時(shí)間：2022-05-02 11:17:08
序論：在您撰寫機(jī)械工程論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
目前常見的機(jī)械工程測(cè)試裝置僅僅能夠?qū)C(jī)構(gòu)系統(tǒng)或是加載液壓系統(tǒng)等單一系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和分析,還很難對(duì)多個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)性的測(cè)量和分析,因此在實(shí)際應(yīng)用中的效果和價(jià)值難以令人滿意。創(chuàng)新機(jī)械工程測(cè)試裝置的設(shè)計(jì),目的在于將多領(lǐng)域多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)化的實(shí)踐運(yùn)用,使各領(lǐng)域知識(shí)之間產(chǎn)生更為深刻而緊密的聯(lián)系,并更好的服務(wù)于實(shí)際應(yīng)用。本文中的機(jī)械工程測(cè)試裝置,創(chuàng)新性的集合了機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng),能夠?qū)Χ喾N參數(shù)實(shí)現(xiàn)高效的測(cè)試與準(zhǔn)確的分析,在獲得數(shù)據(jù)變化情況的同時(shí)獲得分布曲線,以供論證和分析。
1、機(jī)械工程測(cè)試裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
1.1總體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
文中所引的機(jī)械工程測(cè)試裝置設(shè)計(jì)原理為:在啟動(dòng)變速電機(jī)開關(guān)后,變速電機(jī)立刻開始轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài),該變速電機(jī)可調(diào)速范圍在120轉(zhuǎn)/分到1200轉(zhuǎn)/分之間,可借助變速電機(jī)調(diào)速控制按鈕對(duì)變速電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制,通過光電轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量變速電機(jī)的轉(zhuǎn)速,由數(shù)據(jù)輸出接口將采集到的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、評(píng)定以及描述;按下急停開關(guān)后系統(tǒng)退出工作狀態(tài),以確保工作人員安全;電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱和軸承變速箱,機(jī)構(gòu)變速箱為二級(jí)變速,由直齒和圓錐齒組成,借助皮帶帶動(dòng)機(jī)構(gòu)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng),手柄右傾時(shí)是空擋,左傾時(shí)機(jī)構(gòu)搖桿轉(zhuǎn)速保持電機(jī)轉(zhuǎn)速的1/12,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速可間接控制機(jī)構(gòu)搖桿轉(zhuǎn)速在0-600轉(zhuǎn)/分之間,軸承變速箱為三級(jí)變速,借助聯(lián)軸器連接軸承箱,手柄右傾時(shí)是空擋,處于中間時(shí)軸承與電機(jī)保持相同轉(zhuǎn)速,左傾時(shí)軸承轉(zhuǎn)速保持電機(jī)轉(zhuǎn)速的1/6,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速可間接控制機(jī)構(gòu)搖桿轉(zhuǎn)速在0-1200轉(zhuǎn)/分之間;軸承施壓加載依靠可視液壓回路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),加載壓力顯示由加載壓力表實(shí)現(xiàn),按下液壓泵電機(jī)開關(guān)后,從液壓箱油箱中吸油,通過調(diào)節(jié)先導(dǎo)溢流閥來控制系統(tǒng)壓力,或借助遠(yuǎn)程調(diào)壓來調(diào)整系統(tǒng)壓力,由調(diào)壓閥壓力表顯示調(diào)壓閥壓力,對(duì)電磁鐵2DT開關(guān)通電后可借助遠(yuǎn)程調(diào)壓閥控制系統(tǒng)壓力,對(duì)電磁鐵1DT開關(guān)通電后可保持卸荷狀態(tài)。
整套機(jī)械工程測(cè)試裝置既可以進(jìn)行綜合性測(cè)試,也可以單獨(dú)測(cè)量,或是相互測(cè)量。單獨(dú)對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)測(cè)量時(shí)將滑動(dòng)軸承變速箱保持空擋,使液壓泵電機(jī)開關(guān)斷開,并使機(jī)構(gòu)變速箱手柄左傾即可實(shí)現(xiàn);單獨(dú)對(duì)液壓系統(tǒng)測(cè)量時(shí)將液壓泵電機(jī)開關(guān)閉合,并斷開變速電機(jī)開關(guān)即可;如果需要同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)和動(dòng)壓滑動(dòng)軸承測(cè)量,只需閉合變速電機(jī)開關(guān)和液壓泵電機(jī)開關(guān),使機(jī)構(gòu)變速箱保持空擋,并調(diào)整軸承變速箱手柄即可實(shí)現(xiàn);如果需要同時(shí)對(duì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)測(cè)量,只需閉合變速電機(jī)開關(guān)和液壓泵電機(jī)開關(guān),使動(dòng)壓滑動(dòng)軸承變速箱保持空擋即可;如果需要同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)以及動(dòng)壓滑動(dòng)軸承測(cè)量,只需閉合變速電機(jī)開關(guān)和液壓泵電機(jī)開關(guān),軸承變速箱和機(jī)構(gòu)變速箱不處于空擋即可實(shí)現(xiàn)。
①軸承箱;②軸承變速箱;③機(jī)構(gòu)變速箱;④機(jī)構(gòu);⑤信號(hào)輸出接口;⑥變速電機(jī)開關(guān);⑦液壓泵電機(jī)開關(guān);⑧變速電機(jī)調(diào)速控制按扭;⑨急停開關(guān);⑩變速電機(jī);以下按次序?yàn)橐簤合?、液壓泵電機(jī)、可視液壓回路、電磁鐵2DT開關(guān)、電磁鐵 IDT開關(guān)、調(diào)壓閥、先導(dǎo)溢流閥、加載壓力表、調(diào)壓閥壓力表。
1.2 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的在于對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行深層次的解讀,本文引用的機(jī)械工程測(cè)試裝置中的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)選擇的是可組可卸式。以四桿機(jī)構(gòu)向六桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化為例,原四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成較為簡(jiǎn)單,其中連桿的輸出軌跡構(gòu)成軌跡曲線,最終組成新的六桿機(jī)構(gòu),分析六桿機(jī)構(gòu)的輸出軌跡可以得知六桿機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)建上點(diǎn)的軌跡與對(duì)應(yīng)的原四桿機(jī)構(gòu)連桿上點(diǎn)的軌跡相同,是通過曲線移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)四桿機(jī)構(gòu)向六桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化的。在這一過程中,機(jī)構(gòu)連桿的位移、角速度等參數(shù)可以借助傳感器進(jìn)行測(cè)量。
1.3 液壓系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
文中所用的機(jī)械工程測(cè)試裝置中的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為:液壓系統(tǒng)與軸承箱連接,通過先導(dǎo)溢流閥對(duì)液壓系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),由動(dòng)壓滑動(dòng)軸承為液壓系統(tǒng)提供所需強(qiáng)度的壓力,旋轉(zhuǎn)動(dòng)壓滑動(dòng)軸承即可使壓力彈簧發(fā)生一定程度的形變,從而產(chǎn)生適合的壓力。與此同時(shí),先導(dǎo)溢流閥與遠(yuǎn)程調(diào)壓閥借助遙控口實(shí)現(xiàn)連接,可以借助遠(yuǎn)程調(diào)壓閥對(duì)液壓系統(tǒng)壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控,使壓力保持在合適的壓力范圍內(nèi)。如果將先導(dǎo)溢流閥壓力加到最大,對(duì)電磁鐵1DT開關(guān)通電,連接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥與先導(dǎo)溢流閥,即可通過調(diào)節(jié)手柄來控制液壓系統(tǒng)壓力;如果斷開電磁鐵1DT開關(guān),對(duì)電磁鐵2DT開關(guān)通電,那么液壓系統(tǒng)將處于卸荷狀態(tài),壓力近乎為零。另外,為了對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)施的采集和監(jiān)測(cè),在該液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中對(duì)先導(dǎo)溢流閥出口處設(shè)有紅外測(cè)溫儀以及流量傳感器,而且軸承系統(tǒng)的載荷根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)整。
1.4 動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
整個(gè)機(jī)械工程測(cè)試裝置共配備有若干個(gè)傳感器對(duì)外載荷、油膜壓力等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和采集工作,直接將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試控制系統(tǒng)上,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、處理、顯示等操作。動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì),將軸承空套在主軸上,軸中間橫剖面均勻分布測(cè)壓孔,每個(gè)測(cè)壓孔分別與壓力傳感器連接,油液溫度數(shù)據(jù)選用紅外測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)采集,摩擦力數(shù)據(jù)選用摩擦力傳感器監(jiān)測(cè)采集,由液壓系統(tǒng)對(duì)軸承加載壓力進(jìn)行調(diào)控,軸承載荷隨液壓油壓力提高而增加,通過外載荷傳感器對(duì)軸承加載壓力進(jìn)行測(cè)量和顯示,因而十分穩(wěn)定和方便。利用接口技術(shù)將壓力傳感器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接,利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)采集到的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后可得到壓力分布曲線,從而計(jì)算出動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的壓力分布情況和平均壓強(qiáng)。
2、機(jī)械工程測(cè)試裝置的功能分析
從上文介紹可知,該機(jī)械工程測(cè)試裝置可以對(duì)機(jī)構(gòu)、液壓等系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量或相互測(cè)量,或是進(jìn)行多系統(tǒng)的綜合測(cè)量,是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的測(cè)試平臺(tái),能夠?qū)Ω飨到y(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和準(zhǔn)確分析,功能十分強(qiáng)大。為了更好的保證該機(jī)械工程測(cè)試裝置的測(cè)量精確性,需要避免裝置工作狀態(tài)下的振動(dòng)和噪聲。因此,在該機(jī)械工程測(cè)試裝置設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)工作臺(tái)和傳動(dòng)裝置等部位設(shè)有專門監(jiān)測(cè)振動(dòng)和噪聲的傳感器,借助傳感器對(duì)振動(dòng)與聲波的測(cè)量來準(zhǔn)確的掌握振動(dòng)、噪聲情況,從而對(duì)其進(jìn)行有效控制。在壓力傳感器等其他傳感器的配合下,該裝置能夠?qū)毫?、摩擦力、流量、位移、轉(zhuǎn)速、溫度等測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行實(shí)施準(zhǔn)確的測(cè)量,為測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析提供信息,能夠滿足測(cè)試人員對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)的需求。
3、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文借助傳感器、虛擬平臺(tái)、機(jī)構(gòu)、測(cè)試等多方面技術(shù)和理論知識(shí),創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合性的機(jī)械工程測(cè)試裝置,與以往的測(cè)試裝置相比可以對(duì)多個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析,很好的體現(xiàn)了現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的智能性、信息化和經(jīng)濟(jì)性特征,滿足了測(cè)試儀器與系統(tǒng)測(cè)量分析工作融為一體的需求。
隨著機(jī)電產(chǎn)品一體化和生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度的不斷提高,機(jī)械工程的測(cè)試系統(tǒng)越來越復(fù)雜。它已成為整個(gè)機(jī)械設(shè)備研制、開發(fā)、應(yīng)用和教學(xué)過程中不可或缺的組成部分。機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的基本任務(wù)是從測(cè)試對(duì)象獲取反映其變化規(guī)律的動(dòng)態(tài)信息,一個(gè)功能完善的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、信號(hào)分析處理裝置和顯示與記錄等功能模塊組成,無疑,討論和設(shè)計(jì)機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)及其構(gòu)成要素,是十分有意義的。本文主要分析了虛擬儀器技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試中的應(yīng)用狀況,望大家參考。
一、機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)基本狀況分析
測(cè)試是測(cè)量與試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱,測(cè)試中最基本的是測(cè)量。測(cè)量是利用各種裝置對(duì)可觀測(cè)量(或稱被測(cè)參數(shù))進(jìn)行定性和定量的過程。測(cè)試的基本任務(wù)是獲取信息。測(cè)試是發(fā)展和檢驗(yàn)自然科學(xué)理論的實(shí)踐基礎(chǔ)。在工程技術(shù)領(lǐng)域,由于實(shí)際研究對(duì)象的復(fù)雜性,很多問題難以進(jìn)行完善的理論分析、推導(dǎo)和計(jì)算,所以必須通過試驗(yàn)來獲得研究對(duì)象的狀態(tài),變化和特征等,這正是通過測(cè)試來實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試技術(shù)正是研究有關(guān)測(cè)試方法、測(cè)試手段和測(cè)試?yán)碚摰目茖W(xué),它應(yīng)用于不同的領(lǐng)域并在各個(gè)自然科學(xué)研究領(lǐng)域起著重要作用。特別是現(xiàn)在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)引起了大型工業(yè)企業(yè)和高等院校極大的重視。
測(cè)試系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是信號(hào)的傳感,即是將被測(cè)量的量或被觀察的量通過一個(gè)被測(cè)量傳感器或敏感元件轉(zhuǎn)換成一個(gè)電的、液壓的、氣動(dòng)的或其他形式的物理量,被測(cè)的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應(yīng)該具有一種明確的關(guān)系。傳感器就是用來完成這種轉(zhuǎn)換的裝置。
第二個(gè)環(huán)節(jié)為信號(hào)的轉(zhuǎn)換和調(diào)理。被測(cè)物理量經(jīng)傳感環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或者電壓、電流、電荷等電參量的變化,由于在測(cè)試過程中不可避免地遭受各種內(nèi)、外干擾因素的影響,且為了用被測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)顯示、記錄和控制等儀器或進(jìn)一步將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此經(jīng)傳感后的信號(hào)尚需進(jìn)過調(diào)理、放大、濾波、運(yùn)算分析等一系列加工處理,以抑制干擾噪聲、提高信噪比,便于進(jìn)一步傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)中的處理。
