首頁 > 優(yōu)秀范文 > 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計論文
時間：2023-03-23 15:23:25
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
1CAD技術(shù)的發(fā)展
CAD(ComputerAidedDesign)是計算機(jī)輔助設(shè)計的英文縮寫，是利用計算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，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年計算機(jī)輔助設(shè)計（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)計效率飛速地提高。現(xiàn)已將計算機(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）及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。
產(chǎn)品設(shè)計是決定產(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)計技術(shù)、智能活動是由設(shè)計專家系統(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、計算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計過程，借助計算機(jī)的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。
2三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn)
通過實際應(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)計更加方便
使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件,既方便又快捷,避免了單獨(dú)設(shè)計零件導(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,可檢驗行程是否達(dá)到要求,及時對設(shè)計進(jìn)行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報廢。
2.3縮短了機(jī)械設(shè)計周期
采用三維CAD技術(shù),機(jī)械設(shè)計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計時,只需對其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計和制造,而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息,使機(jī)械設(shè)計的效率提高了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)計有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計、運(yùn)動方針和優(yōu)化設(shè)計等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(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)計中的應(yīng)用
3.1零件與裝配圖的實體生成
3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的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體造型。
3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構(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)計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計算機(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、強(qiáng)度設(shè)計評價與壽命預(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)計倉庫,及時準(zhǔn)確地向設(shè)計師提品開發(fā)所需的知識和幫助,智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、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)計新手也能做出好的設(shè)計來,現(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計,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、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)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在CAD中已開始應(yīng)用,設(shè)計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)計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、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)的試驗仿真分析,可以在真實產(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)計面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計理論和技術(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),實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計和制造,已成為機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn)
[1]黃森彬主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).高等教育出版社.
[2]榮涵銳.新編機(jī)械設(shè)計CAD技術(shù)基礎(chǔ)〔M〕.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
一、機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計局限
傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計帶來了運(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)計局限性所產(chǎn)生的。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計是人類為了實現(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)計的特點(diǎn)是以長期經(jīng)驗積累為基礎(chǔ)，通過力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗等所形成的經(jīng)驗公式、圖表、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范作為依據(jù)，運(yùn)用條件性計算或類比等方法進(jìn)行設(shè)計。傳統(tǒng)設(shè)計在長期運(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)計方法，但是它有很多局限：在方案設(shè)計時憑借設(shè)計者有限的直接經(jīng)驗或間接經(jīng)驗，通過計算、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)計中，僅對重要的零部件根據(jù)簡化的力學(xué)模型或經(jīng)驗公式進(jìn)行靜態(tài)的或近似的設(shè)計計算，其他零部件只作類比設(shè)計，與實際工況有時相差較遠(yuǎn)，難免造成失誤；傳統(tǒng)設(shè)計偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實現(xiàn)，忽略人―機(jī)―環(huán)境之間關(guān)系的重要性；傳統(tǒng)設(shè)計采用手工計算、繪圖，設(shè)計的準(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)計思想
機(jī)械零部件設(shè)計的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新?，F(xiàn)代機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計，要求在設(shè)計中更充分地發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導(dǎo)下，設(shè)計出更具有生命力的產(chǎn)品。
（一）運(yùn)用創(chuàng)造思維
設(shè)計者的創(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)新實踐等方面著手。設(shè)計者不是把設(shè)計工作當(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)計的過程是創(chuàng)新的過程。設(shè)計者應(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
（一）把握機(jī)械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容
機(jī)械零部件設(shè)計是機(jī)械設(shè)計的重要組成部分，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)計的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運(yùn)動方案設(shè)計和總體設(shè)計的要求，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)計所決定的，機(jī)械零部件設(shè)計應(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，其中包括理論計算，計算所依據(jù)的條件稱為計算準(zhǔn)則，常用的計算準(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，以致零部件失效報廢。因此，機(jī)械設(shè)計時應(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，即計算法、試驗法和類比法。在機(jī)械零部件設(shè)計工作中，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)計工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發(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)等及計算機(jī)輔助分析的不斷發(fā)展，對設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題能作出很好的處理，一系列新型的設(shè)計準(zhǔn)則和方法正在形成。計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）是把計算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計過程，利用計算機(jī)完成選型、計算、繪圖及其他作業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法。CAD技術(shù)促成機(jī)械零部件設(shè)計發(fā)生巨大的變化，并成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的重要組成部分。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[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996．
[2]隋明陽．機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002．
如何將中國傳統(tǒng)文化融合到現(xiàn)代廣告設(shè)計中去?其作用又有哪些?這自然不是簡單的問題，對于傳統(tǒng)文化我們是照搬照抄，還是將傳統(tǒng)文化放置一邊，不予理睬?筆者認(rèn)為好的設(shè)計應(yīng)著重于人與人、人與空間和人與自然的融合上，是對傳統(tǒng)文化的再創(chuàng)造。而這種再創(chuàng)造是在理解的基礎(chǔ)上，用現(xiàn)代的審美觀對傳統(tǒng)的一些元素加以改造、提煉和運(yùn)用，使其更富有時代的特征：或者把傳統(tǒng)的造型方法與表現(xiàn)形式運(yùn)用到現(xiàn)代設(shè)計中來表達(dá)設(shè)計的理念，體現(xiàn)民族個性，這是對傳統(tǒng)文化再創(chuàng)造的理解。中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代廣告設(shè)計的融合作用究竟體現(xiàn)在哪些方面呢?
