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第1篇：機械工程范文

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是現(xiàn)代機械工程師，使學生接受機械工程領(lǐng)域的基本知識和專業(yè)理論知識，受到機械工程師基本技能的訓(xùn)練。學生畢業(yè)進入企業(yè)后，除具備機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一般知識與能力外，作為現(xiàn)代機械工程師，還應(yīng)具備以下能力：（1）能夠正確判斷機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)領(lǐng)域的工程實際問題；（2）具備針對工程實際問題的系統(tǒng)分析能力和解決問題的能力；（3）具備機械制造行業(yè)的工程設(shè)計、工程開發(fā)能力；（4）能適應(yīng)機械制造行業(yè)涉及學科的交叉性和復(fù)雜性，具備協(xié)調(diào)與合作能力；（5）具備終生學習的能力。

二、機械工程系列核心課程教學培養(yǎng)現(xiàn)狀

機械工程系列核心課程包含機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、理論力學、材料力學、電工電子技術(shù)、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機械制造工藝學、機電傳動控制、液壓傳動與氣壓傳動、數(shù)控技術(shù)等理論課程，以及課程設(shè)計、專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認識實習、生產(chǎn)實習等實踐教學環(huán)節(jié)。每門課程的理論性和實踐性都非常強，與相關(guān)課程關(guān)聯(lián)關(guān)系強，在機械類學生的知識結(jié)構(gòu)中都具有舉足輕重的地位。以《機電傳動控制》為例，該課程的理論性、實踐性和綜合性強，涉及動力學基礎(chǔ)、電機與拖動、傳感器、機床電氣自動控制、電力電子技術(shù)、傳動控制系統(tǒng)、可編程序控制器等知識面，關(guān)乎《理論力學》、《電工電子技術(shù)》、《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等前期課程，和《金屬切削機床》、《機床夾具設(shè)計》、《液壓傳動與氣壓傳動》等同期課程，甚至《數(shù)控技術(shù)》、專業(yè)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等后期課程的關(guān)聯(lián)教學，在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系中尤為重要。現(xiàn)有教學體系中，機械工程系列核心課程均存在內(nèi)容量大，知識面廣，教學以理論為主，實驗為輔的現(xiàn)狀。理論教學方面，由于原理圖多，文字敘述較抽象，學生又無實物接觸，難以全面了解、掌握機械工程技術(shù)在生產(chǎn)實際應(yīng)用中的內(nèi)涵和精髓，不僅影響了學生的實際應(yīng)用能力，也降低了學生在今后的工作中不斷學習提高的后勁。在工科教學中尤為重要的實驗或?qū)嵺`教學環(huán)節(jié)，多采用驗證型實踐教學，且往往由于受控對象體積大、重量重、價格高、維護難等因素，難以大量裝備于實驗室，使學生在實踐教學中無法感受工程實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，在很大程度上挫傷了學生的積極性，更談不上對工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。對于教學另一重要環(huán)節(jié)，即考試，現(xiàn)有的考試方式僅注重于考查具體知識點的了解或掌握，比較理論化，并不注重與工程實際的聯(lián)系，往往出現(xiàn)教師為考而教，學生為考而考、考后即忘的現(xiàn)象，無助于對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。機械工程領(lǐng)域知識的復(fù)雜性和交叉性，使得實際工程問題通常是隱性的，學生畢業(yè)進入企業(yè)后，無法再像課堂學習一樣根據(jù)已知條件和固有步驟得到答案，企業(yè)必須投入相關(guān)資源進行二次培養(yǎng)，企業(yè)的經(jīng)濟效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此，工科院校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，針對機械工程系列核心課程實施以培養(yǎng)工程設(shè)計能力為目標的課程改革，培養(yǎng)學生對工程實際問題的分析判斷能力、工程設(shè)計能力和終生學習能力是實現(xiàn)該專業(yè)人才培養(yǎng)目標的需要，是適應(yīng)社會發(fā)展需求的需要。

三、以培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力為目標的機械工程系列

核心課程教學改革研究與實踐我校以培養(yǎng)工程設(shè)計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革的思路是以培養(yǎng)學生工程設(shè)計能力為總體目標，貫徹以工程項目構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）全過程為載體的CDIO高等工程教育理念，打破以理論知識全面性為原則的專業(yè)課程群設(shè)置方式和課程教學內(nèi)容安排方式，以完成工程項目CDIO過程作為課程群設(shè)置或整合、課程教學內(nèi)容（含實踐教學）安排、教學方法以及師資和教材建設(shè)的核心，系統(tǒng)推進教學改革。一個典型的領(lǐng)域工程項目（一級項目），其CDIO過程所需的專業(yè)知識和技能幾乎可以涵蓋一個專業(yè)方向甚至一個專業(yè)的所有課程（含實驗），這就給專業(yè)課程群設(shè)置及其教學內(nèi)容整合提供了一個內(nèi)在的“綱”，極大地增強了專業(yè)課程群的整體性。與此同時，工程項目的實施流程及各部分工作內(nèi)容也為專業(yè)課程的教學內(nèi)容和教學重點安排提供了有效依據(jù)。以工程項目運行過程來驅(qū)動課程教學實施，構(gòu)建真實的工作場景，以完成“完整技術(shù)工作”的訓(xùn)練并以此來實現(xiàn)工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，加速學生從在校生到工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)變。解決現(xiàn)有教學體系中重理論輕實際、教學過程中缺乏工程實踐和工程設(shè)計的引入、教與學均是紙上談兵等教學問題；解決現(xiàn)有實驗環(huán)節(jié)以傳統(tǒng)的驗證型實驗為主的實驗教學模式下，學生動手能力差、綜合分析問題能力欠缺，以及現(xiàn)有實驗設(shè)置與工廠實際脫離、與先進技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用相脫離的現(xiàn)狀，使實驗教學環(huán)節(jié)與培養(yǎng)工程設(shè)計人才目標相促進；解決現(xiàn)有考試方式“考”老師所“教”、考試內(nèi)容簡單化、命題標準化等教學問題，真正避免現(xiàn)有教學制度下，老師教學生“考”而不是教學生“學”和“用”的現(xiàn)狀。針對教學體系改革，建立以能力培養(yǎng)為中心、以工程設(shè)計為主線的課程教學體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，改革教學內(nèi)容。如教學過程中，以“車用氣瓶螺紋接口自動加工專機”的完整設(shè)計工作為主線，給出學生某企業(yè)待加工氣瓶產(chǎn)品的不同形狀與尺寸規(guī)格、加工精度要求、加工效率與設(shè)備成本要求等參數(shù)，要求學生直接進行該產(chǎn)品加工設(shè)備的設(shè)計。整個教學過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動加工專機”的實際工程課題研究，又緊密圍繞《機電傳動控制》課程各章節(jié)內(nèi)容，注重工程實際在恰當知識點的引入。如進行第二章“機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(chǔ)”內(nèi)容的教學時，將轉(zhuǎn)矩折算與電機選擇、專用鉆孔動力頭設(shè)計、車床變頻器主軸改造等工程實際案例逐層相結(jié)合，扎實培養(yǎng)學生的工程設(shè)計思路和能力。教學過程中適當引入“三通球閥加工專機設(shè)計”、“鋁塑藥品包裝機改造”“、80噴漆線伺服系統(tǒng)”等相關(guān)工程設(shè)計實例貫穿課堂的教學和設(shè)計指導(dǎo)。部分章節(jié)如“繼電器接觸器控制系統(tǒng)”、“PLC控制技術(shù)”等采用了現(xiàn)場教學模式，使學生易學，老師易教。在《機電傳動控制》課程教學改革過程，共有三條主線：其一，課程自身教學系統(tǒng)主線；其二，工程設(shè)計項目與實驗教學主線；其三，對相關(guān)課程知識進行驗證學習的主線。三條主線圍繞工程設(shè)計項目主線同步展開，最終為學生的《機電傳動控制》課程服務(wù)。學生在課程學習過程中，在授課教師的帶領(lǐng)下，進行了企業(yè)委托項目《氣瓶螺紋接口自動加工專機》的研究與設(shè)計。因涉及學習內(nèi)容多，工作量大，單靠課堂學時遠遠不能完成。但是由于構(gòu)建了一個學生進入企業(yè)后真正的現(xiàn)代化生產(chǎn)主戰(zhàn)場，極大地激發(fā)了整個團體的學習積極性和創(chuàng)造性。依靠課后大量的資料查閱與學習，課堂上再結(jié)合教師對《機電傳動控制》相應(yīng)章節(jié)的講解與對該工程項目的設(shè)計思路引導(dǎo)，學生在課程學習期間即完成了該項目的工廠調(diào)研、工藝分析、方案設(shè)計、刀具設(shè)計等工作，完成了企業(yè)要求的設(shè)計任務(wù)。并成功申請了發(fā)明專利“氣瓶螺紋接口自動加工生產(chǎn)線”1項和實用新型專利“直動式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復(fù)合刀具”等9項，目前均已獲得授權(quán)。由于學生學習積極性高漲，課后主動學習時間大增，在這個環(huán)節(jié)中扮演重要角色的教師的實際教學過程相對以往教學模式輕松。教師更多是扮演“導(dǎo)師”角色，而不是以往的“填鴨式”教學；學生通過實際的工程設(shè)計歷練逐步建立和深化了工程意識與能力，達到的是雙贏效果的工程設(shè)計人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。同步實施的實驗環(huán)節(jié)改革，強調(diào)針對工程實際進行設(shè)計、選型、搭建、調(diào)試的系統(tǒng)性實驗，培養(yǎng)動手操作和創(chuàng)造能力，注重該課程與相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)設(shè)計，注重該環(huán)節(jié)理論與實踐的聯(lián)系；對于考試環(huán)節(jié)，不以最后一考來定輸贏，而以階段性工程設(shè)計與期末整體性設(shè)計相結(jié)合，筆試與口試結(jié)合，注重工程設(shè)計的實際應(yīng)用方面的考評。

