第一篇：機械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)研究論文

【摘要】本文結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生教育的特點及特征，詳細的分析了“機械制造裝備設(shè)計”專業(yè)課在面向機械工程學(xué)科培養(yǎng)進行中所存在的一些問題，指出了傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致了理論與實踐相脫離，學(xué)生的創(chuàng)新性思維得不到有效鍛煉，很難培養(yǎng)出學(xué)生的實際操作能力與解決實際問題的能力的弊端等；并針對這些問題闡述了課程案例化課堂教學(xué)改革研究在“機械制造裝備設(shè)計”課程中應(yīng)用的可行性，給出一系列教學(xué)改革方法，并分析了其改革中的關(guān)鍵問題及主要特色，為激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)教學(xué)；案例化；課堂教學(xué)；關(guān)鍵問題

1“機械制造裝備設(shè)計”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“機械制造裝備設(shè)計”是一門歷史發(fā)展悠久的專業(yè)課程，是機械類專業(yè)一門重要理論實踐專業(yè)課程，主要是教授學(xué)生機械制造裝備設(shè)計方法、金屬切削機床設(shè)計，典型部件設(shè)計，工業(yè)機器人設(shè)計、機床夾具設(shè)計以及物流系統(tǒng)設(shè)計和機械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計等的基本理論與方法，為學(xué)生從事制造業(yè)工作打下基礎(chǔ)，現(xiàn)已成為眾多高等學(xué)校機械工程學(xué)科本科教學(xué)中量大面廣的重要的一門專業(yè)課。其包含知識面廣、專業(yè)性強、實踐性高等特點，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時難度較大，教師的教學(xué)效果不太理想。目前，由于本課程書本上的繁瑣理論使學(xué)生無法理論聯(lián)系實踐，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生極大的沖擊，逐漸對機械缺乏感性認知，便造成了以下弊端：1）教學(xué)模式相對單一或不足，在對其講述中仍舊采用的是傳統(tǒng)教學(xué)過程，即教師通過系統(tǒng)細致的講解，使學(xué)生掌握大量知識的教學(xué)方法，形式比較單一，學(xué)生只是一味地接收教師的知識灌輸；2）課堂氣氛不活躍，目前由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達，很多學(xué)生處于老師在上面講，學(xué)生在課堂上玩手機、睡覺等的現(xiàn)象比較多，學(xué)生主動參與課堂討論的機會太少，學(xué)生創(chuàng)新性思維難于得到有效培養(yǎng)；3）學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及考核方式比較單一，考試只注重書中基礎(chǔ)理論的考察，而較少注重學(xué)生的設(shè)計分析能力的考察；4）實踐環(huán)節(jié)太少，導(dǎo)致學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗和動手能力差，甚至有些高校所開的實驗課與課堂重要的結(jié)構(gòu)原理方面的相關(guān)聯(lián)程度太少，從而影響力學(xué)生對相關(guān)理論知識的充分理解，甚至使培養(yǎng)的學(xué)生與社會需求脫節(jié)。可見，現(xiàn)今的傳統(tǒng)教學(xué)模式很難兼顧到這兩個方面，在一定程度上，這種教學(xué)模式導(dǎo)致了理論與實踐相脫離，學(xué)生的創(chuàng)新性思維得不到有效鍛煉，這就很難培養(yǎng)出學(xué)生的實際操作能力與解決實際問題的能力。隨著計算機的廣泛應(yīng)用及互聯(lián)網(wǎng)的普及，“翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)”在全國各所學(xué)校逐步慢慢推廣，其教學(xué)模式逐漸變得可行和現(xiàn)實，可以將專業(yè)課程進行案例化、專題化課堂教學(xué)模式的探索與實踐，以加強大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提高大學(xué)生的實踐能力，完善大學(xué)生實踐平臺，為進一步深入地進行工科專業(yè)課程體制改革，以及推進應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革奠定基礎(chǔ)。

2教學(xué)方法改革研究

針對上述問題的存在，該課程改革的總體理念與思路就是將通過翻轉(zhuǎn)式教學(xué)將實踐、理論和設(shè)計三者相互融合，交叉進行，使得三個方面能夠相輔相成，并相互促進，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對該課程知識體系的完全理解與把握。具體說來，包括以下幾個方面：2.1基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的“機械制造裝備設(shè)計”課程混合式教學(xué)設(shè)計研究。基于翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)就要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、知識點難易等方面的因素，通過對課程體系進行優(yōu)化重組，明確指出哪些內(nèi)容需要使用傳統(tǒng)教學(xué)方法，哪些內(nèi)容需要以案例化為載體的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)，哪些內(nèi)容是需要讓學(xué)生進行深入討論的部分，最后在教學(xué)活動中以傳統(tǒng)教學(xué)和“微課-討論-實踐”相結(jié)合的方式為主線，對整門課程進行混合式教學(xué)設(shè)計。2.2“機械制造裝備設(shè)計”課程案例化、專題化研究。對“機械制造裝備設(shè)計”課程混合式教學(xué)中需要以微課為載體的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)和需要讓學(xué)生進行深入討論的部分，考慮實踐以及實習(xí)現(xiàn)場或者是實驗室的相關(guān)設(shè)備和實物分析圖，或者用用三維軟件對某些難以理解的結(jié)構(gòu)進行三位運動裝配模擬仿真，對相關(guān)知識點進行重構(gòu)組合，結(jié)合理論講授部分，將其相關(guān)部分以制作短小視頻的方式制作成案例、專題，可以利用相關(guān)的平臺讓學(xué)生提前進行觀看預(yù)習(xí)或者以點播式的方式先在課堂上讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而后讓學(xué)生進行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性。2.3基于網(wǎng)絡(luò)平臺的實踐環(huán)節(jié)加強研究。通過大學(xué)生科技競賽、技能培訓(xùn)基地和校企合作研究，以及設(shè)置開放性、設(shè)計性和綜合性實驗項目，打造學(xué)生真正的實踐環(huán)節(jié)平臺。在對課堂上沒討論完或沒討論徹底的問題或者課后遇到新的難題留在結(jié)合相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)在網(wǎng)絡(luò)平臺上進行探討，以便進行充分的探討達到更深層次的認知。教師可將課堂上問題與解決方案，甚至精彩的討論環(huán)節(jié)進行資源整合并上傳網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生們永久可以下載保留。利用互聯(lián)網(wǎng)將實踐過程中的經(jīng)驗體會結(jié)合案例化和專題化內(nèi)容整理成微視頻，通過論壇，微信以及微博、云空間等平臺發(fā)布共享，讓更多的人進來討論，批評改正，優(yōu)化提升。2.4教學(xué)改革課程考核方法改進研究。通過嘗試改變以往課程考核集中在期末，一卷定成績的古老方法。在學(xué)習(xí)評價方法上可以做如下考慮：增加課堂提問環(huán)節(jié)10分、課堂分組討論環(huán)節(jié)10分、實踐與試驗環(huán)節(jié)20分、基礎(chǔ)知識理論考試50分、附加分制10分（學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)的程度，選擇一個與課程相關(guān)的問題進行分析，并提出帶有自己的思考的設(shè)計或解決方案來）

3改革方法分析

3.1改革目標(biāo)。通過對“機械制造裝備設(shè)計”專業(yè)課程進行案例化、專題化課堂教學(xué)模式的探索與實踐，提高大學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力，完善相關(guān)教學(xué)實踐平臺。激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，切實提高教學(xué)質(zhì)量。并加強了學(xué)生們學(xué)習(xí)時自主規(guī)劃能力與探索能力，讓學(xué)生們的思維得到更靈活的運用，尤其是工科學(xué)生的實踐能力得到明顯提升。從而為鄭州輕工業(yè)學(xué)院作進一步深入地進行工科專業(yè)課程體制體制改革，以及推進我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革奠定良好基礎(chǔ)。3.2改革中的關(guān)鍵問題。3.2.1“機械制造裝備設(shè)計”混合式教學(xué)體系設(shè)計及評價問題一方面，“機械制造裝備設(shè)計”課程強調(diào)理論的講解，但要與案例分析和軟件工具緊密結(jié)合，最后要落實到專業(yè)技能的提高上來。另一方面，作為應(yīng)用型本科院校的學(xué)生不僅要掌握軟件操作，更要掌握一些其它深層次知識，如何建立具有可操作性、可評價性的混合式課程體系是本課題的關(guān)鍵性問題。3.2.2“機械制造裝備設(shè)計”課程案例化、專題化課堂模塊設(shè)計問題在對“機械制造裝備設(shè)計”課程相關(guān)知識點進行案例化、專題化的過程中，如何結(jié)合交叉學(xué)科知識把短小精悍的視頻設(shè)計的生動易懂，使學(xué)生把應(yīng)該掌握的必要知識及能力融入。而課堂活動模塊設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),實際上是幫助學(xué)生進行知識內(nèi)化的環(huán)節(jié)。教師課堂活動模塊的設(shè)計直接影響教學(xué)效果。在“機械制造裝備設(shè)計”課程案例化、專題化課程教學(xué)中，如何進行課堂活動模塊設(shè)計是本課題的關(guān)鍵問題。3.3主要特色。3．3．1構(gòu)建新的教學(xué)理念與教學(xué)模式，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機的結(jié)合在一起，實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)新時代下對創(chuàng)新實踐型人才的培養(yǎng)；突出“以基于翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的交互式教學(xué)模式、強化實踐環(huán)節(jié)、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的專業(yè)課程核心教學(xué)理念。3.3.2打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中的“以老師為中心、以教材為中心”的教學(xué)模式，采取提出問題、分析問題、解決問題的方式授課，可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由被動接受變?yōu)橹鲃铀伎肌?.3.3通過整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，極構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，進而加強實踐環(huán)節(jié)建設(shè)，體現(xiàn)課程的先進性和實用性。

4結(jié)語

“機械制造裝備設(shè)計”的案例化是一種新的教學(xué)理念與教學(xué)方法的教學(xué)改革，雖然看起來過程繁瑣，但是本課程的專業(yè)學(xué)科知識點明確，每一章一個側(cè)重點，可以按章節(jié)來編排制作案例化素材，也可以側(cè)重于一類結(jié)構(gòu)、一類設(shè)計方案、一類方法的應(yīng)用。這樣做的主要目的是把一些重要的，較難理解的知識點將它們案例化、專題化后展現(xiàn)給學(xué)生（可通過視頻或動畫），以有效的提高課堂效率，幫助學(xué)生高效地完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)，提供學(xué)生進行學(xué)科專業(yè)學(xué)習(xí)的平臺和渠道，積極實行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨立思考和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，切實提高教學(xué)質(zhì)量。相信這種教育方式可以加強學(xué)生們學(xué)習(xí)時自主規(guī)劃能力與探索能力；通過這種混合式和探究式的教育方法，由于讓學(xué)生們參與其中，可以使其思維得到更靈活的運用，尤其是工科學(xué)生的實踐能力得到提升。

【參考文獻】

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第二篇：機械制造工藝課程教學(xué)研究論文

摘要:機械制造工藝課程是機械類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)技術(shù)課,是一門研究機械制造工藝方法和工藝過程的學(xué)科,具有實踐性強、涉及面廣、應(yīng)用性強等特點。

