時間：2023-02-22 15:57:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇機械工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：機械工程；應急設計；途徑；
一、引言
近年來，全世界人為和自然災害造成的災難日益嚴重，并且呈現出社會性、突發性、破壞性、連續性、難預報性等特點。自然災害如洪水、地震、臺風、森林自然大火、海洋自污染等；人為災害如人為環境污染、交通事故、計算機網絡黑客入侵、火災、核電站事故等。為了抗災、減災和救災，保證人類社會持續發展和國家安全已成為當今國際社會普遍關注的一項重要課題和共同的緊迫任務，引起各國的重視。
二、機械工程應急設計的含義及對象
（一）機械工程應急設計的含義
它是這樣一個設計系統，即在由于人為或自然災害致使設計系統內部和外部環境波動的非正常情況下，實現特殊要求的急需的非現成的機械產品、裝備的快速設計系統。機械工程的應急設計是非常重要的問題。所謂機械工程應急設計是指非現成的而需快速應急的設計，往往包括快速設計與制造，而且是屬帶災難約束的非正常情況下的快速設計與制造。
（二）機械工程應急設計的意義
開展機械工程應急設計研究的目的不僅是提高自身學術水平，更主要是獲取較大的經濟效益和社會效益。其意義在于：
一是機械工程應急設計的深入研究將為人們發明創造新機器、新機械提供有效的理論方法；
二是機械工程應急設計研究能加速機械專家智能化，實現真正的“專家”系統，有利于加速機械工程設計水平向自動化、智能化、最優化、集成化實現；
三是應急設計的機械產品提高了產品在同類產品中的競爭力，特別是當專利產品技術形成產業化的時候，可以創造出較高的經濟效益及社會效益；
四是在機械工程應急設計的實踐中培養了設計人員的創造性思維，增強了其創新能力，提高了人們進行應急設計的自覺性及技術上的可操作性，使機械工程創新成為一種工具和手段。這樣，就促進了新產品的繁榮與更新，為社會創造了財富。
機械工程應急設計充分發揮設計者的創造力，利用人類已有的相關科學技術成果(含理論、方法、技術原理等)進行構思，設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品(裝置)的一種實踐活動。它包含兩個部分：一是改進完善生產或生活中現有機械產品的技術性能、可靠性、經濟性、適用性等；二是創造設計出新機器、新產品，以滿足新的生產或生活的需要。機械工程應急設計是建立在現有機械設計學理論基礎上，吸收科技哲學、認識科學、思維科學、設計方法學、發明學、創造學等相關學科的有益知識，經過綜合交叉而成的一種設計技術和方法。
三、加強機械工程應急設計的途徑
（一）運用現代的設計方法
如快速設計、模塊化設計、協同設計、自適應設計、大規模定制設計等也隱含著快速設計的含義。但是一般很少考慮人為和自然災害的非正常情況下的特點，特別是考慮設計資源和設計系統本身受損情況。換言之，應急設計有自己的屬性和特點，應該在吸取或借鑒現代設計理論、方法和工具中有益的思想、方法基礎上，針對應急設計帶災難約束的特點去研究。
（二）堅持模塊化設計創新
產品機械結構的模塊化，必然帶動控制系統的模塊化。制造系統的模塊化，除加工設備的模塊化以外，又將帶動物流系統和系統控制的模塊化，就是要求在相對獨立的不同層次中都實現高度規范化和模塊化，給不斷按需求重構設備或重構制造系統提供了條件。
解決相似問題的關鍵是找出相似系統各尺寸參數的相似比。根據各種物理現象的關系式推導出的由物理量組成的無量綱數群為相似準則。與相似準則各參數對應相似比組成的關系式稱為相似指標。在基本相似條件基礎上，用相似準則、方程分析、量綱分析列出相似比方程，可求得相似比。
模化設計是在開發新產品時，在相似的模擬工作條件下，設計相似的模型進行試驗，通過測定模型性能，預測產品原型性能，分析設計的可行性并進行必要的修改，進一步取得最優參數和結構。產品系列設計是在基型設計的基礎上，通過相似原理求出系列中其他產品的參數和尺寸。設計步驟是先設計基型產品，確定產品系列是幾何相似還是半相似，選擇計算級差，求得擴展型產品的參數尺寸，確定系列產品的結構尺寸。幾何相似的產品還可按相似關系以生產成本進行估算。
（三）應急設計的研究要具體問題具體分析
應急設計的研究應針對各種機械產品和裝備的災難約束進行具體災因和特性分析、決定對策，研究設計方法及其實現，提高應急研究的理論水平，從而更好的指導實踐；利用上述先進的方法、技術、工具，建立設計系統平臺；從而形成其系統理論和體系，并注意在理論與實踐相結合的過程中不斷地完善。
四、結語
1高分子材料教學改革原則
1.1授課內容強調基礎性高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能。
1.2授課目標偏向工程性高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。
1.3授課過程重視學生的先修知識大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。
1.4教學方式應具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。
1.5提供擴展知識的參考書由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考。
2高分子材料教學改革
根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：(1)授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節，0.5學時)，高分子材料的分類方法(按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時)，高分子材料基本結構(簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時)及物理狀態(玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時)，典型工程塑料的力學性能和應用(1學時)，典型合成橡膠的力學性能和應用(1學時)。(2)重點講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。
3結束語
通過機械工程材料課程中高分子材料的教學方案改革，學生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領域中不可忽視的分支。
作者：董旭峰齊民王偉強單位：大連理工大學材料科學與工程學院
【關鍵詞】教學目標說課教學方法
【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1006-9682(2010)08-0058-03
【Abstract】As a new form of teaching research, reciting lessons was applied to teaching innovation. Taking example for Mechanical Engineering Materials and Technology curriculum, comprehension of teaching content and grasp of curriculum tache were boosted up through analyzing the process of reciting lessons. Finally, the purpose improved teaching level was arrived at.
【Key words】Teaching aimReciting lessonsTeaching method
說課是授課教員在獨立備課的基礎上,系統地談自己的教學設想,以達到相互交流、共同提高的一種教研形式。本人結合多年的教學經驗,以《機械工程材料與工藝》課程為例,談談對這門課程說課的理解。
一、課程概述
1.性質地位
《機械工程材料與工藝》是我院生長指揮軍官本科機械工程及自動化專業中的一門必修課。主要研究制造機械零件的常用材料和加工方法,為學員畢業后更好地使用、維護、保養和監造武器裝備奠定堅實基礎。
2.特 點
《機械工程材料與工藝》具有理論性和實踐性強的特點,要求理論密切聯系實際。因此,在教學中要緊密聯系金工實習和課程實驗中觀察到的現象及測試的數據進行定性分析,以加深對課程基本理論的理解。
二、教學目標
1.基礎目標
學員通過《機械工程材料與工藝》課程學習,了解機械工程材料及制造技術的發展簡史,熟悉常用機械工程材料的種類、成分、組織、性能和改性方法,熟悉各種成形方法及零件的加工工藝基礎,同時有針對性地了解新材料、新工藝的應用及發展。
2.技能目標
學員能根據零件的結構特點及性能要求,初步具有選用材料、確定毛坯成形方法、零件加工方法及制訂加工工藝路線的能力。
3.情感目標
