关键词：机械零部件；振动；振动消除
中图分类号：TH161文献标识码：A
振动是一种在机械零部件的加工中多发且会造成严重危害的物理现象，现今在机械零部件的加工中多采用的是数控加工的加工方式，但是在机械零部件的加工时如出现振动将会使得加工刀具和加工工件之间出现一定的相对位移，从而会在机械零部件的加工表面产生一定的振痕进而影响机械零部件的表面加工精度和加工质量。此外，在机械零部件的加工过程中如产生振动将会使得加工刀具受到额外附加的动载荷从而使得刀具的磨损加速严重时甚至会造成崩刃，影响加工的安全性和机械零部件的加工质量。在机械零部件的加工过程中所产生振动还会使得机床、夹具等的连接部分产生一定的松动，在影响机械零部件的加工质量的同时还会导致切削加工无法正常进行。在振动较为严重时多采用的是降低机械零部件的加工进给量，从而使得机械零部件的数控加工效率大为降低，因此需要在总结分析机械零部件加工时所产生的种类的基础上对如何做好机械零部件加工时振动的管控进行讨论以便更好地对机械零部件进行加工提高机械零部件的加工质量和加工效率。
1.机械零部件加工时所产生的种类和振动产生的原因分析
在数控机床对机械零部件进行加工的过程中其所产生的振动主要有：自由振动、受迫振动和自激振动的几种类型。其中，对于机械零部件加工时所产生的自由振动，其产生的主要原因是由于机械零部件在加工的过程中工艺系统受到部分外作用力的作用，比如：外界对于机械零部件加工时的冲击力、机床传动系统非周期性所引起的冲击力和加工工件时所产生的冲击力等，这些附加的外作用力都会对系统的平衡及稳定性造成一定的影响，这些外附加力需要依靠系统本身的弹性恢复力进行平衡恢复，在这一过程中机械零部件加工系统中所产生的振动主要是自由振动，在机械零部件加工系统遭受到自由振动时其振动的频率与加工系统自身的频率相同，但是加工系统会对振动产生相应的阻尼作用从而抵消机械零部件加工时所产生的自由振动。在机械零部件的加工过程中所产生的强迫振动其主要来源来自于外界周期性的干扰力所引起的，造成其产生的主要原因有：机械零部件的切削过程中会由于机床自身精度的原因从而造成机械零部件在加工的过程中出现受力不均匀的现象并表现为机械零部件加工系统的受迫振动，此外，在机械零部件的加工过程中，加工刀具的反面也会导致受迫振动的产生，在机械零部件的加工过程中需要使用多种刀具，而各种刀具都有其独特的刃口高度，这些刃口高度在机械零部件的机械加工时会导致受迫振动的产生，而当机械零部件在加工的过程中在机械零部件的表面出现硬度突变或是其他一些原因的情况下都会导致机械零部件在加工时产生振动。机械零部件加工时所产生的受迫振动尤其独特的特点，在机械零部件的加工时受迫振动多是机械规律性的振动，因此其表现为谐振动，在外界干扰率没有完全消除时，机械零部件加工所产生的振动不会消除，外界所产生的干扰力和机械零部件的所产生的振动呈现出正比关系，此外，机械零部件加工时多产生的振动频率和干扰力的频率相同，当系统的阻尼力变小时，强迫振动时所产生的振幅将会增大，而系统振动所产生的谐波的影响轨迹范围也将随之增大，因此，通过适当地加大系统的阻尼可以将机械零部件加工时所产生的强迫振动的振幅大为降低。对于机械零部件加工时自激振动主要产生于机床在对机械零部件进行加工的过程中，机械零部件加工所产生的振动会使得机械零部件加工所产生的切削力产生周期性的变化，而这一变化的切削力又通过反作用于系统从而对系统所产生的振动大为加强，在机械零部件的加工过程中，其所产生的自激振动主要来自于频率较高的的强烈的振动，这一振动的存在会使得机械零部件加工表面的质量受到较大的影响，此外，机械零部件加工时遭受到自激振的影响还会影响机械零部件的加工效率，因此，需要在机械零部件的加工过程中对于振动所产生的影响引起足够的重视并通过采用合理有效的措施来对
2.机械零部件加工过程中所产生的振动的控制及消除措施
在机械零部件加工过程中所产生的3类振动中，强迫振动和自激振动在其中占据较大的比例，而自由振动对于机械零部件的加工质量所产生的影响较小，机械零部件加工时所产生的自由振动能够迅速地依靠机械零部件加工系统自身的阻尼力予以抵消从而减小其对于机械零部件加工系统所造成的影响，因此在机械零部件加工所产生的振动的控制上需要着重加强对于受迫振动和自激振动的控制。
2.1控制及消除机械零部件加工自激振动的措施
为做好对于机械零部件加工时所产生的自激振动的控制可以通过以下措施加以控制：（1）做好机械零部件加工时的刀具的几何参数的选择与控制，在机械零部件加工所使用的刀具的几何尺寸中，各参数中主偏角和前角是对于机械零部件加工所产生的自激振动影响最大的两个参数，其中主偏角会影响到机械零部件加工时的切削的宽度，而主偏角参数与切削的宽度呈现出反比关系，即主偏角参数越小则使用此刀具在机械零部件的加工过程中会产生的越大的切削宽度从而使得机械零部件在加工的过程中更易导致自激振动的产生，此外，前角与机械零部件的切削力大小呈反比关系，适当地增大机械零部件加工刀具的前角可以有效地降低机械零部件加工时的刀具的切削力和切削振幅。提高机械零部件的加工精度和加工质量。机械零部件加工过程中各加工参数也会对机械零部件加工时的振动造成一定的影响，因此需要对机械零部件加工时的加工参数进行合理地选择。做好对于加工参数的选择关键是要做好对于机械零部件加工过程中的切削速度和工件的进给量及背吃刀量参数的选择。比如说在机械零部件的加工过程中，刀具的进给量控制在20m/min～60m/min的范围内时，机械零部件加工所产生的自激振动的增长较为迅速，而当机械零部件的加工进给量超出这一范围时机械零部件自激振动的振幅和振动的影响将大为降低，因此在机械零部件的切削加工过程中需要根据机械零部件加工的实际情况选择合理的加工切削参数。为减小自激振动对于机械零部件加工所造成的影响，在机械零部件的加工时还可以通过增强系统本身的抗震性来提高机械零部件的加工质量，通过提高机床系统的抗震性增强机床系统的抗震能力，在增强机床系统的抗震性方面首先可以从改善机床系统的刚性入手，在增强基础系统刚性的同时还可以通过对机床系统的各部件的固有频率进行分析并通过采用合理的措施以增强基础系统的阻力，从而实现对于机床系统的抗震性的加强，此外，在机械零部件的加工过程中，刀具的自激振问题也是影响机械零部件加工质量的重要一环，通过增强刀具的抗震性也可以实现机械零部件加工质量的提高，除此之外还能够通过提高待加工机械零部件的弯曲刚性来降低机械零部件加工过程的自激振动对于机械零部件加工质量的影响。