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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文范文第1篇

摘要：文章針對傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)局限性，提出了現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和方法。

一、機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限

傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)帶來了運(yùn)用中出現(xiàn)的許多問題：零部件容易腐蝕損壞；零部件容易疲勞損壞，斷裂、表面剝落等；零部件容易摩擦損壞等等。這些問題的出現(xiàn)，都是機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限性所產(chǎn)生的。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是人類為了實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的目標(biāo)而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動。傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以長期經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)，通過力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)等所形成的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范作為依據(jù)，運(yùn)用條件性計(jì)算或類比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在長期運(yùn)用中得到不斷的完善和提高，目前在大多數(shù)情況下仍然是有效的設(shè)計(jì)方法，但是它有很多局限：在方案設(shè)計(jì)時憑借設(shè)計(jì)者有限的直接經(jīng)驗(yàn)或間接經(jīng)驗(yàn)，通過計(jì)算、類比分析等，以收斂思維方式，過早地確定方案。這種方案設(shè)計(jì)既不充分又不系統(tǒng)，不強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，因此很難得到最優(yōu)方案；在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中，僅對重要的零部件根據(jù)簡化的力學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行靜態(tài)的或近似的設(shè)計(jì)計(jì)算，其他零部件只作類比設(shè)計(jì)，與實(shí)際工況有時相差較遠(yuǎn)，難免造成失誤；傳統(tǒng)設(shè)計(jì)偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實(shí)現(xiàn)，忽略人―機(jī)―環(huán)境之間關(guān)系的重要性；傳統(tǒng)設(shè)計(jì)采用手工計(jì)算、繪圖，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性差、工作周期長、效率低。

二、創(chuàng)新思維機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)思想

機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新。現(xiàn)代機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，要求在設(shè)計(jì)中更充分地發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出更具有生命力的產(chǎn)品。

（一）運(yùn)用創(chuàng)造思維

設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力是多種能力、個性和心理特征的綜合表現(xiàn)，它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達(dá)能力、自控能力、文化修養(yǎng)、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。其中想象能力和思維能力是創(chuàng)造力的核心，它是將觀察、記憶所得信息有控制地進(jìn)行加工變換，創(chuàng)造表達(dá)出新成果的整個創(chuàng)造活動的中心。創(chuàng)造力的開發(fā)可以從培養(yǎng)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力和素質(zhì)、加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐等方面著手。設(shè)計(jì)者不是把設(shè)計(jì)工作當(dāng)成例行公事，而是時刻保持強(qiáng)烈的創(chuàng)新愿望和沖動，掌握必要創(chuàng)新方法，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和鍛煉，自覺開發(fā)創(chuàng)造力，成為一個符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)需要的創(chuàng)新人才。

（二）運(yùn)用發(fā)散思維

發(fā)散思維又稱輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問題為中心，思維者打破常規(guī)，從不同方向，多角度、多層次地考慮問題，求出多種答案的思維方式。例如，若提出“將兩零部件聯(lián)結(jié)在一起”的問題，常規(guī)的辦法有螺紋聯(lián)結(jié)、焊接、膠接、鉚接等，但運(yùn)用發(fā)散思維思考，可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主要形式之一，在技術(shù)創(chuàng)新和方案設(shè)計(jì)中具有重要的意義。

（三）運(yùn)用創(chuàng)新思維

創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是一種最高層次的思維活動，它是建立在各類常規(guī)思維基礎(chǔ)上的。人腦在外界信息激勵下，將各種信息重新綜合集成，產(chǎn)生新的結(jié)果的思維活動過程就是創(chuàng)新思維。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的過程是創(chuàng)新的過程。設(shè)計(jì)者應(yīng)打破常規(guī)思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結(jié)構(gòu)、新造型、新材料、新工藝等，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。

三、科學(xué)的進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)

（一）把握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分，機(jī)械運(yùn)動方案中的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件只有通過零部件設(shè)計(jì)才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時它也是機(jī)械總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等，選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等，進(jìn)行失效分析和工作能力計(jì)算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機(jī)械產(chǎn)品整機(jī)應(yīng)滿足的要求是由零部件設(shè)計(jì)所決定的，機(jī)械零部件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求為：在工作能力上要求具體有強(qiáng)度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩(wěn)定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經(jīng)濟(jì)性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護(hù)要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制，需全面綜合考慮。

