现代机械论文篇(1)

摘要：文章针对传统机械零部件的设计局限性，提出了现代设计思想和方法。

一、机械零部件传统的设计局限

传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题：零部件容易腐蚀损坏；零部件容易疲劳损坏，断裂、表面剥落等；零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现，都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础，通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据，运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高，目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法，但是它有很多局限：在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验，通过计算、类比分析等，以收敛思维方式，过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统，不强调创新，因此很难得到最优方案；在机械零部件设计中，仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算，其他零部件只作类比设计，与实际工况有时相差较远，难免造成失误；传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现，忽略人―机―环境之间关系的重要性；传统设计采用手工计算、绘图，设计的准确性差、工作周期长、效率低。

二、创新思维机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。

（一）运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼，自觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。

（二）运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题，求出多种答案的思维方式。例如，若提出“将两零部件联结在一起”的问题，常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等，但运用发散思维思考，可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一，在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

（三）运用创新思维

创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动，它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成，产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。

三、科学的进行机械零部件设计

（一）把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图，同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括：根据运动方案设计和总体设计的要求，明确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的结构构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的，机械零部件设计应满足的要求为：在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等；在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便；在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制，需全面综合考虑。

（二）严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作，在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析，预估失效的可能性，采取相应措施，其中包括理论计算，计算所依据的条件称为计算准则，常用的计算准则有：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷（下转第57页）（上接第58页）的作用下，抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题，使零部件失效或机械精度降低。因此，为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将改变其结构形状和尺寸，削弱其强度，降低机械精度和效率，以致零部件失效报废。因此，机械设计时应采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零部件尺寸公差要求越小，机械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性，才能作出合理的选择。

（四）全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程，利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化，并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为以下基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程，面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。

【参考文献】

[1]王启，等．常用机械零部件可靠性设计[M]．北京：机械工业出版社，1996．

[2]隋明阳．机械设计基础[M]．北京：机械工业出版社，2002．

[3]赵冬梅．机械设计基础[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2004．

现代机械论文篇(2)

1.1数控技术特点

通过将计算机技术、通信技术、传感技术以及光、机、电等诸多技术与现代制造技术融合在一起，以实现数字化对机械进行加工以及运动工程进行控制制的技术成为数控技术。目前数控技术主要利用事先编制好的程序，通过计算机来实现对设备的控制。因此数控技术具有效率高、自动化程度高、精密度高等优点。数控加工技术的具体加工特点如下：①对于换批加工和新产品的研发，只需通过改变数控机器内的参数便可实现，因此对产品的改良和新产品的研发带来了很大便利。②缩短加工时间，提高效率。数控技术可以实现一次装夹完成多道工序的加工。这样既保证了加工精度又大大缩短反复装夹浪费的时间。③提高产品品质。利用数控技术可以实现对复杂零件及零件曲面任意形式的加工，这是普通机床难以完成的。④模块化、标准化加工。通过对数控技术的模块化设计，可以大大减少换刀时间及安装时间，从而实现对一种部件的模块化、标准化加工。

1.2数控技术优势

现代数控技术融合了计算机技术、电子技术、自动化技术，具有高精度、高效率等特点而日益成为现代机械加工控制技术的发展方向。另外，现代数控加工技术能将各个单独系统组成模块形成自动化生产线，从而为实现大批量、高效率、自动化加工零件带来可能。自动化生产的同时也可以大大降低生产成本。

2现代机械加工中数控技术的应用

数控技术因其优势而被广泛使用，也很快得到人们的认可。其在机械加工领域的应用体现在以下方面：

2．1数控技术在工业中的应用

数控系统一般由控制单元、驱动单元和执行单元三部分组成。工业生产中数控技术主要运用在机器设备生产线上，以实现大规模集成化生产。如：传统工业如食品加工、造纸印刷行业等；以及恶劣劳动环境下如重工业金属冶炼、化工行业、农药加工、资源开采等方面。数控技术的应用有助于实现大规模自动化生产，因此在恶劣复杂条件下，数控技术有助于改善劳动条件、减少劳动强度、保障人员安全等优点，再加上数控技术高精度、高效率的特点在兼顾质量的同时保持效率。通过编制计算机程序，来控制计算机发出指令到驱动单元，然后由驱动单元带动执行机构实现自动化加工生产。通过传感系统和检测技术控制零件的加工精度以保证质量，若出现错误和故障，传感器和检测系统就会发出故障信号给计算机系统，计算机系统控制发出报警信号，并自动控制系统停止工作以保护机器。