培養學員積極思考、敢于動手、自主探究的能力,同時養成認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風,以適應培養高質量新型軍事人才的發展要求。
三、說課設計
1.設計思路
《機械工程材料與工藝》課程主要講述機械工程材料與成形工藝兩部分內容。結合軍校專業特點,從武器裝備實例中(圖1、圖2所示)引出常用的工程材料及零件的成形方法,圍繞“材料、成形及生產過程”這條主線,采用視頻、課件與傳統教學方法相結合的手段,充分調動學員學習積極性。
圖1某型軍艦 圖2某型飛機
圖3泰坦尼克號逃生圖片
2.課程主線
(1)材料選擇
材料是機械產品制造的物質基礎。在機械產品的設計與制造過程中,首先遇到的問題是材料的選擇。材料選擇的正確與否,直接關系到產品的質量、使用壽命、生產成本與經濟效益。當然,由原材料直接制成的零件一般不能滿足生產使用要求,還要通過調整材料的成分及相應的熱處理工藝來改善和提高零件的工藝性能和使用性能。
圖4泰坦尼克號鋼板沖擊試驗斷口圖5現代船用鋼板沖擊試驗斷口
舉一個眾所周知的例子來說明材料選擇的重要性。著名的電影大片《泰坦尼克號》曾吸引了億萬觀眾的心,其沉沒的原因眾說紛紜。其中,比較有說服力的說法是泰坦尼克號的沉沒與船體材料質量有很大關系。
由圖4可知,泰坦尼克號鋼板的沖擊試樣是典型的脆性斷口。通過檢測發現,其鋼板中硫、磷含量很高。這主要是由于當時的煉鋼技術并不十分成熟,煉出的鋼鐵材料在現代的標準中根本不能用于造船;再加上長期浸泡在冰冷的海水中,加劇了磷的冷脆作用,使得鋼板更加脆弱。因此,專家們普遍認為,冰山撞擊可能并不是致命原因;但冰山撞擊太突然,輪船速度過快及鋼板較脆,則是導致這一悲劇發生的真正原因。
由圖5可知,現代船用鋼板的沖擊試樣是典型的韌性斷口。其鋼板具有相當好的韌性,所以不容易發生斷裂。
(2)零件成形
成形工藝是把原材料或半成品制成所需形狀和尺寸要求的產品的生產過程。毛坯成形方法主要有鑄造、鍛造和焊接,零件的成形方法是切削加工,而機器的成形方法是裝配。
(3)生產過程
生產過程是把原材料轉變成成品的勞動過程的統稱。它把材料的選擇、材料的改性與成形工藝緊密聯系在一起。因此,機械產品的一般生產過程流程圖如圖6所示。
圖6機械產品的一般生產過程流程圖
復習考核4學時,總教學時數60學時
圖7課程內容及學時安排
四、教學設計
1.內容及學時安排
《機械工程材料與工藝》課程分為五大模塊:機械工程材料基本知識、鋼的熱處理、常用機械工程材料、鑄鍛焊工藝及應用、切削加工基礎。各部分內容及學時安排如圖7所示:
其中,以機械工程材料基本知識為基礎,常用機械工程材料及切削加工工藝基礎為簡介,突出鋼的熱處理、鑄鍛焊工藝在機械工業生產中的應用。
2.教法設計
《機械工程材料與工藝》課程的教學內容涉及機械制造的全過程,教學內容比較繁雜分散,各部分之間聯系也比較松散,系統性不強,內容涉及面廣。如果教員只是平淡無味地敘述,加之學員缺乏生產實際經驗,學員很容易失去學習興趣。因此,在教學中不僅要使學員“知其然”,而且要使學員“知其所以然”。為了推行“以學員發展為本、遵循學員認知規律、體現循序漸進與啟發式”的教學原則,在教學中進行以下教法設計:在教員引導下,創設情景,通過啟發式、案例式問題的設置來引導學員思考,使之在思考中加深對課程的理解。如學金屬材料的性能時,學員經常會問這樣的問題:為什么要學這些性能指標?這些性能指標到底有什么用?為了回答這些問題,經常舉一些生活實例,使學員明白“學有所用”的道理。諸如艦船為什么主要選用鋼材呢?教室門窗及飛機為什么主要選用鋁合金呢?導線為什么主要選用銅呢?保險絲和防火安全閥為什么主要選用錫或鉛呢?……同時,還要注意與其它學科的聯系。比如說屈服強度σs有什么用?學員都學過《材料力學》,傳統力學認為:設計的構件只要在工作時承受的應力σw小于許用應力[σ]就是安全的。而許用應力就是根據屈服強度與安全系數k來確定的,即:
因此,屈服強度就成為塑性材料選材與設計的依據。
3.教學手段
在教學手段上,強調多媒體教學與傳統教學方式的恰當運用,力求優良的教學效果。對于當前比較先進的一些工藝方法,在金工實習時有很多沒有接觸過,甚至沒有聽說過。如果直接在課堂上講解這些工藝方法,學員肯定很難理解,印象也不會深刻。為此,需要充分利用現代化教學手段,將錄像及CAI課件等應用于課堂教學。這樣,有針對性地講解,不僅幫助學員了解了工藝過程和方法,而且增加了課堂信息量;不僅使抽象的教學過程變得形象、直觀、生動,而且也調動了學員聽覺、視覺的積極性,可獲得良好的教學效果。
4.考核方式
本門課程由試卷庫隨機抽題,采用閉卷考核的方式,同時結合平時作業進行綜合考評。其中,試卷成績占80%,平時作業占20%。
五、應用舉例
《機械工程材料與工藝》課程最大特點是實用性。在實際生產中,如何來選擇材料與毛坯成形方法呢?下面以齒輪為例說明這一問題。
齒輪是重要的傳動元件,在現代機器和儀器中應用極為廣泛。其功能是按照規定的速比傳遞運動和動力。
1.齒輪材料選擇
齒輪按使用時的工作條件來選用材料。具體情況如下:
(1)一般齒輪采用中碳鋼、中碳合金結構鋼來制造。如45、20Cr、40Cr、20CrMnTi。
(2)對于一些重載、高速、有沖擊載荷的齒輪,可選用18CrMnTi、38CrMoAlA等強度和韌性較好的合金材料,以提高齒輪的硬度、耐磨性和抗沖擊能力。
(3)對于傳力小的齒輪,可選用鑄鐵、加布膠木和尼龍等材料。
2.齒輪毛坯選擇
齒輪毛坯主要根據零件的結構形狀、生產批量等因素進行選擇。具體情況如下:
(1)單件小批量生產,直徑Φ
(8-1)圓鋼毛坯(8-2) 鍛造毛坯(8-3) 鑄造毛坯
圖8齒輪坯成形方法選擇
(2)對于小尺寸、形狀復雜的齒輪,當生產批量比較大時,可采用精密鑄造、壓力鑄造、熱軋、冷軋等新工藝制造,以提高生產率,節約材料。
(3)當齒輪強度要求高,并且耐磨損、耐沖擊時,多用鍛件作毛坯,如圖8-2所示。
(4)對直徑Φ>400～500mm的大型齒輪,鍛造困難,可用鑄鋼或球墨鑄鐵作毛坯,如圖8-3所示。
六、結束語
說課是當前教學改革中的一項新課題,教學研究中的一種新形式。它不僅為教學研究工作注入了新的生機和活力,也必將成為提高教員教學水平的一種經濟有效的方式。
參考文獻
1 鄒海文.說課活動在職教訓工作中的作用[J].大連教育學院學報,2007(23)
機械制造是推動我國經濟發展的動力因素之一，而機械工程技術則為機械制造提供技術方面的支持，因此，機械工程技術的發展對國家而言具有重要的意義。對機械工程技術的發展趨勢做了分析與探討。
關鍵詞:
機械制造;工程技術;發展趨勢
1機械工程技術向自動化方向發展
1.1機械工程自動化技術概述
機械工程技術的自動化是指機械裝置按照事先預定的程序方法來自動操作、運行的過程。就目前的情況而言，我國機械工程自動化技術的應用范圍相對較小，自動化水平比較低，且各個領域的機械工程自動化技術發展不均衡［1］。而之所以形成這種局面，主要是因為我國目前的生產力水平相比發達國家較低，員工素質參差不齊，技術積累較薄，經濟社會發展水平較低。但是，這些現狀并不意味著我國的機械工程技術不能向自動化的方向發展。根據當前國情，我國正處在勞動力短缺的發展階段，并且企業具有強烈的產品更新換代需求，而國家的經濟實力也在不斷壯大。基于以上情況，我國完全有信心迎來一個由機械工程自動化技術所主導的新時代。
1.2促進機械工程技術向自動化方向發展的建議
1)加強配套機械自動化技術的發展。配套機械設備對主要機械設備具有輔助作用，因此，要想形成機械工程自動化技術，就應加強配套機械自動化技術的發展。具體而言，即應充分利用電子學、電子計算機技術、零件檢查與機床裝料自動化技術等，從而形成程序數據控制機床操作的局面，建立自動化生產線、自動化控制系統及生產信息系統等。在配套機械自動化技術的輔助下，提高機械工程行業的生產效率及生產效益。
2)推動低成本機械自動化技術的發展。由于我國目前尚沒有能力廣泛投資高科技、高成本機械自動化技術，所以，最好的做法應是暫時將資金投入見效快、投資少、成本低、前景廣的自動化技術［2］。如果投資成功，則我國具有堅實的自動化技術基礎，以后就能據此向高科技自動化技術邁進。
3)重視人才培養。機械工程技術的發展與創新歸根結底是依靠人才聰明才智的發揮。因此，要想促進機械工程技術向自動化方向發展，國家就要重視專業人才的培養。具體而言，即:大力引進國外先進的機械工程自動化技術，將其作為教學案例加以研究和探討;在聘用機械工程生產一線的工作人員時，將具備機械工程自動化技術專業知識及應用能力作為招聘的基本條件，在任用之后，定期對其進行業務培訓及考核，從而提升職業素養。
2機械工程技術向智能化方向發展
2.1機械工程的智能技術概述
智能技術是自動化技術的一股分流。在機械工程行業，智能操作、控制是提高工作效率，減少誤差的重要途徑，也是技術水平高的表現。在智能技術的作用下，機械工程能夠顯示出以下幾點特征:①品質、效率高。這是因為智能技術能夠減少人力、物力、財力的使用，耗能少，所以品質高;同時，生產鏈得到延長，機械生產、生產管理、產品銷售、產品回收等幾個方面連成一條線，所以生產效率高。②環保。采用傳統機械工程技術，難免會造成一些環境污染及生態破壞，而采用智能技術，則能夠減少污染物的排放，從而達到環保的效果［3］。