（二）嚴(yán)格計(jì)算機(jī)械零部件的失效形式

機(jī)械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點(diǎn)蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設(shè)計(jì)零部件時應(yīng)首先進(jìn)行零部件的失效分析，預(yù)估失效的可能性，采取相應(yīng)措施，其中包括理論計(jì)算，計(jì)算所依據(jù)的條件稱為計(jì)算準(zhǔn)則，常用的計(jì)算準(zhǔn)則有：一是強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度是機(jī)械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強(qiáng)度要求是保證機(jī)械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準(zhǔn)則。剛度是指零部件在載荷（下轉(zhuǎn)第57頁）（上接第58頁）的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準(zhǔn)則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對于高速運(yùn)動或剛度較小的機(jī)械，在工作時應(yīng)避免發(fā)生共振。振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則要求所設(shè)計(jì)的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準(zhǔn)則。機(jī)械零部件在高溫工作條件下，由于過度受熱，會引起油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題，使零部件失效或機(jī)械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應(yīng)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料，必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準(zhǔn)則。耐磨性是指相互接觸并運(yùn)動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當(dāng)零部件過度磨損后，將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，削弱其強(qiáng)度，降低機(jī)械精度和效率，以致零部件失效報(bào)廢。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時應(yīng)采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正確選擇機(jī)械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術(shù)指標(biāo)，是檢驗(yàn)零部件表面質(zhì)量的主要依據(jù)；它選擇的合理與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。機(jī)械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)用最普通的是類比法，此法簡便、迅速、有效。應(yīng)用類比法需要有充足的參考資料，現(xiàn)有的各種機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中都提供了較全面的資料和文獻(xiàn)。最常用的是與公差等級相適應(yīng)的表面粗糙度。在通常情況下，機(jī)械零部件尺寸公差要求越小，機(jī)械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。在實(shí)際工作中，對于不同類型的機(jī)器，其零部件在相同尺寸公差的條件下，對表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩(wěn)定性問題。在機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和制造過程中，對于不同類型的機(jī)器，其零部件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。在設(shè)計(jì)工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實(shí)際出發(fā)，全面衡量零部件的表面功能和工藝經(jīng)濟(jì)性，才能作出合理的選擇。

（四）全面優(yōu)化機(jī)械零部件設(shè)計(jì)方法

要充分運(yùn)用機(jī)械學(xué)理論和方法，包括機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械動力學(xué)、摩擦學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、傳動機(jī)械學(xué)等及計(jì)算機(jī)輔助分析的不斷發(fā)展，對設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題能作出很好的處理，一系列新型的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和方法正在形成。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計(jì)過程，利用計(jì)算機(jī)完成選型、計(jì)算、繪圖及其他作業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。CAD技術(shù)促成機(jī)械零部件設(shè)計(jì)發(fā)生巨大的變化，并成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分。目前，CAD技術(shù)向更深更廣的方向發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下基于專家系統(tǒng)的智能CAD；CAD系統(tǒng)集成化，CAD與CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）的集成系統(tǒng)（CAD/CAM）；動態(tài)三維造型技術(shù)；基于并行工程，面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)（DFM）；分布式網(wǎng)絡(luò)CAD系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王啟，等．常用機(jī)械零部件可靠性設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996．

[2]隋明陽．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．

[3]趙冬梅．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004．

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文范文第2篇

摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)中引入CAD技術(shù),可以解決機(jī)械企業(yè)中重復(fù)性設(shè)計(jì)多、信息資源利用率低的難題,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；CAD技術(shù)

1CAD技術(shù)的發(fā)展

CAD(ComputerAidedDesign)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文縮寫，是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計(jì)算能力，輔助工程技術(shù)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，達(dá)到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ProductDataManagement，PDM）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品命運(yùn)的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前，CAD系統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計(jì)算和圖形處理功能的CAD系統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能CAD系統(tǒng)（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀(jì)，ICAD技術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時代制造業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、智能活動是由設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計(jì)的過程，采用單一知識領(lǐng)域的符號推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計(jì)算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計(jì)算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計(jì)過程，借助計(jì)算機(jī)的支持，設(shè)計(jì)效率有了大大地提高。

2三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

通過實(shí)際應(yīng)用三維CAD系統(tǒng)軟件,筆者體會到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中具有更大的優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

2.1零件設(shè)計(jì)更加方便

使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計(jì)新零件,既方便又快捷,避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動演示,對于有一定運(yùn)動行程要求的,可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求,及時對設(shè)計(jì)進(jìn)行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報(bào)廢。

2.3縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)周期

采用三維CAD技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)時,只需對其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造,而大部分零部件的設(shè)計(jì)都將繼承以往的信息,使機(jī)械設(shè)計(jì)的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計(jì)能力,能夠通過快速重構(gòu),得到一種全新的機(jī)械產(chǎn)品。

2.4提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量

由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時采用CADCIMS組織生產(chǎn),機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動方針和優(yōu)化設(shè)計(jì)等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時,大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進(jìn)行機(jī)械零件加工,一致性很好,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1零件與裝配圖的實(shí)體生成

3.1.1零件的實(shí)體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實(shí)體模型。在許多具有實(shí)體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實(shí)體造型模塊中,系統(tǒng)提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成若干基本體,對基本體進(jìn)行三維實(shí)體造型,之后再對其進(jìn)行交、并、差等布爾運(yùn)算,便可得出零件的三維實(shí)體模型。