關(guān)鍵詞:機械制造;教學(xué)方法

一、機械制造工藝課程的教學(xué)內(nèi)容

機械制造工藝是機械工程類專業(yè)的一門必修課,它是一門研究機械制造的工藝方法和工藝過程的技術(shù)學(xué)科,它既不同于基礎(chǔ)課程,又不同于專業(yè)課程,更接近操作技能的理論化。本課程內(nèi)容涉及到熱加工工藝(鑄造、鍛造、焊接)、冷加工工藝(車削、刨削、鉆削、銑削及齒面加工等)和機械加工工藝規(guī)程三大部分的基礎(chǔ)知識,是一門實用性、專業(yè)性和實踐性都比較強的課程。

機械制造工藝課程盡管內(nèi)容龐雜,知識點很多,但可以用一線、兩段、三重點、五要求來概括:

“一線”是指整個課程內(nèi)容貫穿著從毛坯制造到加工成產(chǎn)品的一條主線,這與實際生產(chǎn)的工藝路線一致。用這樣一條線來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)就使知識有了系統(tǒng)性。

“兩段”是指產(chǎn)品的制造過程可分為毛坯制造與機械加工兩個階段。在一般工廠或企業(yè)中通常稱之為“熱加工”及“冷加工”。熱加工的主要基礎(chǔ)理論是“鐵—碳平衡圖”,而冷加工的基礎(chǔ)理論則是“金屬切削原理”。

“三重點”是學(xué)生學(xué)習(xí)必須理解與掌握的基本知識,它與學(xué)生基本技能的培養(yǎng)密切相關(guān)。其一是了解常用工程材料的種類成分,組織性能與熱處理方法。二是了解鑄造、鍛壓、焊接等熱加工方法的基本原理和工藝特點,培養(yǎng)學(xué)生具有分析零件毛坯制造工藝性的初步能力。三是領(lǐng)會并掌握機械零件的各種常用加工方法的實質(zhì)、工藝原理與生產(chǎn)特點,以及加工所用設(shè)備、工卡量具的工作原理與安全技術(shù)知識,培養(yǎng)學(xué)生具有分析零件結(jié)構(gòu)工藝性和選擇加工方法的初步能力。

“五要求”是如下幾點:(一)了解毛坯制造及零件切削的主要工作內(nèi)容、工藝特點、工藝裝備和應(yīng)用范圍等基礎(chǔ)知識;(二)了解各種主要設(shè)備(包括附件和工具)的基本工作原理和使用范圍;(三)掌握選擇毛坯制造、零件切削加工的方式方法的基礎(chǔ)知識;(四)對常見典型零件能合理確定其加工工藝過程;(五)了解裝配的基本知識和典型機械部件的裝配方法。

通過對機械制造工藝的分析和教學(xué)大綱的要求,不難看出本課程涉及的知識面廣、概念性強,與生產(chǎn)實踐關(guān)系密切。因此,電大教師要教好機械制造工藝這門課程,就必須從多方面努力。

二、教學(xué)中存在的問題

(一)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系陳舊

該課程的內(nèi)容多又相互獨立,學(xué)時少,而且有些內(nèi)容隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已日顯陳舊;課程內(nèi)容和課程體系的變化與原有的教學(xué)方法和手段不能完全相適應(yīng),必須探索一套與之相輔相成的教學(xué)方法和教學(xué)手段;課程實踐性強、學(xué)生實踐經(jīng)驗少,難以保證在較少學(xué)時內(nèi)既完成教學(xué)大綱的教學(xué)要求又能培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)新思維能力。

(二)教學(xué)方式陳舊

在教學(xué)方法上采取灌輸式教學(xué),對于教材內(nèi)容的教授面面俱到,惟恐學(xué)生不能完全掌握。結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生只有死記硬背,沒有獨立思考的余地,并且對于每一章中的“精髓”沒能很好地把握。此外,在教學(xué)過程中仍然停留在從書本到書本的狹隘教學(xué)方式,不能拓寬視野,獲取的信息量較少,這種單一的教學(xué)方法顯然很難培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性的高素質(zhì)的人才。

三、機械制造工藝的教學(xué)改革

(一)通過直觀教學(xué),提出問題,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

現(xiàn)在學(xué)校的學(xué)生,多數(shù)來自外省市的城鎮(zhèn)和農(nóng)村,在過去的在校學(xué)習(xí)中,根本沒有機會接觸現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn),不了解生產(chǎn)中的機床設(shè)備和操作要點。如果按照過去的教育模式一張嘴、一支粉筆、一本書、一塊黑板進行教學(xué),學(xué)生對所學(xué)的知識無法形成感性認識,漸漸的就會所學(xué)課程失去興趣,而形成惡性循環(huán)。為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,上課前或授課過程中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容領(lǐng)學(xué)生到實習(xí)基地觀看,及時地通過生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)象提出問題,激發(fā)學(xué)生的好奇心,從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

(二)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,分塊打包

機械制造工藝基礎(chǔ)把十幾門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容濃縮在一起,分為冷加工、熱加工和機械制造工藝規(guī)程制定三個部分,在教學(xué)中每個部分都要進行“打包”,既為應(yīng)知理論包、應(yīng)會技能包、能力應(yīng)用考核包;應(yīng)知理論包,就是以夠用為度,以機械加工部分為例,在教學(xué)中把各種機械加工方法中所用到的機床的組成、工作原理、加工內(nèi)容、運動形式、刀具、夾具的形式作以詳細介紹并進行認真對比,掌握特點,使之有效地掌握機械加工的基本知識。應(yīng)會技能包,就是突出技能,根據(jù)現(xiàn)在學(xué)生的特點(易跳槽),企業(yè)生產(chǎn)的需求(復(fù)合型人才),在進行課堂教學(xué)的同時,到生產(chǎn)現(xiàn)場結(jié)合實際進行教學(xué),在以車削加工練習(xí)為主的基礎(chǔ)上,適當(dāng)進行其它類型機床切削方法的模擬練習(xí)。通過對比練習(xí),進行多方面的技能培訓(xùn)。能力應(yīng)用考核包,就是培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力,結(jié)合實例讓學(xué)生找出設(shè)備事故原因、產(chǎn)品質(zhì)量差的原因,并提出解決問題的工藝措施。

(三)結(jié)合專業(yè)特點,進行教材的相應(yīng)處理

由于勞動力市場需求的不確定性,就決定了學(xué)校對學(xué)生的培訓(xùn)目標(biāo)的不確定性。在機械制造工藝教學(xué)中,對不同專業(yè)的學(xué)生,有不同的側(cè)重面。機械加工與數(shù)控專業(yè)的學(xué)生應(yīng)以各種機床的切削加工為主,而機電一體化專業(yè)的學(xué)生則應(yīng)以車、鉆、磨為主。因為一個好的鉗工,不僅要對鉗加工的教學(xué)內(nèi)容達到應(yīng)知應(yīng)會,對常用的通用機床也應(yīng)有一些了解和掌握。另外在機械加工和鉗加工中所采用的刀具不同,運動形式不同,在授課時都進行相應(yīng)的比較,使學(xué)生更多的了解和掌握。

(四)通過開放型習(xí)題教學(xué),縱橫對比開闊思路,確定最佳加工方案

機械制造工藝同其它學(xué)科不同,雖然章節(jié)很多,知識面很廣,但計算題數(shù)量很少。如果始終采用講解——觀看的教學(xué)方法,難免會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的熱情。在每個部分的內(nèi)容結(jié)束后,上一次開放型習(xí)題課,通過縱橫對比,開闊思路,確定最佳加工方案。傳統(tǒng)的習(xí)題課就是老師按照例題的形式改幾個數(shù)、換個問法,讓學(xué)生多做幾道題,熟練的掌握解題思路,從而達到舉一反三的目的。而在機械制造工藝的教學(xué)中,采用這種教學(xué)方法是沒有意義的。我通過多年的探索,有一定的收效,就是全學(xué)期只上三次開放型習(xí)題課(在每個部分完成后進行)。因為教學(xué)是一種特定的情境中的人際交往,通過創(chuàng)設(shè)、探究的情境激發(fā)學(xué)生探索、需求和興趣。在探索——發(fā)展的教學(xué)模式中,啟發(fā)學(xué)生主體性參與的動力。例如,在講解完鑄造、鍛造、焊接(冷加工部分)后,組織學(xué)生對毛坯的制造方法做一總結(jié)歸納:鑄造——適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的外形和內(nèi)腔的零件毛坯;鍛造——適合生產(chǎn)技術(shù)要求比較高,結(jié)構(gòu)形狀比較簡單的零件毛坯;焊接——適合生產(chǎn)大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中空的零件毛坯。在講解完熱加工部分后,再做一次總結(jié)歸納。例如,孔的加工方法很多,在回轉(zhuǎn)體上加工孔,用車削(但加工精度要求較高時一般采用磨孔);在非回轉(zhuǎn)體上加工孔,可以用鉆孔、擴孔、鉸孔、插孔、拉孔、鏜孔、銑孔。加工方法不同、加工精度有差異、對操作工人的技術(shù)要求不同、加工成本相差很大等等。通過加工方法的比較,使學(xué)生開闊視野,更全面的掌握機械加工的基礎(chǔ)知識,從而確定出符合經(jīng)濟加工精度的加工方案。

(五)提升自身素質(zhì),做合格的雙師型人才

課堂教學(xué)的改革目的,就是要為國家培養(yǎng)出合格的技術(shù)人才,作為改革前沿的教師,必須全面轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念,以職業(yè)崗位能力的需求為源頭,以學(xué)生的綜合素質(zhì)的提高為目標(biāo),積極投身到教學(xué)改革,適應(yīng)新形勢的課程體系,加強實踐能力培養(yǎng),全面提升自身素質(zhì),把自己培養(yǎng)成為既有扎實的理論功底,又有專業(yè)實踐技能的雙師型教師。

參考文獻:

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第三篇：機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)研究論文

1前言

二十一世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)、文化知識經(jīng)濟高度發(fā)展的時代，新社會對人才的需求逐漸由理論型轉(zhuǎn)為技能型，對高素質(zhì)的應(yīng)用型人才需求量進一步增大，因此對應(yīng)用創(chuàng)新型人才提出了更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生必須要將理論知識轉(zhuǎn)換為實際的操作能力與技術(shù)，而養(yǎng)成這種能力與技術(shù)的有效途徑就是進行實踐教學(xué)，提高實踐教學(xué)的質(zhì)量。由此可以得知，實踐教學(xué)是培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型、創(chuàng)造型機械制造工藝新型人才的重要方式之一。機械制造工藝學(xué)屬于高等院校機械類中的一門核心課程，具有很強的實踐性與綜合性。本研究主要是根據(jù)目前存在于我國高等院校機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的問題進行分析，對機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)體系進行分析與研究。

2目前我國機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀以及存在的問題

2.1目前我國機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

我國大部分高校機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計比較落后、薄弱。一方面，機械制造工藝學(xué)課程實踐周期比較短，一般該課程的設(shè)計時間為2-3周，機械制造工藝生產(chǎn)實習(xí)時間為2-3周；另一方面，機械制造工藝學(xué)課程實習(xí)內(nèi)容主要是以參觀、聽指導(dǎo)教師或者是企業(yè)工作人員的講解為主，學(xué)生基本上沒有主動參與、動手以及思考的機會。該課程設(shè)計題目具有極強的固定性，而且內(nèi)容相對比較少，導(dǎo)致大部分學(xué)生出現(xiàn)抄襲的現(xiàn)象。此外，容易受到實踐、外部條件的影響與約束，學(xué)生無法更好的深入了解、接觸生產(chǎn)工藝過程與操作流程。對于工藝裝備與工藝管理等方面的內(nèi)容也無法掌握，從而無法更好的深入了解學(xué)習(xí)過的機械制造工藝學(xué)理論知識。

