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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇傳統(tǒng)機械設(shè)計，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
中圖分類號：TP39文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791 （2010)04(a)-0000-00
機械設(shè)計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將這些轉(zhuǎn)化為具體的描述以人為制造依據(jù)的工作過程。傳統(tǒng)的機械設(shè)計也稱常規(guī)設(shè)計，是一種以強度和低壓控制為中心的安全系數(shù)設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計、類比設(shè)計和機電分離設(shè)計。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計更加強調(diào)創(chuàng)造性，在注重整體功能的基礎(chǔ)上以現(xiàn)代化的設(shè)計方法和計算機技術(shù)作為工具，提高了設(shè)計的質(zhì)量、效率和精度，滿足了產(chǎn)品對經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和可靠性統(tǒng)一的要求。與傳統(tǒng)設(shè)計相比，現(xiàn)代機械設(shè)計在功能、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的設(shè)計要求方面都有明顯的優(yōu)勢。
一、現(xiàn)代設(shè)計方法和傳統(tǒng)設(shè)計方法比較
1、傳統(tǒng)的設(shè)計方法。傳統(tǒng)設(shè)計方法以直覺設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計、靜態(tài)設(shè)計為基礎(chǔ)，所使用的設(shè)計方法有理論設(shè)計和經(jīng)驗設(shè)計兩種。（1)根據(jù)長期總結(jié)出來的設(shè)計理論和實驗數(shù)據(jù)所進(jìn)行的設(shè)計稱為理論設(shè)計。實際情況往往復(fù)雜多變，理論設(shè)計對問題的考慮不夠全面，若安全系數(shù)選擇過大，則產(chǎn)品可能超大。若安全系數(shù)過小，又很難保證產(chǎn)品的安全性。（2)經(jīng)驗設(shè)計指根據(jù)某類零件已有的設(shè)計方法與經(jīng)驗關(guān)系式，或者按照設(shè)計者個人的工作經(jīng)驗用類比方法進(jìn)行的設(shè)計。隨著設(shè)計產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，技術(shù)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，產(chǎn)品更新的速度也在逐漸加快，經(jīng)驗類比的設(shè)計方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。
2、現(xiàn)代機械設(shè)計方法。現(xiàn)代設(shè)計方法是以思維科學(xué)、設(shè)計理論系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，以計算機作為工具的各種技術(shù)和程序的總和。與傳統(tǒng)設(shè)計方法比較，傳統(tǒng)設(shè)計是靜態(tài)系統(tǒng)、以經(jīng)驗作為方法，純手工手段的；現(xiàn)代設(shè)計是動態(tài)系統(tǒng)，以科學(xué)為方法，用計算機手段。在設(shè)計方法上，與傳統(tǒng)機械設(shè)計相比現(xiàn)代設(shè)計在機械零件的設(shè)計上更可靠、更優(yōu)化。
現(xiàn)代設(shè)計將傳統(tǒng)設(shè)計方法中涉及到的設(shè)計變量如材料強度、尺寸、應(yīng)力等，當(dāng)成服從某種分布的隨機變量，并根據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)要求，用概率統(tǒng)計的方法得出零部件和元器件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸。根據(jù)概率論的觀點，安全系數(shù)必須和對應(yīng)的可靠性聯(lián)系起來才有意義。如：按傳統(tǒng)設(shè)計法，安全系數(shù)大于1的零件是不應(yīng)該失效的，而實際應(yīng)用中，安全系數(shù)很大的零件也有可能發(fā)生失效。按傳統(tǒng)的設(shè)計方法，對絕大多數(shù)零件(如齒數(shù)、輪齒寬、螺旋角等)的設(shè)計結(jié)果雖然在剛度、強度兩方面滿足了設(shè)計要求，往往因為經(jīng)驗性和盲目性，很難達(dá)到最優(yōu)化結(jié)果。現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計跳出了傳統(tǒng)的設(shè)計思維，在符合一系列條件的前提下，求出滿足最優(yōu)效果的設(shè)計參數(shù)解。
此外，傳統(tǒng)設(shè)計往往需要人工資料檢索、手工計算和繪圖，需要耗費較多的時間和人力，設(shè)計質(zhì)量受到影響。計算機輔助集合人的經(jīng)驗和智慧，將計算機的高速運算功能和人的創(chuàng)造力結(jié)合起來，加速了設(shè)計進(jìn)程。
二、現(xiàn)代機械設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計特點比較
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與計算機的廣泛應(yīng)用，使現(xiàn)代機械設(shè)計形成了自己的理論方法和體系，匯集了多個專業(yè)和領(lǐng)域的知識，成為一門交叉學(xué)科。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，現(xiàn)代機械設(shè)計具有很多明顯的優(yōu)點。
1、傳統(tǒng)機械設(shè)計思維比較被動，現(xiàn)代機械設(shè)計具有較強的主動性。傳統(tǒng)設(shè)計依靠靈感和經(jīng)驗，思維往往比較被動。而隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈，人們必須不斷的提出新的、大膽的開發(fā)目標(biāo)和設(shè)想，并運用現(xiàn)有的最新科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出全新的產(chǎn)品。傳統(tǒng)依靠經(jīng)驗的設(shè)計已經(jīng)不能適應(yīng)這一需求。現(xiàn)代設(shè)計在進(jìn)行研究創(chuàng)造設(shè)計思維本身的規(guī)律時，運用靈感、方案、優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)生的內(nèi)在邏輯，并由此產(chǎn)生了創(chuàng)造學(xué)、價值工程、設(shè)計方法學(xué)等理論。
2、傳統(tǒng)設(shè)計注重機械本身預(yù)定功能的實現(xiàn)，現(xiàn)代機械設(shè)計要求把對象置身于大系統(tǒng)中，并對系統(tǒng)作出設(shè)計，將預(yù)定的功能在人—機—環(huán)境之間進(jìn)行合理分配。充分考慮到人的生理和心理因素，力求在人際之間做出最佳設(shè)計。此外，現(xiàn)代設(shè)計還考慮到機械從原料圖區(qū)、加工裝配、投入使用至報廢回收等全部生命周期中各個階段與環(huán)境的關(guān)系，以減少對自然環(huán)境的傷害并保證生態(tài)平衡。
3、現(xiàn)代機械設(shè)計強化了傳統(tǒng)機械設(shè)計對強度準(zhǔn)則的要求。有限單元法和斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果在現(xiàn)代機械設(shè)計中的應(yīng)用，強化了設(shè)計者強度設(shè)計的能力，現(xiàn)代設(shè)計的準(zhǔn)則也因此拓寬到產(chǎn)品設(shè)計的更多領(lǐng)域。現(xiàn)代消費者對產(chǎn)品的需求從實用需求上升到物質(zhì)與精神享受并重的層次，對現(xiàn)代機械設(shè)計提出了藝術(shù)和美學(xué)方面的要求。
4、傳統(tǒng)設(shè)計歷時長、耗費大，現(xiàn)代機械設(shè)計周期短，耗費低。傳統(tǒng)機械設(shè)計一般先根據(jù)目標(biāo)和任務(wù)做出第一個方案并造出樣機，然后對樣機評定、考核，進(jìn)行修改，形成第二套方案，如此反復(fù)，到滿意為止，設(shè)計過程周期長、耗費高。現(xiàn)代設(shè)計根據(jù)各種給定的條件，運用優(yōu)化設(shè)計的原理和方法，借助計算機求取最佳設(shè)計參數(shù)和設(shè)計方案。在現(xiàn)代設(shè)計中，優(yōu)化意識還延伸到產(chǎn)品的總體方案論證，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計各個方面，并產(chǎn)生了遺傳算法、模糊算法等許多新的理論方法。
5、傳統(tǒng)設(shè)計受思維進(jìn)度的約束，現(xiàn)代機械設(shè)計利用計算機改變了這一缺陷。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，從概念設(shè)計、技術(shù)設(shè)計到編制工藝、計算工時成本，有許多部門用串行工作方法參與，需要一個漫長的過程，而現(xiàn)代的并行設(shè)計技術(shù)，使人們在作出一個方案的設(shè)計時，通過計算機網(wǎng)絡(luò)同時獲得后續(xù)過程相關(guān)信息，使設(shè)計者有可能及時修改方案，尋求一個全面、綜合的優(yōu)化方案。
三、小結(jié)
現(xiàn)代機械與傳統(tǒng)設(shè)計相比，在功能、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的設(shè)計要求方面都有明顯的優(yōu)勢，改變并完善了傳統(tǒng)機械設(shè)計的缺陷。它將許多學(xué)科和領(lǐng)域融合，并將這些技術(shù)在現(xiàn)實機械中實現(xiàn)了完美的結(jié)合。但現(xiàn)代機械設(shè)計不僅僅個人行為，在設(shè)計群體中，所有成員都應(yīng)掌握現(xiàn)代機械設(shè)計的有關(guān)知識，做到相互了解和配合，并建立全局觀念，才能實現(xiàn)現(xiàn)代機械的完美設(shè)計。
參考文獻(xiàn)：
[1] 胡玲鳳.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用分析[J]. 農(nóng)機化研究, 2005(6):92-96.
