简单的机械设计精品(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简单的机械设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：CAD；机械设计；图形；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.094

随着计算机技术的不断发展，开发出了很多功能性极强的软件。CAD是一款辅助设计软件，其拥有强大的绘图、建模功能，能清晰、形象的表达设计师的创意。这种趋势下，机械设计工作也逐渐应用起CAD软件进行辅助，并取得了显著的效果。

1 CAD技术概述

CAD意为计算机辅助设计，该项技术是采用计算机的图形处理功能以及数值计算功能来帮助相关技术人员进行分析和设计的。该项技术的功能随着计算机的不断发展，也越来越丰富了，并成功用于各种行业，如在建筑行业中，利用CAD进行规划设计等工作。

CAD由最初的系统发展成如今的智能CAD系统，是信息时代革新的结果，也是设计行业的福音。初级CAD系统具有简单的辅助设计功能，但在某些方面还是有所欠缺，满足不了人们对CAD高性能的追求。而目前的智能CAD则是结合的了人工智能技术，能够迅速响应市场变化，动态掌握市场变化，有利于CAD技术向更广阔的空间发展。智能CAD技术能够解决特殊问题，满足个性化发展要求，对设计行业来说更具有针对性。同时，随着技术的向前推进，三维CAD系统也逐渐走向市场。三维CAD系统是从人类的思维中出发，建设三维模型，能够有效的实现全部集合参数和设计构图，通过三维模型进行分析研究，最终建立完整而有效的数据库。技术更深层次发展，三维CAD则会向着更加开放、集成、智能化以及规范化的方向完善，这对CAD软件行业和系统设计提出了更高的要求[1]。

2 CAD在机械设计中的实际应用

2.1 实体建模

进行实体建模是利用CAD进行机械设计的应用之一。设计师通过把CAD软件提供的基础形体进行排列组合，组成出一些简单的机械零件。如环状体及立方体，通过运算可以组合成常见的齿轮形状。而这些简单的形体交并差运算应用具有很大的局限性，一些稍微复杂的形体建模还需要运用到其他运算方式。如弯曲型的钢管，无法把其分解成基础图形组合方式，或用基础体建模相对困难。此时，可现在二维平面上绘画出该形体的剖面图，在按照特定的路线进行拉伸或旋转，便可得出复杂的形体[2]。

2.2 多维绘图

机械设计中，设计师需要通过绘制工程图来表现出自己的设计成果，所以二维绘图也是CAD技术在机械设计中的主要应用功能之一。现阶段，CAD软件开发已经相对成熟，具有较高水准的绘图功能，对各类图形都可以精准绘制，并且能够进一步加工处理。如添加文字，改变图形尺寸等，还可以把不同类别的图形划分到不同图层中，通过隐藏、冻结图层等操作来方便设计师制图。目前，CAD软件逐渐朝着自动化绘图模式发展，设计师可通过庞大的图形符号数据库来自动生成图像，并且利用参数化设计自动调节图形大小、尺寸，为机械设计工作带来了极大便捷。

2.3 其他方面的应用

CAD技术在机械设计中不仅可以进行实体建模和多维绘图，还有其他多个方面的应用。具体有以下几点：（1）对工程设计进行合理分析。一方面，CAD可对不同设计成果进行比较，从而得出更优化的设计方案。另一方面，可对模拟出接近真实的物理系统，从而对机械工程进行其他方面的分析工作，如工程结构是否合理、材料硬度刚度是否满足实际需要等[3]。（2）生成设计参数和文档说明。一些机械设计参数无法通过数据或图像直观的变现出来，此时就需要借助其他软件，生成出这些数据的表现图像，如曲线图等[4]。

3 运用CAD技术进行机械设计的优势和未来发展方向

运用CAD技术进行机械设计具体可分为以下几点优势：（1）效率高。CAD软件制图不同于手工绘图，一个简单的机械零件可能几步操作就可完成，提高了绘图效率。并且，同种图形可以进行复制，通过放大、缩小等功能就可调节零件尺寸。（2）更精准。手工绘图模式下，难免会产生一定的误差，而利用CAD制图，可以把这种误差控制在最小范围。（3）功能更多。上文所述，CAD软件还可以分析出机械工程设计结构是否合理，选用材料是否适用，设计成果是否最优化等。总之，CAD软件为机械设计工作带来了很大的便捷，同时，使机械设计不再那么抽象，便于设计师发散思维，开拓视野。

