机械类专业毕业设计心得体会（精选9篇）
通过近一学期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。
为什么这样说呢？就拿我设计的单体仿形棉花打顶机来说吧，最初老师让我调研一些关于棉花打顶机的现状和存在的问题，设计一个方案出来，使结构简单，并且造价低，通用性好等特点。我选择了单体仿形棉花打顶机这一课题来作为我的毕业设计这是对我的四年知识能力考查，也是对我应用这些知识能力的考查，我尽力使自己的设计减少错误，但我知道由于许多知识和能力的欠缺，肯定有一定的错误。
通过本次设计我学到的不仅仅是棉花打顶机这单一方面的了解，让我熟悉了设计的各个方面的流程，学会了把自己大学四年所学的知识运用到实际工作中的方法。从以前感觉学的许多科目没有实际意义，到现在觉得以前的专业知识不够扎实，给自己的设计过程带来了很大的麻烦。棉花打顶机是服务于农的工程行业，涉及了与专业结核性较强的课题，是一个综合农艺及农机的全面性课题，培养了自己的综合能力、自学能力，从而适应未来社会的需要与科学技术的发展需要。培养了自己综合的、灵活的运用的发挥所学的知识。
河南科技大学 (原洛阳工学院) 的工科机械类专业已有五十多年的办学历史, 面向机械行业培养了大批高级工程技术人才。学校所在的洛阳市是新中国建设的装备制造业基地, 机械类大型企业和科研院所林立, 为产学研合作办学提供了有利的契机。近年来, 学校充分利用形成的产学研合作办学优势, 结合机械类专业的人才培养目标, 着眼于创新能力的培养, 采取了多种旨在提高毕业设计 (论文) 质量的措施, 取得了良好的教学效果。下面就该方面的具体做法做一介绍。
一、增加与科研、生产实际相结合题目的数量
机械类专业是典型的技术应用性专业, 有大量的实践性知识包含于其中, 所以毕业设计选题应本着科学性、实践性、创新性、前瞻性和综合性的原则, 尽量从科研、生产和社会的实际问题中选定, 达到培养学生综合运用所学基础理论与专业知识, 提高分析解决实际工程问题能力的目的。具体来讲, 对于机械类专业的毕业设计题目中应有相当数量的结合科研课题和生产一线的机电产品的开发与改造、数控加工、工艺装备的设计, 并特别注重结合现代工程软件CAD/CAM/CAE的应用。
近年来, 我院积极鼓励学生参加教师的科研工作, 并创造条件使学生较早参加科研活动。我院机械设计制造及其自动化专业 (下设机制、机电、机设、液压和轴承五个专业方向) 毕业设计 (论文) 结合教师科研课题、生产实际的题目比例逐年提高, 达到了85%以上。毕业设计与科研、生产相结合就是采用真题真做, 能让学生体验到毕业设计将来要付诸实际, 不得马虎, 这样可以激发学生创新设计的热情、做事的严谨及自主学习的主动性。例如, 典型的毕业设计与科研课题相结合的题目“准双曲面齿轮加工的CAM软件设计”, “圆柱度自动化测量系统”, “主从分布式计算机数控系统设计”, “多路电力参数交流采样系统”, “喷射机械手设计”, “图像处理技术在产品在线检测技术中的应用”, “滚动轴承CAD/CAPP集成系统”, “无心夹具定量调整机构模型研制”等;典型的毕业设计与结合生产实际的题目“门架式凿岩台车设计”, “拉床液压系统改造”, “10米车床数控改造”, “T70系列拖拉机覆盖件逆向工程”等均已得到推广应用, 取得了很好的经济和社会效益。毕业设计与科研、生产相结合不仅培养和提高了学生解决实际工程技术问题的能力, 而且也提高了学生走向社会的自信心。
二、校企联合指导毕业设计
按照目前机械专业的就业趋势, 许多学生在毕业设计开始前, 就已与用人单位签订了就业协议。为了使学生尽快熟悉企业, 提前结束培训, 许多用人单位希望学生能到单位去一边做毕业设计, 一边进行培训, 而越来越多的学生也愿意到单位进行毕业设计。多年的实践表明, 在企业做毕业设计的积极意义主要表现在以下几个方面:1.通过毕业设计, 加深了学生和企业双方的了解;2.缓解了校内教学资源紧缺的矛盾;3.密切了教师和企业间的联系, 有利于产学研的实施, 促进了双方的教学、科研、生产等方面的全面合作;4.有利于提高学生的综合能力;5.使学生上手快, 有利于学生就业。
通过这种形式的毕业设计, 使学生将平时学习的理论知识与实践更加紧密地结合起来, 特别是参加单位某一项目或课题的研制工作, 这种作用是在校内进行毕业设计很难达到的。更重要的是, 在整个毕业设计的工程实践能力训练中, 学生经历的是真实的情景和过程, 强化了学生将抽象的理论转化为实际工作的能力, 从而提高了他们将来适应现实社会和为现实社会作贡献的综合实力。例如:04届毕业生赵文胜同学签约于人本集团有限公司, 结合该公司研究所的科研课题, 撰写了《电机轴承漆锈问题研究及其控制》论文, 既有理论公式推导又有大量的实验数据和结果分析, 在04届我院毕业设计成果展中荣获得了一等奖。签约于美国实用动力公司 (上海) 的05届毕业生尹海兵同学, 承担了南通体育馆顶盖开闭台车实验装置的毕业设计任务, 其设计的系统方案合理、实用, 被单位采用, 给单位带来了可观的经济效益。06届毕业生黄建祥同学签约于厦门工程机械股份有限公司, 毕业设计题目结合企业的技术改造项目《挖掘装载机液压系统改进设计》, 在企业进行毕业设计期间, 能够吃苦耐劳, 深入到生产第一线和作业现场, 详细了解液压系统的工作状况, 在消化吸收系统原方案的基础上, 提出了改进建议方案, 并被企业接受, 受到了企业领导的好评, 毕业设计答辩成绩为优秀。
三、课外科技制作与毕业设计相结合
开展大学生课外科技制作活动, 是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一。特别是对机械类专业学生来说, 是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。近年来, 结合“全国大学生机械创新设计大赛”、“中南六省创新设计与制作大赛”、全国和河南省“挑战杯”大赛, 组织机械类专业学生开展了各类机器人、手腕康复训练器、轴承滚动体及铆钉缺失在线检测仪等作品的课外制作活动, 并将这种制作活动延续到毕业设计, 不但使毕业设计的质量明显地提高, 而且还代表学校在全国和河南省大学生科技作品课外制作竞赛中获奖16项, 为学校争得了荣誉。如03届机电专业学生毕业设计制作的“六足行走小型智能机器人”和“线追踪小型智能机器人”分别获“中南六省区港澳特区首届大学生创新设计与制造大赛”一等奖和三等奖, 其中科技论文《基于PIC单片机的小型六足机器人制作》, 发表在2003年第六期《机器人技术与应用》杂志上;06届液压专业学生制作的“气动人工肌肉并联驱动手腕康复训练器”获第二届全国大学生机械创新设计大赛三等奖;07届测仪专业学生制作的“轴承滚动体及铆钉缺失在线检测仪”和07届工业工程专业学生制作的“系统全局最短路径规划的可视化装置”分别获第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖和三等奖。
结合各类大赛的“设计与制作”的毕业设计题目, 极大地调动了学生毕业设计的积极性。为了把作品制作的更好, 同学们主动放弃周末与节假日的休息时间, 无论白天和晚上学生都在实验室与制作室埋头苦干, 主动到生产企业中请教工人师傅和工程师。通过设计与制作, 学生理论联系实际的水平、动手能力、团队精神与协作能力明显提高。
四、毕业设计成果展
为了展示同学们在毕业设计中取得的成绩, 加强相互交流和学习, 进一步提高毕业设计的质量, 学院每年举办一年一度的毕业设计成果展。邀请教务处、科技处、学生处、电信学院等相关院系与本院的教师组成评委会对参展项目进行分组评审。评审中首先由学生就设计项目的整个方案、关键技术、特色以及创新点等内容进行讲解、演示, 然后由评委就该项目进行提问、考察, 并由学生根据提问问题进行现场回答或操作演示。最后评委根据设计项目所用知识涵盖课程的多少、工作难度、工作量、创新点、课题是否结合科研、生产实际、实用性等评审标准, 评出一、二、三等奖。并规定每个一等奖项目选出一名学生, 其毕业设计成绩自然为优秀。2003年以来, 我院连续举办了五届毕业设计成果展, 参展项目多达120多项, 其中一等奖21项。
通过毕业设计成果展, 不仅展示了同学们取得的成果, 获得成就感与自信心, 更重要的是吸引了众多低年级同学前来观摩、学习, 激发了他们的创造、创新欲望, 有利于形成良好的学习风气, 从而促进毕业设计质量的进一步提高。
五、结束语
高校工科类毕业设计 (论文) 是培养人才的重要实践教学环节, 是学生对所学知识进行深化、升华、拓展、综合应用的过程, 对促进学生的综合素质与创新能力的培养提高具有重要的作用和意义。近年来对毕业设计 (论文) 的指导实践过程中, 我校机械类专业通过采取增加结合科研和生产实际的题目、结合各类课外制作大赛、校企共同指导以及毕业设计成果展等措施, 增加了题目的实践性、综合性、创新性与理论性, 充分调动了学生参与毕业设计的积极性, 提高了学生分析问题、解决工程问题的能力, 增强了创新精神和动手能力, 保证了毕业设计质量的逐年提高, 提升了学校的办学水平与学生走向社会的竞争能力。