四、總結(jié)

第2篇：機械工程范文

1.1存在的問題“怎樣學好機械工程控制基礎(chǔ)”可以說是學生在學習中碰到的最直接,也是最困難的問題。分析其原因,大致有以下幾種:(1)內(nèi)容抽象。首先課程本身就是以控制理論為基礎(chǔ),研究的是在工程實踐的基礎(chǔ)上抽象出來的問題。既是說,其先天就是以數(shù)字、公式以及數(shù)學模型等數(shù)學語言在描述一個實際的系統(tǒng)或生產(chǎn)過程。因而學生在學習中一直會感覺是在公式、定理模型中游離,是在學習一門數(shù)學。其次課程開設(shè)在二年級第二學期,這個階段可以說學生還沒有學習專業(yè)課程,專業(yè)知識的缺乏,必然導(dǎo)致學生對教學中所描述和提及的系統(tǒng)以及生產(chǎn)過程難以理解,極其抽象。(2)數(shù)學知識薄弱。機械工程控制基礎(chǔ)課程中幾乎所有的定論和原理都是由很多不同的數(shù)學工具推導(dǎo)出來的,必然就要求其學習必須建立在良好的數(shù)學基礎(chǔ)之上。然而工科院校學生的數(shù)理基礎(chǔ)卻又相對薄弱,尤其現(xiàn)行的教學計劃中對數(shù)理教學內(nèi)容的刪減和選擇所帶來的變化,更是加劇了這一問題,因此,對大多數(shù)數(shù)學基礎(chǔ)掌握一般的學生來說,幾乎無法適應(yīng),普遍學生都會反映“很難,聽不懂”。(3)課程的銜接。從目前學校執(zhí)行的教學計劃中,機械工程控制基礎(chǔ)的教學時間安排可以說是承上啟下,介于基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間,是典型的專業(yè)基礎(chǔ)課的。但最大問題也就出于此,機械工程控制基礎(chǔ)所涵蓋的知識內(nèi)容涉及到很多課程,除要求學生熟練掌握許多數(shù)學方法和知識外,還要掌握電學、力學、機械設(shè)計等方面的知識,由此可見現(xiàn)行計劃中出現(xiàn)了專業(yè)課程知識的嚴重脫節(jié)。

1.2解決方法(1)為克服內(nèi)容抽象,建議在今后課堂教學中以相關(guān)的典型工程實例(最好是學生身邊所能看到,能摸到的系統(tǒng))為介入點來引入重要知識點。例如,我們在一開始介紹自動控制系統(tǒng)的概念、組成要素、類型和工作原理等知識時,完全可以將洗衣機、空調(diào)、烤箱等實例引入,采取由“教師啟發(fā)—學生討論—教師總結(jié)”的方式進行教學,逐步提高培養(yǎng)學生對抽象事物的概括能力和邏輯分析能力,進而在后續(xù)章節(jié)學習中逐步引入一些較為常見的典型工業(yè)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過程對象。(2)數(shù)學知識的缺失短時間是很難彌補的,但是必要的數(shù)學知識的簡要復(fù)習和講解仍然十分必要(例如,復(fù)變函數(shù)和積分變換等)。此外在利用數(shù)學工具及相關(guān)電、力、液等知識進行控制論原理教學推導(dǎo)時,切忌不要使推導(dǎo)過程變成一種數(shù)學解題的氛圍,一旦這樣,學生的上課注意力和吸收消化知識點將隨之也將轉(zhuǎn)變成數(shù)學思維,頭腦中將一直浮現(xiàn)“公式,數(shù)據(jù),結(jié)果”,而完全忽視了期間所要求掌握的系統(tǒng)控制論的物理概念的明晰性和數(shù)學結(jié)論的適用性和準確性。因此,教師要特別注意引導(dǎo)學生將注意力集中在系統(tǒng)問題的提出,解決的辦法和最終的結(jié)論之上,對數(shù)學的推導(dǎo)過程只要做到會用即可,注意本末的適當處理。(3)課程的銜接好壞可以說直接影響課程的教學效果,前述引入典型工程實例的教學方法雖然很好,但選擇怎樣的實例卻又是個大問題。現(xiàn)實中機械工程實例中基本上都是具體的技術(shù)研究和開發(fā)問題,比如數(shù)控機床的伺服系統(tǒng),機械手的自動控制等已經(jīng)涉及到了后續(xù)很多的專業(yè)知識,在現(xiàn)行教學計劃下現(xiàn)階段的學生是無法理解的。所以目前,教師只能是用一些結(jié)構(gòu)簡單、針對性強、便于理解、計算與分析的實例作為課堂的首選,但同時也割裂了課程內(nèi)容在實際系統(tǒng)設(shè)計中的整體聯(lián)系,學生很難建立起一個各部分(環(huán)節(jié))相互聯(lián)系、相互作用、系統(tǒng)在不斷經(jīng)歷動態(tài)變化的全系統(tǒng)控制概念。因此,下一步如何修改現(xiàn)行教學計劃,提高課程間的銜接度將是提高機械工程控制基礎(chǔ)教學質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

