机械制图常见问题范文

时间:2023-12-29 17:15:37

机械制图常见问题

机械制图常见问题篇1

关键词:机械设备;设计;问题

1 前言

机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分,无论是新产品的制造,还是新技术的实施,都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学,合理,规范地展开,促进技术创新整体水平的提高,因此,很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论,由于在国民经济中,产品生产类设备占有很大比重,本文的讨论就主要针对此类机械设备的设计研发工作。

2 机械设计的过程

2.1 机械设备设计研发的目的

机械设备设计研发的目的归纳起来讲,就是根据用途和实际需要,设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备,满足社会的需求。

2.2 机械设备设计研发的基本步骤

一般来说,机械设备设计研发应按如下步骤进行:

2.2.1 需求申机械设备的设计研发,首先必须有需求,由需求者提出申请。

2.2.2 需求的确认:机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。

2.2.3设计研发任务书的下达:机械设备的需求申请被确认批准后,必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求,使设计研发者明确任务及目标,便于组织实施,并将任务书下达到承担任务的部门。

2.2.4组建设计研发项目组:承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后,应根据任务书的内容、要求,选配适当的各类专业人员,组成设计研发项目组,并明确项目组成员的各自责任。

2.2.5初步确定方案:设计研发项目组根据设计任务书,组织对设计研发方案的讨论,并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备,应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。

2.2.6方案草图的设计(形成总图及部分主要部件图):根据初步拟定的方案,有关人员进行相关部分的草图设计。

2.2.7设计方案草图的评审:设计草图完成后,项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审,对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨,并综合各方面的建议和意见,形成修改方案。

2.2.8方案修改、正式设计:根据修改方案,对原设计方案进行修正,并开展正式设计。

2.2.9图纸审核、批准:设计完成后,由相关人员进行审核,经领导批准后正式出图。

2.2.10交付加工制造:图纸设计完成后,交付加工单位加工制造之前,要与加工制造单位针对图纸做深入沟通,对图纸上的一些疑问进行磋商,确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识,并且便于施工。

2.2.11跟踪加工制造过程:图纸交付加工后,设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通,及时了解加工进度及遇到的问题,除了对出现的问题做出及时反应外,还应对问题做好详细记录,以备今后查阅和参考。

2.2.12机械设备的验收:机械设备加工制造完成后,设计人员应到加工制造单位进行设备验收,尽可能让机械设备进行连续试运转,观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求,发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后,方能允许发货,以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。

2.2.13机械设备的安装、调试:机械设备到达安装现场后,设计人员应亲临现场,对设备安装、调试的全过程进行监控、跟踪和技术指导,这一时期的工作对于设计人员来说既很重要也非常必要。可以说,安装、调试阶段的工作质量,对机械设备的最终使用效果起着极为重要的作用。

2.2.14试产鉴定:机械设备安装、调试完成后,设计人员与生产管理人员共同组织机械设备的试产,并对其使用效果进行评价和鉴定。如果达到使用要求,交付使用;如未达到要求,需找到原因,采取措施,修正调试后再行试产,直至满足要求。如果是小样机或关键部件的研制,此步骤完成后,应当对此前的整个过程进行认真总结,并提出中试设备的改进设计方案,进入新一轮中试设备的研制。如果有必要,也可再进行一轮样机及关键部件研制试验。

2.2.15交付使用:机械设备试产达标后,设计人员必须整理出机械设备操作、工艺、维护的相关图纸和资料交付使用部门,并对机械设备的使用、操作人员进行必要的培训,在此基础上,机械设备才能正式交付使用。

3 设计研发的方法及需要注意的问题

在上述设计研发程序的执行过程中,每个阶段都有自己的工作重点,都应正确把握方法,确保设计研发取得良好的效果。在整个过程中特别要注意系统性、科学性和合理性。

3.1 研制阶段的工作方法及需要注意的问题

研制阶段是设计方案实现的基础阶段,机械设备

制造质量的高低,直接影响到能否取得设计的预期效果,甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段,除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外,还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况,与制造者共同商讨合理的加工工艺方法,并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议,及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为:制造加工只是制造加工单位的事,与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工,也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道,对于制造能力、加工手段和加工工艺,制造加工单位最有发言权,他们的许多意见和建议,甚至判断,是很有价值的,有时是决定性的。

3.2 安装调试使用阶段的工作方法及需要注意的问题

机械设备的安装调试使用阶段是设计研制过程的最后阶段,设计研制项目是否能达到预期目的,效果如何,在此阶段能见分晓。在此阶段,设计人员一定要亲临施工现场,对安装调试的全过程进行技术指导和监控,及时处理现场出现的各种技术问题。这一阶段也是设计人员积累经验、获取第一手资料的最佳阶段。机械设备设计的合理与否,哪些方面存在问题,哪些方面还有改进的必要和可能,都可以通过该阶段的工作获得答案和信息。对设计人员设计水平、处理现场问题能力的提高起着极重要的作用。安装、调试结束后,紧跟着要进行试产鉴定,通过设备实际使用效果的评价或产品质量的检验,确定机械设备是否达到使用要求。鉴定通过后,必须尽快整理出与使用、操作、维护相关的机械设备的各种说明、图纸等技术资料,对操作工及维修工进行培训。同时,要注意专有技术的知识产权保护。员工培训完成、所有必须的技术资料整理齐全并交付机械设备使用部门后,机械设备便可投入使用。

机械制图常见问题篇2

在混凝土机械设备研发设计各个阶段出现的各类问题,不仅使机械设备的使用性能得到大幅降低,而且增加了制造和加工机械设备的成本,在研发设计研究水平的提高方面起到了极大的阻碍作用,制约了混凝土行业产业化发展的进程[3]。本文统计了近年来我国混凝土机械设备的数量,并在图1中给出了其年在线数量趋势图,由图可知,我国混凝土年产量是逐年增加的,混凝土主要机械设备台数均是增加的,但是显然混凝土机械设备的增加速率远远小于混凝土的年产量,所以混凝土机械设备方面的研究还有很大的发展空间[4]。因此,有必要研究和探讨混凝土机械设备研发设计的规范和过程。

1混凝土结构发展历程

1.1早期应用

混凝土结构在早期共分为四个阶段,首先在解放以前,我国混凝土结构的应用很少,缺乏自己的标准规范,直接采用“拿来主义”,照搬国外规范;发展至上世纪50年代,由当时国情决定,混凝土结构理论及规范照搬原苏联的技术,多采用HNTY123-55这一规范,并在该规范基础上于60年代初期确定了我国最初的混凝土结构模式——《钢筋混凝土结构设计规范》(草案);至60年代中期,对草案进行修订并颁布实施,同时还颁布了一些标准规范和验收规范,但是核心内容依然离不开原苏联的规范;至上世纪70年代,国家建委在极其困难的自然环境条件下,组织相关学者对符合我国实际的规范和标准进行编制,设计规范和对应配套的标准得以颁布,虽然设计比较简便,但这是我国在混凝土结构和规范上迈出了意义不同的一步;在我国早期基本建设时期,以上几批标准和规范虽然较为简单,但是仍发挥出了应有的作用,对今后的进一步发展产生了深远的影响。