一、中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代廣告設(shè)計構(gòu)圖的作用
所謂傳統(tǒng)文化，是指中國幾千年文化發(fā)展史中在特定的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)形式、政治結(jié)構(gòu)、意識形態(tài)的作用下形成、積累和流傳下來，并且至今仍在影響著當(dāng)今文化的“活”的中國古代文化，這些文化又包含了國畫、剪紙、建筑、皮影、雕刻等等。而傳統(tǒng)文化又與廣告有著不解之緣，兩者在構(gòu)圖上的融和關(guān)鍵在于廣告設(shè)計中傳統(tǒng)美學(xué)的審美性。之前我們說過；中國是一個歷史文化古國，每個人都受到傳統(tǒng)文化的熏陶，這必然導(dǎo)致我們對“美”的崇拜和追求觀念不同與西方國家，形成具有中國傳統(tǒng)文化獨(dú)色的廣告作品。因此，中國傳統(tǒng)美學(xué)的審美性影響著廣告設(shè)計作品中“美”的體現(xiàn)，也影響著中國傳統(tǒng)文化的繼承和發(fā)展。
我們都知道廣告設(shè)計是屬于“瞬間藝術(shù)”，人們駐足于前的時間短，視線集中的程度有限，要想在這苛刻的條件下給人留有印象，廣告的設(shè)計就不能太過于復(fù)雜，必須要做到一目了然，簡潔明確，使人在一瞬之間、一定距離外能看清楚所要宣傳的事物。為了達(dá)到這個目的，廣告的設(shè)計總是盡可能采取假定的設(shè)計手法，將不同時間、空間發(fā)生的活動組合在一起，并經(jīng)常運(yùn)用象征手法，啟發(fā)人們的聯(lián)想來吸引消費(fèi)者。所以在廣告構(gòu)圖中，要突出重點(diǎn)，就要刪去次要的細(xì)節(jié)，甚至是背景。這種設(shè)計手法與國畫處理構(gòu)圖的手法一致。例如：在國畫構(gòu)圖中要求“以一當(dāng)十”、“以少勝多”的精煉：或者“計白當(dāng)黑”、“無畫處皆成妙境”的簡潔；“疏可走馬，密不透風(fēng)”的對比關(guān)系等。由此我們可以看出，在現(xiàn)代廣告設(shè)計中，構(gòu)圖要概括集中，突出醒目地表達(dá)所要宣傳的事物，表現(xiàn)物與物之間的內(nèi)在聯(lián)系，賦予畫面更廣泛的含義并使人們在有限的畫面中能聯(lián)想到更廣闊的生活，感受到新的意義。我們只有將中國傳統(tǒng)文化的精髓融合到現(xiàn)代廣告設(shè)計的理念中去，才能使民族傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代廣告設(shè)計真正的融為一體，從而增強(qiáng)廣告設(shè)計的傳播效率與文化藝術(shù)意蘊(yùn)。另外，傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代廣告設(shè)計的融和還可以有效增加廣告的附加價值，傳統(tǒng)文化由于自身特有的功能性和特殊的文化底蘊(yùn)，本身就具有“滿足人們精神需要”的價值，這種價值可以在現(xiàn)代廣告設(shè)計中起到增強(qiáng)附加價值的作用。
二、中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代廣告設(shè)計構(gòu)思的作用
在現(xiàn)代廣告設(shè)計中，我們在跟隨西方現(xiàn)代設(shè)計潮流的時候，已不滿足于純粹跟隨，開始對傳統(tǒng)文化進(jìn)行探索，并應(yīng)用傳統(tǒng)文化的構(gòu)思方法來結(jié)合現(xiàn)代廣告設(shè)計，體現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化的意蘊(yùn)及自身的文化內(nèi)涵，把握并創(chuàng)造出具有東方特色的廣告設(shè)計作品。廣告設(shè)計是一種“瞬間藝術(shù)”，好的廣告作品不僅要讓人“一目了然”，還要“一見傾心”，為它所吸引，留下深刻的印象。這就要求在廣告設(shè)計中要具備精湛的構(gòu)思。清代一位學(xué)者曾說過，一幅畫“與其令人愛，不如使人思”，好的廣告設(shè)計作品也是如此。它要讓人聯(lián)想、引起人的美好愿望、表現(xiàn)意境，就要有手段，我們稱之為“意匠”。如：“獨(dú)具匠心”指的就是別人沒有想到的你想到了，這也是在廣告設(shè)計中我們經(jīng)常提到的一種構(gòu)思方法。“意匠”具體說來就是選材(先取最精粹部分)、剪裁(去污存清)、夸張(強(qiáng)調(diào)形象的特征)、經(jīng)營位置(構(gòu)圖)、表現(xiàn)(選項用恰當(dāng)?shù)募挤?等，而這一切，恰恰是我國廣告設(shè)計者最為常用的構(gòu)思手段。
三、中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代廣告設(shè)計內(nèi)容的作用
傳統(tǒng)文化是現(xiàn)代廣告?zhèn)鞑コ晒Φ幕A(chǔ)，而現(xiàn)代廣告?zhèn)鞑t是因為傳統(tǒng)文化的滋養(yǎng)才具備了強(qiáng)勁的精神發(fā)散效力，“越是民族的就越是世界的”這句話在一定程度上對于廣告同樣適用。中國傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長，怎樣在廣告設(shè)計的內(nèi)容上體現(xiàn)傳統(tǒng)文化的精髓??這是我們值得深思的問題。筆者認(rèn)為應(yīng)從一個“意”字開始，廣告設(shè)計內(nèi)容上的意字，指的是傳統(tǒng)文化所要表達(dá)的意蘊(yùn)，也是意味深長之意?！耙狻笔莻鹘y(tǒng)文化在內(nèi)容設(shè)計上的關(guān)鍵，也適合于現(xiàn)代廣告設(shè)計所提出的吉祥如意的設(shè)計理念，更符合中國人在廣告設(shè)計上的要求。例如：腦白金的廣告語“今年孝敬咱爸媽，送禮還送腦白金”、“今年過節(jié)不收禮，收禮還收腦白金”，就是利用了中國傳統(tǒng)文化對“意”的理解。中國自古就有尊老愛幼、孝敬父母的傳統(tǒng)美德，“腦白金”定位成一種禮品，并且是一種能帶給人健康的禮品，極力宣傳送禮更要送健康的“意”念。這個觀念定位恰好順應(yīng)了中國的傳統(tǒng)，為廣大消費(fèi)者所能接受，從而有效地樹立了企業(yè)、品牌形象。整個廣告根植于中華民族傳統(tǒng)文化，是有強(qiáng)烈的現(xiàn)代氣息，既符合了廣告主的要求，又達(dá)到了準(zhǔn)確的廣告定位。
1 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體、多門技術(shù)學(xué)科相互滲透相互融合的產(chǎn)物，是在發(fā)展工程中逐步完善的一門新興的邊緣學(xué)科。實現(xiàn)機(jī)械自動化改變了工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技能結(jié)構(gòu)并且使得機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)及管理發(fā)生了重大變化。
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)主產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才.
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計及其自動化已經(jīng)成為一門獨(dú)特的新興學(xué)科，那未來發(fā)展的方向如何？
我國從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行機(jī)械設(shè)計及其自動化研究，但同美歐日特別是日本相比，距離很大，我國起步晚、發(fā)展程度低是一個毋庸置疑的社會事實，我國是世界上最大的發(fā)展中國家，因此，發(fā)展機(jī)械實際制造及其自動化應(yīng)該與我國基本國情相適應(yīng)。立足于基本國情，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的高效穩(wěn)步發(fā)展。
1.1 把機(jī)械設(shè)計制造與機(jī)電一體化進(jìn)行有效結(jié)合
機(jī)電一體化是機(jī)械自動化的高級形態(tài)，是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的延伸，也是機(jī)械工業(yè)的重要的發(fā)展方向。機(jī)電一體化改變了人類對機(jī)器的看法，機(jī)電一體化使得機(jī)器不在是冷冰冰的鋼鐵，是機(jī)器擁有了智能化的特點(diǎn)。改變了機(jī)器的模式。