随着现代互联网信息技术的不断发展，CAD软件结合信息技术已成为必然趋势。并且，在机械工程中，设计端和制造施工端的有效连接已成为提高企业生产力和生产效率的关键，设计端输出设计结果，制造施工端的数控机床接受设计结果，从而自动生成加工，使整个生产流水线实现全自动化。结合信息技术以后，机械设计必将打破传统枷锁，突破时间、空间的限制，使不同区域的设计师可以相互协作，共同参与设计。

4 总结

CAD软件为机械设计工作带来了极大的便捷，设计师可以通过CAD把各类创意表现出来。同时CAD软件还具有诸多分析功能，设计师利用这些功能可以进一步优化设计方案。近些年来，随着CAD软件的不断发展，已然成为机械设计工作中必不可少的工具。

参考文献：

[1]白晶.CAD 技术在农业机械行业中的应用现状和存在问题[J].价值工程，2010（30）.

[2]陈晓红.基于CAD在机械设计中应用的探索性研究[J].制造业自化，2011，33（04）：49-51.

[3]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程，2014（19）：51-51，52.

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关键词：机械工程设计 CAD技术 应用

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01

近些年来，随着社会时代的不断变化发展，信息化、智能化的高新科学技术也使得机械设计这一老牌技术领域得到了新的提高和发展。其中，CAD技术就在较为典型的一种新型的计算机设计应用技术。该文就CAD技术以及机械工程设计的相关情况进行简单的概述，并就CAD技术在当前机械工程设计当中的应用情况进行分析和讨论，从而更好的推动我国机械制造行业的建设和发展。

1 CAD技术的概述

1.1 CAD技术的概念

CAD技术即为计算机辅助设计技术，它是将设计资料传输到计算机当中去，并通过相应的计算机技术使计算机能够自动的进行程序的编制，从而对设计方案进行优化，并绘制出零件或产品的结构图。CAD技术具有机械产品及工程的几何建模、分析计算、绘制图形、仿真试验、生成设计文件以及数据库管理等特点。随着计算机相关技术的飞速发展，CAD技术在机械制造领域中的应用范围也越来越广，并在机械产品的设计比例中占据了重要的位置。

1.2 CAD软件的功能

目前，企业常用的CAD软件的模块功能主要包括以下几个方的内容，即：（1）CAPP功能。即计算机辅助的工业设计。它主要是对材料定额、工艺的设计任务及内容等进行管理，从而提高机械设计的标准化，确保机械设计的高效率、高质量。（2）二维绘图功能。它是当前CAD技术在机械设计应用当中的主要功能，它利用计算机进行智能绘图，转变了原有手工绘图的方式，能够有效的减轻设计人员的工作任务量。（3）PDM功能。即对产品数据的管理功能。它能够实现机械设计的标准化、规范化，从而确保工艺卡、图纸、技术资料以及加工代码等的可靠性和安全性。

2 机械工程设计的概述

2.1 机械工程设计的概念

所谓机械工程设计，即设计人员根据相关产品的使用要求，分析、构思和结算产品的组成结构、工作原理、能量传递方式、运动方式以及各个分部件的尺寸、规格、质量、维护方法等，并将它们转化为具体设计的

过程。

2.2 机械工程设计的特点

目前，机械工程的设计特点主要体现在以下几个方面，即：（1）精确性。准确性是当前机械产品随着综合性和复杂度的提高而出现的必然结果，也是当前先进的计算设备和技术方法的发展趋势。（2）经济性。随着用户选择以及市场竞争对机械产品在经济方面的性能要求的提高，在设计时，也会随着提高它的经济性能。（3）智能化。这一性能的设计主要体现在大型的结构较为复杂的机械产品的设计当中，从而实现机械产品的智能性、创造性的思维活动。（4）集成化。这一特点主要体现在硬件软件一体化、机电一体化以及人机一体化方面，它能够综合各个方面的数据进行分析、指导和评价相应的机械设计。（5）并行性。能够实现DFA、DFM等的设计理念，减少库存以及废品所产生的消耗，从而保证机械产品的经济性。（6）动态性。动态性特征除了体现在设计对象的分析上，还体现在组织设计的协调和合作方面，从而确保机械设计的无缝连接。

