机械设计论文

　　摘 要：近些年我国工业机械设备水平不断提高，但在机械设备制造的过程中因为各种因素的影响，而出现一些严重问题。机械设备运用的好与坏直接关系我国工业水平的发展的高低因此我们要搞好机械设计与制造这一关键技术。文章通过剖析我国机械设备设计制造过程中存在的问题，针对这些问题，就需要采用合理的改进方法，以保证我国机械设备更快的进入自动化的发展阶段。保证先进的科学技术和先进的机械设备实现完美结合，为我国的工业经济的发展做出贡献。

　　关键词：自动化；机械制造；改进方法

　　自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。在产品的生产过程中能够使之实现自动化连续生产，从而达到节省劳动力并提高效率的效果。改革开放以来，我国的机械自动化技术已经有了相当大的进步，但是与西方发达国家相比，可以说是望其项背，很多先进的技术仍然需要聘请国外的技术人员实现。我国机械自动化的设计与制造仍存在大量急需解决的问题，需要我们去发现并提出有效解决的办法。

　　1 机械自动化的必要性

　　20世纪20年代，在机械制造的冷加工中最早出现机械自动化技术来进行大批量生产。随着市场需求的增加以及人们对于机械制造产品的要求的增多，逐渐形成了机械自动化生产系统。机械运行实现自动化不仅能够很好的解决节约时间提高生产效率，同时通过进行自动化的生产方式，大大的减轻了人工劳动时间和劳动量解放了广大的劳动者。机械运行实现自动化同时还避免由于人为操作带来的人为因素影响生产情况的发生。我国经济已经进入市场经济竞争的大的氛围中，接受了市场竞争带来的巨大压力。机械设计与制造是我国生产力水平的体现因此在激烈的市场竞争中只有不断的提高生产力水平才能在国家的竞争中占有一席之地。才能为国民经济的发展赢得良好的生存环境。

　　《机械设计基础》课程是机械工程等专业的一门重要专业基础课对学员学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程的综合性和实践性都很强要求学生不仅要掌握扎实的基础知识更重要的是理解从工程实践中得来的知识经验还要具备在工程实践中应用所学知识设计机械传动装置的能力和创新能力。

　　一、现行教学中存在的突出问题

　　(一)传统的课堂教学形式仍占据主要地位

　　《机械设计基础》广泛的课程内容与有限的学时数及传统课堂教学法之间存在矛盾影响学员掌握更多的机械知识,限制了他们分析、构思和设计能力及创新能力的培养。

　　(二)缺乏实践手段教学目标难以实现

　　《机械设计基础》是一门实践性较强的课程应该边学习边实践才能实现提高设计能力、培养创新能力的目标。但实际上由于学时有限加之缺乏合适的实践环节教学很难达到这些要求。而且由于学员缺乏对实际机械系统的感性认识,教学效果不甚理想相当多学员只是把这门课作为一门课程去学习在实际中难以自觉运用其中的知识去指导设计。

　　(三)课程设计中缺乏创新训练

　　许多新技术冲击着传统的机械设计方法及设计思想像航空航天技术、超微技术、特种机器人技术等一系列高技术领域的快速发展,为机械设计提出了更高的要求而现行的机械设计课程教学模式中忽视了学员独立创新设计能力的培养不能最大限度地提高学生的实际设计能力和创造性设计能力。

　　针对上述存在的问题做了以下改革。

　　二、教学内容改革

　　(一)适当修改教材内容完善设计所必需的基本知识和基础理论

　　机械设计基础是近机类各专业开设的一门重要的技术基础课程，该课程主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。它要求学生不仅要掌握扎实的基础理论知识，还需要具备一定的工程意识和工程实践能力。几年来，我们以培养大工程背景下学生创新设计能力为目标，以机械传动方案设计为主线，对机械设计基础课程的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节、考核方式等进行了改革和实践。

　　一、机械设计基础课程教学存在的问题

　　1。工程意识薄弱，对机构及零部件认识不足我国高校的学生绝大多数学习经历都是连续的，都是从高中直接进入大学的，没有实际工作经验，在学习本课程中一般不安排参观和实习，对机械的了解只限于生活中接触的范围，还习惯于理性思维，缺少工程观念。无法将理论知识和工程实际相结合，教学内容和实际脱节。

　　2。教学内容应做相应调整机械设计基础是一门传统的课程，具有较多的经典内容，但近几十年来，机构学和机械设计方法都有很大的发展，特别是计算机在机构的综合和分析方面的应用已较为普遍。而我们在机构的设计方法这部分还主要以图解法为主，解析法通常作为自学内容。同时，教学内容应考虑教学的需要和学习者的实际情况，改变以往的理论分析过多，实践应用较少的局面。

