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機(jī)械非標(biāo)設(shè)計基本知識范文第1篇

【關(guān)鍵詞】高職教育 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 課程改革

0 引言

高等職業(yè)技術(shù)教育是為社會培養(yǎng)高等應(yīng)用性實用型技能綜合式人才，讓學(xué)生充分就業(yè)。而《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是高職機(jī)械類專業(yè)一門很重要的主干基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括機(jī)械傳動知識、常用機(jī)構(gòu)、軸系零件等，但它同時也是一門能直接用于生產(chǎn)的設(shè)計性課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用選修課程中所學(xué)知識和技能，解決機(jī)械工程實際問題的能力，為后繼專業(yè)課程教學(xué)和學(xué)生日后從事設(shè)計工作打下堅實基礎(chǔ)。因此，它的教學(xué)直接影響到學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，對培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計知識、設(shè)計技能和創(chuàng)新設(shè)計的能力尤為重要。因此，如何教好這門課，是當(dāng)前高職院校機(jī)械類專業(yè)需要認(rèn)真研究探討和解決的問題。

1 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題

隨著教學(xué)改革的深入和課程體系的調(diào)整，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的知識不斷更新，需要學(xué)生掌握的東西越來越多，既要學(xué)生掌握必要的理論知識，又要能對知識點進(jìn)行運(yùn)用，由于該課程涉及知識點多、難度大，并具有一定的實踐性，高職學(xué)生自身基礎(chǔ)知識的薄弱使他們對各章節(jié)之間的教學(xué)聯(lián)系缺乏清晰的認(rèn)識，學(xué)習(xí)效果差。如果只滿足于給學(xué)生講道理，這樣的教學(xué)過程完成后，學(xué)生僅僅簡單地記住了一些名詞術(shù)語或要點，對知識點的理解和運(yùn)用仍然沒有質(zhì)的提高。傳統(tǒng)的教學(xué)經(jīng)常把理論與實踐相分離來進(jìn)行教學(xué)，這樣的結(jié)果是學(xué)生到上設(shè)計課的時候已經(jīng)忘記了前面學(xué)習(xí)的理論知識，不能很好地突破該課程的重點、難點，學(xué)生大多只是為了一時完成任務(wù)，勉強(qiáng)交上一份設(shè)計，但對于機(jī)械設(shè)計的實踐運(yùn)用能并沒得到真正的提高。為了更好地幫助學(xué)生解決就業(yè)，培養(yǎng)社會需要的技能型人才，對教學(xué)方法的改進(jìn)迫在眉睫。

2 整合課程內(nèi)容，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)

2.1 對于教材中過深的、不必要的理論知識，予以大膽刪除

高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是人才的應(yīng)用性，其畢業(yè)生所從業(yè)的崗位，決定了他們沒有必掌握計算公式、定理、方法等的推導(dǎo)過程，而更應(yīng)注重于如何運(yùn)用這些公式、方法等來解決實際設(shè)計問題。因此，對教材中一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)、證明都應(yīng)予以刪除，以便學(xué)生集中精力掌握這些公式、定理、方法的實際應(yīng)用，解決實際設(shè)計問題。這樣更符合培養(yǎng)目標(biāo)的要求。例如：平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法中的解析法；齒輪傳動中按輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算公式的推導(dǎo)過程；凸輪機(jī)構(gòu)常用的從動件運(yùn)動規(guī)律的推導(dǎo)過程等等都應(yīng)刪除。而以機(jī)械傳動、機(jī)械零件的設(shè)計為重點，保證實用性。

2.2 落實課程設(shè)計所必要的基本知識和基本理論，側(cè)重基本設(shè)計方法和實踐性內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計所需的基本知識和基本理論、緊密結(jié)合工程實際且多樣化的設(shè)計方法，是培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計能力的根本保證，教學(xué)時應(yīng)以設(shè)計為線索，以解決實際問題為目標(biāo)，構(gòu)建起設(shè)計基本知識和基本理論比較完備，設(shè)計方法實用、多樣的基本內(nèi)容體系。精講“帶傳動設(shè)計”“齒輪傳動設(shè)計”“軸的設(shè)計”等這些關(guān)乎減速器設(shè)計質(zhì)量的課程內(nèi)容，特別要增加實用性、實踐性內(nèi)容和習(xí)題，增加應(yīng)用性的設(shè)計方法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)和公式的使用、查圖表等內(nèi)容。突出應(yīng)用性，將學(xué)生引向?qū)嶋H設(shè)計。

