導語：如何才能寫好一篇機械設計主要內容，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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沖裁工序的組合方式可由下列因素確定：

1、生產批量；

2、沖裁件尺寸和精度等級；

3、沖裁件尺寸形狀的適應性；

4、模具制造安裝調整的難易和成本的高低；

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關鍵詞：綠色理念；機械設計；機械制造；應用分析

分析我國經濟的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，“綠色環(huán)?！薄ⅰ肮?jié)能”是我們必然的選擇，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一、有效策略，目前綠色理念已經滲入到各行各業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。機械制造業(yè)是我國工業(yè)發(fā)展的重要標志，從某種程度上而言，機械制造的水平代表了一個國家、地區(qū)的經濟發(fā)展水平以及科學技術水平，在我國的經濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位。綠色理念設計是一種全新的發(fā)展戰(zhàn)略，符合當前時代的發(fā)展需求以及人們的生活要求，傳統(tǒng)的機械設計制造并沒有融入環(huán)保意識，不僅造成資源的嚴重浪費，后期加工廢品也并未得到正確的處理，極大的破壞了自然環(huán)境，也極大的限制了機械制造業(yè)的長久、健康發(fā)展，因此在機械設計制造中注入綠色設計這一全新元素，顯得非常重要，也非常必要。

1 綠色理念設計的基本概念以及內容

機械設計是機械生產的第一步，機械設計水平直接決定機械性能，其主要是結合機械產品的使用要求，對產品的結構、零件材料、零件形狀、零件大小、運作原理、運行方式、能量傳遞等各方面內容進行分析和精密的計算，進而設計出符合使用要求的機械產品。綠色設計理念貫穿于產品生命周期的全過程，在考慮產品的質量、性能、成本以及開發(fā)周期等問題的同時，充分考慮設計產品對資源以及環(huán)境的影響，以產品的可循環(huán)使用為導向優(yōu)化產品設計的各方面因素，最大限度的降低產品及其制造過程中消耗資源總量以及對環(huán)境的危害程度。綠色設計主要將產品的設計眼光投放在未來的可持續(xù)發(fā)展上，將綠色產品設計的要求作為設計約束條件，提倡無廢物、可回收的產品設計技術。綠色設計的核心內容是減少環(huán)境污染，降低能源消耗，實現(xiàn)產品以及零部件的回收以及循環(huán)利用，降低機械的更換頻率，大體可概括為“Reduce（減少）”、“Recycle（循環(huán)）”以及“Reuse（重新利用）”--3R理念。

2 基于綠色理念的機械設計制造的重要性

近年來，我國機械制造業(yè)對于綠色機械設計的研究內容比較多，研究的深度和廣度也不斷拓寬，很多人將綠色機械設計也稱為“生態(tài)設計”、“自然環(huán)境設計”、“環(huán)境意識設計”等。和傳統(tǒng)的機械設計制造理念相比，在產品的設計與開發(fā)過程中，傳統(tǒng)的機械設計制造首先立足于市場需求分析，根據市場需求設計產品的使用功能、使用壽命等基本屬性，并且需求反復的修改，往往會導致設計過程以及產品制造周期延長，生產后不易拆卸，產品以及回收難度較大，部分產品在報廢之后，可能無法回收，造成資源大量浪費以及環(huán)境污染。綠色設計的重要性主要表現(xiàn)在可節(jié)省原材料，減少能源消耗，減少使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放，進而保護自然生態(tài)環(huán)境。更加符合可持續(xù)發(fā)展要求主題，實現(xiàn)更大的經濟價值以及社會價值。

3 綠色理念在機械設計中的具體應用分析

3.1 綠色設計方案

目前比較常用的綠色理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種，生命周期設計主要是基于環(huán)境保護、機械產品的成本需求以及產品性能等方面考慮，包括產品的回收、再利用成本、產品代替以及污染物的處理等問題；可拆卸性設計主要是在保證產品功能不受影響的前提下，進行有規(guī)律拆卸，主要針對產品的再利用設計以便產品生產后期的維護；模塊化設計主要是考慮產品的功能以及模塊，通過產品模塊的重新組合從而形成新的系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)產品的更新?lián)Q代，也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全綠色機械設計數據庫，設計人員可將機械設計制造過程中用到的數據以及需要的數據進行系統(tǒng)化儲存，以便日后查詢以及綠色設計的理論基礎。

3.2 綠色機械設計制造中的材料選擇

材料是綠色設計的主要內容，在機械設計制造過程中應首選環(huán)保、健康的制造材料，綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經濟性和安全性，分析材料對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的機械制造產品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質構成，產品在使用報廢后，回收利用率低，對環(huán)境有極大的損害，為了實現(xiàn)綠色機械制造工藝，應從源頭開始抓起，慎重選擇機械制造材料。機械設計的綠色選材應選擇能夠滿足產品需求的基本性能，保證材料的可用性，選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料，避免選擇有毒材料。其次應加強綠色材料的管理工作，認真審核材料的性能、根據不同的材料進行分類管理并加以標注，在材料投入實際生產后應實現(xiàn)材料的動態(tài)管理，及時回收和有效利用設計中產生的副產品以及廢棄物。

4 綠色機械設計實現(xiàn)的基本要求

在機械設計制造中，若想要真正實現(xiàn)綠色理念設計，需要國家政策的支持、產品設計人才以及先進的設計技術，人才是實現(xiàn)綠色設計的核心力量，首先應加強對機械設計人才的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)的對象應該是高中職院校中機械設計專業(yè)的學生，加強綠色理念設計的概念，讓他們重視綠色設計。其次，國家應制定相關的綠色機械產品支持政策，加強社會以及廣大群眾對機械產品設計的監(jiān)督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發(fā)達國家先進的技術，積極實現(xiàn)產品的創(chuàng)新，盡量優(yōu)化設計方案。

綜上所述，綠色理念是一種符合當前經濟社會發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略，可以實現(xiàn)機械制造產品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高機械機械產品的經濟價值以及社會價值，推動我國可持續(xù)發(fā)展觀的實施路徑，是未來世界發(fā)展的主流。

參考文獻

[1]張生泉.機械產品綠色設計與制造技術[J].中國科技縱橫，20I2（9）：288-288.

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卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是落實我國教育改革和人才發(fā)展規(guī)劃的重要舉措，其目的在于為創(chuàng)新型國家建設和人才強國戰(zhàn)略提供高質量的工程技術人才保障。高等學校作為工程教育的高地，在培養(yǎng)具有扎實基礎理論知識的高素質人才方面發(fā)揮了極大作用。但我國高等教育體系長期以來存在重理論輕實踐、重模仿輕創(chuàng)新的弊端，在面臨工程實際問題的時候，學生思考問題、解決問題的能力明顯不足，難以適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。因此，目前高教界正在積極探討培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的方法和途徑。

2機械設計基礎課程教學現(xiàn)狀

機械設計基礎課程具有涉及知識面廣、理論聯(lián)系實踐的特點，主要由理論教學、實驗教學和課程設計三個環(huán)節(jié)組成。以我校機械設計基礎課程教學為例，理論教學依然以教師多媒體講授為主，主要原因：①多媒體圖文并茂，動畫、視頻豐富；②教師備課相對容易，但這也忽視了多媒體重難點不突出的弊端，學生短時無法接受大量的信息。在教學方法上忽視案例教學、問題導向式教學等方式的運用，影響教學質量和學生能力培養(yǎng)。機械設計基礎課程設計以帶式輸送機傳動裝置設計為任務，其設計對象仍為一級圓柱齒輪減速器，概因減速器設計理論成熟，可以做到有章可循，而且減速器中齒輪、軸、軸承等零件的設計恰是機械設計基礎課程研究的主要內容之一。但從課程設計教學效果看，還存在以下不足：①學生缺乏工程實踐，對減速器認識也僅是“聽說”，特別是結構設計時完全依靠指導書中例圖，沒有自己設計思路；②學生對力學、圖學等先修課程知識綜合運用能力較差，特別是繪圖質量不高；③教學模式單一，設計任務相同僅設計數據不同。學生在設計過程中缺少交流與協(xié)作，個別學生抄襲別人資料，學生分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。

