中南大学机电学院机械产品数字化设计方向介绍
中南大学机电学院模具设计与制造方向介绍
本科程主要介绍塑料制品结构设计方法、塑料注射成型工艺及模具设计方法，以及塑料压缩模，压注模和挤出机头的结构和设计方法，培养学生设计塑料制品，分析制订塑料成型工艺和设计塑料成型模具的能力。
5．模具CAD/CAM（选修）：本科程系统地阐述了模具CAD/C AM技术的基本概念、方法及相关技术，主要介绍产品结构设计方法、三维模型的建立、pro/e软件的应用及模具CAD/CAM技术在一些典型模具设计、制造中的应用等。
近五年获得湖南省科技进步一等奖、教育部科技进步二等奖、中南大学教学成果一等奖各一项。获得发明专利3项，实用新型3项。
学科建设：模具设计与制造专业具有博士学位授予权。近五年培养博士研究生近10余名；培养硕士研究生40余人，毕业20多名。获得湖南省优秀硕士论文2篇。
专业简介（专业方向、教学、实验条件等）
模具是制造业中不可或缺的特殊基础工艺装备，其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造于一体，既是高新技术载体，又是高新技术产品，广泛应用于机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、建材、信息、能源等制造领域。工业要发展，模具须先行，模具工业是衡量一个国家制造业水平的重要标志。
模具设计与制造专业方向培养汽车、电子等行业从事产品结构设计、材料（包括金属材料与非金属材料）成形工艺研究、模具设计与制造等高级工程技术人才。在本专业的培养过程中着重讲述汽车、电子等行业产品结构设计方法、金属成型工艺和非金属成型工艺、工艺过程模拟仿真、模具设计及制造等专业知识，介绍产品结构现代设计方法、现代模具设计与制造、快速原型等新技术的发展，通过专业课程的学习与实践，要求学生掌握材料（包括金属材料与非金属材料）成形工艺设计计算、工艺过程仿真等基础知识，掌握机械产品、电子产品结构设计知识，模具设计与制造的方法和技术，具有较强的实践应用和理论分析能力。主要研究方向：金属板材成形工艺与仿真、金属成形模具、精细微纳结构零件注射成形工艺与模具、模具设计制造理论与技术等。
机械工程中的数字化造型与模型设计
机械工程中的数字化造型与模型设计在机械工程领域，数字化造型和模型设计的应用越来越广泛。
随着科技的不断发展，数字化技术已经成为机械工程师们必备的技能之一。
本文将介绍数字化造型与模型设计在机械工程中的应用，并探讨其对于工程实践和创新的重要性。
一、数字化造型的应用数字化造型是将真实世界中的物体、场景以数字形式重新呈现的过程。
在机械工程中，数字化造型可以应用于多个方面。
首先，数字化造型可以用于工程设计过程中的产品建模。
传统的产品设计需要手工绘图和样品制作，耗时耗力。
而通过数字化造型，工程师们可以利用CAD软件进行三维模型的建立和编辑，实现快速、精确的产品设计。
其次，数字化造型还可以应用于虚拟样机和数字化工厂的建立。
通过模拟和仿真，工程师们可以在数字环境中进行产品测试、优化和生产规划，减少成本和风险。
二、数字化模型设计的重要性数字化模型设计是机械工程师们进行产品创新和改进的重要手段之一。
在数字化模型设计中，工程师们可以利用先进的建模软件和工具快速生成、修改和分析模型。
这种灵活性和高效性使得工程师们能够更加容易地进行设计迭代和创新实验。
通过数字化模型设计，工程师们可以优化结构和性能，提高产品质量和可靠性，增加竞争优势。
三、数字化造型与模型设计在工程实践中的应用数字化造型与模型设计在机械工程实践中的应用举足轻重。
例如，在航空航天领域，数字化造型和模型设计可以用于飞机和导弹的设计、测试和仿真。
通过数字化造型，工程师们可以实时监测空气动力学效应，进行结构优化，提高飞行性能和安全性。
在汽车工程领域，数字化造型可以用于车身外形设计、零部件参数化和装配仿真。
通过数字化模型设计，工程师们可以快速生成不同车型和配置的模型，进行碰撞测试和排放模拟，提高汽车的性能和节能环保性。
四、数字化造型与模型设计的挑战与发展方向尽管数字化造型和模型设计在机械工程中发挥了重要的作用，但仍面临一些挑战。
首先，数字化造型和模型设计的精度和准确性需要不断提高。
中南大学机电工程学院导师资料-唐进元
研究内容：
1、高端数控机床的多轴运动方程和力热耦合方程的正向求解及逆问题求解，建立高速、高精度多轴运动控制的新原理和新方法；
