这里快回答为大家分享了7篇机械制造工程原理教案(推荐,希望在机械制造工程原理的写作这方面对您有一定的启发与帮助。
机械制造工程原理 篇一
作为一门系统化的机电技术,机电自动化技术是当今现代化社会发展的产物,也是社会的关键性标准,在现代化的生产与发展过程中,其发挥着巨大的作用。随着社会的发展,科技也越来越先进,其能够有效促进各学科以及各专业间进行彼此交叉以及融合。随着机电自动化的产生,引起大规模的工程技术革命,其能够在很大程度上影响着工程的产生模式以及工业控制等。在工程机械制造中应用机电自动化能够制造出具有能够实现信息的自动化操控及处理的产品,可以有效提高检测及操控的准确性与可行性。借助机电自动化技术能够对此系统给予合理的控制,从而确保机械可以按照原设计规划成功的实现各操作,而且自动化技术可以避免人为因素的影响,并且借助自动化以及智能化的操作可以有效地提升产品的质量与工作效率。
2自动化在工程机械制造中的应用
2.1柔性自动化技术在工程机械制造业中的应用
借助于电脑信息技术的作用人类研发出柔性自动化技术。它属于一门新技术,能够在技术性操作中进行全自动化的操作,对机械工程进行自动化的操作,从而使得机械制造效率大大提升,并且节约了很多费用支出、物力以及人员。而且,在工程机械制造中科学的应用自动化技术,可以为施工操作人员的人身安全提供有力保障。此项技术在数字化的控制技术的基础上,充分利用电脑信息技术与设备,实现自动化操作,从而极大地促进了中国机械制造业的不断发展,使得机械化生产的效率以及产品质量不断提升。
2.2水泵机械中机电自动化技术的应用
水泵能够将液体科学、准确的输送给其他设备,可以提高液体的压强,并且能够输送很多种液体,其中包括水、乳化液、油、液态金属以及酸碱液等等。水泵主要是把机械外部的能量或原来动机里持有的机械能全部传输到水泵里的液体当中,这样就会使液体获得更大的压强。水泵被广泛的用于很多方面,所以在安装以及应用水泵的时候,使水泵能够增压以及输送液体的能力不断增强,可以有效地促进工程机械制造建设。在自动化技术的作用下,机械能够在更短的时候内促使水泵输送更多的液体,使得液压更高。对于不同性能以及效用的水泵而言,其也具有不一样的安装及制作过程与工作原理。将自动化技术合理的应用到水泵机械制造中,不但能够使得水泵的工作效率大大提升,精简工作流程,同时也能够有效扩展水泵的效能,使其合理的应用到更广泛的领域,降低水泵的实际运作成本。
2.3机电自动化技术在工程机械制造中的应用
机电自动化技术是现代化生产中的重要手段,其极大的促进了工程机械制造业的发展。自动化机械控制技术具有一定的科学性与先进性,其未来的发展空间巨大。在控制理论规定以及科学指导的基础上,机电自动化技术可以完成一体化操作,其中包括系统设计、控制技术以及现场调试等等。所以,此项技术能够有效的加强机械制造中包含的自动控制操作。
3结语
随着社会的不断发展,科学技术也在不断进步,在工程制造业中合理应用机电自动化技术,能够有效的提升机械制造生产的工作效率,提升机械生产质量。而且,在工程机械制造不断发展的状况下,可以使得更多的领域广泛的应用高科技机械产品,使得机械制造业的制造水平不断提高,加快我国的工程机械化发展,促进我国经济的可持续发展,提升国民的生活水平。
机械制造工程原理 篇二
关键字:机械工程;现状分析;发展形势;应对策略
我国机械工程发展的目标,是让中国机械工程行业走向世界化,能在这个领域占领一定的重要地位。在不断地技术创新、研发新的产品、建设齐全的设备,从现状找出问题,解决问题,发现问题。从而变成机械工程制造业的强国,正确而的认识现状,准确的预测未来所面临的严峻形势,积极做出解决方案。在不断地摸索与实践中,创新。如果我们能正确认识、预测和面临这些挑战,及时采取应对战略和策略,大力加强制造科技及其产品的原始创新和自主创新,中国就可成为制造强国,中国高端品牌产品将可与美日欧并驾齐驱,中国制造业将立于世界之林。
1机械工程学科的定义和范围
机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学,包括机械学和制造科学两大领域。
