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中圖分類號:G715文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2015)11-0032-03
一、實施背景
佛山是世界重要的制造業基地,家用電器和機械裝備產業是佛山市優勢產業和支柱產業,計算機輔助設計與制造專業群發源于珠江三角洲地區的機械裝備、家用電器等產業的人才需求,并隨著產業的發展、壯大和升級而快速成長。
家用電器是佛山市傳統優勢產業,是第二大支柱產業,擁有美的、科龍、格蘭仕、萬和、萬家樂、志高等一批優秀的白色家電制造企業。佛山是廣東省最大的家電產業基地和全國最重要的家電產業基地之一,也是全球重要的白色家電產業基地。根據珠三角地區改革發展規劃綱要(2008-2020年)和佛山市“3+9”特色產業基地實施方案,白色家電產業將是佛山市未來3個世界級產業之一。
機械裝備產業是佛山市第三大支柱產業。佛山市被廣東省委省政府確定為全省三大裝備制造業基地之一,擁有國家火炬計劃佛山精密制造產業基地、國家火炬計劃佛山自動化機械及設備產業基地、中國醫療器械(佛山)產業基地。在佛山市“3+9”特色產業基地實施方案中,機械裝備產業將是佛山市未來9個國家級產業之一。
目前珠江三角洲地區制造業從業人員數量相當大,對專業技術人員和高技能人才的需求越來越大。根據《佛山市中長期人才發展規劃綱要(2010―2020年)》文件預測,到2015年,機械裝備產業技術人才需求為8.24萬人,從事白色家電產品研發和生產的技術人員需求達5.37萬多人;到2020年,人才需求則分別為13.86萬人、8.14萬人。
我院計算機輔助設計與制造專業群包括計算機輔助設計與制造、模具設計與制造、數控技術、機械制造與自動化專業,主要面向佛山家用電器和機械裝備產業,培養高技能人才。本文闡述了計算機輔助設計與制造專業群培養高技能人才的具體措施和方法,以期為其它專業提供借鑒和指導作用,同時為高技能人才培養提供實踐經驗。
二、崗位能力和職業能力分析
根據家用電器和機械裝備企業用人需求,深入佛山市三水合成電器實業有限公司、佛山海爾電冰柜有限公司、廣東新N電業科技股份有限公司、佛山市富惟汽配有限公司等企業調研,進行了充分廣泛的企業行業調研,圍繞家用電器和機械裝備企業崗位用人標準,分析了崗位能力和職業能力要求,如表1所示。
服務佛山產業的計算機輔助設計與制造專業群高技能人才培養研究與實踐
三、人才培養途徑、具體措施
根據家用電器和機械裝備企業崗位能力和職業能力要求,計算機輔助設計與制造專業群開展了形式多樣、內容豐富的高技能人才培養方式,更好服務佛山產業。
(一)成人訂單班
針對家用電器和機械裝備企業高技能人才培訓的實際需求,面向企業員工,經統考,組成成人教育訂單班,進行培養,系統完成各科學習,并考核合格后,取得大專學歷證書。
(二)現代學徒制
面向高職學生,進行現代學徒制人才培養模式的實踐。選好區域內與學校有良好合作并且有強烈人才需求的企業。由企業與學校共同對學生進行面試,通過者按現代學徒制進行培養。確定培養對象后,簽好三份協議(學校與企業、學生與企業、學生與學校簽訂協議),確認好學生的學徒身份。例如,計算機輔助設計與制造專業與三水合成電器實業有限公司合作實施現代學徒制培養,以廚用攪拌機、碎肉機、曲奇機等家電產品為載體,企業工程師“一對一”指導學生進行產品設計,進行手板制作。
(三)三二分段中高職銜接