2.2機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)存在的問題

雖然我國大部分高校都對機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)內(nèi)容、模式等進行了創(chuàng)新與改革，但是從整體上來分析，還處于一個初級的摸索階段。因此在實踐中難以取得良好的教學(xué)效果與成績，其主要存在以下這幾個方面的問題：第一，大部分有關(guān)的企業(yè)不愿意接受高校實習(xí)生，實習(xí)單位無法解決。我國絕大部分的企業(yè)都是不愿意接受高校的學(xué)生到單位進行實習(xí)與學(xué)習(xí)的。原因主要有：一方面擔(dān)心學(xué)生的安全出現(xiàn)問題；另一方面，企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)比較緊，擔(dān)心實習(xí)生因為不熟悉工作內(nèi)容與環(huán)境，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)問題。同時，企業(yè)受到資金與生產(chǎn)規(guī)模的限制，無法長時間的接收大量的實習(xí)生到企業(yè)進行頂崗實習(xí)。第二，缺乏比較系統(tǒng)的實踐教學(xué)指導(dǎo)教材與專業(yè)的指導(dǎo)老師。開設(shè)機械制造工藝學(xué)課程的大部分高校都具備實踐教學(xué)課程設(shè)計與實習(xí)。關(guān)于課程設(shè)計方面的指導(dǎo)書所中比例較大，但是實習(xí)指導(dǎo)書所占比例較少，主要是因為實習(xí)單位無法固定，導(dǎo)致實習(xí)的具體內(nèi)容無法確定下來，最終形成了低質(zhì)量、零散的實習(xí)教材。加上企業(yè)出于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格的限制，無法安排學(xué)生進行實際操作，只能參觀工藝流程，企業(yè)也無法培養(yǎng)專業(yè)的實習(xí)指導(dǎo)老師或者師傅，導(dǎo)致學(xué)生實習(xí)缺乏質(zhì)量保證，實踐教學(xué)質(zhì)量也就無法有效提高。第三，課程設(shè)計時間在實習(xí)之前，缺乏感性認知，效果不明顯。對于機械制造工藝學(xué)課程來說，其設(shè)計一般是在理論課程完全結(jié)束之后，實習(xí)課程開始之前。因此，學(xué)生只具備了理論知識，缺乏對該工藝過程的了解與認識，不利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)與提高。

3機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)體系的改革

3.1優(yōu)化實踐教學(xué)體系

教師可以根據(jù)該課程的具體內(nèi)容，在理論教學(xué)的過程中，結(jié)合校內(nèi)實習(xí)產(chǎn)地與相關(guān)的實踐項目，形成理論與實踐一體化的教學(xué)模式。進一步減少理論課程的學(xué)時，增加實踐課程的學(xué)時。通過開展一些設(shè)計性、操作性、探索性的機床與拆裝實驗，使學(xué)生參與到實驗過程中，加強對理論知識的理解能力，提高實踐動手的能力。在理論課程結(jié)束之后，教師可以對課程進行設(shè)計，以一些零部件、科研設(shè)備等產(chǎn)品為教學(xué)工具，進一步加深學(xué)生對機械制造工藝?yán)碚撝R的理解程度；培養(yǎng)學(xué)生實際解決問題的能力。

3.2基于實踐教學(xué)新體系的實習(xí)條件建設(shè)與管理

首先，可以加強校內(nèi)與校外實習(xí)基地的建設(shè)。主要是加強教師科研基地的建設(shè)以及大學(xué)生實踐創(chuàng)新基地的建設(shè)，在原有的基礎(chǔ)上增設(shè)機床設(shè)備，為該課程的實習(xí)提供一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。其次，由于校內(nèi)的實習(xí)基地與空間有限，設(shè)備也比較少，因此，需要加強校外實習(xí)基地的建設(shè)，主動與企業(yè)進行聯(lián)系與溝通，展開良好的合作，借助企業(yè)的平臺，提高學(xué)生實踐能力。最后，制定實習(xí)基地運行管理制度。為了更好的展開實踐教學(xué)工作，需要建立穩(wěn)定的、長期合作的校內(nèi)與校外實習(xí)基地，通過制定一套完整的實習(xí)基地運行管理制度，使實踐教學(xué)得到明確依據(jù)的保障。

3.3加強實踐教學(xué)指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)

在校內(nèi)的實習(xí)基地中，需要建設(shè)一批高素質(zhì)、高技術(shù)的師資人才、科研人員，并深入到學(xué)校，有針對性的對校內(nèi)實踐教學(xué)工作進行指導(dǎo)。創(chuàng)造一切有利條件，營造一個良好的工作環(huán)境，吸引更多的年輕教師到校外實習(xí)基地進行學(xué)習(xí)與指導(dǎo)，幫助學(xué)生獲得更好的實踐效果。

4結(jié)束語

通過對機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)體系的深化改革與創(chuàng)新，有助于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，能夠充分的激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新與實踐意識。本文對機械制造工藝學(xué)課程實踐教學(xué)體系進行分析與研究，希望能夠為今后關(guān)于該課程的實踐教學(xué)工作的開展提供一定理論依據(jù)與參考價值。

第四篇：展示設(shè)計課程教學(xué)研究-論文

技師學(xué)院展示設(shè)計專業(yè)課堂教學(xué)方式研究

廣州白云工商技師學(xué)院教師 王強

摘要：通過對傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端、高級技校生自身的學(xué)習(xí)特點以及我院展示設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的要求的探討,提出適合民辦高級技工學(xué)校展示設(shè)計專業(yè)教學(xué)方式,即市場導(dǎo)向教育觀。并結(jié)合廣州白云工商技師學(xué)院學(xué)生實際提出了市場導(dǎo)向教育的具體做法,分析了貫徹市場導(dǎo)向教育觀的課堂教學(xué)方式兩年多來所取得效果,旨在探尋一條不同以往教學(xué)方式的有特色的民辦院校人才培養(yǎng)路子。

關(guān)鍵詞:教學(xué)方式;市場導(dǎo)向教育;民辦高級技校;展示設(shè)計

教學(xué)方式是在教學(xué)過程中,教師和學(xué)生為實現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)而采取教與學(xué)相互作用的活動方式的總稱,是指教師在要求學(xué)生獲取知識、提高能力、獲取學(xué)習(xí)方法的過程中所采用的方式(包括談話式、講授式、實踐活動式等)。對于課堂教學(xué)方式的研究一直是許多教育工作者長期關(guān)注的焦點,作為民辦院校的一名一線教師,我對廣州白云工商技師學(xué)院展示設(shè)計專業(yè)人才課堂教學(xué)方式進行了探討和研究。

一、課堂教學(xué)方式研究的意義

首先,傳統(tǒng)教育長期形成的教學(xué)方式是課堂教學(xué),學(xué)生主要以靜聽、靜觀、靜思的方式進行學(xué)習(xí),處于被動地位,其活動形式主要是大腦機械記憶的活動。在這種方式下學(xué)生以個體學(xué)習(xí)為主,相互競爭,缺乏學(xué)習(xí)的主動性、實踐性,缺乏群體的合作性,學(xué)習(xí)無興趣、無動力,互不關(guān)心,不會交往,自我封閉等等,影響了學(xué)生全面、健康、主動地發(fā)展,遠遠不能適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的需要。民辦高校要想在激烈的社會競爭中生存下去就必須改變這一現(xiàn)狀,探索出有自己特色的課堂教學(xué)方式,以增強課堂教學(xué)的有效性,為國家培養(yǎng)出合格的人才。

其次,進入學(xué)校之后,高級技校學(xué)生學(xué)習(xí)有自身的特點。(1)廣博性。進入學(xué)校后,技校學(xué)生普遍覺得知識浩瀚如海,他們渴望在較短的時間內(nèi)有效的獲得各種知識和技能。(2)專精性。技校生的學(xué)習(xí)活動是一種以掌握專業(yè)知識和技能為特征的社會活動,圍繞著如何使大學(xué)生盡快成為高級專門人才而進行。(3)自主性。技校生的學(xué)習(xí)雖然按照老師的要求進行,但是不像中學(xué)生那樣絕大部分時間是被動地完成老師布置的任務(wù),而是有相當(dāng)大的自主性。校校生有更多的自由支配時間,這就決定了技校生要有較強的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)計劃能力。(4)創(chuàng)新性。創(chuàng)新性是指技校生在學(xué)習(xí)過程中對書本結(jié)論之外新觀點的尋求和鉆研。高級技校教育的根本任務(wù)之一就是要重視培養(yǎng)學(xué)生具備思考、探索問題的本領(lǐng)。[ 1 ] 最后,展示設(shè)計專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德、智、體、美、專業(yè)技術(shù)等方面全面發(fā)展,掌握展示設(shè)計學(xué)科的基本知識和基本技能,具有良好的職業(yè)素養(yǎng)、較強的學(xué)習(xí)能力、外語和計算機計算機軟件繪圖能力、設(shè)計工程業(yè)務(wù)能力與設(shè)計方案創(chuàng)新能力,畢業(yè)后能在會展設(shè)計公司、廣告策劃公司及各類企業(yè)的相關(guān)部門,從事廣告展示設(shè)計創(chuàng)意策劃、設(shè)計方案效果圖施工圖繪制、會展現(xiàn)場施工管理和營銷推廣等工作的高級技術(shù)應(yīng)用型專門人才。學(xué)生今后的工作環(huán)境除了讓學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識外,還必須具備良好的與人溝通交往與合作的能力。任何一個展示設(shè)計工程都需要一個團隊去共同完成。

二、市場導(dǎo)向教育的方法

鑒于傳統(tǒng)教學(xué)方式存在弊端、技校生學(xué)習(xí)有其自身的特點及展示設(shè)計專業(yè)的應(yīng)具備較強的與人溝通交往與合作的能力及設(shè)計方案的實際繪圖能力，我們提出了市場導(dǎo)向教育觀。具體來說就是在課堂上運用各種方法,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)而設(shè)計好具體環(huán)節(jié),把教轉(zhuǎn)化為學(xué),把學(xué)轉(zhuǎn)化為以實際設(shè)計公司展示設(shè)計方案具體工作為內(nèi)容，以實際企業(yè)招聘需求定教,最大化的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)的有效性及市場實際需求性。

