浅谈机械制造教育

陈林

摘要：机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。

关键词：机械制造；设计原则；感想

机械制造，要求产品具有较低的开发成本和使用费用。从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要，从强调专业化分工向模糊分工，一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节，从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量，从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变，机械制造技术的发展趋势可以概括为：机械制造自动化；精密工程。

一、我国机械制造业趋势与前景

先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质，高效，低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

的发展

二、机械制造业工艺优良原则，指设计能够且容易通过生产过程实现，它包括：利用现有设备能够制造出满足精度等要求的零件，且制造成本低，效率高，可制造性；零件能够装配成满足装配精度要求的部件和整机，且装配成本低、效率高，可装配性；指产品能够且容易通过适当方式进行有关测试，以评估设计、制造和装配，可测试性。

三、社会使用原则，考虑产品投放市场后的表现行为，安全性。保证不对人的生命财产造成破坏。可安装性。保证产品使用前安装容易、可靠，且安装费用最小；可拆卸性；考虑产品的材料回收和零组件的重新使用；可回收性。考虑产品报废及回收方式。环境友好性；保证产品产生尽可能少的废水、废气、噪声、射线等，符合环保法规，对生态环境破坏最小；环境适应性。适应使用环境的湿度、温度、载荷、震动等特殊条件；人机友好性。满足使用者生理、心理等方面要求，使产品外形美观，色彩宜人，操作简单、方便、舒适；可维修性；使产品能够且易于维修，维修的停机时间、费用、复杂性、人员要求和差错尽可能最小；

机械可以将能量（或者力）从一个地方转移到另外一个地方。在我们的生活中有数以

百计的机械包围着我们，为我们做各种各样的工作。从小小的楔子和螺丝钉；到人类的身体；

到最智能化的计算机控制的遗传设备；机械在生活的许多方面承担着重要的工作。要发展工业，就必须有新的动力。所以对我们日后学习工作皆有帮助。

四、努力学好工具学科如何研究现代机械，学科耦合，产生新的理论与方法；更为深入地认识各个学科在理论和方法上的发展，用系统的观点考查其依赖与渗透；用信息流的观点观察机械各部分之间的关系；用动态的观点研究机械性能（全寿命周期的要求）。现代设计原则，设计原则是为设计产品应满足的条件，也是对设计行为的约束。使设计理论具体化和实用化的条件：能反映设计对象有关本质方面并能定量描述，有完整的设计准则、设计步骤和各种系数在实践或实验验证了的选择方法，能用试验测定与设计准则有关的指标，设计结果有实用价值，有良好的再现性。

五、参加活动，展才练志。受设计水平、观念、体制等限制，传统设计所考虑的原则着眼于产品的功能和技术范畴，而设计的影响贯穿产品整个生命周期，所以设计原则必须面向生命周期内的各个阶段。现代设计原则是传统设计原则的扩充和完善，两者并无本质区别。可归纳为以下几类。

第一 功能满足原则，产品设计的目的是构造能够实现规定功能的产品。如果产品不具备要求的功能，设计就失去价值。因此满足功能是各类产品设计的必要原则。

第二、质量保障原则，保证质量是产品设计的重要原则。产品质量主要由性能和可靠性决定，计算机辅助设计的过程，首先进行功能设计，选择合适的科学原理或构造原理，然后进行产品总图的初步设计、产品选型和外型的初步设计；从总图派生出零件，对零件的造型、尺寸、色彩等进行设计，对零件进行有限元分析，使其结构及尺寸与应力状态相适应；对零件进行加工模拟，对其性能做出评价、分析和优化，最终完成零件的工作图；虚拟设计能实现在产品加工制造之前，建立产品的功能、结构模型，并能对其进行修改和评审，以满足不同客户的要求。它不仅继承了传统CAD设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点，更能支持协同工作和并行设计，从而缩短了产品开发周期并通过各先进技术的利用和补充，使产品保持技术上的优势。性能指标；可靠性；强度原则，要求产品零件具有抵抗整体断裂、塑性变形和某些表面损伤的能力。刚度原则。要求在外载作用下产品变形在规定的弹性变形之内；稳定性；指产品在外载作用下能够恢复其平衡的特性；抗磨损性；要求零件在规定时间内材料的磨损量在规定值以内；抗腐蚀性；要求产品在恶劣环境下不被周围介质侵蚀的特征；抗蠕变性；要求高温环境工作的产品不发生蠕变或蠕变变形在规定值以内；动态特性；指在动载荷作用下产品具有良好的抗振特性，以保证产品的平稳和低噪声运行；平衡特性；指旋转产品具有良好的静平衡和动平衡特性；热特性；保证产品具有要求的温度大小、温度分布和热流状态，以及热应力、热变形在规定值以内。

综合上述，现代机械设计的发展趋势可概括为以下三个方面：性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展；功能上，向小型化、轻型化、多功能方向发展；层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。现代机械设计的优势，在于它吸收了各相关学科之长，且综合运用各学科知识并加以整体优化。随着计算机技术、网络技术、检测技术、控制技术等学科的飞速发展，现代机械设计的内涵将更加丰富。设计出的产品将更加符合科学原理、结构更加新颖、更加富有实用价值。

参考文献：

[1]谢里阳 主编 现代机械设计方法 机械工业出版社2005-5-1

[2]谢里阳 主编 现代机械设计方法 机械工业出版社2010-7-1

[3]黄雨华 董遇泰 主编 现代机械设计理论和方法 东北大学出版社2001-1-1