3機械設計基礎課程教學改革思路

3.1融合實驗實踐內容于理論教學、引入工程實例

機械設計基礎課程主要內容包括兩部分：①研究常用機構的機構組成、運動特點、設計方法等；②研究一般條件下通用零部件的類型、作用、設計計算方法。實際教學中對第一部分內容注重于機構結構分析內容、圖解法內容和單個機構而不是機械系統(tǒng)的介紹；對第二部分內容仍將機械零件分成：常用傳動（齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動）、機械連接（螺紋連接、鍵連接、銷連接）、機械支承（軸、軸承）、其它零部件（機座、箱體）幾部分，部分和部分之間缺少一定的聯(lián)系，知識點比較零散。為此，應融合實驗、實踐內容于理論教學，在課程教學之初就提出機械設計的最終目的是“設計機械”，以兩種典型的機器——四沖程內燃機和機械傳動裝置——減速器為例，介紹內燃機的結構組成、工作原理、運動特點，從而提出內燃機的機構組成包括三大機構：連桿機構、齒輪機構、凸輪機構，它們是機械設計基礎課程的重點內容；從機械制造的角度介紹減速器的零件組成：齒輪、軸、軸承、螺栓、箱體等，從而引出課程的另一部分重要內容——機械零部件的設計計算。對教材的內容根據授課專業(yè)的不同進行適當取舍，由于我校的一些近機類專業(yè)如材料、安全工程等專業(yè)力學、金工實習等先修課程開設的不足，在帶傳動設計、齒輪傳動設計中若一味地講解受力分析，學生勢必難以接受，應拋開推導過程而重點強調應用。將案例作為課堂教學的基本素材，把學生引到工程問題的現(xiàn)場，借助于多媒體的情景再現(xiàn)，首先讓學生用工程語言描述工作過程，其次讓學生提出工程問題并構思解決問題的方案。這不僅有助于學生提高感性認識，更重要的是讓學生體會知識應用的成就感。

3.2重點改革實踐教學環(huán)節(jié)

基于減速器應用的廣泛性、教學示范效果的典型性、設計方法的成熟性，減速器設計仍是檢驗學生理論知識掌握和運用熟練程度的最好的載體。但應該改變以往在給學生布置設計任務時就給出設計方案的作法，而是僅給出工作機的工作要求和工作參數，對原動機、傳動裝置由學生自己選定。由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學的知識與實際聯(lián)系起來，更不會應用于工程實際，因此將減速器拆裝測繪綜合實驗安排在課程設計任務下達之后進行。通過實驗讓學生對減速的功用、結構組成有一個直觀的認識，對提高課程設計質量有直接的幫助。實驗結束之后，在組織學生討論之前提出的幾種不同設計方案，比較各方案中各傳動裝置的形式及布置的先后順序并確定出最優(yōu)方案。這樣每一位同學都有提出自己設計思路的機會，通過交流發(fā)言使每一位學生認識到自身學習的主體地位，在課程設計之初就積極參與到解決工程實際問題的過程中來。在以往指導教師分配給學生的數據不同，可以避免學生抄襲。但由于現(xiàn)代信息的發(fā)達，網絡上只要提供數據就可以提供設計過程，這就造成了部分學生的“信手拈來”。可以根據班級學生數量將其分成5～6個設計小組，每個小組一組數據所算得的傳動裝置運動和動力參數應該是一致的，而在傳動比分配時各級傳動比又可以是不同的。學生一邊計算一邊交流，不僅了解了其他人的設計思路，發(fā)現(xiàn)自身問題也可隨時解決。

3.3機械設計基礎課程考核方式改革

學生最關心的必然是課程考核成績，因此機械設計基礎課程的改革與探索必須得到學生的配合與支持。如果課程考核方式不能客觀地反映出學生的學習狀態(tài)，優(yōu)秀學生的學習積極性必將受挫。隨著社會對人才能力需求的提升，機械設計基礎課程內容的廣泛性、能力要求的全面性與有限的學時之間的矛盾就日漸顯現(xiàn)出來，一方面教師教學中要保證課程內容的系統(tǒng)性、全面性；另一方面學生學習時又感到時間緊、任務重，因此傳統(tǒng)的教學模式及考核評價方法與機械類卓越工程師能力要求已不相適應。在我校，機械設計基礎的總評成績由兩部分組成，其中考試成績占70%，平時成績（包括出勤和課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗）占30%。近年來針對課程考核方式也進行了改革。但平時成績在總評成績中占的比重仍較小，且平時成績的組成仍比較簡單，缺少行之有效的評價內容體系。應以機械類卓越工程師培養(yǎng)對機械設計基礎課程教學的能力培養(yǎng)目標為依據，適當增大平時成績的比例，并尋求可以定量化考核的評價內容。因此可以提高平時成績的比例到40%，增加課堂討論發(fā)言、創(chuàng)新機構設計、大作業(yè)等環(huán)節(jié)，其占總成績比例為10%，通過這種形式提高學生學習的主動性和參與性，提高學生的動手創(chuàng)新設計能力，達到課程教學目的。

4結束語

機械設計基礎課程教學是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的機械類卓越工程師的重要環(huán)節(jié)。隨著社會對機械類人才綜合素質要求的逐步提高，各高校對機械設計基礎課程相繼進行了改革，但無論如何都是基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心。在機械設計基礎課程教學中對課程內容體系、課程設計和課程考核評價方法等方面都進行了積極的探索，這些措施的實施收到了大量有益的效果。將繼續(xù)按照制定的基于卓越工程師培養(yǎng)對機械設計基礎課程教學的知識和能力目標要求，完善機械設計基礎課程的教學方法和體系。

作者:陳國輝 楊松華 宋勝偉 單位:黑龍江科技大學機械工程學院

參考文獻：

[1]曾敏.基于項目驅動法的機械設計基礎課程教學改革探索[J].當代職業(yè)教育,2015(1):20-22+42.

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基于Web環(huán)境的協(xié)同設計主要是指來自于不同地點的設計小組展開協(xié)同設計，其中主要涉及的內容有大量數據的傳輸與數據庫的管理，此時的數據庫為分布式。對于任何一個設計小組而言，均可以利用Web以此掌握最新的設計數據，同時，設計小組的設計數據也可以通過數據庫與服務器進行提交。各個設計小組通過數據庫與服務器實現(xiàn)了連接，在此基礎上，促進了設計工作的高效開展[1]。

2基于Web環(huán)境的機械設計

目前，科學技術有著較快地發(fā)展速度，網絡的寬帶得到了提高，網絡的服務具有了豐富性與多元化，同時數據傳輸擁有了實時性與便捷性，在此背景下，設計中對先進的技術進行了積極的、全面的應用，如：虛擬現(xiàn)實技術與網絡會議等，進而實現(xiàn)了基于Web環(huán)境的機械設計平臺的構建，此平臺有效解決了關于數據傳輸、方位與修改等問題，并且保證了數據的共享性，對于不同的機械設計而言，均滿足了其協(xié)同設計的實際需求[2]。

2.1設計結構

在Web環(huán)境下，機械設計系統(tǒng)的結構具有一定的典型性，即：C/S結構。該結構擁有Web服務器端與客戶端，二者的交互連接介質為Internet。同時，它主要分為四層，分別為設計層、交互層、管理層和支持層，其中設計層主要是指用戶的本地設計端；交互層主要是指Web頁面；管理層主要是指設計項目的管理程序；支持層主要是指工程數據庫和Web服務器。

2.2設計流程

基于Web環(huán)境的機械設計，其流程的基礎為傳統(tǒng)機械設計，并有效結合了Web的優(yōu)點，在此基礎上，實現(xiàn)了對整個流程的改進、調試與控制。在Web環(huán)境下，設計模式中的關鍵性內容為設計任務，節(jié)點為設計組織者，主體為各個設計小組，同時每個設計人員為設計的操作者，也可以稱之為執(zhí)行者。