(一)以實踐為主心，以市場為導(dǎo)向

此法是讓學(xué)生通過實踐、探究、預(yù)學(xué)、嘗試練習(xí)等途徑,對展示設(shè)計企業(yè)公司的具體工作模式及所以學(xué)習(xí)的專業(yè)知識技能產(chǎn)生直覺地、感性地、綜合地認識或疑惑,在教師的啟發(fā)和幫助下,達到對知識技能感悟深刻、易于內(nèi)化、增強學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性思維。如“3Dsmax軟件繪圖”課的教學(xué),在課前先給學(xué)生設(shè)置一些問題及展示一些成品設(shè)計效果圖方案,讓學(xué)生在課下準(zhǔn)備。在課堂上采取讓學(xué)生以回答問題的方式先思索這門課程和展示設(shè)計專業(yè)有什么關(guān)系？這門課程與以后自己在展示設(shè)計公司求職有什么關(guān)系？讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程之前就清楚的意識到學(xué)好這門課與自己將來畢業(yè)求職之間存在的關(guān)系。例如,在講到3Dsmax中Vray插件渲染時，利用多媒體投影先給學(xué)生展示一些設(shè)計方案的效果圖成品。其中一部分是利用普通默認渲染器渲染的普通效果圖，另一部分是利用Vray插件渲染的設(shè)計效果圖，讓學(xué)生從中選出自己認識制作效果好的那部分圖。以及采取角色扮演的方式，讓一部同學(xué)扮演企業(yè)招聘管理者，另一部分同學(xué)分別持普通效果圖和利用Vray插件渲染的效果圖進行模擬面試。讓學(xué)生深刻的了解一個最淺顯的道理，這門課程學(xué)好了就能找到好工作，學(xué)不好就會被招聘企業(yè)拒之門外。如果時間允許,教師還可以陳述自己的觀點,給學(xué)生做出設(shè)計方案效果圖陳述的示范。這樣,在課堂上體現(xiàn)師生互動,學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)多,學(xué)生是真正的學(xué)習(xí)的主人。其教學(xué)模式:創(chuàng)設(shè)問題情境—提出問題—嘗試解決—解決問題—引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)。又如“設(shè)計制圖”課的教學(xué),教師利用模擬展示設(shè)計工程實際施工圖繪制任務(wù),給學(xué)生在課堂上布置作業(yè),講解制圖標(biāo)準(zhǔn)。讓學(xué)生把作業(yè)在課堂上展示，大家同共給他提出其圖紙繪制的不標(biāo)準(zhǔn)的地方。根據(jù)經(jīng)驗，設(shè)計制圖的專業(yè)的繪制，必需要掌握專業(yè)的制圖標(biāo)準(zhǔn)，和仔細細心的繪制。多半學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)這門課所繪制出來的圖紙，幾乎沒有一張標(biāo)準(zhǔn)的，很可能沒有一根線是標(biāo)準(zhǔn)的。[ 2 ]

學(xué)生通過自己多動手畫，相互之間進行作業(yè)評議發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,老師當(dāng)場解決問題。通過這樣的訓(xùn)練,學(xué)生真正掌握了展示設(shè)計工程設(shè)計施工圖標(biāo)準(zhǔn)繪制的技能,為成功就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

在授課過程中,積極加強實踐性教學(xué),實際企業(yè)任務(wù)化教學(xué)比如:在教授“設(shè)計概論”、“展示設(shè)計綜合”課程時,授課教師與眾多會展設(shè)計公司聯(lián)系,安排學(xué)生去公司觀摩,并邀請公司設(shè)計師企業(yè)專家就展示設(shè)計行業(yè)發(fā)展需求，專業(yè)人才基本素質(zhì)等知識進行專題輔導(dǎo)。活動過后讓學(xué)生對此次活動進行小結(jié),并就學(xué)生認為的實踐和理論脫節(jié)的部分進行討論,以增強 學(xué)生的操作能力。

(二)創(chuàng)設(shè)做中學(xué)，學(xué)中做的學(xué)習(xí)氛圍

在課堂教學(xué)中教師可采取小組討論、小組項目方案設(shè)計制作競賽等方式,各組之間互相展示自己的設(shè)計方案及設(shè)計創(chuàng)意圖，互相提出問題,互相解決問題。學(xué)生個人能解決的問題個人解決;學(xué)生個人解決不了的問題,學(xué)生合作解決;學(xué)生合作解決不了的問題,師生合作解決。教師起著啟發(fā)、引導(dǎo)、幫助的作用,學(xué)生自主、主動學(xué)習(xí),思維互啟,創(chuàng)新靈感增強。

整個教學(xué)過程強調(diào)在制作中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中完成設(shè)計案例圖紙及方案。讓學(xué)生意識到他的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)模式是與今后的工作環(huán)境與模式接軌的。[ 3 ](三)以學(xué)習(xí)方法為中心，以學(xué)習(xí)技能為目標(biāo)

教師教給學(xué)生的知識是有限的,而學(xué)生自學(xué)得到的知識是無限的。授人以魚,不如授人以漁,因此,我們要加強對學(xué)習(xí)方法的研究,幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。(1)確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、科學(xué)安排時間。(2)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。(3)組織課外學(xué)生學(xué)習(xí)互助組, 如“一幫一”等。

讓學(xué)生把課外這一部分較長的時間用到學(xué)習(xí)上來，用來思考學(xué)習(xí)上來。整個圍繞學(xué)習(xí)方法傳授的教學(xué)思路來展開教學(xué)。以學(xué)習(xí)具體技能的增長和任務(wù)的完成，來檢驗這門課程是否成功，學(xué)生是否學(xué)到知識。

三、結(jié)果分析

開展“市場導(dǎo)向教育方式研究”兩年余,體會如下:

(一)學(xué)生從要我學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué)。

實踐表明: 市場導(dǎo)向教育下的學(xué)生普遍要求老師繼續(xù)舉行市場導(dǎo)向教育教學(xué),要求教師多布置任務(wù)。多講解企業(yè)實際的工作模式及工作任務(wù)。

(二)學(xué)生從苦學(xué)轉(zhuǎn)變到樂學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)教師講得多,學(xué)生睡覺也多。由于市場導(dǎo)向教育體現(xiàn)了以企業(yè)就業(yè)為本，以學(xué)生為本而設(shè)計的教學(xué)計劃和教學(xué)方式,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)目的性，尊重了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動權(quán),學(xué)生在學(xué)習(xí)上自主,所以,他們學(xué)習(xí)的熱情高、主動性強,創(chuàng)新意識強,維特別活躍,學(xué)習(xí)效率高。他們體會到了學(xué)習(xí)的樂趣,樂于學(xué)習(xí)。他們歡迎新的教

學(xué)方法,例如企業(yè)實際設(shè)計方案制作任務(wù)在教學(xué)中的使用。

(三)有利于學(xué)生創(chuàng)造性和個性發(fā)展

傳統(tǒng)教育以教為主,強調(diào)學(xué)生接受知識,視學(xué)生為容器,忽視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng);重理論、輕實踐;重視記憶,忽視創(chuàng)新。市場導(dǎo)向教育不是教師把知識告訴學(xué)生,而是運用源流式教學(xué)法,讓學(xué)生在原有的基礎(chǔ)知識去探究、去品味、去熏陶、去感悟,學(xué)生的創(chuàng)造性得到發(fā)揮、個性得到發(fā)展。市場導(dǎo)向教育尊重了學(xué)習(xí)的目的與結(jié)果，尊重了學(xué)生、尊重了學(xué)習(xí)天性,創(chuàng)設(shè)了自由空間,學(xué)生創(chuàng)新靈感較強。

市場導(dǎo)向理念下的教育,回歸了技能目標(biāo)化的本體,把教育和人的工作求職發(fā)展聯(lián)系起來, 教育尊重了學(xué)習(xí)的真實具體化目標(biāo)，尊重了學(xué)生的天性,學(xué)生就會以極大的熱情投入到學(xué)習(xí)工作中去,實踐證明: 市場導(dǎo)向教育理念下的學(xué)生,普遍達到我要學(xué)的境界。市場導(dǎo)向教育樹立了“要找好工作,就要好學(xué)習(xí)”的理念,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高,理解知識層次深、感悟大,學(xué)習(xí)成績普遍得到提高,學(xué)生的個性和創(chuàng)造性得到發(fā)展,從而培養(yǎng)了更多適應(yīng)社會需要的有用人才。

參考文獻: [ 1 ]王 佩.高職“商務(wù)英語”教學(xué)改革[ R ].西安: ,西安歐亞學(xué)院國貿(mào)教研室, 2008.[ 2 ]尹書倩.《展示設(shè)計》,湖北美術(shù)出版社, 2006.7 [ 3 ]毛軍權(quán).《會展文案》,復(fù)旦大學(xué)出版社, 2006.7

第五篇：機械制造裝備設(shè)計重點總結(jié)

機械制造裝備設(shè)計

第一章

第一節(jié)

機械制造裝備及其在國民經(jīng)濟中的重要作用

縮短生產(chǎn)周期（T），提高產(chǎn)品質(zhì)量（Q），降低生產(chǎn)成本（C），改善服務(wù)質(zhì)量（S）傳統(tǒng)模式（產(chǎn)業(yè)）

精益-敏捷-柔性（LAF）生產(chǎn)系統(tǒng)，是全面吸收精益生產(chǎn)、敏捷制造和柔性制造的精髓，包括了全面質(zhì)量管理（TQC）、準(zhǔn)時生產(chǎn)（Just in time，縮寫JIT）、快速課重組制造和并行工程等現(xiàn)代生產(chǎn)和管理技術(shù)。這種模式的主要特征是：

⑴以用戶的需求為中心；⑵制造的戰(zhàn)略重點是時間和速度，并兼顧質(zhì)量和品種；⑶以柔性、精益和敏捷作為競爭的優(yōu)勢；⑷技術(shù)進步、人因改善和組織創(chuàng)新是三項并重的基礎(chǔ)工作；⑸實現(xiàn)資源快速有效的集成是其中心任務(wù)，集成對象涉及技術(shù)、人、組織和管理等，應(yīng)在企業(yè)之間、制造過程和作業(yè)等不同層次上分別實施相應(yīng)的資源集成；⑹組織形式采用如“虛擬公司”在內(nèi)的多種類型。

第二節(jié) 機械制造裝備應(yīng)具備的主要功能

一、機械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括：

加工精度方面的要求；

強度、剛度和抗振性方面的要求；

加工穩(wěn)定性方面的要求；

耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括減少磨損、均勻磨損、磨損補償?shù)?/p>

技術(shù)經(jīng)濟方面的要求

二、柔性化含義：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化

模塊化設(shè)計

三、精密化：采用傳統(tǒng)的措施，一味提高機械制造裝備自身的精度已無法奏效，需采用誤差補償技術(shù)。誤差補償技術(shù)可以是機械式的，如為提高絲杠或分度蝸輪的精度采用的校正尺或校正凸輪等。

四、自動化

自動化有全自動（能自動完成工件的上料、加工和卸料的生產(chǎn)全過程）和半自動（人工完成上下料）之分。實現(xiàn)自動化的方法從初級到高級依次為：凸輪控制、程序控制、數(shù)字控制和適應(yīng)控制等。

五、機電一體化（是指機械技術(shù)與微電子、傳感檢測、信息處理、自動控制和電力電子等技術(shù)，按系統(tǒng)工程和整體化的方法，有機地組成最佳技術(shù)系統(tǒng)。）

這個系統(tǒng)應(yīng)該是功能強、質(zhì)量好和故障率低、節(jié)能和節(jié)材、性價比高，具有足夠的“結(jié)構(gòu)柔性”“。

六、節(jié)材

七、符合工業(yè)工程要求

工業(yè)工程是對人、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行設(shè)計、改善和實施的一門學(xué)科。其目標(biāo)是設(shè)計一個生產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法，在保證工人和最終用戶健康和安全的條件下，以最低的成本生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。

產(chǎn)品設(shè)計符合要求是指：在產(chǎn)品開發(fā)階段，充分考慮結(jié)構(gòu)的工藝性，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少操作過程中工人的體力消耗；對市場和消費者進行調(diào)研，保證產(chǎn)品合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少因質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定得過高造成不必要的超額工作量。（強度、剛度、抗振性）

八、符合綠色工程要求

企業(yè)必須糾正不惜犧牲環(huán)境和消耗資源來增加產(chǎn)出的錯誤做法，使經(jīng)濟發(fā)展更少地依賴地球上的有限資源，而更多地與地球的承載能力達到有機的協(xié)調(diào)。這就是所謂的綠色工程要求。

