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篇(1)

關(guān)鍵詞：CAD；機械設(shè)計；圖形；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.094

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，開發(fā)出了很多功能性極強的軟件。CAD是一款輔助設(shè)計軟件，其擁有強大的繪圖、建模功能，能清晰、形象的表達設(shè)計師的創(chuàng)意。這種趨勢下，機械設(shè)計工作也逐漸應(yīng)用起CAD軟件進行輔助，并取得了顯著的效果。

1 CAD技術(shù)概述

CAD意為計算機輔助設(shè)計，該項技術(shù)是采用計算機的圖形處理功能以及數(shù)值計算功能來幫助相關(guān)技術(shù)人員進行分析和設(shè)計的。該項技術(shù)的功能隨著計算機的不斷發(fā)展，也越來越豐富了，并成功用于各種行業(yè)，如在建筑行業(yè)中，利用CAD進行規(guī)劃設(shè)計等工作。

CAD由最初的系統(tǒng)發(fā)展成如今的智能CAD系統(tǒng)，是信息時代革新的結(jié)果，也是設(shè)計行業(yè)的福音。初級CAD系統(tǒng)具有簡單的輔助設(shè)計功能，但在某些方面還是有所欠缺，滿足不了人們對CAD高性能的追求。而目前的智能CAD則是結(jié)合的了人工智能技術(shù)，能夠迅速響應(yīng)市場變化，動態(tài)掌握市場變化，有利于CAD技術(shù)向更廣闊的空間發(fā)展。智能CAD技術(shù)能夠解決特殊問題，滿足個性化發(fā)展要求，對設(shè)計行業(yè)來說更具有針對性。同時，隨著技術(shù)的向前推進，三維CAD系統(tǒng)也逐漸走向市場。三維CAD系統(tǒng)是從人類的思維中出發(fā)，建設(shè)三維模型，能夠有效的實現(xiàn)全部集合參數(shù)和設(shè)計構(gòu)圖，通過三維模型進行分析研究，最終建立完整而有效的數(shù)據(jù)庫。技術(shù)更深層次發(fā)展，三維CAD則會向著更加開放、集成、智能化以及規(guī)范化的方向完善，這對CAD軟件行業(yè)和系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求[1]。

2 CAD在機械設(shè)計中的實際應(yīng)用

2.1 實體建模

進行實體建模是利用CAD進行機械設(shè)計的應(yīng)用之一。設(shè)計師通過把CAD軟件提供的基礎(chǔ)形體進行排列組合，組成出一些簡單的機械零件。如環(huán)狀體及立方體，通過運算可以組合成常見的齒輪形狀。而這些簡單的形體交并差運算應(yīng)用具有很大的局限性，一些稍微復(fù)雜的形體建模還需要運用到其他運算方式。如彎曲型的鋼管，無法把其分解成基礎(chǔ)圖形組合方式，或用基礎(chǔ)體建模相對困難。此時，可現(xiàn)在二維平面上繪畫出該形體的剖面圖，在按照特定的路線進行拉伸或旋轉(zhuǎn)，便可得出復(fù)雜的形體[2]。

2.2 多維繪圖

機械設(shè)計中，設(shè)計師需要通過繪制工程圖來表現(xiàn)出自己的設(shè)計成果，所以二維繪圖也是CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的主要應(yīng)用功能之一?，F(xiàn)階段，CAD軟件開發(fā)已經(jīng)相對成熟，具有較高水準的繪圖功能，對各類圖形都可以精準繪制，并且能夠進一步加工處理。如添加文字，改變圖形尺寸等，還可以把不同類別的圖形劃分到不同圖層中，通過隱藏、凍結(jié)圖層等操作來方便設(shè)計師制圖。目前，CAD軟件逐漸朝著自動化繪圖模式發(fā)展，設(shè)計師可通過龐大的圖形符號數(shù)據(jù)庫來自動生成圖像，并且利用參數(shù)化設(shè)計自動調(diào)節(jié)圖形大小、尺寸，為機械設(shè)計工作帶來了極大便捷。

2.3 其他方面的應(yīng)用

CAD技術(shù)在機械設(shè)計中不僅可以進行實體建模和多維繪圖，還有其他多個方面的應(yīng)用。具體有以下幾點：（1）對工程設(shè)計進行合理分析。一方面，CAD可對不同設(shè)計成果進行比較，從而得出更優(yōu)化的設(shè)計方案。另一方面，可對模擬出接近真實的物理系統(tǒng)，從而對機械工程進行其他方面的分析工作，如工程結(jié)構(gòu)是否合理、材料硬度剛度是否滿足實際需要等[3]。（2）生成設(shè)計參數(shù)和文檔說明。一些機械設(shè)計參數(shù)無法通過數(shù)據(jù)或圖像直觀的變現(xiàn)出來，此時就需要借助其他軟件，生成出這些數(shù)據(jù)的表現(xiàn)圖像，如曲線圖等[4]。

3 運用CAD技術(shù)進行機械設(shè)計的優(yōu)勢和未來發(fā)展方向

運用CAD技術(shù)進行機械設(shè)計具體可分為以下幾點優(yōu)勢：（1）效率高。CAD軟件制圖不同于手工繪圖，一個簡單的機械零件可能幾步操作就可完成，提高了繪圖效率。并且，同種圖形可以進行復(fù)制，通過放大、縮小等功能就可調(diào)節(jié)零件尺寸。（2）更精準。手工繪圖模式下，難免會產(chǎn)生一定的誤差，而利用CAD制圖，可以把這種誤差控制在最小范圍。（3）功能更多。上文所述，CAD軟件還可以分析出機械工程設(shè)計結(jié)構(gòu)是否合理，選用材料是否適用，設(shè)計成果是否最優(yōu)化等?？傊珻AD軟件為機械設(shè)計工作帶來了很大的便捷，同時，使機械設(shè)計不再那么抽象，便于設(shè)計師發(fā)散思維，開拓視野。

隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD軟件結(jié)合信息技術(shù)已成為必然趨勢。并且，在機械工程中，設(shè)計端和制造施工端的有效連接已成為提高企業(yè)生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，設(shè)計端輸出設(shè)計結(jié)果，制造施工端的數(shù)控機床接受設(shè)計結(jié)果，從而自動生成加工，使整個生產(chǎn)流水線實現(xiàn)全自動化。結(jié)合信息技術(shù)以后，機械設(shè)計必將打破傳統(tǒng)枷鎖，突破時間、空間的限制，使不同區(qū)域的設(shè)計師可以相互協(xié)作，共同參與設(shè)計。

4 總結(jié)

CAD軟件為機械設(shè)計工作帶來了極大的便捷，設(shè)計師可以通過CAD把各類創(chuàng)意表現(xiàn)出來。同時CAD軟件還具有諸多分析功能，設(shè)計師利用這些功能可以進一步優(yōu)化設(shè)計方案。近些年來，隨著CAD軟件的不斷發(fā)展，已然成為機械設(shè)計工作中必不可少的工具。

參考文獻：

[1]白晶.CAD 技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題[J].價值工程，2010（30）.

[2]陳曉紅.基于CAD在機械設(shè)計中應(yīng)用的探索性研究[J].制造業(yè)自化，2011，33（04）：49-51.

[3]徐悅.三維CAD技術(shù)對機械設(shè)計的影響分析[J].價值工程，2014（19）：51-51，52.

