包裝機(jī)械設(shè)計(jì)范文
時(shí)間:2023-03-19 16:19:11
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篇1
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì) 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法 包裝機(jī)械
我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)起步于20世紀(jì)70年代,在80年代末和90年代中得到迅速發(fā)展。已成為機(jī)械工業(yè)中的10大行業(yè)之一,無(wú)論是產(chǎn)量,還是品種上,都取得了令人矚目的成就,為我國(guó)包裝工業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的保障。目前,我國(guó)已成為世界包裝機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)之一。但在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域,絕大多數(shù)設(shè)計(jì)人員仍沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,客戶的需求也越來(lái)越高。體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:為了滿貨期和降低生產(chǎn)成本的需要以及包裝機(jī)械和生產(chǎn)機(jī)械相銜接必須提高生產(chǎn)效率;為了更好地適應(yīng)新變化的需要,包裝機(jī)械要具有高的柔性和靈活性;當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù);利于環(huán)境保護(hù)、噪聲、粉塵和廢棄物少;設(shè)備購(gòu)置投資盡可能少,價(jià)格要盡可能低。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法根本無(wú)法滿足這些要求。
1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法
為了尋求保證設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快設(shè)計(jì)速度、避免和減少設(shè)計(jì)失誤的方法和措施,并適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求,使設(shè)計(jì)工作現(xiàn)代化,引發(fā)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研究?,F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的、科學(xué)的、計(jì)算機(jī)化的方法。它將那些在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用的所有科學(xué)方法論應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法實(shí)質(zhì)上是科學(xué)方法論在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。冠以“現(xiàn)代”二字是為了引起重視,其實(shí)有些方法也并非是現(xiàn)代的??蓺w納為下列具有普遍意義的方法:信息論方法、系統(tǒng)論方法、控制論方法、優(yōu)化論方法、對(duì)應(yīng)論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法、藝術(shù)論方法。把以上現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中來(lái),則稱其為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法。
2、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
首先在設(shè)計(jì)理念上要借鑒先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),以用戶的需求為設(shè)計(jì)的目標(biāo),并結(jié)合柔性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)的理念,一機(jī)多基本一樣,但設(shè)計(jì)階段側(cè)重點(diǎn)不同如:總體設(shè)計(jì)時(shí),要全面考慮整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)的布局、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、造型設(shè)計(jì)、人-機(jī)環(huán)境以及裝箱運(yùn)輸?shù)?。模塊化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,它的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊,將包裝機(jī)中同一功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同性能、可以互換的模塊,通過(guò)模塊的不同組合,使包裝機(jī)多功能化、系列化。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)使包裝機(jī)更新?lián)Q代速度加快。因?yàn)樾聶C(jī)型的替代,往往是局部改進(jìn)。將先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)相應(yīng)的模塊,比較容易實(shí)現(xiàn)局部改進(jìn);(2)縮短設(shè)計(jì)周期。當(dāng)用戶提出要求后,只需更換模塊,或設(shè)計(jì)制造部分模塊,即可得到新的機(jī)型,滿足用戶需求;(3)降低成本,便于維修;(4)性能穩(wěn)定可靠。另外現(xiàn)代包裝機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足“綠色設(shè)計(jì)”,即人性化設(shè)計(jì)的要求。它是面向質(zhì)量設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)、維修設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)的綜合設(shè)計(jì)。我國(guó)人口眾多,人均消費(fèi)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家低,而且城鄉(xiāng)差異較大,包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以價(jià)廉物美為主,不能盲目追求高精尖。要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、低噪音等各方面的因素。充分體現(xiàn)原理優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造優(yōu)化、造型優(yōu)化。
3、包裝機(jī)械可靠性的設(shè)計(jì)方法
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)可分為定性可靠性設(shè)計(jì)和定量可靠性設(shè)計(jì)。所謂定性可靠性設(shè)計(jì)就是在進(jìn)行故障模式影響及危害性分析的基礎(chǔ)上,有針對(duì)性地應(yīng)用成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到可靠的目的。所謂定量可靠性設(shè)計(jì)就是充分掌握所設(shè)計(jì)零件的強(qiáng)度分布和應(yīng)力分布以及各種設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性基礎(chǔ)上,通過(guò)建立隱式極限狀態(tài)函數(shù)或顯式極限狀態(tài)函數(shù)的關(guān)系設(shè)計(jì)出滿足規(guī)定可靠性要求的產(chǎn)品。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法是常用的方法,是目前開(kāi)展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的一種最直接有效的方法,無(wú)論結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)還是機(jī)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)都是大量采用的常用方法??煽啃远吭O(shè)計(jì)雖然可以按照可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)出滿足要求的恰如其分的零件,但由于材料的強(qiáng)度分布和載荷分布的具體數(shù)據(jù)目前還很缺乏,加之其中要考慮的因素很多,從而限制其推廣應(yīng)用,一般在關(guān)鍵或重要的零部件的設(shè)計(jì)時(shí)采用。機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)由于產(chǎn)品的不同和構(gòu)成的差異,可以采用的可靠性設(shè)計(jì)方法:預(yù)防故障設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、余度設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、權(quán)衡設(shè)計(jì)等,將這些方法應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中去即為現(xiàn)代包裝機(jī)械可靠性設(shè)計(jì),當(dāng)然,機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的方法絕不能離開(kāi)傳統(tǒng)法,如機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、有限元分析等。
目前,微電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、材料科學(xué)等學(xué)科迅猛發(fā)展,而且不斷向機(jī)械工業(yè)滲透?,F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)也不斷地與機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合,向集成化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展。在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中引用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法,使得包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)周期大大地縮短,提高了產(chǎn)品的性能,而且還有助于經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著設(shè)計(jì)新手段、新方法、新技術(shù)不斷地涌現(xiàn),廣大技術(shù)人員應(yīng)不斷更新設(shè)計(jì)思維,采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù),真正提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力和設(shè)計(jì)水平,以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]梁尚明,殷國(guó)富.現(xiàn)代機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
篇2
1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件概述