3 改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程主要研究常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論和計算方法，由于大多數(shù)學(xué)生缺乏實踐知識，他們在學(xué)習(xí)過程中普遍感到抽象、難學(xué)，尤其是機(jī)械原理這部分知識，認(rèn)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與實際機(jī)器相差甚遠(yuǎn)，很難將兩者統(tǒng)一起來。因此有必要對教學(xué)方法進(jìn)行改革。

3.1 注重理論聯(lián)系實際

在講解機(jī)構(gòu)時，列舉了實際機(jī)器和日常生活中的應(yīng)用實例，又特別介紹了與專業(yè)有關(guān)的金屬切削機(jī)床等應(yīng)用實例，因而增強(qiáng)了基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的聯(lián)系。在講授“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化”內(nèi)容時，我們就地取材，用雨傘作教具。采用學(xué)生熟悉的生活工具模擬學(xué)習(xí)內(nèi)容，不僅取材簡單，而且生動形象，容易與實際的機(jī)器相結(jié)合，克服結(jié)構(gòu)運(yùn)動簡圖抽象的特點。還可以組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場或?qū)W院實訓(xùn)基地進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)時，事先布置一些思考題，讓學(xué)生帶著問題一邊參觀一邊討論，把課堂理論知識和實踐知識有機(jī)地結(jié)合起來。

3.2 適當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段

機(jī)械原理部分有一些機(jī)構(gòu)的原理比較抽象，無法用語言形象地表達(dá)清晰，很難在學(xué)生中形成深刻的印象。如四桿機(jī)構(gòu)的演化、死點位置的應(yīng)用和危害及機(jī)構(gòu)通過死點的方法，各種間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的原理等，是教學(xué)環(huán)節(jié)中不易掌握的難點，由于學(xué)生沒有太多的實際生產(chǎn)經(jīng)歷，很難通過想象加以理解。而CAI教學(xué)和傳統(tǒng)的教學(xué)相比，具有直觀、形象、信息量大等優(yōu)勢。運(yùn)用計算機(jī)的動畫制作技術(shù)，將一些難以想象和無法用語言表達(dá)的機(jī)械運(yùn)動過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關(guān)內(nèi)容時巧妙地將現(xiàn)有教具與多媒體課件結(jié)合使用，使那些難以想象的機(jī)械運(yùn)動過程和工作原理演示出來，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展延伸了實驗教學(xué)空間，也提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。

3.3 以實驗教學(xué)促技能

機(jī)械設(shè)計實驗是學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，因為它的實驗課題是以機(jī)械工程技術(shù)為背景的。因此，在豐富多彩的教學(xué)實驗教學(xué)過程中，我們可以從注重實驗室環(huán)境布置開始，自制一些文字、圖片和教學(xué)掛板，介紹減速器的分類、發(fā)展趨勢、加工過程及設(shè)計方法。還可以在課程設(shè)計期間全面開放實驗室，學(xué)生可在實驗室沒課的任意時間進(jìn)入實驗室，針對自己選定的研究課題，進(jìn)行探索性實驗。一方面極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐動手能力、設(shè)計能力及科研能力。

3.4 搞好課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識的能力、工程分析能力和運(yùn)用資料等基本設(shè)計能力。要求學(xué)生從總體方案的布局到零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計一起完成，使設(shè)計更加系統(tǒng)和完整。為鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，應(yīng)要求學(xué)生自己設(shè)計多套方案，進(jìn)行比較選擇，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性。在設(shè)計前應(yīng)先組織學(xué)生對該傳動裝置進(jìn)行拆卸、安裝，使學(xué)生熟悉裝置的基本構(gòu)造，整體組成結(jié)構(gòu)及各部分結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)整；各個零件之間的連接關(guān)系與特點 ，然后找出標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關(guān)系，建起一個立體的概念，避免出現(xiàn)閉門造車和照抄照搬式的設(shè)計，與生產(chǎn)實際相脫節(jié)。對于學(xué)生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足，應(yīng)在設(shè)計中逐步給予講解和補(bǔ)充，使學(xué)生通過設(shè)計全面掌握和鞏固機(jī)械設(shè)計的相關(guān)知識。

4 結(jié)語

總之，《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)應(yīng)與生產(chǎn)實踐、技術(shù)推廣、社會服務(wù)緊密結(jié)合，更好地面向社會、面向市場，適應(yīng)企業(yè)需求和崗位需要，與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合。全面推進(jìn)教學(xué)改革措施，才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，增加新發(fā)展的內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面；充分利用計算機(jī)的輔助教學(xué)作用，使計算機(jī)貫穿于整個教學(xué)環(huán)節(jié)，使教學(xué)方法上一個臺階，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和走向工作崗位打下堅實的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]江凌云. 機(jī)電一體化專業(yè)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革初探[J]. 大眾科技，2006（06）.

