知識(shí)的考核,實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐內(nèi)容幾乎不在考核之列,造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì)不重視,專(zhuān)心于理論知識(shí)的學(xué)習(xí),不利于學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)能力的提高。
2教學(xué)體系改革措施
課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程整個(gè)教學(xué)體系中不可忽略的三個(gè)重要環(huán)節(jié),本課程的教學(xué)改革也應(yīng)從這三個(gè)環(huán)節(jié)入手。課堂教學(xué)應(yīng)提高教學(xué)效率,課程設(shè)計(jì)應(yīng)提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目的。同時(shí)理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系,建立多元化的教學(xué)體系。
2.1改革課堂教學(xué)方法,整合教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率
針對(duì)教學(xué)模式陳舊、重講輕練的現(xiàn)狀,課堂教學(xué)應(yīng)遵循精講多練的原則。在理論授課時(shí)精講基本概念、基本理論和基本方法,使知識(shí)易于理解、掌握和記憶。同時(shí)給學(xué)生留出一定的思維空間,避免滿(mǎn)堂灌和填壓式的教學(xué)方法。同時(shí)課堂教學(xué)應(yīng)多采用現(xiàn)代教學(xué)手段,例如對(duì)于一些較為復(fù)雜的空間模型和機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的講授,應(yīng)采用幻燈片、動(dòng)畫(huà)或錄像等方式,更有利于對(duì)常用機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和掌握。在課程教學(xué)體系改革的大背景下,課程教學(xué)內(nèi)容需要整合,應(yīng)以機(jī)械零件設(shè)計(jì)為主線,以基礎(chǔ)理論側(cè)重實(shí)用為原則。機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì)都是以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖為研究模型建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,因此應(yīng)把結(jié)構(gòu)分析,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義、性質(zhì)和常用運(yùn)動(dòng)副的代號(hào),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的建立作為重點(diǎn)講授內(nèi)容。對(duì)于機(jī)構(gòu)原理部分的內(nèi)容,過(guò)去主要是采用講授圖解法。隨著計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用與推廣,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以講授解析法為主,并增加計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容,向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹AutoCAD的操作知識(shí)以進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì),課后要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)完成簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)和零件設(shè)計(jì),應(yīng)盡量減少理論計(jì)算公式的推導(dǎo),增加零件細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)介紹和常用設(shè)計(jì)參數(shù)的選取原則的介紹,并加強(qiáng)對(duì)機(jī)械組合的介紹,比如多種傳動(dòng)方式的組合、原理、特點(diǎn)以及工程實(shí)際中的應(yīng)用、維護(hù)等。多向?qū)W生介紹機(jī)械方面的新發(fā)展、新思路,以開(kāi)闊學(xué)生的眼界。此外,參考教材的選用應(yīng)著眼應(yīng)用性和先進(jìn)性。將版本較老、內(nèi)容較難的教材改為內(nèi)容較為簡(jiǎn)單、學(xué)生感興趣、應(yīng)用型強(qiáng)的教材。
2.2完善實(shí)驗(yàn)條件,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力
針對(duì)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)積極性很高,但學(xué)習(xí)很吃力的現(xiàn)狀,分析其原因,主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)理論推導(dǎo)的課程內(nèi)容有所排斥。但學(xué)生對(duì)事物的感性認(rèn)識(shí)能力較強(qiáng),且比較愛(ài)動(dòng)手操作。應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。例如建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室,購(gòu)買(mǎi)機(jī)械設(shè)計(jì)課程相關(guān)教學(xué)儀器設(shè)備,用于滿(mǎn)足教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件,并在維持總學(xué)時(shí)(64學(xué)時(shí))不變的情況下,大幅加大實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所占的比例。其中,理論學(xué)時(shí)由60學(xué)時(shí)壓縮至36學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由4學(xué)時(shí)增加至28學(xué)時(shí)。為增加學(xué)生對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)的操作能力和創(chuàng)新能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程教學(xué)中所占的比例大幅增加,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也有了相應(yīng)的調(diào)整,包括認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。其中,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)主要是參觀機(jī)構(gòu)工作原理,4個(gè)實(shí)驗(yàn)共8學(xué)時(shí);操作實(shí)驗(yàn)主要是常用機(jī)械模型的制作,3個(gè)實(shí)驗(yàn)共14學(xué)時(shí);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)主要是根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行機(jī)械模型創(chuàng)新設(shè)計(jì),1個(gè)實(shí)驗(yàn)共6學(xué)時(shí)。
2.3健全課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,全面提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生機(jī)械零件設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)給定的時(shí)間短,涉及知識(shí)面廣,完成的內(nèi)容多,計(jì)算量大,繪圖工作繁重,有時(shí)一個(gè)普通的傳動(dòng)方案就需要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天的時(shí)間。鑒于該現(xiàn)狀,應(yīng)使課程設(shè)計(jì)的題目多樣化,并給出設(shè)計(jì)功能要求,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結(jié)構(gòu)方案,指導(dǎo)教師給出合理建議,并盡量借助于現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段、設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,要求學(xué)生在手工計(jì)算的基礎(chǔ)上,完成裝配草圖設(shè)計(jì),并運(yùn)用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間接觸和掌握計(jì)算機(jī)輔助繪圖技巧,又可以加深學(xué)生對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的理解掌握,全面提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力,為其今后從事設(shè)計(jì)工作打下良好基礎(chǔ)。