(1)優(yōu)勢(shì)。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件主要包括Optistruct、Ansys和Pro/E這三個(gè)部分。對(duì)于Optistruct軟件而言,其作為hyperworks軟件中的重要部分,設(shè)有快速準(zhǔn)確的有限元求解器,能夠?qū)δK進(jìn)行優(yōu)化分析和設(shè)計(jì)。用戶可以利用Optistruct軟件中的邊界類型、載荷、屬性以及材料等,優(yōu)化線性屈曲、模態(tài)、頻率和靜態(tài)等。同時(shí)借助該軟件的尺寸和拓?fù)鋬?yōu)化等功能優(yōu)化結(jié)構(gòu)時(shí),可以在圖形上利用不同的顏色直觀表示出可優(yōu)化去除或可加強(qiáng)和保留的部分,其中紅色顯示為可保留部分;綠色和藍(lán)色顯示為可優(yōu)化去除部分。Optistruct軟件作為一種應(yīng)用軟件,其能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu),因此在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面?zhèn)涫芷髽I(yè)的重視。Ansys軟件作為一種輔助設(shè)計(jì)軟件,其具有仿真和有限元分析功能,能夠?qū)Σ糠州^為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行建模,如梁結(jié)構(gòu)、板件和桿件等。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,由于零部件較為復(fù)雜,Ansys建模無(wú)法有效滿足其實(shí)際需求,必須要以專業(yè)的Pro/E軟件為基礎(chǔ)進(jìn)行三維建模,在此基礎(chǔ)上導(dǎo)入Ansys,從而進(jìn)行有限元仿真分析。Ansys軟件與Optistruct軟件相比較而言,其能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)的數(shù)值大小、變形分布以及應(yīng)力進(jìn)行直觀準(zhǔn)確地反映,更側(cè)重于有限元仿真分析。Pro/E作為一種繪圖軟件,其三維建模功能極為強(qiáng)大,能夠?qū)Σ煌R?guī)性的三維實(shí)體加以快速生成。一般而言,如果結(jié)構(gòu)零件的外形相對(duì)較為復(fù)雜,則可以利用Pro/E軟件的各種專業(yè)命令,使各種類型不規(guī)則的三維實(shí)體模型在界面內(nèi)生成。
(2)聯(lián)合分析流程。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在實(shí)際設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中,往往需要不斷循環(huán)驗(yàn)證和設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解。在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中聯(lián)合應(yīng)用Optistruct、Ansys和Pro/E軟件,將會(huì)使開(kāi)發(fā)的周期加以縮短,保證最優(yōu)解結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性。三者在設(shè)計(jì)中的聯(lián)合應(yīng)用流程圖如下圖。首先利用Pro/E軟件進(jìn)行三維建模,促使實(shí)體模型加以快速生成,并借助Ansys軟件進(jìn)行有限元仿真分析,從而得出該模型的變形云圖和應(yīng)力分布云圖,對(duì)2項(xiàng)最大值加以求解,便于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。其次利用Optistruct軟件導(dǎo)入三維模型初始結(jié)構(gòu),并對(duì)結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化,以此得出可優(yōu)化區(qū)域的密度云圖,并在此基礎(chǔ)上利用Pro/E軟件,對(duì)優(yōu)化模型三維圖加以建立。最后對(duì)Ansys再次導(dǎo)入加以驗(yàn)證,并將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的應(yīng)變和應(yīng)力加以比較,從而確定最優(yōu)解。
2包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用價(jià)值
(1)應(yīng)用實(shí)例。
以易拉罐的包裝生產(chǎn)為例,在對(duì)原材料加以運(yùn)送時(shí)多采用真空吸盤托架,一是利用Pro/E軟件對(duì)三維實(shí)體模型加以建立;二是利用Ansys軟件導(dǎo)入三維模型,從而進(jìn)行有限元仿真分析,并對(duì)材料的荷載、定義邊界約束條件、網(wǎng)格劃分和屬性進(jìn)行合理設(shè)置;三是在Optistruct軟件中導(dǎo)入模型,優(yōu)化分析結(jié)構(gòu),有效定義優(yōu)化方法和屬性,合理設(shè)置材料,科學(xué)劃分網(wǎng)格,并對(duì)目標(biāo)和約束載荷加以優(yōu)化,從而對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析求解。四是將優(yōu)化模型三維實(shí)體圖建立在Pro/E軟件中,并在Ansys導(dǎo)入優(yōu)化模型,從而進(jìn)行有限元仿真分析。五是對(duì)托架結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的參數(shù)進(jìn)行比較分析,當(dāng)滿足應(yīng)變和應(yīng)力條件且具有明顯的優(yōu)化效果時(shí),則可將其確定為最優(yōu)解。對(duì)于托架結(jié)構(gòu)而言,其優(yōu)化前的最大應(yīng)變?yōu)?.916673mm,最大應(yīng)力為222.742MPa;優(yōu)化后的最大應(yīng)變?yōu)?.384901mm,最大應(yīng)力為181.787MPa;優(yōu)化前后的最大應(yīng)變減小了0.531772mm(58%),最大應(yīng)力減小了40.955MPa(18.4%)。
(2)應(yīng)用價(jià)值。
將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件聯(lián)合應(yīng)用于包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中,其能夠有效保證Pro/E與Ansys和Optistruct之間的數(shù)據(jù)傳送。Pro/E與Ansys進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),能夠利用初始圖形交換標(biāo)準(zhǔn)(IGES)格式,在不同的輔助設(shè)計(jì)軟件中交換數(shù)據(jù)。同時(shí)設(shè)計(jì)人員能夠利用Pro/E對(duì)三維實(shí)體模型加以建立,并對(duì)IGES格式加以選擇保存,使其能夠?qū)階nsys。這樣能夠幾何修復(fù)和拓?fù)湫迯?fù)結(jié)構(gòu)的進(jìn)行部分,有效得出優(yōu)化的幾何模型,保證有限元仿真分析的順利實(shí)施。當(dāng)然,在導(dǎo)入的過(guò)程中,也可以采用IGES格式,但是要想對(duì)三維圖形的效果和數(shù)據(jù)進(jìn)行完整保證,確保結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化的準(zhǔn)確性,應(yīng)采取直接式數(shù)據(jù)傳送的方式。
3結(jié)語(yǔ)
篇3
論文關(guān)鍵詞:知識(shí)管理;包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);知識(shí)管理模型
知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,知識(shí)被視為 企業(yè) 最重要的資源,產(chǎn)品中蘊(yùn)含的知識(shí)量成為競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)和決定勝負(fù)的關(guān)鍵,對(duì)于知識(shí)密集型的包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更是如此。隨著 現(xiàn)代 信息技術(shù)的 發(fā)展 , 計(jì)算 機(jī)技術(shù)的廣泛使用以及多主體合作模式的出現(xiàn),引起了包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工作方式、組織模式和實(shí)現(xiàn)手段上的根本性變革,技術(shù)和市場(chǎng)形態(tài)的變化也對(duì)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出新的要求。因此,從知識(shí)管理的角度研究新環(huán)境下包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
1包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)管理
知識(shí)管理是適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)展的需要而產(chǎn)生的,是管理 科學(xué) 的思想與理念向縱深發(fā)展的結(jié)果是隨著人們對(duì)資源認(rèn)識(shí)的不斷深化和企業(yè)管理能力的不斷提高而發(fā)展起來(lái)的。知識(shí)管理既不是簡(jiǎn)單的信息管理的延伸,也不是對(duì)知識(shí)的管理或簡(jiǎn)單的知識(shí)化的管理,而是以管理為基礎(chǔ),以知識(shí)為中心,為解決知識(shí)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的知識(shí)需求與知識(shí)利用間的矛盾而產(chǎn)生的一種管理模式。它包括知識(shí)的識(shí)別、獲取、開(kāi)發(fā)、傳播、使用、保存以及更新的全過(guò)程,通過(guò)屏蔽信息復(fù)雜的來(lái)源,以方便用戶對(duì)所需知識(shí)的獲取和利用,為用戶提供個(gè)性化的知識(shí)服務(wù)這些知識(shí)能夠幫助主體獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)最大的利益。其目的在于知識(shí)資源的有效利用,力圖將合適的知識(shí)在合適的時(shí)間傳遞給合適的設(shè)計(jì)師,以便使他們能夠做出好的決策。
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的知識(shí)有造型設(shè)計(jì)知識(shí)、產(chǎn)品理念知識(shí)、原理設(shè)計(jì)知識(shí)、安全性知識(shí)、人機(jī)知識(shí)、布局知識(shí)等,包裝設(shè)計(jì)知識(shí)管理的目的就是通過(guò)信息技術(shù)支持、激勵(lì)機(jī)制,以及良好的組織文化建設(shè)和組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),發(fā)掘組織內(nèi)部已有的知識(shí),從組織外部獲取所需知識(shí),在組織中實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享并引導(dǎo)知識(shí)創(chuàng)新,并對(duì)知識(shí)進(jìn)行蓄積和有效運(yùn)用,以此提高組織的包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
2包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)管理模型
本文在現(xiàn)有的知識(shí)管理理論基礎(chǔ)上提出了包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)管理模型,如圖1所示。
2.1包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)管理流程
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)管理流程可分四個(gè)主要階段:知識(shí)的獲取、知識(shí)的存儲(chǔ)、知識(shí)的轉(zhuǎn)化和知識(shí)的應(yīng)用。
2.1.1知識(shí)的獲取
