机械设计模块化教学论文
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机械设计模块化设计方法探讨由于传统的机械设计方法已不能满足实际需求,为更好的适应机械产品多样化发展特征,不仅要加强对机械制造的研究,将模块化设计应用其中,还要在缩短机械设计制造周期的情况下,确保产品质量,减少成本。
确定模块化设计方法,应基于其特点来分析在机械设计中应用的主要方向,有目的的进行分析和完善,以满足实际应用要求。
1模块化设计方法模块化设计即以满足市场实际需求为目的,分析一定范围内不同功能或相同功能不同性能、不同规格产品的功能性,然后基于结果对其进行功能模块的划分,最后通过对不同模块的选择与组合,形成不同产品。
面对市场需求不断变化的情况,将模块化设计方法应用到机械设计中,可以对指定范围的模块进行选择,然后组成功能各异的机械产品,可缩短机械制作周期,以更少的成本来获得最大利润。
可以将模块化设计分为纵向设计与横向设计2种模式,在不改变参数的情况下,通过对模块的相互转换,来获得全新的功能各异的产品。
其中,将纵向设计与横向设计组合应用,可达到全系列设计的效果。
2模块化设计特点与应用方向21模块化设计特点。
1缩短设计周期。
将市场和客户需求作为基础,选择合适的模块来对产品进行优化设计,争取通过更少的投入来获得最大效益,尤其是在小规模生产制造厂家中效果更为显著。
在设计前需要对市场相关需求进行整合,并判断产品功能,然后进行科学设计,利用模块之间的有效组合来形成特定的产品。
在此过程中可以根据需求随时对模块体系进行调整,从技术层面来提供创新模块体系,对模块设计理念进行更新,产生结构及功能性更完整的产品。
2产品性能稳定。
通过模块化设计得到的产品,前期均进行了详细的需求分析及功能筛选,模块的组合方式更为严谨和科学,使其更贴合市场与客户的需求,因此具有更高的使用率。
基于此机械制造技术的应用效率提高,使得产品的功能也更为稳定。
同时,模块化设计的产品功能性更为明确,使其内部多样化大幅度降低,可以在更高程度上满足用户个性化需求。
机械设计模块化教学论文
机械设计模块化教学论文一、模块化教学的特点1.细分专业模块、多层次教学首先,对原来专业的划分转变为根据社会岗位细分的专业模块。
比如机车车辆检修专业,可以根据铁路不同层面的需求,将它分为货车检修模块、客车检修模块、空调检修模块等。
其次,根据分好的模块制定教学目标、教学任务和教学计划,组织教师编写校本教材,根据各模块的特点实施具体教学。
多层次教学是指安排课程的关联与衔接,使学生多方向多领域的掌握专业技能。
模块化指所有的课程按照模块的方式组织,便于各专业方向的调整和组合。
机械设计基础课程的模块化教学就是把该课程分成若干训练项目,针对上述不同岗位需求有重点的教学。
2.真正实现因材施教,按需施教因材施教是根据学生的个体差别来培养人才,尽量按照学生兴趣爱好、学习基础、学习能力来引导学生选择适合自己的专业、方向及学习模块,最大限度调动学生的学习积极性。
按需施教则是按照岗位需要来培养学生。
3.学生理论知识的学习会受到影响凡事都有利弊,对于高铁学院的学生,首要目的是培养他们铁路岗位的动手能力,模块化教学正是加强这一点,但对于理论知识的学习相对来说会较为弱势。
针对此种情况,主要采取模块化知识交叉方式来弥补。
二、课程模块设计1.认识机器主要学习的内容为机器的组成及机构的功用。
该模块课程的学习标准是为了了解该课程的研究对象、内容、任务、特点、学习方法,让学生对该课程有一个宏观的认识。
了解设计机构应满足哪些基本要求和基本步骤;对机械零件的主要失效形式和设计准则、常用材料及选用原则,机械设计中的标准化有一个初步认识;掌握机构、构件、零件、部件的概念。
2.传动件传动件包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动和齿轮系。
该模块学习的标准为:了解各传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮齿轮的结构;能进工作能力分析;列举安装及维护方法;联系实际设计普通V带和齿轮传动。
说出渐开线齿轮的齿廓形成过程及变位齿轮的概念,掌握齿轮啮合原理、主要参数及几何尺寸计算,区别直、斜、锥齿轮传动及蜗杆传动的受力及转动方向。
模块化设计方法及其在机械设计中的应用研究论文
模块化设计方法及其在机械设计中的应用研究论文模块化设计方法及其在机械设计中的应用研究论文引言在我国经济快速发展的同时,机械设计已经逐渐形成以个体用户为主的用户群体。
用户群体对机械制造的生产要求使得在机械设计包装的过程中要严格控制成本,使之适应现代化的机械生产要求。
传统的机械包装技术逐渐被社会淘汰,这就使得在机械设计的过程中要进行合理地模块化设计,以提高实际的机械设计生产效率,降低机械生产成本。
1 模块化设计方法1.1 模块化的设计方法理念模块化设计方法能否成功实施是由模块是否能够进行科学合理的划分所决定的,通过有效地进行实际的模块设计工作。
在模块化设计方法的建设之初,应当考虑机械设计生产的工艺,通过对其工艺流程进行的分析,以确定模块化设计组合能否进行统一协调的工作,通过对机械设计环节提供便利有效的组合以提高机械设计的生产效率,降低人工成本。
在进行模块划分的同时既要建立能够统一协调运作的系统,也要能够进行组间的结合与分离。
通过模块设计组间的有效更换,能够保持模块化的设计方法促进机械设计生产,提高生产效率,降低生产成本。
1.2 模块化设计的特点模块化的设计方法已经渐渐成为机械设计中的重要组成部分,作为一种新型的设计理念,模块化设计方法有着与传统设计技术不同的独特特点。
1.2.1 模块化设计更便于设备检修模块化因其设计理念决定了其便于检修的特性,因各组间的机械设计生产能够有效的排列与组合,就使得在实际生产过程中能够根据设备故障进行合理的故障模块更换维修,以便于生产环节能够有效地维持工作,这给实际的维修与质检带来了极大的便利。
1.2.2 模块化设计简化了包装流程模块化设计方法的实施能够根据包装生产需求的不同进行接卸组建,通过对模块化设计的组合进行合理的调度,根据实际的生产要求进行组间的合理模块化设计,利于生产的实际需求。
通过模块化组间的有效构建,能够实现在具体的应用过程中随着生产要求的改变而改变,这相较于传统的包装技术而言,极大地减少了人工成本,提高了机械设计的实际生产效益,适用面更加广泛。
机械产品论文模块化设计论文产品三维化论文
机械产品论文模块化设计论文产品三维化论文机械产品三维化和模块化设计平台研究摘要:模块化设计是实现产品多样化、系列化的关键技术之一,而将模块化设计与参数化设计相结合之后,能够实现产品的快速设计。
提出了基于网络的机械产品三维参数化和模块化设计平台研究与实现,对该系统对提高机械产品设计效果有一定的参考价值。
关键词:机械产品;三维参数化;模块化设计;1 引言当今市场变化迅速,市场的动态多变性使其对企业的灵活性和市场应变能力要求越来越高,企业必须不断的进行改革和应用新技术来应对不断变化的市场环境。
对于结构比较固定的模块,建立参数化模型,通过调整参数,修改和控制几何形状,自动实现产品的精确造型可大大提高产品的设计效率和设计质量。
参数化设计方法与传统设计方法相比,最大的不同在于它存储了设计的全过程,能设计出多而不是单一的产品模型。
它使设计人员不需要考虑细节而尽快草拟零件图,并可以通过变动某些约束参数来更新设计,而不必运行产品设计的整个过程。
模块化设计方法是指在信息技术革命背景下产业的发展过程中逐步呈现出来用于解决复杂系统问题的新方法,它通过每个可以独立设计的,并且能够发挥整体作用的更小的子系统来构筑复杂的产品或业务过程。
