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中图分类号:G715文献标识码:A文章编号:1005-1422(2015)11-0032-03
一、实施背景
佛山是世界重要的制造业基地,家用电器和机械装备产业是佛山市优势产业和支柱产业,计算机辅助设计与制造专业群发源于珠江三角洲地区的机械装备、家用电器等产业的人才需求,并随着产业的发展、壮大和升级而快速成长。
家用电器是佛山市传统优势产业,是第二大支柱产业,拥有美的、科龙、格兰仕、万和、万家乐、志高等一批优秀的白色家电制造企业。佛山是广东省最大的家电产业基地和全国最重要的家电产业基地之一,也是全球重要的白色家电产业基地。根据珠三角地区改革发展规划纲要(2008-2020年)和佛山市“3+9”特色产业基地实施方案,白色家电产业将是佛山市未来3个世界级产业之一。
机械装备产业是佛山市第三大支柱产业。佛山市被广东省委省政府确定为全省三大装备制造业基地之一,拥有国家火炬计划佛山精密制造产业基地、国家火炬计划佛山自动化机械及设备产业基地、中国医疗器械(佛山)产业基地。在佛山市“3+9”特色产业基地实施方案中,机械装备产业将是佛山市未来9个国家级产业之一。
目前珠江三角洲地区制造业从业人员数量相当大,对专业技术人员和高技能人才的需求越来越大。根据《佛山市中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》文件预测,到2015年,机械装备产业技术人才需求为8.24万人,从事白色家电产品研发和生产的技术人员需求达5.37万多人;到2020年,人才需求则分别为13.86万人、8.14万人。
我院计算机辅助设计与制造专业群包括计算机辅助设计与制造、模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化专业,主要面向佛山家用电器和机械装备产业,培养高技能人才。本文阐述了计算机辅助设计与制造专业群培养高技能人才的具体措施和方法,以期为其它专业提供借鉴和指导作用,同时为高技能人才培养提供实践经验。
二、岗位能力和职业能力分析
根据家用电器和机械装备企业用人需求,深入佛山市三水合成电器实业有限公司、佛山海尔电冰柜有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、佛山市富惟汽配有限公司等企业调研,进行了充分广泛的企业行业调研,围绕家用电器和机械装备企业岗位用人标准,分析了岗位能力和职业能力要求,如表1所示。
服务佛山产业的计算机辅助设计与制造专业群高技能人才培养研究与实践
三、人才培养途径、具体措施
根据家用电器和机械装备企业岗位能力和职业能力要求,计算机辅助设计与制造专业群开展了形式多样、内容丰富的高技能人才培养方式,更好服务佛山产业。
(一)成人订单班
针对家用电器和机械装备企业高技能人才培训的实际需求,面向企业员工,经统考,组成成人教育订单班,进行培养,系统完成各科学习,并考核合格后,取得大专学历证书。
(二)现代学徒制
面向高职学生,进行现代学徒制人才培养模式的实践。选好区域内与学校有良好合作并且有强烈人才需求的企业。由企业与学校共同对学生进行面试,通过者按现代学徒制进行培养。确定培养对象后,签好三份协议(学校与企业、学生与企业、学生与学校签订协议),确认好学生的学徒身份。例如,计算机辅助设计与制造专业与三水合成电器实业有限公司合作实施现代学徒制培养,以厨用搅拌机、碎肉机、曲奇机等家电产品为载体,企业工程师“一对一”指导学生进行产品设计,进行手板制作。
(三)三二分段中高职衔接
基于中高职衔接,进行“3+2”中高职贯通五年一体化培养,有利于系统培养高技能人才。计算机辅助设计与制造专业2013年与顺德陈村职业技术学校、南海信息技术学校、三水工业中专三所对口中职学校共同参与专业试点工作,实行三二分段中高职五年贯通分段培养。2013年9月合计正式招收3个班的学生,共150人,按一体化的人才培养方案和课程体系正式培养。2014年9月,模具设计与制造专业与高明区职业技术学校、三水工业中专开展专业试点;数控技术专业与南海信息技术学校、顺德陈村职业技术学校开展专业试点。