3基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計

3.1關鍵技術

首先，數據庫。現(xiàn)代機械設計時，主要利用了CAD系統(tǒng)從而實現(xiàn)了設計，其工作的本質為借助計算機技術對信息進行了有效的處理?；赪eb環(huán)境的機械設計的協(xié)同設計，其中最為關鍵的環(huán)節(jié)為網絡工程數據庫，主要是由于它實現(xiàn)了信息交換。同時，在Web頁面的支持下，為用戶提供了表格與數據庫，通過交互操作，數據庫實現(xiàn)了對不同信息的讀取，具體的信息有文本、圖表、多媒體等。在此基礎上，數據信息的交換與具有了動態(tài)性與實時性[3]。在Web環(huán)境下，網絡數據庫的構成主要有Web瀏覽器、數據庫服務器與Web服務器等，第一部分屬于用戶界面，第二部分的功能為信息存儲，第三部分的作用是連接前兩部分。通常情況下，Web服務器和數據庫服務器二者間的連接，主要方案有CGI、NSAPI、ADO與Java等，同時此方案也符合網絡數據庫存取的需求。網絡工程數據庫系統(tǒng)的主要內容有兩種，一種為工程數據庫管理系統(tǒng)，另一種為工程數據庫設計，其內容與傳統(tǒng)數據庫系統(tǒng)具有一致性。在工程數據庫管理系統(tǒng)的作用下，網絡工程數據庫設計展開了工程數據庫及其應用系統(tǒng)的設計，該數據庫與應用系統(tǒng)具有一定的合理性、便捷性與高效性。工程數據庫中的信息主要有兩種，分別為動態(tài)的與靜態(tài)的，兩種信息所描述的內容，分別呈現(xiàn)著設計環(huán)境信息與設計對象信息。其次，檢驗與處理。機械設計工作開展時，需要處理大量的約束和沖突，前者也可以稱之為依賴關系或者制約關系，后者主要是指不同設計小組間或者不同功設計人員間對同一個設計對象而出現(xiàn)的不同設計需求。設計協(xié)同主要是對約束進行協(xié)調，對沖突進行處理。對于機械設計而言，約束是重要的，它直接影響著設計活動的有序開展，對于設計活動而言，設計對象和設計時間二者的約束直接決定著設計工作的劃分。在機械設計過程中，沖突的存在具有廣泛性與普遍性，主要是由于不同設計小組與設計人員對設計資源的爭斗而造成的，因此，此時的沖突也可以稱之為資源沖突。機械設計中的約束與沖突遍布于設計的整個過程，為了保證設計的高效性，要注重對二者的及時與有效處理，其中最為重要的內容為沖突問題的處理。在實際沖突處理過程中，可以選擇不同的角度，主要有規(guī)則、實例、人員與知識等，通常情況下，主要采用的協(xié)調方法為規(guī)則協(xié)調與實例協(xié)調，而最為有效為人員的協(xié)調[4]。對于沖突的協(xié)調，其策略主要有動態(tài)協(xié)調與靜態(tài)協(xié)調，前者主要是指在沖突出現(xiàn)后，對沖突進行檢測，此后，利用沖突協(xié)調的工具，對其進行處理。但處理結果不佳，則要借助人員協(xié)調的方法，以此實現(xiàn)沖突的有效協(xié)調。后者主要是指沖突未發(fā)生前，利用協(xié)調設計規(guī)劃與共享的信息與知識等，保證設計的全面性與詳細性，在此基礎上，有效防止了沖突的出現(xiàn)。最后，數據信息交換。機械設計中的數據信息交換主要體現(xiàn)在以下兩點：一點為設計小組間或者小組內部對各自設計數據的交換，另一點為設計與生產兩個不同環(huán)節(jié)的數據交換。為了保證數據交換的標準性與規(guī)范性，國際上提出了STEP，它作為國際標準，對數據交換進行了定義的規(guī)定與機制的制定，在此基礎上，機械產品設計的數據實現(xiàn)了傳輸、存檔與共享。但在機械設計的協(xié)同設計過程中，數據交換仍存在不足，主要是由于設計各部分間存在沖突，通過網絡工程數據庫的作用，使數據交換得到了實現(xiàn)，該結構促進了網絡工程數據庫作用的發(fā)揮，使數據的管理與交換具有了便捷性。

3.2實例運用

當前，在大型企業(yè)與大型設計中均應用著基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)調設計，此設計系統(tǒng)滿足了用戶的使用需求。文章以機床主軸變速箱為例，對其展開了設計，具體的設計內容為傳動設計、箱體設計、零件設計與零件工藝設計，為了實現(xiàn)高效設計，利用三個設計小組展開了各項設計任務，各個設計小組借助數據庫服務器共享了設計結果，在此基礎上，小組間實現(xiàn)了數據的交換和共享，進而保證了設計的整體性。在實際設計過程中，還利用了協(xié)調策略，對其中存在的沖突進行了處理，進而保證了異地協(xié)調設計工作的高效開展[5]。

4結束語

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關鍵詞：機械；設計技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言

機械設計技術是機械工程中的重要組成部分，其技術的水平直接影響到機械工程的質量。因此，應該提高對于接卸技術的重視程度。目前，我國機械技術得到了很好的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比還存在許多的問題，本文結合時代的發(fā)展和需求研究了機械技術未來面臨的發(fā)展趨勢。希望能夠提高我國機械設計技術的創(chuàng)新，提高機械制造工程效率。

一、機械制造技術的特點分析

（1）機械制造是一個系統(tǒng)工程。先進的機械制造技術重點強調了計算機技術和信息技術以及傳感技術等技術在對于產品得設計方面、產品制造和生產組織管理、銷售和售后服務等方面的應用。它需要不斷的收納各種高新技術成果，然后再與傳統(tǒng)制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

（2）機械制造技術是一個綜合較強的技術。先進技術的投入運用是為了幫助企業(yè)在市場經濟下提高競爭力，以及促進國家的發(fā)展和借些制造技術和世界的接軌。因此，它不局限于制造產品的過程，它涉及了很多的方面，有市場調研、產品的創(chuàng)新開發(fā)和工藝設計、生產前的準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們有機的串聯(lián)起來成為了一個系統(tǒng)的整體。從而有助于提高制造業(yè)的經濟效益和社會效益。

二、機械設計技術存在的現(xiàn)狀問題

（1）制度落后。發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發(fā)展，推動了準時生產、敏捷制造、精益生產、并行工程等新的管理思想和技術。我國目前少數企業(yè)局部選用了計算機輔助管理，多數小型企業(yè)仍處于經驗管理階段。

（2）設計落后。很多發(fā)達國家不斷更新設計數據和相關準則，并創(chuàng)新設計方法這大幅度的提高了工作效率，此外還廣泛采用計算機輔助設計技術，大型企業(yè)開始無圖紙的設計和生產。但是目前我國采用CAD/CAM技術的情況還比較低，設計相對來說比較落后。

（3）制造工藝落后。發(fā)達國家都廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工等加工方法，還包括了納米技術、激光加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型技術手段。但是目前我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。

三、 機械制造專業(yè)設計包含的內容

1、數字化技術

數字化技術是目前機械設計技術的重要核心內容也是主要的特點，在機械設計工作開展之初，我們就需要利用到數字化技術，主要運用數字化技術來對整個設計進行模擬創(chuàng)作，從而通過模擬更加了解存在的不足之處，有益于完善設計技術和設計方案。[1]除此之外，在設計過程中，還可以運用計算機也輔助設計和數字管理手段對整個設計過程進行相關的檢查、管理以及分析，從而保障設計的完美，減少資源的浪費，節(jié)省時間提高供需哦效率。

2、 并行化技術

并行化技g的運用是在當前機械設計的中的主要趨勢。由于信息技術的高速發(fā)展，計算機技術得到了普及，可以隨時隨地實現(xiàn)信息共同分享，信息技術方便交流，讓多低的工作者在一個平臺上工作交流。對此以往傳統(tǒng)的機械設計，并行化技術存在太多的優(yōu)勢和便捷性。傳統(tǒng)的機械設計只是單方面的設計，這就形成步驟必須一個個進行。同時，因為每個設計環(huán)節(jié)中由于各種限制導致溝通不便，在出現(xiàn)問題時就得不到及時的修改，從而導致工作實踐和工作量的家中。目前隨著科技的發(fā)展，機械設備的科技含量比較高，從而涉及到的專業(yè)知識范圍也較為廣闊，如果只靠一個人還是不能夠完成一套完整的機械設計，還需要各種復合型人才的加入探討。通過計算機綜合平臺，可以加大交流，實現(xiàn)各個領域之間的互補，所以并行化技術是目前設計的最大趨勢。

