哈工程-机械设计基础读书报告-3D打印技术

机械三维设计学习报告随着科学技术的发展，我们生活水平的提高，越来越多的人开始关注机械。

然而，面对越来越多的人，我们就会发现，在这些高学历、高素质的人中，他们没有像我们这样熟练地掌握专业知识、掌握所学专业知识的基础上还具有较强的动手能力、综合能力。

那么是什么原因让这些高学历、高素质的人走上了机械设计的道路呢？机械设计正是当今社会研究先进技术和提高生产效率的有效手段之一。

一、引言随着机械设计技术的发展，在机械设计领域出现了很多新兴的专业，如：汽车设计、数控系统、机器人等，在现代社会中起着重要作用。

目前机械设计的范围非常广泛，除传统的应用与产品设计外，还包括机械的设计与制造、计算机辅助设计与制造等新理念的运用。

机械三维设计已成为一种重要的研究手段，并且在工程设计方面发挥着越来越重要的作用。

机械三维设计软件是当前国际上发展最快、应用最广泛的一种软件系统。

二、机械设计过程作为一名机械专业的学生要对机械进行初步设计，然后根据需求来选择合适的工艺方案。

根据工艺方案进行零件的优化设计。

在完成初步的设计之后，对各种零件进行了仿真模拟、结构分析，在这些仿真模拟的基础上，经过一系列技术手段完成了机械零件的加工图纸设计和制造。

在机械零件完成加工之后要根据生产的需要和结构特点，对零件进行加工和装配前要对各零件进行严格检验并制定相关的检验制度）。

在装配之后要按照图纸进行机械零件的制造（装配）试制（或装配试验）和加工检验（或测量检验）工作。

在生产加工完之后要经过加工、检验等过程来检验零件所设计图纸的性能和质量以及制造精度等是否满足设计要求。

三、关于数控机床的几点思考1、计算机在制造过程中的应用。

2、基于计算机进行数控加工的优势及特点。

3、多工位的加工中心。

四、学习体会作为一个机械设计专业的学生，首先应该是一名具有扎实的专业知识和技能、良好的实践能力、较强的分析问题、解决问题能力的高素质技能型人才。

只有这样才能适应当今社会快速发展的需要。

3D打印技术在机械制图课程教学中的探索与实践随着科技的不断发展，3D打印技术被广泛应用于各个领域，包括机械制图。

本文将探讨3D打印技术在机械制图课程教学中的探索与实践。

机械制图是机械工程专业的基础课程之一，旨在培养学生的机械制图能力和创新思维。

在传统的机械制图教学中，学生主要依靠手工绘图和制图软件进行学习。

这种方式存在一些局限性，如学生的创意想法难以实现、实际操作与理论学习脱节等。

引入3D打印技术可以有效地提升机械制图课程的教学效果。

3D打印技术可以帮助学生更好地理解和展示机械构件的形状和结构。

在传统教学中，学生只通过手工绘图或二维制图软件看到构件的平面图，难以真实地了解构件的三维形状。

而通过3D打印，学生可以将构件的模型直观地呈现，更好地理解构件的形状和结构，从而提高他们的想象力和空间思维能力。

3D打印技术可以促进学生的创新思维和实践能力。

在传统的机械制图教学中，学生往往只是被动地接受知识，缺乏创新意识和实践能力。

而通过3D打印技术，学生可以将自己的创意想法具体化，设计和制作功能性的实物模型。

这样一来，学生可以更好地理解和应用机械制图知识，培养创新思维和实际操作能力。

3D打印技术也可以提高机械制图课程的趣味性和吸引力。

传统的机械制图教学往往枯燥乏味，学生缺乏兴趣和动力。

而通过3D打印，学生可以将抽象的概念具体化，参与到制作过程中，激发他们的学习兴趣和积极性。

学生可以通过这种创新的教学方式，体验到科技的魅力和实际应用的价值，提高他们的学习热情和参与程度。

在实践中也存在一些挑战和问题。

3D打印技术本身需要相应的设备和材料支持，教学成本较高。

3D打印涉及到软件操作和模型设计，学生需要掌握相关的软件和设计技能。

3D 打印还需要一定的时间和资源来制作模型，学校需要合理安排教学资源和时间。

