化工机械设计基础精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇化工机械设计基础范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词：化工机械 设计材料 选择 应用

一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择

要做好化工机械设计中的材料选择工作，首先要使材料满足机械零部件在运行过程中各种机械性能、物理性能以及化学性能的要求。在此基础上，还要兼顾机械生产与加工过程中的可操作性、经济性以及安全性。在当前的机械设计材料市场当中，碳素钢受其加工性能和操作性能好、成本价格优越等特点影响得到了广泛的关注与应用。但是，这种碳素钢的低强度、低韧性以及中等形状以上材料零部件无法进行热处理加工淬透作业等缺陷，使其在机械设计材料选择中受到了较为严重的制约。研究发现，在碳素钢中加入一定比例的合金元素就能够形成合金钢。这种合金钢结构的机械材料在强度与韧性上能有一定的提升，还可以在一定程度上赋予零部件材料诸如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的特殊性能。虽然合金钢材料较碳素钢材料各方面性能均有所提升，但只有在材料外载荷作用力较大，或是零件的有效截面尺寸较大且需要进行淬透 DnI 的情况下才应选用合金钢材料，其他情况则应选用碳素钢材料。

二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标

在机械生产与加工作业中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展，焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点，热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能，切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用，要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元，机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力，并且成本低廉，是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力，对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外，为降低零件成本还需考虑合理选择材料，降低材料费用；保证良好的制造工艺性，减少制造费用；尽量用标准化、通用化零件，简化设计过程，降低成本。

三、做好化工机械设备的防腐设计

腐蚀是化工机械设备发生的常见问题，这主要是由于化工机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应，进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化，从而影响设备的正常使用和生产，也会给相关的企业带来一定的损失。所以，对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。我公司2005年从加拿大IMW工业有限公司采购2台IMW50风冷W型往复式CNG子站压缩机，型号是IMW50-3X1750SA-100-3625-2AC，进口压力为3-20MPa，排气量为450-3900NM3/H，该压缩机为自适应工况压缩机，运行至今（2013.11）工况良好，问题主要在压缩机配置的进口管路上的碳钢管接和碳钢单向阀锈蚀严重；究其原因主要是当管束气源压力低于约8MPa时进口管路出现冷凝水，冬天则为霜或冰，长期以来慢慢锈蚀，危及安全。同时管路温度急剧降低引起进口气动球阀在大压差下动作不灵敏，或扭矩不敢阀门打不开引起压缩机报警。目前准备更换316不锈钢管件及单向阀，采取2只1/2”气动球阀代替1只3/4”气动球阀。现场情况见下图：

结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点，在设计中需要注重一下几个方面：首先是产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致；其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积；最后是要注意对于外力的保护，防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。

四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一

随着我国经济的迅速发展，对于资源的需求正在迅速增加，其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采，有一些已经变成了稀缺资源。在这种情况下，我们应该在机械设计的材料选择方面，更为注重绿色环保与经济性。机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一，作为生态经济社会建设发展过程中，可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗，最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患，因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。以机械设计铸件环节材料的应用工作为例，铸件设计阶段 5%左右的成本决定着 80%左右的铸件生产成本。因此要关注机械设计材料应用阶段的节能环保，有效节约原材料和成本，减少不必要的能源耗费。

五、结束语

综上所述，在化工机械设计中材料的选择与应用已成为一个备受关注的问题，在机械设计中要做到材料的使用与节能环保协调进行，以促进我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风.2011（17）.

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[关键词]化工设备机械基础；课程改革；教学质量

《化工设备机械基础》是我校化学工程与工艺专业一门综合性的机械类基础课，它涉及多个学科，主要侧重化工机械设备的基本原理和实际工业应用[1-3]。通过学习该课程，可使学生了解和掌握中低压容器的设计标准和规范，包括中低压力容器的结构、材质以及应力分析，了解和熟悉管壳式换热器、搅拌反应器、填料吸收塔、减压精馏塔的结构设计和工作原理，在化工工艺课程的学习过程中认知这些化工机械设备的实际应用与操作方法；了解和掌握化工过程机械设备的基本原理，增加学生对化工机械设备工业应用的认知，培养学生在实际化工生产中善于分析和解决问题的能力，并能应用最新的化工设备设计规范和标准对化工工艺过程中的机械设备进行基本的选型，初步建立起完整的化工设备机械设计思想。本课程的知识点零散、工程概念多、实践性强，要想突出教学重点、提高教学效果、保障教学质量、培养出拔尖的应用型人才，则须注重课程教学的改革与创新。