機(jī)械非標(biāo)設(shè)計基本知識范文第2篇

關(guān)鍵詞：工程圖學(xué)；測繪；教學(xué)法

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0097-04

一、前言

工程圖學(xué)是一門研究繪制和閱讀機(jī)械圖樣的理論和方法的基礎(chǔ)課程，而工程圖樣是構(gòu)思、設(shè)計與制造過程中的信息載體，被稱為“工程界的語言”[1]，所以培養(yǎng)學(xué)生熟練準(zhǔn)確的繪制和閱讀圖樣的能力是工程圖學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)。

在目前的工程圖學(xué)課程教學(xué)中，受教學(xué)條件的限制，繼續(xù)沿用著傳統(tǒng)的課堂講授基本知識、課后完成作業(yè)的教學(xué)模式，是一種脫離實際、缺乏直觀性的教學(xué)過程，主要反映為當(dāng)學(xué)生遇到具體零件時，不能運(yùn)用已掌握的知識和能力來解決具體問題，在實際工作中困難重重。于是我們從2003年開始開設(shè)的為期一周的《工程圖學(xué)測繪》實踐課程，成為工程圖學(xué)課程的重要實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生對工程圖學(xué)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一次全面的檢驗和強(qiáng)化。實踐證明，測繪課程是理論聯(lián)系實際的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維不可缺少的訓(xùn)練，也是本課程教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)已有的部件畫出其零件圖和裝配圖的過程稱為部件測繪。在生產(chǎn)實際中，在對現(xiàn)有機(jī)器或部件改進(jìn)或維修時，常需要對該機(jī)器的零、部件進(jìn)行測繪，所以測繪技能是工程技術(shù)人員必備的基本技能，工程圖學(xué)測繪課程對培養(yǎng)和提高學(xué)生的測繪技能起到舉足輕重的作用。該課程通過實踐教學(xué)方式，綜合運(yùn)用工程圖學(xué)課程所學(xué)的知識進(jìn)行實際動手操作，通過對零部件實物的測量，畫出其零件草圖和裝配草圖，以增加感性認(rèn)識，提高直觀性教學(xué)效果，將理論與實踐相結(jié)合，鍛煉了學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

二、改革選題方式，推行科學(xué)可行原則

測繪實踐的主要目的是為了讓學(xué)生加深對工程圖學(xué)課程知識的理解與應(yīng)用，讓學(xué)生能夠獨立確定視圖表達(dá)方案、合理標(biāo)注零件尺寸和技術(shù)要求、規(guī)范查閱標(biāo)準(zhǔn)手冊、解決實際問題。但課程中的尺寸標(biāo)注與制造工藝知識相結(jié)合，而大一學(xué)生這方面的知識是比較匱乏的，因此選題與分配也是教學(xué)難點之一。

高校各專業(yè)特點不同，學(xué)生的素質(zhì)也參差不齊，為了克服以往教學(xué)模式脫離實際的弊端，測繪部件的選擇要遵循難點分散、重點突出、零件種類全面的科學(xué)可行原則。經(jīng)過多年的教學(xué)體制改革，大學(xué)教育已經(jīng)進(jìn)入大眾化教育階段，專業(yè)課程的學(xué)時減少，而原來測繪課程所用的二級減速器工作量較大，所以最終選用了工作量適中的“安全閥”、“齒輪油泵”和“機(jī)油泵”三種部件。這些部件具有常見的連接和裝配關(guān)系，零件類型全面，幾乎涵蓋了工程圖學(xué)課程的全部內(nèi)容[2]。例如機(jī)油泵，該部件中有標(biāo)準(zhǔn)件――螺栓連接、銷連接、鍵連接；有常用件――圓柱齒輪；有典型零件包括：軸套類零件――軸、軸套，箱體類零件――泵體，盤類零件――端蓋；有密封裝置――密封圈。零件之間的配合關(guān)系有間隙配合、過渡配合、過盈配合。

