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機械設計知識點范文1
[關鍵詞]機械設計制造 機械設計制造及其自動化 特點和優勢
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0039-01
1. 機械設計制造自動化的特點概述
和傳統的機械制造產業相比，現代機械制造的自動化涵蓋了多種先進的電子技術和自動化技術，并對這些技術進行了有效的整合，使機械自動化具有人性化和智能化的特點。
機械設計制造的自動化，以系統的觀點為出發點，綜合運用電子技術、機械技術、計算機技術、自動化技術、傳感檢測技術、接口技術等眾多先進的科學技術，依據系統的功能要求和對組織結構優化的目標要求，促使眾多的技術一起發揮提高機械制造自動化的作用，幫助機械設計制造設備自動化的生產方式所生產出的產品具有高質量、高性能、功能齊全和低消耗的特點，實現這些特點對優化整個機械生產系統具有重要的意義。因為各種技術的發達與使用，使機械設計制造的自動化設備生產的各種機器在功能上能夠滿足機器對其本身的要求。由于不同領域的工業對機械設備的使用，在技術上受到不同程度的局限性，而機器本身的內在要求促使機械設備的設計要根據產品的實際功能和性質進行。
機械設計制造自動化的應用，不但能使機械的功能得到最大程度的發揮，而且能夠完善與豐富機械的功能，保證制造出的機械產品質量具有高精度。對機械的設計和制造流程是需要按照一定的參數規范和要求進行的，因此對機械設計制造的自動化要求就更加嚴格了。機械制造的過程中所反映出的工作參數，會對機械產品的最終質量和數量有著直接的影響，因此對工作流程中的參數進行穩定的控制，能夠為機械設計制造自動化良好的實行提供有力的保障。
2 機械設計制造及其自動化優勢
2.1 提高工作效率還有工作質量
機械設計制造自動化的優勢體現在能夠充分利用先進的高科技自動化技術、信息處理技術及微控制技術等一些科技手段來有效提升機械設計制造的自動化水平，從而實現智能化的生產過程。應用自動化技術進行機械設計制造，能夠讓機械設備來代替人工操作，進而高效準確地實現生產目標，并能夠有效降低生產成本，有效提升企業的綜合效益。自動化機械設計制造技術在提升工作效率的同時，還提高了產品的實際生產質量。而且，使用自動化機械設計制造技術能夠使設備性能更加完善，從而在一些條件比較惡劣的情況下也能夠進行代替人工進行設計制造生產。
2.2 保證工作的穩定性與可靠性
傳統的機械設備在發生故障時，無法發出相應的提示信號，只能夠單純依靠人工來進行檢測。這使得在增加了員工工作量的同時，還無法有效保障機械設備的順利運行。當機械設備發生故障時，就需要維修人員進行檢測與維修，這極大地耽誤了生產效率的提升，也很容易發生相應的安全事故。但是，利用機械設計制造自動化技術的話，就可以在機械設備發生故障與問題的初期，及時檢測出來，進而能夠通過其內在的功能設置進行自動修復處理，從而極大地提升了生產過程的可靠性與穩定性，也減少了安全事故的發生，從真正意義上實現了安全生產的目標。總而言之，機械設計制造自動化技術可以通過自我診斷與自我處理來有效提升設備的實際運行效率，進而達到延長設備使用壽命的基本目標，從而減少安全事故的發生。
2.3 操作簡單快捷與適用范圍廣
先進的機械設計制造自動化技術具有強大的控制功能，能夠實現生產過程的機械化與自動化，許多操作都無需人工進行，只需要輸入相應的程序設置便可以使機械設備自動運行程序，進而大大的縮減了相應的操作流程，減少了實際操作難度，從而實現了優化生產的目標。機械設計自動化操作技術是一門由多種學科技術綜合在一起的科技手段，利用機械設計制造自動化生產技術所制造出來的產品極具復合性，不僅廣泛應用于我們的日常生活與生產之中，還應用在一些極端或惡劣的工作條件之下。因此先進的機械設計制造自動化技術具有操作簡單快捷與適用范圍廣的特點，能夠應用在各種實際環境之中，其多樣性的功能設置能夠滿足不同操作人群的現實需求。
2.4 安全性
傳統機械制造業采用完全的機械手工操作，安全操作是擺在工作生產第一位的。這是因為傳統機械化生產特別容易引發各種機械安全事故。例如，2002年4月24日，我國廣東省某建筑工地曾經發生一起攪拌機機械傷人事故，造成一人死亡。大部分的機械制造企業為了擴大生產，工廠所使用的機械皆為大型機械，這樣的大型機械能夠在短時間內批量生產產品，但是機械控制存在一定的難度，一旦出現任何的操作失誤，或者操作人員在操作過程中未來得及采取正確有效的措施及時阻止意外事故，將會對操作人員造成嚴重的安全隱患?？萍嫉陌l展為機械設計制造業實現自動化提高了可能性和可行性。機械自動化以技術和機械操作相結合，工作人員在生產過程中可以通過遠程電腦程序控制實現機械自動生產。雖然目前我國機械自動化程度并未達到最高水平，操作人員無法完全遠離生產機械，但是與傳統的機械制造業生產相比，機械自動化生產的程序精準度得到提高，由于操作不當發生機械故障等現象的可能性大大的降低，員工的生命安全得到了進一步的保障。同時，即使機械生產發生了少數的意外操作事故，機械設計制造及其自動化系統也能夠根據已經設置好的程序實現自動檢測，及時預防機械故障的發生并擁有相應的補救體系。機械自動化系列程序的設定能夠有效提高生產的效率，并降低機械故障帶給企業的損失，同時也能夠保障工作人員的生命安全。
