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機械模塊化設計范文1
1.細分專業模塊、多層次教學
首先,對原來專業的劃分轉變為根據社會崗位細分的專業模塊。比如機車車輛檢修專業,可以根據鐵路不同層面的需求,將它分為貨車檢修模塊、客車檢修模塊、空調檢修模塊等。其次,根據分好的模塊制定教學目標、教學任務和教學計劃,組織教師編寫校本教材,根據各模塊的特點實施具體教學。多層次教學是指安排課程的關聯與銜接,使學生多方向多領域的掌握專業技能。模塊化指所有的課程按照模塊的方式組織,便于各專業方向的調整和組合。機械設計基礎課程的模塊化教學就是把該課程分成若干訓練項目,針對上述不同崗位需求有重點的教學。
2.真正實現因材施教,按需施教
因材施教是根據學生的個體差別來培養人才,盡量按照學生興趣愛好、學習基礎、學習能力來引導學生選擇適合自己的專業、方向及學習模塊,最大限度調動學生的學習積極性。按需施教則是按照崗位需要來培養學生。
3.學生理論知識的學習會受到影響
凡事都有利弊,對于高鐵學院的學生,首要目的是培養他們鐵路崗位的動手能力,模塊化教學正是加強這一點,但對于理論知識的學習相對來說會較為弱勢。針對此種情況,主要采取模塊化知識交叉方式來彌補。
二、課程模塊設計
1.認識機器
主要學習的內容為機器的組成及機構的功用。該模塊課程的學習標準是為了了解該課程的研究對象、內容、任務、特點、學習方法,讓學生對該課程有一個宏觀的認識。了解設計機構應滿足哪些基本要求和基本步驟;對機械零件的主要失效形式和設計準則、常用材料及選用原則,機械設計中的標準化有一個初步認識;掌握機構、構件、零件、部件的概念。
2.傳動件
傳動件包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動和齒輪系。該模塊學習的標準為:了解各傳動的工作原理、類型、特點和應用;識別帶和帶輪齒輪的結構;能進工作能力分析;列舉安裝及維護方法;聯系實際設計普通V帶和齒輪傳動。說出漸開線齒輪的齒廓形成過程及變位齒輪的概念,掌握齒輪嚙合原理、主要參數及幾何尺寸計算,區別直、斜、錐齒輪傳動及蝸桿傳動的受力及轉動方向。熟練掌握定軸齒輪系、行星齒輪系傳動比的計算,識別實際機械中的齒輪系。當然,由于車輛專業自身特點和專業群的需求,教師將根據各崗位群的不同有針對性的講解。
3.軸、軸承、傳動的箱體
軸與軸承使用最為廣泛,每個專業都普遍使用,故也是學習重點。在本模塊中,學習軸的結構(含分類、結構設計、材料)、軸的基本設計方法、滾動軸承尺寸選擇的基本方法。該模塊學習的標準為:識別軸的功用與類型,能根據工程實際對軸進行設計計算。區別軸承的功用、類型和結構以及選擇材料,說出滾動軸承的組成、特點,解釋滾動軸承的代號。通過現場觀察能說出鐵道車輛中軸承的使用。
4.連接件
連接件包括螺紋連接、軸轂連接、聯軸器、離合器、制動器。復雜的連接包括運動副及機構運動、簡圖四桿機構、凸輪機構。該模塊的課程學習的標準為了解螺紋和螺紋聯接的主要參數、類型、特點及應用;說明提高螺栓聯接強度的措施;理解螺紋聯接的預緊和防松;了解螺旋傳動的特點、類型;掌握螺旋傳動相對運動判斷及運動量的計算。識別鍵、銷聯接的特點和類型,能根據工程實際對平鍵聯接進行設計計算。區別聯軸器和離合器的主要類型、結構,說出聯軸器和離合器的選用方法。認識制動器的主要類型、結構。認識彈性連接的主要類型、結構。通過現場教學能對鐵道車輛的制動裝置和彈性連接有一簡單認識。辨認機構的組成,說出運動副的概念及分類,能繪制平面機構運動簡圖,理解自由度的計算方法。說出平面連桿機構的應用,理解平面四桿機構的基本性質,區別急回特性、死點位置、壓力角和傳動角的特性。
5.課程大作業――綜合訓練
通過減速器基礎設計這個綜合的訓練項目來提高學生綜合解決問題的能力,尤其是培養學生獨立或協同完成所布置任務的傳動系統的動力參數分配、傳動比分配,完成傳動零件的設計計算。獨立完成減速器裝配圖及從動軸、從動齒輪的圖紙設計,建議采用二維軟件完成設計;獨立完成設計說明書的撰寫等等。值的注意的是由于我院專業畢業學生都從事鐵路一線工作的特點,對于該模塊教學并不是要求突出學生的設計能力,而是培養學生綜合解決事物、培養學生共同協作的能力;通過作圖,更加掌握典型零件的結構和領悟鐵路工人刻苦嚴謹、半軍事化的工作作風。