1课程教学中存在的问题

《化工设备机械基础》课程内容涉及到化工、机械设计、材料力学等多个学科，传统教学方式存在一定的不足，例如教学内容陈旧；教学方式单调，缺乏对学生的引导；理论教学与工程实践联系不紧密；学生工程伦理意识薄弱等问题。因此，为了提高学生分析能力、工程意识、解决工程设计及工程问题的能力，培养出新工科背景下拔尖的应用型人才，有必要进行《化工设备机械基础》课程的改革与创新。

2课程改革探索

2.1教学内容及时更新。随着化工过程工业的进步与发展，教师在授课过程中应该结合现在实际生产中应用的先进化工设备介绍课程中的知识点。例如，在机械传动章节中可以引入新型齿轮传动、主动磁轴承等原有课程内容缺乏的新知识[4-5]。通过调研最新的文献资料，保证教材中知识点的及时更新，使课程内容跟上化工过程工业的快速发展，使学生们了解和熟悉化工机械装备结构设计的更新换代过程。这样既能够打开学生们的视野，也能使学生们了解和熟悉化工过程工业中的新工艺、新技术以及新装备。同时，能够调动学生们学习的积极性，提高学生们的学习兴趣和热情。2.2教学方式的革新。教师在教学过程中需要结合现代教学手段，通过视频动画将复杂的机械设备构造分解，让学生们能够较好了解和掌握化工机械设备内部的构件，更好地理解化工机械设备的工作原理和操作方法。此外，除开课堂教学以外，可让学生们通过在线课程或者微课对教学内容进行进一步的学习理解。同时，可采用对分课堂，将学生们分组，在让每组学生提出组内同学没弄明白的问题，让其它组弄明白问题的同学进行解答，使学生们主动能够参与课堂教学，诱导学生们进行思考，激发学生们的探索求知欲。2.3感性认识的培养。由于学生们缺乏化工生产的工程实践，加之学生们对化工机械设备的感性认识比较薄弱，这无疑加大了教学的难度，降低了学生们对课程的学习兴趣，教学质量也得不到保障。因此，在本课程教学过程中，教师需要注重学生们对化工机械设备感性认知的启发和培养。同时，教师还需注意理论联系实际，适当增加一些化工过程工业中的生产实例，这样不仅能引发学生们的思考，还能调动学生们学习的主观能动性。2.4实践能力的强化。教师需注意增加实践教学环节，让学生们能够有机会参加工程实践，做到在“做”中“学”。教师需要充分利用我校化工原理实验室中的化工机械设备，如化工原理实验室的填料吸收塔、套管换热器、减压精馏塔、板框压滤机以及干燥设备等，可以结合化工原理实验教学进行讲解。同时，可结合学生们的生产实习，对学生们讲解化工实际生产过程中所遇到的化工机械设备，使学生们理论联系实际，在感性认识的基础上，对课程内容进行理解消化，掌握化工机械设备的操作原理及应用范围。

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关键词：化工机械；创新；高科技；改革

现代制造业的发展已经离不开机械技术，机械技术已经成为科技进步和科技发展道路上的重要环节和基本保障。在科技进步的今天，机械技术已经成为多个领域中的重要一环，机械技术也已经突破了原有的定义和范围。机械化工技术除了应用于社会生产中，而且还对人类的生活产生了实际的影响。机械技术支持每一个工业的成长和发展，并在高科技领域有着它重要的发展前景。

1.化工机械技术发展现状

计算机技术是上世纪科技领域中的重大创新和发明创造，计算机技术的出现，人类社会发生了巨大的变化。经历了一个多世纪的发展，计算机技术已经深入到社会生产中的各个领域各个环节，而且也已经影响了人类生活的方方面面。如航天工程工业，世界大国的纷纷推出各自的登月计划，很多国家都在研发和制造原子弹以提升自身军事实力，以此维护国家安全等等，这些国家行为其实都对我们的生活产生着重大影响。当然了在所有这些领域中，都离不开化工机械技术的参与，化工机械技术在产品研发和制造中发挥着十分重要的作用。除航天工程工业外，化工机械急速在诸如芯片加工、电子化学品生产、超净环节形成、壳体制造等材料加工等行业中也有着举足轻重的位置，与此同时，原子弹工程中的核原料制作、登月工程火箭推进剂生产等同样离不开化工机械。