(四)快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地
计算机辅助设计与制造专业群所在的现代制造技术实训基地,拥有快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地,全面多方位为佛山家用电器、机械装备等产业提供反求、数字化建模、模型再造创新、快速成型、快速模具等技术服务,培养大批数字化制造技术高技能人才。
(五)协会
为了更好丰富学生的课外活动,同时培养专业技能,计算机辅助设计与制造专业群成立了CAD/CAM协会、快速成型协会、模具协会、数控协会等。协会成立了学生工作小组,配备了协会指导教师,开展了丰富多彩的协会活动,包括协会技能比赛、技能大赛培训、企业参观、参与企业项目、企业专家指导等活动,更好培养学生的专业技能和综合素质。
四、人才培养效果
计算机辅助设计与制造专业群通过多种培养方式并举,进行学历教育培训、岗位技能提升培训、就业培训、技能鉴定培训等,为高技能人才的成长搭建立交桥,更好服务佛山产业,培养取得了显著的成绩。自2013年以来,获得“工业产品造型设计与快速成型”广东省赛1等奖2次、2等奖2次,国赛3等奖2次;获得“三维建模数字化设计与制造”省赛1等奖4次,国赛1等奖2次;获得“注塑模具CAD/CAE与主要零件加工”省赛1等奖1次,2等将2次,国赛3等奖1次。获得2014年“挑战杯-彩虹人生”全国职业学校创新创效创业大赛一等奖1次。毕业生广受社会欢迎,2014届毕业生的就业率99.68%,名列全省高校前茅。
2014年7月,计算机辅助设计与制造专业与佛山市三水合成电器实业有限公司合作实施“现代学徒制”培养8名学生。同时与广东新N电业科技股份有限公司成立成人订单班,合作培养企业员工。模具设计与制造、数控技术专业进行“2+1”改革与实践,与广东富惟汽配有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、一汽大众佛山工厂等合作培养学生。培养的学生、企业员工得到了企业的高度赞赏,为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才,解决用人招聘难、用工培训、用工稳等难题,服务区域产业转型升级高技能人才培养需要。
五、结语
围绕高技能人才培养的经验和做法,2014年,“基于‘三位一体’校企合作教育平台的高职课程改革与实践”获得第七届广东教育教学成果奖(高等教育)二等奖。“计算机辅助设计与制造专业群‘创新型技能竞赛社团培养现代制造高技能人才’实践与研究”、“基于‘园区协同育人联盟’的现代学徒制人才培养模式研究与实践”获批为2014年广东省教育教学成果奖培育项目。
实践证明,计算机辅助设计与制造专业群开展的高技能人才培养措施和方法,行之有效,为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才,服务了佛山产业需要,可以为其它专业提供借鉴和指导作用。
参考文献:
关键词:现代学徒制 人才培养模式 计算机辅助设计与制造 家电
课 题:本文系广东省高职教育机械制造类专业教学指导委员会教改项目《面向佛山家电产业人才需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究与实践》(项目编号:JZ201335B)、广东省教育研究院教育研究课题《面向佛山产业需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究》(项目编号:GDJY-2014-B-b022)、广东省高等职业教育教学改革项目《面向佛山家电产业人才需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究与实践》(项目编号:201401264)、佛山职业技术学院教改项目《高技能人才培养培训基地―快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地》(项目编号:2012GJN-001)研究成果。