A：《系统动力学》（全国工程硕士秘书处[2005]15号）
2005.12-2008.12
2
课题组长
2005.11-2010.11
156
课题组长
螺旋锥齿轮传动UMG及其含随机量的非线性动力学研究
A：国家自然科学基金（50875263）
2009.1-2011.12
38
课题组长
数字化技术在磨齿机设计中的应用研究
B：湖南省科技厅（05JT1045）
2006.1-2008.12
2
课题组长
全国工程硕士研究生教育核心教材资助课题
唐进元
2008-10-10 23:51
一、基本情况
学科、专业名称
学科：机械制造及其自动化
专业：复杂曲面零件数字化设计与制造
姓名
唐进元
性别
男
出生年月
1962.8
政治面貌
中共党员
民族
汉
职务
教授
专业技术职务及定职时间
教授，2000.7
任硕士生指导教师时间
1996.7
最后学历、学位及毕业学校、毕业时间
国内
1988.6获国防科技大学硕士学位，2003年在读博士
2、通过多体接触的力-变形耦合建模和大型超静定结构中的力流传递分析，建立制造界面微分变形的力学和运动学反演模型，实现制造装备的数字化精密运行控制；建立形位空间和旋量空间中的分析、推理和综合理论，实现测量、建模、操作、加工的一体化理论；
机械类专业专业及名校介绍中南大学
一、关于中南中南大学由湖南医科大学、长沙铁道学院与中南工业大学合并组建而成。
国家“211工程”重点建设的高校、国家“985工程”部省重点共建的高水平大学。
学科涵盖工学、理学、医学、文学、法学、哲学、教育学等十大门类。
个人意见：1、中南学风不错，自习的人很多，自习教室经常满，我一般得逛上三四个教室才找到位子。
就业挺不错，至少机械专业不错。
2、学校有本部，南校区，湘雅校区和铁道校区。
新校区在建，快完工了，明年应该可以使用。
学生大部分住在南校区，本部是研究生和博士生的宿舍，湘雅是医学，生物这一类专业的，而铁道是土木，交通等专业的。
宿舍环境不错，四人一房，缺点是宿舍没有热水，想洗热水澡要去澡堂，这在冬天很折磨人，去年我洗了一冬天的冷水澡，绝对的挑战。
我大一上课倒不麻烦，不过大二以后上课得跑本部或新校区，路有点远。
3、本部教学楼挺高的，八九层，还好有电梯。
4、南校区有个英语自主学习中心，可以看电影等，不过都是英文的，也可以偷偷上网，免费的，网速还行。
5、本部和南校区坐落在岳麓山下，环境非常不错。
而且本部有小道可以上山，不用去买票。
十一我就和同学抄小道上山玩了一天，感觉特爽，特别是在山上逛着逛着，突然发现景点时，特兴奋。
二、机电工程学院和机械专业机电工程学院有机械设计及理论，机械制造及其自动化，机械电子工程和车辆工程等专业。
机械类是一个大类，大二会具体分专业。
我大二会选机械制造及其自动化，该专业就业前景很不错。
毕业交毕业设计而不是毕业论文，这和许多学科不同。
需要很有耐心，很细心，空间想象力一定要好，不然那些图会把你们逼疯的，画图很烦，就算用CAD（制图软件）也很烦。
着重说一句，空间想象力非常非常重要，那些高中对于函数图象还无法正确构想出来或所需时间精力较多的学弟学妹，我不建议你们报该专业。
三、这边的生活湖南，不用说，吃的东西，一个字，辣，不是一般的辣。
我以前自认还是能吃辣的，来到这边才知道我是坐井观天以为天如井大，两边的辣没有可比性，食堂的菜九成是放了辣椒的，而且大部分菜中辣椒占了四五成，并且味道普遍也比较重，对于广东的学生是一种挑战。
机电产品数字化设计
优化设计
性能仿真
利用仿真软件对产品的性能进行仿真分析，找出潜在 的问题和优化点。
结构优化
根据性能仿真结果，对产品的结构进行优化设计，提 高产品的性能和可靠性。
成本控制
在满足产品性能和可靠性的前提下，尽可能降低产品 的成本。
设计评估与验证
设计评估
对整个数字化设计流程进行评估，检 查是否存在问题或不足之处。
案例三：高速列车关键部件的数字化设计
总结词
高速列车关键部件的数字化设计是保障列车 安全、舒适、高效运行的重要手段。
详细描述
高速列车关键部件的数字化设计包括车体、 转向架、制动系统等部件的设计。通过数字 化技术，可以实现部件的优化设计、性能仿 真和可靠性评估，提高列车的运行性能和安
全性。
案例四：航空发动机的数字化设计
可优化性
数字化设计可以对设计方案进 行仿真和优化，提高产品的性 能和可靠性。