参考文献
[1]孙政荣.提高工科院校学生毕业设计质量的措施[J].浙江理工大学学报, 2005, 2
毕业设计是学生毕业前的最后学习和综合训练阶段。毕业设计既是学生深化学习、拓宽视野、综合运用所学知识的重要过程,也是对学生专业知识和综合能力、创新能力、全面素质的集中培养和检验,更是学生离开学校步入社会的桥梁。毕业设计(论文)在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时,毕业设计(论文)的质量也是衡量教学水平,学生毕业和学位资格的重要依据。而对于地方高校,毕业设计更是学生对本地区的经济建设的一个重要参与机会。
一、毕业设计的选题原则
一个合适的毕业设计题目,是学生保质、保量、按时完成毕业设计的前提。毕业设计的题目,可以做毕业论文,使学生得到初步的科学研究的基本训练;可以做毕业设计或专题试验,使学生获得解决某个工程的锻炼;也可以做一些模拟性的工程设计、试验研究课题,让学生获得一定的独立工作的机会和初步练习。合理地选择设计题目,并指导和督促实施,是培养学生综合能力和实践能力的重要保证。我们认为,机械类专业乃至工科各专业毕业设计的选题原则如下:
1.既要符合本专业的培养目标和教学基本要求,又要因材施教
毕业设计内容必须符合本科生的培养目标,尽量覆盖本专业的主干课程或专业研究方向,并在一定程度上符合学科的发展趋势。同时又要因材施教,使学生的创造力得以发挥。教师在符合专业培养条件的前提下,应该适当考虑学生的意愿,使学生主动地接受教师分给的题目。
2.结合生产、科研实际增强学生的社会参与意识、经济意识
这样的课题能使导师和学生在了解社会的同时得到锻炼和提高,更主要的是为地方经济发展作出了贡献,加速了科技成果转化。
3.与实验室建设相结合,与毕业生就业相结合
大学生就业已经成为高校的一项重要的学生工作,也是衡量大学综合办学水平的重要指标。对通过双向选择、签订了协议以及就业有意向的同学,在毕业设计、毕业实习时,要求到用人单位进行实习要积极支持,并提供一定的条件。
4.综合运用多学科的理论知识和技能,培养学生的独立工作能力
随着科学技术的发展,不同学科间的互相渗透,要求课题不能太窄,应有意识地引导学生勇于接受综合性课题,以培养锻炼学生的综合能力、自学能力、探索和钻研能力,从而适应未来社会的需求与科技发展的需要。
5.难度适宜,保证完成
太大的课题不能使学生得到从确定方案、绘制总图、画零件图到编写说明书等一系列的全面锻炼;太难的课题会使学生感到无从下手,达不到预期的效果。课题的工作量和难易程度应把握在能使大多数学生经过努力、在给定的时间内能完成的程度,以保证完成教学任务,培养学生的使命感和责任感,使学生树立完成任务的信心。
二、机械类专业毕业设计的模式分析
为适应新时期对毕业生的要求,落实学校“厚基础,宽口径”的人才培养方针,近年来我们从选题类型、设计任务和内容、学生分类、设计工作量等方面进行了教学改革的初步探讨,归纳起来,毕业设计可分为四种模式,而学生可分为三类,现分述如下:
1.软件应用类
这种类型以开发工程应用软件为主。其任务主要是针对某专业题目,通过采用不断涌现的通用软件和专业软件以及计算机高级语言,开发出在某些方面实用功能强的工程应用软件。
2.产品设计或模具设计类
这种类型以设计工业产品或其模具为主。学生运用各种先进的设计和建模软件,进行产品或模具的三维及平面设计。一般既要求立体造型,也要求绘制工程图。与传统的产品设计比起来,增加了对计算机及先进软件的应用能力的要求。
3.工艺改进或设备改装类
这种类型以完成企业设备或实验室设备的改进、消化或新设计为主。此类题目类似于传统的毕业设计,但明显的改进在于对增加计算机技术的应用提出了明确的要求,即要应用计算机高级语言编程计算部分力能参数。
4.研究类
这种类型以做论文为主,在理论计算和分析的基础上,利用先进的现代设计方法和手段(包括计算机高级语言编程应用)对实际生产工艺中出现的某些理论问题进行求解或验证。此类题目主要是提高部分学生的专业理论水平。应用先进设计方法和手段的能力、分析问题和解决问题能力。
从目前本专业的情况看,参加毕业设计的学生可分为三类:第一类为已与用人单位达成就业协议或正在联系接收单位的学生。这类学生多从事第二和第三种模式的毕业设计,有的学生可结合就业实习,在用人单位或校外其他单位进行毕业设计。第二类为考取研究生的学生。这类学生多进行第四种模式的毕业设计,培养和挖掘学生从事科学研究的潜能。第三类学生将在学校进行规范、系统的学习和训练。这类学生四种毕业设计的模式均有进行。
三、地方高校毕业设计的改革思考
软件应用类题目极大地提高了本专业学生的计算机应用水平和计算机应用软件开发能力,使这些学生具有了一定的优势。但这些学生对于课题中涉及到的工程实际情况和生产实践经验则知之甚少或一知半解,作为未来企业的工程技术人员缺少必要的基本训练。
产品设计或模具设计类题目为学生提供了一次完整的设计过程训练,同时对先进应用软件的熟悉也增强了他们走向社会的竞争力。但这类设计涉及加工工艺性、标准规范性、经济合理性等方面,如果缺乏这些知识,就会影响设计的准确性。
工艺改进或设备改装类题目使学生得到了全面的机械专业必需的工程设计训练。但学生须花费大量的时间来消化和绘制设备总装图,且对设备复杂的内部结构及其功能在短时间内难以理解透彻,故这类题目完成起来工作量较大,时间偏紧,学生的积极性不是太高。
研究类题目培养和挖掘学生从事科学研究的潜能,更好地培养学生综合应用所学基础理论、专业知识与技能,独立分析和解决实际问题的能力,培养和挖掘学生创新能力和科研能力。对考取研究生的学生来说可尽早的完成本科与硕士研究生教育的过渡。这类题目的缺点是缺少工程技术人员必要的基本训练。
综上所述,四种毕业设计模式各有特色,但又各有明显的不足。为了能够充分发挥各种模式的优势,更好地发挥毕业设计的作用,我们提出以下几点建议:
1.跨专业组织毕业设计
随着科学技术的发展,不同学科间相互渗透,因此选题不能太窄,应培养学生的综合能力、自学能力、探索和钻研能力,以满足社会需求和科技发展的需要。为使学生能够综合运用多学科的理论知识和技能,跨专业组织毕业设计不失为一种可行的方法。不同专业的学生构成互补组合,这些组合中,每个人都可以发挥自己的专业优势,同时学习他人的长处,保证了设计有较高的总体水平,也锻炼了学生的团队精神。
2.充分利用前一学期的综合课程设计
不少学生在毕业设计开始后,需要一段较长时间才能进入课题,很大的原因是由于学生基础薄弱。为弥补学生基础薄弱的问题,除提高平时基础和专业课程的教学质量和教学要求外,本专业在第七学期最后四周时间为综合课程设计,该课程设计可与毕业设计衔接起来。这样学生在第二学期开学后能缩短毕业设计的适应期,更快地投入实质性的工作状态,从而保证了毕业设计实践环节有效的工作时间,为高质量地完成毕业设计任务和日后从事工程设计及其他工作奠定良好的基础。
3.把好毕业设计选题关
在第七学期末,各指导教师均要填写毕业设计题目申报表,将课题名称、宏观思路、基本内容、具体要求、拟带学生数写清楚。尽早向学生公布毕业设计选题,在学生选题的过程中,还应针对学生的兴趣、能力、毕业去向等情况,给予必要的建议和指导。另外注意引导学生及时补充相关课程知识。
4.校企联合培养,加强学生实践创新能力
企业存在较大的技术创新空间。随着科技革命的步伐加快,企业在解决开发新技术新产品的问题时,还需要大力依靠高等学校的支持。而高校正好具有人才集中,学生乐于实践,创新思维能力强等优势,可以广泛参与企业的技术开发和改造,在实践中不断运用自身所学的学术理论知识。学生感到学有所用,学习的积极性更高,而且利用实践的机会有意识地进行技术开发,提高研发能力。让学生亲身感受企业所面临的挑战与机遇,培养学生的综合素质和创新意识。通过参加工程实践,学生不仅可以向现场工程技术人员学习专业技术知识和生产技能,而且可以通过实践,深刻理解,创造性地应用几年来所学的专业理论知识,逐步树立起工程意识,为学生走上工作岗位,打下坚实的基础。毕业设计完成后,学生已基本适应工作岗位,可以较快进入角色,从而缩短了岗位适应期。
5.构建适宜的评价体系和评价方法
毕业设计成绩的评价应成为高校教学质量评价的重要内容。正确、客观、公正的评定毕业设计成绩,以调动学生毕业设计的积极性和主动性,有利于提高毕业设计质量,杜绝毕业设计过程中的抄袭现象。目前各院校在毕业设计成绩评定中存在较多模糊因素,主观随意性较大,其结论有时难免带来争议。以往较多的研究集中于定性分析毕业设计教学质量的影响因素及其对策,近年来出现了一些量化的评价方法,但如果没有适宜的评价体系和评价方法,在很大程度上不能公正地评估其质量,从而阻碍毕业设计质量进一步提高。构建适宜的评价体系和评价方法,有助于激发学生的毕业设计积极性,提高学生对毕业设计成绩评定的满意度,大大减少教师的“印象分”,避免对指导教师之间的名额分配进行“平衡”,增强毕业设计成绩的客观公正性。
毕业设计并没有固定的、一成不变的模式,只有在教学实践中不断摸索、不断探讨,才能找出适合地方高校的、具有本专业特色的毕业设计模式。
参考文献:
[1]纪多多,李磊.规范管理提高毕业设计(论文)质量[J].教书育人,2008(30):37-39.