一、实施背景
目前“现代学徒制”是我国刚刚推行的一种人才培养模式,这是积极探索校企合作办学,深入开展工学结合人才培养模式改革的又一新举措,必将促进职业院校与企业进一步深度融合。通过现代学徒制,着力破解企业招工难、新增劳动力自身价值体现难、中小企业用工稳定难、就业者收入增加难等四个难题。
家电产业是佛山市传统优势产业,是第二大支柱产业。佛山是全省最大的家电产业基地和全国最重要的家电产业基地之一,也是全球重要的白色家电产业基地。家电产业的蓬勃发展对专业技术人员和高技能人才的需求越来越大。根据佛山市人才资源发展规划,家电产业所需大专层次专业技术人员缺口每年达1.3万人。根据《佛山市中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》文件预测,到2015年,从事白色家电产品研发和生产的技术人员需求达5.37万多人;到2020年,人才需求则为8.14万人。
计算机辅助设计与制造专业主要面向佛山家电产业培养高素质技术技能型人才。上述规模大、产业链完整的家电产业,对一线从业人员需求大,职业技能和知识层次特别适合于现代学徒制培养模式。探索创新现代学徒制人才培养模式,使技能型人才的供给和需求提前匹配,缩短人才供求匹配上的时滞,实现教育供给和企业需求的有机结合,是职业教育服务区域产业人才培养的需要。因此,开展现代学徒制人才培养模式实践,与家电企业深度合作,量身定做企业人才,实现“招生即招工、上课即上岗、毕业即就业”,必将为家电企业高素质技术技能型人才的培养提供示范作用和可借鉴的实践经验。
二、工作过程
计算机辅助设计与制造专业是笔者学院2012年广东省高职教育重点建设专业,也是2014年学院广东省示范性高等职业院校建设方案中重点建设的专业之一。本专业密切联系佛山市家电产业转型升级和发展的需要,以校企合作为突破口,通过理论研究,并面向高职学生、企业员工两种生源,进行现代学徒制人才培养模式的试点实践,与家电企业深入贯彻“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”。
1.实施方案
针对家电企业的人才需求,计算机辅助设计与制造专业在探索现代学徒制人才培养模式过程中,与家电企业构建和实施了“1234”人才培养模式。“1234”具体是指“围绕一个标准,双元双导师培养,三方考核、三证融通,四个合一”,即:重点围绕家电企业岗位用人标准设计专业人才培养方案;校企双元培养、采用双导师(师傅)制(即每个学生校内、企业安排各一个导师(师傅);学校、企业、行业三方共同考核评价、三证融通(学历证书、职业资格证书、企业技术认证证书);车间教室合一、学生学徒合一、作品产品合一、育人生产合一。该方案解决了专业培养目标与工作岗位的适应性不强,学生从学校到工作岗位的过渡不顺畅等问题,实现了招生即招工、上课即上岗、毕业即就业。
2.运行模式
(1)面向两种生源。面向高职学生、企业员工两种生源,进行现代学徒制人才培养模式的实践。实施之初,选好区域内与学校有良好合作并且有强烈人才需求的家电企业。如果是学生,由企业与学校共同对学生进行面试,通过者按现代学徒制进行培养。确定培养对象后,签好三份协议(学校与企业、学生与企业、学生与学校签订协议),确认好学生的学徒身份。如果是企业员工,经统考,组成成人教育订单班,按现代学徒制进行培养,系统完成各科学习,并考核合格后,取得大专学历证书。
(2)师资队伍的组成。师资队伍由企业技术骨干人员、校内教师组成,共同承担现代学徒制班的培养工作,共同制订人才培养方案,共同开发课程,共同组织教学,共同开展技术合作,共同承担培训工作。具体实施来说,校企双元培养、采用双导师(师傅)制,即每个学生校内、企业均安排各一个导师(师傅),两位教师各有分工。这样按照家电企业岗位用人要求,采用企业工程师“一对一”的方式进行培养。