第三節(jié)

機械制造裝備的分類

機械制造大致可劃分為加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備和輔助裝備四大類。

一、加工裝備

是指采用機械制造方法制作機器零件的機床。

（一）金屬切削機床是采用切削工具或特種加工等方法，從工件上除去多余或預(yù)留的金屬，以獲得符合規(guī)定尺寸、幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量要求的零件。

按機床的加工原理進行分類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨（插）床、拉床、特種加工機床、切斷機床和其他機床等12類。(二)特種加工機床：

(三）鍛壓機床

利用金屬的塑性變形特點進行成形加工，屬無屑加工設(shè)備，主要包括鍛造機、沖壓機和軋制機四大類。

二、工藝裝備：

產(chǎn)品制造時所用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具，總稱工藝裝備。它是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、貫徹工藝規(guī)程、提高生產(chǎn)效率的重要手段。

模具分類：1.粉末冶金模具2.塑料模具3.壓鑄模具4.冷沖模具5.鍛壓模具

夾具：安裝在機床上用于定位和夾緊工件的工藝設(shè)備，以保證加工時的定位精度、被加工面之間的相對位置精度。利于工藝規(guī)程的貫徹和提高生產(chǎn)效率。

量具：是以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計量器具的總稱。如千分尺、百分表、量塊。

三、倉儲傳送設(shè)備

包括各級倉儲、物料傳送、機床上下料等設(shè)備。機器人可作為加工裝備，如焊接機器人和涂裝機器人等，也可屬于倉儲傳送設(shè)備，用于物料傳送和機床上下料。

四、輔助裝備

包括清洗機和排屑等設(shè)備。

第四節(jié) 機械制造裝備設(shè)計的類型

機械制造裝備設(shè)計可分為創(chuàng)新設(shè)計、變型設(shè)計和模塊化設(shè)計等三大類型。適應(yīng)型設(shè)計和變參數(shù)型設(shè)計統(tǒng)稱“變型設(shè)計”

第五節(jié) 機械制造裝備設(shè)計的方法

機械制造裝備設(shè)計典型步驟

（一）產(chǎn)品規(guī)劃階段：

1.需求分析:產(chǎn)品設(shè)計是為了滿足市場的需求，而市場的需求往往是不具體的，有時是模糊的、潛在的，甚至是不可能實現(xiàn)的。需求分析的本身就是設(shè)計工作的一部分，是設(shè)計工作的開始，而且至始至終指導(dǎo)設(shè)計工作的進行。

2.調(diào)查研究：市場調(diào)研、技術(shù)調(diào)研和社會調(diào)研三部分：市場調(diào)研：技術(shù)調(diào)研：社會調(diào)研： 企業(yè)目標(biāo)市場所處的社會環(huán)境，有關(guān)的經(jīng)濟技術(shù)政策；社會風(fēng)俗習(xí)慣 3.預(yù)測

4.可行性分析

1）產(chǎn)品開發(fā)的必要性

2）同類產(chǎn)品國內(nèi)外技術(shù)水平

3）從技術(shù)上預(yù)期產(chǎn)品開發(fā)能達到的技術(shù)水平

4）從設(shè)計、工藝和質(zhì)量等方面需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題 5）投資費用及開發(fā)時間進度，經(jīng)濟效益和社會效益估計 6）現(xiàn)有條件下開發(fā)的可能性及準(zhǔn)備采取的措施

5.編制設(shè)計任務(wù)書

經(jīng)過可行性分析后，應(yīng)確定待設(shè)計產(chǎn)品的設(shè)計要求和設(shè)計參數(shù)，編制“設(shè)計要求”

將科學(xué)原理具體運用于特定的技術(shù)目的，提煉、構(gòu)思成所謂的技術(shù)原理，是設(shè)計中最關(guān)鍵、最富于創(chuàng)造性的一個環(huán)節(jié)。

4.初步設(shè)計方案的形成

⑴系統(tǒng)結(jié)合法 所謂系統(tǒng)結(jié)合法是按功能結(jié)構(gòu)的樹狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)邏輯關(guān)系把原理解結(jié)合起來。

⑵數(shù)學(xué)方法結(jié)合法 當(dāng)子功能原理解的物理和幾何特征可定量表達時，有可能借助電子計算機，采用數(shù)學(xué)方法進行初步設(shè)計方案的組合。

在方案設(shè)計階段，如子功能的原理解還不夠具體，定量表達原理解的特征有困難或不夠精確時，采用數(shù)學(xué)方法形成初步設(shè)計方案是不可行的，甚至?xí)?dǎo)致錯誤的結(jié)果。在變型設(shè)計、模塊化設(shè)計或電路設(shè)計中，由于是已知零部件、元器件的組合，各子功能的物理和幾何特征可以精確地測量定量表達，采用數(shù)學(xué)方法。

確定結(jié)構(gòu)原理方案的過程如下：

（1）確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù) 根據(jù)初步設(shè)計方案，在充分理解原理的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù)，其中包括：決定尺寸的依據(jù)，如功率、流量和聯(lián)系尺寸等。決定布局的依據(jù)：物流方向、運動方向和操作位置等。決定材料的依據(jù)，如抗腐蝕能力、耐用性、市場供應(yīng)情況??決定和限制結(jié)構(gòu)設(shè)計的空間條件：距離、規(guī)定的軸的方向、裝入的限制范圍??

確定結(jié)構(gòu)原理方案的過程如下：

⑴確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù) 根據(jù)初步設(shè)計方案，在充分理解原理解的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù)，其中包括：決定尺寸的依據(jù)，如功率、流量和聯(lián)系尺寸等；決定布局的依據(jù)，如物流方向、運動方向和操作位置等；決定材料的依據(jù)，如抗腐蝕能力、耐用性、市場供應(yīng)情況等等；和決定和限制結(jié)構(gòu)設(shè)計的空間條件，如距離、規(guī)定的軸的方向、裝入的限制范圍等等。⑵確定結(jié)構(gòu)原理方案 ??

4.編制技術(shù)文檔

如果創(chuàng)新設(shè)計遵循系列化和模塊化設(shè)計的原理，為產(chǎn)品的進一步變型和組合已做了必要的考慮，變型設(shè)計和模塊化設(shè)計的有些步驟可以簡化甚至省略。

二、系列化設(shè)計應(yīng)遵循“產(chǎn)品系列化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化”

原則，簡稱“叄化”原則。有時將“結(jié)構(gòu)的典型化”作為第四條原則，即所謂的“四化”原則。

（二）系列化設(shè)計的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：

1）可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求。

2）減少產(chǎn)品品種意味著提高每個品種產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，有助于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3）產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零部件的通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。

4）零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類似，便于進行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。

5）為開展變型設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)。系列化設(shè)計的缺點是：為以減少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求，每個品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，每個品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，用戶只能在系列型譜內(nèi)有心啊的一些品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的要求，另方面有些功能還可能冗余。（和機械圖譜相聯(lián)系）

三、模塊化設(shè)計

（一）模塊化設(shè)計的基本概念：為了開發(fā)多種不同功能的結(jié)構(gòu)，或相同功能結(jié)構(gòu)而性能不同的產(chǎn)品，不必對每種產(chǎn)品單獨進行設(shè)計，而是精心設(shè)計出一批模塊，將這些模塊經(jīng)過不同的組合來構(gòu)造具有不同功能結(jié)構(gòu)和性能的多種產(chǎn)品。??

（二）模塊化設(shè)計的優(yōu)缺點 采用模塊化設(shè)計方法開發(fā)產(chǎn)品的優(yōu)缺點類似系列化設(shè)計方法，在縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和加強市場競爭能力方面綜合經(jīng)濟效果十分明顯?? 優(yōu)點：

1）根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，便于用新技術(shù)設(shè)計性能更好的模塊，取代原有的模塊，提高產(chǎn)品的性能，組合出功能更完善、性能更先進的組合產(chǎn)品，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

2）采用模塊化設(shè)計，只需要更換部分模塊，或設(shè)計制造個別模塊和專用部件，便可快速滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短設(shè)計和供貨周期。

3）模塊化設(shè)計方法推動了整個企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理和組織體制的改革。由于產(chǎn)品的大多數(shù)零部件由單件小批生產(chǎn)性質(zhì)變?yōu)榕可a(chǎn)，有利于采用成組加工等先進工藝，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，既提高質(zhì)量又降低成本。

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4）模塊系統(tǒng)中大部分部件由模塊組成，設(shè)備如發(fā)生故障，只需要更換有關(guān)模塊，維護修理更為方便，對生產(chǎn)影響少。

為了實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品開發(fā)過程的重組，企業(yè)必須采用CAD/CAM和MRP-Ⅱ技術(shù)，并實現(xiàn)兩者之間的信息集成。

第六節(jié) 機械制造裝備設(shè)計的評價

（六）經(jīng)濟評價Ej 通常理想成本CL應(yīng)低于市場同類產(chǎn)品最低價的70%。經(jīng)濟評價Ej越大，代表經(jīng)濟效果越好。Ej=1的方案經(jīng)濟上最理想。如經(jīng)濟評價值小于0.7，說明方案的實際生產(chǎn)成本大于市場同類產(chǎn)品最低價，一般不予考慮。

二、可靠性評價

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。

可靠度：是指可靠性的量化指標(biāo)，是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的概率。（一般記為R）

（三）可靠性分配的原則

1）對技術(shù)成熟的單元，能夠保證實現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用的可靠性有把握達到較高水平的單元，可分配較高的可靠度。

2）對較簡單的單元，組成單元的零部件數(shù)量少，裝配容易保證質(zhì)量或故障后期易于恢復(fù)的單元，可分配度較高的可靠度。

3）對重要的單元，該單元的失效將引起嚴(yán)重的后果，或該單元失效會導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，應(yīng)分配較高的可靠度。

4）對整個任務(wù)時間內(nèi)需連續(xù)工作，或工作條件嚴(yán)酷的單元，應(yīng)分配較低的可靠度。加工工藝性： 1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合：一個產(chǎn)品是由部件、組件和零件組成。組成產(chǎn)品的零部件越少，結(jié)構(gòu)越簡單，質(zhì)量也可減小，但可能導(dǎo)致零件的形狀復(fù)雜，加工工藝性差。

2.零件的加工工藝：零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、尺寸、表面質(zhì)量、公差和配合等確定了其加工工藝性。

產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化

產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化對提高設(shè)計水平，保證設(shè)計質(zhì)量，簡化設(shè)計程序，節(jié)約設(shè)計費用將產(chǎn)生顯著效果。設(shè)計文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查

包括圖樣和技術(shù)文件成套性檢查；??P53

第二章 金屬切削機床設(shè)計

第一節(jié) 概述

一、機床設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求 1.工藝范圍

是指機床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。一般包括可加工的工件類型、加工方法、加工表面形狀、材料、工件和加工尺寸的范圍、毛坯類型??