對于有些復(fù)雜的零件,往往難以分解成若干個基本體,使組合或分解后產(chǎn)生的基本體過多,導(dǎo)致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機(jī)器零件三維實(shí)體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構(gòu)造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實(shí)體造型中通過拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”,進(jìn)而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實(shí)體造型。

3.1.2實(shí)體裝配圖的生成。在零件實(shí)體構(gòu)造完成后,利用機(jī)器運(yùn)動分析過程中的資料,在運(yùn)動的某一位置,按各零件所在的坐標(biāo)進(jìn)行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實(shí)現(xiàn)。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,從普通機(jī)床到數(shù)控機(jī)床和加工中心,從人工設(shè)計(jì)和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。同時,模具CAD/CAM技術(shù)、模具激光快速成型技術(shù)(RPM)等,幾乎覆蓋了整個現(xiàn)代制造技術(shù)。

一個完整的CAD/CAM軟件系統(tǒng)是由多個功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數(shù)控加工、有限元分析、動態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)一管理,而實(shí)體造型是工程數(shù)據(jù)的主要來源之一。

3.3機(jī)械CAE軟件的應(yīng)用

機(jī)械CAE系統(tǒng)的主要功能是:工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)評價與壽命預(yù)估、動力學(xué)/運(yùn)動學(xué)仿真等。CAD技術(shù)在解決造型問題后,才能由CAE解決設(shè)計(jì)的合理性、強(qiáng)度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運(yùn)動特性、干涉、碰撞問題和動態(tài)特性等。

4CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢

4.1圖形交互技術(shù)

CAD軟件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具,務(wù)求易學(xué)好用,得心應(yīng)手。一個友好的、智能化的工作環(huán)境可以開拓設(shè)計(jì)師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。因此,智能化圖標(biāo)菜單、“拖放式”造型、動態(tài)導(dǎo)航器等一系列人性化的功能，為設(shè)計(jì)師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術(shù)也正在研究之中。

4.2智能CAD技術(shù)

CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設(shè)計(jì)是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計(jì)在運(yùn)用知識化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識的設(shè)計(jì)倉庫,及時準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)師提品開發(fā)所需的知識和幫助,智能地支持設(shè)計(jì)人員，同時捕獲和理解設(shè)計(jì)人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設(shè)計(jì)新手也能做出好的設(shè)計(jì)來,現(xiàn)代設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì),人們正試圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中,用智能設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造,這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。

4.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在CAD中已開始應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品,可以從人機(jī)工程學(xué)角度檢查設(shè)計(jì)效果,可直接操作模擬對象,檢驗(yàn)操作是否舒適、方便,及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題,及早看到新產(chǎn)品的外形,從多方面評價所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品.虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛擬樣機(jī)的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進(jìn)行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護(hù)性和成本、外觀等,基于虛擬樣機(jī)的試驗(yàn)仿真分析,可以在真實(shí)產(chǎn)品制造之前發(fā)現(xiàn)并解決問題,從而降低產(chǎn)品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CAD技術(shù)在電子商務(wù)時代繼續(xù)發(fā)展的一個重要方向.另外,隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計(jì)理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展,利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造,已成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；整合優(yōu)化

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）25-0252-03

大學(xué)生的實(shí)踐能力不強(qiáng)及創(chuàng)新能力薄弱是當(dāng)前高等教育最突出的問題。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要載體，故加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)是形勢所趨。中南大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺主要承擔(dān)全校工科類本科生的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程制圖、創(chuàng)造工程學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理工作。為了滿足中南大學(xué)首創(chuàng)的創(chuàng)新型大學(xué)辦學(xué)要求和“A”型人才結(jié)構(gòu)目標(biāo)，本文探討如何整合優(yōu)化大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺，建立符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，集知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)為一體的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)平臺。

一、大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)方案

（一）搭建六個開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺

實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)獨(dú)創(chuàng)的“五個層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，搭建了六個實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺：引導(dǎo)認(rèn)知平臺、基本訓(xùn)練平臺、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺、綜合實(shí)驗(yàn)平臺、創(chuàng)新實(shí)踐平臺和開放實(shí)踐平臺。

（二）建立實(shí)驗(yàn)室開放管理機(jī)制

實(shí)驗(yàn)中心通過采用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程和實(shí)驗(yàn)室基本信息計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理信息化和網(wǎng)絡(luò)化，建立了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

（三）隊(duì)伍建設(shè)及激勵機(jī)制

學(xué)校和實(shí)驗(yàn)中心通過制定一系列優(yōu)惠政策、激勵措施、監(jiān)督機(jī)制，激勵實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員在職攻讀碩士、博士學(xué)位，同時鼓勵實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員參加科研工作，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員與教師一樣可在學(xué)術(shù)上有所發(fā)展，穩(wěn)定了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍。

（四）建設(shè)三個特色示范基地

按照從機(jī)械測繪、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造的創(chuàng)新過程，建設(shè)三個特色示范基地：圖形三維可視化虛擬技術(shù)示范基地、現(xiàn)代測繪制造基礎(chǔ)技術(shù)示范基地和機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)示范基地。

