時(shí)間：2023-03-10 14:50:59
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
摘要：文章針對(duì)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(dòng)。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(shí)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(duì)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(shí)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?，F(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(gè)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(gè)創(chuàng)造活動(dòng)的中心。創(chuàng)造力的開發(fā)可以從培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、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(shí)刻保持強(qiáng)烈的創(chuàng)新愿望和沖動(dòng)，掌握必要?jiǎng)?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(gè)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(dòng)，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(lì)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)或剛度較小的機(jī)械，在工作時(shí)應(yīng)避免發(fā)生共振。振動(dòng)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(shí)所受激振源的頻率錯(cuò)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(huì)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(shí)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(dòng)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(shí)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(gè)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(cè)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(jí)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)力學(xué)、摩擦學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、傳動(dòng)機(jī)械學(xué)等及計(jì)算機(jī)輔助分析的不斷發(fā)展，對(duì)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(dòng)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)】
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；材料；標(biāo)準(zhǔn)化
一、機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)材料的選擇
1、機(jī)械零件材料的選擇應(yīng)滿足基本要求
1.1使用性能要求。材料在使用過程中的表現(xiàn)，即使用性能，是選材時(shí)應(yīng)考慮滿足的根本要求。不同零件所要求的使用性能是很不一樣的，有的零件主要要求高強(qiáng)度，有的則要求高的耐磨性，有的甚至無嚴(yán)格的性能要求，僅僅要求有美麗的外觀。因此，在選材時(shí)，首要的任務(wù)就是準(zhǔn)確地判斷零件所要求的主要使用性能。
1.2工藝性能要求。材料的工藝性反映的是材料本身能夠適應(yīng)各種加工工藝要求的能力，即要求所選材料在加工制造時(shí)首先能夠造出成品來，并且能夠便于制造、同時(shí)必須保證質(zhì)量。1）熱加工工藝性能熱加工工藝性能主要指鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和熱處理性能。2）切削加工性能金屬的切削加工性能一般用刀具耐用度為60min時(shí)的切削速度V60來表示，V60越高，則金屬的切削性能越好。
2、機(jī)械零件材料選擇的方法
2.1選材對(duì)產(chǎn)品壽命周期成本的影響。顯然，材料的選用極大地影響了產(chǎn)品壽命周期成本的各個(gè)組成部分。工程實(shí)踐中，在保證產(chǎn)品合理功能（或性能）的前提下，雖然一般是選用價(jià)格便宜的材料，可降低產(chǎn)品的壽命周期成本；但同時(shí)我們更應(yīng)注意的是，有時(shí)若選用成本雖高但性能更優(yōu)的材料，由于產(chǎn)品的自重減輕、使用壽命延長、維修費(fèi)用減少、能源費(fèi)用降低等多方面的有利因素，從產(chǎn)品壽命周期成本角度考慮，反而是經(jīng)濟(jì)的。
2.2制造方法的選擇是材料選擇過程中一個(gè)不可分割的因素，即應(yīng)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇及其可用的加工方法作為一個(gè)有機(jī)的整體看待。選材時(shí)不僅要考慮零件的某單項(xiàng)加工工序的成本，更重要的是應(yīng)綜合考慮其整個(gè)加工路線所涉及的全部加工工序之總成本。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化
1、機(jī)械零件是機(jī)器的基本組成要素，對(duì)于機(jī)械零件設(shè)計(jì)工作來說，標(biāo)準(zhǔn)化的作用是很重要的。所謂零件的標(biāo)準(zhǔn)化，就是通過對(duì)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等，制定出各式各樣的大家共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。
能以最先進(jìn)的方法在專門化工廠對(duì)那些用途最廣的零件進(jìn)行大量的、集中的制造，以提高質(zhì)量、降低成本。統(tǒng)一材料和零件的性能指標(biāo)，使其能夠進(jìn)行比較，并提高零件性能的可靠性。采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及零、部件，可以簡化設(shè)計(jì)工作，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2、搞好設(shè)計(jì)階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作是降低產(chǎn)品成本的重要途徑。在市場經(jīng)濟(jì)體制下，生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)市場的需求變化，不斷更新產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低物資消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。要達(dá)到這些目的，都離不開標(biāo)準(zhǔn)化，必須用標(biāo)準(zhǔn)化手段，從嚴(yán)把好產(chǎn)品設(shè)計(jì)這一關(guān)，才能使企業(yè)在市場競爭中求得生存和發(fā)展，加快新產(chǎn)品開發(fā)。
三、影響機(jī)加工件表面層物理力學(xué)性能的因素
機(jī)械加工中工件由于受到切削力和切削熱的作用，其表面層的物理力學(xué)性能將產(chǎn)生很大的變化，造成與基體材料性能的差異，這些變化主要表現(xiàn)為表面層的金相組織和硬度的變化及表面層出現(xiàn)的殘余應(yīng)力。
1、表面層金相組織的變化