[2]李海志,谭海鸥,董超俊.产学合作与工科专业毕业设计(论文)[J].高等工程教育研究,2004(1):58-68.
[3]赵海燕,芮延年.模糊理论在毕业设计质量评价中的应用[J].苏州市职业大学学报,2007(2):38-40.
一、培养目标
本专业面向制造业，培养德、智、体、美全面发展的，具有良好的职业道德和（与开设专业相适应的）技术基础知识，工程实践技能以及较强的生产组织与管理能力。能够从事数控机床操作、数控加工工艺和数控加工程序编制的高级技术应用性专门人才。
1 基本知识与能力要求
（1）具有本专业所必需的数学、机械制图、机械制造、电工电子技术，计算机应用等基本理论知识。
（2）具有编制一般机械产品加工工艺规程和选择工艺设备的能力。
（3）具有对加工零件检测和质量分析的能力。
（4）具有常用电工电子仪器、仪表使用的能力。
（5）具有一般电气设备操作维护的能力。
（6）具有运用计算机处理文字、图像、数据和信息的基本能力。
（7）具有阅读与本专业相关的外文资料的能力。
2 专业技能要求
（1）具有数控机床操作与加工的能力。
（2）具有数控加工工艺和加工程序编制的能力。
（3）具有CAD/CAM软件技术应用的能力。
（4）具有对数控机床进行基本调试与维护的能力。
二、适应岗位
主要就业岗位：数控设备的操作与维护、数控加工工艺与数控加工程序编制。
其它就业岗位：CAD/CAM软件应用、数控设备安装调试及维修、数控设备营销与技术服务。
三、学制与毕业
学制：中央电大按照二年制制定指导性教学计划进程表。实行完全学分制，学生注册后
毕业：本专业最低毕业学分为76学分。学生通过学习，取得规定的毕业总学分，思想品德鉴定合格，即准予毕业，并颁发国家承认的高等教育学历毕业证书。
四、课程设置
男 25岁 河南人
学历： 本科
工作年限： 应届毕业生
期望薪资： 3000-5000元
工作地点： 上海 - 不限
求职意向：普工/学徒工 | 机械制图员 | 保安 | 质量管理员 | 化验/检验
执行能力强 学习能力强 诚信正直 责任心强 雷厉风行 阳光开朗 善于创新
教育经历
207月毕业 南阳理工学院 机械设计制造及其自动化
语言技能
英语：较好
证书奖项
证书名称：大学英语四级 颁发时间：年3月 颁发机构：教育部
证书名称：C1驾照 颁发时间：12月 颁发机构：南阳车管所
自我描述
在校成绩优异，每次考试班级前五，并且每年有获得奖学金。喜欢钻研，能沉下心去做一件事情，并且有一种不达目的誓不罢休的心态。平时喜欢一个人静静地思考。学习能力强，能吃苦，爱观察。熟练掌握CAD，基本掌握UG三维制图软件、ANSYS有限元分析软件、办公软件。
关键词：高职机械类专业,CAD图形设计,课程建设
“CAD图形设计”课程是高职机械类专业普遍开设的专业支撑课程之一,旨在为机械类企业培养二维绘图师和三维绘图师。如何才能培养出满足用人单位需求的人才,成为高职院校教学过程中值得思考的问题。企业技术更新日新月异,有必要不断地对“CAD图形设计”课程内容体系进行研究与改革,以跟上快速发展的技术和满足企业的人才需求。当前,高职院校专业课程的教学改革不断深入,“CAD图形设计”的课程改革也在积极的行动中。只有这样才能够让我们培养的学生迅速走上岗位,让学生在激烈的就业竞争中脱颖而出。
1 明确课程设计思路是基础
本课程以“在工作中学习,在学习中工作”为理念,让学生在模拟的工作环境中去学习知识、掌握技能。本课程以校企合作为切入点、以CAD绘图师国家职业资格标准为引导、以职业能力培养为核心,开展课程改革;以工作过程为导向、任务驱动的教学为主要手段,积极探索“四化”教学模式,充分体现课程的职业性、实践性和开放性,保证课程目标的实现。
“四化”教学,即任务背景企业化、工作任务教学化、教师指导精细化、成绩考核动态化。其中,任务背景企业化是指教学任务依据企业背景材料设计,教学任务背景材料由教师深入企业调研收集整理得到的第一手资料,充分体现课程的职业性。工作任务教学化是指教学任务既来自工作任务又高于工作任务,任务内容与企业真实工作任务相近,学生按照企业工作过程完成教学任务的实施,充分体现课程的实践性。教师指导精细化:一是教师将教学内容以校本教材的形式展现,教材提供细致的任务实施步骤,可供学生在任务实施期间查阅;二是教师在学生自主作业期间,巡回指导,及时发现学生作业期间的共性问题;三是教师结合巡回指导掌握的课堂信息,快速梳理学生当前的难点,并作专题讲解,提高了课堂的教学效率和教学效果。成绩评价动态化:一是注重过程性考核,将每个任务实施的成绩纳入期末成绩中,学生每次完成任务均得到一个当前期末考核成绩,该成绩随着任务的进展会不断地变化;二是以工作任务为单位在教学过程中进行考核,包括教师评价和学生自评两个部分,充分体现课程的开放性。
2 优化课程教学内容是保障
2.1 精选优质内容
教学内容是课程的核心,内容的好坏直接影响了最终的学习效用。传统的教材所提供的内容滞后性很严重,不能直接用于教学。因此,需要课程组对专业相关企业进行调研,及时调整课程教学内容。课程组通过对省内外企业的调研,重点了解CAD技术在企业中的应用情况,特别是通过与公司技术人员深入座谈与交流,以及从企业引入CAD图纸,充分掌握当前完成企业职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力和素质要求,将前沿性的研究成果迅速地转化为课程教学内容。“CAD图形设计”课程组根据调研所掌握的信息,依据职业岗位培养的要求,对课程进行改造和重构,以期更好地培养学生,使其更加符合职业岗位工作任务的需要。
2.2 合理组织内容
根据职业能力、知识与素质要求,兼顾学生可持续发展能力的培养,按照学生职业能力培养的基本规律,打破以知识传授为主要特征的传统课程模式,转变为以工作任务为中心。本课程以源自企业的真实工作任务及其工作过程为依据,将“CAD图形设计”课程的系统理论知识根据工作任务的需要分散到各个任务和项目中,理论为实践服务,让学生在完成具体任务项目的过程中来获得和理解相关理论知识。通过整合、序化“CAD图形设计”课程教学内容,按照由简到繁、循序渐进的原则,让学生通过完成每个工作任务来获得“CAD图形设计”的理论知识和职业能力,实现本课程提出“在工作中学习,在学习中工作”的课程理念。
2.3 编写校本教材
教材是体现教学改革思路和教学实践成果的最好平台。课程组为满足高职教育“高技术高技能”人才培养的需要,与行业企业专家合作编写了校本教材。该教材按照培养学生职业能力的要求,参考国家“CAD绘图师”职业资格的相关标准,吸收CAD领域最新技术,从实用角度出发精心设计教学内容;以“工作过程导向”的高职课程建设思想为指导,以适合“四化”教学模式的实施为目标,精心组织与序化教学内容;按照“理论够用、重在实践”的原则,将完成平面图形绘制、零件图绘制、装配图绘制以及图形的输出与打印等所必需的理论与实践内容融为一体,组成了一系列功能上相互联系,知识上相对独立的任务化教学模块;通过工作任务引领,把专业技能训练渗透到每一个环节,体现在每一个步骤,使学生看得懂、学得会、用得上。该教材目前已立项为市级重点教材并正式出版,该校本教材将进行不断的更新以跟上技术更新步伐。
3 创新教学方法与手段是关键
3.1 工作任务对主动学习的推进作用
高职学生对于理论课程的学习兴趣普遍较低,如若不考虑这一实际,按照本科院校的教学模式开展课程教学,必然事倍功半,达不到应有的教学效果。本课程教学中运用任务驱动教学方法开展教学。本课程的教学以工作任务为载体,由教师引导学生开展工作任务的实施,学生则在任务驱动下展开积极思考并乐于实践。主讲教师在整个任务教学过程中,承担了任务指导作用,学生是完成任务的主体,该种“任务驱动的教学做一体化”课程教学模式突破了传统的“知识传授、教师为主体”的教学模式,教学效果更好。
3.2 企业教学对职业能力的催化作用