2．2数控技术在机床设备中的应用

数控技术在机床设备加工中的应用更是普遍，现代数控技术是机床设备加工工艺实现现代机电一体化组成中不可或缺的部分。数控技术在机床加工中应用是机床加工工艺发生了革命性的变化。首先数控技术对机床加工设备的控制能力发生质的飞跃。如今我们可以控制设备实现对物件任意形式的加工。通过将刀具、工件之间相对位置、主轴、刀具、速度以及冷却泵的启停等各种设备按照既定动作编排到计算机上，然后计算机发出控制指令实现对所需要部件的加工。

2．3数控技术在汽车工业中的应用

现代汽车工业对零部件的要求极为苛刻，传统加工技术已无法满足现代汽车工业的要求。如今现代数控技术在汽车工业零部件加工和组装中处于支配地位。数控技术使汽车使得汽车两大加工中心合为一体，实现一体式流水线自动加工生产，同时数控技术还具有快速控制，使得加工中心具有高速性。这种“高柔性”与“高效率”的结合，不仅满足了产品更新换代的要求，而且能实现多品种，中小批量的高效生产的特点。数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术和集成制造技术等，在汽车制造工业中得到了广泛深入的应用。

2．4数控技术在煤矿机械加工中的应用

煤炭在我国能源结构中占有重要地位，尤其今年来采煤业发展突飞猛进。作为采煤业必不可少的设备采棉机决定煤炭企业的效率。采煤业以其复杂环境、恶劣条件使得传统加工工艺已越来越无法满足现代采煤业的要求。传统机械加工难以实现单件的下料问题，而数控技术通过对材料进行切割就很轻松地解决了这个问题，它代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对象为采煤机叶片和滚筒，从而进一步优化了套料的选用方案。数控技术在采煤机上的应用优势体现在以下几个方面：①切割速度快，提高了采煤效率。数控技术的快速控制使采煤机的快速切割成为可能，切割叶片能在一定时间内完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤机自动化，降低劳动强度和人工采矿的危险性。自动数控技术在采煤机上的使用不但提高采煤机自动化而且降低劳动强度和危险性。③提高加工质量和效率。数控气割机可自动可调的补偿切缝，一些零件的焊接坡口可直接割出，从而提高了生产效率。另外它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，这样就可以通过调节切缝的补偿值来精确地控制毛坯件的加工余量，更好地配置资源，实现最优化生产。

2.5数控技术在兵器工业机械中的应用

传统兵器工业机械加工已经成熟且自成一体。如果全面更换使用现代数控机床技术，既不经济又不现实。因此充分利用现有资源将原有加工机床与现代数控技术结合在一起，这样既可以节省成本又可以提高加工精度以满足兵器工业机械加工现代化要求。对于加工工艺要求不高的部件我们可以运用传统机床进行加工生产，对于加工工艺要求较高的部件我们可以运用数控机床进行加工生产，这样避免了资源的浪费。数控机床以其高精密性、高稳定性、可复制性因此能满足兵器工业机械加工的规模化和大量生产。对传统机床的改造赋予其现代数控技术使普通机床变成了全新概念的数控机床，最终达到投入资金少，方便操作，功能和精度都普遍提高的效果。因此现代数控技术必将为兵器加工工业带来新的飞跃。

3结语

现代机械论文篇(3)

如今，在科学技术的大力推动下，机械产品无论从功能还是质量上都得到了很大的提高，使人们在使用中更加得心应手，从而对其工艺可靠性也逐渐得到了认识。但是，在现代化社会中，产品的更新换代也较为迅速，让人们对工艺可靠性的要求也在逐渐递增。在此情形是驱使下，机械制造行业也不得不去采用新技术、新概念和新方法对产品工艺可靠性进行总结和优化，使制造业的发展也在朝着多元化的放向去进行。然而，在这个过程中，对机械制造工艺的综合性发展必须采用一整套系统化的技术来进行优化处理，实现对现代化生活的对接；同时，在研究和开发机械制造工艺的工作中，更是要需吸取各种先进的科学技术，达到创新的目的来提升整体的机械制造业水平，增强可持续发展的意识，从而达到工艺可靠性的良好发展要求。