2.4考核形式多樣化,全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程的課堂教學(xué)多,考核多以閉卷考試為主,因而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)不感興趣,偏重于書(shū)本知識(shí)的掌握,形成了“高分低能”的不良現(xiàn)象。而社會(huì)的發(fā)展要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,因此,課程的考核形式應(yīng)多樣化,以全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為目的,不能單純以書(shū)面考試為主。按照這一思路,課程的考核形式也應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整。例如新制定的考試方案中,閉卷(或開(kāi)卷)考試占30%,實(shí)驗(yàn)完成情況占30%,課程小論文占20%,平時(shí)表現(xiàn)占20%。其中,閉卷(或開(kāi)卷)考試內(nèi)容為課堂教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn);實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭谱魉健?shí)驗(yàn)積極性及實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合作情況;學(xué)生可自行擬定課程小論文題目及內(nèi)容,但論文中必須能反應(yīng)學(xué)生對(duì)本課程結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識(shí)及學(xué)習(xí)感受(需對(duì)課程教學(xué)提出合理建議或意見(jiàn))或?qū)φn程某一典型章節(jié)(典型機(jī)械結(jié)構(gòu))的深入理解;平時(shí)表現(xiàn)包括課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)出勤率、學(xué)習(xí)積極性及作業(yè)完成情況。
3結(jié)論
1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展與前景分析機(jī)械產(chǎn)品在性能方面要更加的優(yōu)良,因此,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中要以提高產(chǎn)品的性能為目標(biāo),其中機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)良性主要體現(xiàn)在可靠性技術(shù)以及控制技術(shù)方面。機(jī)械設(shè)計(jì)要更加適合市場(chǎng)發(fā)展,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能夠獲得發(fā)展空間,產(chǎn)品在形成以后要能夠在市場(chǎng)中進(jìn)行拓展。同時(shí),在經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化的情況下,要不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù),這樣能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)方面應(yīng)用新技術(shù)。新技術(shù)要具備一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在技術(shù)方面的創(chuàng)新,成本方面的降低,智能化設(shè)計(jì)等。應(yīng)用新技術(shù)來(lái)提高機(jī)械設(shè)計(jì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,對(duì)企業(yè)未來(lái)的發(fā)展更加有利。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面,節(jié)能環(huán)保理念也要進(jìn)行體現(xiàn),近年來(lái),人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視,在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中,綠色設(shè)計(jì)成為了主要發(fā)展方向。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品以智能化和綠色化為基礎(chǔ),在對(duì)能源進(jìn)行利用時(shí),能夠利用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的利用最大化,對(duì)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用更加有幫助。
2機(jī)械制造的技術(shù)分析
2.1先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)要符合當(dāng)代技術(shù)發(fā)展要求,在機(jī)械設(shè)計(jì)方面要更加具備當(dāng)代的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了越來(lái)越不能滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品需求的情況,雖然其在制造技術(shù)方面在不斷的更新,同時(shí),使用的設(shè)備也在不斷的更換,但是,在原有基礎(chǔ)上要不斷的更新技術(shù),對(duì)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行利用,作為其發(fā)展的基礎(chǔ)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過(guò)程中,機(jī)械制造技術(shù)要做到能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過(guò)程中對(duì)各方面都提出了新的要求,近年來(lái),工業(yè)發(fā)展速度非常快,而且在不斷的融入新的技術(shù)體系。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)進(jìn)行了很好的融合,為了更好的提高生產(chǎn)效率,應(yīng)該對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行革新。提高生產(chǎn)效率滿(mǎn)足客戶(hù)的需要,能夠提高市場(chǎng)占有率。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)在技術(shù)范圍上要進(jìn)行擴(kuò)大,同時(shí),在生產(chǎn)加工方面要不斷的發(fā)展。
2.2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言,是一種未來(lái)發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,營(yíng)造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國(guó),這種管理機(jī)制還是比較匱乏的,只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此,我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用-CAD技術(shù)的應(yīng)用,讓更多企業(yè)開(kāi)始了無(wú)圖紙的機(jī)械制造。然而,在我國(guó),則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此,在這一技術(shù)層面上,我國(guó)需要努力與發(fā)展。機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度、高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù),如微型加工、納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。
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1.1二維繪畫(huà)代替了傳統(tǒng)的手工繪圖。
1.2圖形和符號(hào)庫(kù)可以將復(fù)雜的圖形分解成一些圖形以及符號(hào),然后保存在庫(kù)中,在必要的時(shí)候調(diào)出圖形以及符號(hào)使其通過(guò)編輯融入新一章的圖形之中。
1.3參數(shù)化設(shè)計(jì)參數(shù)化設(shè)計(jì)一種新的設(shè)計(jì)方法。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)零件在原有的樣式尺寸上加以修改和調(diào)整來(lái)完成,而采對(duì)圖形程度庫(kù)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),可以為調(diào)出圖形編制新的尺寸和參數(shù),從而呈現(xiàn)出新圖形。