1.2规范化探索

利用改革开放的有利时机,学术界从长期的封闭状态走出来,吸取西方国家在混凝土结构设计方面的理论,结合我国实际,对混凝土结构标准和规范进行系统性的研究。同时混凝土结构专业委员会等组织专家学者围绕规范修订展开了课题研究,囊括了设计理论、受力状态、基本构建、基本构造问题等基础性研究在内。大量人力、物力和财力的投入结出了累累硕果,在我国现代混凝图结构研究中奠定了理论基础,再次基础上在上世界80年代具有鲜明中国特色的《混凝土结构设计规范》编制完成,改变了我国封闭和落后的现状,为以后历次修订提供了基本依据,一直至今还都发挥着巨大的影响力。在改革开放以后,基本建设在大规模开展,该规范适时的知道了混凝土结构设计,有效的保障了结构安全,控制了工程设计的质量。

1.3逐步完善

除了对基本设计方法进行补充完善之外,还从以下方面进行系统的调查、分析和研究:充分考虑结构体系的内力分析;在力学性能的研究中从多轴应力的状态下进行深入的研究;在结构设计和分析时采用非线性有限元等手段;采用多种新技术开展系统的试验研究;结构设计的安全度设置等。进入21世纪之后,在以上研究的基础上对规范进行了再次修订,同时颁布配套的验收规范,水平得到进一步的提高。

2混凝土机械设备研发设计过程

研发设计混凝土机械设备是为了更好的满足混凝土生产需求,其研发设计过程共分为四个阶段,基本步骤示意图如图2所示。

2.1任务书形成阶段

与一般的研发设计步骤类似的是,混凝土机械设备研发设计首先需要有专门的人员针对研发设计提出申请,保证研发设计的准确性;申请获批之后进入研发设计的初期,要细致化设计需求,下发明确的内容和细节要求到各配合部门中,完成任务的分配;具体的任务书到达具办部门之后,要根据具体任务需求,明确任务分工,选择好设备,挑选适当的人选组成研发设计项目的专门团队,责任细致到人[5]。这些内容都是在混凝土机械研发设计前期必做的准备工作,只有根据需求把具体任务落实到位之后,下一步工作才能更好的开展。

2.2设计阶段

在设计阶段,根据任务书的内容和具体要求,机械设备研发设计团队要细致的探讨和研究,形成有针对性能满足需求的设计方案,研发成员可以各抒己见,发挥集体智慧在团队内部广泛的征集设计方案,并按照设计方案进行设计草图的模拟,最后综合分析各设计方案,经过评审分析方案的可利用性、科学性和合理性,确定一个方案,并综合建议修改完善,审核完成后方案确定,进行图纸设计,然后根据设计出的图纸联系制造单位,把设计者的意图明确的表述,确保制造单位对设计思路的理解。

2.3研制阶段

机械设备研发设计进入加工阶段之后,不仅制作单位要认真细致的完成机械的制造,设计人员也要保持与制造单位的沟通,遇到设计上的疏漏或者出现的问题,要结合制作单位及时的完善设计、解决问题,并对沟通和问题的解决过程做以详细的记录,给以后的研发设计工作提供参考;制作完成之后要对机械进行验收,在机械连续运转试验过程中最好在现场进行,一旦发现问题就针对设计要求及时的对设计进行完善,达到合格之后才能验收完成。

2.4安装调试和使用阶段

安装使用制造好的混凝土机械设备时,在现场要有设计人员的把关,在安装和调试设备时设计人员要提供相应的技术指导。该阶段是机械设备研发设计成果的验收阶段,也是正式投入使用的开始,是设计人员即将收获果实的时刻,所以设计人员不能放松警惕,认为验收完毕之后就完成任务了。设计人员在协助安装调试设备之后,还要配合完成设备的试产,在实践中对设备进行评价和鉴定。并根据评价中存在的问题对设备进行进一步的改进设计,投入到下一步的设备研发中去。生产人员试产达标后,相关的机械操作、维护图纸和资料应由设计人员向相关部门交付,提供必要的培训。至此,全部工作完成,混凝土机械设备投入使用,研发设计告一段落。

3研发方法及常见问题

在执行研发设计程序的过程中,不同的阶段其研发方法均有不同,其需要解决的问题通常也有所不同,在研发设计机械设备时,要注意科学性和合理性。

3.1广泛调研,提出需求

在提出混凝土机械设备的需求申请书之前,针对同类设备的使用现状,设计部门的需求单位要开展广泛深入的调查研究,尽可能多的掌握信息,并在此基础上,组织人员根据现实情况对需求申请的提出开展讨论,同时要研究解决技术及性能指标的需求分析,还要算无遗漏的把可能发生的特殊要求罗列进去。在该阶段常见的有以下问题:技术及性能指标的分析要科学、合理,要组织人员充分讨论、论证,并征求多方意见与建议;要充分考虑到可能会发生的特殊要求,要清晰的说明,便于设计者在进行方案的设计时充分考虑到每一个因素[6];充分了解在现有混凝土机械设备市场上同类设备的状况,并对最新的研究技术和研究动向有整体的把握,保证研发设计出的机械设备的技术先进性,确保新设备的市场竞争力。

3.2讨论设计方案,广泛征求意见

在混凝土机械设备研发设计过程中设计阶段是其中最关键的阶段,这一阶段对混凝土机械设备研发设计的效果能起到直接影响作用。在研发设计过程中,要召集研发人员,反复讨论设计方案,并针对方案对各方的意见进行广泛征集,要充分考虑系统的整体性:有机结合电气、机械及混凝土结构;充分考虑机械使用和维护成本,确保设计出的机械具有安全性,同时能保证安全和高效性;综合平衡设备成本和技术水平;多面考虑现实状况如场地、人员等;把所有可能遇到的问题都罗列起来,并针对这些问题提前做好防御方案等。在该阶段常见的有以下问题:单方面的追逐高精尖技术,而忽略本身机械设备的性价比需求,在设计过程中弱化混凝土机械设备使用的便利性和维护的可行性;片面追求制造精度,认为精度越高越好,这是误区所在,设计者要对机械设备制造工艺烂熟于心,要明确在制造成本之中制造精度的具体要求,严格把握住精度等级的使用可能造成的影响程度。所以在设计阶段要牢记,研发设计出机械设备不是为了华而不实,是为了更好的应用于实践的,要从实践经验出发,结合先进技术进行设计方案的确定。要严禁单凭主观经验,科学的计算主要受力件等,并进行强度校核,保证设备能正常运转;严禁盲目的照搬同类设备的设计,深入、细致的分析每一个环节,在同类混凝土机械设备的基础上采用新技术进行改进和提高[7]。

