時(shí)間：2023-06-02 09:57:02
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)械設(shè)計(jì)小結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化；數(shù)字化；教學(xué)平臺(tái)；建設(shè)
在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化類專業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展中所體現(xiàn)的地位和作用顯得越來(lái)越重要。有效的提升機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化類專業(yè)課程教學(xué)的成效，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，就成為了機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化教學(xué)中需要特別關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題［1］。信息技術(shù)與數(shù)字化教學(xué)手段的介入很好的提升了機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化教學(xué)的成效，其中數(shù)字化的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)平臺(tái)就是其中一個(gè)典型的范例。
1機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的概述
機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字教學(xué)平臺(tái)實(shí)際上和很多數(shù)字化的教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)目的、建設(shè)模式及具體呈現(xiàn)內(nèi)容都是大同小異的，簡(jiǎn)而言之就是數(shù)字化和信息化的一種學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)和教學(xué)系統(tǒng)。用戶通過(guò)登錄平臺(tái)地址的形式進(jìn)入到平臺(tái)系統(tǒng)中，通過(guò)在線或者下載相關(guān)的教學(xué)資源，實(shí)時(shí)好非實(shí)時(shí)的和專業(yè)教師、同學(xué)進(jìn)行交流等進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)。當(dāng)然平臺(tái)上除了各類學(xué)習(xí)的資源和交流共享知識(shí)的空間外，一般還設(shè)置的具體的任務(wù)學(xué)習(xí)模塊、作業(yè)的提交模塊、在線測(cè)試模塊等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)［2］。以上這些是一般數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的主要實(shí)踐形式和功能，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化的數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)實(shí)際上也脫離不了這些內(nèi)容，只不過(guò)其傳遞與呈現(xiàn)的知識(shí)信息是與機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)的。當(dāng)然了機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化的教學(xué)平臺(tái)，一般還設(shè)置了一些機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)的虛擬實(shí)驗(yàn)室、在線實(shí)驗(yàn)工具等。整體來(lái)看，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化的數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)類課程的數(shù)字化教學(xué)、信息化教學(xué)的載體，其目的就是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化類專業(yè)知識(shí)教學(xué)的時(shí)空不限，達(dá)到學(xué)習(xí)的個(gè)性化、自主化、大眾化和泛在化。
2有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的策略
上面提到了機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)對(duì)于實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)的個(gè)性化、自主化等都是具有積極的推動(dòng)作用的，因此可以說(shuō)推廣應(yīng)用這類平臺(tái)是具有現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值的［3］。在這樣的背景下，如何提升機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，更好的發(fā)揮出機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的實(shí)際效力就成為了探究的重點(diǎn)。2．1進(jìn)一步豐富和優(yōu)化教學(xué)平臺(tái)的相關(guān)資源：信息化與數(shù)字化的教學(xué)資源，是保證機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)實(shí)際教學(xué)效用的根本。只有豐富的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化資源，才能保證平臺(tái)本身的教育性，才能起到知識(shí)的傳遞和強(qiáng)化功能。在現(xiàn)階段，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的架構(gòu)與建設(shè)技術(shù)均比較成熟的背景下，教學(xué)平臺(tái)其具體的效用與否很大程度上都取決于其資源的優(yōu)劣與否和豐富與否。豐富和優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)中的教學(xué)資源有很多途徑，但是是需要學(xué)科教師與相關(guān)技術(shù)人員共同參與的，要盡量的將資源進(jìn)行細(xì)化，讓每個(gè)資源都能滿足學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的實(shí)際需要。當(dāng)然可以考慮將現(xiàn)有的一些機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化課程教學(xué)資源進(jìn)行數(shù)字化處理后，上傳到機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)中進(jìn)行共享，來(lái)達(dá)到資源豐富的目的，但需要注意的是要對(duì)資源進(jìn)行甄別，在避免重復(fù)的同時(shí)也不能讓數(shù)字化資源作為傳統(tǒng)資源的簡(jiǎn)單復(fù)制。資源是為學(xué)習(xí)者服務(wù)的，所以資源還要盡量的從學(xué)習(xí)者的角度出發(fā)，從形式和內(nèi)容都都盡量保證能夠吸引學(xué)習(xí)者的關(guān)注。2．2保證學(xué)習(xí)者能夠有效的進(jìn)行登錄學(xué)習(xí)：很多的平臺(tái)在建設(shè)起來(lái)后是很少考慮是否有學(xué)習(xí)者真的在認(rèn)真的學(xué)習(xí)其各類資源（尤其是在線視頻課程），因此很多時(shí)候這類平臺(tái)越用就會(huì)越?jīng)]有生命力，成為了一種形式大于實(shí)質(zhì)的附庸品。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)建設(shè)中一定要考慮到這一問(wèn)題，通過(guò)各類技術(shù)手段來(lái)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行監(jiān)督、考察和動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)。比如在視頻在線學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)時(shí)間上進(jìn)行限制，要求其看夠了足夠的時(shí)間才能進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)知識(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)在觀看的過(guò)程中，系統(tǒng)不定時(shí)會(huì)向?qū)W習(xí)者發(fā)送一些交互信息要求學(xué)習(xí)者回答一些問(wèn)題等［4］。當(dāng)然對(duì)于登錄平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者而言，總結(jié)的評(píng)價(jià)也是不可或缺的，一些必要的作業(yè)與活動(dòng)任務(wù)也都能在很大程度上督促和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。
總的來(lái)說(shuō)本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)及其如何提升其建設(shè)都進(jìn)行了探究，在提升機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方面實(shí)質(zhì)上可以操作的內(nèi)容很多，本次研究只是從最為常見(jiàn)的兩種形式上來(lái)提出了個(gè)人觀點(diǎn)。實(shí)際上，相應(yīng)的策略和手段還有很多，如通過(guò)移動(dòng)端推廣平臺(tái)、優(yōu)化平臺(tái)界面等等。
參考文獻(xiàn)
［1］鐘守機(jī)，張曉青．機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建探討［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，04：67－68＋71.
［2］張學(xué)敏．機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)研究與實(shí)踐［J］．重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，08：98－103．
［3］田萬(wàn)慧，石志恒．農(nóng)林機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)搭建研究［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)（下半月刊），2010，18：147－149．
［關(guān)鍵詞］機(jī)械設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 建設(shè)思路 運(yùn)行模式
［中圖分類號(hào)］G482［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1009－5349（2011）09－0221－02
機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)是每個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的必修課，作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)進(jìn)行工程實(shí)踐的重要途徑，同時(shí)也是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的重要手段。機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)同時(shí)也承擔(dān)著啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng)新能力，對(duì)于完成學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃起著關(guān)鍵作用。在21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在高等工科學(xué)校課程教學(xué)改革中顯得尤為重要。機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的根本目標(biāo)就是要滿足教學(xué)改革對(duì)創(chuàng)新型人材培養(yǎng)的要求，所以必須要改變過(guò)去教學(xué)重理論輕實(shí)踐狀況。因此，本文圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的要求，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和方法進(jìn)行了探索與思考，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)到內(nèi)容和方法進(jìn)行了改革和實(shí)踐建設(shè)意見(jiàn)。
一、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
就目前的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)看，其作用僅僅是讓學(xué)生能夠加深對(duì)理論知識(shí)的理解，驗(yàn)證理論知識(shí)的一種手段。例如為了驗(yàn)證帶的彈性滑動(dòng)及帶傳動(dòng)的效率變化情況，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)了帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置、實(shí)施、管理都由老師管理，學(xué)生只是被動(dòng)地參與來(lái)完成教師規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容，沒(méi)有一點(diǎn)自主學(xué)習(xí)的空間，這樣就完全扼制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)造性的發(fā)揮。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的設(shè)置突出強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)課程服務(wù)于理論教學(xué)，完全偏離了其培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力的宗旨。
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在設(shè)置上完全沒(méi)有考慮到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，實(shí)驗(yàn)課之間往往都是孤立的，沒(méi)有形成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)體系。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上只能是被動(dòng)地去操作測(cè)試儀器和記錄數(shù)據(jù)，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)課下來(lái)，學(xué)生還是沒(méi)有對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)儀器的應(yīng)用產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。除此之外，在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體系中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的知識(shí)面都很窄，并且實(shí)驗(yàn)手段也比較簡(jiǎn)單陳舊，缺少綜合性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，而這些實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)、現(xiàn)代技術(shù)分析和解決工程實(shí)踐中的實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力有著不可替代的作用和意義。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)目標(biāo)
縱觀傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不論是從體系結(jié)構(gòu)，還是從內(nèi)容、方法和手段上看都已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)代教育的要求。所以為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)復(fù)合型、創(chuàng)新型機(jī)械設(shè)計(jì)人才的要求，必須對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。在保證完成機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分類和整合并建立了機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心，并明確規(guī)定了以下幾條建設(shè)目標(biāo)：
（一）培養(yǎng)學(xué)生的基本技能與實(shí)踐動(dòng)手能力
雖然現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)理論課程中會(huì)應(yīng)用一些實(shí)物模型來(lái)增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)這樣一門實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課，理論知識(shí)與感性認(rèn)識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。現(xiàn)在的學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)驗(yàn)的基本技能都不是很扎實(shí)，而且普遍缺乏工程實(shí)踐和實(shí)際的動(dòng)手能力，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，為了給每一個(gè)學(xué)生都打好基礎(chǔ)，必須針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的基本技能與實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
（二）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力
在現(xiàn)代社會(huì)，創(chuàng)新能力已逐步成為衡量一個(gè)人才的基本要求。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力作為教學(xué)改革的核心，已經(jīng)逐漸演變?yōu)闄C(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的根本目標(biāo)。因此不僅要在理論教學(xué)課上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，更要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)際能力，只有這樣才能達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的核心目標(biāo)。
（三）培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力
機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不再只是為了驗(yàn)證某個(gè)公式或結(jié)論，而更多的時(shí)候是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證某種設(shè)計(jì)模型的可行性。除此之外，一些新設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品也需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試其各方面性能。可以看出，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用已不僅僅局限于教學(xué)，隨著實(shí)驗(yàn)方法不斷的發(fā)展和完善，現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己，做到應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心項(xiàng)目探索與實(shí)踐
本著培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)以及解決問(wèn)題的目標(biāo)，我們對(duì)所有機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分類，并進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，確定了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