2 平台架构及其功能机械产品三维参数化和模块化设计系统要利用现代化计算机与网络技术,结合企业的设计流程和设计经验来建立设计系统,能够提高企业设计资源的共享性,完善设计体系,提高员工的设计素质,加强企业市场开拓,通过对设计资源更全面、更及时、更有效的运用,为产品销售提供保障,增强企业竞争能力,如图1所示为平台客户端结构与功能。
如图1所示平台客户端系统结构及功能。
客户端是用户与系统交互的主要实现形式,用户对系统的管理、维护、产品设计等都要通过客户端来完成,客户端主要划分了八个子系统。
整个客户端使用产品资源管理器来管理产品资源,用户也可以通过产品资源管理器来进行查询、设计、输出等操作。
(1)产品管理子系统:该子系统主要是管理产品资源,包括产品、产品系列和产品模块的建立,由用户配置产品和产品系列属性,对于产品模块,如果是低级别的模块,需要指定模块模型文件和工程图文件,确定所有添加模块的组合顺序,配置所有模块的属性,指定添加模块的尺寸参数和参数约束关系,配置模块之间的结合关系和装配特征及装配特征优先级,配置模块工程图方向参照。
模块化设计方法及其在机械设计中的应用
模块化设计方法及其在机械设计中的应用随着科学技术的不断发展,机械设计工作也逐渐向着智能化、精细化的方向发展。
在这个过程中,模块化设计方法成为了一种重要的设计理念,被广泛应用于机械设计领域。
模块化设计方法是一种系统的设计思想,通过将产品细化为多个基础模块,再通过不同的组合方式来实现多样化的功能和性能。
本文将从模块化设计的基本理念、设计方法以及在机械设计中的应用进行探讨。
一、模块化设计的基本理念模块化设计是将产品分解为若干个相对独立的模块,并使这些模块之间存在一定的接口和配合关系,最终通过不同的组合方式形成多样化的产品。
模块化设计的基本理念包括以下几个方面:1. 独立性:模块应具有相对独立的功能和结构,能够单独完成特定的任务。
2. 可替换性:模块之间应具有一定的接口和配合关系,以便于不同模块之间的替换和组合。
3. 规范化:模块应具有标准化的设计和制造,以便于批量生产和维护。
4. 可定制性:模块化设计可以通过不同的组合方式实现多样化的功能和性能,满足不同用户的需求。
二、模块化设计方法模块化设计方法是一种系统的设计方法论,包括模块分析、模块设计、模块验证和模块集成等环节。
具体来说,模块化设计方法包括以下几个步骤:1. 模块分析:通过对产品进行功能分解和任务分配,确定各个模块的功能和结构,并建立模块分析模型。
2. 模块设计:根据模块的功能和结构设计模块的外形尺寸、结构形式和工艺工法,并完成模块设计方案。
3. 模块验证:对设计方案进行模拟仿真和试验验证,以确保模块的性能和可靠性满足设计要求。
4. 模块集成:将各个模块按照一定的接口和配合关系进行组合和集成,形成最终的产品结构。
模块化设计方法在机械设计领域具有广泛的应用价值,可以带来以下几方面的优势:1. 提高设计效率:通过模块化设计方法,可以将设计任务分解为若干个相对独立的子任务,有利于分工协作和并行设计,提高设计效率。
2. 降低设计成本:模块化设计可以通过标准化设计和工艺工法,减少重复设计和制造,降低设计成本。
试论机械设计中的模块化设计思路
试论机械设计中的模块化设计思路摘要:开展机械设计工作时为改善及优化设计效果,需具备清晰的设计思路和方向。
模块化设计理念的融入不仅能够保证机械产品的质量,还有助于实现科技化目标。
设计人员应增强模块化设计研究意识,掌握此种方法的基本原理,做好设计分类和模块设置工作,简化设计流程并提升机械设备设计工作的智能化水平,以节约机械产品加工中的人力资源投入,为机械制造行业的快速发展提供坚实基础。
关键词:机械设计;模块化设计;齿轮减速器机械制造行业的发展逐渐趋向智能化及自动化,机械设计人员为了提高工作效率,通常会利用模块化设计思路。
模块化设计需要加强相关设计理念与柔性制造技术、功能模块重组及CAD等计算机辅助技术的结合,通过扩大功能相近单元之间的差异性得到转换有序的模块,采用重组的方式得到各种规格的产品,进而提高机械产品的精度和稳定性。
1.模块化设计方法具备的应用优势1.1强化维修的便捷性与其他的设计方法相比,模块化设计具备很强的可换性,如果在设备中某个模块的功能出现异常状态,维护人员及时更换故障模块,可以恢复正常运行,不会影响到设备的正常使用。
此种维护方式中涉及到的资金投入较小,通过缩短设备维护时间提高工作效率,避免阻碍正常的生产加工,为企业创造更多的经济效益。
1.2有效简化包装流程在传统的机械设备包装过程中,通常会结合产品的特点选择包装方式,此类包装方法具有较强的局限性,即在其他产品中无法正常使用,且包装流程繁琐,复杂性较强,需要在开展包装工作的过程中投入大量的人力及物力等资源。
但利用模块化设计方法,可以研发出通用型的包装方法,简化包装流程,节约包装成本。
1.3有利于产品管理应用模块化设计方法的过程中,针对不同的模块需要进行相应的编码,通过落实编码工作,可以有效整合不同规格和参数的模块,从而得到差异化的产品结构。
编码不仅能实现产品的合理分类,还能强化产品管理的规范性,减轻管理负担,提升管理水平。
1.4提升数字化水平针对不同的模块进行数字化编码,能够让模块的不同功能得到明确,降低实际操作过程中失误的发生概率,在此基础上为后续计算机操作和控制提供合理依据和便利条件。
模块化设计方法及其在机械设计中的应用
模块化设计方法及其在机械设计中的应用摘要:模块化设计方法可以解决市场不断变化的需求有非常高的优势,本文主要通过对模块化的设计方法和模块化的设计特点以及模块化的设计优势展开讨论,分析了机械设计中模块化的应用,希望能够为企业的发展提供有效的帮助。
关键词:模块化设计;机械设计前言:在改革开放以来,我国经济水平的不断提升,工业发展不断进步,经济全球化已经影响了市场中众多的领域,市场对于产品的生产周期以及成本和质量的各项要求也逐渐的增多,企业之间的竞争力越发的激烈。
企业在发展过程中必须紧跟时代的步伐,不断地对自身的产品以及产品的质量做出创新以及改革,才可以在时代发展中占据有利的地位。
模块化设计的发展由来已久,已经可以在工业的各个领域当中应用对机械设计有着很深的影响。
对缩减产品的周期,简化产品的包装,降低企业的生产成本,并且提高企业的竞争力有着重要的意义。
一、模块化设计1.模块化设计方法模块划分的工作效率对于模块系统的质量以及最终的结果有着巨大的影响,划分过程中,需要对产品的制造以及管理的各个方面了解,避免在生产的时候发生困难,提高了制造的工作难度,同时,也应具有相应的灵活性,考虑到设计产品特点以及具体的生产流程等,结合实际情况,综合的考虑。
模块划分时一定要考虑到模块在系统中起到何种作用,并考虑到它的完整性以及灵活性,可以在设计时及时的对其做出调整以及改变。
纵向系列模块设计、全系列和跨系列模块设计、横向系列模块设计、全系列模块设计等都是模块设计中的主要方式,由于模块设计不同,会有不同的优点以及特点,所以在选择模块设计时,要根据场合的不同,结合模块的优点以及特点,合理的选择。
2.模块化设计特点(1)便于维修模块设计的过程中,会考虑到工程后期需要对模块替换以及更新的情况,所以在设计时会考虑到它的整体性以及灵活性。
一旦有部分模块发生了故障,会及时的对其更换,这样可以保证节省大量的时间,少了故障鉴定的环节,便于工作人员可以快速的解决问题,确保工作的顺利开展,对于提高维修效率以及节省维修时间都有着巨大的帮助。
机械设计中模块化设计研究
机械设计中模块化设计研究摘要:机械设备广泛应用于工业生产、建筑施工、农业种植等多方面,机械设备是各个行业的基础,机械设备的质量直接决定着整个工业体系的发展。
模块化设计,通过调节各个子程序之间的连接关系,保证整个的软件稳定运行,在降低整体的制造成本的同时,确保设备运行的安全和稳定性,模块化设计是我国制造业发展的未来趋势。
关键词:机械设计;模块化设计;问题;对策一、模块化设计要求(一)强化模块化功能分析在功能分析式模块化设计中,需要把产品分成不同模块,以最小单元为基准进行设计,在功能分析时要明确各个功能模块之间的相关性,重新组合模块,构建完整的产品功能模块系统,综合模块数量、成本、工作效益之间的关系,在最小成本区内进行开发。