3 CAD技术在机械工程设计中的应用

在机械工程的实际设计过程中，CAD技术在其中的应用范围主要包括CAE软件、CAD/CAM软件以及生成零件装配设计图等。CAD技术在设计的过程中，能够有效的对机械工程设计的方法和手段进行优化和更新，转变过去传统的设计模式，通过积极的引进和系统当前国内外先进的设计现代化理念，不断的提高和推动我国机械制造行业的壮大和发展。目前，CAD技术在机械工程设计过程中的应用情况主要体现在以下的几个方面，具体内容如下。

3.1 CAE机械软件

CAE在机械工程设计当中的软件系统的实际功能主要包括：结构优化设计、工程数值分析、运动学/动力学仿真、强度寿命预估与设计评价等等。在设计的过程中，CAE系统软件要在等CAD 技术解决完机械产品的造型问题之后，方可进行产品刚度、强度、材料、寿命、合理性、运动特性以及结构等方面的动态特性问题和其他问题的设计。

3.2 生成机械产品的装配及零件设计图

目前，在CAD技术进行机械工程的设计过程中，主要包括三种常见的三维建模类型，即：实体模型、表面模型以及线框模型。在实体建模方法中，有许多基本的设计体系。例如AUTOCAD的实体造型系统中，主要包括六种基本的建模体系（即球体、立方体、圆锥体、圆柱体、楔形体和环状体）。在进行简单的机械零件设计时，就可以通过利用这些基本结构进行设计分析，从而有局部的多个基本体构成对零件整体三维实体的造型设计。同时，当机械工程的零部件在完成实体的构造设计之后，要通过相关机械设备对运动过程当中的相关数据资料进行分析，从而保证零件运动到制定的某一个位置时，系统能够按照各零部件提供的实际位置坐标进行精确的“装配”，从而实现CAD软件在机械工程设计过程中的三维编辑

功能。

3.3 集成制造CAD/CAM模具

随着CAD技术的不断应用和更新，机械制造业的生产设备也从过去的普通机床逐步的向着数控机床进行转变，通过运用CAD设计技术，能够将模具制造向着数字化、集成化的方向发展。CAD/CAM技术的功能主要包括：图形编辑、三维绘图、仿真模拟、曲面造型、有限元分析、数控加工以及动态显示等等。

4 结语

二21世纪时信息化的时代，在未来的社会发展中，信息化、自动化、智能化必将成为社会各行各业发展的主要趋势。因此，在机械工程设计当中应用CAD技术是非常必要的，也是顺应当前整个社会大环境发展的要求。相关机械企业要大力引进和推广CAD技术，积极地扩大它在机械设计领域内的应用范围，不断地在实践过程中总结经验教训，加大对新技术的将研究、开发和应用，从而促进机械制造行业的现代化、智能化

发展。

参考文献

[1] 张夕琴.CAD/CAE技术在机械设计中的应用[J].装备制造技术，2012（4）.

[2] 段清.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].山西科技，2010（23）.

[3] 孙正兴.基于特征的机械设计CAD系统研究[J].机械设计，2010（8）.