就中国目前发展阶段，化工机械技术在我国科技创新和发展过程中可以说起着支柱作用，我国发展核技术需要化工机械技术，制造火箭发射卫星离不开化工机械技术，更重要的是，化工机械技术已经成为国民经济发展和进步不可或缺的重要技术支持和保障，特别是电力、化工以及冶金行业。我国的化工制造行业与过程工业处于同样的发展阶段：我国自身的制造力基本已经能够达到世界先进水平，能够满足于当今世界很多高精尖制造业的制造要求；压力容器以及管道结构完整性的理论和安全可靠性的评定取得满意的成就；化工静设备的事故预测方面的技术在实践和理论方面都获得了长足的进步；而动设备状态的监测方面的技术，例如机组在线状态的集散的监测室一个极具创新的发展；高温的构件如何延寿的设计原理在工业的生产中得到成功的应用。诸如此类的技术创新和突破还表现在其他各个行业领域中，这些技术成果推动着中国经济的发展，在新世纪发展竞争环境中，化工机械技术也需要适时的作出革新和创新，以适应当前时代的发展需求。

2.化工机械技术发展展望

原有的技术措施已经不能够适应当前的竞争，在时代变革的今天，化工机械技术需要不断的进步和创新，提升技术的竞争力。随着科技的发展，不断研发新技术，开发新材料，这就给我们的化工机械技术提出了更高的要求，与此同时，国内国际环境的影响也是化工机械技术未来发展过程中需要予以重视的因素。

2.1面向新材料技术的化工机械

当今世界公认的高新技术不仅包括材料技术，而且还涵盖了信息、生物以及先进的制造技术，此四大高新技术将会在很长一段时间内影响人类的生产和生活。材料技术更是一项复杂且重要的技术领域，不仅自身有着极其重要的技术要求，而且还对其他技术发挥着一定的影响作用。高科技术的发展与创新需要将材料科学与过程机械有效的结合在一起，除此之外，化工过程装备的控制又有赖于新的功能材料的开发。社会的发展进步的产物之一便是大量新材料技术成果的涌现，化工机械需要新材料技术来提升自身竞争力，把握行业发展主动性，当然了，不可能一次性解决所有的问题，对于某些隐性问题需要在不断的发展中逐步解决和完善。化工机械技术本身已经是一种定型的技术措施，为了更好的提升技术能力，需要添加某些新材料，例如，利用某些合金元素的特征加强机械的耐腐性、耐热性以及稳定性等等。对化工技术材料元素进行改进和补充可以使得整个化工机械性能发挥到最大限度，而且复合材料的应用成了热棒。运用新材料的优势无疑可以提升化工机械性能，但与此同时带来的问题却是无法有效保证材料本身的安全性。

2.2面向新制造技术的化工机械

科技进步与制造业是同步发展相互带动的发展步伐，制造业的发展在很大程度上带动了科技的进步，制造业的发展提高了劳动效率，解放了众多的手工劳动者。通过运用新的生产技术可以大大缩短原有的生产时间，提高生产效率，当前我国的制造业技术已经处于世界先进行列。虽然我国的制造业取得了一定的成就，但与世界发达国家相比仍有众多不足之处，需要对下列两点进行改进：首先，企业自身需要进行创新学习，成立研发创新团队，能够根据市场需求制定具体的产品研发方案，并要保障研发产品的质量和市场竞争力。其次，提高企业研发人员素质和研发水平。实行有效的定期培训制度，并组织研发人员到外面进行参观学习，学习和引进优秀技术，提升自身业务水平。

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中图分类号：TQ05

一、化工机械设备故障分析

为了进一步提高化工机械设备运转的可靠性和安全性，保证其工作效率，实现化工生产的科学管理，针对化工机械设备在运转过程中出现的故障，以及因为机械运转故障而引起的安全事故，国内相关研究人员对此作了大量的调查和研究。调查研究资料表明，当化工机械设备处于运转状态时，其故障发生率是最高的，且其运转时主要发生的故障大致可分为两类：（1）化工机械性能故障。这一类故障主要是由于机械设备性能下降而引起的，比如活塞式压缩机排气量不足、排气温度过高、设备内部发生汽蚀现象等。（2）化工机械本身的质量故障。这一类运转故障是由于机械设备本身所存在的质量问题所导致。比如化工机械的轴功率过大、长时间工作导致机械组成机件损坏、破裂等。针对以上两个引起机械运转故障发生的原因，在预防和控制其故障时，便可直接从机械的性能和质量两方面入手，对其运转故障实施合理的防治。