课程学习最终是服务于企业生产,本课程教学过程中始终“不忘初心”,坚持与企业的联系。在课程教学中,本课程将一部分课时的课堂搬至生产一线,让学生跟着企业师傅参与真实项目。学生通过参与企业真实项目,充分地将课程所学知识与企业实际相联系。不仅提高了学生对所学知识重要性的认识,也帮助学生积累一定的实践经验。该种教学形式突破了传统的课堂局限于校内的局面,更能调动学生的学习积极性,具有更佳的职业能力培养效果,是传统“双元制”教学的一种拓展。
3.3 模拟公司对职业素养的提升作用
建立模拟公司、设置虚拟车间、实施虚拟项目,这是课程建设与实施过程中采用的一项重要举措。课程组组建了一家“高层和员工全是学生”的模拟实体公司,学生上课的教室如同企业车间,学生上课如同在企业车间中参与企业项目。模拟公司对学生的培养不仅仅停留在提高学生技术技能水平的层次,而且从企业要求出发,以学生全人格培养为目标,培养出满足企业需求的素质好、具有良好职业素养的高素质技术技能人才。
3.4 微信平台对翻转课堂的推动作用
手机是学生用的最多也是最离不开的一种工具,如何充分发挥手机的这种特点,引起了课程组的关注。本课程组建立了“CAD图形设计”课程微信公众号,公众号内上传课程教学视频和教学图册。授课教师引导学生在课前自行学习微信公众号内的课程视频,在课内验收课程学习情况,以此帮助学生逐渐养成自主学习的习惯。由于课程组将教学视频转移到了手机平台上,而学生习惯于时刻将手机携带在身上,相比于让学生对着电脑看视频,手机视频的学习变成了可能。
3.5 课程竞赛对学习效果的促进作用
高职学生处于精力旺盛、思维敏捷和自我表现欲较为强烈的年龄阶段,有一定的独立思考和解决问题的能力。面对该年龄段的学生,如果能够合理利用该年龄段学生的心理特点,充分调动其学习积极性,将学习行为由他律转变为自律。由此,培养学生自觉进行思考和主动行为的能力,最终固化为自身素质,定能使学习效果事半功倍。课程组精心设置一项与本课程配套的校级“CAD图形设计”技能竞赛,每年定期举行“CAD图形设计”竞赛,通过竞赛激发学生的学习积极性与学习兴趣,提高了课程的学习效果。
3.6 师生共评对学习兴趣的激发作用
在成绩评价动态化中除了动态显示期末成绩之外,本课程采用的过程性考核以工作任务为单位在教学中予以考核,包括教师评分和学生自评两部分。教师评分是教师根据学生完成任务过程中表现出的解决问题等能力以及质量意识和工作态度等情况作出评分;学生自评则是学生根据自身任务实施情况作出评价。在得出教师评价分和学生评价分后,先求出教师评价分与学生评价分和的平均值(简称“平均分”),然后该“平均分”再减去教师评价分与学生评价分差值的绝对值(简称“罚因子”),得出的分数即为该次任务实施的成绩(简称“任务分”)。按该种方式计算出来的成绩,使学生和教师都成为任务评价的主体,能充分调动学生的积极性,使学生认真的根据标准去评价自己的任务。一旦学生给出的分数与教师给出的分数差值较大时,学生的成绩将会因为“罚因子”的存在而受到“惩罚”。学生只有根据评价标准客观的给出任务评价分,才能保证得到一个合理的“任务分”。该种方式的评分能够将学生的学习兴趣充分地调动起来,能够让学生投入到对自身作品完成情况的评定中,对提高学生自身作品的质量能起到很好的作用。
高职机械类课程的改革是一项动态、漫长而无止境的教学改革过程,需要教师做好充分的心理准备。只有不断进行改革,才能使课堂教学跟上企业技术更新的步伐,否则必然被市场所淘汰。该项工作的实施,需要教师转变传统的教学观念、不断改革教学方法和创新教学手段,完善教学评价体系,通过多途径多渠道提高课程教学效果;同时也需要全校师生的共同参与才能顺利完成该项工作。
参考文献
【关键词】 机械类专业 电类课程 设置 对策
【中图分类号】 G712 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）11-001-01
在我国机械类专业培养学生的总方向是将学生培养成为“拥有基本机械设计制造的知识与使用能力，可以在广大企业的生产第一线从事该领域的相关设计制造、科技开发以及产品销售等方面工作”的高素质人才。随着我国现代化建设的不断深入推广以及企业改革的稳步推进，笔者经过大量的调研以及和本校毕业生访谈，了解到现今企业已经大规模的使用成熟的生产线开展相应产品的具体生产与加工作业。国内已经有相当一部分的企业在实际经营过程中利用现代的高新电子计算机对传统落后的设备进行改造，像利用PLC技术对生产线进行控制、柔性制造系统正受到越来越多企业的青睐。这就导致在实际生产过程中，要实现对设备的有效维护、使用、改造，操作者必须具备基本的自动控制系统方面的知识。
一、我国机械专业课程设置的尴尬
在企业的具体运作过程中，机电不再分离，而是紧密结合的时代大环境下，从事机械类专业学习的学生要想满足用人单位的用人需求，必须拥有相对完整的机电一体化领域的知识储备，这是适应现代社会不断发展，以及实现学生自身价值的客观现实，也是增加用人单位对学校认可度的必要方法，然而在机械类专业的具体课程安排中，学校并没有对电类课程开设给与应有的重视。尽管在社会上，机电一体化技术已经成为机械行业不断向前推进过程中的时代潮流，为了满足社会需求，电类课程必须将机电一体化技术作为重点在教学过程中大力推广以保证学生可以在毕业后拥有熟练操作机电产品以及系统的现实工作要求。然而实际上学校并没有这样做，笔者通过对大量机械类专业的课程研究，发现与电类课程有着或多或少联系的科目可以归纳为以下几门课程：电工、电子；机械工程测试技术、机械工程控制基础、微机原理及机电一体化技术等七门课程。
二、对机械类专业中电类课程的分析
（一） 电工技术
在这门课程的实际教学中，教学的目标是保证学生熟悉电路的学术概念以及最基本分析办法，并进一步的能够对电动机的结构以及如何进行工作原理进行把握，实践能力要求学生可以有较为熟练的掌握三相异步电动机在实际工作中使用到的继电接触控制技术。
（二）电子技术
本门课程作为一项基础课程，其重点在于确保学生可以懂得电子技术的学术概念以及会使用日常使用的分析方法进行电子技术分析。
（三）机械工程测试技术
该门课的设置要求为，要求学生把握握不同信号的时域以及掌握对不同频域描述方法；在思想意识中必须建立起完善的信号、频谱结构意识；懂得常用的频谱分析以及与其相关的学术原理以及方法；明确懂得数字信号分析过程中使用到的常见专业概念；要了解如何评价测试装置特有属性的办法以及确保测试准确性的条件要求，在此基础上可以选择正确的方法进行测试装置的分析工作以及选择最恰当的装置型号。懂得一阶、二阶线性行系统的特点和如何进行测试，在具体的实践中应当熟悉生活中常用传感器、常用信号调理电路以及记录仪器能够正常运作的原理以及性能，并懂得如何选择适合不同要求的机器型号；了解动态测试工作中最常见的问题，并对该项工作有明确的认知，在机械工程中的参量测试中可以初步应用。
（四）机械工程控制基础
本门课要求学生必须熟练掌握经典控制理论知识中最常用到的概念，要求学生可以对机械工程的实际应用中控制系统进行原理分析与方法解读，除此之外，学生应当具有在机械工程实际应用中参与到对控制系统设计与校正的初步能力。
（五）单片机
学生应当在对MCS一51系列单片机特点、构成以及其运作原理了解的基础上，懂得MCS一51单片机及嵌入式系统的设计原理。
（六）机电传动控制
学生需要对机电传动控制过程中的静态以及动态特性进行起码的估算，并需要掌握动态特性的现实意义；了解常见的直流和交流电机运作特点；对现今电力电子技术在机电传动中的推广情况有基本的了解；可以熟练的对交流和直流电动机进行初步的调速和伺服控制同时，懂得该部分的现实意义。
（七） 机电一体化系统设计
作为一门专业技术学习过程中的基础课，学生在学习过程中应当全面的了解机电一体化系统的具体构成以及设计办法，掌握不同部分选用的基本准则和设计原理，为今后进行系统学习奠定必要基础。
三、结语
为提高学生的学习质量，使其在毕业后能够成为用人单位的栋梁之才，广大教师在具体授课过程中，应当对这些基础课程给予高度的重视，并通过将大量的案例引进课堂，在引导学生进行实用能力的基础上，提高学生的学习质量。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 彭智娟，殷永贵.机械类专业培养中电类课程的设置与教学方
