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1.1系统集成的实现组件技术的运用,需要进行标准化总线技术的借助,以便进行组件间的灵活配置通信关系的实现。而建立在组件技术的基础之上,设备控制的自动化思路则可以得到扩展,从而进行基于生产过程的多设备、多进程控制模式的实现。而作为一种横向集成,该种集成工作的实现不需要依靠编程来实现。而纵向集成的实现,则需要进行TIA系统结构的利用,以便进行高速网络系统的构建。在进行该网络构建时,可以路由为系统交互节点,以便进行现场控制总线与工艺以太网数据的交互,从而使系统的速度得到最大限度的提升[2]。此外,管理节点可以直接接收采集与产生的信号,而现场也可以直接通过网络进行管理层指令的接收。所以,纵向集成的实现,可以进行海量信息传递需求管理模式的实现,以便进行管控一体化的实现。
1.2“积木”模式的实现作为组件技术的突出特性,可组合性可以满足用户长期进行重复运作的应用软件应用的需求。而该种模式被称之为“积木”模式,被广泛应用在自动化控制系统中。为了使不同组件供应商可以进行数据的自由交换,需要进行相关的具备一定开放性的信息通信协议的制定。而在组件技术的自动化控制下,则可以进行模块化应用的实现。而该种模块的使用较为简便,只需要与电源相连接。
2组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际运用
2.1在设计文件方面的运用一般的情况下,机械设计需要进行数量庞大的数据与文件的纳入。所以,设计人员只有做好文件和数据的协调工作,才能较好的完成机械产品的设计工作。但就目前来看,多数设计人员一味关注产品的开发问题,却忽视了将组件设计与模块相结合的问题,于是导致了组件设计与模块的应用遭受了限制。而为了进行组件设计中的自动化与模块化的结合,则可以将设计划分成多个模块,并且为其进行相应接口的设置。而这样一来,这些接口与模块就形成了组合,以便设计人员采用组件形式进行组合的整合[3]。此外,在实践工作中,为了进行模块化应用水平的提高,在坚持传统理念开展作用的基础之上,设计人员还应该做好模块化的改造工作,从而使设计内容与实践内容良好的结合起来。而设计文件是设计人员经验的累积,所以设计人员需要对设计文件进行模块化的改造,以便为后续设计打下良好的基础。而设计文化的模块化设计,就是将设计组件结合起来,从而在需要时进行提取。
2.2模块化的步骤在自动化技术中进行模块化机械设计的运用时,要按照一定的步骤来进行。首先,设计人员应该遵循高层模块依赖于低层模块和抽象层次依赖于具体层次的思路和方法进行设计。在设计的过程中,设计人员需要按照这一设计思路进行产品模块的划分。而在运用组件技术的基础之上,则可以使多个模块都具有连接接口,从而使不同模块可以进行组合的完成。其次,在完成模块的划分后,则可以根据划分情况进行工作与设计重点的调整[4]。一方面,需要考虑产品生命周期的各个环节的工作,使其生产流程与使用流程得到结合。另一方面,要进行组件自动化技术的运用,以便将组件自动化与生产相结合,从而将设计成果在生产中应用。此外,应该保证模块具有二元性。而所谓的二元性,就是保证模块具有标准的连接接口和输出输入接口,并且具有相对独立的功能的同时,也具有相应的组合能力。总之,在进行模块化的设计时,首先要使模块对应的零件的功能性得到保证,然后还要进行系统结构归属性的保证。
3结论
关键词 模块化设计;机械设计;应用
中图分类号TH12 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)109-0160-02
随着我国经济的快速发展,用户群体的有原来的集中式变为个体户,这样就要求机械制造商在制造的时候要减少成本,然而传统的机械包装的方法已经不再适用于现在要求。从设计层面上看,模块化在技术上的转变已经基本完成了。通过对划分和组合来完成不同的种类的机械包装,这样就可以缩短工期,这样能够减少制造需要的成本。所以说模块化从设计上还是制造上都是机械制造商最后的选择。
1 模块化的设计方法
对模块的划分、和可互换性等方面划分的好坏可以直接影响模块的实际能否成功。在进行划分的时候不仅仅要考虑在制作的时候的方便性、同时也应该考虑到在进行组合的时候是否能够轻易的组合。所以,在设计模块的时候,一定要进行详细的划分。同时,在进行模块划分时,应该考虑到在系统中的可更换性;同时也要保证模块在功能方面要有其独立性;模块之间的结合应该方面分离等等。
在进行模块设计的时候应该注意模块的组合,也就是模块之间的结合面。为了能够使,模块之间进行更换,当然不同的模块之间也要保证其能够进行更换。所以,在设计模块的时候,应该保证模块具有可更换性。同时也必须增加接口处的的规格化和标准化。
2 模块设计的内涵及特点
2.1 模块化设计内涵
模块化包装的机械产品,是指由特定的模块在一定的范围内,组成不同种类和不同功能的包装机械。在对模块化进行设计的时候,有以下几种内涵:
1)纵向设计;2)横向设计。也就是在保证参数的情况下,通过不同的模块之间的转换完成产品的变化;3)全系列的设计。其包括以上两种设计方式。
2.2设计的特点
1)便于维修
在使用模块化设计的时候,由于模块具有可更换的特点,所以如果在机械包装的过程中发生故障的话,只需要将不合适的模块更换就可以。这样省去了在设计的时间,以及方便维修;
2)简化包装设计
在过去的包装中,进行设计的人主要根据产品的特点进行指定的包装,所以设计出来的包装只能使用于相同系列的产品,而对其他系列的产品不能够应用。采用模块化设计之后,可以使一种设计满足许多的系列的产品,只要在客户提货的时候进行模块之间的更换即可在对传统的机械化包装进行设计的时候要对每一个零件的设计进行考虑,这样就需要人员掌握的知识面广,这样不单单浪费时间,同时也消耗了人员的精力,这样就导致机械的生产周期短,然而,在采用了模块化之后,技术人员不用再考虑每一个零件的设计,只需要使用现有的模块即可;
3)模块化包装的成本低
在进行模块化包装的时候,可以根据模块特有的功能进行。同时也可以通过对模块的不断研究,不断的完善其质量和性能,以此来增加模块化产品的数量。这样就可以用较少的模块组合成最多的机械包装。在减少设计时候的同时,也减少了设计成本。
3模块化设计机械设计中的应用