二、机器制造的工艺可靠性分析

（一）综合方法运用上

在机械制造业中，工艺的可靠性一般都不是但方面产生的，彼此之间都或多或少存在着关联，很难单独进行准确定量，所以，在机械制造的工艺可靠性分析中需综合运用多中方法来进行研究，从而达到其研究目的。首先，就以机械制造上的孔位特征为例：关键孔位特征的可靠度是提高机械制造的工艺可靠性的关键，因此，可以采用模糊评价的方法来分析对阵位特征加工任务的影响因素，评估其影响矩阵，将得出的关键孔特征影响因素转化为模糊数，并加以集成，筛选出最终需要重点控制的影响因素，从而保证了关键孔位特征的可靠度符合相关的技术要求。此外，在机械制造的工艺可靠性分析中还可用定性方法对工艺、人员、机械等难以量化的因素进行分析，从而得出相应的研究数据。

（二）工艺管理环节上

工艺管理为机械制造工业上的一个重要环节，如果想实现高效、全面的工程制造模式，就必须要对生产工艺进行严格的管理，从而确保生产工艺可靠、有序的进行。通过对工艺管理上的合理性、可行性分析，对产品整个制作流程中存在的问题进行总结处理，使企业在发展中更能适应社会的发展要求。

（三）检验管理应用上

在机械制造上，质量检验尤为重要，它不仅关乎着企业生产的产品能否给人们带来最大使用价值，甚至对人民的生命财产安全都有着一定影响。所以，无论在什么样的情况下，对于质量检验方面都要进行严格管理。检验可以杜绝机械制造过程中的工艺缺陷、配件应用不合格等问题，对产品的工艺可靠性有着重要的影响。

三、在机械制造的工艺可靠性研究中存在的问题

（一）缺乏系统的认识

虽然人们对机械制造工艺可靠性的研究已经有了初步的了解，但是，还没有达到一定研究程度。目前，很多企业对产品可靠性的研究都是在产品的设计阶段，将所有的问题都进行了考虑，但是在制造过程中，产品的工艺可靠性却很少得到研究；但往往在机械生产过程中却伴随的问题最多，如加工设备的退化、材料选取不合标准等原因，对产品的工艺可靠性造成了一定的影响。此外，在生产过程中出现的问题无论从因素分析还是从产品控制上，比设计阶段的因素都难得多，从而导致了尽管很对业内人士认识到生产过程的重要性，但由于诸多问题的存在，仍没能重视和开展这方面的研究。

（二）缺少相关规定指标

当前，很多机械制造也都是采用评定工序加工稳定度的能力指数，这个指数对单道工序的稳定度评价是有一些作用，但是由于只是单一的评价，无法对工序之前、工序之后、工序对产品的影响等方面信息进行整合，所以无法应用到整个加工过程上，更无法对整个产品的工艺可靠性进行评价。而单纯从指标上来看，产品可靠性的指标还是处于空缺的状态。所以，加强相关规章制度，制定出合理的、有科学依据的评定指标，是目前机械制造的工艺可靠性研究上的重要任务。

（三）缺少变量的研究

变量是在产品加工过程中的工位特征，并对产品的制造过程相互作用、相互影响。分析得出，产品的可靠性指标与这些变量之间的关系较为密切，只有真正了解和控制了这些变量之间的作用，才能保证可靠性指标的实现。但是，不同的制造业涉及到的变量也不相同，就以机械零件来说，汽车和摩托车的配件制造之间就存在着较为明显的差异，所以，影响二者可靠性指标的内容也就千差万别，再加上材质、工艺路线、生产方式的不同，对产品可靠性指标的建立带来了较多的困难。

（四）缺少合理的评定方法

在产品的可靠性确定上，需要大量的样本实验获取相应的研究数据来进行分析，并对制造出的样本做出长时间的性能测试，从而才可以达到对产品可靠性的确认。但是，测定样本的可靠性是需要一个很长的周期，所以在很多时候，企业为了追求利益，或是为了加快生产避免经济损失，很难等到样本测试的结果出来，就已经迫不及待投入生产，从而导致产品可靠性的评定缺失。所以，只有制定可靠的评定方法，规范有效的操作流程，是保证产品可靠性评定可顺利展开的重要条件。

四、结语

现代机械论文篇(4)

