淺談機(jī)械制造教育

1、    淺談機(jī)械制造教育    陳林摘要：機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個(gè)方面的個(gè)性化需求越加強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；設(shè)計(jì)原則；感想機(jī)械制造，要求產(chǎn)品具有較低的開發(fā)成本和使用費(fèi)用。從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要，從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工，一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)，從傳統(tǒng)的順序工

2、作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量，從按照功能劃分部門的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為：機(jī)械制造自動(dòng)化；精密工程。一、我國機(jī)械制造業(yè)趨勢(shì)與前景先進(jìn)制造技術(shù)這個(gè)概念的提出為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個(gè)名詞沒有確定的定義，但目前公認(rèn)的認(rèn)識(shí)是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)，高效，低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。的發(fā)展二、機(jī)械制造業(yè)工藝優(yōu)良原則，指設(shè)計(jì)能夠

3、且容易通過生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)，它包括：利用現(xiàn)有設(shè)備能夠制造出滿足精度等要求的零件，且制造成本低，效率高，可制造性；零件能夠裝配成滿足裝配精度要求的部件和整機(jī)，且裝配成本低、效率高，可裝配性；指產(chǎn)品能夠且容易通過適當(dāng)方式進(jìn)行有關(guān)測(cè)試，以評(píng)估設(shè)計(jì)、制造和裝配，可測(cè)試性。三、社會(huì)使用原則，考慮產(chǎn)品投放市場(chǎng)后的表現(xiàn)行為，安全性。保證不對(duì)人的生命財(cái)產(chǎn)造成破壞?？砂惭b性。保證產(chǎn)品使用前安裝容易、可靠，且安裝費(fèi)用最??；可拆卸性；考慮產(chǎn)品的材料回收和零組件的重新使用；可回收性?？紤]產(chǎn)品報(bào)廢及回收方式。環(huán)境友好性；保證產(chǎn)品產(chǎn)生盡可能少的廢水、廢氣、噪聲、射線等，符合環(huán)保法規(guī)，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞最??；環(huán)境適應(yīng)性。適應(yīng)使用環(huán)

4、境的濕度、溫度、載荷、震動(dòng)等特殊條件；人機(jī)友好性。滿足使用者生理、心理等方面要求，使產(chǎn)品外形美觀，色彩宜人，操作簡(jiǎn)單、方便、舒適；可維修性；使產(chǎn)品能夠且易于維修，維修的停機(jī)時(shí)間、費(fèi)用、復(fù)雜性、人員要求和差錯(cuò)盡可能最?。粰C(jī)械可以將能量（或者力）從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)地方。在我們的生活中有數(shù)以百計(jì)的機(jī)械包圍著我們，為我們做各種各樣的工作。從小小的楔子和螺絲釘；到人類的身體；到最智能化的計(jì)算機(jī)控制的遺傳設(shè)備；機(jī)械在生活的許多方面承擔(dān)著重要的工作。要發(fā)展工業(yè)，就必須有新的動(dòng)力。所以對(duì)我們?nèi)蘸髮W(xué)習(xí)工作皆有幫助。四、努力學(xué)好工具學(xué)科如何研究現(xiàn)代機(jī)械，學(xué)科耦合，產(chǎn)生新的理論與方法；更為深入地認(rèn)識(shí)各個(gè)學(xué)科在

5、理論和方法上的發(fā)展，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)考查其依賴與滲透；用信息流的觀點(diǎn)觀察機(jī)械各部分之間的關(guān)系；用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)研究機(jī)械性能（全壽命周期的要求）?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)原則是為設(shè)計(jì)產(chǎn)品應(yīng)滿足的條件，也是對(duì)設(shè)計(jì)行為的約束。使設(shè)計(jì)理論具體化和實(shí)用化的條件：能反映設(shè)計(jì)對(duì)象有關(guān)本質(zhì)方面并能定量描述，有完整的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)步驟和各種系數(shù)在實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證了的選擇方法，能用試驗(yàn)測(cè)定與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有關(guān)的指標(biāo)，設(shè)計(jì)結(jié)果有實(shí)用價(jià)值，有良好的再現(xiàn)性。五、參加活動(dòng)，展才練志。受設(shè)計(jì)水平、觀念、體制等限制，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)所考慮的原則著眼于產(chǎn)品的功能和技術(shù)范疇，而設(shè)計(jì)的影響貫穿產(chǎn)品整個(gè)生命周期，所以設(shè)計(jì)原則必須面向生命周期內(nèi)的各個(gè)階段。現(xiàn)代設(shè)計(jì)

6、原則是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)原則的擴(kuò)充和完善，兩者并無本質(zhì)區(qū)別?？蓺w納為以下幾類。第一 功能滿足原則，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定功能的產(chǎn)品。如果產(chǎn)品不具備要求的功能，設(shè)計(jì)就失去價(jià)值。因此滿足功能是各類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的必要原則。第二、質(zhì)量保障原則，保證質(zhì)量是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要原則。產(chǎn)品質(zhì)量主要由性能和可靠性決定，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的過程，首先進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，選擇合適的科學(xué)原理或構(gòu)造原理，然后進(jìn)行產(chǎn)品總圖的初步設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型和外型的初步設(shè)計(jì)；從總圖派生出零件，對(duì)零件的造型、尺寸、色彩等進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)零件進(jìn)行有限元分析，使其結(jié)構(gòu)及尺寸與應(yīng)力狀態(tài)相適應(yīng)；對(duì)零件進(jìn)行加工模擬，對(duì)其性能做出評(píng)價(jià)、分析和優(yōu)化，最終完成零件的工作圖；虛

7、擬設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品加工制造之前，建立產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)模型，并能對(duì)其進(jìn)行修改和評(píng)審，以滿足不同客戶的要求。它不僅繼承了傳統(tǒng)cad設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)也具備了仿真技術(shù)可視化的特點(diǎn)，更能支持協(xié)同工作和并行設(shè)計(jì)，從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期并通過各先進(jìn)技術(shù)的利用和補(bǔ)充，使產(chǎn)品保持技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。性能指標(biāo)；可靠性；強(qiáng)度原則，要求產(chǎn)品零件具有抵抗整體斷裂、塑性變形和某些表面損傷的能力。剛度原則。要求在外載作用下產(chǎn)品變形在規(guī)定的彈性變形之內(nèi)；穩(wěn)定性；指產(chǎn)品在外載作用下能夠恢復(fù)其平衡的特性；抗磨損性；要求零件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)材料的磨損量在規(guī)定值以內(nèi)；抗腐蝕性；要求產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下不被周圍介質(zhì)侵蝕的特征；抗蠕變性；要求高溫環(huán)境工作的

8、產(chǎn)品不發(fā)生蠕變或蠕變變形在規(guī)定值以內(nèi)；動(dòng)態(tài)特性；指在動(dòng)載荷作用下產(chǎn)品具有良好的抗振特性，以保證產(chǎn)品的平穩(wěn)和低噪聲運(yùn)行；平衡特性；指旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品具有良好的靜平衡和動(dòng)平衡特性；熱特性；保證產(chǎn)品具有要求的溫度大小、溫度分布和熱流狀態(tài)，以及熱應(yīng)力、熱變形在規(guī)定值以內(nèi)。綜合上述，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)可概括為以下三個(gè)方面：性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向發(fā)展；功能上，向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展；層次上，向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，在于它吸收了各相關(guān)學(xué)科之長(zhǎng)，且綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)并加以整體優(yōu)化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、控制技術(shù)等學(xué)科的飛速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵將更加豐富。設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品將更加符合科學(xué)原理、結(jié)構(gòu)更加新穎、更加