影響磨削燒傷的因素有：砂輪材料對(duì)于硬度太高的砂輪，鈍化磨料顆粒不易脫落，砂輪容易被切削堵塞。因此，一般用軟砂輪好。磨削用量當(dāng)磨削深度增大時(shí)，工件表面及表面下不同深度的溫度都將提高，容易造成燒傷；當(dāng)工件縱向進(jìn)給量增大時(shí)，磨削區(qū)溫度增高，但熱源作用時(shí)間減小，因而可減輕燒傷。但提高工件速度會(huì)導(dǎo)致其表面粗糙度值增大。提高砂輪速度可彌補(bǔ)此不足。實(shí)踐證明，同時(shí)提高工件速度和砂輪速度可減輕工件表面燒傷。冷卻方式采用切削液帶走磨削區(qū)熱量可避免燒傷。但由于旋轉(zhuǎn)的砂輪表面上產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流層，切削液不易附著，以致沒有多少切削液能進(jìn)入磨削區(qū)。因此，可采用高壓大流量的冷卻方式，一方面可增加冷卻效果，另一方面可以對(duì)砂輪表面進(jìn)行沖洗，使切屑不致堵塞砂輪。
2、加工表面的冷作硬化
加工過程中表面層金屬產(chǎn)生塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶格嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長、破碎和纖維化，引起材料的強(qiáng)化，其強(qiáng)度和硬度均有所提高，這種變化的結(jié)果稱為冷作硬化。加工表面層冷作硬化指標(biāo)以硬化層深度、表面層的顯微硬度及硬化程度表示。一般硬化程度越大，硬化層的深度也越大。
影響冷作硬化的主要因素：切削用量切削速度增大，刀具與工件接觸擠壓時(shí)間短，塑性變形小。速度大時(shí)溫度也會(huì)增高，有助于冷硬的恢復(fù)，冷硬較弱。進(jìn)給量增大時(shí)切削力增加，塑性變形也增加，硬化加強(qiáng)。但當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí)，由于刀具刃口圓角在加工表面單位長度上的擠壓次數(shù)增多，硬化程度也會(huì)增大。刀具刀具刃口圓弧半徑增加，對(duì)表層擠壓作用大，使冷硬增加；刀具副后刀面磨損增加，對(duì)已加工表面摩擦增大，使冷硬增加；刀具前角加大可減小塑性變形，使冷硬減小。工件材料工件材料的硬度越低，塑性變形越大，切削后冷作硬化現(xiàn)象越嚴(yán)重。
3、表面層的殘余應(yīng)力
切削過程中金屬材料的表層組織發(fā)生形狀和組織變化時(shí)，在表層金屬與基體材料交界處將會(huì)產(chǎn)生相互平衡的彈性應(yīng)力，該應(yīng)力就是表面殘余應(yīng)力。表面層的殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，主要有以下三種原因。
3.1冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力在切削力作用下，已加工表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形，表面層金屬體積發(fā)生變化，此時(shí)基體金屬受到影響而處于彈性變形狀態(tài)。切削力去除后，基體金屬趨向恢復(fù)，但受到已產(chǎn)生塑性變形的表面層的限制，恢復(fù)不到原狀，因而在表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
3.2熱態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力工件被加工表面在切削熱的作用下產(chǎn)生熱膨脹，此時(shí)基體金屬溫度較低，因此表層產(chǎn)生熱壓應(yīng)力。當(dāng)切削過程結(jié)束時(shí)，表面溫度下降，由于表層已產(chǎn)生熱塑性變形并受到基體的限制，因而產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。
3.3金相組織變化引起的殘余應(yīng)力切削時(shí)產(chǎn)生高溫會(huì)引起表面層金相組織變化。由于不同的金相組織有不同的密度，表面層金相組織變化引起體積變化，當(dāng)表面層體積膨脹時(shí)，因受到基體的限制，產(chǎn)生了壓應(yīng)力。表面層體積縮小，則產(chǎn)生拉應(yīng)力。
總之，在市場經(jīng)濟(jì)中，為了更好滿足企業(yè)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品越來越先進(jìn)，品種越來越多。這就要求我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)材料的選擇、標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用提高到一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，在加工過程中，減少影響表面層物理力學(xué)性能的因素以及劑的合理運(yùn)用。努力把我們加工成本降到合理的水平，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：工程；機(jī)械設(shè)備；管理；問題；對(duì)策
科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)建設(shè)的需求，為工程機(jī)械的應(yīng)用提供了廣闊的空間，也對(duì)設(shè)備管理的提出了更高的要求。做好機(jī)械設(shè)備的合理配置、科學(xué)使用、及時(shí)保養(yǎng)、適時(shí)維修，降低設(shè)備故障發(fā)生，提高機(jī)械設(shè)備的有效利用率，是對(duì)工程設(shè)備管理工作的主要要求，下面我就當(dāng)前礦山企業(yè)在工程機(jī)械設(shè)備管理方面存在的問題和提高工程機(jī)械管理的方法談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、當(dāng)前工程機(jī)械設(shè)備管理中存在的問題及原因
1、管理機(jī)構(gòu)不健全，管理制度不完善
相當(dāng)一部分施工企業(yè)仍缺乏完整、嚴(yán)格的工程機(jī)械設(shè)備管理制度，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備的臺(tái)賬、技術(shù)資料檔案的建立等工作尚未完善，管理工作無章可循、管理無序，有的企業(yè)甚至在購買了新設(shè)備后，沒有及時(shí)或根本不入賬，造成管理工作相當(dāng)被動(dòng)，設(shè)備糊涂使用，不能明確工程機(jī)械管理和使用的責(zé)任主體。
2、舍不得智力投資
(1)雖然目前大部分施工企業(yè)都根據(jù)自己企業(yè)的實(shí)際情況，設(shè)立了機(jī)務(wù)管理部門，但由于機(jī)構(gòu)、人員更迭較為頻繁，設(shè)備管理及維修人員接受專業(yè)教育時(shí)間短，管理人員對(duì)設(shè)備管理的整體認(rèn)識(shí)尚較模糊，技術(shù)管理水平參差不齊。
(2)而有些企業(yè)只是片面注重眼前利益，寧愿花耗大量資金用于購買先進(jìn)設(shè)備，但在管理人才培訓(xùn)等智力投資方面卻顯得過分吝惜，舍不得花錢。這樣，就算有再先進(jìn)的設(shè)備，但管理跟不上、人員素質(zhì)低劣，是很難適應(yīng)機(jī)械自動(dòng)化、機(jī)電一體化程度高的設(shè)備管理的需要。
3、工程機(jī)械設(shè)備的使用與保養(yǎng)相互脫節(jié)
(1)目前大多數(shù)施工企業(yè)雖然都實(shí)行定人定機(jī)制度，即每個(gè)操作人員固定使用一臺(tái)機(jī)械設(shè)備，但卻忽略了定人保養(yǎng)制度，沒有把機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)的各項(xiàng)規(guī)章制度明確落實(shí)到個(gè)人。正因?yàn)槿绱?，操作人員往往只是“包用不包修”，維修人員也是馬虎應(yīng)付了事，每當(dāng)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，操作人員與維修人員往往互相推卸責(zé)任。這樣，不但影響了產(chǎn)量、質(zhì)量，也增加了維修費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用以及降低了設(shè)備的使用壽命。