据陕西理工大学研究生院消息，2017年陕西理工大学考研专业目录及考试科目已经公布，详情如下：

院系所、专业、研究方向 招生人数 考试科目 复试科目 01 文学院 45 501 中国语言文学 

（省级优势学科） 45 050101 文艺学 5 _01文艺社会学

_02文学阐释学 ①101思想政治理论

②201英语一

③610中国古代文学 

④810文学理论 西方文论 050102 语言学及应用语言学 5 _01 汉语言文字应用

_02 对外汉语教学 ①101思想政治理论

②201英语一

③612现代汉语 

④811古代汉语 语言学概论 050103 汉语言文字学 5 _01现代汉语

_02古代汉语 ①101思想政治理论

②201英语一

③612现代汉语 

④811古代汉语 语言学概论 050104 中国古典文献学 5 _01中国古典文学文献学

_02地域文献与文化研究 ①101思想政治理论

②201英语一

③610中国古代文学 

④811古代汉语 文献学基础 050105 中国古代文学 10 _01先秦两汉魏晋南北朝文学

_02唐宋文学

_03元明清文学 ①101思想政治理论

②201英语一

③610中国古代文学 

④810文学理论 古代文学作品阅读与评析 050106 中国现当代文学 10 _01现代文学

_02当代文学 ①101思想政治理论

②201英语一

③611中国现当代文学 

④810文学理论 现当代文学评论写作 050108 比较文学与世界文学 5 _01外国文学与文化研究

_02中外文学比较研究 ①101思想政治理论

②201英语一

③613外国文学 

④810文学理论 比较文学 02 生工学院 35 0710 生物学 35 071001 植物学

（省级优势学科） 7 _01植物资源学

_02植物生物技术

_03植物天然产物研究 

_04植物生态学 ①101思想政治理论

②201英语一

③620普通生物学 

④820细胞生物学 

或821生物化学 植物学 071002 动物学 5

_01动物生物多样性研究

_02动物资源研究与管理 

_03动物生理生态学 

_04动物分子生态学 ①101思想政治理论

②201英语一

③620普通生物学 

④820细胞生物学 

或821生物化学 普通动物学 071005 微生物学 8 _01微生物资源保育与应用开发

_02微生物代谢产活性物质研究 ①101思想政治理论

②201英语一

③620普通生物学 

④820细胞生物学 

或821生物化学 微生物学 071009 细胞生物学 5 _01维生素D类药物的研发

_02植物细胞逆境适应

_03细胞工程 ①101思想政治理论

②201英语一

③620普通生物学 

④820细胞生物学 生物化学 071010 生物化学与分子生物学 10 _01食品生物化学

_02功能基因组学

_03应用生物化学 ①101思想政治理论

②201英语一

③620普通生物学 

④821生物化学 分子生物学 03 机械工程学院 20 0802 机械工程 20 080201 机械制造及其自动化 5 _01机械装备的设计与制造研究

_02数字化制造技术 ①101思想政治理论

②201英语一

③301数学一 

④830机械设计 

或831机械制造技术基础 机械原理

或机械制造技术基础

中选一 080202 机械电子工程 5 _01机电控制及其自动化

_02机械设备检测与诊断技术 ①101思想政治理论

②201英语一

③301数学一 

④830机械设计 

或831机械制造技术基础 机械原理

或机械制造技术基础

中选一 080203 机械设计及理论

（省级重点学科）

5 _01机械强度分析及现代设计方法

_02新型机械传动的设计与研究

_03逆向工程与造型设计 ①101思想政治理论

②201英语一

③301数学一 

④830机械设计 

或831机械制造技术基础 机械原理

或机械制造技术基础

中选一 080204 车辆工程 4 _01汽车节能与能量转换技术

_02制冷系统优化设计、节能控制 ①101思想政治理论

②201英语一

③301数学一 

④830机械设计 

或831机械制造技术基础 机械原理

或机械制造技术基础

中选一 材料科学与工程学院

（省级优势学科） 10 080503 材料加工工程 10 _01功能材料的开发与应用研究

_02材料成型工艺过程及控制

_03复合材料的制备与应用研究 

_04金属材料强韧化 

_05新型节能环保材料的研究与应用 ①101思想政治理论

②201英语一

③302数学二 

④840材料科学基础 

或841大学物理 

或842有机化学 高分子化学

现代机械论文篇(5)