1)模块化技术和成组技术在对机械的包装处理上有着一定的共同点。它们提出的依据都是现代产品的多样化。进行成组的时候都是依据零件特点等因素,主要是利用物体之间的相似性,并且将这些相似的事物进行组合,通过对相似零件规范化的处理,达到小批产品也具有流水作业的情况。而模块化追求的是小产品和中产品以及大批量零件之间的效果,也是利用它们之间的相似度,把一些零件划分,最后制成模块。它们之间的共同点主要表现是,对相似的零件进行集中处理;
2)模块化技术的应用。数控机床对模块化的划分是指对机床运动分析和结构分析得出的结构,将具有同样功能的结构进行合理的划分。所以说,模块化划分的好坏之间影响着模块化设计的成败;
3)数控机床在进行模块划分时的原则。首先应该根据现有的结构上的要求进行划分,其主要原则如下:
(1)将具有独立功能的单位作为模块,也就是说对已经分解的单元结构上的划分尽可能的做到其独立性,这样方便不同模块之间的进行组合,能够拼凑出多种产品;
(2)部件作为模块。在进行划分的时候,以部件作为模块,这样能够保证模块的完整性,而且也能够保证拼凑的产品的质量;
(3)利用组件的方式作模块。设计人员对模块分解之后,还可以将模块进行组件,通过不断的试验更换某些零件,可以使部件的用途增加,这样比更换整个零件更具有经济效益;
(4)在进行模块划分的时候,还要考虑到机床中大件的划分,保证其规范性,还要使其便于分离和结合。同时也要考虑到模块的发展空间,定时的进行升级。
4)数控机床的功能分解。在对模块进行划分的时候,必须要考虑到整个车床的功能。把数控车床的总功能进行模块的划分,使其成为一个个独立的功能,接着设计人员就可以进行模块的划分。
当然,设计人员进行分解时,首先应该考虑的就是用户需求。由于用户之间的条件存在差异,所以会所在确定机床规格时候也要不同,也就是说在模块的组成中也会存在差异。对单柱的数控来说,其总功能是车削。在将其进行划分的时候,可以讲车削的沟槽和旋转面等方面进行。除此之外,还要将其的铣镗功能进行划分,这些功能可以按其的执行功能和监测等方面进行划分。
4 结论
综上所述,模块化可以说是迄今为止机械包装中最好的设计方法,其开创了机械包装的设计的开放化和标准化。从而提高了机械制造商在竞争如此激烈的市场中的竞争力,同时也推进了我国机械化的水平。
参考文献
[1]刘小鹏,张卫国,钟毅芳.机床模块化设计中的模块创建及应用[J].华中理工大学学报,2009(5).
最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。
据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。”
广泛的应用范围,增加多样化
D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。”
凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。
方便清洁,更有助于食品安全
D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。
模块化设计,提高生产的灵活性
完善工程组态工具与统一过程数据管理软件是保证自动化系统准确快速投入运行的重要基础,而具备开放性与集成性的自动化系统投入运行可以提高工程的成本效率。从需求角度看模块化与标准化应符合的条件如下:自动化系统的构建应包含独立且完整的控制程序。整个系统按照设定的程序完成某些特定的运行,既可以独立完成也可以配合完成,这样就实现了某些工艺流程的组合运行,在运行的过程中外界的数据交换不会影响本地的控制模式;自动化系统应该包括本地的输入与输出设备,包括对强电的驱动设备;自动化控制也应该具有标准的通信接口与数据接口,利用不同功能的接口,不同工艺模块单元之间就需能非常通畅地进行数据交换与信息通信。按照此种要求,在数据接口与数据处理方面将完成需要大量的现场编程工作以达成控制目标,其中重要的环节就是协调物理接口与数据传递形式之间的差异。因为不同系统的通信协议需要转换,但是目前还没有器件与模块来实现统一并完成此类转换,因此需要在现场完成通信机制的转换,这样就会让整个系统的前期工作量增加。数据接口通常会根据数据类型、长度等定义在存储区域的地址和通信端口来编制一个数据接口表。这个表格描述的是数据如何从源地址经过何种操作传递到一个目标地址。如对一个环境的温度测量会从一个符号位的15 位二进制数,最终传输结束时很有可能已经被分解为很短的 4 个字节储存在不同的内存区域内。这些操作对一个电气工程师而言不太困难,但是其工作量较大,如果遇到更加复杂的控制模式,就会给技术人员带来技术性与工作量的双重压力。综上所述,为了构建一个容易实现的自动化系统,必须实现模块化数据交互的简单化,从而做到不需要编程而实现即插即用。所以模块化和标准化应成为自动化系统构建的必要条件。
基于组件技术的自动化技术
横向与纵向的集成在实现组件技术的时候,应借助标准化的总线技术,组件之间可以利用此技术实现灵活的配置通信关系。基于组件技术的自动化可以拓展到现有的基于设备控制的自动化思路上,进而实现基于生产过程的多设备、多进程的控制模式。此种控制是一种横向的集成,并不需要进行编程即可实现集成工作。利用 TIA 的系统结构,为整个控制网络提供一个高速网络系统,将路由作为整个系统的交互节点,完成现场控制总线与工业以太网的数据交互,这样就可最大限度地提高系统速度,同时采集与产生的信号也可直接传输到管理节点,而来自管理层的指令也可通过网络传递到现场。这样的垂直透明的集成可以轻松地建立起满足大量信息传递需求的管理模式,进而实现管控一体化。系统可以实现“积木”模式组件的突出特点就是其可组合性能,即满足易用且可重复的软件功能。这就是一种“积木”的思路,它已经大量应用在自动化控制系统中。因为大多数的数据交互与通信都已经建立在计算机平台上,所以组件技术可以在自动化系统中形成一种事实化的标准,即某个公司的软件成为了系统的基础。然后再按照一种既定、开放的通信协议,使得不同的软件供应商之间的组件自由实现数据交换。基于组件技术的自动化系统能够实现模块化的目标,即插即用。
模块化设计与组件设计在机械设计中的应用