四、 我國機械技術中的優(yōu)化設計和有限元設計

優(yōu)化設計、有限元設計是現(xiàn)代機械設計中的兩種主要設計技術。優(yōu)化設計的學科理論基礎是高等數學中的線性規(guī)劃理論，所憑借的技術支撐是計算機數值程序設計。在優(yōu)化思想的指導下，現(xiàn)代機械設計技術日趨完美。在機械設計過程中，通過運用數學優(yōu)化思維和現(xiàn)代計算機技術對所有的機械設計方案進行優(yōu)化分析，進而選擇能夠解決各種復雜問題和指標最優(yōu)的優(yōu)化方案進行機械設計，能夠從最大程度上實現(xiàn)機械設計的完美追求。機械設計理論、工程設計實際問題、機械設計規(guī)范要求、現(xiàn)代計算機技術、機械設計標準、數學規(guī)劃要求、以及機械設計方法都是運用優(yōu)化設計技術必要考慮的關鍵點，只有這樣，才能設計制造出最優(yōu)化的機械產品。[2]有限元設計實質上是一種數值計算方法，被廣泛應用與現(xiàn)代工程設計分析中，計算機技術的迅猛發(fā)展進一步深化了有限元設計技術在機械設計領域的應用。結構離散法、有限節(jié)點銜接以及協(xié)調條件求解是有限元設計技術的基本思想。在有限元設計技術中，其節(jié)點數量是固定不變的，在利用此技術進行相關的機械設計時，只有根據真實情況改變單元的數目，進而調整設計的精確度，并促使其無限接近機械產品的實際解。[3]有限元設計技術包含了工程力學、工程數學以及高等數學等相關學科知識，能夠用于解決復雜結構的靜態(tài)分析、非線性問題求解、復雜結構動力分析以及非穩(wěn)態(tài)問題求解。

五、機械設計技術的發(fā)展趨勢研究

在吸取傳統(tǒng)機械設計精華理念，結合現(xiàn)代化技術的基礎上，我國的機械制造業(yè)逐步邁入數字化、并行化、智能化發(fā)展軌道。具體而言，隨著數字化、大數據時代的到來，當前機械設計技術的顯著特點是數字化技術的應用。數字化技術是彰顯機械設計生命力的主要載體，無論是在進行設計的建模工作還是設計的模擬工作時，都需要運用到數字化技術，以實現(xiàn)機械設計對設計技術和設計方案的完美追求。此外，為了節(jié)省時間成本，提升整個機械設計工作的效率，強化對設計工作的管理，促進資源的合理配置，在機械設計過程中，也會運用到數字化技術。比如現(xiàn)代計算機輔助設計技術和數字化管理技術等，以檢查、分析并管理整個設計智能化是當前機械設計技術的另一個發(fā)展趨勢，利用各種智能技術、自動化技術從而促進了機械設計系統(tǒng)的智能化發(fā)展。在機械設計過程中，為了有效提升機械的工作效率，減輕工作人員的工作壓力和工作量，大規(guī)模的擁有獨立計算和智能邏輯推理功能的智能化機械設計系統(tǒng)已經被用于了設計師的工作過程中。[4]并且，智能化亦是整個社會發(fā)展的大方向，機械設計技術的智能化發(fā)展符合社會發(fā)展潮流，與時展銜接緊密。采用可靠性設計技術，增強機械設計的可靠度?？煽啃栽O計技術使用的主要對象是機械工程的零部件設計，迄今為止，可靠性設計技術發(fā)展時間還比較短，應用領域相對狹窄，還是一門比較新穎的機械設計技術。

此外，我國機械設計技術在未來的發(fā)展中，還應該注意提高產平的質量，促進市場競爭。并在環(huán)保意識、綠色發(fā)展理念的指引下提升機械產品性能，促進機械設計技術的生態(tài)化、可持續(xù)性發(fā)展。在后續(xù)的機械設計發(fā)展過程中，還需要引進現(xiàn)代管理手段，提升經營管理發(fā)展理念，提升機械設計技術的可靠性能和發(fā)展水平。

六、結束語

隨著科技的不斷發(fā)展和信息技術的普及，我國機械設計技術也面臨著改革。對于設計技術上，應該不斷地創(chuàng)新，西區(qū)國外機械設計技術的特點，從而優(yōu)化我國的機械工程，為我國機械工程的發(fā)展起到推動作用。

參考文獻

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[3]李樹臣. 機械設計技術的現(xiàn)狀與數字化智能化的發(fā)展趨勢研究[J]. 通訊世界，2015，15：208-209.

篇6

論文摘要：文中以機械產品設計師為就業(yè)導向的人才培養(yǎng)模式研究為背景，探討了目前高職教育堅持以就業(yè)為導向，針對機械設計制造大類專業(yè)的以就業(yè)職業(yè)為導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式、教學模式和課程模式的改革與實踐方面的研究與實踐。

為了滿足企業(yè)用人單位對數字化機械產品設計人才的需求，針對本校已有的機械設計與制造大類各專業(yè)學生的培養(yǎng)，以機械產品設計員(師)就業(yè)為導向，建立機械產品設計的專業(yè)人才培養(yǎng)模式、對教學內容、課程體系等進行研究；大力培養(yǎng)具有機械產品設計就業(yè)意向學生機械產品設計能力，以適應國家對高技能型人才培養(yǎng)的需求。

1　現(xiàn)實背景及意義

機械是工業(yè)的的基礎技術，科學技術的發(fā)展和社會進步對機械的要求越來越高。開發(fā)各種新型機械設備、機械傳動產品能更好地滿足生產及社會的需要。數字化機械產品設計師是機械行業(yè)企業(yè)產品開發(fā)、生產的重要崗位，近年來這一崗位的需求越來越多。高職院校機械設計與制造大類專業(yè)學生可以以機械產品設計師能力為培養(yǎng)方向，在工學結合，頂崗實習等教學改革措施下，完成該職業(yè)能力的培養(yǎng)，為學生畢業(yè)后尋求機械產品設計的職業(yè)和企業(yè)輸送高技能人才上具有重要意義。

為了適應全面建設小康社會對高素質勞動者和技能型人才的迫切要求，促進社會主義和諧社會建設，大力發(fā)展職業(yè)教育，國務院作出國務院關于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定(國發(fā)[2005]35號)，進一步明確職業(yè)教育改革發(fā)展的目標，與市場需求和勞動就業(yè)緊密結合，校企合作、工學結合，結構合理、形式多樣，靈活開放、自主發(fā)展，有中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育體系。

特別是在《教育部關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)精神指導下，高職院校的教育教學改革呈現(xiàn)千帆競發(fā)，百舸爭流的大好形式。以就業(yè)為導向的職業(yè)教育目標更加明確，加大課程建設與改革的力度，強化學生職業(yè)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生的社會適應性，提高學生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。

2　人才培養(yǎng)模式的主要內容

目前高職教育人才培養(yǎng)模式改革向縱深發(fā)展。在指導思想上，新的人才觀念和辦學理念正在形成。在辦學方向上，高職教育堅持以就業(yè)為導向，并以此來推進在辦學思想、專業(yè)建設、管理模式和辦學機制等方面的改革與創(chuàng)新。在人才培養(yǎng)上，開展“定向”或“訂單式”培養(yǎng)，走校企合作和產學研相結合之路，實現(xiàn)雙贏和共同發(fā)展?，F(xiàn)有較多的高職院校對探索培養(yǎng)技能型人才模式作了較多的研究與實踐，但是針對機械設計制造大類專業(yè)的以就業(yè)職業(yè)為導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式、教學模式和課程模式的改革與實踐方面還存在以下問題需要研究與實踐。

(1)企業(yè)機械產品設計員的職業(yè)能力培養(yǎng)模式構建；(2)以行動為導向的教學體系定義；(3)專業(yè)課程的教學內容和教材建設；(4)校企結合、工學結合的頂崗實習實施方案與實踐等。

以機械設計制造大類專業(yè)群的人才培養(yǎng)模式為基礎，建立以機械產品設計員職業(yè)為就業(yè)導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式，建立以工學結合，行動導向的教學模式，基于工作過程的課程模式研究和課程開發(fā)。具體為：教學體系中技術基礎課前二年培養(yǎng)計劃不變，第三年第一學期重點開設與機械產品數字化設計技術相關的課程，增設機械產品設計相關選修專業(yè)課程。第二學期安排頂崗實習和畢業(yè)設計實訓。在崗位任務分析前題下，對機械產品設計專業(yè)課程開發(fā)進行正確定位，編寫機械產品設計專業(yè)教材。以企業(yè)產品設計實例為教材開發(fā)的主體內容。以計算機三維設計軟件應用為主要培養(yǎng)技能，以適應數字化機械產品設計職業(yè)技能的要求。

在機械設計基礎課程教學改革基礎上，與行業(yè)企業(yè)工程設計人員和兼職教師共同研究打造機械產品設計師職業(yè)能力的培養(yǎng)，建立對機械設計制造大類專業(yè)以機械產品設計為就業(yè)導向的人才培養(yǎng)模式、探索以工學結合，行動導向的教學模式，基于工作過程的課程模式改革和課程開發(fā)。大方培養(yǎng)學生的機械產品設計能力并使之成為具有一定實踐經驗的、具有機械產品設計和創(chuàng)造的高技能型人才，使他們出了校門就能投入機械產品設計工作和自主開發(fā)創(chuàng)業(yè)。