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关键词：机械设计技术；创新与发展；设计理念

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

前言：科学技术迅猛发展的当代，计算机的出现以及普及带给机械设计革命性的变化。计算机技术在机械设计中的应用，使机械设计技术从传统逐渐走向先进与创新，所以传统的机械设计技术已经不能适应飞速发展的社会，所以我们只有不断创新机械设计技术，才能够使机械工程技术得到巨大的发展，才能够为我国的社会主义现代化做贡献。本文主要从传统机械设计技术与现代机械设计技术的特点以及现代机械设计技术的发展与创新等方面进行了探究。

1、传统的机械设计与现代的机械设计技术的比较。

1.1传统机械设计技术的特点

关于传统机械设计技术的特点，就目前来看，传统的机械设计就是更加注重设计经验的总结，另外对于各种机械唔i型台下的数据分析也是非常的重视。对于现代的机械设计特点来说，传统的机械设计领域是比较狭隘的，并没有现代的急死额设计领域宽阔。对于近百年来机械设计的发展来说，机械设计技术经过了无数的时代变迁与技术进步，到目前为止，已经形成了更为健全的机械设计技术体系，经过这样的时代变迁所形成的宝贵经验成果与技术成就已经在现代的许多领域里得到了非常广泛的应用。我国传统的机械设计技术在几百年来因为受到了我国古代生产力水平的限制，以及社会统治阶级等多方面的原因，始终都是比较依赖于传统的经验积累，很难在技术上有一定的创新，所以我国的机械设计技术的发展是十分的缓慢的。我国古代由于生产力水平都比较落后，人们的思想都比较落后，所以人们对于机械设计技术很难出现创新思想和创新意识萌芽，人们始终是出于循规蹈矩的状态。对于传统的机械设计技术的如此多的弊端与落后，在我国传统的机械设计技术发展过程中，很难有突破性的成果出现，从而是传统的机械设计技术的过程也是十分的繁琐的，这样就严重制约了机械设计工程的工作效率。

1.2现代机械设计技术的特点。

首先我们要对于现代机械的特点进行简单的分析与阐述。现代机械的最主要的特点就是现代机械要求的性能必须是很高的，并且，结构的要求也必须要简单，现代的机械在实现功能上的变更和装置上的改变的方法是比较灵活的，现代机械是把不同的多种先进技术进行结合并且综合使用，能够在不同的切入点进行使用和创新，这样就更能实现机械结构特点的科学化和专业化。另外一点对于目前的现代机械的要求是效率提高，相应的成本要有所降低。对于我国目前的对于机械的要求就是，机械能够极大地节约时间，并且得到很好的工作成果，保证机械产品的工作质量。最后一点现代机械的特点为机械的功能必须得到增加，实现机械的功能强大，现代机械有很大的发展价值与空间，具有非常广阔的发展前景，这样的发展涉及到的对象很多，发展方式也呈现出多元化。

1.3着重探讨一下现代机械设计的特点。

现代的机械设计中融入了新的思路了新的理念。现代的机械设计涉及的学科领域是比较多的，与不同的行业之间都有着很密切的联系。同时，在机械设计中所应用到的设计技术和设计理念和知识也并不是只限于机械设计相关专业的内容，还同时涉及到了美学、哲学、智能科学等众多的领域。现代的机械设计还集合了众多领域的理论基础，比如现代力学以及现代应用数学和应用化学等重要的基础理论，除此之外，现代的机械设计技术还集结了机械电子学、控制理论与技术、总动检测理论与技术以及自动化领域的各种研究理论与研究成果，尤其是在现代计算机技术的飞速发展和计算机技术的大量普及，为现代的机械设计业提供了重要的技术条件支持。现代的机械设计技术应用了先进的科学知识和科学学技术，并且融入了目前最先进的科学创新知识，在传统的机械设计技术的基础上实现了很大的进步和创新。

2、实现机械设计技术创新的重要意义与方法。

2.1实现机械设计技术创新的重要意义。

我们都知道，机械设计最开始是起源于欧美国家的，并且在随着工业革命的进程中得到了很大的发展。对于目前来说，国家生产力的发展与进步在很大程度上是取决于我们国家的机械的发展水平，我们国家的机械水平由于历史原因发展速度比较缓慢，但是近几年来随着社会改革和科技的进步，我国的机械设计水平得到了很大的进步和提升。就目前来看，我国的现代机械设计很注重高科技的技术水平和应用手段，并且在机械设计技术的改良方面也有很大的发展。我国现代机械设计技术与理念是来源于传统的机械设计方法，但是现代的机械设计更是新时代与新观念的产物。这样的观念与技术使一些创新思想和创新的理念在现代的机械设计技术中得到了很大的应用和发展。相对于这些方面来说，实现现代机械设计技术的创新具有很大的战略意义和现实意义。