制造科学是研究制造过程及其系统的科学。它涵盖产品设计、成形制造( 铸造成形、塑性成形、连接成形、模具制造、表面工程等) 、加工制造( 超精密加工、高效加工、非传统加工、复杂曲面加工、测量及仪器、装备设计及制造、表面功能结构制造、微纳制造、仿生和生物制造) 和制造系统运作管理等科学[3]。
2我国机械工程研究进展综述
机械工程研究是先进制造技术的不竭源泉。推动我国制造业自主发展的主要驱动力是先进制造技术,航天和国防先进装备几乎完全立足于自主创新技术。在航空、车辆、家电、微电子、轻工业、石化、工程机械等制造业,自主创新的技术和自主品牌也越来越多。在国家自然科学基金等的资助下,机械工程研究近年来取得了一系列突出进展和原创性成果,为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法,在国内外产生了重要影响,有的领域已在国际学术界占有一席之地。
2.1 机械动力学领域
非线性动力学、复杂机电系统的故障预示和智能维护是机械动力学的前沿研究领域。 陈予恕等在高维非线性系统的分叉研究中,提出了约束分叉理论、时变产生系统的安全域侵蚀理论、非线性转子系统的稳定性量化分析方法,提出了转子系统非线性故障诊断的系列方法和技术,解决了国内十几个发电机组的振动疑难问题。
2.2 机械传动学科领域
高速、高效、低能耗、低污染、高智能、微型化是近年来机械传动和控制研究的前沿。超声电机是基于压电效应和超声振动的一种新型微电机,它突破了传统电磁效应电机原理,具有力矩重量比大、结构简单、响应快、噪声低等优点。其研究涉及振动学、摩擦学、材料学、电子学、控制和超精密加工多个学科领域。
2.3先进电子制造领域
21世纪初,钟掘等从战略高度提出了“极端制造”的理念和优先领域。先进电子制造是本世纪初我国机械工程科学家面向国家重大战略需求,第一次规模性地将研究触角伸向一个并不熟悉的多学科交叉领域。以丁汉、雒建斌为首的项目组围绕硬盘驱动器和超大规模集成电路制造中的关键科学问题开展了系统的基础理论和应用技术研究,提出了纳米量级划痕深度和长度可控的单颗磨粒磨削方法;建立了硅片自旋转磨削的砂轮临界切深模型和实现延性域磨削的工艺规范;揭示了计算机磁盘和磁头超精密抛光的工艺规律,提出了专用抛光液的制备原理;揭示了高加速度运动系统的宽频多模态复合运动特征,提出了高加速度、高精度、高可靠性精密驱动平台的设计理论与控制方法;阐明了超声键合界面原子快速扩散机理,发现了键合界面的“粘滑”运动特性,提出了变参数加载工艺。
2.4数字制造领域
数字制造是制造学科与信息学科交叉的产物,是制造技术现代化最重要的体现。现在数字制造已成为信息化制造的代名词,已经广泛深入到机械系统和制造过程中。
2.5机械测量学科领域
大尺寸和微纳尺寸测量、极端环境条件下的测量、纳米计量、无线网络测量和智能数字化测量是近年来测量领域的主要发展方向。
仪器校准和量值传递是保证精度的最重要基础,叶声华等发明了空间大尺寸测量的现场校准方法和装置。利用多种靶标特殊几何结构和自身基准尺寸,以及在测量空间内不同位置的量值传递关系作为约束条件,建立了全新的现场校准方法和装置,能够在大范围空间进行高分辨率测微仪现场校准;提出了小分束角渥拉斯顿棱镜和直角棱镜作为反射镜的共光路自适应系统,测量结果稳定性好;在上述基础上,提出了基于机器人的柔性视觉现场误差测量技术,已经用机和汽车白车身的高精度制造误差测量。
2.6加工制造学科领域
加工制造学科近年来的发展趋势主要是高效、高精度、低成本、少无污染以及柔性数字智能自动化。郭东明、贾振元、康仁科等提出了硬脆材料复杂曲面天线罩精密制造技术与装备。针对天线罩电性能的特殊要求,建立了天线罩综合电性能误差与几何参数补偿量关系的理论模型。提出了一次安装、自动定心、真空夹紧、精密测量、数据处理、逐点可控、加工一体化的精密修磨技术、专用数控系统和数字化修磨装备,实现了任意点、环、带区域按要求去除量逐点可控数字化微米级精度修磨,解决了国防工程中的一项重大科技难题。
3 机械工程科学发展总趋势
在机械工程科学方面,虽然已经取得了瞩目的创新及进展,但必须清醒地认识到,我国机械工程科学总体上还处于落后状态。