（一）保留傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程既然可以應(yīng)用到今天，說(shuō)明其對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)具有一定的必要性。因此，我們通過(guò)對(duì)所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分類和整理，保留了部分驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并對(duì)其側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，將其側(cè)重點(diǎn)由原來(lái)的驗(yàn)證理論知識(shí)為主轉(zhuǎn)變?yōu)檎故緶y(cè)試方法的手段，改造成為交叉性的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生不僅驗(yàn)證了課程教學(xué)中所學(xué)的理論知識(shí)，而且又了解了不同機(jī)械量測(cè)試和數(shù)據(jù)處理的方法，可謂一舉兩得。
（二）增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
當(dāng)前學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)都急需提高，因此設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)必須作為實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的重點(diǎn)，加大投入力度進(jìn)行積極建設(shè)。增加的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)主要有：組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新組合實(shí)驗(yàn)、多軸系傳動(dòng)設(shè)計(jì)搭接與性能實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)，可以從提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，從整體提高學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
（三）提供給學(xué)生更多的自
實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，可以在空閑時(shí)間對(duì)學(xué)生開(kāi)放，讓學(xué)生有自主學(xué)習(xí)的時(shí)間。通過(guò)自主學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠積極主動(dòng)地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和科學(xué)探索活動(dòng)，能夠更好地提高自身的創(chuàng)新能力與認(rèn)識(shí)、解決問(wèn)題的能力，而且也能不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成效。
四、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行模式思考
（一）推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放式教學(xué)
開(kāi)放式教學(xué)能夠方便學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，同時(shí)又能夠提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，能夠最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的價(jià)值。實(shí)驗(yàn)中心會(huì)預(yù)先設(shè)計(jì)并提供實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目菜單給學(xué)生選擇，學(xué)生只要去實(shí)驗(yàn)室管理處登記就可以選擇要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)到結(jié)果分析，均由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放管理，不僅提高了學(xué)生的積極性，同時(shí)也點(diǎn)燃了教師進(jìn)行科研的熱情，因此實(shí)驗(yàn)中心在服務(wù)于教學(xué)的同時(shí)也作為了科研基地，達(dá)到以科研促進(jìn)教學(xué)發(fā)展的良性循環(huán)。
（二）理論課老師參與實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)及其教學(xué)
理論課教師具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容有深刻的理解和認(rèn)識(shí)，因此理論課任課教師參與實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)與教學(xué)，不僅有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平和質(zhì)量，而且也可以提高理論課任課教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也可解決師資力量不足的矛盾，而且也可以避免理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)等問(wèn)題。
（三）加大實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谡n程總分中的比重
實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是傳授知識(shí)、驗(yàn)證理論和掌握實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和良好的科學(xué)素養(yǎng)，因此必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加大實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)谡n程總分中的分量。
（四）實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
為使機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，并逐步完善和更新。網(wǎng)絡(luò)資源包括：實(shí)驗(yàn)中心簡(jiǎn)介；實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；儀器設(shè)備簡(jiǎn)介；學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)；學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品等。
五、小結(jié)
按照當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需求，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)在明確的目標(biāo)指引下，綜合了傳統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)等各個(gè)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教學(xué)安排，將對(duì)全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能、綜合分析和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力產(chǎn)生積極的作用。
【參考文獻(xiàn)】
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［關(guān)鍵詞］機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件工程 結(jié)構(gòu)化 面向?qū)ο?/p>
［中圖分類號(hào)］TH12［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1009-5349（2011）09－0046－02
在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展下，單一的技術(shù)已經(jīng)不再能夠滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展要求，人們開(kāi)始尋求其他的方法來(lái)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去。軟件工程是一類工程，是將理論和知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的科學(xué)。應(yīng)用軟件工程方法進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，可以解決許多復(fù)雜的問(wèn)題，在借鑒了傳統(tǒng)工程的原則和方法的基礎(chǔ)上，人們可以開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量、低成本的軟件。所以軟件工程方法不僅可以應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)之中，而且很有發(fā)展前景。
一、與其他工程方法的比較
三十多年來(lái)，軟件工程的研究和實(shí)踐取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，軟件工程的方法對(duì)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。軟件工程方法是為開(kāi)發(fā)軟件這類特殊產(chǎn)品而產(chǎn)生的，它集合了一些特殊的工程學(xué)方法。從20世紀(jì)60年代以來(lái)，陸續(xù)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（CASE）、面向?qū)ο笳Z(yǔ)言和方法、軟件過(guò)程及軟件過(guò)程改善研究等一系列成果，并應(yīng)用到實(shí)踐中。因此可以看出軟件工程方法與其他工程相比有很多優(yōu)越性。
（一）軟件工程開(kāi)發(fā)階段劃分相對(duì)明確
與其他工程相比，軟件工程開(kāi)發(fā)的各階段有嚴(yán)格的管理，對(duì)于每一個(gè)階段都有完整的存檔和評(píng)審驗(yàn)收。為避免自然語(yǔ)音在軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)音中產(chǎn)生歧義，文檔大多使用圖形、表格等形式記錄。
（二）軟件工程有更嚴(yán)格的測(cè)試
與其他工程相比，軟件工程擁有一整套完整的測(cè)試方法，用以發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤。通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)測(cè)試，可以在實(shí)際應(yīng)用中避免很多錯(cuò)誤或損失，而這也正是其他工程方法值得學(xué)習(xí)借鑒的。
（三）開(kāi)發(fā)軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出界面
與其他工程相比，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助軟件，為避免誤解或影響操作，開(kāi)發(fā)軟件都采用標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出界面，這樣也有利于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。用軟件工程方法開(kāi)發(fā)出的軟件比其他工程產(chǎn)品有良好的復(fù)用性，而這也正是軟件工程學(xué)的根本出發(fā)點(diǎn)。
二、傳統(tǒng)軟件工程方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)軟件工程的主要環(huán)節(jié)有：人員管理與項(xiàng)目管理、可行性與需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、測(cè)試、維護(hù)等，如圖1 所示。下面就傳統(tǒng)軟件工程中的結(jié)構(gòu)化分析方法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
（一）可行性與需求分析
可行性與需求分析是軟件開(kāi)發(fā)的第二個(gè)階段。為了準(zhǔn)確地定義系統(tǒng)的目標(biāo)，以免對(duì)后期工作產(chǎn)生影響，可行性與需求分析是很重要的一個(gè)階段。機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以借鑒軟件工程的最具代表性的方法是結(jié)構(gòu)化方法。這種方法簡(jiǎn)單的說(shuō)就是把一個(gè)復(fù)雜的工程按一定規(guī)律分解開(kāi)，分解成若干小問(wèn)題，這樣就把問(wèn)題最小化，降低了工程的復(fù)雜程度，避免了理解上的偏差。
（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是軟件開(kāi)發(fā)的第三個(gè)階段。系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是對(duì)于軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法作為傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)中具有代表性的一種設(shè)計(jì)方法，與需求分析中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化的分析方法銜接，就組成了一套完整的分析與設(shè)計(jì)技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)形成的軟件結(jié)構(gòu)圖，即形成最終模塊結(jié)構(gòu)。模塊化方法應(yīng)用范圍較廣，且已被所有工程領(lǐng)域接受并使用。從軟件工程角度看，具有良好獨(dú)立性的模塊才可能成為好的模塊。應(yīng)用軟件工程方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的模塊一般都有良好的獨(dú)立性，這樣就降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，從而也降低了出錯(cuò)的可能性。可以看出，如果在機(jī)械設(shè)計(jì)中也能夠應(yīng)用模塊化方法，并且能夠盡量增加模塊的獨(dú)立性，很有可能使機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程簡(jiǎn)化、正確又有效。
（三）程序設(shè)計(jì)
程序設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)的第四個(gè)階段。這個(gè)階段就是要確定每個(gè)模塊的執(zhí)行過(guò)程。程序設(shè)計(jì)有很多種方法，但是比較直觀又易操作的是程序流程圖和過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這兩種方法對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)都有很大好處，最主要的就是比自然語(yǔ)言描述的流程直觀、準(zhǔn)確，不會(huì)產(chǎn)生歧義。
（四）測(cè)試
測(cè)試是軟件開(kāi)發(fā)的第五個(gè)階段，也是軟件開(kāi)發(fā)的核心內(nèi)容之一。黑盒測(cè)試與白盒測(cè)試是軟件測(cè)試的兩種主要方法，為保證軟件質(zhì)量，這兩種測(cè)試方法同時(shí)使用并貫穿于整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中。機(jī)械設(shè)計(jì)中的復(fù)查實(shí)際上就是一個(gè)測(cè)試過(guò)程，但是遠(yuǎn)不如軟件測(cè)試科學(xué)有效。所以機(jī)械設(shè)計(jì)中適當(dāng)增加科學(xué)有效的測(cè)試是有必要的，既可以盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，又可以把時(shí)間以及經(jīng)濟(jì)損失降到最低。傳統(tǒng)軟件工程學(xué)方法有一定的可復(fù)用性，因此開(kāi)發(fā)新的工程可以利用以前工程的相當(dāng)一部分開(kāi)發(fā)成果，從而節(jié)約了時(shí)間和成本。
三、面向?qū)ο蠓椒ㄔ跈C(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
從某種角度來(lái)看，面向?qū)ο蠓椒ㄔ跈C(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用似乎沒(méi)有什么參考意義，因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蠓椒ㄔ诜治鲈O(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，是盡量接近人類認(rèn)識(shí)世界解決問(wèn)題的方法和過(guò)程。但實(shí)際上，面向?qū)ο蠓椒ㄊ且蚤_(kāi)發(fā)軟件為目的的，并不是隨便的一個(gè)方法就能符合要求。在機(jī)械設(shè)計(jì)初期為減少開(kāi)發(fā)的隨意性，可以借鑒其中的合理的方法。面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)主要特征是具有良好的可重用性，同樣在機(jī)械設(shè)計(jì)中的可重用性也很重要。可重用性就是說(shuō)在開(kāi)發(fā)同類的項(xiàng)目時(shí)，可以采用或借鑒以前成熟的成果，或者做極少的改動(dòng)就可以了。由于面向?qū)ο蠓椒ǖ哪K獨(dú)立性極強(qiáng)，而且具有繼承性和多態(tài)性，因此即使是開(kāi)發(fā)不同類項(xiàng)目的時(shí)候也可以采用以前的成果。重用性使工程開(kāi)發(fā)工作量減小，既節(jié)省了資金與時(shí)間，又降低了出錯(cuò)的可能。下面僅就Yourdon方法的應(yīng)用做簡(jiǎn)單探討。
Yourdon方法主體包括分析與設(shè)計(jì)兩部分，但與傳統(tǒng)軟件工程不同的是，Yourdon方法的分析與設(shè)計(jì)是緊密聯(lián)系的，沒(méi)有明確界線。從形式上來(lái)看，傳統(tǒng)軟件工程方法與Yourdon方法是一致的，這樣就可以方便地套用了。Yourdon方法的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)都采用同一個(gè)模型，簡(jiǎn)化表示如圖2所示。
Yourdon方法的對(duì)象得出是從問(wèn)題描述(需求的自然語(yǔ)言說(shuō)明)出發(fā)的，然后應(yīng)用“基于語(yǔ)言的信息分析”和“三視圖模型”得到最初的對(duì)象，采用開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)模型逐漸細(xì)化。細(xì)化是個(gè)逐漸疊代的過(guò)程，從而得到最終系統(tǒng)。采用這種辦法可以形成良好的體系，減少主觀盲目所產(chǎn)生的混亂。
四、小結(jié)
通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)軟件工程方法及面向?qū)ο蠓椒ǖ姆治觯梢钥闯鲕浖こ谭椒ㄓ糜跈C(jī)械設(shè)計(jì)中是可能的，而且是有益的。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)有其特殊性，為優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程和結(jié)果，我們可以利用軟件工程中科學(xué)合理的方法，不用嚴(yán)格按照軟件開(kāi)發(fā)的方法開(kāi)發(fā)。機(jī)械設(shè)計(jì)既可以利用傳統(tǒng)軟件工程方法，也可利用面向?qū)ο蠓椒ǎ瑧?yīng)視具體問(wèn)題的復(fù)雜程度而定。簡(jiǎn)單問(wèn)題可以利用傳統(tǒng)軟件工程方法，復(fù)雜問(wèn)題較適合面向?qū)ο蠓椒ā?/p>
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)；技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）36-0103-01
機(jī)械設(shè)計(jì)是決定機(jī)械性能的最主要的因素，是機(jī)械工程的重要組成部分，設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量可以直接關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量性能、研究周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等。主要根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和方法、形狀尺寸等進(jìn)行構(gòu)思并進(jìn)行分析和計(jì)算，將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以人為制造依據(jù)的工作過(guò)程。根據(jù)德國(guó)工程師協(xié)會(huì)文件VDI2225的調(diào)查分析，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本決定了產(chǎn)品制造成本的75%到80%左右，但是僅僅占了產(chǎn)品成本的5% 到7%。