2.2实现机械设计技术创新的方法。

2.2.1协同设计理念在现代机械设计技术中的应用。

目前对于机械设计来说，这已经越来越像是一个集团化的设计产品，设计的复杂程度和设计难度越来越高，对于不同领域与不同技术层面的专业人员之间的协同作用也变得越来越重要了。那么，与此同时，协同设计理念就应运而生了。协同设计是一个相对来说比较复杂的一个组合体，是计算机技术、行为科学、网络通讯、行为技术、认知学科以及人工智能技术等多种领域都有参与和涉及，这样的协同设计理念有助于协调设计者间不同的专业知识和特长的有效发挥，以及各个设计参与者的主观能动性的很大程度的发挥与激励。

2.2.2、虚拟现实技术理念的发展与应用。

对于目前的机械设计技术的方法中，虚拟现实技术是来自于电子学和生物学的共同研究成果，这种技术是应用多媒体的仿真技术，形成的一个具有一定目标的特殊三维环境，与此同时并且通过传感技术实现了人际对话的目标。利用这样的数字化仿真技术，这样的虚拟环境可以创造出足以取代物理模型的数字化设计模型，因此，在这样所创造的虚拟的真是物理环境下，就可以很简单的实验各种实验和测试，这样就保证了机械设计技术的准确性和可靠性。这样就减少了机械设计的周期以及接卸设计的成本，并且有高效的机械设计成果，是机械设计的完成更加准确和高效。

2.2.3全生命周期设计理念在现代机械设计中的应用。

对于目前在现代机械设计技术中的全生命周期的设计理念否认应用来说，这是一全新的设计理念，是颠覆了传统设计理念的又一新的设计理念。对于这种设计理念在设计中应用的时候，就必须要求了工作人员不但要熟悉自己的技术领域，更要对其他的设计技术领域也有一定的了解，这样的生命周期设计是一个平行的设计流程，对于所有的机械设计人员都是要求要考虑各个环节的各种因素而难题，对于设计人员的要求是比较高的。这样的一个设计理念的出现和发展是对于设计人员的一大挑战，这是现代机械设计创新的一大进步与发展，是值得推崇与发展的设计理念。

3、结束语

在当今的社会，科学技术的发展日新月异，要想在机械设计领域的市场中立于不败之地，就必须改进机械设计的技术以及不断对机械设计的设计理念进行创新。只有不断丰富接卸设计的理论方法以及思想理念，才能够极大地促进机械设计的发展和变革，才能更好的提升市场竞争力。

参考文献：

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【关键词】人性化设计理论；机械设计；体现

0.引言

人类社会的不断演变和进步推动了生产力的高度发展，科学技术作为第一生产力在工业革命的带动下彻底地改变了人们的生活和工作状况。机械工业技术的出现与发展标志着大量手工劳动力将被节省，并且提高了国民经济各部门的生产效率。21世纪的到来将人性化设计理论带入到了更多的机械生产领域，尤其是其在现代电器的机械设计中产生了大量的具有现代化特色的产品。由于现代人性化设计理论在电器的机械设计中具有不可替代的重要意义，因此人性化设计的理念将会在机械设计的工作与内容当中受到越来越多的机械设计师的的关注。如何将人性化设计理论更好地应用与电器行业的机械产品设计中，从而更好地利用现代人性化设计理论为电器行业发展做贡献，成为了我国今后发展和研究的重点。

1.人性化设计理论概述

1.1人性化设计理论的定义

人性化设计是指在设计过程中结合人的操作习惯、人体的生理构造、人们的心理状况和思维方法等，在原有的设计上，对所设计产品的基本作用和职能方面加以改造和完善，使产品的使用更符合人体结构的特点及人们的操作习惯，从而使产品在使用时更简单、方便以及顺手。

