序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇現(xiàn)代機械設(shè)計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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2計算機輔助機械設(shè)計方法

計算機輔助設(shè)計（ComputerAidedDesign，簡稱CAD）技術(shù)是電子信息技術(shù)的一個重要組成部分。因其具有計算機高速運算和快速繪圖的強大功能而被廣泛應(yīng)用到工程設(shè)計及產(chǎn)品設(shè)計服務(wù)中，從根本上改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計繪圖方式，讓設(shè)計人員從繪圖板、繪圖鉛筆、丁字尺這些傳統(tǒng)的設(shè)計工具中解脫出來，不僅降低了勞動強度，更是極大地提高了產(chǎn)品開發(fā)的速度和精度，使得科技人員的智慧和能力得到了延伸。計算機具有運算快、計算精度高、有記憶、邏輯判斷、圖形顯示以及繪圖等功能，而人們則具有豐富的經(jīng)驗、無窮的智慧和非凡的創(chuàng)造力，兩者相結(jié)合，有效地提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期，極大地創(chuàng)造社會效益和經(jīng)濟效益，推動社會文明的進步。CAD系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)；軟件系統(tǒng)作為計算機輔助設(shè)計技術(shù)的核心，決定了系統(tǒng)所具有的功能。軟件分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件處于整個軟件的核心內(nèi)層，它的作用是對計算機資源進行自動管理和控制，主要包括操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等。支撐軟件又稱為軟件開發(fā)工具，是一種軟件工具系統(tǒng)，它的作用是幫助人們高效率開發(fā)應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件是用于解決各種實際問題的程序，它是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統(tǒng)軟件和支撐軟件自行編制的。計算機輔助機械設(shè)計首先要建立數(shù)學模型，雖然對于一般的機械零件有現(xiàn)成的數(shù)學模型可以使用，但對于沒有數(shù)學模型的就需要建立正確的數(shù)學模型，這是成功進行設(shè)計的第一步；接下來，根據(jù)手工計算的步驟設(shè)計程序框圖；然后根據(jù)程序框圖用高級語言編制程序；最后進入程序調(diào)試環(huán)節(jié)，程序編好后，要對源程序及程序適用范圍的邊界、轉(zhuǎn)折點進行試算，試算與手算結(jié)果要完全吻合。

3系統(tǒng)化機械設(shè)計方法

現(xiàn)代化機械設(shè)計正在向智能化、柔性化、系統(tǒng)化、信息化發(fā)展，而不再是把實現(xiàn)機械某一個單一的功能來作為設(shè)計的目標。從系統(tǒng)的角度為著眼點，機械系統(tǒng)設(shè)計過程中，為了讓機械產(chǎn)品能夠創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益，必須要在產(chǎn)品制造技術(shù)、功能、性能等方面，充分利用先進的技術(shù)，讓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。在對傳統(tǒng)機械設(shè)備改造的過程中，系統(tǒng)化設(shè)計和控制技術(shù)的應(yīng)用成為了不可或缺的重要因素。人們對于機械產(chǎn)品的功能的需求隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展日益增多，這就導(dǎo)致了機械構(gòu)造變得越來越復(fù)雜，產(chǎn)品壽命期逐漸縮短，機械產(chǎn)品更替的頻率逐漸加快。盡管如此，機械產(chǎn)品實際上所展現(xiàn)出的功能仍然無法滿足現(xiàn)代社會的需要。現(xiàn)在，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)廣泛應(yīng)用于整個產(chǎn)品設(shè)計的過程中，從最初的設(shè)計計算，到設(shè)計繪圖，再到生產(chǎn)規(guī)劃和加工制造，計算機輔助設(shè)計都充分表現(xiàn)了獨特的優(yōu)勢并且成果喜人。然而，對于產(chǎn)品開發(fā)初期方案的設(shè)計，計算機輔助設(shè)計還是有著不足，不能完全滿足設(shè)計的預(yù)期需求。如何讓整個機械設(shè)計更加系統(tǒng)化，設(shè)計過程更有規(guī)律性，從而更好的應(yīng)用計算機輔助設(shè)計，這是必須要考慮的問題。于是，系統(tǒng)化設(shè)計法應(yīng)運而生，采用這種設(shè)計方法，可以將設(shè)計任務(wù)由抽象到具體，由淺入深進行層次的劃分，然后對每一層次的既定目標和所采取的方法進行規(guī)劃。系統(tǒng)化設(shè)計法的優(yōu)勢在于，每一個設(shè)計都是相對獨立卻又保持著有機的聯(lián)系，這些個設(shè)計結(jié)合在一起，就構(gòu)成了完整的機械系統(tǒng)設(shè)計。為使設(shè)計工作科學有效的進行，在機械系統(tǒng)過程中，首先要把一機械系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)相對比較簡單，相互之間存在著聯(lián)系，各子系統(tǒng)還可再分解為更小的子系統(tǒng)，以此類推，直至可以滿足設(shè)計和分析的需要。系統(tǒng)分解時需要注意：首先要把握好分解數(shù)和層次。分解數(shù)太少和太多都不可以，太少則導(dǎo)致子系統(tǒng)仍很復(fù)雜，不利于進行模型化和系統(tǒng)優(yōu)化，太多又會對總體系統(tǒng)的綜合造成難題。其次，分界面不能過于復(fù)雜，可以在要素間結(jié)合枝數(shù)（聯(lián)系數(shù)）較少和作用較弱的地方選擇分界面。此外，通常機械系統(tǒng)工作時，能量、物料和信息三者之間存在著轉(zhuǎn)換關(guān)系，從系統(tǒng)輸入到系統(tǒng)輸出的過程中，按一定的方向和途徑流動，不可以中斷或產(chǎn)生紊流，即便分解成各個子系統(tǒng)，它們的流動途徑仍應(yīng)暢通和明確，在設(shè)計過程中，必須保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。最后，需要了解到，系統(tǒng)分解與功能分解的不同。系統(tǒng)分解時，它把具有比較密切結(jié)合關(guān)系的要素結(jié)合在一起，其結(jié)構(gòu)組成雖稍微簡單，但其功能往往還有多項，每個系統(tǒng)仍是一個系統(tǒng)。而功能分解時，是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能。

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一、機械設(shè)計中對材料的選擇

1、機械零件材料的選擇應(yīng)滿足基本要求

1.1使用性能要求。材料在使用過程中的表現(xiàn)，即使用性能，是選材時應(yīng)考慮滿足的根本要求。不同零件所要求的使用性能是很不一樣的，有的零件主要要求高強度，有的則要求高的耐磨性，有的甚至無嚴格的性能要求，僅僅要求有美麗的外觀。因此，在選材時，首要的任務(wù)就是準確地判斷零件所要求的主要使用性能。