1.常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用
目前各大專院校所使用的《機(jī)械設(shè)計(jì)》及《機(jī)械原理》教材是學(xué)習(xí)、應(yīng)用、發(fā)展現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)，主要講述的是常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)。
1.1 理論設(shè)計(jì)
理論設(shè)計(jì)是指根據(jù)長(zhǎng)期總結(jié)出來(lái)的設(shè)計(jì)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。下面以簡(jiǎn)單受拉桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)為例來(lái)討論理論設(shè)計(jì)的概念。桿件必須的橫截面積可以利用公式直接求解，也可以按其它方法先初步設(shè)計(jì)桿件的橫截面尺之后再用強(qiáng)度計(jì)算公式去校核。由于實(shí)際情況復(fù)雜多變，必須根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇合適的安全系數(shù)，才能保證安全性。
1.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指根據(jù)設(shè)計(jì)者個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)用類比的辦法，或根據(jù)對(duì)某類零件已有的設(shè)計(jì)與使用實(shí)踐而歸納出的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)常用于那些像機(jī)架、箱體、傳動(dòng)零件的各結(jié)構(gòu)要素等結(jié)構(gòu)形狀己典型化而使用要求不大變動(dòng)的零件。隨著設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)品更新發(fā)展速度加快，技術(shù)含量不斷提高，經(jīng)驗(yàn)類比的設(shè)計(jì)方法已不能滿足市場(chǎng)需要。
1.3 模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)適用于一些結(jié)構(gòu)很復(fù)雜而尺寸又巨大的重要零件，尤其是一些重型整體機(jī)械零件，可以有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。即把初步設(shè)計(jì)的零、部件或機(jī)器做成小模型或小尺寸樣機(jī)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段對(duì)其各方面的特性進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行逐步的修改直至達(dá)到完善。由于這個(gè)設(shè)計(jì)方法昂貴、費(fèi)時(shí)，因此一般用于特別重要的設(shè)計(jì)中。
2.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用
2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
優(yōu)化設(shè)計(jì)可以成功地解決解析法等其他方法難以解決的復(fù)雜問(wèn)題，它是建立在數(shù)學(xué)規(guī)劃理論和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算出一切可能的方案，并在一切可能的方案中尋求最優(yōu)方案，使期望的指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方法。
2.2 有限元設(shè)計(jì)
有限元分析技術(shù)是20世紀(jì)60年展起來(lái)的新的數(shù)值計(jì)算方法，是最重要的工程分析之一，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元設(shè)計(jì)在各個(gè)工程領(lǐng)域中不斷得到深入的應(yīng)用。有限元法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化并用有限個(gè)容易分析的單元來(lái)表示，通過(guò)有限個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)連接各個(gè)單元，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。由于節(jié)點(diǎn)的數(shù)目也是有限的，單元的數(shù)目是有限的，所以稱為有限元法。這種方法只要改變單元的數(shù)目，靈活性很大，就可以使解的精確度改變，得到與真實(shí)情況無(wú)限接近的解。
2.3 可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)從20世紀(jì)60年代以來(lái)逐漸進(jìn)入機(jī)械工程領(lǐng)域，是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科。在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力稱為零件的可靠性設(shè)計(jì)。將常規(guī)設(shè)計(jì)方法中所涉及的設(shè)計(jì)變量如材料強(qiáng)度、疲勞壽命、尺寸、應(yīng)力等，看成服從某種分布的隨機(jī)變量是可靠性設(shè)計(jì)的主要特征。然后根據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要求，用概率統(tǒng)計(jì)的方法得出零部件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸。
3.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)系
3.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析的定量化
常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)只能對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件或整機(jī)進(jìn)行類比或定性的估算。現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)引入了邊界元及有限元方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)任何產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的定量化分析。
3.2 產(chǎn)品工況分析的動(dòng)態(tài)化
常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的工作狀況僅限于動(dòng)態(tài)的估算和靜態(tài)的計(jì)算。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法可以同時(shí)利用實(shí)際工況相符的數(shù)學(xué)模型與理論和測(cè)試數(shù)據(jù)建造，在通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析計(jì)算的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)出產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能和改進(jìn)效果。
3.3 產(chǎn)品質(zhì)量分析的可靠性化
常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)中采用的安全系數(shù)法僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)，不能定量給出產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性預(yù)測(cè)。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的可靠性設(shè)計(jì)法基于概率論建造模型并進(jìn)行分析計(jì)算，把零部件或整機(jī)的各種具有離散性的性能參數(shù)均視為隨機(jī)變量，從而定量的做出產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性預(yù)測(cè)。
3.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果的最優(yōu)化
常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)比較依賴設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷，主要通過(guò)近似系數(shù)、經(jīng)驗(yàn)公式或類比等方法進(jìn)行校核、設(shè)計(jì)。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)法是根據(jù)產(chǎn)品的性能要求和設(shè)計(jì)目標(biāo)構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用數(shù)值計(jì)算方法和數(shù)學(xué)規(guī)劃理論，通過(guò)計(jì)算機(jī)求得最優(yōu)化結(jié)果。
3.5 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的高效化和自動(dòng)化
常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然重復(fù)性高，但是設(shè)計(jì)方案卻不一定最優(yōu)。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中均是教會(huì)計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)去完成，從而為實(shí)現(xiàn)制造的自動(dòng)化做好了準(zhǔn)備，并且實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程的高效化和自動(dòng)化。
4.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)系及比較
現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是相關(guān)科學(xué)技術(shù)綜介應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的延伸與發(fā)展，它使常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)也稱常規(guī)設(shè)計(jì)，是一種以低壓控制和強(qiáng)度為中心的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、安全系數(shù)設(shè)計(jì)、類比設(shè)計(jì)。而現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法則在注重產(chǎn)品整體功能基礎(chǔ)上，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具的一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性，這種設(shè)計(jì)小但可以大大提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量、精度和效率，而且可以將產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、可靠性統(tǒng)一起來(lái)，從而高效率、高水平地設(shè)計(jì)出市場(chǎng)歡迎、性能優(yōu)良、效益顯著的新型產(chǎn)品。
從常規(guī)設(shè)計(jì)方法到現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有以下轉(zhuǎn)變：從靜態(tài)分析道動(dòng)態(tài)分析，從定性分析道定量分析，從安全性設(shè)計(jì)向優(yōu)化設(shè)計(jì)，從手工計(jì)算向自動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算等轉(zhuǎn)變。
5.機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
具體來(lái)說(shuō)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有：第一，設(shè)計(jì)中的快速響應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)策略將代替產(chǎn)品質(zhì)量成本第一的競(jìng)爭(zhēng)策略。第二，設(shè)計(jì)將從滿足產(chǎn)品功能屬性向同時(shí)滿足環(huán)境與生態(tài)屬性發(fā)展。第三，設(shè)計(jì)將從需求的同時(shí)面向經(jīng)營(yíng)管理和制造發(fā)展。第四，設(shè)計(jì)將從傳統(tǒng)的串行向協(xié)同工作方式、并行工作模式發(fā)展。第五，設(shè)計(jì)將激發(fā)主動(dòng)創(chuàng)造性，使人們從設(shè)計(jì)過(guò)程數(shù)字化中逐步確立主動(dòng)地位。順應(yīng)此趨勢(shì)，目前主要研究和應(yīng)用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)有：優(yōu)化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、可靠性設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、價(jià)值工程設(shè)計(jì)、智能工程設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、并行工程等。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展取代了原有的手工作業(yè)，使得生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有了大幅度的提高，同時(shí)也創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，節(jié)約了各類資源和勞動(dòng)力。我國(guó)雖然十分重視機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的研究，但是在實(shí)際的應(yīng)用中仍然存在一些問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其發(fā)展和創(chuàng)新。因此，我國(guó)急需完善提高現(xiàn)有的自動(dòng)化技術(shù)，使我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)早日達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用
1.自動(dòng)化的信息流
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了全自動(dòng)的生產(chǎn)模式，只需在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)生產(chǎn)程序，就會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的完全控制。自動(dòng)化的信息流是該技術(shù)的主要應(yīng)用，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等，計(jì)算機(jī)能夠精準(zhǔn)高效的對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)最佳的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化、精密化。
2.自動(dòng)化的物流供輸系統(tǒng)
自動(dòng)化生產(chǎn)離不開(kāi)原料的自動(dòng)化供給和傳輸，而自動(dòng)化的物流供需系統(tǒng)就是將原料和半成品自動(dòng)運(yùn)輸至各個(gè)生產(chǎn)機(jī)械，使當(dāng)前生產(chǎn)機(jī)械加工后的半成品自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)機(jī)械繼續(xù)加工流程，直到成品完成為止。自動(dòng)化物流供需系統(tǒng)將各個(gè)機(jī)械連接成一個(gè)整體，加強(qiáng)了生產(chǎn)制造的連貫性。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化的物流供輸系統(tǒng)包括單機(jī)自動(dòng)裝置、自動(dòng)輸送系統(tǒng)等設(shè)備。
3.自動(dòng)化的加工系統(tǒng)
自動(dòng)化的加工系統(tǒng)是整個(gè)生產(chǎn)制造的核心，使用自動(dòng)化技術(shù)取代傳統(tǒng)的手工作業(yè)，降低了主觀因素帶來(lái)的各類風(fēng)險(xiǎn)。控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械下達(dá)各類操作指令，并監(jiān)督其執(zhí)行情況，當(dāng)原材料不足或機(jī)械發(fā)生故障時(shí)還能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。使用自動(dòng)化的加工系統(tǒng)只需要投入少量的資金，就會(huì)得到豐厚的回報(bào)，而且生產(chǎn)機(jī)械可以連續(xù)不斷的進(jìn)行生產(chǎn)，有效保障了生產(chǎn)任務(wù)的按時(shí)完成。
4.自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)
自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)是將各種幾何形狀的零配件按照一定的技術(shù)要求，通過(guò)搬運(yùn)、組合、調(diào)試、檢驗(yàn)等步驟，組合成為成品的工藝過(guò)程。裝配是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)取代了以往依靠工人的復(fù)雜操作和技巧進(jìn)行的裝配工作，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，使產(chǎn)品更加細(xì)致、精密，是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用。
5.自動(dòng)化的檢測(cè)過(guò)程
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型材料、刀具和復(fù)雜的加工設(shè)備不斷的被應(yīng)用到機(jī)械制造的過(guò)程中，使產(chǎn)品的檢測(cè)工作難度顯著提高，以往依靠人工進(jìn)行檢測(cè)的方法已經(jīng)不能滿足發(fā)展的要求。所以，自動(dòng)化的檢測(cè)過(guò)程被引入到機(jī)械制造中。包括基于時(shí)序、電流信號(hào)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)刀具磨損狀態(tài)的識(shí)別，多專家系統(tǒng)的智能設(shè)備診斷技術(shù)等。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.自動(dòng)化技術(shù)水平較為落后
我國(guó)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的研究領(lǐng)域起步較晚，起點(diǎn)低，雖然發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，但是在工藝技術(shù)上距離世界領(lǐng)先水平仍然存在一定的距離。如今國(guó)際上已經(jīng)可以將自動(dòng)化技術(shù)與新興的科技含量較高的納米技術(shù)、激光技術(shù)聯(lián)合起來(lái)使用，生產(chǎn)制造的產(chǎn)品在質(zhì)量和工藝上有了非常大的突破，而我國(guó)還停留在單一的自動(dòng)化技術(shù)研究中，導(dǎo)致生產(chǎn)制造的產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
2.自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍有限
由于對(duì)機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)有限，很多研究?jī)H處于理論階段，沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中，這些技術(shù)因缺乏實(shí)踐的驗(yàn)證而無(wú)法發(fā)現(xiàn)其中的缺陷和弊端，也不能得到改善和提高。有些工廠在生產(chǎn)過(guò)程中雖然采用了自動(dòng)化技術(shù)，但是這些技術(shù)往往是不成熟的，使得所造產(chǎn)品質(zhì)量差，成本高，材料存在很大的損耗和浪費(fèi)，所以他們紛紛放棄了對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的使用。長(zhǎng)此以往，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍被限制在很小的區(qū)域，大大延緩了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。
3.缺乏自動(dòng)化技術(shù)人才