1.2 把機(jī)械設(shè)計制造與信息技術(shù)有機(jī)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(qiáng)大，機(jī)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(jī)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(jī)械制造與計算機(jī)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(qiáng)抗風(fēng)險能力。
1.3 在機(jī)械設(shè)計制造與信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)機(jī)械自動化的網(wǎng)絡(luò)化
同計算機(jī)一樣，網(wǎng)絡(luò)也成為人們生活的一部分，機(jī)械的制造、組裝、推廣都離不開網(wǎng)絡(luò)，特別是機(jī)械成品的使用和推廣離不開網(wǎng)絡(luò)的作用。
1.4 機(jī)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(dāng)今社會一個很重要的問題，前些年，我們一味追求經(jīng)濟(jì)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(jī)械自動化來看，我國和其他國家有著很大的差距。本身機(jī)械工業(yè)是一個污染比較強(qiáng)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(jì)不應(yīng)該以環(huán)境作為代價。
1.5 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化需要較強(qiáng)的自學(xué)和創(chuàng)新能力
理論是實踐的基石，因此，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中，要注重對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)，才能在實踐中學(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們要在專業(yè)知識的基礎(chǔ)上增強(qiáng)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(jī)械設(shè)計制造及其自動化并不是單純的機(jī)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(xiàn)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(xué)前沿發(fā)展趨勢。
2 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展前景
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化涉及到很多專業(yè)，正如本論文所闡述的觀點(diǎn)，本專業(yè)需要的機(jī)電一體化、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)乃至環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合，因此機(jī)械制造及其自動化專業(yè)要求學(xué)員利用一切能夠利用的時間去學(xué)習(xí)、鍛煉，到基層到工廠，在實踐中發(fā)現(xiàn)自己理論上的不足和欠缺，只有把理論和實際工作經(jīng)驗完美結(jié)合，才能完成從理論到實踐的“蛻化”。
現(xiàn)代社會，競爭最激烈的是人才的競爭，機(jī)械類專業(yè)的就業(yè)，除了教學(xué)、營銷外，常見的還有生產(chǎn)總監(jiān)、設(shè)備物流管理、開發(fā)機(jī)械產(chǎn)品、開發(fā)儀器乃至武器，甚至一些模具的設(shè)計制造，更有甚者CNC工程師等等， 中國加入世界貿(mào)易組織后，對機(jī)械方面的人才需求日益強(qiáng)烈，機(jī)械方面人才就要迎來復(fù)蘇的春天。
自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就業(yè)也是需要個人的興趣和能力的，所謂“干一行愛一行”只有愛一行才能干好一行。
無論一個社會的文明發(fā)展到什么程度，都離不開機(jī)械制造，它是人類生活的物質(zhì)基本保障，因此，在目前形勢下，我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和前景都是非常好的行業(yè)。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；CAD技術(shù)
1CAD技術(shù)的發(fā)展
CAD(ComputerAidedDesign)是計算機(jī)輔助設(shè)計的英文縮寫，是利用計算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，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年計算機(jī)輔助設(shè)計（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)計效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計算機(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）及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。
產(chǎn)品設(shè)計是決定產(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)計技術(shù)、智能活動是由設(shè)計專家系統(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、計算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計過程，借助計算機(jī)的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。
2三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn)
通過實際應(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)計更加方便
使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件,既方便又快捷,避免了單獨(dú)設(shè)計零件導(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,可檢驗行程是否達(dá)到要求,及時對設(shè)計進(jìn)行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報廢。
2.3縮短了機(jī)械設(shè)計周期
采用三維CAD技術(shù),機(jī)械設(shè)計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計時,只需對其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計和制造,而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息,使機(jī)械設(shè)計的效率提高了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)計有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計、運(yùn)動方針和優(yōu)化設(shè)計等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(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)計中的應(yīng)用
3.1零件與裝配圖的實體生成