第三個(gè)環(huán)節(jié)是是對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析處理以及顯示記錄,包括信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。原始波形顯示、處理后波形顯示等。從而還可以分析出機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的工況等。 機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)有測(cè)量、監(jiān)控、試驗(yàn)分析機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的參數(shù)功能,但前序步驟必經(jīng)信號(hào)的采集、分析才能得出。所以,本系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械的后續(xù)分析作用意義重大。
二、虛擬儀器技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,對(duì)現(xiàn)在的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)影響很大,特別是相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)來講。以前要用特定的儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析,但是利用虛擬儀器組建的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)卻不用專用的儀器,而是利用計(jì)算機(jī)作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺(tái),信號(hào)源通過調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)和儀器的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。
測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測(cè)試儀器、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)(智能儀器)及虛擬儀器三個(gè)階段?，F(xiàn)代機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)以計(jì)算機(jī)為中心,計(jì)算機(jī)的發(fā)展必然促進(jìn)測(cè)試技術(shù)和儀器的發(fā)展。在此背景下,虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。
在虛擬儀器中,軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵,目前國(guó)內(nèi)外這種軟件主要有美國(guó)DSP公司的DADISP軟件,以實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理分析和表示見長(zhǎng)美國(guó)NI公司的系列虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美國(guó)QUATECH公司的DASLab軟件包和惠普公司的VEE軟件平臺(tái)都是可以搭建虛擬測(cè)試系統(tǒng)的軟件平臺(tái),以圖形化編程和界面靈活見長(zhǎng)。華中理工大學(xué)的V198虛擬儀器系統(tǒng)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儀器王以虛擬的單個(gè)儀器或儀器庫(kù)見長(zhǎng)。其中,美國(guó)NI公司的LabVIEW軟件功能最為完善,LabVIEW軟件以簡(jiǎn)單、直觀的圖形化編程方式、強(qiáng)大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力見長(zhǎng),運(yùn)行速度快、開發(fā)周期短、界面靈活是其又一大優(yōu)勢(shì),最能體現(xiàn)虛擬儀器的風(fēng)格,所以基于LabVIEW的虛擬儀器應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
由于Pc的功能變得越來越強(qiáng)大,速度快,價(jià)格低,在標(biāo)準(zhǔn)PC上連接一個(gè)或多個(gè)儀
器模塊構(gòu)成測(cè)試儀器成為一種趨勢(shì)。這種儀器即為虛擬儀器。虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺(tái)LabVIEW中,“所見即所得”的可視化技術(shù)是應(yīng)用于測(cè)試領(lǐng)域的雛形。虛擬儀器注重測(cè)試人員在進(jìn)行工作中的感覺。用仿真的面板給人以真實(shí)儀器的感覺,用豐富的曲線圖像向測(cè)試人員傳遞信息,是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用趨勢(shì)。
幾個(gè)測(cè)試站點(diǎn)連成一個(gè)大的測(cè)試網(wǎng)絡(luò),互通數(shù)據(jù)和信息,聯(lián)合分析測(cè)試結(jié)果,實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)和信息共享的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試是機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),在豐富的虛擬儀器軟硬件產(chǎn)品支持下,尤其是在被譽(yù)為“科學(xué)家和工程師的語(yǔ)言”LabVIEW的支持下,組建一個(gè)機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)正變得越來越容易。在技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,為了讓測(cè)試系統(tǒng)就有開放性、兼容性和不斷更新的可能,利用虛擬儀器的概念組建測(cè)試系統(tǒng)不失為一種好的選擇。
在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中,應(yīng)用虛擬儀器編的越來越普遍,因?yàn)楹芏鄠鹘y(tǒng)的硬件設(shè)備在虛擬儀器中都可以用軟件代替,從而降低了大量的設(shè)備浪費(fèi),降低了成本,并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果,將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)中,有利于編程,也有利于增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。
三、結(jié)論
總之,虛擬儀器技術(shù)在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用越來越普遍,在我國(guó)主要應(yīng)用到了企業(yè)生產(chǎn)中。我們要對(duì)虛擬儀器技術(shù)加大研究力度,力爭(zhēng)促使該技術(shù)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,趕上世界水平,為我國(guó)的機(jī)械工程的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
1 引言
機(jī)械工程材料是機(jī)械及近機(jī)類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程以材料的成分、加工工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系為主線,重點(diǎn)介紹材料的本質(zhì),提出有關(guān)的理論和描述,說明材料結(jié)構(gòu)是如何與其成分、加工工藝、性能以及行為相聯(lián)系的。作為高等農(nóng)業(yè)院校的機(jī)械設(shè)計(jì)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化等專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)本課程的目的,主要是使學(xué)生獲得常用工程材料的種類、成分、組織、性能和熱處理改性方法的基本知識(shí)。了解工程材料在機(jī)械工業(yè)特別是農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用,通過對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和知識(shí)的綜合運(yùn)用,使學(xué)生掌握常用機(jī)械工程材料的種類、成分、組織、性能以及改性方法等,初步具備根據(jù)零件的服役條件合理選材和妥善安排工藝路線的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工作奠定基礎(chǔ)。根據(jù)專業(yè)大綱安排,西北農(nóng)林科技大學(xué)的機(jī)械工程材料課程在大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期進(jìn)行。這一學(xué)期,學(xué)生所學(xué)的課程大部分還是數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理等公共基礎(chǔ)課,機(jī)械工程材料屬于學(xué)生剛剛接觸到跟自己專業(yè)相關(guān)的少數(shù)幾門課程之一。
2 機(jī)械工程材料課程性質(zhì)及教學(xué)現(xiàn)狀
理論性強(qiáng),微觀概念多 機(jī)械工程材料課程,不像物理、力學(xué)等有著嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)和計(jì)算過程,也不像工程制圖等相關(guān)課程,比較直觀生動(dòng)。機(jī)械工程材料課程總的特點(diǎn)是理論性非常強(qiáng),涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學(xué)相關(guān)的部分,如晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)以及凝固結(jié)晶、相的概念、組織轉(zhuǎn)變等,這些概念都是微觀和抽象的,學(xué)生無法通過推導(dǎo)計(jì)算獲得,更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗(yàn)到,有時(shí)候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導(dǎo)致教師講授起來有一定困難,而學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到難以理解,從而感覺枯燥、乏味,失去學(xué)習(xí)的興趣。
課程涵蓋內(nèi)容廣 機(jī)械工程材料課程包含了材料科學(xué)專業(yè)中的力學(xué)、金屬學(xué)、熱處理原理、熱處理工藝、金屬材料、非金屬材料以及失效分析等多門學(xué)科的專業(yè)知識(shí),內(nèi)容廣而分散。而在“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式引導(dǎo)下,專業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù)在不斷壓縮,而要求學(xué)生了解的內(nèi)容卻越來越多。這樣就形成了一種矛盾,即教師上課的課時(shí)數(shù)減少了,而學(xué)生需要學(xué)到的知識(shí)卻增加了。這就要求任課教師能夠統(tǒng)籌安排上課課時(shí),充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,精簡(jiǎn)課堂講授內(nèi)容,突出重點(diǎn)的同時(shí)拓寬知識(shí)面。
現(xiàn)有課本內(nèi)容知識(shí)陳舊 大學(xué)教材內(nèi)容陳舊,知識(shí)老化,這些是在我國(guó)高等教育中各門課程都有可能會(huì)遇到的,也是現(xiàn)在我國(guó)高等教育中普遍存在的問題。出版一本教材的過程是相當(dāng)復(fù)雜的,要經(jīng)過編寫、審核、校對(duì)、出版、發(fā)行等多個(gè)環(huán)節(jié),因此,當(dāng)書真正出版出來以后,有些知識(shí)可能已經(jīng)更新。而對(duì)于教師來講,頻繁更換教材,也不利于熟悉教案,積極備課?！稒C(jī)械工程材料》課本內(nèi)容主要以金屬材料為主,而近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各種新材料、新工藝在不斷涌現(xiàn)。全球性的能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題,對(duì)現(xiàn)代的新材料除了在性能、工藝和成本等方面的傳統(tǒng)要求外,更提出了與環(huán)境協(xié)調(diào)、綠色環(huán)保、可循環(huán)再生等更高的要求。為了保證該課程的教學(xué)質(zhì)量,并使學(xué)生能夠盡量了解到本領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向,就迫切需要教師改變傳統(tǒng)的以課本為主的教學(xué)方式,探索更加有效的教學(xué)模式,使學(xué)生理解并掌握課本基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),能更多地了解和把握本領(lǐng)域的研究與發(fā)展動(dòng)向。
3 教學(xué)改革探索
充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)是現(xiàn)代化教學(xué)的非常有效的輔助工具,教師要注重利用并充分發(fā)揮多媒體的特點(diǎn),制作形象生動(dòng)的多媒體課件。對(duì)那些學(xué)生難以理解、教師又難以講解的比較抽象的內(nèi)容,比如晶體結(jié)構(gòu)原理、合金結(jié)晶過程、位錯(cuò)類型及運(yùn)動(dòng)過程等,通過收集以及自己動(dòng)手制作一些簡(jiǎn)單的動(dòng)畫,生動(dòng)形象地來演示復(fù)雜的變化過程。這樣不僅加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解掌握,同時(shí)還活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如對(duì)鋼鐵材料的熱處理工藝等,注意并積極收集工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)以及工廠企業(yè)的熱處理工藝過程的錄像資料,在講解課本內(nèi)容的同時(shí)輔助播放實(shí)際熱處理過程錄像,注重理論與實(shí)際相結(jié)合,使課程內(nèi)容具有真實(shí)感,更利于學(xué)生理解和掌握。
充分利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),隨時(shí)充實(shí)并完善課程信息,課堂講授的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及教學(xué)用課件及時(shí)上傳至平臺(tái),便于學(xué)生隨時(shí)下載并復(fù)習(xí)掌握當(dāng)堂內(nèi)容;利用網(wǎng)上作業(yè)提交和批改功能,可以快速有效地發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,并能及時(shí)得到反饋;通過網(wǎng)上答疑,增加了教師和學(xué)生的課后互動(dòng),改變了以往只有上課時(shí)才能見到教師,學(xué)生有問題得不到及時(shí)解決的現(xiàn)象;充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)信息量大的特點(diǎn),注重將生活及科研中接觸到的與課程內(nèi)容相關(guān)的新聞報(bào)道、最新科研成果等,收集并上傳至教學(xué)資源,供學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),更多地來了解社會(huì)發(fā)展在所學(xué)領(lǐng)域的需求,激發(fā)學(xué)生自我提高的熱情和積極性?？傊?網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)讓教學(xué)更加真實(shí)具體,更加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)。
精 簡(jiǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容 結(jié)合學(xué)校的優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目,充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù),精簡(jiǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容,做到夠用就行。按照專業(yè)培養(yǎng)方案,機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械工程材料的主要目的是掌握成分—結(jié)構(gòu)—性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,并能在零部件設(shè)計(jì)中合理地進(jìn)行材料選擇,因此,在課堂講授中刪減了那些理論較深的內(nèi)容。如課本第二章材料的結(jié)構(gòu),其中晶面與晶向部分,對(duì)于非材料專業(yè)的學(xué)生不需要掌握;還有位錯(cuò)的理論,學(xué)生只需要知道位錯(cuò)是由于原子的錯(cuò)排造成的,不需要了解更多關(guān)于位錯(cuò)的形成機(jī)制等。再如鐵碳相圖的部分,因?yàn)楦邷匕Х磻?yīng)在生產(chǎn)中很少會(huì)用到,所以把包晶反應(yīng)區(qū)省略,將相圖簡(jiǎn)化,重點(diǎn)講解共析和共晶反應(yīng)部分。在工業(yè)用鋼部分,因目前金屬材料仍然占據(jù)工程材料中大約70%的市場(chǎng),課堂教授主要內(nèi)容仍然以金屬材料中的碳鋼和合金鋼為主。對(duì)于課堂上不能詳細(xì)講解的知識(shí),或者僅作為了解性的一些內(nèi)容,如陶瓷、高分子的晶體結(jié)構(gòu)、熱處理新技術(shù),以及非金屬材料、復(fù)合材料等,將其上傳至網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái),作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容,拓寬他們的知識(shí)面。
