機械制造理論全文(5篇)

摘要：隨著國家經濟的不斷發(fā)展，社會逐漸進入到低碳時代，各領域制造行業(yè)都開始重視低碳理論，特別是機械制造行業(yè)。闡述了機械制造中低碳技術的理論，并基于此分析實際中應用低碳制造技術。

關鍵詞：機械制造；低碳；制造理論；技術

引言

由于社會快速發(fā)展，以往為了發(fā)展國家經濟，大量開采資源和能源，導致嚴重破壞能源資源，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞等問題，現(xiàn)階段已經具備比較先進的低碳理論，為了健康持續(xù)發(fā)展國家經濟，需要不斷研究低碳理論和技術。

1低碳制造理論的基本概述

1.1低碳制造理論技術內涵

從本質上來說，低碳制造技術就是以最大化利用資源以及最小消耗能源為依據(jù)的現(xiàn)代制造方式，可以進行低碳生產，并且保證能夠達到相互統(tǒng)一保護生態(tài)環(huán)境和機械生產的作用，實際生產過程中，為了滿足以上目標需要在每個生產環(huán)節(jié)中都采取有效的措施，尤其是生產制造、物流運輸、機械生產以及資源利用等階段，以便于能夠達到增加節(jié)能減排作用，提高資源利用率。在傳統(tǒng)機械制造技術中逐漸發(fā)展形成低碳機械制造技術，此外還可以有機結合制造技術、環(huán)保觀念、降耗技術、節(jié)能技術等，建立低碳制造技術，從機械制造方面來說，低碳制造技術具備一定作用，能夠在一定程度上優(yōu)化和改進機械制造技術。經過不斷發(fā)展和進步，已經具備先進的低碳制造技術，存在更加豐富的內涵，現(xiàn)階段，主要包括以下幾方面低碳制造技術。

1低碳制造技術在機械制造中的應用

1.1生態(tài)化設計

就我國目前發(fā)展狀態(tài)而言，生態(tài)文明應緊密聯(lián)系精神文明、物質文明以及社會文明，令不同方向的文明達到共同進步的效果。我國目前已經有不少機械制造企業(yè)開始認識到低碳、環(huán)保、節(jié)能生產的重要性，并且開始實施初步改革。最初企業(yè)的改革尚存在一定盲目性，隨著改革的不斷深入，企業(yè)已經由傳統(tǒng)單純追求總產值，增加新生產項目狀態(tài)，轉變?yōu)檎归_制造、生產工程的同時綜合考慮環(huán)境成本以及資源成本，對環(huán)境的負載壓力極大下降，在生產上更注重綜合、穩(wěn)固發(fā)展。機械制造企業(yè)對生態(tài)環(huán)境的保護應從實際著手，不僅要保證制造的經濟產值，還需要減少生產對環(huán)境的破壞以及相關原材料的消耗。在低碳制造理念下，機械制造企業(yè)能夠利用生態(tài)化設計，不僅保障產品的基本使用功能，還能夠極大減輕對生態(tài)效益的損耗。原則上生態(tài)化設計主要體現(xiàn)在產品的設計過程中，需要充分考慮產品在制造、使用等多項環(huán)節(jié)中對各種資源的循環(huán)利用以及對環(huán)境的影響情況。目前我國大力倡導生態(tài)文明建設，各領域中生態(tài)化設計應用廣泛。生態(tài)化設計促使人們不再片面的追求短期利益，而是用長遠的遠眼光考慮到現(xiàn)階段行為對環(huán)境造成的影響，并有所作為。對于機械制造產業(yè)而言，在原材料的選用上可優(yōu)先采用可重復、可循環(huán)、可再生、可生物降解的綠色環(huán)保材料，一方面保障材料的利用率，另一方面減輕材料消耗對環(huán)境造成的不良影響。另外，廢舊材料以及回收材料也應列入生態(tài)化設計范圍之中，對各類型資源盡可能的翻新、分解，并制造出新的產品。將低碳制造理念運用于機械制造中能夠極大減輕產品廢料對環(huán)境的污染，對企業(yè)的生態(tài)化建設以重大。

1.2模塊化設計

模塊化設計指的是通過不同功能的模塊加以優(yōu)化組合，保障不同需求的生產。對于機械制造企業(yè)而言，采用模塊化設計能夠更為實用、前沿的達到生產要求，對于綠色環(huán)保理念更是加以利用。在模塊的幫助下，機械制造不再會浪費更多的原材料，且在制造生產的時間上極大節(jié)省，同時也減輕了人力資源的消耗?，F(xiàn)階段我國大力提倡綠色環(huán)保理念以及可持續(xù)發(fā)展理念，且這些理念在航空航天、機械、軍事、電子等多方面均廣泛應用。采用模塊化設計理念能夠根據(jù)不同，功能將系統(tǒng)分為不同模塊，之后通過模塊之間的組合，按照需求設計出符合要求的產品。進行模塊功能劃分主要原因在于在機械制造產業(yè)中，非功能性單元種類較多，而能源以及機械資源的浪費便由此出現(xiàn)。這里浪費會對機械的維護以及運行產生影響，且對機械制造產業(yè)的長遠發(fā)展造成阻礙。另外，目前尚無一個唯一標準來衡量機械制造產品中一些非功能單位。因此在實施了模塊化管理后，資源消耗以及能源消耗能夠被合理地劃分以及評估，一方面保障了設備的可靠性與功能性，另一方面也能夠實現(xiàn)最大程度地節(jié)約資源與能源。因此機械制造企業(yè)在實施低碳制造理念時必須對制造技術所產生的成效加以驗收，了解這一理念為企業(yè)帶來的資源節(jié)約程度。