基于中高職銜接,進行“3+2”中高職貫通五年一體化培養,有利于系統培養高技能人才。計算機輔助設計與制造專業2013年與順德陳村職業技術學校、南海信息技術學校、三水工業中專三所對口中職學校共同參與專業試點工作,實行三二分段中高職五年貫通分段培養。2013年9月合計正式招收3個班的學生,共150人,按一體化的人才培養方案和課程體系正式培養。2014年9月,模具設計與制造專業與高明區職業技術學校、三水工業中專開展專業試點;數控技術專業與南海信息技術學校、順德陳村職業技術學校開展專業試點。
(四)快速制造國家工程研究中心新技術應用佛山推廣基地
計算機輔助設計與制造專業群所在的現代制造技術實訓基地,擁有快速制造國家工程研究中心新技術應用佛山推廣基地,全面多方位為佛山家用電器、機械裝備等產業提供反求、數字化建模、模型再造創新、快速成型、快速模具等技術服務,培養大批數字化制造技術高技能人才。
(五)協會
為了更好豐富學生的課外活動,同時培養專業技能,計算機輔助設計與制造專業群成立了CAD/CAM協會、快速成型協會、模具協會、數控協會等。協會成立了學生工作小組,配備了協會指導教師,開展了豐富多彩的協會活動,包括協會技能比賽、技能大賽培訓、企業參觀、參與企業項目、企業專家指導等活動,更好培養學生的專業技能和綜合素質。
四、人才培養效果
計算機輔助設計與制造專業群通過多種培養方式并舉,進行學歷教育培訓、崗位技能提升培訓、就業培訓、技能鑒定培訓等,為高技能人才的成長搭建立交橋,更好服務佛山產業,培養取得了顯著的成績。自2013年以來,獲得“工業產品造型設計與快速成型”廣東省賽1等獎2次、2等獎2次,國賽3等獎2次;獲得“三維建模數字化設計與制造”省賽1等獎4次,國賽1等獎2次;獲得“注塑模具CAD/CAE與主要零件加工”省賽1等獎1次,2等將2次,國賽3等獎1次。獲得2014年“挑戰杯-彩虹人生”全國職業學校創新創效創業大賽一等獎1次。畢業生廣受社會歡迎,2014屆畢業生的就業率99.68%,名列全省高校前茅。
2014年7月,計算機輔助設計與制造專業與佛山市三水合成電器實業有限公司合作實施“現代學徒制”培養8名學生。同時與廣東新N電業科技股份有限公司成立成人訂單班,合作培養企業員工。模具設計與制造、數控技術專業進行“2+1”改革與實踐,與廣東富惟汽配有限公司、廣東新N電業科技股份有限公司、一汽大眾佛山工廠等合作培養學生。培養的學生、企業員工得到了企業的高度贊賞,為佛山家用電器、機械裝備企業培養了大批高技能人才,解決用人招聘難、用工培訓、用工穩等難題,服務區域產業轉型升級高技能人才培養需要。
五、結語
圍繞高技能人才培養的經驗和做法,2014年,“基于‘三位一體’校企合作教育平臺的高職課程改革與實踐”獲得第七屆廣東教育教學成果獎(高等教育)二等獎。“計算機輔助設計與制造專業群‘創新型技能競賽社團培養現代制造高技能人才’實踐與研究”、“基于‘園區協同育人聯盟’的現代學徒制人才培養模式研究與實踐”獲批為2014年廣東省教育教學成果獎培育項目。
實踐證明,計算機輔助設計與制造專業群開展的高技能人才培養措施和方法,行之有效,為佛山家用電器、機械裝備企業培養了大批高技能人才,服務了佛山產業需要,可以為其它專業提供借鑒和指導作用。
參考文獻:
關鍵詞:現代學徒制 人才培養模式 計算機輔助設計與制造 家電
課 題:本文系廣東省高職教育機械制造類專業教學指導委員會教改項目《面向佛山家電產業人才需求的計算機輔助設計與制造專業現代學徒制人才培養模式研究與實踐》(項目編號:JZ201335B)、廣東省教育研究院教育研究課題《面向佛山產業需求的計算機輔助設計與制造專業現代學徒制人才培養模式研究》(項目編號:GDJY-2014-B-b022)、廣東省高等職業教育教學改革項目《面向佛山家電產業人才需求的計算機輔助設計與制造專業現代學徒制人才培養模式研究與實踐》(項目編號:201401264)、佛山職業技術學院教改項目《高技能人才培養培訓基地―快速制造國家工程研究中心新技術應用佛山推廣基地》(項目編號:2012GJN-001)研究成果。