篇(2)

關(guān)鍵詞：機械工程設(shè)計 CAD技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

近些年來，隨著社會時代的不斷變化發(fā)展，信息化、智能化的高新科學技術(shù)也使得機械設(shè)計這一老牌技術(shù)領(lǐng)域得到了新的提高和發(fā)展。其中，CAD技術(shù)就在較為典型的一種新型的計算機設(shè)計應(yīng)用技術(shù)。該文就CAD技術(shù)以及機械工程設(shè)計的相關(guān)情況進行簡單的概述，并就CAD技術(shù)在當前機械工程設(shè)計當中的應(yīng)用情況進行分析和討論，從而更好的推動我國機械制造行業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。

1 CAD技術(shù)的概述

1.1 CAD技術(shù)的概念

CAD技術(shù)即為計算機輔助設(shè)計技術(shù)，它是將設(shè)計資料傳輸?shù)接嬎銠C當中去，并通過相應(yīng)的計算機技術(shù)使計算機能夠自動的進行程序的編制，從而對設(shè)計方案進行優(yōu)化，并繪制出零件或產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖。CAD技術(shù)具有機械產(chǎn)品及工程的幾何建模、分析計算、繪制圖形、仿真試驗、生成設(shè)計文件以及數(shù)據(jù)庫管理等特點。隨著計算機相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也越來越廣，并在機械產(chǎn)品的設(shè)計比例中占據(jù)了重要的位置。

1.2 CAD軟件的功能

目前，企業(yè)常用的CAD軟件的模塊功能主要包括以下幾個方的內(nèi)容，即：（1）CAPP功能。即計算機輔助的工業(yè)設(shè)計。它主要是對材料定額、工藝的設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容等進行管理，從而提高機械設(shè)計的標準化，確保機械設(shè)計的高效率、高質(zhì)量。（2）二維繪圖功能。它是當前CAD技術(shù)在機械設(shè)計應(yīng)用當中的主要功能，它利用計算機進行智能繪圖，轉(zhuǎn)變了原有手工繪圖的方式，能夠有效的減輕設(shè)計人員的工作任務(wù)量。（3）PDM功能。即對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理功能。它能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)計的標準化、規(guī)范化，從而確保工藝卡、圖紙、技術(shù)資料以及加工代碼等的可靠性和安全性。

2 機械工程設(shè)計的概述

2.1 機械工程設(shè)計的概念

所謂機械工程設(shè)計，即設(shè)計人員根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品的使用要求，分析、構(gòu)思和結(jié)算產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、能量傳遞方式、運動方式以及各個分部件的尺寸、規(guī)格、質(zhì)量、維護方法等，并將它們轉(zhuǎn)化為具體設(shè)計的

過程。

2.2 機械工程設(shè)計的特點

目前，機械工程的設(shè)計特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面，即：（1）精確性。準確性是當前機械產(chǎn)品隨著綜合性和復(fù)雜度的提高而出現(xiàn)的必然結(jié)果，也是當前先進的計算設(shè)備和技術(shù)方法的發(fā)展趨勢。（2）經(jīng)濟性。隨著用戶選擇以及市場競爭對機械產(chǎn)品在經(jīng)濟方面的性能要求的提高，在設(shè)計時，也會隨著提高它的經(jīng)濟性能。（3）智能化。這一性能的設(shè)計主要體現(xiàn)在大型的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的機械產(chǎn)品的設(shè)計當中，從而實現(xiàn)機械產(chǎn)品的智能性、創(chuàng)造性的思維活動。（4）集成化。這一特點主要體現(xiàn)在硬件軟件一體化、機電一體化以及人機一體化方面，它能夠綜合各個方面的數(shù)據(jù)進行分析、指導和評價相應(yīng)的機械設(shè)計。（5）并行性。能夠?qū)崿F(xiàn)DFA、DFM等的設(shè)計理念，減少庫存以及廢品所產(chǎn)生的消耗，從而保證機械產(chǎn)品的經(jīng)濟性。（6）動態(tài)性。動態(tài)性特征除了體現(xiàn)在設(shè)計對象的分析上，還體現(xiàn)在組織設(shè)計的協(xié)調(diào)和合作方面，從而確保機械設(shè)計的無縫連接。

3 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的應(yīng)用

在機械工程的實際設(shè)計過程中，CAD技術(shù)在其中的應(yīng)用范圍主要包括CAE軟件、CAD/CAM軟件以及生成零件裝配設(shè)計圖等。CAD技術(shù)在設(shè)計的過程中，能夠有效的對機械工程設(shè)計的方法和手段進行優(yōu)化和更新，轉(zhuǎn)變過去傳統(tǒng)的設(shè)計模式，通過積極的引進和系統(tǒng)當前國內(nèi)外先進的設(shè)計現(xiàn)代化理念，不斷的提高和推動我國機械制造行業(yè)的壯大和發(fā)展。目前，CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計過程中的應(yīng)用情況主要體現(xiàn)在以下的幾個方面，具體內(nèi)容如下。

3.1 CAE機械軟件

CAE在機械工程設(shè)計當中的軟件系統(tǒng)的實際功能主要包括：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、工程數(shù)值分析、運動學/動力學仿真、強度壽命預(yù)估與設(shè)計評價等等。在設(shè)計的過程中，CAE系統(tǒng)軟件要在等CAD 技術(shù)解決完機械產(chǎn)品的造型問題之后，方可進行產(chǎn)品剛度、強度、材料、壽命、合理性、運動特性以及結(jié)構(gòu)等方面的動態(tài)特性問題和其他問題的設(shè)計。

3.2 生成機械產(chǎn)品的裝配及零件設(shè)計圖

目前，在CAD技術(shù)進行機械工程的設(shè)計過程中，主要包括三種常見的三維建模類型，即：實體模型、表面模型以及線框模型。在實體建模方法中，有許多基本的設(shè)計體系。例如AUTOCAD的實體造型系統(tǒng)中，主要包括六種基本的建模體系（即球體、立方體、圓錐體、圓柱體、楔形體和環(huán)狀體）。在進行簡單的機械零件設(shè)計時，就可以通過利用這些基本結(jié)構(gòu)進行設(shè)計分析，從而有局部的多個基本體構(gòu)成對零件整體三維實體的造型設(shè)計。同時，當機械工程的零部件在完成實體的構(gòu)造設(shè)計之后，要通過相關(guān)機械設(shè)備對運動過程當中的相關(guān)數(shù)據(jù)資料進行分析，從而保證零件運動到制定的某一個位置時，系統(tǒng)能夠按照各零部件提供的實際位置坐標進行精確的“裝配”，從而實現(xiàn)CAD軟件在機械工程設(shè)計過程中的三維編輯

功能。

3.3 集成制造CAD/CAM模具

隨著CAD技術(shù)的不斷應(yīng)用和更新，機械制造業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備也從過去的普通機床逐步的向著數(shù)控機床進行轉(zhuǎn)變，通過運用CAD設(shè)計技術(shù)，能夠?qū)⒛＞咧圃煜蛑鴶?shù)字化、集成化的方向發(fā)展。CAD/CAM技術(shù)的功能主要包括：圖形編輯、三維繪圖、仿真模擬、曲面造型、有限元分析、數(shù)控加工以及動態(tài)顯示等等。

4 結(jié)語

二21世紀時信息化的時代，在未來的社會發(fā)展中，信息化、自動化、智能化必將成為社會各行各業(yè)發(fā)展的主要趨勢。因此，在機械工程設(shè)計當中應(yīng)用CAD技術(shù)是非常必要的，也是順應(yīng)當前整個社會大環(huán)境發(fā)展的要求。相關(guān)機械企業(yè)要大力引進和推廣CAD技術(shù)，積極地擴大它在機械設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用范圍，不斷地在實踐過程中總結(jié)經(jīng)驗教訓，加大對新技術(shù)的將研究、開發(fā)和應(yīng)用，從而促進機械制造行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化

發(fā)展。

參考文獻

[1] 張夕琴.CAD/CAE技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2012（4）.

[2] 段清.CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的發(fā)展與應(yīng)用[J].山西科技，2010（23）.

[3] 孫正興.基于特征的機械設(shè)計CAD系統(tǒng)研究[J].機械設(shè)計，2010（8）.