我國(guó)生產(chǎn)制造業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)普及率低，很多學(xué)生在選擇專業(yè)時(shí)往往偏向于IT、管理等福利待遇好，行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定的專業(yè)，卻忽視了自動(dòng)化技術(shù)巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢?dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)人才凋零。隨著人們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的重視逐漸提高，越來(lái)越多的學(xué)生選擇了自動(dòng)化專業(yè)，但是他們?cè)诋厴I(yè)后還需要到工作崗位進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，才能掌握自動(dòng)化技術(shù)的核心，而現(xiàn)有的工作人員年齡普遍偏大，對(duì)新技術(shù)新思想的接受程度較差，所以培養(yǎng)出真正的能夠獨(dú)當(dāng)一面的自動(dòng)化技術(shù)人才需要大量的時(shí)間，造成了目前我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)人才不足的尷尬局面。
4.自動(dòng)化技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響
眾所周知，自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)效率很高，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)連續(xù)不斷的耗費(fèi)原材料和各類資源，同時(shí)產(chǎn)生大量的廢氣廢水廢渣，對(duì)環(huán)境造成極大的污染和破壞。有些工廠為了自身的經(jīng)濟(jì)效益沒(méi)有采取環(huán)保措施，將工業(yè)生產(chǎn)的廢棄物直接排放到自然界中，不僅會(huì)增加空氣、水和土地中的有害物質(zhì)，還會(huì)殺死周圍的動(dòng)植物，破壞地球的生態(tài)平衡。這種只知生產(chǎn)，不知保護(hù)的行為在當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，所以研究綠色可持續(xù)發(fā)展的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
1.發(fā)展符合我國(guó)國(guó)情的自動(dòng)化技術(shù)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一項(xiàng)需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)，該技術(shù)的提高需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，我們應(yīng)以高度的細(xì)心、耐心、責(zé)任心將研發(fā)先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)作為自己的使命和任務(wù)，通過(guò)學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化理論，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行核心技術(shù)的研究，從而提高自動(dòng)化技術(shù)的科技含量，爭(zhēng)取早日創(chuàng)造出符合我國(guó)國(guó)情的自動(dòng)化技術(shù)。除此之外，自動(dòng)化技術(shù)還應(yīng)滿足市場(chǎng)發(fā)展需要，與計(jì)算機(jī)技術(shù)共同提高。因?yàn)閷?shí)施自動(dòng)化生產(chǎn)需要通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，所以在發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)該增加對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的投入，研發(fā)實(shí)用性更強(qiáng)，性能更好的計(jì)算機(jī)硬件和軟件，并將計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)配合使用，以增加對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的控制，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品與設(shè)計(jì)的模型達(dá)到完全的一致。
2.發(fā)展高效率、低成本的自動(dòng)化技術(shù)
以我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展情況來(lái)看，發(fā)展高技術(shù)、低成本的自動(dòng)化技術(shù)具有很大的可行性，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向虛擬化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，給機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了更多機(jī)會(huì)，受到全球經(jīng)濟(jì)一體化的影響，原材料的獲取渠道更加廣泛，產(chǎn)品也可以遠(yuǎn)銷海外，再不用擔(dān)心貨源不足或者產(chǎn)品滯銷等情況的發(fā)生。而且企業(yè)可以通過(guò)相互之間的交流，吸收更多的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和方法，有助于確保制造工藝的優(yōu)良，并縮短投資成本與生命周期，可更好地實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)規(guī)劃、供應(yīng)鏈與物流、組織管理等建模與仿真，促進(jìn)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作。
3.加強(qiáng)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)人才的培養(yǎng)
發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急是重視對(duì)自動(dòng)化人才的培養(yǎng)和吸收，使自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中能夠充分發(fā)揮作用。為此，應(yīng)提高技術(shù)人員的福利待遇，并設(shè)計(jì)良好的晉升機(jī)制，激發(fā)人才對(duì)該專業(yè)的興趣，從而主動(dòng)加入到自動(dòng)化技術(shù)的學(xué)習(xí)中。同時(shí)應(yīng)經(jīng)常組織對(duì)在職技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，根據(jù)其現(xiàn)有的知識(shí)體系制定科學(xué)高效的培訓(xùn)計(jì)劃，分層次的展開(kāi)培訓(xùn)。對(duì)于年長(zhǎng)的技術(shù)人員，雖然他們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，但是理論知識(shí)不足，應(yīng)加大理論知識(shí)的灌輸；對(duì)于年輕的技術(shù)人員，盡管他們有系統(tǒng)的理論知識(shí)，可是缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，要多加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練。此外，還應(yīng)創(chuàng)造和諧的工作環(huán)境，加強(qiáng)技術(shù)人員之間的溝通和交流，使他們互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，以早日打造自動(dòng)化技術(shù)過(guò)硬的高素質(zhì)人才隊(duì)伍。
4.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的綠色發(fā)展
隨著人們生活水平的提高，對(duì)環(huán)境的重視程度也與日俱增，尤其是對(duì)于造成環(huán)境污染最為嚴(yán)重的生產(chǎn)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該立即采取一系列的環(huán)保措施來(lái)修復(fù)千瘡百孔的生態(tài)環(huán)境。企業(yè)可以采用新的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，購(gòu)買先進(jìn)的環(huán)保設(shè)備，或者加強(qiáng)材料的回收再利用。例如將工廠設(shè)立在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)和水源的地方，采用環(huán)保原料進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣廢水經(jīng)過(guò)處理后再排放，將可再利用的廢渣回收制成燃料和建筑材料等等。企業(yè)還可以與其他行業(yè)合作，建立產(chǎn)品生產(chǎn)制造―回收處理―二次利用的一條龍產(chǎn)業(yè)鏈條，真正將自動(dòng)化技術(shù)與環(huán)境保護(hù)連接到一起，徹底解決環(huán)境污染問(wèn)題。這種發(fā)展模式不但會(huì)促進(jìn)行業(yè)的飛速發(fā)展，還能帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。
伴隨著全新的信息科學(xué)與技術(shù)發(fā)展和全球性的教育改革，國(guó)際青少年電腦機(jī)器人活動(dòng)于20世紀(jì)90年代在一些發(fā)達(dá)國(guó)家青少年中逐步興起。近幾年來(lái)，機(jī)器人教育已經(jīng)在全國(guó)發(fā)達(dá)城市中小學(xué)中廣泛開(kāi)展起來(lái)，并大有普及之勢(shì)。
2006年，我校申報(bào)寶山區(qū)區(qū)級(jí)課題《機(jī)器人步行模式的研究與設(shè)計(jì)》，期間在上海大學(xué)的指導(dǎo)和我校科技教師的共同努力下于2009年順利結(jié)題，課題從高中教學(xué)層面探討了機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如何應(yīng)用于高中學(xué)段學(xué)生。
2 理論基礎(chǔ)
我們考慮從機(jī)器人的一個(gè)板塊出發(fā)，利用學(xué)生對(duì)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和研究開(kāi)始逐步破解學(xué)生對(duì)機(jī)器人的神秘感，鍛煉學(xué)生的科研能力，引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計(jì)出發(fā)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)并制作機(jī)器人。從而讓學(xué)生能夠從中體驗(yàn)較為完整的科研過(guò)程，使他們學(xué)到科學(xué)有效的思維方式，提高邏輯思維能力、規(guī)劃能力，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，在課程及活動(dòng)中穿插結(jié)合專家講座以及實(shí)踐探索等一系列方式來(lái)了解智能機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用狀況，并在組裝機(jī)器人的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。最終的目的是能為同學(xué)們開(kāi)設(shè)一門能充分發(fā)揮創(chuàng)造力的創(chuàng)新課程，或者說(shuō)向這個(gè)目標(biāo)做一些有益嘗試。
我們知道了一般機(jī)器人的設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)部分：機(jī)械部分、電路部分和程序部分，而其中最為基礎(chǔ)的便是機(jī)械部分。高中最常見(jiàn)的機(jī)器人活動(dòng)競(jìng)賽就是單馬達(dá)的簡(jiǎn)易機(jī)器人搭建了，通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)跑步、爬桿、爬梯（圖1）等不同的動(dòng)作。類似的比賽中經(jīng)常有一條規(guī)則是一定要使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，不得使用輪式，這就涉及到了一個(gè)基本的機(jī)構(gòu)學(xué)概念——機(jī)械傳動(dòng)，具體的搭建方式雖然可以參照機(jī)器人的說(shuō)明書(shū)，但如果能真正掌握其原理必然讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人有更深一層次的認(rèn)識(shí)。
有了這些理論基礎(chǔ)和想法，我們咨詢了上海大學(xué)機(jī)械工程系的專家，從可行性角度對(duì)本課題進(jìn)行了論證，在肯定我們想法的同時(shí)專家還從技術(shù)角度解答了我們的一些疑問(wèn)，提供了我們一些新的思路和手段。我們打算第一步就從機(jī)械板塊進(jìn)行教學(xué)的深入探究，讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)這一可能會(huì)被忽略的機(jī)器人最基礎(chǔ)的部分。
3課程設(shè)計(jì)
遵循這樣一個(gè)切入點(diǎn)我們針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分為學(xué)生設(shè)計(jì)了以下的一系列學(xué)習(xí)課程，大致分為了這樣幾個(gè)階段：
3.1 觀察分析階段
一開(kāi)始通過(guò)對(duì)機(jī)器人的搭建及觀察，學(xué)生接觸簡(jiǎn)易單馬達(dá)機(jī)器人，從實(shí)際出發(fā)認(rèn)識(shí)一個(gè)機(jī)器人完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的基本方式，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和合作精神，并使其掌握讀圖紙、零件裝配等一些基本工程技術(shù)素養(yǎng)。
3.2 理論學(xué)習(xí)階段
本環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)四桿機(jī)構(gòu)這樣一種常用的傳動(dòng)方式的介紹，帶領(lǐng)同學(xué)從單純照搬圖紙過(guò)度到進(jìn)行簡(jiǎn)易機(jī)構(gòu)分析的層面。機(jī)器人制作課程實(shí)際是一種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)課程，須靈活運(yùn)用各種學(xué)科的知識(shí)。現(xiàn)在的高中課程中，學(xué)生們學(xué)了很多數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)方面知識(shí)和解題方法，但遇到實(shí)際問(wèn)題往往就不會(huì)運(yùn)用了。如本環(huán)節(jié)用到了很多他們學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)，既讓他們覺(jué)得設(shè)計(jì)并不是那么遙不可及從而失去信心和興趣，又讓他們?cè)谡鎸?shí)的情景中體驗(yàn)學(xué)以致用的快樂(lè)，更好的提升他們學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的熱情。
3.3 技術(shù)實(shí)踐階段
有了一定的理論基礎(chǔ)以后我們可以利用一系列的技術(shù)手段讓學(xué)生的所學(xué)得到鞏固提高，來(lái)一次理論聯(lián)系實(shí)際。受到了《神奇的仿真技術(shù)》課程的啟發(fā)，我們考慮借助計(jì)算機(jī)仿真這一手段。一方面機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)物的設(shè)計(jì)制作存在一定成本，另外計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一門新興學(xué)科也已經(jīng)登陸到了高中課堂（一些學(xué)校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了AUTOCAD、CAXA等課程）。經(jīng)過(guò)我們的幾次嘗試這一環(huán)節(jié)可以通過(guò)多種方式去實(shí)現(xiàn)，比如可結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算利用VB的繪圖功能進(jìn)行二維機(jī)構(gòu)仿真（圖2），再比如有一些現(xiàn)成的軟件（如working model 2D）可以實(shí)現(xiàn)類似真實(shí)模擬環(huán)境下的機(jī)構(gòu)仿真。最新的探究中我利用了上海市青少年活動(dòng)中心組織的培訓(xùn)，掌握了工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的權(quán)威軟件ProE，其中即可實(shí)現(xiàn)三維模型的建模，又可模擬真實(shí)的三維運(yùn)動(dòng)（圖3），很好地為學(xué)生的自主探究提供的一種手段。
3.4 創(chuàng)新實(shí)踐階段
在經(jīng)過(guò)了上述各階段的學(xué)習(xí)以后，學(xué)生對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)可以說(shuō)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，這為其以后參與到各項(xiàng)機(jī)器人的活動(dòng)中打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。至少在機(jī)器人的機(jī)械部分，我們總結(jié)出了即使在是看似再簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也要經(jīng)歷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)模擬、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造等環(huán)節(jié)。而且這個(gè)流程不是一蹴而就的，必將經(jīng)過(guò)反復(fù)的修改和測(cè)試，下面我們來(lái)看一個(gè)成功的例子。
4具體案例
以下為第24屆英特爾上海市創(chuàng)新大賽我校機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)作品的論文節(jié)選，該論文中的學(xué)生就是在經(jīng)過(guò)了上述過(guò)程的學(xué)習(xí)后改進(jìn)了一個(gè)步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)，雖然在參賽過(guò)程中專家對(duì)于其在實(shí)用性方面還存在一定爭(zhēng)議，但評(píng)委們一致認(rèn)為在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一部分，其科學(xué)性和新穎性已經(jīng)達(dá)到了一定高度。
論文改進(jìn)了一個(gè)容易跌倒的雙足步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)，通過(guò)模擬人行走的膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了一定創(chuàng)新，基本達(dá)到了課題制定的目標(biāo)，下面是文章的部分節(jié)選，其分別對(duì)應(yīng)了我們上述提到的機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)步驟。
4.1 有機(jī)構(gòu)的分析
我們仔細(xì)觀察暑假中制作的那個(gè)會(huì)“摔跤”的步行機(jī)器人，發(fā)現(xiàn)從機(jī)器人的結(jié)構(gòu)上看，有曲柄還有連桿，是一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)。緊接著我們用直尺量出了模型的各部件尺寸并在運(yùn)動(dòng)模擬軟件——WORKING MODEL中對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了模擬，從而進(jìn)一步分析其運(yùn)動(dòng)。
而在WORKING MODEL的運(yùn)動(dòng)模擬中（如圖4），我們發(fā)現(xiàn)原機(jī)器人的機(jī)械裝置并沒(méi)有人那樣的關(guān)節(jié)。從圖中能觀察到，由于沒(méi)有膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的屈伸活動(dòng)，因此在行走過(guò)程中，當(dāng)從機(jī)械足跟著地到機(jī)械全足放平這一階段，前后的重心沒(méi)能很好地調(diào)整，系統(tǒng)重心會(huì)突然前傾，影響行走的平穩(wěn)性。機(jī)器人行走過(guò)程中前后重心不穩(wěn)的問(wèn)題就出在這里。
4.2 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