2.2推動機械工程技術向智能化方向發展的建議
1)將智能化產品作為機械企業未來發展的新產品。傳統的機械工業部門的作用只限定在生產機械方面，然而，在未來，世界經濟全球化將得到進一步的發展，所以市場競爭將更加激烈。與機械工程相關的企業應革新發展觀，將智能化產品作為未來發展的新產品，從而提高企業競爭力，不至于被市場淘汰。在確立這一生產目標之后，機械工程智能技術的發展則有了現實依據，所以技術方面的發展將向智能化靠攏。
2)在管理中推崇智能化理念。企業管理是主導產品生產及技術發展方向的關鍵，只有在企業管理中推崇智能化理念，才能將智能技術由設想變為現實。因此，與機械工程相關的企業應有全局觀，在企業管理中推崇智能化理念，使智能化理念深入人心，鼓勵一線員工及科研人員鉆研技術，從而使機械工程實現智能化操作與控制［4］。
3)購置智能化設備。技術的發展離不開設備的支持，因此，要想推動機械工程技術向智能化發展，企業就應做好前期準備工作，調集資金為員工配置智能化設備，供其使用。
4)充分利用前沿科技。科技是推動社會進步的重要力量，也是推動智能化的中堅力量。因此，為了早日促成機械工程智能技術的成熟，企業應重視收集前沿科技資訊，吸收有用的信息，為智能技術水平的提升創造條件。
3結語
機械工程技術是推動機械工程行業向前發展的動力之一，盡管我國目前機械工程技術水平較低，但是在經濟、人才等的支持下，未來終將形成成熟的機械工程自動化技術與智能技術。
作者；武玉理 單位：華油天然氣股份有限公司云南分公司
參考文獻:
［1］常鳳麟．試論機械自動化技術的發展趨勢［J］．數字技術與應用，2014(3)．
［2］馬成家．探討機械工程智能化的發展趨勢［J］．企業導報，2014(16)．
1 人才培養目標
通過對國內眾多開設機械工程專業的高校進行調查研究后發現,我國當前和未來相當長的一段時期內,機械工程專業的大多數本科畢業生將直接進入生產一線,從事機械產品設計、制造、生產組織管理等工作。因此,地方高校機械工程專業的人才培養目標是培養具有較扎實的自然科學、人文社會科學基礎,較系統地掌握機械工程專業寬廣的技術基礎知識,具有較強的創新意識和機械工程專業應用能力,能從事機械產品研發、設計、制造,以及組織管理和市場經營工作的應用型創新人才。
2 課程體系建設
2.1 課程體系
2.2 課程群建設
14個模塊對應著不同的課程群,通過課程群的建設完成對學生不同階段的培養。
人文管法社會知識模塊是培養學生的法律意識和人文修養,通過這個課程群的學習,使學生具有較扎實的自然科學基礎和人文社會素養,具有較強的社會責任感和良好的職業道德,較好的表達能力和交流能力。
質量安全環保意識模塊是使學生了解本專業相關的方針政策、法律、法規和技術標準,具有環境保護和可持續發展意識。
基本技能模塊是通過大學英語、專業英語、雙語教學課程的設置,培養學生能較熟練地應用英語進行專業交流的能力,尤其是口頭和書面表達能力;通過計算機文化基礎、技術基礎課程及其應用實踐,使學生具備應用計算機解決一般技術問題的能力,為今后應用計算機進行輔助設計、分析、模擬和計算夯實基礎;通過信息檢索課程的學習,掌握運用現代信息技術獲取相關知識的基本方法,使學生具有持續學習和獨立獲取知識的能力。
自然科學知識模塊是通過數學、物理、化學、力學、電工電子學等課程的學習,培養學生建模求解、設計計算、系統分析與預測能力,為后續專業基礎課程和專業課程的學習打下堅實的理論基礎,這是工科學生應具備的基本功底。
專業基礎模塊是通過機械制圖、機械原理、機械工程控制基礎等課程的學習,使學生具有本專業必需的機械制圖、設計、計算、實驗、測試、工藝、操作等基本能力。
專業應用模塊、專業訓練模塊是通過機械設計、機電系統設計等課程的學習,掌握機械工程設計、制造、性能檢測、質量管理的原理與方法,通曉機械工程領域的專業技術標準、安全技術規范等,使學生基本掌握本專業的分析問題、解決問題的能力。
工程機械模塊、起重與運輸機械模塊是在綜合掌握機械工程專業知識基礎上,通過工程機械、起重與運輸機械、電梯控制技術等課程的學習,加強工程機械、起重與運輸機械的設計制造、檢測控制、組織管理等知識的學習與實踐,使學生具備本行業產品的研發、設計、制造及管理能力。
創新知識模塊、創新訓練模塊是通過TRIZ理論與方法、專利寫作與申請等課程的學習,培養學生
的創新意識,使學生初步具備機械工程專業創新設計與創新制造能力,能夠跟蹤本領域科技發展前沿和發展趨勢。
工程認知實踐模塊、工程項目實踐模塊、工程崗位實踐模塊是通過各種教授講壇、企業家講壇、前沿知識講座、企業管理講座,使學生積累一定的機械工程企業和經濟社會環境下的綜合工程實踐經驗,初步培養學生從事機械工程領域新產品開發、生產組織管理、市場經營工作的能力。
3 結束語
根據學校自身學科特色和優勢,以及人才培養目標,結合地方經濟社會發展狀況,在產學研合作教育背景下進行教學改革,提出產學研合作教育模式下“四層十四模塊”的課程體系,建立與產學研合作教育相匹配的課程群,推進人才培養與企業相結合的模式,利用企業高技能人才和專家參與實踐教學,從而培養出高質量能適應地方經濟社會發展需求的機械工程專業應用型創新人才。
在當今社會中,人們不僅需要功能齊全的產品來應對工作、生活中遇到的問題,還需要產品具有較強的可靠性,能夠實現其所具有的功能。因此,在產品設計方面,以確保并提高產品可靠性為目的的優化設計得到了迅速的發展和應用。對于機械工程來說,也不例外。
1 關于可靠性設計的一些問題
要想弄清楚什么是可靠性優化設計,我們就必須要先了解什么是產品的可靠性。一般來說,產品的可靠性就是指在規定的條件與時間之內完成規定的任務或者實現固定的功能。這里的產品既包含作為單位研究的研究對象,又指各個參與實驗的系統、元件或者設備等,在特殊情況之下,我們還可以將人的作用也包含進去。
在進行可靠性優化設計的過程中,我們必須要以已知的技術和理論為基礎,根據日后的實際需要和可能會發生的情況優先考慮產品的可靠性要求,通俗一點的講,就是要在滿足產品費用、性能以及時間等條件之下,確保產品能夠滿足可靠性的要求。對于產品的可靠性優化設計來說,其是一個多技術、多學科融合的新型技術,既包含價值工程、系統工程的知識,又具有工程心理學、計算機技術以及質量控制技術的相關內容。雖然其名稱是產品可靠性優化設計,但是其并非只是存在于產品的設計階段,在產品的制造階段、使用階段以及管理和維護等階段都會涉及到產品的可靠性優化設計。也正是因為這樣的情況,其在機械工程中有著十分廣泛的應用。
在多種歷史原因的綜合影響之下,我國機械制造業的整體水平要地域西方發達國家,而機械工程的可靠性優化設計也更為落后。雖然上世紀80年代末期由于國家和企業的重視,可靠性優化設計得到了一定發展,個別企業還組建了專職于可靠性優化設計的研究機構,培養了一批具有較高專業素質和扎實專業知識的人才并制定了一系列關于可靠性優化設計的工作標準,但是隨著時間的推移以及社會和科學技術的發展,這些機構和標準都漸漸的變得陳舊了。因此,對于我國的可靠性優化設計來說,其具有一定的基礎和實力,但是仍舊與發達國家存在著較大的差距。
2 機械工程中的可靠性優化設計
(一)存在于設計環節之中的可靠性優化設計
機械工程的設計工作與一般的產品設計的工作有著本質上的區別,其可以被分成兩個方面:一方面是整體裝配設計;一方面是組裝零件設計。在進行機械工程整體裝備可靠性優化設計時,我們可以將其看成是一個整體,而其設計工作則可以被分成兩大方面:首先,工作人員必須要對整個系統有一個全面細致的了解,要全面分析并掌握各個零部件可靠性的程度,并要以此為基礎推斷整體的可靠性程度。這一工作就是我們常說的整體設計可靠性預測工作,在進行這項工作時,必須要確保所獲得預測結果滿足設計的指標。其次,要將整體對可靠性的要求劃分到各個零配件之上,只要確保每一個零件都能夠滿足可靠性的要求,既能夠確保機械工程的整體能夠滿足可靠性要求。目前,常用的可靠性分配法有以下幾種:再分配法、比例分配法、等分配法以及綜合評分分配法。
在進行單個零件的可靠性優化設計時,必須要確保所挑選的零件符合國家的相關規定并且已經在實際生產中有了大量的應用,零件的重要性不同其所選擇的設計方法也不相同,對于處于重要部位的零件來說,其必須要進行可靠性試驗且要通過可靠性試驗。除此之外,還必要反復的修改和驗證產品的可靠性,直至所獲得可靠性的檢測結果符合可靠性優化設計的要求為止。
在完成整體設計和零件設計之后,需要進行人機系統的設計工作,在這方面所考察的重點是操作的適應性設計與舒適性設計。
(二)存在于機械工程制造過程中的可靠性優化設計
關鍵詞:機械工程測試技術;教學改革;認知規律