篇(3)

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計技術(shù)；創(chuàng)新與發(fā)展；設(shè)計理念

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

前言：科學技術(shù)迅猛發(fā)展的當代，計算機的出現(xiàn)以及普及帶給機械設(shè)計革命性的變化。計算機技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用，使機械設(shè)計技術(shù)從傳統(tǒng)逐漸走向先進與創(chuàng)新，所以傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)飛速發(fā)展的社會，所以我們只有不斷創(chuàng)新機械設(shè)計技術(shù)，才能夠使機械工程技術(shù)得到巨大的發(fā)展，才能夠為我國的社會主義現(xiàn)代化做貢獻。本文主要從傳統(tǒng)機械設(shè)計技術(shù)與現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)的特點以及現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新等方面進行了探究。

1、傳統(tǒng)的機械設(shè)計與現(xiàn)代的機械設(shè)計技術(shù)的比較。

1.1傳統(tǒng)機械設(shè)計技術(shù)的特點

關(guān)于傳統(tǒng)機械設(shè)計技術(shù)的特點，就目前來看，傳統(tǒng)的機械設(shè)計就是更加注重設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)，另外對于各種機械唔i型臺下的數(shù)據(jù)分析也是非常的重視。對于現(xiàn)代的機械設(shè)計特點來說，傳統(tǒng)的機械設(shè)計領(lǐng)域是比較狹隘的，并沒有現(xiàn)代的急死額設(shè)計領(lǐng)域?qū)掗煛τ诮倌陙頇C械設(shè)計的發(fā)展來說，機械設(shè)計技術(shù)經(jīng)過了無數(shù)的時代變遷與技術(shù)進步，到目前為止，已經(jīng)形成了更為健全的機械設(shè)計技術(shù)體系，經(jīng)過這樣的時代變遷所形成的寶貴經(jīng)驗成果與技術(shù)成就已經(jīng)在現(xiàn)代的許多領(lǐng)域里得到了非常廣泛的應(yīng)用。我國傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)在幾百年來因為受到了我國古代生產(chǎn)力水平的限制，以及社會統(tǒng)治階級等多方面的原因，始終都是比較依賴于傳統(tǒng)的經(jīng)驗積累，很難在技術(shù)上有一定的創(chuàng)新，所以我國的機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展是十分的緩慢的。我國古代由于生產(chǎn)力水平都比較落后，人們的思想都比較落后，所以人們對于機械設(shè)計技術(shù)很難出現(xiàn)創(chuàng)新思想和創(chuàng)新意識萌芽，人們始終是出于循規(guī)蹈矩的狀態(tài)。對于傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)的如此多的弊端與落后，在我國傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)發(fā)展過程中，很難有突破性的成果出現(xiàn)，從而是傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)的過程也是十分的繁瑣的，這樣就嚴重制約了機械設(shè)計工程的工作效率。

1.2現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)的特點。

首先我們要對于現(xiàn)代機械的特點進行簡單的分析與闡述?，F(xiàn)代機械的最主要的特點就是現(xiàn)代機械要求的性能必須是很高的，并且，結(jié)構(gòu)的要求也必須要簡單，現(xiàn)代的機械在實現(xiàn)功能上的變更和裝置上的改變的方法是比較靈活的，現(xiàn)代機械是把不同的多種先進技術(shù)進行結(jié)合并且綜合使用，能夠在不同的切入點進行使用和創(chuàng)新，這樣就更能實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)特點的科學化和專業(yè)化。另外一點對于目前的現(xiàn)代機械的要求是效率提高，相應(yīng)的成本要有所降低。對于我國目前的對于機械的要求就是，機械能夠極大地節(jié)約時間，并且得到很好的工作成果，保證機械產(chǎn)品的工作質(zhì)量。最后一點現(xiàn)代機械的特點為機械的功能必須得到增加，實現(xiàn)機械的功能強大，現(xiàn)代機械有很大的發(fā)展價值與空間，具有非常廣闊的發(fā)展前景，這樣的發(fā)展涉及到的對象很多，發(fā)展方式也呈現(xiàn)出多元化。

1.3著重探討一下現(xiàn)代機械設(shè)計的特點。

現(xiàn)代的機械設(shè)計中融入了新的思路了新的理念?，F(xiàn)代的機械設(shè)計涉及的學科領(lǐng)域是比較多的，與不同的行業(yè)之間都有著很密切的聯(lián)系。同時，在機械設(shè)計中所應(yīng)用到的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計理念和知識也并不是只限于機械設(shè)計相關(guān)專業(yè)的內(nèi)容，還同時涉及到了美學、哲學、智能科學等眾多的領(lǐng)域?，F(xiàn)代的機械設(shè)計還集合了眾多領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)，比如現(xiàn)代力學以及現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學和應(yīng)用化學等重要的基礎(chǔ)理論，除此之外，現(xiàn)代的機械設(shè)計技術(shù)還集結(jié)了機械電子學、控制理論與技術(shù)、總動檢測理論與技術(shù)以及自動化領(lǐng)域的各種研究理論與研究成果，尤其是在現(xiàn)代計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的大量普及，為現(xiàn)代的機械設(shè)計業(yè)提供了重要的技術(shù)條件支持?，F(xiàn)代的機械設(shè)計技術(shù)應(yīng)用了先進的科學知識和科學學技術(shù)，并且融入了目前最先進的科學創(chuàng)新知識，在傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了很大的進步和創(chuàng)新。

2、實現(xiàn)機械設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新的重要意義與方法。

2.1實現(xiàn)機械設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新的重要意義。

我們都知道，機械設(shè)計最開始是起源于歐美國家的，并且在隨著工業(yè)革命的進程中得到了很大的發(fā)展。對于目前來說，國家生產(chǎn)力的發(fā)展與進步在很大程度上是取決于我們國家的機械的發(fā)展水平，我們國家的機械水平由于歷史原因發(fā)展速度比較緩慢，但是近幾年來隨著社會改革和科技的進步，我國的機械設(shè)計水平得到了很大的進步和提升。就目前來看，我國的現(xiàn)代機械設(shè)計很注重高科技的技術(shù)水平和應(yīng)用手段，并且在機械設(shè)計技術(shù)的改良方面也有很大的發(fā)展。我國現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)與理念是來源于傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法，但是現(xiàn)代的機械設(shè)計更是新時代與新觀念的產(chǎn)物。這樣的觀念與技術(shù)使一些創(chuàng)新思想和創(chuàng)新的理念在現(xiàn)代的機械設(shè)計技術(shù)中得到了很大的應(yīng)用和發(fā)展。相對于這些方面來說，實現(xiàn)現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新具有很大的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。

2.2實現(xiàn)機械設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新的方法。

2.2.1協(xié)同設(shè)計理念在現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)中的應(yīng)用。

目前對于機械設(shè)計來說，這已經(jīng)越來越像是一個集團化的設(shè)計產(chǎn)品，設(shè)計的復(fù)雜程度和設(shè)計難度越來越高，對于不同領(lǐng)域與不同技術(shù)層面的專業(yè)人員之間的協(xié)同作用也變得越來越重要了。那么，與此同時，協(xié)同設(shè)計理念就應(yīng)運而生了。協(xié)同設(shè)計是一個相對來說比較復(fù)雜的一個組合體，是計算機技術(shù)、行為科學、網(wǎng)絡(luò)通訊、行為技術(shù)、認知學科以及人工智能技術(shù)等多種領(lǐng)域都有參與和涉及，這樣的協(xié)同設(shè)計理念有助于協(xié)調(diào)設(shè)計者間不同的專業(yè)知識和特長的有效發(fā)揮，以及各個設(shè)計參與者的主觀能動性的很大程度的發(fā)揮與激勵。