尽管在3D打印技术在机械制图课程教学中存在一些挑战和问题，但它的应用已经被证明可以极大地改善学生的学习效果和实践能力。

尺寸链一．基本概念机械零件无论在设计或制造中，一个重要的问题就是如何保证产品的质量。

也就是说，设计一部机器，除了要正确选择材料，进行强度、刚度、运动精度计算外，还必须进行几何精度计算，合理地确定机器零件的尺寸、几何形状和相互位置公差，在满足产品设计预定技术要求的前提下，能使零件、机器获得经济地加工和顺利地装配。

为此，需对设计图样上要素与要素之间，零件与零件之间有相互尺寸、位置关系要求，且能构成首尾衔接、形成封闭形式的尺寸组加以分析，研究他们之间的变化；计算各个尺寸的极限偏差及公差；以便选择保证达到产品规定公差要求的设计方案与经济的工艺方法。

1 术语定义1. 尺寸链在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺A0也就随之确定。

A0、A1、A2和A3形成尺寸链，如图1b所示，A0尺寸在零件图上是根据加工顺序来确定，在零件图上是不标注的。

a) b)图1 零件尺寸链图2a所示，车床主轴轴线与尾架顶尖轴线之间的高度差A0，尾架顶尖轴线高度A1、尾架底板高度A2和主轴轴线高度A3等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组，形成尺寸链，如图2b所示。

图2 装配尺寸链2. 环尺寸链中的每一个尺寸，都称为环。

如图1和图2中的A0、A1、A2和A3 ,都是环。

（1）封闭环尺寸链中在装配过程或加工过程最后自然形成的一环，它也是确保机器装配精度要求或零件加工质量的一环，封闭环加下角标“0”表示。

任何一个尺寸链中，只有一个封闭环。

如图1和图2所示的A0都是封闭环。

（2）组成环尺寸链中除封闭环以外的其他各环都称为组成环，如图1和图2中的A1、A2和A3。

组成环用拉丁字母A、B、C、……、或希腊字母α、β、γ等再加下角标“i”表示，序号i=1、2、3、…、m。

同一尺寸链的各组成环，一般用同一字母表示。

组成环按其对封闭环影响的不同，又分为增环与减环。

增环当尺寸链中其他组成环不变时，某一组成环增大，封闭环亦随之增大，则该组成环称为增环。

机械设计基础机械设计中的创新材料与新工艺机械设计是指通过制定机械构造方案、进行技术计算和力学分析等步骤，实现对机械产品形体和内部构造的设计。

在机械设计过程中，创新材料与新工艺的应用起着至关重要的作用。

本文将探讨创新材料与新工艺在机械设计中的应用，并分析其对机械设计的影响。

一、创新材料在机械设计中的应用1. 高强度材料在现代机械设计中，高强度材料的应用愈发广泛。

高强度材料具有优异的力学性能，可以使机械零件在相同工作条件下减小尺寸和重量，提高整机的强度和刚度。

例如，航空航天领域广泛使用的钛合金，具有低密度、高强度和优良的耐腐蚀性能，适用于制造轻量化的航空发动机零件、航天器结构等。

2. 高温材料随着工业技术的不断进步，越来越多的机械设备需要在高温环境下工作。

高温材料的应用可以提高机械设备的耐热性能和稳定性。

例如，镍基高温合金具有良好的抗氧化性能和高温强度，广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高温工况的零部件。

3. 复合材料复合材料由两种或多种不同材料组合而成，具有综合性能优良的特点。

机械设计中常用的复合材料有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料。

复合材料具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀、耐磨损等优点，可以广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。