yjbys
性别： 男
年龄： 31 岁 身高： 175CM
婚姻状况： 已婚 户籍所在： 贵州
最高学历： 大专 工作经验： 3-5年
联系地址： 贵阳
求职意向
最近工作过的职位：
期望工作地： 贵州省/贵阳市
期望岗位性质： 全职
期望月薪： 面议
期望从事的岗位： 电力工程师,机械制图员,机电工程师,电气工程师
期望从事的.行业： 电子/半导体/集成电路,电力/水利/新能源
技能特长
技能特长： 维修?管理?安装?机电?弱电?给排水?配电房高低压都有丰富的经验。电脑CAD，Office等，操作熟练;
教育经历
贵阳学院继续教育学院 (大专)
起止年月： 9月至7月
学校名称： 贵阳学院继续教育学院
专业名称： 计算机科学与技术
获得学历： 大专
工作经历
贵阳监理公司 - 水电监理
起止日期： 10月至月
企业名称： 贵阳监理公司
力学概论
力学的基本概念：
力学是用来处理运动，时间和力的科学分析的分支，它由静力学和动力学组成。静力学研究静态系统的分析，这时，时间不是一个考虑的因素;动力学则是随时间变化的系统。力是通过相配合的表面传递到机器各个构件的。例如，从齿轮到轴或一个齿轮通过啮合齿传动到另一个齿轮或连杆通过轴承传到杠杆，从V带到滚轮或从凸轮到传动件。有许多理由都必须知道力的大小。力在边界及配合表面的分布必须要合理，其强度必须在构成表面的材料的工作极限内。例如，如果作用在套筒轴承上的力太大，将会把油膜挤出，并导致金属表面的胶合，过热和轴承过快失效，动力学的研究主要是确定李的大小、时间和位置。
下面将说明一下我们这方面的研究
力：我们最早的关于力的想法是源于我们对推、举和拉河中物体的需要。因此力是一个物体对另一个物体的作用。自觉对力的联系包括力作用的位置，方向和大小，这些称为力的特性。
物质：物质是一种材料或实物，如果它完全封闭则称为物体。
质量：牛顿吧质量定义为物体的数量，由体积和密度来衡量。这定义并不是很多人满意的，因为密度是单位体积的质量。通过猜想我们可以谅解牛顿，可能他并不认为那是个定义。然而，他已经认识到了一个事实，那就是所有的物体都具有不同于重量的内在性质。所以，尽管月球重量不同于地球重量，但一块月球上的岩石仍有特定不变的本质数量。这个恒定的本质数量或物质食粮就是岩石的质量。
国际单位制最大的有点事它对任何物体有且仅有一个单位。长度的单位为米，质量的单位为千克，力的单位为牛顿，时间的单位为秒等等。为了和这种特性保持一致，就要求一个给定的单位或词不能仅一个被认可的技术名称在二个物理量中使用。然而，习惯叫做“重量”的这个词已经在技术和非技术领域广泛使用，表示着物体所受的引力和其本身质量。
粒子：粒子就是指尺寸小到可以忽略的物体。
刚体：物体要么是弹性的，要么是塑性的，只要作用上力都会产生变形。当物体形变量很小时，通常将其假想为刚体，即没有变形的能力，作此假想以便简化分析。
可变形的物体，作为应力和应变是由将要分析的作用力所提供的，则刚体假说将不再适用。因此我们认为物体时可变形的。这种分析常称为弹性物体分析，兵并应用这附加的假说，即在力作用范围内，物体仍保持弹性。
牛顿定律，牛顿三大定律是：
牛顿第一定律：如果一对平衡力作用在一个质点上，那么这个质点仍将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律：如果作用在质点上的力不是平衡的，则该质点将经历一个加速度且加速度与合理大小成比例，沿合力方向。
牛顿第三定律：当一对质点相互作用，作用力与反作用力其大小相同，方向相反，作用在过二个质点的直线上。
2，力和力矩：
当一个物体从一个组成系统中聚集到一起，任意两物体间相互作用的力称为约束力。约束力使物体以特定的方式运动。作用在系统上的力称为作用力。
有的力在作用中并没有实际的物理接触。例如，电力磁力和引力。有许多，但不是大多数的力我们会涉及到。这些力是通过物理的或机械上的接触相互作用的。
力是个矢量，力的要素是：力的大小，方向和作用点。力的方向包括那条沿力的指向为方向的直线。因此力可能沿直线正向，也可能沿直线反向。二个大小相等，方向相反，作用不共线的合力。任意二个这种力作用在物体上将会形成一个力偶，力臂是作用线的垂直距离，作用和面是通过二个作用力的平面。
第三单元
简单机械
图3-1给出了直杠的三种布置情况，每个例子中Ｆ是支点；Ｐ是作用力，作用在ｂ点上；Ｗ是载荷，作用在ｃ点上，当杠杆处于平衡时，为Ｐ使杠杆绕ｆ转动的趋势必须与载荷ｗ使杠杆往反方向旋转的趋势相平衡。忽略在支点上的摩擦力，以上关系可用数学式表达为：Ｐ＊ＢＦ＝ＷＸ从上式可以看出，施加的作用力乘以支点到一作用点应等于另一侧的乘积，从这可以导出“机械效率”这个量，它等于载荷除以作用力：
机械效率＝Ｗ／Ｐ＝ｂｆ／ｃｆ
图３－１Ａ中如果ｂｆ／ｃｆ＝３，就意味着３０磅的载荷能被１０磅的为所平衡。如果力稍超过这个数值，杠杆将会随着为Ｐ的增大而绕点ｆ旋转，为Ｐ比载荷Ｗ增加得更快更大，这也是机械效率，但应忽略摩擦力的作用，显然，ｆ、ｃ间的距离越短，杠杆的力放大八月入越大。
图３－１Ａ的布置情况可在钳子和剪刀上找到，而图３－１Ｂ的情况可在手推车中找到，ｆ相相当是车轮，Ｗ为载荷，力Ｐ由操作者施加在手柄上。图３－１Ｃ中，杠杆的作用于是作为一种运动放大装置，它用在脚踏板上来驱动一些小机械。脚踏板上ｂ的小运动可在ｃ产生大运动。
图３－１Ｄ中所示的差动滑轮就是基于杠杆原理。半径为Ｒ的轮Ａ和半径为ｒ的轮Ｂ固定在轴上，并可以转动。力Ｐ是由一条位于轮边缘一个槽中的绳子所提供的，载荷 W由绕在驱动轴上的绳子来提升。当驱动轴静止时，力P促使轴的转动趋势与W促使轴的转动趋势相等，且方向相反。忽略轴承摩擦力的话，力P和大轮半径R的乘积将等于载荷W与驱动轴半径的乘积：P*R=w*r 机械效率还是等于W/P，也等于轮R与驱动轴R的比值。
这种情况和杠杆类似。然而杠杆只能移动载荷很短的距离。而差动滑轮能移动开荷 的距离，只限制于线强长度。
当轮A和绳由装辐条的轮代替时，差动涔轮就仅适于从井里提升一桶桶的水。然而更重要的是差动滑轮的原理在许多工具和机械中是很显而易见的。例如，螺刀，由手提供的力作用在大半径上就能在小半径上转化出很大的力作用在螺钉上。
滑轮是一种最基本的简单机械之一。它从根本上说是由一个轮子和一个支承组成，轮子的轮边带有槽，槽上绕着柔软的绳子，而支承有如固定的或可动的轴承组，一个往下的拉力会产生一个大小相同的向上的力。图3-1E中滑轮和可动组B结合时，如果饭略摩察力的话，绳中所有点的张力P是一样的，因此在绳松开的这边给定一个向下的拉力，将可以提起这个拉力两倍的重物W，而重物W的上升速度交为绳移动速度的一半。因此机械效率为2倍，若使用种种带有固定的和可动的轴承组的滑轮组合，那机械效率将比2倍还要大。例如熟知的轴承级和滑车组合就是一种基本的力放大装置。
现在来考虑一下图3-2中楔的运动。它由力P向左边击打。当角度Q越小，摩擦力F也越小时，以r表示的分力N将会越大。对于任一楔表面的粗糙度以及对奕的摩托车擦力，如果角Q大于一个给定值，即使力P撤掉后，楔仍会保持原位或像粘住了。
可楔紧的锥度在机床主轴中常用来夹抚持切削刀具，如钻头铰刀。其它应用楔原理的机械装置有木刨，子，刀，金属世削刀具和凸轮
丝杠可以认为是楔锥在一个圆柱体上。丝杠是由在实心圆柱上切削出连续不断的槽所形成的，这些被实心材料分开的，连续的，圆周的槽称为螺纹。螺纹和槽都是螺旋形的。
如果将图3-3右侧所示的图ACC`A`H上线段AB`和BD 在左侧直径为d的圆柱上，将会形成1。5图的螺旋。其对应的轴向距离l称为导程。导程角λ是用来度量螺旋的倾斜角。
一些早期的螺钉，其切削方法类似于用展开的如图3-3左边的螺旋一条柔软的金属薄板，以右螺角形式，缠绕在圆柱形毛坯上，以便右角的一臂能平行于轴线，斜边用在圆柱上形成螺旋，用作切削螺旋槽的导向。
如果滑动无件被约束为沿平行圆柱轴线运动，如图3-3中的F，沿着轴线00`运动，它就能被圆柱体的旋转、螺旋或是拉直螺旋的平移所驱动。另一种情况，楔的运动是很明显的。如果螺帽的一部分构件F，它限制了旋转运动但轴向运动是自由的，丝杆螺帽组合将会把螺旋运动转化成