2.5 效率性
生產效率是提高企業經濟收益的根本。傳統的機械制造不僅需要大量的人力進行機械操作，且操作程序較為復雜，大型機械的結構也較為精密，不利于安全控制。因此工作人員在機械生產過程中必須嚴格遵守操作規程并按步驟進行，所需要花費的生產時間較多[3]。并且傳統機械制造業的生產過程由多個生產步驟組成，一個生產環節的錯誤操作將對產品的質量產生嚴重的影響，往往一個生產環節出錯，該產品則需要從頭開始再生產。這樣的生產過程不僅對原材料和能源造成了極大的浪費，增加企業的生產成本，同時還浪費了大量的時間和精力，工作效率十分低下。與傳統的機械制造業生產不同，機械自動化生產以電腦程序控制為主，對人員數量的需求量大大的減少，降低了企業的勞力生產成本，且機械自動化實現自動化程序設置和操作，生產所需的時間降低、質量提高、能耗減少，能夠有效提高機械制造業生產的效率，促進機械制造業的發展。
結束語：
機械制造業是我國的重要產業，近幾十年來，我國的經濟獲得了迅速發展，隨著科技的發展，機械設計制造也逐漸朝著自動化的方向發展，機械自動化與傳統的機械制造業相比，具有更加明顯的安全性、效率性、環保型等特點，對提高我國機械制造業的自動化程度和產品質量有著重要的意義。
參考文獻：
機械設計知識點范文2
[關鍵詞] 煤炭機械； 電子式軟啟動； 晶閘管
1 引言
目前軟啟動技術比較普遍的工作機理是采用特殊制造的離合器使機械的減速機構和機械主驅動電機相連接，這種特殊制造的離合器是根據液體粘性傳動機理制造完成的。這種技術的開發與應用最早可以追溯到上世紀70年代的西方發達國家。在這種零負載的工況下啟動機械設備，其從初始狀態達到額定速率只需要很短的時間，而系統的控制依托于相應的液壓裝置，逐步驅使機械的靜摩擦片和動摩擦片相互趨近，從而達到傳遞動力的目的。
隨著時代的發展，軟啟動技術不光在西方國家逐步推廣應用，在中國很多學者機構也開始著手研究這項技術并取得了不錯的成績。本文通過分析對比不同啟動方式的優缺點，闡述工作機理，從而引出設計思想和方法。
2 重要性
隨著現代工業規模的擴大和技術的發展，煤炭機械尤其是帶式傳送機在向大載荷、長距離、高功率、高帶速、大傾角方向發展。基于物體傳送過程中慣性的原因，其啟動、減速及運行過程中存在許多急需解決難題，相應的技術先進的控制系統也就應運而生，解決這些難題，優化設備系統，完善控制過程。
與軟啟動相對應的是硬啟動方式，其工作原理簡單來講就是供電裝置與電機直接相連，這種啟動方式存在很多的缺點，例如在設備剛開始啟動時會產生過高的電流，這種沖擊電流會在電機軸承上產生很大的扭矩，甚至會超過正常扭矩的200%，促使供電裝置過載，從而加大了電機的機械磨損和齒輪損耗，對其造成了很大的沖擊。這種所謂的硬啟動方式也是根據很多煤炭機械設備自身的特性所發展衍生的。而軟啟動方式的工作機理簡而言之便是使機械設備平穩啟動以及穩定停車，這種可控性的實現正式由于這種啟動方式的原因。和上文硬啟動方式的比較，軟啟動方式最大的特點便是軟啟動方式擁有限制電流功能，即通常所說的限流，顯而易見，這樣的話便可以很好地避免過高的沖擊電流對機械設備以及供電裝置的沖擊和機械損耗，延長設備的使用壽命和周期。在整個系統中，觸發系統可以說是其最重要的也是最核心的部分，正是因為這一點，才對觸發系統提出了很多嚴格性的要求，例如抗干擾能力，這里的干擾指的是噪聲或者其他的干擾項。此外在可控硅方面也必須具有極高的操縱性和靈敏度。
由此可以看出，開發與推廣煤炭機械軟啟動方式技術具有重要性和必然性。
3 工作機理
煤炭機械電子軟啟動裝置可以有效的控制機械在啟動的初期所產生的相關的負效應，比如明顯的電壓減低以及過大的沖擊電流，根據載荷的大小智能的調節電流的大小，減小電機軸的不利扭矩，減輕機械磨損，這一點在前文中進行了相關的闡述，這樣的有點不光是可以延長機械設備的使用周期，而且也可以有效的保護在實際生產過程中不可避免與機械設備相接觸的操作人員，實現安全生產，也可以節約能耗，實現可持續發展，此外電子軟啟動方式也具有硬啟動方式無法比擬的系統優勢，由于其體積小，操作方便，構造也很簡單，因此故障率極低，這也是機械電子軟啟動方式裝置得到重視的原因之一。
對于機械硬啟動方式來講其主回路是通過普通的晶閘管作為開關，但是軟啟動技術方面，大功率的晶閘管是作為主回路開關元件的首選，導通角的智能化系統控制是通過單片機的應用實現的。煤炭機械電子式軟啟動裝置的具體工作機理是：①在最開始的啟動階段，晶閘管的導通角逐漸升高，電機兩端的電壓也會隨之產生變化，由此會對晶閘管的輸出電壓產生調節功能，當電機轉速升高到啟動扭矩時，啟動過程便結束。②機械電子式軟起動裝置還具有一個關鍵的功能――限流，當晶閘管處于完全導通狀態時，電機便會處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時啟動，可以有效地延長晶閘管的使用周期，此時電機進入到穩定運行狀態。③當機械需要停車時，第一步是旁路接通起器的斷開，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內晶閘管的導通角，這樣的話電機轉速歸零，機械停車，處于關閉狀態。啟動過程如圖1。