部件的分配要科學(xué)可行，做到因材施教。機(jī)電專業(yè)課時少，一般選用零件數(shù)量較少的安全閥，避免出現(xiàn)吃不消的現(xiàn)象；機(jī)制專業(yè)課時多，要求高，大部分學(xué)生選用難度適中的齒輪泵。而機(jī)油泵零件較多，相對前兩個部件其難度大，應(yīng)分配給基礎(chǔ)知識扎實且自學(xué)能力較強(qiáng)的學(xué)生來完成，激發(fā)其挑戰(zhàn)性，給學(xué)有余力的學(xué)生開辟探索的空間和研究的余地。

三、改變教學(xué)觀念，明確課程要求

由于測繪課程學(xué)生比較分散，在測繪過程中老師管理難度相對較大，如果老師在布置完任務(wù)后就放任自流，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果肯定不理想，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的，所以要求教師必須改變教學(xué)觀念，明確課程目的和要求。測繪開始前，指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真全面的做好準(zhǔn)備工作，為學(xué)生提供一份詳盡的測繪指導(dǎo)書。指導(dǎo)書要包括：測繪目的、測繪內(nèi)容、學(xué)時分配及順序等要求。指導(dǎo)書應(yīng)提供部件工作原理及示意圖，讓學(xué)生熟悉并了解部件。然后應(yīng)給出各環(huán)節(jié)的指示，包括測繪方法和步驟、拆卸方法和順序、尺寸的測量及查表等環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的問題。

四、嚴(yán)格執(zhí)行合理的繪圖順序

測繪指導(dǎo)書應(yīng)明確要求學(xué)生繪制所有非標(biāo)準(zhǔn)件的零件草圖及裝配體的裝配草圖。在實際操作中切忌畫完一個零件草圖立即畫該零件的工作圖，這樣操作存在以下問題：（1）測繪工作常在零件拆卸現(xiàn)場進(jìn)行，實際操作中畫完草圖立即畫該零件的工作圖很不方便。（2）在生產(chǎn)中是集中測繪完草圖才畫工作圖的，這樣同類工作集中，節(jié)省輔助時間。因此，要安排學(xué)生先繪制零件草圖和裝配草圖，再根據(jù)零件草圖和裝配草圖繪制裝配工作圖。進(jìn)一步校核零件所有部分尺寸，防止出現(xiàn)干涉和碰撞等情況，最后根據(jù)零件草圖和裝配工作圖畫出零件工作圖。零件草圖的審核主要是糾正尺寸問題，還要給學(xué)生講解粗糙度、公差和技術(shù)要求方面的基本內(nèi)容，并對學(xué)生所標(biāo)注的內(nèi)容進(jìn)行輔導(dǎo)和校核。

五、打破常規(guī)，運(yùn)用靈活多樣的教考模式

在傳統(tǒng)的測繪課程教學(xué)中，教師占用了較多的時間來講授全部測繪知識，忽略了調(diào)動學(xué)生主體的主觀能動性。經(jīng)過多年的不斷探索和改進(jìn)，我們運(yùn)用靈活多樣的教考模式，測繪課程取得了更好的教學(xué)效果。

1.采用“階段學(xué)時分配方式”。測繪課程計劃學(xué)時1周，時間緊，任務(wù)重。在以往的教學(xué)中，由于不具體劃分學(xué)時分配，學(xué)生開始的時候工作松懈，進(jìn)程緩慢，后期為了按時完成任務(wù)而倉促地繪圖，這樣導(dǎo)致學(xué)生最終知其然而不知其所以然。為了改變這種現(xiàn)象，我們實行了“階段學(xué)時分配方式”，教師課堂上要講重點、抓難點，合理分配教學(xué)時間。同時，在各階段根據(jù)不同的內(nèi)容，運(yùn)用講、練、討論與審核相結(jié)合的教學(xué)方式，既要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又要充分發(fā)揮學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)和動手的積極性，使得教學(xué)學(xué)時分配更合理，教學(xué)方式更靈活，體現(xiàn)實踐教學(xué)課程的優(yōu)勢，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。具體學(xué)時分配與安排見表1：

2.互動教學(xué)，收益非淺。在以往教學(xué)中，教師的講解貫穿始終，使得學(xué)生一直處在被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，甚至有的學(xué)生根本不聽、不想、不練，使得教學(xué)效果大打折扣。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，我們改革設(shè)計出一套講、練、討論與審核相結(jié)合的新方式，取得了良好的教學(xué)效果。