1.4三維造型可以將零件的構(gòu)造進(jìn)行造型設(shè)計(jì),然后進(jìn)行必要的消隱以及著色后,來(lái)使物體顯現(xiàn)出真實(shí)的形狀。另外,還可以對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真測(cè)試,通過(guò)檢測(cè)不斷完善。
1.5工程分析主要從有限元分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析。
1.6設(shè)計(jì)文檔、生成報(bào)表在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中必然會(huì)存在電子或紙質(zhì)的文檔或報(bào)表,這就必須要利用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。
2機(jī)械設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
CAD技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)中非常具有活力的技術(shù)手段。機(jī)械設(shè)計(jì)容易受到市場(chǎng)供求的影響,同時(shí)其產(chǎn)品還需要具有較強(qiáng)的創(chuàng)造性,還容易受到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響,因此機(jī)械設(shè)計(jì)必須要進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善,所以這也對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展方向提出了更高的要求,要求其在集成化、智能化、協(xié)同化、規(guī)范化方面不斷提高應(yīng)用水平。
2.1集成化集成化就是要實(shí)現(xiàn)各個(gè)規(guī)程的一體化,從而有效地提高效率,并且可以促進(jìn)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。集成化程度的提高,可以使設(shè)計(jì)與原型制造很好地融合,并行工作,從而可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速的評(píng)價(jià)與修改,有效提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,有利于未來(lái)更好的發(fā)展。
2.2智能化智能化就是要盡可能使系統(tǒng)將人和機(jī)器集合在一起共同工作,可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為是機(jī)器的智能化。
2.3協(xié)同化當(dāng)前CAD已經(jīng)可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行,可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)協(xié)同和遠(yuǎn)程工作,從而實(shí)現(xiàn)資源的不斷優(yōu)化互補(bǔ)。這就體現(xiàn)了CAD系統(tǒng)的資源共享以及協(xié)同工作的模式,這樣也必將提高相關(guān)企業(yè)的工作效率。
2.4規(guī)范化對(duì)數(shù)據(jù)模型采用STEP這一標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行規(guī)范化操作。當(dāng)前STEP標(biāo)準(zhǔn)體系在不斷完善,它的作用也是非常強(qiáng)大的,可以引導(dǎo)CAD技術(shù)不斷地向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。
工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的目標(biāo)就是通過(guò)設(shè)計(jì)能夠?yàn)槿藗兲峁┮粋€(gè)更為舒適的生活方式,提升人們的生活質(zhì)量,使得我們的生活更加的自然、環(huán)保以及和諧,因此工業(yè)設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作還具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,需要有較強(qiáng)的應(yīng)用性。
1.2時(shí)代感強(qiáng)
應(yīng)該注意的是,在不同的時(shí)代背景之下,工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該有不同的需求。在當(dāng)前新的形勢(shì)之下,工業(yè)設(shè)計(jì)的基本需求就是綠色、節(jié)能,由此可見(jiàn),工業(yè)設(shè)計(jì)還具有較強(qiáng)的時(shí)代感。
2工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
在工業(yè)革命之后,工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)迅速發(fā)展起來(lái),但是從總體上來(lái)看,我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)歷史較短,發(fā)展的速度相對(duì)比較緩慢。近幾年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)很多企業(yè)面臨經(jīng)濟(jì)方面的糾紛也越來(lái)越多,這就使得一些企業(yè)開(kāi)始意識(shí)到工業(yè)設(shè)計(jì)的重要意義,將更多的注意力轉(zhuǎn)移到了工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中。并且這些企業(yè)在工業(yè)設(shè)計(jì)中也確實(shí)投入了大量的財(cái)力和人力資源,他們希望能夠通過(guò)優(yōu)化工業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)提升企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展情況
機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)包括了很多的步驟和環(huán)節(jié),例如:產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品的制造等,此外還涉及到了產(chǎn)品的售后服務(wù)等環(huán)節(jié)。我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱,同西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還存在較大的差距,主要表現(xiàn)為當(dāng)前我國(guó)主要依靠引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展,自主創(chuàng)新能力不高,這也限制了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。此外,雖然我國(guó)的勞動(dòng)力資源豐富,但是在投入的資金方面還不夠充足,這也在一定的程度上造成了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展緩慢。我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量雖然在最近幾年得到了一定的提升,但是在工業(yè)產(chǎn)品的使用性能方面還存在一定的不足,在產(chǎn)品外觀的設(shè)計(jì)上還有所欠缺。
4工業(yè)設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)設(shè)計(jì)同機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)有各自不同的特征,如果能夠?qū)⑦@二者有機(jī)的結(jié)合在一起,那么就可以極大的提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看,我國(guó)很多的小型企業(yè)在生產(chǎn)的技術(shù)以及生產(chǎn)的資金投入等方面還受到了一定的限制,這樣就使得他們?cè)跈C(jī)械的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)上難以取得突破,技術(shù)水平相對(duì)比較落后,為企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)了難度。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,政府的相關(guān)部門(mén)需要充分的發(fā)揮好宏觀調(diào)控的作用,對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行合理的、適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),從而更好的引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)朝著節(jié)能以及環(huán)保的方向發(fā)展。此外還可以對(duì)中小企業(yè)給予一定財(cái)政方面的支持,鼓勵(lì)他們轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。