三、實驗教學不可忽略
實驗內容主要有:常用機構、機構運動簡圖繪制、機械零件現場教學、齒輪減速器拆裝等。機械設計基礎實驗多以驗證性的實驗為主,學生不僅需按照實驗指導書所列步驟進行,而且還要主動參與實驗,需要每個學生動手對零件觀察和裝拆,并且對零件進行描述。通過這樣的實驗,不僅加深了學生的印象,還為以后該課程和其他后續課程的學習打下基礎,更是有利于學生動手能力的培養。
四、形成標準的課程評價體系
高等職業教學最大的特點是職業性,最終的教學目的是使學生在整個課程的環節中學到相應技能,所以僅用最后的試卷來評判學生的成績是不合理的。因此,要采用多樣化的評價體系來反映學生各方面的學習情況并做出合理的評判。機械設計課程本身的實踐性比較強,考察的是學生的分析和動手能力,所以在評價學習效果的時候,可以采用靈活多樣的考核方式,并以定量方式呈現評價結果。如由平時表現、實驗、作業、理論考試等進行綜合評價。
機械模塊化設計范文2
關鍵詞：模塊設計；機械設計；應用
中圖分類號： THl2 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）03-173-2
0 引言
機械設計是工業發展的重要組成部分，在機械設計中，模塊化的設計方法是提升設計效率的重要方式。但是在實際設計與應用中，依然存在較多的缺陷，且隨著科技的不斷發展，模塊化設計方式必然會隨著科技的進步而不斷創新。在此情況下，加強對模塊化設計方法的研究，并且探究其在機械設計中的應用具有重要的意義。
1 模塊化設計方法
1.1 模塊劃分
在模塊化設計方法中，其決定設計產品的質量與效率，其需要在保證產品性能的基礎上，最大程度的實現設計的優化，在劃分過程中，需要注意以下幾點原則：第一，在模塊化過程中，需要保證整體的性能；第二，在模塊化的設計中，需要保證結構的獨立性；第三，需要保證功能的完整性；第四，需要保證連接部分的合理性；第五，需要最大程度地控制模塊的數量；第六，需要滿足精度、性能、成本以及結構等多樣化的形式；第七，需要保證機構的簡單特點。
在模塊化的設計中，為了保證系統的整體使用性能，需要根據實際情況，保證系統的功能模塊的組合性以及互換性[1]，例如在裝配產品的過程中，對于具有相同功能的單元，需要保證其具有相同的基面和尺寸，這樣才可以有效地將不同的零部件組合起來，形成相應的模塊[2]?？傊?，在模塊的劃分中，需要在保證整體功能的基礎上，最大程度地降低模塊的數量。另外，在組合的過程中，要保證組合的不同部件具有相同的功能，并且處于同一個基面中。這樣才可以最大程度地通過模塊化設計來提升機械設計質量和效率。
1.2 設計方式與功能分析
1.2.1 設計方法
模塊的設計方法主要包括橫向、縱向和混合三種方式，在設計過程中，橫向的設計主要是指不改變參數的情況下，對模塊進行設計，以此來提升設計質量；縱向設計主要是指對不同規格的產品進行設計；混合設計是為了滿足客戶的需求，將兩種設計方式結合起來，以便最大程度地提升機械設計質量。
1.2.2 功能分析
在模塊化的設計中，根據實際情況，可以將模塊化系統分為混合和純模塊化系統兩個部分，根據模塊的組合可能，同樣可以將其劃分為閉式系統和開式系統。其主要功能包括以下幾個部分：
基本功能是模塊中基礎的功能，不可或缺，在系統中無論設計多少模塊，必須要保障基本功能的完善性。
輔助功能主要主要是實現相應設計模塊的功能，以此來提升機械設計的整體效率。
特殊功能主要是指某種產品的特殊功能，如對鏜孔功能進行模塊設計，可以發揮模塊化設計的特殊功能。
適應功能主要是為了生產的需求，調換相應的零部件或者模塊來適應生產的需求，因此，其可以稱之為適應模塊。
2 設計步驟
在模塊化設計中，主要分為兩個不同層次的步驟，第一個為系列模塊，第二個為單個產品模塊。在模塊化的設計步驟中，單個產品的模塊化設計較為復雜，對機器的每個產品均需要制定不同的模塊，其具體步驟如下：
2.1 系列模塊設計
在系列模塊設計中，其主要通過計算實現對市場的調查與分析，確定用戶的需求，以此來設計產品的功能以及相應的模塊設計，之后根據功能的需求，設計相應的參數[3]。在參數確定成功后，可以對模塊進行切分，并且對模塊的結構進行設計，以此來形成相應的資料庫。通過系列模塊的設計，可以構成模塊化設計的整體功能，從而可以提升機械設計質量及效率。