【关 键 词】机械设计 现代机械设计方法 包装机械

【中图分类号】TB486【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0179-01

我国的包装机械行业起步于20世纪70年代，在80年代末和90年代中得到迅速发展。已成为机械工业中的10大行业之一，无论是产量，还是品种上，都取得了令人瞩目的成就，为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障。目前，我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。但在包装机械设计领域，绝大多数设计人员仍沿用传统的设计方法。随着科学的不断发展以及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高。体现在以下几个方面：为了满货期和降低生产成本的需要以及包装机械和生产机械相衔接必须提高生产效率；为了更好地适应新变化的需要，包装机械要具有高的柔性和灵活性；当设备出现故障时，能进行远程诊断服务；利于环境保护、噪声、粉尘和废弃物少；设备购置投资尽可能少，价格要尽可能低。而传统的设计方法根本无法满足这些要求。

1、现代机械设计方法

为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施，并适应科学技术发展的要求，使设计工作现代化，引发了现代设计方法的研究。现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。现代设计方法实质上是科学方法论在设计中的应用。冠以“现代”二字是为了引起重视，其实有些方法也并非是现代的。可归纳为下列具有普遍意义的方法：信息论方法、系统论方法、控制论方法、优化论方法、对应论方法、智能论方法、寿命论方法、离散论方法、模糊论方法、突变论方法、艺术论方法。把以上现代设计方法应用到机械设计中来，则称其为现代机械设计方法。

2、现代机械设计方法在包装机械设计中的应用

首先在设计理念上要借鉴先进国家的经验，以用户的需求为设计的目标，并结合柔性设计、模块化设计的理念，一机多基本一样，但设计阶段侧重点不同如：总体设计时，要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人-机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设计方法，它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块，将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块，通过模块的不同组合，使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是：（1）使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代，往往是局部改进。将先进技术引进相应的模块，比较容易实现局部改进；（2）缩短设计周期。当用户提出要求后，只需更换模块，或设计制造部分模块，即可得到新的机型，满足用户需求；（3）降低成本，便于维修；（4）性能稳定可靠。另外现代包装机设计应该满足“绿色设计”，即人性化设计的要求。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。我国人口众多，人均消费水平比发达国家低，而且城乡差异较大，包装系统的设计应以价廉物美为主，不能盲目追求高精尖。要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等各方面的因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。

3、包装机械可靠性的设计方法

机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。所谓定性可靠性设计就是在进行故障模式影响及危害性分析的基础上，有针对性地应用成功的设计经验使所设计的产品达到可靠的目的。所谓定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度分布和应力分布以及各种设计参数的随机性基础上，通过建立隐式极限状态函数或显式极限状态函数的关系设计出满足规定可靠性要求的产品。机械可靠性设计方法是常用的方法，是目前开展机械可靠性设计的一种最直接有效的方法，无论结构可靠性设计还是机构可靠性设计都是大量采用的常用方法。可靠性定量设计虽然可以按照可靠性指标设计出满足要求的恰如其分的零件，但由于材料的强度分布和载荷分布的具体数据目前还很缺乏，加之其中要考虑的因素很多，从而限制其推广应用，一般在关键或重要的零部件的设计时采用。机械可靠性设计由于产品的不同和构成的差异，可以采用的可靠性设计方法：预防故障设计、简化设计、余度设计、耐环境设计、权衡设计等，将这些方法应用到包装机械设计中去即为现代包装机械可靠性设计，当然，机械可靠性设计的方法绝不能离开传统法，如机械计算机辅助设计、有限元分析等。

目前，微电子技术、信息技术、网络技术、材料科学等学科迅猛发展，而且不断向机械工业渗透。现代设计技术也不断地与机械设计技术相结合，向集成化、敏捷化、网络化、智能化的方向进一步发展。在包装机械设计中引用现代机械设计方法，使得包装机械的设计周期大大地缩短，提高了产品的性能，而且还有助于经济效益的提高。随着设计新手段、新方法、新技术不断地涌现，广大技术人员应不断更新设计思维，采用现代设计技术，真正提高产品的开发能力和设计水平，以增强市场竞争力。

参考文献

[1] 梁尚明，殷国富.现代机械优化设计方法.北京：化学工业出版社， 2005

现代机械论文篇(6)

【关键词】机械设计；创新方法；创新思维

引文：

近些年来，机械设计不断的发展，对机械的性能、结构等方面的创新也越来越重视。传统的机械设计理念已无法满足现代机械设计创新的要求，因此，应对机械设计进行不断的创新。对此，本文主要对现代机械设计的创新方法进行研究。