3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的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體造型。
3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構(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)計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計算機(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、強(qiáng)度設(shè)計評價與壽命預(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)計倉庫,及時準(zhǔn)確地向設(shè)計師提品開發(fā)所需的知識和幫助,智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、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)計新手也能做出好的設(shè)計來,現(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計,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、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)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在CAD中已開始應(yīng)用,設(shè)計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)計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、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)的試驗仿真分析,可以在真實產(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)計面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計理論和技術(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),實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計和制造,已成為機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn)
[1]黃森彬主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).高等教育出版社.
[2]榮涵銳.新編機(jī)械設(shè)計CAD技術(shù)基礎(chǔ)〔M〕.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
主要課程：工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、微型計算機(jī)原理應(yīng)用、機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)。主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括軍訓(xùn)，金工、電工、電子實習(xí)，認(rèn)識實習(xí)，生產(chǎn)實習(xí)，社會實踐，課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計(論文)等，一般應(yīng)安排40周以上。
主要專業(yè)實驗：現(xiàn)代制造技術(shù)綜合實驗、測試與信息處理實驗。
專業(yè)選修課：機(jī)械動力學(xué)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)、機(jī)械故障診斷學(xué)、文獻(xiàn)檢索、專業(yè)外語、有限元方法、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計、工藝過程自動化、先進(jìn)制造技術(shù)、特種加工、成組技術(shù)與CAPP、智能機(jī)械概論、微小機(jī)械概論、虛擬樣機(jī)技術(shù)、市場營銷學(xué)、在線檢測與控制、實用控制系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控機(jī)床與編程。
機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)就業(yè)前景如何
機(jī)械制造是制造業(yè)的重要組成部分，其作為國民經(jīng)濟(jì)各個技術(shù)部門的基礎(chǔ)裝備，對于調(diào)整并完善中國的工業(yè)體系具有重要的作用。處于技術(shù)創(chuàng)新時代的今天，工業(yè)企業(yè)要獲得長足發(fā)展，就要對于機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)進(jìn)行深入而系統(tǒng)地研究，以不斷地擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域，提高其應(yīng)用價值。長期以來，中國在該項領(lǐng)域研究中獲得了一定的成績，但是相比較于工業(yè)發(fā)展國家，中國在機(jī)械自動化領(lǐng)域中的研究還相對薄弱。對于中國的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探究成為了重點(diǎn)研究課題。
1 現(xiàn)代分析機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)淺析
作為傳統(tǒng)工科專業(yè)中重要的一種，機(jī)械設(shè)計制造對于國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)發(fā)展有著重要的意義，并且機(jī)械設(shè)計制造的技術(shù)也在不斷的發(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(jī)械設(shè)計制造技術(shù)水平也面臨著新的挑戰(zhàn)和壓力。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)存在著一定的缺陷和不足，不能更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)水平的發(fā)展需求。自動化技術(shù)是近年來隨著技術(shù)不斷發(fā)展而出現(xiàn)的新技術(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(jī)械設(shè)計制造過程中。自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的自身價值提供了更多的價值。機(jī)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(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平限制。機(jī)械設(shè)計制造與自動化技術(shù)的同步發(fā)展和相互交融，提高了機(jī)械產(chǎn)品的使用效率和安全性，對于提高生產(chǎn)力有著至關(guān)重要的意義。
自動化技術(shù)是以計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)為主要內(nèi)容，并且融合其他學(xué)科來滲透和發(fā)展的，是一門綜合性學(xué)科專業(yè)。自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)造成了深遠(yuǎn)的影響，并且賦予機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)了很多新的內(nèi)容與定義。例如，在機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對于制造過程的工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且有著高度的變量精確性要求。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。