一、實施背景
目前“現代學徒制”是我國剛剛推行的一種人才培養模式,這是積極探索校企合作辦學,深入開展工學結合人才培養模式改革的又一新舉措,必將促進職業院校與企業進一步深度融合。通過現代學徒制,著力破解企業招工難、新增勞動力自身價值體現難、中小企業用工穩定難、就業者收入增加難等四個難題。
家電產業是佛山市傳統優勢產業,是第二大支柱產業。佛山是全省最大的家電產業基地和全國最重要的家電產業基地之一,也是全球重要的白色家電產業基地。家電產業的蓬勃發展對專業技術人員和高技能人才的需求越來越大。根據佛山市人才資源發展規劃,家電產業所需大專層次專業技術人員缺口每年達1.3萬人。根據《佛山市中長期人才發展規劃綱要(2010―2020年)》文件預測,到2015年,從事白色家電產品研發和生產的技術人員需求達5.37萬多人;到2020年,人才需求則為8.14萬人。
計算機輔助設計與制造專業主要面向佛山家電產業培養高素質技術技能型人才。上述規模大、產業鏈完整的家電產業,對一線從業人員需求大,職業技能和知識層次特別適合于現代學徒制培養模式。探索創新現代學徒制人才培養模式,使技能型人才的供給和需求提前匹配,縮短人才供求匹配上的時滯,實現教育供給和企業需求的有機結合,是職業教育服務區域產業人才培養的需要。因此,開展現代學徒制人才培養模式實踐,與家電企業深度合作,量身定做企業人才,實現“招生即招工、上課即上崗、畢業即就業”,必將為家電企業高素質技術技能型人才的培養提供示范作用和可借鑒的實踐經驗。
二、工作過程
計算機輔助設計與制造專業是筆者學院2012年廣東省高職教育重點建設專業,也是2014年學院廣東省示范性高等職業院校建設方案中重點建設的專業之一。本專業密切聯系佛山市家電產業轉型升級和發展的需要,以校企合作為突破口,通過理論研究,并面向高職學生、企業員工兩種生源,進行現代學徒制人才培養模式的試點實踐,與家電企業深入貫徹“合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展”。
1.實施方案
針對家電企業的人才需求,計算機輔助設計與制造專業在探索現代學徒制人才培養模式過程中,與家電企業構建和實施了“1234”人才培養模式。“1234”具體是指“圍繞一個標準,雙元雙導師培養,三方考核、三證融通,四個合一”,即:重點圍繞家電企業崗位用人標準設計專業人才培養方案;校企雙元培養、采用雙導師(師傅)制(即每個學生校內、企業安排各一個導師(師傅);學校、企業、行業三方共同考核評價、三證融通(學歷證書、職業資格證書、企業技術認證證書);車間教室合一、學生學徒合一、作品產品合一、育人生產合一。該方案解決了專業培養目標與工作崗位的適應性不強,學生從學校到工作崗位的過渡不順暢等問題,實現了招生即招工、上課即上崗、畢業即就業。
2.運行模式
(1)面向兩種生源。面向高職學生、企業員工兩種生源,進行現代學徒制人才培養模式的實踐。實施之初,選好區域內與學校有良好合作并且有強烈人才需求的家電企業。如果是學生,由企業與學校共同對學生進行面試,通過者按現代學徒制進行培養。確定培養對象后,簽好三份協議(學校與企業、學生與企業、學生與學校簽訂協議),確認好學生的學徒身份。如果是企業員工,經統考,組成成人教育訂單班,按現代學徒制進行培養,系統完成各科學習,并考核合格后,取得大專學歷證書。
(2)師資隊伍的組成。師資隊伍由企業技術骨干人員、校內教師組成,共同承擔現代學徒制班的培養工作,共同制訂人才培養方案,共同開發課程,共同組織教學,共同開展技術合作,共同承擔培訓工作。具體實施來說,校企雙元培養、采用雙導師(師傅)制,即每個學生校內、企業均安排各一個導師(師傅),兩位教師各有分工。這樣按照家電企業崗位用人要求,采用企業工程師“一對一”的方式進行培養。