二、化工机械设备发生故障的几种形式

2.1磨损与疲劳

在化工机械试车、运行过程中，机械作用引起的常见事故原因是运动的磨损、材料的塑性变形和疲劳破坏。按照磨损造成化工机械摩擦表面破坏的机理，主要可分为粘着磨损，磨料磨损和腐蚀磨损等类型。其中，外界硬颗粒或者对表面上的硬突起物在摩擦过程中引起表面材料脱落的现象为磨料磨损。

2.2噪声与振动

噪声是我们需要特别注意的一个重要因素。噪音的存在对于人的身体健康造成很大威胁，很多老人和孩子由于噪音产生疾病。与此同时，噪声对于人类的环境也有很大威胁，噪声会产生很大的振动反应，人们的安逸祥和的环境被噪音所污染。噪音不仅不利于人的健康，造成环境的污染，同时噪音还分为流体噪音和机械噪音，特别大工业生产的机械噪音对人类的影响要超过流体噪音。

2.3汽蚀与喘振

汽蚀是当流道中的液体局部压力下降临界压力时，水中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭的过程，此时，材料的局部就会在巨大的高频连续冲击下产生疲劳点蚀破坏。也就加快了金属零件的破坏。

三、化工设备出现故障率分析研究

机械设备经过安装投入到使用流程之后难以避免会出现一系列的故障问题，对于这些问题的排查和检验关系到设备的整体运行。这些故障问题不仅存在机械内部同时存在于机械的安装方面。在机械的内部，由于机械的长期的大规模的作业出现故障问题肯定是难免的，因此要经常性进行检查。在机械的安装过程中也要注意质量问题，因为每一个环节出现问题都会影响到机械设备的整体质量。阶段性检查是避免故障的主要办法。

设备运行的时候，尤其是经过一定时期的运行后，定期对其进行质量检验基本可以避免故障的出现。对于小的故障问题只要用适当的方法排除就可以。对于大的故障需要专业的技术人员对其大规模检查，把事故扼杀在摇篮里。同时，随着现代科技的发展和生产力的进步，技术人员的专业水平已经得到了很大的提高。他们不仅得到了专业的技术水平的培训，而且自身的学习能力也很强。因此，机械的故障问题的排除和检验越来越受有了技术的保障。技术的进步不仅给人们的生活带来了便利而且保障了人们的生命财产安全。

四、故障预防及维修技术实施控制

化工机械设备安装完成，并正式投入使用之后，由于其在使用过程中会涉及到关于电力、机电设备运行管理、结构、运行条件、设备性能分析等多方面的的内容，所以其在具体运转时都会牵扯到对各类技术的应用，如信号处理技术、监测诊断技术、信息组织管理技术、计算机软硬件操作技术等等。从其实质而言，化工机械设备运转故障的防控其实是一个复杂的动态系统，这个系统根据设备在运转中所发生的各种信息来作决策，保持设备的正常运转，保持总体的平衡，并通过规划、实施、监测、信息反馈、分析总结、归档这一全过程的信息管理手段来对设备运转情况实施管理，做好每一项管理工作的记录。

鉴于化工机械设备运转故障管理控制工作的复杂，其工作在具体实施时必须要有知识全面、专业能力强的人才作基础，更需要完整、健全的人才管理制度作管理依据。通过构建一个完整的、有保障的组织管理机构，来对化工企业内部所拥有的上千、上万台化工机械设备实施科学化、经济化的管理，同时，设备诊断技术必须在设备寿命周期的全过程中发挥作用。也就是说，如果仅仅是在设备寿命周期的全过程中的某一个特定时间，或某一个特定的故障和异常，就想作出对症的诊断是困难的。所以，化工机械设备维修人员应该根据综合管理理论，将设备全过程作为诊断技术的范围内。

五、化工机械设备的运行状态诊断与分析

对于化工机械设计、制造、安装过程中存在的安全隐患，相关单位和部门应加强质量、安全监督，并且严格按照国家出台的相关工艺、技术标准严格约束制造企业的生产行为。化工企业作为化工机械设备故障和事故的主要受害者之一，是故障和事故管理的主体，应积极主动地发现机械设备存在的问题，应该对机械设备的运行状态进行实时的监控和诊断分析。在化工机械的使用过程中，企业应组织管理人员定期进行化工机械的状态诊断。此外，化工机械设备具有一定的复杂性和特殊性，特别是一些大型的化工机械设备，其结构十分复杂，因此对这种设备的状态检测是一个较为庞大的工程，而且进行状态诊断时宜在机械设备停止运行时进行，以确保状态检测的全面性和有效性。在进行精密化工机械的状态诊断时，检测人员应尽量减少对于机械外观的破坏，而要更多的采取先进的在线监测技术，以便在保证化工机械完整性的基础上，进一步提高状态诊断与分析的效率。