主要体现在:中国机械工程的理论、方法和技术对中国制造业的自主创新和发展的贡献不显著;中国学者提出的机械领域的新概念、新理论不多;有重要国际影响的机械工程理论、方法和技术不多;国际机械领域学术界有较大影响的中国学者很少。总体上中国机械工程学术领域在国际上的地位滞后于中国制造业在国际制造界的地位。 未来机械工程学科的发展将主要受到两方面的制约和推动,一个是制造业的创新发展,另一个是学科的演变进步。
4机械学发展展望
机构学是机械工程学科中最有代表性的学科之一。机构学研究一方面应注重机构学基础理论研究,以使我国在国际机构学界保持优势地位,另一方面应注重与制造和控制的学科交叉,在设计理论和关键技术两个方面同时取得突破,以开发出性能优良新机构和新装备。航空航天器、机器人机构、纺织机械、工程机械、微纳机构、仿生机构等工程中存在大量机构问题,机构学大有用武之地。
机械制造工程原理 篇三
关键词:机械制造;事故;控制
机械设备促进工业化进程的同时也带来一定的风险,机械制造业中的安全事故频发,需要对机械制造进行合理控制,减少安全事故的发生,为了最大程度减少安全事故的发生,应坚持技术和管理的双重创新,提高安全管理水平,保证机械制造在工业生产中的安全应用。
1机械制造业加强安全管理与控制的必要性
机械制造为工业发展注入强劲的动力,我国的工业化进程逐渐从机械电器化向机械自动化调整,机械设备的实际使用数量不断增大,但是因为某些人为或非人为的原因导致安全事故频发,安全事故不仅影响正常的工业生产,造成资源浪费,而且严重威胁员工的人身健康,影响社会稳定;机械制造业的安全事故严重损害了企业的经济效益和社会效益的统一。根据相关材料的统计,每年全世界因为机械制造业的安全事故死亡的有10万人,丧失工作能力的有150万人,安全形势严峻,需要加大对机械制造业事故安全管理与控制的重视力度,我国是最大的发展中国家,经济发展迅速,相应的安全事故形势更加严峻,因为技术和管理上的不足,每年因为事故造成的经济损失达到整个国民生产总值的4%;开展安全与事故研究是现代机械制造业的重要工作,有利于促进机械制造业整体格调的转变,促进机械制造业的发展。
2事故发生的原因分析
机械制造过程中,操作者—机器—环境组成了一个相对封闭的工作系统,尽管在现实的机械制造过程中安全事故发生的形式具有多样化,事故发生的直接原因也具有较大的差异,但是我们从整体工作系统的组成要素出发,来对事故发生的原因进行分析。
2.1操作者的因素
人是生产活动中最活跃的因素,人的主观表现和行为会对具体的生产活动造成重大的影响。机械制造的专业性和技术性要求操作者具有良好的专业知识素养和较好的心理。随着科学技术的进步,机械制造的操作难度较大,操作者因为专业技能知识不足,极易对机械设备产生误操作,造成安全事故;我国的机械制造处于较为尴尬的处境,因为本身起步较晚,发展较为缓慢,机械设备和技术大量从国外引进,机械设备说明大多为外文,专业术语对于基层操作人员的理解产生巨大挑战,语言上的差异直接影响操作者使用机械设备。机械制造因为本身的专业性和技术型较强,所以也对操作者的注意力、观察力和判断力及情绪等心理因素提出了较高水平的要求;操作者保持良好的心理有利于应对突发事件,避免手足无措产生对机械设备的误操作;在某些情况下,操作者可能进行多项操作活动,心理承受过低的话会直接影响操作;操作者的情绪也影响实际工作的工作方法和态度,管理者的管理方法和态度对于操作者的情绪将会直接产生影响,情绪过于亢奋和过于低沉都会影响工作效率。
2.2机器的因素
机器设备对于机械制造的影响较大,加强机械制造的安全管理应重视机械设备这一环节。某些企业为了追求经济价值的最大化,盲目减少机械设备的采购成本,采购性能低下、质量低劣、不符合相关技术和安全标准的机械设备,无形中增加了机械制造安全事故的风险水平;在机械设备的设计上,某些设计者没有重视机械设备的人机交互性能,机械设备的人机交互性较差影响实际的机械制造,引起操作者的误操作而导致事故。
2.3环境的因素
工作环境是机械设备正常运转的基础,随着科学技术的进步,机械设备的精密化程度越高,对工作环境的要求更为严格,环境温度、湿度、粉尘、光线将直接影响机械设备的运转状态;企业的管理方式,也会对操作者的情绪和机械设备的状态产生影响。
3事故控制的方法
3.1坚持技术与管理的双重创新