《機械工程測試技術》是機械類專業的技術基礎課，課程集成了工程數學、大學物理，金屬與半導體材料、電工電子、信號分析、計算機技術等多門學科理論與技術，具有涉及學科面廣、知識容量大、理論分析較多、實踐操作性強、學時較少等特點［1］。對于機械專業學生，由于普遍而言本專業學生在電路、電子學以及信號分析與處理等電氣信息知識方面相對較弱，所以首次接觸本門課程時，在遇到信號的時域頻域變換和調制解調、系統動態特性分析等抽象概念時，學生普遍反映該課程理解難度大，思維方式較難適應。若不能快速適應課程的學習，部分學生將出現厭學甚至放棄本門課程的傾向［2］。然而，隨著目前機械裝備信息化程度的提升，測試技術在機械制造領域的應用愈加廣泛，有人斷言，衡量一臺機械設備機電一體化程度的高低關鍵就是看這臺機械設備上安裝的測試裝置的數量。因此，《機械工程測試技術》在機械類專業課程中的地位不是在降低，而是越來越重要。作為本門課程的授課教師，在教學實踐中，一直在嘗試改革創新教學內容與方法，希望能用更通俗易懂的語言、更貼近生產實際的案例來讓學生徹底掌握測試技術，使他們能適應機械行業對一名機械工程師在測試技術方面的要求。本文首先分析以往“機械工程測試技術”教學過程中發現存在的問題，然后對近幾年的教學改革進行總結。
一、傳統教學模式存在的問題
(一)先修課程溫習環節薄弱
《機械工程測試技術》是為機械類專業本科生開設的一門偏信息化的專業技術基礎課，在學習這門課之前默認學生已牢固掌握電工電子以及信號方面的知識。但從教學實踐來看，情況往往不容樂觀，部分學生在這些先修課程的掌握方面并不到位或有所遺忘，這就加大了《機械工程測試技術》授課教師的課程開展難度。如果學生不能積極調用先修課程的知識并與測試技術相結合，則隨著課程的開展，學生將會逐漸跟不上課程的進度，喪失學習興趣［3］。
(二)教學內容安排不符合機械專業學生的認知規律
目前大部分機械工程測試技術的教材內容編排是按照以下路線進行:首先介紹測試技術的概要，并舉出幾例測試技術的工程實際應用，激發學生的學習興趣。然后，介紹信號及其時域頻域描述，接下來就是測試裝置的基本特性。隨后介紹常用的傳感器，再則是講解信號調理與信號處理。對于基礎較好的學生，這種編排并無不妥，但對于應用型本科學生而言，這種編排虛實相間，軟硬交融，學生并不習慣這種遍排，容易找不到學習重點［4］。為了調動學生對學習測試技術的熱情，使學生既能掌握測試技術中有關傳感器器件的使用方法，理解傳感器信號變換的物理原理，又能掌握信號處理方面的知識，并能將測試技術理論應用于機械工程實際案例，培養學生的創新能力，需要針對應用型本科學生的學習特點，對課程進行教學改革。
二、針對問題采取的教學改革措施
(一)針對特定教學內容安排相應溫習課程
根據教學實踐，學生在學習測試技術的過程中，難以做到靈活運用的先修課程內容主要是三部分:1)用于信號分析的微積分知識;2)用于傳感器器件的電路分析與模擬電路知識;3)用于應變、扭矩測量中的材料力學知識。為了能讓學生能順利學習后續相應章節內容，在章節開始前安排適當的時長復習這些先修內容，使學生有的放矢，在一種準備充分的心理狀態下學習新知識［5］。
(二)按照符合學生認知規律的章節順序進行教學
基于學生的認知規律，按照“先硬后軟”，“先實后虛”的順序安排教學。在《機械工程測試技術》的第一章，通過講解幾個測試方面的工程案例，幫助學生建立起學習測試技術的興趣后，不按照教材編排授課，跳過信號及其時域頻域分析一章，講解測試裝置基本特性一章節，重點幫助學生建立傳感器標定這一概念，隨即進行第三章，即“常用傳感器與敏感元件”的教學。作為應用型本科，學生學習測試技術的重點在于理解常用傳感器的“非電———電”的物理變換原理，以及掌握傳感器的使用方法，至此，學生已經對測試技術的物理實現有了比較清晰的認識，再通過電橋、濾波器和放大器的學習，學生就完整掌握了一整套測試裝置的工作流程。在學習完以上章節后，再講授信號及其描述、調制解調以及信號處理，學生就能參照前面學習的測試裝置工作的物理過程，對照學習，不會感到無所適從。
三、結語
通過《機械工程測試技術》的教學與改革實踐，我們發現要適應應用型本科的專業教學，其核心還是在于要努力將教學內容貼近學生的認知規律，以實際應用為導向開展教學，并且將教學內容生動化、立體化、直觀化，這也為我們的教學提出了另一種思考方向。對于一門理論與實踐并重的課程，我們如何抓住重點，如何使課程內容在不失完備性的前提下又能充分調動學生的學習熱情，這需要我們反復思考、認真總結，相信隨著課程教學與改革經驗的豐富，在不久的將來一定能收獲更為滿意的教學效果。
參考文獻:
［1］吳世雄，王成勇．“機械工程測試技術”教學改革的探索［J］．廣東工業大學學報(社會科學版)，2007(7):108-109．
［2］梁健．“機械工程測試技術”課程教學難點突破［J］．廣東工業大學學報(社會科學版)，2009(9):146-148．
［3］張志剛，石曉輝，富麗娟．“機械工程測試技術”課程理論教學的改革與創新［J］．創新教育，2011(23):147-148．
［4］龍慧，胡松喜．“機械工程測試技術基礎”本科課程教學方法探討［J］．裝備制造技術，2016(5):255-257．
機械工程師是一份比較有挑戰的工作，很多人不了解這個行業的簡歷怎么寫，其實簡歷這是你進入企業的敲門磚，只要你專業知識過硬，很容易就被錄取的。共同閱讀機械工程師的求職簡歷吧!下面小編為大家整理2021機械工程師個人簡歷模板5篇，歡迎閱讀，希望對大家有幫助!
機械工程師個人簡歷模板(一)個人基本簡歷
姓名：
國籍： 中國
目前所在地：
民族： 漢族
戶口所在地：
身材：
婚姻狀況： 未婚
年齡：
求職意向及工作經歷
人才類型： 普通求職
應聘職位： 機械設計/制圖/制造：設計、計算機輔助設計工程師：繪圖、工業設計/產品設計師：工程跟單.銷售
工作年限： 5
職稱： 中級
求職類型： 全職
可到職- 隨時
月薪要求：
希望工作地區：
個人工作經歷：
公司名稱： __工程有限公司 起止年月：__-04 ～ __-07
公司性質： 外商獨資 所屬行業：五金礦產，金屬制品
擔任職務： 機械工程師助理
工作描述： 主要負責用CAD出平面圖紙設計、放樣、調校、質檢等，以及負責該公司的計算機管理工作.偶用到PRO/E.photoshop.
離職原因：
公司名稱： __市__區__金屬廠 起止年月：__-04 ～ __-03
公司性質： 中外合資 所屬行業：電器，電子，通信設備
擔任職務： 技術員
工作描述： 主要負責該廠的模具圖紙設計，以及樣品的調試及生產改善.
離職原因：
教育背景
畢業院校： __職業技術學院
最高學歷： 大專 畢業- __-07-01
所學專業一： 計算機輔助設計與制造 所學專業二： 網絡維護
受教育培訓經歷：
起始年月 終止年月 學校(機構) 專 業 獲得證書 證書編號
__-09 __-07 __職業技術學院 計算機輔助設計與制造 中級證書
語言能力
外語： 英語 一般
國語水平： 良好 粵語水平： 良好
工作能力及其他專長
掌握機械制造方面的基本知識，熟悉機械設計。能對數控銑床、車床的基本操作，能進行手工操作和電腦自動編程。
熟練軟件有：AUTOCAD、OFFICE辦公自動化、CORELDRAW等。
熟悉計算機故障維護。
詳細個人自傳
本人誠實守信、熱情開朗、吃苦耐勞!有較強的時間觀念、交際和組織能力，有較好的團體意識!
機械工程師個人簡歷模板(二)姓 名：
性 別： 女
出生日期：
戶 口：
目前城市：
工作年限：
目前年薪：
移動電話：
電子郵箱：
居住地址：
自我評價：
5年以上的機械設計工作經驗，通過cet-6.熟練運用autocad， pro-e，solidworks和office，熟悉加工工藝，能夠從事設計開發和項目管理工作。
求職意向：
目標行業： 機械/設備/重工，儀器儀表/工業自動化，汽車及零配件，石油/化工/礦產/地質
目標職位： 機械工程師
期望地區：
期望薪資：
工作經歷：
__/07—現在 ___公司
所屬行業：機械/設備/重工
設計部 機械工程師
主要職責：
1.由個人獨立負責項目，掌握項目進度，協助業務人員了解客戶需求，設計檢具、夾具，改造設備及現場測繪零部件，包括裝配圖，零件圖，bom清單，協助采購人員。
2.由個人獨立負責項目，掌握項目進度。
__/06—__07/06：__超聲波設備有限公司
所屬行業：機械/設備/重工
設計部 機械工程師
主要職責：
1.負責項目，包括設備的裝配圖及零部件生產圖紙，外協外購清單，管路圖等，協助采購人員，支持業務人員，同時跟蹤解決加工制造及裝配調試過程中發生的問題，直至通過客戶的驗收，并編寫說明書，有時還翻譯
出口設備的說明書(中譯英)。
2.設計過全自動多臂機械手超聲波清洗設備，全自動通過式隧道烘干設備，全自動高壓噴淋、超聲清洗、風切干燥(網帶傳動)等非標設備.
教育與培訓 ：
__/09—__/06： __科技大學 機械設計制造及其自動化 本科
證書：
__/06 學士學位證書
__/09 大學 英語 六級 合格
語言能力： 英語 ：良好
機械工程師個人簡歷模板(三)基本信息
姓 名：
性 別：男
出生日期：
婚姻狀況：保密
國 籍：中國
民 族：漢族
身 高：
政治面貌：團員
教育程度：本科
畢業時間：__年6月
戶 籍：
現居住地：
聯系電話：
職業概況
現從事行業：汽車/機械現從事職業：機械機電相關職位
工作年限：應屆畢業生
求職意向
期望工作性質：全職
期望工作地區：
期望從事行業：能源、化工、汽車/機械、電氣電子
期望從事職業：機械機電相關職位、結構設計師、自動控制、船舶機械
期望薪水：
其他要求：最好能包食宿，轉正后單位能購買五險一金，發展空間大，前途與錢途并存!