为减小机械零部件加工中振动对于机械零部件加工质量的影响还可以通过在机械零部件的加工过程中在加工系统中加入消振装置来对振动加以控制，其主要的方式可以通过在机械零部件加工系统中加入吸振装置，所添加的吸振装置根据其作用机理的不同主要分为动力式吸振器和冲击式吸振器两大类，其中的动力式吸振器主要的作用机理是通过在机械零部件的加工系统中添加多个较大的质量块，这些质量块来产生的力与机械零部件加工过程中所产生的激振力相抵消以实现对于机械零部件加工过程中的振动的控制，此外，冲击式吸振器的作用机理主要是通过在机械零部件的加工振动系统中添加一个与刚性连接的壳体，通过在刚性壳体中加入一个能够自由运动的质量块以实现对于机械零部件加工时所产生的自激振动的抵消。此外在减小自激振动对于机械零部件加工质量的影响中还可以通过调整振型的刚度比的方式来减小振动所造成的影响，通过振型耦合原理的分析，机械零部件振动还受到振型的刚度比及其组合的影响，通过在分析其原理的基础上对两者之间的关系适当地调整能够有效地提高系统的抗震性，从而抑制机械零部件加工中的自激振动的产生。
2.2做好受迫振动的控制以降低其对于机械零部件加工系统的影响
以上对于在机械零部件的加工过程中的受迫振动所产生的原因进行了分析，为降低受迫振动对于机械零部件加工系统的影响需要找出造成受迫振动产生的振源，并对振源加以控制以提高机械零部件的加工质量。做好对于机械零部件加工过程中震源的控制可以通过以下方式：（1）将振源的激振力加以控制，当在机械零部件的加工过程中零件的转速过高时需要对机械零部件进行找平衡，由于机械零部件自身中的各部均匀性有所差异，导致机械零部件在高速旋转时会引起工件表面磨损的差异并导致主轴振动的产生。（2）避免机械零部件加工时所产生的激振频率与系统自身固有频率相接近，为避免这一现象的产生可以通过改变电机主轴的转速或是提高机械零部件接触面和结合面的精度并减小两者之间的间隙，从而提高机械零部件加工系统的固有的频率。（3）在机械零部件加工传动系统中加装隔振措施，在机床的床身和电机的连接处采用柔性连接的方式使得电机自身的振动被隔离在机床加工范围之外，此外，对于机床液压系统所造成的振动可以通过将液压系统和机床进行分离或是在液压系统中加装液压缓冲装置以减小机床部件在进行换向时所产生的冲击力，此外对于数控加工机床的地基中还需要进入厚橡皮或是木板、防振沟等的方式来减少外界对于机械零部件加工系统的影响，提高机床系统的抗震性。
3.做好机械零部件加工中的振动的有效利用
在对机械零部件加工中的振动的利用中，振动切削是最容易实现也是应用效果较好的方法之一，通过在机械零部件的加工中应用振动切削能够极大地改善机械零部件的加工表面质量。振动切削的原理主要是通过改变待加工工件之间的空间和时间条件以引起切削加工原理的改变，降低机械零部件加工过程中的切削热和切削力对机械零部件加工所造成的影响，从而使得机械零部件的切削质量能够得到较大地提升，同时提高机械零部件加工的时效性。振动切削的时间较为短暂，因此在使用振动切削时能够将振动对机械零部件加工质量的影响降到最低，这是由于振动切削的作用时间较短，其所产生的振动在振动切削时并未来得及作用到待加工零部件时刀具即以离开了所作用的工件。在机械加工的过程中，通过将机械加工时的切削速度进行有规律地调整，既可以将切削振动所造成的影响降低，还能够通过此种措施合理利用振动提高加工的表面质量。比如在机械零部件加工中当振动产生时，通过降低切削力和切削温度可以使得热处理的零件的变形和裂纹得到较大程度地降低，从而实现对于机械零部件的精密加工。
结语
振动在机械零部件的加工过程中会对机械零部件的表面加工质量产生极大的影响。本文在分析造成机械零部件加工过程中振动产生的原因的基础上对如何做好振动的控制进行了分析阐述。
参考文献
[1]胡培民，黄玉美.零件加工与装配对机器机械结构振动性能的影响[J].机械工程师，1995（5）：3-5.
（浙江工业大学职业教育与技术学院浙江杭州310023）
摘要：机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养，机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用。机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成，应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系，使它们相互支撑、互为促进，形成一个有机的整体，才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果。
关键词：机械工程及自动化（师范）专业；机械制造技术模块；教学方法；教学改革
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727(2014)02-0152-03
机械工程及自动化（师范）专业（简称机械师范专业）以培养中等机械职业学校教师为目标，所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外，还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块：素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才，所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作，机械制造过程中的机械加工（包括冷、热加工）要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来，对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求，要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重．所以．