2 分析機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)階段，我國機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)技術(shù)正處于一個飛速發(fā)展的階段，并且也取得了一系列的相關(guān)研究成果。但是，與其他國際社會上的發(fā)達(dá)國家專業(yè)水平相比，還存在一定的差距。機(jī)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、模塊化、綠色化與生活化的趨勢，下面筆者就這幾個技術(shù)發(fā)展的趨勢方向進(jìn)行分析。
第一，信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的一個重要技術(shù)，并且對于各行各業(yè)都帶來了深入的影響。機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)也受到信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響，其專業(yè)深度與廣度得到了大幅度的提升。很多基于信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新技術(shù)應(yīng)用于自動化技術(shù)當(dāng)中，使得很多遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息交互等都得到了實現(xiàn)。例如，在企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的過程中，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以使管理者實時的掌握企業(yè)生產(chǎn)情況，并且對于設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制和調(diào)整，提高了對生產(chǎn)過程的控制能力。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)合，實現(xiàn)了不同生產(chǎn)部門之間的信息交流與共享，更好的提高了不同生產(chǎn)部門之間的配合程度，有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的不可或缺的重要動力之一。
第二，智能化與模塊化發(fā)展。智能化是一個重要的標(biāo)準(zhǔn)，是區(qū)別傳統(tǒng)機(jī)械與現(xiàn)代機(jī)械的一個重要指標(biāo)。智能化是機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展目標(biāo)，是提高機(jī)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。通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以更好的拓展機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍。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(jī)械產(chǎn)品從研發(fā)到使用的效率都得到了大幅度的提高，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成為可能，有效的促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。
第三，綠色化與生活化發(fā)展?，F(xiàn)代社會的一個重要發(fā)展理念就是可持續(xù)化，持續(xù)發(fā)展是保證人類長遠(yuǎn)生存的關(guān)鍵。機(jī)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。機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展必須以綠色化為根本目標(biāo)。通過環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用，提高機(jī)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(jī)械產(chǎn)品應(yīng)該與人類的生活進(jìn)行深入的融合，并且體現(xiàn)出機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)密集和知識密集的特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)融入生活的一個重要特點(diǎn)就是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、辦公、居住等多方面的內(nèi)容都實現(xiàn)了自動化，為人類生活帶來了極大的便利。
3 結(jié)束語
機(jī)械自動化方便了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理等方方面面，作為工業(yè)技術(shù)的一個門類，它值得我們投入一定的精力去了解、認(rèn)識?；蛟S我們以后不會從事這方面的工作，但是了解機(jī)械設(shè)計制作自動化技術(shù)之后，我們才能更加堅定的支持它的發(fā)展?，F(xiàn)在我國的任何企業(yè)都離不開機(jī)械的設(shè)計與制作，而機(jī)械設(shè)計制作自動化也跟我們的生活密切相關(guān)，這是不容否認(rèn)的。希望，在未來不但是國家企業(yè)重視機(jī)械設(shè)計制作自動化技術(shù)，而且更多的人能為其發(fā)展投入自己的精力。
參考文獻(xiàn)
[1] 張寶坤，王淑霞，王艷.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向[J].化工裝備技術(shù)，2011，
[2] 陳義厚，周思柱，馮進(jìn)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化品牌專業(yè)特色研究[J].管理觀察，2008，
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。實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、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)實踐環(huán)節(jié)是形勢所趨。中南大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)實驗平臺主要承擔(dān)全校工科類本科生的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、工程制圖、創(chuàng)造工程學(xué)等課程的實驗教學(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)實驗平臺，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)性實驗平臺。
一、大機(jī)械基礎(chǔ)實驗平臺建設(shè)方案
（一）搭建六個開放性實驗教學(xué)平臺
實驗中心根據(jù)獨(dú)創(chuàng)的“五個層次”實驗教學(xué)體系，搭建了六個實驗教學(xué)平臺：引導(dǎo)認(rèn)知平臺、基本訓(xùn)練平臺、基礎(chǔ)實驗平臺、綜合實驗平臺、創(chuàng)新實踐平臺和開放實踐平臺。
（二）建立實驗室開放管理機(jī)制
實驗中心通過采用信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，建立了實驗教學(xué)全過程和實驗室基本信息計算機(jī)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)實驗室管理信息化和網(wǎng)絡(luò)化，建立了開放性實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
（三）隊伍建設(shè)及激勵機(jī)制
學(xué)校和實驗中心通過制定一系列優(yōu)惠政策、激勵措施、監(jiān)督機(jī)制，激勵實驗教學(xué)人員在職攻讀碩士、博士學(xué)位，同時鼓勵實驗技術(shù)人員參加科研工作，使實驗教學(xué)人員與教師一樣可在學(xué)術(shù)上有所發(fā)展，穩(wěn)定了實驗隊伍。