3.1 傳統啟動方式的闡述
煤炭領域內的常用工程機械例如帶式輸送機因為可靠性高、運行連續、工作效率高以及適應能力強等優點，已成為現代重載荷運輸的常用設備，尤其是在煤炭采礦領域內得到廣泛的重視，但是伴隨著機械化工業化程度的不斷提高，各種機械設備的運行功率也在不斷攀升，輸送機當然也不例外。在采礦機械的不斷發展應用的過程中，人們發現傳統的啟動方式不能滿足大規模生產發展的需要，歸結于一點就是其無法避免的諸多缺點。在這種情況下，電子式軟啟動裝置的出現，很好地解決了一系列難題，因其運行穩定，體積小，故障發生率低，不光是在煤炭采礦領域內，在冶金、碼頭、港口領域內也達到了很好地應用。本文列舉若干傳統的啟動方式的弊端：①故障率較高，由此引發了高昂的維修養護費，并且在啟動初期在供電裝置與電機之間會產生很強的沖擊電流，在電機軸內會有很高的扭矩，往往會超過正常扭矩的150%，這種弊端使得其具有很大的局限性，即工作條件比較苛刻，例如無法滿足井下防爆安全的要求②啟動過程中的沖擊電流會對機械部件產生很大的不利影響，增加機械磨損，對供電系統造成沖擊，限制了啟動周期和頻率③在一些已經安裝了軟起動裝置的相對比較現代化的煤炭機械里，在實際的生產經驗來看，運行比較平穩，但是電流智能化調節無法實現，承受載荷能力也不會有很大提高。
3.2 電子式軟啟動過程分析研究
電子式軟啟動不僅能夠保證機械裝置在啟動、運行以及停車過程中的平穩而且能夠有效地減少沖擊電流的危害，降低機械磨損，伴隨著計算機技術的發展，啟動過程與計算機相連，實現交互式操作智能化程度更高。由此不難發現機械電子式軟啟動裝置具有很大的發展潛力與發展前景。解決機械震蕩以及沖擊電流的不利影響的最為有效地途徑便是運行前根據預定的可控曲線進行設置，分階段慢速有序的啟動機械系統，這樣一來便可以解決很多動力學問題。現在簡單介紹幾種常用的電子式軟啟動方式：①斜坡恒流：電流升高的速度越快，啟動速率越高。這種方式是以一定的速率提高電流，直到預定的制定電流后，再以恒定的電流運行，直到啟動階段完成②斜坡電壓：啟動電壓由低到高逐步攀升，不需要閉環控制電流的過程。這種啟動方式的最大優點是機理簡單易懂，系統故障率低，但是缺乏對電流的控制，因此晶閘管會受到電流的沖擊，使用壽命降低③階躍式：啟動階段加載啟動扭矩，這個扭矩一般很大，這樣可以有效降低負載的靜摩擦力，但是這種方式的弊端是會對供電裝置產生強干擾④矩形轉矩：這種啟動方式相比較上述三種而言，體積較小，故障率低，結構完善緊湊，設計更加合理優化，安全措施齊全，載荷能力大。
4 煤炭機械電子式軟啟動裝置的設計思想與方法
4.1 硬件設計
煤炭機械電子式軟啟動裝置的硬件設計主要集中在電路設計上，其中主回路的控制是核心因素，關鍵是晶閘管的設計，連接順序為供電裝置與電動機，其中晶閘管的導通角設計也是重要的一點，前文講到單片機技術的應用可以有效控制導通角的變化，使輸出電壓逐步升高直至額定電壓。以采礦領域內常用的帶式輸送機為例，通過流程圖的方式簡明說明硬件設計過程，如圖2。
4.2 軟件設計
在電子式軟啟動裝置中，控制器的質量以及工作原理直接決定著控制系統的優劣，目前通常的控制器為可編程化的控制器，這種控制器的可靠性較高，可以實現系統的優化和平穩運行，整個運行系統的控制上位機通常是由電子計算機來擔當，由此可見，可編程控制器以及電子計算機是關鍵的兩個因素，需要進行相應的程序計算與設計，這種程序設計的過程優化以及結果的完備性、可靠性、準確性直接影響到機械運行的可靠性、穩定性。
具體而言，可以從以下幾個方面來闡述電子式軟啟動裝置的軟件設計：①可編程控制器往往采用面向運行過程的control language和面向問題的image language，其特點是結構簡單緊湊，過程直觀易懂，它的程序設計方案一般是根據流程圖來實現的；②以電子計算機為上位機的計算機軟件選取，伴隨著現代科技的不斷發展，現代計算機軟件的功能也日趨強大與完善，可靠性不斷提高，這些軟件通常都會選擇面向對象以及可視化的設計方法，同樣，煤炭機械電子式軟啟動裝置控制系統的控制軟件應該具有響應速度快、敏感度高和分析點準確、過程優化等特點，操作界面與接口模塊采用不同的程序語言編寫也就成了必然條件。這是軟件設計里面比較重要的一步，首先要把握操作主界面的設計，因為這是可視化操作界面與操作人員最直接的界面，要求界面簡單，直觀，功能齊全。
5 結束語
從目前的使用狀況和調查分析來看，煤炭機械電子式軟啟動裝置仍然無法滿足我國大規模現代化建設的需要，無法滿足煤礦產值的增長需要，這不僅僅表現在數量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表現在使用中的裝置系統也存在許多缺陷，例如系統優化程度不高，程序化設計欠缺，結構緊湊度較低，故障率無法實現理論值等，這也需要我們在生產實踐的過程中不斷地發現問題，進而分析問題解決問題，不斷完善軟啟動技術，使之與生產實際相結合，提高生產率，減少風險點，更好地為我國的現代化建設服務。
[參考文獻]
[1] 李潤方，龔劍霞.接觸問題數值方法及其在機械設計中的應用[M].重慶大學出版社，1991.2（8）：64-70.