靈活選用教學(xué)材料 選用十二五規(guī)劃教材作為教學(xué)用教材,基礎(chǔ)內(nèi)容深入講解,包括材料的結(jié)構(gòu)、鐵碳相圖、鋼的熱處理等。但在授課中,不僅僅局限于所選中文教材內(nèi)容,還結(jié)合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文對(duì)應(yīng)專業(yè)詞匯,并摘錄一些章節(jié),課堂上詳細(xì)講解,讓學(xué)生學(xué)習(xí)到專業(yè)知識(shí)的同時(shí),又能接觸到純正流利的英文表達(dá)方式。將某些章節(jié)相關(guān)的典型的中英文科研論文及掌握的最新的研究成果等介紹給學(xué)生,供學(xué)有余力以及對(duì)材料研究感興趣的學(xué)生開闊眼界,并能使他們更加了解材料研究對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要意義。
還在最后一章材料選擇中,增加材料與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于一名合格的工程技術(shù)人員,在選材中除了考慮傳統(tǒng)的性能、工藝、成本等因素外,更要考慮材料的開發(fā)、服役、回收等環(huán)節(jié)可能造成的環(huán)境負(fù)荷。盡量選擇環(huán)境友好材料,做到廢棄零部件材料能夠回收再利用或能生物降解,將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。
4 結(jié)束語(yǔ)
總之,機(jī)械工程材料課程是機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容多且比較抽象。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各種新材料的不斷涌現(xiàn),需要不斷地對(duì)該課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法等進(jìn)行改革和實(shí)踐,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),增加輔助教學(xué)材料,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和畢業(yè)后從事機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 安裝準(zhǔn)備階段
安裝準(zhǔn)備工作主要包括了解設(shè)備基礎(chǔ)的交付時(shí)間;調(diào)查設(shè)備及材料的供應(yīng)情況;了解安裝現(xiàn)場(chǎng)的條件及安裝技術(shù)的復(fù)雜程度;了解人力、機(jī)具的部署情況等。具體而言,此階段應(yīng)注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
(1)設(shè)備及材料的訂貨情況,貨到安裝現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間安排。
(2)設(shè)備的檢查和材料的檢驗(yàn):
清點(diǎn)設(shè)備的零件、附件是否短缺,檢查設(shè)備的外觀及零附件是否有損壞和銹蝕的現(xiàn)象。做好開箱記錄,檢查說明書、出廠合格證是否齊全;主要材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),必須有出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告。若出現(xiàn)材料代用,必須取得設(shè)計(jì)或有關(guān)部門的認(rèn)可后,方能投入使用。
(3)設(shè)備安裝前,要按照?qǐng)D紙及施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行基礎(chǔ)中心線標(biāo)高、幾何尺寸的驗(yàn)收。設(shè)備基礎(chǔ)的尺寸極限偏差和水平度、鉛垂度公差應(yīng)符合施工驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定。此外,需對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋件、預(yù)留孔等進(jìn)行交接驗(yàn)收,并復(fù)核坐標(biāo)位置、標(biāo)高、外形尺寸等是否符合要求。
(4)驗(yàn)收預(yù)埋螺栓的高度、規(guī)格、螺紋、長(zhǎng)度及表面的清潔度等,對(duì)預(yù)埋地腳螺栓還要檢查根部中心位置、不垂直度和頂部標(biāo)高。另外,預(yù)埋地腳螺栓的螺紋和螺母應(yīng)防護(hù)完好。
2 機(jī)械設(shè)備安裝階段
2.1設(shè)備就位
在安裝設(shè)備前,先安裝好車間的橋式吊車,再利用橋式吊車來安裝其他設(shè)備。在吊運(yùn)設(shè)備時(shí),繩索應(yīng)栓在設(shè)備適應(yīng)受力的位置上,在繩索與設(shè)備表面接觸部位應(yīng)墊上木墊板,以防損壞其油漆表面或已經(jīng)加工過的表面。
2.2設(shè)備找正
指設(shè)備的縱橫中心線與基礎(chǔ)上的中心線對(duì)正。在設(shè)備未安裝之前,首先根據(jù)設(shè)計(jì)、安裝和將來對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修的需要并結(jié)合本區(qū)設(shè)備布置圖,繪制永久中心標(biāo)板和永久基準(zhǔn)點(diǎn)布置圖,在圖中標(biāo)明永久中心標(biāo)板和永久基準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)、設(shè)置位置。埋設(shè)永久性中心標(biāo)板和永久基準(zhǔn)點(diǎn),以供設(shè)備安裝調(diào)整使用,同時(shí)為了觀測(cè)設(shè)備基礎(chǔ)的沉降情況,還要在整個(gè)機(jī)組的基礎(chǔ)和主要設(shè)備附近埋設(shè)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)。埋設(shè)時(shí)注意要在同一塊基礎(chǔ)的四周至少埋設(shè)四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),以檢查同一塊基礎(chǔ)的沉降情況。設(shè)備的定位基準(zhǔn)一般在設(shè)計(jì)規(guī)范或說明書中都有規(guī)定。若無規(guī)定時(shí),可采用幾何作圖法在設(shè)備的加工面上確定設(shè)備的中心點(diǎn)。
2.3設(shè)備的定位及調(diào)整
2.3.1設(shè)備的平面定位
為了保證設(shè)備在基礎(chǔ)上準(zhǔn)確就位,設(shè)備吊裝就位后應(yīng)根據(jù)已設(shè)置的中心標(biāo)板,掛設(shè)基準(zhǔn)線。基準(zhǔn)線的掛設(shè)應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝精度要求和掛設(shè)跨距選用直徑為0. 3mm。0.75mm的整根鋼線,其拉緊力一般為鋼線破斷拉力的40%,80%,水平或傾斜掛設(shè)的跨距不宜超過40m?；鶞?zhǔn)線應(yīng)掛設(shè)在便于調(diào)整的線架上,用線錘對(duì)正中心點(diǎn),當(dāng)對(duì)正中心后用調(diào)整螺母鎖定鋼線,使其鋼線在使用時(shí)不發(fā)生位移,但使用期間應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)檢。
2.3.2設(shè)備的標(biāo)高調(diào)整設(shè)備的安裝標(biāo)高應(yīng)選擇設(shè)備的主要工作面作為測(cè)量基準(zhǔn),如軋機(jī)底座的上平面。由于永久性基準(zhǔn)點(diǎn)一般離設(shè)備較遠(yuǎn),因此應(yīng)用精密水準(zhǔn)儀,根據(jù)永久性基準(zhǔn)點(diǎn),投設(shè)在設(shè)備附近一個(gè)輔助基準(zhǔn)點(diǎn)上,以便于設(shè)備在安裝過程中的標(biāo)高調(diào)整。對(duì)于較重要設(shè)備,最終還要用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)測(cè)。
2.3.3設(shè)備的水平度調(diào)整
設(shè)備水平度調(diào)整方法分整體設(shè)備、分體設(shè)備。一般整體設(shè)備在設(shè)備的工作表面或組裝結(jié)合部表面直接用水平儀測(cè)量,根據(jù)設(shè)備的安裝精度可選用不同精度的水平儀。分體設(shè)備安裝時(shí)可分別對(duì)各分體部件進(jìn)行找平。如卷取機(jī)底座,先將兩底座分別找正、找平,然后將長(zhǎng)平尺放在兩底座上,把水平放在平尺上進(jìn)行測(cè)量。
2.3.4設(shè)備的清洗
清洗設(shè)備各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他雜物,并使其表面具有防銹能力。設(shè)備表面如果有干油可用煤油清洗,若有防銹漆則可用香蕉水或丙酮清洗。設(shè)備清洗后,用棉紗擦凈并涂以潤(rùn)滑油。設(shè)備無油漆的部分均應(yīng)涂上有機(jī)油防銹。
2.3.5設(shè)備的潤(rùn)滑
設(shè)備內(nèi)外各部清洗干凈后,才可進(jìn)行加油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油必須經(jīng)過化驗(yàn),確定符合要求后才可以使用。加入設(shè)備前潤(rùn)滑油必須過濾,所加油應(yīng)達(dá)到規(guī)定油標(biāo)位置;所有潤(rùn)滑部分及油孔應(yīng)加滿潤(rùn)滑油。使用潤(rùn)滑脂密封簡(jiǎn)單,不易臟污,減少損失,不必常加換潤(rùn)滑脂。特別是對(duì)高速電機(jī)、自動(dòng)裝置及不易加油的設(shè)備潤(rùn)滑實(shí)用意義很大。同時(shí),潤(rùn)滑脂受溫度影響不大,對(duì)荷載性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)速度的變化有較大適應(yīng)范圍,在垂直潤(rùn)滑面上不易流失。在潤(rùn)滑脂中加入適量石墨粉,能形成更堅(jiān)韌的油膜,能在往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中起緩動(dòng)作用,避免爬行,消除震動(dòng)。潤(rùn)滑脂由于流動(dòng)性差,導(dǎo)熱系數(shù)小,因此不能作循環(huán)潤(rùn)滑劑使用。
3 機(jī)械設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)階段
試運(yùn)轉(zhuǎn)的目的是進(jìn)一步檢查設(shè)備存在的缺陷,并進(jìn)行使用前最后的修理和調(diào)整,使設(shè)備的運(yùn)行特性符合生產(chǎn)的需要。試運(yùn)轉(zhuǎn)的步驟是:先空載、后負(fù)荷;先單機(jī),后聯(lián)動(dòng)。必須在上一步驟檢查合格后,才能進(jìn)行下一步驟的運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音時(shí)均勻、平穩(wěn)的,反之會(huì)發(fā)出各種雜音。
(2)需要測(cè)量的溫度主要有摩擦部位的溫度及油溫、冷卻水溫,對(duì)空氣壓縮機(jī)還需測(cè)量其出口溫度。
(3)在考核設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的同時(shí),更要注意考核系統(tǒng)的整體效果。
4 設(shè)備安裝驗(yàn)收階段
驗(yàn)收是機(jī)械設(shè)備安裝施工過程中的重要環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真驗(yàn)收,為機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行打好基礎(chǔ)。驗(yàn)收的主要依據(jù)包括:設(shè)計(jì)文件;機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范;主要材料的出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告;設(shè)備資料(說明書、合格證等) ;隱蔽工程記錄和各工序的檢驗(yàn)記錄等。需要注意的是,安裝所產(chǎn)生的誤差是不可避免的。而且隨著設(shè)備的運(yùn)行,各活動(dòng)件都會(huì)產(chǎn)生磨損,一般初期磨損較快,以后磨損會(huì)漸漸減緩,由于磨損,一些原來校好的精度也會(huì)變動(dòng),我們安裝工作總的目標(biāo)是使設(shè)備在很長(zhǎng)的穩(wěn)定使用期內(nèi)保持理想的精度,這就要求安裝人員必須有一定的制造工藝知識(shí),把制造廠形成的設(shè)備精度與安裝允差結(jié)合起來考慮,使偏差向有利的方向發(fā)展,以最終確保設(shè)備使用性能。
結(jié)語(yǔ):
隨著冶金工程技術(shù)的不斷深入發(fā)展,高科技、現(xiàn)代化的冶金設(shè)備不斷涌現(xiàn),對(duì)設(shè)備的安裝精度要求也越來越高。機(jī)械設(shè)備安裝工程的質(zhì)量是依靠安裝施工人員在每一道工序中認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作來保證的,這就對(duì)機(jī)械設(shè)備安裝工程的施工人員提出了更高的要求。隨著機(jī)械設(shè)備安裝工程規(guī)范的進(jìn)一步完善和發(fā)展,從業(yè)人員的技術(shù)水平和管理水平的提高,機(jī)械設(shè)備安裝工程質(zhì)量一定能得到切實(shí)有效的保障和提高。
一、機(jī)械工程中材料消耗的現(xiàn)狀
（一）在機(jī)械產(chǎn)品成本中，原材料費(fèi)用過高。
根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門對(duì)機(jī)械系統(tǒng)近萬個(gè)企業(yè)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：每年消耗鋼材1000萬噸，占全國(guó)的15％-20％。原材料費(fèi)用平均占機(jī)械產(chǎn)品成本的60％以上。
（二）鋼材利用率低。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)機(jī)械工業(yè)鋼材利用率權(quán)為60％左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有10％-15％的差距。每提高一個(gè)百分點(diǎn)就意味著可節(jié)約10萬噸鋼材。我國(guó)機(jī)械工業(yè)的鑄、鍛件綜合廢品率偏高，造成原材料和能源的浪費(fèi)，有人調(diào)查過部分企業(yè)，鑄鐵件廢品率為12％-14％，鑄鋼件廢品率為10％-11％，有些廠甚至高達(dá)20％，而國(guó)外一般低于5％。另外我國(guó)重要的基礎(chǔ)件的壽命短，如模具僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1／3。與國(guó)家有關(guān)機(jī)械系統(tǒng)節(jié)約材料技術(shù)政策中的要求相差甚遠(yuǎn)。
二、機(jī)械工程中節(jié)材的途徑
機(jī)械工業(yè)節(jié)約材料的重點(diǎn)是鋼材等金屬材料，同時(shí)也要注意節(jié)約其他原材料。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度來看，機(jī)械工業(yè)節(jié)材必須考慮以下四個(gè)方面：降低產(chǎn)品的材料消耗；減少制造過程中的材料消耗量；提高產(chǎn)品質(zhì)量；
（一）采用先進(jìn)技術(shù)，提高利用率。
采用先進(jìn)制造技術(shù)，提高鑄件精度，推廣精密性成形技術(shù)，在金屬件生產(chǎn)中擴(kuò)大中精鍛件比例，使模鍛、精鍛件比例提高60％以上；繼續(xù)推行集中下料、科學(xué)套材、改進(jìn)下料工藝和裝備，推廣各種精密，自動(dòng)、數(shù)控編排的切割技術(shù)，采用帶鋸床、中溫剪切等下料新設(shè)備；大力采用先進(jìn)焊接技術(shù)，減少焊條用量；采用先進(jìn)的熱處理技術(shù)，提高零部件壽命；推廣可控氣氛，少、無氧化熱處理工藝和鍛造用保護(hù)氣氛加熱工藝和裝備，減少金屬氧化損失；采用材料表面處理技術(shù)，提高材料表面性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)材低耗；對(duì)于關(guān)鍵基礎(chǔ)體（軸承、齒輪、彈簧、液壓氣動(dòng)元件、模具等），擴(kuò)大采用精煉鋼和脫氧鋼，以及行之有效的熱處理和表面熱處理新技術(shù)，顯著延長(zhǎng)其使用壽命。如上海某公司采用切削活塞，其材料利用率為43.5％，改用冷擠壓后可達(dá)92％。某大型軸承廠采用高速鐓鍛生產(chǎn)線，使直徑在50mm以下的套圈材料利用率從9.9％提高到42％，—年節(jié)鋼1800噸。
（二）采用先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不論哪個(gè)部門都毫無例外地存在著腐蝕問題。腐蝕給人們?cè)斐傻奈：κ呛艽蟮模环矫嬖斐稍O(shè)備、零件等材料的直接損失，另一方面還造成影響正常生產(chǎn)，惡化操作環(huán)境，影響產(chǎn)品質(zhì)量，新工藝不能上馬，設(shè)計(jì)保守，以及發(fā)生人身安全事故等一系列重大的損失。據(jù)有關(guān)資料介紹，估計(jì)全世界每年腐蝕損失100億英鎊（折合人民幣約590.8億元）。全世界每年金屬的腐蝕損失約為全年總產(chǎn)量的20％，也就是說全世界每年約有1億噸金屬因腐蝕而損失掉。由此可見，腐蝕是自然界的浪費(fèi)之一。因此，防腐蝕也是機(jī)械工程中節(jié)材的又一重大技術(shù)課題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的防腐蝕材料和方法的不斷涌現(xiàn)，防腐蝕技術(shù)也在不斷提高。例如：我軍裝備維修表面工程研究中心在海軍獵潛艇上推廣新型電弧噴涂防腐技術(shù)，可使獵潛艇鋼結(jié)構(gòu)的防腐壽命從5年延長(zhǎng)到15年。
（三）擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)。
擴(kuò)大應(yīng)用新材料，改善用材結(jié)構(gòu)，提高用材水平，積極推廣各種高強(qiáng)度低合金鋼、冷成形鋼、冷拔鋼管等高效鋼，使用切削鋼、新型模具鋼、感應(yīng)淬火鋼等節(jié)能節(jié)材新材料；擴(kuò)大硬質(zhì)合金材料的使用，以及節(jié)約高速鋼和模具鋼等，擴(kuò)大粉末冶金材料在汽車、拖拉機(jī)和家用電器等方面的應(yīng)用；在汽車、農(nóng)機(jī)和交通運(yùn)輸設(shè)備中，開發(fā)應(yīng)用工程塑料和復(fù)合材料。比如用高強(qiáng)度低合金鋼代替普通碳鋼制作一般承載構(gòu)件，重量可以減輕10％-30％的。
（四）提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮材料潛力。