设计文件的模块化,在机械设计中,所应用的文件与数据较多。设计人员将许多精力放到了产品本身的开发上,对设计中设计组件与模块的结合意识不够,这就导致组件与模块的概念在机械设计的应用上受到了阻碍。为了将组件自动化与模块化设计结合,应当将设计分割为多个模块,并通过“接口”完成组合,这样就可以利用组件自动将其组合起来,最终形成一个完整的产品。在实践过程中,应注意对设计文件进行模块化改造,因为设计过程形成的诸多文件都是经验的积累。虽然数据与图形不一定对产品设计有所帮助,但其也是设计过程的一部分,必然存在有益于产品设计的资料,且对后续开发也会有所帮助,因此应对所有设计文件进行模块化改造,使其适应机械设计的需要。模块化的设计文件在设计中的作用就是在需要模拟与组合的时候即可提取,将多个设计组件结合起来就可完成对新产品的开发与设计,所以模块化文件如果形成一个完整的产品数据库,也就为后续的开发与设计打下了基础。机械模块化设计过程,机械模块化设计中应注意高层模块依赖于低层模块,同时抽象层次依赖于具体层次,这是最为传统的过程性系统设计的思路与方法。抽象层次包括了产品的逻辑性与功能关系,同时也包括了产品设计的宏观的战略性思路,是产品设计的指导。在模块化机械设计的过程中,可以按照这个宏观的抽象思路对产品进行模块划分,建立在组件技术上的模块化设计可以让多个模块之间保有用于连接的“接口”,即不同的模块在需要的时候可以完成组合。此时将顶层功能逻辑转化为模块,抽象的模块层次逻辑就是具体的产品的零件或者子系统的设计依据,这就完成了产品设计前期的模块化。按照前面的模块划分,开发的团队就可按照模块来重新分配工作与调整设计重点。在模块化设计中,应对产品生命周期中的各个环节进行充分考虑,如将产品的模块划分为工艺零件、采购部件、维修部件等。此时机械设计就成为了一个与生产流程与使用流程相结合的过程,虽然在模块设计中一些划分与企业的不同领域相冲突,但是可以通过协调来解决。最为主要的是模块化设计必须应用组件自动化技术,因为组件自动化可以与生产相结合,即除了模块组合功能之外,在加工中组件技术也可保证设计成果直接应用到生产中,这也是组件技术自动化对于机械设计而言的另一个重要辅助功能。最后,模块应具备二元性,即模块必须有标准的连接接口与输出输入接口,有独立的功能性,同时也具备相应的组合能力。在模块化设计中应首先保证模块对应的零件的功能性,其次保证其系统结构的归属性。
关键词:低地板;低地板;司机室电气柜;模块化设计;三维布线
1.绪论
国内长期以来,列车电气柜的设计均是车下做好电气柜机械结构,在车上完成电气设备的安装,同时对设备布线配线进行电气连接。整个电气柜的施工主要在车上,并且采用人工散装的方式完成。这种传统的电气柜设计方式显然已经不适用于我厂低地板列车的制造,一方面车上空间有限,不易操作,造成电气布线不规范;另一方面占据某个台位时间太长,影响后续台位的生产。
低地板模块化思维方式的引进,有助于低地板车辆制造工艺水平的提升。车辆电气柜的设计实现模块化以后,对分散车辆总组装工序,使总组装的若干工序转为前置工序,化零部件为模块,再将各模块变为整组装车的工艺理念,对净化总装环境,提高部件组装质量水平都有很大帮助。下面以苏州有轨电车1号线司机室电气柜设计为例,阐述了司机室电气柜的模块化设计方法及理念。
2.模块化设计流程
模块化设计理念是在CATIA环境中对司机室电气柜的机械结构进行建模,完成电气设备的安装及三维布线,绘制设备安装及布线工程图以指导现场的模块化施工,在设计过程中要遵循以下模块化设计原则:
2.1.具有宽松的机械和电气接口,便于快速生产和装配;
2.2.具有灵活性,可选择性组合、替换和升级、维护、更换;
2.3.符合EMC电磁兼容性设计原则;
2.4.具有相对独立性、完整性;
2.5.具有相对通用性和互换性。
3.总体模块化设计
3.2.接口设计
低地板车辆车体结构上考虑到强度、视野等问题,采用将电气柜吊装在车顶横梁的安装方式。以ATC柜最大重量150kg来计算,采用M8的螺栓紧固4.结构模块化设计
4.1.柜体结构设计
电气柜柜体结构要有足够的强度作为载体,用于安装电气设备及控制元器件,根据安装的不同设备的尺寸及安装方式,确定柜子框架及安装结构。首先根据车辆的轻量化要求,选择合适的材质达到减重的目的,再次计算出柜体框架所使用的板厚来保证安装的强度,设计出各种接口用于安装设备。
司机室电气柜柜体采用铝合金材质5754H22,厚度为3mm的铝板,柜体主框架采用焊接结构,部分支架采用螺栓及铆钉连接。柜体主框架采用钣金件折弯焊接连接,考虑到设备安装的模块化要求及可维护性,柜体内部结构采用多模块组装结构便于柜体内部框架更换及维护。同时兼顾线束的敷设要求,各模块间预留线束安装空间,便于几个模块间线束安装柜体采用整体框架结构,外部设计有四个安装支架,采用托举的方式安装于车体司机室内横梁上,防止电气柜的转动与振动。
4.2.设备模块化安装
设备安装时分区布置,便于后期更换及维护,在设备安装设计时同样遵循了模块化原则:
4.2.1.将主机设备与元器件分开布置,将发热元件安装在控制柜的上部或发热部分延伸至柜体外部。[2]
4.2.2.需要经常维护、检修、调整的电器元件安装于柜体下部。
4.2.3.电器元件的布置应考虑安全间隙,并做到整齐、美观、对称,外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起,以利加工、安装和配线。若采用线槽配线方式,应适当加大各排电器间距,以利布线和维护;
5.布线模块化设计
5.1.布线原则
机车的线束敷设以“TB-3153-2007机车车辆布线规则”为依据,对安装在机车车辆上的电气柜内部线束进行敷设设计。
不论是在外部或线槽内敷设的电缆,需要应用机械固定附件或紧固件固定来确保安全可靠。
5.1.1.电力电缆、多芯电缆和束合电缆水平敷设时需要每300mm有一处机械固定,垂直敷设时500mm;
5.1.2.低压电源用单芯电缆,单独敷设电缆150mm有一处机械固定。[3]
并且电缆固定附件不安装在经常移动或者更换的部件上。电缆固定附件与机械设备的固定件相互独立。并且在线束经过的附近,各线槽、支架的断面应用胶皮保护
5.2.线束EMC防护
除此之外,电缆敷设时还要考虑电缆在敷设时对不同载流量或功率等级电缆的不同需要,并考虑电磁兼容及屏蔽问题。电气柜布线采用屏蔽措施时,必须有良好的接地系统。
5.3.电气柜三维布线
CATIA三维布线是指在虚拟3D环境下进行电气装置电气属性设置及线束排布、展平。电气设计从机械设计环境开始,然后与线束铺设二者统一达到完整的集成。设计思路是首先建立三维零件电气设备物理模型,再在电气设计模块赋予设备电气特性和相关的物理配线(建立电气库),之后进行相关的电缆分布(电气布线),根据实际需要对3D产品线束展平(电气展平),得出各等级线束的长度,车间便可以根据电气展平图制作柜体布线模板,完成模块化设计的线束设计及制作。
参考文献:
[1]苏州有轨电车1号线车辆采购合同(技术规格书).