機械設計知識點范文3
東莞處于珠江三角洲經濟發達地區，被政府定位要建設成為“國際制造業名城”，且與港、澳和國際交往密切，新產品、新設備、新技術引進快、更新快，東莞理工學院是東莞地方性本科院校，具有得天獨厚的產業優勢。機械電f工程是該院機械設計制造及其自動化專業的主要專業方向之一，研究機械電子工程的辦學特色具有亟大意義。
1.機械電子工程辦學模式及特點
國外的高等工科教育，十分重視微電子技術與機械工程的結合，在高等院校中正式建立機械電子專業的大致有兩種類型，一種以機械制造過程機電一體化為方向，如日本的豐橋技術科技入學生產系統工程系和英國勃萊德福的制造系統工程系；另一種以產品機電一體化為方向，如日本的靜崗大學光電機械學科。日本名古屋大學電子機械工程系的學者認為：過去是機械工程和電子工程分別作為兩個獨立的領域，今后，社會和發展形勢迫切需要能夠掌握機械工程和電子工程兩個領域的人才。這個系設有電子機械基礎理論、電子機械應用設計、超精密加工、電子機械測量、集成機械工程等5個教研室。日本東京大學機械工程系設計與制造系統專業（相當于我們現在的機械設計與制造專業）的課程設計考慮了培養機電一體化人才的需要。他們認為在機電一體化產品中有關傳感技術，數據轉換、傳遞與處理技術，接口技術和計算機的操作與控制技術，以及應用軟件等知識，已成為現代機械工程師必須具備的基本知識。因此他們在專業教學中增設了以下一些課程：機械工程學、機構與信息、信息化生產系統、CAD/CAM、自動化、先進制造技術、信號與圖象處理、系統管理、機電一體化、系統動力學、機械動力學、工業綜述、工業系統以及應用軟件技術等。
我國高校機械電子工程專業的設置始于20世紀80年代。最初機電工程專業是依據各校歸口行業應急的需要，對原有相關專業進行調整而設置的，教學計劃的制定明顯帶有“機靠電”或“電靠機”的傾向。而課程設置，尤其是體現機電一體化新技術的專業課程設置遠跟不上技術發展的速度。盡管如此，由于微電子技術、計算機技術的率先滲透，這一時期系統性教育結合進修性教育培養出的機電一體化人才，在生產實踐中，對改造企業的老產品、舊設備和生產線，提高自動化水平和經濟效益起到了一定的推動作用。進入20世紀90年代以后，機電一體化人才的培養為了適應經濟體制逐步轉軌以及學科迅猛發展所帶來的變化，許多高校對機械電子工程的專業結構、課程設置、教學內容均進行了大幅度的調整。
上海交通大學精密儀器專業立足于原有專業的改造，徹底更新原有的課程設置體系。該專業教改從優化專業課程設置入手，以“精密機械設計”“傳感器”“微機及接口技術”等核心課程為結合點，鏈接反映學科新興技術應用的相關課程。如在精密機械設計分支中，增設了“精密機械CAD、儀器CAD”等課程；在傳感器分支中，增設了與提高產品質量休戚相關的“儀器可靠性設計”和為加強電路系統設計能力的“精密儀器電路”等課程。與此同時，考慮到近年來光機電一體化系統的研究已經步入產品化階段，出于光、機、電、智能伺服系統綜合設計能力培養的需要，又增設了“儀器光學基礎”“自動控制系統”等課程。優化后的課程體系，總體分布趨于合理，較充分地體現了先進性、及時性、實用性的特點，形成了機、電、計算機技術“三足鼎立”之勢。
哈爾濱工業大學機械電子工程專業的教學改革自始至終是與學校211工程發展規劃以及教改立項研究結合在一起的。為了挖掘內部潛力、調動積極因素、發揮綜合優勢，哈工大將校內原“精密機械及儀器制造工程”專業、“機電控制及自動化”專業以及機器人研究所、現代生產技術中心合并，重新組合成立了機械電子工程專業。這種集科研、教學、工程實踐于一體的教學體系，不僅在師資力量、教學設施上為專業教改奠定了基礎，而且合一化機制自身所具有的自動反饋功能，更為及時調整教學環節、更新教學內容提供了保證。重新制定的教學計劃中，專業課程的設置具有學時少、針對性強的特點，經適當搭配后，與統設專業基礎課組織，不僅形成了“機電控制和自動化”、“機電一體化產品設計和制造”兩個專業方向（這與當前機電工程專業機械產品機電一體化和機械制造過程機電一體化分別設置的發展新趨勢相吻合），同時，突出了知識傳授與工程實際需要的緊密結合。
綜上所述，機械電子工程辦學模式的共同特點是：
（1）基于機械電子學從理論到實踐的不斷延伸和擴展，基于機械電子工程綜合性人才培養的需要，遵循“寬口徑、廣適應”的原則，專業方向以機械產品機電一體化和機械制造過程機電一體化兩個大方向來劃分。
（2）站在市場經濟對專業知識結構的總體高度上來權衡課程設置、教學內容與教學時數，摒棄以往單純強調課程自身完整性的作法。對專業基礎課，要削枝強干、精心搭配；對專業課，要反應現代科技水平，突出新、簡明、實用。
（3）加強實踐性教學環節，探索適應經濟新機制的管理方法。提倡三結合，gfl:理論與實踐相結合，教學實踐與生產實踐相結合，實踐環節要體現機與電的結合。
2.機械電子工程課程設置
借鑒國內外髙校設置機械電子工程取得的經驗和成果，結合我院自身特點及地理優勢，總結我院第一屆機械電子工程辦學經驗，在“保證基礎、突出主干、注重能力、增強適應性”培養原則的基礎上，修改機械電子工程教學計劃。建議課程設置如下：
（1）保留通識教育課程。