2.2 單個產品模塊化設計
單個產品的模塊化設計是建立在系列模塊設計的基礎上來完成的，在單個產品的模塊化設計中，需要根據用戶的需求來確定參數以及模塊的選擇，在確定完成后，需要對模塊進行組裝和分析計算，以此來保證模塊的最佳使用性能。
3 模塊化與科技的融合
3.1 模塊化與成組技術
在模塊化設計方法中，其與成組技術存在較多的共同點，成組技術主要是應用零件以及工藝的相似性，將其進行劃分，之后對相似零件進行標準化的處理，以此來達到生產的目的[4]。而在模塊化技術的設計中，其與成組技術的應用存在相似性，將相同類型的軟件功能集合起來，形成相應的模塊?？梢姡谀K化設計方法中，運用了成組技術的理念，較好地提升了機械設計的質量和效率。
3.2 柔性制造技術
柔性制造技術是通過靈活性和多變化的特點來實現對生產的優化，在模塊化的設計中，同樣運用了柔性制造技術，其主要是在解決機床的共性之后，實現對機床個性化問題的解決，在此過程中，秉承的思想是通過運用最少的模塊來實現對功能的設計。通過對柔性制造技術的應用，可以保證在機床的生產中，可以做到一機多用的目的。目前，模塊化技術以及柔性制造技術已經成為機械設計的重要研究項目之一。3.3 計算機輔助技術
在模塊化設計方法中，計算機輔助技術同樣是模塊化技術的重要組成部分，在計算機技術中，CAD、CAPP以及CAM均為輔助技術手段，在設計過程中，通過相應的計算，可以實現穩定性和l理性的設計。另外，在模塊化設計方法中，可以充分發揮計算機的輔助功能，最大程度地提升機械設計的效率。
機械模塊化設計范文3
Modular Design of "Mechanical and Electronic
Engineering" Graduate Course Teaching
SUI Xiuwu， NIU Xuejuan， DU Yuhong， SANG Hongqiang
（Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300387）
Abstract To address the basics of mechanical engineering graduate course big difference in disciplines， research areas scattered， weak technological base of electronic problem， this paper Tianjin Polytechnic University's "Mechanical and Electronic Engineering" course teaching reform projects and excellent graduate students in the teaching content will be re-planning to mechatronics design as the main line， the implementation of modular teaching of sensing technology， computer and information technology， automatic control technology， servo drive technology， system integration technology were the basis for the requirements module， high demand module ， demanding three-level design module. Teaching practice over the years shows that the modular design and implement teaching guide students according to their own conditions and needs of a targeted selection of research to learn the content， teaching according to the need， individualized， and achieved very good results.