1.2工藝性能要求。材料的工藝性反映的是材料本身能夠適應(yīng)各種加工工藝要求的能力，即要求所選材料在加工制造時首先能夠造出成品來，并且能夠便于制造、同時必須保證質(zhì)量。1）熱加工工藝性能熱加工工藝性能主要指鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和熱處理性能。2）切削加工性能金屬的切削加工性能一般用刀具耐用度為60min時的切削速度V60來表示，V60越高，則金屬的切削性能越好。

2、機械零件材料選擇的方法

2.1選材對產(chǎn)品壽命周期成本的影響。顯然，材料的選用極大地影響了產(chǎn)品壽命周期成本的各個組成部分。工程實踐中，在保證產(chǎn)品合理功能（或性能）的前提下，雖然一般是選用價格便宜的材料，可降低產(chǎn)品的壽命周期成本；但同時我們更應(yīng)注意的是，有時若選用成本雖高但性能更優(yōu)的材料，由于產(chǎn)品的自重減輕、使用壽命延長、維修費用減少、能源費用降低等多方面的有利因素，從產(chǎn)品壽命周期成本角度考慮，反而是經(jīng)濟的。

2.2制造方法的選擇是材料選擇過程中一個不可分割的因素，即應(yīng)將結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇及其可用的加工方法作為一個有機的整體看待。選材時不僅要考慮零件的某單項加工工序的成本，更重要的是應(yīng)綜合考慮其整個加工路線所涉及的全部加工工序之總成本。

二、機械設(shè)計標準化

1、機械零件是機器的基本組成要素，對于機械零件設(shè)計工作來說，標準化的作用是很重要的。所謂零件的標準化，就是通過對零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗方法、設(shè)計方法、制圖要求等，制定出各式各樣的大家共同遵守的標準。

能以最先進的方法在專門化工廠對那些用途最廣的零件進行大量的、集中的制造，以提高質(zhì)量、降低成本。統(tǒng)一材料和零件的性能指標，使其能夠進行比較，并提高零件性能的可靠性。采用標準結(jié)構(gòu)及零、部件，可以簡化設(shè)計工作，縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計質(zhì)量。

2、搞好設(shè)計階段的標準化工作是降低產(chǎn)品成本的重要途徑。在市場經(jīng)濟體制下，生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)市場的需求變化，不斷更新產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低物資消耗，提高經(jīng)濟效益。要達到這些目的，都離不開標準化，必須用標準化手段，從嚴把好產(chǎn)品設(shè)計這一關(guān)，才能使企業(yè)在市場競爭中求得生存和發(fā)展，加快新產(chǎn)品開發(fā)。

三、影響機加工件表面層物理力學性能的因素

機械加工中工件由于受到切削力和切削熱的作用，其表面層的物理力學性能將產(chǎn)生很大的變化，造成與基體材料性能的差異，這些變化主要表現(xiàn)為表面層的金相組織和硬度的變化及表面層出現(xiàn)的殘余應(yīng)力。

1、表面層金相組織的變化

影響磨削燒傷的因素有：砂輪材料對于硬度太高的砂輪，鈍化磨料顆粒不易脫落，砂輪容易被切削堵塞。因此，一般用軟砂輪好。磨削用量當磨削深度增大時，工件表面及表面下不同深度的溫度都將提高，容易造成燒傷；當工件縱向進給量增大時，磨削區(qū)溫度增高，但熱源作用時間減小，因而可減輕燒傷。但提高工件速度會導(dǎo)致其表面粗糙度值增大。提高砂輪速度可彌補此不足。實踐證明，同時提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。冷卻方式采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。但由于旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強大的氣流層，切削液不易附著，以致沒有多少切削液能進入磨削區(qū)。因此，可采用高壓大流量的冷卻方式，一方面可增加冷卻效果，另一方面可以對砂輪表面進行沖洗，使切屑不致堵塞砂輪。

2、加工表面的冷作硬化

加工過程中表面層金屬產(chǎn)生塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長、破碎和纖維化，引起材料的強化，其強度和硬度均有所提高，這種變化的結(jié)果稱為冷作硬化。加工表面層冷作硬化指標以硬化層深度、表面層的顯微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化層的深度也越大。

影響冷作硬化的主要因素：切削用量切削速度增大，刀具與工件接觸擠壓時間短，塑性變形小。速度大時溫度也會增高，有助于冷硬的恢復(fù)，冷硬較弱。進給量增大時切削力增加，塑性變形也增加，硬化加強。但當進給量較小時，由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多，硬化程度也會增大。刀具刀具刃口圓弧半徑增加，對表層擠壓作用大，使冷硬增加；刀具副后刀面磨損增加，對已加工表面摩擦增大，使冷硬增加；刀具前角加大可減小塑性變形，使冷硬減小。工件材料工件材料的硬度越低，塑性變形越大，切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴重。

3、表面層的殘余應(yīng)力

切削過程中金屬材料的表層組織發(fā)生形狀和組織變化時，在表層金屬與基體材料交界處將會產(chǎn)生相互平衡的彈性應(yīng)力，該應(yīng)力就是表面殘余應(yīng)力。表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，主要有以下三種原因。

3.1冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力在切削力作用下，已加工表面發(fā)生強烈的塑性變形，表面層金屬體積發(fā)生變化，此時基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài)。切削力去除后，基體金屬趨向恢復(fù)，但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制，恢復(fù)不到原狀，因而在表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

3.2熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力工件被加工表面在切削熱的作用下產(chǎn)生熱膨脹，此時基體金屬溫度較低，因此表層產(chǎn)生熱壓應(yīng)力。當切削過程結(jié)束時，表面溫度下降，由于表層已產(chǎn)生熱塑性變形并受到基體的限制，因而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。

3.3金相組織變化引起的殘余應(yīng)力切削時產(chǎn)生高溫會引起表面層金相組織變化。由于不同的金相組織有不同的密度，表面層金相組織變化引起體積變化，當表面層體積膨脹時，因受到基體的限制，產(chǎn)生了壓應(yīng)力。表面層體積縮小，則產(chǎn)生拉應(yīng)力。