在課程開始時，學(xué)生對部件及課程感到困難多，甚至無從下手，所以教師必須對任務(wù)、部件的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的講解，使學(xué)生順利進(jìn)入到拆卸和繪圖工作中。但教師課內(nèi)輔導(dǎo)時間有限，所以按照學(xué)生分組討論校核后教師再審核的順序，小組內(nèi)每個同學(xué)根據(jù)測繪對象選擇表達(dá)方案，畫出零件草圖，說明表達(dá)方案和尺寸標(biāo)注的理由，這樣學(xué)生會主動思考問題。繪圖過程中，由于學(xué)生缺乏生產(chǎn)、加工工藝知識，測繪的零件草圖中缺點和錯誤較多，教師必須及時指出，并對學(xué)生的表達(dá)方案給出結(jié)論性的意見，選擇出一種最佳的表達(dá)方案。這樣既促使學(xué)生主動解決問題，掌握了較完整和牢固地知識，又保證了教學(xué)質(zhì)量。

裝配草圖的繪制是本課程的難點，問題較多。在開始繪制裝配圖之前給學(xué)生需要溫習(xí)裝配圖的規(guī)定畫法，列舉裝配體圖樣供學(xué)生參考學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到胸有成竹。裝配圖工作量大，學(xué)生一旦繪制不符合要求必須返工，為了避免這類情況發(fā)生，采用學(xué)生先用口述和示意的形式表達(dá)出視圖的選擇方案，分組討論選出最佳方案后，每組配代表進(jìn)行全班講述，各小組之間進(jìn)行不同意見的交換和切磋。教師對正確的要給予肯定，不足之處予以提出，使學(xué)生積極探討出更加合理的表達(dá)方案?？v然這樣繪制出的裝配草圖可能存在較多的缺點，但學(xué)生通過繪制以后獲得的知識是比較完整的、牢固的，而不像學(xué)生繪制一步教師指導(dǎo)一步那樣支離破碎和缺乏系統(tǒng)。在繪制裝配草圖時，一般要求學(xué)生只完成裝配草圖的主視圖，其他視圖口頭補(bǔ)充，既減少了學(xué)生工作量，又給學(xué)生留下獨立發(fā)揮的空間。實踐證明，這種教學(xué)方式取得了良好的教學(xué)效果。

3.必須擴(kuò)充必要專業(yè)知識。由于學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)制造和設(shè)計課程，所以對零件結(jié)構(gòu)的理解比較困難。以往教師認(rèn)為這些已經(jīng)超出工程圖學(xué)課程范圍，只要學(xué)生能模仿教師畫出就可以了，不擴(kuò)充專業(yè)知識，導(dǎo)致學(xué)生不會舉一反三，所以教師在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)起主導(dǎo)作用。

為了讓學(xué)生準(zhǔn)確完整地繪制出各種結(jié)構(gòu)，在測量零件之前，應(yīng)根據(jù)各類零件所處的位置，以及與它相匹配的零件之間的關(guān)系，了解各種零件的結(jié)構(gòu)、功用、加工過程，比如常見的工藝結(jié)構(gòu)有鑄造圓角、倒角、退刀槽、凸臺、凹坑等，引導(dǎo)學(xué)生在部件測繪中要從生產(chǎn)實際出發(fā)去考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀。還有，零件上常會有制造缺陷，如砂眼、氣孔、加工痕跡以及長期使用所造成的磨損等，在繪圖時不能畫出，要對缺陷進(jìn)行“補(bǔ)全”處理，使其恢復(fù)原形后再測量[3]。

要想合理、清晰地標(biāo)注零件的尺寸，除了分析零件各部分結(jié)構(gòu)的作用以及與相鄰零件之間的關(guān)系，還需選擇合適的測量工具和運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臏y量方法。為了正確選擇尺寸基準(zhǔn)，教師適當(dāng)給學(xué)生講解一些設(shè)計和加工工藝知識，使零件的形狀和尺寸符合設(shè)計使用和加工工藝要求。對于裝配體的尺寸，還要考慮其裝配關(guān)系，保證各相鄰零件之間的配合與尺寸關(guān)系。還要輔導(dǎo)學(xué)生標(biāo)注合理的尺寸公差、表面粗糙度、零件的材料及熱處理方法等技術(shù)要求，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)的機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

4.創(chuàng)建分項考核體系。工程圖學(xué)測繪的考核以往主要依據(jù)圖面質(zhì)量評定成績，考核方式缺乏公平性、科學(xué)性。經(jīng)過教學(xué)實踐證明，考核應(yīng)從三方面進(jìn)行。