自我評價/職業目標
自我評價：活潑開朗、樂觀向上、興趣廣泛、適應力強、上手快、勤奮好學、腳踏實地、認真負責、堅毅不拔、吃苦耐勞、勇于迎接新挑戰
職業目標：能有上升空間
教育背景
學校名稱：__理工學院 ( __年9月 - __年6月 )
專業名稱：機械設計制造及其自動化 學歷：本科
專業描述：所學課程畫法幾何及機械制圖、機械工程材料、機械制造基礎、互換性與測量技術基礎、機械原理、電工學與電子技術、機械設計、控制工程基礎、液壓與氣壓傳動技術、現代測量設計、微處理及應用、機電傳動及控制、現代設計方法、數控技術、cad/cam應用、半導體交流技術、工廠供電技術、模具工程技術基礎、機械制造裝備及其設計、自動化制造系統、冷沖壓工藝及模具設計、現代機械創新設計等。
語言能力
語種名稱 掌握程度
中文普通話 熟練
英語 一般
職業技能
職業技能：機械設計，機械維修維護，組裝與調試
所獲證書
技能名稱獲得時間成績
全國計算機等級三級A __年6月
機械工程師個人簡歷模板(四)基本資料
目前所在：
年
齡：
戶口所在：
國
籍： 中國
婚姻狀況： 未婚
民
族： 漢族
身
高：
體
重：
求職意向
人才類型： 普通求職
應聘職位： 技術研發工程師，機械工程師
工作年限： 4
職
稱： 初級
求職類型： 全職
可到職日期： 一個月
月薪要求：
希望工作地區：
工作經歷
__公司
起止年月：__-03 ～ __-02
公司性質： 民營企業
所屬行業：機械/機電/設備/重工
擔任職位： 機械工程師
工作描述： 設計軟件：開目CAD、SolidWorks
主要工作：負責鋼結構生產線上的非標產品設計
其中包含：數控火焰/等離子切割機、H型鋼組立機、H型鋼焊接機(含：龍門式、懸臂式)、移鋼機、60°翻轉機、90°翻轉機、電渣焊接機、機械矯正機、液壓矯正機、大型焊接操作架、銑邊機(有效長度6到20米不等，角度可調，移動或固定式)、橋梁U型肋板組裝機等;還相應參與接觸過拋丸機、滾輪架、變位機等特制產品的設計改進工作，使用SW軟件的Simulation有限元分析功能，校核設備使用安全系數等
離職原因： 在職
__公司
起止年月：__-11 ～ __-01
公司性質： 私營企業
所屬行業：機械/機電/設備/重工
擔任職位： 助理工程師
工作描述： 設計軟件：AutoCAD、UG
主要工作： 負責保溫杯生產線單臺非標設備設計開發工作。
據客戶需求，提出設計方案(設備運行動作選擇、傳動方式選擇、成本估算)、與客戶溝通三維效果出圖、出工程圖及零部件加工工藝編寫裝配工藝編寫、現場指導調試設備驗收出貨質量跟蹤及進一步改進。
離職原因： 尋求更好的發展前景
教育背景
畢業院校： __職業技術學院
最高學歷： 大專
獲得學位: 畢業日期： __-07
專 業 一： 計算機輔助設計與制造 專 業 二：
語言能力
外語： 英語 良好 粵語水平： 一般
其它外語能力：
國語水平： 優秀
工作能力及其他專長
從事非標機械設備開發設計4年。
1、熟練使用CAD、開目CAD、UG、SolidWorks等繪圖軟件，熟練使用Word、E_cel辦公軟件;
2、熟悉機加工工藝，機械傳動，液壓傳動，外購件選型，力學分析等，能借助SolidWorks對設備進行有限元應力分析、優化，能獨立進行非標機械設計開發工作。
自我評價
我是來自于___的一個普通農民的兒子，工作踏實，善于溝通，勇于創新，積極冷靜接受新的挑戰。現從事焊接設備行業，鋼結構生產線。
機械工程師個人簡歷模板(五)個人資料
姓 名：
性 別： 男
出生日期：
籍 貫：
目前城市：
工作年限： 五年以上
目前年薪：
聯系電話：
E-mail：
應聘方向
求職行業： 機械/設備/重工，環保
應聘職位： 機械工程師，技術研發工程師
求職地點：
薪資要求： 面議
工作經歷
__/01—現在 ___公司
所屬行業：機械/設備/重工
開發辦機械工程師
主要職責：
負責公司新產品:絞吸式挖泥船的疏浚機械技術管理。工作內容有船上機械設備的供應商技術協議談判，船上疏浚設備的圖紙設計，現場生產的技術支持，往來圖紙、資料的管理發放等。協調項目內各方、各專業人員共同工作(設計院、船東、公司內采購、生產等部門)。
__/09—__/01： __有限公司
所屬行業：機械/設備/重工
技術中心(國家認定)機械工程師
主要職責：
獨立完成港口機械結構、機構設計。設計內容包括結構強度、剛度、穩定性分析計算及制圖;各種傳動機構設計、選型。其間設計完成門座起重機臂架、門架、平衡系統;集裝箱橋吊門框、前后大梁;裝、卸船機伸縮臂架、尾車等結構，以及起升、行走、旋轉等機構設計。能熟練設計各類結構，處理結構生產工藝問題;熟練設計機械傳動系統。主要設計項目：
40t、60t 岸邊集裝箱起重機門框鋼結構設計 25、40t 港口門座起重機門架、臂架系統結構設計
2500t/h裝船機伸縮臂架系統鋼結構設計 4200t/h堆取料機門架、旋轉架鋼結構設計
6000t/h裝船機尾車架鋼結構設計 40t、60t 輪胎吊(RTG)龍門架結構設計港口起重機行走機構等。
教育培訓
__/09—__/07： __理工大學 機械設計制造及其自動化 本科
學習三維實體建模，鈑金設計，組件裝配，工程出圖及高級組件設計
職業技能
外 語： 英語：良好
自我評價
1.前言
當今社會，科學技術飛速發展，人們不僅對多功能產品有強烈的需求，也需要多功能產品可以實現其應具備的功能。產品的可靠性優化設計是以產品功能的可靠性使用為目的而應運而生的產物，從產生開始到現在，已經得到了迅速的發展與廣泛地使用[1]。在進行機械工程的產品設計時，將可靠性理論與技術應用于其中，并根據需要與可能，將產品的可靠性使用作為優先考慮的設計準則；在滿足時間、費用及性能的基礎上，讓設計出的機械工程產品符合可靠性的要求。可靠性的設計問題在涉及傳統的設計技術的同時，也與價值工程、系統工程、環境工程及質量控制工程等有著密切的關系。因此，可靠性設計是多學科與多技術相互交叉融合的一種新興技術。
2.機械工程產品的可靠性優化設計現狀分析
由于我國的特殊歷史原因，機械工程制造業與西方發達國家機械制造業相比，顯得相對落后，尤其是在可靠性設計的研究方面更是顯得滯后。直到二十世紀八十年代，我國在機械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些個別的行業還成立了專門從事可靠性優化設計研究的組織與團體，并為社會培養了大批的可靠性優化設計研究的技術人才，制定出了整套可靠性優化設計的規范標準[2]。從總體上來看，過去的可靠性優化設計研究比較偏重于理論，但在生產實踐中，對于理論的應用則是比較少，就這一點而言，與制造業相對較為發達的國家相比較，存在著許多不足之處。
3.可靠性優化設計在機械工程中的應用
機械工程產品的可靠性優化設計在產品的生產與使用周期的各環節都起著重要作用。這些環節主要有產品的設計、制造、使用及售后維修等。以下就機械工程產品的設計、制造及使用三個環節展開討論可靠性優化設計問題。
3.1機械工程產品設計環節可靠性優化設計
機械工程產品的設計主要包括裝配整體設計與零件組裝設計。對機械產品進行可靠性優化設計時，可以將其當作一個整體，設計的方法主要有兩種，第一種方法為：先大致了解機械的完整系統，并分析組成整體的零部件具有多大程度的可靠性，據此推斷出整體具有多大程度的可靠性；這種方法即為預測整體設計可靠性的手段，預測的結果必須與設計指標相符合[3]。第二種方法為：將整體機械工程可靠性優化設計所要求的指標分配到其零部件的設計上，要求零部件必須滿足各自的可靠性指標要求；常用的可靠性的分配方法有：再分配、等分配、比例分配及綜合評分的分配方法。設計單個零件時，盡量采用符合國家規定且已經在生產中大量投入使用的常規零件，并用不同設計方法對重要程度不相同的零件進行優化設計，設計關鍵部件之前，要先行可靠性的試驗。除此之外，要反復驗證及修改機械工程產品設計的可靠性，直到其能夠滿足于可靠性優化設計所要求的標準為止。設計機械工程的人機系統也很重要，這方面的設計包括適應性及操作的舒適性設計。
3.2機械工程產品制造中的可靠性優化設計
要保證一個產品的質量，在制造環節的質量控制是最關鍵的部分，因此，機械產品在制造的過程中進行可靠性優化設計是非常重要的。加工的設備可靠性要得到保證，在選擇加工工藝與工藝流程時，要注意其技術水平，保證制造水平盡量達到最優化。產品制造工藝流程是一個完整的系統，其中的各個方案與工序是工藝流程系統中的子系統，對每個子系統進行可靠性優化設計時，都要綜合考慮各方面的因素，如工藝裝備、加工設備、加工材料與工作人員素質等；只有這樣才能為各個子系統設計出可靠性與合理的指標；最后，整合分析各個子系統的指標，并通過合理的方法將總系統的可靠性及優化指標整理出來。
3.3機械工程產品的使用與維修的可靠性優化設計
對機械產品進行維修，能有效延長其使用壽命；良好的售后服務水平是一個公司獲得發展的必備條件。因此，生產機械設備的廠家要認真對待售后服務與維修的問題，運用先進的邏輯分析法，制定出科學的維修內容與維修方式，對機械產品的合理使用壽命作出規劃。機械工程產品具有可維修性及可靠性，兩者在很大程度上是相似的，可維修性是可靠性的具體指標之一[4]。對機械工程產品進行設計時就應當首先考慮到可靠性指標，以便能使設計出的機械產品在發生故障的情況下，易于檢查與維修。進行機械產品維修的可靠性優化設計時，要充分考慮維修費用的問題，負責設計工作的人員在進行機械工程可靠性優化設計時，要以最少的費用獲得最高程度可靠性作為設計的原則，以便能夠盡量減少發現故障的時間。因此，以可靠性優化設計理論作為維修設計的基礎，是非常合理的，也是非常重要的；制定經濟合理的維修設計在現代化與科學化的進程中意義重大。使用符合標準的維修設備進行維修，提高維修工作人員的技能水平，使機械產品的維修工作能夠朝現代化與科學化的方向發展。