3　人才培養(yǎng)模式的特點

以培養(yǎng)學生的社會適應性，提高學生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的高素質技能型人才為宗旨，緊密結合浙江省高等教育發(fā)展形勢和地方經濟建設需要，以機械產品設計師就業(yè)為導向，對機械設計與制造大類專業(yè)學生的培養(yǎng)模式、教學模式和課程體系等進行研究與改革實踐。使就業(yè)為導向的人才培養(yǎng)和以行動為導向的課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革更加適應社會企業(yè)用人需求，適應學生畢業(yè)后的就業(yè)，積蓄個人職業(yè)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

教師學生共同參與研究與實踐。有專業(yè)教師和行業(yè)企業(yè)兼職教師輔導，學生參與的課外科技小組活動；有實驗課、課程設計等實踐教學活動的多環(huán)節(jié)、多方位的機械產品創(chuàng)新設計、計算機應用軟件應用等數字化機械設計實踐活動，參加大學生的各種創(chuàng)新大賽等。促進學生的自主學習熱情，提高學生的創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力。

與企業(yè)結合共同做好工學結合、頂崗實習和畢業(yè)設計實訓，共同編著出版具有機械產品設計的就業(yè)導向專業(yè)教學教材，使本課題研究成果更適用于企業(yè)對高職人才的要求。

4　人才培養(yǎng)模式的實施步驟

通過在企業(yè)調研、互聯(lián)網資源查詢，充分掌握機械產品設計師職業(yè)的內涵、職業(yè)特點、職業(yè)任務、職業(yè)等級和社會企業(yè)需求等信息。

在《教育部關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)精神指導下，開展以就業(yè)為導向的專業(yè)建設和培養(yǎng)模式研究，打造為機械設計與制造大類各專業(yè)學生畢業(yè)就業(yè)為機械產品設計師職業(yè)的人才培養(yǎng)模式。

研究與制定以行動為導向的機械產品設計職業(yè)人才的教學模式，在教學方法教材、教學手段的改革上創(chuàng)新。編著“機械產品設計”教材，教材內容定為，以機械產品設計師(員)就業(yè)為導向，按照機械產品設計任務和流程，較全面講述機械產品的設計理念、設計要求、設計方法、標準、設計工具軟件和數字化機械產品設計程序，配有可實際操作的機械產品設計實例，提供實訓任務等。

篇7

關鍵詞：Web環(huán)境；機械設計；異地協(xié)同設計

引言

在知識經濟時代，機械設計與計算機技術進行了有效的結合，特別是在機械異地協(xié)同設計中充分發(fā)揮了Internet技術的作用，為了促進機械設計的全面發(fā)展，基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計得到了廣泛地關注與積極地研究。

1 基于Web環(huán)境的協(xié)同設計

基于Web環(huán)境的協(xié)同設計主要是指來自于不同地點的設計小組展開協(xié)同設計，其中主要涉及的內容有大量數據的傳輸與數據庫的管理，此時的數據庫為分布式。對于任何一個設計小組而言，均可以利用Web以此掌握最新的設計數據，同時，設計小組的設計數據也可以通過數據庫與服務器進行提交。各個設計小組通過數據庫與服務器實現(xiàn)了連接，在此基礎上，促進了設計工作的高效開展[1]。

2 基于Web環(huán)境的機械設計

目前，科學技術有著較快地發(fā)展速度，網絡的寬帶得到了提高，網絡的服務具有了豐富性與多元化，同時數據傳輸擁有了實時性與便捷性，在此背景下，設計中對先進的技術進行了積極的、全面的應用，如：虛擬現(xiàn)實技術與網絡會議等，進而實現(xiàn)了基于Web環(huán)境的機械設計平臺的構建，此平臺有效解決了關于數據傳輸、方位與修改等問題，并且保證了數據的共享性，對于不同的機械設計而言，均滿足了其協(xié)同設計的實際需求[2]。

2.1 設計結構

在Web環(huán)境下，機械設計系統(tǒng)的結構具有一定的典型性，即：C/S結構。該結構擁有Web服務器端與客戶端，二者的交互連接介質為Internet。同時，它主要分為四層，分別為設計層、交互層、管理層和支持層，其中設計層主要是指用戶的本地設計端；交互層主要是指Web頁面；管理層主要是指設計項目的管理程序；支持層主要是指工程數據庫和Web服務器。

2.2 設計流程

基于Web環(huán)境的機械設計，其流程的基礎為傳統(tǒng)機械設計，并有效結合了Web的優(yōu)點，在此基礎上，實現(xiàn)了對整個流程的改進、調試與控制。在Web環(huán)境下，設計模式中的關鍵性內容為設計任務，節(jié)點為設計組織者，主體為各個設計小組，同時每個設計人員為設計的操作者，也可以稱之為執(zhí)行者。

3 基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計

3.1 關鍵技術

首先，數據庫。現(xiàn)代機械設計時，主要利用了CAD系統(tǒng)從而實現(xiàn)了設計，其工作的本質為借助計算機技術對信息進行了有效的處理?；赪eb環(huán)境的機械設計的協(xié)同設計，其中最為關鍵的環(huán)節(jié)為網絡工程數據庫，主要是由于它實現(xiàn)了信息交換。同時，在Web頁面的支持下，為用戶提供了表格與數據庫，通過交互操作，數據庫實現(xiàn)了對不同信息的讀取，具體的信息有文本、圖表、多媒體等。在此基礎上，數據信息的交換與具有了動態(tài)性與實時性[3]。

在Web環(huán)境下，網絡數據庫的構成主要有Web瀏覽器、數據庫服務器與Web服務器等，第一部分屬于用戶界面，第二部分的功能為信息存儲，第三部分的作用是連接前兩部分。通常情況下，Web服務器和數據庫服務器二者間的連接，主要方案有CGI、NSAPI、ADO與Java等，同時此方案也符合網絡數據庫存取的需求。

網絡工程數據庫系統(tǒng)的主要內容有兩種，一種為工程數據庫管理系統(tǒng)，另一種為工程數據庫設計，其內容與傳統(tǒng)數據庫系統(tǒng)具有一致性。在工程數據庫管理系統(tǒng)的作用下，網絡工程數據庫設計展開了工程數據庫及其應用系統(tǒng)的設計，該數據庫與應用系統(tǒng)具有一定的合理性、便捷性與高效性。工程數據庫中的信息主要有兩種，分別為動態(tài)的與靜態(tài)的，兩種信息所描述的內容，分別呈現(xiàn)著設計環(huán)境信息與設計對象信息。

其次，檢驗與處理。機械設計工作開展時，需要處理大量的約束和沖突，前者也可以稱之為依賴關系或者制約關系，后者主要是指不同設計小組間或者不同功設計人員間對同一個設計對象而出現(xiàn)的不同設計需求。設計協(xié)同主要是對約束進行協(xié)調，對沖突進行處理。對于機械設計而言，約束是重要的，它直接影響著設計活動的有序開展，對于設計活動而言，設計對象和設計時間二者的約束直接決定著設計工作的劃分。在機械設計過程中，沖突的存在具有廣泛性與普遍性，主要是由于不同設計小組與設計人員對設計資源的爭斗而造成的，因此，此時的沖突也可以稱之為資源沖突。

機械設計中的約束與沖突遍布于設計的整個過程，為了保證設計的高效性，要注重對二者的及時與有效處理，其中最為重要的內容為沖突問題的處理。在實際沖突處理過程中，可以選擇不同的角度，主要有規(guī)則、實例、人員與知識等，通常情況下，主要采用的協(xié)調方法為規(guī)則協(xié)調與實例協(xié)調，而最為有效為人員的協(xié)調[4]。

對于沖突的協(xié)調，其策略主要有動態(tài)協(xié)調與靜態(tài)協(xié)調，前者主要是指在沖突出現(xiàn)后，對沖突進行檢測，此后，利用沖突協(xié)調的工具，對其進行處理。但處理結果不佳，則要借助人員協(xié)調的方法，以此實現(xiàn)沖突的有效協(xié)調。后者主要是指沖突未發(fā)生前，利用協(xié)調設計規(guī)劃與共享的信息與知識等，保證設計的全面性與詳細性，在此基礎上，有效防止了沖突的出現(xiàn)。