（2）修改學科基礎課程設置。保留機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、機電傳動與控制、測試傳感技術、液壓與氣動，將互換性與技術測量、工程材料及成型技術與機械制造工程原理整合為一門課，壓縮學時：加強電工與電子技術課程，具體將電子技術改為模擬電子技術和數字電子技術，并增加電工部分的電路分析；加強微機原理與接口技術課程，增設計算機輔助設計與制造課程。
（3）修改專業課程設置。保留控制工程基礎、機電一體化系統設計；將數控技術與制造系統的計算機控制整合為一，改設為計算機控制技術并增加學時，增設數控機床與編程，增設機器人技術。
（4）合理設置選修課。對任選課可按照“寬而淺”的原則設置課程，組織教學內容，一般每門任選課以20~30學時為宜；對于跨專業的任選課可采用講座方式，一般每門課程的講座時間10?15學時為宜，以拓寬知識面、增加信息量、擴大視野、促進能力與素質的培養提高為目的。
3.機械電子工程實踐教學環節
為了在大學的有限時間內，有效地培養學生的綜合能力和創新能力，提高學生的素質，除了課堂教學部分的課程設置、教學內容以及教學方法應圍繞上述培養目標進行改革外，還應重視實驗教學及工程實踐教學在人才培養中的重要性。這是因為在實驗教學及工程實踐教學的過程中，學生將所學的知識用于解決工程實際問題，從而產生從感性認識到理性認識的6躍；通過實驗及實踐教學，學生提高了學習興趣，貼近了工程實際，進一步明確了學習目的。尤為重要的是還為提高學生的綜合能力和素質，培養學生的創新精神提供了一個合適的環境?；谏鲜鲈颍覀儗C械電子工程實踐教育體系的建設進行了探討研究。
3.1 機械電子工程實踐教學體系
以本科培養方案和教學大綱為依據、以評估要求為標準，建議我院機械電子工程實踐分為3個階段，貫穿于大學四年教學全過程，且每個階段都有一定的目的與要求，各階段的基本內容下：第一階段為實踐認知階段，本階段教學主要沿工程設計的實際過程展開，使學生通過參觀、調研、資料查詢檢索、采購與經濟核算、動手拆裝、模型制作、計算機繪圖大作業的實踐，得到一個真實的較完整的工程經歷，強化學生的工程意識，加深對機電結構的感性認知，并結合有關的機電工程導論課使學生對機械電子工程有一個比較全面的了解。
第二階段是基礎實踐階段，使學生通過金工實習、電工電子實習，機械原理與機械設計、機電傳動與控制、測試傳感技術、液壓與氣動、微機原理等課程的實驗、課程設計和大作業等環節，了解制造與控制的基本工程知識與設計過程，訓練學生逐步樹立工程觀念，提高解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識。
第三階段是綜合實踐階段，把工程設計與機電課程結合起來，進行機械設計與機電控制相結合的綜合設計。在這一階段學生結合專業方向課程的學習，首先通過機電系統綜合實驗的yii練，然后通過專業課程設計、生產實習、畢業設計，使學生綜合解決工程實際問題的初步能力得到系統的培養與鍛煉。
在實踐時間安排上，除了在學期末安排一段集中時間實施外，基礎實驗采用單獨設課的形式；專業綜合實驗采用比較靈活的方式，只給學生布置一定的實驗任務與最終要求，而完成實驗任務的過程則由學生自己確定；在實驗進度安排上，只要求學生在規定的某…段時間內（如一個學期內）完成，實驗室在規定的時間內對學生完全開放，學生完成實驗有較大的靈活性，從而為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。
3.2 機械電子工程綜合實驗課程設置
針對機械電子工程的特點，建設機電系統綜合性實驗平臺。設計符合新形勢下的科學合理的實驗教學體系方案，充分突出綜合性實驗的主體作用，提高共享性、開放程度和效率。
機電系統綜合實驗是機械電子工程的綜合性實驗課程，其主要目的是培養學生綜合運用已學的力學、機械原理和機械設汁、控制工程、測試技術、微機原理、計算機控制技術等課程知識來提高解決實際工程問題的能力。該課程通過學生親自、獨立完成一系列較有針對性的小設計小制作，使學生在獨立工作能力、實驗實踐以及專業技術知識與技能的綜合應用等方面得到比較實在的鍛煉和培養。具體題目是從教學、科研、生產實際課題中提煉而出，每種題目由一至兩名教師負責輔導，各班學生分為4?5種不同類型、不同內容的題目。如機械電子的具體綜合實驗題目可以設為：①單片機實驗系統一應用硬件及軟件的設計與研制；②爬樓輪椅的設計和實驗模型的設計、制作；③單片機控制電梯教學模型；④帶閉環控制功能的單相交流伺服電動機調速系統；⑤單相調速電動機控制的機械手；⑥單片機直流電動機控制系統。
在專業綜合實驗的內容和時間安排上，采用比較靈活的方式，只給學生布置一定的實驗任務與最終要求，而完成實驗任務與過程則由學生自己確定；在時間安排上，只要求學生在規定的某一段時間內（如一個學期內）完成，實驗室在規定的時間內對學生完全開放，學生完成實驗有較大的靈活性，為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。同時又可以較好地解決了實驗室的設備在集中實驗時不夠用，空時又閑置著的矛盾，較好地發揮實驗設備的效能。
3.3 機械電子工程畢業設計