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)知識(shí)的運(yùn)用和創(chuàng)新的過(guò)程。一方面它依靠員工本身的技能和經(jīng)驗(yàn);另一方面要求通過(guò)不斷地吸收外部的技術(shù)知識(shí)和專業(yè)化的學(xué)習(xí)來(lái)提高設(shè)計(jì)能力。因此,知識(shí)獲取在包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有重要的作用。知識(shí)獲取包括從現(xiàn)有的知識(shí)庫(kù)或知識(shí) 網(wǎng)絡(luò) 中提煉出有用的知識(shí),以及有效、快速吸收設(shè)計(jì)所需的外部知識(shí)。通過(guò)內(nèi)部與外部知識(shí)的聯(lián)合與補(bǔ)充,將各種知識(shí)匯合成組織的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),為包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一個(gè)共同的資源庫(kù),為知識(shí)提升和知識(shí)拓展創(chuàng)造機(jī)會(huì)。知識(shí)獲取是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)管理過(guò)程的首要內(nèi)容,為確保設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)知識(shí)的獲得,組織應(yīng)提供多種知識(shí)獲得的方式,如建立內(nèi)部知識(shí)庫(kù)、協(xié)同工作以及創(chuàng)造知識(shí)交流的環(huán)境等。
2.1.2知識(shí)的存儲(chǔ)
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)存儲(chǔ)是指組織將有價(jià)值的知識(shí)經(jīng)過(guò)選擇、過(guò)濾、加工和提煉后,存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)拿浇閮?nèi),并隨時(shí)更新和維護(hù)其內(nèi)容和結(jié)構(gòu),以利于設(shè)計(jì)者更加便利、快捷地訪問(wèn),獲得有效的知識(shí)。組織的存儲(chǔ)對(duì)于組織來(lái)說(shuō)是非常必要的。首先,知識(shí)的積累是知識(shí)創(chuàng)新的基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力理論的觀點(diǎn),當(dāng)組織積累越多的知識(shí),就越容易吸收、學(xué)習(xí)新知識(shí)和創(chuàng)造新知識(shí)。其次,知識(shí)的存儲(chǔ)還可節(jié)約知識(shí)的重復(fù)開(kāi)發(fā)成本,知識(shí)是組織投入成本所獲得的提升組織優(yōu)勢(shì)的重要資源,從成本分?jǐn)偟挠^點(diǎn)看,知識(shí)的利用程度越高,其相對(duì)價(jià)值也越高再次,組織內(nèi)員工的離職、退休、死亡以及對(duì)知識(shí)的遺忘,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在完成任務(wù)后解散,或者組織成員的流失和變動(dòng)都會(huì)造成知識(shí)的流失,因此需要及時(shí)保存。最后,憑借知識(shí)的存儲(chǔ)可以降低重復(fù)設(shè)計(jì)的成本和重蹈覆轍的損失。
2.1.3知識(shí)的轉(zhuǎn)化
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)存在于兩種形式:隱性知識(shí)和顯性知識(shí)。顯性知識(shí)是易表達(dá)的、可以通過(guò)語(yǔ)言、文字等方式傳播的知識(shí),隱性知識(shí)是個(gè)人擁有的,不易表達(dá)的,難以傳播的知識(shí),是個(gè)人長(zhǎng)期學(xué)習(xí)和積累的結(jié)果。nonaka提出的seci模型顯示了隱性知識(shí)和顯性知識(shí)之間相互作用與相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,如圖2所示,其中包含了四個(gè)過(guò)程:
(1)隱性知識(shí)向隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程:設(shè)計(jì)人員之間通過(guò)觀測(cè)、模仿、傳授等方式進(jìn)行交流,從而實(shí)現(xiàn)個(gè)人技能、經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)的傳播、共享,這一過(guò)程是知識(shí)社會(huì)化的過(guò)程。組織的創(chuàng)新能力很大程度上依賴于隱性知識(shí)之間的轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是組織成員如何貢獻(xiàn)自己的隱性知識(shí)為集體共享;
(2)隱陛知識(shí)向顯性知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程:個(gè)人將存儲(chǔ)于大腦中的設(shè)計(jì)體會(huì)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)通過(guò)個(gè)人主頁(yè)、知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)等轉(zhuǎn)變成共享的顯性知識(shí),這是知識(shí)的外在化過(guò)程;
(3)顯性知識(shí)向顯性知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程:組織將一些分散的顯性知識(shí)整合成新的更復(fù)雜或系統(tǒng)化的顯性知識(shí),以便在組織范圍內(nèi)使新知識(shí)得以共享,這是知識(shí)的綜合化過(guò)程;
(4)顯性知識(shí)向隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程:?jiǎn)T工通過(guò)學(xué)習(xí),將多種渠道得到的顯性知識(shí)進(jìn)行消化、吸收,轉(zhuǎn)化成個(gè)人能力,存于大腦之中,這是知識(shí)的內(nèi)在化過(guò)程。
在知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中,每一個(gè)轉(zhuǎn)化階段都會(huì)有外部新知識(shí)的融入,比如員工的自我體會(huì)、知識(shí)使用過(guò)程中的改進(jìn)、創(chuàng)新等。因此,知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程實(shí)際上也是知識(shí)共享的過(guò)程,是新知識(shí)的創(chuàng)造和產(chǎn)生過(guò)程。通過(guò)知識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程的螺旋上升運(yùn)動(dòng),組織的知識(shí)得以充分共享,組織設(shè)計(jì)能力得到不斷提高。
2.1.4知識(shí)的應(yīng)用
包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)獲取、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化只是為設(shè)計(jì)提供了可供利用的知識(shí),這些知識(shí)能夠被有效利用,還要看組織的知識(shí)應(yīng)用能力,它決定了設(shè)計(jì)成功的可能性和效率。知識(shí)的應(yīng)用有多種表現(xiàn)形式,如有效利用經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)學(xué)習(xí)提高工作流程的效率或不再重復(fù)犯錯(cuò);能快速有效地將知識(shí)應(yīng)用并發(fā)揮在問(wèn)題解決和工作績(jī)效的提升上;能快速有效地將知識(shí)利用發(fā)揮在可以觀察到的環(huán)境變化上,以及指導(dǎo)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略上等。
2.2包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的知識(shí)支撐系統(tǒng)
2.2.1知識(shí)導(dǎo)向型的文化
由于知識(shí)型員工中競(jìng)爭(zhēng)心理、知識(shí)壟斷心理、自我封閉心理等障礙的存在,使得組織中的知識(shí)共享困難重重。因此培育一個(gè)知識(shí)導(dǎo)向型的文化是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中知識(shí)管理成功的關(guān)鍵要素之一。所謂知識(shí)導(dǎo)向型組織文化,使指將知識(shí)視為組織最重要的資源,能夠支持有效地獲取、創(chuàng)造、交流和利用知識(shí)的組織文化。知識(shí)導(dǎo)向型文化的關(guān)鍵因素是對(duì)新知識(shí)持一種歡迎態(tài)度,并且在一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和嘗試被高度評(píng)價(jià)、重視和知識(shí)的環(huán)境中,創(chuàng)造出一種信任和開(kāi)放的氣氛。通過(guò)知識(shí)導(dǎo)向型文化的建設(shè),培育共享的價(jià)值觀,使設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到,只有把知識(shí)拿出來(lái)共享,才能實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值,獲得信任和尊重,并通過(guò)共享使知識(shí)得到增值,最終提升自己的實(shí)力。
2.2.2激勵(lì)機(jī)制
建立強(qiáng)有力的激勵(lì)制度,是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)管理成功的有效保障。通過(guò)激勵(lì)機(jī)制可向設(shè)計(jì)者明確表明組織的態(tài)度,在組織內(nèi)確定和鼓勵(lì)知識(shí)型行為。知識(shí)型行為是指在工作崗位上利用組織知識(shí)并實(shí)現(xiàn)知識(shí)增值的行為。當(dāng)前很多組織在知識(shí)管理實(shí)踐中,常采取一種十分重要而有效的激勵(lì)措施一知識(shí)全程跟蹤制,并將這種激勵(lì)制度作為組織知識(shí)管理初期的首選措施。所謂知識(shí)全程跟蹤,是將知識(shí)提供者的姓名永久性地附在其所提供的知識(shí)記錄上,并通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)支持使該提供者能夠了解什么人、在什么地方、如何利用其所提供的知識(shí),從而增進(jìn)知識(shí)提供者的自豪感和成就感;同時(shí)能使該項(xiàng)知識(shí)的利用者與提供者之間保持密切的聯(lián)系,激發(fā)利用者對(duì)提供者的尊重,并通過(guò)雙方的相互交樓和探討進(jìn)一步創(chuàng)造新知識(shí)或知識(shí)的新應(yīng)用。
2.2.3面向知識(shí)管理的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
面向知識(shí)管理的組織結(jié)構(gòu)具有柔性化、扁平化、 網(wǎng)絡(luò) 化等特征。柔性化使組織能對(duì)意外的變化及時(shí)做出反應(yīng),具有較強(qiáng)的靈活反應(yīng)的能力;扁平化減少了組織的管理層次,通過(guò)管理者向員工的全面授權(quán),使得員工承擔(dān)更大的責(zé)任,從而促進(jìn)管理者與員工之間的交流;網(wǎng)絡(luò)化可使各組織單元之間的連接最大化,從而為知識(shí)共享提供最佳的組織結(jié)構(gòu)支持。
2.2.4信息技術(shù)支持
信息技術(shù)有利于組織內(nèi)擁有不同知識(shí)基礎(chǔ)的員工協(xié)作,有利于員工接近知識(shí)和分享知識(shí),有利于加速交流,提高知識(shí)收集和知識(shí)利用的效率。
2.2.5形成設(shè)計(jì)、制造、使用一體化的知識(shí)管理機(jī)制