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；現(xiàn)代設(shè)計；技術(shù)
引言
機械設(shè)計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將這轉(zhuǎn)化為具體的描述以人為制造依據(jù)的工作過程。機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能最主要的因素。設(shè)計工作的質(zhì)量水平，直接關(guān)系到機械產(chǎn)品的質(zhì)量性能、研制周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
1.現(xiàn)代機械設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計特點比較
1.1傳統(tǒng)機械設(shè)計思維比較被動，現(xiàn)代機械設(shè)計具有較強的主動性
傳統(tǒng)設(shè)計依靠靈感和經(jīng)驗，思維往往比較被動。而隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈，人們必須不斷的提出新的、大膽的開發(fā)目標(biāo)和設(shè)想，并運用現(xiàn)有的最新科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出全新的產(chǎn)品。傳統(tǒng)依靠經(jīng)驗的設(shè)計已經(jīng)不能適應(yīng)這一需求。現(xiàn)代設(shè)計在進(jìn)行研究創(chuàng)造設(shè)計思維本身的規(guī)律時，運用靈感、方案、優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)生的內(nèi)在邏輯，并由此產(chǎn)生了創(chuàng)造學(xué)、價值工程、設(shè)計方法學(xué)等理論。
1.2傳統(tǒng)設(shè)計注重機械本身預(yù)定功能的實現(xiàn)
現(xiàn)代機械設(shè)計要求把對象置身于大系統(tǒng)中，并對系統(tǒng)作出設(shè)計，將預(yù)定的功能在人―機―環(huán)境之間進(jìn)行合理分配。充分考慮到人的生理和心理因素，力求在人際之間做出最佳設(shè)計。此外，現(xiàn)代設(shè)計還考慮到機械從原料圖區(qū)、加工裝配、投入使用至報廢回收等全部生命周期中各個階段與環(huán)境的關(guān)系，以減少對自然環(huán)境的傷害并保證生態(tài)平衡。
1.3現(xiàn)代機械設(shè)計強化了傳統(tǒng)機械設(shè)計對強度準(zhǔn)則的要求
有限單元法和斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果在現(xiàn)代機械設(shè)計中的應(yīng)用，強化了設(shè)計者強度設(shè)計的能力，現(xiàn)代設(shè)計的準(zhǔn)則也因此拓寬到產(chǎn)品設(shè)計的更多領(lǐng)域。現(xiàn)代消費者對產(chǎn)品的需求從實用需求上升到物質(zhì)與精神享受并重的層次，對現(xiàn)代機械設(shè)計提出了藝術(shù)和美學(xué)方面的要求。
1.4傳統(tǒng)設(shè)計歷時長、耗費大，現(xiàn)代機械設(shè)計周期短，耗費低
傳統(tǒng)機械設(shè)計一般先根據(jù)目標(biāo)和任務(wù)做出第一個方案并造出樣機，然后對樣機評定、考核，進(jìn)行修改，形成第二套方案，如此反復(fù)，到滿意為止，設(shè)計過程周期長、耗費高。現(xiàn)代設(shè)計根據(jù)各種給定的條件，運用優(yōu)化設(shè)計的原理和方法，借助計算機求取最佳設(shè)計參數(shù)和設(shè)計方案。在現(xiàn)代設(shè)計中，優(yōu)化意識還延伸到產(chǎn)品的總體方案論證，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計各個方面，并產(chǎn)生了遺傳算法、模糊算法等許多新的理論方法。
1.5傳統(tǒng)設(shè)計受思維進(jìn)度的約束，現(xiàn)代機械設(shè)計利用計算機改變了這一缺陷
在傳統(tǒng)的設(shè)計中，從概念設(shè)計、技術(shù)設(shè)計到編制工藝、計算工時成本，有許多部門用串行工作方法參與，需要一個漫長的過程，而現(xiàn)代的并行設(shè)計技術(shù)，使人們在作出一個方案的設(shè)計時，通過計算機網(wǎng)絡(luò)同時獲得后續(xù)過程相關(guān)信息，使設(shè)計者有可能及時修改方案，尋求一個全面、綜合的優(yōu)化方案。
2. 機械設(shè)計中現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用
2.1 MSD（機械優(yōu)勢設(shè)計）
機械優(yōu)勢設(shè)計（Mechanical Superiority Design，簡稱MSD）的關(guān)注焦點在于市場的需求，而不是以單純的創(chuàng)新和個人的興趣作為設(shè)計的出發(fā)點。以市場為導(dǎo)向的核心設(shè)計理念然讓MSD（機械優(yōu)勢設(shè)計）具備了更好地適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境的能力，主要表現(xiàn)為它能夠通過分析和預(yù)測機械產(chǎn)品的技術(shù)方向，找準(zhǔn)自己的市場定位，明確設(shè)計的技術(shù)方向，協(xié)調(diào)技術(shù)和市場之間的關(guān)系；同時，也能夠更快的吸收相關(guān)的先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，并將其應(yīng)用到機械設(shè)計方案當(dāng)中去。總體來看，MSD（機械優(yōu)勢設(shè)計）所采取的一切措施和策略均是為了增強機械設(shè)計產(chǎn)品的市場競爭能力。
2.2 MCD（機械創(chuàng)新設(shè)計）
機械創(chuàng)新設(shè)計（Mechanical Creative Design，簡稱MCD）的關(guān)注焦點在于充分發(fā)動設(shè)計人員的智慧和創(chuàng)新思維能力，進(jìn)而設(shè)計出來新型的機械功能、機械結(jié)構(gòu)或者機械產(chǎn)品。MCD（機械創(chuàng)新設(shè)計）非常強調(diào)設(shè)計人員在機械設(shè)計過程中的靈魂作用和主導(dǎo)作用。因此，在機械設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要充分動用各種創(chuàng)新思維模式（例如，發(fā)散思維模式、頭腦風(fēng)暴等）。但是在機械設(shè)計中設(shè)計人員很難向藝術(shù)家構(gòu)思藝術(shù)作品那樣做到“天馬行空”，因為機械結(jié)構(gòu)選型的多解性和復(fù)雜性將創(chuàng)造性思維限制在一定的范圍內(nèi)。但是智能專家系統(tǒng)和各種計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)在機械設(shè)計中的應(yīng)用，讓設(shè)計人員能夠有更多的精力去運用創(chuàng)造性思維，把繁瑣的計算和設(shè)計求解交給智能專家系統(tǒng)去完成。
2.3 MFD（機械模糊設(shè)計）
機械模糊設(shè)計（Mechanical Fuzzy Design，簡稱MFD）的關(guān)注焦點在于模糊數(shù)學(xué)知識在機械設(shè)計過程中的充分、靈活、深入地運用。復(fù)雜化是當(dāng)前機械設(shè)計的重要趨勢之一，復(fù)雜化的機械設(shè)計必然導(dǎo)致設(shè)計中各種變量關(guān)系的復(fù)雜化。但是過于復(fù)雜的機械設(shè)計方案，想要對其進(jìn)行精確的描述則具有極大的困難或者需要花費極大的精力。但是如果將機械設(shè)計方案的精確描述改為“承載能力較強”或者“使用壽命較長”等類似的模糊描述，實質(zhì)上出現(xiàn)了設(shè)計中的“模糊現(xiàn)象”。
2.4 MGD（機械綠色設(shè)計）
機械綠色設(shè)計（Mechanical Green Design，簡稱MGD）的關(guān)注焦點在于提高產(chǎn)品的“綠色程度”，即在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時，保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命和質(zhì)量等[3]。綠色設(shè)計通常也稱為生態(tài)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、環(huán)境意識設(shè)計等。在傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計人員主要按照產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本要求等指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計過程中對產(chǎn)品的維護(hù)性、拆卸性、回收性、淘汰廢棄產(chǎn)品的處理及對生態(tài)環(huán)境的影響等考慮較少[4]。這樣制造出來的產(chǎn)品，在其使用壽命結(jié)束后，由于缺乏必要的拆卸和回收性能，回收利用率低，其中的有害物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，影響生活質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，造成資源的大量浪費。
3.結(jié)束語
在機械工程中，機械設(shè)計時非常關(guān)鍵和重要的部分，它直接決定了機械的真實性能水平；在進(jìn)行機械設(shè)計的過程中，設(shè)計人員利用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)提供的新技術(shù)和新方法可以提升機械設(shè)計水平，增強研發(fā)能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]張海籌. 基于IT技術(shù)的現(xiàn)代機械設(shè)計方法[J].機械設(shè)計與制造，2005，（05）：147-148.
關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；機械設(shè)計；作用；運用
傳統(tǒng)社會發(fā)展條件下，機械設(shè)計中存在諸多不足，尤其是技術(shù)現(xiàn)代化水平有限，使得機械設(shè)計整體工作效率較低，工作質(zhì)量無法滿足機械設(shè)計的綜合要求，嚴(yán)重情況下會出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計的問題，不僅影響機械設(shè)計工作質(zhì)量，甚至存在嚴(yán)重的資源浪費問題，對于機械設(shè)計行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展是非常不利的，此種情況下，加大力度探討自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用，具有一定現(xiàn)實意義。
1自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的重要作用
1.1有利于工作質(zhì)量的提升
與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動化技術(shù)具備良好的精準(zhǔn)性、高效性和優(yōu)越性，將起運用到機械設(shè)計中，有利于提高制造設(shè)計效率和質(zhì)量。自動化技術(shù)可進(jìn)一步量化生產(chǎn)指標(biāo)，使生產(chǎn)活動得以有效控制，有利于縮小同層次產(chǎn)品的參數(shù)誤差。同時，自動化技術(shù)為大批量機械生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，能夠進(jìn)一步明確生產(chǎn)流程，加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)效率。
1.2有助于產(chǎn)品可靠性的提高
自動化技術(shù)能夠有效把控機械制造的各個環(huán)節(jié)，實時檢測各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時警示錯誤數(shù)據(jù)，有利于增強產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。自動化技術(shù)可實現(xiàn)對機械參數(shù)運行指標(biāo)的實時監(jiān)控，作出準(zhǔn)確的生產(chǎn)預(yù)測，一旦出現(xiàn)制造參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍的情況，則可立即給予故障警示。此外，自動化技術(shù)可替代大量人工操作，簡化人工操作步驟，減少因人為操作不當(dāng)而引發(fā)的安全生產(chǎn)事故。
1.3能使資源得到最大限度的利用
在機械設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用自動化技術(shù)可實現(xiàn)資源的高效利用，降低機械設(shè)備對能源的消耗。自動化技術(shù)有利于促使機械設(shè)計環(huán)節(jié)精細(xì)化，通過選用高新材料，降低機械制造成本。同時，在機械生產(chǎn)中，自動化技術(shù)能夠有效利用殘料，加強原材料數(shù)量、尺寸控制，使機械設(shè)備制造實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。
1.4可以使機械的使用性能得到改善
自動化技術(shù)的應(yīng)用可實時監(jiān)控機械運行狀態(tài)，為改善機械使用性能提供重要參考。具體表現(xiàn)為:自動化技術(shù)能夠整合和分析機械運行維護(hù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以便制定合理的機械運維計劃；自動化技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備運行中的異常情況，為及時排除故障隱患提供依抵自動化技術(shù)可使機械故障處理具備可比性，為判斷故障，解決問題提供參考。
2自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的具體運用
2.1自動化檢測技術(shù)的運用
自動化檢測技術(shù)具有一定綜合性和代表性，作為機械設(shè)計中的重要組成部分，自動化檢測技術(shù)的運用效果，直接關(guān)系著機械設(shè)計制造產(chǎn)品質(zhì)量。通過研究可知，自動化檢測技術(shù)以傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器為基本組成部分，但實際應(yīng)用中存在一定不足，使得機械設(shè)計效果并不理想。而自動化檢測技術(shù)在機械設(shè)計中的合理運用，能夠最大程度上滿足傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器的不足，并基于自動化檢測技術(shù)進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)出自動檢測系統(tǒng)，主要由傳感器、信號調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等組成，系統(tǒng)穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性良好，在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息處理，保證自動化檢測的精準(zhǔn)性和可靠性，從而全面機械設(shè)計質(zhì)量和效率，提高機械設(shè)計制造產(chǎn)品質(zhì)量。
2.2集成系統(tǒng)的運用