(3)教學內容的重構。“圍繞一個標準”,即重點圍繞家電企業崗位用人標準設計專業人才培養方案,以人才培養對接用人需求、專業對接產業、課程對接崗位、教材對接技能為切入點,深化教學內容改革。將計算機輔助設計與制造專業分解成家電企業所需的數字化設計、數字化制造、數字化檢測等若干個崗位,再分析每個崗位所需要的職業技能,科學、合理提煉崗位核心技能,并在“現代學徒制”實行的過程中對其技能和標準進行動態更新。
(4)教學場所。教學場所主要集中在校內生產實訓基地、企業生產車間,校內生產實訓基地實訓環境跟企業類似,有利于學徒適應企業崗位要求,平時養成良好的職業素養。同時,“車間教室合一、學生學徒合一、作品產品合一、育人生產合一”,在企業設計的產品就是客戶要求、企業生產的產品,實現“作品產品合一、育人生產合一”。
(5)教學過程。根據專業人才培養目標和家電企業的用人要求,按照計算機輔助設計與制造專業現代學徒制“1234”人才培養模式實施現代學徒制。在人才培養的不同階段,學校、企業側重不同的技能及職業素質培養任務,達到通過真實生產環境培養學徒企業工作崗位能力的目的。具體的教學過程分為以下三個階段。
第1階段(第1學年):基本能力培養。利用學校快速制造中心,引進家電企業產品,進行崗位基本技能訓練,著力培養職業行動能力中的數字化軟件使用能力和快速制造設備的基本操作能力,使其初步具備第二年實崗訓練的能力;由專業教師帶隊到企業進行家電設計與制造工作過程的生產見習,了解小家電設計與制造的過程,熟悉工廠各個崗位的工作內容、要求、設備的概況,從而培養學徒適應企業工作崗位的基本職業素質。
第2階段(第2學年):專業核心能力培養。主要進行核心技能模塊專業課程學習與訓練,為專業核心技能培養的主要階段。按職業崗位把學徒分成學習小組,每組由1名企業導師為主,1名專業教師輔助,按家電企業主要的生產崗位循環開展教學,生產與學習合一,在真實的生產過程中培養專業核心能力。
第3階段(第2.5學年):綜合職業能力培養。針對學徒的工作崗位,對學徒進行崗位能力綜合培養,確定崗位綜合訓練項目,學徒完成全部內容,考核小組進行全面考核。
(6)考核方式。建立了適應現代學徒制培養模式的課程考核評價體系、人才培養質量第三方評價標準及管理制度。學校、企業、行業三方共同考核評價、三證融通(包括企業技術認證證書),實施面向多方參與的課程考核評價機制。
三、實施成效
2012年7月,經過面試選拔,本專業正式與佛山市三水合成電器實業有限公司合作實施“現代學徒制”,培養8名學生,安排企業工程師“一對一”指導學生進行產品設計和手板制作。2014年7月,本專業與佛山市三水合成電器實業有限公司共建三水合成快速制造學院,構筑專業校企深度合作平臺,探索現代學徒制培養改革,合作實施“現代學徒制”培養8名學生。同時與廣東新N電業科技股份有限公司合作培養企業員工。
合作培養的學生、企業員工得到了企業的高度贊賞,為佛山家電企業解決了用人招聘難、用工培訓難、用工不穩定等難題,有效服務了區域產業轉型升級人才培養需要。實踐證明,現代學徒制“1234”人才培養模式,針對佛山家電產業人才需求,將企業的需求越來越多地參考到技能培訓的課程設計中,實現了校企深度融合和校企一體化育人,人才培養層次與質量更符合產業、行業、企業崗位需求,真正實現了校企雙贏的局面。
四、小結
筆者闡述了基于家電產業的計算機輔助設計與制造專業構建現代學徒制“1234”人才培養模式的方法和實踐。實踐證明,本專業現代學徒制面向高職學生及企業員工兩種生源,在佛山家電企業進行了試點實踐,取得了良好的成效。以后計劃向本校模具設計與制造、數控技術、機械制造與自動化、機電設備維修與管理4個專業相繼推廣,服務佛山家電產業,使4個專業學生更快更好地適應企業崗位需求,而且可以實現在崗企業員工的技能及知識素養的有效提高,促進企業核心競爭力,為佛山家電企業培養急需的高素質技術技能型人才。同時為廣東省內外職業院校在現有體制下,推進現代學徒制人才培養模式改革提供了實踐經驗。
