首页 > 文章中心 > 机械原理论文

机械原理论文范文精选

机械原理论文

机械原理论文范文第1篇

论文关键词数控液压伺服系统数控改造

论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛,随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关工作人员提供参考。

一、引言

液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。

二、液压伺服控制系统原理

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件,常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

三、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:

1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行润滑,因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。

四、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度,一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小,另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中,对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的,反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时,必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量,一般要求比加工精度高一个数量级。总之,高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、循序渐进。

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。

机械原理论文范文第2篇

0引言

传动系统是指在机器内部传递力和运动的装置,主要是指通过接受发动机的动力并且传递给驱动装置[1],保证整机的正常运行。另一方面,还可以增大来自发动机的传动转矩,降低发动机的传输速度或者改变发动机转速的传递方向,传动系统一般可以分为机械式传动系统、液力机械传动系统和静液压传动系统,其中,机械传动系统是目前应用最为广泛的一种传动类型[2]。传动机构工作性能直接影响机械工作可靠性。机械传动的设计准则与设计方法是保证传动系统合理运行的基础条件。CAD作为目前计算机设计工具主要用于辅助完成计算机制图的概念设计、初步设计、详细设计等,与传统人工进行数据计算与处理相比,CAD具有显著的创造性思维和综合分析能力,是目前进行机械设计过程中设计、绘图和工程分析一体化系统,设计人员可以通过交互式交流与图像显示等对机械设计方案进行不断优化与修改,直到获得满意的设计效果与合理的设计方案。

1机械传动的基本形式

1.1按照传动原理进行分类

常见的机械传统系统按照其传动原理分类,分为摩擦传动、齿轮传动、蜗杆传动、挠性啮齿传动、螺旋传动、连杆机构等[3]。摩擦传动包括摩擦轮传动、带传动、绳传动等;齿轮传动包括圆柱齿轮传动、动轴轮系、非圆齿轮传动等;蜗杆传动包括圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动。

1.2按照传动比进行分类

常见的机械传统系统按照其传动比分类,分为定传动比和变传动比。定传动比指输入与输出转速对应,适用于工况固定的机器,例如带传动、链传动、摩擦轮传动、齿轮传动、蜗杆传动。变传动比分为有级调速、无级调速、按周期性调速。有级调速一个输入转速对应若干个输出转速,可以用来扩大动力机的调速范围,如齿轮变速箱;无级调速一个输入转速对应某一个范围内无限多个输出转速,适用于机器工况较多或者机器工况不明确的场合,如各种机械无级变速箱、电磁滑差离合器、液体黏性传动;按周期性调速指输出角速度是输入角速度的周期性函数,用于实现函数传动,如非原齿轮、凸轮、连杆机构和组合机构。1.3按照传动输出速度变化分类常见的机械传动系统按照其传动输出速度变化分为传动输出速度恒定和传动输出速度可调。传动输出速度恒定是指动力机输出速度恒定,如齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动、螺旋传动、液压及气压传动。传动输出速度可调又分为三类,一是有级调速,如,塔轮传动、齿轮变速箱,电力、液压传动中的有级调速传动等;二是无级调速,如机械无级变速器、液力耦合器及变矩器、电磁滑差离合器、内燃机调速、电力、液压耦合器及变矩器;三是按某种周期调速,如非圆齿轮、凸轮、连杆机构、组合机构,数控电力传动等。

2带传动

2.1带传动的组成

带传动通常由主动轮、从动轮、紧套在两个齿轮上的传动带组成(图1),当发动机驱动主动轮转动时,在带和带轮之间产生摩擦和啮合作用,促进传动带运动,进而驱动从动轮转动,从而实现运动和力在各个部件之间的传动。带传动具有结构简单、传动平稳、应用方便等优点,是目前应用广泛的传动机构之一。

2.2带传动的特点

1)带传动具有弹性和挠性,可以吸收并且缓冲机器运行时对零部件造成的冲击,保证传送平稳。2)当机器运行超过规定载荷时,传送带与带轮之间会发生相对滑动,进而保证机器其他部件不受到损坏。3)适用于主动轮和从动轮差距较大的传动。4)由于传送带存在一定的弹性和滑动现象,长时间使用还会造成传送带弹性的改变,因此,无法保证准确的传送比,导致整机传送效率较低。5)传送带长时间使用容易造成磨损等现象,导致一般传送带使用寿命较短,因此,为了保证机器传动的稳定性和安全性,传送带不适宜用于高温、易燃、易爆的工作场合。

2.3V带的设计准则与应用特点

由于V带结构较为紧凑,并且已经实现标准化生产,因此,V带是目前应用最为广泛的一种带传动类型,本章节重点对V带的设计与选型进行介绍。V带横截面呈等腰三角形,根据槽面摩擦原理,在同样的张紧力情况下,在带传动中可以产生更大的摩擦力,传递功率较大。目前,V带已经实现标准化生产,按照V带不同横截面尺寸将V带型号划分为Y、Z、A、B、C、D和E共7种型号(表2)。

3齿轮传动

3.1齿轮传动的特点

与其他传动机构相比,齿轮机构的主要优势如下:1)在所有机械传动类型中,以齿轮传动的传递效率最高,以圆柱齿轮传动效率为例,其传动效率可以达到99%。2)齿轮机构结构紧凑,在机器内部所占空间较小。3)工作可靠性较高,使用寿命长,一般可以使用20年左右。4)传动比较为稳定。但是齿轮制造与安装对于精度要求较高,需要用专用机床进行设计与制造,制造成本较高,对安装、维修技术人员的要求也较高[4]。

3.2齿轮传动的设计参数

3.2.1传动比一般齿轮传动比不宜过大,否则大小两个齿轮相差较大,两个齿轮之间的强度相差较大,不适宜于动力传递。一般闭式齿轮传动比i<3,最大不超过5,开式传动比i一般为8~12。

3.2.2齿数

齿轮齿数过多,会造成重合度过大,传动平稳,可以减少传动磨损,因此,在满足齿根弯曲疲劳强度时,应该选用较多的齿数。一般在设计过程中,先设计小齿数z1,再按照传动比确定大齿数z2,z2=iz1。