根據(jù)分析，要是能設(shè)計(jì)一個(gè)能活動(dòng)的且最好與地面始終保持水平的足問(wèn)題便迎刃而解了。我們?cè)儐?wèn)了老師也在網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)機(jī)構(gòu)學(xué)書(shū)籍中查找了資料，了解到了有一種叫做平行四桿機(jī)構(gòu)的方式，如資料顯示，雙曲柄平行四桿機(jī)構(gòu)有四類，從外觀判斷其中a類應(yīng)該就是我們需要的方式。有了這個(gè)關(guān)鍵的機(jī)構(gòu)原理作支撐，我們開(kāi)始了對(duì)原有機(jī)構(gòu)的改進(jìn)。
從運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換角度分析，該裝置是單自由度的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，構(gòu)造和控制均相當(dāng)簡(jiǎn)單。從支撐的角度分析，該裝置疊加了兩個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)，因而具備活動(dòng)的膝關(guān)節(jié)和活動(dòng)的踝關(guān)節(jié)，在行走過(guò)程中，裝置的機(jī)架部分始終與地面保持平行， 能較平穩(wěn)地移動(dòng)系統(tǒng)的重心位置，避免突然前傾的現(xiàn)象出現(xiàn)。這些都符合了我們之前機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要。
4.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）
接下來(lái)，我們?cè)诜抡孳浖餃y(cè)量了各個(gè)部件的尺寸，然后按照一定的比例縮放后得到實(shí)際的部件的尺寸。
在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)了各鉸接點(diǎn)的連接是一個(gè)很大的問(wèn)題，簡(jiǎn)易機(jī)器人里都是利用插銷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，但缺點(diǎn)很多如：容易磨損和脫落等。詢問(wèn)了老師后，他建議我們使用軸承，并告知了我們軸承的一般裝配方式。
在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮大足的制作、馬達(dá)乃至以后傳感器等的安裝位置的預(yù)留、如何使整個(gè)機(jī)架的重心盡量降低以保證其穩(wěn)定性等問(wèn)題。在老師的幫助下終于在CAD中完成了各個(gè)零件的設(shè)計(jì)，并將它們組裝成了模型（如圖6）。我們聯(lián)系了加工的地方利用雕刻機(jī)將基本的部件制作了出來(lái)，一些較為關(guān)鍵的部件老師幫我進(jìn)行了挑選，比如馬達(dá)和齒輪，挑選了內(nèi)部應(yīng)用蝸桿的齒輪箱增大了扭矩，而且降低了噪音，齒輪的外掛設(shè)計(jì)也有效地防止了齒輪卡死。
4.4 計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）
在雕刻機(jī)的幫助下，一個(gè)個(gè)由我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)零件終于由電子文件變成了實(shí)物（如圖8）。經(jīng)過(guò)最后的拼裝搭建，我們自己設(shè)計(jì)的第一臺(tái)機(jī)器人終于出世（如圖9）。
5思考與小結(jié)
上述活動(dòng)過(guò)程我們考慮可設(shè)計(jì)成一個(gè)系列的短課程，包含機(jī)器人制作、機(jī)構(gòu)學(xué)入門、計(jì)算機(jī)機(jī)械仿真、CAD模型設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，涵蓋了當(dāng)前用于機(jī)械部分設(shè)計(jì)的比較主流的設(shè)計(jì)思路和手段方法。結(jié)合了數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科的綜合知識(shí)，可以讓學(xué)生在運(yùn)用自己的所學(xué)中不斷有新的發(fā)現(xiàn)，認(rèn)識(shí)到各學(xué)科之間其實(shí)是相通的，很多我們學(xué)習(xí)的理論是為技術(shù)服務(wù)的。而在最后的模型制造環(huán)節(jié)之前的操作是將可行性較高的設(shè)計(jì)送去外部加工，以后學(xué)校如有條件可考慮采購(gòu)一臺(tái)小型雕刻機(jī)，一些簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)可以直接完成CAM，學(xué)生的認(rèn)識(shí)會(huì)更加直觀也可作為活動(dòng)的一個(gè)和小結(jié)部分。
我們的初衷是想通過(guò)對(duì)機(jī)器人機(jī)械部分的研究與設(shè)計(jì)，學(xué)生能不再局限于使用各公司的機(jī)器人套材，而更多地考慮自己設(shè)計(jì)或改進(jìn)。從機(jī)器人學(xué)習(xí)研究的角度，學(xué)生從簡(jiǎn)單拼裝搭建的裝配層面上升到了理論結(jié)合實(shí)際的研究層面，我們也看到了一些讓我們歡欣鼓舞的自主研創(chuàng)新成果。當(dāng)然在課程的進(jìn)一步深入的過(guò)程中，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)還有許多新的知識(shí)，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能用于不同功能機(jī)器人的設(shè)計(jì)，我想在以后的機(jī)器人課程或者活動(dòng)中我們要做的還有很多。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；質(zhì)量；檢驗(yàn)；方案；分析
1 前言
機(jī)械行業(yè)是我國(guó)工業(yè)中的核心產(chǎn)業(yè)之一，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)的高低標(biāo)志著國(guó)家的發(fā)展水平及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，只有不斷加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)及質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)水平，熟悉其發(fā)展趨勢(shì)，才能提高產(chǎn)品質(zhì)量及企業(yè)效益，保證在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地。
在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)可拓展為產(chǎn)品質(zhì)量管理與控制的重要組成部分，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)在產(chǎn)品質(zhì)量控制與管理過(guò)程中真正發(fā)揮積極的作用。下面針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)的總體結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)方案及主要參數(shù)計(jì)算與選擇等內(nèi)容進(jìn)行了分析總結(jié)。
2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)方案、功能結(jié)構(gòu)方案分析
2.1 總體結(jié)構(gòu)方案分析
產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)方案非常重要，它能否滿足用戶、企業(yè)及社會(huì)對(duì)該產(chǎn)品的功能需求。要從總體上檢驗(yàn)產(chǎn)品對(duì)總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況，檢驗(yàn)該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中是否貫徹產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)。最重要的是是否貫徹自主創(chuàng)新的思想與設(shè)計(jì)理念，采取的方案能不能保證用戶、企業(yè)及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量需求，采取措施去降低產(chǎn)品制造成本、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、貫徹綠色設(shè)計(jì)的思想、售后服務(wù)及產(chǎn)品的再制造問(wèn)題。
2.2 主要功能與輔助功能結(jié)構(gòu)方案的正確性與合理性分析
關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量能不能保證、用戶需求有沒(méi)有滿足的根本性問(wèn)題，也是從原理上檢驗(yàn)產(chǎn)品的主要功能與輔助功有沒(méi)有到具體的實(shí)現(xiàn)，檢驗(yàn)產(chǎn)品功能優(yōu)化設(shè)計(jì)中的技術(shù)目標(biāo)、技術(shù)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)狀況。要從原理上檢驗(yàn)采用結(jié)構(gòu)方案對(duì)實(shí)現(xiàn)功能的可能性，要檢驗(yàn)采取方案的正確性和合理性。
2.3 三種機(jī)構(gòu)和三大性能的合理性分析
兩種功能是通過(guò)具體的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，要檢驗(yàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品主輔功能及三大性能，即結(jié)構(gòu)性能、使用性能和制造性能的狀況，檢驗(yàn)工作特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和存在的不足、及可能出現(xiàn)的問(wèn)題。從機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度檢驗(yàn)技術(shù)文件、資料的完整性、正確性、規(guī)范性和合理性等。
3 主要參數(shù)計(jì)算與選擇
檢驗(yàn)產(chǎn)品的工藝參數(shù)，如產(chǎn)量的大小和效率的高低等，要對(duì)產(chǎn)品的工藝指標(biāo)，產(chǎn)品工藝方面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能進(jìn)行評(píng)估。這類參數(shù)是用戶評(píng)估產(chǎn)品使用質(zhì)量的重要指標(biāo)，能直接影響產(chǎn)品性價(jià)比的大小。產(chǎn)品的幾何參數(shù)是產(chǎn)品的主要尺寸和重量等，產(chǎn)品尺寸和重量有的是為滿足用戶的需要采用的，如產(chǎn)品的規(guī)格尺寸及為工作需要而一定要達(dá)到的機(jī)器重量；有的是可以在一定范圍內(nèi)變化的，對(duì)可改變的尺寸或重量，盡可能減小，減輕機(jī)器重量或減小尺寸會(huì)降低機(jī)械產(chǎn)品制造成本，這是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意的問(wèn)題和所追求的目標(biāo)。
運(yùn)動(dòng)參數(shù)有位移、速度、加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)形式等，設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)能不能滿足使用要求，能不能在規(guī)定的許可的工作范圍內(nèi)。這些參數(shù)的使用范圍有時(shí)是能擴(kuò)大的、有時(shí)是受限制的，而要在規(guī)定的范圍內(nèi)，有時(shí)要求產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有較好的調(diào)節(jié)性能。
動(dòng)力參數(shù)包括外部作用載荷和內(nèi)部的作用力、動(dòng)力大小和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率等。從機(jī)器作業(yè)的耐久性看，減小外載荷和內(nèi)部的作用力是非常有益的，這能延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命；從使用角度看，機(jī)器的動(dòng)力性能或功率大小要滿足用戶工作的要求。
4 系統(tǒng)原理及具體方案分析
普通產(chǎn)品一般有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能需求的五個(gè)系統(tǒng)。
4.1 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)
該系統(tǒng)在許多機(jī)械產(chǎn)品中是輔助系統(tǒng)，但在某類產(chǎn)品中是為實(shí)現(xiàn)主要功能而設(shè)置的。對(duì)這類系統(tǒng)的要求一般是準(zhǔn)確、靈活、安全、可靠和便于操作。
4.2 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再由工作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)形式有平面運(yùn)動(dòng)和空間運(yùn)動(dòng)。前者有直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、橢圓運(yùn)動(dòng)及其它形式的運(yùn)動(dòng)；后者一般是組合運(yùn)動(dòng)的形式及特殊的運(yùn)動(dòng)形式等。對(duì)這類運(yùn)動(dòng)的要求要準(zhǔn)確、穩(wěn)定和便于調(diào)節(jié)。
4.3 動(dòng)力傳遞系統(tǒng)
這種系統(tǒng)的主要任務(wù)是傳遞工作需要的動(dòng)力，機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力一般通過(guò)電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)和其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，對(duì)這類系統(tǒng)的要求一般是高效率、有足夠的動(dòng)力余量、調(diào)節(jié)方便和安全可靠。
4.4 指令傳達(dá)與操縱系統(tǒng)
產(chǎn)品所實(shí)現(xiàn)的各種工作是通過(guò)操縱系統(tǒng)發(fā)出指令的，可以通過(guò)手工、儀表操作、人機(jī)對(duì)話方式，計(jì)算機(jī)操縱或程序控制等方式完成，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前主要靠自動(dòng)控制的方式完成。對(duì)這類系統(tǒng)的要求是準(zhǔn)確、靈活和方便。
4.5 工作狀態(tài)信息反饋與控制系統(tǒng)
機(jī)械產(chǎn)品的控制系統(tǒng)的狀況能影響其使用性能，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制策略可對(duì)控制系統(tǒng)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，對(duì)這類系統(tǒng)的具體要求是獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定和快速靈活的控制效果。
5 實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容分析
通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的全面檢驗(yàn)，要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念，質(zhì)量、價(jià)格、制造周期、環(huán)境保護(hù)和售后服務(wù)等進(jìn)行分析。
5.1 設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)代社會(huì)已進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用日趨突出。自主創(chuàng)新的產(chǎn)品和具有高知識(shí)含量和較高的使用性能的產(chǎn)品，受到了廣大用戶的歡迎，具有較高的價(jià)格，也是企業(yè)擁有市場(chǎng)的重要因素。
5.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用質(zhì)量
好的產(chǎn)品使用質(zhì)量是用戶追求的主要目標(biāo)，而企業(yè)能不能生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品，在很大程度上決定于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量；用戶的要求和產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量存在一定的差距。為了取得市場(chǎng)，生產(chǎn)企業(yè)千方百計(jì)地提高產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品檢驗(yàn)是提高產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要工作，一定要引起充分重視。
5.3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的制造成本
它是衡量產(chǎn)品性價(jià)比的一個(gè)重要指標(biāo)，要提高產(chǎn)品的性價(jià)比，必須提高產(chǎn)品性能，降低產(chǎn)品制造成本。產(chǎn)品制造成本直接影響產(chǎn)品出售價(jià)格，這是取得市場(chǎng)的重要條件；因此，必須在保證產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，盡量地降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本和出售價(jià)格，爭(zhēng)得產(chǎn)品的銷售市場(chǎng)。
5.4 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的制造周期
某些產(chǎn)品的生產(chǎn)周期是直接影響產(chǎn)品能否爭(zhēng)得市場(chǎng)的重要條件，產(chǎn)品的銷售狀況與產(chǎn)品的投入市場(chǎng)的時(shí)間有密切的聯(lián)系。某些產(chǎn)品因時(shí)間的滯后而丟失產(chǎn)品的市場(chǎng)份額。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的制造周期也能產(chǎn)生直接影響。
5.5 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的環(huán)境保護(hù)
產(chǎn)品的環(huán)境保護(hù)是任何設(shè)計(jì)工作者必須注意的問(wèn)題，這是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)過(guò)程中，一定要予以高度的重視。從方案選擇、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、轉(zhuǎn)運(yùn)與安裝、維修、報(bào)廢的全過(guò)程中，必須切實(shí)貫徹綠色設(shè)計(jì)和綠色制造思想。
5.6 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的售后服務(wù)
它包括維修、再制造、升級(jí)以及回收等。杰出的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能大幅減少產(chǎn)品維修的工作量，有利于產(chǎn)品再制造工程的實(shí)施，有利于產(chǎn)品的升級(jí)管理。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)中，一定要對(duì)產(chǎn)品售后的有關(guān)情況進(jìn)行審核和檢驗(yàn)。
6 小結(jié)
設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，通過(guò)設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)，能對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的主要功能、輔助功能、結(jié)構(gòu)性能、工作性和工藝性能進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)具體內(nèi)容包括功能優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)性能的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、工作性能的智能化設(shè)計(jì)、工藝性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)和特殊性能的設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)的目的是掌握該機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的特色與優(yōu)點(diǎn)，更重要的是發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的缺陷，在產(chǎn)品投入使用前，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有針對(duì)性的修改，以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
[參考文獻(xiàn)]
[1]孫偉，劉杰，等.機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J].《機(jī)械設(shè)計(jì)》，2007（6）.