　　3。教学方法和手段有需进一步改革由于教学内容较多，学时有限，教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容。一方面由于学生缺乏感性认识，造成对所学内容理解困难；另一方面由于教师处于主动，学生处于被动，所以不利于调动学生的积极性以及培养他们的独立思考问题、独立解决问题的能力。虽然传统教学手段和现代化教学手段已经实现了并重，但这些手段还不足以使学生真正的了解现实的工程实践以及具有较强的感性认识，对学生工程意识的培养还存在一定的不足。

　　引言

　　“机械设计基础”课程是高等学校机械类专业开设的一门学科基础课程,是在学生学完“机械制图”“工程力学”“互换性与技术测量”等知识后进入专业课程学习前必须学习的一门课程，在教学中起承上启下的作用。学好“机械设计基础”课程对学生学习后续的专业课程起着重要作用。课程考核方式是检验学生掌握知识度的重要手段，是教学过程的检验，但现有的考核方式并不能达到全面的、真实的对学生进行考核的目的。对现有考核方式进行改革，与教学方法相呼映，以达到促动学生的学习积极性的目的，从而提高“机械设计基础”课程的教学质量。

　　1“机械设计基础”课程考核方式的现状及存在问题

　　根据调查研究，目前高校“机械设计基础”课程考核方式普遍采取的是平时成绩(30%)+实验成绩(10%)+期末考试卷面成绩(60%)的模式，或者是平时成绩(30%)+期末考试卷面成绩(70%)的模式，没有实践环节。平时成绩一般由考勤、作业及课堂表现三部分组成，考勤、作业、课堂表现各占10%的比例。这种考核形式单一、不能全面考核学生能力,不能科学体现过程考核，特别是不能满足把学生培养成应用技术型人才的要求，缺少创新能力、实践能力的培养。该考核模式存在的问题主要表现在以下两点：

　　(1)课堂考核缺少科学、可操作性的评价标准

　　平时表现中的考勤环节，学生为了考勤的分值，上课时间都会到课堂，但是并不一定会认真听课，有个别同学有玩手机、睡觉、看课外书及考勤后早退的现象，即使任课教师严格要求，但是此类问题屡禁不止;在作业环节中，学生的互相抄袭现象严重，教师评判作业的时候并不能了解学生对知识点的理解、掌握程度。课堂表现中，教师一般只对课堂表现相对极端的学生有较深印象：课堂听课认真且能积极响应的同学和课堂经常违反课堂纪律的同学。对大部分学生课堂表现的认识是模糊的。

　　机械设计基础课程普遍存在的问题有：教材章节相互独立，不能使所学知识形成系统;多媒体只能起到演示作用，与真正的操作相差较远;实践学时少，理论与实践不能及时结合，学生枯燥，没有积极性;学生的工程能力，团队协作意识，主动分析问题、解决问题的能力不强;教师对课程改革的手段、措施欠缺，照本宣科的教学方式很难调动学生的主观能动性;学生创新意识欠缺。

　　综上所述，本文提出以学生工程实践能力为导向的机械设计基础课程改革与实施研究。该研究的特点，一是在教学模式上，为学生营造自由发展的氛围;二是在教学方法上，为学生营造自主探究的环境;三是在教学手段上，组织丰富多彩的竞赛活动，展示设计成果，吸引更多人参与其中;四是在考核方式上，多种考核形式并存，注重对学生能力的培养。

　　1机械设计基础课程改革内容及目标

　　1.1具体改革内容

　　(1)改革课程教学模式，设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式，教师在课程教学初期提出目标，如以往届“机械创新设计竞赛”为主题，并明确目标完成质量，将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例，一般不应大于50%;学生自行提出任务，3人一组自由组队，寻找方法，教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩，对任务进行客观、准确评价，指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动，在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动，激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授，可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。

　　【摘要】针对陇东学院机械专业学生课程设计效果差、学习积极性不高的现状，对“机械设计课程设计”的现有模式进行改革和探索，采用将大学生创新创业项目和大学生机械创新大赛与机械设计课程设计相融合的方法，以实践项目来带动学生学习兴趣，同时优化人才培养方案，减少理论教学课时，适当延长实践课程学时，使学生有充分的时间去动手完成自己的科技项目，激发学生的创新灵感。通过对2014、2015级机械专业学生实施改革结果来看，学生自主学习的能力大大提高，有80%以上的学生主动参与到项目中来，并且大学生创新创业项目立项数量和比赛获奖数量大幅提高,这为培养学生自主学习的能力、创新创业的能力具有较好的借鉴作用。