3.2.3齿宽系数

齿宽系数一般根据表3确定。

4基于CAD的机械传动系统设计思路

4.1系统设计基于CAD的机械传动系统,将系统划分为3个子系统,分别为机械传动系统常见的带传动设计、链传动设计和齿轮传动设计。每个子系统中主要包括参数设计模块、二维制图模块和三维制图模块等。设计模块主要包括设计参数的输入、参数的设计计算、结构几何尺寸计算和设计结果显示等工作步骤。

4.2开发工具的选择使用VisualBasic6.0进行系统的升级与应用,操作人员不需要经过编写大量的代码即可操作界面,可以提高使用效率。另一方面,VisualBasic6.0还具有强大的数据计算和管理功能,是目前Win-dows系统最为高效和优秀的使用软件之一。

4.3V带设计参数和条件基于CAD系统进行V带设计时,主要操作步骤如下:1)首先需要选择带传动的类型、载荷性质和工作场合(主要是得出每日工作小时数);2)输入带传动所具备的传动效率与滑动摩擦系数;3)其他尺寸要求,如整体设计尺寸与中心距限制等;4)需要了解带传动下动力设备的主要型号和参数。

4.4齿轮设计参数和条件在进行齿轮设计中,主要输入参数与设计依据包括接触疲劳强度(参照GB/T3480—1997),校核弯曲疲劳强度一般按照弯曲疲劳强度(参照GB/T10062—1988)计算。目前,校核接触疲劳强度计算上没有标准的计算方法与设计依据,主要是近似为弯曲疲劳强度条件进行设计约束,并且在此基础上充分考虑齿轮工作磨损条件。

5结论

机械传动是机器的重要工作部件,是保证整个机器正常运行的必备条件。传动系统承载着机器内部传递力和运动的重要任务,其工作稳定性和可靠性是保证机器运转效率的重要基础条件。机械传动系统的设计原则是保证选择适宜的传动参数的依据。本研究以典型的带传动和齿轮传动为例,详细阐述了传动基本结构与类型,并简述了计算特点与计算流程,研究结果以期为提高机械传动系统的设计依据提供技术参考,对于保证整机的正常运行具有重要意义。

作者:王黎明 单位:古浪县职业中等专业学校

机械设计方法论文2

本科毕业设计(论文)是机械类专业评价毕业生综合能力的重要指标,是提高毕业生创新、动手、实践能力的重要一环。在传统的毕业设计(论文)指导模式中,指导教师的考核制度与评分规则往往不够严谨和统一,学生对毕业设计(论文)的专注度相对较低,重视程度不足[1-2],因此研究和解决这些问题是非常有意义的。课题组以贵阳学院机械类专业毕业设计(论文)情况为例,从学院、指导教师和学生自身三个方面分析整个毕业设计过程中的不足,针对机械类专业毕业设计评分规则,优化毕业设计过程中的评分体系,降低评分的随意性、主观性,以提高毕业设计(论文)的质量。

1机械类专业毕业设计现状

毕业设计作为本科学习的最后一次作业,在整个大学阶段有着举足轻重的地位,其旨在培养学生运用所学理论知识和技能解决实际问题的能力,对培养大学生创新意识、实践能力和综合素质具有十分重要的作用。但是,由于各种原因导致毕业设计难以达到最初的目的,甚至变成了费时费力的任务,这些都是与毕业设计的初衷背道而驰的[3]。以贵阳学院机械工程学院为例,机械类专业的毕业设计普遍存在以下问题:1)整体质量一般,创新度不足。由于学术氛围不够浓厚,学生很少接触前沿的相关研究领域。大部分学生为了方便或者是由于能力的限制,阅读的都是简单明了、浅显易懂的参考文献,对于需要斟酌和思考的深奥文章避之不及,更不用说阅读外文文献,这也导致了毕业设计很难有创新点。2)格式不规范、不严谨。作为工科专业,学校没有安排相关的论文写作课程,学生没有接受过专门的训练,没有形成严谨的治学态度[4]。这直接导致了在整个毕业设计撰写的过程中,学生难以把握正确的格式,甚至语言组织都不顺畅,逻辑关系混乱。3)学术态度不端正,急于求成。大四处于一个从学校向社会过渡的阶段,很多学生忙于找工作或者被其他事情干扰,加之对毕业设计的态度不够端正,也无人监督,一部分学生选择了在终期答辩的前1~2周临时抱佛脚,从网上抄抄改改,东拼西凑地组装一篇论文以应付答辩,甚至有些学生花高价请他人代笔,只是为了完成任务,完全不把毕业设计作为锻炼、提升自己能力的过程[5-7]。这些问题的出现不能全部归咎于学生本身,指导教师以及考核体系也难辞其咎,为了能够有效解决这些问题,提出合理的团队式毕业设计(论文)考核制度及评分体系尤为重要。

2毕业设计考核体系存在的问题

机械类毕业设计过程包括论文选题、开题答辩、中期答辩以及最终答辩等几个重要环节,并且机械类毕业设计是分组进行,各个组的学生在自己论文指导老师的带领下完成这些过程。但是,在此过程中由于各种原因,会出现一些问题,从而导致最后各组的进度或者标准不一,最终造成毕业设计的质量参差不齐。具体有以下几个问题:1)各组沟通不足,考核标准不一。指导老师在完成学生毕业设计指导工作的过程中,通常是根据自己的时间安排来确定指导学生的时间,并没有确定的计划,亦没有和其他老师进行具体交流,仅仅是凭自己的知识与观念来指导,这就很容易导致每组的进度和标准不统一[8-9]。有些组的老师要求很严格,那该组的学生就需要付出更多的时间和精力来达到老师的标准;但有些老师则认为本科毕业设计不用太严谨,对学生的要求相对放松,那该组的学生的设计就相对没有深度。这种因各组之间缺少沟通而导致考核标准不一的情况是毕业设计考核体系中不容忽视的问题。2)师生供需不匹配。每位指导老师的研究领域都不尽相同,但是由于资源有限,很难实现每位老师都在自己擅长的领域工作,所以很多老师其实都在做着自己不熟悉的事情。老师的研究领域是有限的,但是又需要指导一个组的学生进行毕业设计,老师分到的学生不可能和老师的想法都一致。这就可能导致有些学生的选题老师并不是很赞同,或者老师提供的选题学生不感兴趣,这些都会导致学生毕业设计的最终成果的质量难以保证。3)指导老师责任意识淡薄。由于老师指导没有合适的考核机制,所以在指导毕业设计的过程中,有的老师没有端正态度去认真地帮助学生,认为本科毕业设计没有必要花大把的时间和精力去完成,更有甚者认为只凭学生自己查阅相关文献就可以依葫芦画瓢、拼拼凑凑地完成自己的毕业设计;还有的老师认为毕业设计仅仅是一个任务,没有积极地去帮助学生解决在该过程中遇到的问题[10],没有把这个过程当作培养学生综合应用能力、发展学生创新创造能力的契机。这些都是对学生的不负责任,也是对自己工作的敷衍。毕业设计不仅是对学生综合能力的考验,也是对指导老师的极大挑战。指导老师的专业程度对学生的影响很大,但由于很多现实状况和制度无法支撑老师做到“专业的人做专业的事”,所以要改善毕业设计考核体系,以提高毕业设计的质量。