可重复性
数字化设计可以重复使用已有 的设计方案和经验，减少重复
劳动，提高设计效率。
机电产品数字化设计的应用领域
航空航天
数字化设计在航空航天领域中广 泛应用于飞机、卫星、火箭等复
杂机电产品的设计和制造。
汽车
汽车行业是数字化设计的另一个重 要应用领域，涉及汽车零部件、车 身、底盘等众多方面的数字化设计 和制造。
智能制造
数字化设计在智能制造领域中应用 于自动化生产线、机器人、智能装 备等机电产品的设计和制造。
02
机电产品数字化设计技术
CAD技术
总结词
CAD技术是机电产品数字化设计中的基础技术，它通过计算机辅助设计软件，实现产品的几何建模、 工程分析和优化等功能。
详细描述
CAD技术利用计算机软件进行产品的几何建模，包括实体建模、曲面建模和线框建模等。通过CAD技 术，设计师可以快速地创建和修改产品模型，并进行各种工程分析和优化，以提高产品的性能和可靠 性。
中南大学机械专业选择
选学专业方向的实施办法时间:2011-03-22 11:10来源:学工办作者:eleven 点击: 132次关于“机械设计制造及其自动化”专业学生选学专业方向的实施办法机械设计制造及其自动化专业各班级学生：为便于本学期安排生产实习和下学期开学可以系统的选修机械专业相关课程，经院务会议研究决定，对本专业全体学生进行选学专业方向，按专业方向选修课程。
其专业方向的选学办法如下：一、总体原则：充分利用学院资源，执行教学安排，各专业方向学生选拔采取按学生志愿、协调和调剂为主的原则，确保按教学计划顺利完成学业。
二、机械设计制造及其自动化专业各专业方向设置：1、材料成型及控制工程方向。
本方向拟招1个班学生（30人），由“冶金机械研究所”实施教学。
2、现代工程装备设计与控制方向。
本方向拟招2个班（60人），由“现代工程装备设计与控制系”实施教学。
3、模具专业方向(模具设计与制造专业方向)。
本方向拟招2个班（60人），由“机械制造及自动化系”实施教学。
4、机制专业方向（机械制造及其自动化专业方向)。
本方向拟招3个班（90人），由“机械制造及自动化系”实施教学。
5、铁道装备与车辆工程方向。
本方向拟招2个班（60人），由“铁道装备与车辆工程系”实施教学。
6、机械电子方向。
本方向拟招6个班（180人），由“机械电子系”实施教学。
（注：微电子专业不设专业方向，18班为国防生班，按后备军官选拔办公室培养原计划机电工程专业方向安排教学，不参与专业方向选修。
）三、学生个人专业方向选修程序和办法：1、上传相关专业基本情况介绍至“机电院学生工作网”，学生上网了解相关信息；2、以班为单位，介绍各方向课程选修、教学条件等情况，学生可根据自己个人情况，申请修学本专业下各专业方向，填写1、2、3志愿，交年级辅导员老师。
3、本班一个班或联合几个班协调，如能在规定时间前按上述各方向比例协调好各专业方向的志愿人数，学院不再调剂和变更这部分班级学生的专业方向；各班应以同学亲笔签名的纸质和电子表格上交正式结果(留级生原专业方向原则上不得改变)。
中南大学机电学院机械制造方向介绍
───“机械制造”方向
机械制造及自动化系基本情况简介（师资情况、科研情况和学科建设情况等）
师资情况：机械制造及其自动化专业方向由机械制造系承办，从事该专业方向教学与科研的教职员工16人，其中教授4人，副教授8人，讲师及其他职称老师4人。包括：省学科带头人、省“121”人才工程第二层次人才等。
7.数控加工编程与应用（选修/双语）
本课程以FANUC数控系统为主要对象，介绍数控手工编程的一般方法和技巧，内容涵盖数控加工工艺规划，数控机床的操作、数控编程规范及指令用法，典型零件加工编程技巧等，是有志于从事数控加工工艺规划、数控编程及数控系统开发学生的入门课程，同时，本课程采用双语方式教学，可提高学生的专业外语能力。
9.精密加工与特种加工（选修）
本课程主要介绍精密加工与特种加工的分类、特点及其对机械制造领域的影响，重点介绍精密切削加工、精密磨削加工工艺方法与装备，精密测量技术，电火花成形加工、电火花线切割加工的原理、工艺与装备，简单介绍了其他精密与特种加工技术。
10.切削过程仿真技术（选修）
本课程主要介绍金属切削加工过程中的常见的计算机仿真手段，包括仿真问题定义、仿真基本原理及软件工具的使用方法。通过本课程学习，可掌握金属切削过程中切削力、切削热、切屑形态、残余应力等物理参量的预测方法，为优化切削工艺参数，改善切削条件，提高切削加工效率和质量提供方法基础。