參考文獻:
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隨著計算機輔助設計技術日益成熟和發展,計算機輔助設計技術開始廣泛應用于各行各業當中。特別是機械設計制造業,由于計算機輔助設計技術的應用而發生了翻天覆地的改變。不僅大大提升了工作效率,同時保障了機械設計的精準度。到了今天,計算機輔助設計技術已在機械設計領域當中有了廣泛的應用,已成為了趨勢,對機械制造業的發展有著無可替代的重要作用。筆者就通過論述機械設計中計算機輔助設計技術的應用,提出幾點建議,希望可以為我國的機械制造業的進步提供幫助。
關鍵詞:
計算機輔助設計技術;機械設計;信息技術;計算機;CAD
隨著科技不斷發展,人們的生活方方面面都發生了改變。計算機信息技術對人類的生產、生活都有著至關重要的影響。目前,隨著各種計算機輔助技術的成熟,在各行各業當中都發揮了極高的應用價值。其中計算機輔助設計技術主要的工作原理是通過計算機技術的強大運算能力和圖形生成能力輔助技術人員開展工作,最終達到提高工作效率和工作質量的目的。如今,在機械設計、航天航空、建筑與化工機械方面都有了廣泛應用。計算機輔助技術的普及,不僅使工作機械的效率大大提升,同時也使工作質量有了明顯的提高。本文通過對機械設計當中計算機輔助技術的應用進行討論,希望可以為相關從業者提供幫助和參考。
1計算機輔助技術在機械設計當中的應用
計算機輔助設計技術一般被稱作CAD,是用來輔助設計人員完成工作的計算機技術以及設備,其中包括了五個方面,即設計、建模、方針、協作、集成五部分。在這里面還包括了一些細化的內容,例如優化設計、概念設計、計算機輔助圖畫、計算機方針技術管理等。其中計算機輔助繪圖技術是CAD中應用最為成熟、廣泛的領域。最初計算機輔助設計技術僅僅局限在計算機輔助圖形繪畫領域,后來隨著計算機技術的發展,逐漸得到了廣泛應用。特別是近幾年,計算機輔助技術已是機械工程當中的重中之重,是開展機械工程工作的基礎和前提。不管是圖形優化、編輯設計還是數據的存儲分析,如今都離不開計算機輔助設計技術,下面就計算機輔助設計技術在機械設計當中的實際應用進行分析探討。
1.1計算機輔助設計技術在機械系統參數分析中的應用
在機械設計當中,機械系統毫無疑問是十分重要的一環。一般情況下,可以采用VB6.0平臺應用計算機輔助設計技術。例如,一般在分析全液壓推土機的各種系統參數時,往往采用的方法是用系統計算牽引性能、液壓系統速度、校正和效能等數據。
1.2計算機輔助設計技術在機械零件的制造過程中的應用
機械工程當中,零件,毋庸置疑是一切的基礎、基石、根基。因此,在機械工程當中,往往需要設計大量繁雜和不同的零件。而這些零件則需要非常龐大的計算量,需要十分長的工時才能完成。而應用計算機輔助技術,只需要采用autoCAD、VisualBasic等平臺來開發作圖繪畫,利用計算機強大的運算功能直接優化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精準度,一般性的機械零件往往都是采用這種方法。
1.3計算機輔助設計技術在機械設備中的應用
在機械設計當中,需要大量計算量的還有機械模具的設計,應用計算機輔助設計技術可以完美解決。首先了解注塑模具的設計特點,通過計算機輔助設計技術了解注塑模具性質、功能和各項指標。通過計算機技術來解決設計模具當中的問題,讓機械設備的模具設計變得便捷、準確。
1.4計算機輔助設計技術在機械制造中的應用