2《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)改革的思路與措施
2.1增加設(shè)計(jì)題目的多樣性和新穎性,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力
《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)題目首先滿(mǎn)足教學(xué)大綱的要求,即題目中應(yīng)包括原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、工作機(jī)三部分內(nèi)容,并能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)課程所學(xué)大部分零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)訓(xùn)練。在此前提下,應(yīng)改變?cè)瓉?lái)的只針對(duì)減速器的定式設(shè)計(jì)模式,從學(xué)生設(shè)計(jì)興趣入手,調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性,培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。在傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)題目可從教師相關(guān)的科研項(xiàng)目中抽取,或者與工礦企業(yè)建立聯(lián)系,去實(shí)際中提煉一些綜合性、創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)題目,這樣一方面替工礦企業(yè)解決技術(shù)問(wèn)題,另一方面學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程具有挑戰(zhàn)性,同時(shí)起到了學(xué)以致用的目的。機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)往屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)部分一般雷同度小、綜合性強(qiáng),與工程實(shí)際結(jié)合度高,整理后也可作為課程設(shè)計(jì)題目。課程設(shè)計(jì)題目的多樣化和新穎性能夠吸引學(xué)生,鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用先修機(jī)械類(lèi)課程知識(shí)的能力,促使學(xué)生建立整體設(shè)計(jì)的理念,激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
2.2采用啟發(fā)式指導(dǎo),促使學(xué)生由模仿型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗伎夹驮O(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)中包含方案確定、初步計(jì)算、草圖設(shè)計(jì)、裝配圖設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)和編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)等幾個(gè)階段。在每個(gè)設(shè)計(jì)階段,教師應(yīng)組織學(xué)生設(shè)計(jì)小組展開(kāi)討論,對(duì)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行歸納、分析和總結(jié),從前人成功設(shè)計(jì)案例中尋求設(shè)計(jì)要點(diǎn)并形成獨(dú)立的設(shè)計(jì)思路。尤其進(jìn)行到草圖設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)階段時(shí),牽涉到大量的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,由于在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程講授的重點(diǎn)都是基礎(chǔ)理論,很少涉及結(jié)構(gòu)方面的知識(shí),學(xué)生在進(jìn)行到這一設(shè)計(jì)階段時(shí)普遍感到困難,錯(cuò)誤較多。在這一階段,指導(dǎo)教師應(yīng)悉心引導(dǎo),最好借助實(shí)物模型教學(xué),多進(jìn)行正誤結(jié)構(gòu)的比較。只有通過(guò)啟發(fā)式指導(dǎo),學(xué)生才能很好的把握機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)律和其靈活性,達(dá)到舉一反三的訓(xùn)練目的。
2.3加強(qiáng)計(jì)算機(jī)CAD/CAM/CAE技術(shù)在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的時(shí)代,機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域已廣泛使用計(jì)算機(jī)CAD/CAM/CAE技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),進(jìn)入數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析與制造的新時(shí)代。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的是半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算公式進(jìn)行靜態(tài)計(jì)算或估算的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力,設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性驗(yàn)證滯后。在CAD技術(shù)平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,所見(jiàn)即所得。運(yùn)用CAE軟件進(jìn)行機(jī)械零件的力學(xué)性能的分析計(jì)算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,手工圖板式設(shè)計(jì)方式明顯落后于機(jī)械行業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)方法,因此要加強(qiáng)學(xué)生在計(jì)算機(jī)繪圖方面的訓(xùn)練,增加學(xué)生用CAD軟件繪圖環(huán)節(jié)。鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用CAD三維造型技術(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),由于設(shè)計(jì)過(guò)程處于三維空間,形象逼真,因而有助于學(xué)生創(chuàng)新潛力的發(fā)揮。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖,將學(xué)生從大量的手工繪圖勞動(dòng)中解放出來(lái),使學(xué)生可以將精力重點(diǎn)放在方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量;同時(shí)模擬了真實(shí)的企業(yè)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生使用CAD軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的能力,這樣才能在今后的工作中使學(xué)生快速適應(yīng)工作環(huán)境,成長(zhǎng)為合格的機(jī)械設(shè)計(jì)工程師。
2.4加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力
理論必須聯(lián)系實(shí)際,從實(shí)踐中來(lái),再到實(shí)踐中去。讓學(xué)生接觸機(jī)械工程實(shí)際,了解同類(lèi)系列產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及生產(chǎn)過(guò)程。學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象有了感性認(rèn)識(shí),獲得產(chǎn)品的有關(guān)工藝知識(shí)后,才能建立機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)制工藝之間的聯(lián)系,課程設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置才能和實(shí)際生產(chǎn)相符。因此,在課程設(shè)計(jì)之前多安排學(xué)生到工廠參觀或者以多媒體的方式觀看相關(guān)的工程案例,以此拓展學(xué)生設(shè)計(jì)思路,提高機(jī)械設(shè)計(jì)能力,達(dá)到課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的目的。