2結(jié)語

第3篇：機械工程范文

關(guān)鍵字：機械工程自動化技術(shù) 機械工程 綠色制造自動化

1.引言：

隨著我國裝備制造業(yè)的與時俱進，機械加工制造工程也開始蓬勃發(fā)展，應(yīng)用在機械工程中的自動化技術(shù)也正在經(jīng)歷著蛻變，有以往的簡單化向如今的集成化、智能化、復(fù)雜化、多功能化發(fā)展的規(guī)模和超大規(guī)模的模式發(fā)展。，如此便在機械加工、設(shè)計、生產(chǎn)效率上較以往有了翻天覆地的變化，如今的機械加工制造業(yè)可謂日新月異。當自動化技術(shù)有了長足快速的發(fā)展后帶動了機械工程產(chǎn)業(yè)翻天覆地的變化。接下來我們對自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用做一簡要地分析與闡述，并且對其未來大發(fā)展進行相應(yīng)的探討。

2.機械工程自動化技術(shù)

作為全世界最大且發(fā)展最快的發(fā)展中國家，我國裝備制造業(yè)的全部技術(shù)都必須建立在這樣一個基本前提之下，即發(fā)展這樣一門產(chǎn)業(yè)是否與我國的基本國情相匹配，是否能夠?qū)⑽覈慕?jīng)濟迅速的帶動起來、是否能夠加快促進我國傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展及轉(zhuǎn)型，并且不會造成無論是對人來本身還是對整個生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的后遺癥，因此，針對上述問題，我們必須對我國裝備制造業(yè)的基本情況有一個明確地認識，即現(xiàn)階段我國裝備制造業(yè)所面臨的基本國情是，我國是要通過不斷的對國外的柔性制造系統(tǒng)中的優(yōu)良成果進行快速的消化吸收來完成對本國裝備制造工業(yè)發(fā)展的成熟壯大，這是我國裝備制造業(yè)所面臨的一個最基本的事實，同時也是最關(guān)鍵的，而針對此種情況我們提出的解決方法就是，以國外的先進技術(shù)為依托，結(jié)合當前我國裝備制造業(yè)的實際情況，通過引進、學習、消化、仿制、研制、改進、開發(fā)以及推廣出適合我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代機械加工自動化制造技術(shù)。

3.自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用

3.1.柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動化技術(shù)是伴隨著計算機技術(shù)的產(chǎn)生而出現(xiàn)的，所謂柔性自動化技術(shù)，其功能已不僅僅是能夠自動進行技術(shù)性的操作的一項傳統(tǒng)意義上的自動制造技術(shù)，而是以最終機械加工要求為引導(dǎo)對機械零部件進行自動化加工的技術(shù)。將這種自動化技術(shù)運用到機械部件的加工制造上面，不僅能夠節(jié)約成本減少勞動力的輸出，而且對于機械加工的生產(chǎn)效率而言更是起到了巨大的推動作用，進而促進整個裝備制造業(yè)的發(fā)展。就當下來看，柔性自動化生產(chǎn)加工技術(shù)機械加工制造業(yè)中已變得不可替代，占有十分重要的位置。現(xiàn)代柔性制造自動化技術(shù)是以數(shù)字控制技術(shù)為核心，以高端的計算機設(shè)備為依托、借助于先進的信息處理科技手段最終將這些技術(shù)運用到機械生產(chǎn)加工領(lǐng)域中對機械工業(yè)制造的發(fā)展注入強大的動力。將柔性加工自動化技術(shù)應(yīng)用到機械加工制造工程中對于裝備制造業(yè)的發(fā)展來說有著深遠的意義。

3.2.集成自動化技術(shù)簡介

集成自動化技術(shù)的基本含義就是對現(xiàn)有的信息技術(shù)加以改進推廣，使整個機械制造過程更加具體化、高效化和易操作化的同時，將整個與機械加工制造生產(chǎn)流程中有關(guān)的多種技術(shù)、相關(guān)的生產(chǎn)信息及其控制反饋信息進行有效的集成，最終實現(xiàn)以擴大機械生產(chǎn)、提高機械加工效率和零件加工精度為目標的一種自動化加工技術(shù)。鑒于以上優(yōu)勢，目前集成自動化技術(shù)在我國機械加工制造行業(yè)中已被廣泛認可，并且在計算機集成系統(tǒng)技術(shù)日新月異不斷改進和不斷的完善的條件下，集成自動化技術(shù)對于諸如質(zhì)量系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫信息集成以及一些比較復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計的涵蓋面越來越廣越來越深。就目前集成自動化技術(shù)的市場發(fā)展來看，該項技術(shù)的應(yīng)用所取得的成果是最為顯著也是最為直接的。

3.3.機械工程自動化技術(shù)的發(fā)展.

因為機械產(chǎn)品的加工制造的根本目的就是為了產(chǎn)品日后的高效利用，而最終目的就是獲取最大的經(jīng)濟效益；因此，就以整個裝備在造業(yè)的大前提而言，憑借自動化技術(shù)而快速發(fā)展的機械加工制造工程的進一步發(fā)展是要以企業(yè)的生產(chǎn)需要以及利益需求為最根本條件的。假如機械生產(chǎn)只注重于眼前所帶來的經(jīng)濟效益而非整個機械加工的整體質(zhì)量，那么機械工程中的自動化技術(shù)就已經(jīng)不能夠滿足一個國家的國民經(jīng)濟的發(fā)展和進步，同樣受其影響制造行業(yè)的發(fā)展將受到前所未有的威脅。因此對于現(xiàn)代機械加工制造業(yè)而言，就應(yīng)該放慢自動化發(fā)展的進程，避免過于追求速度來追求經(jīng)濟效益的最大化而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，本著以加快我國自動化技術(shù)在機械加工制造工程中能夠更好的應(yīng)用為前提，各大企業(yè)應(yīng)該對原有的技術(shù)設(shè)施進行不斷的改進與完善，防止因為技術(shù)落后而被行業(yè)所淘汰，為日后的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更為有利的條件。但這并無非是為了順應(yīng)先進科技的發(fā)展來紛紛加快了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度而對對人們賴以生存的環(huán)境造成嚴重破壞為前提的，如此本末倒置的行徑是萬不可取的。

小結(jié)：

作為現(xiàn)代裝備制造產(chǎn)業(yè)的龍頭老大，機械工程加工制造行業(yè)在其生產(chǎn)過程中必不可少的會對環(huán)境進行一定程度上的污染，由此也威脅到了人類的健康以至整個生態(tài)的穩(wěn)定。而傳統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用又恰恰加重了環(huán)境的負擔。因此在機械加工制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展過程中，人們對于綠色加工制造的需求已十分渴望，憑借其來降低對環(huán)境污染和對資源的浪費，為我們和諧的生態(tài)環(huán)境建設(shè)添油加柴。

參考文獻：

[1]周一鳴.索春英.淺談自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用[J].價值工程，2011（12）；

[2]曹靜.試論機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011（8）；

第4篇：機械工程范文

英文名稱：Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering

主管單位：中國農(nóng)業(yè)機械學會排灌機械會

主辦單位：中國農(nóng)業(yè)機械學會排灌機械學會;中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會排灌機械分會;江蘇大學流體機械工程技術(shù)中心