1.3輕量化設計

輕量化設計屬于優(yōu)化設計的一種，是能夠綜合考慮配套設備、產品性能、產品成本、產品重量等多方面因素的設計方式。目前在我國汽車、軍事、火車、船舶、機械等領域均運用了輕量化設計，在機械制造企業(yè)中作用重大。輕量化設計的優(yōu)勢可以從以下幾點分述:首先，輕量化設計能夠降低噪聲污染，對環(huán)境中的噪聲予以控制；其次，輕量化設計能夠在降低原料以及能源資源消耗基礎上，盡可能的降低碳排放量，減輕對環(huán)境造成的壓力；最后，輕量化設計能夠縮短原材料與加工制作之間的過程，減少在原材料加工、本成品及成品安裝、物流運輸、產品調以及運行使用等過程中所產生的資源消耗，提升對資源的有效利用率。一些機械制造企業(yè)在生產上可能存在片面追求經濟效益現(xiàn)象，未綜合考慮環(huán)境與資源成本。在采用了生態(tài)化設計后，企業(yè)能夠從機械生產的各個環(huán)節(jié)控制能源等方面的消耗，減輕對環(huán)境造成的污染，以實際行動既保障企業(yè)經濟產值，又減少對環(huán)境的破壞。

1知識管理在機械制造過程中的現(xiàn)狀

機械制造屬于知識密集型產業(yè)，然而在實際工程制造領域中，尤其是知識密集型的機械制造過程中對于知識管理這一思想方式和管理模式的研究和應用比較少。在國內，南京理工大學的相關研究者首先提出了知識型制造企業(yè)的概念，知識型制造企業(yè)主要是通過在原技術密集型制造企業(yè)的基礎上發(fā)展起來的，主要是以知識資本為戰(zhàn)略資源，堅持以人為本的管理理念，一直是以創(chuàng)新來提高企業(yè)的綜合競爭力，從而實現(xiàn)資源共享。知識管理領域的理論研究和實踐在不斷的發(fā)展，使得知識密集型企業(yè)越來越重視知識管理，在機械制造過程中，如何開展知識管理，在實際運行中缺少實踐經驗，對其中復雜的問題沒有進行充分的了解和分析，在解決問題方面也沒有深入到整個機械制造和知識管理中，使得知識管理仍停留在支持知識共享和重要的技術方面，無法滿足機械制造過程中的需求。

2知識管理在機械制造過程中使得應用

2.1機械制造過程中的知識管理框架

機械制造過程中需要解決的問題具有復雜性、未知性、動態(tài)性等特點，因此，需要對現(xiàn)有的知識進行共享，還需要在知識共享的基礎上，不斷的創(chuàng)造出新的知識來滿足實際需求。知識管理主要是由三個部分組成，分別為過程、技術、企業(yè)文化。其中如何通過企業(yè)文化的改進來促進知識管理的開展，是企業(yè)管理層需要解決的問題。機械制造企業(yè)開展知識管理的核心問題是如何通過知識管理過程充分利用、綜合各項新技術和設備，以便促進對知識的管理。根據(jù)歐美等國家的研究建立了綜合知識管理在實際開展中的框架，主要內容包括知識創(chuàng)新、知識管理組織、知識管理效果評估、知識管理策略、人與社會化的知識管理問題、知識管理過程、知識管理技術、知識管理案例分析和應用、知識共享等。

2.2機械制造過程中的現(xiàn)有技術和知識管理的融合

其一，融合知識管理中的ERP系統(tǒng)。企業(yè)資源計劃（ERP）是在軟件MRPI系統(tǒng)的基礎上，以企業(yè)供需鏈管理為主，以現(xiàn)代化信息技術為輔，融合了SE、E-DI等先進的管理思想和方法。對企業(yè)每個環(huán)節(jié)的運作給予強有力的支持，對企業(yè)的整體資源進行組織、規(guī)劃、指導、協(xié)調、控制等，使得企業(yè)的物流、信息流、資金流構成標準的通暢的動態(tài)反饋系統(tǒng)，使得企業(yè)管理向一體化、區(qū)域同步化發(fā)展。有效的提高了企業(yè)生產的靈活性和柔性，促進業(yè)務管理水平的提高，有效的降低生產成本，提高了產品的質量和服務質量，加強了企業(yè)的綜合競爭力。其二，融合入知識管理中的SPC系統(tǒng)。統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式進行過程控制的工具。在制造企業(yè)中，一般會采用SPC技術對產品的質量和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，區(qū)分生產制造過程中的正常波動和異常波動，并對異常進行預警處理，提醒技術人員采取異常消除處理，確保制造過程中的穩(wěn)定性，提高生產效率。SPC的操作過程需要確定被測量、描繪控制圖、數(shù)據(jù)采集、過程分析等步驟進行，其中被測量的確定和過程分析需要建立在大量的知識基礎上。