第四单元
机构
基本类型
机构的目的是为了传递运动，而不管机构有没有变更。虽然机构有许多中组成形式，但总的来说只有三种分类，如图4-1所示
图中的每种机构，杆2和杆4都是通过O点和Q点联接到杆1的。这两种机构的运动传递方式如图4-1所示：（A）通过柔性的包裹联接器传递，如皮带，绳子，缆和链条等；（B）通过直接接触传递，如用凸轮，齿轮或是摩擦轮；（C）用刚性的联接杆或联轴器传递。在各种情况中杆2都是驱动件，它以每分钟n2转的转速转动，而杆4是从动件，以每分钟n4的转速转动，对于这三种情况，杆2和杆4的转速比是由Of的长度与Qf的长度比值所决定的。图4-1A中由于点f固定与OQ的中心，所以它的速率是一个常量，在图4-1B和4-1C中，由于点f将会随着物体的转动而移动，故其速率是变化的。直接接触的物体能设计成只会摆动，如图4-1B，或只会持续转动。在所有的情况中，点f都是位于有公法线和中心线的交点上。
直接接触机构
在大多数的情况中，直接接触的表面互相之间是滑动的，并仅仅只有滑动运动。这样表面情况是很容易恶化的。而在特定的条件下，表面磨损不厉害的纯滚动接触具有更高的效率。如果其他条件满足了，物体将会以匀速传递运动。这些特定的情况在齿轮联接和凸轮联接中是很有用的。纯滚动的条件是接触点位于中心线上。
共有三种纯滚动接触的情况，当两物体是圆柱体时，公法线和中心线是重合的，所能传递的载荷是由其表面摩擦所决定的，这就是所谓的基于摩擦的滚动。对于不依赖于摩擦的驱动，其公法线一定不能穿过驱动件或从动件的中心。忽略摩擦，且两相互接触物体间的力沿着法线作用时，当力的作用线没有穿过从动件的转动枢轴线时，从动件将被主动驱动。图4-1B中的物体，接触点在P，提供主动驱动。
任一直接接触物体，其速率比的公式中唯一的变量就是图4-1B中点f的位置。因此，保持匀速或恒定速率比的条件是公法线在一些固定点上通过中心线。尽管法线可能会转动，但只要它在相同点通过中心线，速率比将会保持恒定。
对于大多数给定的物体形状或轮廓，另一物体的，轮廓都能被构造出来，用于以匀速速率传递运动。这就是共轭轮廓。其本身就是存在能传递共轭运动的数学曲线；摆线和渐进线就是其中的两种；用于齿轮轮齿中。摆线就是跟踪空间中滚动轮边缘的一点所形成的轨迹。轮齿的轮廓是跟踪小圆边缘的一点在大圆内外侧滚动所形成的轨迹。渐开线就是处于大圆的内外侧，渐开线就是跟踪小圆边缘一点沿大圆内外侧滚动所形成的轨迹。渐开线也是跟踪从圆柱体上展开的线上的一点所形成的轨迹。通过研究一对渐开线的接触能很好地理解两渐开线轮齿表面的相互作用方式。图4-2中，由基圆1和基圆2产生的两条渐开线通过点m、f和n想联接，且应注意到由于基圆2比基圆1大，渐开线便有不同的形状。
第五单元
连杆机构
连杆机构也许可以定义为实体物体或连杆的载体，其中每根杆件通过销联接（铰链）或滑动接头至少和其他两个杆件相联接。为了满足这个定义，连杆机构必须形成一个无限的封闭的链或一系列封闭的链。很明显，由很多杆联接的链与只有一个杆相比，其性能是不同的。这在机械上就提出了一个非常重要的问题，那就是为传递运动而给定机构的适应性问题。其适应性取决于杆件和街头的数量。
自由度，三杆机构（包括三杆联接在一起的）很明显是一个刚性框架；连杆之间不可能有相对运动，为了表达四杆机构中连杆的相对位置，只需知道任意两杆间的夹角。（算上固定连杆OQ，图5-1C所示机构有4个连杆，因此是四杆机构。）这个连杆机构有一个自由度。要确定五杆机构中连杆的相对位置需要两个角度，也就是它有两个自由度。
带有一个自由度的连杆机构，其运动是有约束的。例如，连杆所有点在其它连杆上的轨迹是固定而又确定的。通过假定连杆上所求轨迹是固定的，并移动与约束相协调的连杆，轨迹是很容易得到的或很容易可视化观察到。
四杆机构。当所受约束的连杆机构中的一个构件固定时，这个连杆机构将变成一个在机械中能够完成有用的机械功能的机构，在销连接的连杆机构中，输入杆（主动杆）和输出杆（从动杆）通常是以枢轴的连接方式连接到固定杆上的；这个连接杆（连接件）通常既不是输入杆，也不是输出杆。由于任意连杆都能固定。如果四种机构中，连杆都不等长，并且都有不同的输入-输出关系，那么就能得到四杆机构。这四种机构也就是所谓的基本连杆机构的转换。
当图5-1左边中最短杆a固定时，杆b和杆d就能完成整圈的旋转运动。这就是双曲柄机构。若曲柄b以恒定的速度转动，则曲柄d将以变化的速度作同向转动。双曲柄机构本身，或者和别机构联接起来时，其曲柄都能提供有用的运动效果，图中，曲柄b是主动杆，它以匀速率逆时针旋转；曲柄d为从动件；三者都能同时完成整圈的旋转运动。但当b转过150°的角度是，从动杆d只能转动50°的角度。这就是意味着从B运动到B’时，曲柄d将比b转得慢，而从B’运动到B时，d比b转得快。如果将同样比例的曲柄d联接到包装机械的主轴上，例如联接运动较慢的轴上，那它将会暂停运动或者停顿。这在必须慢速的地方将派上用场。
通过将最短杆a作为主动杆能得到四杆机构的第二种转换。如图5-1右所示，在杆a做整圈旋转运动的同时；其相对的杆，可能在杆b，c，或杆d，却只能在φ角的范围内摆动。这称为曲柄摇杆机构。它是产生带有急回动作的摆动运动的有用装置。产生急回运动的原因是：当杆a逆时针旋转时，会带动杆 c从B摆动到B’，其摆过角度为θ1，而杆c从B’摆动到B时，其摆过的角度为θ2。由于曲柄a的转速是恒定的，且θ1大于θ2，因此摇杆从右摆动到左的时间将长于其它摆动途径。只有当活动杆件沿一个方向移动，急回装置快速将杆件送回初始位置时，机械才是做有用功。
图5-1右所示的极端位置，曲柄a与连接杆b共线，且假定摇杆c为主动杆时，就必须提供方法使从动杆a通过死点。在用脚踏式操作的磨刀机上，脚踏板连接着杆c，磨刀机主轴连接着杆a，就是靠着磨刀机的角动量使杆通过死点。
在四杆机构的第三种转换中，最短杆a为连接杆，其它的杆件只能摆动，这就是双摇杆机构。
连杆机构的综合，在连杆机构中，用图形法和分析法很容易测定出杆件的位移，速度和加速度。设计或综合连杆来满足特定要求就难得多了。还没有可用的方法来设计双曲柄机构以满足给定的输入-输出的关系谱。能做的就是调查一些选定的特定结构的性能特性。并挑选出其中最佳的
在曲柄摇杆机构中，设计者能控制摇杆的摆动角度，并在一定的程度上控制急回。而曲柄和要干的位移，速度和加速度却无法关联起来。
若四杆机构中的连杆总是以相同或相反的方向转动，并且他们的转动范围远小于180°，那么就有可能将曲柄转动在3点，4点，5点或者甚至更多的位置关联起来。图形法和分析法都能建立这种关联。
第九单元 材料的选择与机械零件的强度
1材料的选择
这些年来，工程材料的选择已经显得非常重要。此外，选择过程应该是一个对材料的连续不断的重新评价过程。新材料不断出现，而一些原有的材料的可以被利用的数量可能会减少。环境污染，材料的回收利用.工人的健康及安全等方面的关心经常会对材料选择附加新的限制条件。为了减轻重量或者节约能源，可能会要求使用不同的材料，来自国内和国际的竞争.对产品维修方便性要求的提高和顾客的反馈等方面的压力。此外，材料与材料加工之间的相互依赖关系已经被人们认识得更清楚，新的加工方法的出现通常会促使人们对被加工材料进行重新评价。因此，为了能在合理的成本和确保质量的前提下获得满意的结果，设计工程师和制造工程师都必须认真仔细地选择，确定和使用材料。
制造任何产品的第一步工作都是设计，设计通常可以分为几个明确的阶段，（a）总体设计b)功能设计c)生产设计。在总体设计阶段，设计者着重考虑产品应该具有的功能。通常要设想和考虑几个方案，然后决定这种想法是否可行；如果可行，则应该对其中一个或几个方案作进一步的改进，在此阶段，关于材料选择唯一要考虑的问题是：是否有性能符合要求的材料可供选用，如果没有的话，是否有较大的把握在成本和时间都允许的限度内研制出一种新材料。