出版周期：雙月刊

出版地址：江蘇省鎮(zhèn)江市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1674-8530

國內(nèi)刊號：32-1814/TH

郵發(fā)代號：28-82

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1982

期刊收錄：

核心期刊：

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

聯(lián)系方式

第5篇：機械工程范文

[關(guān)鍵詞]機械工程；設(shè)計；CAD技術(shù)；應(yīng)用

隨著時代的進步，CAD技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展成效，該技術(shù)憑借自身智能化、集成化以及標準化的優(yōu)點，被廣泛的運用在機械工程設(shè)計行業(yè)當中，不但大大的提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，還促進了機械工程行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。為此，加大對CAD技術(shù)的研究力度，促其優(yōu)化完善，才能使其為機械工程設(shè)計做出更大的貢獻。

1機械工程設(shè)計中CAD技術(shù)的發(fā)展

在不斷更新的計算機技術(shù)推動下，CAD技術(shù)的各項功能得了顯著地拓展以及增強，內(nèi)容也得到了不斷豐富。在機械工程設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)，CAD技術(shù)軟件具備有數(shù)量相當可觀的用戶群體，這些用戶群體對CAD技術(shù)的要求越來越高，決定了今后CAD技術(shù)勢必向智能化、集成化以及標準化的方向發(fā)展才能符合時代的要求。

1.1CAD技術(shù)智能化

猶如編程方法取得的巨大進步，CAD技術(shù)智能化也促使機械工程設(shè)計取得了巨大的進步，使得其設(shè)計方法不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計當中。為了幫助設(shè)計人員進一步培養(yǎng)發(fā)散性思維，在對產(chǎn)品模型進行設(shè)計采用特征造型方式以及參數(shù)設(shè)計的時候，不必對其內(nèi)在的聯(lián)系過于拘泥。在一部分的3D、CAD軟件當中，用戶群可以直接欣賞到自己設(shè)計的成品，這種方式不但有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，還可以在第一時間及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計成品中存在的問題。

1.2CAD技術(shù)標準化

現(xiàn)今，很多CAD技術(shù)軟件受到了廣大用戶的青睞，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在這些軟件中存在一個弊端，很多數(shù)據(jù)模型無法與其它同類型的軟件相互兼容，這給行業(yè)內(nèi)部技術(shù)的發(fā)展造成了極大的阻礙。為此，必須要加強對CAD技術(shù)數(shù)據(jù)模型以及交換資源進行標準化，這也是機械工程行業(yè)得以順利發(fā)展的重要前提。雖然現(xiàn)在的CAD技術(shù)標準化還需要進一步提高，但是經(jīng)過行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的不懈努力后，使用不同的軟件進行交流很快可以實現(xiàn)。

1.3CAD技術(shù)集成化

隨著數(shù)控加工技術(shù)以及現(xiàn)代設(shè)計方式的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的計算機輔助已經(jīng)無法滿足新時代信息化的要求。從市場角度分析，迫切需要CAD技術(shù)能夠在工程分析、工藝分析設(shè)計以及產(chǎn)品制造過程當中擁有一個良好的技術(shù)接口，也就是通常所說的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。當前，已經(jīng)有少數(shù)的CAD軟件具備了這些集成的功能。設(shè)計人員在設(shè)計的過程當中，可以直接導(dǎo)入運用該技術(shù)的設(shè)計模型來對結(jié)構(gòu)力學的性能進行分析，同時與數(shù)控機床相結(jié)合，做出更深層次的分析和設(shè)計，最后進行制造與生產(chǎn)。CAD技術(shù)集成化借助計算機高速準確的運算功能，從過往繁瑣的運算方法解脫出來，在很大程度上提高了工作效率，縮短了設(shè)計時間。

1.4CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化

近年，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化變得尤為關(guān)鍵和重要。使用互聯(lián)網(wǎng)的CAD的產(chǎn)品，其在對二維圖紙進行傳輸?shù)臅r候，更加簡單便捷，更能符合企業(yè)的規(guī)定與要求。同時，不管在任何時候都能通過互聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)的動態(tài)三維模型進行交流。這種網(wǎng)絡(luò)互相協(xié)作的模式，不但能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本，還能夠進一步提高企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品速率，并保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

1.5CAD技術(shù)的虛擬化

當前，CAD技術(shù)已經(jīng)充分運用到了一種新型的技術(shù)，例如虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并且該技術(shù)將會應(yīng)用得越來越廣泛。所謂的虛擬技術(shù)就是在一個虛擬的環(huán)境當中建筑設(shè)計人員創(chuàng)造新產(chǎn)品，同時通過模擬操作的方式，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、舒適度以及質(zhì)量等各方面進行檢驗。在開展機械工程項目之前，通過使用虛擬技術(shù)可以很好的解決各種存在的問題，防止各種不必要浪費現(xiàn)象的發(fā)生，進而達到減少工程建設(shè)成本費用的目的。正是憑借這種優(yōu)勢，虛擬化成為了未來CAD技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

2機械工程設(shè)計中CAD技術(shù)的具體應(yīng)用

在機械工程中，應(yīng)用CAD技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，不但與設(shè)計人員的設(shè)計理想更加貼切，符合他們的設(shè)計意識，還能大大的縮短產(chǎn)品設(shè)計的周期，進一步提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，從根本上來提高工作效率。一般來說，CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1計算機輔助建模

計算機輔助建模不單是CAD技術(shù)的重要內(nèi)容，也是機械工程設(shè)計的核心設(shè)計部分。在創(chuàng)建模型的時候使用CAD軟件，可以滿足設(shè)計人員所需要的立體效果。更重要的是，為了促使效果更加逼真，所設(shè)計出來的模型與實體并沒有太大差別，僅僅是在電腦上按照一定的比例呈現(xiàn)出來。使用特征造型以及參數(shù)設(shè)計的方法，設(shè)計人員可以在虛擬的環(huán)境下，對產(chǎn)品的模型進行更為直觀的設(shè)計。在傳統(tǒng)的設(shè)計方法中，由于抽象思維的局限，設(shè)計人員很難把產(chǎn)品的模型構(gòu)建出來，導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果與實際需要存在較大的誤差，最終設(shè)計的質(zhì)量和效率均不甚理想，導(dǎo)致不必要浪費。而現(xiàn)在的三維CAD軟件的使用很好的彌補了以上存在的不足，設(shè)計人員僅僅需要把已經(jīng)建立好的模型裝配在一起，針對不合理之處加以改正就可以，大大的提高了產(chǎn)品設(shè)計的時效性以及質(zhì)量。

2.2計算機輔助繪圖

對于計算機工程設(shè)計來說，繪圖顯得尤為關(guān)鍵和重要。CAD技術(shù)軟件最初應(yīng)用在機械工程設(shè)計的功能就是繪圖功能。傳統(tǒng)的方法主要是依靠手工來完成，這種方式不但導(dǎo)致工作效率低，繪圖的質(zhì)量也不甚理想，外形也不夠美觀。但使用CAD技術(shù)軟件后，不但可以有效的提高工作效率，確保繪圖質(zhì)量，而且還可以打印出來進行保存，讓人一目了然。

2.3分析工程以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品要想得到優(yōu)化設(shè)計，就必須要分析其力學性能以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)。有限元分析以及動力性能分析等現(xiàn)代機械工程設(shè)計的發(fā)展，進一步推動了工程分析功能以及結(jié)構(gòu)的進一步拓展。目前，很多CAD軟件已經(jīng)退出了與ANSYS有限元分析軟件的接口。用戶在使用的過程當中，可以把CAD技術(shù)軟件建立的產(chǎn)品模型直接導(dǎo)入到有限元分析軟件中，在負載的情況下，進一步對產(chǎn)品的模型進行工程分析，進而對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在較為復(fù)雜的機械設(shè)計中，類似的分析方法存在很多優(yōu)勢，值得在接卸工程設(shè)計中廣泛使用。