机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用，必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式，无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目，机械加工操作技能培养没有得到应有的重视．另外，机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系，没有足够的实践知识，很难在理论学习时达到完全理解和掌握，这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习，但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够，不容易理解：实习时又觉得没有较好的理论指导，不知所以然。为此，我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革，提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。
金工实习教学方式改革
金工实习改革的总体思路是：改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合：改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求，而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节，特别是高级金工实习环节，既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握，又可使学生获得较高的操作技能，从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收，也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此，机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。
将金工实习分为两个阶段：第一阶段时间为3周，主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习，安排在第一学年进行，放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工，初步掌握机械加工操作技能，为后续机械专业课的学习，特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此，理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会，对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学，需要金工实习的有力帮助。例如，金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式，即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法：通过金工实习训练，使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。
第二阶段时间为3周，安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化，验证工艺设计的正确性。方法是：第一周先对第一阶段进行复习，第二周开始根据所学知识，结合指导教师给出的具体要求，让学生自己设计出机械加工工艺规程，交指导教师检查认可后加工出实际零件．通过实际零件加工和检验，验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是：一方面，检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度：另一方面，提高学生的操作技能，而且是高级操作技能。
理论课程教学方式改革
机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前，笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主，所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联，传统教学方法很难取得较好的教学效果，为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘，光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件，内容很生动，讲解也很清楚。
机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强，给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节，但其质量和效果尚未得到足够的保证，使得理论教学非常困难，效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够，听得云里雾里：实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够，做不到互为支撑、互为促进。另外，根据认知理论，智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以，学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力，必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此，我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。