提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，充分發(fā)揮材料潛力，降低材料消耗以輕量化為目標(biāo)，大力推廣計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，有限壽命設(shè)計(jì)、防腐蝕設(shè)計(jì)和價(jià)值工程方法，使產(chǎn)品既可靠安全又結(jié)構(gòu)緊湊，用材合理；適當(dāng)提高材料使用強(qiáng)度等級(jí)，充分發(fā)揮材料性能潛力，降低材料消耗。如對(duì)eq-]40汽車橋殼進(jìn)行疲勞研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)后，每臺(tái)減少5千克，新設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床與普通塔車床相比，采用數(shù)控伺服機(jī)構(gòu)后，省去刀架和溜板等，零件數(shù)目減少2／5。
（五）大力推廣再制造工程的研究及應(yīng)用。
再制造工程是正在發(fā)展中的一個(gè)新興研究領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)外也僅有十幾年的歷史，國(guó)內(nèi)有許多單位正在進(jìn)行再制造領(lǐng)域的研究。全軍裝備維修表面工程研究中心、西安交通大學(xué)等單位使用表面工程技術(shù)進(jìn)行設(shè)備零部件的再制造研究和應(yīng)用；裝甲兵工程學(xué)院、空軍第一研究所、空軍工程大學(xué)和海軍工程大學(xué)對(duì)裝甲車輛、軍用飛機(jī)，艦艇的延壽作了大量的試驗(yàn)和研究工作。20世紀(jì)90年代初以來，國(guó)內(nèi)的一些部門對(duì)修復(fù)熱處理已經(jīng)做了嘗試工作，如對(duì)長(zhǎng)期服役過的發(fā)電設(shè)備上的某些重要零件進(jìn)行修復(fù)熱處理。應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)對(duì)重載坦克車輛零件進(jìn)行再制造修復(fù)和強(qiáng)化，實(shí)車考核證明用再制造技術(shù)修復(fù)和強(qiáng)化的零部件比新品的相對(duì)耐磨性提高1.9-8.3倍，壽命提高2-3倍。對(duì)首鋼從比利時(shí)購(gòu)進(jìn)的二手連鑄設(shè)備中的三百多件大型軸承座和軋輥，經(jīng)再制造修復(fù)后，已使用數(shù)年。目前一些單位已經(jīng)開始了汽車、計(jì)算機(jī)、空調(diào)、電冰箱、摩托車等產(chǎn)品零部件再制造的研究工作。再制造工程技術(shù)不僅能恢復(fù)原產(chǎn)品的技術(shù)性能，而且能及時(shí)引進(jìn)新技術(shù)、新工藝和新材料，改進(jìn)提高產(chǎn)品的技術(shù)性能和可靠性，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。再制造產(chǎn)品的費(fèi)用僅為新品價(jià)格40％-60％，達(dá)到廢物利用，變廢為寶的目的，為降低材料消耗，節(jié)約原材料開辟了一條新的途徑。
三、對(duì)節(jié)材途徑的展望
（一）面臨進(jìn)入wto新技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，發(fā)展再制造業(yè)是應(yīng)付這種挑戰(zhàn)的一種有效手段，使用再制造產(chǎn)品將再制造業(yè)降低成本，節(jié)約資源，減少污染。
（二）將節(jié)約原材料貫穿于原材料生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及使用的全過程，其中在制造過程中節(jié)材是潛力最大、最易見效的—個(gè)環(huán)節(jié)。因此要大力開發(fā)和使用先進(jìn)技術(shù)、工藝和裝備，大幅度提高國(guó)產(chǎn)技術(shù)裝備水平，加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。
（三）基于以上論述，我建議在上世紀(jì)90年代出臺(tái)的有關(guān)節(jié)約材料技術(shù)政策的基礎(chǔ)上，力爭(zhēng)在行業(yè)平均鋼材利用率達(dá)80％，鑄造綜合體廢品率下降5％以下，重點(diǎn)骨干企業(yè)下降到3％以下，并將關(guān)鍵基礎(chǔ)件的平均使用壽命延長(zhǎng)到30％以上。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，資源、能源及環(huán)境保護(hù)的問題日益突出。因此，材料的工程應(yīng)用必須對(duì)之有所考慮，特別是對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，所用材料應(yīng)該來源豐富，顧及國(guó)內(nèi)的資源及市場(chǎng)供給情況，并應(yīng)盡量選用生產(chǎn)過程耗能低的材料。節(jié)材與節(jié)能的結(jié)果必然減少了環(huán)境的污染，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。從人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，節(jié)約原材料，代用稀缺物資應(yīng)是現(xiàn)代機(jī)械制造工程必須繼續(xù)探討的重要內(nèi)容之一。
當(dāng)今的社會(huì)是一個(gè)智能化的社會(huì),智能手機(jī)、智能電視、智能移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端等一系列智能化設(shè)備的問世掀起了智能化時(shí)代的高潮?？萍妓降陌l(fā)展為智能化的發(fā)展提供了必要的技術(shù)支撐,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為智能化的大規(guī)模運(yùn)用提供了必要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),智能化技術(shù)漸漸被應(yīng)用到社會(huì)各領(lǐng)域。機(jī)械工程在社會(huì)發(fā)展中扮演著十分重要的角色,它為人們的生存提供了必要的生產(chǎn)資料。為了社會(huì)發(fā)展的需要,機(jī)械工程的智能化已是大勢(shì)所趨,機(jī)械工程智能化的發(fā)展已成為研究的一個(gè)重要課題。在此大背景下,本文針對(duì)于此做出簡(jiǎn)要的分析。
一、機(jī)械工程與智能化
1、機(jī)械工程
機(jī)械工程是一門以自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)作為理論根據(jù),通過研究各種機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)、制造安裝、使用維護(hù)并對(duì)機(jī)械中存在的問題進(jìn)行維修的應(yīng)用性學(xué)科。從社會(huì)發(fā)展的角度看,社會(huì)發(fā)展離不開社會(huì)生產(chǎn),但是社會(huì)生產(chǎn)十分依賴機(jī)械設(shè)備,機(jī)械設(shè)備具有大規(guī)模生產(chǎn)的作用,離開了機(jī)械設(shè)備,社會(huì)生產(chǎn)只能滿足極小的生產(chǎn)需求。機(jī)械工程為社會(huì)發(fā)展進(jìn)行大規(guī)模、大范圍的生產(chǎn)活動(dòng)提供了必要的條件,對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分重要。
2、智能化
智能化是當(dāng)今世界發(fā)展的主要方向,其涵義較為復(fù)雜,涵蓋的知識(shí)領(lǐng)域十分廣闊,被應(yīng)用的范圍也較大。隨著科技水平的不斷創(chuàng)新,在技術(shù)的支持下,智能化的發(fā)展也不斷取得進(jìn)步,使得智能化的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,漸漸不止應(yīng)用于如今我們所知道的智能手機(jī)、智能電腦等移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域,同時(shí)也被應(yīng)用到工程建設(shè)等諸多方面。而科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新也為智能化提供了源源不斷的動(dòng)力,對(duì)于深化智能化的發(fā)展方向十分有利。另外,在變革的時(shí)代,智能化是大勢(shì)所趨。
二、我國(guó)機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀及其重要性
1、我國(guó)機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀
上世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為現(xiàn)階段機(jī)械工程的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),目前,機(jī)械工程的知識(shí)體系日趨成熟。而智能化是研究者根據(jù)人類大腦的構(gòu)造與功能研究出來的,機(jī)械工程的智能化主要目的在于結(jié)合人腦的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)用機(jī)械替代部分的人工勞動(dòng)。現(xiàn)階段,我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展趨勢(shì)較為明朗,多管齊下,既有引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)技術(shù)水平,又有自身的探索與研發(fā),還有政府的政策扶持,機(jī)械工程的發(fā)展處在十分有利的環(huán)境下,發(fā)展十分迅速。
智能化在機(jī)械工程的發(fā)展中十分重要。目前,我國(guó)的眾多企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)智能化應(yīng)用于機(jī)械工程的可能性,盡管企業(yè)的運(yùn)作方式上還存在一些不足,但是企業(yè)在管理模式、生產(chǎn)制造等方面有所變革,更多的公司越來越重視對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是現(xiàn)階段我國(guó)的機(jī)械工程智能化發(fā)展仍存在諸多的困難:科技水平雖然有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但與世界頂級(jí)水平還存在差距;智能化雖然有了一定的成果,但創(chuàng)新能力不夠;信息管理系統(tǒng)雖然建立,但還有待于進(jìn)一步完善;企業(yè)的發(fā)展較為迅速,但是智能化的程度不高等。但是,這些困難都只是暫時(shí),機(jī)械工程智能化發(fā)展方向是大勢(shì)所趨,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技等方面的深度發(fā)展,將為機(jī)械工程智能化提供更強(qiáng)大的支撐。
2、機(jī)械工程智能化的重要性
機(jī)械工程為人類提供大量的生產(chǎn)資料,維護(hù)著機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械工程包括社會(huì)生產(chǎn)的多個(gè)方面,將機(jī)械工程與智能化相結(jié)合,能夠?yàn)樯鐣?huì)生產(chǎn)提供更為人性化的服務(wù),機(jī)械工程智能化不僅能提高生產(chǎn)效率,不斷滿足人們多方面的需求,還能以對(duì)環(huán)境造成的最小化代價(jià)換回經(jīng)濟(jì)效益,機(jī)械工程智能化發(fā)展方式能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。
三、機(jī)械工程智能化的發(fā)展方向
1、生產(chǎn)產(chǎn)品智能化
產(chǎn)品是促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行正常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)與持續(xù)發(fā)展的基本,也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的手段,尤其是機(jī)械設(shè)備直接生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,不僅要保證產(chǎn)品生產(chǎn)出來的質(zhì)量,同時(shí)也要保證生產(chǎn)效率,滿足市場(chǎng)及消費(fèi)者的需求。智能化的生產(chǎn)方式不僅能保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品在質(zhì)量上精益求精,還能兼顧提高生產(chǎn)效率。除此之外,對(duì)于消費(fèi)者越來越高的產(chǎn)品要求與多元化的產(chǎn)品需求,智能化的生產(chǎn)方式能根據(jù)消費(fèi)者特殊的要求生產(chǎn)特色的產(chǎn)品。如實(shí)現(xiàn)電腦與手機(jī)的無線連接以達(dá)到傳輸文件的目的;手機(jī)的無線充電模式等都是產(chǎn)品智能化的體現(xiàn)。
2、管理方式的智能化
智能化管理方式在機(jī)械工程管理中的應(yīng)用逐漸深入,勢(shì)必會(huì)給機(jī)械工程企業(yè)所固有的管理方式造成沖擊,促使企業(yè)管理方式發(fā)生變革,由原來交叉粗放的管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)化到個(gè)人的管理模式,保證決策的實(shí)效性;由原來的人力管理轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)管理。智能化的管理方式能確保機(jī)械工程企業(yè)的生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)品維護(hù)、市場(chǎng)開發(fā)等方面都得到及時(shí)的跟進(jìn)與補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)一體化的服務(wù)模式,并且能給及時(shí)反饋運(yùn)行的結(jié)果,方便后續(xù)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。智能化的管理方式,不僅能有效節(jié)約管理成本,還能有效提高管理的質(zhì)量與效率。
智能化管理方式的創(chuàng)新能促進(jìn)機(jī)械工程企業(yè)的整體發(fā)展,隨著此種管理方式的深入,能有效提高機(jī)械工程企業(yè)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí),同時(shí)對(duì)于市場(chǎng)的變化有及時(shí)的反饋,不斷適應(yīng)市場(chǎng)變化的發(fā)展要求。因此,智能化管理方式在機(jī)械工程企業(yè)的應(yīng)用發(fā)展前景很可觀。
3、機(jī)械工程設(shè)備的智能化
在現(xiàn)階段,伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷突破創(chuàng)新,機(jī)器設(shè)備也在朝著智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。機(jī)械工程智能化不止是生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化、管理方式的智能化,同時(shí)也是機(jī)械工程設(shè)備的智能化,這種智能化的機(jī)器生產(chǎn)能有效提高生產(chǎn)效率,還能協(xié)助設(shè)備管理人員對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行智能化的管理,降低管理成本,通過機(jī)器管理機(jī)器,達(dá)到智能化管理機(jī)器性能與運(yùn)行狀態(tài)的目的,如當(dāng)機(jī)器在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障時(shí),監(jiān)管設(shè)備就會(huì)發(fā)出警報(bào),停止該問題設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),保證機(jī)器不會(huì)發(fā)生二次故障的情況。
機(jī)械工程設(shè)備的運(yùn)行狀況是機(jī)械工程生產(chǎn)效率的基礎(chǔ),在生產(chǎn)過程中至關(guān)重要。由于不同的機(jī)器設(shè)備存在設(shè)計(jì)、構(gòu)造、性能、安裝等方面的差異,機(jī)械工程的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)目標(biāo)也存在不同,智能化的機(jī)械工程設(shè)備能根據(jù)各機(jī)器的不同功能進(jìn)行合理化的運(yùn)作。
4、科技的智能化
科技智能化是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品智能化、管理方式智能化以及機(jī)械工程智能化的前提條件?？萍贾悄芑軓V泛應(yīng)用在機(jī)械工程生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),如感應(yīng)技術(shù)、聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)等。因此現(xiàn)代機(jī)械工程企業(yè)要密切關(guān)注科技發(fā)展趨勢(shì),緊跟科技發(fā)展步伐,與時(shí)俱進(jìn),將新型的科技應(yīng)用到生產(chǎn)中。
創(chuàng)新科技的智能化,不僅能提高機(jī)械工程企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益,也是改善企業(yè)員工工作方式、提高企業(yè)生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。需要注意的是,對(duì)于不同領(lǐng)域的產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)范、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、 生產(chǎn)方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式簡(jiǎn)單粗暴的進(jìn)行生產(chǎn),需要根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備、技術(shù)選擇,使機(jī)械工程智能化生產(chǎn)的產(chǎn)品在保證質(zhì)量的同時(shí)滿足消費(fèi)者的不同需求。
結(jié)束語(yǔ):
總而言之,機(jī)械工程對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分關(guān)鍵,智能化是社會(huì)發(fā)展大勢(shì)所趨?，F(xiàn)階段,雖然我國(guó)機(jī)械工程智能化發(fā)展面臨一些問題,但是困難只是暫時(shí)的,隨著科技與經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)深入發(fā)展,其發(fā)展前景十分明朗。