11.专业课程设计（必修）
主要进行机床设计、零件加工工艺与夹具设计。
就业前景及其它
机械制造及其自动化就业领域包括：机械装备制造企业、电子装备制造企业、汽车制造企业、铁路（地铁）交通装备制造企业等，主要从事制造装备的设计、产品制造工艺等方面的技术工作及生产管理工作，在主机厂往往成为主流工程师和企业生产管理人员，在大型企业发展空间大，该方向学生就业面宽广，需求旺盛，近些年主要就业在三一重工、中联重工、广汽、通用汽车等企业，就业率为100%。
机械设计中的数字化设计与制造
机械设计中的数字化设计与制造近年来，随着科技的不断发展和进步，数字化设计与制造在机械设计领域中扮演着越来越重要的角色。
数字化设计与制造是指利用计算机技术和先进的软件工具来进行机械产品的设计和制造的过程。
本文将探讨数字化设计与制造在机械设计中的应用和优势。
1. 数字化设计在机械设计中的应用数字化设计在机械设计中具有广泛的应用。
首先，数字化设计可以大大提高设计效率。
传统的机械设计需要通过手动绘图和纸质文档来进行，而数字化设计则使用计算机软件可以快速实现。
设计人员可以在计算机上进行三维建模、模拟和分析，大大节省了制图时间和纸张成本。
其次，数字化设计可以提高设计精度和质量。
在数字化设计过程中，设计人员可以使用CAD（计算机辅助设计）软件来精确地绘制产品的图纸和模型。
CAD软件提供了丰富的绘图工具和功能，可以确保设计的准确性和一致性。
另外，数字化设计还可以帮助设计人员进行虚拟测试和仿真。
通过数字化设计软件，设计人员可以对机械产品进行各种条件下的模拟和测试。
例如，可以通过应力分析来评估产品在负载下的性能，或者通过流体仿真来优化流体系统的设计。
这些虚拟测试和仿真可以提前发现潜在问题，并减少试验样品的制作和测试成本。
最后，数字化设计还可以方便与其他部门的协作。
数字化设计软件可以产生标准的图纸和文件格式，方便设计人员与制造、采购和销售部门进行沟通和合作。
设计文件可以通过电子邮件或云存储等方式进行共享，有效地促进了团队之间的合作和沟通。
2. 数字化制造在机械设计中的应用与数字化设计相辅相成的是数字化制造。
数字化制造是指利用计算机控制和先进的制造技术来实现机械产品的生产过程。
数字化制造包括数控加工、3D打印和自动化生产线等技术。
数控加工是数字化制造中常用的一种技术。
数控机床可以通过计算机程序控制来实现产品的加工和加工路径的控制。
与传统的手工加工相比，数控加工具有高效、精确和重复性好的优点。
设计人员可以通过数字化设计软件生成数控码，并将其导入数控机床中进行加工。
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专业简介(专业方向、教学、实验条件等)
机械产品数字化设计是集三维建模、装配分析、优化设计、人机工程、系统集成、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等先进技术为一体，以产品数据管理为纽带的新兴综合性学科，其内涵是在网络和计算机辅助下通过产品数据模型,全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等全过程，是未来制造业的发展趋势。
中南大学机电学院机械产品数字化设计方向介绍
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“机械设计制造及其自动化”专业基本情况介绍
───“机械产品数字化设计(机械设计）”方向
基本情况简介(师资情况、科研情况和学科建设情况等)
学科建设情况:机械设计系教学科研团队实力雄厚,依托中南大学“机械工程”国家一级重点学科和“高性能复杂制造”国家重点实验室,依托机械设计制造及其自动化湖南省重点专业、国家特色专业以及山河智能学科性公司及其他实践企业等重点教学资源,拥有良好的教学、科研条件，具有博士、硕士学位授予权。教学科研团队积极承担或参与省部级、国家级项目,同时与企业紧密合作,实现教学科研同步发展、互助互进,建立了从机械认识——机械设计——机械研究——机械创新的培养体系。每年向社会培养近百人的机械设计方向本科毕业生和研究生。
(1)液压传动与控制(选修）