圖形三維可視化虛擬技術(shù)示范基地其組成部分有：大幅面沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)投影系統(tǒng)、小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、6自由度交互式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)及視景仿真軟件系統(tǒng)。

現(xiàn)代測繪制造基礎(chǔ)技術(shù)示范基地主要由三坐標(biāo)測量儀、影像測量儀、復(fù)合式激光掃描機(jī)及小型快速成型系統(tǒng)組成。

機(jī)械創(chuàng)新實(shí)踐示范基地主要組成部分有：學(xué)生創(chuàng)意制圖、創(chuàng)新設(shè)計(jì)展示廳、機(jī)構(gòu)概念創(chuàng)新設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)展示廳、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)多功能自控展示廳、機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械傳動設(shè)計(jì)及多軸搭接實(shí)驗(yàn)室、平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)動分析實(shí)驗(yàn)室、平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析及動態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)室、TRIZ創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械系統(tǒng)集成組合實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)與控制搭接實(shí)驗(yàn)室。

二、大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與我校首創(chuàng)的創(chuàng)新型大學(xué)辦學(xué)要求和“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、突出創(chuàng)新能力”人才培養(yǎng)模式緊密結(jié)合。

2.在教學(xué)過程中，應(yīng)給學(xué)生自我發(fā)展的空間，對不同能力、不同潛力、不同志向的學(xué)生實(shí)現(xiàn)個性化培養(yǎng)，提高其應(yīng)變能力，以創(chuàng)新型人才、具有市場競爭力的多樣化綜合型高級人才為培養(yǎng)目標(biāo)。

3.將資深教授實(shí)質(zhì)性地引入實(shí)驗(yàn)中心的關(guān)鍵崗位，使之在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃、建設(shè)中發(fā)揮引領(lǐng)和主導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資的有機(jī)融合以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)的有機(jī)融合。

4.本著讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)覆蓋廣、受益大、影響深的原則，大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)該成為全校學(xué)生工程實(shí)踐訓(xùn)練和素質(zhì)教育基地。

5.通過學(xué)、研、產(chǎn)平臺培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，依托我院學(xué)科性公司――山河智能和中大創(chuàng)遠(yuǎn)，工藝實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)與論文等實(shí)踐教學(xué)到科技成果產(chǎn)業(yè)化學(xué)科性公司進(jìn)行，教師和學(xué)生置身于科技成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的實(shí)際工作之中。

6.加強(qiáng)與國內(nèi)外學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和工廠企業(yè)的合作、共建和交流，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)理念和技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)開放辦學(xué)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

構(gòu)建分層次、多模塊、相互銜接的開放型、綜合性大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，包括以下四個層面。

1.認(rèn)知性工程訓(xùn)練：以建立大工程背景知識為目標(biāo)，以激發(fā)學(xué)生對工程實(shí)踐的興趣和好奇心為出發(fā)點(diǎn)，開設(shè)機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識、制造工藝認(rèn)識、控制技術(shù)認(rèn)識及工程管理認(rèn)識等四個教學(xué)單元，面向全校理、工、文、經(jīng)、管及法學(xué)6個學(xué)科門類數(shù)十個專業(yè)的大一學(xué)生開放，為全校各個專業(yè)提供多種選擇，使每位學(xué)生在不同的層面上認(rèn)識工業(yè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要流程和涉及的關(guān)鍵技術(shù)，由此建立基本工程素養(yǎng)。

2.工程技能基礎(chǔ)訓(xùn)練：以培養(yǎng)學(xué)生在知識經(jīng)濟(jì)時代應(yīng)該具有的工程師意識和職業(yè)轉(zhuǎn)移能力、工程實(shí)踐能力和與他人溝通合作的能力為目標(biāo)，在保留傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，增加了綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，把機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，突出先進(jìn)制造技術(shù)的訓(xùn)練和培訓(xùn)，面對全校機(jī)械專業(yè)、非機(jī)械工科專業(yè)以及經(jīng)濟(jì)、商學(xué)、管理等文科專業(yè)大一、大二年級學(xué)生開課，將實(shí)踐教學(xué)及其工藝?yán)碚撝R的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為若干個教學(xué)模塊：材料成形模塊、常規(guī)機(jī)械加工模塊、數(shù)控加工與CAD/CAM模塊、特種加工與快速成形模塊，不同專業(yè)學(xué)生可選擇其中若干個模塊進(jìn)行教學(xué)。在這個層次的工程訓(xùn)練中，學(xué)生通過自己動手完成基礎(chǔ)工程技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)等一系列的工程訓(xùn)練項(xiàng)目，直接獲得對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工藝過程的基本認(rèn)識，接受生產(chǎn)工藝技術(shù)組織管理能力的基本訓(xùn)練。