二、綠色設(shè)計(jì)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中,要想更好地使用綠色設(shè)計(jì)法,就應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行研究,只有這樣才能在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中保護(hù)資源環(huán)境,主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。
(一)材料選擇
所謂的綠色設(shè)計(jì),也就是在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用綠色材料,綠色材料即可回收、可再生,且對(duì)環(huán)境污染較小、低能耗的材料,特別要注意避免輻射性能較強(qiáng)的材料,這種才能從源頭與“綠色設(shè)計(jì)”的理念保持一致,從而實(shí)使機(jī)械制造業(yè)在資源利用率方面得以提升。同時(shí),在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中,還應(yīng)當(dāng)盡量減少所選用材料的種類(lèi),從而降低產(chǎn)品在廢棄后的回收成本。例如:模具材料的綠色程度對(duì)最終產(chǎn)品的綠色性能有著重要的影響,可通過(guò)舍棄過(guò)往對(duì)材料表面進(jìn)行化學(xué)處理的方法,而改用物理方法實(shí)現(xiàn)防腐與脫模;選用對(duì)環(huán)境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻;用不銹鋼材料來(lái)加工防腐模具來(lái)代替電鍍的方式等等。
(二)設(shè)計(jì)方法
1)拆卸設(shè)計(jì)。
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法中多數(shù)只是考慮到產(chǎn)品的可裝配性,而較少考慮到產(chǎn)品的可拆卸性。而本文所涉及的綠色設(shè)計(jì)中則著重要求將拆卸性作為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要準(zhǔn)則,從而使產(chǎn)品在報(bào)廢以后,能夠?qū)ζ淞悴考?shí)現(xiàn)高效且不加破壞的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用與循環(huán)再生,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和節(jié)省資源的目的。在拆卸過(guò)程中應(yīng)該遵守這樣幾個(gè)原則:首先,所用材料應(yīng)該具有多功能性,這樣可以有效降低拆卸數(shù)量;其次,設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,針對(duì)某些有著相互影響的材料避免將其組合,以便間接的導(dǎo)致零件的損壞;再次,拆卸過(guò)程中減少零件的多樣化,這樣可以減少設(shè)計(jì)制作過(guò)程中時(shí)間差。
2)可回收設(shè)計(jì)。
所謂的可回收也就是在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)零件的重復(fù)利用充分考慮,同時(shí),還應(yīng)對(duì)相應(yīng)的回收處理方法和回收費(fèi)用等問(wèn)題進(jìn)行考慮等。可回收性設(shè)計(jì)一般是零部件的再利用和原材料的再循環(huán),當(dāng)前由于材料再循環(huán)仍存在技術(shù)困難,而且再循環(huán)成本較高,因此較為合理的可回收性設(shè)計(jì)應(yīng)將重點(diǎn)放在零部件的再利用上。使用該方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該采用這樣的措施:在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,應(yīng)該盡量使用那些可以重復(fù)利用的材料,并且,還應(yīng)該確保所使用的材料具有較小的污染力,對(duì)于已經(jīng)報(bào)廢的零件,可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及無(wú)毒無(wú)害材料等;對(duì)于已使用過(guò)的零部件進(jìn)行再加工和翻新等措施。
(三)設(shè)計(jì)成本
在對(duì)綠色設(shè)計(jì)的成本進(jìn)行相應(yīng)的分析時(shí),與傳統(tǒng)成本分析法大有不同,綠色設(shè)計(jì)過(guò)程中,還應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品的回收和利用進(jìn)行考慮。因此,在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造成本分析過(guò)程中,必須在一定程度上對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境成本、回收成本等進(jìn)行考慮,只有這樣才能確保使用最小成本,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。從另一方面來(lái)說(shuō),在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝時(shí),也應(yīng)該著重突出這樣幾個(gè)原則:材料應(yīng)該盡可能的降低到最小程度的使用量,也就是在滿(mǎn)足相應(yīng)包裝條件的前提下,將包裝材料降到最低。同時(shí),還應(yīng)該選擇那些具有較小危害的包裝材料進(jìn)行產(chǎn)品的包裝,這樣可以適度的減少環(huán)境污染。與此同時(shí),所選用的包裝材料最好能夠回收利用,這種可以重復(fù)利用的材料,可以有效降低包裝過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量。
二、因需施教,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
技工教育需要傳授理論性知識(shí),更重要的是要教會(huì)學(xué)生職業(yè)技能以及提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。技工教育中的理論教學(xué)應(yīng)以夠用和必需為前提,將更多時(shí)間留給學(xué)生校內(nèi)與校外實(shí)習(xí)。為此,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平選擇教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于理論性強(qiáng)以及實(shí)踐中較少利用的內(nèi)容,如靜平衡、變位齒輪等知識(shí)刪去不講;對(duì)于以前學(xué)過(guò)的內(nèi)容少講;對(duì)于實(shí)踐常用的知識(shí),如帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、螺紋鏈接、齒輪設(shè)計(jì)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承拆裝等內(nèi)容應(yīng)該多講與精講。總之,技工教學(xué)中要以應(yīng)用為目標(biāo),夠用為度,以概念與應(yīng)用為重點(diǎn)組織教學(xué)。
三、區(qū)別對(duì)待,分層教學(xué)
新學(xué)期開(kāi)始,學(xué)生對(duì)新學(xué)年的激情比較高,上課比較認(rèn)真。但由于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)以及接受能力的不同,在開(kāi)學(xué)后3周左右學(xué)習(xí)的層次性就會(huì)表現(xiàn)出來(lái),這時(shí)還用“一刀切”的教學(xué)法,就會(huì)出現(xiàn)有些學(xué)生吃不飽、有些學(xué)生吃不好的情況。為此,在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)該使用“分合相接”法:“合”指的是集中講授與歸納,“分”指的是分類(lèi)指導(dǎo)與練習(xí)。其中,集體講授面向全班同學(xué),分類(lèi)指導(dǎo)面向?qū)W習(xí)有困難的學(xué)生或者學(xué)習(xí)一般的學(xué)生,集中歸納起著點(diǎn)睛作用,使學(xué)習(xí)有困難以及成績(jī)一般的學(xué)生加強(qiáng)理解,分類(lèi)練習(xí)指的是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)不同層次安排識(shí)記、理解、簡(jiǎn)單應(yīng)用與綜合應(yīng)用四個(gè)層次的課外練習(xí),讓不同層次的學(xué)生都能有適合自己難易程度的練習(xí)可做,這些練習(xí)可盡量選擇實(shí)踐性強(qiáng)的題目,以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)練習(xí)真正使學(xué)生學(xué)以致用。
四、采用多種教學(xué)方法,加深學(xué)生的理解