(3)教学内容的重构。“围绕一个标准”,即重点围绕家电企业岗位用人标准设计专业人才培养方案,以人才培养对接用人需求、专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能为切入点,深化教学内容改革。将计算机辅助设计与制造专业分解成家电企业所需的数字化设计、数字化制造、数字化检测等若干个岗位,再分析每个岗位所需要的职业技能,科学、合理提炼岗位核心技能,并在“现代学徒制”实行的过程中对其技能和标准进行动态更新。
(4)教学场所。教学场所主要集中在校内生产实训基地、企业生产车间,校内生产实训基地实训环境跟企业类似,有利于学徒适应企业岗位要求,平时养成良好的职业素养。同时,“车间教室合一、学生学徒合一、作品产品合一、育人生产合一”,在企业设计的产品就是客户要求、企业生产的产品,实现“作品产品合一、育人生产合一”。
(5)教学过程。根据专业人才培养目标和家电企业的用人要求,按照计算机辅助设计与制造专业现代学徒制“1234”人才培养模式实施现代学徒制。在人才培养的不同阶段,学校、企业侧重不同的技能及职业素质培养任务,达到通过真实生产环境培养学徒企业工作岗位能力的目的。具体的教学过程分为以下三个阶段。
第1阶段(第1学年):基本能力培养。利用学校快速制造中心,引进家电企业产品,进行岗位基本技能训练,着力培养职业行动能力中的数字化软件使用能力和快速制造设备的基本操作能力,使其初步具备第二年实岗训练的能力;由专业教师带队到企业进行家电设计与制造工作过程的生产见习,了解小家电设计与制造的过程,熟悉工厂各个岗位的工作内容、要求、设备的概况,从而培养学徒适应企业工作岗位的基本职业素质。
第2阶段(第2学年):专业核心能力培养。主要进行核心技能模块专业课程学习与训练,为专业核心技能培养的主要阶段。按职业岗位把学徒分成学习小组,每组由1名企业导师为主,1名专业教师辅助,按家电企业主要的生产岗位循环开展教学,生产与学习合一,在真实的生产过程中培养专业核心能力。
第3阶段(第2.5学年):综合职业能力培养。针对学徒的工作岗位,对学徒进行岗位能力综合培养,确定岗位综合训练项目,学徒完成全部内容,考核小组进行全面考核。
(6)考核方式。建立了适应现代学徒制培养模式的课程考核评价体系、人才培养质量第三方评价标准及管理制度。学校、企业、行业三方共同考核评价、三证融通(包括企业技术认证证书),实施面向多方参与的课程考核评价机制。
三、实施成效
2012年7月,经过面试选拔,本专业正式与佛山市三水合成电器实业有限公司合作实施“现代学徒制”,培养8名学生,安排企业工程师“一对一”指导学生进行产品设计和手板制作。2014年7月,本专业与佛山市三水合成电器实业有限公司共建三水合成快速制造学院,构筑专业校企深度合作平台,探索现代学徒制培养改革,合作实施“现代学徒制”培养8名学生。同时与广东新N电业科技股份有限公司合作培养企业员工。
合作培养的学生、企业员工得到了企业的高度赞赏,为佛山家电企业解决了用人招聘难、用工培训难、用工不稳定等难题,有效服务了区域产业转型升级人才培养需要。实践证明,现代学徒制“1234”人才培养模式,针对佛山家电产业人才需求,将企业的需求越来越多地参考到技能培训的课程设计中,实现了校企深度融合和校企一体化育人,人才培养层次与质量更符合产业、行业、企业岗位需求,真正实现了校企双赢的局面。
四、小结
笔者阐述了基于家电产业的计算机辅助设计与制造专业构建现代学徒制“1234”人才培养模式的方法和实践。实践证明,本专业现代学徒制面向高职学生及企业员工两种生源,在佛山家电企业进行了试点实践,取得了良好的成效。以后计划向本校模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化、机电设备维修与管理4个专业相继推广,服务佛山家电产业,使4个专业学生更快更好地适应企业岗位需求,而且可以实现在岗企业员工的技能及知识素养的有效提高,促进企业核心竞争力,为佛山家电企业培养急需的高素质技术技能型人才。同时为广东省内外职业院校在现有体制下,推进现代学徒制人才培养模式改革提供了实践经验。
参考文献:
[1]张阳,王虹.现代学徒制在高职院校人才培养中的实践与探索[J].中国职业技术教育,2014(33).