3.機(jī)械工程學(xué)科基礎(chǔ)訓(xùn)練：以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛧?yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，加強(qiáng)其機(jī)械基礎(chǔ)系列課程之間的聯(lián)系為目標(biāo)，通過讓學(xué)生按幾何體表達(dá)機(jī)構(gòu)綜合機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械創(chuàng)新的認(rèn)識規(guī)律依次進(jìn)行引導(dǎo)認(rèn)知、基本訓(xùn)練、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐，將工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、創(chuàng)造工程學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體，形成完整的機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，面向機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)大二、大三學(xué)生開課。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系打破過去為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

4.科技創(chuàng)新實(shí)踐：以機(jī)電系統(tǒng)工程為背景，以培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生對產(chǎn)品的全數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、測試、管理及創(chuàng)新能力為目標(biāo)，中心主辦了“數(shù)字化制造三維建模競賽”、“湖南省機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新競賽”、“中南地區(qū)港澳特區(qū)金工設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新競賽”，并組織參加全國各類競賽，使學(xué)生在實(shí)踐過程中通過創(chuàng)造性地集成運(yùn)用所學(xué)知識，掌握全數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的基本原理、知識、技能及創(chuàng)新能力，支持高年級本科生、研究生從事創(chuàng)新性科學(xué)研究及實(shí)踐。

三、大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置

（一）課程建設(shè)理念

圍繞加強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力、綜合分析與創(chuàng)新能力、自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，在總結(jié)了中心近幾年的教學(xué)及改革研究成果的基礎(chǔ)上，提出了“一條主線、二者服務(wù)、三點(diǎn)結(jié)合、四個轉(zhuǎn)變、多種模塊”的非技術(shù)性工程素質(zhì)培養(yǎng)四年不斷線教學(xué)的課程建設(shè)理念。一條主線：以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識為主線；二者服務(wù)：教師、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員聯(lián)手為學(xué)生服務(wù)，工程實(shí)踐與學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)聯(lián)手為啟迪創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力服務(wù)；三點(diǎn)結(jié)合：實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)三點(diǎn)有機(jī)結(jié)合；四個轉(zhuǎn)變：由實(shí)踐教學(xué)從屬于理論教學(xué)向理論、實(shí)踐教學(xué)成功接軌轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)向現(xiàn)代工程實(shí)踐教學(xué)轉(zhuǎn)化，由操作技能培訓(xùn)向技能、管理與創(chuàng)新實(shí)踐相結(jié)合轉(zhuǎn)變，由單項(xiàng)技能傳授向基于網(wǎng)絡(luò)的集成技術(shù)傳播轉(zhuǎn)化；多種模塊：將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分為若干個教學(xué)模塊，根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)生來進(jìn)行模塊式教學(xué)。

（二）課程體系結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)中心以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為宗旨，為打破原有教研室的束縛，擬采用全新的大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，在現(xiàn)有課程設(shè)置基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。其課程分布如圖1所示。

四、成效與展望

整合優(yōu)化后的大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)施效果顯著，主要表現(xiàn)在四個方面。

1.調(diào)動了學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性。大量的設(shè)計(jì)型、研究型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開放型的體系，提高了學(xué)生積極學(xué)習(xí)工藝知識、系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)制作技能和先進(jìn)制造技術(shù)的主動性。

2.學(xué)生的動手能力和綜合性工程素質(zhì)有較明顯的提高。來自后繼專業(yè)課任課教師、學(xué)校教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)、不同院系的以及研究生培養(yǎng)部門或用人單位的反饋意見表明，在大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)施的實(shí)踐教學(xué)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)起到了重要作用。

3.通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐的興趣有了很大提高，綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰脱芯縿?chuàng)新能力得到加強(qiáng)。學(xué)生畢業(yè)論文的質(zhì)量有了很大的提高，幾年來共有100多篇論文公開發(fā)表，平均每年有30篇評為校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。學(xué)生的綜合素質(zhì)也有了明顯提高，在各類比賽中取得了驕人的成績。

4.通過各層次實(shí)踐教學(xué)鍛煉和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的磨練，學(xué)生的才智與潛力得到了充分的發(fā)揮，優(yōu)化了各類專業(yè)的本科生知識結(jié)構(gòu)，畢業(yè)生就業(yè)率高，他們的實(shí)踐能力與吃苦精神受到用人單位的高度評價。

眾所周知，古代科學(xué)的突出特點(diǎn)是知識體系的統(tǒng)一性；近代科學(xué)的典型特征是知識的分化；而現(xiàn)代科學(xué)則是在高度分化的基礎(chǔ)上，朝著知識綜合化的方向發(fā)展。本文所探討的大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺正是順應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展趨勢而構(gòu)建的符合大機(jī)械學(xué)科發(fā)展規(guī)律與國際先進(jìn)水平接軌的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。放眼未來，大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)和完善將持續(xù)不斷的服務(wù)于培養(yǎng)與造就具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文范文第4篇