機床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產(chǎn)模式。

一般包括可加工的工件類型、加工方法、加工表面形狀、材料、工件和加工尺寸范圍、毛坯類型?? 機床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產(chǎn)模式。

工藝范圍直接影響到機床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計制造成本、加工效率和自動化程度。（影響因素）生產(chǎn)模式：單件大批量、大量、批量。

柔性：機床的柔性是指其適應(yīng)加工對象變化的能力。包括空間上的柔性和時間上的柔性。所謂空間柔性是指一臺機床的工藝范圍相當(dāng)于多臺機床的工藝范圍,即機床的運動功能和刀具的數(shù)目較多，工藝范圍較廣，機床能夠在同一時期內(nèi)完成多品種加工的能力。所謂時間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔性，指的是在不同時期，機床各個部件經(jīng)過重新組合，即通過機床重構(gòu)，改變其功能，形成新的加工功能，以適應(yīng)產(chǎn)品更新變化快的要求。

3.與物流系統(tǒng)的可接近性（accessibility）

可接近性是指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度。

4.剛度：加工過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對于工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度包括：靜態(tài)剛度、動態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。機床的剛度直接影響機床的加工精度和生產(chǎn)率，因此機床應(yīng)有足夠的剛度。

5.精度 分為機床本身的精度，即空載條件下的精度（幾何精度、運動精度、傳動精度、定位精度等）和工作精度。

7.生產(chǎn)率：通常是指單位時間內(nèi)機床所加工的合格工件數(shù)量。

第二節(jié) 金屬切削機床設(shè)計的基本理論 工件表面的形成方法 1.幾何表面的形成原理 2.發(fā)生線的形成：

方法：⑴軌跡法（描述法）

⑵成形法（仿形法）

⑶相切法（旋切法）⑷展成法（創(chuàng)成法）3.加工表面的形成方法

母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合

（三）運動分類

1.按運動的功能分類

⑴成形運動①主運動

②形狀創(chuàng)成運動

當(dāng)形狀創(chuàng)成運動中不包含主運動時，“形狀創(chuàng)成運動與進給運動”與“進給運動”兩個詞等價；當(dāng)創(chuàng)成運動中包含主運動時，“形狀創(chuàng)成運動”與“成形運動”兩個詞等價。

1.按運動的功能分類

⑴獨立運動：與其他運動之間無嚴(yán)格的運動關(guān)系

⑵復(fù)合運動：與其他運動之間有嚴(yán)格的運動關(guān)系

4.機床傳動原理圖

機床的運動功能圖只表示運動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運動之間的傳動關(guān)系。

a）合成機構(gòu)

b）傳動比可變的變速傳動

c）傳動比不變的傳動

d）車床傳動原理圖 e）滾動機傳動原理圖

二、精度

包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位和重復(fù)定位精度、工作精度和精度保持性等。

幾何精度：機床在空載條件下，在不運動（機床主軸不轉(zhuǎn)或工作臺不移動及轉(zhuǎn)動等情況下）或運動速度較低時各主要部件的形狀、相互位置和相對運動的精確程度。

⑴運動精度 是指機床空載并以工作速度運動時，執(zhí)行部件的幾何位置精度。

⑵工作精度 加工（標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機床的工作精度。

三、剛度：

四、抗振性：機床的抗振能力是指機床在交變在和作用下，抵抗變形的能力。包括：抵抗受迫振動的能力和抵抗自激振動的能力。習(xí)慣上稱之為：抗振性，后者常稱為：切削穩(wěn)定性。(平穩(wěn))

1.受迫振動

2.自激振動

3.影響機床振動的主要原因有：機床的剛度。機床的阻尼特性。機床系統(tǒng)固有頻率。

五、熱變形

機床在工作時受到內(nèi)部熱源（）和外部熱源（）的影響（環(huán)境溫度、周圍熱源輻射??）的影響，使機床的溫度高于環(huán)境溫度，稱之為溫升。熱變形對加工精度的影響。

六、噪聲

機床噪聲源：4個

機械噪聲、液壓噪聲、電磁噪聲、空氣動力噪聲

七、低速運動平穩(wěn)性

低速運動時產(chǎn)生的運動不平穩(wěn)稱為爬行。是因為摩擦產(chǎn)生的自己振動現(xiàn)象。

機床主要參數(shù)設(shè)計：包括機床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。

相對轉(zhuǎn)速損失率。Amax?nj?1?njnj?1?1?njnj?1?(1?1)?100%

?

標(biāo)準(zhǔn)公比的規(guī)定：（1）??1，因為機床要滿足不同工藝需求，需要一系列等比數(shù)列轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)速從n1到nmaxA依次遞增。（2）1???2，因為?大，則max大，對機床生產(chǎn)率影響大，所以規(guī)定Amax?50%Amax?1?1，即??12Amax??2 越小，Rn

標(biāo)準(zhǔn)公比的確定原則：已知?越小，也越小，如要達到一定的Rn，需增加變速組數(shù)目，既增加傳動副個數(shù)，則結(jié)構(gòu)復(fù)雜。中型機床取?=1.26、1.41，轉(zhuǎn)速損失不大，結(jié)構(gòu)又不過于復(fù)雜。

重型機床取?=1.26、1.12、1.06，因加工時間長，如果?小，轉(zhuǎn)速損失率專用機床和自動機取?Amax就小，機床工作效率高。

=1.12、1.26，因生產(chǎn)效率高，轉(zhuǎn)速損失影響較大；又不常變速，用交換齒輪變速，不會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。非自動化小型機床構(gòu)簡單，??=1.58、1.78、2，因切削時間小于輔助時間，Amax對工作效率影響小，為使機床結(jié)取大值。

主傳動系分類和傳動方式：

（一）主傳動系分類

（二）主傳動系的傳動方式

傳動軸格線間轉(zhuǎn)速點的連接線稱為傳動線，表示兩軸間一對傳動副的傳動比u，用主動齒輪與從動齒輪的齒數(shù)比或主動帶輪與從動帶輪的輪徑比表示。

變速組的級比是指主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值，用 φXi 表示。級比φXi中的指數(shù)Xi值稱為級比指數(shù)，它相當(dāng)于由上述相鄰兩傳動線的比值，用##表示。級比指數(shù)中的指數(shù)Xi值稱為級比指數(shù)，它相當(dāng)于由上述相鄰兩傳動線與從動軸交點之間相距的格數(shù)。

（三）主變速傳動系設(shè)計的一般原則

1.傳動副前多后少原則

2.傳動順序與擴大順序相一致的原則

3.變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機的轉(zhuǎn)速。

（四）主變速傳動系的幾種特殊設(shè)計

1.具有多速電動機的主變速傳動系設(shè)計

2.具有交換齒輪的變速傳動系

優(yōu)缺點：

（齒輪齒數(shù)的確定）一般在主傳動中，取最小齒輪數(shù)Zmin≥18~22.（五）結(jié)構(gòu)式 將轉(zhuǎn)速級數(shù)按傳動順序?qū)懗筛髯兯俳M傳動副數(shù)的乘積，級比指數(shù)寫在各傳動副數(shù)右下角的數(shù)學(xué)式。如 機構(gòu)式：

12?31?23?26

此結(jié)構(gòu)式中第一變速組為基本組，第二變速組是為第一擴大組，第三變速組為第二擴大組。

1、極限傳動比、極限變速范圍原則

imin?14。為減小振動，提高傳動精度，為防止傳動比過小造成從動輪過大，增加變速箱的尺寸，需限制需限制直齒輪的imax?2，螺旋圓柱齒輪的imax?2.5。

直齒輪變速組的極限變速范圍r?2?4?8

螺旋圓柱齒輪變速組的極限變速范圍r?2.5?4?10

由于變速組的變速范圍r隨著j越大，變速范圍越大，因此設(shè)計時只需檢查最后擴大組是否超過極限值。

擴大變速范圍的意義: 根據(jù)傳動系統(tǒng)前多后少的傳動順序原則，最后擴大組一定是雙速變速組。

一、增加變速組

二、背輪機構(gòu)

三、雙公比傳動系統(tǒng)

四、分支傳動

（七）計算轉(zhuǎn)速：指主軸或傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。

機床的功率轉(zhuǎn)矩特性：

1、主運動為直線運動的機床

主傳動屬于恒轉(zhuǎn)矩傳動 最大切削力存在于一切可能的切削速度中；驅(qū)動直線運動的傳動件，忽略摩擦力因素時，在所有轉(zhuǎn)速不承受的最大轉(zhuǎn)矩相等。

2、主運動為旋轉(zhuǎn)運動的機床

主傳動屬于恒功率傳動 傳動件傳遞的轉(zhuǎn)矩與切削力、工件和刀具的半徑有關(guān)。①粗加工時采用大吃刀深度、大走刀量，即較大的切削力矩，較低轉(zhuǎn)速；精加工是則相反。②工件或刀具尺寸小時，切削力矩小，主軸轉(zhuǎn)速高；工件或刀具尺寸大則相反。

無級變速裝置的分類：變速電動機、機械無級變速裝置和液壓無級變速裝置。

無級變速裝置作為傳動系中的基本組，而分級變速作為擴大組，其公比##理論上應(yīng)等于無級變速裝置的變速范圍Rd。

進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求：

具有足夠的靜剛度和動剛度。

具有良好的快速響應(yīng)性，做低速進給運動或微量進給時不爬行。

抗振性好，不會因摩擦自振而引起傳動件??

機械進給傳動設(shè)計系的設(shè)計特點：1.進給傳動是恒轉(zhuǎn)矩傳動

2.進給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是最高轉(zhuǎn)速

在支撐件設(shè)計中，支撐件應(yīng)滿足哪些基本要求？

1）應(yīng)具有足夠的剛度和較高的剛度-質(zhì)量比；

2）應(yīng)具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼；整機的低價頻率較高，各階頻率不致引起結(jié)構(gòu)共振；不會因薄壁振動而產(chǎn)生噪聲；

3）熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小； 4）排屑暢通、吊運安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。

根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的肋板和肋條？ 答：支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是應(yīng)在最小質(zhì)量條件下，具有最大靜剛度。具體為：

1）無論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實心的大，且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高； 2）圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低； 3）封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。導(dǎo)軌設(shè)計中應(yīng)滿足哪些要求？

應(yīng)滿足以下要求：精度高，承載能力大，剛度好，摩擦阻力小，運動平穩(wěn)，精度保持性好，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于加工、裝配、調(diào)整和維修，成本低等。

14、鑲條和壓板有什么作用？

答：鑲條用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌側(cè)向間隙。壓板用來調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩。

15、導(dǎo)軌的卸荷方式有哪些？各有什么特點？

答：導(dǎo)軌的卸荷方式有機械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。

16、提高導(dǎo)軌耐磨性有那些措施？

答：合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理；導(dǎo)軌的預(yù)緊；導(dǎo)軌的良好潤滑和可靠防護；爭取無磨損、少磨損、均勻磨損，磨損后應(yīng)能補償磨損量。

17、主軸部件應(yīng)滿足哪些基本要求？

1)旋轉(zhuǎn)精度2)剛度3)抗振性4)溫升和熱變形5)精度保持性

18、主軸軸向定位方式有哪幾種？各有什么特點？適用哪些場合？ 答：有一端固定和兩端固定兩種。

采用單列向心球軸承時，可以一端固定也可以兩端固定 采用圓錐滾子軸承時，則必須兩端固定。

一端固定的優(yōu)點是軸受熱后可以向另一端自由伸長，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此，宜用于長軸。

19、試述主軸靜壓滑動軸承的工作原理。答：（1）當(dāng)有外載荷F向下作用時，軸徑失去平衡，沿載荷方向偏移一個微小位移e。油腔3間隙減小，即p3h3?h?間隙液阻增大，流量減小，節(jié)流器