3.3合理安排,加强沟通

在混凝体机械设备研发设计过程中,设计方案的基础实现阶段是研制阶段,该阶段制造的机械设备质量,与设计的预期效果有直接的关系,甚至在今后设备的使用中也有一定的影响作用。在研制阶段,根据图纸设计承担机械设备的制造单位要严格根据设计对制作工艺进行合理安排,同时制造部门与设计部门也要加强沟通,共同对加工工艺进行探讨,并潜心听取技术和相关制作人员的建议和意见,调整设计方案中的零件结构及加工精度等具体内容。在该阶段常见的有以下问题:从设计者的角度来说,认为混凝土机械设备研发设计出来之后,就于己无关了,只要相关制造加工单位根据图纸加工设备就可以了,加工部门能不能看懂图纸,存在的疑问是否能得到解决都是制作加工部门内部的事。在混凝土机械设备的制造过程中,制造加工部门不仅有较强的制造能力、加工工艺和手段,而且还有机械设备制造的相关经验,能提供给设计者很多可贵的意见和建议,能提供很有价值的判断,对于设计者来说,这些建议和意见也是难能可贵的,有时候甚至能起到决定性作用。设计者与制造者之间加强沟通与联系,不仅能把设计方案中的各类技术问题及时的处理,还能修正和完善设计中的不足之处,同时设计人员的知识和经验也得到积累。

4结论

在开展混凝土相关理论研究的同时,混凝土机械设备的设计研发也是必不可少的一环,无论是制造新产品,还是实施新技术,都离不开新机械的设备保障。混凝土机械设备的研发设计,关系到混凝土生产过程中新技术应用的结果好坏。所以,在混凝土领域,不光要关注混凝图结构的理论研究,还要充分重视机械设备的研发设计,保障能科学、合理和规范的开展研发机械设备工作,从技术上进行创新,促进机械设备整体水平的提高。

机械制图常见问题篇3

关键词:机械制图;计算机绘图;课程教育

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0130-02

《机械制图与计算机绘图》课程是研究绘制和阅读机械图样的原理和方法的一门专业基础课,是专业必修课程。主要培养学生阅读和绘制(包括手工绘制和使用计算机绘制)图样的基本知识、基本方法和技能;培养学生对空间想象能力、耐心细致的工作作风和严肃认真的工作态度,是今后学好各门专业课的基础和保证。

一、课程的教育目标

通过本课程的学习和训练,使学生具备以三个目标。

1.知识目标。①掌握正投影法的基本理论和基本作图的方法;②掌握零件图和装配图的绘制、阅读方法;③贯彻国家制图标准的有关规定,了解极限与配合等有关机械工程技术的基本知识;④初步掌握计算机辅助绘图操作的基本技能。

2.能力目标。①培养空间、形象思维能力,以及构思创新能力;②具有识读中等复杂程度的零件图、装配图的基本能力,培养查阅有关标准及手册的能力;③掌握手工绘图和计算机绘图的方法,鼓励学生参加国家中、高级制图员及计算机绘图师等技能的资格考试,以突出职业技能培养特色。④培养自学能力、分析问题和解决实际问题的能力

3.素质目标。①运用多种教学手段,密切联系实际,激发学生的求知欲望,培养学生科学严谨的工作态度和创新性工作能力;②培养学生热爱专业、热爱本职工作的精神;③具有工作责任感,能进行自我批评的检查;④具有良好的心理素质和协调精神。

二、教学设计与活动建议

1.教学建议。在本课程教学中,要充分体现科学性、先进性和实用性,强调学生的实践能力和动手能力,突出理论和实践理论的紧密结合。增强全新的、实用的内容和知识点,并采用由浅入深、循序渐进、层次分明的教学方法。

2.教学中应注意的问题。为了改进教学方法与手段,提高教学质量,在教学过程中注意以下几点:①建立以学生为中心,以教师为主导的新教学方式。善于改变以往填鸭式、满堂灌等陈旧教学方法,充分调动学生的主观能动性、积极性,让学生参与到教与学的各个环节中来。采用教师备课与学生预备课,教师讲授与学生讲练、讨论等相结合的以学生为中心、教师主导的教学方法。教学过程中,注意学生思路的引导和启发,注重学生的学习兴趣和学习积极性的提高。总之,要利用灵活多样的教学方法来充分调动学生学习的主动性和积极性,从而达到提高教学质量的目的。②运用计算机多媒体技术,提高教学质量。机械制图是一门比较抽象的学科,需要学生有较强的空间思维和想象能力,而充分地利用现代计算机技术,采用三维造型软件制作形象的三维立体模型,以表达零件的三维结构,采用flash等动画软件制作形象生动的动画(如常见的几种螺纹连接装配过程,轴类零部件的装配过程),以表达零部件的装配工艺及结构要求,把抽象的问题具体化,复杂问题简单化,有助于学生构造思维空间模型,有效地降低机械制图课的学习难度,提高学生学习兴趣,从而提高教学质量。③重视理论教学与生产实践相结合。《机械制图与计算机绘图》是实践性很强的一门学科,在教学过程中,要结合生产实际,到实习车间进行一定的现场教学,使学生理解理论来源于实践,同时指导实践的哲理。这可利用第一学期和第二学期的钳工和车工实习机会,让学生认真观察车间的机械设备,了解常见的零部件结构及工作原理,让学生根据生产要求,先绘制出工程零件图,然后采用不同的加工方法获得符合生产要求的实际零件。对于一般零件常见的工艺结构,在课堂上不易讲清楚,可到车间现场讲解,使其一目了然,易于理解,同时也增强了学生学习的目的性,有利于教学质量的提高。

3.教学内容与教学方法手段。为了满足能力培养的需要,在教学内容上需注意一下几点:①坚持必须够用原则,精选教学内容,培养学生应用能力。从培养应用能力的需要出发,结合不同专业的特点,培养学生画图、读图能力是教学任务重点。对于机械类专业应重点系统讲解的内容有正投影规律、基本体三视图、截交线、相贯线、组合体的画图、机件的常用表达方法、一般零件图的画法及其读图方法、装配图的画法及其读图的方法。在测绘训练中,培养学生的综合应用所学知识的能力。②组合课程内容,注重计算机绘图与手工绘图相结合,培养学生适应社会各种需求的能力。传统的手工绘图方法是学生掌握机械制图知识的重要方法,同时,计算机绘图也已是企业需要的一种技能。企业很多新产品的设计,老设备的改造,旧技术图样的磁盘保存等技术图样都需要在计算机上完成,因此计算机绘图能力又是学生应掌握的重要能力。高职学生就业岗位主要是面向生产第一线,在实际工作中经常会遇到很多零件、机器设备的测绘,其中很重要的两步工作就是先徒手绘制零、部件的草图,再依据草图直接运用计算机技术绘制图样。因此,在教学过程中,加强徒手绘图和计算机绘图的训练,是培养学生岗位能力,满足企业对制图人才要求的重要实践教学。对于计算机绘图教学内容,重点应放在Auto CAD软件的二维绘图的基本绘图命令和修改命令的应用,使学生具备应用CAD软件绘制一般的零件图、装配图的能力。③加强实践教学。实践教学包括正常理论教学环节中的手工绘图训练、草图训练和形体构思训练等,此外,安排零部件测绘周(18学时)、机械AutoCAD上机实训安排40学时,可推荐学生参加国家制图员职业技能考试。

三、考核评价要求

1.评价理念。本课程为技术基础课,熟练掌握是最终目的,但更应注重过程性评价,注重学生的行为规范、岗位技能和学习过程的考核,变片面、一元、重知识量化(分数)的评价为全面、多元、重个性全面发展(认知、技能、情感)的评价。改传统评价方法为采用过程性评价,采用平时表现和口试、面试、笔试相结合,理论和实践能力测试相结合等综合评价方法。