从机械设计的本质而言,可以将产品分为任意层,模块的模块本身层次越低,整体的设计越简单,通用化的程度越高,随着模块数量增加,接口数量呈级数增长,后续的制造、装备、包装也更加困难。
因此在模块化设计时需要综合考虑设计、装配、维修、成本等不同因素。
将子功能划分到每个功能区,建立联系。
机电产品中的各个零件并不是孤立存在的,本身存在一定的相关关系。
两块功能模块之间有直接的装配关系称为直接相关,而还有部分模块本身没有直接装配关系,但其位置有严格的要求称之为间接相关,因此在实际管理过程中要统筹模块之间的几何相关条件和物理相关条件,通过模糊聚类的方式,构建相应的矩阵方程,借助评价准则拟定最终的作业方案。
1.几何相关条件几何相关条件对两个模块之间的静止位置、复原情况、相对运动轨迹有着极高的精度要求,需要综合考虑两模块之间的垂直状态、平行度、同轴度。
例如,普通机床上的主轴箱和床身模块,在装配过程中应该确保主轴轴线与导轨之间的平行度,主轴中心线应与尾座之间的中心线保持在同一水平线上,主轴要与刀架、床身位置都应该符合基础的几何条件。
因此在实际设计过程中要通过有限的约束,以保证各个系统处稳定位置,从而保证机械正常运转。
机械设计中模块化设计方法研究
机械设计中模块化设计方法研究摘要:我国各产业领域机械设计水平显著提升,依附于不同产业技术类型,形成了更具专业性的机械设计分支。
机械设计领域如果单一应用传统类型设计方法,则难以进一步满足各行业领域对机械产品的需求,因此推进机械制造方法和机械设计模式的优化与改革,成为了机械设计的新出路和未来发展路径。
基于此,本文深入探究机械设计中模块设计方法,以期通过多元化模块设计举措,提升机械产品设计的科学性和应用性,为我国机械设计领域可持续发展提供重要参考。
关键词:机械设计;模块化;设计方法引言:当前,我国机械市场竞争越发激烈,更多新型机械产品需求层出不穷,为进一步打破传统机械设计方式在机械设计和产品生产中出现的弊端与阻碍,需积极应用模块化设计方法,既节约机械设计经济成本投入,也能提升机械设计与制造水平生产质量。
本文针对机械设计中模块化设计方法进行专题研究与分析有重要的应用意义和实践价值。
1 机械设计中模块化设计主要优势模块化设计主要指的是在机械设计中基于特殊设计需求和既定产品类型,将不同功能和类型的模块进行重新组合,从而完成产品设计。
此种机械设计方法能够将已有的设计流程进行大规模简化,进一步缩短了机械设计与产品生产周期,提升机械设计综合效果。
机械设计中模块化设计的优势主要体现为结构互换便捷性、批量生产标准性、功能拓展多元性三个方面。
1.1 结构互换便捷性应用模块化设计方法进行机械设计,可以将不同功能和结构模块、零部件进行置换,机械产品在后期应用过程中需要投入的维修成本、保养成本和零部件置换成本也相对较低,操作流程更加便捷。
尤其针对很多领域应用的机械设备而言,此类可以直接通过模块化结构进行设计的产品类型,如果在应用过程中出现了故障,可以直接更换与之相对应的模块,确保设备能够重新投入使用,更换之后的模块与原有模块适配性更强,同时不同模块的拆除和装卸简单便捷,操作方法相对固定,极大地减少了维修人员的复杂操作和错误操作发生几率[1]。
论模块化在机械设计与装配制造中的应用
论模块化在机械设计与装配制造中的应用摘要:机械设计是机械产品生命周期、质量的源头,机械装配是产品制造过程中的最后环节,对于保证质量、降低成本意义重大。
本文介绍了模块化在机械设计与在机械装配制造中的具体应用,指出了对模块化对机械设计和机械装配所起到的重要意义,并为今后机械产品的设计、质量的控制、产品的优化改进及机械产品生产效率的提升以及产品生产成本的压缩提供了一个新的方向。
关键词:模块化机械模块化设计机械模块化装配引言:模块化的思想由来已久,早在上世纪五六十年代,随着集成电路的发展各种功能模块随之出现。
机械设计的模块化主要体现在结构的模块化、系列化,零部件的标准化、统一化。
模块化,简单地说就是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令,而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来,并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。
逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。
以功能块为单位进行程序设计,实现其求解算法的方法称为模块化。
模块化的目的是为了使程序设计、调试和维护等操作简单化。
机械模块化装配是产品生产的最终环节,机械装配质量的科技水平直接影响产品质量、性能,成本及生产周期。
而机械模块化装配,则是科技进步的体现。
在现代的工业制造业中,成本及生产周期。
而模块化装配,则是科技进步的体现。
正文:我公司设计的一款障碍物检测装置如(图一)所示,一种列车障碍物检测装置包括:支座1和弹性元件2和传感器安装座3及检测箱7与其连接的啮合的移动齿形板6及检测横梁本体4和连接组件,检测横梁本体4上固定连接有吊臂组件5,与弹性元件2固定连接。
最原始的设计根据不同客户有四种完全不同的结构形式,后来我根据各个客户的特点进行统计归类后进行模块化设计将该障碍物检测装置看作由支座、中间模块和检测横梁三个部分组成,即最后变成四种支座和四种检测横梁加统一的中间模块。
图一我公司于2015年完成了小型旋挖钻机的设计开发并顺利投产,经测试完全达到了设计要求及行业标准。
机械设计中的模块化设计理念探讨
机械设计中的模块化设计理念探讨在当今的机械设计领域,模块化设计理念正逐渐成为一种主流趋势。
它为机械产品的设计、制造和维护带来了诸多优势,不仅提高了生产效率,降低了成本,还增强了产品的灵活性和可扩展性。
接下来,让我们深入探讨一下这一重要的设计理念。
模块化设计的核心思想是将一个复杂的机械系统分解为若干个相对独立的模块,每个模块都具有特定的功能和接口。
这些模块可以在不同的产品中重复使用,或者根据具体需求进行组合和调整。
这种设计方法类似于搭积木,通过选择和组合不同的模块,可以快速构建出满足各种需求的机械产品。
首先,模块化设计能够显著提高设计效率。
在传统的设计过程中,设计师需要从零开始构思整个产品的结构和功能,这往往需要耗费大量的时间和精力。
而采用模块化设计,设计师可以直接从现有的模块库中选择合适的模块,然后进行组合和优化,大大缩短了设计周期。
此外,模块的标准化和规范化设计也减少了设计过程中的错误和不确定性,提高了设计质量。
其次,模块化设计有助于降低生产成本。
由于模块可以大规模生产,能够实现规模经济,从而降低单个模块的生产成本。
同时,模块化的产品结构也便于生产过程的组织和管理,减少了生产中的工艺切换和调整,提高了生产效率,进一步降低了生产成本。
再者,模块化设计增强了产品的灵活性和可扩展性。
当市场需求发生变化时,只需对部分模块进行修改或替换,就可以快速推出新的产品型号,满足不同用户的需求。
这种灵活性使得企业能够更好地适应市场的动态变化,提高市场竞争力。
在实际的机械设计中,实现模块化设计需要遵循一定的原则和方法。
首先,要明确产品的功能需求和性能指标,将其分解为若干个子功能,并为每个子功能设计相应的模块。
模块的划分应该遵循功能独立、结构合理、接口标准化等原则,确保模块之间能够良好地协同工作。
其次,要建立完善的模块库,对模块进行分类、编码和管理,方便设计师查询和调用。
同时,要不断对模块库进行更新和优化,以适应技术的发展和市场的需求。
现代机械设计中的模块化设计方法探讨
现代机械设计中的模块化设计方法探讨现代机械设计中的模块化设计方法是一种重要的设计理念,它通过将机械系统划分为一系列独立、可互换的模块,简化了设计过程,提高了设计效率和灵活性。