随着计算机辅助设计技术日益成熟和发展,计算机辅助设计技术开始广泛应用于各行各业当中。特别是机械设计制造业,由于计算机辅助设计技术的应用而发生了翻天覆地的改变。不仅大大提升了工作效率,同时保障了机械设计的精准度。到了今天,计算机辅助设计技术已在机械设计领域当中有了广泛的应用,已成为了趋势,对机械制造业的发展有着无可替代的重要作用。笔者就通过论述机械设计中计算机辅助设计技术的应用,提出几点建议,希望可以为我国的机械制造业的进步提供帮助。
关键词:
计算机辅助设计技术;机械设计;信息技术;计算机;CAD
随着科技不断发展,人们的生活方方面面都发生了改变。计算机信息技术对人类的生产、生活都有着至关重要的影响。目前,随着各种计算机辅助技术的成熟,在各行各业当中都发挥了极高的应用价值。其中计算机辅助设计技术主要的工作原理是通过计算机技术的强大运算能力和图形生成能力辅助技术人员开展工作,最终达到提高工作效率和工作质量的目的。如今,在机械设计、航天航空、建筑与化工机械方面都有了广泛应用。计算机辅助技术的普及,不仅使工作机械的效率大大提升,同时也使工作质量有了明显的提高。本文通过对机械设计当中计算机辅助技术的应用进行讨论,希望可以为相关从业者提供帮助和参考。
1计算机辅助技术在机械设计当中的应用
计算机辅助设计技术一般被称作CAD,是用来辅助设计人员完成工作的计算机技术以及设备,其中包括了五个方面,即设计、建模、方针、协作、集成五部分。在这里面还包括了一些细化的内容,例如优化设计、概念设计、计算机辅助图画、计算机方针技术管理等。其中计算机辅助绘图技术是CAD中应用最为成熟、广泛的领域。最初计算机辅助设计技术仅仅局限在计算机辅助图形绘画领域,后来随着计算机技术的发展,逐渐得到了广泛应用。特别是近几年,计算机辅助技术已是机械工程当中的重中之重,是开展机械工程工作的基础和前提。不管是图形优化、编辑设计还是数据的存储分析,如今都离不开计算机辅助设计技术,下面就计算机辅助设计技术在机械设计当中的实际应用进行分析探讨。
1.1计算机辅助设计技术在机械系统参数分析中的应用
在机械设计当中,机械系统毫无疑问是十分重要的一环。一般情况下,可以采用VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。例如,一般在分析全液压推土机的各种系统参数时,往往采用的方法是用系统计算牵引性能、液压系统速度、校正和效能等数据。
1.2计算机辅助设计技术在机械零件的制造过程中的应用
机械工程当中,零件,毋庸置疑是一切的基础、基石、根基。因此,在机械工程当中,往往需要设计大量繁杂和不同的零件。而这些零件则需要非常庞大的计算量,需要十分长的工时才能完成。而应用计算机辅助技术,只需要采用autoCAD、VisualBasic等平台来开发作图绘画,利用计算机强大的运算功能直接优化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精准度,一般性的机械零件往往都是采用这种方法。
1.3计算机辅助设计技术在机械设备中的应用
在机械设计当中,需要大量计算量的还有机械模具的设计,应用计算机辅助设计技术可以完美解决。首先了解注塑模具的设计特点,通过计算机辅助设计技术了解注塑模具性质、功能和各项指标。通过计算机技术来解决设计模具当中的问题,让机械设备的模具设计变得便捷、准确。
1.4计算机辅助设计技术在机械制造中的应用