所謂集成系統(tǒng)，是指計算機綜合設(shè)計制造系統(tǒng)，該項系統(tǒng)的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在減少重復(fù)設(shè)計，提高資源利用率，進(jìn)一步縮短機械設(shè)計研發(fā)周期，提高機械設(shè)計整體工作效率，因而集成系統(tǒng)在機械設(shè)計中占據(jù)著重要地位。在傳統(tǒng)條件下的機械設(shè)計中，大多通過對多項計算機輔助技術(shù)加以綜合利用，以滿足機械設(shè)計的多元需求，常見的質(zhì)量控制軟件、工藝規(guī)劃技術(shù)和測試技術(shù)等，這些計算機輔助技術(shù)各具優(yōu)勢，在機械設(shè)計中能夠減少機械設(shè)計成本，但在實際應(yīng)用中難度較大，尤其是不同的計算機輔助技術(shù)均具有各自特性和相對獨立性，無法在短時間實現(xiàn)有機統(tǒng)一，這就使得機械設(shè)計過程中在人工成本以及設(shè)計周期等方面的控制性不足，甚至對機械設(shè)計效率產(chǎn)生一定影響。而集成系統(tǒng)的出現(xiàn)和科學(xué)化運用，實現(xiàn)了多項計算機輔助技術(shù)的有機融合，有效縮短機械設(shè)計周期，提高工作效率，并合理控制機械設(shè)計人工成本，促進(jìn)了現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺的建立，并具有一定完整性、協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，更好的滿足機械設(shè)計制造行業(yè)的多元需求，為機械設(shè)計質(zhì)量和效率的提升提供可靠的技術(shù)支持。從總體情況來看，自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用，在很大程度上提高了機械設(shè)計效率，其主要是基于現(xiàn)代信息技術(shù)、自動化技術(shù)和傳感器等來實現(xiàn)多種信息與參量的協(xié)調(diào)集成，保證機械設(shè)計系統(tǒng)的規(guī)范運行，從而全面提高工作效率。基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之上的集成系統(tǒng)深刻體現(xiàn)了機械產(chǎn)品設(shè)計流程系統(tǒng)的集成化，在保證機械設(shè)計產(chǎn)品生命周期的同時，實現(xiàn)機械設(shè)計中多項資源的優(yōu)化利用，減少機械設(shè)計時間，從而全面提高機械設(shè)計的時效性。由此可知，自動化技術(shù)在機械設(shè)計中具有良好的應(yīng)用價值，應(yīng)當(dāng)引起行業(yè)內(nèi)人士的高度重視。
2.3柔性自動化技術(shù)的運用
所謂柔性自動化技術(shù)，是指基于產(chǎn)品生產(chǎn)信息的基礎(chǔ)上，為準(zhǔn)確且科學(xué)的對生產(chǎn)對象進(jìn)行控制，將物料儲運系統(tǒng)和數(shù)字加工技術(shù)設(shè)備協(xié)調(diào)起來，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，在實際操作中及時優(yōu)化調(diào)整生產(chǎn)計劃，保證所獲取機械設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而提高機械設(shè)計生產(chǎn)效率。研究表明，柔性自動化技術(shù)在機械設(shè)計中具有良好的應(yīng)用價值，能夠?qū)崿F(xiàn)逐級信息的準(zhǔn)確傳遞，以及生產(chǎn)狀況的準(zhǔn)確上傳，進(jìn)一步優(yōu)化機械設(shè)計生產(chǎn)行為，保證自動化系統(tǒng)運行的規(guī)范性和穩(wěn)定性，提高機械設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量。此外，柔性自動化儲運系統(tǒng)是自動化生產(chǎn)技術(shù)的重要組成部分，能夠做到對毛坯工件、加工工具以及廢料的智能化儲運，由前端工業(yè)機器人完成各項操作，提高生產(chǎn)效率。
結(jié)束語
總而言之，自動化技術(shù)具有良好的應(yīng)用價值，在機械設(shè)計中占據(jù)著重要的地位，結(jié)合機械設(shè)計的實際需求，將自動化技術(shù)加以科學(xué)化利用，能夠為機械產(chǎn)品創(chuàng)新以及性能優(yōu)化提供可靠的技術(shù)支持，更好的滿足當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件下市場對于機械設(shè)計產(chǎn)品的多元需求，從整體上推進(jìn)機械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，提升我國的綜合實力和國際競爭力。
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關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；工藝特點；自動化；發(fā)展前景
中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、 機械制造業(yè)的意義
機械制造業(yè)是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要技術(shù)來源，在我國整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例中占據(jù)了重要的比重，可以說是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，在一定程度上反應(yīng)了我國綜合國力的發(fā)展水平，決定了我國工業(yè)發(fā)展的具體走向。在傳統(tǒng)機械設(shè)計制造中，原材料的消耗量是比較大的，生產(chǎn)效益比較低，并且機械功能相對來說較為單一，人工成本較高。自動化技術(shù)的發(fā)展，有效的彌補了傳統(tǒng)機械設(shè)計制造技術(shù)中的不足，并且通過新技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上提高了機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展速度，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性力量。現(xiàn)階段，我國的械設(shè)計制造專業(yè)已經(jīng)由傳統(tǒng)的發(fā)展模式，逐漸進(jìn)入了自動化、智能化的發(fā)展領(lǐng)域。
二、機械設(shè)計制造工藝的特點
機械設(shè)計制造工藝主要是指“設(shè)計師在產(chǎn)品設(shè)計過程中發(fā)揮自身的主觀能動性，在符合產(chǎn)品設(shè)計要求的前提下融入自己的創(chuàng)作設(shè)計靈感，實現(xiàn)自身的創(chuàng)造力“。機械設(shè)計制造工藝要結(jié)合產(chǎn)品特點，符合企業(yè)的要求，并且還要能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，保證實際生產(chǎn)率等。一般來說，機械設(shè)計制造工藝不可能在短期內(nèi)實現(xiàn)，需要多次返工或逐步完善，才能達(dá)到要求。機械設(shè)計產(chǎn)品普遍具有可靠性高、精度高的特點，由于機械設(shè)計產(chǎn)品制造企業(yè)對機械設(shè)計制造工藝方面的要求越來越高，導(dǎo)致了機械設(shè)計制造工藝的流更加繁瑣和復(fù)雜，同時在設(shè)計中也需要注重細(xì)節(jié)，這就決定了機械設(shè)計制造工藝的周期相對較長。隨著自動化程度的提高，機械設(shè)計產(chǎn)品涉及的零部件數(shù)量越來越多，就大量的零部件群而言，可靠性就成了首要考慮的問題。另外，在產(chǎn)品加工高精度的要求下，要避免設(shè)計前后數(shù)據(jù)的不一致，否則會出現(xiàn)較為明顯的偏差;也要考慮在具體生產(chǎn)過程中外界因素的影響，諸如溫度影響造成的熱變形等，這樣才會使機械設(shè)計制造工藝最大程度地符合實際生產(chǎn)過程。因此，在設(shè)計過程中需要謹(jǐn)慎、細(xì)致，從而滿足產(chǎn)品在精度和可靠性方面的要求。
三、機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)
機械設(shè)計作為傳統(tǒng)工科專業(yè)中重要的一種，對于國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)發(fā)展有著重要意義，隨著時間的流逝，人類文明的小斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在小斷的發(fā)展，械設(shè)計制造的技術(shù)也在小斷的發(fā)展當(dāng)中。但是，隨著外界經(jīng)濟(jì)環(huán)境的快速發(fā)展，機械設(shè)計制造技術(shù)水平也面臨著新的挑戰(zhàn)和壓力，只有小斷的更新發(fā)展，使得機械設(shè)計制造能夠與時俱進(jìn)，才能滿足社會發(fā)展的需求，小會被時代所淘汰。山于當(dāng)時的科技限制，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造技術(shù)存在著一定的缺陷和小足，小能更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)水平的發(fā)展需求，近年來隨著技術(shù)小斷發(fā)展，出現(xiàn)的自動化技術(shù)則很好的彌補了傳統(tǒng)機械設(shè)計制造技術(shù)的小足之處。自動化技術(shù)是以計算機技術(shù)、信息技術(shù)為主要內(nèi)容，并且融介其他學(xué)科來滲透和發(fā)展的，是一門綜介性學(xué)科專業(yè)。自動化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，是基于傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，并且廣泛的應(yīng)用在機械設(shè)計制造過程中的一項新技術(shù)。在機械制造行業(yè)生產(chǎn)過程中，對制造過程的工藝進(jìn)行了嚴(yán)格的控制與掌握，并且有著高度的變量精確性要求。因此自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于傳統(tǒng)機械設(shè)計制造行業(yè)造成了深遠(yuǎn)的影響，并且賦子了機械設(shè)計制造行業(yè)很多新的內(nèi)容與定義。機械產(chǎn)品融入自動化技術(shù)，通過信息處理和交互，實現(xiàn)了更多的功能，突破了傳統(tǒng)機械設(shè)備的技術(shù)水平限制。自動化技術(shù)的應(yīng)用，通過電子信息技術(shù)，達(dá)到了對工藝變量的精確控制，實現(xiàn)了高效的無人化管理，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。機械設(shè)計制造與自動化技術(shù)的同步發(fā)展和相互交融，很大程度上提高了機械產(chǎn)品的使用效率和女全性，同時提高了生產(chǎn)力，提高了機械設(shè)備產(chǎn)品的自身價值。
四、機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展
我國機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)技術(shù)雖然在現(xiàn)階段已經(jīng)取得了一系列的相關(guān)研究成果，正處于一個飛速發(fā)展的階段，但是，山于我國發(fā)展的晚，起點低，所以機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)技術(shù)的專業(yè)水平與其他國際上的發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在一定的差距。我國現(xiàn)階段的機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展方向從現(xiàn)代社會的發(fā)展趨勢來看，大體可分為網(wǎng)絡(luò)信息化、智能化與模塊化、綠色化與生活化的趨勢，下而就詳細(xì)介紹下這三種發(fā)展。
（一）信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的小斷發(fā)展，特別是電子科技的小斷發(fā)展與應(yīng)
用，可以說信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的一項重要技術(shù)，并且
對于各行各業(yè)都帶來了深入的影響。現(xiàn)今的機械設(shè)計制造及自動化
技術(shù)當(dāng)然也受到了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響，其專業(yè)深度與廣度都得到
了大幅度的提升。利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新技術(shù)在自動化技術(shù)中的應(yīng)
用，實現(xiàn)了很多遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息交互等多項功能的應(yīng)用，現(xiàn)今在企業(yè)生產(chǎn)湘L械設(shè)備的過程中，已經(jīng)能夠通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，使管理者實時的掌握企業(yè)生產(chǎn)情況，根據(jù)具體的生產(chǎn)情況，能夠?qū)υO(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制，從而及時調(diào)整設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)，提高對生產(chǎn)過程的控制能力，提高生產(chǎn)效率。與此同時，在企業(yè)生產(chǎn)的過程中，自動化技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)介，實現(xiàn)了小同生產(chǎn)部門之間的信息交流與共享，更好的提高了小同生產(chǎn)部門之間的配介程度，增強了企業(yè)的凝聚力，有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代機械制造行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的小可或缺的重要動力之一。
（二）智能化與模塊化發(fā)展
隨著科技的小斷進(jìn)步，智能化可以說是現(xiàn)階段各個領(lǐng)域的共同
追求，因為智能化將會很大程度上減少勞動力，提高生產(chǎn)力，取得事半功倍的效果，滿足人們的生產(chǎn)生活的需求。通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以更好的拓展機械設(shè)備的應(yīng)用范圍，智能化是機械產(chǎn)品的發(fā)展目標(biāo)，是提高機械產(chǎn)品自身適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)與社會需求的重要前提，現(xiàn)階段，智能化是區(qū)別傳統(tǒng)機械與現(xiàn)代機械的一個重要指標(biāo)，是一個重要的標(biāo)準(zhǔn)。而模塊化是現(xiàn)代社會生產(chǎn)中一個重要的思想，通過模塊化思維的推廣，使得機械產(chǎn)品從研發(fā)到使用的效率都得到了大幅度的提高，將標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成為可能，有效的促進(jìn)了機械制造業(yè)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，對機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展起著重要的發(fā)展性作用。
（三）綠色化與生活化發(fā)展
因為我國走的是城市化、工業(yè)化的發(fā)展道路，這就使得在社會
經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時，也帶來了一定程度的環(huán)境污染，但是可持續(xù)
發(fā)展是保證人類長遠(yuǎn)生存的關(guān)鍵，現(xiàn)今社會的一個重要發(fā)展理念就
是可持續(xù)化。機械產(chǎn)品的研究與生產(chǎn)，其根本目的是為了促進(jìn)社會
發(fā)展，為人們營造舒適的生活環(huán)境，因此機械設(shè)計制造及自動化技
術(shù)的發(fā)展必須將綠色化做為根本目標(biāo)，通過環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，提高