(2)此外，不少項(xiàng)目負(fù)責(zé)人只考慮眼前利益，沒有從長遠(yuǎn)打算，短期行為嚴(yán)重，只注意產(chǎn)值與效益掛鉤，在設(shè)備管理使用上表現(xiàn)為“重用輕管”，為了趕工期、搶進(jìn)度，而不惜拼設(shè)備，造成機(jī)械設(shè)備常常處于超負(fù)荷狀況工作，或帶“病”作業(yè)，甚至違章操作，其結(jié)果是該工程項(xiàng)目完工后，機(jī)械設(shè)備嚴(yán)重磨損老化，而調(diào)運(yùn)到新工程又需花費(fèi)大量的精力與費(fèi)用進(jìn)行整修，造成施工工期貽誤，項(xiàng)目部之間在維修費(fèi)用上互相推諉，固定資產(chǎn)無形流失。
4、工程機(jī)械設(shè)備維修“滯后”，浪費(fèi)嚴(yán)重
(1)由于目前大部分施工企業(yè)還未能有效地實(shí)行點(diǎn)檢制度等保養(yǎng)措施，設(shè)備維修管理往往局限于“事后維修”，“預(yù)防維修”意識(shí)不夠重視，對(duì)設(shè)備的故障及劣化現(xiàn)象也就未能早期發(fā)覺、早期預(yù)防、早期修理，以致造成人力、物力、財(cái)力不必要的浪費(fèi)。
(2)施工企業(yè)機(jī)械設(shè)備“浪費(fèi)維修”的現(xiàn)象也十分嚴(yán)重，個(gè)別維修人員為了貪圖方便，對(duì)一些仍有很大修復(fù)價(jià)值的舊件不加以修復(fù)利用，任憑其主觀隨意地報(bào)廢，更有甚者，不考慮其它設(shè)備的整體性能，采取“拆東墻補(bǔ)西墻”的做法，得過且過，只要機(jī)械能動(dòng)就交差了事，結(jié)果也只會(huì)是事倍功半。
二、提高機(jī)械設(shè)備管理工作的方法
1、在使用方面，設(shè)備的價(jià)值主要體現(xiàn)在使用。任何設(shè)備都有規(guī)定的使用范圍、條件及操作程序，只有正確的使用設(shè)備，才能保證安全生產(chǎn)。而設(shè)備使用的好壞很大程度上取決于操作人員水平的高低。
所以在使用中，一是教育操作人員正確的使用和操作各種工程機(jī)械，不能在超過機(jī)械所能承受的最大負(fù)荷下進(jìn)行工作，盡量保證機(jī)械負(fù)荷的均勻加減，使機(jī)械處于較為平緩的負(fù)荷變動(dòng)，具體地說，就是要較為均勻地加減油門，防止發(fā)動(dòng)機(jī)、工作裝置動(dòng)作的大起大落。二是加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員素質(zhì)，使操作人員做到懂構(gòu)造、懂原理、懂性能，會(huì)使用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障，從源頭上減少和防止人為失誤引起的機(jī)械故障。三是堅(jiān)持實(shí)行包機(jī)責(zé)任制，責(zé)任到人，將個(gè)人經(jīng)濟(jì)利益與責(zé)任機(jī)械的維修費(fèi)、燃油費(fèi)相結(jié)合進(jìn)行考核，獎(jiǎng)罰并舉，加強(qiáng)管理設(shè)備的責(zé)任心，調(diào)動(dòng)愛護(hù)設(shè)備的積極性。
2、在保養(yǎng)方面，對(duì)設(shè)備實(shí)行定期保養(yǎng)是保持機(jī)械良好技術(shù)狀況的基礎(chǔ)。對(duì)于工程機(jī)械，保養(yǎng)工作中的重中之中就是保證對(duì)機(jī)械的合理。零件工作面的磨損、零件表面的腐蝕和材料的老化是正常使用條件下的機(jī)械零部件的3種主要失效形式，而零件工作面的磨損所引起的失效所占的比例最大。也就是說，機(jī)械的磨損是使其各種零部件走向極限技術(shù)狀態(tài)的主要原因之一。那么，解決機(jī)械零部件的磨損問題，除了采用優(yōu)良的材料、選擇先進(jìn)的制造工藝、設(shè)計(jì)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)外，在使用過程中要做的一項(xiàng)重要工作就是保證對(duì)機(jī)械的合理。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，工程機(jī)械的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程機(jī)械各零部件配合的精密性，良好的可以使其保持正常的工作間隙和合適的工作溫度，從而降低零件的磨損程度，減少機(jī)械故障。正常合理的是減少機(jī)械故障的有效措施之一。為此，一是要合理選用劑，要根據(jù)機(jī)械的種類和應(yīng)用結(jié)構(gòu)的不同選用正常的劑類別，根據(jù)機(jī)械的要求選用合適的質(zhì)量等級(jí)，根據(jù)機(jī)械的工作環(huán)境和不同的季節(jié)選擇合適的劑牌號(hào)。二是經(jīng)常檢查劑的數(shù)量和質(zhì)量。數(shù)量不足要及時(shí)補(bǔ)充，質(zhì)量不佳要及時(shí)更換。三是根據(jù)保養(yǎng)周期、設(shè)備技術(shù)狀況、工作環(huán)境等因素，制定強(qiáng)制保養(yǎng)計(jì)劃，到時(shí)間必須停機(jī)保養(yǎng)。
3、維修方面
機(jī)械在使用過程中必然會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。在這些故障中，有些故障對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響可能是很微小的，有些是比較嚴(yán)重的，甚至?xí)斐蓹C(jī)毀人亡的大事故。經(jīng)驗(yàn)表明，嚴(yán)重機(jī)械故障往往是由一些較小的故障引發(fā)的。究其原因，就在于忽視了對(duì)小故障的及時(shí)處置。因此，在維修方面，一是重視小故障的及時(shí)處理，做到防患于未然。切不可小故障不影響使用，為了趕任務(wù)讓設(shè)備帶故障作業(yè)，最后小毛病拖成了大故障，不但延誤工期，影響正常使用，還有可能造成設(shè)備突然報(bào)廢。從某種意義上來說，對(duì)出現(xiàn)的故障及時(shí)進(jìn)行處理，就是減少和防止故障的一種有效措施。
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(shí)代制造業(yè)對(duì)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(dòng)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(shí)領(lǐng)域的符號(hào)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(huì)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(shì),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(dòng)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(shí)候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示,對(duì)于有一定運(yùn)動(dòng)行程要求的,可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求,及時(shí)對(duì)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(shí)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(shí),只需對(duì)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(shí),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(shí)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(dòng)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(shí),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(duì)簡單的零件,可通過對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成若干基本體,對(duì)基本體進(jìn)行三維實(shí)體造型,之后再對(duì)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(duì)于有些復(fù)雜的零件,往往難以分解成若干個(gè)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(dòng)分析過程中的資料,在運(yùn)動(dòng)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(shí),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(gè)現(xiàn)代制造技術(shù)。