3毕业设计考核体系的策略分析

3.1改善指导教师考核制度

随着高校毕业生人数逐渐增加,对毕业生的毕业考核要求也越来越严格,为提高高校毕业生毕业设计(论文)的质量,课题组针对传统毕业设计考核体系中存在的问题提出一些优化与调整策略。1)考核形式多元化。学生不作为唯一的考核主体,团队式考核体系采用“双向”考核制度,即指导教师与学生的相互考核。通过增加学生对教师的考核,可以有效地提高教师的指导效率和学生的参与率,使指导教师在每一个环节都可以对学生做出关键指导;也有利于指导教师了解学生进度以及自身缺点,并及时修正,让考核更加全面、更加合理,最大程度上促进学生毕业设计(论文)的进度,提高质量。学生还应该根据考核标准来对自己的表现与毕业设计完成进度进行自我评价,以提高自身的积极性,激发论文写作的动力,使指导教师对自己的定位更加准确,并提供更有效的指导[11]。2)考核方式规范化,避免主观性评价。传统的毕业设计考核方式较为简单,考核标准不明确,学生的考核时间也过短,考核评价存在差异性、主观性等问题[12-15]。团队式考核体系要求指导教师应当针对每一位学生的论文难易程度与学生一起制定一套完整的毕业设计(论文)考核标准,明确每一个环节学生应当完成的任务量,有计划、有条理地执行定好的考核标准,避免缺少过程性评价而只有最终成果评价,导致评价出现不公平现象。这种方法有效地提高了考核评价的准确性,让学生在完成毕业设计的过程中及时发现问题并向指导教师请求帮助,做出改正。3)建立毕业设计工作监控体系。高校毕业生的毕业设计工作是一个用时长、花费精力多、质量因素影响大的综合性教学工作,每一个环节出现错误都会影响毕业设计的质量。团队式考核体系针对毕业设计的选题、开题、中期和结题等各个环节实施质量监控,可以对学生和指导教师起到一定的督促作用,在保证论文进度的同时提高毕业设计的质量。毕业设计工作监控体系可以由院系教师、辅导员以及低年级学生成立一个监控小组,定期对每一组的毕业设计进度进行抽查,记录检查结果,并将结果作为下一环节的部分评分标准,这样可以使毕业设计的每一个环节都紧紧相扣,最大程度上提高评价的准确性与公平性。

3.2毕业设计评分体系的细化

针对上面所叙述的机械类专业毕业设计考核制度存在的问题,现对毕业设计各环节的评分体系做出优化,以增强教师对学生毕业设计过程评价的准确性和公正性,降低教师主观态度对学生最终成绩的影响,实现对学生各方面能力的考查。综合以上对机械类专业毕业设计实际情况的分析和研究,毕业设计评分体系由开题答辩评分、中期答辩评分、最终答辩评分三个部分组成,相应的成绩分别占20分、30分和50分,并且科学合理地设计了三个部分的评分细则。机械类专业毕业设计评分细则表,如表1所示。

4结束语

课题组通过对毕业设计(论文)现状的分析,找出了学生在完成该项作业过程中存在的问题以及产生的原因,并得出了以下两个结论:一是指导教师在该过程中起到了至关重要的作用,只有老师尽职尽责、分工协作才能指导出更加优秀的毕业设计;二是团队式考核和评分系统是促进优秀毕业设计的关键,故分别从改善指导教师考核制度和细化评分体系等方面对考核及评分体系做出了相应的调整与改进。毕业设计的要求随着社会的进步在不断改变,但是唯一不变的是学生在毕业设计过程中锻炼的能力一定要是社会需要的能力,高校需要培养出符合社会需求、推动社会发展、引领社会创新的人才,而团队式毕业设计考核及评分体系可以在很大程度上提高高校人才培养的规格和质量。

作者:徐玉梁,胡传孝,邓宇航,胡 涛,刘征宏单位:贵阳学院机械工程学院

机械设计方法论文3

在制造业中对于零件的加工较多是采用刀具对金属进行切削,刀具在使用过程中会随着加工零件数量、加工材料、切削参数等因素发生磨损,磨损后的刀具不能保证加工质量而严重影响工作效率,为此要对刀具进行刃磨,经过刃磨后的刀具仍可使用。

1刀具刃磨设备的发展

随着我国科技的高速发展,带动机械加工的设备由普通机床、数控机床、加工中心等向更精密加工设备发展,随之改变刀具的形状和整合了加工工艺,进而提高工件的表面质量,也对刀片刀具的精度、形状提出了较高的要求。随着刀具材料多样性、刀具形状复杂性、刀具耐用性和加工精度的不断提高,刀具的刃磨设备也随之在变化。全球刀具研磨设备的发展基本上经历了三个阶段,从手动刀具刃磨设备,到数控刀具刃磨设备,再到现在的多轴联动磨削。目前比较流行的数控工具磨床基本上是五轴联动的,加工精度高,生产效率高,磨削范围广,自动化程度高,操作简单,但投入和维修成本高。为降低加工成本,较多中小企业在选砂轮机、万能工具磨床、专用刃磨机床、数控磨刀机、数控万能刀具磨削中心等常用的刀具刃磨装置时,还是采用传统的手工砂轮磨削。在刀具的刃磨过程中,为确保刀刃锋利,需要保证刀具切削部分的几何形状、相关角度、刀尖位置在规定的范围内,以及刀具前刀面、刀具后刀面的表面粗糙度等。传统的手工砂轮磨削对操作者要求较高,安全系数低。另外,目前在传统刀具刃磨装置中,因使用刀具不同,刃磨装置也不同,给使用者带来较多不便。为了解决这些问题,做到安全高效、绿色低碳,项目通过对现有刃磨装置的分析,研究、设计了机械刀具刀刃电动打磨装置。