1.1課程教學(xué)體系現(xiàn)狀

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程開設(shè)在大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院的能源與動力工程專業(yè)，共有三個模塊，分別為理論教學(xué)模塊60學(xué)時、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊4學(xué)時以及課程設(shè)計(jì)1周。

1.2教學(xué)體系中存在的問題

課堂教學(xué)模式陳舊，重講輕練。課堂教學(xué)中，教師常過分強(qiáng)調(diào)知識的全面性，造成課堂教授內(nèi)容過多，與學(xué)生互動較少，同時沒有給學(xué)生留下足夠“學(xué)”的時間。例如在講平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時，課堂時間大部分在講授其設(shè)計(jì)基本思路與方法，很少講習(xí)題，更沒有時間讓學(xué)生練習(xí)，嚴(yán)重阻礙知識體系的掌握。實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件和內(nèi)容不完善，學(xué)生缺乏參與感。受實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容僅包括機(jī)械原理認(rèn)識實(shí)驗(yàn)與機(jī)械零件認(rèn)識實(shí)驗(yàn)，均為參觀性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中只能對常用機(jī)械零件產(chǎn)生感性認(rèn)識，而沒有實(shí)際動手操作，致使參與感嚴(yán)重缺失。課程設(shè)計(jì)時間短，題目單一，且與實(shí)際脫節(jié)。課程設(shè)計(jì)的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設(shè)計(jì)。在這一周的時間內(nèi)，需對設(shè)計(jì)的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、計(jì)算、選型和作圖等，時間非常倉促，學(xué)生非常吃力。加之設(shè)計(jì)題目與實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生對設(shè)計(jì)內(nèi)容不感興趣，阻礙了學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐內(nèi)容幾乎不在考核之列，造成學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì)不重視，專心于理論知識的學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)能力的提高。

2教學(xué)體系改革措施

課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程整個教學(xué)體系中不可忽略的三個重要環(huán)節(jié)，本課程的教學(xué)改革也應(yīng)從這三個環(huán)節(jié)入手。課堂教學(xué)應(yīng)提高教學(xué)效率，課程設(shè)計(jì)應(yīng)提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力為目的。同時理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系，建立多元化的教學(xué)體系。

2.1改革課堂教學(xué)方法，整合教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率

針對教學(xué)模式陳舊、重講輕練的現(xiàn)狀，課堂教學(xué)應(yīng)遵循精講多練的原則。在理論授課時精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學(xué)生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填壓式的教學(xué)方法。同時課堂教學(xué)應(yīng)多采用現(xiàn)代教學(xué)手段，例如對于一些較為復(fù)雜的空間模型和機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的講授，應(yīng)采用幻燈片、動畫或錄像等方式，更有利于對常用機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的認(rèn)識和掌握。在課程教學(xué)體系改革的大背景下，課程教學(xué)內(nèi)容需要整合，應(yīng)以機(jī)械零件設(shè)計(jì)為主線，以基礎(chǔ)理論側(cè)重實(shí)用為原則。機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì)都是以機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖為研究模型建立機(jī)械運(yùn)動簡圖，因此應(yīng)把結(jié)構(gòu)分析，機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的定義、性質(zhì)和常用運(yùn)動副的代號，機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的建立作為重點(diǎn)講授內(nèi)容。對于機(jī)構(gòu)原理部分的內(nèi)容，過去主要是采用講授圖解法。隨著計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用與推廣，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以講授解析法為主，并增加計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，向?qū)W生簡單介紹AutoCAD的操作知識以進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，課后要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)完成簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)。對于機(jī)械傳動和零件設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量減少理論計(jì)算公式的推導(dǎo)，增加零件細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)介紹和常用設(shè)計(jì)參數(shù)的選取原則的介紹，并加強(qiáng)對機(jī)械組合的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點(diǎn)以及工程實(shí)際中的應(yīng)用、維護(hù)等。多向?qū)W生介紹機(jī)械方面的新發(fā)展、新思路，以開闊學(xué)生的眼界。此外，參考教材的選用應(yīng)著眼應(yīng)用性和先進(jìn)性。將版本較老、內(nèi)容較難的教材改為內(nèi)容較為簡單、學(xué)生感興趣、應(yīng)用型強(qiáng)的教材。