一個(gè)完整的CAD/CAM軟件系統(tǒng)是由多個(gè)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(dòng)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(píng)價(jià)與壽命預(yù)估、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)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(dòng)特性、干涉、碰撞問題和動(dòng)態(tài)特性等。
4CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)
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(gè)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(dòng)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(shí)別、語言識(shí)別和特征手勢(shì)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(gè)含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動(dòng)。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(shí)化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識(shí)的設(shè)計(jì)倉庫,及時(shí)準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)師提品開發(fā)所需的知識(shí)和幫助,智能地支持設(shè)計(jì)人員，同時(shí)捕獲和理解設(shè)計(jì)人員意圖、自動(dòng)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(duì)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(dòng)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CAD技術(shù)在電子商務(wù)時(shí)代繼續(xù)發(fā)展的一個(gè)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(gè)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(shì)。
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關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算方法
1機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展概述
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是主要采用封閉的收斂設(shè)計(jì)思維，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)。在計(jì)算方面只進(jìn)行靜態(tài)分析，并將載荷，應(yīng)力進(jìn)行集中處理，對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的誤差采用增加安全系數(shù)的做法。論文百事通傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以手工設(shè)計(jì)為主，使用簡單工具，進(jìn)行人工計(jì)算繪圖。除此，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是一種串行設(shè)計(jì)，即一個(gè)零件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)是一個(gè)階段的工作完成之后才進(jìn)行下一個(gè)階段的工作。所以，一種產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到正式投產(chǎn)要花很多時(shí)間，這樣開發(fā)周期長，且串行設(shè)計(jì)過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)之間缺乏信息溝通，經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員之間的合作不協(xié)調(diào)。
近年來，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Web技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展，給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)注入了新的生機(jī)活力，機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?；赪eb的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)是在這種條件下產(chǎn)生的。它使得各制造企業(yè)可以充分利用Internet和Web的國際互聯(lián)性和資源共享性，建立企業(yè)間的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計(jì)小組，通過分散組合在各地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮各個(gè)企業(yè)的局部特長，所以不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制，在一個(gè)統(tǒng)一且易于訪問的平臺(tái)下進(jìn)行異地的合作與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)信息的交流和共享，進(jìn)而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率。
做為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)多學(xué)科、多技術(shù)的研究領(lǐng)域，涉及到機(jī)械工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)等許多知識(shí)領(lǐng)域。從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度來看，主要研究設(shè)計(jì)過程的建模、設(shè)計(jì)優(yōu)化理論等。從計(jì)算機(jī)技術(shù)方面來看，應(yīng)研究如何對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資源進(jìn)行組織和，使得這些資源能方便異地的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行查詢和調(diào)用。這些資源包括各種專業(yè)化的計(jì)算、分析程序，供設(shè)計(jì)使用的數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫等，所以要研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計(jì)資源的獲取與調(diào)用，設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員之間信息的交流和反饋等，為遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)中分布式資源的獲取和調(diào)用提供基礎(chǔ)和借鑒。
2國內(nèi)外遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展