進入21世紀后，我國社會主義現代化建設進入了更高層次、更快速度的發展時期，需要大量不僅有較深的專業知識，而且知識面更寬、素質全面的高等工程技術人才。機械電子工程要求學生具有較強的工程素質和工程技術綜合應用能力，畢業后能勝任機械電子工程方面的設計、制造、研究開發、維護與使用、生產及經營管理等方面的工作。學生畢業后能否適應多項技術工作的需要，是否具有一定的開拓和創新能力，在很大程度上取決畢業設計的效果。為此，畢業設計要著眼于市場，選擇科學研究與新產品開發相結合的“實戰”題目，將新技術運用融入技能培養之中，同時讓同學們接觸市場經濟知識，使他們在實戰演練中不僅增長技術才干，而且感受到市場競爭的嚴峻。
建議從三年級下學期開始實行導師制，學生可以選擇畢業設計的方向和指導教師，結合導師的科研項目，提前進入畢業設計，為保證畢業設計質量打下基礎。堅持選擇科研項目和有生產應用背景的題目，真題真做，使學生受到嚴格的工程實踐和科研訓練。已經簽定就業協議的，畢業設計的題目可以征求用人單位的意見，將畢業設計題目與企業生產中的實際問題和教師科研成果聯系起來。少數學生的畢業設計可以在用人單位做，由學校和企業的工程技術人員聯合指導。學生不僅可以綜合應用所學知識，而且可以親生經歷企業實際的工程訓練過程，對現實社會有直接的了解，為今后上崗工作奠定基礎。
總之，實踐性教學體系的改革是專業總體改革的重要組成部分，始終遵循“來源于實際，還原于實際”的指導思想。
4.結語
機械電子工程培養的是復合型應用人才，是從事機電一體化產品設計、制造、運行、試驗、開發研究的高級技術人才。要求他們既具有扎實的機械、電子、信息等方面的理論基礎，又具有較強的動手能力、工程設計和綜合調試能力，從而能綜合運用系統理論、機械技術、電子和計算機技術及其現代技術，實現硬件技術和軟件技術的巧妙結合，形成優化設計方案，研制出高功能、高質量、高可靠性、低成本的機電產品和系統。要實現上述培養目標，必須從各方面采取措施：
（1）課程設置做適當調整，學生在學習機械類知識的同時，必須加強電類知識、計算機應用和機電接口技術、自動化技術的學習。
（2）加強實踐環節，建設機電系統綜合實驗平臺。
（3）畢業設計要著眼于市場，選擇科研項目和有生產應用背景的題目，使學生受到嚴格的工程實踐和科研訓練。
機械設計知識點范文4
關鍵詞：機械設計制造及其自動化；特點；優勢；發展趨勢
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.035
1 引言
工業是一個國家國民經濟的重要支柱，而機械設計制造為工業發展提供了強有力的基礎。縱觀歷史，一個國家雄厚的經濟基礎離不開機械設計制造及其自動化，所以我國必須促進機械設計制造及其自動化的發展，這樣才能推動我國機械制造業的發展，為我國的工業制造與軍事實力打下良好的基礎。與傳統的機械設計制造相比，現代機械設計制造及其自動化更加先進、科學，更加適合當代的機械化生產，對促進我國的機械設計制造業的發展起著重要的作用。
2 機械設計制造及其自動化的特點與優勢分析
2.1 環保性
傳統的機械設計制造業對專業人員的依賴性強、要求高。在實際操作中的時候，傳統機械設計制造業的專業人員會出現或大或小的過失，這使得部分產品需要重復加工或者重新生產才能投入使用。傳統機械設計制造業的這種生產方式不僅會浪費大量的人力與時間，而且還會造成大量資源浪費，不符合我國社會當前的可持續發展理念。而現代機械設計制造及其自動化弱化了其對專業人員的依賴性，主要依靠電腦程序進行系統設計，降低了機械設計制造的出錯率，提高設計操作的正確率，生產出的產品質量高，而且生產效率高，為企業節約了能源成本。此外，機械設計制造及其自動化充分利用先進的空氣凈化技術等，使產品生產具有更強的環保性，減少環境污染，有利于實現綠色可持續發展。
2.2 安全性
傳統機械制造生產主要采用機械手工操作來完成，一旦人工操作出現失誤，就很有可能出現人身安全事故，存在安全隱患。而現代機械設計制造及其自動化融合了先進的現代科學技術，工作人員可以通過電腦程序遠程控制機械，即可實現機械自動化生產，大大改進了工作人員的工作環境，提高了安全性。雖然機械自動化也會發生意外，但是機械設計制造及其自動化能夠在既定的程序中檢測到安全隱患，發生意外時會及時采取相應的補救措施。在機械設計制造及其自動化的背景下，工作人員與機械生產設備直接接觸的機會減少，由于操作機械不當而發生安全事故的可能性大大降低了，員工的安全性得到了保障。
2.3 效率性
與傳統機械制造業相比，機械設計制造及其自動化所需工作人員減少，生產流程更加有條理，避免了人為因素導致的生產遲緩問題，大大提高了機械生產的效率。在傳統機械制造生產中，工作人員必須花費一定的時間來熟悉生產操作，遵守規則規范生產，這會浪費寶貴的時間，影響生產進度。而機械設計制造及其自動化則依靠機械自動化生產，只要啟動機械，就能在預設的程序操作中準時完成生產。機械自動化生產不僅為企業減少了人工成本，而且生產操作規范，減少了生產時間，提高機械自動化生產效率。
3 機械設計制造及其自動化的發展趨勢
3.1 智能化
機械設計制造及其自動化將趨于智能化，弱化人為因素在其中的影響。隨著科學技術的飛速發展，機械設計制造業將充分利用科學技術的優勢，建立完善制造結構體系，使機械生產流程會更加系統化、規范化，提高機械自動化生產的效率。機械設計制造業通過先進的科學技術與電子信息技術，開發出有針對性的電腦程序，把電腦程序與機械生產自動化緊密聯系起來，智能控制機械生產，提高機械自動化的生產效率與質量。例如，開發一種先進程序，使機械能自動打螺絲。