下面将对模块化设计方法在机械设计中的应用进行探讨。
一、模块化设计方法的优势1. 简化设计过程:模块化设计方法将机械系统划分为一系列独立的模块,每个模块具有特定的功能和结构。
设计师只需关注模块的设计和组合,无需从头开始构建整个系统,从而简化了设计过程。
2. 提高设计效率:模块化设计方法允许设计师重复使用已经设计好的模块,减少了重复劳动,提高了设计效率。
同时,模块化设计也有助于减少错误和缺陷,因为每个模块都可以独立地进行测试和验证。
3. 增强灵活性:模块化设计方法使得机械系统易于扩展和修改。
当需要增加新的功能或修改现有功能时,只需添加或替换相应的模块,而无需对整个系统进行重新设计。
这大大增强了机械系统的灵活性和适应性。
二、模块化设计方法的应用1. 机械结构模块化:在机械设计中,可以将机械结构划分为一系列标准化的模块。
例如,将传动系统、支撑系统、控制系统等划分为不同的模块,每个模块都具有特定的功能和结构。
这样,设计师只需关注模块的设计和组合,而无需考虑整个系统的细节。
2. 功能模块化:除了结构模块化,功能模块化也是模块化设计的重要方面。
在机械设计中,可以将功能划分为一系列独立的模块,每个模块都具有特定的功能和输入/输出接口。
这样,设计师可以根据需要选择和组合不同的功能模块,从而实现不同的机械系统功能。
3. 控制系统模块化:在机械设计中,控制系统是不可或缺的一部分。
通过将控制系统划分为一系列独立的模块,可以实现控制系统的模块化设计。
例如,可以将传感器、执行器、控制器等划分为不同的模块,每个模块都具有特定的功能和接口。
这样,设计师可以根据需要选择和组合不同的控制模块,从而实现不同的控制策略和控制功能。
三、结论现代机械设计中的模块化设计方法是一种高效、灵活的设计理念。
模块化设计在机械设计中的应用论文
模块化设计在机械设计中的应用论文模块化设计在机械设计中的应用论文摘要:在机械设计中利用模块化设计的设计方法可以实现规模化、批量化、个性化的生产,企业可以通过对某些零件进行改进后快速生产出新的产品。
文章首先对模块化设计进行了介绍,然后对模块化设计的基本原则进行了介绍,分析了模块设计的特点和过程,最后对包装机械模块化设计的实施进行了探讨。
关键词:机械设计;模块化设计;包装机械;产品模块;模块库随着我国经济的不断发展,用户群体逐渐从集中式逐渐过渡到了个体户,传统的工业生产已经无法满足当前的经济模式和生产方式。
企业在更新设备时,如果对所有的设备进行设计更新必然会造成成本的巨额消耗。
为了降低成本,可以将机械划分成类型不同的模块,并根据实际的需求对模块进行更换,从而降低设计成本,提高企业的经济效益。
1模块化设计的基本情况早在20世纪中期,模块化设计理论已在国外发达国家得到了一定的应用,受到了各大厂家的认可。
所谓模块化设计主要指的是针对不同规格但具备同样功能或者同一型号而功能不同产品的有效分析,最终设计出一系列的功能模块产品,借助模块的组合与有效选择形成不同的产品类型,以迎合市场的相关需求。
随着时代的发展,传统的产品设计理念已远远不能满足社会发展之所需,只有创新设计理念,优化设计方案才是有效举措。
2模块化划分原则模块化设计的基本原则是用最少的模块数量通过一系列组合而形成多样化的产品,所生产的产品不管是在性能方面还是其他层面都是最优化的,而且采取模块化设计能够最大限度地节省施工成本。
因此在设计初期相关人员应对模块类型进行细分。
然而纵观当前我国在该方面的.研究还处于起步阶段,对模块的划分标准仍没有一个确定依据,当前所划分的依据主要是按照侧重点之间的差异对模块进行分类的。
一般而言,模块是能组成系统的、独立的结构单元,通过对产品功能的全面了解,构建总功能、子功能等结构单元之间的相关性,从而为模块的分类提供一定的依据。
数控机床模块化设计---论文1
毕业设计(论文)报告纸数控机床的模块化设计摘要用户需求的个性化和多样化正成为机床制造业发展的一个重要特色,如何快速响应市场的需求对企业在竞争中占据有利地位具有重要的意义。
本文针对这一企业需求,将模块化设计思想引入了数控机床的设计当中,在研究模块化设计的一般方法的基础上针对数控机床的特点对其进行了模块的划分、建模、参数化设计等工作,并基于SolidWorks开发了数控机床参数化设计系统。
主要研究内容如下:文章首先研究并总结了模块化设计原理及其核心思想,并在此基础上提出了针对数控机床的具体的模块划分方法;其次通过对数控机床的模块划分建立了数控机床模块数据库;第三利用VB语言对三维CAD软件So1idWorks进行二次开发,完成了数控机床模块参数化设计系统,并以典型部件为例,进行测试验证。
关键词:模块化设计,数控机床,模块划分,参数化建模毕业设计(论文)报告纸Modular Design of CNC Machine ToolsAbstractPersonalization and diversification of user requirements is becoming one of the most important characteristics of manufacturing. It is significant to rapidly response to the demand of the market for enterprises taking advantageous position in competition. In order to meet this need, the modular design thought was draw into the design of numerical control machine. Based on the general method of modular design, module, modeling and configuration of CNC machine were researched according to the characteristics of it. A CNC machine parametric design system was developed by Solidworks. The main research contents are as follows.Firstly, the existing modular design theory and method was analyzed, and on this basis, a specific module partition method for CNC machine tools was put forward. Secondly, in basis of module partition, the module database was founded. Finally, parametric design of the CNC system by SolidWorks was initially completed. And the running instances of the system were also given.Key W ords:Modular Design; Numerical Control Machine Tools; Module Partition; Parametric Modeling毕业设计(论文)报告纸目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章引言............................................................ - 1 -1.1 课题研究的背景及意义.............................................. - 1 -1.1.1 课题研究的背景............................................... - 1 -1.1.2 课题研究的意义............................................... - 2 -1.2 研究现状及存在的问题.............................................. - 2 -1.2.1国内外研究现状................................................ - 2 -1.2.2存在的问题.................................................... - 3 -1.3 论文研究内容....................................................... - 4 - 第二章数控机床模块化设计方法............................................. - 5 -2.1模块的设计的理论基础............................................... - 5 -2.1.1模块化设计的相关概念.......................................... - 5 -2.1.2模块化设计的方式和一般过程.................................... - 6 -2.2 模块的划分......................................................... - 8 -2.2.1 模块划分的原则............................................... - 8 -2.2.2 模块划分的角度............................................... - 9 -2.2.3 模块的聚类方法.............................................. - 12 -2.3 本文对数控机床采取的划分方法...................................... - 16 - 第三章数控机床模块几何建模技术研究..................................... - 17 -3.1 数控机床元件几何建模常用方法...................................... - 17 -3.2 数控机床模块几何建模的关键技术.................................... - 18 -3.2.1 数控机床零件模块的自动几何建模原理.......................... - 19 -3.2.2 数控机床组件模块的自动几何建模原理.......................... - 22 - 第四章 SolidWorks二次开发平台的设计...................................... - 24 -毕业设计(论文)报告纸4.1 SoildWorks软件简介及二次开发技术................................. - 24 -4.2数控机床参数化设计系统的结构设计.................................. - 26 -4.2.1数控机床参数化设计系统流程图................................. - 26 -4.2.2数控机床模块化设计系统数据结构............................... - 27 -4.3.1数控机床模块管理模块......................................... - 30 -4.3.2数控机床模块配置模块......................................... - 33 - 第五章总结与展望........................................................ - 35 -5.1 总结.............................................................. - 35 -5.2 展望........................................................................ - 35 -参考文献.............................................................. - 36 - 致谢................................................................ - 37 - 附录................................................................. - 38 -毕业设计(论文)报告纸第一章引言1.1 课题研究的背景及意义1.1.1 课题研究的背景当前,数控机床已成为工业发达国家普遍采用的现代化制造车间的加工单元,数控机床在我国也得到了较快的发展。
简述模块化设计方法及其在机械设计中的应用
简述模块化设计方法及其在机械设计中的应用摘要:机械设备在工业生产、建筑和农业文化等诸多方面都有着广泛的用途,而机械设备的好坏则是每一个产业发展的关键。
模块化设计是中国未来制造业的发展方向,其目的是在保证系统整体性能的前提下,通过对各个子方案间的关联进行协调,保证整个系统的稳定工作,从而减少整体生产成本,保证设备的安全、高质量地运行。
本文对如何将模块化技术运用到机械产品的设计中做一些探讨。
关键词:模块化设计方法;机械设计;应用分析随着国内信息化程度的提高,模块化技术已逐步由电子业向机械制造业过渡,在新的时代,机械设备必须依靠信息化来实现性能的优化。
采用模块化的方法对其进行优化是可行的,以提高机械加工的科学性与合理性。
采用理论分析与文献调研相结合的方法,对机械模块在机械加工领域的应用进行了全面的论述。
1.模块化设计在机械设计制造中的作用1.1 降低资源成本该方法在机械行业具有广泛的使用前景,但是在实际使用过程中存在着大量的材料,造成了设备成本高昂,不利于产品质量的提升,怎样更好地运用模块化的工具来完成机构的设计工作,进而实现对整体机构的严密管理。
采用模块化的加工方式,可以有效地提高设备的使用效率,最大限度地减少废弃物的处理。
在企业中采用模块化的方法,对于企业的生产效率、节能、节约人力、节约材料等都具有十分重要的意义。
1.2 改善机械使用情况在机械的设计与制作中融入科技模组,也会帮助机械的使用。
加强监测与管理,有利于提高机械产量。
首先,基于电脑科技发展了模块化设计,以保证机械能够按照适当的指示进行特定的工艺。
可以缩短机械制造时间,降低资金开支,增强企业的创造力。
其次,通过模块化的设计,可以更好地实现对故障的监测,实现对故障的全面分析,保证机械的正常运转,保证了对机械的正常运行和对机械的维护。
2.模块化设计在机械设计中的应用分析2.1在数控机床上的应用在数控机床中采用了模块化的方法,对其进行了工作模式的分割,对各模块进行了综合分析,对各部分的综合性能进行了综合分析,实现了对各部分的协同管理,实现了对各部分的最小分割,并展示了模块化的优势。
探究机械设计中的模块化设计
探究机械设计中的模块化设计摘要:在机械设计中,通过模块化设计方法进行设计能够大大提升工作效率,有效降低设计成本投入,使设计部门的压力大大减轻。
同时,模块化设计方法还能对机械机构内部进行优化和提升,使其更加完整,使各个零部件之间的空间得到充分利用,还能在一定程度上提升特殊机械的防水、防尘功能。