Key words Mechanical and Electronic Engineering； graduate training； teaching reform； modular teaching
1 機械電子工程教學內容的總體規劃
機械工程學科的研究生，大多數來自機械工程及自動化本科專業，一般具有較扎實的機械專業的基礎，在“機械設計、機械制造”領域具備一定的專業知識，但是電子方面的基礎知識卻比較薄弱，許多研究生連常識性的電子知識都不具備，甚至對“測量”、“控制”領域一無所知。因此需對其在電子技術、計算機技術、機電系統集成技術等方面進行專業培養。
由機械電子系統的構成要素可見，機械電子工程技術一般包括六大共性關鍵技術：機械技術、傳感檢測技術、計算機與信息技術、自動控制技術、伺服傳動技術、系統集成技術。如圖1所示。
圖1 機械電子系統的構成要素
因此，機械電子工程的教學將以機械電子工程的原理與系統設計為主線，在上述各關鍵技術為主要模塊深入展開，而在每一關鍵技術中，又分別設置三個層次的教學內容：基礎要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊，形成“一縱三橫”的模塊化結構。模塊化教學設計很好地實現了引導學生根據自身條件及科研需要有針對性地選擇要學習的內容，做到因需施教，因材施教。
2 “一縱三橫”的模塊化教學
“一縱”是指按機械電子工程原理與系統設計為主線的縱向結構，具體包括：傳感檢測技術模塊、計算機與信息技術模塊、自動控制技術模塊、伺服傳動技術模塊、系統集成技術模塊?！叭龣M”是指在每個技術模塊中又細分為三個層次的教學內容：基礎要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內容如下：
傳感檢測技術模塊：基礎要求模塊包括傳感與測試技術基礎知識（傳感器的基本構成、傳感器的靜態數學模型及其靜態特性指標、傳感器的選用），機電系統最常用的位移檢測（光柵傳感器、絕對碼編碼器、增量碼編碼器），力學量檢測（應變式多維測力彈性體、扭矩傳感器等），視覺檢測（線陣CCD和面陣CCD的基本原理）。較高要求模塊包括雙目視覺檢測的基本原理及標定，觸覺傳感器（指端應變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器）。高要求模塊包括機電測試新技術，現場總線系統，虛擬儀器技術，多傳感器數據融合等。
計算機與信息技術模塊：基礎要求模塊包括計算機控制技術基礎，計算機控制系統的組成、分類，及常用控制器（工控機、 PLC、單片機），軟件方面要求測量數據的預處理，數字濾波，線性化處理，標度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機的應用高級技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應用，基于DSP的運動控制及DSP運動控制卡。
自動控制技術模塊：基礎要求模塊包括PID控制算法的基本原理，標準PID算法的改進，數字PID參數的選擇。較高要求模塊包括模糊控制，模糊控制的定義及特點，模糊控制系統的組成，模糊控制系統的基本原理，應用模糊控制算法解決實際問題。高要求模塊包括其它先進控制方法，如智能控制、自適應控制、模型預測控制、神經控制等。