傳統(tǒng)的串行工程從設(shè)計(jì)到制造各道工序是按一定的先后順序逐步實(shí)施的,由于在產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)中缺乏其他部門的支持與合作,因此,許多本來(lái)可以提前解決的問(wèn)題都必須等到整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)入下一環(huán)節(jié)后才能被發(fā)現(xiàn),然后設(shè)計(jì)部門再根據(jù)后續(xù)部門反饋的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)的修改與更正,造成時(shí)間與資源的浪費(fèi)。形成設(shè)計(jì)、制造、使用一體化的知識(shí)管理體制,即在合作 企業(yè) 和部門之間共享統(tǒng)一的知識(shí)庫(kù),并且在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程中讓用戶參與進(jìn)來(lái),以便及時(shí)了解用戶的需求,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷,更新知識(shí)庫(kù)中的信息,從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,提高顧客滿意度。綜上所述,基于知識(shí)管理的包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程如圖3所示:
篇4
前期:用AutoCAD 、 CorelDRAW等軟件規(guī)劃出包裝的規(guī)格尺寸 ;
中期:用CorelDRAW、Freehand 、 Illustrator 、 Photoshop等軟件設(shè)計(jì)出主題畫面 ;
后期:用3Dmax等軟件渲染出成品效果圖。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
篇5
關(guān)鍵詞:自動(dòng)封口包裝機(jī);光感傳感器;使用;維護(hù)
隨著我國(guó)食品安全認(rèn)證腳步的不斷推進(jìn),我國(guó)食品企業(yè)正面臨著有一次的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。食品安全認(rèn)證要求食品生產(chǎn)企業(yè)在食品生產(chǎn)以及包裝過(guò)程中積極應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)保障食品生產(chǎn)過(guò)程對(duì)于質(zhì)量的控制,減少生產(chǎn)過(guò)程的污染,提高食品質(zhì)量安全。包裝作為食品生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),其有效的質(zhì)量控制對(duì)于企業(yè)的生存與發(fā)展有著重要的意義。自動(dòng)封口包裝機(jī)是食品生產(chǎn)中的重要設(shè)備,其主要依靠光感傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)包裝過(guò)程的自動(dòng)化。自動(dòng)封口包裝的應(yīng)用一方面提高了企業(yè)生產(chǎn)能力,另一方面也對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制起到了極大的促進(jìn)作用。
1.自動(dòng)封口包裝機(jī)基礎(chǔ)分析
食品企業(yè)廣泛應(yīng)用的自動(dòng)封口包裝主要是進(jìn)行粉劑分裝、顆粒分裝、塊狀食品分裝等。其一般由物料儲(chǔ)存部分、計(jì)量組件、光感傳感器、裁刀、熱封組件等部分組成。其中光感傳感器作為整個(gè)系統(tǒng)是否同步的關(guān)鍵,其安裝、調(diào)試、使用與維護(hù)對(duì)于食品包裝的效率以及質(zhì)量都有重要的影響。食品企業(yè)常用的自動(dòng)封口光感系統(tǒng)主要是光電控制結(jié)合的系統(tǒng),在一個(gè)包裝袋內(nèi)自動(dòng)定位,對(duì)準(zhǔn)光標(biāo),減少人工調(diào)節(jié),提高包裝材料使用率,同時(shí)具有測(cè)速功能,數(shù)碼顯示包裝速度,并可以在設(shè)定數(shù)量包裝后自動(dòng)停機(jī)。食品用光感包裝系統(tǒng)要求光感傳感器與制袋系統(tǒng)同步,制袋精度高,誤差小。
2.自動(dòng)封口光電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
自動(dòng)封口包裝設(shè)備是通過(guò)光感傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)光標(biāo)定位,然后通過(guò)光控系統(tǒng)對(duì)包裝系統(tǒng)進(jìn)行同步控制,以此完成自動(dòng)封口包裝。用來(lái)實(shí)現(xiàn)定位控制的光電技術(shù)可提供一種用固定標(biāo)志點(diǎn)結(jié)合線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可重復(fù)運(yùn)動(dòng)的方法。它利用了與一對(duì)光電管并聯(lián)工作的一個(gè)功率運(yùn)放的快速響應(yīng)時(shí)間。由此實(shí)現(xiàn)的一種元件數(shù)量很少的系統(tǒng),能在明確規(guī)定的工作環(huán)境下,具有很高的可靠性、準(zhǔn)確性以及可重復(fù)性。
2.1自動(dòng)封口光感傳感器應(yīng)用的基本原理
在自動(dòng)包裝過(guò)程中,由于商標(biāo)印刷誤差,薄膜變形不一,牽引輥打滑,送紙,拉紙,中封,橫封各部分速度的差異,橫封切斷位置可能偏離規(guī)定部位,甚至因誤差積累而切到商標(biāo)圖案上。為此,先進(jìn)的包裝機(jī)都配有光電跟蹤自動(dòng)控制系統(tǒng),以控制封切位置使之保持正確,保證每次都在定位標(biāo)記確定的位置處封接切斷,不致于封切到圖案上。這就是光感傳感器在自動(dòng)封口控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用。隨著食品安全認(rèn)證的深入,食品企業(yè)對(duì)于包裝設(shè)備的要求越來(lái)越高,光電控制技術(shù)也必須跟上機(jī)械發(fā)展的要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
其基本原理是利用光電系統(tǒng)測(cè)定目標(biāo)的位置,然后根據(jù)光電傳感器所測(cè)位置進(jìn)行包裝袋的步進(jìn)、封口、切割。該系統(tǒng)主要由發(fā)射部分、光電探測(cè)器,信號(hào)處理電路,a/d轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)、 計(jì)算 機(jī)顯示器組成,然后通過(guò)熱封、切割、包裝袋步進(jìn)系統(tǒng)等共同完成自動(dòng)包裝。
2.2自動(dòng)封口包裝設(shè)備光感傳感器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
自動(dòng)封口包裝設(shè)備的光發(fā)射電路主要由光源驅(qū)動(dòng)器、光源(主要是半導(dǎo)體光源,包括led(發(fā)光二極管),ld(激光二極管)等)、光功率自動(dòng)控制電路等部分組成。,用脈沖發(fā)射電路來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器,為了使半導(dǎo)體激光器克服供電電源波動(dòng)、器件老化等因素的影響,確保激光器輸出功率穩(wěn)定,還必須有自動(dòng)功率控制電路。接收部分主要由四象限光電探測(cè)器組成,四象限光電探測(cè)器是把4個(gè)性能完全相同的光電二極管按照直角坐標(biāo)要求排列而成的光電探測(cè)器件,目標(biāo)光信號(hào)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后在四象限光電探測(cè)器上成像,然后通過(guò)信號(hào)放大,傳送至單片機(jī),經(jīng)過(guò)單品機(jī)的分析后,將同步信號(hào)傳送至包裝控制的各個(gè)組件,完成自動(dòng)封口包裝的全過(guò)程。
3.關(guān)于光感傳感器自動(dòng)包裝機(jī)械 發(fā)展 前景展望
隨著 科學(xué) 技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,各食品生產(chǎn) 企業(yè) 以及自動(dòng)包裝使用企業(yè)對(duì)于機(jī)械的要求也越來(lái)越高。要求新機(jī)械在自動(dòng)包裝時(shí)可以提高生產(chǎn)效率,以滿貨期和降低工藝流通成本的需要,對(duì)一些產(chǎn)品,還要求包裝機(jī)械和生產(chǎn)機(jī)械相銜接。要求設(shè)備生產(chǎn)廠家可以在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。另外還要求噪聲要小、包裝過(guò)程精度高、廢棄物要少。針對(duì)這樣的情況,自動(dòng)化包裝設(shè)計(jì)廠家正在根據(jù)客戶的需求,不斷進(jìn)行創(chuàng)新與設(shè)計(jì),通過(guò)將更加先進(jìn)的光感傳感器、光電控制技術(shù)等的應(yīng)用來(lái)提高自動(dòng)包裝的效率與精準(zhǔn)度。
未來(lái)食品包裝過(guò)程中工藝流程自動(dòng)化程度將會(huì)越來(lái)越高,幾年前,自動(dòng)化技術(shù)還只占包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的30%,現(xiàn)在已占50%以上,大量使用了微電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制。包裝機(jī)械自動(dòng)化程度不斷提高,一是為了提高生產(chǎn)率;二是為了提高設(shè)備的柔性和靈活性;三是因?yàn)榘b機(jī)械需要完成的動(dòng)作復(fù)雜,多采用機(jī)械手來(lái)完成。光感傳感器的發(fā)展也為自動(dòng)包裝機(jī)的發(fā)展提供的更加廣闊的空間。新的光感控制系統(tǒng)在完成傳統(tǒng)定位的工作職能外,還加強(qiáng)了對(duì)材質(zhì)及厚度的高分辨能力以及對(duì)包裝上印刷質(zhì)量缺陷的甄別,在包裝過(guò)程中,包裝材料的厚度、材質(zhì)變化以及印刷質(zhì)量問(wèn)題不易為人眼所辨別,所以在包裝機(jī)械上常采用由電腦控制的攝像機(jī)和探測(cè)器來(lái)分辨。攝像機(jī)現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝像的圖片,并在顯示屏上顯示。當(dāng)前機(jī)器在加工的轉(zhuǎn)速是不能變的,今后應(yīng)根據(jù)分辨后材料的變化改變轉(zhuǎn)速,控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作,并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理,自動(dòng)消毒和自動(dòng)清潔,自動(dòng)剔除印刷不合格包材,減少因包材不合格出現(xiàn)的殘次品。
結(jié)論
光感傳感器的應(yīng)用為自動(dòng)包裝設(shè)備開(kāi)辟了一個(gè)全新的發(fā)展空間。加上 計(jì)算 機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用,未來(lái)自動(dòng)包裝設(shè)備將是集成了更多計(jì)算機(jī)技術(shù)以及光電控制技術(shù)的 現(xiàn)代 化包裝機(jī)械。而計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用,為自動(dòng)化機(jī)械的設(shè)計(jì)與發(fā)展提供了便利的條件,將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫(kù)存入計(jì)算機(jī),把圖紙數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)即可自動(dòng)合成為三維模型,并根據(jù)生產(chǎn)要求將實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入,進(jìn)行模擬運(yùn)行??萍嫉陌l(fā)展在自動(dòng)包裝機(jī)械行業(yè)得到了充分的體現(xiàn),也為光電控制提供了良好的發(fā)揮平臺(tái)。由光感傳感器作為核心的計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化包裝機(jī)械將成為包裝機(jī)械發(fā)展的主要方向。
參考 文獻(xiàn)
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[3]劉海清.自動(dòng)控制——壓力傳感[m].機(jī)械 工業(yè) 出版社,2006,12.