本文对模块化设计在机械设计中的应用展开了分析,以期给相关从业人员提供参考。
关键词:机械设计;模块化设计;基本内涵;应用方法模块化设计技术给企业生产效率的提升打开了新的大门,在产品理念形成、设计、生产等过程中,能够有效提升各个部门之间的沟通效率,更好地帮助设计人员理清思路,不仅能够提升机械加工产品的质量,还能使企业在相同的时间内完成更多的工作,持续不断地推动企业经济效益的提升。
如下针对机械设计中的模块化设计展开探讨。
1.机械设计理念模块化设计过程中,明确设计理念是最重要的一步,也是后续机械设计工作开展的前提。
设计人员应该充分了解目标客户对产品的需求,并且结合当前行业产品设计的相关要求,选择最合适的机械设计分析方法。
比如,在对内燃机中曲柄连杆结构进行设计时,应该对同类产品市场进行充分了解,明确其所处的定位,选择合适的原始资源,包括材料性质、产品功能、结构组成、后期维护等,从而在选择机体组、活塞连杆组好曲轴飞轮组时,可以在保证功能的前提下进一步提升能量转化率,增强其安全性。
除此之外,设计人员还要以用户的视角,充分考虑产品应用是否方便,牢牢围绕着客户的需求,结合客户使用产品的水平,选择相应的功能实现方式,防止出现产品性能很好但用户使用感较差的情况出现。
2.合理划分产品模块,细化模块功能在运用模块化设计进行设计时,设计人员应该以产品的功能为核心,明确应该选择的模块数量,明晰通过何种方式实现各个模块的组合和连接,通过横向模块设计,使机械内部空间得到充分利用;其次,在对各个模块功能进行设计时,设计人员首先应该保障最基础的主体功能,然后通过分层设计,逐步完善产品的功能体系,不同层级的功能需要选择相应的模块进行实现,进而使产品整体功能通过各个模块功能的实现而加以实现;再次,在对模块物理结构进行设计时,设计人员应该结合模块的结构特征,通过纵向模块设计,选择最合适的物理结构和最佳的功能实现形式。
中职机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践
中职机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践模块化教学在中职机械设计制造及自动化专业教学中的应用是一种重要的教学方法,通过将课程内容模块化分解,可将教学内容与实践相结合,培养学生的实际操作能力和工程实践能力。
本文将围绕中职机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践展开探讨。
一、模块化教学的概念模块化教学是一种将教学内容按照一定的逻辑关系和层次分解为多个模块,然后组合在一起进行教学的方法。
模块化教学的特点是教学内容简洁明了,易于理解,有利于学生的学习和记忆。
模块化教学强调教学内容的实践性和应用性,有助于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在中职机械设计制造及自动化专业中,模块化教学可以将相关知识和技能按照一定的逻辑关系和层次分解为多个模块,然后组合在一起进行教学,使学生能够更好地掌握相关知识和技能。
1. 有利于培养学生的实际操作能力。
模块化教学将教学内容分解为多个模块,同时强调实践性和应用性,使学生能够更好地进行实际操作,培养学生的实际操作能力。
2. 有利于培养学生的解决问题能力。
模块化教学注重教学内容的逻辑关系和层次分解,使学生能够更好地理解和掌握知识和技能,培养学生的解决问题能力。
3. 有利于提高教学效果。
模块化教学将教学内容简化为多个模块,使学生能够更好地理解和掌握知识和技能,提高教学效果。
1. 教学内容模块化分解。
中职机械设计制造及自动化专业教学内容较为繁杂,传统的教学方法往往使学生无法系统地掌握相关知识和技能。
可以将相关知识和技能按照一定的逻辑关系和层次进行模块化分解,使学生能够更好地掌握相关知识和技能。
3. 提高教师的教学水平。
中职机械设计制造及自动化专业模块化教学要求教师在教学过程中注重教学内容的逻辑关系和层次分解,注重教学内容与实践相结合,因此可以通过培训和学习,提高教师的教学水平,提高教学效果。
四、模块化教学改革与实践的方案1. 制定教学计划。
中职机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践需要制定详细的教学计划,包括教学内容的模块化分解和教学内容与实践相结合的具体安排。
模块化教学改革机械设计论文
模块化教学改革机械设计论文1本专业原有培养方案存在的问题和缺乏机械设计制造及自动化的专业培养目标是为了培养德、智、体、美全面开展,具有较强的工程实践能力及创新精神,能够适应较复杂的工程技术环境,在机械工程及相关领域第一线从事机械设计制造、产品开发及管理和营销等方面工作的高级应用型人才.原培养方案中采用了较为传统的公共根底课、专业根底课、专业必修课课、专业选修课的设置模式,由于课程体系按"学科导向"设置,各门课程都比较强调自身的学科知识的系统性和完整性,因而不同程度地存在各自为政、自成体系的情况.局部课程之间相互孤立脱节,课程之间的分工与接口不甚明确.局部课程中的相关内容相别离,局部课程内容多有重复,有的课程那么以微细差异而独立设课,课程设置的合理化、系统化、一体化问题没有得到很好解决.大局部课程教学内容仍以讲授理论知识为主,讲究知识的完整性、连贯性和逻辑性,内容经典却又抽象、单调,难以及时吸收技术开展最新成果,突出先进制造技术的应用,实验实践教学针对性不强,即以传授知识为本位,而不是以培养能力为根本.由于传统习惯的影响,教师和学生过分依赖教科书,脱不开原有课程设置的束缚,教学过程仍沿用较传统的灌输式"教"与"学"模式.各门课程均没有对学生的自主学习提出具体的过程和考核要求.存在的重理论轻实际、缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学纸上谈兵等教学问题.学生在学习过程中自主学习的意识和能力不强,常常只是被动的承受者,参与动手的时间少,感性认识较差,学习效果难以得到保证,专业综合素质的提高受到影响.这样造成一些企业报怨毕业生没有实践经历、动手能力不强、大事做不来小事又不愿做;而学生那么抱怨在学校没有时机动手、没有时机到企业实践.这种培养模式不仅影响了学生的工程实践能力的培养,也降低了学生在今后的工作中持续学习提高的后劲,严重制约了专业人才培养质量的提高,因此不能满足应用型人才的培养和专业培养目标的实现. 2模块化课程体系的构建机械设计制造及其自动化专业是一门实践性很强的学科,因此要求教学不仅要向学生系统地传授根本理论和方法,而且要特别注重培养他们应用理论、方法解决工程问题的能力.合肥学院利用本专业与德国应用科技大学合作共建的优势,学习借鉴德国成功培养工程应用型人才的教学理念,在课程体系构建和课程教学内容设置上紧紧围绕专业培养目标,从原有的"学科导向"转变为"专业导向",构件模块化课程教学体系,改"知识输入"为"能力输出".着力提高学生的实践能力、工程应用能力、自主学习能力以及专业综合素质.德国高等教学中"模块"(Module)是围绕特定能力培养而进展的相关教学活动的有机组合,一个模块构成一个相对独立的教学单元.模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性.每个模块都制定了相应的教学目标、能力培养要求、教学内容、学量、授课时数、授课形式及自学时间等.为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,主要有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、工程教学课、学生自学、等等.为了实现专业能力应多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力那么多采用研讨课、练习课、工程教学课等不同形式的教学活动.