機(jī)械工程產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)中作用大,因此,在進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要不斷應(yīng)用創(chuàng)新思維,這樣才能更好的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí)也要在機(jī)械工程產(chǎn)品模塊化發(fā)展中取得更好的成果在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中,相似性理論的作用是非常大的,因此,在設(shè)計(jì)過程中一定要對(duì)相似性思維進(jìn)行重視。
1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)與創(chuàng)新思維
在進(jìn)行機(jī)械工工程設(shè)計(jì)的時(shí)候,設(shè)計(jì)是否能得到成功是和設(shè)計(jì)中是否進(jìn)行創(chuàng)新有很大關(guān)系,在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中創(chuàng)新不是簡(jiǎn)單的構(gòu)想,是要在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),因此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要有很強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力。無論在哪個(gè)領(lǐng)域知識(shí)都是非常有限的,但是想象力卻是無限的,因此,在一定程度上想象力比知識(shí)更加重要。想象力能夠更好的推動(dòng)世界,同時(shí)也能更好的實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步,想象力是知識(shí)進(jìn)化而來的,因此,在進(jìn)行科學(xué)研究中,想象力是非常重要的。創(chuàng)新思維不是邏輯上循序漸進(jìn)得到的,而是通過形象化構(gòu)思和想象得到的思維形式,在一定方面上要能夠更好的對(duì)事物的本質(zhì)進(jìn)行掌握。創(chuàng)新思維要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累,同時(shí)也要不斷的超出經(jīng)驗(yàn),這樣才能更好的形成直覺方面的思維。
創(chuàng)新思維是一種有意識(shí)努力和潛意識(shí)努力的結(jié)合,在一定程度上能夠更好的形成人們的智能。潛意識(shí)通常都是非常的模糊的,同時(shí)也是非常的無意識(shí)的,但是在人腦中這種思維模式確實(shí)非常的頻繁的,同時(shí)在人腦中也是要依賴知識(shí)、方法和經(jīng)驗(yàn)的積累的。人們?cè)趯W(xué)習(xí)和工作中只有知識(shí)積累非常豐富,信息儲(chǔ)備非常多,才能在無意識(shí)的情況下進(jìn)行思考,同時(shí)能夠更好的將知識(shí)進(jìn)行結(jié)合,這樣才能產(chǎn)生很好的設(shè)想,出現(xiàn)靈感。潛意識(shí)的出現(xiàn)是無法離開人們的有意識(shí),因此,潛意識(shí)通常會(huì)在人們對(duì)一個(gè)問題長(zhǎng)期思考的過程中形成,而且對(duì)問題的解決是非常有幫助的。在通常情況下,潛意識(shí)經(jīng)常會(huì)處于一種游離的狀態(tài),在某個(gè)不經(jīng)意的瞬間就會(huì)出現(xiàn)一些靈感,因此,在一定程度上,潛意識(shí)能夠更好的打開人們的思路,同時(shí)也能將出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。創(chuàng)新思維是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的靈魂,同時(shí)也是人們豐富經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的積累,但是在一定程度上創(chuàng)新思維并不是知識(shí)加上經(jīng)驗(yàn)。
2 機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究對(duì)象
在機(jī)械工程設(shè)計(jì)方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅要提高學(xué)術(shù)水平,而是為了獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究是為了更好的在發(fā)明創(chuàng)造新機(jī)器和新機(jī)械方面提供理論依據(jù)和方法,同時(shí)也是為了更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程智能化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)真正意義上的專家系統(tǒng)。這樣能夠促進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)水平向自動(dòng)化、智能化以及集約化方向發(fā)展,同時(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面也能更好的提高同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。在專利產(chǎn)品技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的時(shí)候,能夠更好的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,同時(shí)在進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計(jì)時(shí)不但培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維也能更好的提高設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新能力,同時(shí)也能提高人們?cè)趧?chuàng)新設(shè)計(jì)方面的自覺性以及技術(shù)上的可操作性。機(jī)械工程設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新將成為一種新的工具和手段,在新產(chǎn)品更新?lián)Q代方面也能取得更好的效果,能夠?yàn)樯鐣?huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。
在進(jìn)行機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)一定要發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力,同時(shí)在設(shè)計(jì)方面要不斷的進(jìn)行新穎性和實(shí)用性方面的改造,這樣能夠更好的保證機(jī)械產(chǎn)品在未來的使用效果。在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改造時(shí)可以對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行必要的改造,同時(shí)也要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能以及可靠性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性進(jìn)行提高,同時(shí)在進(jìn)行新機(jī)器和新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要保證其在生產(chǎn)中得到有效的應(yīng)用,避免出現(xiàn)實(shí)用性不理想的產(chǎn)品。同時(shí)在機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面要不斷對(duì)其他方面知識(shí)進(jìn)行掌握,這樣在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠更好的在設(shè)計(jì)技術(shù)和方法上進(jìn)行提高。
3 相似性思維對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的作用
工程技術(shù)在種類上是非常多的,同時(shí)在學(xué)科方面也是非常多的,但是在發(fā)展過程中也是存在著相似性,只是相似程度會(huì)存在著一定的不同。隨著技術(shù)的發(fā)展,在相似程度上也出現(xiàn)了不斷的轉(zhuǎn)換,這樣就使得很多事物在發(fā)展過程中出現(xiàn)了不是絕對(duì)存在的情況,這樣也使得很多事物存在著劃分越來越模糊的情況。
在對(duì)事物進(jìn)行研究的時(shí)候,抓住事物之間的相似性能夠更好對(duì)事物的本質(zhì)進(jìn)行了解。在工程技術(shù)領(lǐng)域中,在工程設(shè)備、工程系統(tǒng)以及工程建設(shè)之間都是存在著一定的相似性的。在進(jìn)行工程設(shè)備研究的時(shí)候,要對(duì)其功能進(jìn)行劃分,這樣就能得到設(shè)備的基礎(chǔ)部分,動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)在工程設(shè)備中都是必備的系統(tǒng),同時(shí)在本質(zhì)上也有一定的相似性。很多的設(shè)備在構(gòu)造原理和方法上是比較相似的,但是也存在著一定的差異,在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中,技術(shù)也在不斷提高,這樣就使得設(shè)備在功能方面也出現(xiàn)了一定的變化。在對(duì)工程技術(shù)問題進(jìn)行研究時(shí),一定要對(duì)設(shè)備的相似規(guī)律進(jìn)行掌握,這樣才能更好的從工程相似論中進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)。
在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域中,新技術(shù)在日新月異地發(fā)展,新術(shù)語(yǔ)和新概念層出不窮,著實(shí)讓人眼花繚亂,如計(jì)算機(jī)集成制造、精益生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)、大量定制化生產(chǎn)等等。通過考察不難發(fā)現(xiàn),它們都具有本質(zhì)相似性,即提高生產(chǎn)率以縮短制造周期、降低成本和提高質(zhì)量,這是它們共同的根本任務(wù),只是在不同時(shí)代背景和社會(huì)條件下措施不同。這種相似性思維在工程技術(shù)和創(chuàng)新中屢見不鮮。例如,在控制工程中,可以用具有相似數(shù)學(xué)模型的電系統(tǒng)來模擬一個(gè)機(jī)械系統(tǒng),從而產(chǎn)生了物理系統(tǒng)的模擬技術(shù)。隨著電子學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,這種物理量的模擬技術(shù)又發(fā)展成為數(shù)字化的仿真技術(shù),并進(jìn)一步發(fā)展成虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在制造領(lǐng)域中,可以采用這些技術(shù),通過相似性思維過程時(shí)行再創(chuàng)造,發(fā)展出產(chǎn)品設(shè)計(jì)擬實(shí)技術(shù)和制造擬實(shí)技術(shù),有人稱之為:虛擬設(shè)計(jì)和虛擬制造。善于創(chuàng)新的人與一般人的區(qū)別,就在于他能不斷發(fā)掘現(xiàn)存事物中需要的變異,并將它與相關(guān)事物和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行相似性匹配,從而觸發(fā)創(chuàng)新靈感,達(dá)到創(chuàng)新的目的。這就是從相似性思維達(dá)到創(chuàng)新的全過程。
4 相似性分類是創(chuàng)新研究的關(guān)鍵
按事物的相似性進(jìn)行科學(xué)分類,是創(chuàng)新研究的第一步。在工程技術(shù)中,不僅要對(duì)結(jié)構(gòu)相似、運(yùn)動(dòng)相似、功能相似、工藝相似的系統(tǒng)或部件進(jìn)行分類,還要在分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析分解,按層次找出相似的單元,最后進(jìn)行綜合和優(yōu)化,根據(jù)客觀需要對(duì)分類后的相關(guān)單元進(jìn)行優(yōu)化組合和融入新技術(shù),形成新事物或新的技術(shù)過程。例如,在制造工程中,前蘇聯(lián)學(xué)者米洛凡諾夫?qū)⒘慵雌浣Y(jié)構(gòu)相似性進(jìn)行分類后創(chuàng)立了成組加工,使原來只能用生產(chǎn)效率極低的單件生產(chǎn)方式加工的零件,通過分類并組,并根據(jù)各類零件的共性改進(jìn)加工設(shè)備和工裝,使之能采用類似大批量生產(chǎn)方式加工同類零件,大大提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
5 結(jié)束語(yǔ)
在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新能夠更好的提高機(jī)械的生產(chǎn)率,同時(shí)也能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。機(jī)械工程設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新一定要在設(shè)計(jì)中具有創(chuàng)新思維,要想獲得創(chuàng)新思維,人們一定要對(duì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行積累,這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)思維創(chuàng)新。
機(jī)械制造技術(shù)是一門非常重要的專業(yè)課,它包括金屬切削機(jī)床、金切原理與刀具、機(jī)床夾具、機(jī)械制造工藝、數(shù)控加工工藝等內(nèi)容。本課程的目的是使學(xué)生掌握機(jī)械制造技術(shù)的基本理論知識(shí),同時(shí)通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生具備分析和解決機(jī)械加工技術(shù)問題的能力,學(xué)習(xí)機(jī)械制造的新工藝、新技術(shù)及發(fā)展方向,為學(xué)生走向工作崗位、從事生產(chǎn)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師應(yīng)認(rèn)真研究教材,積極研究教學(xué)理論和教學(xué)方法,努力提高教學(xué)水平。
1. 教書育人,德育為本
教師是“人類靈魂的工程師”,不僅教授學(xué)生專業(yè)知識(shí),更要對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育。教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合學(xué)生將來可能從事的技術(shù)與管理工作的性質(zhì),從本專業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)等方面,對(duì)學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)深刻的講授,使他們了解本課程的重要性,激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)中,必須把思想品德教育、職業(yè)道德與專業(yè)技術(shù)教育有機(jī)地結(jié)合起來,使他們成為德才兼?zhèn)涞挠杏萌瞬?。教師?yīng)身體力行,為人師表,做好表率,使學(xué)生不僅學(xué)到知識(shí),而且學(xué)會(huì)怎樣做人。
2. 注重內(nèi)在聯(lián)系
專業(yè)教育的目的是要使學(xué)生用全面和發(fā)展的眼光看問題。從教材前、后內(nèi)容的聯(lián)系上,從本課程與其他課程的關(guān)系,從機(jī)械制造技術(shù)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,從理論與實(shí)踐的聯(lián)系上全面了解和掌握專業(yè)知識(shí)和技能。
教材是按著一定的順序編寫的,但前、后內(nèi)容有著緊密的聯(lián)系。比如,教師在講授“機(jī)械加工工藝規(guī)程”和“機(jī)械加工精度”等基本概念時(shí),經(jīng)常要用教材中的例子和生產(chǎn)中的實(shí)例來說明,而“典型零件加工”的內(nèi)容又與前面機(jī)械制造基本理論有重要聯(lián)系,就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生尋找各部分內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,這樣更容易系統(tǒng)深刻地理解教材。
機(jī)械制造專業(yè)的各門課程是一個(gè)有機(jī)的整體,密不可分。機(jī)制制造技術(shù)與“機(jī)械制圖”、“機(jī)械原理與設(shè)計(jì)”、“數(shù)控加工與編程”等其它專業(yè)課和基礎(chǔ)科有密切的內(nèi)在聯(lián)系。例如在介紹機(jī)床夾具的內(nèi)容時(shí),夾緊力可以由機(jī)械、液壓或氣動(dòng)裝置提供,夾具的結(jié)構(gòu)就有變化[1]。教學(xué)中,要把機(jī)械原理、機(jī)械零件、氣動(dòng)和液壓傳動(dòng)等課程的知識(shí)聯(lián)系起來,使學(xué)生全面掌握要點(diǎn),提高專業(yè)水平。
3. 教學(xué)互動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在機(jī)械制造技術(shù)的學(xué)習(xí)中,不少學(xué)生感到每節(jié)課的知識(shí)過多,不能及時(shí)理解消化,為了解決這一問題,可以使用多變的教學(xué)方法并提高教學(xué)藝術(shù)性。對(duì)教學(xué)內(nèi)容要有的放矢,詳略得當(dāng)。對(duì)于易理解的內(nèi)容,要求學(xué)生先預(yù)習(xí),講課一帶而過;較抽象的內(nèi)容除布置學(xué)生預(yù)習(xí),還應(yīng)認(rèn)真講解;理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的知識(shí)重點(diǎn)講解,理論聯(lián)系實(shí)際。