篇6
關(guān)鍵詞:包裝機(jī)械;自動(dòng)化技術(shù);
一、包裝機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)
包裝機(jī)械設(shè)備按復(fù)雜程度可分為:簡(jiǎn)單、半自動(dòng)和全自動(dòng)三大類。而全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線設(shè)備主要由二大部分組成:全自動(dòng)包裝設(shè)備和全自動(dòng)碼垛設(shè)備。
1.1全自動(dòng)包裝設(shè)備
全自動(dòng)包裝機(jī)由自動(dòng)上袋系統(tǒng)、包裝秤(視需要可設(shè)計(jì)為單秤或多秤)、平臺(tái)、整形設(shè)備、拆邊機(jī)、批號(hào)及生產(chǎn)日期打印機(jī)、輸送機(jī)(含倒袋輸送機(jī)、立袋輸送機(jī)和平袋輸送機(jī)),還可設(shè)置收塵裝置等組成。自動(dòng)上袋系統(tǒng)是全自動(dòng)包裝和半自動(dòng)包裝的主要區(qū)別。自動(dòng)上袋系統(tǒng)對(duì)包裝袋的質(zhì)量要求比較嚴(yán)格,當(dāng)包裝袋涂膜不符要求時(shí),自動(dòng)上袋系統(tǒng)的故障率隨包裝袋質(zhì)量下降而上升。如果非出口產(chǎn)品、貴重產(chǎn)品及對(duì)產(chǎn)品包裝有嚴(yán)格要求的物品包裝,從降低包裝袋的成本和包裝機(jī)的價(jià)格著想,建議采用半自動(dòng)包裝機(jī)。自動(dòng)包裝機(jī),每小時(shí)可包裝500kg的物品500袋,最大可達(dá)800袋到1200袋;稱重精度達(dá)0.2,最高可達(dá)0.1。
1.2全自動(dòng)碼垛系統(tǒng)
全自動(dòng)碼垛系統(tǒng)由碼包機(jī)、垛型加固機(jī)、物品姿態(tài)控制裝置、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。全自動(dòng)碼垛系統(tǒng)有高架式和低架式兩種形式。高架式碼垛機(jī)的班產(chǎn)量大于低架式碼垛機(jī)的班產(chǎn)量。碼垛按每層五袋,每袋40-50kg,每垛40袋計(jì)算,則每小時(shí)可碼垛600袋,最高可達(dá)每小時(shí)碼垛1200袋。全自動(dòng)碼垛機(jī)配叉車儲(chǔ)運(yùn),則有裝車機(jī)動(dòng)靈活,運(yùn)輸、碼垛、拆垛、搬移等任務(wù)都可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作。使作業(yè)時(shí)間大為縮短,作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。一條全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線,建議操作人員2-3人為好。
對(duì)于年產(chǎn)量大于10萬(wàn)噸的企業(yè),采用全自動(dòng)包裝碼垛,可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;年產(chǎn)量在5萬(wàn)噸至10萬(wàn)噸的企業(yè),也有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益;年產(chǎn)量在5000噸以上的企業(yè),建議采用半自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線,也可獲得大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
1.3 全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的特點(diǎn):
(1)自動(dòng)化過(guò)程已逐步實(shí)現(xiàn)。包裝材料或包裝容器的自動(dòng)整理、輸入以及產(chǎn)品的輸出;單機(jī)及機(jī)組和生產(chǎn)線的自動(dòng)協(xié)調(diào)工作和故障的自動(dòng)處理;對(duì)包裝質(zhì)量的在線自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)剔除不合格品;為適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)包裝設(shè)備的實(shí)際需要,可實(shí)現(xiàn)柔性化自動(dòng)包裝碼垛。
(2)包裝碼垛設(shè)備成套性較強(qiáng)。包裝設(shè)備多為連續(xù)作業(yè)的單機(jī)聯(lián)動(dòng)線和機(jī)組,成套性較強(qiáng),其成套方式有:把具有不同功能的單機(jī)或機(jī)組與輔助設(shè)備配套成龍為連續(xù)作業(yè);設(shè)計(jì)制造具有多種功能的作業(yè)線,現(xiàn)代化生產(chǎn)中包裝機(jī)械不僅將制袋、充袋、封口、稱量、碼垛、運(yùn)輸?shù)裙δ芙M合在一起,而且將清洗滅菌、計(jì)量、貼標(biāo)、打印、檢測(cè)和傳遞輸送等功能也結(jié)合起來(lái)組成成套作業(yè)。
(3)可靠性較高。全自動(dòng)包裝線系統(tǒng)功能多,工位多,機(jī)構(gòu)復(fù)雜,要求運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確,動(dòng)作迅速、協(xié)調(diào),工作可靠。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中包裝設(shè)備已是生產(chǎn)流水線上的關(guān)鍵設(shè)備。為此采用了必要的檢測(cè)和監(jiān)控措施,對(duì)故障及時(shí)顯示或報(bào)警,針對(duì)常見(jiàn)故障和誤操作,設(shè)置安全防護(hù)措施,使設(shè)備即使在意外情況下也不致?lián)p壞。在報(bào)警發(fā)出后,由操作人員干預(yù),使設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.4 半自動(dòng)包裝系統(tǒng)
由于產(chǎn)量及其他原因,由人工完成如供袋和封口作業(yè),有時(shí)不要求進(jìn)行在線整治、質(zhì)量復(fù)核、檢測(cè)、打印和垛型加固等作業(yè),這時(shí)系統(tǒng)也稱為半自動(dòng)包裝系統(tǒng)。
二、包裝線對(duì)自動(dòng)化裝備的需要
2.1包裝線對(duì)自動(dòng)化裝備的需要
很久以來(lái),包裝生產(chǎn)線只到把物料包裝好為止,尤其是25kg 以上的重袋包裝更是如此,至于后續(xù)的搬運(yùn)工作則完全由搬運(yùn)工人來(lái)完成。造成這樣局面有多方面的原因,但主要是我國(guó)生產(chǎn)力水平較低,勞動(dòng)力便宜,資金缺乏,科研人才少,管理落后等。包裝行業(yè)存在的問(wèn)題要想進(jìn)一步發(fā)展以及參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)還必須找出自身缺點(diǎn)和不足,縱觀20余年的發(fā)展過(guò)性,不難發(fā)現(xiàn)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)中存在某些明顯的不足,概言之有以下幾點(diǎn):
(1)低水平產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)多。如小型自動(dòng)封口機(jī)、真空包裝機(jī)、小型灌裝機(jī)、小食品生產(chǎn)設(shè)備等。這些設(shè)備技術(shù)難度小、成本低、起步快。因此,不少企業(yè)選中它做“入門”產(chǎn)品,以此積累資金再展鴻圖。這樣,就造成產(chǎn)品不可避免地重復(fù),產(chǎn)品積壓賣不出去,自然又影響設(shè)備的更新,最終使得生產(chǎn)水平難以提高。
(2)高技術(shù)含量的產(chǎn)品尚未有人生產(chǎn)。如高壓殺菌設(shè)備,連實(shí)驗(yàn)室階段也未進(jìn)入;又如多層共擠設(shè)備,其共擠頭也是從美國(guó)購(gòu)來(lái)配套的。
(3)自主開(kāi)發(fā)能力較弱。一方面是我們企業(yè)起步較晚,還未摸清市場(chǎng)的規(guī)律;另一方面是科技力量薄弱,高科技人才資源不足,掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用CAD的人還不多,許多企業(yè)是看好別人已生產(chǎn)的產(chǎn)品市場(chǎng)不錯(cuò),買來(lái)圖紙依樣畫葫蘆,結(jié)果不理想。有的企業(yè)照搬國(guó)外產(chǎn)品測(cè)仿,達(dá)到了樣機(jī)水平則稱為“國(guó)際先進(jìn)水平”,實(shí)際上是早已淘汰的產(chǎn)品。如均度機(jī),人家已有適應(yīng)高溫、高壓、高粘度物料的,均質(zhì)粒度可達(dá)1um, 的設(shè)備問(wèn)世,我們還拿3um的普通設(shè)備標(biāo)上國(guó)際先進(jìn)水平。這樣固步自封影響了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),即使有新產(chǎn)品,其檔次也不高。又如,由于目前科技迅猛發(fā)展,超細(xì)粉狀或準(zhǔn)納米級(jí)粉狀的包裝流動(dòng)性很差,應(yīng)該研究提高流動(dòng)性的機(jī)構(gòu),以滿足自動(dòng)生產(chǎn)線的要求。
2.2包裝自動(dòng)化的需要
為了改變包裝行業(yè)現(xiàn)狀,對(duì)包裝裝備的自動(dòng)化有以下要求或者發(fā)展趨勢(shì):
(1)機(jī)電儀綜合技術(shù)是包裝碼垛生產(chǎn)線的發(fā)展主流。自動(dòng)化程度是衡量包裝機(jī)械技術(shù)水平的重要標(biāo)志。其內(nèi)容包括工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、物料流動(dòng)、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行故障、安全防范等的自動(dòng)控制和包裝物、包裝袋或容器、包裝產(chǎn)品、包裝過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)兩個(gè)方面。由于大量采用了微電子、遠(yuǎn)紅外、傳感等高新技術(shù),特別是微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使水平迅速提高,從而減少了人工操作,提高了包裝質(zhì)量。
(2)在促進(jìn)單機(jī)高速化的同時(shí),注意提高系統(tǒng)的效率。高速化是提高包裝機(jī)械生產(chǎn)效率的主要途徑,為此,不斷提高包裝速度已成為總的發(fā)展趨勢(shì),其主要途徑是在提高自動(dòng)化水平的同時(shí)不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)。還將更多的注意力投向提高整個(gè)包裝系統(tǒng)的生產(chǎn)效率,使高速化向深層發(fā)展,使包裝系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)合理。
篇7