最后，數據信息交換。機械設計中的數據信息交換主要體現(xiàn)在以下兩點：一點為設計小組間或者小組內部對各自設計數據的交換，另一點為設計與生產兩個不同環(huán)節(jié)的數據交換。為了保證數據交換的標準性與規(guī)范性，國際上提出了STEP，它作為國際標準，對數據交換進行了定義的規(guī)定與機制的制定，在此基礎上，機械產品設計的數據實現(xiàn)了傳輸、存檔與共享。但在機械設計的協(xié)同設計過程中，數據交換仍存在不足，主要是由于設計各部分間存在沖突，通過網絡工程數據庫的作用，使數據交換得到了實現(xiàn)，該結構促進了網絡工程數據庫作用的發(fā)揮，使數據的管理與交換具有了便捷性。

3.2 實例運用

當前，在大型企業(yè)與大型設計中均應用著基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)調設計，此設計系統(tǒng)滿足了用戶的使用需求。文章以機床主軸變速箱為例，對其展開了設計，具體的設計內容為傳動設計、箱體設計、零件設計與零件工藝設計，為了實現(xiàn)高效設計，利用三個設計小組展開了各項設計任務，各個設計小組借助數據庫服務器共享了設計結果，在此基礎上，小組間實現(xiàn)了數據的交換和共享，進而保證了設計的整體性。在實際設計過程中，還利用了協(xié)調策略，對其中存在的沖突進行了處理，進而保證了異地協(xié)調設計工作的高效開展[5]。

4 結束語

在科學技術的支持下，機械產品設計對先進的技術進行了應用，文章主要研究了基于Web環(huán)境的異地協(xié)同設計的結構、流程、關鍵技術及其實例運用。相信，機械產品設計的異地協(xié)同設計質量將不斷提高。

參考文獻

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[3]張倩茜，陳家新.基于Web的異地協(xié)同設計集成平臺研究[J].礦山機械，2014，6：84-87.

篇8

關鍵詞：機械設計；機械制造；技術

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

機械設計制造技術是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志。隨著科技的發(fā)展，計算機網絡技術的普及，機械設計方法已經有了實質性改變，科技新成果，不斷豐富著機械設計的思想、理論以及方法，不斷促進了機械設計發(fā)展和變革。在我國，機械制造技術經過多年的發(fā)展取得了極大的進步，但是相比較國外一些發(fā)達國家而言，還存在著一定的差距。不斷地完善機械設計與加強機械制造技術，是保證我國機械制走向世界領先水平的前提條件。

1. 當前機械制造業(yè)設計的方法及內容

當前機械制造業(yè)設計方法是在對過去傳統(tǒng)的機械設計理念進行深刻反思的基礎上,綜合運用現(xiàn)代化的設計技術手段實施的相應機械設計,可以概括為以下三個方面主要內容。

1.1 數字化成為當前機械設計的核心特點

隨著科技的進步,尤其是數字化技術的高速發(fā)展,在機械設計進行之前久能夠圍繞整個設計生命周期進行相應的建模工作。同時可以充分利用計算機技術進行模擬設計,并對產品設計的整個生命周期進行過程模擬,給實際機械設計提供最佳的參考素材。在設計當中,還能夠綜合運用大量的數字化的設計技術及方法,廣泛應用計算機輔助設計以及數字管理手段對全部設計的過程進行科學管理,確保資源配置最優(yōu)化、設計效率最大化。

1.2 并行化成為當前機械設計的最大趨勢

依托計算機支持,機械制造設計團隊能夠實現(xiàn)更多信息的共享,從而打破了時間和空間阻隔障礙。不同地區(qū)的機械設計工作者能夠在同一平臺下實現(xiàn)協(xié)同設計工作。在機械設計的過程中能夠更多地贏得技術方面的支持和幫助,實現(xiàn)各種優(yōu)勢的互助互補,不斷提高設計能力和設計水平。而過去傳統(tǒng)的機械設計往往是單方面串行的設計,每項產品均需要實施分步驟設計,在一個設計步驟完成后,才能夠進行下一個步驟的設計,設計資源利用度不高。此外在設計過程中各個設計環(huán)節(jié)也缺少必要的溝通手段,無法對設計中發(fā)現(xiàn)的問題在第一時間進行修正,使機械設計的開發(fā)周期變得更長,并增加了設計人員的工作量。隨著當前機械大型化、綜合化的發(fā)展,各種機械的構造及功能都變得更加多樣和復雜,機械設計開發(fā)初期確立的思路對于后期影響較大,由于設計過程比較復雜,如果前期的設計思路一旦出現(xiàn)紕漏,那么將很難進行及時的修正。

1.3 智能化成為當前機械設計的迫切要求

隨著自動化技術在機械設計領域的廣泛應用,機械的自動化程度已經變得越來越高,相應地對機械自動化設計進程也提出了更高的要求。機械設計師需要充分利用智能技術進行相應的機械設計工作,構建完善的智能化的體系。

2. 我國機械設計制造技術發(fā)展的現(xiàn)狀分析

機械設計制造包括研究產品的設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。我們仍然需要正視的是，由于中國底層基礎還十分薄弱，與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國的制造業(yè)仍然存在著一個階段性的整體上的不足。我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術引進和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，嚴重缺乏自主研發(fā)環(huán)節(jié)，這在很大程度上限制了中國機械制造業(yè)的發(fā)展，加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺，致使機械制造業(yè)的科技研發(fā)明顯滯后。雖然中國機械制造業(yè)的產品數量已經位居世界前列，但主要依賴于勞動密集型產品，具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少，在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時，我國械制造業(yè)產品的質量雖然有了很大程度的提高，但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還存在一些問題。所以，就目前實際情況總體來說，中國的制造業(yè)大而不強，中國是制造大國而不是制造強國。

3. 機械產品的現(xiàn)代設計方法

3.1 智能化

智能化設計方法的主要特點是：根據設計方法學理論，借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現(xiàn)實技術，以及多媒體等工具進行產品的開發(fā)設計、表達產品的構思、描述產品的結構。

3.2 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng)，每個設計要素既具有獨立性又存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現(xiàn)設計系統(tǒng)所需完成的任務。

3.3 模塊化

模塊化設計方法的主要特點是：視具有某種功能的實現(xiàn)為一個結構模塊，通過結構模塊的組合，實現(xiàn)產品的方案設計。

3.4 基于產品特征知識

基于產品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機實現(xiàn)產品的方案設計。

4. 機械制造中先進技術分析

4.1 計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術

計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術是20世紀制造領域最杰出的成就之一，也是計算機在制造業(yè)中應用最成功的范例之一，它是一門多學科綜合的技術，也是當今發(fā)展最快的技術之一，目前已經形成相關產業(yè)。CAD/CAM等新技術在制造業(yè)的應用，對制造業(yè)的制造模式和市場形勢產生了巨大影響，促進了生產模式的轉變和制造業(yè)市場形勢的變化。

4.2 數控加工技術

隨著科技的發(fā)展，產品的形狀和結構的優(yōu)化，對零件加工質量的要求也越來越高。由于產品改型頻繁，在一般機械加工中，單件和中小批量產品所占比重越來越大。為了保證產品質量、提高生產率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的，適用于精度高，零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前，數控技術發(fā)展迅速，應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業(yè)及其他中小批量生產的機械制造行業(yè)中。

4.3 精密與超精密加工技術

隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統(tǒng)等高科技產業(yè)的迅猛發(fā)展，綜合應用當今先進的加工技術，使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級，并向納米級發(fā)展。精密加工和超精密加工技術是現(xiàn)代制造技術的前沿和主要發(fā)展方向之一，它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術，尤其是精密加工技術在尖端產品和現(xiàn)代武器制造中有舉足輕重的地位。

4.4 超高速切削、磨削技術

超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優(yōu)越性。

4.5 新一代制造裝備技術

4.5.1 少無夾具制造技術

在常規(guī)制造系統(tǒng)中，產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金，更嚴重的是延長了產品的準備時間，形成制造過程中的“瓶頸”，這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業(yè)競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值，國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。

4.5.2 虛擬軸機床

新型并聯(lián)構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物，其在結構上完全不同于傳統(tǒng)的數控機床，具有模塊化程度高，結構簡單，速度、動態(tài)響應快，造價低等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)的機床設備一些無法避免的固有缺陷。

4.6 微細制造與納米技術

隨著人們對許多工業(yè)產品的功能集成化和外觀小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導致了自20世紀70年代起出現(xiàn)了微細加工和納米制造技術，他們促使了微型機器向系統(tǒng)化方向發(fā)展，并形成了有廣闊發(fā)展前景的微機電系統(tǒng)（MEMS）。

結束語

綜上所述，隨著科技水平的不斷提升，我國機械制造業(yè)取得一定的成績，但是我國的機械設計與制造技術還存在著一定的不足，這些都嚴重的影響到我國機械制造業(yè)的發(fā)展。在機械設計與制造中掌握時展的趨勢，不斷地對設計方法與制造技術進行完善，采用先進的機械制造技術，從而推動我國機械制造水平的提升。

參考文獻：

[1]張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向[J].化工裝備技術,2011.