2.2.2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)理念的發(fā)展與應(yīng)用。

對于目前的機械設(shè)計技術(shù)的方法中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是來自于電子學和生物學的共同研究成果，這種技術(shù)是應(yīng)用多媒體的仿真技術(shù)，形成的一個具有一定目標的特殊三維環(huán)境，與此同時并且通過傳感技術(shù)實現(xiàn)了人際對話的目標。利用這樣的數(shù)字化仿真技術(shù)，這樣的虛擬環(huán)境可以創(chuàng)造出足以取代物理模型的數(shù)字化設(shè)計模型，因此，在這樣所創(chuàng)造的虛擬的真是物理環(huán)境下，就可以很簡單的實驗各種實驗和測試，這樣就保證了機械設(shè)計技術(shù)的準確性和可靠性。這樣就減少了機械設(shè)計的周期以及接卸設(shè)計的成本，并且有高效的機械設(shè)計成果，是機械設(shè)計的完成更加準確和高效。

2.2.3全生命周期設(shè)計理念在現(xiàn)代機械設(shè)計中的應(yīng)用。

對于目前在現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)中的全生命周期的設(shè)計理念否認應(yīng)用來說，這是一全新的設(shè)計理念，是顛覆了傳統(tǒng)設(shè)計理念的又一新的設(shè)計理念。對于這種設(shè)計理念在設(shè)計中應(yīng)用的時候，就必須要求了工作人員不但要熟悉自己的技術(shù)領(lǐng)域，更要對其他的設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域也有一定的了解，這樣的生命周期設(shè)計是一個平行的設(shè)計流程，對于所有的機械設(shè)計人員都是要求要考慮各個環(huán)節(jié)的各種因素而難題，對于設(shè)計人員的要求是比較高的。這樣的一個設(shè)計理念的出現(xiàn)和發(fā)展是對于設(shè)計人員的一大挑戰(zhàn)，這是現(xiàn)代機械設(shè)計創(chuàng)新的一大進步與發(fā)展，是值得推崇與發(fā)展的設(shè)計理念。

3、結(jié)束語

在當今的社會，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，要想在機械設(shè)計領(lǐng)域的市場中立于不敗之地，就必須改進機械設(shè)計的技術(shù)以及不斷對機械設(shè)計的設(shè)計理念進行創(chuàng)新。只有不斷豐富接卸設(shè)計的理論方法以及思想理念，才能夠極大地促進機械設(shè)計的發(fā)展和變革，才能更好的提升市場競爭力。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】人性化設(shè)計理論；機械設(shè)計；體現(xiàn)

0.引言

人類社會的不斷演變和進步推動了生產(chǎn)力的高度發(fā)展，科學技術(shù)作為第一生產(chǎn)力在工業(yè)革命的帶動下徹底地改變了人們的生活和工作狀況。機械工業(yè)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展標志著大量手工勞動力將被節(jié)省，并且提高了國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)效率。21世紀的到來將人性化設(shè)計理論帶入到了更多的機械生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是其在現(xiàn)代電器的機械設(shè)計中產(chǎn)生了大量的具有現(xiàn)代化特色的產(chǎn)品。由于現(xiàn)代人性化設(shè)計理論在電器的機械設(shè)計中具有不可替代的重要意義，因此人性化設(shè)計的理念將會在機械設(shè)計的工作與內(nèi)容當中受到越來越多的機械設(shè)計師的的關(guān)注。如何將人性化設(shè)計理論更好地應(yīng)用與電器行業(yè)的機械產(chǎn)品設(shè)計中，從而更好地利用現(xiàn)代人性化設(shè)計理論為電器行業(yè)發(fā)展做貢獻，成為了我國今后發(fā)展和研究的重點。

1.人性化設(shè)計理論概述

1.1人性化設(shè)計理論的定義

人性化設(shè)計是指在設(shè)計過程中結(jié)合人的操作習慣、人體的生理構(gòu)造、人們的心理狀況和思維方法等，在原有的設(shè)計上，對所設(shè)計產(chǎn)品的基本作用和職能方面加以改造和完善，使產(chǎn)品的使用更符合人體結(jié)構(gòu)的特點及人們的操作習慣，從而使產(chǎn)品在使用時更簡單、方便以及順手。

1.2人性化設(shè)計理論的重要性

由于現(xiàn)代機械設(shè)計的復(fù)雜性，很多的步驟和程序都必須借助于計算機來完成，機械設(shè)計行業(yè)工作者在對機械產(chǎn)品進行設(shè)計時，往往忽略了人性化設(shè)計的因素，通常為了加快設(shè)計進度而直接利用相關(guān)計算機設(shè)計軟件進行圖樣生成等操作，而使得人性化設(shè)計理念在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用不全面。然而，隨著人們生活水平的提高，人們對產(chǎn)品設(shè)計的精神與情感方面的要求也隨之提高，而人性化理論正是融合了現(xiàn)代設(shè)計手段與人性理念的一種以人為本的設(shè)計理論，真正意義上體現(xiàn)了對人的尊重，確立了“人”在機械設(shè)計中的主導地位。人性化設(shè)計理論是對人類心理和生理結(jié)構(gòu)的需求的尊重與滿足，體現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計中的人性化特點，將科學技術(shù)、藝術(shù)手段與人性化思維完美融合，不僅使所設(shè)計的產(chǎn)品更具美感，還使得產(chǎn)品更具人文特色。

如今，人們在選購電器時，不僅只注重功能的選擇，人們還將人性化設(shè)計的應(yīng)用納入考慮范圍。受當今市場商品多樣性的影響，電器產(chǎn)品在機械設(shè)計中若不加入人性化設(shè)計理論的應(yīng)用，將無法滿足人們?nèi)找嬖龈叩氖褂昧晳T需要以及審美需求。在電器行業(yè)競爭日益激烈的情況下，如何吸引消費者的注意，如何使留住固定的消費者群體，是各企業(yè)的工作重點，這從某種程度上就促進了人性化設(shè)計理念在機械產(chǎn)品中的應(yīng)用和推廣，從而體現(xiàn)了人性化設(shè)計理論的重要性。

2.人性化設(shè)計理論在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

人們對于機械產(chǎn)品的描繪通常是用“現(xiàn)代化”、“高科技”等詞匯來描述，然而現(xiàn)代人們對于審美的需求以及人性化的要求逐漸提高，這一觀念也波及到了機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，因此，我國機械產(chǎn)品設(shè)計師將人性化設(shè)計理論逐漸運用到機械產(chǎn)品的設(shè)計中，現(xiàn)從以下三個方面進行闡述。

2.1色彩的應(yīng)用

色彩能夠豐富人們的視覺，滿足人們的審美需求，甚至能夠?qū)θ藗兊男睦碜兓斐捎绊憽Ｔ跈C械產(chǎn)品的設(shè)計中合理的運用色彩，能夠使機械產(chǎn)品在市場中備受矚目。實驗表明，人們看物體時，最初20秒內(nèi)色彩的成分占80%，2分鐘后色彩占60而形體占40%，5分鐘后色彩和形體所占的比例均為50%，并將這種狀態(tài)持續(xù)下去[1]。由此不難看出色彩在人們審美過程中的重要性。

過去，機械類產(chǎn)品大多色彩較單一、線條較硬朗，對色彩的掌握水平不高，在人們對這些產(chǎn)品的長時間的使用過程中，對人們的審美和心理狀態(tài)造成一定程度的負面影響。然而隨著人性化設(shè)計理論在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用和逐漸普及，設(shè)計師更加注重色彩的把握，更多具有活力、親和力的色彩如紅色、藍色、綠色等在電器產(chǎn)品中已較為普遍，例如電風扇的設(shè)計，在外殼、扇片以及在細節(jié)處運用合理的顏色，并達到自然的過渡，使整個電器產(chǎn)品更具人性化。見圖一所示。