采用多種教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中設(shè)備種類(lèi)比較多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,比如四桿機(jī)構(gòu)以及齒輪等,僅僅依靠老師口述,學(xué)生很難理解教學(xué)內(nèi)容,采用多媒體課件,特別是三維動(dòng)畫(huà),能輕松地解決這個(gè)問(wèn)題,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)效果。
五、理論和實(shí)踐相結(jié)合,提高感性認(rèn)識(shí)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程與機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān),因此在教學(xué)中應(yīng)該注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,以提高感性認(rèn)識(shí)。學(xué)院學(xué)生除了在機(jī)電機(jī)械專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐操作外,還可到學(xué)院內(nèi)的實(shí)習(xí)工廠進(jìn)行實(shí)習(xí),從而使學(xué)生真正領(lǐng)悟到“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的真正內(nèi)涵。比如,為了完成“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”和“急回特性”原理的教學(xué),可以組織學(xué)生到實(shí)習(xí)工廠內(nèi)觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況,從而加深對(duì)“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”運(yùn)行原理的認(rèn)識(shí),在觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,可以看到加工過(guò)程中存在進(jìn)刀慢、退刀快的情況,就能很容易理解“急回特性”原理。
在計(jì)算機(jī)的輔助下,機(jī)械模型可以通過(guò)三維視頻展現(xiàn)出來(lái),成為一種更加立體而全面的建筑物展現(xiàn)形式。學(xué)生可以根據(jù)這種3D畫(huà)面的展示,在頭腦中形成良好的印象,從而形成一定的設(shè)計(jì)思維能力。
(二)有利于增強(qiáng)學(xué)生的比例掌握水平
在機(jī)械設(shè)計(jì)中,對(duì)機(jī)械成品比例的把握能力十分關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中,能夠利用計(jì)算機(jī),通過(guò)建模,將不同比例的物體搭配或者融合,從而清晰機(jī)械設(shè)計(jì)中,各個(gè)部分的比例關(guān)系和整體與部分之間的聯(lián)系,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí),使學(xué)生形成一定的比例掌握能水平。
(三)有利于豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容
多方面的比較的觀察能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)更加的完善、全面,從而在各個(gè)細(xì)節(jié)中,展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中,有利于豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容,學(xué)生可以借助計(jì)算機(jī)收集更多他們所需要的各類(lèi)材料和圖像、數(shù)據(jù)等等,為學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
二、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的方式
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中,可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)教學(xué)方式的融合,結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件特點(diǎn)引導(dǎo)課程教學(xué)活動(dòng)等方式來(lái)開(kāi)展。
(一)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)教學(xué)方式的融合
傳統(tǒng)的教學(xué)方式經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐,已經(jīng)形成了一定的模式和教學(xué)結(jié)構(gòu),對(duì)于學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的學(xué)習(xí)具有一定的積極影響。但是多數(shù)教師在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的過(guò)程中,會(huì)利用草圖等指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,這種方式對(duì)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)會(huì)帶來(lái)一定的阻礙性因素。新時(shí)代背景下,在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的過(guò)程中,教師可以采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相融合的方式,繼承傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)之處,同時(shí)也利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的獨(dú)特價(jià)值,深入開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)更加的完整而全面,提升學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)靈活運(yùn)用水平。但是在學(xué)生利用計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中,教師要注意適當(dāng)控制學(xué)生利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)間,不能夠使學(xué)生過(guò)分依賴(lài)于計(jì)算機(jī),而忽視了自身設(shè)計(jì)功底的練習(xí)和學(xué)習(xí)。教師要注意將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合,真正展現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的價(jià)值和作用。
(二)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件特點(diǎn)引導(dǎo)課程教學(xué)活動(dòng)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中,可以結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn),引導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)活動(dòng),展現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的價(jià)值和特點(diǎn)。例如在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)思期間,可以借助sketchUp草圖設(shè)計(jì)軟件,指導(dǎo)學(xué)生細(xì)致分析各類(lèi)機(jī)械中的體量關(guān)系,打開(kāi)學(xué)生的思維空間,展現(xiàn)學(xué)生的初步設(shè)計(jì)理念。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生可以利用3dmax等計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)際的3D設(shè)計(jì),將學(xué)生的初步想法和設(shè)計(jì)理念通過(guò)3dmax軟件展現(xiàn)出來(lái),明確具體的方向。接下來(lái),在學(xué)生明確機(jī)械設(shè)計(jì)的方向和大體形式的前提下,可以借助計(jì)算機(jī)的渲染軟件,對(duì)所設(shè)計(jì)機(jī)械的細(xì)節(jié)進(jìn)行渲染和深入加工,形成一個(gè)明確而完整的機(jī)械設(shè)計(jì)圖像,展現(xiàn)每一位學(xué)生的設(shè)計(jì)想法和設(shè)計(jì)后的大體形態(tài)。在學(xué)生設(shè)計(jì)完成之后,教師可以組織學(xué)生通過(guò)互動(dòng)的方式,借助計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù),觀看每一位學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)圖像,互相分享設(shè)計(jì)理念,學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新理念,提升每一位學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)水平,展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的價(jià)值和意義。