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[關(guān)鍵詞] 傘形鉆架； proe； workbench； 優(yōu)化； 減重
1 引言
YSJZ煤礦豎井液壓傘形鉆架被廣泛應(yīng)用于煤礦開(kāi)采中。其結(jié)構(gòu)上其具有支撐機(jī)構(gòu)、調(diào)高機(jī)構(gòu)、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、大臂機(jī)構(gòu)等。但是由于其重量過(guò)大，導(dǎo)致在煤礦開(kāi)采提升困難，所以必須采用提升力較大的絞車，十分不便。因此，為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化減重，并且提高其強(qiáng)度剛度，在測(cè)繪的基礎(chǔ)上用Pro/E對(duì)煤礦液壓傘鉆進(jìn)行整體建模，并利用workbench對(duì)其部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析[1]，提出優(yōu)化方案。
2 整體建模
建模是基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物測(cè)繪結(jié)果繪制，為4臂傘鉆，收攏后外接圓直徑為1.9m，高度為7.9m。結(jié)構(gòu)上主要具有立柱及風(fēng)水盤(pán)，輔助油箱，支撐油缸，支臂油缸，旋轉(zhuǎn)油缸，大臂，大臂油缸，鉆架，推進(jìn)油缸，補(bǔ)償油缸，傾斜油缸，鑿巖機(jī)等。
風(fēng)水盤(pán)上具有輔助油箱和氣馬達(dá)。在煤礦液壓傘鉆工作之前，由輔助油箱供油，氣馬達(dá)帶動(dòng)齒輪泵使支撐油缸，大臂油缸和傾斜油缸打開(kāi)。支撐油缸撐在井筒壁上，起到固定作用。大臂油缸伸長(zhǎng)，從而使大臂展開(kāi)。傾斜油缸主要使鉆架始終處于垂直狀態(tài)。另外輔助油缸還向旋轉(zhuǎn)油缸，調(diào)高油缸和補(bǔ)償油缸供油。旋轉(zhuǎn)油缸的伸縮使大臂可以左右擺動(dòng)。調(diào)高油缸可以使煤礦液壓傘鉆整體上下移動(dòng)。補(bǔ)償油缸則可以使鉆架上下移動(dòng)，以補(bǔ)償大臂抬高后鉆架離地面的高度，主油箱在吊盤(pán)上主要向推進(jìn)油缸以及鑿巖機(jī)的沖擊和回轉(zhuǎn)部分供油。
3 大臂優(yōu)化分析
原先大臂材料為Q235方鋼，長(zhǎng)5050mm，截面尺寸為高160mm，寬120mm，壁厚14mm，重量為345kg，大臂一端鉸接，在距離鉸接端1400mm處和大臂油缸鉸接。另一端承受鉆架和油管的總重為11770N，另外大臂加上油管總重為3600N。由圖2可得原先大臂變形量為35mm，最大應(yīng)力為121MPa，Q235的屈服強(qiáng)度為215MPa，抗拉強(qiáng)度為375MPa，所以原先大臂會(huì)發(fā)生彈性變形，安全系數(shù)為3.09[2]。
基于原先大臂有限元分析結(jié)果，提出優(yōu)化方案采用寶鋼生產(chǎn)的高強(qiáng)度鋼BS700MC，強(qiáng)度為760MPa，并將截面尺寸改為高200mm，寬120mm，壁厚6mm，則重量為171kg，重新進(jìn)行有限元分析，得到變形量為41mm，應(yīng)力為161MPa，安全系數(shù)為4.72，結(jié)果如圖3。
比較優(yōu)化前后的結(jié)果得出，剛度基本相同，但在減輕煤礦液壓傘形鉆架重量的同時(shí)提高了安全系數(shù)，達(dá)到了滿意的效果[3]。
4 煤礦液壓鉆架優(yōu)化分析
鉆架長(zhǎng)6.6m，重量為397kg，壁厚10mm，鉆架收到鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩220N*M，對(duì)煤礦液壓鉆架進(jìn)行有限元分析。
由有限元分析結(jié)果可知煤礦液壓鉆架應(yīng)力和變形量都極小，應(yīng)力為1.09MPa，變形量為0.049mm，安全系數(shù)為344，提出優(yōu)化方案：將鉆架結(jié)構(gòu)改為兩塊槽鋼上下焊接而成，將壁厚定為6mm，并在鉆架兩側(cè)打孔。但由于槽鋼要充當(dāng)鑿巖機(jī)的軌道，在使用過(guò)程中槽鋼會(huì)磨損，故設(shè)計(jì)在軌道處局部加強(qiáng)[4]。將優(yōu)化后的鉆架進(jìn)行有限元分析，得變形量為0.23mm，應(yīng)力為9.8MPa，安全系數(shù)為38，重量為286kg。
比較優(yōu)化前后結(jié)果可知雖然優(yōu)化后變形量和應(yīng)變變大了，但仍然非常小，安全系數(shù)仍然很高，重量減輕了111kg，達(dá)到了滿意的效果。
5 煤礦液壓傘形鉆架其余部分優(yōu)化方案
1. 考慮將所有活塞桿均改成空心桿，并對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定性校核，結(jié)果是可行的，重量共能減輕約280kg。
2. 將風(fēng)水盤(pán)上的風(fēng)馬達(dá)和輔助油箱去掉，改為由吊盤(pán)上的主油箱供油，大約減重150kg。
3. 將補(bǔ)償油缸的長(zhǎng)度減小，將中間連接架改為上下兩塊單獨(dú)焊接在立柱上，大約減重50kg。
4. 將風(fēng)水盤(pán)上的支撐支臂油缸改為3組，大約減重100kg。
6 煤礦液壓傘形鉆架減重研究小結(jié)
經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)繪得到三維圖，然后通過(guò)有限元分析得到的傘鉆減重方案，具有可行性，取得了令人滿意的減重效果，在煤礦生產(chǎn)中具有廣泛的實(shí)用性。
[參考文獻(xiàn)]
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[2] 聶春戈， 李曉峰， 兆文忠. 高速轉(zhuǎn)向架軸箱轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)， 2007， 24（6）：58-60.
關(guān)鍵詞：電氣制圖 教學(xué)模式 創(chuàng)新策略
一、電氣制圖課程的特點(diǎn)
電氣制圖是一門綜合性、實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，工程應(yīng)用價(jià)值亦非常高。本課程的基本內(nèi)容涉及電氣制圖的方法、技巧和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。
電氣制圖課程通常在專業(yè)二年級(jí)開(kāi)設(shè)，這時(shí)的學(xué)生已經(jīng)接觸并學(xué)習(xí)過(guò)電路、電機(jī)學(xué)、電子技術(shù)等方面的基本理論知識(shí)。此時(shí)開(kāi)設(shè)電氣制圖課程，可以順利地將學(xué)生引入電氣工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為后續(xù)學(xué)習(xí)更加復(fù)雜的電力系統(tǒng)專業(yè)理論以及實(shí)踐設(shè)計(jì)課程奠定基礎(chǔ)。
二、電氣制圖課程的教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的電氣制圖教學(xué)中，一般是教師邊示范畫(huà)圖邊進(jìn)行理論知識(shí)講解，之后留出一定的課堂時(shí)間讓學(xué)生親自畫(huà)圖練習(xí)，而教師負(fù)責(zé)從旁指導(dǎo)。這種機(jī)械化的教學(xué)模式下，學(xué)生極易犯困或開(kāi)小差，進(jìn)入練習(xí)環(huán)節(jié)后又不知從何畫(huà)起，而教師只能給有限的學(xué)生提供指導(dǎo)，往往顧此失彼，導(dǎo)致一節(jié)課下來(lái)仍有很多學(xué)生一無(wú)所獲，整節(jié)課堂的教學(xué)效率極其低下。
另外，當(dāng)前的電氣制圖課程重理論、輕實(shí)踐，多數(shù)課程都在機(jī)房里進(jìn)行，而實(shí)踐課比例較低，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)練習(xí)印刷電路板的實(shí)際制作方法，導(dǎo)致很多學(xué)生只會(huì)依葫蘆畫(huà)瓢。雖然能夠依照?qǐng)D紙畫(huà)出原理圖、生成PCB，但對(duì)于這些電路圖如何應(yīng)用到印刷電路板的制作之中并不十分清楚。
三、電氣制圖教學(xué)模式的創(chuàng)新
1.教學(xué)內(nèi)容方面
通常企業(yè)在承接一個(gè)項(xiàng)目后，會(huì)由機(jī)械工程師和結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行項(xiàng)目機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。而機(jī)械設(shè)備需要電氣系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)需與電氣工程師協(xié)同設(shè)計(jì)。
電氣工程師要根據(jù)控制對(duì)象，繪制電氣原理圖，通過(guò)計(jì)算，選擇電氣元件的類型、型號(hào)、供應(yīng)商等，再進(jìn)行采購(gòu)；完成采購(gòu)工作后，需要對(duì)電氣元件進(jìn)行排布，設(shè)計(jì)電氣控制柜、控制面板，并確定如何安裝等問(wèn)題；根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制電控柜的效果圖和加工圖，外協(xié)加工；完成加工后，電氣工程師進(jìn)行元件布置和接線，然后進(jìn)行調(diào)試。
在這個(gè)過(guò)程中，電工類專業(yè)畢業(yè)生需要掌握電氣原理圖、電氣元件布置圖、接線圖、明細(xì)表制作等一些基礎(chǔ)制圖技能。同時(shí)要熟練使用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行機(jī)械電氣協(xié)同設(shè)計(jì)，繪制效果圖和加工圖，才符合現(xiàn)代企業(yè)的基本要求。
但在有限的教學(xué)時(shí)間里，要熟練掌握所有的軟件是相當(dāng)困難的，因此教學(xué)內(nèi)容主要突出AutoCAD的電氣原理圖、電氣元件布置圖、接線圖設(shè)計(jì)，加上三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中其中一個(gè)到兩個(gè)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)。
2.教學(xué)方法方面
教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況，靈活運(yùn)用各種手段來(lái)開(kāi)展教學(xué)工作。例如，剛剛接觸本門課程的學(xué)生專業(yè)知識(shí)缺乏、立體幾何概念模糊、空間感較差，應(yīng)借助多媒體工具，把一些語(yǔ)言難以表述清楚的內(nèi)容用軟件動(dòng)畫(huà)的形式直觀呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，可以借助模型、掛圖等進(jìn)行展示，或者直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，充分發(fā)揮實(shí)踐指導(dǎo)的效果。此外，學(xué)校也可以購(gòu)置一批PCB工業(yè)制版設(shè)備，在課堂上模擬車間作業(yè)情境，讓學(xué)生近距離觀察PCB制作生產(chǎn)過(guò)程，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。
3.教學(xué)形式方面
樘岣嚦翁媒萄效果，要避免復(fù)雜、抽象的理論知識(shí)灌輸，積極引入項(xiàng)目化教學(xué)方法。首先，授課前應(yīng)給學(xué)生預(yù)先布置一些任務(wù)，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生去預(yù)習(xí)、分析和討論。
其次，當(dāng)學(xué)生完成給定的任務(wù)之后，教師應(yīng)給予積極的評(píng)價(jià)和肯定，這樣可以增加學(xué)生的成就感和自信心，激發(fā)學(xué)生持久學(xué)習(xí)的興趣。
再次，在講課過(guò)程中，教師要善于使用啟發(fā)性、互動(dòng)性的教學(xué)手段和方式，營(yíng)造活躍的課堂氛圍，喚起學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題的欲望。
4.能力培養(yǎng)方面
在電氣制圖教學(xué)中，教師不僅要注重投影基礎(chǔ)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的講解，還應(yīng)該增加一些與本專業(yè)實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生用繪圖解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如，教師可以經(jīng)常性地展示一些電控機(jī)械，或者拆掉一部分零件讓學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪和實(shí)踐，讓學(xué)生接觸一線生產(chǎn)中最實(shí)用的繪圖技能和知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生電氣制圖知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械產(chǎn)品；可靠性設(shè)計(jì)；優(yōu)化
【 abstract 】 with the deepening of economic globalization, the mechanical products put forward higher request, in addition to its good performance, but also to have high reliability, through the reliability design to make up for the deficiency of the conventional design process, which can efficiently make a design scheme is more close to the product manufacturing production practice. This paper the author of mechanical reliability was related summarized, and this led to the basic thinking of the reliability design.