金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来，使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。
生产实习与理论教学合一，实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节，与理论教学合为理实一体化教学，可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务，理论学习指导生产实习，这既有助于理论知识的理解和掌握，也有助于提高生产实习的有效性和目的性．根据学生实践经验少而课程实践性强的特点，采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲．实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程，实施理论教学与现场教学穿插进行。具体各阶段的划分和要求如下：(1)第一阶段是机械制造过程认识实习，以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念，然后带领学生参观机械制造工厂，了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法，感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定，以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念，然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计，以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构，然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。
以课程设计为载体，实施“教学做”一体化．确保培养学生的能力认知科学认为，智力技能的学习一般分为三个阶段：第一阶段，信息进入，与学生头脑中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义构建：第二阶段，通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性知识向程序性知识转化：第三阶段，程序性知识发展到高级阶段，规则完全支配人的行为，智力技能达到相对自动化。所以，机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现，如通过诸如课程设计等实践环节，使规则的陈述性知识向程序性知识转化．学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际，以便学生所设计的结果与企业实际进行比较，以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离：也可以采用教师自拟的典型零件为实例，学生完成其工艺规程或夹具的设计，但必须通过金工实习后一阶段的实习，加工出实际零件或夹具，以验证设计的有效性和差距。
提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念，学生由于缺乏实践基础，初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序．调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻，同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如，介绍机械加工工序时，就可以用包饺子的过程来类比：讲解调整法加工时，可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例，学生就感觉很直观，也很容易理解。
讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用，在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外，这一章介绍的是典型零件的加工，其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺，对一般零件的加工就有了借鉴的例子，甚至有了模板。所以，教师应讲好这一章内容，学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前，教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现，不直观、不生动，调动不起学生的学习兴趣，教学效果不佳。为此，我们采用实际加工过程录像或CAI课件，以“动”的形式加以呈现，再加以旁白，教学效果良好。
关键词：独立学院；应用型本科；双基制；能力
一、绪论
人才培养层次的正确定位关系到学校的发展方向、发展目标及发展格局，是学校开展各项工作的基本依据。在构建人才培养模式时，独立学院必须以正确的办学指导思想、正确的定位为前提，要通过科学的分析社会需求，正确估价自身的办学实力，主动适应外界环境来实现自身的正确定位，优化教学资源分配，制订正确的发展目标及合理的人才培养模式，通过校企联合，可以共享高校和企业的资源，解决毕业生难以适应社会、毕业生就业去向等问题。校企联合实质就是产学合作，工学结合。产学合作、工学结合教育是一种由学校、社会用人单位、学生三方合作共同参与的适应现代社会需求的高等教育模式，是培养具有创新能力和实践动手能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高级应用技术型人才的有效途径。通过产学合作、工学结合的应用技术型人才实践动手能力培养的改革与实践，形成独立学院本科应用型人才的培养特色。所谓“双基制”就是把学校和企业都作为培养基地，每个基地有明确的教学任务，但两个基地的培养内容与过程交叉融合，逐步形成和完善校企双向推动，双向管理，产学研密切合作的管理运行机制，实现学校、企业、学生、社会“四赢”的深层次合作。