2.评价体制(百分制)。①知识达标(50%)。评价标准:按课程要求掌握的知识点、应用知识完成书面作业、运用知识分析和解决问题。评价依据:个人作业,随堂笔记,教师评价、作业成绩。考核方式:个人作业、随堂笔记、教师评价(15%),期末考试(35%)。②基本技能达标(40%)。评价标准:教材、用具齐备、正确使用工具及计算机认真观察、记录笔记。评价依据:上机实验及课外利用常用制图工具完成作业情况。考核方式:实验、实习态度与操作,上机考核。③素质达标(10%)。评价标准:按时上下课、遵守课堂纪律、积极参与课堂教学活动、按时完成作业,创新能力。评价依据:课堂表现记录、考勤表、同学和老师观察,课堂笔记、有自主学习计划、在作业练习中能够提出问题和见解等。考核方式:教师评定。

机械制图常见问题篇4

摘 要:目前,随着科学技术的不断进步,我国的科技水平发生了日新月异的巨大变化,诸如核电、高铁等相关机械设备已经走出了国门,走向了世界,成为"中国制造"新的代表产品,这充分说明了我国综合国力有了显著增强,机械设备制造业水平已位居世界前列,成为我国具有国际竞争力的新行业。只有不断更新技术、创新思维源源不断地生产出新产品,使"中国制造"变为"中国智造",才能使我国在世界之林永立于不败之地,因此,加强机械设备设计研发具有举足轻重的现实意义。基于此,本文通过对机械设计研发的基本步骤和相关问题的论述,提出机械设计研发的绿色化概念,希望通过本文的阐述能为相关行业的发展起到一定的参考和借鉴作用。

关键词:机械设计;机械研发;绿色机械

无论社会如何发展,科技如何进步,追求质量永远是各行业发展不变的主题。现代科技的不断发展和技术的飞速进步给“机械质量”提出了新的更高的要求,工业在我国经济发展中占据着重要的地位,因此加强机械设计研发成为促进我国经济发展的重要手段。以下就机械设计研发概述、基本步骤和设计研发过程中存在的问题展开阐述,并在此基础上提出绿色发展的概念。

一、机械设计研发概述

机械设计研发必须按照规定的工作流程进行,是一项十分缜密的工作。科学合理是机械设计研发的基本要求。机械设计研发要与世界相关产业发展同步,确保信息畅通,这样才能使设计研发的产品满足市场需求,实现经济效益的最大化。

二、机械设计研发的基本步骤

一是申请:首先要有机械设计研发的需求,并由需求者提出设计申请。二是确认需求:经机械设备需求者提出申请之后,要经过领导或者主管部门对申请进行确认并批准。三是下达设计研发任务书:确认机械设备需求之后,要把需求内容按照具体要求细化成设计研发要求和内容,对设计研发要求进行明确,同时将任务书下达给相关承担部门。四是成立设计研发工作组:相关部门接收任务之后,根据相关设计研发要求、内容,组织相关专业人员组建设计研发项目组,明确责任。五是确定初步设计研发方案:设计研发项目组根据工作任务,开展设计研发方案讨论,形成设计初步方案。如果是成套或者大型的机械设备,要先进行关键功能部件或小样机的设计方案。六是设计方案草图:根据拟定的初步方案,组织相关人员设计草图。七是对设计草图方案进行评审:草图设计完成以后,项目组要组织有关人员开展对设计方案的评审,对草案的主要部分和关键环节开展深入研讨,并提出相关的意见和建议,制作修改方案。八是修改方案、正式设计:借鉴相关的修改意见进行修改之后,按照修改后的设计草案开展设计。九是审核、批准图纸:完成设计之后,组织有关人员审核,经相关领导批准后制作正式图纸。十是按照图纸加工制造:设计出图纸以后,制造加工之前,要针对图纸的设计内容与加工单位进行深入沟通,就设计相关疑问进行磋商,保证加工单位对设计要求充分领会和思路明确,以便开展施工。十一是对加工过程进行跟踪:交付图纸进行加工以后,加工单位要和设计人员经常保持联系,及时反映工作进度和在加工过程中遇到的难题,设计人员除了要及时解决出现的问题之外,还要详细记录相关问题的内容,以便日后参考和查阅。十二是验收机械设备:在加工制造完成之后,设计人员要到加工单位对机械设备进行验收,通过机械设备连续运行,观察机械设备的可靠性和相关要求是否达标,如果发现存在问题要及时提出,让加工单位立即纠正。在通过验收之后,才能允许发货,这样能有效避免机械设备运到安装地点后发现问题不容易处理的问题。十三是设备的安装和调试:机械设备运到安装地点之后,设计人员要全过程参与对机械设备的安装、调控,并提供实地技术指导。这对提高设计人员的设计水平有着非常重要的现实意义。例如,对于机械液压系统的调试,应当调试的内容包括液压系统的参数(如速度、力、行程等),系统运行的稳定性,可调元件的可靠程度等。各项操作机构的灵敏性等。测试步骤包括泵站调试、系统压力调试、系统流量调试等。十四是试产运行:机械设备经过安装调试之后,生产管理人员和设计人员要共同参与组织对机械设备进行试生产,同时对试用效果进行鉴定和评价。十五是正式交付使用:机械设备试产通过之后,由设计人员对机械设备的操作、维护、工艺等相关资料和图纸交给机械设备使用单位,并开展对机械设备相关操作、使用方面的技能培训,在完成上述工作之后,才可以将机械设备正式投入交付使用。

三、机械设计研发中的几个问题

1.研制阶段的问题

研制阶段对于机械设计研发具有非常重要的意义,是设计方案得以实现的基础阶段,对机械设备质量的高低起到了至关重要的作用,直接影响到设计方案的预期效果,决定机械设备能否正常交付使用。在这个阶段,制造加工单位要严格按照设计图纸的相关要求进行操作,同时还要加强与设计人员之间的沟通和交流。机械设计人员也要积极主动地经常过问制造加工过程中的相关情况,经常和加工制造单位就机械图纸相关设计进行深入探讨,合理改进安排加工工艺。同时,设计人员要认真听取制造工人和现场技术人员提出的改进建议和意见,对加工精度、零件结构等相关事项开展及时调整。不能认为制造加工过程只是加工单位的事,与设计人员没有关系。机械设备设计人员应当清醒地认识到,在加工手段、制造能力和加工工艺方面,制造单位提出的一些建议和意见是非常有价值的,甚至会起到决定性的作用,他们最具有发言权。

2.安装调试中的问题

在安装调试阶段,设计人员必须要对调试过程进行监控和技术指导,及时处理各种技术问题。设计人员在调试过程中能够获得第一手资料,哪些地方还存在什么问题,哪些地方需要进一步的改进,在调试过程中都可以找到答案。在安装调试完成后,要进行设备的试产鉴定,确定设备达到使用要求后,设计人员要组织开展对设备操作、使用、维护工作的培训,并将相关资料交给使用单位。同时要注意知识产权的保护工作。

四、机械设计研发的绿色化趋势

机械设备在运行过程中,会产生废气、噪声、热辐射等现象,造成对环境的污染,设备腐蚀和磨损,增加设备故障率,导致停产和事故发生。因此,在机械设计研发过程中要引入“绿色环保”理念,转变传统制造模式,推行绿色制造技术,减少对环境的污染,走可持续发展道路。绿色设计主要是指在产品的设计过程中,要充分减少对环境的影响和资源的消耗,在考虑到产品质量、功能、成本和开发周期的同时,对各相关因素不断进行优化,实现产品资源消耗的最小,制造过程对环境影响的最少。近年来,随着科技的发展,新技术、新材料、新能源不断涌现,这也为绿色设计提供了有利条件,开辟了广阔的发展前景。

结语

总而言之,在开发新产品的过程中,机械设计研发起着非常重要的作用,目前,机械设备正在向着精密化、高效化、集成化、智能化、数字化的方向发展,我们要不断提高机械设计研发质量,将我国的机械设备不断推出国门,推向世界!