總之，在市場經(jīng)濟中，為了更好滿足企業(yè)的發(fā)展，機械產(chǎn)品越來越先進，品種越來越多。這就要求我們在機械設(shè)計當中，對材料的選擇、標準化的應(yīng)用提高到一個新的認識，在加工過程中，減少影響表面層物理力學性能的因素以及劑的合理運用。努力把我們加工成本降到合理的水平，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中處于一個極其重要的地位，生產(chǎn)手段的先進與否、效率高低都影響了生產(chǎn)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)規(guī)模，是推動農(nóng)業(yè)和國家經(jīng)濟的最大勞動力。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段生產(chǎn)過程的機械化改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進了農(nóng)業(yè)的豐產(chǎn)豐收，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中的一個重要條件。隨著社會的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以機械動力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力和畜力，使原有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模有了巨大的跨越，在提高了農(nóng)業(yè)勞動力生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的同時，改善了農(nóng)作物的生長條件，大大推進了新型生產(chǎn)力在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展。農(nóng)業(yè)機械化的引入是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的一次巨大變革，打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的局限，其大范圍的實現(xiàn)使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向著現(xiàn)代化邁進了一大步，并逐步實現(xiàn)了規(guī)?；藴驶彤a(chǎn)業(yè)化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個關(guān)鍵的衡量標準。因此要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和技術(shù)水平，作為其中基礎(chǔ)性設(shè)施的農(nóng)業(yè)機械化的實現(xiàn)和廣泛應(yīng)用是關(guān)鍵所在。

1.2農(nóng)業(yè)機械化是先進科學技術(shù)的有效應(yīng)用

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)機械化的實現(xiàn)是首要環(huán)節(jié)，在農(nóng)業(yè)機械化中大量引進了先進的機械設(shè)備和先進的科學技術(shù)，使成為重要組成成分和推動力。先進的科學技術(shù)的引進在極大程度對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行了改進，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程中都得到廣泛的應(yīng)用，例如機械化插秧、機械化收割、機械化病蟲害防治設(shè)備以及洪澇災(zāi)害設(shè)備等機械化設(shè)備都在當今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，它們的使用使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加高效、便利，方便和推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的進行。先進的機械設(shè)備需和先進的科學技術(shù)應(yīng)用相互配合才能發(fā)揮最大的生產(chǎn)能力，近年來我國已大量引進國外先進的科學生產(chǎn)技術(shù)，在我國中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用和推廣，使機械化設(shè)備得以有效地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實施，兩者協(xié)調(diào)共同作用使農(nóng)業(yè)機械化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能發(fā)揮更大的作用，使農(nóng)業(yè)先進科學生產(chǎn)技術(shù)的高效性在其中得以展現(xiàn)。

1.3農(nóng)業(yè)機械化優(yōu)化生產(chǎn)績效

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的目標是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)績效的優(yōu)化，即勞動生產(chǎn)率的提高，而農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展對于生產(chǎn)績效的提高有很強的優(yōu)化作用。伴隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加優(yōu)質(zhì)和高效，它以機械動力代替人力和畜力作為農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)力，一方面有效提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，使生產(chǎn)成本大大降低，另一方面使農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都大大提高，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)績效的優(yōu)化，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率和生產(chǎn)效益的提高。

1.4農(nóng)業(yè)機械化提高勞動力的素質(zhì)水平

“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，農(nóng)業(yè)機械化在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中以機械動力代替人畜力，運用大量先進的農(nóng)業(yè)機器設(shè)備，引入現(xiàn)代先進科學技術(shù)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程機械化、智能化，在機械使用過程中對農(nóng)民的技術(shù)水平進行訓(xùn)練，大大提高了農(nóng)民的科技意識，使其素質(zhì)在本質(zhì)上大大提高。這些高科技的新機器和新技術(shù)的引進和使用使農(nóng)民成為高素質(zhì)的勞動力，成為能夠?qū)ιa(chǎn)機械進行操作和管理的具有高素質(zhì)水平的技術(shù)掌握者，有能力走在新農(nóng)村建設(shè)的最前線。

1.5農(nóng)業(yè)機械化有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護是維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一大重點，然而由于現(xiàn)代社會中的污水排放、農(nóng)用化學品污染等問題導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。農(nóng)業(yè)機械化引進了機械深施化肥技術(shù)、機械灌溉技術(shù)和機械秸稈粉碎還田技術(shù)等高新技術(shù)，對生態(tài)環(huán)境有極大的改善作用。機械深施化肥技術(shù)告別以往將化肥撒施或淺施的不合理使用方法，防止作物不能吸收的化肥殘留在土地中對土壤的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，深施化肥有益農(nóng)作物的吸收并且對土壤的破壞大大減少。機械灌溉技術(shù)克服了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉過程中水資源利用率低下并且容易造成土壤的沖刷等缺點，有利于保持、改善生態(tài)環(huán)境。機械秸稈粉碎還田技術(shù)減少以往因多余的秸稈稻草腐爛或燃燒導(dǎo)致的環(huán)境污染，將秸稈還田改善土質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分，使秸稈的作用得到充分利用并避免了環(huán)境污染。農(nóng)業(yè)機械保護了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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1機械設(shè)計發(fā)展概述

傳統(tǒng)設(shè)計方法是主要采用封閉的收斂設(shè)計思維，進行經(jīng)驗類比設(shè)計。在計算方面只進行靜態(tài)分析，并將載荷，應(yīng)力進行集中處理，對計算數(shù)據(jù)的誤差采用增加安全系數(shù)的做法。論文百事通傳統(tǒng)設(shè)計以手工設(shè)計為主，使用簡單工具，進行人工計算繪圖。除此，傳統(tǒng)設(shè)計是一種串行設(shè)計，即一個零件從設(shè)計到生產(chǎn)是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。所以，一種產(chǎn)品從設(shè)計到正式投產(chǎn)要花很多時間，這樣開發(fā)周期長，且串行設(shè)計過程中，各個環(huán)節(jié)之間缺乏信息溝通，經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計人員之間的合作不協(xié)調(diào)。

近年來，由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Web技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展，給現(xiàn)代機械設(shè)計注入了新的生機活力，機械設(shè)計逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。基于Web的遠程設(shè)計是在這種條件下產(chǎn)生的。它使得各制造企業(yè)可以充分利用Internet和Web的國際互聯(lián)性和資源共享性，建立企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計小組，通過分散組合在各地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)揮各個企業(yè)的局部特長，所以不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制，在一個統(tǒng)一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設(shè)計，實現(xiàn)信息的交流和共享，進而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品，提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率。

做為現(xiàn)代設(shè)計的一個重要組成部分，遠程機械設(shè)計是一個多學科、多技術(shù)的研究領(lǐng)域，涉及到機械工程及計算機技術(shù)等許多知識領(lǐng)域。從機械設(shè)計的角度來看，主要研究設(shè)計過程的建模、設(shè)計優(yōu)化理論等。從計算機技術(shù)方面來看，應(yīng)研究如何對現(xiàn)有的設(shè)計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設(shè)計人員進行查詢和調(diào)用。這些資源包括各種專業(yè)化的計算、分析程序，供設(shè)計使用的數(shù)據(jù)庫和知識庫等，所以要研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計資源的獲取與調(diào)用，設(shè)計過程中設(shè)計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設(shè)計中分布式資源的獲取和調(diào)用提供基礎(chǔ)和借鑒。