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關鍵詞：機械設計制造;自動化;問題及措施

0 前言

機械自動化技術是指在機械的設計制造過程中使用自動化技術以實現(xiàn)在生產連接過程中能夠進行自動化的生產運行。機械運行實現(xiàn)自動化不僅能夠很好的解決節(jié)約時間提高生產效率，同時通過進行自動化的生產方式我們，大大的減輕了人工勞動時間和勞動量解放了廣大的勞動者。機械運行實現(xiàn)自動化同時還避免由于人為操作帶來的人為因素影響生產情況的發(fā)生。我國經濟已經進入市場經濟競爭的大的氛圍中，接受了市場競爭帶來的巨大壓力。機械設計與制造是我國生產力水平的體現(xiàn)因此在激烈的市場競爭中只有不斷的提高生產力水平才能在國家的競爭中占有一席之地。才能為國民經濟的發(fā)展贏得良好的生存環(huán)境。

1 機械自動化的概念

機械自動化概念主要內容是機械設備在制造應用過程中應用自動化技術實現(xiàn)運行的無人操作或是人為的輔助操作。機械自動化技術的應用中主要結合電子技術將機械的設計過程中引入電子技術實現(xiàn)通過電子顯示屏來進行機械設備的操控。它是異種學科相互交融相互滲透的結果。機械設計與制造自動化技術的應用分為兩種情況一種是機械全自動的設備運行模式，另外一種是半自動的機械設備運行模式。全自動的運行模式對于人員的要求較低只要進行簡單的開機關機操作就可以，對于半自動運行模式人員在進行生產的過程中還應該進行相應的輔助操作，同全自動化設備相比半自動設備的發(fā)展水平還是顯得較低。因此我們要發(fā)展社會主義市場經濟就要采用國際先進的技術進行工業(yè)生產發(fā)展。

2 機械設計制造及自動化的設計原則

我國的機械化制造技術水平較低，同國際發(fā)達國家相比還有較大的差距，機械設計的自動化發(fā)展速度較慢，發(fā)展的方面也比較單一，這是目前我國的機械設計制造的現(xiàn)狀。隨著經濟的發(fā)展國家之間的聯(lián)系不斷加強，國際間的技術合作也越來越多，人們對于機械設計制造水平的要求也越來越高。因此機械設計的原則主要還是以自動化為主。將機械設計的理念同機械的自動化相結合實心技術同人性的高水平結合。這就要求設計人員在進行機械設計制造的過程中充分力自動化技術的同時還應該將人性元素考慮到設計的產品中。滿足人們對于機械設計的最終需要。

2.1 應該滿足對機器功能的要求

對于生產的產品其性能應該滿足人們對于生產的需要，在加工的過程中應該處理好機械設備細節(jié)處容易發(fā)生的問題。廠家根據不同的產品要求按照不同的規(guī)格生產出合格產品，同時產品的批量應該控制在小范圍以內。倡導進行小批量的生產?？s小產品之間的差異。在生產的過程中應該注意積累一定的技術經驗，為將來的大批量生產打下基礎。機械的設計制造應該根據機械的內部功能同電子計算機控制模式將數據信息和機械的功能部件進行很好的搭配。將輸入的信息能夠在較短的時間內通過線路傳輸給機械功能指揮系統(tǒng)。形成比較完整的自動化系統(tǒng)。

2.2 應注重使用利用先進技術

（l）信息處理機械。所謂的信息處理機械就是指以信息處理為主的機械，其目的是用來傳遞人們所需要的信息，將我們人類本身無法識別的傳播語言通過信息處理機械進行相關的變化和轉化，生成我們人類能夠直觀識別的信息。

（2）各種加工設備。一個相當復雜的、工藝、工步很繁多的零件或者部件，甚至是一整的機器。我們都不能僅僅只用一臺機床把它生產出來，所以要用到各種加工設備來降低我們的生產成本和提高我們的生產效率。

3 我國機械自動化發(fā)展中存在的問題及解決對策

3.1 存在的問題

（1）我國機械設計與制造的進行自動生產發(fā)展的起步較晚起點較低，自動化技術不夠成熟，同時為了應對國際間的激烈競爭導致設備在設計制造過程中的技術經驗的不足處于盲目的生產階段，以至于生產效率低下不能滿足國民經濟發(fā)展的需要。通過引進國外的先進技術，雖然能夠解決燃眉之急但是帶來的局限性較大導致產生的價值中有很大一部分要流失掉。

（2）缺乏自主研發(fā)的能力和投資力度。

（3）國家相關政策性鼓勵力度不足。

3.2 解決措施

（1）結合我國發(fā)展實際促進我國機械自動化進程快速發(fā)展。機械自動化的發(fā)展需要我們將機械的設計同我國經濟的發(fā)展實際水平相適應，我國是人口大國經濟科學技術水平發(fā)展較慢。通過改革開放以及國家宏觀調控措施的實施使得我國在發(fā)展技術研究高薪技術時能夠提供一個良好的環(huán)境。利用先進的技術設備不斷的帶動經濟的快速發(fā)展，進一步推動生產力的向前發(fā)展。

（2）充分發(fā)揮經濟快速發(fā)展的優(yōu)勢在良好的環(huán)境中促進機械自動化技術發(fā)展。經濟的發(fā)展要求科學技術不斷的被應用到實際的生產生活中，不斷的為經濟的發(fā)展創(chuàng)造更多更好的技術力量支持。發(fā)揮機械自動化帶來的優(yōu)勢帶動產業(yè)結構的調整改變傳統(tǒng)的發(fā)展線路實現(xiàn)經濟同科學技術的結合，相互推動相互發(fā)展。

（3）注重核心技術的研發(fā)將機械自動化技術同機械設計制造進行良好的結合。不斷提升制造企業(yè)的競爭力，站在技術的前端，將企業(yè)的發(fā)展目標同技術的發(fā)展水平相結合，企業(yè)永遠追求高效的，尖端的技術核心，吸收各項技術成果拓寬企業(yè)的發(fā)展思路。同時對于機械的制造設計還應該將提倡自主設計研發(fā)，掌握核心技術。創(chuàng)造新的生產發(fā)展方式。

4 結語

總而言之，機械設備在未來的經濟發(fā)展中將會占有重要地位，將會進一步解放勞動力，同時規(guī)范生產。機械設備的設計制造的發(fā)展趨勢是將自動化技術進行完美結合因此我們應該進一步為機械設備的自動化發(fā)展奠定技術資金技術，為機械設備的自動化發(fā)展掃清障礙。

參考文獻：

[1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京：機械工業(yè)出版社 ， 2003.

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關鍵詞 機械設計基礎；教學改革；獨立學院

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）30-0085-02

機械設計基礎是一門理論與實踐緊密結合的課程，是學生由理論基礎學習轉向專業(yè)課程學習的重要橋梁和紐帶。機械設計基礎課程的主要內容是研究機械中的常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法[1]。課程的主要任務是培養(yǎng)學生具有設計通用零件和機械傳動裝置的能力，掌握重要機械參數的測定并具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關設計資料進行初步的工程設計能力，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力、動手實踐能力及創(chuàng)新設計能力[1-2]。機械設計基礎課程涉及的基礎理論內容較廣且相對獨立，實踐性較強，學生缺乏工程意識和實踐能力，因此學習起來較困難，容易失去學習興趣，導致學習效果不理想。這就要求教師在課堂上采用多種教學手段與方法，使學生在課堂學習中能更多地接觸實踐，更有興趣地學習這門課，更好地培養(yǎng)工程素質[3]。

1 機械設計基礎教學改革思路與目標

高等教育肩負著科教興國和人才培養(yǎng)的雙重使命，必然要適應社會經濟發(fā)展對人才的要求。傳統(tǒng)的以傳授知識為中心的教學理念很難實現(xiàn)這一目標，因此必須要建立一種新的教學理念來指導機械設計基礎課程教學，以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維為最終目的，使學生能了解本學科的發(fā)展趨勢，具備從事工程技術方面工作所必需的基本理論知識和基本技能，能夠運用所學的知識自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。為此必須靈活采用多種教學方法和教學手段，激發(fā)學生的學習興趣，使學生愉快而自主地進行學習。同時要加強實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和工程設計能力，使機械設計基礎教學融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質教育和服務社會于一體，為學生就業(yè)奠定良好的基礎。