計算機輔助設計技術在機械制造當中的應用,還包括了三維模型的構建、圖形符號和繪圖。由于大部分機械設計過程往往比較復雜,需要應用很多符號和圖形,這就必須依靠計算機輔助設計技術來完成,除了可以讓設計人員的工作變得簡單快捷之外,還可以消除設計當中的一些錯誤和問題,從而讓機械設計的設計結果精確度大大提升。而計算機輔助設計技術應用于繪圖工作當中,為機械設計提供了極大的幫助,縮短了繪圖時間,提高了工作效率,也提高了工作質量。計算機輔助設計技術還可以應用于機械設計當中的三維立體模型構建。應用計算機輔助設計技術將設計產品立體地展示在人們面前,有利于進行更準確的信息分析。將設計結果形象、直觀地呈現出來,一方面提高了現代機械設計的精確度,另外一方面可以解決在機械設計過程當中產生的各種其他問題。
2計算機輔助設計技術在實際的機械設計中的實踐應用
在汽車的制造過程當中,汽車覆蓋模具是影響整輛車質量的一個重要因素,在工藝上對于汽車覆蓋模具的要求十分嚴格,特別是對于汽車覆蓋模具的設計圖紙與實體模型的一致性要求較高。如果說實際的模具和設計圖紙存在一定差距,就屬于不合格的汽車覆蓋模具,需要不斷返工,這樣就會降低工作效率、增加工作成本,甚至對于產品在市場當中的反饋和影響也不好。但應用計算機輔助設計技術,就可以根據具體的情況修正和改進圖紙的相關參數,可以及時完善實體模具的結構,極大保證了設計圖紙與實體模型之間的高度一致性,避開了返工之類的現象,節省了資源,提高了工作質量與工作效率。
3計算機輔助技術在機械設計當中的優勢
隨著計算機輔助設計技術的廣泛應用,各行各業都因為計算機輔助設計技術的應用而得到了飛速前進。如今,計算機輔助設計技術已成為了人們日常生活中、生產當中必不可少的工具。而在機械設計當中,計算機輔助設計技術的優勢充分展現出來。
3.1計算機輔助設計技術與人腦思維相互適應
在設計過程中,一般都是先進行大腦的構思,在腦中產生一個立體的想法,然后再表達出來。而計算機輔助設計技術所使用的三維實體技術,可以真實、直觀地將產品呈現出來。利用設計人員的思維表達,讓設計人員有更多的時間去致力于產品研發和設計,而不是費力去思考、構建一個產品的形象表達,實現了產品設計的連續性,更提高了設計師的創新思維能力和想象力。計算機輔助設計技術所構架的三維立體圖讓設計變得更深入、思維更廣泛、交流更簡單。
3.2計算機輔助設計技術便于提升機械設計中整體質量
隨著機械技術的不斷發展,計算機輔助設計技術已逐漸與機械產品產生有機結合。首先,計算機輔助設計技術實現了裝配環境下的零件設計,確保了相鄰零件之間的完美結合,減少不匹配和單獨設計的情況發生,讓整個過程變得方便、快捷。同時在需要修改零件時,可通過計算機輔助設計技術將零件修正的全過程用動畫或者平面的方式呈現出來,提高了過程的透明度,讓整個修改過程十分方便。新技術的應用不僅大大提高產品的設計水平,還可以通過對機械設計中對象的形狀描述、大小和位置信息的確定,將設計對象的幾何形狀和工作環境表達出來,能夠大大提高產品質量。
3.3計算機輔助設計技術便于提高機械設計的效率
通過計算機輔助設計技術中三維機械設計技術的應用,可以更直觀和迅捷地解決復雜的幾何造型問題。通過計算機輔助設計技術利用簡單的幾何體就能計算出復雜的幾何體,降低了工作強度,縮短了整個設計周期。而在進行全新的機械設計時,只需要重新設計和制造其中的部分零件就能夠完成任務,大部分的零件依舊按照以往的情況使用,極高提升了設計工作效率,降低了設計工作的難度。
4結語
科技日新月異,各行各業都發生了巨大的變化。對于機械領域來說也一樣,計算機輔助設計技術在機械設計中的應用為機械行業帶來了巨大的變革,在未來已成為一種趨勢。本文通過各個方面描述了機械設計當中計算機輔助技術的應用,希望可以通過這篇文章,為我國的機械行業發展帶來幫助。
參考文獻