2设计思路

金属切削加工因工种不同,所用刀具形状不同,对刃磨装置要求不同。要设计一款符合所有金属切削刀具刃磨装置,首先要考虑不同刀具的形状,以及刃磨时刀具的装夹。为此在设计时将刃磨装置设计为在一个平台上的两个独立部分,其中装夹部分固定在平台上,刃磨部分为可活动部分。机械刀具刀刃电动打磨装置结构示意图如图1所示。装夹部分:支座(1)顶部左端通过第一液压杆(31)活动连接第一连接板(30)底部的右端,通过调节杆(8)活动连接夹座(28),同时,夹座顶部通过转轴和支撑杆(29)与第一连接板的底部活动连接。夹座(28)的右侧开设有螺纹孔(27),且螺纹孔的内表面螺纹连接有螺杆(6),同时,螺杆的左端通过轴承活动连接夹板(7)。刃磨部分:支座(1)顶部的右端固定连接有输送箱(17),输送箱的正面固定安装有输送电机(26),输送电机的输出轴固定连接有螺杆(19),螺杆的外表面螺纹连接有螺套(18),螺套的顶部通过连接杆(15)固定连接有第二连接板(14),第二连接板的左端通过第二液压杆(20)活动连接有第三连接板(21);支座底部的四周均固定连接有支撑腿(32),第三连接板(21)和第二连接板(14)的底部均通过轴承活动连接有支架(22),支架的底部活动安装有滚轮(16),滚轮的底部与支座的顶部接触;第二连接板(14)的顶部固定连接有集尘箱(13),集尘箱结构示意图如图2所示。集尘箱顶部的左端开设有出风口(9),集尘箱顶部的中端固定安装有吸风机(10),吸风机的输入端通过管道连通有吸风罩(5),吸风机(10)的输出端通过管道与集尘箱(13)右侧的底部连通,集尘箱内腔的上端固定连接有卡座(11),卡座的内表面卡接有过滤网(12),集尘箱正表面的左端通过合页活动连接有活动门(24),活动门正表面的左端设置有观察窗(25),活动门正表面的右端设置有把手(23);第三连接板顶部的左端固定安装有打磨电机(2),打磨电机的输出轴固定连接有打磨轮(4),第三连接板的顶部且位于打磨电机(2)的外侧固定连接有电机罩(3),电机罩示意图如图3所示。

3工作原理及特征

3.1工作原理

将刀具的刀背放置在夹座内侧,然后拧动螺杆使夹板将刀具的右侧夹持住;根据需要控制第一液压杆伸缩以及调节调节杆可对刀具的倾斜角度进行调节,方便对不同斜度的刀刃进行打磨;打开打磨电机带动打磨轮转动,对刀具进行打磨,并控制输送电机转动,使打磨轮对刀具进行匀速打磨;针对不同厚度的刀具根据需要控制第二液压杆伸缩,对不同厚度的刀具进行打磨处理;在打磨过程中,打开吸风机废屑通过吸风罩和管道输送到集尘箱内,被过滤网阻挡后废屑留在集尘箱底部,空气从出风口处排出,保障作业环境的卫生性,如图4所示。

3.2机械刀具刀刃电动打磨装置的优点

(1)装夹装置与打磨装置之间可调节距离。支座底部的四周均固定连接有支撑腿,第三连接板和第二连接板的底部均通过轴承活动连接有支架,支架的底部活动安装有滚轮,滚轮的底部与支座的顶部接触。

(2)刀具夹板可根据不同的厚度进行调节。夹座的右侧开设有螺纹孔,螺纹孔的内表面螺纹连接有螺杆。同时,螺杆的左端通过轴承活动连接有夹板,对平板进行调节,可用于不同硬度的刀具进行装夹。

(3)环保。在第二连接板的顶部固定连接了一个集尘箱,集尘箱顶部的左端开设有出风口,集尘箱顶部的中端固定安装有吸风机,吸风机的输入端通过管道连通有吸风罩,吸风机的输出端通过管道与集尘箱右侧的底部连通,在打磨过程中,打开吸风机废屑通过吸风罩和管道输送到集尘箱内,被过滤网阻挡后废屑留在集尘箱底部,空气从出风口处排出,保障作业环境的卫生性。

(4)集尘箱清洗方便。为了方便集尘箱的清洗,在集尘箱内腔的上端固定连接了一个卡座,卡座的内表面卡接了过滤网,集尘箱正表面的左端通过合页活动连接有活动门,活动门正表面的左端设置了观察窗,活动门正表面的右端设置有把手,便于观察集尘工作情况。(5)利用打磨电机实现电动打磨。在第三连接板顶部左端固定安装了打磨电机,打磨电机的输出轴固定连接在打磨轮上,第三连接板的顶部且位于打磨电机的外侧固定连接有电机罩,防止打磨屑飞溅。结语机械刀具刀刃电动打磨装置在分析现有设备基础上对结构和功能进行了优化。主要体现在一是利用液压杆进行调节,支座顶部的左端通过第一液压杆活动连接在第一连接板上,且第一连接板底部的右端通过调节杆活动连接有夹座。二是刃磨刀具的角度可调节,在装置上设置了连接板、液压杆、调节杆和支撑杆,可对刀具的倾斜角度进行调节,方便对不同斜度的刀刃进行打磨,设置了输送箱、螺套、螺杆、连接板、连接杆、液压杆和连接板,根据需要控制液压杆伸缩,可对不同厚度的刀具进行打磨处理,并控制输送电机转动,使打磨轮对刀具进行匀速打磨。通过以上结构的配合,可对不同类型的刀具进行多角度打磨处理,从而为人们的使用带来极大的便利。

参考文献:

[1]郭威.论机加工刀具刃磨装备的发展[J].机械工程,2019.