一是繪圖質(zhì)量考核，包括圖樣繪制的正確性、合理性、清晰度等。教師要對學(xué)生的所有圖樣進(jìn)行詳細(xì)的審閱，來確定學(xué)生的圖樣是否正確、完整、清晰，尺寸標(biāo)注是否合理、齊全，技術(shù)要求注寫是否恰當(dāng)?shù)取?/p>

二是考核學(xué)生的知識掌握程度，標(biāo)準(zhǔn)件的選用與手冊的查閱能力。答辯時教師要一對一的對學(xué)生進(jìn)行詢問，主要從學(xué)生視圖表達(dá)方案的選擇過程，尺寸測量及標(biāo)注方法，標(biāo)準(zhǔn)件、常用件、公差配合、表面粗糙度及其他技術(shù)要求的查表和計算等方面進(jìn)行考查。

三是計算機(jī)繪圖能力的考核。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用計算機(jī)繪制的圖樣準(zhǔn)確清晰，優(yōu)于傳統(tǒng)的手工繪圖。在掌握工程圖學(xué)的基本理論之后，再熟練掌握計算機(jī)繪圖這一便利的繪圖手段，這是工程技術(shù)人員應(yīng)具備的素質(zhì)。主要考查學(xué)生是否能夠熟練利用AutoCAD繪圖軟件繪圖。軟件工具的使用方法是非常靈活的，繪制一個對象一般有多種途徑可以實現(xiàn)，學(xué)生只有通過多學(xué)多練才能達(dá)到熟能生巧、融會貫通[4]。

六、結(jié)語

徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機(jī)繪圖是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐總結(jié)得出，集中一周的測繪課比課堂上分散測繪教學(xué)效果好。學(xué)生在短時間內(nèi)、高效率的完成任務(wù)，并引入計算機(jī)繪圖，使學(xué)生扎實的鞏固了基礎(chǔ)知識，進(jìn)一步提高了繪圖能力。通過部件測繪的教學(xué)實踐，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識解決實際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖[M].第七版.北京：高等教育出版社，2007.

[2]徐昌貴，王晶，劉斌，張磊.工程制圖測繪實踐周教學(xué)實踐與研究[J].教學(xué)研究，2005，28（4）：332-334.

[3]陳偉志.《機(jī)械制圖》不可忽視零部件測繪[J].科技教育創(chuàng)新，2010，（11）：265-266.

[4]陳敏，劉曉敘.AutoCAD2004機(jī)械設(shè)計繪圖應(yīng)用教程[D].成都：西南交通大學(xué)出版社，2005.

基金項目：校級教改項目：以“工程意識與工程素質(zhì)培養(yǎng)”為中心的制圖測繪改革與探索（JY1302055）；陜西省級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械類人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”資助

機(jī)械非標(biāo)設(shè)計基本知識范文第3篇

關(guān)鍵詞：銅材，鋼材，接地網(wǎng)，選用

 

一、概述

在發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)設(shè)計中，接地的設(shè)計占有很重要的地位，它不僅關(guān)系到電廠設(shè)備和維護(hù)人員的安全，同時還直接影響發(fā)電廠繼電保護(hù)和通訊的可靠運(yùn)行，對電網(wǎng)的安全運(yùn)行也起著至關(guān)重要的作用。因此，掌握理解接地的基本知識，正確選擇和維護(hù)接地裝置，具有很重要的意義。博士論文，銅材。接地系統(tǒng)長期安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵在于接地裝置材料的選擇和可靠的連接。

接地裝置材料主要是銅、鋼。我國到目前為止大部分發(fā)電廠、變電所傳統(tǒng)接地體均采用鋼材質(zhì)，為了提高鋼材料接地體材料的性能而采取增大接地導(dǎo)體截面和鍍鋅防腐蝕的方法，我國用鋼做接地材料的技術(shù)已比較成熟。而在國外，歐美等發(fā)達(dá)國家及一些其他國家，都采用銅材作為接地材料，也是有著相當(dāng)長的應(yīng)用歷史和成熟經(jīng)驗。博士論文，銅材。