参考文献:

[1]于波.谈谈提高机械设计疲劳极限指标的可靠度[J].黑龙江科技信息,2013(11):61-61.

机械制图常见问题篇5

关键词:机械制造规模;机械设备;设计;问题

中图分类号: S611 文献标识码: A

引言

机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分,无论是新产品的制造,还是新技术的实施,都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学,合理,规范地展开,促进技术创新整体水平的提高,因此,很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论,由于在国民经济中,产品生产类设备占有很大比重。、

1自动化机械制造规模

1.1按规模大小FMS可分为如下4类

(1)自动化制造单元。FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。

(2)自动化制造系统。通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等,由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

(3)自动化制造线。它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。

(4)自动化制造工厂。FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。

2 机械设计的过程

2.1 机械设备设计研发的目的。机械设备设计研发的目的归纳起来讲,就是根据用途和实际需要,设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备,满足社会的需求。

2.2 机械设备设计研发的基本步骤。一般来说,机械设备设计研发应按如下步骤进行:

(1)需求申机械设备的设计研发,首先必须有需求,由需求者提出申请。

(2)需求的确认:机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。

(3)设计研发任务书的下达:机械设备的需求申请被确认批准后,必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求,使设计研发者明确任务及目标,便于组织实施,并将任务书下达到承担任务的部门。

(4)组建设计研发项目组:承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后,应根据任务书的内容、要求,选配适当的各类专业人员,组成设计研发项目组,并明确项目组成员的各自责任。

(5)初步确定方案:设计研发项目组根据设计任务书,组织对设计研发方案的讨论,并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备,应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。

(6)方案草图的设计(形成总图及部分主要部件图):根据初步拟定的方案,有关人员进行相关部分的草图设计。

(7)设计方案草图的评审:设计草图完成后,项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审,对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨,并综合各方面的建议和意见,形成修改方案。

(8)方案修改、正式设计:根据修改方案,对原设计方案进行修正,并开展正式设计。

(9)图纸审核、批准:设计完成后,由相关人员进行审核,经领导批准后正式出图。

(10)交付加工制造:图纸设计完成后,交付加工单位加工制造之前,要与加工制造单位针对图纸做深入沟通,对图纸上的一些疑问进行磋商,确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识,并且便于施工。

(11)跟踪加工制造过程:图纸交付加工后,设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通,及时了解加工进度及遇到的问题,除了对出现的问题做出及时反应外,还应对问题做好详细记录,以备今后查阅和参考。

(12)机械设备的验收:机械设备加工制造完成后,设计人员应到加工制造单位进行设备验收,尽可能让机械设备进行连续试运转,观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求,发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后,方能允许发货,以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。

3 设计研发的方法及需要注意的问题

在设计研发程序的执行过程中,每个阶段都有自己的工作重点,都应正确把握方法,确保设计研发取得良好的效果。在整个过程别要注意系统性、科学性和合理性。

3.1 研制阶段的工作方法及需要注意的问题。研制阶段是设计方案实现的基础阶段,机械设备制造质量的高低,直接影响到能否取得设计的预期效果,甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段,除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外,还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况,与制造者共同商讨合理的加工工艺方法,并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议,及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为:制造加工只是制造加工单位的事,与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工,也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道,对于制造能力、加工手段和加工工艺,制造加工单位最有发言权,他们的许多意见和建议,甚至判断,是很有价值的,有时是决定性的。

3.2 安装调试使用阶段的工作方法及需要注意的问题。机械设备的安装调试使用阶段是设计研制过程的最后阶段,设计研制项目是否能达到预期目的,效果如何,在此阶段能见分晓。在此阶段,设计人员一定要亲临施工现场,对安装调试的全过程进行技术指导和监控,及时处理现场出现的各种技术问题。这一阶段也是设计人员积累经验、获取第一手资料的最佳阶段。机械设备设计的合理与否,哪些方面存在问题,哪些方面还有改进的必要和可能,都可以通过该阶段的工作获得答案和信息。对设计人员设计水平、处理现场问题能力的提高起着极重要的作用。安装、调试结束后,紧跟着要进行试产鉴定,通过设备实际使用效果的评价或产品质量的检验,确定机械设备是否达到使用要求。鉴定通过后,必须尽快整理出与使用、操作、维护相关的机械设备的各种说明、图纸等技术资料,对操作工及维修工进行培训。同时,要注意专有技术的知识产权保护。员工培训完成、所有必须的技术资料整理齐全并交付机械设备使用部门后,机械设备便可投入使用。

结语

加入WTO后,我国经济融入世界经济的步伐加快,调整产业结构的国策,使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入,我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才,尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺,有着广阔的就业前景。

参考文献

[1]刘晓波;机械制造技术新发展及其在我国的研发和应用 [J];机械设计与制造工程;2001年04期

机械制图常见问题篇6

关键词:柔性机械臂;动力学;逆动力学;振动;大范围运动

theAnalysisandSolutionforInverseDynamicProblemsofFlexibleArms

Abstracet:Thepaperconcentratesontheanalysisandsolutionforinverseproblemsofflexiblearms.Thesecantcoordinatesystemisintroducedtodescribethelocationofthetwo-linkarm.Thefast(vibration)partandtheslowpartareanalyzedfortheinverseproblems.Thesolutionsforthefastpartarefoundemanativethroughtheanalysis.So,thesolutionfortheflexiblearmsshouldbecarriedoutwhileonlytheslowpartisincluded.Asamplemethodisgiventogetridofthefastpartandgetthesolutionsfortheinverseproblems.Numericalresultsshowthatthismethodiscorrect.