3提高CAD設(shè)計人員的技術(shù)能力

對于設(shè)計人員來說，要想促使CAD技術(shù)能夠得到廣泛的應(yīng)用，就必須要確保設(shè)計人員熟悉使用該技術(shù)。首先要充分了解該技術(shù)的具體操作，掌握其優(yōu)勢以及不足，在實際過程中，充分利用CAD技術(shù)軟件的設(shè)計優(yōu)勢，進一步對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化以及升級，從根本上來提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及科技含量。CAD技術(shù)軟件的發(fā)展與應(yīng)用，給機械工程設(shè)計帶來了巨大的轉(zhuǎn)變，促使機械工程的設(shè)計方式從單調(diào)的設(shè)計方法中解脫出來，給機械工程設(shè)計注入了新鮮活力。同時設(shè)計周期的縮短以及與時俱進的創(chuàng)意，更是促使機械工程設(shè)計發(fā)展邁入了新臺階。隨著計算機技術(shù)高速發(fā)展，CAD技術(shù)將會得到優(yōu)化以及完善，在機械工程設(shè)計中也將會得到更深入的應(yīng)用。但與外國相對應(yīng)技術(shù)比較而言，我國CAD技術(shù)依然存在很多不足，需要加大對該技術(shù)的研究力度，進一步鞏固我國機械工程發(fā)展的基礎(chǔ)，促使我國機械工程行業(yè)未來發(fā)展之路更加長遠以及穩(wěn)定。

[參考文獻]

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[3]郭聚東,宋懷慶.制造技術(shù)對CAD技術(shù)的影響[J].煤礦機械，2014,25（05）.

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第6篇：機械工程范文

【關(guān)鍵詞】機械工程；自動化；發(fā)展研究

機械工程中自動化技術(shù)的推廣與應(yīng)用，不僅有效提高了機械加工生產(chǎn)工作效率和生產(chǎn)效益，而且保證了機械工程行業(yè)健康和穩(wěn)定的長效發(fā)展。目前來說，機械工程自動化在我國仍然還處于初級或者中級階段，距離國外機械自動化技術(shù)相差甚遠。基于此，工作力度需要進一步加大，以保證機械工程自動化技術(shù)能夠更好的適應(yīng)市場發(fā)展趨勢，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1、機械工程自動化技術(shù)現(xiàn)狀及相關(guān)影響因素

機械工程自動化技術(shù)一般在沒有外力干涉的環(huán)境下，機械裝置按照提前設(shè)置好的程度進行自動操作或控制的過程，如今該技術(shù)已經(jīng)在機械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其不僅能夠各個環(huán)節(jié)工序的順利進行，而且還能保證自動生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，并且能夠通過加快生產(chǎn)投入物的流動速度來推動機械工程行業(yè)在我國的可持續(xù)發(fā)展。如今，機械工程自動化在我國尚處于剛性自動化和單自動化的初級階段。與國外已經(jīng)實現(xiàn)了機械自動化技術(shù)集成化、智能化和柔性化發(fā)展的工業(yè)發(fā)展國家仍然有相當?shù)牟罹唷Ｎ覈喈斊髽I(yè)仍然應(yīng)用傳統(tǒng)管理模式于機械自動化生產(chǎn)的管理方面，國外發(fā)達國家事實上早已完成了對計算機各個環(huán)節(jié)的管控，而且對機械工程的工業(yè)組織與管理模式、機械生產(chǎn)模式進行了不斷的升級和創(chuàng)新。綜上所述，我國機械自動化發(fā)展受控于相關(guān)技術(shù)的限制，而且相關(guān)專業(yè)人才比較匱乏，自動化技術(shù)的落后，自動化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制，機械自動化技術(shù)管理有待改善、對自動化技術(shù)投入不足等影響我國機械自動化進一步發(fā)展的因素，使得機械自動化在我國的發(fā)展仍然存在諸多不足。

具體來說，我國機械自動化的基本現(xiàn)狀表現(xiàn)在以下幾個方面：上世紀70年代，我國機械工程出現(xiàn)了較快的發(fā)展，毫無疑問的機械制造業(yè)作為工業(yè)的重要組成部分同時得到了高速、穩(wěn)步的發(fā)展。制造業(yè)在產(chǎn)品制造和引進設(shè)備、新型產(chǎn)品和技術(shù)裝備的自主研發(fā)等方面均表現(xiàn)出了顯著的進步，但在其發(fā)展歷程中相關(guān)問題不斷涌現(xiàn)。例如我國機械行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次比發(fā)達國家低。企業(yè)數(shù)目雖然眾多，但發(fā)展卻極不平衡。為了實現(xiàn)機械自動化，越來越多的努力在我國開展，但手工作業(yè)仍占據(jù)主要地位，生產(chǎn)出較為粗糙的產(chǎn)品，這在很大程度上影響了機械自動化技術(shù)。獨立的研發(fā)機械自動化技術(shù)的能力在我國尚不成熟，自主產(chǎn)品尚幾乎沒有。即使是“國產(chǎn)化”的大型電器品牌企業(yè)，其實核心技術(shù)仍然接觸不到，與國外先進技術(shù)水平距離仍然很遠。總的來說，中國尚屬于生產(chǎn)大國，但是對相關(guān)技術(shù)掌握還不足，計算機在機械行業(yè)未得到廣泛普及，并且計算機化尚未應(yīng)用于生產(chǎn)管理中。傳統(tǒng)的管理模式和生產(chǎn)方式拉大了與發(fā)達國家的差距。

2、機械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用途徑

自動化加工、配置、檢測和反饋等屬于現(xiàn)階段機械自動化的功能，其實現(xiàn)了生產(chǎn)產(chǎn)品周期的縮短，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量的提高，生產(chǎn)水平的提高，機械自動化技術(shù)在我國具有十分廣泛的應(yīng)用途徑，幾乎遍布所有領(lǐng)域，其主要有以下應(yīng)用途徑：

2.1農(nóng)業(yè)

作為世界上的人口大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展對于我國經(jīng)濟的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，并且占據(jù)了資金投入的主要部分。在現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)機械行業(yè)的擁有量逐年升高，因此需要采取措施來提高農(nóng)業(yè)自動化水平和綜合機械化水平。并且，機械自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的意義已經(jīng)被越來越多的農(nóng)民群眾所認識，農(nóng)產(chǎn)品的種植、生產(chǎn)、加工、儲藏和運輸?shù)阮I(lǐng)域均引進了機械自動化技術(shù)。每年農(nóng)作物灌溉和收割中，農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)也具有至關(guān)重要的作用，有效的提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，大大縮短了勞動時間和勞動成本，勞動力得到了節(jié)省。基于此，自動化機械的購置和實用在農(nóng)民群眾中大大加強，進一步實現(xiàn)了機械自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的促進。