伺服傳動技術模塊：主要講解直流電動機、交流電動機、步進電機及其控制?；A要求模塊講解三種電機的基本原理、機械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理，如直流電機的電樞電動勢、電磁轉矩，交流電機的旋轉磁場和定轉子的電路分析，變頻控制的原理及實現方法，步進電機的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機的先進控制技術，如直流電機的雙閉環控制、交流電機的矢量控制等。
系統集成技術模塊：基礎要求模塊主講機電系統各模塊之間的級聯設計，重點講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號耦合、時序配合、電平轉換接口。較高要求模塊主講機電系統的電磁兼容技術，重點講解接地技術、屏蔽技術、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點講解軟件抗干擾技術，如軟件冗余技術、軟件陷阱技術、“看門狗”技術等。
3 以案例為載體，推進模塊化教學設計
針對上述的模塊化教學內容，設計了針對不同教學內容相應的數字化資源，建設了課程網站，開發了多媒體課件，設計了多個教學案例。在典型的機電一體化的應用領域，將“加工中心”、“工業機器人”、“自動導引車”、“汽車防抱死剎車系統”制作了教學案例，并對一些復雜系統進行了分解設計。采用單片機進行直流電機控制、采用PLC對交流電機進行變頻控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學中起到了很好的效果。通過這些案例，是將機械電子工程領域的科研成果及前沿技術引入教學，最大程度地吸引了學生的學習興趣，激發了研究生的學習動力。
4 結語
機械模塊化設計范文4
關鍵詞： 移動機械臂；模塊化；結構分析
1 背景介紹
隨著科學技術的發展，眾多機器人相繼問世，他們一般具有移動和操作兩大功能，我們更具這兩個能力對機器人分類為下面的三大類：
1）只用移動功能的的移動機器人，比如EndotieS醫療機器人。
2）只有操作能力的機械臂。比如nextre、PUMA56o、Powereube機械臂等。
3）具有移動和操作能力的移動機械臂系統。如勇氣號火星車等。
像EndotieS醫療機器人，模塊化移動機械手臂現在已經逐漸被應用的醫療行業，但是由于功能相對單一，在醫療行業應用不是很廣泛，不過隨著模塊化移動機械臂的更加智能化的發展，它在醫療行業的應用將會迅速得到普及。
2 模塊化移動機械臂結構介紹
模塊化移動機械臂結構，在目前研究最成熟也是研究最多的是兩連桿式移動機械臂。它結構簡單，由平面內的兩個連桿機械臂和一個輪式的移動平臺組成，該系統結構示意圖如下圖所示。
兩連桿平面移動機械臂，空間幾何結構相對簡單，其運動過程模擬及其分析在一般的幾何關系里面就可以得到解決，針對某一具體任務的運動也較為容易實現。但是為了能夠滿足復雜的醫療手術或者是相對復雜的醫療動作的完成，兩連桿平面移動機械臂顯然已經無法滿足要求。在此基礎上模塊化移動機械臂就得到了廣泛的關注，模塊化移動機械臂相比平面連桿移動機械臂，靈活性是它最顯著的優點。各模塊結構的分布可置換性，使得模塊化移動機械臂具有廣闊的動作空間動作多樣性。模塊化移動機械臂與平面兩連桿移動機械臂相比有以下幾點不同：
1）模塊化機械臂是一般是一種三維機械臂，實現三維立體空間運動，大大延伸了機械臂的動作范圍和動作難度，但是也使得較難通過簡單的幾何關系來表征末端執行器位姿與各關節角位移之間的關系。
2）模塊化機械臂的可重構可置換特性，這一特性，使得模塊化機械臂有了更好的靈活性。不過對于構型變化后的模塊化機械臂運動學計算難度增加，不利于運動規劃控制器的設計及實施。
3）模塊化機械臂和移動平臺的結合，結構變得更加復雜，整個系統的運動冗余性增加明顯，冗余度的求解是運動規劃和協調控制中必須要解決的基本問題，這使得模塊化移動機械臂的協調規劃難度加大。