关键词:包装机械 设计方法 改进
中图分类号:TB486 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(c)-0090-03
包装机械是机械设备的一种,它符合机械设备的各种特性,但是因为包装机械的特殊性,它比一般性的机械又多了延伸的意义。我国包装机械在经过一段时间的发展后,技术手段正在走向成熟。然而,因为我国制造的包装机械的稳定性和可靠性等问题,在国际上广为诟病。因此,必须改变这种现状,从包装机械的设计入手,优化整个包装机械的行业,以此来促进我国包装机械行业的发展。
1 我国包装机械设计的现状
1.1 我国包装机械的创新
当前,我国包装机械的改进和设计能力不足,即创新能力无法满足时代的需求。所以,我国包装机械的设计大多是模仿国外的同类型机器,然后根据国内的实际情况做一定程度的改动。我国包装机械的改进和设计能力不足的原因主要有以下几种。
(1)我国包装机械设计人员的素质不高。我国包装机械的起步较晚,虽然发展得较快,但是并没有掌握真正顶端的科技。设计人员应用的设计理论和参考的设计规范比较陈旧,满足不了包装机械设计创新的需求。
(2)科学研究和产业结合不够紧密。我国关于包装机械设计的研究并不少,但很少能够应用在实际的生产中。因此,我国包装机械设计的相关研究无法及时地在生产中实践,验证其可行性。
(3)资源配置不合理。我国对包装机械的宏观调控无法和包装机械行业发展的速度相匹配,这导致了资源配置的不合理,阻碍包装机械行业的发展。
1.2 我国包装机械设计的方法
在我国包装机械设计的行业中,仍然沿用着较为陈旧的方法。具体表现为以下几种。
(1)模型模仿性质高。我国包装机械在设计时,往往是根据任务设计书的特征,寻找同类型的样机,在此基础上设计自己的包装机械。整个设计中创新的程度较低,参数模仿的痕迹很明显。
(2)性能指标不够自主。我国包装机械在确定设计任务后,机械设备的技能指标和技术性能的数据在很大程度上是仿造样机的参数。因此,设计的包装机械性能和样机相比无太多进步之处。
(3)绘制图纸。在完成性能指标参数的设定后,我国的包装机械就开始进行工作原理图的绘制和传动系统图的绘制。这个过程符合机械设计的标准流程,而且这方面的技术我国和发达国家并没有太大的差距。
(4)其他设计。机械的设计是一个整体的工程,在设计的时候需要统筹整个机械的工作系统,设计到每一个零件。所以,在绘制完传动系统的图纸和工作原理的图纸后,需要进行关键零部件的设计。然后,设计整个机械的工程图和装配图,最后校核强度和刚度,确定施工图。
我国包装机械设计行业还停留在较为陈旧的模式上,缺乏必要的创新和高新技术手段的应用,这是包装机械设计行业发展的最大阻碍。基于此,必须加快自身改革的步伐,参考国际先进的设计经验,结合自身的实际情况创新的应用,这样才可以给我国包装机械设计行业的发展提供源源不断的动力。
2 发达国家包装机械设计的发展方向
包装机械设计的大国有美国、德国和日本等,它们的包装机械设计技术较为成熟,也经过了较长时间的发展,所以产品的性能要优于我国。它们的设计和生产都是以市场为基础,在充分地了解市场需求后,进行针对性的设计。正因为如此,它们的包装机械有很强的创新性和技术性,也符合市场的需求。美国、日本和德国等在包装机械设计和生产领域领先的国家,它们在发展中有以下主要思路。
(1)注重自动化程度。自动化是指降低人在机械设备生产中的作用,加大机械自动化的程度。这是时展的必然趋势,而且自动化的生产还可以利用机械手完成较为复杂的操作,让生产的包装机械产品质量更高。再者,自动化的生产对提高产品的柔性也有一定作用,可以使产品满足更多的需求。
(2)控制生产成本,着眼于客户的需求。以德国的机械为例,其生产的包装机械可以显著提升产品的产出速率,可靠性也有极强的保证。这就降低了客户生产的成本,使客户的需求得到了满足。
(3)采用模块化的设计。模块需要根据种类做出划分,以方便客户的选择。通过这种设计,用户可以选择模块的组合来决定产品的性能,以此来应对市场的快速变化。同时,这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度,用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。
(4)产品机械和包装机械的一体化。包装机械是整个生产机械的一部分,以往的分体制使机械间的配合常出现问题,一体化的机械设备很好地解决了这一问题,推动了包装机械的发展。
(5)注重计算机仿真技术。计算机的发展给机械设计行业的改革提供了技术支持,各种绘图软件和仿真技术共同推动了机械设计行业的发展。特别是方针技术在机械设计行业的应用,缩短了设计的周期,降低了技术开发的成本,加快了产品发展的速度。
(6)高新技术在包装机械中的应用。国外的包装机械注重新科技的机械设计中的应用。以包装机械为例,他们将尖端的计算机技术、设计理论大胆地应用在包装机械中,然后在不断的实践中改进应用的方法,最终实现包装机械行业的进步。
3 包装机械设计的改进方法
根据上述的分析可以得出,我国包装机械存在设计创新不足和设计方法不够优化的问题。所以,我们需要改进设计的方法,加入我国特色的元素,用技术推动包装机械的发展。以此来满足市场发展的需求,促进我国包装机械设计的发展。
3.1 从客户需求入手改进包装机械的设计
市场的发展和技术的进步给包装机械的客户提供了更多的考虑空间,所以他们的需求也发生了一定的变化。首先,他们要求提高包装机械生产的效率。生产效率是成本的保障,提高生产的效率就提高了自身的市场竞争力。其次,客户还追求包装机械和生产机械的一体化,要求生产商改变生产的思路和方向。再者,客户还追求包装机械的柔性,要求其能适应多种系统的工作和满足产品变化的需求。除了上述的三点之外,客户对包装机械新的需求还体现在以下几点上。