1.2人性化设计理论的重要性

由于现代机械设计的复杂性，很多的步骤和程序都必须借助于计算机来完成，机械设计行业工作者在对机械产品进行设计时，往往忽略了人性化设计的因素，通常为了加快设计进度而直接利用相关计算机设计软件进行图样生成等操作，而使得人性化设计理念在机械产品设计中的应用不全面。然而，随着人们生活水平的提高，人们对产品设计的精神与情感方面的要求也随之提高，而人性化理论正是融合了现代设计手段与人性理念的一种以人为本的设计理论，真正意义上体现了对人的尊重，确立了“人”在机械设计中的主导地位。人性化设计理论是对人类心理和生理结构的需求的尊重与满足，体现了产品设计中的人性化特点，将科学技术、艺术手段与人性化思维完美融合，不仅使所设计的产品更具美感，还使得产品更具人文特色。

如今，人们在选购电器时，不仅只注重功能的选择，人们还将人性化设计的应用纳入考虑范围。受当今市场商品多样性的影响，电器产品在机械设计中若不加入人性化设计理论的应用，将无法满足人们日益增高的使用习惯需要以及审美需求。在电器行业竞争日益激烈的情况下，如何吸引消费者的注意，如何使留住固定的消费者群体，是各企业的工作重点，这从某种程度上就促进了人性化设计理念在机械产品中的应用和推广，从而体现了人性化设计理论的重要性。

2.人性化设计理论在机械产品设计中的应用

人们对于机械产品的描绘通常是用“现代化”、“高科技”等词汇来描述，然而现代人们对于审美的需求以及人性化的要求逐渐提高，这一观念也波及到了机械产品设计领域，因此，我国机械产品设计师将人性化设计理论逐渐运用到机械产品的设计中，现从以下三个方面进行阐述。

2.1色彩的应用

色彩能够丰富人们的视觉，满足人们的审美需求，甚至能够对人们的心理变化造成影响。在机械产品的设计中合理的运用色彩，能够使机械产品在市场中备受瞩目。实验表明，人们看物体时，最初20秒内色彩的成分占80%，2分钟后色彩占60而形体占40%，5分钟后色彩和形体所占的比例均为50%，并将这种状态持续下去[1]。由此不难看出色彩在人们审美过程中的重要性。

过去，机械类产品大多色彩较单一、线条较硬朗，对色彩的掌握水平不高，在人们对这些产品的长时间的使用过程中，对人们的审美和心理状态造成一定程度的负面影响。然而随着人性化设计理论在机械产品设计中的应用和逐渐普及，设计师更加注重色彩的把握，更多具有活力、亲和力的色彩如红色、蓝色、绿色等在电器产品中已较为普遍，例如电风扇的设计，在外壳、扇片以及在细节处运用合理的颜色，并达到自然的过渡，使整个电器产品更具人性化。见图一所示。

图1 电风扇设计中人性化色彩的应用

2.2形态的改造

形态主要是指形状和神态等，在我国古代对形态就有了一定的论述，“形者神之质，神者形之用”，指出“形”与“神”之间相辅相成的辩证关系，形态要获得美感，除了要有美的外形之外，还需要一个与之相适应的“精神势态”，即“形神兼备”[2]。从电器产品的形态来看，要实现机械产品设计的人性化，必须结合点、线、面、体、空间、肌理等特点，将其具体化，在线条的构造方面要尽量柔和，色彩的运用方面尽量协调，并对细节进行处理，从而实现产品的人性化设计。

2.3产品的操作说明

机械产品的操作说明是对该产品的使用方法和注意事项用简单的词汇进行概括，以达到引导使用者正确操作、避免使用者发生意外事故的目的，这也是体现现代机械产品设计的人性化的重要内容之一。通常，机械产品的操作说明通过功能标识以及警示标识两个方面来体现。在电器产品中，功能标识通常是机械设计者对机器的使用方法的简单示意，通过简单的按钮或标识进行说明，如电风扇的选档调节开关，而警示标识通常是对机械产品使用时的注意事项进行警告和提醒，通常较为醒目。上述两点都增强了人机互动和交流，从而体现了机械产品设计中的人性化思想。

3.人性化设计理论应用的改进方法

目前，人性化设计理论已经受到广大机械设计行业工作者的高度关注，然而这一理论在应用中仍存在着一定程度的局限，因此，为将人性化理论更广发的普及到机械设计领域当中，应从设计原理和设计风格两方面进行改善，从而使人性化理论充分应用于机械产品的设计当中。