我們可以看到，模塊化移動機械臂隨著動作的復雜化，操作的只能化，對與幾何關系的表征和運動狀態的分析也提出了更高的要求。但是隨著機械臂的智能化和復雜動作完成能力的提高，將會非常有助于模塊化移動機械臂在醫療行業的推廣和發展。
3 模塊化移動機械臂控制體系結構分析
模塊化控制體系機構有很多種分類方式，我們在這里一控制器的分布結構來劃分，分為集中控制式和分布式控制式。
集中控制式在系統中擁有一個控制單元，由控制單元對系統的觀測信息進行管理，在此基礎上設計控制律，然后通過控制指令完成控制。這種控制方法的控制方式比較簡單，對整個系統的整體之間協調比較有利。但是它應用范圍局限性比較大，只能對控制對象結構簡單，而且控制器能夠準確獲得工作狀態信息，并且獲取信息時要求保持較高的效率和可靠性時，才能夠有效的完成。一旦有一個環節出現問題，就會導致整個系統的工作狀態。而分布式控制
是由多個子控制器“一對一”式的控制各個子系統或者是子系統內的子系統。但是各個子系統不是沒有關系，它們通過高速通信線路實現整體的協調。同時各個子系統被高一級的系統集中控制，這樣像一個“倒樹狀”的控制系統實現整體控制。這種控制方式的特點可以幫助各個子系統能夠靈活的根據實際情況單個控制，實現局部的控制優化。分布式控制結構相對比較復雜，但是具有可靠性，靈活性，適用范圍廣，維修保養容易實現等特點。
下面就以模塊化移動機械臂系統的分層遞階分布式體系結構為例來分析模塊化移動機械臂控制體系結構。
根據對模塊化移動機械臂的簡單介紹，結合目前應用于機器人上的各種控制策略的特征對比，模塊化移動機械臂系統的分層遞階分布式體系結構應用比較廣泛。
如下圖所示，處于某一環境中的移動機械臂系統，特定任務可由機器人的環境感知層、規劃控制模塊及執行器動作三部分合作完成。三部分功能分別介紹如下：
1）環境感知層主要由機器人一般是兩種類型的傳感器組成，一種是距離傳感器，另外一種是視覺傳感器。機器人根據傳感器獲取的信息，來對外界環境獲得感知和認識，是信息源。
2）規劃控制模塊，這個模塊是機器人的中控層，屬于控制系統的核心系統。決策層根據任務需求和動作需求，規劃機械臂的運動序列，準確的控制平臺的移動和機械臂的各種動作序列。它也是有兩個子層構成，一個是決策規劃層，一個是控制層。決策規劃層關注移動機械臂的運動學，規矩要求規劃系統的運動。當系統在規劃層規劃好應該動作的運動狀態后，就會將信息傳給控制層，控制層根據環境感知層獲得的信息及當前動作姿勢，控制設計控制律。規劃控制模塊最為復雜，是系統的核心部分。我們再來細化分析這個層的結構組成：
如下圖所示：
該體系結構具有以下特點：
① 運動學層面：實現的協調規劃，這個體系結構可分為運動規劃層和動力學控制層，運動規劃層根據移動機械臂的運動學，完成運動學規劃，使得移動機械臂系統協調運動，從而實現平臺智能移動和執行器的相關動作。
機械模塊化設計范文5
【關鍵詞】機械設計；制造；自動化；優勢；前景
隨著時代的變遷，以及科技水平的提升，機械設計與制造技術也發生了改變。機械設計與制造作為推動經濟發展、社會進步的重要動力，為更好地服務于社會、經濟的發展，機械設計與制造正逐漸向自動化方向發展，而這有利于拓寬其的發展前景，對實現工業現代化也很有幫助。同時，機械設計制造及其自動化的發展，不僅能夠提升機械生產的質量和效率，對降低機械設計和制造壓力也極為有利。基于此，對機械設計制造及其自動化的優勢及發展前景進行分析，有利于推動機械產業向更好地方向發展。
1.機械設計制造及其自動化的優勢