3.2 網絡化
互聯網能打破地域的限制，使各個工作區連接起來。當前互聯網技術發達，機械設計制造及其自動化要充分利用好互聯網，將必要的生產流程連接起來，實時關注管理各個生產流程，一旦其中的一個生產流程出現問題，員工就能在互聯網上及時發現問題，并采取有效的措施解決問題，保證機械生產順利進行。例如，當工業生產的某一環節出現問題時，負責該環節的工作人員可通過互聯網及時同時技術管理人員前來修理。
3.3 虛擬化
虛擬化、電子化是機械設計制造及其自動化的一個發展趨勢，它減少了資源浪費，而且真實度較高，有助于企業實現機械自動化生產。未來的機械設計將會在電腦上完成，由專業人員先在電腦上設計并繪出完整的電子圖，在討論中適當修改，并在電腦上實現虛擬生產，虛擬產品最終會在電腦上以三維的方式呈現出來，這為企業的實際機械自動化生產奠定了基礎，為企業降低了生產成本，并提高機械自動化生產效率。
4 結語
綜上所述，機械設計制造及其自動化的發展前景可觀，它需要吸收先進的科學技術與信息技術，以實現高水平的自動化。機械設計制造及其自動化打破了傳統的機械制造，不僅對環境友好，而且生產效率高，生產質量高，為企業節約不少能源成本與人力成本，所以探討機械設計制造及其自動化的特點與發展趨勢為企業的機械設計制造及其自動化提供了寶貴的參考意見。
參考文獻：
[1]劉榮光.機械設計制造及其自動化特點和優勢及發展趨勢探析[J].信息化建設，2016（06）：15.
機械設計知識點范文5
【關鍵詞】城市總體規劃；電網規劃；協調；設計；評價
一、前言
國家已把電力工業當作是國民經濟的基礎性產業，城市電網已作為現代化城市的基礎設施，納入到了全面建設小康社會的標準中。隨著我國國民經濟的快速發展，人們的生活水平得到了大幅度地提高，對生活質量的要求也逐漸增加。要求電力既要安全可靠，以滿足生活需要，又不能對環境造成不利的影響。此外，城市電網建設與城市其他的基礎設施之間的矛盾一直是困擾城市電網發展的重要原因。在經濟發展的同時，要求城市電網建設規劃要與城市總體規劃協調一致，共同向前發展。文章針對電網發展中存在的問題，提出了解決措施。
二、我國城市電網發展存在的問題
（1）電力負荷增長，電網用地減少。隨著經濟的快速發展，城市每天的用電量在不斷地增長，導致電力負荷的持續攀升。我國雖然號稱地廣物博，但是可以利用的土地資源卻十分貧乏。為了對土地進行合理的利用，我國也加大了對土地資源的監管力度。我國城市的大多建立在比較平坦的地方，使得可耕作的土地大大減少，如果不對城市用地進行合理的規劃，將會造成土地資源的浪費。而如果在城市建立之前不好好規劃電網用地，城市一旦初具規模，將很難再進行電網規劃建設。（2）城市電網建設與城市基礎設施的矛盾。城市電網建設與城市基礎設施的重要矛盾在于與城市道路改擴建之間的矛盾。就目前而言，電力企業的線路走廊的建設和城市道路建設無法同步，往往是因為要在已有的線路走廊上改建或是新建線路，或者是因為要在建好的道路上新增線路。由于沒有全面的分析考察，電力部門的改建方案往往是將架空線轉換為電纜埋在地下，使得改建費用增加，而單位又無力承擔。這使得電力部門與市政建設部門的矛盾增加。（3）城市電網對環境造成一定的影響。因為城市電網規劃沒能與城市總體規劃像結合，使得電網在建設過程中對環境造成了一定的影響。過多的架空線影響人們的視覺效果，使得城市的市容較差，而且也存在找安全隱患。變電站運行的過程中葉會產生一定的噪音，對于附近的居民的生活帶來了一定的不便。
三、電網規劃與城市規劃協調機制的設計及評價
（1）電網規劃與城市規劃協調機制設計。為解決電網建設中用地不足等問題，深化城市電網的規劃成果，合理布局城市電網建設，電力相關部門采取了電網設施標準化、分塊負荷預測、適應性策略等方法，對電網設施進行合理地規劃。電網設施的地理信息，將會被列入到城市規劃的地理信息系統中，并受到了法律法規的保護，使得電網規劃與城市規劃達到協調一致的設計。要做好電網規劃與與城市規劃協調機制的設計工作，要從以下幾個方面入手：第一，完善基礎設施規劃的報建手續。完善規劃報建可以從立項、審批、設計、建設到檔案管理階段，對于每個項目都要進行跟蹤管理。相關部門委托設計單位考慮各項目的規模和工程的建設，并由城市規劃部門進行統籌考慮，總體布局，最終確定選址。對于管線工程，則更是由城市規劃部門統一管理。第二，提高專業部門的協調合作?，F在的基礎設施監管部門，都相對比較獨立，并帶有有一定的壟斷性質。在規劃前的基礎資料的搜集、編制、審批階段各部門都應積極配合，必要時需要政府部門來統一協調。第三，建立互動機制。城市的規劃調整，將直接影響到城市電網設施的布局與規劃。電力部門與規劃部門必須建立起聯合修編機制，萬一城市的規劃調整或者對負荷的預測偏差較大，雙方可以互通信息，并及時采取有效的修編措施。第四，推進城市基礎設施的建設，促進投資融資體制的改革。（2）電網規劃與城市規劃的協調發展的評價?，F在城市電網規劃設計的目標就是要使電網滿足人們的生活需要，企業的生產需要，促進經濟的發展。電網規劃的長遠發展就是建立電網規劃與城市規劃的協調機制，以滿足電力負荷不斷增長的需要，逐步構建一個和諧的現代化城市。