機械產(chǎn)品的循環(huán)利用，進(jìn)而為后續(xù)生產(chǎn)降低成本。機械產(chǎn)品的作用
就是方便人們的生產(chǎn)和生活，因此機械產(chǎn)品應(yīng)該與人類的生活進(jìn)行
深入的融介，體現(xiàn)出機械制造業(yè)的技術(shù)密集和知識密集的特點。現(xiàn)
階段，我國的機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)已經(jīng)得以廣泛應(yīng)用，特別
是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、辦公、居住等多方而的內(nèi)容都實現(xiàn)了自動化，為人類生活帶來了極大的便利，體現(xiàn)了機械產(chǎn)品的價值與作用。
結(jié)束語：
如今，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，各行各業(yè)都有較快的發(fā)展，機械設(shè)計制造行業(yè)也是如此。我國相應(yīng)部門對機械實際制造諸多環(huán)節(jié)的要求都較為細(xì)致和全面，尤其是設(shè)計、選材、加工過程等環(huán)節(jié)，均有細(xì)致的工藝和技術(shù)要求。可以說，在機械設(shè)計制造業(yè)中，機械設(shè)計制造工藝環(huán)節(jié)是極為重要的，對于該行業(yè)發(fā)展有著舉足輕重的影響和作用。當(dāng)前，我國的機械設(shè)計制造有了較快的發(fā)展，已經(jīng)接近國際市場，同時國家和政府也比較注重和引導(dǎo)數(shù)字化機械設(shè)計制造工藝，支持其廣泛使用。在機械設(shè)計制造過程中，設(shè)計者們都非常注重采用先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，以此保證生產(chǎn)出相對較高質(zhì)量的機械產(chǎn)品。
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關(guān)鍵詞：計算機輔助設(shè)計；機械設(shè)計；應(yīng)用
計算機輔助設(shè)計技術(shù)是借助計算機本身強大的數(shù)據(jù)計算能力和圖形處理分析能力，通過繪圖軟件操作幫助有關(guān)工程技術(shù)設(shè)計人員來對工程產(chǎn)品進(jìn)行分析、設(shè)計，從而設(shè)計出符合社會發(fā)展的工程零件，促進(jìn)社會的發(fā)展進(jìn)步。傳統(tǒng)的機械設(shè)計一般是應(yīng)用手繪來設(shè)計圖紙的，而應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)之后能夠方便設(shè)計操作，促進(jìn)對產(chǎn)品的研發(fā)和修改，相比傳統(tǒng)的機械設(shè)計而言，計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。
1計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中應(yīng)用的意義
1.1實現(xiàn)和人腦思維適應(yīng)性的匹配
機械設(shè)計師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的時候需要在腦海中進(jìn)行構(gòu)思，之后將自己所構(gòu)思的進(jìn)行表達(dá)。在一般情況下，機械設(shè)計師在腦海中構(gòu)思的物體形狀是立體的，需要應(yīng)用三維模型對產(chǎn)品的屬性、形狀等進(jìn)行反映，計算機輔助設(shè)計技術(shù)有利于三維模型的制作。
1.2能夠提升機械設(shè)計的工作效率
計算機輔助設(shè)計技術(shù)進(jìn)行機械三維設(shè)計能夠?qū)?fù)雜、多樣的幾何造型進(jìn)行體現(xiàn)，之后應(yīng)用運算軟件和簡單的幾何實體來計算復(fù)雜的實體，形成截交線和相貫線，降低機械設(shè)計的工作難度，減少機械設(shè)計的工作周期，提升機械設(shè)計產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
1.3方便對機械設(shè)計零件的修改
計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用能夠在不同裝配環(huán)境下進(jìn)行新零件的設(shè)計，并根據(jù)零件的位置信息和形狀等信息進(jìn)行新零件的設(shè)計，提升零件設(shè)計的方便性和快速性，實現(xiàn)不同零件之間的有效配合，減少零件設(shè)計中可能出現(xiàn)的錯誤。在裝配環(huán)境下，機械設(shè)計工作人員可以根據(jù)箱子的形狀在較短的時間內(nèi)設(shè)計出和箱子相匹配的箱蓋。在完成機械零件設(shè)計之后，通過資源查找能夠發(fā)現(xiàn)機械零件設(shè)計的具體操作步驟，從而更好的進(jìn)行機械零件設(shè)計。
1.4提升機械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量
在社會科技和機械技術(shù)的不斷發(fā)展下，在機械設(shè)計領(lǐng)域逐漸實現(xiàn)了機械產(chǎn)品設(shè)計和信息技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，通過應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)提升了機械設(shè)計產(chǎn)品的設(shè)計效率，提高了機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量。計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在機械產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化、分析機械產(chǎn)品有限受力情況等方面，通過對這些問題的分析能夠提升機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，伴隨大型企業(yè)內(nèi)部數(shù)控加工工作的完善化發(fā)展，需要相應(yīng)的提升機械產(chǎn)品的應(yīng)用質(zhì)量。在應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)之后，能夠準(zhǔn)確的描述機械設(shè)計零件的位置、大小和形狀，幫助有關(guān)工作人員更為準(zhǔn)確、全面的了解產(chǎn)品的設(shè)計意圖。
2計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用
2.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計逆向工程中的應(yīng)用
在機械設(shè)計中，逆向工程是一種消化、吸收和應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的機械設(shè)計方法，通過應(yīng)用這種方法能夠提升機械產(chǎn)品的設(shè)計效率和質(zhì)量。但是在機械設(shè)計逆向工程應(yīng)用發(fā)展中存在成本耗費大、受市場限制的問題，想要實現(xiàn)有效的機械設(shè)計目標(biāo)需要有關(guān)人員投入更多的精力。計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計逆向工程中的應(yīng)用能夠?qū)ο冗M(jìn)國家的技術(shù)更好的消化和吸收，將這些技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨頇C械生產(chǎn)設(shè)計的動力。傳統(tǒng)的逆向工程設(shè)計研究和應(yīng)用注重實體物上，關(guān)注是對新產(chǎn)品的制造，具體實施在只有實物模型的條件下，在了解產(chǎn)品設(shè)計之后，對產(chǎn)品零部件進(jìn)行逆向重構(gòu)的過程。傳統(tǒng)逆向工程設(shè)計研究往往是通過對產(chǎn)品的拆解和重新構(gòu)建實現(xiàn)新產(chǎn)品的制造。在計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展下能夠借助坐標(biāo)測量設(shè)備、通用CAD軟件等將實體物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為CAD模型，在計算機輔助軟件和計算機集成制造系統(tǒng)的配合下對產(chǎn)品進(jìn)行處理、再設(shè)計。計算機輔助設(shè)計技術(shù)在逆向工程中的應(yīng)用以仿真的方式為有關(guān)人員的機械產(chǎn)品設(shè)計提供了實物分析，加強了有關(guān)工作人員對產(chǎn)品特點和產(chǎn)品零部件模型的充分認(rèn)識。
2.2計算機輔助設(shè)計技術(shù)在汽車覆蓋件中的應(yīng)用
汽車覆蓋件模型的設(shè)計對汽車車型和汽車的個性化設(shè)計都具有重要的影響。在現(xiàn)代汽車覆蓋模型設(shè)計中，常常會出現(xiàn)設(shè)計人員設(shè)計和工藝人員設(shè)計之間的沖突現(xiàn)象，導(dǎo)致汽車覆蓋件的設(shè)計人員無法在汽車覆蓋件生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中有效工作，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，無形中增加了汽車覆蓋件設(shè)計的成本費用，不利于提升汽車覆蓋件的生產(chǎn)效率。汽車覆蓋件的設(shè)計一般包括對市場需求的了解、模具結(jié)構(gòu)的制造、模具工藝和熱度問題的分析等。計算機輔助設(shè)計技術(shù)在汽車覆蓋件設(shè)計中的應(yīng)用能夠?qū)⑵嚫采w件轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨铮绻霈F(xiàn)了設(shè)計的問題之后可以返回上一次操作重新設(shè)計。另外，在汽車覆蓋件的繪圖設(shè)計中，傳統(tǒng)的繪圖方式采用的手工的方式，對設(shè)計人員的手工操作有著較高的要求，在具體操作的時候很容易出現(xiàn)問題。而將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用在繪圖設(shè)計中能夠應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行設(shè)計操作，提升了汽車覆蓋件設(shè)計的效率。
2.3計算機輔助設(shè)計技術(shù)在零件裝配觀察中的應(yīng)用
機械零件裝配的設(shè)計需要設(shè)計人員應(yīng)用不同的裝配來實現(xiàn)自己的設(shè)計理念，由此帶來的機械零件裝配設(shè)計效果也是多樣的。而計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械零件裝配中的應(yīng)用能夠借助計算機系統(tǒng)操作演示不同機械設(shè)計之間的不同搭配，從而進(jìn)行搭配設(shè)計的篩選，剔除掉不符合實際需要的零件裝配設(shè)計，節(jié)省機械零件裝配設(shè)計所需要不必要的時間和測試費用，提高工作效率。
3結(jié)束語
綜上所述，將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到機械產(chǎn)品的設(shè)計中能夠提升機械產(chǎn)品設(shè)計的準(zhǔn)確度，實現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)和圖形的簡化分析。為了進(jìn)一步提升機械產(chǎn)品的設(shè)計加工效率，需要有關(guān)設(shè)計人員加強對計算機輔助設(shè)計技術(shù)的研究應(yīng)用。需要注意的是，計算機輔助設(shè)計技術(shù)大多來自于發(fā)達(dá)國家，我國自主研發(fā)的較好，將其應(yīng)用在機械產(chǎn)品加工設(shè)計中和國外相比仍有較大的差距。為此，還需要有關(guān)人員加強對計算機輔助設(shè)計技術(shù)的自主研發(fā)力度，結(jié)合社會主義經(jīng)濟(jì)市場發(fā)展需要和對該技術(shù)的應(yīng)用情況提升計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用水平，加大力度宣傳計算機輔助設(shè)計技術(shù)，從而為計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供更為廣闊的空間。
作者:劉希望 單位:山西天地煤機裝備有限公司
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代機械設(shè)計；方法；理論；研究進(jìn)展
1.現(xiàn)代機械設(shè)計基本概述
1.1現(xiàn)代機械設(shè)計的內(nèi)涵
長期以來，機械設(shè)計一直被當(dāng)作一門設(shè)計技術(shù)來進(jìn)行研究的，但自從引入了系統(tǒng)科學(xué)，機械設(shè)計的技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門設(shè)計科學(xué)，是機械設(shè)計走向了理性化、高層次化。并且隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代機械設(shè)計在傳統(tǒng)的設(shè)計方法上進(jìn)行了繼承、創(chuàng)新和發(fā)展，成為了一門多專業(yè)、多學(xué)科交叉的綜合性很強的技術(shù)科學(xué)，即將微電子技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行有機綜合，實現(xiàn)了整個機械系統(tǒng)的最優(yōu)化。
1.2現(xiàn)代機械設(shè)計的特點
現(xiàn)代械種類繁多，其制造工藝也很復(fù)雜。按功能的角度分類，包括能動、傳輸、運轉(zhuǎn)、操作以及最終的控制等方面，每一方面又可以分為更為細(xì)小復(fù)雜的小系統(tǒng)。現(xiàn)代機械設(shè)計同樣種類繁多，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。現(xiàn)代機械設(shè)計按實現(xiàn)功能的角度進(jìn)行考查，包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都是用來協(xié)助機械的運行，每一種功能也都具有其自身的特點和作用。現(xiàn)代機械設(shè)計方法一般都是利用計算機或者其他現(xiàn)代化機械設(shè)備，引入先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計理念與方法，并創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機械設(shè)計特點的產(chǎn)品。
現(xiàn)代機械設(shè)計具有以下特點：
（1）動態(tài)性。現(xiàn)代機械設(shè)設(shè)計不僅需要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，而且需要考慮產(chǎn)品在各種實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特性，其中包括產(chǎn)品與外界的物質(zhì)流、能量流和信息流的交換。
（2）創(chuàng)新性。現(xiàn)代機械設(shè)計以先進(jìn)的設(shè)計理論和設(shè)計工具為基礎(chǔ)，能夠充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)新思維能力，利用各種創(chuàng)造性的方法和手段，研發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。
（3）計算機化。計算機的誕生極大促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，并且已經(jīng)滲透到了機械設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，許多現(xiàn)代機械設(shè)計方法都得依靠計算機，例如系統(tǒng)仿真、優(yōu)化設(shè)計等。
（4）系統(tǒng)性。現(xiàn)代機械設(shè)計非常注重用系統(tǒng)的觀點看問題，把產(chǎn)品看做是具有特定功能、相互聯(lián)系的各個組成部分所構(gòu)成的一個整體，并且考慮產(chǎn)品與外界的聯(lián)系。