4.結語
關鍵詞：機械工程；自動化；創新
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
引言
近幾年，我國經濟快速發展，工業建設也得到了前所未有的發展。工業經濟是我國經濟發展的支柱，在國民經濟中所占的比重非常大，機械制造業的發展趨勢更是工業經濟發展的重要環節。機械自動化技術的發展和應用是提高整個機械制造業技術發展水平的關鍵。隨著全球經濟一體化進程的加快，機械制造業也將面對更加激烈的市場競爭，如何提高我國綜合國力，提高經濟發展水平，與機械工程及自動化創新有著密不可分的關系。
一、機械工程自動化技術的現狀及制約因素
機械自動化技術主要是指依靠機械的方法實現自動控制的一種技術。目前我國機械自動化技術應用越來越廣泛，且行業的發展前景也十分廣闊，但究其管理應用模式來看，還存在一定的滯后性。機械自動化技術在國外的管理應用中，占據重要地位，使得技術不斷創新，應用效果良好。在我國許多機械工程企業中對自動化技術的重視程度不夠，使得技術應用效果不明顯，管理過程也缺乏系統性和科學性。許多自動化技術仍處于剛性自動化階段，使自動化僅實現局部形式，造成生產發展限制。與國外的柔性自動化管理以及智能自動化管理相比較，我國自動化管理缺乏不斷的創新，使整體機械自動化技術更新過慢。
二、實現機械工程及自動化創新的意義
目前，全球經濟一體化進程逐漸加快，我國市場經濟機制也不斷完善，面對新的工程需求，機械工程的理論也不斷創新。機械工程及自動化的發展其根本就是創造，創造的基礎就是科學知識和工程技術的應用。機械工程及自動化技術和其他專業之間還存在很大的區別，其中最主要的區別是機械工程需要無限的想象力和創造力，這也是機械工程實踐的根本。隨著社會經濟的發展，我國已經迎來知識經濟時代，機械工程的發展是人類及全社會發展進步的推動力，社會經濟活動和知識的運用得以實現，創新人才早已經成為社會活動開展的實施者，所以，機械工程及自動化技術的創新以及相關人才的培養必須朝著創新和實踐的方向努力，這對中國機械工程發展具有特殊的意義，同時也是一項值得人們深入思考的課題。
三、機械工程及自動化技術的創新
1、制定明確的戰略方向
實現機械工程自動化是一個長期的工程，不能盲目進行操作。自動化主要是機械工程自動控制取代傳統人工操作，這個過程要保證方向和目標的明確，要針對我國具體情況制定針對性的措施對策。在加強自動化過程中，要積極引進國外先進技術，學習創新理念，從理論上不斷豐富機械技術。要在教育過程中加大對自動化知識的普及，使市場和機械行業發展以此為重要導向。國家相關部門要通過大力度的資金政策支持，促進科學技術研究，實現機械自動化產業鏈的形成。在明確發展方向的同時，要始終以實際情況為基本參照標準，以保證符合多元化市場發展規律。另外機械化自動技術的發展是以信息技術為一定基礎的，因此要注重信息技術的應用和發展，以加快機械工程經營管理效率的提高，促進產業結構的完善。
2、機械工程及自動化的創新發展
（1）精密機械發展
隨著社會經濟的發展需要，近些高新技術產業在我國正如雨后春筍一般快速發展，精密機械設備作為高新技術產業發展的重要環節，是加快了高新技術產業創新及發展的主要推動力。精密設備的發展離不開高新工業的發展，高新工業的發展離不開機密設備技術的創新，它們是相輔相成的，高新工業主要指的是電子儀器、電子設備等工業。隨著我國經濟發展，高新產業對精密機械提出了更高的要求，為了適應時代的發展，應對國際機械工業的挑戰，必須全面進行工業結構調整，加快推進高新技術產業，不斷創新機械技術，尤其是精密儀器技術領域的創新。
（2）工具機械技術
高速切削技術在機械技術不斷的創新發展過程中已經成為未來機械工程發展的主要方向。工具機械技術將作為未來機械工程發展的主要研究方向，因為工具機械技術領域綜合了高速的主軸以及全新的科技技術，同時，線形馬達技術的異軍突起，正在從技術上推動切削工具技術的快速發展。
（3）半導體制程設備技術
隨著經濟的不斷變化與發展，Ⅲ-Ⅴ族半導體技術的出現，主要原理是采用高速以及高頻元件進行制造，半導體制程設備技術已經失去了發展優勢。在當今信息時代，Ⅲ-Ⅴ族半導體更是得到了廣泛的發展與運用，目前我國已經建成全球第一家灣砷化鎵產業，它的發展大大推動了五成以上的晶圓制造市場的發展，一旦發展成硅晶圓的產業發展模式，將很可能主導未來產業技術。
3、發展更加實用的機械自動化技術
企業歸根結底是為人類服務的，這就要求機械自動化技術的應用就必須符合實際情況，所以企業發展必須明確機械自動化技術的進步與發展的根本目的是在對人類的應用上。隨著社會經濟發展質量的不斷提高，自動化技術的發展也不再盲目的追求快了，而是越來越趨向于理性，更加注重其發展的實用性。因此，我國機械自動化技術的發展要緊密結合技術發展和企業生產的實際應用需求，結合我國的國情，在機械自動化發展的過程當中，不僅追求跨入機械自動化發展的更高階段，而且還要注重大力發展實用的機械自動化技術，進而實現更高的社會經濟效益。
4、發展更加智能化的機械自動化技術
科技信息技術的高速發展，讓我們的社會變得越來越智能。盡管目前我們社會還不是一個完全智能化的社會，但是通過科技的不斷進步，終將會實現社會的智能化。而作為工業發展技術基石的機械自動化技術，也將會在社會智能潮流下變得越來越智能。近年來，人工智能技術也實現了更加巨大的發展與進步，它將對人腦功能研究的結果分析應用于機械中去，大大提高了機械生產與制造的效率和質量，這將是目前我國機械自動化技術發展與應用的目標。未來，隨著機械制造工業的日益復雜和精細，結合計算機輔助技術的人工智能將會在機械自動化中得到更加廣泛的應用，促進機械自動化技術向著智能化的方向發展。比如說有一些危險的目前還需要我們的人工操作，如果運用智能化的機械自動化技術去代替人工操作就會改變這一現狀，減少了人生危險。所以機械自動化技術實現智能化是我們的未來發展目標。
5、實現高質量技術人才培養
真正實現機械工程自動化，離不開專業技術人才的培養。在人才培養中要加大教育體系建設，從教育著手，加大對自動化專業人才的教育投入，積極鼓勵學生理論與實踐相結合，堅持“工學結合”理念，使專業人才在接受理論教育階段接觸機械自動化實踐。比如可以通過教育機構與校外企業的聯合合作，這樣能保證機械工程自動化人才是理論知識與實踐技能兼備的復合型人才。針對目前專業自動化人才空缺現狀，要結合科學理念進行培養和管理，同時在吸納人才和應用人才的過程中，要注重人才潛能挖掘。實現機械工程自動化技術創新，人才的培養是推動我國技術革新的原動力。
結束語
當今社會，科技進步日新月異，我國的經濟發展與我國機械工程及自動化技術水平已經機密的結合在一起，機械工程及自動化技術的發展離不開科技創行，科技創新又離不開創新人才和創新思維。然而，當前我國機械工程及自動化技術無論是在技術理念上還是工藝技術上都同美日等發達國家存在一定的差距，而且知識產權保護力度的加大將使得技術引進門檻變得越來越高，這迫使我國機械工程及自動化技術領域必須加大自主創新和自主研發能力，降低對國外技術的依賴，為我國機械工程業的長久穩定發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
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關鍵字：機械工程；現狀分析；發展形勢；應對策略
我國機械工程發展的目標，是讓中國機械工程行業走向世界化，能在這個領域占領一定的重要地位。在不斷地技術創新、研發新的產品、建設齊全的設備，從現狀找出問題，解決問題，發現問題。從而變成機械工程制造業的強國，正確而的認識現狀，準確的預測未來所面臨的嚴峻形勢，積極做出解決方案。在不斷地摸索與實踐中，創新。如果我們能正確認識、預測和面臨這些挑戰，及時采取應對戰略和策略，大力加強制造科技及其產品的原始創新和自主創新，中國就可成為制造強國，中國高端品牌產品將可與美日歐并駕齊驅，中國制造業將立于世界之林。
1機械工程學科的定義和范圍
機械工程學科是研究機械系統和產品的性能、設計及制造的理論、方法和技術的科學，包括機械學和制造科學兩大領域。
制造科學是研究制造過程及其系統的科學。它涵蓋產品設計、成形制造( 鑄造成形、塑性成形、連接成形、模具制造、表面工程等) 、加工制造( 超精密加工、高效加工、非傳統加工、復雜曲面加工、測量及儀器、裝備設計及制造、表面功能結構制造、微納制造、仿生和生物制造) 和制造系統運作管理等科學[3]。
2我國機械工程研究進展綜述
機械工程研究是先進制造技術的不竭源泉。推動我國制造業自主發展的主要驅動力是先進制造技術，航天和國防先進裝備幾乎完全立足于自主創新技術。在航空、車輛、家電、微電子、輕工業、石化、工程機械等制造業，自主創新的技術和自主品牌也越來越多。在國家自然科學基金等的資助下，機械工程研究近年來取得了一系列突出進展和原創性成果，為我國機械工程和經濟建設提供了大批新理論、新技術和新方法，在國內外產生了重要影響，有的領域已在國際學術界占有一席之地。