2國內(nèi)外遠程機械設(shè)計發(fā)展

2.1遠程設(shè)計的概念和意義遠程設(shè)計讓設(shè)計人員通過瀏覽器輸入設(shè)計參數(shù)，服務(wù)器自動進行選擇和計算，根據(jù)確定的參數(shù)返回產(chǎn)品的規(guī)格或設(shè)計圖形。遠程設(shè)計技術(shù)是現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機械設(shè)計技術(shù)在工程設(shè)計上的應(yīng)用，其縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期和節(jié)省了設(shè)計成本，真正意義上釋放了工程技術(shù)人員。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，遠程設(shè)計具有以下優(yōu)點：縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期；避免重復(fù)開發(fā)；降低了企業(yè)資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網(wǎng)絡(luò)計算模式的出現(xiàn)，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求；因為遠程設(shè)計一般都提供給用戶進行交流和討論的平臺，這不僅加強了各領(lǐng)域?qū)＜抑g信息的共享和交換，而且還大大提高了一次產(chǎn)品設(shè)計的成功率。

2.2遠程設(shè)計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.2.1在國外領(lǐng)域，有關(guān)遠程協(xié)同設(shè)計的研究和應(yīng)用起步比較早，主要有：①上世紀80年代中期，麻省理工學院學者就從事了這方面的研究，首次提出T計算機支持的協(xié)同工作的概念。②20世紀90年代中期，美國伯克利加州大學的集成制造實驗室開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設(shè)計和制造系統(tǒng)。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網(wǎng)站，提供工程設(shè)計、制造需要等各種信息，建立了基于Web的虛擬制造中心，提高了企業(yè)特別是中小企業(yè)的市場競爭能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯(lián)合研究面向產(chǎn)品全生命周期基于知識的協(xié)同設(shè)計支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境“DesignKnowledgeNetwork”，減少了時間，降低了成本，快速獲取全球設(shè)計知識的基礎(chǔ)的同時，進行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。⑤英國Liverpool等大學研究并且應(yīng)用人工智能和Internet提供滾動軸承的網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計服務(wù)。

2.2.2在國內(nèi)，這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內(nèi)多家企業(yè)和研究機構(gòu)共同參并建立了國內(nèi)第一個支持產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的網(wǎng)站-現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計與研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)（），旨在推進現(xiàn)代設(shè)計，主要提供設(shè)計知識的獲取，參加的單位還有清華大學、機械科學研究院、華中理工大學、重慶大學、上海交通大學等國內(nèi)許多著名的高校和科研院所。②清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發(fā)出了基于Web的異地合作設(shè)計系統(tǒng)Cdesign，其采用了Client/Serveer構(gòu)架，客戶與服務(wù)器之間通過VAW來完成。③上海先進制造工程技術(shù)研究中心與上海飛機制造公司開發(fā)了一個基于Intemet/web的異地設(shè)計和制造系統(tǒng)，利用它進行跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計與制造。

除此之外，國內(nèi)也有一些相關(guān)的網(wǎng)站，如：中國機械網(wǎng)（china-）、材料與制造綜合信息服務(wù)平臺等，它們提供機械設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)、制造工藝技術(shù)數(shù)據(jù)等，并把機械設(shè)計技術(shù)、制造工藝技術(shù)、遠程設(shè)計技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、計算機輔助設(shè)計都實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。

可是遠程設(shè)計由于剛剛起步，像其它新興技術(shù)一樣還不夠完善。隨著CAD技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，遠程設(shè)計的內(nèi)容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務(wù)也將越來越完善。新晨

3遠程設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)研究

任何系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模式的確定是系統(tǒng)在設(shè)計初步階段要完成的一項主要任務(wù)。它的總體結(jié)構(gòu)模式是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有確定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式才能進行下一步的設(shè)計和開發(fā)。而且應(yīng)用軟件的架構(gòu)是建立在計算模式基礎(chǔ)之上的，所以，必須先對網(wǎng)絡(luò)計算模式進行分析。

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中先后出現(xiàn)了大型機為中心的計算模式，服務(wù)器為中心的計算模式和客戶機/服務(wù)器(Client/Server)計算模式，還有隨著Web技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的瀏覽器/服務(wù)器(Browse/Server)計算模式。

對兩種計算模式經(jīng)過分析和研究，CS模式和B/S模式比較，具有以下優(yōu)點:界面風格統(tǒng)

一、可移植；跨平臺性，B/S模式的系統(tǒng)較US模式的系統(tǒng)有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺；易于管理和維護。

4遠程設(shè)計系統(tǒng)的支撐技術(shù)

基于Web的遠程設(shè)計是一項涉及多學科多功能的綜合活動，其中包括現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)、Web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機編程技術(shù)、多媒體技術(shù)和圖形瀏覽技術(shù)等。

篇（6）

機械設(shè)計課程是一門老課程，人們已經(jīng)積累了豐富的教學經(jīng)驗，但也存在傳統(tǒng)的習慣和間題。機械設(shè)計及制造專業(yè)（簡稱機械設(shè)計專業(yè)）是一個新專業(yè)，人們具有許多教學創(chuàng)新的機會，卻也存在不同的看法和做法。這種情況促使作者在教學研究中注從理論上探索設(shè)計教育與設(shè)計教學的規(guī)律，三年連續(xù)寫出數(shù)篇論文。從局部的、具體的教學問題開始做深入的理論分析到從總體的教育規(guī)律和策略方法出發(fā)做系統(tǒng)的理論研究，取得了認識上和觀念上的飛躍。

綜合設(shè)計教育理論研究的內(nèi)容有：

（1）運用拓撲理論的基本概念，構(gòu)筑人類設(shè)計思維的拓撲模型，從而得出培養(yǎng)設(shè)計人才的實質(zhì)內(nèi)容和必由之路，使之成為教學改革的理論依據(jù)。

（2）運用系統(tǒng)理論的基本方法，建立高校設(shè)計教育的策略進程，從而澄清了各門課程的分工聯(lián)系，確定了機械設(shè)計專業(yè)的教學進程和機械設(shè)計課程的邊界、聯(lián)系及教學秩序。

（3）運用信息理論的主要論述，分析教學過程中信息傳遞的本質(zhì)、質(zhì)量、數(shù)量、通道和空間，進行教學方法的改革和課程教學的荃本建設(shè)。