（5）前瞻性。現(xiàn)代機械設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計的初期，就需要考慮產(chǎn)品各個階段和生命周期全過程的要求，將可能發(fā)生的故障的可能性降到最低。
2.國內(nèi)外現(xiàn)代機械設(shè)計的方法理論
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量也越來越高，許多國內(nèi)外科研工作者對現(xiàn)代機械設(shè)計的方法理論進(jìn)行了研究。下面分別闡述了國外與國內(nèi)比較著名的現(xiàn)代機械設(shè)計方法理論。
2.1國外現(xiàn)代機械設(shè)計的方法理論
在國外現(xiàn)代機械設(shè)計方法中，比較著名的有三次設(shè)計方法理論、公理化設(shè)計方法理論和普適設(shè)計方法理論。
2.1.1三次設(shè)計方法理論
三次設(shè)計方法理論產(chǎn)生于日本，主要包括參數(shù)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和容差設(shè)計三個過程。
（1）參數(shù)設(shè)計是對各個環(huán)節(jié)功能進(jìn)行最優(yōu)化組合，使產(chǎn)品產(chǎn)生故障的可能性減小到最低。（2）系統(tǒng)設(shè)計是整個機械設(shè)計過程的核心理念，是機械設(shè)計中的基礎(chǔ)部分。（3）容差設(shè)計是一個確定參數(shù)波動范圍的過程，是對整個機械設(shè)計進(jìn)行檢驗，從而降低產(chǎn)品的制作成本。這三個過程總稱為三次設(shè)計方法理論。在國際上，三次設(shè)計理論方法被認(rèn)為是設(shè)計質(zhì)量最高的機械設(shè)計方法。
2.1.2普適設(shè)計方法理論
普適設(shè)計方法理論是由德國學(xué)者提出的，其方法理論的核心就是經(jīng)驗的積累和總結(jié)。現(xiàn)代機械設(shè)計種類繁多，就需要要有一個系統(tǒng)的方法理論進(jìn)行歸納和總結(jié)。普適設(shè)計方法理論從策略、方法、規(guī)則到實施都具有土體的設(shè)計模型，是一系列系統(tǒng)的設(shè)計方法理論。
2.1.3公理化設(shè)計方法理論
公理化設(shè)計方法理論誕生于美國，是一種基于決策的理論方法。公理化設(shè)計方法理論是在普適設(shè)計方法理論的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)理論，并結(jié)合其自身的科學(xué)決策建立起的一門機械設(shè)計理論方法。公理化設(shè)計方法理論是一種比較傳統(tǒng)的設(shè)計方法，在沒有經(jīng)驗和系統(tǒng)知識的時候可以利用。當(dāng)機械設(shè)計理論較為復(fù)雜，利用普適方法理論不能有效地設(shè)計出好的產(chǎn)品時，可以利用公理化設(shè)計方法理論，可以達(dá)到優(yōu)化的設(shè)計效果。
2.2國內(nèi)現(xiàn)代機械設(shè)計的方法理論
隨著機械設(shè)計理念的不斷發(fā)展，我國許多科研工作者也對現(xiàn)代機械設(shè)計進(jìn)行了不斷地研究和探討，并取得了一些研究成果，具有較好的實用性，有效的解決了現(xiàn)代機械設(shè)計中出現(xiàn)的一些問題。在國內(nèi)現(xiàn)代機械設(shè)計研究成果中，比較著名的設(shè)計方法理論有系統(tǒng)化機械設(shè)計方法、計算機輔助設(shè)計方法和局部或全局性的設(shè)計方法，下面分別介紹這三種方法理論。
2.2.1系統(tǒng)化機械設(shè)計方法理論
系統(tǒng)化機械設(shè)計方法理論在傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，改變了以往單純的功能性要求。系統(tǒng)化機械設(shè)計方法理論的設(shè)計方法理念更加信息化、系統(tǒng)化和智能化，并且在不丟失數(shù)據(jù)的前提下，能夠通過對用戶信息還原一些丟失的數(shù)據(jù)信息，保護(hù)了用戶系統(tǒng)的利益，從而保護(hù)了整個設(shè)計系統(tǒng)。
2.2.2計算機輔助設(shè)計方法理論
計算機輔助設(shè)計方法理論是計算機科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展而誕生的一種現(xiàn)代機械設(shè)計方法，機械設(shè)計人員可以運用計算機來完成構(gòu)思、畫圖和高速運算等方面的工作。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法相比，計算機輔助設(shè)計方法理論具有減少設(shè)計人員體勞動、提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計周期等優(yōu)點。
2.2.3局部或全局性的設(shè)計方法理論
國內(nèi)現(xiàn)代機械設(shè)計方法理念與傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法相比，具有更加全面，更加系統(tǒng)，更加科學(xué)，實用性也更強。現(xiàn)代機械設(shè)計方法理論具體地貫徹了現(xiàn)代機械設(shè)計的理念，產(chǎn)品設(shè)計方法理論繁多，如何選擇合適的方法理論來完成不同設(shè)計任務(wù)，是產(chǎn)品設(shè)計師面臨的一項最重要的工作。現(xiàn)代機械設(shè)計方法理念可以通過全面了解整個機械設(shè)計過程，系統(tǒng)地進(jìn)行督查和監(jiān)測，從而提高工作效率。
3.現(xiàn)代機械設(shè)計的研究進(jìn)展
隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代機械設(shè)計方法理論不斷地被大眾所認(rèn)知，滿足市場化發(fā)展的需求。現(xiàn)代機械設(shè)計方法理論，吸收了各個相關(guān)的學(xué)科之長，并且綜合運用了各個學(xué)科知識并且進(jìn)行整體優(yōu)化，形成了自身的設(shè)計理念。隨著計算機技術(shù)、檢測技術(shù)和控制技術(shù)等學(xué)科的快速發(fā)展，現(xiàn)代機械設(shè)計將更加的科學(xué)和實用，設(shè)計出的產(chǎn)品原理更加的科學(xué)、結(jié)構(gòu)更加的新穎、實用性也更強。現(xiàn)代機械設(shè)計的發(fā)展可以概括為以下三個方面：在層次上向系統(tǒng)化、集成化的方向發(fā)展；在功能上向輕型化、小型化、多功能方向發(fā)展；在性能上向高性能、高精度、高效率和智能化的方向發(fā)展。
4.結(jié)語
伴隨著我國機械制造產(chǎn)業(yè)在高速的發(fā)展，國內(nèi)的現(xiàn)代機械設(shè)計理念也需要不斷地向前發(fā)展。我國現(xiàn)代機械設(shè)計在吸取了國外的機械設(shè)計理念，形成了本有自身特色的設(shè)計方法理念，也更加的適應(yīng)現(xiàn)代機械設(shè)計全球性、網(wǎng)絡(luò)性的發(fā)展要求。機械設(shè)計的主要（下轉(zhuǎn)第292頁）（上接第73頁）目標(biāo)是高質(zhì)量、高效率，因此21世紀(jì)的現(xiàn)代機械設(shè)計應(yīng)朝著全球化、信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、綠色化方向發(fā)展。
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隨著素質(zhì)教育的全面發(fā)展，很多學(xué)校對學(xué)生的動手能力、操作能力的考核越來越嚴(yán)格，機械專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)，各種機械原理知識深奧復(fù)雜，為了提高學(xué)生對機械原理的理解，同時提高學(xué)生的機械設(shè)計水平，則必須要積極加強實驗教學(xué)力度。當(dāng)前部分院校的機械原理與機械設(shè)計教學(xué)脫離了實踐教育的根本目的，使機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)模式無法滿足發(fā)展的要求，多年的教學(xué)經(jīng)驗與事實證明，在機械原理與機械設(shè)計教學(xué)過程中，使用傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)與教法已經(jīng)不再適用。在素質(zhì)教育時代，機械原理與機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)該更注重實踐教育，以實驗教學(xué)為核心，對學(xué)生的動手能力進(jìn)行培養(yǎng)。
一、機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)常見問題
1.實驗教學(xué)理念陳舊
當(dāng)前很多教師在機械原理與機械設(shè)計教學(xué)過程中雖然開始重視實驗教學(xué)，將實驗課程當(dāng)做機械原理與機械設(shè)計教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，但是在教學(xué)過程中沒有正確地認(rèn)識到機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)的目標(biāo)，對實驗教育目標(biāo)的理解也不是很清晰，因此導(dǎo)致機械原理與機械設(shè)計實驗教育水平不高。
2.實驗教學(xué)方法比較陳舊
教學(xué)方法受到教學(xué)理念的影響，機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)受到傳統(tǒng)教育觀念的束縛，在實際教學(xué)過程中教學(xué)方法比較陳舊，有的教師只是按照大綱教材對實驗內(nèi)容進(jìn)行講解，忽視了對學(xué)生的主體性和積極性的激發(fā)，從而導(dǎo)致很多學(xué)生雖然完成了實驗學(xué)習(xí)，但是并沒有掌握真正的實踐技巧，從實驗中學(xué)習(xí)到的內(nèi)容不多。
3.硬件設(shè)施不足
實驗教學(xué)離不開各種實驗設(shè)施設(shè)備，在教育教學(xué)過程中，學(xué)校沒有積極加強實驗基地的建設(shè)，導(dǎo)致機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)過程中的硬件設(shè)施設(shè)備不能滿足教學(xué)要求，對機械專業(yè)教學(xué)水平產(chǎn)生影響。
二、機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)創(chuàng)新策略
1.改變教學(xué)理念
在機械專業(yè)教育中，機械原理與機械設(shè)計是重要的、基礎(chǔ)的內(nèi)容，實驗教學(xué)是提高學(xué)生對這門工科專業(yè)的理解能力的重要途徑，機械原理知識比較抽象、復(fù)雜，機械設(shè)計要求較高，很多學(xué)生僅憑教材上的理論知識，并不能掌握其深意。對此，必須要加強對實驗教學(xué)的重視，要對機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)的目的進(jìn)行明確，將實驗教學(xué)納入機械原理與機械設(shè)計教學(xué)任務(wù)中，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、自主思考能力、分析能力為主要目標(biāo)，在機械原理與機械設(shè)計課程設(shè)置、教學(xué)評價、教學(xué)活動開展的過程中重視實踐性，并且考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)情況，循序漸進(jìn)地設(shè)計實驗項目，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的提升。
2.對實驗教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)
2.1加強分組合作實驗教學(xué)。教學(xué)過程是對學(xué)生的綜合能力水平進(jìn)行鍛煉的最好過程，在教學(xué)過程中也可以通過改變教學(xué)方法使得學(xué)生接受更好的實踐鍛煉。分組合作教學(xué)是素質(zhì)教育過程中比較常見的一種教學(xué)模式，其根本目的是為了鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，在機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)過程中應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，對各種實驗項目進(jìn)行分析，例如在機械設(shè)計過程中，要完成機械傳動裝置的設(shè)計，教師不予講解，讓學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)內(nèi)容對傳動裝置原理、?C械組成、設(shè)計結(jié)構(gòu)等進(jìn)行討論，并且對設(shè)計方案進(jìn)行驗證，然后通過小組合作完成實驗項目，再由老師對學(xué)生的實驗設(shè)計結(jié)果進(jìn)行評判。通過這種方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情，并且促使學(xué)生學(xué)會自主思考，對各種問題進(jìn)行解決，減少依賴心理。
2.2從驗證型實驗到設(shè)計型和創(chuàng)新型實驗轉(zhuǎn)變
在機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)過程中，應(yīng)該要注重啟發(fā)，學(xué)生要養(yǎng)成思考的習(xí)慣，在機械原理與機械設(shè)計教學(xué)過程中，應(yīng)該要從傳統(tǒng)的示范型實驗轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c型實驗，從傳統(tǒng)的驗證型實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計型實驗，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是教師講解、學(xué)生操作，按部就班地對各種實驗內(nèi)容進(jìn)行完成。在現(xiàn)代教育過程中，應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實驗設(shè)計和驗證過程中，可以設(shè)計不同難度層次的實驗項目，讓不同層次的學(xué)生根據(jù)自己的實際情況對實驗項目進(jìn)行選擇，從實驗過程中學(xué)習(xí)各種知識。
3.加強硬件設(shè)施設(shè)備的完善
在機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)過程中，應(yīng)該要積極加強實驗室建設(shè)，補充一些新型機械以及典型的機械模型和實物，可以將一些企業(yè)的失效零件或者機械設(shè)備收集起來，用于學(xué)生對機械元件、機械原理等加強認(rèn)知，并且通過對機械進(jìn)行實踐操作，加深對機械工作原理的理解，從而有助于學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計，完成機械設(shè)計任務(wù)。
機械設(shè)計具有自身的程序，圖1為設(shè)計的基本程序。圖1機械設(shè)計的基本程序目前，機械設(shè)計教學(xué)中主要存在以下問題。
1.1教學(xué)內(nèi)容過于防范
目前，機械設(shè)計這門課程包含的內(nèi)容較多，有機械原理和機械設(shè)計。機械設(shè)計包括材料、力學(xué)、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內(nèi)容，所涉及的知識層面較廣，教學(xué)內(nèi)容較散，且與其他課程有著很多重復(fù)，如機械設(shè)計學(xué)科中有一項螺紋連接的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。可見，教學(xué)范圍與機械設(shè)計這門學(xué)科的學(xué)習(xí)原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設(shè)計參數(shù)要求，和機械制圖中的減速器設(shè)計相關(guān)知識存在較高重復(fù)率，不僅在學(xué)科的學(xué)習(xí)層次上造成混亂，還浪費了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。