其中工程教学课就是用实践工程进展新知识的引入,激发学生学习的源动力,教师在传授知识时严密结合实践工程,使学生在实践中间稳固新学的知识,并做到融会贯穿,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,因此到达了全面提高学生综合素质能力的目的.2.1本专业学生专业能力确实立通过走访、问卷、调研等形式在机械行业领域中广泛深入地调研本专业毕业生适应的岗位群以及岗位对知识、能力、素质的要求等.合肥学院机制专业培养的学生主要是面向基层、面向生产第一线的应用型工程技术人才,在人才培养目标定位上,应突出强调以胜任所需求的职业岗位为目的.通过调研明确了企业对本专业应用型人才的要求,从而确定机制专业学生的六大专业能力,进而对抽象的专业能力进展梳理细化,优化分解成能力要素.本专业的能力及其要素如图1所示. 2.2模块及模块化课程体系的构建根据专业培养目标对抽象的专业能力进展梳理细化,优化分解成能力要素,确定能力要素对应的支撑知识点,由相关联的知识点的有机组合即形成了"模块",通过假设干个相关模块的有机搭配,把传统的以学科为主的课程体系,转变成以能力为目标的模块化教学体系.根据机制专业对学生知识、能力和素质等的要求,通过打破课程之间界限,整体构建模块化课程体系,有针对性地将一个专业内相关的教学活动组合成不同的模块,并使每个模块对应明确的能力培养目标,当学生修完某一模块后,就应该能够获得相关方面的能力.通过模块与模块之间层层递进、相互支撑,实现本专业的培养目标.同时整合传统课程体系的教学内容,实现模块教学内容的非重复性.通过将课堂教学、企业学习、研讨、工程、实验、练习、第二课堂和自主学习等不同的教学形式引入模块化教学环节,实现理论教学与实践教学的严密结合,强化对学生工程能力和职业素质的训练.以培养学生能力为导向,应用"合并-删减-增加"等手段,打破原有课程之间的界限,将教学内容进展优化整合,下面是局部模块教学内容整合情况.(1)将原分别课设的工程图学,计算机辅助绘图,UG三维软件根底三门课程内容整合,删除了原有教学内容中局部抽象的、很少用的画法几何理论分析成机械产品表达模块,打破原有各门课程的界限,从开展学生空间想象和空间构思、培养识图绘图能力入手,培养学生综合应用手工方法及二维、三维CAD/CAM等软件进展机械产品表达和构形设计表达方面的能力.(2)将原有"工程材料"、"材料成型工艺"两门课程,整合为"机械制造根底"模块,教学内容更趋合理紧凑.该模块与前期所进展的"工程训练"模块实践教学严密配合,力求使学生在获得初步的金属工艺学根本图2机制专业模块化课程体系构建思路示意图技能的前提下,较好掌握有关材料、热加工等制造工艺的根底知识.(3)把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容.这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识.从而大大提高编制工艺规程能力.(4)把机床设计、数控技术局部内容,机电传动控制局部内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备的电气控制的根本理论及方法,及其主进给运动设计,它主要零件的构造设计等内容.通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所到达专业和能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合.3模块化课程的教学实践按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进展了探索,来实现模块所要求的能力.(1)工程驱动方法的教学实践.机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章大局部内容涉及的是如何编制的规那么,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力.因此,我们以工程设计方法来完成教学,就是把学生置身于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为工程,通过互动教学,以学生为主体,来完成该工程,通过教学实践,该种教学方法的好处是学生能真正理解编制规那么,以提高编制工艺规程能力.(2)现场教学方法的教学实践.本专业很多模块都是实践性很强的课程,而学生大都是高中直接进入大学,缺乏现场实践经历.比方滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差.在夹具教学中,对限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解.究其原因,主要是学生的空间想象能力和实践能力较差.因此,我们可通过现场教学方法来完成教学.在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组到现场对滚齿机挂轮进展调整来完本钱模块的实践教学.在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进展讲解,然后把学生分组对某个夹具进展测绘、组装,并画成相应的装配图.通过这几年的教学实践,我们体会到这样做法的好处是学生不仅了解夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经历的缺乏,使学生的工程能力有了进一步提高.(3)毕业设计结合实习基地产品进展真刀真枪完成.过去毕业设计大多偏重于理论,满足于公式推导,计算机模拟,学生不知道自己设计产品,能否满足于生产工程需要,这不仅能培养学生工程思维,而且也不能提高学生的工程设计能力.现在,学生在教师、现场工程师共同指导下,围绕工厂的产品进展研发设计,以及该产品的生产工艺进展设计.学生不仅从理论上考虑设计问题,还要考虑本钱、效率、市场等各方面因素,为自己成为优秀工程师打下良好的根底.4结语通过对机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践,我们可以得到以下结论.(1)以能力为导向,通过优化和整合了教学内容,使课程设置更加实用化.真正实现了做到了"根底知识适用、专业根底知识够用、专业知识管用"这一教学目标,有利于学生应用能力的培养.具体做法是:在增加实践性教学环节的学时的同时,突出工程实践应用能力的培养.(2)在教学改革中,教师实现了从"知识的传授者"到"学习的促进者"角色转型,为了培养学生的应用工程能力,通过探索了工程驱动方法,现场教学,毕业设计真题真做等教学方法,提高了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变.教与学的有机互动,在增强了教师教学的责任感和危机感和同时,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到了不断的提高.通过教学改革提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风.(3)模块化教学改革虽取得了一些成绩,但也存在一些问题:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满足理论教学和实践教学的需求.作者:许泽银徐强蒙争争单位:合肥学院机械工程系。
机械设计中模块化设计方法的应用
内燃机与配件———————————————————————作者简介:苏琦(1984-),男,山东寿光人,硕士,助教,研究方向为机械设计、机械加工、3D 打印。