（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、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)新實驗示范基地。
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)實投影系統(tǒng)、小型桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、6自由度交互式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實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)計展示廳、機(jī)構(gòu)概念創(chuàng)新設(shè)計和機(jī)械設(shè)計展示廳、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計多功能自控展示廳、機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實驗室、機(jī)械傳動設(shè)計及多軸搭接實驗室、平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計及運(yùn)動分析實驗室、平面機(jī)構(gòu)設(shè)計分析及動態(tài)仿真實驗室、TRIZ創(chuàng)新實驗室、機(jī)械系統(tǒng)集成組合實驗、機(jī)器人機(jī)構(gòu)與控制搭接實驗室。
二、大機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)體系構(gòu)建
（一）實驗教學(xué)理念
1.實驗教學(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.將資深教授實質(zhì)性地引入實驗中心的關(guān)鍵崗位，使之在實驗室規(guī)劃、建設(shè)中發(fā)揮引領(lǐng)和主導(dǎo)作用，實現(xiàn)理論教學(xué)和實驗教學(xué)師資的有機(jī)融合以及實驗教學(xué)與科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)的有機(jī)融合。
4.本著讓實驗教學(xué)覆蓋廣、受益大、影響深的原則，大機(jī)械基礎(chǔ)實驗平臺應(yīng)該成為全校學(xué)生工程實踐訓(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)，工藝實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)設(shè)計與論文等實踐教學(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，實現(xiàn)開放辦學(xué)。
（二）實驗教學(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)實驗教學(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)實訓(xùn)項目基礎(chǔ)上，增加了綜合性、創(chuàng)新性的實習(xí)實訓(xùn)項目，把機(jī)、電、計算機(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)生的綜合實驗?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)實驗、綜合實驗和創(chuàng)新實踐，將工程制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、創(chuàng)造工程學(xué)等課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體，形成完整的機(jī)械基礎(chǔ)課程實驗教學(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。該實驗教學(xué)體系打破過去為實驗而實驗的封閉的實驗教學(xué)體系。
4.科技創(chuàng)新實踐：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、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)計創(chuàng)新競賽”、“中南地區(qū)港澳特區(qū)金工設(shè)計制造創(chuàng)新競賽”，并組織參加全國各類競賽，使學(xué)生在實踐過程中通過創(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)研究及實踐。
三、大機(jī)械基礎(chǔ)實驗課程體系設(shè)置
（一）課程建設(shè)理念
圍繞加強(qiáng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力、綜合分析與創(chuàng)新能力、自主設(shè)計與創(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、工程實踐能力及創(chuàng)新意識為主線；二者服務(wù)：教師、實踐實驗指導(dǎo)人員聯(lián)手為學(xué)生服務(wù)，工程實踐與學(xué)科基礎(chǔ)實驗聯(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：實現(xiàn)理論教學(xué)、實踐教學(xué)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)三點(diǎn)有機(jī)結(jié)合；四個轉(zhuǎn)變：由實踐教學(xué)從屬于理論教學(xué)向理論、實踐教學(xué)成功接軌轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的金工實習(xí)和課程設(shè)計向現(xiàn)代工程實踐教學(xué)轉(zhuǎn)化，由操作技能培訓(xùn)向技能、管理與創(chuàng)新實踐相結(jié)合轉(zhuǎn)變，由單項技能傳授向基于網(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)
實驗中心以培養(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)實驗教學(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)實驗平臺實施效果顯著，主要表現(xiàn)在四個方面。
1.調(diào)動了學(xué)生實踐學(xué)習(xí)的積極性。大量的設(shè)計型、研究型的實驗項目和開放型的體系，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)實驗平臺實施的實踐教學(xué)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)起到了重要作用。
3.通過實驗教學(xué)的改革，學(xué)生對創(chuàng)新實踐的興趣有了很大提高，綜合實驗?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.通過各層次實踐教學(xué)鍛煉和創(chuàng)新設(shè)計的磨練，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)實驗平臺正是順應(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)實驗教學(xué)平臺。放眼未來，大機(jī)械基礎(chǔ)實驗平臺的建設(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)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]胡萬華.機(jī)械工程類專業(yè)實踐教學(xué)改革研究[J].交通高教研究，2004，（3）.
[2]郭海波，何競飛.機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2007，26（12）.
[3]李健.建設(shè)創(chuàng)新型大學(xué)，服務(wù)創(chuàng)新型國家[J].求是，2006，（3）.
傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計帶來了運(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)計局限性所產(chǎn)生的。傳統(tǒng)設(shè)計在長期運(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)計方法，但是它有很多局限：在方案設(shè)計時憑借設(shè)計者有限的直接經(jīng)驗或間接經(jīng)驗，通過計算、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)計中，僅對重要的零部件根據(jù)簡化的力學(xué)模型或經(jīng)驗公式進(jìn)行靜態(tài)的或近似的設(shè)計計算，其他零部件只作類比設(shè)計，與實際工況有時相差較遠(yuǎn)，難免造成失誤；傳統(tǒng)設(shè)計偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實現(xiàn)，忽略人——機(jī)——環(huán)境之間關(guān)系的重要性；傳統(tǒng)設(shè)計采用手工計算、繪圖，設(shè)計的準(zhǔn)確性差、工作周期長、效率低。所以，在現(xiàn)代機(jī)械部件設(shè)計中，很有必要用到創(chuàng)新思維的方法去設(shè)計。論文參考網(wǎng)。
1 創(chuàng)新機(jī)械零部件的設(shè)計思想
機(jī)械零部件設(shè)計的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新。現(xiàn)代機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計，要求在設(shè)計中更充分地發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導(dǎo)下，設(shè)計出更具有生命力的產(chǎn)品。
1.1 運(yùn)用創(chuàng)造思維
設(shè)計者的創(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)新實踐等方面著手。設(shè)計者不是把設(shè)計工作當(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)計需要的創(chuàng)新人才。
1.2 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)計中具有重要的意義。
1.3 運(yùn)用創(chuàng)新思維
創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)新思維。論文參考網(wǎng)。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)計的過程是創(chuàng)新的過程。設(shè)計者應(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。
2 科學(xué)的進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計
2.1 把握機(jī)械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容
機(jī)械零部件設(shè)計是機(jī)械設(shè)計的重要組成部分，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)計的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運(yùn)動方案設(shè)計和總體設(shè)計的要求，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)計所決定的，機(jī)械零部件設(shè)計應(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。
2.2 嚴(yán)格計算機(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，其中包括理論計算，計算所依據(jù)的條件稱為計算準(zhǔn)則，常用的計算準(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，以致零部件失效報廢。因此，機(jī)械設(shè)計時應(yīng)采取措施，力求提高零部件的耐磨性。
2.3 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，即計算法、試驗法和類比法。在機(jī)械零部件設(shè)計工作中，應(yīng)用普通的是類比法，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。
2.4 全面優(yōu)化機(jī)械零部件設(shè)計方法
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)等及計算機(jī)輔助分析的不斷發(fā)展，對設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題能作出很好的處理，一系列新型的設(shè)計準(zhǔn)則和方法正在形成。計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）是把計算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計過程，利用計算機(jī)完成選型、計算、繪圖及其他作業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法。CAD技術(shù)促成機(jī)械零部件設(shè)計發(fā)生巨大的變化，并成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的重要組成部分。論文參考網(wǎng)。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)計技術(shù)（DFM）；分布式網(wǎng)絡(luò)CAD系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
1．趙冬梅.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004．
2．聞邦椿.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009 .
3．王建平.工科院校機(jī)械專業(yè)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)的探索[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報,2005(06).
中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、估算軸徑，選擇連軸器
1.初步估算軸徑選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計手冊[ 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)，卜祥安主編，北京師范大學(xué)出版社，2008年7月]表19.1-1，可得材料力學(xué)性能參數(shù)為：；；；；。
查機(jī)械設(shè)計手冊表19.3.-1公式，可初步計算軸徑，根據(jù)已選材料查機(jī)械設(shè)計手冊表19.3-2，可選取A=115，得
2.根據(jù)實際工作需要，應(yīng)選擇50mm、允許最大轉(zhuǎn)矩為850的平鍵套筒聯(lián)軸器。
二、軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計
根據(jù)受力（圖1是蝸輪軸的受力分析），應(yīng)選取圓錐滾子軸承，型號初選30214。
如圖a所示，按最簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸，與軸承配合處取直徑，與齒輪配合處直徑也取，齒輪與軸承之間采用套筒軸向定位方式；查國家標(biāo)準(zhǔn)手冊軸承寬度T=26.24mm，端蓋寬B=25.5mm。
三、軸的力學(xué)性能分析與設(shè)計
1.軸的受力分析如圖b所示：
軸傳遞轉(zhuǎn)矩
蝸輪圓周力
蝸輪徑向力
蝸輪軸向力
根據(jù)機(jī)械設(shè)計原理，聯(lián)軸器由于制造和安裝而產(chǎn)生的附加軸向力：
2.軸的支反力分析
1）如圖c所示，在水平平面內(nèi)的支反力：
由得
由：
2）如圖e所示，在垂直平面內(nèi)的支反力：
3）如圖g所示，由于的作用，在支點(diǎn)A和B處的支反力：
由得
3.彎矩及彎矩圖分析
1）如圖d所示，蝸輪的作用力在水平平面的彎矩圖：
2）如圖f所示，蝸輪的作用力在垂直平面的彎矩圖：
由于蝸輪作用力在D截面上的最大合成彎矩：
3）如圖h所示，由于作用的彎矩圖：
當(dāng)上述合成彎矩共面時該軸最危險，該彎矩為二者之和，截面最大合成彎矩為：
4）如圖i所示，作轉(zhuǎn)矩圖：
四、軸的強(qiáng)度校核
1.確定危險截面