二、产学研相结合，以能力培养为重心的教学体系构建
要培养出工程应用型的高素质人才，设计出切合实际，便于操作的培养方案就成为实现培养目标、企业规格的关键。而构建逻辑性强，相对完整的培养体系则是人才培养方案设计工作的重中之重。学院与企业联合成立教学指导委员会，共同设计培养方案。机械类应用型人才培养方案中由三个相互联系的体系构成，如图所示。
（1）理论教学体系，包括公共基础、人文社科基础、专业基础和专业方向等课程；（2）实践教学体系，包括课程实验、课程设计、综合实践、实习和毕业设计等；（3）能力教学体系，包括课外科技创新活动，各种竞赛活动，技能考证，各种协会活动、公益活动和社团活动等。
三、校企深度合作，培养学生实践能力
在实践教学过程中，学院邀请企业或行业的高层管理人员、技术人员作为指导教师，这些人员和学院专业教师充分交流，根据企业或行业对机械工程及自动化专业应用型本科人才能力的要求，将实验、实训、生产现场实践、课程设计、毕业实习、毕业设计等环节统筹安排。学院和企业整合实践场地和实验实训设备，按照应用型本科实践能力要求，打破实验室以课程设置实验的传统方式和辅助理论的验证性实验为主的教学模式，机械工程及自动化专业中以模具设计与制造、数控技术应用能力培养为主线，覆盖模具设计、数控加工等生产流程，组建实验实训中心、模具CAD/CAM实验室、现代制造技术实验室、数字化中心等实验室（中心），按照机械专业工程训练的认知规律，学生通过实验、实训、金工实习，在了解机械制造工艺过程和掌握一定的机械工程基础知识后，再通过模具设计、模具制造、数控加工等全方位、全过程的综合性训练，提高学生的实践能力。目前学院已与广西柳工集团、柳州腾龙汽配公司、深圳德立天公司、东莞龙兴公司等大中型企业建立紧密合作的校外合作教学科研实习基地，在机械工程及自动化专业社会需求、专业结构和专业建设等方面通过校企深度合作，为实现“双基制”应用型人才培养打下了坚实的基础。
四、结束语
根据企业和行业对机械工程与自动化专业学生能力的具体要求，立足于学校和企业两个培养基地，企业或行业高层管理人员和技术人员、学院专业教师身份的积极参与，把单纯的“授业型”继承性教育转向全方位的“育才型”创造性教育，实行校企深度合作，学院、企业和学生三方参与，培养学生的全面素质、工程意识、综合能力和就业竞争力。
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1.1工程机械化
工程机械化是人类生产文明进步的重要表现，从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动，其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节，其所制作的机械设备种类众多，例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中，机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平，也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前，我国已经实现了工程机械化发展，但相比于发达国家还有一定的差距，这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步，同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看，我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景，为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力，以实现对我国机械制造水平地提升。
1.2机电自动化
机电自动化是一门综合性的机电技术类型，其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲，其本身就属于科技化发展产物，而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看，机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下，各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁，机电自动化就是专业交叉的重要产物，其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下，电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响，所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。
2机电自动化在工程机械制造中的应用分析
机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志，其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步，更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用，其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。
2.1集成自动化技术
集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下，实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的，但随着信息技术的逐步完善与应用，集成自动化技术不仅得以实现，还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来，机械制造业地竞争越来越激烈，为了能够在市场竞争中站稳脚跟，很多机械制造企业开展技术研究与发展，通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中，得到了非常显著地发展，并成为了机械制造业当中企业的发展潮流，CIMS工程应用的有效保持，在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上，也实现了集成自动化技术地有效发展。