机械制造应坚持技术创新,不断对机械设备进行优化升级,适应市场需求的变化;通过技术手段对机械设备的运行状态和工作环境进行监测,及时通过数值的异常变化,来对突发事件及时做出处理,最大程度减少安全事故造成的损失;机械制造的技术创新中应坚持提高人机的交互性,增强机械设备的人格化,避免机械设备与工作环境的不兼容。机械技术也应坚持管理创新,大力完善安全管理制度,将操作者的能动性和充分性与制度的强制性连接在一起,调动人的主观能动性,促进机械制造业的发展。机械制造应坚持技术和管理的双重创新,改变机械制造业的整体格调。
3.2坚持教育与制度的双约束
机械制造技术知识的更新速度较快,为适应技术发展的需要,相关企业应定期进行技术培训,提高操作者的知识技能水平,减少操作者因为专业知识技能水平不足而误操作,导致安全事故的发生;培训的内容不仅应停留在机械制造的专业知识,还应重视员工的心理健康教育;企业通过宣传教育,引导员工树立安全生产的意识,通过宣传教育形成对员工实际生产的“软约束”;大力建设安全管理制度,使员工自觉遵守机械制造的安全规程,通过安全管理制度形成对员工实际生产的“硬约束”。坚持教育与制度的双约束,两者互为补充,有利于约束操作者的工作方式和工作态度,提高安全管理水平。
3.3努力营造良好的工作环境
良好的工作环境有利提高机械制造的安全管理水平。工作环境直接影响了机械设备的运行状态,需要完善对于机械设备工作环境各项数据的监测,及时发现机械设备的故障,避免安全事故的发生,严格控制机械设备的工作环境;企业应大力建设企业文化,营造良好的企业文化氛围,增加全体员工对于企业的归属感,形成和谐的人际关系;加强人事的横向和纵向管理,对人事变动过程透明化,促使全体员工努力工作,形成良好的竞争氛围;通过技术和管理努力营造良好的工作环境。
4结语
机械制造对于工业生产具有重要意义,通过对机械制造事故的科学预防,保证生产科学、合理、文明,实现机械制造经济效益和社会效益的统一。通过对机械制造安全管理和控制,汲取经验,坚持创新,促进工业机械化的转型。
参考文献
[1]孙志学。机械制造业中事故原因的分析与控制[J].工业安全与环保,2006,32(8):63-64.
[2]吕宝中。兰石国民油井公司生产安全事故控制体系研究[D].兰州大学,2012.
机械制造工程原理 篇四
关键词:机械制造基础课程;新体系;构建举措
1.前言
机械制造基础课程是高等工科院校机械类和近机械类专业学生必修的一门重要的专业技术基础课,它包含机械工程材料、金属热加工基础、机械加工基础等内容,是一门知识覆盖面广,厚理论、重实践、强工艺的课程。整合机械类和近机械类部分专业基础、专业课程及有关的实践环节等内容,可形成一门新型的体现应用型人才培养特色的核心基础课程。学生通过对机械制造基础课程的学习,可初步掌握各种成型方法、零件加工工艺和结构工艺性等基本知识,具有选择毛坯、零件加工方法及进行工艺分析的初步能力;可了解现代机械制造有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势;为学习其他相关后续课程、从事机械设计和机械制造工作,奠定必要的基础。
2.机械制造基础课程的现状
《机械制造基础》课程脱胎于《金属工艺学》,其课程内容普遍存在三种问题:一是课程的教学内容一般存在知识陈旧的部分,有些内容很少反映现代科技水平;二是内容上未能很好地协调,有些内容在相关课程间重复是普遍存在的问题。金属工艺学课程与后续的金属切削机床、金属切削原理及刀具、机械制造工艺学等工艺性专业课在教学内容上重复较多,比如零件的结构工艺性分析、特种加工等内容就与机械制造工艺学课程中的相关内容重复;三是课程的教学内容顺序衔接都不同程度地存在不利学生能力培养的问题。
机械制造基础是一门实践相当强的技术基础课程,同时也是机械加工领域的核心专业基础课程,原有的课程《机械制图》、《工程力学》、《机械设计基础》、《工程材料与热处理》、《公差配合与技术测量》等,围绕专业能力的培养进行了一定程度和范围上的改革,但由于仅限于单门课程或1—2门课程之间的局部改革,难以与其他相关课程很好地协调和衔接。本应课堂教学和实践教学各有侧重,互为补充,但目前关系仍没有理顺,理论教学与工程训练相互独立和分离,其间隔时间有时相隔一学期甚至两学期,这样一方面在一定程度上影响了理论教学的教学效果,如只在课堂上讲授加工设备和加工方[www.kuaihuida.com]法,由于学生缺少感性认识,变得十分枯燥,教学很难达到好的效果。另一方面不利于工程训练教学本身提升到更高的水平,因为没有理论教学支撑的工程训练必然只能停留在获取一些感性知识和操作技能的较低层次上,这就难以满足对学生工程素质教育和创新能力培养的要求。