计算机辅助设计技术在机械制造当中的应用,还包括了三维模型的构建、图形符号和绘图。由于大部分机械设计过程往往比较复杂,需要应用很多符号和图形,这就必须依靠计算机辅助设计技术来完成,除了可以让设计人员的工作变得简单快捷之外,还可以消除设计当中的一些错误和问题,从而让机械设计的设计结果精确度大大提升。而计算机辅助设计技术应用于绘图工作当中,为机械设计提供了极大的帮助,缩短了绘图时间,提高了工作效率,也提高了工作质量。计算机辅助设计技术还可以应用于机械设计当中的三维立体模型构建。应用计算机辅助设计技术将设计产品立体地展示在人们面前,有利于进行更准确的信息分析。将设计结果形象、直观地呈现出来,一方面提高了现代机械设计的精确度,另外一方面可以解决在机械设计过程当中产生的各种其他问题。
2计算机辅助设计技术在实际的机械设计中的实践应用
在汽车的制造过程当中,汽车覆盖模具是影响整辆车质量的一个重要因素,在工艺上对于汽车覆盖模具的要求十分严格,特别是对于汽车覆盖模具的设计图纸与实体模型的一致性要求较高。如果说实际的模具和设计图纸存在一定差距,就属于不合格的汽车覆盖模具,需要不断返工,这样就会降低工作效率、增加工作成本,甚至对于产品在市场当中的反馈和影响也不好。但应用计算机辅助设计技术,就可以根据具体的情况修正和改进图纸的相关参数,可以及时完善实体模具的结构,极大保证了设计图纸与实体模型之间的高度一致性,避开了返工之类的现象,节省了资源,提高了工作质量与工作效率。
3计算机辅助技术在机械设计当中的优势
随着计算机辅助设计技术的广泛应用,各行各业都因为计算机辅助设计技术的应用而得到了飞速前进。如今,计算机辅助设计技术已成为了人们日常生活中、生产当中必不可少的工具。而在机械设计当中,计算机辅助设计技术的优势充分展现出来。
3.1计算机辅助设计技术与人脑思维相互适应
在设计过程中,一般都是先进行大脑的构思,在脑中产生一个立体的想法,然后再表达出来。而计算机辅助设计技术所使用的三维实体技术,可以真实、直观地将产品呈现出来。利用设计人员的思维表达,让设计人员有更多的时间去致力于产品研发和设计,而不是费力去思考、构建一个产品的形象表达,实现了产品设计的连续性,更提高了设计师的创新思维能力和想象力。计算机辅助设计技术所构架的三维立体图让设计变得更深入、思维更广泛、交流更简单。
3.2计算机辅助设计技术便于提升机械设计中整体质量
随着机械技术的不断发展,计算机辅助设计技术已逐渐与机械产品产生有机结合。首先,计算机辅助设计技术实现了装配环境下的零件设计,确保了相邻零件之间的完美结合,减少不匹配和单独设计的情况发生,让整个过程变得方便、快捷。同时在需要修改零件时,可通过计算机辅助设计技术将零件修正的全过程用动画或者平面的方式呈现出来,提高了过程的透明度,让整个修改过程十分方便。新技术的应用不仅大大提高产品的设计水平,还可以通过对机械设计中对象的形状描述、大小和位置信息的确定,将设计对象的几何形状和工作环境表达出来,能够大大提高产品质量。
3.3计算机辅助设计技术便于提高机械设计的效率
通过计算机辅助设计技术中三维机械设计技术的应用,可以更直观和迅捷地解决复杂的几何造型问题。通过计算机辅助设计技术利用简单的几何体就能计算出复杂的几何体,降低了工作强度,缩短了整个设计周期。而在进行全新的机械设计时,只需要重新设计和制造其中的部分零件就能够完成任务,大部分的零件依旧按照以往的情况使用,极高提升了设计工作效率,降低了设计工作的难度。
4结语
科技日新月异,各行各业都发生了巨大的变化。对于机械领域来说也一样,计算机辅助设计技术在机械设计中的应用为机械行业带来了巨大的变革,在未来已成为一种趋势。本文通过各个方面描述了机械设计当中计算机辅助技术的应用,希望可以通过这篇文章,为我国的机械行业发展带来帮助。
参考文献
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[2]张胜文,吴永麟.成组技术在船用柴油机零件工艺设计中的应用研究[J].现代制造工程,1996(1):21-23.