　　【关键词】机械设计课程设计；创新；改革

　　机械设计课程是机械类专业学生的专业基础课，其内容是对机械制图、高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、公差与配合、机械工程材料等先修课程的综合应用。“机械设计课程设计”是对机械设计课程理论知识的实践应用，是将理论知识的学习和工程实践相结合[1]。所以提高机械设计课程设计学习质量，有利于学生学习的积极性，有利于激发学生的创新灵感，有利于增强学生的实践应用能力，有利于增强学生对学习本专业的自信心。全国大学生机械创新大赛和大学生创新创业训练项目，都是以培养大学生的创新设计能力、综合设计能力和工程实践能力为目的，让学生完成某一机械产品设计与加工的全过程[2]。所以将“机械设计课程设计”与项目有机结合，不仅可以实现理论与实践相结合，而且可以提高学生学习的积极性，养成学生边学边用、边用边学的好习惯。由此可以培养提高学生的学习能力、动手能力以及创新能力，增强学生就业创业能力[3]。

　　摘要为顺应工程教育专业认证的需求，基于CDIO工程教育理念，开展机械设计系列课程教学改革和实践，从课程体系、教学内容、教学方法和实践教学等方面提出了相应的改革思路和具体措施，为培养具有工程理念的高素质、强能力的创新型工程技术人才奠定基础。

　　关键词CDIO；机械设计类课程；教学改革

　　引言

　　CDIO（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDIO工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。

　　1优化课程体系和教学内容

　　机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDIO理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝对接的课程体系。②以CDIO从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。

　　总结1

　　读了三年的大学，然而大多数人对本专业的认识还是不够，在大二期末学院曾为我们组织了两个星期的见习，但由于当时所学知识涉及本专业知识不多，所看到的东西与本专业很难联系起来，所以对本专业掌握并不是很理想。

　　今年暑假，学院为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电实习报告在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行生产操作实习。

　　为期23天的生产实习，我们先后去过了杭州通用机床厂，杭州机密机床加工工厂，上海阀门加工工厂，上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。

　　第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足，为后续专业课学习和毕业设计打好基础。

　　杭州通用机床厂

　　7月3日，我们来到实习的第一站，隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂。该厂主要以生产m—级磨床7130h，7132h，是目前国内比较大型的机床制造厂之一。在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目，在机械工程类实习中，安全问题始终是摆在第一位的。然后通过该厂总设计师的总体介绍。粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况。也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点。

　　0引言

　　工业及机械设计设计面较广，在众多的设计行业中工业设计及设计制造的难度最高。科技含量也最强，并且在设计过程不仅要体现设计的实用性，还要考虑设计的美观性。在当前工业设计及机械设计制造行业中，设计与制造水平的高低与企业市场竞争力直接挂钩。

　　1工业设计基本概述

　　工业设计指的是人们为了达到某一目标进行的创造性设计行为，在设计过程中，需要設计人员合理运用工学及美学相关技能，使工业产品实用性与美学性得以体现[1]。现代化的工业设计中，设计人员往往要事先执行科学的方案，并利用现代化的手段模拟设计产品所能达到的预期效果，通过不断改良形成新的产品。因此工业设计通常具有以下几个方面的特征。

　　1.1综合性强

　　人们往往将工业设计简单的理解为产品外在形态的设计，并且认为工业设计产品基本上都是机械产品，事实上人们的这种观点不全面，对工业设计的理解依旧处于较浅的水平。实际上，工业设计综合性较强，设计中不仅包含美学、工学，还包括经济学、生物学、心理学等方面的内容。

　　1.2实践性强

　　工业设计的目的是为人们提供更舒适、便捷的生活方式，使人们的生活更加自然、环保，因此工业设计具有非常强的实践性。

　　1.3时代性强

　　受不同时期人们的需求不同，工业设计的目标及设计内容往往会发生一定的变化，在以往工业设计可能仅仅是提高人们工作效率，而当前，随着环保理念的不断深入，在工业设计上往往体现产品节能、绿色以及环保等特征，由此可见，工业设计具有非常强的时代感。

　　[摘要]逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术，它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。本文首先介绍了逆向工程技术，然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。

　　[关键词]逆向工程农业机械设计应用

　　引言

　　随着我国农业机械化进程的逐步深入推进，农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展，这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面，多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此，在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期，降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现，为解决以上问题提供了一个新的思路。

　　1逆向工程简介

　　正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式，他的基本过程为，设计者先进行市场调查，得到研发产品的基本构思，借助CAD设计出产品的3D模型，然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中，我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型，这种情况下，需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型，这种从实物获得产品的三维模型，进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量所得的数据，采用三维建模方法，重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程，目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究，研制出与原型形相似，但结构、性能等方面更为先进的产品。应用逆向工程的基本过程如下：