2數(shù)字化技術(shù)對(duì)煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的作用
2.1提升煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)工作效率以及質(zhì)量
數(shù)字化技術(shù)在煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)、掃描儀以及對(duì)各種應(yīng)用軟件的利用和改進(jìn),具體地說(shuō),數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以將一些抽象的思路和想法變?yōu)閷?shí)實(shí)在在的圖像或圖形,然后,以二維或是三維的形式展現(xiàn)在大家面前。這種技術(shù)上的改進(jìn)和創(chuàng)新能夠使設(shè)計(jì)效果更加逼真同時(shí)也使得設(shè)計(jì)質(zhì)量有所提高,另外,這種技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)工作水平得到有效提升[3]。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新時(shí)代設(shè)計(jì)理念,將數(shù)字技術(shù)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程之中,這充分符合智能化設(shè)計(jì)理念的要求,讓計(jì)算機(jī)來(lái)完成繁瑣的、復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作,與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行比較,在很大程度上減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān),節(jié)約了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間,提高了工作效率。同時(shí),這種數(shù)字化技術(shù)的推進(jìn)和普及,也標(biāo)志著我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)工作已經(jīng)從單一的、傳統(tǒng)的工作方式中解脫出來(lái),逐步走向現(xiàn)代化和科技化,讓設(shè)計(jì)人員具備更多的時(shí)間和精力來(lái)進(jìn)行構(gòu)思、創(chuàng)新而不是去做一些繁瑣的體力工作,這也從另一方面改善了設(shè)計(jì)人員的工作條件,提升其工作效率并保證了設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量。
2.2提升煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)水平
數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是在煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)工作質(zhì)量上和效率上有所提升,從根本上講,對(duì)其設(shè)計(jì)水平也是一種質(zhì)的飛躍。數(shù)字化技術(shù)可以以計(jì)算機(jī)的形式進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),從而減少模型的轉(zhuǎn)換,縮短設(shè)計(jì)工作周期,同時(shí),還能夠充分體現(xiàn)出智能化設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),降低了各種制約因素的限制,也方便了各項(xiàng)工作的有序進(jìn)行,最主要的是可以隨時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)人員的調(diào)整來(lái)相應(yīng)地對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,這種實(shí)時(shí)性可以有效地改善設(shè)計(jì)方案,提升設(shè)計(jì)的水平。另外,將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于煤炭企業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作中,可以為設(shè)計(jì)人員提供許多新的設(shè)計(jì)方案作為參考,一些新模式的加入,對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念來(lái)說(shuō)是一種新能力、新技術(shù)的灌輸,也是對(duì)舊的設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)水平的一次改革和大膽創(chuàng)新,通過(guò)數(shù)字化技術(shù)來(lái)完成一些僅憑人工無(wú)法完成的設(shè)計(jì)效果,或是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助來(lái)體現(xiàn)出整體設(shè)計(jì)理念的特色之處和優(yōu)越之處,以強(qiáng)化和突出的手段來(lái)烘托設(shè)計(jì)效果[4],從這個(gè)角度來(lái)提升整體的煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)水平,同時(shí),數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用,也便于設(shè)計(jì)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)了解最新領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,與其他設(shè)計(jì)人員、操作人員進(jìn)行溝通,盡量減少設(shè)計(jì)偏差以及設(shè)計(jì)人員與實(shí)際生產(chǎn)人員之間的理解偏差。這些細(xì)節(jié)問(wèn)題的避免都十分有利于設(shè)計(jì)水平的提升。
2.3更新煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理念和企業(yè)發(fā)展目標(biāo)
煤炭企業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作由于數(shù)字化技術(shù)的加入和應(yīng)用,會(huì)在整體機(jī)械設(shè)計(jì)工作上取得一個(gè)新的高度,這代表了整個(gè)企業(yè)現(xiàn)代化的程度,也體現(xiàn)了一個(gè)企業(yè)整體的科技水平和技術(shù)實(shí)力。不論是提升企業(yè)軟實(shí)力還是提升企業(yè)員工的自信心都有十分重要的意義。同時(shí),由于數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,使設(shè)計(jì)理念也提升到一個(gè)高度,一方面是設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于設(shè)計(jì)人員思路的拓展和視野的開(kāi)拓,另一方面是方便于設(shè)計(jì)人員將自己的創(chuàng)意便捷地、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn),也給設(shè)計(jì)人員更多的機(jī)會(huì)來(lái)提升自己的設(shè)計(jì)理念。另外,企業(yè)想要尋求發(fā)展,最根本的就是要從技術(shù)上得到發(fā)展。而技術(shù)的發(fā)展依賴(lài)的是這些新興技術(shù)手段的應(yīng)用和完善,將數(shù)字化技術(shù)在煤炭企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中普遍地應(yīng)用,可以有效地提升企業(yè)綜合技術(shù)實(shí)力,對(duì)企業(yè)的發(fā)展起到了重要的作用。在當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的形勢(shì)下,傳統(tǒng)的工業(yè)項(xiàng)目想要尋求新發(fā)展、抓住新機(jī)遇,就必須明確自己的發(fā)展目標(biāo),并按照自己的發(fā)展目標(biāo),采取各種有效的手段進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。而數(shù)字化技術(shù)的普及和應(yīng)用,對(duì)于煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō),就是一個(gè)新的機(jī)遇,在煤炭企業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作中充分運(yùn)用數(shù)字化技術(shù),有利于更加明確自身發(fā)展目標(biāo),提升設(shè)計(jì)方面的軟實(shí)力,從而提升企業(yè)本身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的快速發(fā)展及整體生產(chǎn)水平的不斷提升,為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了重要的保障作用。在此背景下,為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造既定的生產(chǎn)目標(biāo),優(yōu)化其生產(chǎn)設(shè)備性能,確保生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的深入推進(jìn),需要注重與之相關(guān)的液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用分析,增強(qiáng)該系統(tǒng)實(shí)踐的應(yīng)用效果。