T3的壓力降減少，因供油壓力

ps是定值，故油腔壓力隨著增大；（2）同理，上油腔1間隙增大，即h1?h?e

間隙液阻減小，流量增大，節(jié)流器T3的壓力降增大，油腔壓力p1隨著減小；（3）兩者的壓力差?p?p3?p1，將主軸推回中心以平衡外載荷F。

20、試述進給傳動與主傳動相比較，有哪些不同的特點？

1）進給傳動與主傳動不同是恒轉(zhuǎn)矩傳動，而主轉(zhuǎn)動是恒功率傳動

2）進給傳動系傳動轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計剛巧與主傳動系相反，其轉(zhuǎn)速圖是前疏后密結(jié)構(gòu) 3）進給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是最高轉(zhuǎn)速。4）進給傳動的變速范圍RN≤14。

第九節(jié)

機床刀架和自動換刀裝置設(shè)計

一、刀庫和換刀機械組成

1、刀庫組成加工中心上刀庫類型有：鼓輪式刀庫、鏈?zhǔn)降稁臁⒏褡酉涫降稁旌椭本€刀庫等。

2、換刀機械

換刀機械手分為單臂單手式、單臂雙手式和雙手式機械手。

第四章

工業(yè)機器人設(shè)計

第一節(jié)

概述

一、工業(yè)機器人的定義和工作原理

（一）機器人的定義

工業(yè)機器人是一種自動化生產(chǎn)設(shè)備。可以廣義的把機器人理解為模仿人的機器。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)將工業(yè)機器人定義為：是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或夾持工具，用以完成各種作業(yè)。

（二）工業(yè)機器人的基本工作原理 工業(yè)機器人是一種生產(chǎn)裝備，其基本功能是提供作業(yè)所須得運動和動力，其基本原理是通過操作機上各運動構(gòu)件的運動，自動地實現(xiàn)手部作業(yè)的動作功能及技術(shù)要求。

（三）工業(yè)機器人與機床的不同之處有：機床是按直角坐標(biāo)形式運動為主，而機器人是按關(guān)節(jié)形式運動為主；機床對剛度、精度要求很高，其靈活性相對較低；而機器人對靈活性要求很高，其剛度、精度相對較低。

二、工業(yè)機器人的構(gòu)成及分類

（一）工業(yè)機器人的構(gòu)成

1）操作機

是機器人的機械本體，也稱為主機。

2）驅(qū)動單元

由驅(qū)動裝置、減速器和內(nèi)部檢測元件等組成，為操作機各運動部件提供動力和運動。3）控制裝置

由檢測和控制兩部分組成，用來控制驅(qū)動單元，檢測器預(yù)備隊參數(shù)并進行反饋。

（二）工業(yè)機器人的分類

1）關(guān)節(jié)型機器人

所謂關(guān)節(jié)就是運動副，由于關(guān)節(jié)型機器人的動作呢類似人的關(guān)節(jié)動作，故將其運動副成關(guān)節(jié)。

2）球坐標(biāo)型機器人 3）圓柱坐標(biāo)型機器人 4）直角坐標(biāo)型機器人

三、工業(yè)機器人運動功能圖形符號

四、工業(yè)機器人的主要特性表示方法

（一）機械結(jié)構(gòu)類型

機器人的機械結(jié)構(gòu)類型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式和自由度數(shù)表示。

（二）工作空間 工作空間指工業(yè)機器人正常運行時，手腕參考點能在空間活動的最大范圍，用它來衡量機器人工作范圍能力的大小。機床的工作空間一般為長方體或圓柱體空間；而機器人的工作空間形狀復(fù)雜。

五、工業(yè)機器人的設(shè)計方法

1、基本技術(shù)參數(shù)的選擇 1）用途，如搬運等。

2）額定負載。即指在機器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機械借口出所能負載的允許值。

3）按作業(yè)要求確定工作空間，同時考慮作業(yè)對象對機器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)要求。4）額定速度

指工業(yè)機器人在額定負載、勻速運動過程中，機械接口中心的最大速度。5）驅(qū)動方式的選擇

6）性能指標(biāo)

按作業(yè)要求確定。一般指位姿準(zhǔn)確度及位姿重復(fù)性、軌跡準(zhǔn)確度及軌跡重復(fù)性、最小定位時間及分辨率等。

第二節(jié)

工業(yè)機器人運動功能設(shè)計

一、工業(yè)機器人的位姿描述

工業(yè)機器人的位姿是指其末端執(zhí)行器在制定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。

（一）作業(yè)功能姿態(tài)描述法

所謂用作業(yè)動作功能要求來描述機器人位姿，就是直接用末端執(zhí)行器和機座之間的齊次坐標(biāo)變換來描述。

（二）機器人運動功能姿態(tài)描述法

二、工業(yè)機器人的軌跡解析

由機器人的末端執(zhí)行器的位姿求關(guān)節(jié)運動量，稱為機器人的逆運動學(xué)解析。第三節(jié) 工業(yè)機器人傳動系統(tǒng)設(shè)計

四，工業(yè)機器人的傳動系統(tǒng)設(shè)計

（一）諧波齒輪減速裝置

（二）1。工作原理：諧波齒輪傳動裝置是由三個基本構(gòu)件組成的，即具有內(nèi)齒的剛輪G，具有外齒容易

變形的，薄壁圓筒狀柔輪R和波發(fā)生器H，如圖4-16所示。2。傳動比計算

1）波發(fā)生器主動，剛輪固定，柔輪從動時，波發(fā)生器與柔輪的減速傳動比為： 2）波發(fā)生器主動，柔輪固定，剛輪從動時，波發(fā)生器和剛輪的減速傳動比為： 3.諧波減速器在機器人中的應(yīng)用

由于諧波減速傳動裝置具有傳動比大（一級諧波齒輪減速比可以在50~500之間，采用多級或復(fù)波式傳動時，傳動比更大），承載能力強，傳動精度高，傳動平穩(wěn)，效率高（一般可達0.7~0.9），體積小，質(zhì)量小等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)機器人中。

第四節(jié)

工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由機座，手臂，手腕，末端執(zhí)行器和移動裝置組成。

工業(yè)機器人的手臂由動力關(guān)節(jié)和連接桿件構(gòu)成，用以支承和調(diào)整手腕和末端執(zhí)行器的位置。

（一）設(shè)計要求

1，手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

1）手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求。工作空間的形狀和大小與手臂的長度，手臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍密切相關(guān)（關(guān)于工作空間問題已在本章第二節(jié)中討論了）

2）根據(jù)手臂所受載荷結(jié)構(gòu)的特點，合理選擇手臂截面形狀和高強度輕質(zhì)材料。如常采用空心的薄壁矩形框體或圓筒，以提高其抗彎剛度和抗扭剛度，減小自身的質(zhì)量。空心結(jié)構(gòu)內(nèi)部可以方便地安置機器人的驅(qū)動系統(tǒng)。

3）盡量減小手臂質(zhì)量和相對其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量和偏重力矩，以減小驅(qū)動裝置的負荷，減少運轉(zhuǎn)的動力載荷與沖擊，提高手臂運動的響應(yīng)速度。

4）要設(shè)法減小機械間隙引起的運動誤差，提高運動的精確性和運動剛度。采用緩沖和限位裝置提高定位精度 2，機座結(jié)構(gòu)要求

1）要有足夠大的安裝基面，以保證機器人工作時的穩(wěn)定性

2）機座承受機器人全部重力和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強度，剛度和承受能力

3）機座軸系及傳動鏈的精度和剛度對末端執(zhí)行器的運動影響最大，因此機座與手臂的連接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動間隙的調(diào)整機構(gòu) 二，工業(yè)機器人的手腕

手腕是連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，其功能是在手臂和機座實現(xiàn)了末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個位置坐標(biāo)（自由度）的基礎(chǔ)上，再由手腕來實現(xiàn)末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個姿態(tài)（方位）坐標(biāo)，即實現(xiàn)三個旋轉(zhuǎn)自由度。

（一）設(shè)計要求

對工業(yè)機器人手腕設(shè)計的要求有：

1）由于手腕處于手臂末端，為減輕手臂的載荷，應(yīng)力求手腕部件的結(jié)構(gòu)緊湊，減小其質(zhì)量和體積。為此腕部機構(gòu)的驅(qū)動裝置多采用分離傳動，將驅(qū)動器安裝在手臂的后端。

2）手腕部件的自由度愈多，各關(guān)節(jié)角的運動范圍愈大，其動作的靈活性愈高，會使手腕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運動控制加度加大。因此，設(shè)計時，不應(yīng)盲目增加手腕的自由度數(shù)。通用目的機器手手腕多配置三個自由度，某些動作簡單的專用工業(yè)機器人的手腕，根據(jù)作業(yè)實際需要，可減少其自由度數(shù)，甚至可以不設(shè)置手腕，以簡化結(jié)構(gòu)。

3）為提高手腕動作的精確性。應(yīng)提高傳動的剛度，應(yīng)盡量減少機械傳動系統(tǒng)中由于間隙產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)回差。如齒輪傳動中的齒側(cè)間隙，絲杠螺母中的傳動間隙，聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等。對分離傳動采用鏈，同步齒帶傳動或傳動軸。

4）對手腕回轉(zhuǎn)各關(guān)節(jié)軸上要設(shè)置限位開關(guān)和機械檔塊，以防止關(guān)節(jié)超限造成事故 第五節(jié) 工業(yè)機器人的控制

位置控制是機器人最基本的控制任務(wù)

一，工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成

工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成形式取決于機器人所要執(zhí)行的任務(wù)及描述任務(wù)的層次

第五章 機床夾具設(shè)計

第一節(jié) 機床夾具的功能和應(yīng)滿足的要求

一、機床夾具的功能

（1）保證加工精度

工件通過機床夾具進行安裝，包括兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過夾緊機構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保證不變，稱為夾緊。（2）提高生產(chǎn)率

使用夾具來安裝工件，可減少劃線、找正、對刀等輔助時間，采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。

（3）擴大機床的使用范圍

有些機床夾具實質(zhì)上是對機床進行了部分改造，擴大了原有機床的功能和使用范圍。

（4）減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全

二、機床夾具應(yīng)滿足的要求

（1）保證加工的精度

這是必須做到的基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗證。

（2）夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)

（3）安全、方便、減輕勞動強度

機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。（4）排泄順暢

機床夾具中積集切削會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。

（5）機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性

第二節(jié) 機床夾具的類型和組成

一、機床夾具的類型（1）、通用夾具

（2）、專用夾具

因為它是用于某一特定工序的夾具，稱為專用夾具。

（3）可調(diào)整夾具和成組夾具

這一類夾具的特點是具有一定的可調(diào)性，或稱“柔性”。

（4）組合夾具

它是由一系列的標(biāo)準(zhǔn)化元件組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合部分有良好的互換性和耐磨性。（5）隨行夾具

二、機床夾具的基本組成

（1）定位元件及定位裝置

用于確定工件正確位置的元件或裝置。

（2）夾緊元件及夾緊裝置

用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置。（3）導(dǎo)向及對刀元件

用于確定工件與刀具相互位置的元件。（4）動力裝置

(5)夾具體

用于各種元件、裝置聯(lián)接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。

(6)其他元件及裝置

第三節(jié) 機床夾具定位機構(gòu)的設(shè)計

一、工件定位

（一）六點定位原理

一個物體在三維空間中可能具有的運動，稱之為自由度。

（二）完全定位和不完全定位

根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱之為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱之為不完全約束。