2.1 機械動力學領域
非線性動力學、復雜機電系統的故障預示和智能維護是機械動力學的前沿研究領域。 陳予恕等在高維非線性系統的分叉研究中，提出了約束分叉理論、時變產生系統的安全域侵蝕理論、非線性轉子系統的穩定性量化分析方法，提出了轉子系統非線性故障診斷的系列方法和技術，解決了國內十幾個發電機組的振動疑難問題。
2.2 機械傳動學科領域
高速、高效、低能耗、低污染、高智能、微型化是近年來機械傳動和控制研究的前沿。超聲電機是基于壓電效應和超聲振動的一種新型微電機，它突破了傳統電磁效應電機原理，具有力矩重量比大、結構簡單、響應快、噪聲低等優點。其研究涉及振動學、摩擦學、材料學、電子學、控制和超精密加工多個學科領域。
2.3先進電子制造領域
21世紀初，鐘掘等從戰略高度提出了“極端制造”的理念和優先領域。先進電子制造是本世紀初我國機械工程科學家面向國家重大戰略需求，第一次規模性地將研究觸角伸向一個并不熟悉的多學科交叉領域。以丁漢、雒建斌為首的項目組圍繞硬盤驅動器和超大規模集成電路制造中的關鍵科學問題開展了系統的基礎理論和應用技術研究，提出了納米量級劃痕深度和長度可控的單顆磨粒磨削方法；建立了硅片自旋轉磨削的砂輪臨界切深模型和實現延性域磨削的工藝規范；揭示了計算機磁盤和磁頭超精密拋光的工藝規律，提出了專用拋光液的制備原理；揭示了高加速度運動系統的寬頻多模態復合運動特征，提出了高加速度、高精度、高可靠性精密驅動平臺的設計理論與控制方法；闡明了超聲鍵合界面原子快速擴散機理，發現了鍵合界面的“粘滑”運動特性，提出了變參數加載工藝。
2.4數字制造領域
數字制造是制造學科與信息學科交叉的產物，是制造技術現代化最重要的體現。現在數字制造已成為信息化制造的代名詞，已經廣泛深入到機械系統和制造過程中。
2.5機械測量學科領域
大尺寸和微納尺寸測量、極端環境條件下的測量、納米計量、無線網絡測量和智能數字化測量是近年來測量領域的主要發展方向。
儀器校準和量值傳遞是保證精度的最重要基礎，葉聲華等發明了空間大尺寸測量的現場校準方法和裝置。利用多種靶標特殊幾何結構和自身基準尺寸，以及在測量空間內不同位置的量值傳遞關系作為約束條件，建立了全新的現場校準方法和裝置，能夠在大范圍空間進行高分辨率測微儀現場校準；提出了小分束角渥拉斯頓棱鏡和直角棱鏡作為反射鏡的共光路自適應系統，測量結果穩定性好；在上述基礎上，提出了基于機器人的柔性視覺現場誤差測量技術，已經用機和汽車白車身的高精度制造誤差測量。
2.6加工制造學科領域
加工制造學科近年來的發展趨勢主要是高效、高精度、低成本、少無污染以及柔性數字智能自動化。郭東明、賈振元、康仁科等提出了硬脆材料復雜曲面天線罩精密制造技術與裝備。針對天線罩電性能的特殊要求，建立了天線罩綜合電性能誤差與幾何參數補償量關系的理論模型。提出了一次安裝、自動定心、真空夾緊、精密測量、數據處理、逐點可控、加工一體化的精密修磨技術、專用數控系統和數字化修磨裝備，實現了任意點、環、帶區域按要求去除量逐點可控數字化微米級精度修磨，解決了國防工程中的一項重大科技難題。
3 機械工程科學發展總趨勢
在機械工程科學方面，雖然已經取得了矚目的創新及進展，但必須清醒地認識到，我國機械工程科學總體上還處于落后狀態。
主要體現在：中國機械工程的理論、方法和技術對中國制造業的自主創新和發展的貢獻不顯著；中國學者提出的機械領域的新概念、新理論不多；有重要國際影響的機械工程理論、方法和技術不多；國際機械領域學術界有較大影響的中國學者很少。總體上中國機械工程學術領域在國際上的地位滯后于中國制造業在國際制造界的地位。 未來機械工程學科的發展將主要受到兩方面的制約和推動，一個是制造業的創新發展，另一個是學科的演變進步。
4機械學發展展望
機構學是機械工程學科中最有代表性的學科之一。機構學研究一方面應注重機構學基礎理論研究，以使我國在國際機構學界保持優勢地位，另一方面應注重與制造和控制的學科交叉，在設計理論和關鍵技術兩個方面同時取得突破，以開發出性能優良新機構和新裝備。航空航天器、機器人機構、紡織機械、工程機械、微納機構、仿生機構等工程中存在大量機構問題，機構學大有用武之地。
關鍵詞：機械設計；材料；性能；選材
1選材的意義
現代化的工業進程對機械設計行業提出了新的要求。機械設計中,材料的選擇是非常重要的。合理選用機械工程材料對充分發揮工程材料本身的性能潛力，保證材料具有良好的加工工藝性能，獲得理想的使用性能，提高產品零件的質量，節省工程材料，降低生產成本等方面起著重大影響。實際工作中，往往由于選材不當，使機械零件的使用性能達不到規定的技術要求．從而導致機械零件在使用過程中發生早期損壞如產生變形、斷裂或磨損等等，給生產生活造成了損失。可見材料的選擇是機械設計中的重點問題，材料選擇合理與否直接影響到機械設計的質量和功能。因此，必須加強機械設計中材料選擇的工作力度。下面就如何合理選用機械工程材料的問題談談我個人的看法，提出來與各位同仁商討。
2選材的原則
我們知道，選材的一般原則是：由工作條件確定使用性能的要求，這是材料選用的基本出發點。其次是要考慮材料的加工工藝性。第三是要考慮材料的經濟性。力爭使各項花費的總和達到最低值。最終做到：“材料的使用性能足夠、工藝性能良好、供應上能保證、經濟性應合理”[1]。
2.1選材的一般使用原則
材料的使用原則在于用所選材料制造出的機械零件能否保證其使用性能。材料的使用性能是指機械零件在正常工作情況下材料應具備的性能。包括力學性能和物理、化學性能等。零件的使用性能是保證其工作安全可靠、經久耐用的必要條件。是選材時考慮的最主要的依據。不同零件所要求材料的使用性能是不一樣的，有的要求強度高，有的要求硬度高，有的要求耐磨性高，有的無嚴格的性能要求，只需保證一定形式的外表即可。在大多數情況下應首先考慮零件的使用性能，對一般機械零件來說，則要考慮其力學性能[2]。對非金屬材料制成的零件還應注意其工作環境，因為非金屬材料對溫度、光、水、油等的敏感程度比金屬材料大的多。
2.2選材的工藝性原則
工藝性原則是指所選用的材料能否保證順利地加工制造成零件。例如某些材料僅從零件的使用要求來看是完全合適的，但無法加工制造或加工制造很困難，成本很高，這些都屬于工藝性不好。因此，材料工藝性能的好壞，在決定零件加工的難易程度、生產效率、生產成本等方面起著十分重要的作用，是選材時必須同時考慮的另一個重要因素。
2.3選材的經濟性原則
經濟性原則是指所選用的材料加工成零件后能否做到成本低廉，價格便宜。從選材的經濟性原則考慮，應盡可能選用貨源充足、價格低廉、加工方便、總成本低的材料。一般來講在滿足零件使用性能的前提下，盡量優先選用廉價的材料，能用碳素鋼的，不用合金鋼；能用低合金鋼的不用高合金鋼；能用鋼的就不用有色金屬。此外，考慮經濟性要從長遠觀點出發，不能僅看眼前利益。一些暫時看起來成本費用高的材料，由于其使用壽命長、維護保養費用少，從長遠觀點來看，經濟效益還是好的。如高速柴油機曲柄、連桿等零件，其質量好壞會直接影響整臺機器的壽命，一旦該零件失效，將造成整臺機器的損壞事故，因此為了提高這類零件的使用壽命，即使材料價格和制造成本較高，而綜合來看，其經濟性仍然是合理的[3]。還須注意，在選用高分子材料時，除考慮上述三項原則外，還應著重考慮在使用條件下，周圍環境（如溫度、水、氧、光、油等）對其性能的影響。
3選材的步驟
機械工程材料的選擇是一項十分重要又復雜繁瑣的工作。其基本步驟如下。
（1）分析零件對所選材料的性能要求及失效分析，包括分析零件的工作條件，零件的強度、剛度、穩定性計算等。
（2）對可供選擇的材料進行篩選，現代工程材料分為金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復合材料四大類。把所有的工程材料都當作選擇對象，根據材料的性能要求進行篩選。
（3）對可供選擇的材料進行評價。
（4）最佳材料的決定。
（5）零件所選材料的實際驗證。
4選材的方法
4.1綜合分析性能指標，全面考慮選材原則
機械工程實踐中，大多數零件是在多種應力條件下工作的，而每個零件的受力情況又因零件的工作條件不同而不一樣。因此，在選材時應根據零件最主要的性能要求，作為選材的主要依據。綜合考慮零件的強度、剛度、磨損、溫度和耐腐蝕性等這幾項指標。比如，強度應當考慮受載狀態和應力種類。對于一般齒輪，由于其表面受接觸應力較大，所以應選擇可以進行局部強化處理的材料。如調質鋼、滲碳鋼、氮化鋼等，以保證齒輪所要求的表面性能。另外，我們從蝸桿傳動工作中可以看出，由于點面間存在相當大的滑動，容易導致齒面磨損或膠合。為減小摩擦和磨損，以提高傳動承載能力和效率，一方面要有良好的，另一方面對蝸輪副提出耐磨、減振和抗膠合的綜合性能要求。采用鋼質蝸桿時，要求采用青銅蝸輪輪圈。由于錫是稀有金屬，而青銅儲量又日漸稀少，價格昂貴。所以從這個角度上講，采用青銅蝸輪輪圈是不經濟的。但是，如果為了減小磨損，從齒形齒面改變接觸線形狀，使得齒面間更容易形成油膜，往往伴隨著加工工藝的復雜化。因此，不能側重某一方面，忽略另一方面。要盡可能地全面考慮材料的選用原則，在滿足力學性能的前提下還應充分考慮材料的工藝性和經濟性。
4.2結合實際典型零件，類比分析選材方法