[2]代雪峰.机床刀具刃磨中心的研究[D].陕西:陕西理工学院,2015.

[3]马楠.五轴工具磨床设计与虚拟样机分析[D].成都.西南交通大学,2017.

[4]谭勇军,王玉涛,唐清春,等.五轴联动加工刀具姿态的优化策略[J].汽轮机技术,2018,60(04):318-320+317.

机械原理论文范文第3篇

案例教学是一种新型教学方法,具有启发性和实践性,并能有效提高研究生决策能力和综合素质。案例教学起源于美国20世纪初,以提出企业案例在课堂上讨论的形式开展,尤其是在商业、管理教育中被广泛应用,随着逐渐的完善形成了一套独特的教学方法。案例教学在80年代引入中国,随着我国教学改革的不断深入,将案例教学应用于课堂教学已成为了一种必然趋势。与传统教学方法相比,案例教学在培养研究生分析问题和解决实际问题能力方面有着其独特的优势,因而格外受到重视。案例教学作为中国目前教学方法改革的重要内容,在“贸易经济学”“、管理学”“、发展经济学”等课程中已取得了良好的效果。随着新课改的推进,案例教学近年来在工学专业课教学所占比例逐渐扩大,这是由于它与其他教学方法相比有下文所述的优势。

1案例教学的优势

案例教学是一种在教师再现案例情景的情况下,把研究生带入到特定角色,通过案例分析以提高研究生实践能力的教学方法。它把一个个独特的生活应用情景展示给研究生,使他们能在短期内接触到生活生产中各种各样的实际问题,从而有效地弥补了实践的不足和学习的片面性。

1.1向研究生传授知识,大力提高研究生的基本素质

一种好的教学方法与其他方法的区别在于,其不仅能给研究生传授知识,而且能开发研究生的智力,提高研究生吸取知识、探索知识的能力。进行案例教学的好处,就在于它不仅能够使研究生获得知识,而且在运用知识解决问题的过程中受到多方面的锻炼。借助于案例教学的方法,教师与研究生之间的相互分析案例,探索解决这些问题的方式方法,从中得出经验和教训,从而使研究生更深切地理解理论的真谛。通过解决案例中的问题,可以培养研究生分析、解决问题的实际能力,加深他们对理论知识基本原理和概念的理解,从而将课堂教学逐步提升到培养研究生的独立学习精神和实际应用能力的轨道上来。例如,进行到讲述农业机械开发与研制时,可以将铧式犁、水稻插秧机、谷物联合收割机做为典型,采用案例教学模式进行讲解、分析和讨论。师生在探讨和研究的过程中,加深对新知识的理解,提高了课堂教学和学习效率,同时又锻炼了研究生的口才,增强了研究生的自信心。

1.2巩固所学理论知识,提高研究生的实际操作能力

授课这一教学环节,对于研究生所要掌握的理论知识具有不可忽视的作用。但是,讲授知识,只能对理论知识进行阐述和论证。而案例教学是通过对一个含有问题的具体教育情景的描述,引导研究生对这些特殊情景进行讨论的一种教学方法。案例教学具有生动形象、易于被理解的特点。对于专业课程,概念和原则占比偏多,表述上具有抽象性,比较枯燥,而由于案例具有鲜明的叙事性和特定的场景,比较生动,两者的有机结合更有利于研究生的记忆、有利于深化理论教学、巩固研究生所学的理论知识,是课堂教学中理论联系实际的有效形式。而研究生要进行案例讨论,就要求能够全面理解理论知识,并能有针对性地运用理论知识去分析和解决问题。教学过程中可以特别安排海南特产的绿橙的采摘机构、传送机构的工作原理和视频进行学习。再让研究生综合所学知识和已有的成熟的装置进行绿橙采摘机构的设计。通过实际生活和生产的案例促进理论知识的理解和对理论知识的应用,这是案例教学的一个重要作用。

1.3调动研究生的积极性和主动性

在传统的教学方法中研究生处于被动地位。“师者,所以传道、授业、解惑也。”研究生是“传”和“授”的对象,成了理论知识的接受者,着重于吸取知识,而忽视应用知识。案例教学同以讲授为主的传统教学有着本质的区别。案例教学是一种启发式教学,研究生需要积极的思考问题解决问题,这样就在课堂上对研究生就提出了更高的要求。研究生需要身临其境地处理问题,提出方案。案例教学的重心在于对实际问题的思考,研究生通过对案例的分析、得出结论,达到师生思维同步,有利于调动研究生的积极性和主动性以提高教学效果,并且能有效地提高研究生分析问题和解决问题的能力。例如,在对播种机、插秧机、收割机等农业机械原理时可以利用其工作动画作为辅助,另外可以通过参观企业,通过观察农机具的生产组装过程,从而让研究生们更深切地体会书本知识是为实践服务的。专业教学与案例教学的强强联合,将使整个课堂更生动,研究生的学习目标更加明确,从而大大提高研究生学习的积极性和主动性。

1.4有效提高研究生的语言文字表达能力

研究生必须具备良好的文字撰写和语言表达能力,才能胜任相关的工作,案例教学在这方面将发挥巨大作用。在案例讨论过程中,激烈的讨论,对提高研究生的语言表达能力很有帮助。在案例讨论之后,要写出案例分析报告,这些都有利于提高研究生的文字表达能力。

1.5教学相长

案例教学有助于教师发现理论教学的不足。案例教学为研究生主动参与教学创造了机会,同时教师也能从研究生对案例的多视角分析、不同意见的争辩中激发出新的见解和观点,并且在教学中发现不足之处后进行改进,从而达到教学相长的效果。