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)及上述彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，可確定在截面B處彎矩較大，并存在與軸承配合時引起的應(yīng)力集中；截面E處彎矩也比較大，直徑小，又有圓角結(jié)構(gòu)引起的應(yīng)力集中；截面D處彎矩最大，且有鍵槽及齒輪配合引起的應(yīng)力集中，故屬危險截面。
2.安全系數(shù)校核計算由于該減速器軸轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起為脈動循環(huán)切應(yīng)力。
根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊表19.3-17查得抗彎斷面系數(shù)
彎曲應(yīng)力幅為：
根據(jù)受力分析，由于是對稱循環(huán)應(yīng)力，故平均應(yīng)力
查機(jī)械設(shè)計手冊公式（19.3-2），可得：
切應(yīng)力幅為：
根據(jù)式（19.3-3）：
軸D截面的安全系數(shù)由式（19.3-1）確定
由機(jī)械設(shè)計手冊表19.3-5可知,該軸D截面是安全的。
圖1 蝸輪軸的受力分析
五、綜上設(shè)計，可初步設(shè)計簡易的蝸輪軸，其結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖2所示。
圖2 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖
參考文獻(xiàn)：
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)，卜祥安主編，北京師范大學(xué)出版社，2008年7月
《機(jī)械設(shè)計基礎(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、實驗教學(xué)模塊4學(xué)時以及課程設(shè)計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)計時，課堂時間大部分在講授其設(shè)計基本思路與方法，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。實驗教學(xué)條件和內(nèi)容不完善，學(xué)生缺乏參與感。受實驗教學(xué)條件的限制，現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容僅包括機(jī)械原理認(rèn)識實驗與機(jī)械零件認(rèn)識實驗，均為參觀性實驗。學(xué)生在實驗過程中只能對常用機(jī)械零件產(chǎn)生感性認(rèn)識，而沒有實際動手操作，致使參與感嚴(yán)重缺失。課程設(shè)計時間短，題目單一，且與實際脫節(jié)。課程設(shè)計的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設(shè)計。在這一周的時間內(nèi)，需對設(shè)計的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、計算、選型和作圖等，時間非常倉促，學(xué)生非常吃力。加之設(shè)計題目與實際脫節(jié)，學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容不感興趣，阻礙了學(xué)生設(shè)計能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實驗等實踐內(nèi)容幾乎不在考核之列，造成學(xué)生對實驗課程和課程設(shè)計不重視，專心于理論知識的學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生機(jī)械設(shè)計綜合設(shè)計能力的提高。
2教學(xué)體系改革措施
課堂教學(xué)、課程設(shè)計、實驗教學(xué)是機(jī)械設(shè)計課程整個教學(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)計應(yīng)提高學(xué)生的工程設(shè)計能力，實驗教學(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)計與實驗教學(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)計為主線，以基礎(chǔ)理論側(cè)重實用為原則。機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計都是以機(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。隨著計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計的應(yīng)用與推廣，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以講授解析法為主，并增加計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計的內(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，課后要求學(xué)生利用計算機(jī)完成簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)。對于機(jī)械傳動和零件設(shè)計，應(yīng)盡量減少理論計算公式的推導(dǎo)，增加零件細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計介紹和常用設(shè)計參數(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完善實驗條件，注重實驗教學(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，主要是因為學(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)對實驗條件和實驗教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。例如建設(shè)機(jī)械設(shè)計綜合實驗室，購買機(jī)械設(shè)計課程相關(guān)教學(xué)儀器設(shè)備，用于滿足教學(xué)實驗條件，并在維持總學(xué)時（64學(xué)時）不變的情況下，大幅加大實驗學(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，實驗學(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，實驗教學(xué)在課程教學(xué)中所占的比例大幅增加，實驗教學(xué)內(nèi)容也有了相應(yīng)的調(diào)整，包括認(rèn)識實驗、操作實驗和創(chuàng)新實驗。其中，認(rèn)識實驗主要是參觀機(jī)構(gòu)工作原理，4個實驗共8學(xué)時；操作實驗主要是常用機(jī)械模型的制作，3個實驗共14學(xué)時；創(chuàng)新實驗主要是根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行機(jī)械模型創(chuàng)新設(shè)計，1個實驗共6學(xué)時。
2.3健全課程設(shè)計內(nèi)容，全面提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力
機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是提高學(xué)生機(jī)械零件設(shè)計能力的一個重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計給定的時間短，涉及知識面廣，完成的內(nèi)容多，計算量大，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)計的題目多樣化，并給出設(shè)計功能要求，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)計手段、設(shè)計方法指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計任務(wù)。在課程設(shè)計過程中，要求學(xué)生在手工計算的基礎(chǔ)上，完成裝配草圖設(shè)計，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)計規(guī)范的理解掌握，全面提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力，為其今后從事設(shè)計工作打下良好基礎(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)生對實驗、設(shè)計不感興趣，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%，實驗完成情況占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)；實驗成績包括實驗?zāi)Ｐ椭谱魉?、實驗積極性及實驗團(tuán)隊合作情況；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)及實驗教學(xué)出勤率、學(xué)習(xí)積極性及作業(yè)完成情況。
3結(jié)論