（三）定位的正常情況與非正常情況

根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。

根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況。

二、典型的定位方式、定位元件及裝置

（一）平面定位

對于箱體、床身、機座、支架類零件的加工，最常用的定位方式是以平面為基準(zhǔn)。

1、支承釘和支承板

也稱為固定支撐。

2、可調(diào)支承和自位支承

3、輔助支承

主要作用是用于增加工件的剛度，減小切削變形。

（二）孔定位

1、心軸定位

廣泛用于車床、磨床、齒輪機床等機床上，常見的心軸有以下幾種：（1）錐度心軸（2）剛性心軸

2、定位銷

（三）外圓定位（1）定心定位（2）V型塊定位

（四）定位表面的組合

三、定位誤差的分析與計算

（一）定位誤差

（1）、工件在夾具中的定位、夾緊誤差。（2）、夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動的位置誤差，也稱對定誤差（3）、加工過程中的誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。

（二）、產(chǎn)生定位誤差的原因

1、基準(zhǔn)不重合帶來的定位誤差

（1）平面定位情形

（2）v型塊定位

2、間隙引起的定位誤差

3、與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差

1）、定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差

2）、導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差 3）、夾具在機床上的安裝誤差，即對定位誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸后運動方向產(chǎn)生的位置誤差。

4）夾緊力使工件或夾具變形，產(chǎn)生位置誤差

5）定位元件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、刀具元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。

第四節(jié) 機床夾具夾緊機構(gòu)的設(shè)計

一、夾緊機構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求

1、夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。

2、工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。

3、夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。

4、夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。

5、夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。

二、夾緊力的確定

（一）、加緊方向的確定

1、夾緊力的方向應(yīng)有利工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。

2、夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

3、夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。

（二）夾緊力作用點的選擇

（三）夾緊力大小的確定

三、常用夾緊機構(gòu)

（一）、斜楔夾緊機構(gòu)

（二）、螺旋夾緊機構(gòu)

（三）、偏心夾緊機構(gòu)

四、其他夾緊機構(gòu)

（一）鉸鏈夾緊機構(gòu)

特點是動作迅速、增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差，一般常用于氣動、液壓夾緊。

（二）定心夾緊機構(gòu)

一般按照一下兩種原理設(shè)計：

1)定位—夾緊元件按等速位移原理來均分工件定位面的尺寸誤差，實現(xiàn)定心或?qū)χ小?/p>

2）定位—夾緊元件按均勻彈性變形原理來實現(xiàn)定心夾緊。

(三)、聯(lián)動夾緊機構(gòu)

五、夾緊機構(gòu)的動力裝置

（一）、氣動夾緊裝置

（二）、液壓夾緊裝置

（三）、氣—液聯(lián)合夾緊裝置

（四）、其它動力裝置

1、真空夾緊

2、電磁夾緊

3、其它方式夾緊

第五節(jié)

機床夾具的其它裝置

一、孔加工刀具的導(dǎo)向裝置

刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減小刀具的變形，確保孔加工的位置精度。

（一）、鉆孔的導(dǎo)向裝置

鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。

（二）、鏜孔的導(dǎo)向一、二、對刀裝置

第七章

機械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計

第一節(jié)

概述

一、機械加工生產(chǎn)線定義及其基本組成

在機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本，往往把加工裝備

按弓箭的加工工藝順序依次排列，并用一些傳送裝備與輔助裝備將它們連接成一個整體，被加工工件按其工藝規(guī)程順序地經(jīng)過各臺加工裝備，完成工件全部加工過程。這類生產(chǎn)作業(yè)線稱之為機械加工生產(chǎn)線。

機械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)裝備。

二、機械加工生產(chǎn)線的類型及特點

（一）單一產(chǎn)品固定節(jié)拍生產(chǎn)線

特點：

1）生產(chǎn)線由自動化程度較高的高效專用的加工裝備、工藝裝備、傳送裝備和輔助裝備組成，制造單一品種的產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

2）生產(chǎn)線所有裝備的工作節(jié)拍等于或成倍于生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。

3）生產(chǎn)線的制造裝備按產(chǎn)品的工藝流程布局，工件沿固定路線，采用自動化的物流傳送裝備，嚴(yán)格按生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍，強制地從一臺裝備傳送到下一臺裝備接受加工、檢驗、轉(zhuǎn)位或清洗等，以減短工件在工序間的搬運路線，節(jié)省輔助時間。

4）由于工件的傳送和加工嚴(yán)格地按生產(chǎn)節(jié)拍運行，工序間不必儲存供周轉(zhuǎn)用的半成品，因此在制品數(shù)量少。

（二）單一產(chǎn)品非固定節(jié)拍生產(chǎn)線 特點：

1）生產(chǎn)線由生產(chǎn)率較高、具有不同自動化程度的專用制造裝備組成，在一些次要的工序也可采用一般的通用裝備。

2）生產(chǎn)線的制造裝備按產(chǎn)品工藝流程布局，工件沿固定的路線流動，以所短工件在工序間的搬運路線，節(jié)省輔助時間。

3）生產(chǎn)線上各準(zhǔn)備的工作周期，是其完成各自工序需要的實際時間，是不一樣的。工作周期最長的裝備將一刻不停地工作，而工作周期較短的準(zhǔn)備會經(jīng)常停工待料。

4）由于各裝備的工作節(jié)拍不一樣，在相鄰裝備之間，或相隔若干個裝備之間需設(shè)置儲料裝置，將生產(chǎn)線分成若干工段。5）生產(chǎn)線各準(zhǔn)備間工件的傳輸沒有固定的節(jié)拍，工件在工序間的不斷傳送通常不是直接從加工裝備到加工裝備，而是從加工裝備到半成品暫存地，或從半成品暫存地到下一個加工裝備。

（三）成組產(chǎn)品可調(diào)整生產(chǎn)線 特點：

1）生產(chǎn)線由按成組技術(shù)設(shè)計制造的可調(diào)整的專用制造裝備組成，用于結(jié)構(gòu)和工藝相似的成組產(chǎn)品，具有一定的生產(chǎn)效率和自動化程度。

2）生產(chǎn)線的制造裝備按成組工藝流程布局，各產(chǎn)品沿大致相同的路線流動，以縮短工件在工序間的搬運路線，節(jié)省輔助時間。3）與第二類生產(chǎn)線一樣，生產(chǎn)線上各裝備的工作節(jié)拍是不一樣的，裝備或工段間需設(shè)置儲料裝置，以傳送裝備的自動化程度通常不是很高。

（四）柔性制造生產(chǎn)線

這里的“柔性”，是指適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力。

特點：

1）由高度自動化的多功能柔性加工裝備、物料傳送裝備及計算機控制系統(tǒng)組成，主要用于中小批量生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、精度要求高、加工工藝不同的同類工件。

2）組成柔性制造生產(chǎn)線的加工裝備數(shù)量不多，但在每臺加工裝備上，通過工作臺轉(zhuǎn)位、自動更換的刀具、高度地集中工序、完成工件上多個方位、多種加工面、多種的加工，以減少工件的定位安裝次數(shù)，減少安裝定位誤差，簡化生產(chǎn)線內(nèi)工件的運送系統(tǒng)。

3）生產(chǎn)線進行混流加工，即不同種類的工件同時上線，各裝備的生產(chǎn)任務(wù)是多變的，由生產(chǎn)線的作業(yè)計劃調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)每臺裝備的工藝可能性隨時分配生產(chǎn)任務(wù)。4）每種工件，甚至同一工件在生產(chǎn)線內(nèi)流動的路線是不確定的。5）由于生產(chǎn)線沒有統(tǒng)一的節(jié)拍，工序間應(yīng)有在制品的儲存。

6）物料傳送裝備有較大的柔性，可根據(jù)需要在任一臺裝備和儲存場點之間進行物料的傳送。第二節(jié)

生產(chǎn)線工藝方案設(shè)計

三、實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)拍的平衡的措施 1）采用新的工藝方法，提高工序節(jié)拍。

2）增加順序加工工位。采用工序分散的方法，將限制性工序分解為幾個工步，攤在幾個工位完成。3）實行多件并行加工，以提高單件的工序節(jié)拍。第三節(jié)

生產(chǎn)線專用機床的總體設(shè)計

一、生產(chǎn)線所采用的工藝裝備類型 1）通用的自動機床和半自動機床。2）經(jīng)自動化改造的通用機床。3）專用機床。

二、被加工零件工序圖

（一）被加工零件工序圖的功用

被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工方案，表示在一臺專用機床或一條生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度和表面粗糙度，技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)、加緊部位、以及被加工零件的材料、硬度、質(zhì)量和在本機床加工前的毛坯圖樣等。它是在原有零件圖樣的基礎(chǔ)上，以突出本機床或生產(chǎn)線的加工內(nèi)容，加上文字說明繪制的。它是專用機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造及使用時檢驗和調(diào)整機床的重要技術(shù)文件。

（二）被加工零件工序圖表示的內(nèi)容有：

1)本機床加工前被加工零件是毛坯，需標(biāo)明毛坯種類、精度和加工余量等；如是已經(jīng)加工的半成品，應(yīng)標(biāo)明已加工面的部位、尺寸和已達到的技術(shù)要求。

2)加工用的定位基準(zhǔn)、輔助支撐和夾緊部位及方向，以及它們與主要加工部位之間的尺寸精度，以便依次進行夾具的設(shè)計。

3)零件的加工部位、尺寸和精度、表面粗糙度、位置尺寸和技術(shù)要求。4)被加工零件的名稱及編號、材料、硬度、質(zhì)量等。

三、加工示意圖

（一）加工示意圖的作用

加工示意圖是根據(jù)生產(chǎn)線要求和工序圖要求而擬定的機床工藝方案，表達了被加工零件在機床上的加工過程和加工方法，是工件、刀具、夾具和機床各部件間的相對位置關(guān)系圖，是刀具、輔具、夾具、電氣、液壓、主軸箱等部件設(shè)計的重要依據(jù)，是機床布局和機床性能是原始要求，是機床試車前對刀和調(diào)整的技術(shù)資料。

（二）被加工零件工序圖的繪制方法

1)按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。工件的非加工部位用實線畫，加工部位則用粗實線畫。工件在途中只允許畫出加工部位。多孔同時加工時相鄰距離很近的孔須嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰軸承、主軸、導(dǎo)向套、刀具、輔具是否干涉。

2)根據(jù)工件加工要求及選定的加工方法確定刀具、導(dǎo)向套或托架的形式、位置及尺寸，選擇主軸和刀桿。多孔同時加工時，找出其中最深的孔，從其加工中了位置開始，依次畫出刀具刀具、導(dǎo)向套或托架示意圖、刀桿和主軸，確定各部分軸向聯(lián)系尺寸，最后確定主軸箱斷面的位置。以確定的主軸箱端面的位置，畫出其余各軸時，先確定刀具和主軸的尺寸，最后確定刀桿的長度尺寸。第五節(jié) 柔性制造系統(tǒng)

（一）FMS的組成

FMS由下述三個子系統(tǒng)組成：

（1）加工子系統(tǒng)

包括加工裝備、輔助裝備和工藝裝備。

（2）物流子系統(tǒng)

包括物料儲存、傳送和搬運。這里的物料指工件和刀具。典型的物流：

1）工件流

2）刀具流

（3）控制子系統(tǒng)

主要包括過程控制和過程控制兩方面的內(nèi)容。前者用于控制與協(xié)調(diào)FMS內(nèi)各裝置的活動，和物料儲存、傳送和搬運工作，后者用于故障的檢測和處理。

（二）柔性制造系統(tǒng)的類型

柔性制造裝置是以一臺加工中心為主的系統(tǒng)。