教學(xué)中可采用討論式教學(xué)方法,即學(xué)生按照教師布置的思考題在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)。課堂上先提出問題,再讓學(xué)生略加思索之后回答。學(xué)生各抒己見,在充分地討論之后,教師做總結(jié),指出要點(diǎn)。例如在學(xué)習(xí)曲軸加工的內(nèi)容時(shí),曲軸與一般的軸不同,它由主軸軸頸、連桿軸頸和連接板組成,結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng),多曲拐,剛性差,其加工過程很有特點(diǎn)[4]。組織學(xué)生參觀曲軸加工現(xiàn)場(chǎng)并翻閱技術(shù)資料,自己根據(jù)零件加工特點(diǎn),提出加工的方法并相互討論,在此基礎(chǔ)上,教師總結(jié)曲軸加工的工藝難點(diǎn)和解決方案。這樣以學(xué)生主動(dòng)思考、積極討論為主,教師提示、答疑為輔,能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,將被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),可以收到很好的教學(xué)效果,便于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,促使學(xué)生動(dòng)腦筋想問題,使其思維能力和表達(dá)能力都得到鍛煉,提高他們分析和解決問題的能力,有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。
4. 利用教具、實(shí)物等進(jìn)行直觀教學(xué)
機(jī)械制造技術(shù)的實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng),各部分教學(xué)應(yīng)注意與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,可以利用各種教具、掛圖、實(shí)物、模型、錄像、多媒體等直觀教學(xué)手段增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。例如講解各種刀具時(shí)就可以把常用車刀、數(shù)控刀具和刀柄、麻花鉆、深孔鉆頭、浮動(dòng)鏜刀、珩磨頭等帶到課堂上,適時(shí)拿出來介紹。在介紹機(jī)制工藝規(guī)程制定的內(nèi)容時(shí),可通過觀看錄像讓學(xué)生直觀了解工廠生產(chǎn)的過程,包括生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件的各種加工過程等。較大的典型零件如車床主軸箱:床身等可能用木材和紙板做成簡(jiǎn)易模型,較復(fù)雜的工裝、機(jī)床結(jié)構(gòu)也可做成模型,必要時(shí)還可以帶學(xué)生到工廠參觀,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。對(duì)于工步、走刀、工序等較難掌握且容易混淆的概念,可以組織學(xué)生觀看車削、銑削的加工錄像,有針對(duì)性地講解和區(qū)分。講解數(shù)控加工工藝時(shí),可利用數(shù)控加工仿真軟件介紹數(shù)控車、銑和加工中心的對(duì)刀、設(shè)置刀具補(bǔ)償、工件的定位和裝夾、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡等內(nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生深入工廠觀看數(shù)控機(jī)床加工現(xiàn)場(chǎng),都可收到很好的效果。
5. 搞好現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)
根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的情況采用多種形式的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。對(duì)于各種加工方法、各種機(jī)床、夾具、刀具和量具,可組織學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室、工廠機(jī)加工車間參觀實(shí)習(xí)。針對(duì)某一典型零件的加工,可組織專題現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),要詳細(xì)了解圖紙和工藝條件,學(xué)習(xí)工藝過程,了解其典型設(shè)備、工藝裝備的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和使用方法。對(duì)重點(diǎn)零件的加工,要求學(xué)生仔細(xì)觀察、運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí),改進(jìn)不合理的工藝方法;對(duì)生產(chǎn)中遇到的質(zhì)量或其他技術(shù)問題,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生分析并解決,必要時(shí),向工廠的技術(shù)人員和工人請(qǐng)教。在實(shí)習(xí)中,把典型的工藝方法、夾具、專用刀具都記錄下來,與所學(xué)的理論進(jìn)行比較,來鞏固理論知識(shí)和提高解決技術(shù)問題的能力。當(dāng)然,課堂與現(xiàn)場(chǎng)要相結(jié)合,教師應(yīng)根據(jù)工廠的情況編寫出實(shí)習(xí)教案,精心組織實(shí)習(xí)的內(nèi)容,首先在課上介紹零件圖紙和技術(shù)要求,然后帶領(lǐng)學(xué)生深入現(xiàn)場(chǎng),最后回到課堂組織學(xué)生討論分析,教師匯總,指出要點(diǎn)。
總之,機(jī)械制造技術(shù)是一門綜合性、實(shí)踐性都很強(qiáng)
的課程。任課教師認(rèn)真研究教學(xué)方法,不斷提高知識(shí)水平,真正做到理論聯(lián)系實(shí)踐,必然能教好這門課,取得理想的效果。
隨著機(jī)械制造步伐的逐步加快,機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也得到了全面的發(fā)展。在過去,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用通常是局部、單機(jī)形式的自動(dòng)化,而如今,自動(dòng)化技術(shù)不僅綜合了集成技術(shù),還囊括了一系列先進(jìn)的智能設(shè)備,因而大大提高了生產(chǎn)效率,使得機(jī)械工程領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的變化。隨著自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用策略以及發(fā)展趨勢(shì)等問題也就成為當(dāng)前熱議的話題。
1、我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程方面的應(yīng)用情況仍處于單子及剛性自動(dòng)化階段,同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍相對(duì)較大,因?yàn)閲?guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了普遍的柔性化、集成化及其智能化。
對(duì)于我國(guó)的多數(shù)企業(yè)而言,在機(jī)械工程的生產(chǎn)管理的自動(dòng)化方面采用的仍是傳統(tǒng)落后的管理模式,發(fā)達(dá)國(guó)家早已實(shí)現(xiàn)了信息化管理,且對(duì)于工業(yè)管理、組織以及生產(chǎn)模式等方面仍在逐步升級(jí)和創(chuàng)新。對(duì)于人才管理來說,我國(guó)缺乏一個(gè)科學(xué)有效的管理機(jī)制,且所謂的人才多為理論型人才,真正的理論實(shí)踐型的全面人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。此外,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)方面而言,我國(guó)無法做到及時(shí)地更新,在設(shè)計(jì)能力方面也并無大幅度的提升。對(duì)于工藝水平而言,數(shù)控加工等相關(guān)技術(shù)仍停留于初級(jí)的精細(xì)加工階段,還未真正掌握復(fù)合加工等先進(jìn)手段。
對(duì)我國(guó)機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析可知,我國(guó)在此方面存在著不少問題,較為突出的問題是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)全面人才的缺乏、自動(dòng)化技術(shù)較為落后,且應(yīng)用范圍較為狹窄等。作為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)相當(dāng)關(guān)鍵,由于我國(guó)在此方面的技術(shù)人員多數(shù)僅僅空有理論知識(shí),而缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此,進(jìn)行人才的培養(yǎng)過程中必須注意理論同實(shí)踐的聯(lián)系,這樣方可真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)能力的不斷提高,進(jìn)而推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械工程領(lǐng)域的不斷進(jìn)步。此外,我國(guó)還應(yīng)改變數(shù)控系統(tǒng)中傳統(tǒng)的封閉體系結(jié)構(gòu),不斷提高自動(dòng)化技術(shù)的管理策略及其科研投入,拓寬自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
2、機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1柔性自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析
對(duì)于柔性自動(dòng)化技術(shù)而言,其主要是隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的,因而是一種新興技術(shù),此技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)性操作的自動(dòng)化進(jìn)行,還可以在明確加工目標(biāo)的情況下進(jìn)行智能操作。因此,將柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械領(lǐng)域的工業(yè)化發(fā)展目標(biāo)。如今,柔性技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械工程中不可缺少的一部分,其將數(shù)控技術(shù)為核心,同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息化設(shè)備、信息科技技術(shù)及現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)三個(gè)方面,推動(dòng)了機(jī)械制造工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。由此可知,柔性自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用,對(duì)于整個(gè)工業(yè)發(fā)展而言具有相當(dāng)深遠(yuǎn)的意義,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)數(shù)量及其生產(chǎn)效率的大幅提高,減輕勞動(dòng)人員的工作強(qiáng)度,還大大提高了生產(chǎn)的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的大幅降低以及產(chǎn)品效益的不斷擴(kuò)大。由此可見,柔性技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用具有全球化趨勢(shì)。
2.2集成自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析
集成自動(dòng)化技術(shù)主要指的是對(duì)目前現(xiàn)有信息技術(shù)不斷進(jìn)行改進(jìn),以確保機(jī)械制造過程更為具體化,此外,還負(fù)責(zé)將機(jī)械制造生產(chǎn)過程中相關(guān)的各種技術(shù)及其生產(chǎn)信息進(jìn)行高效集成,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大,最終實(shí)現(xiàn)集成能力的不斷增強(qiáng)。正是由于具有如此多的優(yōu)勢(shì),因此,如今集成技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用已受到了十分普遍的認(rèn)可,且在信息集成系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善的過程中,集成自動(dòng)化技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展。集成技術(shù)涵蓋了眾多方面,如數(shù)據(jù)庫(kù)集成、質(zhì)量系統(tǒng)工程以及一些復(fù)雜程度較高的工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。就如今的發(fā)展情況而言,集成自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用,無論對(duì)于產(chǎn)品研發(fā),還是生產(chǎn)和控制都可以取得相當(dāng)好的效益。
2.3智能自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析
智能自動(dòng)化技術(shù)指的是通過人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)對(duì)某過程進(jìn)行模擬,促使系統(tǒng)能夠像人腦一樣進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析或信息的采集,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。此技術(shù)在實(shí)現(xiàn)機(jī)械智能化的同時(shí),還通過集成化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制的自動(dòng)化,因而可以說是一門集智能技術(shù)和集成技術(shù)于一體的自動(dòng)化綜合技術(shù)。此技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用有效實(shí)現(xiàn)了人工智能技術(shù)以及機(jī)械制造過程的高效融合,不僅對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控十分有利,有效降低了人力資源成本的投入,還實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅提高。此外,此技術(shù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的識(shí)別,因而使得機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)具有相對(duì)較強(qiáng)的自主適應(yīng)能力,這對(duì)于生產(chǎn)過程中突發(fā)事件的快速響應(yīng)及其解決十分有利。
3、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的未來發(fā)展情況分析
3.1自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中發(fā)展方向
機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展過程中必須以我國(guó)國(guó)情為依據(jù),從簡(jiǎn)單技術(shù)入手,逐步朝著復(fù)雜技術(shù)進(jìn)行發(fā)展,進(jìn)而建立起一套我國(guó)特色的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。如今,雖然我國(guó)在機(jī)械工程領(lǐng)域已經(jīng)得到了一定程度的發(fā)展,但同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比差距仍相當(dāng)大,在自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程的應(yīng)用過程中先進(jìn)技術(shù)及其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)仍相對(duì)缺乏,這就要求我國(guó)實(shí)現(xiàn)機(jī)械領(lǐng)域自動(dòng)化的過程仍有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走。因此,就我國(guó)而言,為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的更好發(fā)展,必須以我國(guó)具體國(guó)情為依據(jù),不斷進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累,同時(shí)注重吸收外國(guó)在這一方面的先進(jìn)技術(shù)水平,逐步推動(dòng)機(jī)械工程中自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展。
3.2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展
對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用而言,其主要目的還是為了投入生產(chǎn),因此必然要在相關(guān)企業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用和發(fā)展,此時(shí)必須以實(shí)際情況為依據(jù),確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。對(duì)于機(jī)械相關(guān)企業(yè)而言,在進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的引入過程中必須先要對(duì)企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行考慮,無論是企業(yè)的經(jīng)濟(jì)能力還是未來發(fā)展都要進(jìn)行認(rèn)真考慮,以確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的效益。
3.3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用過程中應(yīng)注意的問題