在航空、航天、機(jī)械制造行業(yè)中,鑄件被大量使用,許多薄壁鑄件是精密儀器、儀表的載體,形位精度及其尺寸穩(wěn)定性要求很高。在薄壁鑄件機(jī)械加工過(guò)程中,加工工裝是保證鑄件加工質(zhì)量的關(guān)鍵。通常使用的鑄件加工工裝,找正精度較低,裝夾變形較大。本文結(jié)合薄壁鑄件機(jī)械加工狀況,采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法,介紹了一種薄壁鑄件加工工裝。
1.工裝改進(jìn)原因
1.1 鑄件應(yīng)用
目前,鑄件在航空、航天等行業(yè)中大量使用,鑄造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)決定了其在金屬成形方法中不可替代的地位。金屬的成形方法較多,與其他成形工藝相比,鑄造工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):能夠成形鍛造及切削加工不能完成的復(fù)雜外形的零件;生產(chǎn)成本低廉;鑄件的尺寸和質(zhì)量不受限制,小到幾克的硬幣,大到萬(wàn)噸的輪船殼體,都是鑄造的杰作;鑄造是機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用最廣泛的一種工藝方法,工業(yè)上常用的金屬材料都可鑄造,且生產(chǎn)的批量不限。
1.2常用鑄件機(jī)械加工工裝應(yīng)用狀況
1.2.1加工精度低
鑄件精基準(zhǔn)面是保證加工精度,特別是加工表面的相互位置精度以及零件安裝方便可靠的基礎(chǔ)。常用鑄件機(jī)械加工工裝找正精度較低,約為0.4mm,加工精度較差。很多框架類鑄件不僅壁薄,而且體積較大,對(duì)精基準(zhǔn)面的加工精度要求較高,否則后續(xù)加工中易出現(xiàn)壁厚不均勻現(xiàn)象,造成廢品。
1.2.2裝夾變形較大
常用鑄件機(jī)械加工工裝應(yīng)用于薄壁鑄件,裝夾變形較大。在機(jī)械加工過(guò)程中,裝夾變形導(dǎo)致的殘余應(yīng)力是影響零件尺寸穩(wěn)定性的重要因素。為了減少裝夾變形,不僅要從加工精度和定位精度選擇裝夾方案,還要對(duì)夾緊力的方向、作用點(diǎn)、大小進(jìn)行優(yōu)選。
2.工裝主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1支撐改制
依據(jù)三點(diǎn)決定一個(gè)平面的理論,設(shè)計(jì)改制了工裝的零件支撐,將常用的平頭支撐改為球頭支撐(圖1、圖2示),球頭支撐由底座和球頭螺柱組成,它改變了原來(lái)平頭支撐的面接觸方式,使鑄件毛坯底面與球頭螺柱的球頭形成點(diǎn)接觸,旋轉(zhuǎn)球頭螺柱可以調(diào)整鑄件劃線基準(zhǔn)面的位置,找正便捷,找正精度約為0.2mm。
2.2 凹形壓板
凹形壓板由矩形鋼板和兩塊磁鐵組成(圖3示),磁鐵吸附在矩形鋼板上。通過(guò)移動(dòng)矩形鋼板兩端的磁鐵,可以改變?cè)诹慵系膲壕o力作用點(diǎn)。矩形鋼板的尺寸可以根據(jù)鑄件裝夾位置、空間自行制作。
2.3 裝夾方式對(duì)比
圖4、圖5分別是常用鑄件機(jī)械加工工裝、薄壁鑄件基準(zhǔn)面加工工裝的局部裝夾結(jié)構(gòu)圖。圖4中,壓緊力作用點(diǎn)在鑄件體上,作用點(diǎn)處零件局部懸空。圖5中,壓緊力作用于凹形壓板,將凹形壓板兩端的磁鐵移至兩個(gè)球頭支撐的球頭位置,使夾緊力的作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)作用在兩個(gè)球頭支撐上,改變了原來(lái)直接壓緊鑄件的裝夾方式。
通常,框架類薄壁鑄件鑄造余量約為2mm~3mm,體積較大,粗加工基準(zhǔn)面切削力較大,因此,加工時(shí)所需裝夾力較大,在鑄件壓緊力作用點(diǎn)局部會(huì)產(chǎn)生較大的變形,薄壁鑄件加工工裝提高了工藝系統(tǒng)的接觸剛度,有利于減小鑄件變形,減小裝夾引起的殘余應(yīng)力。
3.薄壁鑄件機(jī)械加工工裝
3.1 組成
薄壁鑄件機(jī)械加工裝夾工裝(圖6示)包括兩個(gè)圓柱底座2、兩個(gè)螺柱3、矩形鋼板4、兩塊磁鐵5、兩組螺栓組件8、兩塊壓板9、三個(gè)球頭螺柱10、三個(gè)圓錐底座11。其中圓柱底座2和螺柱3以螺紋連接;磁鐵5吸附在矩形鋼板4上且位置可以移動(dòng);球頭螺柱10和圓錐底座11以螺紋連接;兩組螺栓組件8壓緊壓板9,通過(guò)矩形鋼板4將鑄件固定在機(jī)床工作臺(tái)上。
3.2 應(yīng)用舉例
圖6為薄壁鑄件銑基準(zhǔn)面裝夾示意圖,裝夾方法:首先,根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu),初定三個(gè)球頭支撐(10、11)在工作臺(tái)1上的位置;將已劃線的鑄件放在球頭上,選擇鑄件底面的實(shí)體結(jié)構(gòu),確定三個(gè)球頭支撐及兩塊磁鐵5的位置,兩塊磁鐵5的位置對(duì)應(yīng)于兩個(gè)球頭支撐,第三個(gè)球頭支撐在另兩個(gè)球頭支撐的對(duì)稱中心線上,并且距離要盡量遠(yuǎn);然后,分別旋轉(zhuǎn)球頭螺柱10,調(diào)整鑄件劃線基準(zhǔn)面的位置,利用主軸上的劃針7,找正劃線確定的基準(zhǔn)面在0.2mm范圍內(nèi);移動(dòng)兩塊磁鐵至相應(yīng)的球頭螺柱球頭位置;根據(jù)鑄件位置,確定兩個(gè)圓柱底座2的位置;根據(jù)球頭支撐的球頭位置,確定兩塊壓板9的其中兩個(gè)壓緊點(diǎn),一塊作用點(diǎn)在凹形壓板上且在兩個(gè)球頭支撐的中間位置,另一塊作用點(diǎn)在鑄件上且在第三個(gè)球頭支撐位置;根據(jù)壓板9的壓緊點(diǎn)高度,調(diào)整兩個(gè)螺柱3的頂面高度;利用兩組螺栓組件8壓緊兩塊壓板9,將鑄件6固定在機(jī)床工作臺(tái)1上;最后,將主軸上的劃針換成銑刀進(jìn)行精基準(zhǔn)面的加工。
3.3 應(yīng)用效果
通常,框架類薄壁鑄件鑄造余量約為2mm~3mm,體積較大,粗加工基準(zhǔn)面切削力較大,因此,加工時(shí)所需裝夾力較大,在鑄件壓緊力作用點(diǎn)局部會(huì)產(chǎn)生較大的變形,薄壁鑄件機(jī)械加工工裝具備以下優(yōu)點(diǎn):
3.3.1提高基準(zhǔn)面加工精度和加工效率
薄壁鑄件加工工裝通過(guò)球頭支撐,使鑄件毛坯底面與三個(gè)球頭形成點(diǎn)接觸,不僅使鑄件基準(zhǔn)面加工精度提高,而且找正便捷,易操作,可以提高生產(chǎn)效率。
3.3.2裝夾變形小
薄壁鑄件加工工裝通過(guò)凹形壓板的凹形結(jié)構(gòu),改變了鑄件的受力作用點(diǎn),提高了工藝系統(tǒng)的接觸剛度,有利于減小鑄件變形,減小裝夾引起的殘余應(yīng)力。
篇8
1、圖紙目錄:包含哪些圖紙,及圖紙頁(yè)碼。
2、設(shè)計(jì)說(shuō)明:房屋基本情況介紹及計(jì)師是怎么設(shè)計(jì)的。
3、原始平面圖:詳細(xì)標(biāo)注室內(nèi)尺寸,門窗、梁柱、進(jìn)水口、地漏、煤氣管道位置等等。
4、平面設(shè)計(jì)圖:不解釋,正常人都懂。
5、天花吊頂圖:天花造型的尺寸、定位,燈具位置,詳細(xì)索引,到地面高度,具體大樣等。
6、鋪地圖:材料種類,地磚、地板規(guī)格和范圍、地磚拼花等。
篇9
為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出在課程中增加虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié),并針對(duì)虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段改革進(jìn)行了初步探討與實(shí)踐。教學(xué)實(shí)踐表明:此環(huán)節(jié)的教學(xué)效果良好,提高了學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞:
機(jī)械設(shè)計(jì);綜合實(shí)驗(yàn);虛擬改錯(cuò);教學(xué)改革
21世紀(jì),我國(guó)進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,而知識(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)致勝的法寶是人才。高等學(xué)校培養(yǎng)的人才質(zhì)量,直接關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,因此培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),鞏固其專業(yè)知識(shí)的理解和吸收是培養(yǎng)人才能力、提高人才質(zhì)量的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。特別是對(duì)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),更應(yīng)該把學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的靈活吸收與掌握運(yùn)用作為實(shí)踐類課程的重中之重,只有這樣,學(xué)生才能在未來(lái)工作中游刃有余、手到拈來(lái)[1]?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”是遼寧工業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱我校)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院針對(duì)設(shè)計(jì)專業(yè)大四學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門重要實(shí)踐課程,課程主要內(nèi)容是對(duì)學(xué)院現(xiàn)有的典型包裝機(jī)械(顆粒包裝機(jī)、蘋果制瓣機(jī)、安瓶灌裝機(jī)等)進(jìn)行工藝流程分析、功能原理分析、傳動(dòng)系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)分析,并由教師將學(xué)生分組,每組學(xué)生繪制不同設(shè)備中不同功能部件的功能結(jié)構(gòu)圖、執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖以及執(zhí)行系統(tǒng)循環(huán)圖等,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性[2]。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,在“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”中增加虛擬改錯(cuò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),本文主要介紹在“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”虛擬改錯(cuò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)中的一點(diǎn)做法和體會(huì)。在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段,采用虛擬實(shí)驗(yàn)方式,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的突破性嘗試與創(chuàng)新[3]。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較欠缺,對(duì)大部分機(jī)械結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念還都停留在理論環(huán)節(jié)。通過(guò)本門實(shí)驗(yàn)課程,雖然對(duì)實(shí)際設(shè)備有了一定了解,但由于包裝機(jī)械非標(biāo)件相對(duì)較多,而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,學(xué)生在對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解上仍有欠缺,只對(duì)設(shè)備有大體的了解,不能把握其設(shè)計(jì)理念的精髓,往往都是知其然而不知其所以然。學(xué)生很難將課堂所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際有效聯(lián)系起來(lái),缺乏應(yīng)用理論聯(lián)系實(shí)踐、指導(dǎo)實(shí)踐的能力。