2.2工程

對于處于比較險峻地形的施工現(xiàn)場，基于其十分惡劣的工作條件，機械自動化技術(shù)是保證施工正常進行的重要手段。例如，施工機械上所配備的自動識別系統(tǒng)，不僅能夠?qū)ψ约旱奈恢眠M行識別，而且還能對系統(tǒng)設(shè)計的路線進行實施監(jiān)控，如果出現(xiàn)偏差，其具有自動復(fù)位的能力。而且，機械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，還能夠識別沙子、石頭等材料，大大降低了機械工作過程中的風險，而且工程的施工質(zhì)量可以大大提高。無人化控制是迄今為止最高端的機械自動化技術(shù)，無線電信號是機械接受指令的主要方式，資源和勞動力均得以節(jié)約，并且快速、安全、可靠。自動操控系統(tǒng)的開發(fā)與研制是今后工程機械自動化研究的主要內(nèi)容，其可以實現(xiàn)深水中無人自動化施工，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)機械間相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

2.3工業(yè)

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人類的生活質(zhì)量和生活水平得到了明顯的提升，于此同時對食品工業(yè)行業(yè)提出了更高的要求。促進勞動生產(chǎn)率的提高是機械自動化技術(shù)應(yīng)用于食品包裝行業(yè)的主要價值所在，是產(chǎn)品精確度得以提高，收益得以提高的重要保證。將包裝機械、電子信息和食品檢測等多中技術(shù)融為一體的現(xiàn)代包裝機械自動化，實現(xiàn)了機電一體自動化，包裝質(zhì)量和速度大大提高。

3、總結(jié)

我國機械自動化發(fā)展受控于相關(guān)技術(shù)人才的缺乏、自動化技術(shù)的落后、自動化技術(shù)使用領(lǐng)域受限、機械自動化管理不系統(tǒng)、自動化技術(shù)研究經(jīng)費不足等影響我國機械自動化進一步發(fā)展的因素，使得機械自動化在我國的發(fā)展仍然存在諸多不足。機械自動化技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)、工程和工業(yè)等均有廣泛應(yīng)用。

參考文獻

[1]周彬.機械工程自動化技術(shù)發(fā)展研究分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,(17):2109-2109.

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第7篇：機械工程范文

關(guān)鍵詞：機械工程；設(shè)計；虛擬樣機；技術(shù)分析

隨著經(jīng)濟和科技的迅猛發(fā)展，企業(yè)在激烈的市場競爭中要想謀求長期穩(wěn)定的發(fā)展，就要不斷研發(fā)適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品，并縮短研發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本。虛擬樣機技術(shù)相較于傳統(tǒng)的物理樣機技術(shù)而言，以其卓越的性能受到企業(yè)和研發(fā)者的青睞。以虛擬樣機取代物理樣機進行新產(chǎn)品開發(fā)中的前期設(shè)計和測試評估，可有效縮短開發(fā)周期和降低開發(fā)成本，同時能優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計效果，尤其在機械工程設(shè)計中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1虛擬樣機技術(shù)的概念及其特點

虛擬樣機技術(shù)相對傳統(tǒng)物理樣機而言的顯著特點是；虛擬，即通過計算機借助特定的軟件程序幫助工程師建立三維模型，依靠先進的仿真模擬系統(tǒng)實施仿真模擬實驗，對機械在實際運行中的情況加以分析和評估，幫助工程師及時找出設(shè)計不足和缺陷，并采取針對性的措施加以改進，提高機械設(shè)計的效率和質(zhì)量[1]。簡單地講，該技術(shù)是在計算機基礎(chǔ)上，運用CAD等設(shè)計制圖模型，借助仿真模擬技術(shù)進行機械設(shè)計的一種新技術(shù)。該技術(shù)的特點是：在機械設(shè)計整個過程中借助高科技的設(shè)計和管理技術(shù)實施開發(fā)、分析和設(shè)計，極大地縮短了研發(fā)設(shè)計周期，提高了機械設(shè)計的質(zhì)量和效率，同時也降低了設(shè)計成本，有助于提高企業(yè)的市場競爭力。

2機械工程設(shè)計中虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用

2.1模型建立

2.1.1三維模型的建立建立三維的實體模型是運用虛擬樣機技術(shù)的基礎(chǔ)和前提，后續(xù)的仿真實驗都要在這個基礎(chǔ)上進行[2]。建立數(shù)字化的三維模型過程極其繁雜，除了對諸如齒輪、扇葉等外形復(fù)雜的零部件進行詳細的細部設(shè)計，還要對各種機械內(nèi)部的每種部件間的相關(guān)驅(qū)動聯(lián)系予以充分考慮，以此為基礎(chǔ)再借助CAD等軟件程序搭建完整的機械系統(tǒng)的虛擬樣機。早期的CAD以二維為主，這種方式的設(shè)計過程復(fù)雜且不容易操控，在生產(chǎn)中不具有優(yōu)勢，科技發(fā)展使得當前的三維CAD得到了普遍推廣，機械產(chǎn)品內(nèi)部的每個部件的轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)心位置和搭接的細節(jié)都能得到詳盡的設(shè)計和明確表述，設(shè)計深度和效率都得到了顯著提高，軟件應(yīng)用更加便捷人性化。

2.1.2添加約束建成數(shù)字三維模型后，為了規(guī)范和限制物體之間的相對運動，在對各個部件進行連接時要添加適當?shù)募s束。添加約束時，要從實際情況出發(fā)注意所添加約束條件的合理性。當前，國內(nèi)使用的三維CAD設(shè)計軟件多配有相關(guān)的動力學插件，通過這些插件對約束關(guān)系和裝配關(guān)系加以映射，可實現(xiàn)對虛擬裝配和添加約束的過程相統(tǒng)一。另一種方式是，借助三維CAD軟件進行預(yù)裝配，繼而在ADAMS運動分析軟件中導(dǎo)入已經(jīng)完成的數(shù)據(jù)模型，通過ADAMS實現(xiàn)對產(chǎn)品運動情況的如實分析[3]。

2.1.3對模型施加驅(qū)動通過設(shè)置合理的約束在模型的各零部件之間實現(xiàn)連接，在確定各種機械運用的情況后，對模型施加驅(qū)動力及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以使模型能夠按照預(yù)先設(shè)計好的運動情況進行運動。

2.1.4虛擬樣機仿真驅(qū)動施加完成后，模型已基本建成，已經(jīng)具備仿真模擬的實驗條件。進一步，對產(chǎn)品模型實施模擬仿真的實驗操作，分析計算各項物理指標，如速度和加速度、作用力和反作用力以及位移等，為后續(xù)有限元的分析做準備。

2.2有限元分析

有限元的分析方法能對機械內(nèi)部各構(gòu)件的強度和運動特性指標等進行全面、精準的分析，其顯著特點是通用性強[4]。另外，有限元的分析方法還能實現(xiàn)對諸如邊界條件和結(jié)構(gòu)形狀等力學問題的專業(yè)解答，目前在機械設(shè)計中得到了比較廣泛的應(yīng)用。有限元的分析方法運算速度和可靠性都比較高，在虛擬樣機技術(shù)中是不可或缺的設(shè)計工具。

2.3優(yōu)化設(shè)計

為提高機械使用的工作效率，在對機械模型進行必要的校驗后，還要對其設(shè)計進一步優(yōu)化。目前，國內(nèi)在對機械模型進行優(yōu)化時主要方法包括：在滿足各項機械設(shè)計的條件、變量的變化區(qū)間也適宜的基礎(chǔ)上，通過自動選擇系統(tǒng)來選擇機械模型設(shè)計中涉及的變量；在求解目標函數(shù)的最大值時可以通過分析函數(shù)進行計算；通過計算機計算系統(tǒng)改變設(shè)計參數(shù)的變量范圍并加以求解，并可進行多次仿真[5]。特別是在每一次的仿真模擬完成后，要對模型的參數(shù)變量進行多次更改，通過反復(fù)的模擬實驗，求得待求物理量的最優(yōu)解。