液压传动与控制技术目前正广泛的应用于各种现代化生产机械中,是一门重要的、实践性很强的专业基础课。本课程主要介绍液压传动基本理论、基本知识;液压流体力学的基本知识;液压泵和液压马达、各类控制阀、液压辅助元件等的基本原理、结构和性能；各类液压基本回路的组成和工作原理；典型液压系统分析；液压系统的设计。
课程简介(分专业方向介绍课程—必修、选修)
机械设计专业方向贯彻“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的培养方针，以机械工程设计为主线,结合本科生毕业学分要求,按照公共基础课程、机械设计基础课程、机械制造基础课程、机械控制基础课程、机械设计专业方向课程、机械设计专业方向实践等循序渐进的课程培养体系，其专业方向课程设置其简介如下。
（6）现代设计方法学B(必修)
课程重点介绍现代设计理论与方法中的实用理论与方法，具体内容包括：相似设计方法、有限单元法及其ANSYＳ商业软件的应用、可靠性设计方法、虚拟设计方法、并行设计方法。
(７)机电产品数字化设计(必修)
本课程介绍产品开发与数字化设计的基本过程。采用一种典型的计算机三维造型软件进行复杂零件的参数化三维造型设计、产品的虚拟装配、机构的运动仿真;掌握机电产品数字化分析技术,掌握用计算机数值分析软件进行机电产品的运动分析、有限元分析,从而对机电产品进行优化。
（２)机电一体化系统设计(选修)
本课程主要介绍机电一体化系统的基本概念、基本组成、涉及的关键技术,以及应用综合技术设计机电一体化系统或产品的理论、指导思想和具体方法,为学生将来从事机械电子工程的系统设计、产品开发打下基础。
（3)机电传动控制(必修）
机电传动控制是各类生产机械设备的重要组成部分,直接决定着各类生产机械设备的自动化程度和先进水平。本课程阐述机电传动控制原理，介绍常用控制电路及设计等机电工程技术人员必须掌握的专业基础知识。
(８)面向制造和装配的产品设计(选修）
本课程介绍面向零件制造和产品装配的设计(ＤＦMA)基本原则。以典型零件的制造生产工艺和产品装配过程为例,针对如何利用设计基本原则减少产品设计修改、减少制造和装配错误、提高效率进行分析,并且利用计算机软件及技术实现对机械产品的建模、制造及装配过程，从而进一步优化设计结果。
师资情况：机械设计系现有教职员工３7人，正教授6人,副教授15人，讲师8人,实验员8人。其中博士生导师3人，硕士生导师9人，可在机械工程学科下的机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程三个二级学科培养硕士和博士研究生。
科研情况：主要从事冶金矿山、海洋工程、生物医疗、交通运输、建筑工程等领域的机械设计与科学研究、性能检测及故障诊断、仿真分析。先后承担、参与国家科技重大专项、国家８６3项目、国家自然科学基金项目、国防科工委项目等国家级、省部级项目20余项、企业项目3０余项。已经发表科研论文与译著300余篇，其中SＣI和ＥＩ收录100多篇。
本专业方向拥有丰富的教学、实验条件,主要包括:(1)引导认知平台—机械设计多功能自控展示厅。包括常用机构展示柜、通用零件与机械传动展示柜、机械创新设计展示柜、机械发展与未来展示柜。(2)机械基础实验平台----动平衡实验台、速度波动调节实验台、带传动实验台、液体动压轴承实验台；减速器拆装实验台。（3）综合实验平台。包括滚动轴承综合性能测试分析实验台、LＸＬ—1型螺旋传动实验台、机械传动性能综合性能测试实验台、ZBＳ－C平面机构机构创意组合实验台、ZNH-B平面机构创意组合测试分析实验台、JＣY－C创意组合机械系统搭接综合实验台(４)数字化设计与虚拟装配实验平台。(5）仿真分析平台。可进行强度分析、运动分析、动力学分析、安全分析、多物理场耦合分析。（5)机械创新设计中心。(7)逆向工程实验平台、液压传动与控制平台、机电传动与控制实验平台正在筹建之中,其中液压传动与控制平台、机电传动与控制平台暂时与机械电子工程方向实验资源共享,之后根据自身教学特点进行筹建。
（４)机械创新设计(选修)
课程内容包括：创新思维基础知识、创新原理、创新技法、机械创新设计的表达方法、机械创新设计的选题、功能原理创新设计、机构创新设计、结构创新设计、创造力开发和创新案例分析。
(5）现代设计的实用理论与方法,包括:设计方法学、人机工程学、设计分析语言MATＬＡB、机械优化设计方法、优化设计工程实例及程序设计。