進(jìn)行機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過程中,必須注意穩(wěn)固的抓好此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過程,對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用工作進(jìn)行大力地推廣。一面進(jìn)行主機(jī)的發(fā)展,同時(shí)還要進(jìn)行配套控制系統(tǒng)及機(jī)械自動(dòng)化元件等的發(fā)展。此外,還要確保各種傳感器、編程控制器、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)軟件和微處理機(jī)等方面技術(shù)的不斷發(fā)展,以便為將來的進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)。除此以外,還應(yīng)不斷進(jìn)行性能優(yōu)良且應(yīng)用水平高的自動(dòng)化機(jī)電產(chǎn)品的研究。自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用的過程中很容易受到系統(tǒng)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、剛性等方面要求的影響,因此必須不斷對(duì)其進(jìn)行更新,以滿足機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面的需求。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用已逐步成為機(jī)械制造領(lǐng)域相當(dāng)重要的組成部分,機(jī)械工程中自動(dòng)化技 術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)原料成本的大幅降低及生產(chǎn)效率的大幅提高,還是避免人力資源浪費(fèi)的最為有效的途徑,因此必須對(duì)其給予足夠的重視。
引言
在基于內(nèi)容的視覺信息檢索技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)探究中獲得的科研成果給處置這個(gè)問題帶來了有用的參考,讓迅速查尋所需要的設(shè)計(jì)圖紙變成可能。鑒于此,本文對(duì)機(jī)械工程圖圖形檢索技術(shù)進(jìn)行分析與探究具有較為深遠(yuǎn)的意義。
1.機(jī)械工程圖檢索技術(shù)的分類
基于文本的圖紙檢索還有基于成組技術(shù)的圖紙檢索出現(xiàn)了很多的問題,尋找原因會(huì)發(fā)現(xiàn)問題的形成和舉出這類方法的時(shí)候,人們對(duì)圖形的認(rèn)知水準(zhǔn)還有處理問題的考慮點(diǎn)存在較大關(guān)聯(lián),所以這類問題是方法自身所特有的[1],只借助改變技術(shù)細(xì)節(jié)很難解決,必須通過不同的角度思考這類問題才會(huì)可能全部處理發(fā)生的困難。伴隨基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有某些研究人員將在基于內(nèi)容的圖像檢索范圍所獲得的科研結(jié)果加入至CAD領(lǐng)域,通過圖形特點(diǎn)的記敘方式完成CAD圖形檢索。系統(tǒng)首先必須提取到圖紙的幾何特征數(shù)據(jù)還有其空間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),關(guān)于圖紙的特點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至圖紙?zhí)卣鲙?kù)里,客戶在完成新設(shè)計(jì)的時(shí)候,只需要給系統(tǒng)提供具有某種特點(diǎn)的圖形,系統(tǒng)就能夠在擁有的計(jì)算機(jī)圖庫(kù)里檢索到與所提供的圖形擁有類似的幾何特點(diǎn)或者部件相互擁有類似空間關(guān)聯(lián)的圖紙,這樣用戶就能夠用檢索出的結(jié)果當(dāng)成參照,根據(jù)新的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文所論述的主要是基于內(nèi)容的圖紙檢索系統(tǒng)的完成問題。
2.機(jī)械工程圖大致圖形的敘述
第一,簡(jiǎn)單圖形
包含了矩形、圓與三角形這三類圖形。
第二,鏈?zhǔn)綀D形
通過直線、圓弧相互連接形成的圖形,構(gòu)成這些圖形的直線或者圓弧首尾是相接的,圖線相互不存在交互關(guān)系,所圍區(qū)域都是單連通域,在其圍成的區(qū)域里不包含其他的圖形因素。
第三,復(fù)合圖形
通過鏈?zhǔn)綀D形與簡(jiǎn)單圖形利用鄰接關(guān)聯(lián)形成的圖形,在這些圖形中輪廓線以里的每個(gè)區(qū)域中都不存在單獨(dú)存在的簡(jiǎn)單圖形或者鏈?zhǔn)綀D形。圖形分解的重要步驟敘述如下:
步驟一:分隔單獨(dú)出現(xiàn)的圖形
單獨(dú)出現(xiàn)的定義指的是在這個(gè)圖形的每個(gè)部分和輪廓的其他組成成分不存在相交、重合與連接關(guān)聯(lián),圖形單獨(dú)的出現(xiàn)在總體輪廓之間。這類圖形假如是簡(jiǎn)單圖形,則跳轉(zhuǎn)至第4步,假如是鏈?zhǔn)綀D形,則必需跳轉(zhuǎn)至第3步,不然其就是復(fù)合圖形,跳轉(zhuǎn)至第2步完成;
步驟二:復(fù)合圖形分解
把復(fù)合圖形根據(jù)其組成分解成為相互鄰接的閉合圖形[2],這類圖形可能是鏈?zhǔn)綀D形或者是簡(jiǎn)單圖形這兩類狀況,判別圖形的形式,假如圖形是簡(jiǎn)單圖形,則跳轉(zhuǎn)至第4步接著完成處置;
步驟三:把鏈?zhǔn)綀D形分解成為簡(jiǎn)單圖形的組合
把鏈?zhǔn)綀D形分解成為簡(jiǎn)單圖形,包含了圖形分解還有判定所得的各類簡(jiǎn)單圖形相互的存在關(guān)系這兩類問題,也就是先完成分解,再判別各個(gè)簡(jiǎn)單形體相互的空間運(yùn)算關(guān)聯(lián)是并、差還是沒有空間運(yùn)算關(guān)聯(lián);
步驟四:存儲(chǔ)處理結(jié)果
到這里整個(gè)的圖形就已經(jīng)被分解成了圓、長(zhǎng)方形與三角形這三類簡(jiǎn)單圖形的拼接形式。把圖形的構(gòu)成數(shù)據(jù)還有每個(gè)步驟獲得的圖形之間的空間運(yùn)算關(guān)系存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)文件里。詳細(xì)情況參照下圖2-1所示。
3.機(jī)械工程圖圖形檢索數(shù)據(jù)的組織和檢索的完成
復(fù)雜機(jī)械工程圖中的圖形輪廓最后能夠分解成三類幾何圖形的組合情況,這個(gè)分解的過程總共包含了三個(gè)階段,在分解的第一階段與第二階段里,復(fù)雜圖形被分解成了一些封閉的圖形,這類圖形相互之間是存在鄰接或者互相包含的關(guān)聯(lián),封閉圖形間的組合形式展現(xiàn)出了輪廓的整體構(gòu)成結(jié)構(gòu);在分解的第三個(gè)階段,那些不屬于規(guī)定的幾種簡(jiǎn)單圖形的封閉圖形被再一次的完成分解,最后通過長(zhǎng)方形、圓與三角形這三類簡(jiǎn)單圖形的拼接形式來代表它們,分解獲得的簡(jiǎn)單圖形的數(shù)量與相互關(guān)聯(lián)代表了繁雜的封閉圖形[3]。
在基于內(nèi)容的圖形檢索當(dāng)中,判斷檢索圖形與其他圖形相互的匹配程度是檢索的重要步驟之一。過去數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢往往是基于精準(zhǔn)文字匹配的,但是在圖形、圖像這樣的數(shù)據(jù)檢索當(dāng)中,關(guān)于給圖形、圖像的內(nèi)容用語(yǔ)義敘述沒辦法完成全部精準(zhǔn),因此必須要通過相似性匹配來權(quán)衡評(píng)定檢索結(jié)果的相符情況[4]。這個(gè)相似性情況是通過數(shù)值形式來完成表示的。相似性測(cè)量是某個(gè)模式領(lǐng)域當(dāng)中關(guān)于模式的知識(shí)表述,可以度量該領(lǐng)域里對(duì)象間的感覺相似性的相應(yīng)程度。在用戶根據(jù)圖形特點(diǎn)檢索的時(shí)候,獲取到的圖形特征是關(guān)于圖形實(shí)體的一類全面的表述,當(dāng)使用相似性檢索的時(shí)候要牽扯到兩類重要的問題:一個(gè)是圖形特征的相似性度量,另一個(gè)則是基于相似性的查詢方法。
4.結(jié)語(yǔ)
通過本文探究,認(rèn)識(shí)到機(jī)械工程圖檢索技術(shù)的分類,因此對(duì)機(jī)械工程圖圖形檢索數(shù)據(jù)的組織和檢索的完成進(jìn)行加強(qiáng)便顯得極為重要。然而,這是一項(xiàng)較為系統(tǒng)的工作,不能一蹴而就,需要從多方面完善,比如復(fù)雜圖形被分解成為一些封閉圖形。進(jìn)一步為我國(guó)機(jī)械工程圖圖形檢索的發(fā)展奠定尤為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、前言
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中,制造業(yè)是國(guó)家的支柱行業(yè),占據(jù)國(guó)有經(jīng)濟(jì)的重要地位。隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械工程技術(shù)也迎來了新的發(fā)展形勢(shì)。從目前機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展來看,在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造中,機(jī)械工程技術(shù)正在縮小與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,在某些產(chǎn)品領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。之所以取得這樣的成績(jī),主要原因在于機(jī)械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了機(jī)械工程的教育效果,也促進(jìn)了機(jī)械工程教育的發(fā)展,所以,我們應(yīng)對(duì)機(jī)械工程教育信息化發(fā)展有全面正確的認(rèn)識(shí)。
二、機(jī)械工程技術(shù)的特點(diǎn)分析
1、機(jī)械工程技術(shù)的先進(jìn)性特點(diǎn)
(1)靈活(2)高效率(3)能源消耗低(4)無污染(5)產(chǎn)品性價(jià)比較高。
2、綜合考慮設(shè)計(jì)與工藝的特點(diǎn)
在機(jī)械工程技術(shù)方面,設(shè)計(jì)與工藝緊密結(jié)合十分重要,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的工藝進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)一次性成功,這就是經(jīng)常所說的并行工程。
3、全面考慮工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)
對(duì)于機(jī)械工程技術(shù)來說,最終的目的就是提高制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這就要求在設(shè)計(jì)之前詳細(xì)了解市場(chǎng),針對(duì)工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等等,使該技術(shù)能夠達(dá)到理想中的效果,這樣的機(jī)械工程技術(shù)才算是成功的。
三、機(jī)械工程教育信息化發(fā)展現(xiàn)狀
考慮到機(jī)械工程的特點(diǎn),在機(jī)械工程教育開展的過程中,引入信息化手段是十分必要的。從目前機(jī)械工程教育信息化發(fā)展現(xiàn)狀來看,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
1、機(jī)械工程教育信息化手段已經(jīng)得到了充分的運(yùn)用
出于提高機(jī)械工程教育質(zhì)量的目的,在機(jī)械工程教育開展過程中,及時(shí)的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)等,通過教育信息化手段的運(yùn)用,機(jī)械工程引進(jìn)了國(guó)外技術(shù)的先進(jìn)理念,形成了對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收,保證了機(jī)械工程能夠持續(xù)快速的發(fā)展。從目前機(jī)械工程教育的開展來看,信息化手段的運(yùn)用范圍越來越廣,已經(jīng)成為了機(jī)械工程教育的主要手段之一,為機(jī)械工程教育的發(fā)展提供了有力的支持。隨著教育信息化手段的不斷發(fā)展和提高,相信在未來機(jī)械工程教育信息化手段的應(yīng)用范圍更廣,應(yīng)用效果更加突出。
2、機(jī)械工程教育信息化采用了網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的模式
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,為機(jī)械工程教育提供了強(qiáng)有力的支持,不但提升了機(jī)械工程教育信息化發(fā)展的質(zhì)量,還提高了機(jī)械工程教育的整體效果,改變了傳統(tǒng)教育模式的束縛,為機(jī)械工程教育的發(fā)展提供了新的參考。從目前機(jī)械工程教育信息化的發(fā)展來看,網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展模式為其帶來了資源共享的便利,豐富了現(xiàn)有的教育內(nèi)容,提高了教學(xué)實(shí)效性,為機(jī)械工程教育的發(fā)展注入了生機(jī)和活力。從這一角度來看,機(jī)械工程教育信息化發(fā)展成為了機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),為了機(jī)械工程技術(shù)的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),保證了機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展質(zhì)量。
3、機(jī)械工程教育信息化改變了傳統(tǒng)教育理念
在傳統(tǒng)教育理念中,機(jī)械工程的教育應(yīng)尊重書本內(nèi)容,應(yīng)以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和技術(shù)教育,對(duì)先進(jìn)技術(shù)的引入缺乏必要的手段?？紤]到機(jī)械工程傳統(tǒng)教育理念的缺點(diǎn),以及計(jì)算機(jī)信息化的高速發(fā)展,在機(jī)械工程教育中引入信息化手段已經(jīng)成為了必然的選擇,對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響?；谶@一判斷,機(jī)械工程教育信息化改變了傳統(tǒng)的教育理念,開始朝著新技術(shù)引入和新技術(shù)應(yīng)用的方向發(fā)展,極大的提高了機(jī)械工程教育的實(shí)效性,滿足了機(jī)械工程發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,提高了機(jī)械工程發(fā)展的整體質(zhì)量,為機(jī)械工程發(fā)展提供了新的參考。
4、機(jī)械工程教育信息化提高了教育效果和技術(shù)的先進(jìn)性
通過采用教育信息化手段,機(jī)械工程的教育效果得到了持續(xù)的提高,為機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展提供了有力的支撐,保證了機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展質(zhì)量。同時(shí),教育信息化手段的采用,保證了機(jī)械工程技術(shù)的先進(jìn)性,使機(jī)械工程技術(shù)能夠及時(shí)的引入并借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù),為我國(guó)機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展提供有力的支持。從目前機(jī)械工程教育的實(shí)際發(fā)展來看,機(jī)械工程教育信息化提高了教育效果和技術(shù)的先進(jìn)性,為機(jī)械工程的發(fā)展提供了有力的支持。因此,從促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的角度出發(fā),我們應(yīng)對(duì)機(jī)械工程教育信息化手段有深入的了解。
四、結(jié)論
通過本文的分析可知,在我國(guó)機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展過程中,教育信息化手段起到了積極作用。教育信息化手段不但提高了機(jī)械工程教育的整體效果,還對(duì)機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展提供了有力的支持,滿足了機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的要求。因此,我們要對(duì)機(jī)械工程教育信息化手段有全面正確的認(rèn)識(shí),要認(rèn)真分析機(jī)械工程教育信息化發(fā)展現(xiàn)狀,不斷提高機(jī)械工程教育信息化的發(fā)展質(zhì)量。
一、前言
本體在經(jīng)歷了10多年的發(fā)展之后，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)言、環(huán)境構(gòu)建和方法論，現(xiàn)已經(jīng)構(gòu)建了理論框架和技術(shù)體系，在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。
二、本體的基本概念
在信息科學(xué)中，作為一種知識(shí)表示方法，本體（ontology）包括了研究領(lǐng)域內(nèi)對(duì)象的名稱、對(duì)象屬性和相互關(guān)系的邏輯描述，提供了領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)表示和交流的詞匯集合和集合中各個(gè)對(duì)象的關(guān)系集合。采用這種方法表示知識(shí)的本體，是基于一定的目的人為設(shè)計(jì)的規(guī)范說明，這與它所建模的世界有著明顯的區(qū)別。本體發(fā)展至今，其應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)人工智能和知識(shí)工程的范圍，這主要是由于本體具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：
1、異構(gòu)系統(tǒng)互操作，在異構(gòu)主體之間對(duì)交流的結(jié)構(gòu)化信息達(dá)成共識(shí)，這是本體開發(fā)的一個(gè)主要目標(biāo)；
2、通過本體復(fù)用、映射和集成等方式實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)復(fù)用，這是本體研究的主要?jiǎng)恿χ唬?