圖1 電風扇設(shè)計中人性化色彩的應(yīng)用

2.2形態(tài)的改造

形態(tài)主要是指形狀和神態(tài)等，在我國古代對形態(tài)就有了一定的論述，“形者神之質(zhì)，神者形之用”，指出“形”與“神”之間相輔相成的辯證關(guān)系，形態(tài)要獲得美感，除了要有美的外形之外，還需要一個與之相適應(yīng)的“精神勢態(tài)”，即“形神兼?zhèn)洹盵2]。從電器產(chǎn)品的形態(tài)來看，要實現(xiàn)機械產(chǎn)品設(shè)計的人性化，必須結(jié)合點、線、面、體、空間、肌理等特點，將其具體化，在線條的構(gòu)造方面要盡量柔和，色彩的運用方面盡量協(xié)調(diào)，并對細節(jié)進行處理，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的人性化設(shè)計。

2.3產(chǎn)品的操作說明

機械產(chǎn)品的操作說明是對該產(chǎn)品的使用方法和注意事項用簡單的詞匯進行概括，以達到引導使用者正確操作、避免使用者發(fā)生意外事故的目的，這也是體現(xiàn)現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計的人性化的重要內(nèi)容之一。通常，機械產(chǎn)品的操作說明通過功能標識以及警示標識兩個方面來體現(xiàn)。在電器產(chǎn)品中，功能標識通常是機械設(shè)計者對機器的使用方法的簡單示意，通過簡單的按鈕或標識進行說明，如電風扇的選檔調(diào)節(jié)開關(guān)，而警示標識通常是對機械產(chǎn)品使用時的注意事項進行警告和提醒，通常較為醒目。上述兩點都增強了人機互動和交流，從而體現(xiàn)了機械產(chǎn)品設(shè)計中的人性化思想。

3.人性化設(shè)計理論應(yīng)用的改進方法

目前，人性化設(shè)計理論已經(jīng)受到廣大機械設(shè)計行業(yè)工作者的高度關(guān)注，然而這一理論在應(yīng)用中仍存在著一定程度的局限，因此，為將人性化理論更廣發(fā)的普及到機械設(shè)計領(lǐng)域當中，應(yīng)從設(shè)計原理和設(shè)計風格兩方面進行改善，從而使人性化理論充分應(yīng)用于機械產(chǎn)品的設(shè)計當中。

對設(shè)計原理的改進可以通過關(guān)注機械產(chǎn)品使用者（下轉(zhuǎn)第207頁）（上接第69頁）的心理需求、滿足使用者的生理需求兩方面進行改進，不斷改進設(shè)計方法和理論，將人性化理念充分融入到機械產(chǎn)品的設(shè)計中。另一方面，通過對機械產(chǎn)品功能設(shè)計的簡化、機械產(chǎn)品形態(tài)的簡單化處理等對設(shè)計風格進行改進，從而使人性化設(shè)計理論更好地為機械產(chǎn)品設(shè)計服務(wù)。

4.結(jié)束語

人性化的設(shè)計理念在現(xiàn)代機械設(shè)計中引發(fā)了一場深刻的變革，現(xiàn)代機械設(shè)計工作者只有充分地認識并積極地在機械產(chǎn)品的設(shè)計中應(yīng)用人性化設(shè)計理論，才能使設(shè)計和生產(chǎn)出來的機械產(chǎn)品在各行各業(yè)得到廣泛的認可，從而為機械設(shè)計及生產(chǎn)行業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。綜上所述，通過對電器機械設(shè)計中的人性化設(shè)計理論進行闡述并對其在電器產(chǎn)品的機械設(shè)計中的應(yīng)用進行探討，對進一步提高我國的現(xiàn)代機械設(shè)計水平有著重要的意義。

【參考文獻】

篇(5)

研究系統(tǒng)的一般模式以及結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學問稱為系統(tǒng)論，它主要是研究各種系統(tǒng)的共同特征。系統(tǒng)的整體觀念是它的核心思想。貝塔朗菲強調(diào)，任何系統(tǒng)都是一個有機的整體，也不是簡單的機械疊加組合，系統(tǒng)的整體功能是各要素在單個狀態(tài)下所沒反映出來的性質(zhì)。系統(tǒng)的整體性也就是我們通常所說的“1+1>2”的觀點。同時還認為，系統(tǒng)中各要素不是單獨存在的，在某個整體中要處于自己特定的位置，起特定的作用，各要素之間是相互關(guān)聯(lián)的，是一個不可分割的整體。換言之，要素是整個整體中的要素，假如把它分離出來它就失去了它存在的意義。就像人體的某個器官，在人體這個整體中起著它特定的作用，要是把它單獨分離出來，就起不到它原來的作用了，也就失去了存在的價值。

其實系統(tǒng)是普遍存在的，大到浩瀚宇宙，小到微觀粒子，我們都可以當作是一個系統(tǒng)來分析它的結(jié)構(gòu)和功能，研究它們之間的關(guān)系及變動規(guī)律?！稒C械設(shè)計》課程主要介紹機器機械部分設(shè)計的基本知識，主要討論一般尺寸和常用工作參數(shù)下的通用零部件的設(shè)計，通過對這些基本內(nèi)容的學習去掌握有關(guān)的設(shè)計規(guī)律和技術(shù)措施，從而使學生具有設(shè)計其他通用零部件和某些專有零部件的能力。結(jié)合《機械設(shè)計》課程主要學習內(nèi)容，課堂教學中存在問題以及學生的情況進行深入分析，下面我們就來看如何在課堂教學中將系統(tǒng)論應(yīng)用到《機械設(shè)計》課程中來。系統(tǒng)教學法是以具體機械設(shè)備為背景;以學生、項目和實際經(jīng)驗為中心，而不是傳統(tǒng)的教師、教材和課程。我們把整個課程內(nèi)容有機整合在一臺具體機械設(shè)備上，使機械設(shè)計各章節(jié)內(nèi)容與課程體系銜接得更加緊湊、順暢。學生開始接觸課程就了解了科學、嚴謹?shù)脑O(shè)計思想。教師在授課過程中根據(jù)相關(guān)章節(jié)的零部件在機械設(shè)備中的作用，通過結(jié)合具體實物講述，使學生相關(guān)內(nèi)容零部件的作用可以產(chǎn)生較高認識，對每一個零部件的理解與選擇.必然會達到“學有所用”的要求。當整臺設(shè)備講授結(jié)束，課程知識學習結(jié)束。當然可以由簡單到復(fù)雜，把要所學的知識點整合到多臺機械設(shè)備上來講解。例如可以從簡單的臺虎鉗、千斤頂再到稍微復(fù)雜的自行車、減速器最后在到學生比較感興趣的汽車，挖掘機等。

因為《機械設(shè)計》是一門操作實踐性很強的專業(yè)課，除了課堂教學還要結(jié)合創(chuàng)新性、實踐性和綜合性的實驗。傳統(tǒng)的機械設(shè)計實驗教學以演示和驗證為主。缺乏培養(yǎng)學生對機械系統(tǒng)的分析、思考、研究和創(chuàng)新意識。實驗內(nèi)容單一、封閉化，實驗手段落后，調(diào)動不起學生主動學習的積極性。在一定程度上禁錮了學生的創(chuàng)新意識。俗話說：百聞不如一看，百看不如一試。這里的“試”就是強調(diào)動手實踐，只有學生親自動手，才能在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。引進創(chuàng)新能力拓展平臺與計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計平臺，和利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備開發(fā)綜合性、創(chuàng)新性的實驗。通過實驗讓學生討論，最后對這種實驗進行分析和解釋。使學生對自己在實踐中碰到的問題進行分析，結(jié)合課堂教學講解的知識點，弄懂這些問題，記憶就會非常深刻，有利于幫助學生全面提高動手能力和創(chuàng)新能力。