（4）運用耗散、突變與協(xié)同理論的基本觀點，分析創(chuàng)造性設(shè)計思維的內(nèi)部因素、外部條件、觀念更新和行動指南，作為教師對學生進行創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的指導(dǎo)思想。根據(jù)設(shè)計教育理論確定的設(shè)計教學規(guī)范.大大地提高了教學改革的目的性和自覺性，必然引導(dǎo)教學水平的大幅度的提高。這種以科學理論為依據(jù)，以大量生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)的教學研究取得了預(yù)期效果。根據(jù)“實體概念集合是設(shè)計思維空間的支柱”這一原理，堅定地在機械設(shè)計課程中引進認識實習。進行實習基地課程建設(shè)和組織教學，這樣從根本上解除了長期存在的由于學生缺乏感性認識和實體概念所帶來的一系列的教學間超，并使學生提離覺悟，開始樹立工穆愈識和生產(chǎn)觀念，參加這一教學活動的青年教師也得到鍛煉和培養(yǎng)。同理，在機械設(shè)計專業(yè)生產(chǎn)實習中，作者著重地進行實習基地選擇和課程建設(shè)，針對所選的現(xiàn)代大工業(yè)廠礦的特點，不斷地改革傳統(tǒng)的實習內(nèi)容和指導(dǎo)方法，大大提高了機械設(shè)計專業(yè)生產(chǎn)實習的教學質(zhì)量。

在實習教學的基礎(chǔ)上，作者擔任一系列課程的教學任務(wù)，其中有機械設(shè)計、機械概論、現(xiàn)代設(shè)計方法學和機械設(shè)計學等裸程。在系列課程的講授方面具有以下共同特點：

（l）口繃粉設(shè)什知識傳授，培養(yǎng)設(shè)計能力，

（2）充實大t設(shè)計實例，達到理論聯(lián)系實際，實際提高到理論的認識；

（3）調(diào)整完善講授的系統(tǒng)，使之規(guī)范，消除內(nèi)容零徽、多雜的現(xiàn)象；

（4）用現(xiàn)代設(shè)計的概念和方法有效絕更新教學內(nèi)容，

（5）總結(jié)出“講授法十則”進行課程內(nèi)容的講授，并在機械設(shè)計課程中采用課內(nèi)系統(tǒng)講授與課外集體質(zhì)疑討論（每周1次）的方式文替進行教學，取得極好的教學效果。

作者研究了設(shè)計方法學、機杖零件學習指導(dǎo)和自學筆記、現(xiàn)代設(shè)計方法學簡明教程等5種文字教材和齒輪傳動電視教材。這些教材在內(nèi)容、形式和編制技法上都有所創(chuàng)新，進一步提高了教學質(zhì)量。在教學中，作者肩挑起培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計思維的重擔，加強創(chuàng)新設(shè)計思維的教育。為此，除編寫講義、教材外，還設(shè)計了概念設(shè)計表格圖冊，用來系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的設(shè)計思維能力，組織和進行機械設(shè)計課程教學的專用教室的建設(shè)，這樣解除了長期教學環(huán)節(jié)多、教具重和電化教室分徽帶來的困難。這種專用教室因其功能多、占地少、經(jīng)費投入低、效益面寬、利用率離等特點，收到很好的教學效果。經(jīng)過以上綜合地進行教學改革和課程建設(shè)工作，使得課堂教學的質(zhì)量得到進一步的提高。

為了對設(shè)計作業(yè)做系統(tǒng)的組織和指導(dǎo)，把學生的設(shè)計能力一步一步地提高到不同層次的高度，作者多年來做了大量的設(shè)計教學改革的試點.在機械設(shè)計課程教學中，做了習題的改革、作業(yè)的改革和課程設(shè)計的改革，形成新的作業(yè)的系統(tǒng)，并開拓了20個新課題，真正地培養(yǎng)學生的設(shè)計能力；在機械設(shè)計學和設(shè)計方法學課程中，指導(dǎo)學生做概念性設(shè)計作業(yè)；在專業(yè)課程設(shè)計中指導(dǎo)學生做結(jié)合生產(chǎn)實際的技術(shù)性設(shè)計；在畢業(yè)設(shè)計中指導(dǎo)學生做較大系統(tǒng)的全程設(shè)計及單項優(yōu)化設(shè)計等公學生最終達到的設(shè)計水平，無論在難易程度、熟練程度、圖面質(zhì)量、思維能力以及知識的全面應(yīng)用等方面都能達到優(yōu)良的水平。

幾年來，教學研究和教學改革的內(nèi)容豐富、全面、系統(tǒng)，有所創(chuàng)新，教學實踐效果始終保持優(yōu)良，成效顯著.成果的取得是由于黨的教育方針正確、組織的領(lǐng)導(dǎo)、行政的支持、群眾的幫助和師生共同的努力的結(jié)果.其中，作者出于對教育事業(yè)的滿腔熱情和創(chuàng)業(yè)精神，把近代數(shù)學及現(xiàn)代科學理論引入教學研究，把生產(chǎn)實踐與理論教學、科研與教學結(jié)合起來，進行系統(tǒng)的教學改革和課程建設(shè)，大大地提高了教學研究和教學實踐的水平。我校在夯實專業(yè)基礎(chǔ)課的同時，特別注重應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)，不斷地在提高機械設(shè)計課程設(shè)計這一實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量上下功夫，經(jīng)過我?guī)讓卯厴I(yè)學生的工作實踐，取得了一些成果，愿與同仁共享，文中不妥之處還望指出。

參考文獻：

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[2]陸笑容；機械設(shè)計課程的教學與能力培養(yǎng)[J]；重慶工業(yè)高等專科學校學報；1996年01期

篇（7）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）07-0253-02

0引言

機械設(shè)計課程是機械專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它在學生學好專業(yè)課程和培養(yǎng)實際設(shè)計能力等方面起著重要作用。其教學目標是使學生掌握常見零部件的基本知識，初步建立機械零件和簡單機械系統(tǒng)設(shè)計的能力。近年來，我校機械設(shè)計課程經(jīng)過省、校、院各級教改項目、精品課程建設(shè)，已經(jīng)取得了一定的教改成果。本文結(jié)合筆者的教學實踐，談一些體會。

1針對教學內(nèi)容特點，合理組織教案[1，2]