在功能设计或工程设计阶段，要做出一个切实可行的设计，在这个阶段要绘制出和相当完整的图纸，选择并确定各种零件的材料，通常要制造出样机或者实物模型，并对其进行试验，评价产品的功能，可靠性，外观和适用性等，虽然这种试验可能会表明，在产品进入到生产阶段之间，应该更换某些材料，但是，绝对不能将这一点作为不认真选择材料的借口，应该结合产品的功能，认真仔细地考虑产品外观，成本和可靠性。一个很有成就的公司在制造所有样机时，所选用的材料应该和其在生产中使用的材料相同，并尽可能使用同样的制造技术，这样做对公司是很有的。功能完备的样机如果不能根据预期的销售量经济地制造出来，或者是样机与正式生产的装置在质量和可靠性方面有很大不同，则这种样机就没有多大的价值。设计工程师最好能在这一阶段全部完成材料的分析，选择和和确定工作，而不是将其留到生产设计阶段去做。因为，在生产设计阶段材料的更换是由其他人进行的，这些人对产品的所有功能的了解可能不如设计工程师。
在生产设计阶段中，与材料有关的主要问题是应该把材料完全确定下来，使它与现有的设备相一对一，能够利用现有设备经济地进行加工，材料的数量能够比较容易地保证供应。
在制造过程中，不可避免地会出现对使用中的材料作一些更改的情况，经验表明，可以采用某些理家材料作为替代品。然而，在大多数情况下，在进行生产以后改换材料要比在开始生产前改换材料所花费的代价要高在生产设计阶段做好材料选择工作，可以避免大多数的这种材料更换情况，在生产制造开始后出现了可供使用的新材料的。当然，这些新核燃料可能降低成本，改进产品性能。但是，必须对新材料进行认真的平价，以倚其所有性能都被人们所了解。应当时刻牢记，新材料的性能和可靠性很少能像现有材料那样为人们所了解大部分的产品失效和产品责任事故案件是由于在选用新材料作为替代材料之前，没有真正了解它们的长期使用性能而引起的。
产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序，在材料选择过程中，五个最觉的问题为：（A）不了解或者未能利用关于材料应用方面的最新和最好的信息资料（B）未能和考虑产品可以的合理用途，如有可能，设计人员还应进一步和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的控告生产大家，并且赢得判决（C）所使用材料的数据不全或者有些数据不确定，尤其是当具长期性能数据是如此的时候（D）质量控制方法不适当和经验证明由一些完全 不称职的人员选择材料。
通过对上违一个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由存在的结论，对这些问题的分析和研究以给避免这些问题的指明方向。以往采用最好的材料选择办法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人员工业界按照适当的程序进行最佳选择，可以大减少诉讼的数量。
因为所生产的压痕尺寸的函数，这表明由于硬度是非破坏性试验，而且不需要专门的，因而硬度是一个容易测量的性能，通常可以直接在实际的机械零件上进行硬度试验。
第十单元
车床及其他机床
车床
1.车床用于旋转工件，并朝着生成所需要加工的表面方向进给切削刀具。
2.最常见的车床形式是图10-1a中以图解方式显示的六角车床，它由一个支撑着床头箱，拖板和六角刀架的水平床身组成，工件夹在卡盘和夹头中，或者安装在机床主轴端部的花盘上。3.工件的旋转由一台电机通过一个齿轮系驱动主轴提供。4.切削刀具安装在横向滑板及六角刀架上，在横向滑板上的刀具在平行于工件旋转轴线方向或在工件旋转轴线的法线方向驱动或给进。六角刀架可以通过分度头将各种刀具定位并可以沿车床的床身方向驱动或给进。
5.现代六角车床由计算机控制所有工件和刀具运动，这些车床称为计算机数字控制(CNC)车床，而且刀具或横向滑板可以在水平面上的任一方向进给以使工件上产生所需的廓形。6.图10-1b说明的是通过工件旋转以及托板沿车床床身运动所产生的柱面，这一工序称为外圆车削。
7.车床设定的进给运动也就是工件每转一圈刀具移动的距离，机床的进给量f的定义是：刀具或工件每一行程或每转一圈，刀具相对于工件在进给运动的方向的位移，这样，为了车削长度为Lw的柱面，工件的转数是Lw/f,则加工时间Tm由下式给出的Tm=Lw/(fnw)，式中nw是工件的旋转速度。
8.在此应当强调t，是刀具沿工件走一次（一次切削）的时间，但是，这一次通过并不意味着加工工序的完成，如果首次切削用于以高进给来去除大量材料（粗切），在操作过程中产生的力将有可能引起机床结构的明显挠曲，引起的精度损失可能需要以小进给量进一步加工（精切），使工件直径在规定的界限内并提供光滑的加工表面。由于这些原因，在粗切时常被加工成稍大一点的尺寸，留下少量材料在随后的精加工中去除。立式镗床
9.水平主轴的车床不适于车削沉重的大直径工件，否则机床主轴的轴线将不得不升高到机床操作工够不到固定刀具或固定工件的装置的高度，此外，在垂直的花盘上安装零件或在顶尖之间支撑零件会有困难，因此使用了一种与车窗相同的工作原理，但具有垂直轴线的机床并称为立式镗床（图10-2），这种机床像车床那样旋转工作并向刀具施加连续的,线性的进给运动。
10.（立式镗床）使用单刃刀具，而且进行的作业一般限于车削，端面车削和镗削。
11.便于定位大型工件的水平工件台由一个带有径向T型槽的，起夹持作用的旋转工作台构成
卧式镗床
12,这里介绍的另一种实用单刃刀具并具有旋转主运动的机床是卧式镗床（图10-3），这种机床主要用于沉重的圆柱形工件，在这种工件内有一个待加工的内圆柱形表面，一般讲，在描述机床时，使用卧式或立式来讲。两个词指的是提供主运动的机床轴（主轴）的姿态，可见，在卧式镗床中，主轴是水平的。
13,此类机床的主要特征是，工件在加工过程中保持静止，所有造型运动都施加在刀具上。最常见的加工工序是镗削，如图所示，镗削是通过旋转刀具来实现的，刀具安装在与主轴相连接的镗杆上，然后沿旋转线进给主轴，镗杆和刀具的进给是用于移动工件的机床运动只是用来给工件定位，在进行加工时一般不使用，端面车削工序可以通过使用专门刀具架（图10-4），在其旋转时径向进给刀具来实现。
此外先前推导的镗削和端车加工时间和金属切削率的公式仍将适用。刨床
14,刨床适用于在非常大的部件上加工平面，在这种机床（图10-5）上，线性运动作用在工件上，二刀具则垂直于该运动的方向进给，主运动通常利用变速马达通过齿条与齿轮传动来实现，而且进给运动是断续的工序用提供的T型槽固定在机床的工作台上，加工时间tm和金属切削率zw可以按下面公式估算：tm=bw/(fnr),式中bw是待加工面得宽度。Nr是切削行程的频率，f是进给量，金属切削率zw由下式给出zw=fapv，式中v是切削速度，ap是切口深度（去除材料层的深度）
第十一单元基本的加工工序——切削、镗削、和磨削
基本的加工工序
机床是从早期的埃及人的脚踏动力车床和约翰。威尔金森的镗床发展而来，它们用于为工件和刀具两者提供坚固的支撑并且可以精确控制它们的相对位置和相对速度。基本上讲，在金属切削中一个磨尖的楔形工具以紧凑变形的切削形式从有韧性的工件表面去除一条很窄的金属。切削是一种废弃的产品，与其他工件相比它相当短但是比未切削的部分厚度有相对的增加。机器表面的几何形状取决于刀具的形状和加工操作过程中刀具的路径。
大多数加工工序产出不同几何形状的部件。如果一个粗糙的圆柱形工件绕中心轴旋转而且刀具穿破工件表面并与旋转中心平行的方向前几，就会产生一个旋转面，这道工序叫做车削。如果以类似的方式加工一根空心管的内部，则这道工序叫镗削。制造一个直径均匀变化的锥形外表面叫做锥体车削。短的锥面或柱面也可以仿形车削。如果刀具尖端以一条半径可变的路径前进，就可以制造出像保龄球杆那种仿形表面。如果工件足够短（约1英寸）而且支撑具有足够的刚性，仿形表面可以通过进给一个垂直于旋转轴的仿形刀具来制造。