0引言在新时代发展背景下,人们对产品质量的要求越来越高,对产品个性化的需求也逐渐增长,这就要求产品设计人员在设计产品或者生产产品时,不仅要注意产品的性能或者结构特点,还要注意控制产品的研发以及生产周期,不能为了丰富产品的功能,而延缓产品上市的周期,错过产品升级和企业扩展的风口。
模块化设计技术可为企业提高生产效率提供有效途径,可促使企业在构思产品、设计产品以及生产产品时,各部门之间的沟通效能更高,使各部门设计人员的设计思路更清晰,从而在保障企业机械加工产品质量和性能的基础上,促使企业可更快地完成产品的生产和产出工作,为企业整体经济效益的增长提供有力支持。
1机械设计中模块化设计方法的基本内涵分析1.1基本概念分析在机械设计中,模块化设计的基本概念可概括为依据产品的功能定位以及性能要求,在选择了规格参数合理的机械零部件后,使用合理的办法将机械零部件集成为不同的功能实现单元,并通过合理的连接结构将不同的功能单元连接起来,从而实现产品的整体功能。
在模块化设计的过程中,设计人员需以产品的功能作为设计基础,对产品内部结构的模块进行科学划分,同时依据不同模块的体积、功能和性能要求,选择合适的模块连接形式。
在此基础上,技术人员还应为不同模块预留充足的后续改造和更换空间,尤其在模块发生损坏时,设计人员应确保技术人员可非常方便地更换产品中受损伤的模块,从而在确保其他零部件可继续使用的基础上,提高机械产品整体的应用效能,发挥模块化产品的升级和维护优势,将其产品后续维护和保养的成本,同时也在一定程度上提高产品结构的安全性,并为产品功能的进一步完善提供合理有效的结构化空间。
1.2设计方式分析模块化设计方式可简单分为横向模块设计、纵向模块设计以及综合类型的模块化设计。
在横向模块化设计的过程中,设计人员需根据产品的基础功能,选择合适的模块数量和模块排布形式,从模块与模块之间的关系层面优化模块设计工作,提升模块化设计工作的整体性。
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机械设计模块化教学论文
一、模块化教学的特点
1.细分专业模块、多层次教学
首先,对原来专业的划分转变为根据社会岗位细分的专业模块。
比如机车车辆检修专业,可以根据铁路不同层面的需求,将它分为货车检修模块、客车检修模块、空调检修模块等。
其次,根据分好的模块制定教学目标、教学任务和教学计划,组织教师编写校本教材,根据各模块的特点实施具体教学。
多层次教学是指安排课程的关联与衔接,使学生多方向多领域的掌握专业技能。
模块化指所有的课程按照模块的方式组织,便于各专业方向的调整和组合。
机械设计基础课程的模块化教学就是把该课程分成若干训练项目,针对上述不同岗位需求有重点的教学。
2.真正实现因材施教,按需施教
因材施教是根据学生的个体差别来培养人才,尽量按照学生兴趣爱好、学习基础、学习能力来引导学生选择适合自己的专业、方向及学习模块,最大限度调动学生的学习积极性。
按需施教则是按照岗位需要来培养学生。
3.学生理论知识的学习会受到影响
凡事都有利弊,对于高铁学院的学生,首要目的是培养他们铁路岗位的动手能力,模块化教学正是加强这一点,但对于理论知识的学习相对来说会较为弱势。
针对此种情况,主要采取模块化知识交叉方式来弥补。
二、课程模块设计
1.认识机器
主要学习的内容为机器的组成及机构的功用。
该模块课程的学习标准是为了了解该课程的研究对象、内容、任务、特点、学习方法,让学生对该课程有一个宏观的认识。
了解设计机构应满足哪些基本要求和基本步骤;对机械零件的主要失效形式和设计准则、常用材料及选用原则,机械设计中的标准化有一个初步认识;掌握机构、构件、零件、部件的概念。
2.传动件
传动件包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动和齿轮系。
该
模块学习的标准为:了解各传动的工作原理、类型、特点和应用;识别带和带轮齿轮的结构;能进工作能力分析;列举安装及维护方法;联系实际设计普通V带和齿轮传动。
说出渐开线齿轮的齿廓形成过程及变位齿轮的概念,掌握齿轮啮合原理、主要参数及几何尺寸计算,区别直、斜、锥齿轮传动及蜗杆传动的受力及转动方向。
熟练掌握定轴齿轮系、行星齿轮系传动比的计算,识别实际机械中的齿轮系。
当然,由于车辆专业自身特点和专业群的需求,教师将根据各岗位群的不同有针对性的讲解。
3.轴、轴承、传动的箱体
轴与轴承使用最为广泛,每个专业都普遍使用,故也是学习重点。
在本模块中,学习轴的结构(含分类、结构设计、材料)、轴的基本设计方法、滚动轴承尺寸选择的基本方法。
该模块学习的标准为:识别轴的功用与类型,能根据工程实际对轴进行设计计算。
区别轴承的功用、类型和结构以及选择材料,说出滚动轴承的组成、特点,解释滚动轴承的代号。
通过现场观察能说出铁道车辆中轴承的使用。
4.连接件
连接件包括螺纹连接、轴毂连接、联轴器、离合器、制动器。
复杂的连接包括运动副及机构运动、简图四杆机构、凸轮机构。
该模块的课程学习的标准为了解螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用;说明提高螺栓联接强度的措施;理解螺纹联接的预紧和防松;了解螺旋传动的特点、类型;掌握螺旋传动相对运动判断及运动量的计算。
识别键、销联接的特点和类型,能根据工程实际对平键联接进行设计计算。
区别联轴器和离合器的主要类型、结构,说出联轴器和离合器的选用方法。
认识制动器的主要类型、结构。
认识弹性连接的主要类型、结构。
通过现场教学能对铁道车辆的制动装置和弹性连接有一简单认识。
辨认机构的组成,说出运动副的概念及分类,能绘制平面机构运动简图,理解自由度的计算方法。
说出平面连杆机构的应用,理解平面四杆机构的基本性质,区别急回特性、死点位置、压力角和传动角的特性。
5.课程大作业――综合训练
通过减速器基础设计这个综合的训练项目来提高学生综合解决问题的能力,尤其是培养学生独立或协同完成所布置任务的传动系统的动力参数分配、传动比
分配,完成传动零件的设计计算。
独立完成减速器装配图及从动轴、从动齿轮的图纸设计,建议采用二维软件完成设计;独立完成设计说明书的撰写等等。
值的注意的是由于我院专业毕业学生都从事铁路一线工作的特点,对于该模块教学并不是要求突出学生的设计能力,而是培养学生综合解决事物、培养学生共同协作的能力;通过作图,更加掌握典型零件的结构和领悟铁路工人刻苦严谨、半军事化的工作作风。
三、实验教学不可忽略
实验内容主要有:常用机构、机构运动简图绘制、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。
机械设计基础实验多以验证性的实验为主,学生不仅需按照实验指导书所列步骤进行,而且还要主动参与实验,需要每个学生动手对零件观察和装拆,并且对零件进行描述。
通过这样的实验,不仅加深了学生的印象,还为以后该课程和其他后续课程的学习打下基础,更是有利于学生动手能力的培养。
四、形成标准的课程评价体系
高等职业教学最大的特点是职业性,最终的教学目的是使学生在整个课程的环节中学到相应技能,所以仅用最后的试卷来评判学生的成绩是不合理的。
因此,要采用多样化的评价体系来反映学生各方面的学习情况并做出合理的评判。
机械设计课程本身的实践性比较强,考察的是学生的分析和动手能力,所以在评价学习效果的时候,可以采用灵活多样的考核方式,并以定量方式呈现评价结果。
如由平时表现、实验、作业、理论考试等进行综合评价。
五、结束语
模块教学的改革除了得到高职学院的政策支持和相关考试政策支持外,教师作为课程改革的主体也应该得到重视。
因此不断提高教师的学术水平与课程改革能力和熟悉高职教学理论同样重要。
教学改革这条路任重道远,只有通过教师不断的努力,在以人为本的理念下,不断提高机械设计基础课程的效果,提高学生的能力,提高其职业性,才能为职业教育和国家的产业建设做贡献。
本文。