《機械設(shè)計課程》系統(tǒng)教學法課堂理論教學可以改變過去傳統(tǒng)單獨各章節(jié)的分散學習，知識體系雜亂無章，學生知其然，不知其所以然的現(xiàn)象。通過系統(tǒng)論在《機械設(shè)計》課程中的應(yīng)用和研究，激發(fā)了學生進行機械創(chuàng)新實踐的興趣和欲望，從而帶動其他各門功課的學習，同時還促進了教師不斷探索、了解和掌握本專業(yè)最新信息和技術(shù)動態(tài)，使教師所教和學生所學更加貼近生產(chǎn)實際，更加符合新形勢下企業(yè)對人才的要求，拉近了學校與工廠、學習與就業(yè)之間的距離。

在經(jīng)歷近二年的研究中，我深刻地體會到教學方法的研究是一項系統(tǒng)工程，又是一項創(chuàng)造性工作。我從我校的實際教學過程中存在的問題出發(fā)，經(jīng)過大量的學習、調(diào)查、思考和實踐，克服了研究過程中遇到的各種困難和問題，結(jié)合教學實踐不斷探索進行課程整合。同時，教學法的研究是一個循序漸進的過程，不是一次就能完成的。一方面實踐是檢驗真理的唯一標準，我在研究系統(tǒng)教學法的過程中，結(jié)合各自的任教課程，已經(jīng)進行了一些教學實踐，但是由于種種等原因，實踐還是遠遠不夠，我們應(yīng)通過實踐不斷修改教學法。另一方面，當前社會，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，新知識新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，我們要緊跟科技發(fā)展的步伐，不斷更新教材，保持其先進性。雖然也取得一些成果，但是還存在許多問題值得反思和改進：

1.實驗設(shè)備、器材不足帶來研究的困難。

2.因教學計劃的關(guān)系，教師每學期所教課程都不一樣，這樣難免導致教師的積極性不夠，教研意識薄弱。

3.課題研究的深度還有待于挖掘。教學工作主要是回答“做什么”的問題，而研究主要是回答“為什么”的問題，是探尋教育規(guī)律的過程。雖然我做了大量的工作，但部分工作還較為膚淺，對教育規(guī)律的總結(jié)還有待加強。

4.對一些具有創(chuàng)新的典型課與公開課，通過示范研究，汲取精華，將研究的初步成果做出一定程度和范圍內(nèi)的推廣和交流。

教師面臨著復(fù)雜的教學情境，諸如不斷出現(xiàn)的新的教學理念、新的教學思想、新的教學內(nèi)容和新的教學方法，而這些理念、內(nèi)容和方法的落實，需要教師在自身的教學實踐中不斷地加以研究。因此，研究和實踐合一，在實踐中開展研究，在研究中不斷反思，改善自身的行為，也是教師專業(yè)成長的過程。

發(fā)展性課堂教學手段的研究是一個永恒的、值得深入研究的主題。今后我們將在上級主管領(lǐng)導的關(guān)心指導下，繼續(xù)深入研究。我相信，經(jīng)過努力，一定會取得更豐碩的成果。

參考文獻：

篇(6)

[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計基礎(chǔ) 行為導向法 教學改革

[中圖分類號]G [文獻標識碼]A

[文章編號]0450-9889（2013）02C-0055-02

一、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學現(xiàn)狀

機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械類、機電類、近機類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它研究的是機械設(shè)計中的共性問題，是機械設(shè)計工程的技術(shù)基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。其在課程設(shè)置中起著承前啟后的作用，綜合性強，密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，既要為學習后續(xù)專業(yè)課服務(wù)，又可直接用于生產(chǎn)實際；既有較強的理論性，又有一定的實踐性。在培養(yǎng)機類工程技術(shù)人才的過程中，學生通過學習該課程，增強機械理論基礎(chǔ)，提高對機械技術(shù)工作的認知水平，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為后續(xù)的專業(yè)學習和今后從事設(shè)計技改工作打下基礎(chǔ)。

對于本課程，教師難教，學生難學。它的難教在于：要求教師熟練運用基礎(chǔ)課知識，因材施教，把相對枯燥的知識轉(zhuǎn)化成學生想學、樂學的形式，而且要理論聯(lián)系實際地進行教學。它的難學在于：集許多基礎(chǔ)學科的知識于一體，但高職生的基礎(chǔ)普遍不好，學起來更加吃力，而且課程重點不突出，各章節(jié)內(nèi)容之間相對獨立，相互之間聯(lián)系少，各有特點。

學生普遍反映這門課“比較難”“當時聽得懂，過后就忘了”。如何在課堂上講學生聽得懂、學得會的知識，如何在課后鞏固學習成果，讓學生能懂、會做、有想法，是我們要解決的問題。

二、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革的必要性

由于機械設(shè)計基礎(chǔ)在課程體系中具有不可替代的地位，因此在各類規(guī)劃教材中都可以看到它。但這些教材普遍是對本科教材進行刪減，降低難度，各章節(jié)不系統(tǒng)連貫的問題還是沒有得到根本的解決。機械設(shè)計的程序，實際上是對機械設(shè)計基礎(chǔ)所研究內(nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過程。教師要把設(shè)計思路和程序貫穿于教學的始終，讓同學們知道如何解決在設(shè)計過程中遇到的問題，學了能解決什么問題，為什么學；在學習過程中，從易到難，將知識點分解成一個個小任務(wù)，并且引導學生進行設(shè)計的實踐，從無到有，每一步都是師生共同探究的過程。要大大提高學生的參與熱情，教師就要對教材進行改革，每一個章節(jié)就是一個課題，是一個系統(tǒng)工程，解決一個機構(gòu)設(shè)計問題，讓學生帶著問題、帶著任務(wù)去學習。

三、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學改革的探索

生產(chǎn)實際中的創(chuàng)新和技改，是對機械設(shè)計的基本理論的實踐。而創(chuàng)新是企業(yè)生存和發(fā)展的基本要素之一。機械基礎(chǔ)知識和設(shè)計的基本思路給了學生創(chuàng)新和技改的基本思路和方法。而機械設(shè)計的程序，是對機械設(shè)計基礎(chǔ)所研究內(nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過程。這些方面都要求學生積極實踐和思考，并且是一個系統(tǒng)的過程。行為導向教學法可以很好地應(yīng)用到機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學中。

我們從社會需求出發(fā)，堅持以就業(yè)為導向，以能力為本位的指導思想，以機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學模式為研究對象，借助項目教學法、案例教學法等教學方法，系統(tǒng)地研究分析了行為導向教學模式對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學質(zhì)量及提高學生職業(yè)能力的影響，編寫一套基于項目教學法的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實訓教學內(nèi)容，制定一套行之有效的以行為導向教學為基礎(chǔ)的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學模式。不僅使學生充分掌握機械設(shè)計基礎(chǔ)，提高了機械設(shè)計能力和職業(yè)能力，同時培養(yǎng)了學生的自主意識、創(chuàng)新意識，促進學生的個性發(fā)展。