機械制造中零件的種類較多，性能要求不一，而滿足這些零件性能要求的材料也多。每種材料都有各自的特點，比較看來，金屬材料具有優良的綜合力學性能，因此常被廣泛使用。下面通過對幾種典型零件的淺析來進一步說明合理選材的方法。
（1）機床齒輪。作為機床齒輪，主要要求疲勞強度，尤其是彎曲疲勞強度，要求有較高的耐磨性，足夠的沖擊韌性，以及良好的切削加工性。如果采用中碳鋼表面淬火到低溫回火，可以滿足要求；采用低碳鋼經滲碳后淬火到低溫回火，也能滿足性能要求。當然若采用38CrMoAl經氮化處理，制作機床齒輪，往往也足以滿足使用要求。比較以上三種選材和加工工藝方式，考慮其經濟性。采用高頻表面淬火工藝是最便宜的，其次采用滲碳工藝，而氮化工藝是最貴的。
（2）軸類零件。軸類零件在機械工程中應用也很廣泛。對于軸的材料要滿足剛度、強度、耐磨性及耐腐蝕性等方面的使用要求，軸的材料最常采用的是碳素鋼和合金鋼。而碳素鋼比合金鋼價格低，對應力集中敏感性較低，同時還可以通過熱處理方法提高其耐磨性和抗疲勞強度，具有較高的綜合力學性能。合金鋼比碳素鋼具有更高的力學性能和淬透性好，但價格較貴，對應力集中較敏感。通過比較，一般軸的材料選用45鋼，不重要或受力較小的軸，采用Q235、Q255等普通碳素鋼。對于傳遞大動力，并要求重量輕、尺寸小耐磨性高或一些特殊條件下使用的軸，可選用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼。
（3）機體類零件。機體類零件是機器的基礎件，機器上許多零部件都是裝在機體上的，有的部件還在機體的導軌上運動。因此機體是整臺機器的裝配和調整基準，機器各部件的相互位置精度，以及一些部件的運動精度，都和機體本身的精度有直接的關系[4]。各種機體零件由于功用不同，結構形狀往往差別較大，但結構上仍有一些共同特點，例如輪廓尺寸較大、重量較大、結構形狀復雜及剛性較差。主要加工表面為一些固定連接各部件的平面，精度要求較高的孔和作為有些部件運動基準的導軌面等。綜合考慮，機體最常用的材料為灰鑄鐵，其優點是容易制造形狀復雜的機體，成本較低，抗振性及切削性能均好。例如，銑床的床身，刨床、鏜床的立柱以及多種拖拉機、柴油機的汽缸體均采用這種材料制成。有時為了滿足制造周期短的要求，也有用鋼板焊接而成的機體。
（4）箱體類零件。常見的箱體類零件結構比較復雜，加工的表面多，要求高，機械加工的工作量大。箱體的結構和材料的選擇，對提高產品質量、降低成本和提高勞動生產率都有重要意義[5]。由于鑄鐵容易成形、切削性能好、價格低廉、吸振性和耐磨性也較好。因此，箱體零件材料大都采用鑄鐵。在某些特定的條件下，也有采用其它材料的如飛機發動機箱體為了減輕重量，常用鋁鎂合金制造。
5結束語
綜上所述，在機械工程材料的選用過程中，不僅要考慮材料的性能能夠適應零件的工作要求，使零件經久耐用，而且要求選材有較好的加工工藝性和經濟性。以提高零件的質量，降低成本，減少消耗，真正做到機械工程材料的合理選用。
參考文獻
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關鍵詞：機械工程；設計；虛擬樣機；技術分析
隨著經濟和科技的迅猛發展，企業在激烈的市場競爭中要想謀求長期穩定的發展，就要不斷研發適應市場需求的新產品，并縮短研發周期、優化設計性能、提高產品質量、降低開發成本。虛擬樣機技術相較于傳統的物理樣機技術而言，以其卓越的性能受到企業和研發者的青睞。以虛擬樣機取代物理樣機進行新產品開發中的前期設計和測試評估，可有效縮短開發周期和降低開發成本，同時能優化產品的設計效果，尤其在機械工程設計中發揮著舉足輕重的作用。
1虛擬樣機技術的概念及其特點
虛擬樣機技術相對傳統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計不足和缺陷，并采取針對性的措施加以改進，提高機械設計的效率和質量[1]。簡單地講，該技術是在計算機基礎上，運用CAD等設計制圖模型，借助仿真模擬技術進行機械設計的一種新技術。該技術的特點是：在機械設計整個過程中借助高科技的設計和管理技術實施開發、分析和設計，極大地縮短了研發設計周期，提高了機械設計的質量和效率，同時也降低了設計成本，有助于提高企業的市場競爭力。
2機械工程設計中虛擬樣機技術的應用
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的基礎和前提，后續的仿真實驗都要在這個基礎上進行[2]。建立數字化的三維模型過程極其繁雜，除了對諸如齒輪、扇葉等外形復雜的零部件進行詳細的細部設計，還要對各種機械內部的每種部件間的相關驅動聯系予以充分考慮，以此為基礎再借助CAD等軟件程序搭建完整的機械系統的虛擬樣機。早期的CAD以二維為主，這種方式的設計過程復雜且不容易操控，在生產中不具有優勢，科技發展使得當前的三維CAD得到了普遍推廣，機械產品內部的每個部件的轉動慣量、質心位置和搭接的細節都能得到詳盡的設計和明確表述，設計深度和效率都得到了顯著提高，軟件應用更加便捷人性化。
2.1.2添加約束建成數字三維模型后，為了規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的約束。添加約束時，要從實際情況出發注意所添加約束條件的合理性。當前，國內使用的三維CAD設計軟件多配有相關的動力學插件，通過這些插件對約束關系和裝配關系加以映射，可實現對虛擬裝配和添加約束的過程相統一。另一種方式是，借助三維CAD軟件進行預裝配，繼而在ADAMS運動分析軟件中導入已經完成的數據模型，通過ADAMS實現對產品運動情況的如實分析[3]。
2.1.3對模型施加驅動通過設置合理的約束在模型的各零部件之間實現連接，在確定各種機械運用的情況后，對模型施加驅動力及驅動轉矩，以使模型能夠按照預先設計好的運動情況進行運動。
2.1.4虛擬樣機仿真驅動施加完成后，模型已基本建成，已經具備仿真模擬的實驗條件。進一步，對產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部各構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對諸如邊界條件和結構形狀等力學問題的專業解答，目前在機械設計中得到了比較廣泛的應用。有限元的分析方法運算速度和可靠性都比較高，在虛擬樣機技術中是不可或缺的設計工具。
2.3優化設計
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，還要對其設計進一步優化。目前，國內在對機械模型進行優化時主要方法包括：在滿足各項機械設計的條件、變量的變化區間也適宜的基礎上，通過自動選擇系統來選擇機械模型設計中涉及的變量；在求解目標函數的最大值時可以通過分析函數進行計算；通過計算機計算系統改變設計參數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，要對模型的參數變量進行多次更改，通過反復的模擬實驗，求得待求物理量的最優解。
2.4控制、機械系統聯合仿真
在機械開發的傳統模式中，機械系統和控制系統不管是在設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，從而導致機械設計的實際效果并不理想。虛擬樣機技術可將機械系統和控制系統實現一體化控制，將二者進行有效融合和統一，切實解決了傳統的機械開發中控制效能低下等問題。虛擬樣機技術中機械和控制系統的聯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，后者將作用結果的反饋信息發送到虛擬的位置傳感器，從而實現對控制系統的有效控制。兩者綜合，機械系統和控制系統的聯合就能順利實現。
3例證分析
目前，虛擬樣機技術應用的范圍和領域非常廣，例如船舶加工、武器制造和包裝機械設計及農業機械設計等。下面以其在農業機械設計中的應用為例加以分析。一方面是仿真技術和多柔體的系統建模相結合。由于多柔體系統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。比如在聯合收割機的改良實驗中，比較成熟的是對收割機的內部各種零件等剛體的建模和仿真技術，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部各部件的綜合仿真模擬則是研發的重點和難點。另一方面是協同仿真技術，即將各個學科的模擬仿真工具加以結合，進而構建復雜多樣的模擬仿真系統，在充分發揮各模擬仿真系統的單獨作用時，協調不同領域的開發人員進行高效配合，實現產品研發的多元化和復合化。現代化農業機械越來越注重減輕農民的操作難度，也越來越注重多種作用的綜合和集中，農業機械設計中所涉及的學科及領域也越來越多、越來越廣，比如，如何把農用拖拉機的控制系統和機械系統加以高效綜合的系統模擬仿真一直是技術研發的重點。
4結束語
綜上，虛擬樣機技術在長期的研發和應用過程中以其設計周期短、效率高和產品性能穩定等優勢在機械工程設計領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計及其他學科和領域提供更大的便捷和更優質的服務。
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