(1)售后要求。机械设备由于运作时间和运作环境的原因,会出现各种问题,影响正常生产。所以,维修的及时性就体现着设备生产生的竞争力。就以目前的情况而言,远程诊断是最常用的一种方式,生厂商通过远程的视频和数据接受判断设备的问题,然后指出维修的措施或者派出专门的维修人员进行设备故障的排除。对于一些大型的包装机械设备和较为先进的包装机械,我国的售后服务多以派出维修人员为主,因为现场情况的复杂和机械的运行参数传输不准确等问题,一直无法较好地处理售后服务。基于此,可以加强传感器在包装机械中的应用,让生产企业可以更好的了解设备运行中的各种参数,不仅可以保护自身的技术,还可以实现远程诊断的目的,方便售后的维修。
(2)包装机械的设计对环境的影响要小。当前发展的是可持续的经济,要求机械设备产生的污染物较少,产生的噪声也要小,这就对包装机械内含的科技提出了更高的要求。但是当前我国的包装机械在这方面做得还不够好,设计和生产的包装机械还是以追求利益和生产为主,忽视了机械设备附属的价值。
(3)设备购买的成本尽可能少。包装机械设备的竞争力在某种程度体现在价格上,客户想用最低的价格购买性价比最高的产品。这种性价比更多体现在包装机械设备的科技内涵上,包含的科技越高端,其本身的附属价值就越高,同等资源消耗,可以用更快的速度和更高的质量产出更好的商品。
基于上述的几点客户需求,我国的包装机械设计行业可以从这些方面入手,改进设计的方法和思路,以此来满足市场的需求,完善自身的发展。
3.2 采用模块化设计的思路
模块化设计是一种统筹整体和局部的方法,对于包装机械设备性能的优化有着很大的作用。首先,模块化设计及可以简化包装机械的设计过程。包装机械的设计是一个复杂的过程,需要从多个需求入手,然后分别设计相应的功能,最后综合机械设计的原则和指标,完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程,原本的模块是固定的,只要根据功能需求选择相应的模块,然后综合在一起,就可以基本完成整个设计。其次,模块化设计的包装机械产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同,它可以独立存在,随时将最新的技术应用在自身。因此,模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上,生产商可以通过模块设计来替代原本的产品功能,可以符合多种需求,有很强的设计柔性。再者,模块化设计生产包装机械的成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。
模块化设计的优点还有便于维修和成本较低。机械产品存在问题之一就是维修和保养困难,有时机械设备的维修和保养花销远远超过了设备本身的价值。包装机械也是如此,面对着维修困难的局面。模块化设计很好地解决了这个问题,使不同模块可以独立地存在,在维修时只需要选择相应的模块就可以,方便了维修的过程。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。
当前的机械已经向着自动化和智能化的方向发展,需要满足多种需求。所以,包装机械可以利用模块化设计来优化整个包装机械的性能,尽快追赶发达国家的脚步,完善自身的发展,进而优化整个包装机械设计的行业。
3.3 绿色设计和虚拟设计
产品的设计是否成功在很大程度上取决于它能否迎合整个市场的需求和社会发展的法向。当前社会高速发展,也带来了很多发展中的问题。所以,人们要求设计的人性化和绿色化,即设计的产品既能满足可持续发展的要求,又能体现以客户为本的宗旨。我国是人口大国,人均资源的占有相对发达国家较少,必须把设计的方向对准广大的群体,追求产品的性价比,从而优化设计的产品。
虚拟设计是一种新型的机械设计手段,它是随着计算机技术的发展而兴起的,例如计算机的辅助绘图软件CAD和Solidworks等,它们可以实现在电脑上的三维绘图,然后生成相应的技术指标和性能参数。这种方式不仅可以用来检验设计的故障与瑕疵,还可以简化整个设计的过程。最重要的是,这种设计方式很方便修改,可以根据客户的需求做出各种调整,直到客户满意为止。虚拟设计是在计算机基础上发展起来的,所以它对计算机依赖的程度较高。但是这种依赖却有利于包装机械设计行业的发展,它不仅可以提高设计的速度,还可以将设计的成果进行模拟,检验其在特定环境下的工作状况。
基于上述的分析,可以得出,虚拟设计和绿色设计是用现代的科技手段进行传统的包装机械设计。这是时展的趋势,也给包装机械设计行业提供了新的发展方向。但是这种设计手段还在逐步的探索和发展中,技术层面并没有真正意义上的成熟。因此,必须加快这方面发展的脚步,不断在实践中完善技术的瑕疵,最终使绿色设计和虚拟设计发挥自身的优势,促进包装机械设计行业的发展。
上述几种包装机械设计改进思路都是有成功的经验作为参考的,但是创新技术的应用也不容忽视。我国很多大学都开发出了软件对包装机械进行有限单元分析和优化设计,然而因为企业和大学结合得不紧密,这些软件应用的程度并不高。因此,我国包装机械设计的行业可以开展校企合作的形式,加快新技术的研发,以便于给我国包装机械行业提供源源不断的进步动力。
4 结语
传统的包装机械生产的批量较大、成本较高、品种较少,这已经适应不了市场的需求,必须加快自身改革的脚步。我国是包装机械设计和生产的大国,如果不改进当前的设计方法,很难取得长远的发展。所以,我国的包装机械设计行业可以在参考国外先进技术的基础上,加快自身设计方法的改进,从而加速我国包装行业的发展。
参考文献
[1] 张克盛.改进包装机械设计方法的新思路探讨[J].中国包装工业,2015(5):60-61.