1现代机械设计创新的重要性

作为一个经济大国、机械制造大国，我国不能仅将目光停留在机械的生产制造中，而应当在机械设计创新方面加大研究的力度，从机械结构、系统等全方位进行创新，必须杜绝机械设计创新过于死板，单纯按照其他机械设计进行修改的模式，因为这样很难从实质进行改变。除此之外，必须认识人才和技术是机械设计创新发展的根本，所以要注重机械结构设计创新人才的培养，并通过不断的对机械设计的创新，促进我国科学技术水平的提高和经济的快速发展，这有这样，才有可能早日超过西方一些发达国家的机械科技水平，成为真正领跑世界机械设计创新的国家。

2现代机械设计创新的特点

所谓现代机械设计，一般是指根据机械产品的使用要求，从机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状、方法等多个角度进行构思和分析，以分析结果为基础积极转化为具体机械制造方法，并将其作为机械制造的依据，生产出高质量的创新产品的过程。与传统的机械设计相比，现代机械设计具有以下特点：

2.1系统性。解决现代机械产品设计中遇到的各种问题，需要应用现代机械设计系统性观点。把机械看成一个具有特定功能的有机整体，现代机械设计的系统性应当在整体中的各部分相互作用、相互联系中进行体现。

2.2计算机化。计算机技术随着高科技技术的不断发展能够有效地推动社会生产力的发展，且会逐渐的介入和运用到社会生产的各行各业。同时，计算机化还会帮助现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程的完成。

2.3创造性。现代机械设计的重要基础是科学先进的设计理论和设计工具，机械设计者通过对设计过程、产品材料等方面进行科学分析，能够真正发挥出设计者的想象力和创造思维，同时，注重各种具有创造性的手段和方法的应用，可以研究出更多具有创新性的机械产品。

2.4动态性。现代机械设计一方面要充分考虑在静态状态下设计产品的功能作用，另一方面要注重在工作环境下产品的动态功能。机械设计产品的动态功能具体体现在设计对象和合作协调设计组织两个方面。现代机械设计能够有效地连接各个设计系统，汇集不同的设计数据，进一步提高产品的整体性能。

3现代机械设计的创新方法研究

现代机械设计的创新已经成为工业发展的关键，针对当前机械设计的创新必须将现代化技术的应用以及机械创新设计思维的培养重视起来，具体分析如下。

3.1重视现代化技术的应用。

近年来，伴随着社会经济的不断发展，机械设计的创新工作得到了长足的进步与发展，机械产品的质量以及精度的要求都被提升，在近些年的发展中机械设计领域也获得了重大的突破。如何利用现代化技术进行机械设计的创新在现代化技术快速发展的过程中成为了机械设计行业发展的重点内容。所以，应重视现代化技术在现代机械设计创新中的应用，机械设计的过程中不仅会涉及到大量的理论性知识，还需要进行大量的实践实验来试验机械设计是否合理。当然，在此过程中会遇到各种相关问题，工作人员在克难攻坚完成相应设计的过程中，会消耗大量的人力、物力以及财力，所以，应对现代化技术的应用加强重视，例如，利用计算机对其进行辅助设计、对局部或全局性等进行创新设计，尤其是模拟技术的应用，将设计理论以及实验过程在模拟技术下来完成，从而有效的降低了创新设计试验中人力、物力、财力的消耗，而且通过现代化技术的应用，给设计人员创造一个良好的设计环境，不必在为担心机械创新设计出现问题造成损失而发愁，让设计人员大胆的去想象、去创新，对促进现代机械设计的创新有着极大的作用。

3.2重视机械创新设计思维的培养。

在机械设计创新的过程中，设计人员的创新设计思维是整个过程得以实现的关键，所以，在现代化机械设计创新中，要高度重视对机械设计人员的创新设计思维培养。以往机械设计人员的培养主要注重专业技能知识的提升，缺乏对自身创新精神的培养，不利于机械创新设计的发展，而在现代化机械创新设计理论下，不仅要保证设计人员自身知识水平以及能力的不断提升，同时对自身创新精神的培养也极为重视。对机械设计的创新应从全新的角度上去看到机械设计，打破传统设计的思路以及设计方法，集思广益，不断的开拓新的发展思路，用新的技巧、新的方法来对机械设计进行创新，从而创造出全新的机械设计作品，不仅对机械设计发展有着一定的作用，更有利于提升机械的工作效率，开发全新的机械领域。