2.2柔性自动化技术
所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心，在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看，柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中，包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式，柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下，保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性，同时还能大大减少对劳动力的应用，实现了对生产成本的有效控制，并在此基础上实现生产效率地有效提升，在确保机械设备生产秩序的基础上，提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑，还是制造企业的效益提升角度分析，柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。
2.3智能自动化技术
智能自动化技术即智能华机电自动化技术，其是在计算机技术发展支持下，通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟，从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性，但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级，相比于柔性自动化技术而言，智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿，来提高自身的工作能力，并对生产行为产生一定的判断力，这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用，能够更进一步提升机械制造行为的准确性，并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持，因此要经常对智能自动化技术进行维护，以确保智能自动化技术的良好工作状态。
3注意事项
虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势，但针对当前的机电自动化水平来看，其仍存在诸多不足，因此在实际应用过程中，要做好以下几方面的控制：（1）规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的，为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作，避免操作不当而为企业带来不必要的损失；（2）做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用，确实能够为机械制造带来重要帮助，但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求，否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。
4结束语
关键词:公路工程机械设备检查保养
中图分类号：X734文献标识码：A
随着我国经济的不断发展，公路建设也进入了一个飞速发展的新时期。在现代的公路施工中，机械化非常普遍,公路工程对机械设备的依赖性也越来越强。但是，这些机械大多在恶劣的环境下进行作业,工作强度高，这导致了其极易受到损坏，产生故障。机械设备发生故障不仅影响工程进度和质量,而且会增加工程成本,更严重的会造成严重的过程事故。因此,对公路工程的机械设备做好检查和保养工作非常重要。下面笔者将结合自己的实践经验,简要探讨公路工程机械设备的检查的保养方法和措施。
1机械设备的检查方法与要点
对机械设备定期检查,对及时发现和很好的预防机械故障有着重要意义。公路工程机械设备的几种常见检查方法有:直观检查法、温度检测法、压力检测法、噪声检测法、振动检测法、金相分析法。
(1)直观检查法。检查人员通过对设备及零部件的表面状态进行直接观察来分析故障,主要观察机械运转情况,皮带的松紧,螺丝是否松动,是否有漏油漏水现象等等,这种方法要求检查人员要有丰富的经验。(2)温度检测法。通过观测机械零件的温度变化信息,来判别机器的运行状态。对无温度指示器的部位,可用温度计或手感的方法进行判断。(3)压力检测法。观察和测试机械系统各部的气体、油压是否稳定,并以此为信息源,通过压力参数的变化特征判别设备的运行状况。(4)噪声检测法。听机械各部件运转时有无异响,若某处发现响声跟平时不一样,则该处可能存在故障。但一般机械噪声大,还难辩出有异样。(5)振动检测法。观察发动机运行过程中的振动情况,并根据振动参数变化特征来判断机器的运转状态。(6)金相分析法。对于一些零件,可观测其金属表面裂纹通及显微组织情况,并检测其残余应力,根据这些物理性质的变化特征,来判别机器设备是否存在故障。以上几种检查方法中,直观检查法由经验丰富的人员来实施,温度检测法、压力检测法、噪声检测法和振动检测法适合在线计算机监视诊断,而金相分析法则在离线人工分析中应用较多。因此,温度和压力将作为工程机械的故障隐患分析过程中的主要信息。
对机械设备的检查要注意一些重要部位应着重检查,如关键的液压系统,检查其是否漏油,液压油是否被污染,检查各类仪表是否正常工作,轮胎是否正常,电机是否运转正常,各种易脆易断部件是否有裂纹,螺丝是否拧紧等等,往往是这些不容易察觉的部位发生异常而造成机械设备的大故障。随着各种检测手段的开发和检测仪器的研制,状态监测逐步走向成熟,对工程机械发动机等以往的难点部分的检测手段也日趋完善。