4. 智能材料智能材料是一类能够感知外界环境并做出相应响应的材料。

在机械设计中，智能材料的应用可以实现机械设备的智能化、自适应和自诊断等功能。

常见的智能材料有形状记忆合金、压电材料和磁流变材料等。

二、新工艺在机械设计中的应用1. 3D打印技术3D打印技术是一种快速成型技术，可以通过将数字模型逐层打印出来，实现对复杂形状的零部件的制造。

它具有制造周期短、灵活性高、节约材料等优点，在机械设计中得到了广泛应用。

例如，利用3D 打印技术可以制造出与传统工艺难以实现的复杂形状的零部件，提高了机械设备的性能和功能。

2. 激光技术激光技术在机械设计中的应用也越来越广泛。

激光技术可以实现对材料的切割、焊接、打孔等加工，具有非接触、高精度、高速度等优点。

·本科职教研究·1引言机械设计基础是机电类和近机类专业的核心课程，是一门实用性很强的专业基础课，主要以机械中的常用机构和通用零件为研究对象。

通过对本课程的学习，学生可以获得正确分析、实用和维护机械的基本知识、理论及技能，初步具备运用手册设计简单机构或机械的能力。

在传统的机械设计类课程中，教师多以讲授为主要教学手段，辅以图表和模型教具来促进教学效果。

后来，随着多媒体教学的发展，课堂教学又加入了电子课件、视频实例、3D建模等实用手段，提高了教学效率和学习趣味性。

然而，随着时代的发展，这些教学手段还是存在一定的局限性。

如何将更加新颖的教学方式和方法运用在机械设计类课程当中，是我们专业教师值得思考的课题。

2机械设计基础课程特点机械设计基础在高职院校数控技术、模具设计与制造、机电一体化、汽车运用技术等专业的课程体系中，是一门具有承上启下作用的专业基础课。

其前导课程有机械制图、金属工艺及热处理、公差配合与测量技术等，后续课程有机械制造基础、数控编程、模具设计等。

课程内容主要分为常用机构、机械零部件设计和综合运用三个模块，具有较强的理论性和实践性。

该课程一般设置于三年制高职机电类专业的第二或第三学期，对学生的机械制图能力、计算能力、空间想象力、综合运用能力以及实践动手能力有较高的要求，学习难度较大。

3学情分析高职机电类专业生源主要由普高生和中职学生组成，绝大多数为男生，具有理论基础弱及动手能力较强的显著特点。

在多年的授课过程中，笔者发现，学生对相对形象的应用性强的知识点兴趣大，对抽象的理论性强的知识点缺乏兴趣并表现出一定的畏难情绪。

因此，在课堂上会出现教师讲实际应用案例的时候学生关注度高，讲理论知识和计算分析的时候学生关注度较低，甚至出现开小差的情况。

对试卷考察结果进行分析，笔者同样发现上述问题。

学生对参与过实训操作的章节印象深刻，对应的试卷考点得分较高。

对较抽象的理论性考点以及不常见的机械构件章节考点得分相对较低。

机械工程中3D打印技术的研究报告研究报告一、引言3D打印技术是一种快速发展的机械工程领域的创新技术。

它通过逐层堆积材料的方式，将数字模型转化为实体产品，具有高效、灵活、个性化定制等优势。

本研究报告旨在深入探讨3D打印技术在机械工程中的应用和研究进展。

二、3D打印技术的原理与分类1. 原理3D打印技术基于计算机辅助设计（CAD）模型，通过将物理材料逐层叠加形成所需形状的产品。

它采用了一种增材制造的方法，与传统的减材制造相比，具有更高的效率和更少的浪费。

2. 分类根据不同的工艺原理和材料特性，3D打印技术可以分为多种类型，如光固化、熔融沉积、粉末烧结等。

每种类型的3D打印技术都有其独特的应用领域和工艺优势。

三、3D打印技术在机械工程中的应用1. 快速原型制作3D打印技术可以快速制作出产品的原型，加速产品开发周期。

它可以通过打印出来的原型进行功能测试和外观评估，帮助工程师及时发现和解决问题。

2. 定制化生产3D打印技术可以根据个体需求进行定制化生产，满足不同用户的个性化需求。

它可以灵活地调整产品设计和制造流程，提供更多样化的选择。

3. 复杂结构制造传统的制造方法在制造复杂结构时往往受到限制，而3D打印技术可以轻松实现复杂结构的制造。

例如，通过3D打印技术可以制造出具有内部空腔结构的零件，提高产品的性能和功能。

四、3D打印技术的研究进展1. 材料研究随着3D打印技术的不断发展，研究人员对于材料的研究也日益深入。

目前，已经有许多新材料被应用于3D打印技术中，如金属材料、陶瓷材料等。

这些新材料的应用扩展了3D打印技术的应用领域。

2. 工艺优化为了提高3D打印技术的制造效率和质量，研究人员一直在致力于工艺的优化。

他们通过改进打印机的结构设计、优化打印参数等方式，不断提高3D打印技术的制造效率和打印质量。

五、结论3D打印技术是一项具有广阔应用前景的创新技术。

在机械工程领域，它已经取得了显著的应用和研究进展。

通过快速原型制作、定制化生产和复杂结构制造等应用，3D打印技术为机械工程带来了新的发展机遇。

《机械设计基础》实验报告一、实验目的机械设计基础实验是机械类专业学生的重要实践环节，旨在通过实验操作，加深对机械设计基础理论知识的理解和掌握，提高学生的动手能力、创新思维和工程实践能力。