二、材料選用

接地材料用銅材還是用鋼材，在實際運(yùn)行中，兩者各有利弊。兩種接地材料的選用，需要綜合考慮以下因素。

1. 物理性能

導(dǎo)電性能方面，鋼在20℃時的電阻率為138×10-6（Ω?mm）。熱穩(wěn)定性上，鋼的熔點為1510℃，短路時最高允許溫度為400℃。而銅在20℃時的電阻率是17.24×10-6（Ω?mm），導(dǎo)電率是鋼的8倍。博士論文，銅材。銅的熔點為1083℃，短路時最高允許溫度為450℃。由此可以看出，銅接地體導(dǎo)電性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)于鋼接地體。

腐蝕性方面，接地體的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種形式，在多數(shù)情況下，這兩種腐蝕同時存在。接地體在地下的腐蝕速度受土壤的電阻率、含水量、含氧量、酸堿度、電解質(zhì)、雜散電流及土壤的壓實情況影響。銅的表面會產(chǎn)生附著性極強(qiáng)的氧化物(銅綠) ,對內(nèi)部的銅起了很好的保護(hù)作用,阻斷了腐蝕的形成。鋼材是逐層被腐蝕的,鍍鋅層有一定的抗腐蝕性,鋼材經(jīng)過熱鍍鋅后的抗腐蝕能力提高1倍左右,一般只能保證10年。而銅腐蝕不存在點蝕情況,屬表面均勻腐蝕,銅在土壤中的腐蝕速度約是鋼材的10% ～20%。銅接地網(wǎng)截面選擇時可不再考慮腐蝕的影響。銅不會被土壤腐蝕，但是它會腐蝕土壤中的其他金屬。國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE Std 80-2008中對銅的腐蝕有過專門的描述。埋入土壤中的銅材會對其周圍建筑混泥土鋼筋、埋地金屬管線、電纜溝中的金屬支架及直埋電纜的鎧裝造成嚴(yán)重的陽極腐蝕。所以比起鋼接地，銅接地對全廠的陰極保護(hù)工藝要求更高。

2. 材料截面

在有效接地系統(tǒng)及低電阻接地系統(tǒng)中，發(fā)電廠、變電所電氣裝置中電氣設(shè)備接地線的截面，應(yīng)按接地短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗。博士論文，銅材。鋼接地線的短時溫度不應(yīng)超過400℃，銅接地線不應(yīng)超過450℃。

根據(jù)我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T621-1997中的熱穩(wěn)定校驗條件，忽略腐蝕的影響，接地體進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗時，接地線的最小截面應(yīng)滿足下式：

式中：

Sg—接地線的最小截面，單位為mm2；

Ig—流過接地引下線的短路電流穩(wěn)定值，單位為A（根據(jù)系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定）；

te—短路電流的等效持續(xù)時間，單位為s；

C—接地引下線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前接地引下線的初始溫度確定。銅的熱穩(wěn)定系數(shù)為210，鋼的熱穩(wěn)定系數(shù)為70。

計算用故障電流原則上應(yīng)按變電所遠(yuǎn)景最大運(yùn)行方式、站內(nèi)發(fā)生接地故障時的故障電流。

短路等效持續(xù)時間:te≥tm+tf+to

式中：

te—短路電流的等效持續(xù)時間，單位為s；

tm—主保護(hù)動作時間，單位為s；

tf—斷路器失靈保護(hù)動作時間，單位為s；

to—開關(guān)固有動作時間，單位為s；

接地線的最小截，在不考慮腐蝕保護(hù)的情況下，銅材為25 mm2，鋼材為50 mm2

可見，在相同的短路電流和短路電流持續(xù)時間時，用銅接地體的截面顯著小于鋼接地體。

鋼接地材料，國內(nèi)按照工程大小和土壤電阻率情況，接地網(wǎng)水平接地極一般選擇40mm×4m， 75mm×10mm，75mm×5mm，60mm×8mm扁鋼，垂直接地體一般選擇Φ50mm鋼管或∠50×5mm角鋼。銅接地材料，一般選用的水平銅接地體為銅絞線，規(guī)格有25mm2、50mm2、75mm2、95mm2、120mm2、150mm2、240mm2等多種不同型號。垂直接地體為Φ50mm銅棒。

綜上所述，銅接地體的截面顯著小于鋼接地體。

3. 施工工藝

發(fā)電廠的接地網(wǎng)面積大，網(wǎng)格多，金屬導(dǎo)體間存在著大量的連接，必須保證可靠、牢固的連接才能確保接地網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。