[2] 刘守谦.改进包装机械设计方法的新思路[J].轻工机械,2005(4):1-3.
关键词:高职;连环载体模块化;课程体系
作者简介:陈伟珍(1963-),女,广西南宁人,广西水利电力职业技术学院,教授;莫燕江(1973-),女,广西灵山人,广西水利电力职业技术学院,助教。(广西南宁530023)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)17-0092-02
目前,高职院校正在积极探索、实施基于工作过程的行动导向、项目化教学,以期通过教学改革达到提高毕业生职业素质和岗位能力的目的。但是,在实施过程中遇到了教学设备、教学场地、师资不足等诸多棘手的问题,这些普遍存在的问题正是制约高职院校改革与发展的瓶颈。要在短期内解决教学改革与教学资源之间矛盾突出的问题,单纯从学校自身寻找解决的途径是十分困难的,必须从专业培养过程与生产过程并行、学校与企业对接、课堂与车间合一、教师与技师融合等方面着手寻找解决问题的途径。
一、高职机电类专业“连环载体模块化”教学改革的思路
专业的培养目标、专业能力的培养过程与企业的生产目标、生产过程是不可分割的,过去的专业培养过程采用的是“三段式”教学模式,把专业基础、专业技术、专业实践等课程按照目前的一体化项目教学模式完成教学后,理论上学生学完了本专业的所有课程,有了专业知识和技能,毕业生能够达到人才培养目标的要求,但是,实际上由于课程之间不连贯,学习过程也没有结合专业对应的岗位工作、没有及时地应用知识、巩固知识,学生容易遗忘,没有办法在工作甚至后续课程的学习中巩固及应用,最终的结果是培养出来的学生没有专业特点,形成千人一面的结局,A专业懂的知识B专业也懂,A专业不懂的知识B专业也不懂,更多的是学生什么专业知识都不懂,什么专业技术都不精,这就是毕业生经常感叹“读书没有用,大学三年什么都没有学会,什么都不会干”的原因。
为解决专业培养缺乏“专业特点”的弊病,笔者在机电类专业中尝试了将专业基础、专业课程、专业实践一线贯穿,构建“连环载体模块化”课程体系,有针对性地面向专业对应的典型工作任务和工作岗位设计课程体系、教学内容,并在整个专业学习过程中以“连环载体+目标产品”的教学模式组织教学。在任务驱动下,学生完成整个目标产品的设计、制造、安装调试、控制、维护等与企业产生流程相一致的工作过程,使机电类专业的学生通过专业学习了解专业培养目标、就业方向,掌握专业核心能力和专业知识的应用,具备了较强的专业工作能力和就业的竞争能力。
二、高职机电类专业“连环载体模块化”教学的实施过程
1.明确专业方向
首先,要充分调研、征集和参考一直工作在生产第一线的实践专家的意见,寻找实践专家在职业成长过程中的典型工作任务,明确专业培养目标和专业对应的主要就业岗位、岗位工作任务、岗位能力要求,才能以本专业对应的职业能力培养为中心,以专业核心技术技能为主线准确地构建课程体系。例如,机电类专业面向机电产品、汽车、现代装备制造业等区域内支柱产业,对接机电设备维修工、数控设备电气维修工、自动生产线安装与维护技术员等岗位,培养具有较高的职业素养,掌握机电一体化技术理论知识,能操作机床设备、安装调试机电设备与自动化生产线,能分析、诊断与排除数控设备与自动化生产线故障的高端技能型专门人才。
2.构建模块化课程体系
(1)构建“连环载体模块化”课程体系的原则。在具体构建课程体系的过程中,按照高职毕业生“综合素质高、专业能力强、发展后劲足”的总体要求,以专业核心能力培养为主线,突出职业能力和职业素质的培养,构建基于工作过程、与企业生产过程对接、便于培养学生专业能力的课程体系;强调“企业需求和学生需求并重”,按照“校内学习与实际工作相一致”的要求,按照岗位能力的要求,与企业专家合作开发突出职业能力培养的课程标准;淡化专业基础课、专业理论课和专业实践课的界限;及时将新知识、新技术、新工艺、新材料、新标准以及职业道德、安全意识、环保意识等吸纳进教学内容中。
(2)构建“连环载体模块化”课程体系的方法。为了研究和实践教学改革模式,笔者在认真调研、仔细对比分析的基础上,结合多年的教学经验,根据机电类专业对应的就业岗位:机电设备维修工、数控设备电气维修工、自动生产线安装与维护技术员等岗位群任职要求及其行动领域特征,序化机电类专业学习领域的教学内容。参照国家职业标准构建符合机电专业对应的职业岗位、工作过程、技能要求的“模块化”课程体系,共有三个核心能力模块组成:机械零件设计与加工能力模块、机床数控系统安装与调试能力模块、自动生产线安装与维护能力模块等。每个能力训练模块涵盖若干专业基础和专业课程,根据三个模块的能力训练要求将基础与专业、理论与实践融为一体,例如机械零件设计与加工能力模块涵盖了制图及测绘、机械基础、机械设计基础、课程设计、机械制造技术及应用、机械加工实训、数控技术及应用、CAD/CAM等课程的内容。此时要注意不能出现教学内容的缺失与冗余,一些无法拢进某一模块的教学内容,如:机电专业原有的冲压模具设计、机械创新设计等课程,可以通过选修或者拓展知识的方式给予弥补,对于满足专业能力训练后分离出的课程也可以删减。由于三个模块之间互相独立,方便交替组织教学,即教学过程中同一专业不同班级学生在同一学期分别选修不同的学习模块,便于管理和有效、合理地利用教学资源,确保教学工作能够高质量、高效率及低成本的运行。
3.设计“连环载体+目标产品”教学模式