本次实验的具体目的包括：1、熟悉常见机械零部件的结构、工作原理和装配关系。

2、掌握机械零部件的测绘方法和绘图技能。

3、学会使用测量工具对机械零部件进行尺寸测量和精度分析。

4、培养学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。

二、实验设备和工具1、实验设备减速器若干台。

机械传动实验台。

2、测量工具游标卡尺。

千分尺。

钢板尺。

内、外卡钳。

3、绘图工具绘图板。

丁字尺。

绘图铅笔、橡皮、圆规、三角板等。

三、实验内容1、减速器的拆装与测绘分组拆卸减速器，观察其内部结构，了解各零部件的名称、作用和装配关系。

使用测量工具对减速器的主要零部件进行尺寸测量，记录测量数据。

根据测量数据绘制减速器的装配图和零件图。

2、机械传动性能测试在机械传动实验台上安装带传动、链传动或齿轮传动装置。

改变输入转速和负载，测量不同工况下的传动效率、扭矩和转速等参数。

分析实验数据，研究传动性能与参数之间的关系。

四、实验步骤1、减速器的拆装与测绘（1）分组并熟悉实验设备和工具，了解减速器的结构和工作原理。

（2）按照正确的顺序拆卸减速器的箱盖、轴、齿轮、轴承等零部件，注意做好标记，以便装配时能正确安装。

（3）仔细观察各零部件的结构和形状，分析其工作原理和加工工艺。

（4）使用游标卡尺、千分尺等测量工具对主要零部件进行尺寸测量，如轴的直径、齿轮的模数、齿宽等，并记录测量数据。

（5）根据测量数据和观察结果，按照国家标准绘制减速器的装配图和零件图，标注尺寸、公差、技术要求等。

2、机械传动性能测试（1）选择一种机械传动装置，如带传动、链传动或齿轮传动，安装在实验台上。

（2）调整传动装置的张紧力或中心距，使其处于正常工作状态。

（3）启动实验台，逐渐增加输入转速和负载，记录不同工况下的扭矩、转速和传动效率等参数。

高压水切割技术班级：2013学号：2013姓名：高压水切割的原理及应用一、简介：高压水切割也称水射流切割或水刀切割。

高压水射流切割是一种特殊的加工方法。

它利用增压器将水加压，达到10MPa一400MPa甚至更高的压力。

水获得压力能，再从细小的喷嘴喷射而出，将压力能转换为动能，从而形成高速射流。

切割正是利用这种高速射流的动能对工件的冲击破坏作用，达到切断、成形的目高压水切割既不同于传统加工的铣、刨、磨、削，也有别于一般的剪切和冲裁。

它属于高能切割。

高压水射流切割就是把高压水射流的动能作为切割能，对材料进行冲蚀和挤压、破坏，以达到切割的目的的一种新工艺。

它最大特点是非热源的高能量射流束加工，切割过程中无热产生，故可以切割所有的金属和非金属材料，特别是各种热切割方法难以切割的材料。

具有：切口快、切口平整、无尘埃、无热变形、无污染、减少材料浪费等特点。

主要用于特殊合金材料、厚金属材料、复合材料、大理石、玻璃、有机合成材料、木材、陶瓷、塑料及各种非金属材料等等。

是对激光切割理想的补充切割方法。