【 key words 】 mechanical products; Reliability design; optimization
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0 引言
機(jī)械產(chǎn)品是眾多學(xué)科相互交叉的高新技術(shù)載體。能否確保產(chǎn)品安全可靠的運(yùn)行，是機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，產(chǎn)品“物美、價(jià)廉”等優(yōu)點(diǎn)必須以其可靠性來(lái)為后盾。所謂機(jī)械可靠性，也即是機(jī)械產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的使用條件下完成規(guī)定功能的能力。目前國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)水平還遠(yuǎn)不及國(guó)外的水平，這也成了制約我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸，嚴(yán)重影響了企業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)質(zhì)量，使“質(zhì)量取勝、質(zhì)量第一”的戰(zhàn)略無(wú)法在機(jī)械產(chǎn)品中得到充分發(fā)揮。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的不斷深入，機(jī)械產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證制度得到了廣泛推行，同時(shí)也使得企業(yè)和政府部門清醒認(rèn)識(shí)到投放市場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，以及可靠性設(shè)計(jì)思路在機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)中的重要性。
1 機(jī)械可靠性的相關(guān)概述
1.1 可靠性定義
可靠性也即是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的性質(zhì)或能力。并將這種可靠性概率度量稱為機(jī)械產(chǎn)品的可靠度。
1.2 機(jī)械可靠性的發(fā)展
機(jī)械產(chǎn)品可靠性技術(shù)的研究始于20世紀(jì)20年代，并于20世紀(jì)40年代開(kāi)始應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)中。該技術(shù)最早應(yīng)用在二戰(zhàn)末期德國(guó)的Ⅴ-Ⅱ火箭誘導(dǎo)裝置上。由德國(guó)火箭研究員R．Lusser，首先提出了可靠性的應(yīng)用概念。又從Freuenthal于1946年在國(guó)際上發(fā)表“結(jié)構(gòu)的安全度”一文以來(lái)，機(jī)械產(chǎn)品可靠性的概念引起了工程界和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。
當(dāng)前，以確定性有限元為基礎(chǔ)的隨機(jī)有限元法成了隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不確定分析的相當(dāng)有效的數(shù)值方法。張義民等人應(yīng)用一節(jié)可靠性技術(shù)和隨機(jī)有限元法對(duì)隨機(jī)機(jī)構(gòu)的可靠性問(wèn)題展開(kāi)了深入研究，并以此開(kāi)辟了全新的以攝動(dòng)技術(shù)、一次二階矩法、使用概率統(tǒng)計(jì)學(xué)和有限元理論為基礎(chǔ)的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性的分析及設(shè)計(jì)理論。機(jī)械產(chǎn)品與可靠性關(guān)系圖如圖-1所示。由于可靠性技術(shù)貫穿于產(chǎn)品的研制、設(shè)計(jì)、裝配、試驗(yàn)、調(diào)試、保管等環(huán)節(jié)，因此應(yīng)積極大力推廣機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性技術(shù)。
2 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)思路
2.1 可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
任何機(jī)械產(chǎn)品，從其建立初期的方案開(kāi)始到后來(lái)的生產(chǎn)制造，必須經(jīng)過(guò)的關(guān)鍵過(guò)程也即是設(shè)計(jì)過(guò)程。隨著新技術(shù)、新方法、新材料、新知識(shí)、新工藝的不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期也大大縮短，尤其是隨著顧客對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、功能等方面的要求不斷提高，加之知識(shí)成為技術(shù)、技術(shù)發(fā)展為產(chǎn)品的時(shí)間縮短，這就要求設(shè)計(jì)過(guò)程必須加快步伐，必須縮短設(shè)計(jì)的周期，進(jìn)而提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理與否，對(duì)產(chǎn)品的使用價(jià)值、力學(xué)性能、制造成本等也均會(huì)造成直接的影響。因此，如何提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、改進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)、發(fā)展設(shè)計(jì)理論以及加快設(shè)計(jì)的過(guò)程，已成了當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)和方向。
產(chǎn)品最佳可靠性將直接影響到國(guó)家能源和資源的合理利用，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化的最主要目的就是根據(jù)相關(guān)的安全需要和預(yù)定需求，以最優(yōu)形式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品。通常將可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)分為三方面：成本、質(zhì)量和可靠度，將產(chǎn)品總體的可靠度作為產(chǎn)品性能約束的優(yōu)化，會(huì)產(chǎn)生與合理安全性相互協(xié)調(diào)的平衡設(shè)計(jì)，即在給定產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)布局或成本之下，使產(chǎn)品獲得最大的可靠性。
圖-1 機(jī)械產(chǎn)品與可靠性關(guān)系圖
2.2 可靠性的靈敏度設(shè)計(jì)
機(jī)械產(chǎn)品系統(tǒng)模型修改、產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)動(dòng)力控制、結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別估計(jì)變化和工程近似分析中，靈敏度分析和再設(shè)計(jì)成了機(jī)械產(chǎn)品多功能的設(shè)計(jì)工具。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，各因素對(duì)產(chǎn)品失效帶來(lái)的影響程度也有所不同，因此機(jī)械產(chǎn)品可靠性靈敏度的研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
可靠性的靈敏度設(shè)計(jì)，也即是以機(jī)械產(chǎn)品可靠性為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的靈敏度設(shè)計(jì)，并以此得出一個(gè)用以確定設(shè)計(jì)參數(shù)，以此來(lái)改變對(duì)產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)及影響，并以此來(lái)反映各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)產(chǎn)品失效影響的程度。可靠性的靈敏度設(shè)計(jì)在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性修改和設(shè)計(jì)、可靠性維護(hù)等方面的應(yīng)用意義重大。
2.3穩(wěn)健設(shè)計(jì)
文件設(shè)計(jì)是一種高質(zhì)量和低成本的設(shè)計(jì)方法和思想，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本進(jìn)行綜合考慮，并選出最佳的設(shè)計(jì)方案，這樣一來(lái)不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還可有效降低產(chǎn)品的制造成本。正確運(yùn)用穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法和理論，可有效使產(chǎn)品在使用及制造中，或在規(guī)定壽命期限中，即便是設(shè)計(jì)因素出現(xiàn)了微小變化也可確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。當(dāng)前隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD技術(shù)以及優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，可將穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法分為以下兩類：1）以工程模型為基礎(chǔ)同時(shí)與優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括靈敏度法、容差多面體法、隨機(jī)模型法、變差傳遞法等；2）以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，包括響應(yīng)面法、田口方法、廣義模型法等。
機(jī)械產(chǎn)品的穩(wěn)健設(shè)計(jì)也即是在可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、靈敏度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上展開(kāi)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)，它是將可靠性靈敏度融入到優(yōu)化設(shè)計(jì)模型當(dāng)中，同時(shí)將穩(wěn)健性設(shè)計(jì)歸結(jié)為滿足機(jī)械產(chǎn)品可靠性要求的多目標(biāo)優(yōu)化的問(wèn)題中。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，科學(xué)恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法，可使產(chǎn)品在各種干擾因素下，依然保持其可靠性穩(wěn)定，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)變化的不敏感性，以此來(lái)提高產(chǎn)品魯棒穩(wěn)健性和安全可靠性。
3 小結(jié)
機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)目前已收到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)和學(xué)科迅速發(fā)展的重要方向之一。筆者以為，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)的基本理論，將機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、靈敏度設(shè)計(jì)以及文件設(shè)計(jì)方法達(dá)到最優(yōu)化，并最終通過(guò)相應(yīng)的使用軟件庫(kù)，為機(jī)械行業(yè)提供科學(xué)可靠性分析和設(shè)計(jì)技術(shù)服務(wù)。
【參考文獻(xiàn)】
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陳樹(shù)毛輝輝何子昂張敏杰田宇
（中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610213）
【摘要】在國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)華龍一號(hào)核電站設(shè)計(jì)中，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)穩(wěn)壓器卸壓箱參數(shù)變化很大，卸壓箱爆破片作為卸壓箱的重要組成部分，是防止卸壓箱超壓的重要安全裝置。爆破片通過(guò)螺栓安裝在卸壓箱上、下人孔法蘭之間，其安裝螺栓的擰緊力矩必須經(jīng)嚴(yán)格的計(jì)算并滿足要求。對(duì)爆破片安裝螺栓的擰緊力矩進(jìn)行了計(jì)算分析，并提出螺栓的擰緊順序與力矩要求。
關(guān)鍵詞 擰緊力矩；爆破片；計(jì)算分析
0概況
華龍一號(hào)核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)穩(wěn)壓器卸壓箱采用臥式圓筒形容器，結(jié)構(gòu)如圖1，主要功能是收集并冷凝冷卻來(lái)自穩(wěn)壓器安全閥或釋放閥排入的高溫高壓蒸汽；此外，卸壓箱也收集來(lái)自RRA、RCV等系統(tǒng)所排放的疏水。爆破片裝置是卸壓箱防超壓的安全裝置。它的功能是：在規(guī)定的壓力和溫度下準(zhǔn)確爆破而卸壓，防止卸壓箱內(nèi)介質(zhì)的壓力超過(guò)容許的限度而造成卸壓箱損壞。當(dāng)穩(wěn)壓器安全閥開(kāi)啟時(shí)，蒸汽經(jīng)穩(wěn)壓器排放管線進(jìn)入卸壓箱，從鼓泡管均勻地噴入水中，與水混合而被凝結(jié)和冷卻。在這過(guò)程中，卸壓箱中水溫和壓力增高。如壓力增高達(dá)到設(shè)定的額定爆破壓力1.5MPa（表壓）卸放值時(shí)，卸壓箱上部的安全爆破片爆破，直接將箱內(nèi)蒸汽排放到安全殼內(nèi)。卸壓箱爆破片裝置位于卸壓箱的右上部，位于卸壓箱人孔的上、下法蘭之間，安裝結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。
1螺栓擰緊力矩對(duì)卸壓箱爆破片裝置密封的重要性
卸壓箱爆破片裝置必須有良好的密封性能，同時(shí)與卸壓箱相關(guān)接口具有良好的安裝性能。華龍一號(hào)核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)穩(wěn)壓器卸壓箱爆破片裝置由20組M27螺栓組件緊固在法蘭上，螺栓分布如圖3所示。卸壓箱爆破片裝置的密封壓力完全通過(guò)擰緊螺栓來(lái)保證，而螺栓擰緊的程度則通過(guò)擰緊力矩來(lái)表征。為了保證密封性能，必須對(duì)相關(guān)螺栓的擰緊力矩進(jìn)行計(jì)算。對(duì)卸壓箱爆破片安裝連接螺栓的擰緊力矩分析計(jì)算重點(diǎn)就是保證卸壓箱爆破片的良好安裝及性能要求。
2卸壓箱爆破片裝置螺栓擰緊力矩的計(jì)算
在本力矩計(jì)算中，主要依據(jù)《壓力容器》[1]和《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[2]的規(guī)定方法，主要對(duì)螺栓墊片壓緊力、螺栓載荷、法蘭力矩以及實(shí)際擰緊力矩進(jìn)行計(jì)算。
2.1墊片壓緊力計(jì)算
爆破片連接螺栓采用內(nèi)填石棉纏繞式金屬墊片，根據(jù)《壓力容器》[1]中對(duì)螺栓墊片壓緊力的規(guī)定，墊片壓緊力需要按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算：
①預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力：Fa=3.14DGby（1）
②操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力：Fp=6.28DGbmpc（2）
DG——墊片接觸的平均直徑mm
b——墊片有效密封寬度mm
y——墊片比壓力，MPa
m——墊片系數(shù)
pc——計(jì)算壓力MPa（爆破片設(shè)定爆破值1.5MPa）
在上述公式中，墊片接觸的平均直徑、有效密封寬度均與墊片的形狀有關(guān)，墊片系數(shù)與墊片比壓力均可以根據(jù)墊片材質(zhì)在《壓力容器》查得，
根據(jù)《壓力容器》中表7.2查得石棉纏繞式金屬墊片：m=3.0y=69MPa；同時(shí)按《壓力容器》表7-1序號(hào)1c墊片的：b0=（（13+4.5）/2）=8.75mm，
，墊片接觸的平均直徑DG=523.5-2*b=508.532mm。
帶入上述的參數(shù)，經(jīng)計(jì)算，墊片的壓緊力為：
①預(yù)緊狀態(tài)下需要的總的最小墊片壓緊力：Fa=3.14DGby=824.6kN
②操作狀態(tài)下需要的總的最小墊片壓緊力：Fp=6.28DGbmpc=107.6kN
2.2螺栓載荷計(jì)算
根據(jù)《壓力容器》螺栓載荷的計(jì)算規(guī)定，按下列公式計(jì)算：
預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷：Wa=Fa（3）
操作狀態(tài)下內(nèi)壓力引起的螺栓總軸向力：F=（π/4）DG2pc（4）
最小的螺栓載荷Wp=F+Fp（5）
帶入螺栓墊片的壓緊力計(jì)算結(jié)果及查得參數(shù),
預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷：Wa=Fa=824.6kN
操作狀態(tài)下內(nèi)壓力引起的螺栓總軸向力：F=（π/4）DG2pc=304.5kN
操作狀態(tài)下需要的最小螺栓總載荷：Wp=F+Fp=412.1kN
2.3法蘭力矩計(jì)算
按照力與力矩的關(guān)系式 N＝KFGd（6）
K——擰緊系數(shù)（在此按按干燥粗加工表面取0.3）
FG——法蘭墊片壓緊力
d——螺栓實(shí)際作用力直徑
該法蘭用緊固件螺栓為M27*2，用緊固件螺栓20對(duì)，螺紋實(shí)際作用力直徑為d＝24.84mm。因此，經(jīng)計(jì)算：
預(yù)緊狀態(tài)下每條螺栓最小加載扭矩：Na=0.3(FG/20)d=0.3*（824.6/20）*24.84＝307.2N.m。
操作狀態(tài)下每條螺栓最小加載扭矩：Na=0.3(π/4)d＝0.3*（412.1/20）*24.84＝153.6N.m
2.4實(shí)際擰緊力矩
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，螺栓法蘭結(jié)構(gòu)能夠提供的對(duì)爆破片裝置的夾緊載荷上限為1250kN（即單支螺栓提供的加緊載荷不超過(guò)62.5kN），按80%（即1000kN）作為實(shí)際螺栓加載載荷。
實(shí)際螺栓力矩N=0.3(FG/20)d＝0.3*（1000/20）*24.84=372.6N.m
圓整后取N=372N.m，均大于上述2.3的預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓最小加載載荷304.5kN和操作狀態(tài)下的螺栓最小加載載荷153.6kN，設(shè)計(jì)爆破片裝置的夾緊載荷滿足螺栓擰緊力矩的要求。
3螺栓力矩實(shí)際擰緊方法
對(duì)于爆破片裝置，其爆破壓力會(huì)因法蘭螺栓擰緊力的大小而變化，因此，螺栓擰緊力須按所給定的力矩值并用扭力扳手?jǐn)Q緊。為了保證螺栓擰緊過(guò)程中爆破片所受夾緊力的均勻性，本裝置安裝時(shí)，依據(jù)上述的螺栓擰緊力矩計(jì)算結(jié)果，法蘭螺栓擰緊過(guò)程建議應(yīng)按附圖4中螺母順序分四次完成，每次力矩值分別設(shè)定為：
第一次：100N.m 第二次：200N.m 第三次：300N.m 第四次：372N.m
圖4螺栓擰緊次序
4小結(jié)
根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，本文中所采用的計(jì)算方法具有比較充分的安全余量，滿足相關(guān)設(shè)備使用需求，是較為成熟和簡(jiǎn)便的計(jì)算方法，適合卸壓箱爆破片裝置安裝中螺栓擰緊力矩的計(jì)算。同時(shí)本文給出了實(shí)際安裝螺栓力矩?cái)Q緊方法，保證了法蘭面受力均勻。
參考文獻(xiàn)
［1］GB150.3-2011 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器》第3部分[S].