3.3利用现代化机械设计理论创新设计方法。

3.3.1结构模块化设计方法。结构模块化设计方法是近几年来利用现代化机械设计理论创新的一种方法。其主要是在进行机械设备设计的过程中，从机械设备的功能角度着手，以产品的结构为基础进行设计，通过分解各个机械设计的环节，能够实现机械设计的优化，提高整体机械设计的水平。而结构模块化设计也是目前在机械设计中较为有效的一种设计方法。

3.3.2基于机械设备特性知识的设计方法。在进行机械设计的过程中，可以利用计算机识别语言描述机械设备的特征，建立相应的知识库，再利用领域知识建立建设方案，通过利用编码、混合型表达以及设计目录等方式完成机械设计工作，而应用此类设计方法能够提高机械设计的精准度。

3.4对机械结构尺寸创新研究。

机械结构尺寸对机械性能有着直接的影响，在对机械设计创新的过程中，应注重对机械结构尺寸的创新研究。根据机械工作的原理以及所实现的功能等对尺寸以及性能参数进行设计，一般情况下，机械产品尺寸设计会受到机械产品三维参数的影响，因此，应从产品三维参数的角度出发，对设计进行工程约束、尺寸约束、拓扑约束等进行规范设计，在不违背机械运行原理的基础上，对机械尺寸设计进行不断的创新。另外，三维参数化对机械结构尺寸创新设计还应包含三维参数化模型、与机械模型关联的工程图纸等，同时还要结合图纸视图的尺寸、位置、比例、注释等方面信息的参考来更好的完成机械结构尺寸的创新工作。

4总结

综上所述，在社会经济不断发展的过程中，机械设计的创新也逐渐受到重视，特别是在近些年对机械设计的创新理念，应打破传统的设计理念，实现机械设计创新工作的顺利开展。通过本文对机械设计的创新方法研究分析，作者结合自身多年的工作经验，以及自身对机械设计创新的了解，作者主要对现代机械设计创新的重要性、现代机械设计创新的特点、现代机械设计的创新方法等几方面内容进行分析，希望通过本文的分析，进一步促进机械设计创新工作的顺利开展。

参考文献：

[1]华同曙，白柳.浅谈现代机械设计的特点及其教育模式[J].江苏石油化工学院学报（社会科学版），2014（03）.

现代机械论文篇(7)

关键词：机械工程 专业硕士 实践能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0130-03

专业硕士培养过程中，具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一，因此，机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短，开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系，发挥机械工程学科的传统优势，使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能，同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标，专业实践是必不可少的重要环节，充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。

1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定

充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求，才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论，掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术，机电一体化系统设计方法，现代制造工程，机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术，信息化、智能化的基础技术，工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强，实践技能水平高，掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。

由机械工程的培养目标可以看出，现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。

2 培养环节的设计

2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式

根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点，该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文（特别是理论部分）的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况，切磋经验，互相配合，共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。

2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计

机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题，必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点，采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成，要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中，应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果，要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后，按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议，充分考核其实践能力，验证课题论文具体实物成果，然后才能将相关材料上报研究生院，提交校学位评定委员会审批，获得机械工程专业硕士学位。

3 实践课程的设定与实施

3.1 现代设计与方法实践能力培训

现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件，然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件，通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码，在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。

3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训

先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行，如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况（如运动、故障报警、加工状态）的演示盘，通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试，完成图形仿真训练。

3.3 机电系统测控方向实践能力的培养

机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制，让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压，然后将电压转换成人们熟悉的数字值；明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念，还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数，从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。

4 结语

机械工程专业硕士实践能力要求较高，通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系，培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力，使其掌握机械工程技术相关理论与技术，做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才，间接促进我国现代制造业的发展。

参考文献

[1] 彭宝营.基于“开放式数控系统”的机械工程专业硕士实践教学设计[J].科技资讯，2015，13（25）：120-122.

[2] 郑鹏，吴建权，沈会祥，等.“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养创新模式研究[J].科技创新导报，2015，10（22）：207-209.

[3] 《设备监理》编辑部.工程硕士培养应以行业队伍建设需求为目标――访全国工程硕士专业学位教育指导委员会秘书处主任高彦芳副教授[J].设备监理，2013（2）：34.

[4] 郑文轩，杨瑛，田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛，2015（34）：154-155.