1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)基本原理、優(yōu)點(diǎn)及影響因素分析
1.1液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)基本原理分析。為了增強(qiáng)液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)踐應(yīng)用效果,促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展,應(yīng)加強(qiáng)該系統(tǒng)的基本原理分析。其基本原理為:確保平衡系統(tǒng)作用下的液體能夠處于靜止?fàn)顟B(tài),并使系統(tǒng)中液體在不同方向所處的壓強(qiáng)相同,且通過(guò)活塞的作用給予液壓系統(tǒng)中的液體不同的壓力,促使這些液體能夠保持靜止。其中,由于大活塞與小活塞所能承受的壓力有所差異,需要給予其不同的壓力,并通過(guò)系統(tǒng)中液體的傳遞作業(yè),滿(mǎn)足變換要求。與此同時(shí),液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)執(zhí)行元件、動(dòng)力元件等有著較強(qiáng)的依賴(lài)性,在這些元件的共同配合作用下,能夠使系統(tǒng)處于穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)。1.2液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)及影響因素分析。該系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)中的液壓機(jī)械傳動(dòng)裝置的工作效率高、運(yùn)行速度快,且液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)使用實(shí)現(xiàn)了高度集成化,對(duì)功率的控制效果良好;系統(tǒng)中的元件安裝中的靈活性強(qiáng),布置較為方便,且液壓機(jī)械傳動(dòng)方式實(shí)踐應(yīng)用中的反應(yīng)速度快、重量輕,能夠進(jìn)行有效控制;該系統(tǒng)運(yùn)行中能夠根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)載荷進(jìn)行必要的調(diào)整,在使用中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化,且控制精度高。該系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用中可能會(huì)受到某些因素影響,給系統(tǒng)的平穩(wěn)性帶來(lái)了潛在威脅。其影響因素包括:液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行中,若溫度變化較大,會(huì)使系統(tǒng)中的液體粘性改變,致使系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性發(fā)生變化,影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;受元件工作性能下降、機(jī)械加工方式選擇不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懀瑫?huì)引發(fā)系統(tǒng)故障;液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行前雜質(zhì)清除不徹底,會(huì)加劇其運(yùn)行過(guò)程中的摩擦,影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析
2.1生產(chǎn)設(shè)備控制方面的應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中生產(chǎn)計(jì)劃的深入推進(jìn),需要性能可靠的生產(chǎn)設(shè)備發(fā)揮應(yīng)有的作用,促使該領(lǐng)域中的整體生產(chǎn)水平得以提升,規(guī)定期限內(nèi)的生產(chǎn)計(jì)劃能夠順利完成。因此,在控制生產(chǎn)設(shè)備的過(guò)程中,應(yīng)注重液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)引入。具體表現(xiàn):借助液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)高度集成化的優(yōu)勢(shì),對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,促使設(shè)備能夠處于穩(wěn)定的工作狀態(tài);在液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的支持下,能夠降低生產(chǎn)設(shè)備使用中故障發(fā)生幾率,并在長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程中形成符合生產(chǎn)設(shè)備需要的控制模式。2.2生產(chǎn)流程控制方面的應(yīng)用。相比機(jī)械傳動(dòng)技術(shù),液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中融合了控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等元素,能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域內(nèi)的生產(chǎn)流程進(jìn)行控制。具體表現(xiàn):該領(lǐng)域中各生產(chǎn)流程實(shí)施時(shí),引入液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng),能夠降低機(jī)械制造領(lǐng)域中的生產(chǎn)流程問(wèn)題發(fā)生幾率;根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)要求,確保控制系統(tǒng)作用下的生產(chǎn)流程設(shè)置合理性,并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行控制。2.3恒功率輸出控制方面的應(yīng)用。結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的實(shí)際概況及生產(chǎn)要求,可知其生產(chǎn)過(guò)程中注重恒功率輸出控制,能夠保持其生產(chǎn)成本的良好經(jīng)濟(jì)性,為設(shè)備正常工作創(chuàng)造出良好的運(yùn)行環(huán)境。因此,需要加強(qiáng)液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)使用,借助其傳遞效率高的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的恒功率輸出控制。在這樣的控制模式作用下,機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)將得到有效控制,確保設(shè)備性能的可靠性,有利于擴(kuò)大液壓機(jī)械傳動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍。
3結(jié)語(yǔ)
在新形勢(shì)下農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中對(duì)于可靠的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)設(shè)備等依賴(lài)性強(qiáng),需要在具體的作業(yè)流程中重視液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的引入,確保其生產(chǎn)作業(yè)的高效性。因此,未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展中應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)需要及實(shí)際的發(fā)展概況,將功能強(qiáng)大的液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)確保自身的生產(chǎn)效益良好。
作者:韓寧 單位:吉林工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程分院
參考文獻(xiàn)