用鋼作為接地施工材料，目前常規(guī)做法是水平接地體采用鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用鋼管或角鋼。鋼接地體之間的連接均為傳統(tǒng)的電弧焊接方式，采用搭接焊。雖然這種焊接方法較為便宜，但高溫電弧會破壞接地體接頭部位的鍍鋅層，有可能導(dǎo)致點腐蝕的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響接地體的壽命，并且電弧焊接連接不是真正的分子性連接，焊接點對于接地體的導(dǎo)電性能也有影響。對于鋼接地體能也作過放熱焊接接法的研究與嘗試，但由于鋼接地體太大，非標(biāo)模具制造困難，造價高且焊粉用量大。再加上鋼接地體防腐性能差，焊接質(zhì)量的提高意義不大。博士論文，銅材。焊接點較多，費(fèi)用太高。博士論文，銅材。

用銅作為接地施工材料，水平主網(wǎng)采用銅絞線，由于銅絞線柔性好，允許的彎度半徑小，所以拐彎方便，穿管容易。銅線的高機(jī)械強(qiáng)度，使其能夠成卷供貨，便于機(jī)械化施工。垂直接地體采用銅棒，易于深入地下。銅接地體搭接處主要有以下四種連接方式：銅銀焊連接、壓接線夾連接、螺栓連接、放熱焊接連接。

目前以放熱焊最為普遍效果也最佳。用放熱焊接，操作方便，加快施工進(jìn)度，節(jié)省人工費(fèi)用，簡化施工工藝，更重要的是保證了銅接地網(wǎng)的連接質(zhì)量。

放熱焊接工藝是由美國艾力高公司（ERICO）的查爾斯•卡特威爾博士1938年開發(fā)的，該工藝最早用于鐵路信號線焊接。艾力高公司為表彰卡特威爾博士（Dr. Charles Cadwell）的貢獻(xiàn)，將該工藝的商標(biāo)命名為CADWELD。目前數(shù)以千萬計的CADWELD焊接在使用了五十多年后，性能依然良好。

放熱焊接是利用化學(xué)反應(yīng)（燃燒）時產(chǎn)生的超高熱來完成的焊接法。由于化學(xué)反應(yīng)速度非常快，產(chǎn)生的熱量極高，且可以集中有效的傳導(dǎo)至熔接部位使導(dǎo)體連接起來，更無需其它任何外加熱能。外形美觀一致；連接點為分子結(jié)合，沒有接觸面，更沒有機(jī)械壓力，因此，不會松弛和腐蝕；具有較大的散熱面積，通電流能力與導(dǎo)體相同；熔點與導(dǎo)體相同，能承受故障大電流沖擊，不至熔斷。

放熱焊接的作業(yè)程序：將導(dǎo)線和模具清理干凈，再將模具用噴燈加熱以去除水分，然后把導(dǎo)線放入模具內(nèi)；扣緊把手以固定模具，把鋼片放入模具內(nèi)；把焊接劑倒入模具內(nèi)，將引燃劑撒在焊接劑及模具邊上；蓋上蓋子并點火，待金屬凝固后，將模具打開，清除熔渣，便可進(jìn)行下一個焊接。

4. 接地點布置

采用鍍鋅扁鋼設(shè)計的接地網(wǎng)，考慮到扁鋼會銹蝕，為保障可靠的接地，按《二十五項反措要求》：變壓器中性點應(yīng)采用雙接地引下線、重要設(shè)備及設(shè)備構(gòu)架宜采用雙接地引下線，且應(yīng)接入主接地網(wǎng)的不同網(wǎng)格。

采用銅接地網(wǎng)后，由于可以忽略接地引下線的腐蝕、增強(qiáng)了引下線的熱穩(wěn)定性，因此對于除變壓器中性點以外的接地引下線建議選用單接地引下線，不僅能夠滿足接地可靠性要求，還能夠降低投資。

5. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)

由于銅材的造價高于鋼材,采用銅接地網(wǎng)設(shè)計后,提高了變電所的工程投資,在充分研究了銅的特性后,可加深設(shè)計深度,適當(dāng)減少焊接點,控制投資。

五、結(jié)束語

銅接地體與熱鍍鋅鋼接地體相比，銅接地體在導(dǎo)電性能、熱穩(wěn)定性能、耐腐蝕性、接點焊接質(zhì)量和施工便利方面有顯著的優(yōu)越性，但造價高。初期投資有所增加,但從長遠(yuǎn)利益考慮,采用銅接地網(wǎng)是優(yōu)先的選擇。綜合以上各方面的論述、分析來看，接地裝置選用銅接地體要優(yōu)于鋼接地體。