2.1遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的概念和意義遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)人員通過瀏覽器輸入設(shè)計(jì)參數(shù)，服務(wù)器自動(dòng)進(jìn)行選擇和計(jì)算，根據(jù)確定的參數(shù)返回產(chǎn)品的規(guī)格或設(shè)計(jì)圖形。遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，其縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期和節(jié)省了設(shè)計(jì)成本，真正意義上釋放了工程技術(shù)人員。與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期；避免重復(fù)開發(fā)；降低了企業(yè)資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式的出現(xiàn)，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求；因?yàn)檫h(yuǎn)程設(shè)計(jì)一般都提供給用戶進(jìn)行交流和討論的平臺(tái)，這不僅加強(qiáng)了各領(lǐng)域?qū)＜抑g信息的共享和交換，而且還大大提高了一次產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功率。
2.2遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.1在國外領(lǐng)域，有關(guān)遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用起步比較早，主要有：①上世紀(jì)80年代中期，麻省理工學(xué)院學(xué)者就從事了這方面的研究，首次提出T計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作的概念。②20世紀(jì)90年代中期，美國伯克利加州大學(xué)的集成制造實(shí)驗(yàn)室開展了一個(gè)名為Cybercut的研究項(xiàng)目，建立了世界上第一個(gè)基于WWW的設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網(wǎng)站，提供工程設(shè)計(jì)、制造需要等各種信息，建立了基于Web的虛擬制造中心，提高了企業(yè)特別是中小企業(yè)的市場競爭能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯(lián)合研究面向產(chǎn)品全生命周期基于知識(shí)的協(xié)同設(shè)計(jì)支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境“DesignKnowledgeNetwork”，減少了時(shí)間，降低了成本，快速獲取全球設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)的同時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。⑤英國Liverpool等大學(xué)研究并且應(yīng)用人工智能和Internet提供滾動(dòng)軸承的網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)服務(wù)。
2.2.2在國內(nèi)，這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大學(xué)理論與軸承研究所為主、國內(nèi)多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共同參并建立了國內(nèi)第一個(gè)支持產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的網(wǎng)站-現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)（），旨在推進(jìn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)，主要提供設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取，參加的單位還有清華大學(xué)、機(jī)械科學(xué)研究院、華中理工大學(xué)、重慶大學(xué)、上海交通大學(xué)等國內(nèi)許多著名的高校和科研院所。②清華大學(xué)精密儀器及機(jī)械系摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了基于Web的異地合作設(shè)計(jì)系統(tǒng)Cdesign，其采用了Client/Serveer構(gòu)架，客戶與服務(wù)器之間通過VAW來完成。③上海先進(jìn)制造工程技術(shù)研究中心與上海飛機(jī)制造公司開發(fā)了一個(gè)基于Intemet/web的異地設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)，利用它進(jìn)行跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。
除此之外，國內(nèi)也有一些相關(guān)的網(wǎng)站，如：中國機(jī)械網(wǎng)（china-）、材料與制造綜合信息服務(wù)平臺(tái)等，它們提供機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)據(jù)、制造工藝技術(shù)數(shù)據(jù)等，并把機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝技術(shù)、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。
可是遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)由于剛剛起步，像其它新興技術(shù)一樣還不夠完善。隨著CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容必將越來越豐富，功能越來越強(qiáng)大，所提供的服務(wù)也將越來越完善。新晨
3遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)研究
任何系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模式的確定是系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初步階段要完成的一項(xiàng)主要任務(wù)。它的總體結(jié)構(gòu)模式是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有確定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式才能進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)和開發(fā)。而且應(yīng)用軟件的架構(gòu)是建立在計(jì)算模式基礎(chǔ)之上的，所以，必須先對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式進(jìn)行分析。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中先后出現(xiàn)了大型機(jī)為中心的計(jì)算模式，服務(wù)器為中心的計(jì)算模式和客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)計(jì)算模式，還有隨著Web技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的瀏覽器/服務(wù)器(Browse/Server)計(jì)算模式。
對(duì)兩種計(jì)算模式經(jīng)過分析和研究，CS模式和B/S模式比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):界面風(fēng)格統(tǒng)
一、可移植；跨平臺(tái)性，B/S模式的系統(tǒng)較US模式的系統(tǒng)有更好的跨平臺(tái)性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺(tái)；易于管理和維護(hù)。
4遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的支撐技術(shù)
基于Web的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科多功能的綜合活動(dòng)，其中包括現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、Web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、多媒體技術(shù)和圖形瀏覽技術(shù)等。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞]課程設(shè)計(jì) 試卷庫 學(xué)生創(chuàng)新大賽 CDIO
綜合素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是新世紀(jì)高等學(xué)校人才培養(yǎng)和教學(xué)改革的主要目標(biāo)，機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)和就業(yè)是直接面向機(jī)械工程的主戰(zhàn)場，顯然具有強(qiáng)烈的工程背景和鮮明的機(jī)械特色，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和知識(shí)更新的快速變化，原有傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，所暴露出來的缺陷也非常明顯，特別是重理論、輕實(shí)踐，工程意識(shí)淡薄，導(dǎo)致創(chuàng)新動(dòng)力不足。為此，探討、研究如何圍繞和重視工程意識(shí)下創(chuàng)新能力培養(yǎng)，進(jìn)行課程改革，以適應(yīng)時(shí)代的需要，為社會(huì)輸送合格人才，顯得十分重要和迫切。近幾年來，為了培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)和能力，我們已在相關(guān)方面做了大量的卓有成效的嘗試和改革。
一、探索創(chuàng)新考核模式，并在教學(xué)過程中實(shí)施
從2011年起，我們就以機(jī)械設(shè)計(jì)及理論平臺(tái)課程群為切入點(diǎn)，包括《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程，對(duì)工科課程考核方式的改革做以探索，使之克服現(xiàn)有考核方式的缺欠，形成一套切實(shí)可行的、與用人單位的要求接軌的、以考察能力而不是考察知識(shí)為主的考核系統(tǒng)。這個(gè)考核系統(tǒng)包含的題目沒有唯一正確的標(biāo)準(zhǔn)答案，也不是客觀的標(biāo)準(zhǔn)化考試。教師根據(jù)具體需要選擇閉卷、開卷、閉卷和開卷混合、小論文、小設(shè)計(jì)、口試、實(shí)驗(yàn)、參與科研、實(shí)地調(diào)查等多種方式。像實(shí)驗(yàn)、論文、設(shè)計(jì)、口試、參與科研實(shí)地調(diào)查等，均可適當(dāng)采用等級(jí)制；增加平時(shí)考試的次數(shù)和在總成績中所占的比例；改變一門課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行一次考試的習(xí)慣做法。教師在課堂教學(xué)的過程中有意識(shí)地隨時(shí)觀察和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，通過面談、正式作業(yè)、項(xiàng)目調(diào)查、書面報(bào)告、討論問題、寫論文等方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行即時(shí)的和全面的評(píng)價(jià)。
通過詳實(shí)的企業(yè)調(diào)研，編制了包括《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》各20套考題的試卷庫；選定各課程中近10種小論文的題目；選定近100道來自生產(chǎn)實(shí)際的口試題。并把這種考核內(nèi)容和考試模式在教學(xué)中試點(diǎn)應(yīng)用，學(xué)生普遍反應(yīng)這種考核模式擯棄了單純的死記硬背，對(duì)學(xué)生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用，使得“校園人”和“社會(huì)人”自然銜接，縮短“斷乳期”。
二、更新傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式
《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的后續(xù)必修課，對(duì)多門課程起到融會(huì)貫通的作用。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)模式是老師指定題目，學(xué)生按步驟計(jì)算，最后成圖。由于設(shè)計(jì)時(shí)間短，學(xué)生對(duì)方案的修改很排斥，更無法做到多種方案比較。我們采用的方法是：讓一部分學(xué)生從學(xué)期初就開始用C、VB等計(jì)算機(jī)語言，進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，把課程設(shè)計(jì)中耗時(shí)多的模塊譬如：帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)編成參數(shù)化設(shè)計(jì)程序，學(xué)生利用編制的程序輸入原始參數(shù)，原來齒輪設(shè)計(jì)需要兩天的計(jì)算量，現(xiàn)在則需要十幾分鐘，這樣就使改變參數(shù)帶來的重復(fù)計(jì)算工作量大大降低，學(xué)生可以做出多種設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)化。
三、基于CDIO理念的課程教學(xué)體系
為了加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、溝通技巧、管理能力、領(lǐng)導(dǎo)才能、實(shí)際應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，我們?cè)凇稒C(jī)械原理》課程教學(xué)中引入了CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作）工程教育模式，在課堂教學(xué)中增加了基于功能原理方法論的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)；隨課堂教學(xué)的進(jìn)展，同步了22個(gè)設(shè)計(jì)題目，每4或5個(gè)人組成一個(gè)設(shè)計(jì)組，組內(nèi)按設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行合理分工，課程結(jié)束時(shí)，提交了設(shè)計(jì)結(jié)果（包括設(shè)計(jì)的三維數(shù)字模型、仿真模型、設(shè)計(jì)報(bào)告）。通過基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方法，同學(xué)們一方面掌握了理論知識(shí)，同時(shí)也鍛煉了解決實(shí)際工程問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作的能力，取得了良好的教學(xué)效果。
四、指導(dǎo)學(xué)生參加各種創(chuàng)新大賽，取得豐碩成果