總之，政府部門要加強與電力企業的聯系，共同攜手起來，以對社會、對人民高度負責的態度，做好城市電網規劃建設中的各項工作，使社會主義事業更好地造福于人。
參 考 文 獻
機械設計知識點范文6
【 關鍵詞 】 IEC 60870標準；一致性；自動測試
The Design and Realization of Substation Communication Protocol Conformance Test System
Ding Xiao-dong
(Shandong Jiaotong University ShandongJinan 250357)
【 Abstract 】 IEC 60870 standards series has been applied widely in China. To meet the demands of the conformance test, IEC 60870-5-6 and the tenth part of IEC61850 is issued. Based on conformance test procedures of IEC 60870-5-6, this system designed and realized a systematic tool used for conformance test. This paper gives a detailed introduction of the tool’s dynamic model, software structure and test surroundings. This systematic tool can perform the auto-judgment of protocols, auto-decoding, and auto-accomplishment of conformance test to the limit.
【 Keywords 】 IEC 60870 standards; standard conformance; auto-test
0 引言
在變電站自動化系統通信協議方面，隨著對IEC 60870系列標準應用的深入以及不同廠家設備互聯時問題的不斷出現，應用各方為了實現互操作，迫切需要一致性測試標準。IEC 60870一致性測試規則的探討一直受到人們的關注。本測試系統設計的依據就是IEC 60870-5-6。它提供了一種對DL/T 667-1999[4]（IDT IEC 60870-5-103：1999[5]）子站一致性測試系統的設計方案及實現。
1 DL/T 667-1999一致性測試
1.1 一致性測試
IEC 60870-5-6 [2]，它規定了采用IEC 60870-5-101（簡稱101協議）、IEC 60870-5-103（簡稱103協議）、IEC 60870-5-104（簡稱104協議）、IEC 60870-5-102（簡稱102協議）配套標準交換數據的遠動設備及系統的一致性和互操作性測試的方法。一致性測試是按照適用的測試計劃進行測試，以驗證設備的協議實現。它包括強制測試項和任選測試項。對采用103協議的某設備進行一致性測試就是驗證此設備的協議實現是否符合103協議、PICS（協議實現一致性陳述）和PID（協議實現文件）。PICS是被測試系統能力的總結，它是測試的基礎。PID描述了特定范圍（國家、公司等）內采用和實現的特定協議。PID以PICS為基礎并擴充了附加的系統特定要求，但PID不進行標準化，為系統特定。
PICS與PID是共性與個性的關系。因此一致性測試系統的設計依據要以PICS的強制測試項（測試項目分強制、任選和附加測試項）為主，并且兼顧任選測試項和PID，以滿足不同測試計劃的需求。由于DL/T 667-1999專用范圍的存在，為了能滿足驗證不同廠家產品的特殊要求，在設計測試系統時還應考慮到模型的可擴展性。
1.2 103協議
103協議即繼電保護設備信息接口配套標準，采用了三層參考模型“增強性能結構”，分物理層、鏈路層和應用層。它描述了兩種信息交換方法。其一，基于嚴格規定的應用服務數據單元（ASDUs）傳輸“標準化”報文的應用過程。其二，采用通用分類服務傳輸信息的應用過程。傳輸方式采用非平衡傳輸，即控制系統組成主站，IED（智能電子裝置）為從站（子站）。制定此協議的目的是為了在變電站式廠站中，不同IED和控制系統之間達到互換（互操作）。根據103協議制定的目的，如果IED采用103協議，為了滿足最大可能的互操作性（80%～90%）和一致性，本文認為它應具備以下兩點：其一，DL/Z 634.56-2004所規定的強制測試項必須滿足；其二，生產廠家規定的專用范圍功能，必須能由其使用的兼容范圍或通用分類服務來完全代替。
2 測試系統硬件組成
103協議子站一致性測試系統的硬件測試環境，如圖1所示。
一致性測試平臺是本測試系統的主體。它在一致性測試型式測試中扮演主站角色。繼電保護測試設備和模擬執行機構僅作為測試系統的信息源，為子站提供應用層原始數據信息，例如YC（遙測信息）、YX（遙信信息）、SOE（保護事件順序記錄）等。