“连环载体+目标产品”的教学模式,即以产品为目标,用学生在前面课程学习的成果作为后续课程的学习载体,用后续的学习去检验和巩固前面的学习,从而激励后续的学习,有效地培养了学生的专业能力。例如,机械零件设计与加工能力模块在训练的过程中,将制图测绘、机械基础、机械设计、课程设计、机械制造、机械加工、数控加工、CAD/CAM技术等内容连贯为一体,相互渗透。制图课的学习围绕着测绘平面关节型机器人展开,而后续机械设计基础课程的学习、零件课程设计以设计平面关节型机器人为目标产品,制图课的学习就为机械设计基础课程做好了铺垫,零件课程设计的成果—平面关节型机器人的设计图纸则为后续课程“机械制造技术”所用。该课程以加工目标产品“平面关节型机器人”为综合项目展开学习,还有微机控制、电气控制类的课程学习和能力培养都以同一产品为目标,做到了课程教学和能力培养的连续性,增强了专业认识。知识的连贯和延续,使学生在学习过程中,了解各门课程的作用以及前导、后续的关系,前后知识连贯起来反复学习、应用和巩固,循环提升学生的知识水平和应用能力;整个学习过程就是目标产品的设计、生产过程,专业的学习、训练过程与企业的生产流程相吻合,对学生理解专业培养目标、就业面向、学习目标、课程作用、知识应用与企业工作提供了捷径。
4.“连环载体模块化”教学的实施
在校内实施“连环载体模块化”教学,首先要构建设备齐全、环境逼真的教学型工厂,引入企业的经营、管理理念和模式,严格审定目标产品,确保实施产品设计、制造、安装调试的可能性,使学生学习过程中得到企业员工的系统训练,在校内就接触到真实的企业产品、企业设备、技术标准。具体办法是:学生入学就作为企业员工安排到校内的教学型工厂,学生学习、生产等活动完全纳入企业的管理,定时轮换不同的工作岗位,在不同的岗位上完成不同的工作职责和目标产品,如:设计、制造、安装调试、控制、维护等,并模拟企业的薪金和晋级制度,对学生的学习成果做出绩效考核,使学生在校期间完成由学校到企业、专业到行业、学生到员工的身份转变,真正做到零距离与企业接轨。
三、“连环载体模块化”教学的效果
“连环载体模块化”教学按照设计、制造、安装、调试与维护等企业生产工作过程设计课程体系、组织教学内容和改革教学模式,将理论与实践在项目完成中一线贯穿,突出综合能力、应用能力的培养,学生在学习过程中始终清楚自己该做什么,怎么做,达到了“学一样,会一样”的教学效果。
按“模块化”方式构建的课程体系,将若干专业核心课程连贯、嵌套,使学生在反复的行动训练中掌握专业技能,形成职业能力,解决了专业与行业、学校与企业、学习与工作脱节的难题;“模块化”的课程结构方便学生根据自己的职业目标侧重某一模块的学习,满足了学生个性化发展的需要。“连环载体+目标产品”的教学模式,使学生增加了学习乐趣,有效地培养了学生的专业能力和工作能力,最终完成的目标产品还大大增强学生的工作自信心和创新意识。教学改革试点班的学生在毕业制作和工作岗位中表现出的独立个性、较强的工作能力和工作自信心是实施教学改革前的学生所无法相提并论的。
四、结束语
高等职业教育的不断扩招,导致师生比偏高、教学设备不充足、教学改革无暇顾及、“双师素质”教师队伍建设缓慢等现象。如何在资源匮乏的情况下保证教学质量?这给高等职业教育提出了新的要求。在增配教育教学资源、提高教师队伍能力的同时,尝试构建“连环载体模块化”课程体系、实施“连环载体+目标产品”的教学模式,对解决现有教学资源匮乏难题是很有帮助的。但是,在实施的过程中,必须严谨的设计专业目标产品,确保目标产品形成过程能够紧紧地吸引学生,能够对学生提供全方位的专业能力训练,还需要有一支综合能力强的教师团队,才能确保产品目标的实现。
参考文献:
[1]陈伟珍.高职“连环载体模块化”教学思路探析[J].广西教育,2011,(9).
关键词:可重构;机床;机械界面;模块化设计
1、可重构机床
1.1 可重构机床
制造业广泛实用的三种机床是:专用机床、组合机床和数控机床等三种。依据某一具体工件的属性而设计制造用于加工该(类)工件的机床是专用机床。此种机床的特点是单一功能,设计和制造比较简单,其精度、生产效率以及自动化水平都非常的高。与此同时,它只能针对某一特定零件进行加工,一旦该类零件不再生产该机床也就基本宣告结束寿命。该类机床的设计制造周期长、成本高。因此,专用机床主要是早起进行早期的工件加工使用。为了缩短设计和制造周期,同时实现对于小批量多品种的适应,人们开始研究使用组合机床。组合机床不仅能够完成专用机床的所有任务,并且能够在短时间内利用已有机床的部件或功能模块实现机床的改造,从而柔性化的生产需求。组合机床使用了大量的通用零部件,在一定意义上说实现了重构也就是通用件重复使用来满足加工对象的变化。在此之后为了提高小批量生产的自动化水准,数控机床得到了广泛的应用。但是数控机床的陈本高、技术复杂等缺点。可重构机床具有适应性强、价格低廉的机床,集众多机床的优点于一体,同时有效的避免了它们的不足之处。
1.2 可重构机床的特征
可重机构床的机床是由一些基本模块(零部件)根据功能的需求有机的结合到一起而成的;机床的结构布局可以根据所需要生产产品的具体要求进行变化和重组;组合机床的各个模块如硬件、软件等都是已经建立起统一的标准;机床各个模块之间是具有统一风格的界面,各部分界面都是标准化的。可重构机床的功能是可以改变的,但是都是以产品族为基础。可重构机床可以极大限度的缩短产品改型换代所需要的时间,能够在满足零件的加工要求下,简化了机床的各部分功能和结构。可重构机床在提高产品加工质量的同时,极大地降低了生产企业的成本。可重构机床的维修性好,相应的模块出现问题只需维修或更换相应的模块就可以继续工作。
2、可重构机床机械界面设计
2.1 界面的模块化设计