2.4控制、機械系統(tǒng)聯(lián)合仿真

在機械開發(fā)的傳統(tǒng)模式中，機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)不管是在設(shè)計還是測試上都是相互獨立的，二者之間并沒有有效的互動，從而導(dǎo)致機械設(shè)計的實際效果并不理想。虛擬樣機技術(shù)可將機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實現(xiàn)一體化控制，將二者進行有效融合和統(tǒng)一，切實解決了傳統(tǒng)的機械開發(fā)中控制效能低下等問題。虛擬樣機技術(shù)中機械和控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真思路具體如下：借助仿真軟件分析三維模型的力學及動力學特性，再利用矩陣實驗室等控制軟件加以控制計算。這種設(shè)計思路中，控制軟件將控制命令作用于運動學的仿真軟件，后者將作用結(jié)果的反饋信息發(fā)送到虛擬的位置傳感器，從而實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的有效控制。兩者綜合，機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合就能順利實現(xiàn)。

3例證分析

目前，虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域非常廣，例如船舶加工、武器制造和包裝機械設(shè)計及農(nóng)業(yè)機械設(shè)計等。下面以其在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用為例加以分析。一方面是仿真技術(shù)和多柔體的系統(tǒng)建模相結(jié)合。由于多柔體系統(tǒng)中的動力學重在研究剛體運動和彈性變形之間的耦合性，所包含的運動形式復(fù)雜多樣，動力學方面的計算難度大，借助虛擬樣機進行仿真研究是當下的一個重點。比如在聯(lián)合收割機的改良實驗中，比較成熟的是對收割機的內(nèi)部各種零件等剛體的建模和仿真技術(shù)，而針對小麥、水稻和玉米等柔體作物進行完整模型的建立以及柔體模型與收割機內(nèi)部各部件的綜合仿真模擬則是研發(fā)的重點和難點。另一方面是協(xié)同仿真技術(shù)，即將各個學科的模擬仿真工具加以結(jié)合，進而構(gòu)建復(fù)雜多樣的模擬仿真系統(tǒng)，在充分發(fā)揮各模擬仿真系統(tǒng)的單獨作用時，協(xié)調(diào)不同領(lǐng)域的開發(fā)人員進行高效配合，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的多元化和復(fù)合化。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械越來越注重減輕農(nóng)民的操作難度，也越來越注重多種作用的綜合和集中，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中所涉及的學科及領(lǐng)域也越來越多、越來越廣，比如，如何把農(nóng)用拖拉機的控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)加以高效綜合的系統(tǒng)模擬仿真一直是技術(shù)研發(fā)的重點。

4結(jié)束語

綜上，虛擬樣機技術(shù)在長期的研發(fā)和應(yīng)用過程中以其設(shè)計周期短、效率高和產(chǎn)品性能穩(wěn)定等優(yōu)勢在機械工程設(shè)計領(lǐng)域得到了普遍推廣和普及，但仍需進一步完善和改進，從而更好地為機械工程設(shè)計及其他學科和領(lǐng)域提供更大的便捷和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻

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第8篇：機械工程范文

關(guān)鍵詞：CAD；農(nóng)業(yè)機械；機械工程設(shè)計

隨著農(nóng)業(yè)機械化的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械在促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用。農(nóng)業(yè)機械面臨著快速投入市場、高質(zhì)量、高效率、自動化、精密化的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)手工制圖存在制圖速度慢、改型困難、精度差、設(shè)計還原度差等許多方面的不足，研究計算機輔助設(shè)計CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應(yīng)用，具有重要實踐意義。

1機械制圖和計算機輔助設(shè)計CAD

1.1機械制圖

機械制圖是用圖樣表示結(jié)構(gòu)尺寸、工作原理和技術(shù)要求的學科，機械制圖的工作產(chǎn)品是圖樣（圖紙），是表達設(shè)計意圖和制造要求的重要技術(shù)文件。符合工程設(shè)計要求的機械制圖至少應(yīng)包含如下兩個方面的內(nèi)容：1）遵守國家標準[1]。在我國，國家標準對機械圖樣有嚴格的規(guī)定，圖紙幅面、標題欄、比例、字體、圖線、尺寸標注等具有明確標準規(guī)范。嚴格執(zhí)行規(guī)范，圖樣才具有普適性和可讀性，才能做到盡可能減少制造環(huán)節(jié)的理解歧義。2）嚴格執(zhí)行正投影法和三視圖要求[2]。正投影法是繪制和識讀圖樣的理論基礎(chǔ)，三視圖是機械設(shè)計的制圖技術(shù)基礎(chǔ)。正投影法投影線垂直與投影面，能夠表達物體的真實形狀和比例。主視圖、俯視圖、左視圖將立體器物用三個方向的投影平面視圖繪制出來，構(gòu)成實物結(jié)構(gòu)、尺寸的完整表達。

1.2計算機輔助設(shè)計

CADCAD讓機械設(shè)計從鉛筆、直尺畫圖的繁瑣勞動中解脫出來，讓設(shè)計人員真正做到關(guān)注設(shè)計與構(gòu)思。CAD繪圖軟件構(gòu)建并保存大量的標準件庫、零件庫、部件庫、常用件庫等，且擔負計算、信息存儲等工作，極大提高了工程設(shè)計制圖的效率。CAD技術(shù)在設(shè)計中的主要應(yīng)用如下：1）豐富的圖形及符號庫。機械設(shè)計中，標準的圖形符號會經(jīng)常用到，一方面，CAD繪圖軟件提供大量的標準件庫；另一方面，工程設(shè)計中可以不斷積累行業(yè)所用的圖形符號，形成自制件庫。這些圖形符號可以隨用隨調(diào)，通過圖形符號的組合，“搭積木”式的構(gòu)造工程設(shè)計構(gòu)思和圖樣。2）高效的制圖效率。制圖是設(shè)計中將設(shè)計構(gòu)思轉(zhuǎn)化為制造圖紙的途徑，是機械設(shè)計中最為關(guān)鍵的步驟。傳統(tǒng)基于紙媒介的手工繪制，任何一次設(shè)計或設(shè)計改型，必須一筆一劃從頭做起，耗時、工作效率低下。CAD軟件提供了豐富的基礎(chǔ)庫，存儲了應(yīng)用模板等強大功能，使制圖工作變得高效，準確并規(guī)范。對于設(shè)計改型類工作，更是可以調(diào)出原有圖樣，進行適應(yīng)性修改即可得到新的圖樣，極大提高了新型改良機械設(shè)計效率。

2農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計的特點

2.1農(nóng)業(yè)機械種類繁多

農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊根據(jù)我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展現(xiàn)狀，收錄了二十五類農(nóng)業(yè)機械[2]。其中包括以下幾個方面：1）農(nóng)業(yè)動力機械。包含拖拉機、農(nóng)船掛槳掛機、農(nóng)田基建機械。2）農(nóng)田作業(yè)機械。包含耕地機械、整地機械、播種機械、水稻種植機械、中耕施肥機械、植保機械、噴灌微灌設(shè)備、潛水電泵、谷物棉花等多種類植物收獲機械。3）畜禽機械。包含牧草青飼收儲機械、飼料加工機械、畜禽飼養(yǎng)機械。以播種機械為例，又可細分為谷物條播機、精密播種機、旋耕播種機、鋪膜播種機、免耕播種機、小區(qū)播種機等。僅谷物條播排種器就可分為外槽輪式、內(nèi)槽輪式、滾齒式、擺桿式、紋盤式、離心式等多種類型。