機(jī)電學(xué)院的學(xué)生參加大賽由來已久，繼山東省機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽之后，從2011年，我們又牽頭組織學(xué)生參加全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽，此項(xiàng)賽事是教育部主辦，每年參賽規(guī)模大，參加學(xué)校多，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)有很大好處。2011年，我們獲得最佳指導(dǎo)教師獎(jiǎng)3項(xiàng)，優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)2項(xiàng)，全國二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，全國三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，全國優(yōu)秀獎(jiǎng)9項(xiàng)；2012年，獲得最佳指導(dǎo)教師獎(jiǎng)5項(xiàng)，優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)5項(xiàng)，全國二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，全國三等獎(jiǎng)7項(xiàng)，全國優(yōu)秀獎(jiǎng)5項(xiàng)。煙臺(tái)大學(xué)連續(xù)兩屆獲得優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。對(duì)此項(xiàng)比賽，學(xué)校給予了充分的肯定。
綜上所述，我們針對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)能力的評(píng)價(jià)，創(chuàng)建了一種多層次多視角的以能力為主和知識(shí)為輔的綜合考核系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用；我們?cè)趥鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，培養(yǎng)了同學(xué)們?cè)趥鹘y(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力，加強(qiáng)了與工程實(shí)踐的接軌；2006--2012年學(xué)科組指導(dǎo)學(xué)生參加全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和山東省機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲得諸多獎(jiǎng)項(xiàng)；2011-2012年組織學(xué)生參加全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽，獲得多項(xiàng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)和學(xué)生國家級(jí)獎(jiǎng)、省級(jí)獎(jiǎng)，我們通過把大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、信息技術(shù)大賽等各種創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽作為檢驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生能力培訓(xùn)的一個(gè)平臺(tái)引入教學(xué)過程中，從而加強(qiáng)了學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)；在課程教學(xué)中引入基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)理念，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技能、溝通技巧、管理能力、領(lǐng)導(dǎo)才能、實(shí)際應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)?？傊?，成果所解決的問題正是當(dāng)前高等教育面臨的應(yīng)試教育與素質(zhì)教育之間轉(zhuǎn)變的重要問題，我們通過創(chuàng)新性教育和教學(xué)不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新的積極性，而且對(duì)于進(jìn)一步深化機(jī)械本科教學(xué)改革、加快創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)步伐、全面推進(jìn)創(chuàng)新教育理念都是具有深遠(yuǎn)意義的。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；整合優(yōu)化
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(shì)所趨。中南大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(tái)，建立符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，集知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)為一體的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
一、大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方案
（一）搭建六個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)獨(dú)創(chuàng)的“五個(gè)層次”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，搭建了六個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)：引導(dǎo)認(rèn)知平臺(tái)、基本訓(xùn)練平臺(tái)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)和開放實(shí)踐平臺(tái)。
（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(lì)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(lì)措施、監(jiān)督機(jī)制，激勵(lì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員在職攻讀碩士、博士學(xué)位，同時(shí)鼓勵(lì)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(gè)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(gè)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(dòng)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(dòng)分析實(shí)驗(yàn)室、平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析及動(dòng)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(duì)不同能力、不同潛力、不同志向的學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)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(jí)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(tái)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(tái)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(gè)層面。