[3]郑长松,谢昱北,郭军.SOLIDWORKS2006中文版机械设计高级应用实例(附光盘)[M].北京:机械工业出版社,2006.
【关键词】 计算机辅助设计 机械设计 应用分析
目前,计算机辅助设计在机械设计中应用的非常广泛,随着科技的高速发展,计算机的辅助设计的应用提高了机械设计的效率,缩短了产品的开发周期,给公司带来了更多的经济效益。本文通过简要阐述计算机辅助设计在机械设计中的重要性以及应用的主要方面,提出能够更好地提高应用技术的实践应用方案。
1 计算机辅助设计的主要应用
随着科学技术的高速发展,计算机辅助设计在技术、应用等各方面有了较大发展,目前广泛应用于机械设计中,特别是对机械设计的实践应用方面,缩短了工作时间,使其得到很大的发展。相对而言,机械设计的设计步骤繁多,一些比较繁重的工作,例如对零件动力、强度的测试等,通过计算机的使用,可以提高机械设计的合理性和生产效率,可以生产高质量的产品,为企业带来更多效益。
1.1 二维绘图的应用
在机械设计中,二维绘图占据了非常重要的位置,在过去是由设计师手工进行绘制,但是这种工作方式浪费了大量的时间,降低了工作效率。但是通过计算机,利用一些绘图软件进行操作绘制,如PROE、CAD等,通过这些软件的使用,机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成,降低设计师绘图的时间,不仅使得工作效率提高,还是设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目,从而达到更好的发展。
1.2 三维设计的应用
机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时,就可以采用计算机辅助软件进行三维设计,从而降低设计难度,缩短设计的周期,使得工作效率得以提高。另外,采用计算机辅助设计这些三维设计时,可以模拟重组装配零件,在设计的时候激发灵感,组合出更优秀的作品,使得设计工作发挥其高效性。
机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成,将计算机辅助设计在机械设计中适当应用,注意要与实践相结合,才能在设计中运用好计算机辅助设计,生产出质量优异的产品。
2 计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
机械设计中,要将理论知识和实践融合,才能设计出高质量的产品。我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低,但要看清计算机辅助设计在机械设计中应用的优势,并且加强对计算机辅助的研发工作,使得计算机辅助设计软件更好的为机械设计服务。
2.1 缩短设计周期
在以往的设计中,偏向于传统的人工绘制,在简单的机械设计中,往往也需要大量的时间来制作,给设计带来了很大的困难,特别是复杂的几何结构的零件,为绘制带来了更大的难度。但如果采用计算机辅助软件进行二维绘图或者三维设计,用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构,以此缩短设计周期,提高工作效率。
2.2 产品设计修改
利用计算机辅助技术,在零件设计的时候,即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下,我们也可以对产品设计进行修改,相比较传统方式,利用计算机辅助技术,会更加快捷方便。在零件环境中,我们也可以看到零件设计的各个步骤,在调整的过程中能够方便看出问题的出错点,提高了修改的有效性,使应用能发挥其实效性。
2.3 观察装配零件
计算机辅助设计可以对某些零件的运动成果进行展示,利用虚拟实验,对装配零件进行观测。通过计算机进行演示,将不合理的地方进行修改,节省了产品试验的费用。例如,在机械设计中,采用不同的装配关系可以出现不同的效果,利用计算机辅助技术将不同的装配关系进行演示,查找器可以对不合理的地方进行显示,方便我们对错误的部分进行修改,使得设计的质量得到提升。
3 通过了解CAD的具体概念达到更好的应用效果
计算机辅助设计是一门由设计人员利用计算机设备完成机械设计中的模拟制图等工作,利用图形设备在不断修改和反复验证的基础上,设计处满意的图纸内容的技术。
机械设计的优异很大程度上决定了产品的质量及工作性能的好坏,机械设计是机械工程的重要组成部分,是产品生产的必要条件。
机械设计从狭义上来看仅指技术性的设计过程,广义的机械设计是指设计者根据对机械的工作原理,装配零件的材质和形状尺寸以及物理传递方式等进行构思和设计,依据要求和现有条件将其形成具体的描述,以实现机械制造的工作过程。机械设计的大多数步骤都需要计算机的帮助,例如图形的编辑调整,数据的计算比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。
随着计算机技术的快速发展,计算机辅助技术正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面在广泛的机械设计中,为提高产品质量发挥着重要作用。计算机辅助设计软件在机械设计中除了可以解决繁琐的数据工作之外,还有许多用途,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能和工作特征进行研究,根据出现的状况修改原来的设计,提高产品的质量。
4 结语
计算机辅助应用在机械设计中应用的非常广泛,对提高产品的效率有着重要作用。随着时代的发展,产品更新速度加快,设计人员必须更新自己的设计技术和设计理念以适应时代的需求,将计算机辅助设计软件在机械设计中巧妙应用,使得设计产品的质量得到提高,满足激烈市场竞争的需要。
参考文献
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[3]魏雪.行动导向教学法在《计算机辅助设计》课中的应用[J].华章,2010(18).