2案例教学在农业机械课程教学中的实施过程

针对广东和海南当地的特色经济作物香蕉,以香蕉假茎的粉碎机为例。首先,对香蕉假茎的特点和其粉碎难点进行介绍,并对张进疆、荣等设计的假茎粉碎机进行基本原理、主要部件及关键技术参数的分析。再分组查阅有关文献和资料,掌握已有秸秆粉碎机技术研究的现状和发展趋势,讨论已有结构及设计的不足之处,及优化应解决哪些问题,并提出相应解决方案,最后形成各组的最佳方案。在各组选定1名同学在课堂上介绍本组的设计方案。介绍完毕后,教师组织全班同学认真讨论和提问。同组成员还要对教师和其他同学的质疑做好记录,以便回应质疑和对方案做进一步优化。教师要对讨论中出现的问题予以指导。待汇报和讨论结束后,教师要对课堂教学的全过程进行点评和总结,并引导研究生对本组在案例教学中所取得的经验进行总结分析,进一步完善设计方案。各组利用改进后的方案可以申报院级课题、发表期刊论文(如2010年在农机化研究上发表的“香蕉假茎还田机研制与试验”;2012年在广东农业科学上发表的“切碎组合式香蕉秸秆还田机设计”;2015年在农业工程学报上发表的“滚割喂入式卧轴甩刀香蕉假茎粉碎还田机设计与试验”)等。案例教学以研究生主导,教师指导的形式,使教师和研究生都参与教学和科研,同步提高了课堂教学效率和科研水平。案例教学使同学们亲身体会产品新方案的形成过程,锻炼了研究生综合运用各种理论知识以及解决实际问题的能力;香蕉秸秆粉碎机粉碎装置的设计有利于巩固所学知识,加深研究生对课程基本原理和概念的理解,培养了应用知识解决实际问题的能力;培养了研究生的机械创新技能和科研能力;案例教学以研究生为主体,培养了研究生自我学习能力,使案例教学实现了既“授之以鱼”,又“授之以渔”的教学目的。

3案例教学中存在的问题

由于最初案例教学始于商业和企业管理学,如果仅仅是生搬硬套会引起教学上的“水土不服”,因此在农业机械专业课上使用案例教学方法可能往往得不到预期的效果,反而导致广大师生对案例教学方法产生怀疑。本文对工学专业课程案例教学上出现的问题进行了分析和归纳,结合教学中的一些经验和体会,谈谈在案例教学中应处理好的几个问题。

3.1缺乏符合当地特色的案例

案例的选择在案例教学中占据重要地位,不仅要体现理论知识的特点,而且要切合主题。目前更多的是从国外教科书中引进的案例,但由于国内外种植制度和自然条件的差异以及农业机械发展水平的不同,国外的案例在国内使用时面临适用性问题。其次,大多数国内出版的案例教材尚不成熟,真正符合我国农业机械发展的案例较少且更新不及时。由于缺乏适合我国农业机械发展前沿的高质量案例,案例教学的效果受到影响。我国高校的案例教学还停留在初级阶段,因此,发掘具有我国特色的农业机械案例已成为一种迫切的需求。

3.2案例讨论组织缺乏有效性

讨论中由于人数过多,平均下来每个研究生发言的机会不多,甚至有些研究生往往局限在枝节末梢问题上,跑题甚远,达不到案例教学的目的。另外在案例讨论中教师不能有效引导研究生深入正题也将成为案例教学的难点。

3.3对教师素质要求较高

“案例教学”的目的不是传授“最终结论”,而是通过一个个具体案例的讨论和思考,去诱发研究生进行思维发散。它甚至不一定有正确的答案,它真正侧重的是思考过程。这样,实施“案例教学”将会是对教师素质的考验。首先,案例的搜集、筛选和准备的工作量很大,需要教师围绕课堂主题对案例进行适当人为加工,并将相关知识有效集中到一个案例中,这对教师的分析和解决实际问题的能力是一大考验。其次,教师对课堂的掌控力。案例教学需要教师对整个课堂有整体把握,能够准确地把握讨论的进程和方向,教师还要善于根据研究生的特点调节课堂气氛。教师具备运用“案例教学”的能力,才能使案例教学有的放矢,尽可能大地发挥出案例教学的效果。

3.4教师不能正确处理好案例教学与理论教学关系

在农业机械教学中原理讲授应该处于主导地位,案例教学只是辅助性的教学手段。有些教师在教学中过分注重案例教学,在课堂上轻讲授,重案例教学,出现主要原理和概念讲授不清,造成研究生基础不扎实,对原理难以获得全面科学的理解的情况。案例教学与基本概念讲授主次关系本末倒置,难以实现教学本来目的。

4结论与展望

机械原理论文范文第4篇

论文摘要:结合河北就业市场的人才需求,对“材料成型及控制工程”专业的培养方案和课程体系进行了修仃,在新的培养模式中,设置了三个培养方向,优化了学科基础课;同时增加了专业综合实验、技能培训、外语文献阅读及学年论文等实践教学环节。

1998年国家教育部对高等院校本科培养专业进行了调整,其中,将过去的铸造、锻压、焊接3个专业合并为“材料成型及控制工程”专业,旨在培养专业面宽、适应性强的材料热加工方面的人才。旧的培养模式无法满足新专业的需求。所以自1999年按新专业招生以来,便对本专业的培养方案和课程体系进行制订和修改,但在教学实施和毕业生就业中暴露了一些问题。本课题便是针对这些问题,对材料成型及控制工程专业的培养方案和课程体系进行了研究。

1.根据市场需求划分专业方向

从就业情况来看,长期以来,热加工行业从我校招的毕业生一直以铸造、焊接、锻压为各对口专业,所以近年来,用人单位仍以此旧专业名称招收毕业生。加之企业在生产中分工较细,他们都希望有各个专业特长的人才,在短期内便可胜任一方面的技术工作。由此看来,按材料成型及控制工程大专业制定一套新计划而完全取消过去的专业方向是不合适的。但专业方向如何设置仍需慎重。为此我们分析了近几年河北省对本专业的需求,连年来省内各中小企业对铸造、焊接方向的人才需求较多,尤其我国加人WTO后,铸件出口量逐渐增多,优质高效的要求使他们对此方面的人才需求随之增强。由于河北省产业结构的调整对传统的锻压方面的人才需求减少,模具设计与制造方面的人才需求呈连年上升趋势,而且省外的某些模具加工基地也逐渐从我校招聘毕业生。分析了河北省的需求情况,我们又对其他兄弟院校的教学计划进行了分析,在我们收集的教学计划中有全国重点院校的,如清华大学、北京科技大学;也有一般院校的,如河北工业大学、河南科技大学。从这些院校的教学计划看,重点大学基本不分专业方向,除课程设计、毕业设计外,其他课程安排完全一致,专业性强的课程开设较少。分析原因,这些院校的毕业生考研率较高,从事科研工作的较多,而在企业从事生产一线技术工作的较少。一般的地方院校的计划中在进人第6,7学期后,根据专业方向划分几个相应的专业模块,主要的专业课开设2一3门,因为这些地方院校的毕业生主要面向一些企业,将来主要从事技术工作,所以他们需要掌握某一专业方向的专业知识,毕业后,能在短期内胜任具体工作。我校面向的主要是河北省中小企业,很多企业来校招人时都表示希望能尽快在工作岗位中独挡一面。