1.2與時俱進(jìn)能力不強
機械設(shè)計這門學(xué)科的實用性較強，同時其教學(xué)內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如果不進(jìn)行更新，很難滿足現(xiàn)代社會的需求。現(xiàn)代機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求，同時也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。因此，現(xiàn)代機械設(shè)計學(xué)科緊隨時代的變化而改變，將傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)進(jìn)行時代元素的融入。如今，很多相關(guān)院校對機械設(shè)計教學(xué)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備強度和運動學(xué)等技術(shù)的教學(xué)比較注重，教學(xué)力度也較大，使能源問題、環(huán)境問題的教學(xué)很少涉及。尤其是安全、人機關(guān)系、美學(xué)等社會因素和價值工程、周期費用分析等經(jīng)濟(jì)因素，導(dǎo)致機械設(shè)計教學(xué)無法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。
1.3教學(xué)方式落后
很多相關(guān)院校對機械設(shè)計的教學(xué)仍然采用講學(xué)通用的原則，對于教學(xué)中的重點知識，讓學(xué)生采取理論知識記憶的灌輸性傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法，而對這門學(xué)科的實際應(yīng)用教學(xué)涉及較少，僅僅加深了學(xué)生的相關(guān)知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)以及討論啟發(fā)式教學(xué)，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中沒有充足的時間進(jìn)行自主探索，嚴(yán)重阻礙學(xué)生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際工程問題能力的發(fā)展。因此，應(yīng)當(dāng)對機械設(shè)計教學(xué)體系進(jìn)行創(chuàng)新。
2創(chuàng)新機械設(shè)計教學(xué)體系措施
2.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
機械設(shè)計的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容應(yīng)從實際出發(fā)，注重教學(xué)的整體性、實踐性以及創(chuàng)新性。如今，很多學(xué)生對于機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識掌握不明確。所以，機械設(shè)計教學(xué)中應(yīng)當(dāng)遵循適度夠用的理論知識學(xué)習(xí)原則，可采取重點學(xué)習(xí)、部分理解等方式。首先，教學(xué)內(nèi)容要清晰精簡，要精簡機械設(shè)計這門課程的教學(xué)內(nèi)容，避免學(xué)生在相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生知識重復(fù)。同時，在學(xué)生的實際應(yīng)用教學(xué)中，如實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、社會調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學(xué)環(huán)節(jié)，不但要適度融入相關(guān)基礎(chǔ)知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設(shè)計的實際教學(xué)中，將其中關(guān)聯(lián)性與聯(lián)系性較大的知識急性整合學(xué)習(xí)。最后，在機械設(shè)計的教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)注重知識點的增設(shè)。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設(shè)以電、液為動力的機構(gòu)組合，結(jié)合實際的典型機械等新內(nèi)容，使學(xué)生全面認(rèn)識現(xiàn)代機械，以適當(dāng)前生產(chǎn)實際需要，方便計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用和推廣。
2.2加強學(xué)生能力培養(yǎng)
機械設(shè)計是一門極具實踐性的課程，過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的，同時注重學(xué)生工程意識、工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實踐能力的培養(yǎng)。實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，在講解相關(guān)理論知識或原理時，注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力。同時，在相關(guān)知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應(yīng)用，堅持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，體現(xiàn)機械設(shè)計教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實踐性以及現(xiàn)代性。
2.3創(chuàng)新教學(xué)方法
目前，相關(guān)院校的招生多是面向全國，導(dǎo)致各種學(xué)生的機械設(shè)計學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一。因此，要不斷創(chuàng)新如今的機械設(shè)計教學(xué)。教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)加強直觀教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識或原理的同時，讓學(xué)生接觸各類種機械、機構(gòu)、零件、部件、圖紙，提高學(xué)生相關(guān)知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，借助計算機和互聯(lián)網(wǎng)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng)，開展機械設(shè)計的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外，教師在機械設(shè)計的實際教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識或原理的理論推導(dǎo)，運用例證講清思路，加深學(xué)生對相關(guān)理論知識或原理理解，提高課堂教學(xué)效率。
2.4增加教學(xué)實踐
機械設(shè)計是一門較注重實踐運用的學(xué)科，教學(xué)時教師不能僅僅注重學(xué)生的知識學(xué)習(xí)，要更加重視學(xué)生的知識運用，如繪制機構(gòu)運動簡圖。圖2為機構(gòu)簡圖的繪制步驟。以四桿機構(gòu)為例，結(jié)合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設(shè)計任務(wù)。在四桿機構(gòu)的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構(gòu)、曲柄搖桿、雙搖桿機構(gòu)分別有什么運動特性，能轉(zhuǎn)化為什么樣的運動形式，現(xiàn)實生活中有哪些物品用到了這些機構(gòu)，不斷啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計任務(wù)。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環(huán)節(jié)。學(xué)生設(shè)定自己運動機構(gòu)的各種參數(shù)后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認(rèn)識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進(jìn)齒輪機構(gòu)（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構(gòu)重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現(xiàn)場應(yīng)用聯(lián)系不密切的內(nèi)容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應(yīng)用。此外，學(xué)習(xí)過程中要加入查手冊選材料環(huán)節(jié)，把時間用到應(yīng)用實踐上。
3結(jié)語
目前，我國機械設(shè)計教學(xué)體系仍然存在教學(xué)內(nèi)容過于龐雜、無法適應(yīng)時代的快速發(fā)展以及教學(xué)方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設(shè)計實際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強學(xué)生能力培養(yǎng)，同時不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，以期為國家培養(yǎng)更多機械設(shè)計創(chuàng)新性人才。
作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學(xué)機械學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】：現(xiàn)代機械；設(shè)計方法；理論
中圖分類號：F407.4
0.前言
機械設(shè)計（machine design），根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
1.現(xiàn)代機械設(shè)計概述
1.1現(xiàn)代機械設(shè)計的內(nèi)涵
在20世紀(jì)60年代初期，人們將機械設(shè)計方案的過程分為不同的設(shè)計階段，如用戶體驗階段、設(shè)計方案階段、技術(shù)設(shè)計與工藝設(shè)計階段等。但是隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展不再單純依賴于設(shè)計者的思想靈感或經(jīng)驗技術(shù)，而是逐漸發(fā)展成為一門科學(xué)，并且是以知識為基礎(chǔ)，具有科學(xué)設(shè)計手段的現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)。隨后，現(xiàn)代機械設(shè)計又引進(jìn)了多種不同的設(shè)計方法理念，例如系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計算機技術(shù)等，這些都為我國的機械設(shè)計理念增色不少。
1.2現(xiàn)代機械設(shè)計的特點
現(xiàn)代機械設(shè)計種類繁多，其結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。現(xiàn)代機械設(shè)計可以從實現(xiàn)功能的角度來考查，其中包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都可以用來協(xié)助機械的運作，每一種功能都有其自身的特點。現(xiàn)代機械設(shè)計方法一般都是憑借計算機網(wǎng)絡(luò)或其他一些現(xiàn)代化機械設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計理念及方法，創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機械設(shè)計特點的作品。現(xiàn)代機械設(shè)計的主要工具也是計算機，如利用計算機計算、分析、繪圖等，可以大大提高現(xiàn)代機械設(shè)計的效率。
2.國內(nèi)外現(xiàn)代機械設(shè)計的方法與理論
隨著科技的不斷發(fā)展，人們對于機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，許多科研工作者對現(xiàn)代機械設(shè)計方法都進(jìn)行了研究。在國外有許多現(xiàn)代機械設(shè)計方法，比較著名的有普適設(shè)計理論方法、公理化設(shè)計理論方法和三次設(shè)計法理論。
2.1國外現(xiàn)代機械設(shè)計的方法
2.1.1普適設(shè)計理論方法
普適設(shè)計理論產(chǎn)生于德國，其理論方法的精華就是經(jīng)驗的累積和總結(jié)。現(xiàn)代機械設(shè)計種類較多，這就需要有一個系統(tǒng)的理論方法對其進(jìn)行總結(jié)與歸納。普適設(shè)計理論方法是一種典型的設(shè)計方法學(xué)，這種理論建立起了一系列系統(tǒng)的理論設(shè)計方法，從策略、規(guī)則、方法到實施都有其具體的設(shè)計規(guī)則模型。普適設(shè)計理論方法的重點就是構(gòu)建機械設(shè)計的功能結(jié)構(gòu)，其每一步的能量輸入與輸出都是根據(jù)已有的經(jīng)驗作為基礎(chǔ)所構(gòu)建出來的，所以普適設(shè)計理論方法是一種基于經(jīng)驗的方法。
2.1.2公理化設(shè)計理論方法
公理化設(shè)計理論方法產(chǎn)生于美國，是一種基于決策的理論設(shè)計方法。公理化設(shè)計理論方法結(jié)合了普適法的經(jīng)驗累積，利用系統(tǒng)理論作為基礎(chǔ)，再加上其自身的科學(xué)決策，構(gòu)建起以科學(xué)基礎(chǔ)和法律公則為基礎(chǔ)的設(shè)計理論方法。公理化設(shè)計理論方法還是一種較為傳統(tǒng)的方法，在沒有系統(tǒng)知識和經(jīng)驗的時候也可以有效利用。有些機械化設(shè)計理論較為復(fù)雜，如果根據(jù)一般的理論設(shè)計方法不能有效地設(shè)計出好的機械作品，利用公理化設(shè)計理論方法，就能對各種復(fù)雜的機械設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到很好的設(shè)計效果。
2.1.3三次設(shè)計法理論
三次設(shè)計法理論是由日本學(xué)者提出的，這種機械設(shè)計理論方法主要包括3個過程，即系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計和容差設(shè)計。
（1）系統(tǒng)設(shè)計是整個機械設(shè)計的核心理念，也是最基礎(chǔ)的部分，它是整個機械設(shè)計的始發(fā)站。
（2）參數(shù)設(shè)計就是對各個功能進(jìn)行優(yōu)化組合，使系統(tǒng)中所有參數(shù)組合最佳，這樣可以使產(chǎn)品的負(fù)面影響減到最小。
（3）容差設(shè)計相當(dāng)于是對整個機械設(shè)計的一個檢驗，確認(rèn)各個參數(shù)的波動范圍，從而盡可能減少制作成本，整個設(shè)計過程總稱為三次設(shè)計。
三次設(shè)計法理論是目前國際公認(rèn)的質(zhì)量最高的機械設(shè)計方法，其設(shè)計的核心內(nèi)容就是參數(shù)設(shè)計和容差設(shè)計，每一種設(shè)計都是整個機械設(shè)計過程中的有效工具，利用其設(shè)計方法對機械設(shè)計的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。
2.2國內(nèi)現(xiàn)代機械設(shè)計的方法