二、“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程
首先,為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的工作方法,又能夠充分調(diào)動(dòng)各位組員的工作積極性,使每位學(xué)生都能充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),達(dá)到事半功倍的效果。指導(dǎo)教師先將學(xué)生分為2~3人一組,根據(jù)每組學(xué)生的綜合水平給定一個(gè)包裝機(jī)械常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三維案例模型,每個(gè)案例模型中設(shè)置一些學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的典型錯(cuò)誤與問(wèn)題,如圖1、圖2所示,問(wèn)題主要涵蓋安裝問(wèn)題、設(shè)計(jì)問(wèn)題以及工藝流程問(wèn)題等。然后,指導(dǎo)教師組織各組學(xué)生進(jìn)行相互討論并運(yùn)用“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”之前課程對(duì)包裝機(jī)工藝流程及功能原理等的分析理解,加之本科階段理論課、專業(yè)課所學(xué)知識(shí),找出案例模型中不合理的地方,同時(shí)討論說(shuō)明存在的問(wèn)題,以及會(huì)對(duì)設(shè)備帶來(lái)哪些不良后果,會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中造成什么樣不良影響。如圖3所示實(shí)驗(yàn)前提供的模型,兩個(gè)軸承緊貼,軸向間隔過(guò)小不利于滾輪傳動(dòng),同時(shí)軸端螺紋孔沒(méi)有鉆頭錐角,工藝不合理。學(xué)生
通過(guò)課堂學(xué)習(xí)討論,將模型中不合理之處進(jìn)行了調(diào)整改進(jìn),如圖4所示。最后,各組學(xué)生將得出的最終結(jié)論整理成書面報(bào)告的形式交由指導(dǎo)教師檢查,指導(dǎo)教師對(duì)其錯(cuò)誤描述是否準(zhǔn)確,改進(jìn)方案是否合理,改進(jìn)措施是否可行等方面進(jìn)行考察。檢查合格后,由學(xué)生整理并提交書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于專業(yè)能力較強(qiáng),知識(shí)點(diǎn)掌握比較扎實(shí)以及對(duì)三維仿真模型感興趣的學(xué)生,可以額外讓他們運(yùn)用自己提出的改進(jìn)措施對(duì)三維模型進(jìn)行修改并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)虛擬仿真,看改進(jìn)后系統(tǒng)性能是否得到改善,合理性是否得到提高,從而達(dá)到興趣驅(qū)動(dòng)、因材施教的教學(xué)效果。
三、“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程中所把握的要點(diǎn)
由于“機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”對(duì)機(jī)設(shè)專業(yè)大四學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)中的重要性,以及我?!皯?yīng)用型、復(fù)合型、外向型”的本科人才培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中注重以下兩點(diǎn):
(一)引導(dǎo)為主,把控細(xì)節(jié)在教學(xué)過(guò)程中緊緊圍繞“學(xué)生為主,教師為輔”這一原則。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生以啟發(fā)引導(dǎo)為主,采用循序漸進(jìn)的階梯式教育方法,讓他們積極動(dòng)腦思考,并根據(jù)各組學(xué)生的能力和進(jìn)展情況,把要求逐步提高,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生采用多種不同的方案對(duì)案例模型中的問(wèn)題進(jìn)行修改,然后分析比較,從中選出最佳方案。和學(xué)生一起總結(jié)歸納,使理論得到升華,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,雖然學(xué)生針對(duì)錯(cuò)誤問(wèn)題提出的改進(jìn)方案和措施全部合理,但對(duì)問(wèn)題的思考往往不夠深入全面,比如當(dāng)傳動(dòng)中使用帶傳動(dòng)時(shí),學(xué)生往往只是籠統(tǒng)地說(shuō)成帶傳動(dòng),而對(duì)帶的種類、參數(shù)等少有提及,這就需要指導(dǎo)教師對(duì)這些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行把控,一方面可以幫助學(xué)生把理論知識(shí)點(diǎn)理解吃透;另一方面能夠提高學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)思維的縝密性和全面性。
(二)實(shí)驗(yàn)案例更新要與時(shí)俱進(jìn)在虛擬改錯(cuò)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤設(shè)置要盡可能多地貼近生產(chǎn)實(shí)際,使錯(cuò)誤的設(shè)置不是憑空想象照本宣科,而是緊隨科技更新?lián)Q代的腳步,將更多的新技術(shù)、新方法引入到課程案例中,這樣可以使學(xué)生更好地接觸、理解以及吸收這些新的設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)理念。通過(guò)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的對(duì)比,找到創(chuàng)新點(diǎn),更好地把握機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新方向。在鞏固理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力,同時(shí)也為學(xué)生可以更好更快地融入到以后工作中打下良好基礎(chǔ),達(dá)到與時(shí)俱進(jìn)學(xué)以致用的效果。
四、虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié)的特色與創(chuàng)新
(一)堅(jiān)持從實(shí)踐中來(lái)到實(shí)踐中去的原則虛擬改錯(cuò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤案例除了取材于生產(chǎn)實(shí)際,另一方面也來(lái)自于歷屆學(xué)生在專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)頻率較多的問(wèn)題,比如系統(tǒng)傳動(dòng)比分配不合理、設(shè)計(jì)時(shí)不考慮安裝是否便捷以及傳動(dòng)路線設(shè)計(jì)繁瑣等問(wèn)題,堅(jiān)持從學(xué)生中來(lái)到學(xué)生中去的原則。通過(guò)改進(jìn)這些現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題和錯(cuò)誤,來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),提高其自身專業(yè)素養(yǎng)以及工作能力,進(jìn)而指導(dǎo)工程實(shí)踐,為他們提前打好預(yù)防針,在以后的學(xué)習(xí)和工作中避免再出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤,未雨綢繆防患于未然。
(二)充分利用多媒體教學(xué)模式將多媒體融入到實(shí)驗(yàn)課程中現(xiàn)今已經(jīng)十分普遍,但大多只利用了繪圖軟件的二維功能,充當(dāng)了畫板和丁字尺的用途。虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié)在使用二維工程圖的同時(shí),運(yùn)用三維繪圖軟件的建模及裝配功能,使之成為理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)之間的紐帶,加深學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一抽象化過(guò)程的形象化理解與整體把握,如圖5所示。改善了傳統(tǒng)的實(shí)物分析改錯(cuò)過(guò)程受諸多因素制約現(xiàn)實(shí)教學(xué)中很難實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)狀,很大程度上提高了課堂教學(xué)效率。同時(shí),由于三維模型可視化程度高、形象直觀、設(shè)計(jì)改進(jìn)效率高,與傳統(tǒng)方式相比,三維模式更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)及個(gè)人能力。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)虛擬改錯(cuò)環(huán)節(jié),不僅培養(yǎng)了學(xué)生綜合實(shí)踐能力,提高了學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生開(kāi)闊了視野,還能在下學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,更重要的是增強(qiáng)了學(xué)生工程意識(shí),為以后參加工作奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[2]朱龍根.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì):2版[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006:26-42.