（一）教材內(nèi)容及側(cè)重點的選擇

為了適應(yīng)高職高專的普遍需要，市面上我們所能選用的教材內(nèi)容比較廣泛，也比較深奧。對于數(shù)學基礎(chǔ)不好的學生來說，一些計算分析的內(nèi)容很難學，嚴重打擊了學習積極性，而計算公式推導對提高學生工程設(shè)計能力幫助并不大，完全可以刪減，只強調(diào)運用。對滾動軸承的選擇及組合設(shè)計、軸的設(shè)計及受力優(yōu)化，齒輪的設(shè)計等在生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多的內(nèi)容，則多花時間進行講解和訓練。我們在認真研究課程特點、整合課程內(nèi)容、突出專業(yè)特點的基礎(chǔ)上，大量加入學生實踐的內(nèi)容，建立和完善適合專業(yè)和生產(chǎn)一線需求的課程新體系。根據(jù)專業(yè)的要求重新設(shè)計課程體系，對已有的教材內(nèi)容進行整合，增加實用性強的新知識，刪減一些對生產(chǎn)實踐用處不大的章節(jié)，使之符合學生的認知特點，有的放矢地教授學生在該學科中應(yīng)該掌握的知識，特別強調(diào)“做中學、學中做”。緊緊抓住高職教育的特點，根據(jù)專業(yè)要求，對生產(chǎn)一線的內(nèi)容進行整合，補充實例，重新編排所講內(nèi)容的順序、詳略，重新確定重點。

（二）教學模式的改革

教學模式改革的總體思路是：以設(shè)計為主線，以培養(yǎng)學生機械系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計能力為目標，建立課堂教學和實踐教學相結(jié)合的教學模式。著眼于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，注重理論與實踐、理論講授與實驗操作相結(jié)合。

1.課堂教學模式的改革

（1）雖然各章節(jié)內(nèi)容相對獨立，各機構(gòu)相互之間結(jié)構(gòu)特點聯(lián)系少，看似重點不突出，但機器是由各個機構(gòu)系統(tǒng)組成，這就是它們的聯(lián)系。教師在吃透內(nèi)容的前提下，選用相對簡單又常用的機械，先在實訓現(xiàn)場進行拆裝分析，畫好草圖，再對該機器的各機構(gòu)進行分解。采用步步推進的辦法，進行系統(tǒng)性教學，環(huán)環(huán)相扣，既可以先從執(zhí)行機構(gòu)往后推演，一個個解決配套機構(gòu)問題，也可以從原動機開始，層層推進，最后進行整合，相關(guān)的運動機構(gòu)就都有了聯(lián)系。在推演選擇的過程中，特點、區(qū)別等問題就能得到關(guān)注，有利于學生對知識的理解和掌握。

（2）采用能激發(fā)學生的學習興趣和主觀能動性的教學手段，對課堂信息量進行調(diào)整，本著“能學會、夠用、精練”的原則，以培養(yǎng)學生思維能力為出發(fā)點，不求多、不求全，一步一個腳印，扎扎實實推進。以學生為主體，采用行為導向法，以討論課的方式進行參與式教學，按教學內(nèi)容的特點應(yīng)用啟發(fā)式教學和任務(wù)驅(qū)動法等方式，以學生比較熟悉和關(guān)心的話題為內(nèi)容，不需要標準答案，讓學生在課堂上充分發(fā)表自己的觀點和見解。

課程的重點是設(shè)計，設(shè)計章節(jié)教學過程可采用任務(wù)驅(qū)動法。包括五個步驟：第一，提出任務(wù)。教師首先給學生講清楚要完成的工作任務(wù)的內(nèi)容、條件和目標，并通過對工作任務(wù)的提示，激發(fā)學生的學習動機。第二，簡單演示，學生跟學。由教師在黑板上演示，要求學生一起來做，教師在簡單演示后，即讓學生嘗試完成任務(wù)，教師適當指導。如果學生由于缺乏必要的知識準備而難以完成任務(wù)，那么就應(yīng)當盡快轉(zhuǎn)入第三個階段。第三，提出問題。如果學生通過模仿能夠基本完成任務(wù)，那么所提的問題就應(yīng)當是針對如何理解操作過程的；如果學生無法完成任務(wù)，那么所提出的問題就應(yīng)當是針對問題解決的。第四，引導解決。引導學生通過閱讀教材或查閱其他資料，或通過教師講解，獲得完成丁作任務(wù)所需要的專業(yè)技能和專業(yè)知識，并理解和應(yīng)用。第五，回歸任務(wù)。學生把所獲得的知識與提出的任務(wù)聯(lián)系起來，看看在掌握了這些專業(yè)知識后，能否把工作任務(wù)完成得更好。這樣，學生在整個設(shè)計的過程都參與動手并得到指導，對比較難理解的方法和設(shè)計的過程都有感性認識，更容易掌握所學內(nèi)容。

如果學生水平不夠高，那就采用模擬學習法，全部由教師講解，并完成整個過程，要求學生亦步亦趨，完成一個過程。

（3）充分培養(yǎng)學生的學習能力，采用自學和啟發(fā)式教學相結(jié)合的方法。對常見易懂的內(nèi)容可以安排學生自學，難度不大的內(nèi)容則采用啟發(fā)式教學，拋磚引玉，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，推動他們思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

（4）盡量多聯(lián)系生活、生產(chǎn)實際舉例，舉生活中常見的機械為例子，讓學生有親切感，更容易接受教學過程。

2.教學過程

（1）從身邊的實物人手。我們學院的學生基本都是從農(nóng)村來的，對于一些簡單的工具、用具都比較熟悉，我們就從這方面人手，在項目中作為設(shè)計目標讓學生來完成。比如四桿機構(gòu)，我們先啟發(fā)學生，有沒有見過類似的用具，機械就是把人的工作實現(xiàn)的過程。如果把人工轉(zhuǎn)成機械是怎么樣的？引導學生多想篩東西的過程，木工刨木頭的過程，和四桿機構(gòu)有什么關(guān)系？通過思考和聯(lián)系，引出四桿機構(gòu)的基本形式和特點。類似的還有從舂米機引出凸輪機構(gòu)。

（2）布置設(shè)計項目。學生思考后，懂得了常見用品和我們設(shè)計機構(gòu)的相互聯(lián)系，就開始列出我們要設(shè)計的機構(gòu)，比如自動搖篩、自動舂米機等。

（3）具體實踐。要實現(xiàn)簡單的運動，也需要一系列的知識，我們從動力開始，先選電機，從中引出傳動比的概念，但開始我們可以先不講解傳動比的內(nèi)容，而是遵循先易到難，將其暫時先擱置，放到后面解決。先要求學生設(shè)計一定尺寸的執(zhí)行機構(gòu)，學生興趣很大，在設(shè)想的過程中，就能基本掌握相關(guān)知識了。比如搖篩，就有四五種設(shè)想，然后大家討論方案的優(yōu)劣，確定方案（不是唯一方案）。

執(zhí)行系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計好，有了功率和速度的要求，怎么提供合適的動力和速度？這就要開始選電機，選好電機，速度如何改變？又引進帶傳動和變速箱，一步步地選用和設(shè)計。傳動比的分配、性能和尺寸參數(shù)以及軸的設(shè)計都緊緊圍繞任務(wù)來實行。傳動比分配好，帶傳動和變速箱參數(shù)確定好后，就是選軸承和聯(lián)軸器了。學生因為要設(shè)計一個東西出來，有了目標，學習積極性比較高。

經(jīng)過一段時間的教學實踐，學生參與的積極性比較高，收到了比較好的教學效果。

[基金項目]2011年度新世紀廣西高等教育教學改革工程立項項目（2011JGB25t3）

篇(7)

一、前言

計算機技術(shù)以及電子信息技術(shù)的快速的發(fā)展，帶動著CAD技術(shù)的快速發(fā)展，它的運用越來越廣泛。各種行業(yè)都在運用著CAD技術(shù)，機械設(shè)計行業(yè)是運用CAD技術(shù)最多的一個行業(yè)，CAD技術(shù)的繪圖能力是非常的強大的，機械輔助設(shè)計軟件中CAD技術(shù)是運用最廣泛的。尤其版本經(jīng)過多次的升級新版本的功能是更加的強大，也更加的穩(wěn)定，繪圖方式也是更加的靈便以及多樣化，符合廣大的設(shè)計人員的要求。