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【關鍵詞】 計算機輔助設計 機械設計 應用分析
目前,計算機輔助設計在機械設計中應用的非常廣泛,隨著科技的高速發展,計算機的輔助設計的應用提高了機械設計的效率,縮短了產品的開發周期,給公司帶來了更多的經濟效益。本文通過簡要闡述計算機輔助設計在機械設計中的重要性以及應用的主要方面,提出能夠更好地提高應用技術的實踐應用方案。
1 計算機輔助設計的主要應用
隨著科學技術的高速發展,計算機輔助設計在技術、應用等各方面有了較大發展,目前廣泛應用于機械設計中,特別是對機械設計的實踐應用方面,縮短了工作時間,使其得到很大的發展。相對而言,機械設計的設計步驟繁多,一些比較繁重的工作,例如對零件動力、強度的測試等,通過計算機的使用,可以提高機械設計的合理性和生產效率,可以生產高質量的產品,為企業帶來更多效益。
1.1 二維繪圖的應用
在機械設計中,二維繪圖占據了非常重要的位置,在過去是由設計師手工進行繪制,但是這種工作方式浪費了大量的時間,降低了工作效率。但是通過計算機,利用一些繪圖軟件進行操作繪制,如PROE、CAD等,通過這些軟件的使用,機械設計的大部分步驟都可以用計算機來完成,降低設計師繪圖的時間,不僅使得工作效率提高,還是設計師能夠有更多時間去實踐自己的設計項目,從而達到更好的發展。
1.2 三維設計的應用
機械設計要采用簡單的幾何體來組建較為復雜的幾何機構時,就可以采用計算機輔助軟件進行三維設計,從而降低設計難度,縮短設計的周期,使得工作效率得以提高。另外,采用計算機輔助設計這些三維設計時,可以模擬重組裝配零件,在設計的時候激發靈感,組合出更優秀的作品,使得設計工作發揮其高效性。
機械設計的每個步驟都可以通過計算機來完成,將計算機輔助設計在機械設計中適當應用,注意要與實踐相結合,才能在設計中運用好計算機輔助設計,生產出質量優異的產品。
2 計算機輔助設計在機械設計中的應用優勢
機械設計中,要將理論知識和實踐融合,才能設計出高質量的產品。我國的計算機輔助設計的水平目前還相對較低,但要看清計算機輔助設計在機械設計中應用的優勢,并且加強對計算機輔助的研發工作,使得計算機輔助設計軟件更好的為機械設計服務。
2.1 縮短設計周期
在以往的設計中,偏向于傳統的人工繪制,在簡單的機械設計中,往往也需要大量的時間來制作,給設計帶來了很大的困難,特別是復雜的幾何結構的零件,為繪制帶來了更大的難度。但如果采用計算機輔助軟件進行二維繪圖或者三維設計,用一些簡單的幾何體組建這些復雜的幾何機構,以此縮短設計周期,提高工作效率。
2.2 產品設計修改
利用計算機輔助技術,在零件設計的時候,即使出現零件出錯或不滿足相關需求的情況下,我們也可以對產品設計進行修改,相比較傳統方式,利用計算機輔助技術,會更加快捷方便。在零件環境中,我們也可以看到零件設計的各個步驟,在調整的過程中能夠方便看出問題的出錯點,提高了修改的有效性,使應用能發揮其實效性。
2.3 觀察裝配零件
計算機輔助設計可以對某些零件的運動成果進行展示,利用虛擬實驗,對裝配零件進行觀測。通過計算機進行演示,將不合理的地方進行修改,節省了產品試驗的費用。例如,在機械設計中,采用不同的裝配關系可以出現不同的效果,利用計算機輔助技術將不同的裝配關系進行演示,查找器可以對不合理的地方進行顯示,方便我們對錯誤的部分進行修改,使得設計的質量得到提升。
3 通過了解CAD的具體概念達到更好的應用效果
計算機輔助設計是一門由設計人員利用計算機設備完成機械設計中的模擬制圖等工作,利用圖形設備在不斷修改和反復驗證的基礎上,設計處滿意的圖紙內容的技術。
機械設計的優異很大程度上決定了產品的質量及工作性能的好壞,機械設計是機械工程的重要組成部分,是產品生產的必要條件。