2工程机械故障分析
2.1机械故障基本原理
机械故障是指机械由于使用过程中正常和非常原因导致机械不能工作,需要进行维护工作,当故障解除后方可继续使用。公路工程机械发生故障，首先是机械失效，机械失效与机械磨损有着密切的联系。机械磨损是指机械在使用过程中，由于工作或者故障导致机械结构发生摩擦,在初始磨损期,机械磨损和故障属于敏感发生阶段,若不能正常维护和应用机械，磨损率和故障率会急剧增加。在机械使用后期,机械故障率和磨损率达到最高,维护工作难度大,需要维护的工作范围也大。
2.2工程机械重要部件故障与处理
2.2.1发动机故障
(1)发动机异响故障分析。发动机出现故障时首先会发出异响,最可能是由于发动机部件发生损坏,导致碰撞发出异响。当发动机出现异响情况时,应立刻停机进行检查,确认异响消除后才能继续工作。
(2)发动机停转故障分析。当发动机发生烧瓦和气门脱落、发动机的飞轮与起动机齿轮抱死时,容易引发发动机停转，导致设备无动力倾翻等事故。发动机在发生停转前均会发生剧烈的振动,因此,当发动机发生停转时,应立刻进行发动机停机维护并更换损坏部件。
(3)发动机过热故障分析。当发动机散热条件和措施不能保证发动机散热时,发动机就会过热,从而导致“粘缸”现象,影响发动机正常工作。因此,必须严格控制发动机的散热条件,有效降低发动机发热故障。
2.2.2传动系统故障分析
(1)传动系统异响故障发动机的传动系统设计不合理或在不合理工况下使用时,传动系统会发生异响故障。异响故障是由于传动系振动过大,机械部件之间发生碰撞,导致发出各种异响。如机械传动系统发生齿轮打齿、轮齿脱落等故障,会严重影响工程机械的正常工作。因此,需要对传动系统进行实时监控。
(2)传动系统不良故障对于机械传动部件,均需要采用措施,降低齿面之间的摩擦和冷却齿面之间热量。由于油的性能不能做出及时的判定,劣质的油很容易引起齿轮齿面的失效,影响传动。
2.2.3机械结构故障分析
(1)机械结构存在裂纹。机械结构的裂纹主要是设计制造存在缺陷,或使用过程中出现疲劳失效导致。裂纹是机械结构最为危险的隐患,极易引发机械事故。因此,在机械使用过程中,要对机械结构进行仔细检查,尤其是结构薄弱的环节。
(2)机械结构存在大变形。机械结构均为塑性钢材,受到外界载荷作用后,机械结构将会发生变形产生位移,影响结构的刚度。工程机械施工中,结构在受到超载荷后发生不可逆性变化。因此,在机械作业过程中,需要确保机械的整体塑性变形,防止出现失效。
2.3公路工程机械故障原因
(1)作业时间只考虑使用和赶工期,忽略了工程机械本身的力学规律,使其经常除超负荷压力中，出现过早和过重失效。(2)设备使用不当，操作工人缺乏正确的使用指导，容易发生机械故障，影响机械作业能力。(3)机械维护措施不规范,缺乏故障检测措施。重大安全事故往往是机械缺乏有效的检测措施，导致初始的小故障恶化为重大故障。(4)机械维护措施不当,导致不能正确的处理机械故障。公路工程机械发生故障后,维护人员缺乏专业的机械知识,不能做出正确的处理办法,使机械存在安全隐患的前提下继续工作。
3机械设备的保养方法与要点
工程机械的保养是指:对机械采取一些技术措施来使其保持良好的状态,延长使用寿命，提高安全性的工作。保养主要包括检查、清洁、紧固、、调整等工作。
与其它设备的保养相比,公路工程机械设备保养工作的力度和密度都要大。这是由公路工程中机械施工的特殊条件决定的。无论是养护还是筑路施工作业,都受天气和季节影响较大,施工常处于野外作业,这不仅使得机械设备遭受自然环境较严重的侵蚀,其各部件经常受到振动、摩擦及剪切等力的作用,其性能状况必然迅速下降。而且公路施工常还带有突击性,使得机械经常处于大负荷工况运作并且负荷变化剧烈。时间一久,工程机械设备的零部件便会老化或疲劳破坏,活动部件产生磨损,部分联接部位产生松动,金属表面产生锈蚀,液压油污染变质等现象。若不定期对设备进行检查和修理,任其继续使用,将会导致进一步的损坏,致使其各方面性能指标均下降,甚至早产严重的机械故障或人身事故。可见,有必要对工程机械进行定期保养。在公路工程机械的保养中,常见的有以下几种方法。
(1)就车保养法。此法是根据保养等级和保养部位的不同情况,将该部件进行拆卸、清洗检查和重新装配。此法不仅要拆卸和安装需更换的零件,机械上一些其他部件和零件也得跟着拆卸和原件回装,使得保养时间过长,包括拆卸、清洗、安装时间的总和,所以此法比较落后,工效太低,仅适用于保养单位人员少,设备少,并且类型复杂,配件通用互换性差的工程机械。
(2)逐件轮流保养法。此法主要依靠机组的操作手完成,它适用于时间紧迫和保养人员缺少,机械分散且无备用机械的情况下的一级或二级保养。在保养前应提前准备好保养所需的材料、配件和专用工具等物品,利用机械的停工间歇时间进行保养。因此,必须计算出各个保养项目的保养周期,以便协调好各个保养项目的实施时间。这种保养作业方法得到了公路施工企业的普遍应用,因为它比较符合施工单位的实际情况。
(3)总成分工保养法。该法将机械设备分为若干总成,如变速器总成、发动机离合器总成、自动系统、电气系统以及轮胎、履带等,然后根据这些分法将人员编成不同的保养作业工组并进行编号,并根据具体的工作内容和程序进行分工、定位,使他们在规定的时间内协同完成保养作业内容。此法只适合于在保养站内进行的专业保养作业,需要有较充足的人员、保修设备、工具、和场地。由于条件限制,此法目前使用得较少。
(4)机动快速保养法。此法是在前面的总成分工保养法的基础上,为了在较短时间内快速完成保养任务,各作业工组采用快速保养工具来辅助完成。这种方法适合于有充足的熟练保养人员,并且机械零、部件、材料、配件齐全,场地较宽,工具设备齐全和保养任务量大的情况下采用。由于我国目前各公路施工单位的施工任务普遍比较紧张,因而一般的工程机械保养采用的是逐件轮流保养法;对于机械类型复杂,保有量小的机械设备,由于保养人员少,工具设备不够齐全,所以一般采用就车保养法。一些施工单位参加了RCM服务,则可异体的机动快速保养法。
4结语