[關(guān)鍵詞]煤礦機(jī)械設(shè)備 故障 維修 策略
中圖分類號(hào)：TN83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0051-01
機(jī)電設(shè)備對(duì)于煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)是主要的生產(chǎn)工具，特殊是在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，機(jī)電設(shè)備也是權(quán)衡煤礦企業(yè)生產(chǎn)技巧程度的主要標(biāo)記。我國(guó)煤礦工業(yè)迅速的發(fā)展，使得煤礦相關(guān)單位對(duì)于機(jī)械設(shè)備的要求也在不斷地翻新，從而推動(dòng)煤礦機(jī)械設(shè)備在改革過(guò)程當(dāng)中不斷地改進(jìn)，適應(yīng)生產(chǎn)。也就是這樣的一個(gè)條件，使得煤礦行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備得到了不斷的革新，技術(shù)水平也在不斷地提升，帶動(dòng)了整個(gè)煤礦行業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高。但是，這些機(jī)械設(shè)備在被人們不斷的使用過(guò)程當(dāng)中，也出現(xiàn)了不同程度的磨損，或者機(jī)械零件的變形，又或者使得機(jī)械設(shè)備發(fā)生斷裂以及損蝕的現(xiàn)象等等。
1.煤礦機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)以及其常見(jiàn)的故障
1.1 煤礦機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)
與其他行業(yè)的機(jī)械設(shè)備不同的是，煤礦機(jī)械設(shè)備具有其特有的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為以下三個(gè)方面。
首先，就是煤礦機(jī)械設(shè)備的工作時(shí)間較長(zhǎng)。在煤炭生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，所涉及的機(jī)械設(shè)備與一般的機(jī)械設(shè)備不同，煤礦機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)年累月，不分晝夜的連續(xù)運(yùn)行。
其次，就是煤礦機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境比較惡劣。工作環(huán)境是十分復(fù)雜，礦井內(nèi)無(wú)處不在的粉塵、水汽、噪音、有毒有害氣體和液體等，而煤礦機(jī)械設(shè)備卻要整年在這樣惡劣的環(huán)境下工作，另外，礦井的空間狹窄，煤礦機(jī)械設(shè)備在里面進(jìn)行工作時(shí)極易發(fā)熱，在這樣一個(gè)惡劣的環(huán)境下進(jìn)行煤礦生產(chǎn)工作，使得煤礦機(jī)械設(shè)備很容易發(fā)生故障。
最后，就是煤礦機(jī)械設(shè)備的工作條件比較苛刻。多數(shù)機(jī)械設(shè)備都在高速、重載、振動(dòng)、沖擊、摩擦和不良的工況條件下工作，都會(huì)導(dǎo)致煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障。
1.2 煤礦機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)的故障
煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的故障依據(jù)其設(shè)備結(jié)構(gòu)、活動(dòng)的狀況和工作狀態(tài)不同表示情勢(shì)也不一樣，歸納其主要的故障有以下幾個(gè)方面：
一、煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生機(jī)械損壞，主要包括開(kāi)裂、拉傷、變形、壓痕、聲響異常等，這些損壞主要是由于煤礦機(jī)械設(shè)備在工作時(shí)，由于振動(dòng)大、外力作用，進(jìn)而使得煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生了損壞型故障。
二、煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了老化，剝落的情況，這主要是由于煤礦機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程當(dāng)中，使用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了煤礦機(jī)械設(shè)備的有效使用壽命，所以使得煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了退化性故障。
三、煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了松動(dòng)、脫落的現(xiàn)象，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因主要是由于在對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，沒(méi)有對(duì)煤礦的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的調(diào)整而導(dǎo)致的。
四、煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了過(guò)熱、磨損現(xiàn)象，這主要是由于設(shè)備過(guò)載、油質(zhì)變質(zhì)、電機(jī)損壞或軸承、齒輪磨損而導(dǎo)致的。
五、煤礦機(jī)械設(shè)備容易發(fā)生時(shí)效性故障，主要是由于煤礦機(jī)械設(shè)備在使用的過(guò)程當(dāng)中，由于長(zhǎng)期的使用，使得煤礦機(jī)械設(shè)備原有的功能逐步的退化。
六、最后對(duì)于煤礦機(jī)械設(shè)備的故障還包括了，煤礦機(jī)械設(shè)備的堵塞型故障，以及煤礦機(jī)械設(shè)備的滲漏型故障和煤礦機(jī)械設(shè)備的漏水型故障，還有就是滲油等阻塞型故障等等。
2.煤礦機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)方式
每一種機(jī)械設(shè)備都有其自身的有效生命周期，為了使機(jī)械設(shè)備可以有效地進(jìn)行工作，就要求工作人員在日常的工作當(dāng)中，注意對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的維修，以及保養(yǎng)。即使設(shè)備沒(méi)有發(fā)生故障，也要注意按規(guī)定進(jìn)行檢修、及保養(yǎng)對(duì)；如果一旦煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了故障問(wèn)題，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維修工作。
2.1 煤礦機(jī)械設(shè)備的維修方法
在進(jìn)行煤礦機(jī)械設(shè)備的維修當(dāng)中，包含了技術(shù)性的改造維修，以及綠色維修的兩種不同的維修方法。現(xiàn)在就煤礦機(jī)械設(shè)備的不同維修方法進(jìn)行相應(yīng)的敘述。
首先，就來(lái)說(shuō)說(shuō)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性的改造維修。在煤炭業(yè)進(jìn)行工作的相關(guān)工作人員，或者工程師運(yùn)用不同的科技手段，以及不同的工藝技術(shù)對(duì)原來(lái)的煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行不同程度的改造，使得煤礦機(jī)械設(shè)備可以恢復(fù)到以往的生產(chǎn)水平。通過(guò)采用新防范，以及新的工藝技術(shù)對(duì)舊設(shè)備的改造，使得煤礦機(jī)械設(shè)備的使用率得到了很大的提升，并且還可以使得這些煤礦機(jī)械設(shè)備更加趨于完善。
其次，就是煤礦機(jī)械設(shè)備的綠色維修。煤礦機(jī)械設(shè)備的綠色維修是一種比較傳統(tǒng)維修方法，所謂的綠色維修包括事后維修和預(yù)防維修。即事后維修為設(shè)備發(fā)生故障或性能劣化不符合生產(chǎn)要求時(shí)進(jìn)行的計(jì)劃外修理；預(yù)防維修以時(shí)間或工作量為基礎(chǔ)的定期修理，根據(jù)規(guī)定的修理周期結(jié)構(gòu)，修理間隔期和修理項(xiàng)目，按期修理，但要根據(jù)修前預(yù)檢和修時(shí)判定的零件磨損程度確定是否更換新件。在煤礦機(jī)械設(shè)備的維修中，采用綠色的維修技術(shù)，可以吧煤礦機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)面影響降低到最低的程度。在煤礦機(jī)械設(shè)備的維修中能夠使用綠色維修的技術(shù)在很大的程度上與我們現(xiàn)在倡導(dǎo)的“可持續(xù)發(fā)展”的理念不謀而合。
2.2 煤礦機(jī)械設(shè)備的維修策略
為了使得煤礦機(jī)械設(shè)備可以在有效的生命周期當(dāng)中，可以保持良好的工作性能，就需要在這個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程當(dāng)中，注意對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)。但是，最為重要的是要注意對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的預(yù)防性工作的開(kāi)展。由于煤礦機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)不同，及煤礦機(jī)械設(shè)備的工作條件不同，或者煤礦機(jī)械設(shè)備的工作強(qiáng)度不同等等各方面的不同，煤礦企業(yè)應(yīng)該根據(jù)這些不同進(jìn)行相應(yīng)的維修策略，以及保養(yǎng)策略的設(shè)計(jì)。煤礦機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)類型包括了特殊保養(yǎng)，以及定期保養(yǎng)這兩種，這兩種分類方式的劃分主要是根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備的不同類型，以及工作時(shí)間的長(zhǎng)短不同來(lái)進(jìn)行劃分的。其中，定期保養(yǎng)是作為預(yù)測(cè)性的保養(yǎng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而特殊性保養(yǎng)，則是以煤礦機(jī)械設(shè)備的不同性能進(jìn)行較短時(shí)間的保養(yǎng)的。
3.應(yīng)用
煤礦機(jī)械設(shè)備的的性能能否發(fā)揮最大的的效益，關(guān)鍵是看煤礦的機(jī)械設(shè)備能否處于一個(gè)最佳的工作狀態(tài)。由于機(jī)械設(shè)備在使用的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)逐漸的被磨蝕。隨著煤礦機(jī)械設(shè)備被磨蝕的程度越來(lái)越大，在一定的程度上會(huì)影響到煤礦機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)，如果任由其自由的發(fā)展，會(huì)使得煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)生各式各樣的設(shè)備故障。一個(gè)煤炭企業(yè)在未來(lái)的發(fā)展方向，以及這個(gè)煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在很大的程度都與煤礦機(jī)械設(shè)備能否正常工作有著直接的關(guān)系。煤礦企業(yè)對(duì)于煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，具有以下三個(gè)目的：第一，使得煤礦機(jī)械設(shè)備的價(jià)值得到充分的體現(xiàn)；第二，使得煤礦機(jī)械設(shè)備的功能可以得到恢復(fù)，以及使得煤礦機(jī)械設(shè)備的壽命得到相應(yīng)的延長(zhǎng)；第三，使得煤礦機(jī)械設(shè)備可以進(jìn)行正常的生產(chǎn)活動(dòng)。
4.小結(jié)
在這樣一個(gè)科技的時(shí)代，機(jī)械水平的高低反映了一個(gè)國(guó)家的科技水平。而從小范圍來(lái)說(shuō)，一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在很大的程度上依賴于這個(gè)企業(yè)所擁有的技術(shù)水平，在煤炭行業(yè)也不例外。為了使得企業(yè)可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)具有最高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為企業(yè)節(jié)約一些不必要的成本投入，就要注意在煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中的損壞程度，并對(duì)其進(jìn)行有效的維修和保養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王智萍.煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷及維修技術(shù)探析[J].煤炭技術(shù)，2013，32（8）：106-107.