六、结束语

综上所述，企业生产能力的高低是由企业内部生产条件来决定的。生产技术和生产设备作为企业内部生产条件中的重要组成部分，其对企业生产能力的提高以及企业经济的增长起着重要作用。随着我国经济水平提高和科学技术日新月异的发展，我国的化工业也得到了快速的发展，人们对化工机械设备的安装技术也越来越关注，对其设备的安装技术提出了更高的要求。近些年，化工机械设备出现故障的频率较高，这也就要求了我们要提高其设备在安装过程中的质量。文章针对化工企业生产设备在运转中容易发生的故障及故障原因、形式、发生规律作重点分析，并在此基础上提出相关的故障预防和控制对策，供相关人员参考借鉴。

参考文献：

[1]陈连庆. 化工机械设备状态的诊断与分析[J]. 化工管理，2013，12：133+135.

[2]乔杨. 化工机械设备故障与事故管理研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013，14：188.

[3]相博，焦芙晖，祝洪爽. 论化工机械设备技术的管理与保养[J]. 化工管理，2013，14：165.

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【关键词】机械设计；CAD技术；优缺点；应用

随着科学技术的不断发展，CAD应用软件也逐渐被广泛的应用。在机械设计中，CAD技术很好的解决了重复性设计多、信息资源利用率低等问题。机械设计时机械工程的基础环节之一，它在整个机械产品的生产过程中占有非常重要的位置。CAD即为计算机辅助设计，主要是设计人员利用计算机及其图形设备进行辅助设计的一种技术。在机械设计中应用CAD技术将机械产品的研发、设计、分析、制造与技术管理等结合在了一起，不仅提高了工作效率，对于企业而言也具有巨大的经济效益。

一、CAD技术在机械设计中的优点

在机械产品的生产过程中，机械设计时整个生产过程的重要环节之一，而且产品的设计工作对于产品的成本而言也是非常重要的，它决定着产品大约75%的成本。随着CAD技术的逐渐成熟，目前，在机械设计中基本已采用三维CAD技术，而三维CAD技术在机械设计中的应用主要具有以下几个优点:

①零件设计更加方便。三维CAD应用软件可以在装配环境中进行新零件的设计，也可以应用相邻零件的位置与形状来进行新零件的设计。这样一来，零件设计就更加的方便与快捷，同时还避免了单独进行零件设计而导致装配失败的情况。另外，在资源查找器中的零件回放还能够将零件的造型过程利用动画的形式演示出来，让人对其一目了然。

②使装配零件更加的直观。在进行零件的装配时，由于资源查找器中的装配路径查找器将零件之间的装配关系记录在了其中，因此，若出现装配不正确的情况则会进行显示。除此之外，零件还可以进行隐藏，要是想要看清内部的装配结构则可以对外部零件进行隐藏。在整个机械装配模型完成之后可以对其进行运动演示，对一些有特定运动形成要求的机械而言，需要检验其形成是否达到了要求，若是不符合要求则要及时的修改，从而避免产品生产后不合格或是报废的情况出现。

③缩短了机械设计的周期。由于CAD技术逐渐的迈向三维的方向，而在机械设计中采用三维CAD技术，不仅缩短了机械设计的时间，还提高了设计与生产的效率。另外，三维的CAD技术还具有高度的变形能力，通过快速重构能够得到一种全新的产品。

④提高了机械产品的技术含量与质量。将机械产品与信息技术相结合，使机械产品的设计有了新进展。三维CAD技术中采用了优化、有限元受力分析、产品虚拟设计、运动方针等很多先进的设计方法，从而保证了机械产品的质量。