1.1 以工程設(shè)計過程為背景機械設(shè)計課程基本概念多，邏輯性差，缺乏系統(tǒng)性，實踐性強。因此，不少學生在學習中感到比較吃力，沒有頭緒，抓不住重點。為解決這一問題就需要教師在組織教學活動中，充分理解教材內(nèi)容的特點，合理組織教案。在教學內(nèi)容的組織方面，我們追求教學內(nèi)容新、課堂教學信息量大，注意將學生的能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育結(jié)合起來。在課堂教學以及實驗教學中，設(shè)置了很多啟發(fā)點，激勵學生的學習積極性。具體方法：①以工程設(shè)計過程為背景，以掌握通用零部件設(shè)計能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，從整體和系統(tǒng)的角度，將課程知識體系整合為“機械設(shè)計總論”、“連接零部件的設(shè)計”、“機械傳動設(shè)計”、“軸承設(shè)計”和“軸系部分設(shè)計”五大模塊，體現(xiàn)學生設(shè)計能力培養(yǎng)的循序漸進性。②在強調(diào)和培養(yǎng)傳統(tǒng)設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體章節(jié)（如齒輪傳動、蝸桿傳動及軸設(shè)計等）介紹現(xiàn)代機械設(shè)計的方法，旨在開闊學生的視野，提高學習興趣。③對傳統(tǒng)內(nèi)容精簡壓縮，簡化公式演繹推導(dǎo)，重結(jié)論、重應(yīng)用。

1.2 突出工程觀點機械設(shè)計課程是一門實踐性很強的課程，而學生缺乏實踐經(jīng)驗和感性認識，因此我們充分利用實驗課、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生應(yīng)用工程觀點提高分析問題和解決問題的能力。實驗課在傳授知識和技能方面有著理論課無法替代的作用，它的特點是觀察目標明確、清晰，原理結(jié)構(gòu)易懂、有針對性，可動手操作等。我們要求學生仔細觀察、分析，并將實際結(jié)果和有關(guān)原理進行分析、對比和歸納總結(jié)。如動平衡實驗、螺栓組連接實驗等幾個驗證性實驗，目的就是驗證理論知識，培養(yǎng)實驗動手能力，同時提高學生應(yīng)用工程觀點分析問題的能力。課程設(shè)計是本課程及相關(guān)課程知識的一次綜合運用，是學生第一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練，是對學生設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計能力的一次鍛煉和檢查。在此過程中，前一階段教學中存在的問題會顯露出來，因此這是系統(tǒng)培養(yǎng)和強化學生工程觀點的一次難得的機會。

1.3 將單個零部件的設(shè)計與整機設(shè)計結(jié)合起來在實際的工業(yè)應(yīng)用中，零部件往往不是單獨使用的，它們要相互連接、配合形成系統(tǒng)進行工作。因此，機械設(shè)計課程教學的目標決不僅僅是為了能夠進行單個零部件的設(shè)計，而是面向?qū)嶋H機械系統(tǒng)的設(shè)計。但目前國內(nèi)高校機械設(shè)計課程的內(nèi)容在編排上都是以零部件進行分塊講解，各個零部件之間沒有很好地建立有機的聯(lián)系，學生在學完整個課程之后雖然能夠進行單個零部件的設(shè)計，但面臨整機設(shè)計中的零部件之間相關(guān)問題設(shè)計往往無所適從。為此，我們在教學中每講到某一個零部件的設(shè)計時總要抽出一定的時間詳細介紹一下該零部件與其他零部件之間的關(guān)系、設(shè)計中如何進行相互協(xié)調(diào)等。

2合理使用教學方法與教學手段

2.1 采用多媒體教學，提高教學效果學校在多個校區(qū)建立了設(shè)備先進，條件優(yōu)越的多媒體教室，能保證全校機械設(shè)計課程的多媒體教學。從2000年開始研究利用信息技術(shù)進行教學手段和教學方法的改革，進行多媒體課件的研制工作，完成了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械工程基礎(chǔ)》、《機械設(shè)計》三門課程的多媒體課件，所用素材內(nèi)容豐富、經(jīng)典生動，學生反映良好，使用方便省時高效；使教師授課空間由二維的黑板擴展到了更真實、自然的多維空間，為改革傳統(tǒng)的教學方法和教學手段提供了新的發(fā)展機遇。

2.2 多樣化的課堂教學幫助學生掌握重點、克服難點理論課加強啟發(fā)式，采用多媒體和黑板相結(jié)合，并輔以配套電子版教材，幫助學生聽課與復(fù)習；習題課通過抓住典型習題，舉一反三，以點帶面；討論課以實際工程為背景，使學生在分析能力提高中理解重點；實驗課充分發(fā)揮開放實驗室的作用，使學生在自主動手能力提高中突破難點。

2.3 建設(shè)“機械設(shè)計”省級精品課程網(wǎng)站利用校園網(wǎng)提供的網(wǎng)絡(luò)教學平臺, 為學生提供了教學課件、學習指導(dǎo)、復(fù)習思考題、練習題等大量的學習資源，節(jié)省了學時，提高了教學效率和教學質(zhì)量，也培養(yǎng)了學生的自學能力。

3開放主題的小論文，培養(yǎng)學生主動獲取知識的能力

由于學時的限制，在講授機械發(fā)展史等內(nèi)容時，只能給學生一些很粗淺的認識。我們嘗試讓學生對這部分內(nèi)容進行自學，并且給學生獲取比教材上內(nèi)容更豐富和具體的知識的途徑，要求學生以“各種機械的發(fā)展史”為主題寫成學習小論文。學生通過查閱相關(guān)資料，對各種機器的相關(guān)技術(shù)及發(fā)展有了較深入的認識，并完成了諸如“機器人的發(fā)展”、“抽油機的發(fā)展”、“聯(lián)合收割機的發(fā)展”、“輪式拖拉機的發(fā)展”等小論文的寫作，并編輯成冊，培養(yǎng)了學生主動獲取知識的能力。

4工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3-4]

以機械設(shè)計課程體系的教學內(nèi)容為背景，以強化設(shè)計型、綜合型和加強學生動手能力培養(yǎng)為目標，我們將原“機械設(shè)計”的實驗環(huán)節(jié)從課程中剝離出來，于2006年構(gòu)建了單獨設(shè)置、學分單列的機械設(shè)計實驗課程,并新編了“機械設(shè)計實驗指導(dǎo)書”和“機械設(shè)計實驗教學大綱”，按五大模塊體系設(shè)置了5個實驗項目，其中：創(chuàng)新設(shè)計型實驗1個，綜合型實驗3個，驗證型實驗1個。對每個實驗項目規(guī)定了難度等級，要求每位學生至少完成3個實驗項目，其中包括2個必做項目和1個選做項目，便于因材施教和培養(yǎng)學生個性發(fā)展。