機械設(shè)計理念在不斷發(fā)展，為適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的要求，我國大量的科研工作者也對其進(jìn)行了不斷地探討和研究，并且取得了一些成果。這些新型的設(shè)計方法理念，有效地解決了機械設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些問題，具有很好的實用性。計算機輔助機械設(shè)計方法、系統(tǒng)化機械設(shè)計方法和局部或全局性的設(shè)計方法都是我國科研工作者的研究成果，下面以其為代表進(jìn)行介紹。
2.2.1計算機輔助機械設(shè)計方法（簡稱“電子信息技術(shù)”）
計算機輔助機械設(shè)計方法是隨著計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而興起的一種機械設(shè)計方法。機械設(shè)計人員在畫圖、構(gòu)思和高速運算等方面可以運用計算機來協(xié)助工作。傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法，除了科學(xué)的設(shè)計理念，其設(shè)計步驟也非常重要，傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法都是利用圖紙或手繪而制作出設(shè)計方案，而計算機輔助方法出現(xiàn)之后，設(shè)計者就可以利用計算機有效地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計。計算機輔助機械設(shè)計方法不僅可以減少設(shè)計人員的體力勞動，還可以提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期。
2.2.2系統(tǒng)化機械設(shè)計方法
系統(tǒng)化機械設(shè)計方法是對傳統(tǒng)機械設(shè)計方法的一種突破，它改變了以往一成不變的單純的功能性要求。系統(tǒng)化機械設(shè)計方法使整個機械設(shè)計的方法理念更加系統(tǒng)化、信息化與智能化，能夠在不丟失數(shù)據(jù)的前提下，通過對用戶信息進(jìn)行管理或禁用某些程序，使一些丟失的數(shù)據(jù)還原，保護(hù)用戶系統(tǒng)的利益，從而保護(hù)整個系統(tǒng)。系統(tǒng)化機械設(shè)計方法通過多種方式對用戶系統(tǒng)進(jìn)行合理保護(hù)：（1）利用一些軟件對硬盤中的信息進(jìn)行管理；（2）有效地隱藏備份，如系統(tǒng)化機械設(shè)計方法可以還原一些丟失的文件、更改文件屬性或?qū)ξ募用艿取?/p>
2.2.3局部或全局性設(shè)計方法
國內(nèi)現(xiàn)代化機械設(shè)計方法理念較之以前更為全面，實用性更強。現(xiàn)代化機械設(shè)計理念更為科學(xué)，通過它可以全面了解整個機械設(shè)計過程，系統(tǒng)地對整個機械設(shè)計過程進(jìn)行監(jiān)測或督查，以提高工作效率。
3.現(xiàn)代機械設(shè)計的研究進(jìn)展
現(xiàn)代機械設(shè)計全面發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代機械設(shè)計方法逐漸面向大眾，適應(yīng)市場化的發(fā)展需求。
（1）全球化。機械設(shè)計全面發(fā)展，在全球化的進(jìn)程當(dāng)中占據(jù)著非常重要的地位，所以面向全球化是機械設(shè)計發(fā)展的必然趨勢。
（2）網(wǎng)絡(luò)化。在機械設(shè)計的發(fā)展中，很多人認(rèn)為機械化與網(wǎng)絡(luò)沒有太多的聯(lián)系，但事實上這種思想是錯誤的，當(dāng)今社會網(wǎng)絡(luò)化越來越成為大眾交流發(fā)展的一個平臺，任何事情在網(wǎng)絡(luò)化這個大平臺中都可以得到討論，因此機械化設(shè)計是與其緊密相連、密不可分的。
（3）虛擬化。設(shè)計過程本身就是一個抽象的過程，自然帶有一定的虛擬色彩。
（4）自動化與綠色化。這是現(xiàn)代機械設(shè)計中較為先進(jìn)的一種科學(xué)理念，設(shè)計者應(yīng)有效地利用這種理念進(jìn)行設(shè)計，以提高機械設(shè)計工作的效率，降低能耗。
4.結(jié)語
隨著我國機械制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，我國的機械設(shè)計理念也需要不斷更新。高質(zhì)量、高生產(chǎn)率一直是機械設(shè)計的主要目標(biāo)。因此，21世紀(jì)機械設(shè)計應(yīng)朝著柔性化、靈捷化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化的方向發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】：
關(guān)鍵詞：三維CAD;機械設(shè)計;應(yīng)用
引言
科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，改變了人們傳統(tǒng)的思維模式和做事方式，只有更好的應(yīng)用接受新鮮事物，才能夠更好的適應(yīng)社會變化，在激烈的社會競爭中立于不敗之地。計算機技術(shù)的成熟，對于機械設(shè)計具有重要意義。三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)，為機械設(shè)計提供了全新的發(fā)展方向，同時也是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的重要標(biāo)志。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，能夠充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢，制造出更加科學(xué)緊密的機械儀器，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
1三維CAD技術(shù)概述
所謂三維CAD技術(shù)是相對于二維技術(shù)而言的，三維CAD技術(shù)又被稱為建模技術(shù)，它的出現(xiàn)實現(xiàn)了由線框建模到曲線建模再到立體建模的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了機械設(shè)計設(shè)計制造一體化，有利于機械設(shè)備數(shù)據(jù)資料的保存保管，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
2三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用的意義
（1）構(gòu)建新型的設(shè)計模式。和傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用機械設(shè)計之中，能夠?qū)⒏嘈滦偷目茖W(xué)技術(shù)和創(chuàng)造理念應(yīng)用于機械設(shè)計之中，在機械設(shè)計過程中，不僅能夠創(chuàng)造多樣化的對比模型，而且還能夠大幅度的提高設(shè)計效果，讓機械設(shè)計的模型具有更好的立體感，有利于吸收更多優(yōu)秀的設(shè)計理念，從而促使設(shè)計師創(chuàng)造出更完美的產(chǎn)品。（2）大幅度提高生產(chǎn)效率。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計以后，能夠讓設(shè)計師將更多現(xiàn)代的信息處理技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)動感的仿真和模擬組裝，設(shè)計師和工程師不需要產(chǎn)品加工生產(chǎn)就能夠從立體圖中找到機械產(chǎn)品中存在的問題，這樣不僅優(yōu)化了機械設(shè)計的質(zhì)量，縮短了機械設(shè)計的時間，同時還能夠讓機械設(shè)計中凝聚更多的科學(xué)技術(shù)，有利于實現(xiàn)設(shè)計和生產(chǎn)的一體化。
3當(dāng)前三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中存在的問題
（1）產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的投入相對較少。對于企業(yè)的管理人員來說，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，已經(jīng)能夠滿足企業(yè)基本的產(chǎn)品設(shè)計需求，解決了企業(yè)發(fā)展過程中的瓶頸問題之后，并沒有加大對于產(chǎn)品設(shè)計方面的投入，不增加對于產(chǎn)品設(shè)計部門的投入，就會導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計部門出現(xiàn)資金短缺的問題，并沒有充分認(rèn)識到產(chǎn)品的造型設(shè)計創(chuàng)新只是產(chǎn)品創(chuàng)新中的一部分，并非從根本上提升了產(chǎn)品設(shè)計的水平。相對西方發(fā)到國家而言，我國機械加工企業(yè)對于研發(fā)經(jīng)費的投入相對較少，這是不能縮小和西方發(fā)達(dá)國家差距的重要原因。（2）對機械設(shè)計中應(yīng)用三維CAD技術(shù)的認(rèn)識不夠。對于一些小型企業(yè)而言，由于財力有限，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，既希望能夠應(yīng)用三維CAD技術(shù)，又不希望花費太多的金錢，為了解決經(jīng)費，往往會選擇使用盜版的三維CAD設(shè)計軟件。這種做法雖然能夠改變經(jīng)費短缺的窘狀。但是卻不能夠升級CAD技術(shù)，在產(chǎn)品更新?lián)Q代如此快的當(dāng)下社會，使用盜版軟件并不能夠有效解決問題。還有一些企業(yè)盲目的追求時髦，在軟硬件配置方面都追求高端，造成了CAD技術(shù)和企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)應(yīng)用能力不匹配的情況發(fā)生。（3）缺乏應(yīng)用型人才。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，需要設(shè)計人員掌握較為全面的專業(yè)知識，但是由于三維CAD技術(shù)屬于新興技術(shù)，設(shè)計者往往確保專業(yè)技術(shù)，另外操作CAD軟件還對設(shè)計者的英語能力和計算機操作能力提出了較高的要求，但是較多的設(shè)計師忙于企業(yè)的實務(wù)工作，并沒有時間更新知識，學(xué)習(xí)新的技能，這樣就造成難以將三維CAD技術(shù)全面的應(yīng)用于機械設(shè)計產(chǎn)業(yè)之中。
4完善三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中應(yīng)用的對策
（1）加大對于產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)的投入。完成三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用，只是完成機械設(shè)計技術(shù)更新的一部分，單純的完成設(shè)計模式的升級，并不一定能夠從根本上扭轉(zhuǎn)當(dāng)前我國生產(chǎn)力發(fā)展水平較低的局面，只有加大對于產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品研發(fā)的投入，才能夠縮小和發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)力之間的差距，才能夠讓我國的機械設(shè)計水平和西方發(fā)達(dá)國家之間逐步走到一個水平線上。企業(yè)應(yīng)該使用正版的三維CAD設(shè)計軟件，盜版軟件不能夠滿足企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的需求，由于涉及到版權(quán)問題，還會讓企業(yè)面臨被訴訟的風(fēng)險。（2）認(rèn)清三維CAD技術(shù)發(fā)展趨勢和優(yōu)勢。三維CAD技術(shù)能夠在設(shè)計中引入人工智能，建立智能建模是三維CAD技術(shù)的一項優(yōu)勢，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，能夠讓設(shè)計師團(tuán)隊成員更好的了解設(shè)計產(chǎn)品的性能、屬性和設(shè)計者的意圖，這樣就能夠凝聚更多優(yōu)秀的設(shè)計思想，設(shè)計出真正優(yōu)質(zhì)的機械產(chǎn)品。實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是三維CAD技術(shù)未來的發(fā)展方向，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享就能夠避免設(shè)計師做重復(fù)的勞動，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。（3）加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中本身是一項系統(tǒng)工程，企業(yè)在加大對于機械設(shè)計軟硬件投入的同時，還應(yīng)該拿出必要的費用對當(dāng)前的設(shè)計師進(jìn)行技能培訓(xùn)，同時還應(yīng)該去高校招聘掌握三維CAD技術(shù)的專業(yè)高精尖人才，我國機械設(shè)計水平和國外機械設(shè)計水平相差較大，歸根到底是人才實力的差距。只有培養(yǎng)一大批能夠掌握三維CAD技術(shù)的人才，才能夠真正實現(xiàn)將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中。
5結(jié)論
機械制造行業(yè)的發(fā)展是確保中國實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，離不開生產(chǎn)力的不斷提升，這與機械設(shè)計的發(fā)展水平緊密相關(guān)。當(dāng)前三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用還處于嘗試階段，在今后的機械設(shè)計過程中，應(yīng)該致力于為機械設(shè)計提供更好的途徑和工具，只有這樣才能夠讓三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢充分應(yīng)用于機械設(shè)計方面，才能夠從整體上確保機械設(shè)計提升到一個全新的高度。為了能夠確保機械設(shè)計不斷向前發(fā)展，未來應(yīng)該充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)對于機械設(shè)計的輔助作用。
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【關(guān)鍵詞】一次性機械設(shè)計；設(shè)計理念；實踐
1一次性機械設(shè)計內(nèi)容
生產(chǎn)工業(yè)零部件的主要目的是為了促進(jìn)大型機械設(shè)備的生產(chǎn)和加工水平的不斷提高，同時，為工業(yè)生產(chǎn)提供更多途徑。就我國現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)水平仍需進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。根據(jù)我國目前國情來看，還應(yīng)加強對機械設(shè)計的研究力度，不僅應(yīng)研發(fā)出卓越的產(chǎn)品，還要建立健全一次性機械設(shè)計理念體系以及內(nèi)容，促進(jìn)我國一次性機械設(shè)計工作的發(fā)展。在我國電動舵機的設(shè)計領(lǐng)域中，電動舵機零部件設(shè)計就充分應(yīng)用到了一次性機械設(shè)計理念。具體內(nèi)容如下：在我國某工廠中，對某型號電動舵機減速裝置設(shè)計的要求標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為，堵轉(zhuǎn)輸出力矩≥78.4N•m，額定輸出力矩≥44.1N•m，由于空間結(jié)構(gòu)受到限制，因此對減速器的要求為體積較小，一般不能高于75mm×70mm×50mm，綜合來看，對電動舵機減速裝置的零部件的要求較為嚴(yán)格。因為該零部件又是在電動舵機的生產(chǎn)以及加工中使用，所以更應(yīng)該對零部件設(shè)計進(jìn)行嚴(yán)格的把控。如果按照傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法對其進(jìn)行設(shè)計，大多設(shè)計人員會以耐久性的為主要設(shè)計角度，提高一次性機械的耐久性，而且會通過計算機對機械系統(tǒng)強度的安全系數(shù)進(jìn)行分析，保留較大的安全系數(shù)。已往的設(shè)計工作中，該方法滿足當(dāng)時的工作要求和時代對工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求。由于我國社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)零部件的需求也變的多元化，因此傳統(tǒng)的一次性機械設(shè)計方法不符合現(xiàn)代對零部件的要求。同時采用傳統(tǒng)機械設(shè)計方法生產(chǎn)的零部件，極其容易導(dǎo)致機械設(shè)備失效。為了能夠與時俱進(jìn)，設(shè)計出更符合現(xiàn)代要求的零部件，當(dāng)對零部件設(shè)計時，應(yīng)該豐富一次性機械設(shè)計的設(shè)計理念，并加以推廣和應(yīng)用。在保證其性能的前提下，改善零部件以及機械設(shè)備的質(zhì)量，全方面、多角度的促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