二、机械设计中CAD技术的应用

1.零件与装配图的实体生成

1.1零件的实体生成

应用CAD技术进行机械设计，其建模方法包括线框模型、表面模型以及实体模型三种。而很多具有实体建模功能的CAD软件都具有一些基本的体系，例如立方体、球体、圆柱体、圆锥体、球状体以及锥形体等。对于一些简单的元件而言，首先可以对其进行结构分析，从而使其被分解为若干基本体，然后在对已经被分解的基本体进行三维实体造型，最后进行交、并、差等布尔运算即可使零件的三维实体模型得以生成。而对于复杂的零件而言，想要将其分解为若干个基本体是比较困难的，而且在分解后产生的基本体过多对零件的实体建模也是较为困难的。由此可见，在复杂零件的设计中，仅仅采用软件中自带的基本体是很难完成三维实体的造型要求的。因此，我们可以先利用二维几何元素定义零件的截面轮廓，然后就可以在三维实体的造型中通过拉伸、旋转等操作得到新的“基本体”，同样，最后对其进行交、并、差等布尔运算即可得到三维实体造型。

1.2装配图的实体生成

在完成零件实体构造之后，利用机器运动分析中的资料，在运动的某一位置按照各零件的坐标对其进行装配，装配过程可以应用CAD软件中的三维编辑功能。

2.设计技巧

2.1图纸的设置

对于设计而言，图纸是非常重要的，在CAD制图中也是一样，其设置的好坏将会直接影响到制图的质量。因此，CAD制图中的图纸设置一般遵循以下原则：

①图层数越少越好。图层数过多将会导致设计图的运行较为缓慢，而且由于文件占用的空间较大，也不利于图纸的修改。因此，图纸设置中应按照一定的规律和顺序对其进行分类与排放，从而达到合理利用图层的目的。

②慎重选择图像的颜色。在图像颜色的选择方面，若不是最终的效果图，则不要轻易的应用真彩色与配色系统中的颜色。

2.2比例方面

在利用CAD软件进行制图时，所采用的比例最好为1：1，这样一来，在出现错误时才能及时发现，而且采用比例尺进行标注容易发现尺寸不合理的地方。标注尺寸在设计中的应用非常方便，其能够自动进行尺寸数字的测量，若是发现错误就会与规定数字尺寸相对比，从而使结果一目了然。另外，对调整图与图之间的形式、换算等都非常方便，图纸比例的缩小与放大可以很快的进行。

三、结束语

机械设计在整个机械产品的生产中是非常重要的环节之一，CAD技术在其中的应用对确保产品质量，提高设计效率以及经济效益等都起到而来很大的作用。目前，CAD技术在机械设计中已经得到了广泛的应用，今后必定会更加的完善。

参考文献

[1]王其芳.三维CAD技术对机械设计的影响[J].煤矿机械,2007,28(4):94-96.

[2]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术,2011,30(2):16-18.

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关键词:机械;创新设计;能力培养

中图分类号:F416.4文献标识码:A

一、当前机械设计课程教学上存在的困难和问题

机械设计基础课程是机械专业的主干课程,在培养学生的综合创新设计能力中起着至关重要的作用。结合教学实践中,学生学习效果及能力塑造方面的情况,我们不难发现,当前机械设计基础课程教学过程存在几方面困难及问题:1.学生缺乏实践操作,对机械设计基础课程中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法的学习缺乏兴趣,普遍反映对机械设计课程感到抽象、枯燥、难学,而机械原理这部分的知识更是不受学生欢迎,学生们认为难以将机构运动简图与实际机器统一起来,而要在理解知识的基础上进行创新就是更无从下手。2.教学课程内容陈旧,缺乏现代设计理念,阻碍了学生机械创新设计能力的提高。科学技术和计算手段发展至今,设计新机器已不是难事,而难的是设计出来的机械设备要具备精度和效率,以智能、高效、环保为标准。传统的以书本和黑板为主体的机械设计教学已无法满足需要,应借助计算机辅助设计,同时也能促进学生掌握计算机工具,跟上现代设计的先进水平。3.机械设计内容与现代生活脱节,没有实现其真正价值,学生的综合运用知识的能力得不到培养。4.理论和实践缺乏联系,普遍存在产学脱节、缺乏创新实践教育平台的现象,学生的动手实践能力得不到培养。针对上述实际问题,下面将介绍几项有效、可行的教学方法,讨论如何培养学生机械设计创新能力,进一步提高学生综合素质。