在实验教学上,一是课程总学时不断减少,实验学时数减少更多;二是现有的实验主要为验证性实验,缺少综合性和设计性的实验,不利于学生能力的培养;三是重理论轻实践、重设计轻工艺的思想观念在长期制约着制造业发展的同时,深刻地影响着工科大学机械制造基础课程的教学。
工程训练作为十分重要的实践环节,可为机械设计打下较好的实践基础的同时,也为机械制造提供了较好广阔的实践空间。但由于客观条件和训练时间的限制,学生仅通过短暂的工程训练所获得的制造基础知识既比较零散和片面,又难以达到为后续课程打基础和在实际工作中应用的程度。
3.构建机械制造基础课程新体系的意义
机械制造基础课程的知识体系既含有科学理论知识,又含有工艺技术知识,还含有工程实践知识,因此在课程教学活动中,对突出学生的工程创新意识,培养学生的工程实践能力,提高学生的工程综合素质,具有重要和深远的意义。
3.1我们以能力为本位构建模块化的机械制造基础课程新体系。课程模块化是在总结国外经验的基础上,兼容我国以学科为中心的传统三段式课程模式和以工作能力为中心的能力本位课程模式的长处,形成具有我国特色的又符合教育内在规律,并考虑学生个性发展的课程模式。所谓模块,是一个自身相对独立但又能与其他模块保持一定联系的课程组成元素,一门课程可以由多个模块构成。一般情况下,模块本身并不发生变化,但随着市场需求的不断变化发展,部分陈旧的模块内容将会被淘汰,一些新的科技发现可以随着经济的日益发展而逐渐形成新的模块。一方面,机械制造基础课程新体系能够使学生满足行业多岗位转换甚至岗位工作内涵变化发展所需的知识和能力的要求,另一方面,机械制造基础课程新体系使学生具有知识内化、迁移和继续学习的能力。新的课程体系具有灵活性、模块化特点,围绕专业培养目标,拓宽学生的知识面,培养学生的工程素质和提高学生的应用能力,采用理论教学与实践教学合一的教学模式,满足行业岗位对知识和能力的需求,培养学生更能适应行业和社会对应用型人才规格多变的需求。
3.2通过对机械制造基础课程的课程内容的整合与改革,力求做到“宽、浅、精、实”。在原工程材料与机械制造工艺基础课程的基础上,吸取相关的最新知识和研究成果,对课程内容进行整合,如精选保留传统教学内容中的基本原理和重要的工艺方法,删除那些陈旧过时的内容,把技术上较成熟、应用范围较宽的“三新”,即新材料、新技术、新工艺内容作为基本内容引入课堂教学,再通过吸收过去机械制造及其自动化专业课程的部分基础性内容,并对主干课程和相关教学环节组成一个系统,进行统一规划,与后续课程形成一组系列的基础课程群,这样既能加强课程之间的内在联系,又能减少不必要的交叉重叠,使课程设置更加精练,使之在有限的课时基础上,最大限度地拓展课程空间;同时在课程体系上,使机械制造基础课程的改革与选修课、并行课和后续课配套进行,避免教学内容简单重复,达到整合优化的目的。
3.3机械制造基础工程训练作为十分重要的实践环节,它可为机械设计打下较好的实践基础,同时也为机械制造提供较好广阔的实践空间。因此,必须对机械制造基础课程进行归纳、拓宽、加深和应用,尤其当专业面进一步拓宽,制造技术专业课进行合并和学时锐减的情况下更应如此。
4.构建机械制造基础课程新体系的举措
4.1构建模块化的机械制造基础课程的新体系。课程模块化中的模块课程又称为“积木课程”,其最大的优点就体现在其组合特点。我们可以把模块课程定义为一个自我包容的包,它包括有计划的一系列学习经验,设计这些经验的目的是帮助学生达到具体的目标。在实施进程中,模块式课程主要由主体、定向、辅助三个模块组成。主体模块具有奠基功能,由机械工程材料、金属热加工基础、实践教学环节等组成;定向模块具有专业功能,包括机械加工基础、公差配合与技术测量等组成;辅助模块具有发展功能,由纳米技术、新型高能材料、高温超导材料、激光技术、大规模集成电路等组成,用于扩大学生的知识面。
4.2对机械制造基础课程内容进行整合优化,使之成为一门适用于机械类和近机械类专业学生的专业基础课程。