鉴于以上分析,决定在新的方案中,分出三个专业方向:模具设计与制造、铸造、焊接。由于模具设计与制造的基础知识、专业基础知识更近于机械工程学科、而铸造和焊接所需材料科学基础知识较多。在新的培养计划中制订了模具方向、铸造和焊接方向两套培养方案。

2加强基础教育,优化学科基础

为了加强基础教育,拓宽专业范围,整个课程体系中,基础课应占较大比重,而基础课包括公共基础课和学科基础课。公共基础课是按学校对理工专业的要求开始的,包括两课、英语、信息技术基础和计算机程序设计。而学科基础课的设置是各专业教学计划的关键,在本方案中,首先确定了高等数学、工程数学、物理等学校框架内的几门课程,然后根据专业方向的需要,搭建了不同的课程体系。其中模具方向以机械工程基础为主干学科,因此理论力学、材料力学、机械原理、机械设计开设学时较多,而铸造、焊接方向则以材料科学工程基础为主干学科:如开设了普通化学、物理化学、冶金传输原理等课程;除以上因专业方向不同而开设的不同的学科基础课以外,还开设了多门相同课程,其中包括必不可少的材料科学基础,另外为拓宽知识面、培养学生各方面的能力及考虑到后续课的学习、将来工作岗位的需要开设了工程材料概论、文献检索、电工学、互换性与技术测量、材料成型控制基础、材料检测及控制工程等课程。

从课程的开设看,包含了自然科学基础、人文社会科学基础和工程技术基础的课程,而且考虑了主干学科与相关学科的关系、基础与专业的关系,优化了学科基础课程。

3整合专业课,精选选修课

为加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,专业课和选修课的确定也很重要。专业课是按专业方向开设的,各方向根据专业特点,在有限的学时内选择了几门构成专业框架的专业课。铸造方向是以设备、工艺、材料三方面的课程构成的框架;焊接方向则由电源、工艺、结构三个不可或缺的部分组成;模具方向则体现了模具设计(冲压模具、锻造模具、塑料模具)和制造(模具制造工艺和数控加工技术)两大方面,同时开设了计算机在模具中的应用(模具CAD/CAM)。超级秘书网

有了以上各专业方向的主体框架,考虑到学生在某一方面的兴趣及将来工作岗位的需要,开设了小学时的专业性强的专业课(每个专业方向2一3门)。另外,为拓宽学科专业范围,让学生了解本学科的发展动态,精选了一系列选修课:如材料成型新技术、工业机器人、工程软件、计算机在热加工中的应用、技术经济学等十几门课程可供选择。

4加强实践教学,注重能力培养

实践性教学环节是培养学生的实践动手能力,综合运用所学知识分析、解决问题的能力及创造能力的主要途径。在新的计划中,除了传统的金工实习、生产实习、课程设计以外,模具方向增加了数控加工技术的技能培训,主要有线切割编程加工、数控铣编程加工;铸造和焊接方向增设了两周专业实验周.,学生可自己设计实验、并亲自动手操作。这给学生创造了动手和动脑的机会,也给他们创造能力的发挥留下了空间。

为了使学生四年外语不断线、培养学生对外语文献阅读和翻译的能力,同时结合文献检索课的学习,练习查阅、整理资料;另外为锻炼学生文字表达和科技写作的能力,在5一6学期增设了“外语文献阅读及学年论文”的实践教学环节。

机械原理论文范文第5篇

(一)“加强基础、突出特色”

构建特色突出的创新人才培养体系我校交通装备制造类专业涵括了交通装备的设计、制造、维护与运用。经过多年的探索与实践,我校建立了具有特色的人才培养目标与培养体系,形成了以交通装备为特色的机械类人才培养格局。为保证培养计划的有效落实,培养目标、培养体系建设的教学研究成果在教学中的作用能充分发挥,在制定卓越人才培养计划时突出适用性、科学性、创新性,注重能力培养,构建以能力培养为核心的“理论、实践、创新”三位一体的人才培养方案。新的人才培养体系细化了人才培养过程中通识教育、学科基础、专业基础及专业教育4个模块,其学分分配呈金字塔格局,实践及创新教育贯穿整个人才培养的全过程。实行多学科加特色的学科建设体系。在整个培养方案制定过程中,采取行业市场评估、用人单位共同参与的人才培养合作机制。根据工程建设的现实需要,按照“2.5+1.5”的模式,分理论和实践两个环节,突出交通装备特色,围绕“交通装备施工与维护技能”“交通装备设计制造技能”“交通装备检测与自动控制技能”和三个课程群建立健全理论和实践教学体系。

(二)“理顺教学内容、整合教学资源”

构建交通装备的创新人才培养课程体系统筹兼顾教学内容的系统性、先进性、科学性与创新性,合理构建公共基础、专业基础、专业方向三级理论知识平台和实践教学、课外活动二级实践教学平台,建立前后衔接、循序渐进、层次分明的专业教学体系。理论知识平台由公共基础平台、专业基础平台和专业方向平台组成,实践教学平台由实践教学方案和课外科技活动方案组成,构建知识、能力、素质协调发展的三维教学体系。以实际工程为背景,以工程技术为主线,构建了合理的专业课程群;借助部级、市级、校级精品课程的示范和辐射作用,带动整个课程体系的建设;与设计、研发、运用、工程建设等相关企业建立密切合作伙伴关系,针对单位需求和市场变化及时调整相关课程与教学内容,实现教学内容与工程背景相结合、课内教学与课外科技活动相结合。

(三)加强教学研究,强化精品课程建设

“交通装备施工组织与管理”“机械设计”“交通机电系统(双语)”“汽车新能源与节能技术”等课程先后被评为校、市、部级精品课程。“机械设计”重点课程群在学校评估中获得优秀,“交通装备施工组织与管理”重点课程群通过学校的合格评估。两年来,进一步深化了这两个重点课程群的建设,制定了合理的重点课程群建设方案,采取了一系列措施,成效显著。在重点课程群和精品课程建设的有力推动下,“交通装备液压与液力传动”“交通装备发动机原理与底盘理论”等课程将创造条件申报精品课程。