二、在教学中培养学生创新能力的方法

(一)优化课堂教学环节:1.以启发式和讨论的形式引导学生创新的思维。可以在教学过程中,科学地设计问题和情境,组织学生分小组讨论竞赛,鼓励学生开动脑筋、多出想法,激发学生的学习热情,启迪学生开放思路,有助于他们对机械课程形成理性和形象认识,同时在答疑解疑方面可以鼓励学生先自己思考、互相帮助解疑,再由教师做具体解释的方法。2.引进项目教学法。以完成项目的方式,增强学生的独立意识。从课程伊始就把课程设计的题目、要点、目标和方法融入到课堂教学中,引导学生根据步骤所需查阅有用资料,设计问题开展调查研究,并且拓展与课程设计相关的知识点,将以往被动、应付的学习态度逐渐转变为主动、主控、自觉的积极态度中来。3.充分利用多媒体辅助教学。改变以往死板的板书教学模式,引进视觉、听觉感知丰富的现代教学手段CAI,可以使原来静止的机构在屏幕上“动”起来,促使孩子对各种机构和机器的产生较为感性的认识,有利于激发学习兴趣。4.引入实例,以实践促真知。细心设计教学内容,在教学过程中,对每个重要知识点引入典型的工程实例,加强理论教学与实际工程的结合,注重介绍机械创新设计方法的内容和方法。将工程意识贯穿到教学主线中,旨在培养学生的工程素质和工程实践能力。

(二)优化实验教学环节。用具体的机械产品吸引学生注意。如可在在机械设计实验室专门腾出一个地方摆放、陈列一些具有创新意识的、可以启发思维的、吸引眼球的的机电产品。各种玩具、奇妙的工具、精巧的机械装置、典型的教学机构、将各种奇思妙想变为实际的使生活便利的小发明、小创造都是很不错的选择。可以成立专门的陈列室摆放这些物品,向学生开放,定期组织学生参观,学生可以从模型创造者的思路和做法中得到启发,通过思考拓展创新思维,通过观察分析模型的工作原理、运动方案、机械结构和关键技术,学习设计思路和具体做法,且可通过重新组建的思考锻炼机械设计能力。

(三)优化设计教学环节。为了全力培养学生的创新能力思想,应多添加一些机械系统运动方案选型设计的内容,如增加一些有趣的设计题目:方便晾衣机、水果去皮机、折叠椅、擦窗机、扫地机等。引导学生通过观察日常生活家中常见的机械装置、工具和查阅参考资料的方法,设计机械系统传动方案,建立力学模型,使用计算机进行仿真试验和运动参数设计,最后形成完备的设计方案,并做出实物通过验证。以往常出现这样的情形,学生为了应付课程设计任务,学生为了应付课程设计任务,照抄照搬其他做同样课题的同学的设计方案和图纸,大大影响了教学效果和其他学生的积极性。为了解决这个问题,教师可以为每个同学设置不同的参数甚至是不同的系统,强制用计算机绘图,取消传统的手工画图,这样做既能提高难度水平,又能锻炼学生的计算机绘图能力。

(四)丰富教学外的科技活动。在课堂教育和实践操作之外,引导学生积极参加课外科技活动也是不能轻视的刺激学生创新设计能力提高的好方法。教师们应通过组织班级内、校内创新设计比赛的方法,掀起设计热潮,在校内传播先进的设计理念,形成积极的创新风气。同时应鼓励和支持学生走出去,参加校外甚至是社会上开展的机械设计大赛活动。在帮助学生丰富课外科技活动过程中,还应特别注意引导其顺应时代潮流的重要性,鼓励学生多创造些符合国际口味、符合时代需要的创新机械设计,如尝试设计仿生机械创新设计等。

结语:有人说“21世纪将是设计的世纪”,而21世纪队机械专业的学生来说,是充满了机会和挑战的,但是为了称为适应现代社会竞争的优秀人才,就必须具有机械创新思维和设计能力。作为教师,要在课堂上培养学生的创新意识,从实践中培养学生创新设计能力,在整个教学过程中激发学生热情,强化创新设计的意识。因此首先要有一支观念新颖并且专业知识丰富和思维活跃的教师队伍。要转变教学只注重传授知识的落后思想,“授之以渔”而非“鱼”,应以交给学生思考的方法为目标。当然,创新能力的培养不是靠一时半会的教改就能完成的,而是要依靠社会重视、教育界重视,在社会、高校、以及课程学习的方方面面,营造一种良好的学术氛围,以鼓励学生的个性发展为重点,增加激发学生思维的讲座、选修课,多举办创新设计比赛活动等。学生的机械创新设计能力高低要仰仗工程实践中的动手能力培养。我们应清楚目前全国机械教学实践基地和实验设备仍然不足,设备落后,希望国家能加大这方面的投入,给孩子们提供一个良性发展的空间和环境,使每个学生的创新能力得到培养和发展。

参考文献:

[1]罗绍新.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社,2003

[2]张艳冬.辽宁工学院学报[J].机械创新设计教学的探索,1999(6)

[3]庞思勤.实践能力与创新人才培养的思考和实践[J].中国大学教学,2008(11):32-34

[4]刘忠伟.多媒体教学实践与思考[J].湖南冶金职业技术学院学报,2005(4)

[5]刘永利.机械设计基础.课程教学中加强素质教育与培养创新能力的改革与实践.中国科教创新导刊,2007:456

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1.1加强师资队伍建设，增强教学储备

大学之大在于大师，师资队伍建设是一个学校，一个专业能否健康发展的灵魂。如何使教师队伍适应“卓越计划”的要求，需要积极思考，多种途径、多方着手，有目的、有计划分批次稳步实现。为此我专业探索在卓越工程师培养计划模式下逐步派部分中青年教师到合作企业挂职实习，以增强教师的工厂实践能力，达到给学生一碗水的同时自己能有一桶水。从而增强教学过程的宽度和广度。

1.2改善教学方法，提高教学效果

过程装备与控制工程专业课程繁多，涉及门类较广，因此教师的教学难度较大，学生的学习效果欠佳。为此，在调整教学内容的同时，我们在教学手段上下功夫，尽可能采用现代教学方法，使内容更加形象化、讲解更加生动化。在涉及机械设计基础、化工原理、过程装备成套技术等课程时，通过大量的实验、图片、动画，另外加以细致的讲解，以提高学生的现场性和真实性，从而增强学生对所学专业的认知度，这样学生对所学专业就有了大概的了解。在进行认知实习、课程设计、生产实习时，学生对所面对的设备就不再陌生。

1.3增加学习手段，提高学习兴趣

在以前的教学培养模式下，本专业的学生更多的是机械性的、被动的接受教学大纲的要求来学习本专业的知识，学生的专业兴趣不高。结合以前我们专业曾针对部分学生尝试的兴趣学习方法，我们觉得有必要在新的教学大纲下进行推广。那就是建立广泛的兴趣小组制和导师制。所谓的兴趣小组制和导师制就是以现有的学校教学实验条件为依托，结合专业教师所学专业，根据学生的兴趣爱好，建立多个兴趣学习小组。这样在导师的指导下，各兴趣小组可依据自己对设计目标的兴趣和想象，依据相关的行业设计要求和技术规范，在条件许可的情况下，设计出既符合设计要求且又满足一定社会需求的设计作业。广泛、多目标的兴趣小组建立后，学生的学习兴趣、动手能力、专业认同感和认知力普遍提高。

1.4拓展实习基地，提高社会适应性

实习基地是重要的实践性教学场所，是校内教学和生产实践的有机结合，基地建设的好坏，直接影响着实习的教学质量。对于过程装备与控制工程专业来说，选择合适的化工机械制造类工厂进行实习是保证实习质量的基础。本专业主要是对过程工业中设备的设计及运行有所了解和掌握，并对四大工艺参数压力、流量、温度、液位及其系统的状态和工况进行监测、控制，以确保生产工艺有序稳定运行，提高过程装备的可靠度和功能可利用度。为提高我们专业的学生认知力和适应能力，本专业先后与石家庄正元化肥厂、开封晋开化肥厂、驻马店骏马化工有限公司等企业签订了校企合作协议，建立了专业校外实习基地。与化工厂和设备厂签订合作协议及建立实习基地，可有效提高大学生对专业的认知力，明确学习目的，熟知对四大工艺参数的控制和手段。通过几年的磨合与建设，我校已有几届毕业生在合作企业完成了专业认知实习和生产实习，实现了学生理论学习与现实的完美结合，提高了学生对所学专业的应用能力，增强了实践性，为我专业下一阶段的教学探索和专业发展提供了发展基础。

1.5完善设计能力，提高学习质量

理论学习的目的就是明确专业方向，掌握专业基础，提高自身能力。因此，设计能力是本专业的一个重要方面。我们专业在教学大纲中制定了完善的课程设计计划和毕业设计方案，通过设计有效提高了学生的设计能了和对问题的应变解决能力。大学四年中，每年都有课程设计计划穿插在教学环节之中，包含有机械设计、专业设计和毕业设计。这种专业设计以课题为依托，以小组为单位，以规范为标准，既有专业性、时效性，又有可操作性，既提高了学生的共事能力又提高了应对问题解决问题的能力。设计能力的开展，使学生由高中时的应试能力逐步提高到社会需求的人才能力。

2结束语