篇10
[關(guān)鍵詞]機(jī)械原理;機(jī)械設(shè)計(jì);課程設(shè)計(jì);內(nèi)容
[中圖分類號(hào)]G632 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2013)34-0179-02
機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)是職業(yè)學(xué)校機(jī)械專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它是溝通學(xué)生理論課和專業(yè)課的橋梁。機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是課程學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的綜合性,實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,如何搞好課程設(shè)計(jì),如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,實(shí)踐能力,協(xié)作能力等綜合能力得到提高,基礎(chǔ)知識(shí)得到鞏固,是從事本課程教師值得探討的問(wèn)題。筆者在從事機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐中,為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和工程素質(zhì),進(jìn)行了一些有益的改革嘗試,使學(xué)生受益匪淺。
1 機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容改革
1.1 課程設(shè)計(jì)的目的
機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完課程后獨(dú)立進(jìn)行的一次工程實(shí)踐。該課程的最終目的是讓學(xué)生進(jìn)行一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際,提高綜合應(yīng)用理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)去分析和解決有關(guān)工程實(shí)際問(wèn)題的能力,為以后的專業(yè)課程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容改革
選題是課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的關(guān)鍵,教師的選題應(yīng)盡可能把教學(xué)過(guò)程中涉及的知識(shí)在課程設(shè)計(jì)中得到綜合體現(xiàn),同時(shí)要保證學(xué)生能夠按時(shí)完成。改革前,江蘇省張家港工貿(mào)職業(yè)高級(jí)中學(xué)機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是分別進(jìn)行的,互相之間沒(méi)有聯(lián)系。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)在第4學(xué)期開(kāi)設(shè),內(nèi)容以機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析為主;而機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在第五學(xué)期開(kāi)設(shè),以零件的強(qiáng)度分析和繪制裝配圖,零件圖為主。不論是機(jī)械原理還是機(jī)械設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)的題目和設(shè)計(jì)方案都是教師給定的,而且有設(shè)計(jì)題目的樣機(jī),機(jī)械原理題目是插齒機(jī)插刀系統(tǒng)基本運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目是減速器的設(shè)計(jì)。這樣的選題都有一定的依據(jù)。插齒機(jī)插刀系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中涉及連桿機(jī)構(gòu),凸輪和齒輪等機(jī)構(gòu),能夠很好地反映教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生通過(guò)參觀樣機(jī)基本能夠在較快的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù),所以兩周的設(shè)計(jì)過(guò)程顯得很輕松,真正能夠設(shè)計(jì)不同方案的學(xué)生并不多見(jiàn),這樣在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面得不到很好的鍛煉。而減速器作為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目,其零件的選擇包括電機(jī)、皮帶、螺栓、齒輪、軸、軸承、鍵、銷、聯(lián)軸器、、密封以及箱體等,它的設(shè)計(jì)結(jié)合書本知識(shí)最多,而且難度適中,能夠較全面地反映機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的教學(xué)要求。作為學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的題目在較長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有得到改變。而且單獨(dú)進(jìn)行機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì),最大的弊端是學(xué)生缺乏對(duì)整體機(jī)械的認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)工程的認(rèn)識(shí)。為了使學(xué)生各方面的能力得到綜合提高,我們將機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)整合為機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)題目暫時(shí)定為包裝機(jī)械(包括液體包裝機(jī)和固體包裝機(jī))的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)間由原來(lái)的“兩周”加“三周”改為現(xiàn)在的“四周”,設(shè)計(jì)方式也做了相應(yīng)的調(diào)整,原來(lái)不管機(jī)械原理還是機(jī)械設(shè)計(jì)均為三人一組,三人的設(shè)計(jì)題目,已知條件均相同,這樣可能會(huì)導(dǎo)致三人互相抄襲,而且多年的課設(shè)結(jié)果也反映出這樣安排的弊端;改革后仍為三人一組,但是三人是負(fù)責(zé)整機(jī)的設(shè)計(jì),他們之間相互聯(lián)系而又互不相同。他們必須按照給出的設(shè)計(jì)任務(wù),商定設(shè)計(jì)方案,其中一人的不合作就會(huì)影響整個(gè)小組的設(shè)計(jì),導(dǎo)致方案失敗。這樣,學(xué)生在相互協(xié)作能力和創(chuàng)新能力方面均可得到相應(yīng)的鍛煉。從總體的工作量來(lái)看,原來(lái)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)包括機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制(1#);插刀的位移,速度,加速度線圖的繪制;凸輪的位移線圖和對(duì)應(yīng)的凸輪工作圖;和編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括裝配圖的繪制(0#),軸和齒輪的設(shè)計(jì),以及編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。改革后,機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)總體工作量基本保持不變,但同一組三人各有側(cè)重,把包裝系統(tǒng)分成三部分(輸送部分,熱封部分,裝料部分),每人負(fù)責(zé)其中一部分的設(shè)計(jì),最后要求學(xué)生繪制出整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(1#),相應(yīng)的部件圖(0#),軸和齒輪(或凸輪)零件圖,和編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。經(jīng)過(guò)幾輪的嘗試后,打算每一組人數(shù)增加到6~8人,能夠在四周的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,相互分工,做出液體包裝機(jī)(或固體包裝機(jī))的整機(jī)設(shè)計(jì)。
2 改善教學(xué)方法,注重能力培養(yǎng)
2.1 注重設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,要完成一個(gè)好的設(shè)計(jì),需要各門課程之間的相互支撐,相互融合。而目前許多課程的學(xué)習(xí)是孤立的,一門課程考核完成后即告結(jié)束。而針對(duì)機(jī)械類專業(yè)的特點(diǎn),在課程的教學(xué)過(guò)程中不同知識(shí)的融合給課程設(shè)計(jì)提供了一次有益的嘗試。其中設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)能力的兩個(gè)主要方面,我們將后者作為課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定零部件形體的主要階段,是一個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí),欠缺的是工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),思維局限在書本知識(shí)上。為此要求學(xué)生提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,表達(dá)清楚的設(shè)計(jì)意圖有一定的難度。所以,在實(shí)踐過(guò)程中要求學(xué)生設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要考慮到產(chǎn)品的造型、制造、市場(chǎng)等生命周期,即學(xué)生的設(shè)計(jì)能夠解決工程實(shí)際問(wèn)題,這樣首先可以激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)熱情。課程設(shè)計(jì)的全過(guò)程都要突出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),鼓勵(lì)設(shè)計(jì)新穎結(jié)構(gòu),以結(jié)構(gòu)合理性和工藝合理性作為評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的主要方面。同時(shí)在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師應(yīng)善于給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)能夠發(fā)揮最大想象力的空間,在布置任務(wù)時(shí),只給出設(shè)備能夠最后實(shí)現(xiàn)的功能,而不規(guī)定具體是如何實(shí)現(xiàn)的,這樣有利于學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中最大限度地發(fā)揮自己的想象空間。教師在設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新,在想象和創(chuàng)新中提高學(xué)生的自信心和設(shè)計(jì)能力。
2.2 注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)
課程設(shè)計(jì)的題目應(yīng)能夠符合工程實(shí)際的需要,一般設(shè)計(jì)的題目盡量選用真題。在以往的課程設(shè)計(jì)中,教師給出設(shè)計(jì)參數(shù),布置設(shè)計(jì)任務(wù)以后,學(xué)生一般參考樣圖進(jìn)行繪制,這樣思維必然局限于教師的設(shè)計(jì)思路,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)非常不利。在改革后,學(xué)生可以到機(jī)械廠和實(shí)驗(yàn)室去參觀小型的裝置,這樣對(duì)機(jī)器有一個(gè)總體的印象,可以觀察機(jī)器的運(yùn)動(dòng)情況,同時(shí)學(xué)校還給學(xué)生提供了兩臺(tái)包裝機(jī)供學(xué)生裝拆,這樣學(xué)生可以從不同角度了解機(jī)器的結(jié)構(gòu),整個(gè)機(jī)器的組裝過(guò)程和零部件的形狀,立體感強(qiáng),層次清楚,學(xué)生基本能夠從視覺(jué)角度感知機(jī)器內(nèi)外部的情況。而且,在實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生必須根據(jù)實(shí)際情況,從資料收集,設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面考慮,提出合理的設(shè)計(jì)方法,這對(duì)于學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)有一定的促進(jìn)作用。
2.3 注重協(xié)作能力的培養(yǎng)
各同學(xué)之間協(xié)作能力的培養(yǎng)在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中占有重要的地位。改革后在機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中,一般以3人為一組。小組成員之間在形成具體的方案時(shí)要求各成員之間相互討論,在設(shè)計(jì)方案基本確定以后,組織一次小組間的討論,提出每組方案中存在的優(yōu)缺點(diǎn)。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生與他人之間的協(xié)作,又有獨(dú)立的構(gòu)思和設(shè)計(jì),分組設(shè)計(jì)帶來(lái)的一個(gè)意外收獲是形成了小組之間的良性競(jìng)爭(zhēng),這種競(jìng)爭(zhēng)增加了學(xué)生的工作熱情,體現(xiàn)了學(xué)生是教學(xué)設(shè)計(jì)主體的原則。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師是每組的一個(gè)成員,在教學(xué)過(guò)程中和學(xué)生共同討論設(shè)計(jì)方案的可行性,在關(guān)鍵的問(wèn)題上對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),掌握每位學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度。
3 改革考核方式,提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量
最初課程設(shè)計(jì)的考核方式比較單一,一般是“師評(píng)”,即教師根據(jù)圖紙的質(zhì)量和平時(shí)的印象給學(xué)生打分,這樣存在一定的不合理性,教師可能只關(guān)注圖紙的質(zhì)量和課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度,存在一定的片面性。為了克服這種不合理性,在隨后的課程設(shè)計(jì)中作了一定的修改,但原則上還是每位同學(xué)均參加答辯,答辯的最后成績(jī)分階段給出,總共由四部分組成(平時(shí)考勤占10%,設(shè)計(jì)計(jì)算部分占20%,草圖和最后圖紙質(zhì)量占40%,答辯30%)。經(jīng)過(guò)這樣的改革后,發(fā)現(xiàn)同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)階段思維會(huì)更加活躍,自主性會(huì)得到更充分的發(fā)揮。而且由于答辯時(shí)面臨的是全班同學(xué)和老師,準(zhǔn)備答辯和答辯的過(guò)程對(duì)每位同學(xué)的心理承受能力和口頭表達(dá)能力都得到了鍛煉。
通過(guò)從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方式和考核方式的改革,學(xué)生才能從全方位真正提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量,真正鍛煉同學(xué)們的能力,與課程設(shè)計(jì)目標(biāo)相一致。
參考文獻(xiàn):
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