4.2.1根据整合优化的总体思路,将该课程分为两部分。第一部分安排在第三学期进行,内容涵盖工程材料、材料的性能和材料的成形,该部分将形成以材料和工艺为核心内容,以工程材料和成形原理为基础理论,以选材料、毛坯、工艺和设备为主线的内容体系。其任务和目的是培养学生能够运用机械工程材料、成形加工技术手册,在材料和材料成形方面具有较宽的知识面,具有合理选用常用材料及常用热处理、成型方法及工艺过程的初步能力。在具体讲授内容上加强手册的使用方法的学习,在工程材料方面重点介绍工业用钢、铸铁、常用合金等金属材料的性能、改性和选用,增强对常用非金属材料的介绍;在材料成形方面,着重对成形原理的理解,去掉繁冗的工艺细节,适当增加新工艺和非金属材料成形的内容。第二部分安排在第四学期进行,内容涵盖公差配合与技术测量、切削原理、切削机床、机械制造工艺、机床夹具和刀具、机械装配等,该部分将形成以机械加工工艺为核心内容,以切削原理为基础理论,以工艺过程和加工质量,为主线的内容体系。其任务和目的是培养学生在机械加工方面具有较广泛的知识面,具有选择零部加工方法和制定加工工艺、控制机械加工质量,以及综合运用工艺知识,分析零件结构工艺性的初步能力。在具体讲授内容上,加强机械加工工艺过程和加工质量的影响因素及其控制,将公差与配合融入具体的工艺过程中,以强调其应用性,并通过应用场合实现概念清楚,应用目的明确,同时要简化互换性原理的计算和分析,重点突出尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的一般选用、查表方法,适当讲授先进加工技术,拓宽学生的知识面,激发深入学习专业课程的兴趣。
4.2.2吸收科学技术发展的最新成果。随着科学技术发展的突飞猛进,机械制造基础课程的有关领域无论是科学理论研究,还是应用技术成果,新技术、新成果不断涌现。大学生更需要了解科学技术发展的新动态和信息,了解先进科学技术的目的是将来能在激烈的市场竞争中生存发展,更好地服务于社会,造福于人类。因此,机械制造基础课程的教学应重视知识的更新换代,及时吸收先进的科学技术发展新成果,在教学中向学生介绍机械制造基础领域的科学技术发展最新成果、新知识、新理论,如纳米技术、新型高能材料、高温超导材料、激光技术、大规模集成电路等,开阔学生的视野,丰富科技知识。同时结合教学进度,组织学生参观工厂和实验车间,加深对高科技知识的认识,提高其鉴赏和分析问题的能力。
4.3改革机械制造基础课程的教学方法和教学手段。在机械制造基础课程的建设与改革中,我们要重视教学方法和教学手段的改革与创新。本课程要求教师在教学过程中体现“工学结合”的理念,采用融“教、学、做”为一体的教学手段,充分利用多媒体技术,把实际生产的教学录像以多媒体形式展现在课堂上,对见习和实习内容进行情景再现,帮助学生巩固知识。多媒体教学能激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率和教学质量,有助于加强基本技能训练。
4.4建立一支思想稳定热爱专业基础教学、刻苦钻研、积极上进、年龄和知识结构较为合理的教学队伍。打造一支既具有扎实理论知识,又具有丰富实践经验的课程建设团队是课程改革与建设成功的关键所在。同时,提高教师的教学与学术水平,是机械制造基础课程生存和发展的必要条件,在机械制造基础课程新体系的构建中,院系可通过安排课程组教师,特别是中青年教师到企业顶岗实践或可以安排理论教师到实训场所学习,使教师积累实践工作经验,提高课程组教师的实践教学和综合素质能力,从而提高教师的综合素质与教学能力。
5.结语
机械制造基础是在将一些专业和专业基础课程的部分内容进行整合后形成的一门适用于机械类和近机械类学生的专业基础课程。该课程体系的构建充分考虑了其实践性强的特点,将理论、实验、工程实训和课程设计有机结合,形成“四位一体”的课程新体系格局。
参考文献:
[1]付胜,李晓阳,程文彬,安国平。机械制造基础课程建设应拓宽专业口径[J].理工高教研究,2004,(6):92-93.
[2]王道林,朱秀琳。《机械制造基础》工学结合特色课程建设研究[J].南京工业职业技术学院学报,2007,VOL4,(7):78-79.