Keywords:flexiblearm;dynamic;inversedynamic;vibration;movementwithlargerange

双连杆柔性机械臂是柔性系统中最为典型的例子之一,在实践中,对其端点的运动实现精确的控制的最重要因素是控制算法的计算速度,复杂的控制算法难以实现。而逆动力学建模和控制是紧密相关的,通过逆动力学方法,得到一个比较精确的驱动力矩作为前馈,再施以适当的控制算法,以实现对机械臂的高速、高精度控制,则是一种具有实效的方法。

关于柔性臂控制的逆动力学方法的研究报道尚不多见,其中文献[1-5]对动力学方程解耦,即把动力学方程近似分解成一些相对简单的系统,从而得到逆动力学的表达式。Matsuno[6]通过对采用切线坐标系的动力学模型进行简化,得到了一种实时的逆动力学方法。Gofron等应用了驱动约束法[7],把期望运动处理成非定常约束。Bayo在频域内进行了逆动力学求解[8],[9]。Asada等提出了一种迭代求解的方法[10]。

在逆动力求解中常常会遇到求得的力矩不准,力矩振荡很大,求解烦琐等问题。因此,讨论逆动力学求解的特点和性质是非常重要的,并有助于采用合理的方式得到比较好的前馈力矩。

1动力学和逆动力学模型

一般情况下,柔性机械臂的两根连杆横向弹性变形(弯曲)较小,则忽略机械臂的径向变形;假定关节及臂端负载均为集中质量,则忽略其大小。同时,暂不考虑电机转子的转动惯量和电机的阻尼。

图1是一双连杆柔性机械臂,两臂间关节电机质量为,上臂端部集中质量为,两连杆质量和抗弯刚度分别为和,和,两连杆的长度分别为和,和为两关节电机提供的力矩。

连杆变形很小,对每根连杆建立一个运动坐标系,使得连杆在其中的相对运动很小。机械臂的整体运动则可由这两个动坐标系的方位角来描述。于是,在动力学模型中将有两类变量,一类是幅值很小但变化迅速的弹性坐标,另一类是变化范围较大的方位角。本文采用端点连线坐标系,即将连杆两端点的连线作为动坐标系的x轴(见图1)。描述整体运动的是两个角度和,而连杆相对于动坐标系的运动则可视为简支梁的振动。这样,动力学模型刚度阵的弹性坐标互相不耦合,臂端的位置可由和确定,其期望运动形式(或数值解):

(1)

如采用其他形式的动坐标系,两杆的弹性坐标将耦合在一起,而且在逆动力学求解时,将不得不处理微分方程与代数方程组合的方程组。

对每个机械臂取两阶模态坐标来描述,应用拉格朗日方法得到动力学方程:

(2)

式中。为6×6质量阵;为速度的二次项;为6×6刚度阵;为重力的广义力向量;为驱动力矩的广义力向量;,其中和、和分别是两个机械臂的一阶和二阶弹性坐标。

柔性臂系统的逆动力学问题,是指在已知期望末端操作器运动轨迹的情况下,结合逆运动学与动力学方程对关节力矩进行求解。如果直接进行逆动力学求解,即把式(1)代入动力学方程式(2)中,对方程中的弹性坐标和力矩进行求解,一般情况下,其数值解将很快发散。

表达系统运动状态的坐标可以看成有两部分组成:大范围的相对缓慢的运动(慢变)部分和小范围的振动(快变)部分。本文试图将这两部分分离,分别讨论它们的逆动力学特性,并以此来分析整体系统的逆动力学问题。

2快变部分的逆动力学问题

首先,寻求两个关节力矩使端点保持不动,先不考虑大范围的运动。此时,重力只起了一个改变平衡点的作用,在方程中把与它相关的部分略去,在动力学方程(2)中令,得:

(3)

式中

在方程(3)中消去和得:

(4)

式中:

,,

,,,

,,,

,,,

,

对式(4)降阶:

(5)

式中

其中,

I是四阶单位阵。方程(5)可化为下列形式:

(6)

式中。求出的特征值分别为

式中。

因的特征值存在正实部,则方程(3)所表示的系统不稳定,其解发散,即双连杆柔性臂在这种情况下,其振动问题的精确逆动力学解是发散的。

的各特征值在复空间分布关于虚轴对称,必然会出现正实部,如选取更多阶模态函数离散时,会出现同样的情况。因此,选取更多阶模态函数离散时,其振动问题的逆动力学解是发散的。

如应用应用文献[10]中给出的迭代法进行逆动力学求解,当积分步长很小时,其解是发散的;当积分步长较大时,便可得到较好的结果。其原因是因为快变部分的逆动力学解发散,当步长较大时相当滤掉了快变部分,便可得到较好的结果。

3慢变意义上的逆动力学

在进行慢变意义上的逆动力学求解时,应试图将弹性坐标中的振动部分滤掉,弹性坐标中不应含有振动部分,再结合期望的、求得力矩。

如图1所示,机械臂的各参数:L1=0.87m,L2=0.77m,M1=1.9kg,M2=0.8kg,m1=12.75kg,m2=2.4kg,=602.5,=218。期望运动轨迹:机械臂端点绕以(0.8,0)为圆心,做半径为0.5m,以每周1s作匀速圆周运动。

由机械臂的动力学仿真结果可以看到,弹性坐标的一阶、二阶时间导数项振动幅值很大,但它们都在零值附近振动,即其慢变部分很小。因此,在式(2)中去掉弹性坐标的一阶、二阶时间导数项,相当于滤掉了弹性坐标中的振动部分,经过整理得到如下形式:

(7)

式中,、、中含、及其一阶时间导数项。

将式(1)代入式(7)中,再对方程求解,可以得到弹性坐标和力矩,弹性坐标见图2(图中不含振动的曲线)。为了考察得到的力矩,将力矩代入动力学方程式(2)中,得到的各弹性坐标见图2(图中含振动的曲线),轨迹跟踪曲线、端点坐标与期望运动相比较的误差曲线分别见图3和图4。

Fig.4theerrorsofcoordinatesinxandyDirectionsfortheendmovement

由图2中可以看出,由式(7)得到的弹性坐标(不含振动)与机械臂的动力学仿真得到的弹性坐标(含振动)的慢变部分十分相似,所以在式(2)中去掉弹性坐标的一阶、二阶时间导数项相当于滤掉了弹性坐标中的振动部分,说明这种方法是合理的。

由图3与图4给出的仿真结果可以看出,轨迹跟踪很好,由此可见,得到的力矩精度很高.

4结束语

由图2可以看到,机械臂在运动过程中,其弹性坐标由两方面组成,一方面是振动部分(快变部分),另一方面是与载荷、惯性力有关的慢变部分。而弹性坐标速度、加速度的慢变部分很小,在逆动力学求解中将其略去是合理的,由式(7)得到了比较准确的弹性坐标慢变部分并非偶然。

由以上分析可以看出,对于柔性机械臂系统,振动部分的精确逆动力学解是发散的,进行逆动力学求解时,应滤掉振动部分,在慢变的意义上进行,才能得到比较好的前馈力矩。

参考文献

[1]XiaJZ,ManqCH.Realtimeestimationofelasticdeformationforend-pointtrackingcontrolofflexibletwo-linkmanipulators[J].TheJournalofDynamicSystems,MeasurementandControl,1992,115(3):385-393.

[2]MatsunoF,SakawaY.,AsanoT,Quasi-statichybridposition/forcecontrolofaflexiblemanipulator[C].ProceedingoftheIEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation,Sacramento,PublbyIEEE,1991,3:2838-2843.

[3]MatsunoF,SakawaY.Dynamichybridposition/forcecontrolofatwodegree-of-freedomflexiblemanipulator[J].JournalofRoboticSystems,1994,11(5):355-366.

[4]YoshikawaT.Dynamichybridposition/forcecontrolofrobotmanipulators-descriptionofhandconstraintsandcalculationofjointdrivingforce[J].IEEEJRA,1987,(3):386-392.