機械設計從狹義上來看僅指技術性的設計過程,廣義的機械設計是指設計者根據對機械的工作原理,裝配零件的材質和形狀尺寸以及物理傳遞方式等進行構思和設計,依據要求和現有條件將其形成具體的描述,以實現機械制造的工作過程。機械設計的大多數步驟都需要計算機的幫助,例如圖形的編輯調整,數據的計算比較,對零部件動力、強度等方面的精確測試,都需要相應的計算機軟件的支持。
隨著計算機技術的快速發展,計算機輔助技術正在越來越廣泛地應用于機械設計的各個方面在廣泛的機械設計中,為提高產品質量發揮著重要作用。計算機輔助設計軟件在機械設計中除了可以解決繁瑣的數據工作之外,還有許多用途,設計者還可以利用計算機進行虛擬樣機的構建,在計算機上制造一個模擬樣機,對它的工作性能和工作特征進行研究,根據出現的狀況修改原來的設計,提高產品的質量。
4 結語
計算機輔助應用在機械設計中應用的非常廣泛,對提高產品的效率有著重要作用。隨著時代的發展,產品更新速度加快,設計人員必須更新自己的設計技術和設計理念以適應時代的需求,將計算機輔助設計軟件在機械設計中巧妙應用,使得設計產品的質量得到提高,滿足激烈市場競爭的需要。
參考文獻
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計算機輔助生物制造,也稱為快速原型法、分層制造或自由形態固體制造,是一門新技術,包括三維可累加的逐層制造技術,結合添加劑材料的選擇,可制造出具有生物特性的結構,這種技術充分運用了計算機輔助設計系統。計算機輔助生物制造誕生于20世紀后期,由幾個研究組獨立研究發展而來,包括三維系統公司、Stratsys公司、MIT和德州大學Austin分校。在計算機輔助生物制造中,計算機輔助設計的表面被轉化為一系列的多邊形逼近(稱為鑲嵌技術)并且切分成一系列的橫截面。計算機輔助生物制造分為直接型和間接型兩種。直接型方法包括固態、液態和粉末狀的輔助添加材料;間接型方法包括用計算機處理可用于計算機生物制造的模型或模具,例如計算機輔助生物制造方法可以用于創建用于熔模鑄造、砂型鑄造或注塑成型的結構。間接型方法與直接型方法相比,優勢在于在結構最終成型之前可以節省具有某些化學的、腐蝕性的、生物的和機械的特性的材料,因為這些材料并不需要在計算機輔助生物制造中出現。本書旨在闡述最近由計算機輔助生物制造技術所制造的大量醫療設備所投入的技術,包括病人特制義肢,微型結構醫療設備,人造組織等。計算機輔助生物制造在未來10年將在醫療護理方面發揮更大的作用,它將主導著生物和醫療設備的結構設計制造。
本書內容共有14章:1.計算機輔助生物制造:導論;2.多尺度骨頭診斷的計算機系統:二維微觀尺度的有限元分析系統;3.基于淀粉的分層纖維支架結構在骨組織工程中的應用;4.快速原型法制作三維支架的細菌和應用白念珠菌粘附技術制造骨頭更替材料;5.生物黏合劑的噴墨式打印技術;6.羥基磷灰石造骨細胞復合的激光細微加工;7.雙光子聚會物與陶瓷混合材料在皮膚滲透型藥物研制中的應用;8.生物陶瓷藥物釋放體在三維粉末印刷期間的生物活性的同時穩定性;9.選擇性激光熔化工藝制造鈦椎間融合器的拓撲結構優化和機械進化過程;10.CT攝像機監控電流刺激切除神經的退化肌肉的生長情況和由電流刺激誘導的組織結構改變及其立體平版的三維建模;11.燒蝕鼻子腫瘤手術后利用計算機輔助設計(CAD)-計算機輔助制造(CAM)技術構造臨時假鼻體:一個試驗案例的報道;12.個人預制的重構上顎骨假體;13.快速原型法教學模型在胎兒畸形研究中的應用;14.骨架材料通過CT掃描的非入侵性考古和三維結構重建。
本書適合計算機生物輔助設計、生物醫療設備設計、醫療護理等領域相關研究人員閱讀。
陳濤,
博士生
(中國傳媒大學理學院)