机械制造工程原理 篇五
德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。
2课程内容模块化教学改革
鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向:
1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力;
2)从事工艺工装设计制造的工作能力;
3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力;
4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。
3模块的教学方法探讨
按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。
4结语
1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。
2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。
3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满足理论教学和实践教学的需求。
机械制造工程原理 篇六
东莞处于珠江三角洲经济发达地区,被政府定位要建设成为“国际制造业名城”,且与港、澳和国际交往密切,新产品、新设备、新技术引进快、更新快,东莞理工学院是东莞地方性本科院校,具有得天独厚的产业优势。机械电f工程是该院机械设计制造及其自动化专业的主要专业方向之一,研究机械电子工程的办学特色具有亟大意义。
1.机械电子工程办学模式及特点
国外的高等工科教育,十分重视微电子技术与机械工程的结合,在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型,一种以机械制造过程机电一体化为方向,如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系;另一种以产品机电一体化为方向,如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为:过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域,今后,社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业(相当于我们现在的机械设计与制造专业)的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术,数据转换、传递与处理技术,接口技术和计算机的操作与控制技术,以及应用软件等知识,已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程:机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。
我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要,对原有相关专业进行调整而设置的,教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置,尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此,由于微电子技术、计算机技术的率先渗透,这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才,在生产实践中,对改造企业的老产品、旧设备和生产线,提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后,机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化,许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。
上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造,彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手,以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点,链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中,增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程;在传感器分支中,增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时,考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段,出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要,又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系,总体分布趋于合理,较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点,形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。
哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势,哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并,重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系,不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础,而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能,更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中,专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点,经适当搭配后,与统设专业基础课组织,不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向(这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合),同时,突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。
综上所述,机械电子工程办学模式的共同特点是:
(1)基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展,基于机械电子工程综合性人才培养的需要,遵循“宽口径、广适应”的原则,专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。
(2)站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数,摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课,要削枝强干、精心搭配;对专业课,要反应现代科技水平,突出新、简明、实用。
(3)加强实践性教学环节,探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合,gfl:理论与实践相结合,教学实践与生产实践相结合,实践环节要体现机与电的结合。
2.机械电子工程课程设置
借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果,结合我院自身特点及地理优势,总结我院第一届机械电子工程办学经验,在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上,修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下:
(1)保留通识教育课程。
(2)修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动,将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课,压缩学时:加强电工与电子技术课程,具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术,并增加电工部分的电路分析;加强微机原理与接口技术课程,增设计算机辅助设计与制造课程。
(3)修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计;将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一,改设为计算机控制技术并增加学时,增设数控机床与编程,增设机器人技术。
(4)合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程,组织教学内容,一般每门任选课以20~30学时为宜;对于跨专业的任选课可采用讲座方式,一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜,以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。
3.机械电子工程实践教学环节
为了在大学的有限时间内,有效地培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的素质,除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外,还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中,学生将所学的知识用于解决工程实际问题,从而产生从感性认识到理性认识的6跃;通过实验及实践教学,学生提高了学习兴趣,贴近了工程实际,进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质,培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因,我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。