信息時代背景下，機械設計制造及其自動化的發展，是對傳統機械設計制造的創新，也是對先進科學技術與機械設計制造相結合的具體展現。機械設計制造及其自動化的產生和發展，是基于對互聯網思維的考慮，是對多種先進科學技術的綜合應用，不僅能夠使機械設計與制造的質量和效率得到大幅度提升，也能夠為推動社會經濟的發展予以支持。在機械設計與制造業的發展過程中，自動化系統是機械設計制造及其自動化得以產生和發展的重要基礎，也是實現機械生產自動化、生產管理智能化的重要依據。與傳統機械設計制造相比，機械設計制造及其自動化所具備的優勢更加明顯，不僅機械生產工藝得到了改良，機械生產水平也得到大幅度的提升，而這也為機械設計與制造業的未來發展奠定了基礎。傳統機械設計制造主要是依靠人工來實現，而隨著機械設計制造及其自動化的發展，機械設計與制造逐漸變得自動化、智能化，對提升機械設計與制造的質量和效率極為有利。基于機械設計制造及其自動化的產生和發展，通過利用先進信息技術對機械生產制造進行改革，可以使機械生產效率得到大幅度提升，也能夠為機械設計與制造業實現可持續發展提供保障。
2.機械設計制造及其自動化的發展前景
機械設計與制造業的發展是為更好地滿足社會經濟及其他行業發展對機械設備提出的多樣化需求?；诖耍瑱C械設計制造及其自動化的應用和發展應建立在其他各行業的發展之上，即依據社會經濟及其他行業發展對機械設備提出的不同要求，在應用機械自動化生產技術的基礎上，從機械設計與制造等兩方面進行考慮，對機械設計與制造技術進行創新，利用先進技術完成機械設計與生產工作，以此提升機械設計與制造的質量和效率，提高機械設計制造的自動化水平，降低機械制造對能源的效率，降低機械制造對生態環境造成的破壞，以便確保機械產品能夠滿足綠色產品的相關要求，進而為推動社會經濟的發展做出貢獻，而這也是機械設計制造及其自動化的主流發展方向，對拓寬機械設計制造及其自動化的應用和發展前景極為有利。
2.1智能化的發展前景
在機械設計制造及其自動化發展中，智能化是機械自動化發展的一種趨勢，即通過應用智能化技術，將智能系統與機械設備相結合，以此開發并增強機械設備的思維判斷能力，實現對機械設備應用領域的擴展，對機械設備所具備功能的增強，進而為人機互動的實現和廣泛應用奠定基礎。此外，智能化發展也體現在機械設備的生產管理方面，在機械設計與制造過程中，利用智能化技術實現對機械設備的自動化生產，對機械生產的智能化管理，有利于提升機械設備的生產質量和效率，對推動機械設計與制造業的發展極為有利。例如注塑機的制造，傳統機械生產模式下，注塑機制造的大部分工作都需要依靠人工來完成，而隨著機械設計制造及其自動化的發展，通過應用智能數控技術，注塑機制造所包含的開合、注塑、塑化、脫模、調模、移動注塑臺等工作環節都可利用計算機系統進行控制，而這不僅有利于減輕工作人員的工作壓力，也能夠提升注塑機的生產質量和效率，對降低注塑機制造所消耗的能源量也極為有利。如在注塑機制造過程中，利用交流伺服電機代替傳統的電機，可以使注塑機制造消耗的電能得到大幅度降低。同時，基于對智能數控系統的應用，注塑機制造涉及的工藝優化、產品分揀、故障診斷、參數補償等環節也能實現自動化，能夠降低注塑機制造出現問題的幾率，對提升注塑機生產質量極為有利。
2.2模塊化的發展前景
在機械設計與制造中，模塊化設計是指采用不同方式對特定模塊進行組合，以便確保設計出的不同類型或具備不同功能的機械設備。從設計方向來看，模塊化設計課分為三個方向，即橫向設計、縱向設計及全系列設計。在機械設計制造及其自動化發展過程中，利用模塊化設計方法對機械設備進行設計，不僅能夠降低機械設備的生產難度和維修難度，也能夠提升機械設備的生產效率，對減少機械設備的生產和包裝成本也極為有利。在機械設計制造及其自動化發展中，基于對模塊化設計方法的應用，需依據模塊化要求對機械設計與制造所需的數控機床進行劃分，以使數控機床的各功能部分能夠實現獨立運行，避免在機械生產中各功能部分的運行相助之間造成干擾，從而達到提升機械設備生產效率的目的?；诖?，在對數控機床總功能進行獨立劃分的時候，應依據用戶的