常常需要的是平坦的或平的表面。它们可以通过径向车削或端面车削来完成，期中刀具尖端沿垂直于旋转轴的方向运动。在其他情况下，更方便的是固定工件不动；以一系列直线式切削的方式使刀具横过工件作往复运动，在每次切削行程前具有一定横向进给量。这一工序叫做刨削，是在牛头刨床上进行的。对于大一些的工件，很容易保持刀具固定不动，而像龙门刨削那样在其厦门拉动工件。仿形面可以通过使用仿形刀具来制造。在每次往复时进给刀具。也可以使用多刃刀具。钻削使用两刃刀具，孔深可达钻头直径的5~10倍。不管是钻头转动还是工件旋转，切削刃与工件间的相对运动是一个重要的因素。在铣削操作中，有许多切削刃的旋转铣刀与工件相接合，这种工件相对铣刀运动缓慢。根据铣刀的几何形状和进给的方式，可以加工出平面和仿形面。可以使用水平或垂直旋转轴，工件可以沿三个坐标方向中的任意一个进给。
基本的机床
机床用于以切削的形式从韧性材料上去除金属来加工特殊几何形状和精密尺寸的部件。切屑是废品，其变化形状从像钢这样的韧性材料的长的连续带状到铸铁形成的易于处理、彻底断掉的切屑，就处理的观点来讲，不想要长的连续带状屑。机床完成5种基本的金属切削工艺：车削，刨削，钻削，铣削和磨削。其他所有金属切削工艺都是这5种基本工艺的变形。因此，仅有4种使用专用可控几何形状的刀具的基本机床：
1、车床
2、刨床
3、钻床
4、磨床。例如：镗削是内部车削：铰削、攻丝和平底锪孔是修改已钻好的孔，与钻削有关；滚齿与切齿基本上是铣削作业；弓锯削和拉削是刨削和研磨的一种形式；而研磨、超精加工、抛光和磨光则是磨削和研磨切削加工作业的各种变化形式。磨削工艺形成碎屑，但是磨粒的几何形状不可控制。
不同加工工艺切削材料的量和速度可能很大，如在大型车削作业或极小，如研磨或超精加工作业，只有表面高出的点被去除。
机床完成3种主要功能：
1、刚性支撑工件或工件的夹具以及切削刀具；
2、提供工件与切削工具间的相对 运动；
3、提供了一定范围的进给和速度，通常每种情况有4~32种选择。
加工中的速度和进给
切削速度、进给和深度是经济加工的3个主要变量，其他变量还有工件和刀具材料，冷却剂以及切削刀具的几何形状，金属切削的速率和加工所需的功率就取决于这些变量。
切削深度，进给和切削速率是在任何金属切削作业中都必须建立的机器设置，它们都会影响切削力，功率和对金属切削的速率。切削的深度是唱针进入唱片的量或者是槽的深度。切削速度由任意时刻唱片表面和对于拾音器臂内的唱针的速度来表示进给由唱针每圈径向向内的前进量或者把两个相邻槽的位置间来表示可以通过把它们与留声机的唱针和唱片相比较给出其定义。
第十五单元
柔性制造、一、柔性制造的定义
制造的演变用图表示为一个连续统一体，如图15-1所示。如此图显示的那样，制造的过程和系统处在把手工操作到最后实现全盟的集成制造的过度状态。计算机集成制造的前一步叫做柔性制造。
柔性在现代制造环境中是一个重要的特征。它意味着一个制造系统是用途多且适应性强，同时又能进行产量相对较大的制造。柔性制造系统是多用途的，这是因为它能制造多种多样的部件。它适应性强，因为它能很快地加以改变来制造完全不同的另一种部件。这种柔性在竞争激烈的国际市场上可能成败有别。
这是一个平衡的问题。独立的计算机数字控制（nc）机床有着高度的柔性，但是只能处理批量相对较小的制造。正相反，系列连锁生产线能进行批量较大的制造，但都不很灵活。柔性制造试图运用工业技术在灵活的与制造运行间达到最佳的平衡。这些工业技术包括自动化的材料、处理，成组技术及计算机和分布数字控制。柔性制造系统（FMS）是一个独立的机床或一组机床服务于一个自动材料处理系统。它是由计算机控制的而且有对刀具处理的能力。由于他有刀具处理能力并受计算机控制，这样的系统可以不断的重新配置来制造更加多样的部件，这就是它被称作柔性制造系统的原因。
一个制造系统要成为柔性制造系统必须具备的要素有：
1、计算机控制
2、自动处理材料能力
3、刀具处理能力
柔性制造向全面集成化制造的目标迈进了重要的一部。它实现了自动制造过程的集成化。在柔性制造中，自动化的制造机器（如车床、铣床、钻床）和自动化材料处理系统之间，通过计算机网络进行即时的沟通。这是小规模的集成，图15-2是柔性制造系统的一个样例。
二、柔性制造的概况
通过综合几个自动化的制造概念，柔性制造系统向全面集成化的目标迈出了重要的一步，这些观念是：
1、独立机床的计算机数字控制
2、制造系统的分布式数字控制
3、自动化的材料处理系统
4、成组技术，零件族
当这些自动化工艺，机器和观念合成到一个集成的系统时，就产生柔性制造系统。在柔性制造系统中，和计算机起了重要作用，当然大的劳动量比手工操作的制造系统要小得很多。然而，人仍然在柔性制造系统的操作中起了至关重要的作用，人的任务包括几个方面：
1、设备故检、维护和修理
2、刀具的变换和设置
3、安装和拆卸系统
4、数据输入
5、部件程序的变换
6、程序的开发
柔性制造系统设备像所有制造设备一样，必须有人监管以免出现失常、机器程序错误，以及故障。当发现问题时检修人员必须确定问题的根源，然后给出正确的措施，人还要采取指定的措施来修理运行不正常的机器。甚至当所有系统正常运转时，定期的维护也是必要的。
操作人员还要根据需要设置机床，换刀具，以及重新配置系统。柔性制造系统的刀具处理能力消弱了，但并没有消除，在刀具变换和设置上仍需要人力。在装卸柔性制造系统时也是这样，一旦原材料被送到自动化材料处理系统上，它就会以规定的方式，在系统中移动。然而，初装到材料处理系统仍然是由人员完成的，成品的拆卸也是同样。
与计算机的交流仍需要人力完成，人开发零件程序，通过计算机控制柔性制造系统。当重新配置FMS制造另一种类型零件时，他们还在必要的时候变换程序。人在柔性制造系统中劳动力密集型的成分越来越少，但仍然是很重要的。
柔性制造系统中的各层控制都是由计算机来完成的。在柔性制造系统中独立的机床是由CNC来控制点。整个的系统是由DNC来控制的。自动化的材料处理系统是计算机来控制的，其他的功能如数据收集、系统监控、刀具控制、运输控制也是计算机控制的，人机交互是柔性制造系统中的关键。
二、柔性制造的历史发展
柔性制造产生于20世纪60年代中期，当时英国莫林斯有限公司开发了24号系统。24号系统是一个真正的FMS。然而，它从一开始就注定是失败的，因为自动化、集成化和计算机控制技术还没有发展到能够恰好支持这一系统的程度。第一个FMS是超前的开发。因此，最终因不能工作而被放弃。在20世纪60年代和70年代的其余时间里，柔性制造仍然是一个学术观念。然而，随着复杂计算机控制技术在20世纪70年代末和80年代初的出现，柔性制造便成为可能。在美国最初的主要用户是汽车、卡车和拖拉机制造商。
四、柔性制造的理由 在制造中，生产率和柔性之间经常存在协调一致的问题。在该领域的一端是具有高生产率却低柔性的连续生产线，在该领域的另一端是能提供最大柔性的独立的计算机数字控制的机床，但它只能进行低生产率的制造。柔性制造处在此连续统一体的中间。在制造中总是需要一个系统，这个系统比单个机床能制造更大批量且用于更多制作过程，但仍保持其柔性。
连续生产线能以高生产率制造大量的零件。这条生产线需要大量的准备工作，但却能制造出大量的相同的零件。它的主要缺点是即使一个部件在设计上有小的改变都能造成整个生产线的停产和建构改变。这是一个致命的弱点，因为这意味着没有高成本，耗时停工和变化连锁生产线结构是不能制造出不同的零件的，即使是来自同一个零件族。
传统上计算机数字控制机床是用来制造少量在设计上稍有不同的零件。这种机床很适合这一用途。因为它们能迅速地改变程序来适应设计上小的或者更大的改变。然而，作为独立的机床它们不能大量地或高生产率地制造零件。
柔性制造系统比独立的计算机数控机床具有更大的生产能力和更高的生产率。它们在柔性方面比不上计算机数字控制机床，但它们却相差不多。柔性制造的中间性能的特殊意义在于大多数制造要求中等量的生产率来制造中等及的产品。同时有足够的柔性以快速改变结构来制造另一个零件或产品。柔性制造填补了制造中长期存在的空白。
柔性制造以其基本能力给制造者提供了许多有点：
1、在一个零件族内具有柔性
2、随意进给零件
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