3.1 机械电子工程实践教学体系
以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准,建议我院机械电子工程实践分为3个阶段,贯穿于大学四年教学全过程,且每个阶段都有一定的目的与要求,各阶段的基本内容下:第一阶段为实践认知阶段,本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开,使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践,得到一个真实的较完整的工程经历,强化学生的工程意识,加深对机电结构的感性认知,并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。
第二阶段是基础实践阶段,使学生通过金工实习、电工电子实习,机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节,了解制造与控制的基本工程知识与设计过程,训练学生逐步树立工程观念,提高解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识。
第三阶段是综合实践阶段,把工程设计与机电课程结合起来,进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习,首先通过机电系统综合实验的yii练,然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计,使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。
在实践时间安排上,除了在学期末安排一段集中时间实施外,基础实验采用单独设课的形式;专业综合实验采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务的过程则由学生自己确定;在实验进度安排上,只要求学生在规定的某…段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。
3.2 机械电子工程综合实验课程设置
针对机械电子工程的特点,建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案,充分突出综合性实验的主体作用,提高共享性、开放程度和效率。
机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程,其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作,使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出,每种题目由一至两名教师负责辅导,各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为:①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制;②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作;③单片机控制电梯教学模型;④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统;⑤单相调速电动机控制的机械手;⑥单片机直流电动机控制系统。
在专业综合实验的内容和时间安排上,采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务与过程则由学生自己确定;在时间安排上,只要求学生在规定的某一段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用,空时又闲置着的矛盾,较好地发挥实验设备的效能。
3.3 机械电子工程毕业设计
进入21世纪后,我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期,需要大量不仅有较深的专业知识,而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力,毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要,是否具有一定的开拓和创新能力,在很大程度上取决毕业设计的效果。为此,毕业设计要着眼于市场,选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目,将新技术运用融入技能培养之中,同时让同学们接触市场经济知识,使他们在实战演练中不仅增长技术才干,而且感受到市场竞争的严峻。
建议从三年级下学期开始实行导师制,学生可以选择毕业设计的方向和指导教师,结合导师的科研项目,提前进入毕业设计,为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目,真题真做,使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的,毕业设计的题目可以征求用人单位的意见,将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做,由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识,而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程,对现实社会有直接的了解,为今后上岗工作奠定基础。
总之,实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分,始终遵循“来源于实际,还原于实际”的指导思想。
4.结语
机械电子工程培养的是复合型应用人才,是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础,又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力,从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术,实现硬件技术和软件技术的巧妙结合,形成优化设计方案,研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标,必须从各方面采取措施:
(1)课程设置做适当调整,学生在学习机械类知识的同时,必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。
(2)加强实践环节,建设机电系统综合实验平台。
(3)毕业设计要着眼于市场,选择科研项目和有生产应用背景的题目,使学生受到严格的工程实践和科研训练。
机械制造工程原理 篇七
机电自动化技术
机电自动化是一门综合的机电技术,自动化的机电技术是现代化社会的重要标志,也是现代化生产过程中必不可少的关键环节。科学技术的不断发展和进步,推动着不同专业不同学科之间的相互渗透和互相交叉,机电自动化的出现,引发了工程领域中的技术革命。随着计算机和电子技术设备的快速发展形成了自动化的机电,对工程领域中的工业的控制、成本的计算、工程的生产方式和工程企业内部的管理体系等均产生了重要影响[2]。
自动化在工程机械制造中的应用分析
1工程机械制造业中柔性自动化技术的应用
柔性的自动化技术主要是在计算机信息技术的基础上发展诞生的。作为一种新型技术,可以在技术性操作过程和环节中实现自动化操作,自动化的机械工程操作,有力的提高了我国的机械制造效率,节约了大量的人力、物力和财力。同时,利用自动化技术的工程机械制造操作代替工人的手动操作,保证了施工作业工人的生命和健康安全。以数字化控制技术为核心,结合先进的现代化计算机信息设备、信息科技技术,利用自动化的操作,可以加快推动我国机械制造的发展,提高机械生产的质量和效率。柔性自动化技术在工程机械制造中的应用超着全球化方向发展。
2工程机械制造中机电自动化技术的应用
作为现代化生产过程中必不可少的关键环节,机电的自动化技术在工程机械的制造过程具有远大意义。自动化的机械控制技术具有广阔的发展空间,按照控制理论的指导和规定,自动化的机电技术能够实现系统设计、现场调试、控制技术、自我矫正等一体化系统操作。因此,机电自动化对于机械制造过程中的自动控制具有重要影响[3]。
3机电自动化在水泵机械中的应用
水泵是一种专门输送液体,给液体增加压强的一种机械,水泵输送的液体主要有水、油、酸碱液、乳化液及各种液态金属等,水泵的增压原理主要是先将原动机中的机械能或者是外部能量传输给水泵中的液体,从而达到增加液体压强的目的。水泵具有广泛的应用对象,因此,在水泵的安装使用过程中,提高水泵输送液体和增强压强的作用,对于整个机械制造和工程建设具有重要意义,借助自动化的机械可以加快水泵的输送效率,提高增强压强的效果。不同用途和不同性能的水泵制作和安装过程不同,其工作原理也不尽相同,自动化与水泵机械的制造结合起来,一方面可以提高水泵的工作效率,减少水泵工作过程中的其他环节,另一方面,自动化水泵的制造可以增加水泵的实际用途,减少水泵运作成本。
机电自动化技术在工程机械制造中应注意的问题
在实现机械制造工程中机电自动化的应用过程中,需要注意以下几个问题,一是必须牢牢抓住机电自动化技术的应用过程,确实按照自动化程序操作;二是在机电自动化技术的基础上,务必要加强机械制造的质量和效率,提高机械制造技术。只有这样,自动化在机械制造的应用中才不会脱节。
结语
综上所述,自动化技术在机械制造领域中的应用成为我国提高机械制造效率和质量的重要保证,有利于提高我国国民经济中技术设备的应用,增强我国的工业化水平,缩小与世界先进技术的机械制造差距,加快我国工程机械领域的发展速度、提升我国的机械制造水平。
熟读唐诗三百首,不会做诗也会吟。以上就是快回答给大家分享的7篇机械制造工程原理教案(推荐,希望能够让您对于机械制造工程原理的写作更加的得心应手。