[5]KwonDS,BookWJ.Aninversedynamicmethodyieldingflexiblemanipulatorstatetrajectories[C].ProceedingsoftheAmericanControlConference,SanDiego,PublbyAmericanAutomaticControlCouncil,1990,27-37.

[6]MatsunoF.Modelingandquasi-statichybridposition/forcecontrolofconstrainedplanartwo-linkflexiblemanipulators[J].IEEETransactionsonRoboticsandAutomation,1994,10(5):287-297.

[7]GofronM,ShabanaAA.Controlstructureinteractioninthenonlinearanalysisofflexiblemechanicalsystems[J].NonlinearDynamics,1993,(4):183-206.

[8]BayoE,MoulinH.Anefficientcomputationoftheinversedynamicsofflexiblemanipulatorsinthetimedomain[C].ProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation,Scottsdale,PublbyIEEE,1989,710-715.

[9]BayoE,PadadopoulosP,StubbeJ,etal..Inversedynamicsandkinematicsofmulti-linkelasticrobots[J].Int.J.RoboticsResearch,1989,8(6):49-62.

机械制图常见问题篇7

关键词:机械制图;启发;学生;创新能力;培养

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)14-0196-02

《机械制图》是中职学校工科类学生(特别是机械类学生)非常重要的技术基础课之一;是一门培养学生阅读和绘制机械图样,发展学生空间想象力的学科;它将直接影响后续专业课的学习,与生产实际有着十分密切的联系。近几年,随着中等职业学校招生门槛降低,中职进校生的总体素质严重下滑,学生一进校就开始学习这门课程,无实际经验,没有空间立体几何知识,学生学起来感到很难,不容易掌握,不少学生由此产生厌学、惧学情绪。如何根据教材的特点和学生的实际情况,教会学生阅读和绘制机械图样,我觉得应在机械制图教学过程中启发学生的思维。培养学生的创新能力。

1 直观教学,培养学生自觉学习的习惯

我们知道,教学的目的不仅在于传授知识,更在于启发学生的思维、培养学生的学习能力。在《机械制图》教学中,首先充分利用学校已有的教具模型进行形象直观教学,注意启发学生积极思考。使不容易理解的抽象理论,变成形象、具体、易掌握的知识,使学生看得见,摸得着,学得快。学得牢。帮助学生正确理解教学难点和重点。例如,投影基础和几何元素的三面投影图是整个课程的基础,但入门较难,学生不易建立起空间投影体系,难以在脑海中勾画出点、线、面等各种基本几何元素在空间的形状和位置,更不用说将想象出的空间位置,经过变换后再在几个平面上,同时得到投影图,还要保持其固定的标准格式和投影位置关系。为了解决这个问题,除按常规教学方式使用教具模型、教学挂图外,还可利用教室的墙面和地面建立空间投影体系,以桌面、粉笔盒、课本、三角板、铅笔等常见物品作为各类几何元素,利用电脑、投影等多媒体教学设备,创造出一些动态的点、线、面等空间关系,鼓励学生参与讨论,让学生主动感悟空间投影体系,模拟摆出各种不同几何元素的位置,观察假设投影后的效果。让学生自己动手画出一个物体在这个体系中的三面投影图。

2 手脑并用,引导学生参与教学活动

活动是创新教育的核心和灵魂。好奇、好动是高职学生的心理特点,充分利用这一特点组织教学活动,往往能收到事半功倍的效果。教师要想方设法引导学生主动地开展独立思维。刀不磨要生锈,脑筋不动不灵活。调动学生独立思考问题的积极性,就能使学生学得深刻,想得灵活。例如;根据两视图补画第三视图。首先,要根据已给的两视图分析物体的形状结构特征,尺寸、位置和方位关系并想象出其空间形状。此时,可先画出一系列图形来引出思考方向,让学生分组讨论,甚至可以用橡皮泥捏出他们的形体(或用萝卜切出他们的形体),来证实他们的结论。在学生理解了形体的结构特征以后,再按各组成部分逐个作出第三视图。然后利用学生已有的知识。进一步分析、判断其相关结构。准确表达出第三视图。形体的表达方法常常不是唯一的。最后启发学生根据已有的和新获取的知识、技能和经验制定出若干种不同的表达方案。而在这些方案的制定过程中,学生的个性得到了发展,创新能力得到了培养。

3 师生互动,激励学生积极探索

创新教学不再仅仅传授书上现成的理论知识,更重要的是在教师的引导下,学生积极主动地探求知识的产生、形成和发展过程,在这一过程中形成知识、技能和能力。在这个过程中,学生必须创造性地思考问题,改变传统教学只注重知识传授,只注重形式逻辑思维培养的弊端,把教学的重心由教学生记忆现成的规则和结论,转移到引导学生主动探索上来,从亲历知识过程中获得发现的快乐,并在成功创新的体验中建立起学习机械制图的信心。

教学过程中,教师要深入列学生中去,随时了解学生学习的动态。研究学生的思维规律,调动学生的思维积极性,因势利导,因材施教,使学生的知识都是经过自己的思想劳动获得的,而不是“灌”进去的。例如:在教学生看图的基本要领时,可先画出物体的一个视图。提出问题:根据物体的一个视图,同学们能想象出多少种形状的物体?让学生以小组形式(一般按前后座位四人一个小组)互相讨论研究,交流心得体会,教师巡视并听取学生遇到的疑难问题,注意学生的思路(一般用3―5分钟时间)。解决不了的疑难问题向教师提出或由教师就近随时个别辅导答疑。这时的疑难问题是学生经过了一定努力仍然难以独立解决的重大难题或关键环节。讨论之后,由小组代表发言,说出本组的答案并阐明理由,小组间可以互相补充,然后,由教师总结出可能的答案。紧接着,画出物体的两个视图,用同样的问题和方法让学生讨论、学习和思考,由教师总结出答案:一般一个投影不能完全确定物体的空闯形状,有时两个投影也不能完全确定物体的空间形状。看图时,应把各投影视图联系起来一起看,才能确定物体的确切形状。这种讨论有利于学生了解群体思维轨迹,培养学生语言表达能力和训练说理能力,并加强了学生间的交往和互动。课堂结束之前,小结选择有代表性的练习题,由学生自己独立完成,教师适当补充。充分利用《机械制图习题集》,通过各种练习,提高学生读图、绘图的能力,这不仅让学生巩固知识、加深理解。还可检查教学效果,教师巡视,及时得到反馈信息,发现向题,及时辅导,可提高全班学生学习积极性,增强求知欲。

4 联系实际,注重实践环节

在创新教学的理念下,教师的作用是鼓励与激发学生参与讨论,并引导学生进行创造性地思考问题,学会处理问题和解决问题。例如;在螺纹的教学中设问:“从螺纹品种的发展来看,螺纹是否还会有新的发展?”在学生作出肯定回答后,便可以明确创新课题:试想象并设计出一种我们未曾见过的新品种的螺纹。学生饶有兴趣的讨论后,都争先各抒己见,有的学生认为可以把滚珠丝杆中的滚珠换成滚柱,有的学生认为可以在螺纹之间充人气体或注入液体,合理的结果给予肯定,让学生走上讲台论证“专利”,会产生积极的作用,它可以激起广大学生再创造的意识。但如果从螺纹的加工、成本、经济等科学性方面来论结果的话,合理的结果就会存在不合理因素,因此引导学生运用批判性思维,深入思考他的“专利”,是必要的教学环节。又如,提出问题:“如果把你发明出的螺纹作为商品推出,是否有人来购买?”引导学生进行加工分析、成本比较等综合验证,可以提高学生的综合思维能力。不合理的结果,一般是违反螺纹传动原理的,至少说在现阶段的认知理论上是不能接受的。