模块化设计是由模块的划分、设计和综合;模块之间界面的通用化和标准化设计两个部分组成的。模块化设计理论虽然在上个世纪就已经提出来,但是实际的生产中确是一直没有应用开来。分析其主要原因在于人们常常将注意力关注到模块的划分、设计和组合方面对机械界面部分缺乏一定的研究。实际的使用中机械界面的设计好坏和标准化与否,都与模块化设计息息相关。对于可重构机床,由于重构频率极高,如果不能实现模块之间的快速高精度互换,可重构机床就没有任何实际意义。
可重构机床界面按照功能进行划分包括机械界面(动态界面和固定界面);动力界面;数据界面等。本文主要针对可重构机床的机械界面进行设计探讨。可重构机床的机械界面主要分为两大类:界面之间有相对运动和界面之间没有相对运动。界面的研究主要包括以下内容:界面的结合精度、可靠性、稳定性和界面的标准化、模块更换的快速性。此外,可重构机床的界面与可重构制造系统其他部分界面之间的快速互换也是一个研究热点。
2.2 机械界面的设计
可重构机床系统中的机械界面强调快速可重构。机床系统由标准模块通过标准界面装配而成,并可以快速改装以满足不同的加工要求。所以,可重构机床系统中的机械界面设计应当包括机床本体、控制系统和软件系统等。
因为可重构机床系统的设计是根据加工任务的运动分析一机床模块库中模块匹配搜索一拟定可重构方案等步骤完成的,所以机床的主体、工作台、立柱、主轴头、换刀装置、夹紧单元等都应设计成具有标准界面的标准模块。同时,为了提高设备的效率及加工精度,还应考率机床所配置的各种检测装置的通用界面问题,如刀具磨损检测装置、机床精度检测装置、机床热变形检测装置等。
摘要:随着我国中等职业教育的快速发展,学生培养目标发生了根本性转变——以满足社会需求,符合企业要求,具有良好职业道德和专业技能,服务学生和地方经济发展为目标。专业课程的教学与研究同样需要改变教法,要注重实践能力,以有效教学策略的实施为手段。
关键词 :中职 教学做合一 理实一体化 项目模块化
机械制造工艺基础课程是集工程材料、热处理工艺、机械零件毛坯成形等内容为一体的综合课程。学生学习时感到枯燥无味、内容冗余、杂乱无逻辑性。因此,要提高课程有效教学,重要的是改变旧的教学形式,合理安排课程,增加教学趣味性,调动学生学习的积极性。以下是笔者对提高课堂教学策略的几点思考。
一、课前充分准备,精心设计教学环节
课前准备一定要充分,不光要备教的内容,还要备学生:如何让学生将关注度集中在教师授课内容上;怎样安排师生互动;教学过程中可能出现哪些问题,老师怎样调控;怎样评价等。教师上课前做了充分准备,教学设计合理,教学形式多样了,学生才会在感兴趣的有趣氛围中学习。
如在机械制造工艺基础教学中讲授铸锻焊时,该部分包括金属变形理论、铸锻焊毛坯制造方法和缺陷分析等内容,教师授课应循序渐进,由浅入深开展各部分教学。如铸造加工应该按金属的铸造性能和收缩性、常见的砂型铸造和几种典型的特种铸造、铸铁的冶炼、浇注及铸造产生的缺陷的顺序授课。如果将教学顺序颠倒,知识的逻辑性和自然性被打乱,不利于学生接受教学内容。
二、创设丰富的教学情境,让学生身临其境
轻松和谐的课堂气氛能唤起学生学习的热情,愉快的情感体验会使人精神焕发、思维活跃。教师在上课初就要抓住学生的胃口,让学生自觉、愉快地跟紧教师的教学活动。近年来笔者学校提倡教师采用体验式教学模式授课,通过教师在课前备课时设计的跟教学内容相关的情景进行展示,使学生快速被吸引过来。
以机械制造工艺基础来说,在讲解齿轮结构与参数时可以通过模型展示讲授此轮齿数、分度圆、渐开线、齿轮模数等,在展示模型之前可以播放齿轮的发展、齿轮传动的应用、齿轮传动的演示过程等视频。利用辅助手段教师可以有效集中学生的注意力,因为学生对课堂上实实在在的东西更感兴趣。
三、理实一体化,做到教学做合一
机械制造工艺基础是机械学科一门重要专业课程,该课程最大的特点是理论和实践统一。除了课堂上教师讲解的,学生想真正理解、掌握,必须通过实践动手操作。很多“差生”理论知识较差,但实训很积极,能力往往比理论成绩好的学生强。抓住这个特点,完全可以弥补这些学生的不足。
如在机械制造工艺基础车工切削加工,讲解车床进给量、切削速度、被吃刀量车削三要素时,教师课堂讲解多次,学生仍然问题很多。如果通过实践操作训练来教学,学生参加实际切削加工时,必须亲手做、必须要考虑这三要素。如果学生课堂理论没学好,只有去翻书查找、请教同学或求教教师,不知不觉中,学生加深了印象,加强了理解,完成了实践,掌握了知识。
四、以项目教学为引导,推进教学策略的实施
项目模块化教学是将课程体系中的知识重组,使授课内容模块化。学生在学习本课程前,已经学过了金属工艺学、机械基础等,那么授课时重复的内容就要简单概括,不做重复讲解,重点培养学生运用所学解决实际问题的能力。因此,相应地调整教材中的章节,重组知识结构,建立以“项目为章、模块为节”的教学模式。
如机械制造工艺基础中机械加工技术部分,主要模块包括车、铣、刨、磨、钻、镗等传统的机械加工方法和金属切削加工工艺基础子模块。各种机械切削加工方法都包括了机床结构、刀具夹具选择、工件装夹和切削要素等内容,可引导学生根据以前所学,总结机械切削加工特点,再结合学生钳工、车工实训的经历,提出疑问,激发学生解决实际问题的兴趣和信心,使学生自觉学习项目里各模块的知识点。
总之,机械制造工艺基础教学旨在通过体验式的项目化教学设计,通过教师和学生的教学做合一的共同努力,充分提高学生学习兴趣,转变学习方法,明确“理论是基础,实践是能力”的学习目标,让学生真正在“做中学,学中做”,实现理论技能双丰收。
参考文献:
[1]陈本德.《机械制造基础》课程模块化教学模式的设计与实施[J].三江学院学报,2011(3).