二、CAD技術(shù)概況

（一）CAD技術(shù)的組成和發(fā)展

CAD系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，CAD系統(tǒng)是以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)中最關(guān)鍵的還是軟件系統(tǒng)，它決定著系統(tǒng)的將要具備的功能。它就是基于計算機的強大的運算能力以及強大的圖形處理能力，設(shè)計人員運用它讓產(chǎn)品設(shè)計達到預(yù)想的標準，達到科技創(chuàng)新的一種技術(shù)。

產(chǎn)品的更新?lián)Q代，能讓產(chǎn)品具有活力以及具有強大的競爭力。對產(chǎn)品的不斷的研究以及作出必要的創(chuàng)新，這樣能推動產(chǎn)品的發(fā)展，而且能產(chǎn)品推向各個行業(yè)。目前CAD技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運用，但是對它的研究還在不斷的繼續(xù)，也在不斷的進行創(chuàng)新，也被運用在更為廣泛的領(lǐng)域。目前，CAD系統(tǒng)從早期具備圖形處理功能以及計算功能逐漸的發(fā)展到了智能化CAD系統(tǒng)。這就印證了CAD的發(fā)展?jié)摿?，這也是產(chǎn)品的不斷的革新不斷創(chuàng)新的結(jié)果，并且賦予了它活力。這個系統(tǒng)采用了特定領(lǐng)域內(nèi)的邏輯以及符號技術(shù)，它不僅可以對某一領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計過程進行模擬，而且還可以把單一領(lǐng)域內(nèi)的指定的問題解決了。要把各種技術(shù)結(jié)合起來運用在CAD技術(shù)中在計算機上進行數(shù)據(jù)分析、試驗以及模擬，并且做出方案的決策。這樣能有效的提高設(shè)計效率。

CAD三維技術(shù)是讓人們根據(jù)腦中的三維模型直接著手設(shè)計的系統(tǒng)，它具有突出的設(shè)計功能，具有簡潔、普遍以及廣泛等特性，讓機械設(shè)計能力有了很大的提升，不僅對設(shè)計人員的設(shè)計效率有明顯的提高，而且還加快設(shè)計的速度。它使得設(shè)計者的構(gòu)想得以體現(xiàn)出來，而且能夠在三維模型中分析整個的設(shè)計過程，讓設(shè)計方案理想化了?？茖W技術(shù)的不斷的發(fā)展，機械行業(yè)也隨著不斷的發(fā)展?，F(xiàn)在我國的機械行業(yè)逐漸的向單純的制造向創(chuàng)新型行業(yè)過渡，平面設(shè)計技術(shù)慢慢的將不能讓設(shè)計者得到滿足，由此可見，三維CAD技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢。

（二）CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的優(yōu)勢

CAD技術(shù)在機械產(chǎn)品的設(shè)計中，取代了繁瑣的、重復(fù)的而且簡單的動作，它優(yōu)勢在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及在性能方面的設(shè)計中完全的體現(xiàn)出來了。CAD技術(shù)可以將產(chǎn)品的性能和外形設(shè)計同時的進行設(shè)計，讓兩者得到充分的結(jié)合，這對對產(chǎn)品的改進和完善是非常的有利的。通過輔助的功能可以對產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)的完善以及進行動態(tài)和靜態(tài)的分析。另外，它在復(fù)雜工件體積、重量計算等等方面都有廣泛的運用。

二、CAD技術(shù)在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

（一）實體生成

CAD的三維建?？梢杂杀砻髂Ｐ汀⒕€框模型以及實體模型三種方法來完成。在多數(shù)具有實體建模功能的CAD軟件中，一般來說都是具有一些基本的體系。在CAD實體造型模塊中有6種基本體系，即球體、圓錐體、楔形體、立方體、圓柱體、環(huán)狀體。

想要實現(xiàn)零件的三維實體模型，只需通過結(jié)構(gòu)的分析可以把簡單的零件分解成許多個基本體，對沒個基本體進行三維實體造型，再對這些基本體進行差、并、交等布爾運算，就可以得出零件的三維模型。有時候由于分解的基本體過多，很難將其實體化，因此，單一的基本體系滿足不了機械零件對三維實體造型的要求。我們可以線畫出零件的平面截圖然后在對圖進行拉升或者是旋轉(zhuǎn)都可以出現(xiàn)新的基本體，在通過差、并、交等布爾運算，實現(xiàn)所要實體的造型。有了實體造型時候可以根據(jù)機械工作過程中的參數(shù)來進行研究，在運動的某一位置，并按坐標進行裝配，這些都可以在三維CAD編輯功能中實現(xiàn)實體造型。

（二）模具CAD的集成制造

科學技術(shù)的快速的發(fā)展，推動著制造業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速的提升，從單一的普通機床到數(shù)控機床，從人工制圖到CAD制圖，制造業(yè)將變得越來越計算機化以及數(shù)字化。模具CAD技術(shù)、激光成型技術(shù)在制造業(yè)中都有普遍的應(yīng)用。許多功能模塊構(gòu)成了一個完整的CAD系統(tǒng)，這些模塊是圖形編輯模塊、仿真模塊、三維繪圖、數(shù)控加工、有限元分析、曲面造型以及動態(tài)顯示等等。工程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)很多都是從實體造型來獲取，而工程數(shù)據(jù)庫是模塊應(yīng)用的基礎(chǔ)，是實行統(tǒng)合管理方式。

（三） CAD技術(shù)多維繪圖的應(yīng)用

機械產(chǎn)品的設(shè)計中對數(shù)據(jù)的處理以及對圖形設(shè)計的工作量是最大的，傳統(tǒng)的工程圖的設(shè)計只需要用二維圖形處理來完成，工程平面的設(shè)計要用適合的繪圖軟件來進行設(shè)計。目前很多設(shè)計都是以交瓦式制圖，這種方式一般都能實現(xiàn)對很多圖形的編輯和繪制。擁有很多的功能，如填充剖面、調(diào)用圖塊以及實現(xiàn)分層等等功能。要想施展CAD的繪圖功能，必須要在繪圖軟件包上來實現(xiàn)，而且要有對應(yīng)的圖庫，操作要盡可能的簡潔。

（四）機械設(shè)計中CAD的應(yīng)用趨勢

雖然現(xiàn)在CAD系統(tǒng)在繪圖、分析和計算等處理方面有所欠缺，也在結(jié)構(gòu)的布置方案構(gòu)思以及需要符號信息表現(xiàn)出不足。但是隨著CAD技術(shù)的快速的發(fā)展，向著智能化的發(fā)展，這些欠缺和不足都會得到解決。智能時代不再遙遠。為了實現(xiàn)這一設(shè)想，CAD技術(shù)還需要不斷的進行研究，尤其要加強對重要技術(shù)的研究。要不斷的提升產(chǎn)品的性能，加快產(chǎn)品的跟新?lián)Q代，改變舊的設(shè)計理念，唯有如此CAD技術(shù)會有更為快速的發(fā)展。

三、結(jié)束語

要實現(xiàn)無圖樣生產(chǎn)，三維CAD技術(shù)是解決這一問題的核心技術(shù)。CAD技術(shù)讓設(shè)計人員從舊的設(shè)計模式中解脫出來，用新的設(shè)計方式進行設(shè)計，現(xiàn)代的設(shè)計觀念深入設(shè)計員的思維中。CAD技術(shù)的廣泛的應(yīng)用以及現(xiàn)代機械設(shè)計對設(shè)計的要求越來越來，這推動了CAD技術(shù)的不斷的向前發(fā)展，CAD的高速發(fā)展，提高了機械制造業(yè)的生產(chǎn)率，促進了機械制造業(yè)的快速的發(fā)展。根據(jù)CAD技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展速度，CAD技術(shù)將會達到前所未有的高度，將會讓制造業(yè)推向繁榮的時代。

參考文獻：

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