机械制图常见问题篇8

关键词:机械制图;启发;学生;创新能力;培养

《机械制图》是中职学校工科类学生(特别是机械类学生)非常重要的技术基础课之一;是一门培养学生阅读和绘制机械图样,发展学生空间想象力的学科;它将直接影响后续专业课的学习,与生产实际有着十分密切的联系。近几年,随着中等职业学校招生门槛降低,中职进校生的总体素质严重下滑,学生一进校就开始学习这门课程,无实际经验,没有空间立体几何知识,学生学起来感到很难,不容易掌握,不少学生由此产生厌学、惧学情绪。如何根据教材的特点和学生的实际情况,教会学生阅读和绘制机械图样,我觉得应在机械制图教学过程中启发学生的思维。培养学生的创新能力。

1 直观教学,培养学生自觉学习的习惯

我们知道,教学的目的不仅在于传授知识,更在于启发学生的思维、培养学生的学习能力。在《机械制图》教学中,首先充分利用学校已有的教具模型进行形象直观教学,注意启发学生积极思考。使不容易理解的抽象理论,变成形象、具体、易掌握的知识,使学生看得见,摸得着,学得快。学得牢。帮助学生正确理解教学难点和重点。例如,投影基础和几何元素的三面投影图是整个课程的基础,但入门较难,学生不易建立起空间投影体系,难以在脑海中勾画出点、线、面等各种基本几何元素在空间的形状和位置,更不用说将想象出的空间位置,经过变换后再在几个平面上,同时得到投影图,还要保持其固定的标准格式和投影位置关系。为了解决这个问题,除按常规教学方式使用教具模型、教学挂图外,还可利用教室的墙面和地面建立空间投影体系,以桌面、粉笔盒、课本、三角板、铅笔等常见物品作为各类几何元素,利用电脑、投影等多媒体教学设备,创造出一些动态的点、线、面等空间关系,鼓励学生参与讨论,让学生主动感悟空间投影体系,模拟摆出各种不同几何元素的位置,观察假设投影后的效果。让学生自己动手画出一个物体在这个体系中的三面投影图。

2 手脑并用,引导学生参与教学活动

活动是创新教育的核心和灵魂。好奇、好动是高职学生的心理特点,充分利用这一特点组织教学活动,往往能收到事半功倍的效果。教师要想方设法引导学生主动地开展独立思维。刀不磨要生锈,脑筋不动不灵活。调动学生独立思考问题的积极性,就能使学生学得深刻,想得灵活。例如;根据两视图补画第三视图。首先,要根据已给的两视图分析物体的形状结构特征,尺寸、位置和方位关系并想象出其空间形状。此时,可先画出一系列图形来引出思考方向,让学生分组讨论,甚至可以用橡皮泥捏出他们的形体(或用萝卜切出他们的形体),来证实他们的结论。在学生理解了形体的结构特征以后,再按各组成部分逐个作出第三视图。然后利用学生已有的知识。进一步分析、判断其相关结构。准确表达出第三视图。形体的表达方法常常不是唯一的。最后启发学生根据已有的和新获取的知识、技能和经验制定出若干种不同的表达方案。而在这些方案的制定过程中,学生的个性得到了发展,创新能力得到了培养。

3 师生互动,激励学生积极探索

创新教学不再仅仅传授书上现成的理论知识,更重要的是在教师的引导下,学生积极主动地探求知识的产生、形成和发展过程,在这一过程中形成知识、技能和能力。在这个过程中,学生必须创造性地思考问题,改变传统教学只注重知识传授,只注重形式逻辑思维培养的弊端,把教学的重心由教学生记忆现成的规则和结论,转移到引导学生主动探索上来,从亲历知识过程中获得发现的快乐,并在成功创新的体验中建立起学习机械制图的信心。

教学过程中,教师要深入列学生中去,随时了解学生学习的动态。研究学生的思维规律,调动学生的思维积极性,因势利导,因材施教,使学生的知识都是经过自己的思想劳动获得的,而不是“灌”进去的。例如:在教学生看图的基本要领时,可先画出物体的一个视图。提出问题:根据物体的一个视图,同学们能想象出多少种形状的物体?让学生以小组形式(一般按前后座位四人一个小组)互相讨论研究,交流心得体会,教师巡视并听取学生遇到的疑难问题,注意学生的思路(一般用3—5分钟时间)。解决不了的疑难问题向教师提出或由教师就近随时个别辅导答疑。这时的疑难问题是学生经过了一定努力仍然难以独立解决的重大难题或关键环节。讨论之后,由小组代表发言,说出本组的答案并阐明理由,小组间可以互相补充,然后,由教师总结出可能的答案。紧接着,画出物体的两个视图,用同样的问题和方法让学生讨论、学习和思考,由教师总结出答案:一般一个投影不能完全确定物体的空闯形状,有时两个投影也不能完全确定物体的空间形状。看图时,应把各投影视图联系起来一起看,才能确定物体的确切形状。这种讨论有利于学生了解群体思维轨迹,培养学生语言表达能力和训练说理能力,并加强了学生间的交往和互动。课堂结束之前,小结选择有代表性的练习题,由学生自己独立完成,教师适当补充。充分利用《机械制图习题集》,通过各种练习,提高学生读图、绘图的能力,这不仅让学生巩固知识、加深理解。还可检查教学效果,教师巡视,及时得到反馈信息,发现向题,及时辅导,可提高全班学生学习积极性,增强求知欲。

4 联系实际,注重实践环节

在创新教学的理念下,教师的作用是鼓励与激发学生参与讨论,并引导学生进行创造性地思考问题,学会处理问题和解决问题。例如;在螺纹的教学中设问:“从螺纹品种的发展来看,螺纹是否还会有新的发展?”在学生作出肯定回答后,便可以明确创新课题:试想象并设计出一种我们未曾见过的新品种的螺纹。学生饶有兴趣的讨论后,都争先各抒己见,有的学生认为可以把滚珠丝杆中的滚珠换成滚柱,有的学生认为可以在螺纹之间充人气体或注入液体,合理的结果给予肯定,让学生走上讲台论证“专利”,会产生积极的作用,它可以激起广大学生再创造的意识。但如果从螺纹的加工、成本、经济等科学性方面来论结果的话,合理的结果就会存在不合理因素,因此引导学生运用批判性思维,深入思考他的“专利”,是必要的教学环节。又如,提出问题:“如果把你发明出的螺纹作为商品推出,是否有人来购买?”引导学生进行加工分析、成本比较等综合验证,可以提高学生的综合思维能力。不合理的结果,一般是违反螺纹传动原理的,至少说在现阶段的认知理论上是不能接受的。

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