(四)贯彻教学改革思想

制定教学大纲,加强教材建设基于以上培养计划及教学内容的要求,近年来学院组织大量师资力量,在广泛调研和交流的基础上,突破原有教材的束缚,认真制定教学大纲,理顺教学内容,突出交通装备特色。如在“交通装备设计”“微机原理与接口技术”“液压与液力传动”等设计类课程中增加交通装备的设计案例,在“材料成型技术基础”“机械制造技术基础”“机床数控技术与应用”等制造类课程中增加交通装备的工艺设计案例,以提高学生对交通装备技术的认知。在制定教学大纲、理顺教学内容的基础上,加强教材建设。主编《互换性与测量技术》等国家“十一五”规划教材5部,《工程机械发动机原理与底盘理论》等21世纪交通版规划教材10部。其中在2007年出版重庆交通大学“十一五”规划教材《公路工程机械化施工与管理》的基础上,重新优化课程内容,于2009年1月修订重印,2009年被确立为应用型高校省部级“十一五”规划教材。

(五)强化实践环节,切实推进实践教学体系改革和创新基地建设

1.优化实践性教学环节

全面更新实践教学内容通过整合教学资源,为学生提供集机、电、液、控为一体的综合实践教学环境。精选传统的基本操作技能的学习、实践和训练;增加先进技术技能训练;补充创新制作。开设机械创新模块、液压传动模块、电控模块、机电综合模块、车辆特色模块等综合性、设计性实验。将创新教育寓于工程实践教学的各个环节,创造一切条件,为学生营造课内课外创新活动的平台。

2.广开渠道

切实加强工程实践环节整体软、硬件设施的建设对已广泛采用而教学硬件设施又不具备的先进设备,“硬件不足软件补”,采用多媒体技术,增加学生的知识面,提高学生的认知水平。为加强实践教学,采用多媒体及现代化网络教学手段,购置教学挂图、模型,扩充了实践教学展示,合理安排学生观摩,教学效果明显。机械工程实践中心加强与企业合作,增强横向联系,借助企业力量,培养学生的实践能力,形成了“虚实结合、虚拟仿真、校企合作、以研养教”的新教学法。

3.加强基地建设

营造学生的创新环境和活动条件建设校外基地。与徐州工程机械集团有限公司等多家企业单位建立了稳定的校外实践教学基地,以嵌入式技术培养为方向,聘请企业技术骨干作为学生指导教师,积极推进创新设计与制作竞赛的第二课堂教学活动,培养适应于交通装备类发展的高素质创新人才。建设创新试验区。提出了“课堂—实验室—创新型试验区”的课程教学、实验教学新理念。形成理论教学与实践教学、实践教学与科研实践、必修基础实验与选修个性化实验相结合的实验教学模式,让学生真正得到学习、实践、锻炼。积极参加“挑战杯”等大学生课外学术科技作品竞赛。学生们自主选题、设计、制作,建立学生创新活动与科技制作工作室。每年组队参加“挑战杯”、全国数模竞赛、大学生机械设计创新大赛等竞赛。

(六)规范教学环节

建立过程督导教学质量控制体系建立科学的教学过程管理系统,构建高效的教学管理团队,建立实效的教学质量控制体系积极探索、改进教学模式,推进教学内容和课程体系的改革,真正做到“开课有计划、调整有论证、过程有管理、质量有保障”。教学指导委员会和教学督导小组组成教学质量控制体系,严格规范和检查各个教学环节,极大地促进了教学质量的提高,形成过程督导。

二、教学队伍建设

从整体设计来看,卓越计划的核心是强化学生的工程能力和创新能力,培养国际通用的工程人才。为了确保该计划的成功,关键问题之一是建设一支满足卓越工程师培养要求的高水平教师队伍。工程教育专业化的教师水平如何,直接决定着卓越工程师的培养质量。我校实施人才强校战略,突出教师在办学中的主体地位,建立和完善引进人才、培养人才、合理使用人才的制度与措施,努力营造以人为本、健康和谐的师资队伍建设环境,不断提高师资队伍建设工作的水平和成效,形成一支数量满足需求、结构比较合理、整体素质良好的教师队伍。经过多年积累,形成了科研、教学、管理三大团队,形成了以道路施工技术与装备研究所等9个研究所为核心的科研团队,以教研系、室为核心的教学团队。他们是以学术带头人为主体的青年教师培养的摇篮,是专业建设和人才培养的生力军。在团队带领下,科研促教学效果显著,以高水平的项目为支撑的培养条件是青年教师成长的环境和保证。

三、实践效果

(一)创建“知识、能力、素质”三维度协调发展的培养体系

以学生为本,采取开放式、多样化、递进式的培养模式,合理构建公共基础、专业基础、专业方向三级理论知识平台和实践教学方案、课外活动方案二级实践教学平台。将科研成果引入教学内容,将教改成果用于教学过程,从知识、能力、素质、创新精神等方面建立前后衔接、循序渐进、层次分明的专业教学体系,既保证了学生对基础知识的掌握,又加强了实践能力的培养。

(二)学术水平高,教改及科研成果丰硕

经过机械设计制造及其自动化专业教学团队成员多年的合作和努力,目前在交通装备设计与制造技术、筑路机械施工与运用、交通建设装备液压与液力传动和控制系统的设计与制造、高等级公路机械化施工组织与管理、机械设计制造及其自动化等领域取得了较高的学术水平。近年来我校共承担包括国家“863”项目、国家科技支撑计划项目、西部交通建设项目等部级和省部级科技项目8项,横向合作项目9项,多次获得部级、省部级科技进步奖,获得和申请国家专利10余项。团队在国内外核心期刊上发表学术与教改论文58篇,其中EI、SCI、ISTP三大检索收录30余篇,出版教材5部,负责和主研市级以上教育教学改革研究项目8项。《机械设计CAI》获第九届全国多媒体课件大赛工科组全国二等奖。

(三)人才培养质量优良理论教学和实践教学有机整合