2一次性機械設(shè)計特點
在我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和社會不斷建設(shè)的前提背景下，一次性機械設(shè)計理念也漸漸得到了業(yè)界的廣泛應(yīng)用。在對一次性機械設(shè)備的使用中，該類設(shè)備也展現(xiàn)了很多的特點。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，對一次性機械設(shè)備的指標(biāo)要求都相對較高，因此要保證一次性機械設(shè)計理念較為嚴(yán)格。通過大量的分析以及討論，總結(jié)出一次性機械的特點，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一，壽命長和體系大是傳統(tǒng)機械的主要特點，但是相對于一次性機械設(shè)計來說，設(shè)計一次性機械的目的是為了在單次的使用中發(fā)揮最優(yōu)的性能。一次性機械設(shè)計與傳統(tǒng)機械設(shè)計相比，壽命使用情況確實不如傳統(tǒng)機械設(shè)計，但是在單次的使用中卻能比傳統(tǒng)機械設(shè)計展現(xiàn)出更好的性能。設(shè)計人員無論是對日常機械的操作還是使用中，都不用擔(dān)心一次性機械的磨損以及疲勞問題，在各個方面都獲得了很好的效果。根據(jù)目前工作生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，只要能夠保證一次性機械在規(guī)定的時間內(nèi)完成工作任務(wù)，就達(dá)到理想的使用效果。第二，通過大量的對比分析證明，一次性機械在實際生活中的應(yīng)用均高于常規(guī)機械設(shè)計。其具體表現(xiàn)在，由于采用常規(guī)機械方法設(shè)計出來的機械都具有失效的問題，因此造成了工業(yè)生產(chǎn)存在的隱患，降低了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，而使用一次性機械設(shè)計理念對機械進(jìn)行設(shè)計，能夠有效地促進(jìn)動力傳遞，并得到了很好的優(yōu)化設(shè)計，不僅保障了機械的負(fù)荷能力，還可顯著提升機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，雖然一次性機械設(shè)計理念和常規(guī)機械技術(shù)理論存在一定差異，但是在實際投入使用的過程中，兩者都具備自己的優(yōu)點而且較為突出。在實際的工作生產(chǎn)中，一次性機械設(shè)計明顯優(yōu)于常規(guī)機械設(shè)計理論。在日后對一次性機械設(shè)計時，要以一次性機械的設(shè)計理念為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計理念以及技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。
3一次性機械設(shè)計理念的實際應(yīng)用
3.1設(shè)計電動舵機結(jié)構(gòu)
當(dāng)設(shè)計電舵機結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以一次性機械設(shè)計理念為標(biāo)準(zhǔn)，保證電動舵機結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，提升電動舵機的傳動能力和強度。確定電動舵機最終的改善設(shè)計方案。
3.2設(shè)計錐齒輪
對錐齒輪進(jìn)行設(shè)計時，對齒輪的材料有一定的要求，小錐齒輪應(yīng)采用45鋼，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；大齒輪也應(yīng)采用45鋼，并采用正火處理。小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩為0.2303N•m，造成齒輪失效的主要原因是齒根疲勞折斷以及齒面疲勞點蝕，傳統(tǒng)設(shè)計理論中常采用齒根彎曲疲勞強度以及齒面接觸疲勞強度進(jìn)行設(shè)計校對，避免齒輪失效。根據(jù)齒根彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)為0.5mm，根據(jù)齒面接觸疲勞強度計算齒輪模數(shù)為0.6mm。在同等負(fù)荷下，使用靜強度計算方法可將模數(shù)與常規(guī)齒根彎曲疲勞強度、齒面接觸疲勞強度校對設(shè)計方法相比降低至40%。
3.3設(shè)計柔輪
在對柔輪選用過程中，保證柔輪材料硬度在32至36HRC之間。根據(jù)齒面耐磨計算方法，對柔輪模數(shù)進(jìn)行計算，其模數(shù)為0.2mm，也就說明當(dāng)普通齒輪轉(zhuǎn)動時，就會有1至2對齒數(shù)發(fā)生嚙合，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動呈諧波時，參與嚙合的齒數(shù)就會比普通齒輪轉(zhuǎn)動增多，約為總齒數(shù)的30%。3.4測試電動舵機性能在設(shè)計完成后，對電動舵機的減速裝置進(jìn)行性能測試。其主要內(nèi)容為最大負(fù)荷下減速器裝置的壽命長短。把設(shè)計的電動舵機減速系統(tǒng)裝置安裝于測試臺，將電氣以及機械歸零處理，采用直流電動機控制器對直流電動機選擇進(jìn)行控制。按板彈簧剛度計算出當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為80N•m時，減速器旋轉(zhuǎn)角約為60度，經(jīng)過2次旋轉(zhuǎn)角達(dá)到60度的測試后，對單次旋轉(zhuǎn)角度、減速器轉(zhuǎn)速以及加載次數(shù)進(jìn)行記錄。在測試過程中，一旦發(fā)生減速器卡死、電動機燒壞和噪聲超標(biāo)，應(yīng)立即終止試驗，結(jié)果判定為電動舵機系統(tǒng)失效。綜合來看，一次性機械設(shè)計理念和實踐工作，能夠促進(jìn)我國日常的工業(yè)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)和加工水平，也讓產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。
4結(jié)語
本文通過對我國現(xiàn)階段一次性機械設(shè)計理念和實踐進(jìn)行探討分析，總結(jié)出我國現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)一次性機械設(shè)計內(nèi)容和特點存在的主要問題，提出了有效地針對性措施。在對一次性機械進(jìn)行設(shè)計時，要豐富一次性機械理念的內(nèi)容，提高加工和生產(chǎn)水平，從而提升我國社會經(jīng)濟(jì)效益。為促進(jìn)我國一次性機械設(shè)計發(fā)展，提供科學(xué)合理的有效保障措施。
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1.機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢分析
機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)實現(xiàn)了機械的自動操作，排除了人工操作時的主觀影響和失誤，有利于提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度和合格率。傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)缺乏監(jiān)控、報警和診斷故障等系統(tǒng)，無法預(yù)警機械故障等問題，一旦發(fā)生故障，將會對整個生產(chǎn)過程造成很大影響。而利用機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)，機械內(nèi)部控制系統(tǒng)可以及時通過自我檢查發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的部分，及時找出問題根源，同時自動采取保護(hù)措施，自動處理部分故障問題，保證了機械工作的穩(wěn)定性和安全性，極大地降低了機械故障和安全事故的發(fā)生率。另外機械自動化產(chǎn)品多采用先進(jìn)的電子元器件取代傳統(tǒng)的磨損部件和可動構(gòu)件，降低了機械性故障的發(fā)生率，延長了機械的有效使用時間。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)綜合了多項頂尖先進(jìn)技術(shù)，適用范圍特別廣，其制造的機械設(shè)備一般都具有復(fù)合功能，尤其在一些條件特別惡劣和不適于人工勞動力作業(yè)的工作環(huán)境下，更能發(fā)揮其獨特作用，代替人工進(jìn)行施工生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。
2.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢探析
隨著近年來網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會逐漸進(jìn)入信息時代，網(wǎng)絡(luò)已滲透到社會生活的各個方面。將機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相結(jié)合，提高機械設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，共享豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，互相之間實現(xiàn)交互通訊和橫向縱向解決問題。在產(chǎn)品的設(shè)計方面，以往的機械設(shè)計主要是圖紙設(shè)計之后試驗生產(chǎn)成品。圖紙設(shè)計和試驗生產(chǎn)的過程無疑會造成人力物力財力的消耗，極大地提高生產(chǎn)成本。有了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的輔助，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)計算機設(shè)備，即時傳輸設(shè)計數(shù)據(jù)，解除空間距離對設(shè)計交流的限制。將CAD等計算機輔助制圖技術(shù)與人工智能和專家系統(tǒng)相結(jié)合，利用虛擬制造系統(tǒng)和計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)計制造過程的模擬，構(gòu)建整體模型，描述機械產(chǎn)品的工況，為產(chǎn)品生產(chǎn)提供最佳的設(shè)計方案，使軟件的輔助工作能力發(fā)揮到最大限度，有效控制產(chǎn)品的成本和質(zhì)量。
環(huán)保性也是新時代背景下機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展的重大趨勢。在發(fā)展機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)時，不能照抄照搬西方先進(jìn)國家的固有模式，而是應(yīng)密切聯(lián)系我國的具體國情，注意與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，將機械作業(yè)生產(chǎn)對周邊自然環(huán)境和操作人員的危害降到最低，做到綠色生產(chǎn)和可循環(huán)生產(chǎn)，使用綠色可回收利用的原材料，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)從設(shè)計、制造、使用到維修、回收階段都必須考慮到環(huán)保因素，實行綠色生產(chǎn)。既能滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益要求，也要兼顧生態(tài)環(huán)境，避免對環(huán)境產(chǎn)生危害，提高二次利用率。走可持續(xù)發(fā)展道路，減少能源和資源消耗，提高產(chǎn)品的競爭力。
從上世紀(jì)八十年代末，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)開始向微型化發(fā)展。微電子設(shè)備不斷更新?lián)Q代，目前主要采用光刻和蝕刻兩種超精密技術(shù)進(jìn)行加工，未來將逐步向納米級別和微米級別等更加精細(xì)的領(lǐng)域發(fā)展。微型機械體積小，耗能少，運用靈活，操作方便。可以廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)、軍事和醫(yī)療相關(guān)等高端領(lǐng)域。模塊化也是機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展的未來趨勢之一。模塊化是指在機械產(chǎn)品的研究設(shè)計階段對機械產(chǎn)品進(jìn)行模塊分組，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化，為機械制造生產(chǎn)規(guī)模的擴大和推廣打好基礎(chǔ)。在發(fā)展機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)時，應(yīng)提高對技術(shù)人員管理的重視度。加強對技術(shù)人員的培訓(xùn)和培養(yǎng)，提升技術(shù)人員的專業(yè)知識儲備和實際工作經(jīng)驗。加強創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，突破傳統(tǒng)陳舊的機械設(shè)計理念，提高產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新性。同時相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)綜合涉獵不同層面的科技知識，將機械設(shè)計制造與其他相關(guān)學(xué)科例如電力電氣技術(shù)、電子計算機技術(shù)等融會貫通，充分發(fā)揮機械自動化技術(shù)的優(yōu)勢。
3.總結(jié)
機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展彌補了傳統(tǒng)機械制造行業(yè)的不足之處，提高了機械產(chǎn)品在使用過程中的穩(wěn)定性和可靠性，滿足實際生產(chǎn)的需要，擴大了機械產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展是未來整個機械行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。因此，必須堅持以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為引導(dǎo)，促進(jìn)機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展，加快我國的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)模式由勞動密集型向技術(shù)密集型發(fā)展。
作者：劉麗霞 單位：秦皇島首鋼長白機械有限責(zé)任公司