3、明確的領(lǐng)域認(rèn)定，利用本體表示方法描述領(lǐng)域認(rèn)定，當(dāng)領(lǐng)域發(fā)生變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域認(rèn)定的改變也相對(duì)比較容易；
4、分析領(lǐng)域知識(shí)，建立領(lǐng)域本體，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)的應(yīng)用和管理；
5、將領(lǐng)域知識(shí)與操作性知識(shí)相分離。
三、知識(shí)工程中本體的含義
在知識(shí)工程領(lǐng)域，研究人員給出了面向人工智能的明確的本體定義，其中，最重要的一個(gè)是Gru-her在1993年采用人工智能界公認(rèn)的概念模型為基礎(chǔ)給出的：本體是概念模型的明確的規(guī)范說明。隨后Studer在參考了Gruber和Borst的定義的基礎(chǔ)上提出了本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明。本體定義的核心內(nèi)容本文由論文聯(lián)盟//收集整理是概念模型，即研究領(lǐng)域內(nèi)存在的對(duì)象、概念及其他實(shí)體以及它們之間的關(guān)系是研究領(lǐng)域的一個(gè)抽象的、簡(jiǎn)化的視圖，每一個(gè)知識(shí)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)或知識(shí)水平的主體，都或明確或隱含的依托于某些概念模型。分類法（taxonomy）是對(duì)科學(xué)分類的普遍規(guī)律的研究，是按照一定的思想觀點(diǎn)，以科學(xué)分類為基礎(chǔ)，結(jié)合領(lǐng)域內(nèi)容和特點(diǎn)，將領(lǐng)域知識(shí)分門別類以術(shù)語(yǔ)的形式組成分類表。本體與分類法相比，主要有兩個(gè)區(qū)別：本體具有更為豐富的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并且反映了某種程度的共識(shí)。
理論上，可以通過5種類型的構(gòu)件來形式化描述一個(gè)本體：概念、關(guān)系、函數(shù)、公理和實(shí)例。這里的概念可泛指論述的任何事物，如任務(wù)、功能、行為、策略和推理過程等等，有時(shí)為敘述方便，概念也稱為類。關(guān)系用來表示領(lǐng)域中概念之間的相互作用，元關(guān)系形式化定義為個(gè)集合的笛卡兒乘積的子集：R：C×C×…×C。函數(shù)是一類特殊的關(guān)系，在這種關(guān)系中，前n一1個(gè)元素可以惟一決定第n個(gè)元素，函數(shù)的形式化定義為：F：C×C2×…×G一一C。公理用來表示領(lǐng)域中永真的陳述，實(shí)例表示領(lǐng)域中的具體元素即對(duì)象。
四、本體構(gòu)建的規(guī)則
本體構(gòu)建方法概述出于對(duì)各自問題領(lǐng)域和具體工程的考慮，構(gòu)造本體的過程各不相同。目前沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的本體構(gòu)造方法，最有影響的是Gruber在1995年提出的5條規(guī)則：
1、清晰：本體必須有效地說明所定義的術(shù)語(yǔ)的含義。定義應(yīng)該是客觀的，與背景獨(dú)立的。當(dāng)定義可以用邏輯公理表達(dá)時(shí)，它應(yīng)該是形式化的，應(yīng)該盡力用邏輯公理表達(dá)。定義應(yīng)該盡可能的完整。所有定義應(yīng)該用自然語(yǔ)言加以說明。
2、一致：本體應(yīng)該是前后一致的，也就是說，它應(yīng)該支持與其定義相一致的推理。它所定義的公理以及用自然語(yǔ)言進(jìn)行說明的文檔都應(yīng)該具有一致性。如果從一組公理中推導(dǎo)出來的一個(gè)句子與一個(gè)非形式化的定義或者實(shí)例矛盾，則這個(gè)本體是不一致的。
3、可擴(kuò)展性：本體的可擴(kuò)展性是指，本體提供一個(gè)共享的詞匯，這個(gè)共享的詞匯應(yīng)該為可預(yù)料到的任務(wù)提供概念基礎(chǔ)。它應(yīng)該可以支持在已有的概念基礎(chǔ)上定義新的術(shù)語(yǔ)，以滿足特殊的需求，而無須修改已有的概念定義。也就是說，人們應(yīng)該能夠在不改變?cè)卸x的前提下，以這組存在的詞匯為基礎(chǔ)定義新的術(shù)語(yǔ)。
4、編碼偏好程度最?。∕inimalencodingbias）：本體應(yīng)該處于知識(shí)的層次，而與特定的符號(hào)級(jí)編碼無關(guān)。本體的表示形式的選擇不應(yīng)該只考慮表示上或者實(shí)現(xiàn)上的方便。概念的描述不應(yīng)該依賴于某一種特殊的符號(hào)層的表示方法，不能依賴于某種確定的語(yǔ)言，因?yàn)閷?shí)際的系統(tǒng)可能采用不同的知識(shí)表示方法。
5、本體承諾最小，（Minimalontologicalcommitment）：本體承諾應(yīng)該最小，只要能夠滿足特定的知識(shí)共享需求即可。也就是說，本體應(yīng)該對(duì)所模擬的事物產(chǎn)生盡可能少的推斷，而讓共享者自由地按照他們的需要去專門化和實(shí)例化這個(gè)本體。Gruber還指出，由于本體承諾是以詞匯的使用為基礎(chǔ)的，因此可以通過定義承諾最弱的公理以及只定義應(yīng)用所需的基本詞匯來保證。
五、基于本體的產(chǎn)品信息模型
來自華盛頓大學(xué)的Sudarsan和CMU的Fenves作為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology，NIST）的訪問學(xué)者，與NIST的Sriram等人一起，為支持產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement，PLM）各個(gè)方面的信息需求，以本體為表示工具，開發(fā)了一種產(chǎn)品信息模型框架口。該框架以NIST的核心產(chǎn)品模型（theNISTCoreProductModel，CPM）及其3個(gè)擴(kuò)展版本：開放式裝配模型（OpenAssemblyMod—el，OAM）、設(shè)計(jì)分析集成模型（DesigeAnalyticIn—tergratedModel，DAIM）和產(chǎn)品族進(jìn)化模型PFEM作為基礎(chǔ)。OAM定義了系統(tǒng)級(jí)的概念模型和相關(guān)的層次化裝配關(guān)系；DAIM定義了產(chǎn)品的主模型以及一系列抽象功能模型和兩個(gè)主模型與功能模型之間的變換，每一個(gè)功能模型對(duì)應(yīng)于產(chǎn)品的某一個(gè)領(lǐng)域特性，兩個(gè)變換分別為理想化和映射；PFEM表示產(chǎn)品族及其組件，與產(chǎn)品族進(jìn)化相關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)原理。
開發(fā)產(chǎn)品信息模型框架的目的在于：①?gòu)漠a(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)階段開始，在其全生命周期的整個(gè)過程中捕捉產(chǎn)品、設(shè)計(jì)原理、裝配、公差等信息；②便于下一代CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的語(yǔ)義互操作；③捕捉產(chǎn)品和產(chǎn)品族的進(jìn)化。該框架提供了產(chǎn)品信息和設(shè)計(jì)原理的細(xì)粒度描述，因而PLM系統(tǒng)可以方便地直接訪問框架中的數(shù)據(jù)。
產(chǎn)品信息模型框架作為產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程各個(gè)方面的信息庫(kù)，能夠?yàn)镻LM及其輔助系統(tǒng)提供一種單一的、一致的信息交換協(xié)議，支持CAx及其他相關(guān)系統(tǒng)之間直接互操作和無縫的信息集成。該框架具有以下特點(diǎn)：
1、以形式化語(yǔ)義為基礎(chǔ)，通過采用合適的本體就能進(jìn)行自動(dòng)推理；
2、具有概括性，它描述的是概念實(shí)體（制品和特征），而不是針對(duì)具體的某種產(chǎn)品（發(fā)動(dòng)機(jī)、泵等）；
3、提供了產(chǎn)品全方位的豐富信息；
4、致力于促進(jìn)新的應(yīng)用和過程的開發(fā)，避免由于環(huán)境中信息的不齊備阻礙新應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)；
5、框架中結(jié)合了明確表示的設(shè)計(jì)原理，作為描述產(chǎn)品本身的重要內(nèi)容；
6、作為產(chǎn)品級(jí)上不同系統(tǒng)間互操作的轉(zhuǎn)換與接口。
六、結(jié)束語(yǔ)
總之，盡管當(dāng)前，本體技術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展，但是還是存在一定局限性，不能僅局限在對(duì)事實(shí)知識(shí)的表示，還應(yīng)用對(duì)過程性的知識(shí)以及有效方法進(jìn)行探索，這也是該技術(shù)今后的發(fā)展方向。
引言:工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造,工程創(chuàng)造的內(nèi)涵就是科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。工程正是通過對(duì)辯學(xué)知識(shí)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,創(chuàng)造世界上原先沒有人工產(chǎn)品或系統(tǒng)來滿足社會(huì)現(xiàn)實(shí)可能的需要。工程是一種創(chuàng)造力的專業(yè),與社會(huì)生活中的其他專業(yè)有著不同的分工,以創(chuàng)造為自己的使命,這正是工程教育的本質(zhì)特征和光榮任務(wù)?，F(xiàn)代工程的定義具有鮮明的時(shí)代特征。2l世紀(jì),世界將進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,一切創(chuàng)新都依賴于高素質(zhì)創(chuàng)造型人才,承擔(dān)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造型人才和發(fā)展科學(xué)文化雙重任務(wù)的高等教育,必將成為國(guó)家創(chuàng)新體系的支柱和基礎(chǔ),寓有創(chuàng)造本質(zhì)特征的工程教育應(yīng)當(dāng)更加突出創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)等。
一、機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究的意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不斷增強(qiáng),我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與完善,對(duì)現(xiàn)代工程的概念也產(chǎn)生了一種新的理論,即“工程是關(guān)于科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,以使在物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會(huì)需要的一種創(chuàng)造性專業(yè)”。從中我們可以看出,工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造,而創(chuàng)造的本質(zhì)就是對(duì)科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用。從這個(gè)意義上理解,工程就可以理解為通過科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,通過創(chuàng)造出當(dāng)前沒有的產(chǎn)品或者是系統(tǒng),以此來滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。從某種意義上說,工程與其他的專業(yè)有著很大的區(qū)別,最為主要的就是工程專業(yè)可以理解為創(chuàng)造力專業(yè),這也是工程教育的本質(zhì)特征。當(dāng)前,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,使得知識(shí)成為了人類社會(huì)進(jìn)步的源動(dòng)力,一切的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)也都要依賴于知識(shí)的開發(fā)與運(yùn)用,而高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才正是對(duì)知識(shí)的開發(fā)與運(yùn)用的實(shí)施者,培養(yǎng)創(chuàng)造型人才也成為了當(dāng)前我國(guó)教育事業(yè)的根本任務(wù),對(duì)工程教育進(jìn)行創(chuàng)新與改革也是當(dāng)前高等教學(xué)改革的一個(gè)必然方向。
二、機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)研究
通過對(duì)高校理工科專業(yè)教學(xué)體系的分析可以看出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)被安排的位置是在理論教學(xué)之后,其實(shí)驗(yàn)的目的就在于為學(xué)生提供應(yīng)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐和應(yīng)用的機(jī)會(huì)。工程能力也可以稱之為創(chuàng)造能力,這是對(duì)于理工科學(xué)生基本的素質(zhì)要求之一,因此可以說,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)和研究,是為學(xué)生提供應(yīng)用理論進(jìn)行創(chuàng)造的平臺(tái),也是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的主要途徑。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與研究是一項(xiàng)復(fù)雜的、系統(tǒng)的工程,需要以現(xiàn)代教育思想作為根本的指導(dǎo)思想,科學(xué)的處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。筆者認(rèn)為,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),同時(shí)結(jié)合學(xué)校教學(xué)的實(shí)際情況,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,進(jìn)行改進(jìn)和研發(fā),而不需要投入大量的資金進(jìn)行新設(shè)備的購(gòu)置,通過對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合,引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù),則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的整體優(yōu)化,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的很明確,就是為了給學(xué)生提供一個(gè)工程應(yīng)用教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握,并且學(xué)會(huì)用知識(shí)分析問題和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實(shí)施綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)通常是在理論課教學(xué)結(jié)束之后,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)打破了學(xué)科之間的界限,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為指導(dǎo)思想。學(xué)生在完成一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過程中,要對(duì)各種實(shí)驗(yàn)的設(shè)備進(jìn)行熟練的掌握,也需要借助多個(gè)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用,才能夠完成實(shí)驗(yàn)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ι
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:細(xì)紗機(jī),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)測(cè)繪細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu);(2)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律;(3)根據(jù)檢測(cè)的鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反求設(shè)計(jì)控制凸輪機(jī)構(gòu);(4)對(duì)細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;(5)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ⅱ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng)。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái),當(dāng)載荷一定時(shí),在安裝飛輪和不安裝輪飛兩種狀態(tài)下主軸轉(zhuǎn)速的變化情況;(2)建立實(shí)驗(yàn)臺(tái)等效主軸的運(yùn)動(dòng)方程,分析飛輪的調(diào)速作用;(3)按新給定的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)反求設(shè)計(jì)飛輪;(4)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)不同主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)條件下飛輪的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ⅲ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1511織布機(jī),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)測(cè)繪1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖;(2)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)檢驗(yàn)棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律;(3)根據(jù)檢測(cè)的棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反求設(shè)計(jì)棕框共軛凸輪機(jī)構(gòu);(4)對(duì)1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;(5)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
三、“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)"的實(shí)施
系列“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”一般安排與課程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,然后獨(dú)立完成計(jì)算分析、創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或虛擬設(shè)計(jì)等項(xiàng)內(nèi)容,最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。系列“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”不僅重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),更重要的是加強(qiáng)了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。系列“機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”是按照學(xué)生掌握知識(shí)由淺人深,認(rèn)識(shí)問題由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)過程設(shè)計(jì)的,它重視了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng),形成了鮮明的特色。
明確培養(yǎng)目標(biāo)制定具有工程特色的教學(xué)計(jì)劃。隨著科技進(jìn)步,以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為標(biāo)志的高新技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的滲透、融合、應(yīng)用,使得機(jī)械工程學(xué)科本身的內(nèi)涵、外延同傳統(tǒng)的觀念相比有了質(zhì)的變化, 企業(yè)要求該專業(yè)的畢業(yè)生不僅具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)和應(yīng)用能力,還應(yīng)具備在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的科技開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷售的能力,為了適應(yīng)社會(huì)需求,就應(yīng)在現(xiàn)代教育思想、教育理念的指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有工程素質(zhì)的應(yīng)用人才為目標(biāo),構(gòu)建起新時(shí)期對(duì)該專業(yè)人才要求相適應(yīng)的、與現(xiàn)代高新技術(shù)相融合的、與經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境和資源條件相協(xié)調(diào)的教學(xué)計(jì)劃體系,按照公共教育、專業(yè)教育、實(shí)踐訓(xùn)練的培養(yǎng)策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顧個(gè)性培養(yǎng)。公共教育部分要培養(yǎng)學(xué)生良好的人文素質(zhì), 人文與社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)從來就不是分割的, 很多科學(xué)技術(shù)中的突破來自于人文知識(shí)的靈感, 創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),也絕不是單純的專業(yè)知識(shí)教育問題,通過對(duì)學(xué)生寬廣的通識(shí)基礎(chǔ)和深厚的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)的塑造,輔以工程哲學(xué)的教育,可以為工程素質(zhì)培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。專業(yè)教育部分要系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程,重視堅(jiān)實(shí)的專業(yè)技能的培養(yǎng),培養(yǎng)工程師的基本素質(zhì)。在條件允許的情況下,可以為學(xué)生提供專業(yè)技能認(rèn)證課程。實(shí)踐訓(xùn)練部分則著重進(jìn)行上手快、后勁足的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,任何一個(gè)學(xué)年均有不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),保證工程實(shí)踐訓(xùn)練4年不斷線,倡導(dǎo)以科研項(xiàng)目、工程現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室研究為背景,進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。除了上述共性教育,還要對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性培養(yǎng),如鼓勵(lì)學(xué)生參加輔修專業(yè)的學(xué)習(xí),選修感興趣的其他專業(yè),通過學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,以此加強(qiáng)跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型工程人才的培養(yǎng)。