2.2涉及機械工程設(shè)計所有子系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機械幾乎包含機械工程設(shè)計所涉及的全部子系統(tǒng)，如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等。以農(nóng)業(yè)機械拖拉機機組為例，拖拉機將動力傳遞到農(nóng)機具，構(gòu)成拖拉機—農(nóng)機作業(yè)機組，這個系統(tǒng)包含了液壓懸掛裝置、牽引和拖掛裝置、動力輸出軸以及動力輸出帶輪等復(fù)雜子系統(tǒng)，而其中的液壓懸掛裝置就由懸掛裝置、液壓系統(tǒng)、操作和耕深控制機構(gòu)組成。由此可知，農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計需要具有較高的系統(tǒng)構(gòu)建能力、系統(tǒng)分解能力和工程設(shè)計水平。

3拖拉機液壓懸掛裝置CAD工程設(shè)計實踐

CAD輔助工程設(shè)計，分為三大主要步驟，一是原理分析和方案設(shè)計，二是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計，三是繪圖試制和分析。

3.1原理分析

以農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊為參考，液壓懸掛裝置是掛接和升降機具，并向作業(yè)機具傳遞牽引力。液壓懸掛裝置設(shè)計要求包括：1）連桿位置和尺寸應(yīng)符合國家標準，以保證牽引裝置和不同農(nóng)機具接口的互換性；2）應(yīng)產(chǎn)生足夠的牽引力，保證農(nóng)機具具有良好的入土動能，能在較短擺動距離達到所需力量要求，并且保持穩(wěn)定的牽引力；3）擺動不能超過一定范圍，應(yīng)設(shè)計限位機構(gòu)；4）機具靜態(tài)固定位置應(yīng)滿足運輸要求。

3.2拖拉機懸掛裝置組成圖——方案設(shè)計

通常采用三點懸掛（有三個鉸鏈），在履帶式拖拉機中也有采用兩點懸掛的，裝置構(gòu)成圖如圖1所示[2]。各裝置部件的作用如下：下拉桿提升農(nóng)具、傳遞牽引力；上拉桿調(diào)節(jié)農(nóng)具縱向平面的俯仰；提升臂帶動提升桿和下拉桿上升（下降是靠農(nóng)具的重力）；提升桿傳遞提升牽引力的中間部件。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計是在原理圖基礎(chǔ)上明確構(gòu)形、定材料、定尺寸等，并對功能面變形、聯(lián)接變形、材料變形等做出規(guī)定。在拖拉機液壓懸掛裝置設(shè)計中，需要明確以下幾個方面：1）后置三點懸掛裝置與拖拉機有關(guān)的懸掛點尺寸。包括上下懸掛點的聯(lián)接銷直徑、球接頭寬度、鎖銷孔距離，以及下懸掛點到拖拉機中心平面的橫向距離，下懸掛點的橫向擺動量，下拉桿水平時動力輸出末端至下懸掛點的距離等參數(shù)規(guī)范。2）提升高度、提升行程及水平調(diào)節(jié)范圍。包括下懸掛點最低高度、水平調(diào)節(jié)范圍、提升高度、運輸高度（下懸掛點軸線與地面完全平行）、下懸掛點間隙、立柱調(diào)節(jié)范圍、最高位置時最小高度、最低位置時最大高度、自由扭轉(zhuǎn)浮動量等參數(shù)規(guī)范。3）懸掛桿件瞬心位置。包括水平匯聚距離和垂直匯聚距離尺寸規(guī)定。根據(jù)不同的拖拉機規(guī)格進行相應(yīng)的參數(shù)選擇，具體可以查看農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊，當使用特殊農(nóng)具時，可以改變部分尺寸。

3.4CAD輔助繪圖與分析

3.4.1平面設(shè)計利用二維平面三視圖繪制圖樣文件，主要包括以下文件：1）繪制原理圖；2）繪制各零件圖；3）繪制部件裝配圖；4）繪制總裝配圖；5）形成其他種類技術(shù)文件。

3.4.2三維立體設(shè)計必要情況下可進行三維模型繪制，三維模型繪制可用于計算機模擬裝配，更能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的缺陷，有利于設(shè)計改正。三維模型繪制分層級包含：1）三維實體造型設(shè)計；2）三維零件設(shè)計；3）三維零件模擬裝配；4）三維模擬裝配實體動態(tài)行為仿真。

3.4.3計算機輔助有限元分析參考農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊規(guī)定，利用結(jié)構(gòu)剛度矩陣的組集，進行適當?shù)倪吔鐥l件處理，對農(nóng)機機架、接頭進行有限元建模，利用位移函數(shù)和剛度矩陣對機架梁、接頭等承力部件進行有限元分析。由于邊界條件的不同處理方式會對有限元方程所求解產(chǎn)生較大的影響，一般要求工程設(shè)計中保持相對一致的邊界條件處理，并盡可能形成邊界條件處理規(guī)范。

4CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中應(yīng)用建議

4.1加強標準件、通用件的使用

農(nóng)業(yè)機械使用的鉸鏈以及組裝接口部件要求選用標準件、通用件。盡量采用符合國家標準規(guī)范的連接部件，有保證農(nóng)業(yè)機械組裝靈活、適應(yīng)性強、操作簡便、獲取和使用成本低等優(yōu)勢。若采用特殊規(guī)范自制件，接口普適性差，加工周期難以保證，制作成本高，且質(zhì)量難以保證[3]。

4.2關(guān)注性能成本設(shè)計要素

農(nóng)業(yè)機械要求功能合用，性能合理，結(jié)構(gòu)緊湊，強度配比科學。設(shè)計中應(yīng)注意評估農(nóng)機具性能和安全余量，避免功能性能過剩引起不必要的使用成本浪費[4]。成本控制是一個綜合因素，它體現(xiàn)在材料選用、結(jié)構(gòu)用料、制作工藝、使用效率、保養(yǎng)維護等各個環(huán)節(jié)，關(guān)注設(shè)計中的成本控制，良好的設(shè)計成本控制是設(shè)計者知識和技能的充分體現(xiàn)。

4.3關(guān)注設(shè)計工藝性

農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計輸出圖樣是農(nóng)機具制造和加工的依據(jù)，設(shè)計工藝性決定了工程設(shè)計的可制造性。設(shè)計工藝性是功能性能、生產(chǎn)加工、生命周期成本、可靠性、安全性、維護性等綜合平衡的體現(xiàn)，采用符合現(xiàn)有生產(chǎn)條件、零部件規(guī)范、裝配簡潔的工藝性設(shè)計方法是成功設(shè)計和經(jīng)濟、合理、可靠制作設(shè)備的關(guān)鍵。

第9篇：機械工程范文

南京航空航天大學機械工程及自動化專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標是本專業(yè)培養(yǎng)具備機械設(shè)計、制造、自動化基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級技術(shù)人才。

南京航空航天大學機械工程及自動化專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求是本專業(yè)學生主要學習機械設(shè)計、制造的基礎(chǔ)理論、受到現(xiàn)代機械工程師的基本訓(xùn)練,具有從事機構(gòu)設(shè)計、制造及生產(chǎn)管理、控制的基本能力。

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