2.2完善實(shí)驗(yàn)條件，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力

針對學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性很高，但學(xué)習(xí)很吃力的現(xiàn)狀，分析其原因，主要是因?yàn)閷W(xué)生對理論推導(dǎo)的課程內(nèi)容有所排斥。但學(xué)生對事物的感性認(rèn)識能力較強(qiáng)，且比較愛動手操作。應(yīng)對實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。例如建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室，購買機(jī)械設(shè)計(jì)課程相關(guān)教學(xué)儀器設(shè)備，用于滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，并在維持總學(xué)時（64學(xué)時）不變的情況下，大幅加大實(shí)驗(yàn)學(xué)時所占的比例。其中，理論學(xué)時由60學(xué)時壓縮至36學(xué)時，實(shí)驗(yàn)學(xué)時由4學(xué)時增加至28學(xué)時。為增加學(xué)生對機(jī)械機(jī)構(gòu)的操作能力和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程教學(xué)中所占的比例大幅增加，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也有了相應(yīng)的調(diào)整，包括認(rèn)識實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。其中，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)主要是參觀機(jī)構(gòu)工作原理，4個實(shí)驗(yàn)共8學(xué)時；操作實(shí)驗(yàn)主要是常用機(jī)械模型的制作，3個實(shí)驗(yàn)共14學(xué)時；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)主要是根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行機(jī)械模型創(chuàng)新設(shè)計(jì)，1個實(shí)驗(yàn)共6學(xué)時。

2.3健全課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，全面提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生機(jī)械零件設(shè)計(jì)能力的一個重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)給定的時間短，涉及知識面廣，完成的內(nèi)容多，計(jì)算量大，繪圖工作繁重，有時一個普通的傳動方案就需要幾個小時甚至幾天的時間。鑒于該現(xiàn)狀，應(yīng)使課程設(shè)計(jì)的題目多樣化，并給出設(shè)計(jì)功能要求，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結(jié)構(gòu)方案，指導(dǎo)教師給出合理建議，并盡量借助于現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段、設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。在課程設(shè)計(jì)過程中，要求學(xué)生在手工計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成裝配草圖設(shè)計(jì)，并運(yùn)用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間接觸和掌握計(jì)算機(jī)輔助繪圖技巧，又可以加深學(xué)生對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的理解掌握，全面提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，為其今后從事設(shè)計(jì)工作打下良好基礎(chǔ)。

2.4考核形式多樣化，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程的課堂教學(xué)多，考核多以閉卷考試為主，因而導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)不感興趣，偏重于書本知識的掌握，形成了“高分低能”的不良現(xiàn)象。而社會的發(fā)展要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，因此，課程的考核形式應(yīng)多樣化，以全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為目的，不能單純以書面考試為主。按照這一思路，課程的考核形式也應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整。例如新制定的考試方案中，閉卷（或開卷）考試占30%，實(shí)驗(yàn)完成情況占30%，課程小論文占20%，平時表現(xiàn)占20%。其中，閉卷（或開卷）考試內(nèi)容為課堂教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱魉?、?shí)驗(yàn)積極性及實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合作情況；學(xué)生可自行擬定課程小論文題目及內(nèi)容，但論文中必須能反應(yīng)學(xué)生對本課程結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識及學(xué)習(xí)感受（需對課程教學(xué)提出合理建議或意見）或?qū)φn程某一典型章節(jié)（典型機(jī)械結(jié)構(gòu)）的深入理解；平時表現(xiàn)包括課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)出勤率、學(xué)習(xí)積極性及作業(yè)完成情況。

3結(jié)論

3.1《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系的改革應(yīng)從課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個環(huán)節(jié)著手，應(yīng)理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系，建立多元化且結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)體系。

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文范文第5篇

機(jī)械工程與自動化學(xué)院有碩士學(xué)位授予權(quán)，擁有機(jī)械工程一級學(xué)科碩士專業(yè)。注重學(xué)生厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)培養(yǎng)。在全國及省部級大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽、國際工業(yè)設(shè)計(jì)作品大賽、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”科技大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模等重大賽事中屢屢取得優(yōu)異成績。三十多年來，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)了大批合格的有用人才，畢業(yè)生受到社會普遍歡迎。學(xué)院科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流也取得了顯著的成績，已成為學(xué)校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的重要基地。當(dāng)然我校在機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化專業(yè)實(shí)踐方面需要針對技術(shù)發(fā)展、社會需求做出相應(yīng)調(diào)整，實(shí)踐內(nèi)容相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)。因此，積極開展機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐改革與研究十分必要，如何能夠在現(xiàn)有的條件下真正提高機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和水平是我們必須要解決的問題。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)改革方案分析與研究

新的機(jī)械工程及自動化專業(yè)是一個口徑更寬的專業(yè)，要求學(xué)生既能搞設(shè)計(jì)也能搞實(shí)際操作，因此，要求設(shè)計(jì)綜合性實(shí)踐提高學(xué)生動手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是十分必要的。其實(shí)，國內(nèi)高校不同專業(yè)的許多教師進(jìn)行了不斷的探索與研究。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)踐多為驗(yàn)證性實(shí)踐，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。緊密結(jié)合我校實(shí)際，根據(jù)我們的機(jī)械工程學(xué)院院級教學(xué)研究項(xiàng)目的實(shí)踐情況經(jīng)認(rèn)真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進(jìn)的改革思路，綜合實(shí)踐內(nèi)容的規(guī)劃方案體現(xiàn)出發(fā)展的動態(tài)特點(diǎn)。最終提出該發(fā)展過程需要解決的問題和解決途徑為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)基礎(chǔ)綜合實(shí)踐提供一條可持續(xù)的發(fā)展近期和遠(yuǎn)景規(guī)劃。具體的實(shí)踐方案是針對傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系，重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)實(shí)踐檔次，加強(qiáng)基礎(chǔ)動手訓(xùn)練、學(xué)科強(qiáng)化訓(xùn)練以及綜合調(diào)試設(shè)備訓(xùn)練的能力。本項(xiàng)目根據(jù)擬訂實(shí)施方案重組實(shí)踐教學(xué)體系將培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的總目標(biāo)分解為基礎(chǔ)訓(xùn)練、學(xué)科訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練三個層次。