摘要：《機械制造基礎》課程是機械類、近機械類各專業(yè)必修的一門技術基礎課，主要集工程材料、工程材料的成型、金屬熱加工工藝基礎、機加工工藝基礎等內容為一體的綜合性課程。該課程具有較強的概念性與理論性，為了提高教學效果，從理論教學和實驗教學兩方面在模式上不斷地進行改革與探索，將信息化手段運用到教學中去，豐富了課堂內容，提高了學生的理論聯(lián)系實際的能力，較早較好的培養(yǎng)了學生的工程意識。

關鍵詞：機械制造基礎；理論教學；實驗教學；信息化

1理論教學方法探討

在理論教學方面，針對繁多的知識點，尤其課程內容大多是對實際加工過程的描述和分析，由于學生缺乏實際生產經驗，就會感覺課程內容相對單調、枯燥，通過教學設計，借助于信息技術將圖形、圖像、動畫、視頻很好的應用于教學中，提高學生的學習興趣，使學生對課程內容有很好的理解和掌握，主要內容體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1課堂手段-合理運用信息技術

①運用現(xiàn)代信息技術將先進的制造技術以視頻的方式加入到教學環(huán)節(jié)中，讓學生對先進制造基礎有一個初步的了解；②將材料成型過程中零件的變形過程做成動畫，融合到教學中去，讓學生能更加深入的分析成型過程中的應力與變形；③通過計算機技術，用solidworks三維軟件制作裝配體的爆炸圖，讓學生對機器的裝配和拆分過程能夠很好的掌握；④借助于數(shù)控加工仿真軟件模擬復雜零件的數(shù)控加工過程，觀看者如若身臨其境，對加工過程有深刻的認識；⑤應用Mastercam軟件進行自動編程及加工仿真，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況，使學生體驗復雜曲面的加工過程；⑥應用ADMAS對秸稈打捆機虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線,對結構進行優(yōu)化設計，加深學生對兩件結構加工工藝性的理解；⑦將三維掃描和3D打印技術有機結合起來制作運動小車，進行先進制造技術演示，提高學生的學習興趣。⑧利用ANSYS對零件結構進行有限元分析，求解結構的應力和變形，讓學生對材料成型過程結構設計有直觀的了解。在應用以上軟件工程中，為節(jié)省課堂教學時間，所有的操作過程都結合課程內容提前操作并錄制成視頻在教學中應用，對于數(shù)控仿真軟件提前編制好G代碼程序，課堂上調入程序現(xiàn)場演示。

1.2課后措施-針對性專題

摘要：文章針對機械制造技術基礎課程教學中存在的問題，即課程設置不合理、教學手段和方法單一、重理論而輕應用，提出了機械制造技術基礎課程教學的改革措施，即改革課程內容、改革教學手段和方法、改革教學考核模式。

關鍵詞：機械制造技術；基礎課程；課程設置

一、機械制造技術基礎課程教學中存在的問題

第一，課程設置不合理。機械制造技術基礎課程教學學時少，但內容較多，二者存在很大的沖突，需要進行有效的協(xié)調。第二，教學手段和方法單一。機械制造技術基礎課程教學使學生參與課堂討論和實踐的機會少，學生被動地學習，難以調動起他們的學習興趣。第三，重理論而輕應用。機械制造技術基礎課程缺少知識在實踐工程中的應用實例，過分強調知識的系統(tǒng)性、完整性和理論性[1]。

二、機械制造技術基礎課程教學改革的措施

（一）改革教學內容

高校在課程內容設置方面，要解決課時與教學內容之間的問題，要將課程內容按重難點進行劃分。對于重難點知識可以適當增加課時，并增加一些實踐課程，使學生在實踐過程中能夠將所學的理論知識升華到應用層面，進而使該課程的教學質量和教學水平得以提升。教師在課程設置方面還要重視工程應用，突出機械制造工藝[2]，做到課堂教學內容精練、新穎，拓寬學生的知識面。因為機械制造技術基礎課程的內容比較寬泛，具有較強的實踐性，所以為了更好地完成教學任務和教學目標，應將機械制造工藝、機床夾具設計、機床和刀具選用等方面的理論知識串聯(lián)成一體，從而強化學生的實際操作能力和設計能力。同時，課程內容應緊跟企業(yè)的實際需求，高校在制定課程內容前應實際走訪相關企業(yè)或者合作企業(yè)，了解目前各種先進工藝和加工方法，將課程內容設置與后期的生產實習緊密聯(lián)系在一起。此外，可以組織學生參觀企業(yè)的生產車間，這樣能夠加深學生對課程內容的理解。