计算机辅助生物制造,也称为快速原型法、分层制造或自由形态固体制造,是一门新技术,包括三维可累加的逐层制造技术,结合添加剂材料的选择,可制造出具有生物特性的结构,这种技术充分运用了计算机辅助设计系统。计算机辅助生物制造诞生于20世纪后期,由几个研究组独立研究发展而来,包括三维系统公司、Stratsys公司、MIT和德州大学Austin分校。在计算机辅助生物制造中,计算机辅助设计的表面被转化为一系列的多边形逼近(称为镶嵌技术)并且切分成一系列的横截面。计算机辅助生物制造分为直接型和间接型两种。直接型方法包括固态、液态和粉末状的辅助添加材料;间接型方法包括用计算机处理可用于计算机生物制造的模型或模具,例如计算机辅助生物制造方法可以用于创建用于熔模铸造、砂型铸造或注塑成型的结构。间接型方法与直接型方法相比,优势在于在结构最终成型之前可以节省具有某些化学的、腐蚀性的、生物的和机械的特性的材料,因为这些材料并不需要在计算机辅助生物制造中出现。本书旨在阐述最近由计算机辅助生物制造技术所制造的大量医疗设备所投入的技术,包括病人特制义肢,微型结构医疗设备,人造组织等。计算机辅助生物制造在未来10年将在医疗护理方面发挥更大的作用,它将主导着生物和医疗设备的结构设计制造。
本书内容共有14章:1.计算机辅助生物制造:导论;2.多尺度骨头诊断的计算机系统:二维微观尺度的有限元分析系统;3.基于淀粉的分层纤维支架结构在骨组织工程中的应用;4.快速原型法制作三维支架的细菌和应用白念珠菌粘附技术制造骨头更替材料;5.生物黏合剂的喷墨式打印技术;6.羟基磷灰石造骨细胞复合的激光细微加工;7.双光子聚会物与陶瓷混合材料在皮肤渗透型药物研制中的应用;8.生物陶瓷药物释放体在三维粉末印刷期间的生物活性的同时稳定性;9.选择性激光熔化工艺制造钛椎间融合器的拓扑结构优化和机械进化过程;10.CT摄像机监控电流刺激切除神经的退化肌肉的生长情况和由电流刺激诱导的组织结构改变及其立体平版的三维建模;11.烧蚀鼻子肿瘤手术后利用计算机辅助设计(CAD)-计算机辅助制造(CAM)技术构造临时假鼻体:一个试验案例的报道;12.个人预制的重构上颚骨假体;13.快速原型法教学模型在胎儿畸形研究中的应用;14.骨架材料通过CT扫描的非入侵性考古和三维结构重建。
本书适合计算机生物辅助设计、生物医疗设备设计、医疗护理等领域相关研究人员阅读。
陈涛,
博士生
(中国传媒大学理学院)