①基礎(chǔ)訓(xùn)練包括工程認(rèn)知、計(jì)算機(jī)制圖與測繪等。通過實(shí)踐教學(xué)能掌握到基本的實(shí)踐操作方法，能夠正確地使用儀器設(shè)備，準(zhǔn)確地采集實(shí)踐數(shù)據(jù);認(rèn)真觀察實(shí)踐現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷、邏輯處理、做出結(jié)論的能力。

②學(xué)科訓(xùn)練包括電工電子技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、材料成形技術(shù)等。該層次實(shí)踐主要機(jī)械原理、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、電工電子技術(shù)等。

③綜合訓(xùn)練:該層次實(shí)踐主要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)過程、模具CAO/cAM基礎(chǔ)、CAE技術(shù)與應(yīng)用、應(yīng)用微機(jī)原理、自動控制原理、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與應(yīng)用等焙養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力;同時所提供的實(shí)踐設(shè)備覆蓋面寬、專業(yè)性強(qiáng)河適應(yīng)機(jī)電類類多門課程實(shí)踐。其中將AD/數(shù)據(jù)采集引入氣動拼裝綜合實(shí)踐臺，數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程程序上傳下載實(shí)踐裝置和伺服運(yùn)動控制臺等設(shè)備填補(bǔ)了國內(nèi)在實(shí)踐設(shè)備上的空白。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)改革的價值和體現(xiàn)

1.學(xué)術(shù)價值

研究的理論成果被國內(nèi)外近十種刊物所發(fā)表發(fā)表的十多篇論文被中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫、中國人文和社會科學(xué)論文統(tǒng)計(jì)與分析研究數(shù)據(jù)庫所收錄;被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學(xué)實(shí)踐是教學(xué)改革廣泛開展的有利條件。

2.實(shí)踐意義和社會影響

①提高了教師的科研意識和能力。實(shí)踐教改的深入開展對廣大教師的科研能力提出了更高的要求周此教師開始關(guān)注研究方法和教育理論知識進(jìn)行學(xué)科交叉知識的學(xué)習(xí)。

②初步構(gòu)建了富有教育特色的有效教學(xué)理論體系頌?zāi)康膶?shí)施，減少了授課時間，提高了學(xué)生自主能動性和動手實(shí)踐能力。必須開拓新的思路提高整個教學(xué)系統(tǒng)的效率，精心落實(shí)每個教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建有效教學(xué)。

③探索行之有效的實(shí)踐模式和教學(xué)方法素質(zhì)教育的實(shí)施也促進(jìn)了教科研的發(fā)展。教師和學(xué)生更加關(guān)注教學(xué)模式和教學(xué)方法的創(chuàng)新實(shí)施高效教學(xué)，適應(yīng)未來社會對人才的培養(yǎng)需要。

3.成果的特色

實(shí)踐教改為本科生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和課外創(chuàng)新制作提供訓(xùn)練平臺，為教師和相關(guān)技術(shù)人員提供技術(shù)研究開臺為改善辦學(xué)重要任務(wù)，提高學(xué)科水平，增加學(xué)校亮點(diǎn)服務(wù)，具有以下幾個特色:

①綜合性。為了體現(xiàn)這種課程與課程之間的聯(lián)系設(shè)計(jì)實(shí)踐基地將大學(xué)的各種實(shí)踐課程進(jìn)行了有效的連接與實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)更深刻地體現(xiàn)專業(yè)課程之間的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)的興趣。

②開放性。教學(xué)實(shí)踐采用模塊化設(shè)計(jì)各模塊之間相互獨(dú)立，功能各異，可選擇合適的模塊進(jìn)行連接和實(shí)驗(yàn)，可以深刻地體會到工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想，加深了學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試過程認(rèn)識。

③實(shí)際操作性強(qiáng)。所有實(shí)驗(yàn)均需學(xué)生自主動手完成實(shí)驗(yàn)的連線、程序編程和調(diào)試通過實(shí)驗(yàn)提高在未來進(jìn)入社會后的適應(yīng)能力。另外通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生不僅可以對前期學(xué)習(xí)課程進(jìn)行總結(jié)還可以對其他專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，如電氣、計(jì)算機(jī)和電子等課程。