為進一步提高本科生科研能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力，進一步激發(fā)學生的科技創(chuàng)新熱情，依托西南地區(qū)較早建立的機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室，我校每年都舉辦大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，學生可根據(jù)自身的興趣愛好和創(chuàng)新需求自由申請項目，也可申請參加教師從現(xiàn)有教學、科研、生產(chǎn)和管理研究課題中細化出來的項目或企業(yè)界設(shè)立的項目，學校給予經(jīng)費支持，機械基礎(chǔ)教學部配備指導(dǎo)教師。近幾年來，學生的科技創(chuàng)新活動如火如荼的進行，優(yōu)秀作品曾多次獲得四川省“挑戰(zhàn)杯”、全國“挑戰(zhàn)杯”、全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽獎項以及全國機器人足球錦標賽冠、亞軍。

5加強師資隊伍建設(shè)

機械設(shè)計課程教學組鼓勵和支持青年教師在職提高學位，實行指導(dǎo)教師責任制，安排富有教學經(jīng)驗的老教師在教學和科研上對新進教師進行指導(dǎo)和幫助，實行一對一的傳、幫、帶，并訂有明確具體的培養(yǎng)計劃，幫助他們提高教學能力，過好教學關(guān)。要求新進教師必須經(jīng)過聽課、輔導(dǎo)答疑、批改作業(yè)、指導(dǎo)實驗、指導(dǎo)課程設(shè)計、試講、點評、講近機類課程等階段后，才能講機類課程。經(jīng)常開展有關(guān)本課程的教改與建設(shè)、教材建設(shè)、教學方法與手段運用以及老教師示講、試講等教學法活動；鼓勵青年教師在教學方法、教學手段等方面勇于創(chuàng)新，創(chuàng)造條件鼓勵教師參加各種學術(shù)會議。鼓勵青年教師積極參與本課程組主持或參加的校級及省教育廳立項的課程建設(shè)與教改研究項目。另外，加大引進具有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程技術(shù)人才，把不同經(jīng)歷的教師融為一個有機整體，使教師間共同磋商，相互學習，取長補短。

6結(jié)束語

經(jīng)過幾年的實踐，我校機械設(shè)計課程的教學取得了較好的效果。機械設(shè)計作為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容多且實踐性強，需要積極探索各種教學方法和手段，緊密結(jié)合工程實際，培養(yǎng)學生的工程意識和創(chuàng)新設(shè)計能力。

參考文獻：

[1]朱維兵.加強機械基礎(chǔ)系列課程建設(shè)的思路和構(gòu)架[J].高等教育研究(成都)，2004，20(2):71-72.

篇（8）

機電一體化是機械自動化的高級形態(tài)，是機械工業(yè)發(fā)展的延伸，也是機械工業(yè)的重要的發(fā)展方向。機電一體化改變了人類對機器的看法，機電一體化使得機器不在是冷冰冰的鋼鐵，是機器擁有了智能化的特點。改變了機器的模式。

1.2把機械設(shè)計制造與信息技術(shù)有機結(jié)合

現(xiàn)代社會信息技術(shù)已經(jīng)成為人類不可分離的一部分，隨著信息技術(shù)的強大，機械設(shè)計制造沒有跟上信息技術(shù)發(fā)展的腳步。信息技術(shù)日新月異，但在我國，大部分的機械制造乃至大部分的工廠都是以密集的人力勞動為主，隨著勞動力成本的上升，這些工廠面臨市場的洗禮，實時轉(zhuǎn)型成為工廠生存的關(guān)鍵。機械制造與計算機結(jié)合，可以有效的把人從繁重的體力勞動中解放出來，實現(xiàn)我國從勞動密集型向知識密集型轉(zhuǎn)型，增加企業(yè)抵抗市場洗牌的能力，增強抗風險能力。

1.3在機械設(shè)計制造與信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)機械自動化的網(wǎng)絡(luò)化

同計算機一樣，網(wǎng)絡(luò)也成為人們生活的一部分，機械的制造、組裝、推廣都離不開網(wǎng)絡(luò)，特別是機械成品的使用和推廣離不開網(wǎng)絡(luò)的作用。

1.4機械設(shè)計制造及其自動化同樣要走可持續(xù)發(fā)展之路

環(huán)境污染已經(jīng)成為當今社會一個很重要的問題，前些年，我們一味追求經(jīng)濟效益，犧牲了環(huán)境，現(xiàn)在我們正在品嘗環(huán)境污染的惡果，特別京津冀地區(qū)飽受霧霾的侵襲。從食品工業(yè)的機械自動化來看，我國和其他國家有著很大的差距。本身機械工業(yè)是一個污染比較強的工業(yè)類型，發(fā)展見效快的低成本自動化技術(shù)，潛力大、前景好、投資不多、見效快，是比較符合我國現(xiàn)階段的工業(yè)水平，但在發(fā)展過程中，要節(jié)約能源、減少耗材，走綠色化、可持續(xù)化之路，總之，經(jīng)濟不應(yīng)該以環(huán)境作為代價。

1.5機械設(shè)計制造及其自動化需要較強的自學和創(chuàng)新能力

理論是實踐的基石，因此，在本專業(yè)的學習中，要注重對專業(yè)知識的學習，只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)，才能在實踐中學以致用?，F(xiàn)代社會技術(shù)日新月異，只具備良好的專業(yè)素質(zhì)也是遠遠不夠的，我們要在專業(yè)知識的基礎(chǔ)上增強自身的創(chuàng)新能力。把理論和創(chuàng)新能力結(jié)合，才能跟上科技發(fā)展的步伐。機械設(shè)計制造及其自動化并不是單純的機械零部件的加工，本專業(yè)涉及范圍較廣，不僅要去具備本專業(yè)必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能；還要具備本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某個專業(yè)方向內(nèi)所必要的專業(yè)知識，了解其科學前沿發(fā)展趨勢。

篇（9）

[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學院機械學院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數(shù)控加工。（山東 濟南 250104）

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29

當今社會機械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機械、電子、信息及現(xiàn)代企業(yè)管理等多方面的成果，并應(yīng)用于產(chǎn)品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、虛擬化以及智能化是使傳統(tǒng)制造系統(tǒng)成為信息時代、知識經(jīng)濟時代的先進制造系統(tǒng)的最主要內(nèi)容。目前，在眾多企業(yè)中廣泛應(yīng)用的CAD/CAM技術(shù)是現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。

為使學生進入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應(yīng)自己的工作崗位，山東英才學院結(jié)合機制專業(yè)的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設(shè)在第六學期或第七學期，雖然該課程設(shè)置的目的是為了起到連接作用，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計和學生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學生學完后，很難做到融會貫通，沒有達到預(yù)期的教學效果。為了提高學生學習的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學生學習的興趣，增強各門課程之間的聯(lián)系。在機制本科的教學過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學，實踐表明，這對學生理解和掌握專業(yè)課程有很大的幫助。