需求對其進行劃分，以便確保用戶對數控機床提出的要求能夠滿足，進而為模塊化設計的實施予以支持，為機械設計制造及其自動化的發展提供保障。例如單柱數控的模塊化劃分，依據單柱數控所具備的車削功能，從旋轉面與溝槽角度進行考慮，對該數控機床實施模塊化劃分；同時，從監測與執行角度考慮，對該數控機床具備的銑鏜功能進行劃分，有利于提升單柱數控的運行效率。
結束語：
伴隨著信息技術的快速發展及廣泛應用，機械設計與制造技術也逐漸變得智能化、自動化模塊化，而這不僅推動了機械設計制造及其自動化的快速發展，也能夠更好地滿足社會經濟發展及其他行業發展對機械設備提出的高要求。在資源短缺問題越發突出的當下，機械設計制造及其自動化的發展，能夠降低機械制造業發展對能源的消耗，有利于緩解資源短缺問題，對推動社會經濟持續健康的發展很有幫助。
參考文獻：
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機械模塊化設計范文6
機械CAD技術與傳統的機械設計相比有著明顯的優勢，可以提高設計的效率，減少設計制造周期。在設計零件時，可以運用三維CAD軟件在裝配模式下進行零件設計，這種面向裝配體設計模式，可以減少由于零件設計錯誤導致的裝配誤差。三維CAD技術一般都符合設計人員的設計習慣，設計思路可以很好地反映在設計三維模型上，對后續的產品設計評審帶來便利。設計人員在設計過程中可以對零部件進行簡單的受力分析和運動仿真，減少設計錯誤；可以分析運動軌跡是否達到設計要求，避免后續產生的設計誤差。
2、農業機械CAD技術的管理與創新
2.1開發出適合農機CAD設計軟件的平臺
目前，在農機設備設計中仍然采用的是機械CAD設計的通用平臺，但其農業機械設備的特殊性，導致一些機械CAD軟件在農機設備設計出現很多的局限性，如不能提供給農業機械零件進行設計分析的工況，無法進行農機設計的快速化裝配等。因此，農業機械CAD技術應以CAD軟件為平臺，進行二次開發，建立適用于農機的標準件庫、通用件庫等。
2.2農機產品需進行模塊化和參數化設計
目前，機械設計朝著模塊化和參數化設計方向發展，這種現代化的設計模式不僅可以快速地進行產品部件的裝配和更新，而且能夠快速解決產品設計中存在的問題。模塊化設計一般以產品功能部件來劃分，通過各個功能部件模塊的組合制造出一個產品，并且可以根據模塊化功能的變化設計出不同的變形產品和下一代產品。這種模塊化設計大大減少了產品的設計周期，且能夠快速提高產品的市場競爭力。參數化設計是將一些關鍵零部件的關鍵尺寸參數作為環境變量，通過修改這些環境變量來得到適合當前需要的要素。
2.3農機產品設計制造的集成化
農機產品設計制造的集成化是通過計算機技術，如CAD、CAE、PDM、ERP和CAM等軟件進行集成，將產品的設計、分析、制造和裝配集成一起進行聯合設計生產的模式，這種模式可以將相關部門的功能進行整合，達到數據共享、信息共享。通過這種集成化模式可以提高部門效率，減少生產制造誤差，提高產品的競爭力。
2.4提高CAD技術人員的水平
提高企業的自身競爭力，留住人才是首要的。農機設備企業可以建立CAD技術人員的培訓機制，多借鑒國外先進的農機設備CAD設計技術，通過不斷的學習和實踐，提高CAD技術人員的水平，提高CAD技術人員的創新能力，為農機設計的不斷發展提供源源不斷的動力。
3、結語