2 教學內容的改革

機械設計基礎課程內容繁雜，基本概念、公式、圖表等繁多，而且公式的推導過于冗長，缺乏系統(tǒng)性，導致學生學習興趣不高，信心不足。因此，結合成都理工大學高素質應用型人才的培養(yǎng)目標，以工程應用為主線，以“必須夠用”為原則，對教學內容進行精選和優(yōu)化整合，刪除落后的內容及復雜公式的推導過程等，加強基礎知識和基本設計方法的講解，重點強調公式的理解與應用，總結前后內容的系統(tǒng)性和規(guī)律性，注重零件參數確定的方法與零件結構的合理設計，盡可能選用典型性和啟發(fā)性的工程實例，加強對學生解決工程應用問題能力的培養(yǎng)。同時適時地更新教學內容，保持教學內容的先進性和科學性，拓展學生的知識面，加強工程觀念和綜合分析應用能力的培養(yǎng)，使學生既具有扎實的理論基礎，又能很好地將所學知識應用于實際設計中。

3 改進教學方法，采用先進教學手段

以教師課堂講授為主的傳統(tǒng)教學方法，往往偏重于教師單方面知識的傳授，忽視了學生的自主學習，教學效果不佳。因此必須采用靈活多變的教學方法和教學手段，加強與學生之間的互動與交流，激發(fā)學生主動學習的積極性。

3.1 互動式教學方法

傳統(tǒng)的灌輸式教學方法忽視了學生的主體地位，只重視教師的“教”，忽視了學生的“學”，不利于學生自主學習和主觀能動性的培養(yǎng)。互動式教學方法可使師生間單方向知識傳授轉變?yōu)殡p向互動。教師在遵循學生認知規(guī)律的前提下，充分發(fā)揮主導作用，創(chuàng)設學習環(huán)境，精心設計啟發(fā)性問題，激發(fā)學生的思維，引導學生積極思考，喚起學生發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的興趣。

例如，教師在講授帶傳動能夠將回轉運動變成直線運動時，可以設置問題：還有什么傳動方式也可實現(xiàn)相同的運動轉換？這樣就可將前面所學到的齒輪齒條傳動、螺旋傳動、鏈傳動等與帶傳動聯(lián)系到一起，不但能有效調動學生的學習積極性，還將前后知識聯(lián)系到一起，便于理解和掌握。通過互動式教學方法，教師的職責不再只是簡單的傳授知識，更重要的是要引導學生去積極思考，突出學生的主體地位，激發(fā)學生積極思考，引導學生進入有意識學習的心理狀態(tài)，變被動學習為主動學習，真正地實現(xiàn)教與學的互動。

3.2 加強多媒體教學與板書相結合

采用多媒體教學方法能夠有效增加課堂教學信息量，并有效解決教學內容多、課時少的問題。通過形象生動的動畫、視頻等多媒體手段，可將復雜的運動逼真地展現(xiàn)給學生，幫助學生理解和接受其運動規(guī)律。例如，通過動畫演示桿長的變化、機架的改變等來講授平面四桿機構類型的變化情況；將四桿機構的一些應用實例如攝影平臺、飛機起落架、縫紉機踏板、雷達調整機構等做成動畫，能使枯燥的內容變得形象生動，學生更容易理解和接受。

多媒體課件應按照教學內容進行設計，要突出重點和難點，能將抽象的、難以理解的內容變得簡單直觀，演示效果好，但不能過于花里胡哨，否則會適得其反。為了充分發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢，學院對多媒體教學制定了相關要求：教師進行多媒體教學時不能坐著，應面對投影屏幕或學生，要加強與學生的互動與討論，不能脫離板書教學，而且要加強精煉板書教學，對重要的知識點、公式的推導等要以板書為主。通過形象生動的多媒體教學和板書教學相結合，培養(yǎng)了學生的學習興趣和主觀能動性，收到良好的教學效果。

3.3 采用現(xiàn)場教學方法

教師可針對教學內容的不同，合理組織現(xiàn)場教學，做到理論聯(lián)系實際。例如，進行齒輪加工實驗時，可安排學生直接到工廠進行現(xiàn)場參觀學習，教師根據齒輪加工的實際情況，可提出一些問題讓學生思考討論，并解答學生的疑問，這樣既能加深理解和鞏固，又有利于提高學生的學習興趣和學習積極性。

4 加強學生工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新是科技發(fā)展和社會進步的源泉，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國21世紀人才培養(yǎng)的核心內容[4]。在教學過程中，特別是實踐教學環(huán)節(jié)，要注重加強學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.1 實驗教學方面

在學院的支持下，機械設計基礎實驗教學條件得到了很好的改善，打破了傳統(tǒng)的以單一性、驗證性實驗為主的模式，增加了綜合性和創(chuàng)新設計性實驗。認知性和驗證性實驗主要是幫助學生加強理論知識的理解，鞏固所學的知識；綜合性實驗使學生了解典型機械零件的實驗方法，掌握機械參數的測定原理，提高學生的機械設計能力，加強學生動手能力及分析解決問題能力的培養(yǎng)；創(chuàng)新設計實驗著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，如通過平面機構任意組合實驗臺和軸系結構設計實驗臺等創(chuàng)新設計實驗設備，學生可自主設計實驗項目，自己動手完成實驗內容，并對實驗結果進行分析和總結，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維，并使學生在此過程中掌握了創(chuàng)新設計的基本方法，提高了機械設計能力。

此外，為了更充分發(fā)揮學生的主動性，目前正計劃將部分實驗室進行定時開放，學生可根據自己的興趣愛好和知識結構，自主進行實驗項目設計與改進，自主選擇設備并調試，獨立完成實驗操作，寫出實驗報告。開放實驗室對進一步提高學生的積極性，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新設計能力具有重要意義。

4.2 課程設計教學方面

機械設計基礎課程設計是學生綜合運用基礎理論知識和查閱相關資料進行工程分析和機械設計的重要實踐環(huán)節(jié)，能幫助學生進一步鞏固所學的理論知識，同時還有利于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。

課程設計以減速器設計作為設計題目，由于學生缺乏工程實踐經驗，為了增強學生做好課程設計的積極性和主動性，課程設計開始前，先組織學生進行減速器的拆裝，使學生對減速器的結構和工作原理有初步的感性認識，然后再下達課程設計任務書。設計任務書打破傳統(tǒng)的給定參數和設計方案的做法，只給定功能要求，由學生根據功能要求進行分析，自行擬定設計方案，然后分組討論、分析、比較優(yōu)化，最終確定本次課程設計的設計方案，再進行零件的設計計算、校核以及圖紙設計。鼓勵有能力的學生運用現(xiàn)代設計方法和手段對所作課程設計做進一步的設計與分析。如指導學生運用二維CAD軟件繪制減速器裝配圖和零件圖，運用Pro/E、Solidworks等完成三維設計，并進行計算機模擬仿真，對自己的設計結果進行驗證。

在課程設計過程中，要逐漸培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，鼓勵學生勇于提出自己的設計方案，敢于否定不合理的方案和結構設計，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新能力。

5 構建合理的成績評定體系

成績評定方式對學生的學習態(tài)度和學習興趣有重要的影響，因此必須改變傳統(tǒng)的以期末考試決定成績的不合理做法，要重視學生的平時成績，將成績評定貫穿于課程教學的始終。具體方法是：總評成績=平時成績（20%）+作業(yè)成績（10%）+實驗成績（10%）+期末考試成績（60%）。其中，平時成績指學生的出勤及回答問題等方面。新的成績評定方法更有利于對學生整個學習過程和應用能力進行檢查與評定，能夠有效避免學生平時不努力考前突擊的弊端，能較全面地反映學生對課程內容的理解和掌握情況。

6 結束語

機械設計基礎作為一門重要的必修課程，必須以全新的教育理念，全面推動教學內容、教學方法與教學手段等的改革，并在改革中不斷總結經驗，使之有利于培養(yǎng)學生的綜合能力，促進學生的全面發(fā)展，滿足對21世紀人才培養(yǎng)的需要，更好地為國家建設和社會經濟發(fā)展服務。

參考文獻

[1]楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]濮良貴，紀名剛.機械設計[M].8版.北京：高等教育出版社，2007.