二、历史背景：高压水切割技术是利用与水滴石穿相同的原理，把动量加大，缩短时间，达到断石、断铁、切割的目的。

高压水切割的“发现”起源于苏格兰，经过100年的试验研究，才出现了工业高压水切割系统。

1936年美国和苏联的采矿工程师成功地利用高压水射流方式进行采煤和采矿，到1956年，前苏联利用2000bar 压力的水切割岩石。

实际上高压水切割不是专利，直到1968年被美国的哥伦比亚大学的教授在高压水中加入磨料，通过水的高压喷射和磨料的磨削作用，加速了切割过程的完成。

高压水切割技术的真正的商品化应用是上世纪80年代初洛克韦尔飞机公司用水切割机来切割BI轰炸机的钦合金零件，可以节约成本50%。

目前许多国外的公司用高压水切割各种材料，甚至用于军舰制造。

三、发展现状：目前，国际上像美国、德国等都攻破了超高压水切割的技术，最高切割压力可达550MPa左右，并广泛地应用于石材、金属、玻璃、木材、橡胶等各种材料的切割。

燕山大学全日制本科生校内实践实习论文项目名称：多轴联动加工技术论文题目：四轴联动Delta结构3D打印机的制作和调试学生学号：学生姓名：所在院（系）：机械工程学院机械电子工程系指导教师：燕山大学2015年11月15日摘要3D打印（3D printing）也称为“增材制造（Additive Manufacturing）”，它是新兴的一种快速成型技术。

与传统的减材制造工艺不同，3D打印是以数据设计文件为基础，将材料逐层沉积或黏合以构造成三维物体的技术。

3D打印的思想萌芽和实验探索由来已久，但现代意义上的3D打印技术于20世纪80年代中期诞生于美国。

Charles Hull（3D Systems公司的创始人）和Scott Crump（Stratasys公司的创始人）是3D打印技术的先驱人物。

1986年，Charles Hull发明了第一台3D打印机，之后成立了第一家3D打印公司3D Systems。

1988年，3D Systems公司推出了世界上第一台基于SLA技术的商用3D打印机SLA-250，它的面世标志着3D打印商业化的起步。

Scott Crump研发了另一3D打印主流技术FDM，于1989年申请了美国专利并创立了Stratasys公司，1992年推出第一台基于FDM技术的“3D Modeler”打印机。

经过二十余年的发展，3D打印机在工业领域已经有一定的应用基础。

随着计算能力、设计软件、新材料及互联网进步的不断推动，3D打印技术近年来发展迅速，应用领域不断拓宽，显示出巨大的发展潜力。

3D打印与传统制造业的最大区别在于产品成型的过程上。

在传统的制造业，整个制造流程一般需要经过开模具、铸造或锻造、切割、部件组装等过程成型。

3D打印则免去了复杂的过程，无需模具，一次成型。

因此，3D打印可以克服一些传统制造上无法达成的设计，制作出更复杂的结构。

随着技术的不断进步，3D打印在铸造精度上已经可以与传统方式相媲美，但是在大规模生产上，3D打印目前仍无法获得规模经济，在成本上和效率上不具优势。