一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應(yīng)用——NX 三維造型模塊

“機械制圖”是工科重要的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機械工程科學人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。該課程以形體構(gòu)造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養(yǎng)學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力等工程科學的基本素質(zhì)，并為進一步學習機械設(shè)計類、機械制造類和工程實踐類后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識與基本技能。

在制圖的教學過程中，仍以講授為主，部分教學環(huán)節(jié)借助模型和掛圖等輔助工具，學生往往是被動學習，建立空間思維相對困難，學生普遍反映課程太難學，從而對課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學習積極性。到了高年級，進入專業(yè)課程學習、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計階段，學生反而不會畫圖了。畢業(yè)后，進入社會，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環(huán)節(jié)。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學生有整體的概念，通過旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態(tài)仿真，讓學生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數(shù)化建模，方便對模型進行修改，可以根據(jù)教學大綱的變化，及時修改模型。可將模型庫上傳到網(wǎng)絡(luò)課程中，學生自主學習，大大提高了學生學習興趣，為后續(xù)課程的學習奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、在“數(shù)控機床編程”課程中的應(yīng)用——NX加工模塊

“數(shù)控機床編程”課程是機械制造本科專業(yè)重要的專業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車床編程和數(shù)控銑床（加工中心）編程。為了提高學生的學習興趣，手工編程的內(nèi)容也會借助NX軟件，講授自動編程應(yīng)如何實現(xiàn)。如在車削的教學過程中，相應(yīng)會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學生對編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機床實訓(xùn)打下基礎(chǔ)。

手工編程雖然有不少優(yōu)點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優(yōu)化加工路徑等。但手工編程無法編制復(fù)雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數(shù)控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復(fù)雜的曲面。NX數(shù)控加工的一般流程為零件3D建?！付üに嚪桨浮M入CAM環(huán)境—創(chuàng)建程序節(jié)點、創(chuàng)建刀具節(jié)點、創(chuàng)建幾何節(jié)點、創(chuàng)建加工方法節(jié)點—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。

三、在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用——NX仿真、裝配和工程圖模塊

“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程主要包括機械原理和機械零件設(shè)計兩部分，以機械原理部分學習過程中的四連桿機構(gòu)為例，在學習四連桿機構(gòu)時，如果僅僅通過理論講解，學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動，完成平面四連桿機構(gòu)的三維動畫運動仿模擬。

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學完后，要進行課程設(shè)計。以減速器課程設(shè)計為例，學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數(shù)后，如果學生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產(chǎn)生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設(shè)計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續(xù)加工的零件的順利裝配打下基礎(chǔ)。并且，NX軟件可以將三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應(yīng)的修改。

四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計中的應(yīng)用——NX 綜合運用

畢業(yè)（論文）設(shè)計是每個本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項任務(wù)。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機床操作崗位（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床的機床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機電設(shè)備設(shè)計師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設(shè)計。因此，畢業(yè)設(shè)計對他們來說尤其重要，畢業(yè)論好了，進入企業(yè)后，就能更快適應(yīng)工作崗位。

在教學過程中，為實現(xiàn)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標，減少理論型、研究型論文，要求畢業(yè)論文題目需“來自企業(yè)”，即學生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計又要包含制造，而且學生必須在數(shù)控機床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個中等復(fù)雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數(shù)控加工程序，并對刀路和程序進行優(yōu)化，會起到事半功倍的效果。通過畢業(yè)設(shè)計，讓學生掌握機械零件從設(shè)計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應(yīng)企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。

五、在機制專業(yè)各種大賽中的應(yīng)用――NX 提升

雖然將NX軟件融入多門專業(yè)課程的教學過程，使學生學習積極性大大提高了，教學效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學任務(wù)。

教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求，鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數(shù)控大賽、山東省機電產(chǎn)品設(shè)計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學生完成真實的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實的工作環(huán)境，通過參加不同類型的大賽，學生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設(shè)計、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機會。教師通過指導(dǎo)大賽，與學生進行溝通，更了解學生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學理念，并不斷滲透到自己的教學過程中，使教學更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足，明確自己的學習方向。

把NX（UG）軟件應(yīng)用于機制本科“機械制圖”“數(shù)控機床編程”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”等課程中，使學生感覺枯燥、難懂專業(yè)課程變得生動、易懂、易學，學生自主學習能力得到了提升，學習積極性得到了提高，同時，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應(yīng)模塊，滿足了不同層次、不同要求的學習需求，教師更容易了解學生，可使教學更能滿足學生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

[參考文獻]

[1]程德蓉，何玉林，李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技術(shù)-UG”課程的教學改革[J].教育與職業(yè)，2011（6）.

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[3]嚴潮紅，夏建生，王旭華，等.基于UG NX的工程本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].鹽城工學院學報：社會科學版，2010（3）.

篇（10）

我國大型工業(yè)逐漸在復(fù)蘇，社會對于精通現(xiàn)代機械設(shè)計與管理人才的需求正逐漸增大。今后一段時間內(nèi)，機械類人才仍會有較大需求，具有開發(fā)能力的數(shù)控人才將成為各企業(yè)爭奪的目標，機械設(shè)計制造與加工機械專業(yè)人才供需比越來越高。

機械行業(yè)就業(yè)前景還是十分樂觀的，畢業(yè)生如果具備與本行業(yè)領(lǐng)域方向相適應(yīng)的文化水平與素質(zhì)、良好的職業(yè)道德、創(chuàng)新精神和職業(yè)能力，掌握模具設(shè)計與制造基礎(chǔ)理論知識，具有模具設(shè)計與制造技術(shù)專業(yè)知識和專業(yè)技能，具備相應(yīng)實踐技能以及較強的實際工作能力一定能夠找到一份滿意的工作。

機械工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向多種多樣，除了教學、營銷外，常見的有生產(chǎn)總監(jiān)、物流管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、項目管理、機電產(chǎn)品開發(fā)、機械產(chǎn)品開發(fā)、液壓產(chǎn)品開發(fā)、儀器儀表開發(fā)、武器開發(fā)、汽車工業(yè)、環(huán)保設(shè)備開發(fā)、礦業(yè)設(shè)備設(shè)計、模具設(shè)計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等。本專業(yè)學生畢業(yè)后可在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作?？梢哉f就業(yè)方向已經(jīng)很廣了。

機械工程專業(yè)主要課程有哪些

機械工程專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有一定的文化素養(yǎng)和良好的社會責任感，掌握必備的自然科學基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，具備良好的學習能力、實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識，畢業(yè)后能從事專業(yè)領(lǐng)域和相關(guān)交叉領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、生產(chǎn)管理、技術(shù)服務(wù)等工作的高素質(zhì)專門人才。

主干學科：力學、機械工程。