通过以上分析可知,加强公路工程机械设备的检查和保养,保持其最佳工作性能,对提高机械设备工作效率,降低工程成本,保证工程质量和工程进度都有着重要意义。我们机械工作者必须在工作中不断总结和分析,探索和尝试更多的新的检查和保养手段和方法,为推进工程机械的维修技术而贡献自己的力量。
参考文献
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关键词：机械工程；自动化技术；问题；对策
机械工程自动化技术的形成及应用，与当前市场发展需求保持高度一致，通过对现代自动化技术进行合理化应用，转变了传统的生产模式，提高了机械工程的生产效率和生产质量，实现了机械制造的连续性和可操作性。当前机械工程自动化技术在逐渐得到社会群体的广泛关注，为切实提高其应用效果，应当积极采取有效措施来解决机械工程自动化技术存在的问题，以促进自动化技术的广泛推广应用。
1我国机械自动化发展现状研究
虽然近年来我国的科学技术在不断的发展，经济也在快速的增长，但是其在发展的过程中存在着各种的问题，从我国的机械化发展现状来看，其主要存在的问题在生产和管理方面。首先我国传统的管理和经营模式，在机械制造的上所产生的效率非常低，而且管理阶层管理素质不够，造成了企业的发展缓慢，其主要表现在当前的管理人才具有充分的理论性，但是其实用的技术水平则显得不足。其次是我国的机械自动化生产工程技艺不精细，造成了生产效率低下，因此现在国家在发展机械自动化的层面上主要是对复合加工技术进行技术的探讨和运用，为我国的自动化技艺的发展提供技术支持。最后在设计上存在着缺陷，由于我国的自动化生产仍然处在一个初级的阶段，所以在很多的设计上都是进行生搬硬套，不存在着技术的创新，而且在进行设计时，还会出现科技成果不能够有效的转换，造成了设计水平不到位，影响企业机械自动化生产。
2我国机械工程自动化生产存在的问题
2.1人才匮乏急需改善
人力资源对于每个企业和单位是最基本的资源，因此其重要性可想而知。就当前我国机械工程自动化生产的实际情况来看，与其他发达国家相比仍存在一定不足，并且相应的自动化技术人才在应用范围上涵盖的范围并不宽泛。尤其是当前我国教育体制尚不健全，在机械工程自动化人才的培养上偏向于理论，在一定程度上忽视了人才的实践操作技能，导致机械工程自动化技术人才培养的过程中难以取得理想的效果，此种情况下，就不免对机械工程自动化建设发展产生一定程度的制约。
2.2企业创新不够传统理念深厚
对于企业的发展，采用传统的模式，已经不能满足现在科技发展的需求，从自动化发展来看，创新发展是历史进步的必然，通过对理论知识的扎实掌握再到当前国内机械制造自动化基本情况的认识，采取先进的理念，从管理和经营模式上下功夫，以实现整个技术的革新，我国现在所采用的自动化技术更多的是数控系统的一种传统封闭式体系，因此只有通过技术的创新，管理的改革，才能实现我国机械自动化生产的飞越。
2.3我国自动化研究投入不足
由于自动化生产技术是一项比较先进的技术，而且在运用上存在着局限性，所以国家对此种技术的投入力度不够，对于自动化技术的科研和相应的管理策略存在着疑惑，但是为了加强企业的自动化发展，改善生产落后的面貌就需要对其进行政策和资金的投入，从政策上加强鼓励，从经济上激发动力，以此来促进我国机械生产的自动化发展。
3解决自动化技术问题措施探究
3.1培养现代化人才，推进社会发展
就社会经济发展的实际情况来看，市场竞争说到底，是人才的竞争，是科技实力的竞争。所以对于人才匮乏的现状，应该从教育做起对其进行技术和理论的双向培养，从理论到实践实现人才格局的改观。在当前社会经济发展形势下，若想要通过自动化技术的有效应用来推进我国机械工程的发展，就应当准确把握机械工程自动化技术的发展方向，并以此为主要依据开展机械工程自动化的培训与教育，积极培养出综合素质高、技术能力强的现代化科技人才，切实提高机械工程自动化建设领域内人才的创新能力，从而为机械工程自动化建设的发展提供可靠的人才支撑。在此基础上，国家相关部门应当结合机械工程领域的发展实际，积极出台科学化的人才培养政策，坚持理论与实践并重，切实提高机械工程自动化建设过程中的科技水平，促进机械工程自动化技术各项问题的有效解决，从整体上推进国民经济的发展。
3.2合理运用机械自动化技术
为切实保证机械工程自动化技术的实际应用效果，在机械化生产过程中应当充分结合当前我国国情及自动化生产的实际特点，准确把握机械自动化生产需求的基础上，合理应用现代化机械工程自动化技术，强化自动化工艺的成熟度，从而切实提高机械工程自动化技术应用后的机械生产产品质量，确保机械工程自动化技术的实际应用价值能够得到有效的发挥。相关生产人员应当注意是，在对机械工程自动化技术进行实际应用时，应当立足于当前机械工程生产的实际情况，全面衡量机械工程自动化技术在生产应用中是否具有良好的安全性和有效性，并严格按照机械工程自动化生产操作的规范和流程开展生产操作，降低安全隐患，以确保机械工程能够安全顺利进行，以免出现不必要的失误。
在不断实践探索过程中，我们需要以自身发展特点为根本，对国外丰富经验以及一些模式要加以借鉴，在实现技术创新和突破技术的基础上，不断推进我国机械工程发展。
3.3认准自动化发展方向，加强思想建设
为切实保证机械工程自动化技术的实际应用价值能够得到有效的发挥，促进自动化技术问题得以有效解决，应当积极深化机械工程自动化建设的思想认知，坚信以自动化建设来推进国家各项工程建设的稳定持续发展。就总体情况来看，机械工程自动化技术的应用，是一个漫长且持续的过程，逐渐由简单转向复杂，从基础层面不断向高深层面发展，与此同时，转变了以往传统模式下机械工程生产方式，通过对现代科学技术的有机融合，与时展要求保持高度一致，实现了创新化发展，在推进机械工程自动化建设方面具有重要的意义。因此，以自动化建设作为发展方向，并紧紧围绕发展目标强化自动化建设的思想认知，不断提高自动化建设的实力，有助于促进机械工程自动化技术问题的有效解决，从而推进国民经济的稳定持续发展。
结束语
就宏观层面来看，机械自动化生产过程具有一定的复杂性和特殊性，为切实提高机械自动化生产的质量和效率，应当积极加强技术创新，改善其中不足，确保在实际生产过程中能够更好的满足生产需求，进而推进我国机械工程的自动化生产建设的现代化发展。
参考文献
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