1.認(rèn)知性工程訓(xùn)練：以建立大工程背景知識(shí)為目標(biāo)，以激發(fā)學(xué)生對(duì)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(shí)、制造工藝認(rèn)識(shí)、控制技術(shù)認(rèn)識(shí)及工程管理認(rèn)識(shí)等四個(gè)教學(xué)單元，面向全校理、工、文、經(jīng)、管及法學(xué)6個(gè)學(xué)科門類數(shù)十個(gè)專業(yè)的大一學(xué)生開放，為全校各個(gè)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(shí)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(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代應(yīng)該具有的工程師意識(shí)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(duì)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(jí)學(xué)生開課，將實(shí)踐教學(xué)及其工藝?yán)碚撝R(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為若干個(gè)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(gè)模塊進(jìn)行教學(xué)。在這個(gè)層次的工程訓(xùn)練中，學(xué)生通過自己動(dòng)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(duì)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(shí)，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(shí)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(duì)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(shí)，掌握全數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的基本原理、知識(shí)、技能及創(chuàng)新能力，支持高年級(jí)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(gè)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(shí)、工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)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(gè)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(gè)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(tái)實(shí)施效果顯著，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面。
1.調(diào)動(dòng)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(shí)、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(dòng)性。
2.學(xué)生的動(dòng)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(píng)價(jià)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(tái)實(shí)施的實(shí)踐教學(xué)對(duì)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(duì)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(píng)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(shí)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(píng)價(jià)。
眾所周知，古代科學(xué)的突出特點(diǎn)是知識(shí)體系的統(tǒng)一性；近代科學(xué)的典型特征是知識(shí)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(shí)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(tái)正是順應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)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(tái)。放眼未來，大機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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。
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1.1把機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)化的高級(jí)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(duì)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(jì)制造與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合
現(xiàn)代社會(huì)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(jì)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(dòng)為主，隨著勞動(dòng)力成本的上升，這些工廠面臨市場的洗禮，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)型成為工廠生存的關(guān)鍵。機(jī)械制造與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以有效的把人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，實(shí)現(xiàn)我國從勞動(dòng)密集型向知識(shí)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(xiǎn)能力。
1.3在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)化
同計(jì)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(jì)制造及其自動(dòng)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(huì)一個(gè)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(dòng)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(gè)污染比較強(qiáng)的工業(yè)類型，發(fā)展見效快的低成本自動(dòng)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(jià)。
1.5機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要較強(qiáng)的自學(xué)和創(chuàng)新能力
理論是實(shí)踐的基石，因此，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中，要注重對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)，才能在實(shí)踐中學(xué)以致用。現(xiàn)代社會(huì)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(shí)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(jì)制造及其自動(dòng)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(jì)算、實(shí)驗(yàn)、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(gè)專業(yè)方向內(nèi)所必要的專業(yè)知識(shí)，了解其科學(xué)前沿發(fā)展趨勢(shì)。
2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景