对设计原理的改进可以通过关注机械产品使用者（下转第207页）（上接第69页）的心理需求、满足使用者的生理需求两方面进行改进，不断改进设计方法和理论，将人性化理念充分融入到机械产品的设计中。另一方面，通过对机械产品功能设计的简化、机械产品形态的简单化处理等对设计风格进行改进，从而使人性化设计理论更好地为机械产品设计服务。

4.结束语

人性化的设计理念在现代机械设计中引发了一场深刻的变革，现代机械设计工作者只有充分地认识并积极地在机械产品的设计中应用人性化设计理论，才能使设计和生产出来的机械产品在各行各业得到广泛的认可，从而为机械设计及生产行业创造更多的经济效益。综上所述，通过对电器机械设计中的人性化设计理论进行阐述并对其在电器产品的机械设计中的应用进行探讨，对进一步提高我国的现代机械设计水平有着重要的意义。

【参考文献】

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研究系统的一般模式以及结构和规律的学问称为系统论，它主要是研究各种系统的共同特征。系统的整体观念是它的核心思想。贝塔朗菲强调，任何系统都是一个有机的整体，也不是简单的机械叠加组合，系统的整体功能是各要素在单个状态下所没反映出来的性质。系统的整体性也就是我们通常所说的“1+1>2”的观点。同时还认为，系统中各要素不是单独存在的，在某个整体中要处于自己特定的位置，起特定的作用，各要素之间是相互关联的，是一个不可分割的整体。换言之，要素是整个整体中的要素，假如把它分离出来它就失去了它存在的意义。就像人体的某个器官，在人体这个整体中起着它特定的作用，要是把它单独分离出来，就起不到它原来的作用了，也就失去了存在的价值。

其实系统是普遍存在的，大到浩瀚宇宙，小到微观粒子，我们都可以当作是一个系统来分析它的结构和功能，研究它们之间的关系及变动规律。《机械设计》课程主要介绍机器机械部分设计的基本知识，主要讨论一般尺寸和常用工作参数下的通用零部件的设计，通过对这些基本内容的学习去掌握有关的设计规律和技术措施，从而使学生具有设计其他通用零部件和某些专有零部件的能力。结合《机械设计》课程主要学习内容，课堂教学中存在问题以及学生的情况进行深入分析，下面我们就来看如何在课堂教学中将系统论应用到《机械设计》课程中来。系统教学法是以具体机械设备为背景;以学生、项目和实际经验为中心，而不是传统的教师、教材和课程。我们把整个课程内容有机整合在一台具体机械设备上，使机械设计各章节内容与课程体系衔接得更加紧凑、顺畅。学生开始接触课程就了解了科学、严谨的设计思想。教师在授课过程中根据相关章节的零部件在机械设备中的作用，通过结合具体实物讲述，使学生相关内容零部件的作用可以产生较高认识，对每一个零部件的理解与选择.必然会达到“学有所用”的要求。当整台设备讲授结束，课程知识学习结束。当然可以由简单到复杂，把要所学的知识点整合到多台机械设备上来讲解。例如可以从简单的台虎钳、千斤顶再到稍微复杂的自行车、减速器最后在到学生比较感兴趣的汽车，挖掘机等。

因为《机械设计》是一门操作实践性很强的专业课，除了课堂教学还要结合创新性、实践性和综合性的实验。传统的机械设计实验教学以演示和验证为主。缺乏培养学生对机械系统的分析、思考、研究和创新意识。实验内容单一、封闭化，实验手段落后，调动不起学生主动学习的积极性。在一定程度上禁锢了学生的创新意识。俗话说：百闻不如一看，百看不如一试。这里的“试”就是强调动手实践，只有学生亲自动手，才能在实践中发现问题、分析问题、解决问题。引进创新能力拓展平台与计算机辅助创新设计平台，和利用现有的实验设备开发综合性、创新性的实验。通过实验让学生讨论，最后对这种实验进行分析和解释。使学生对自己在实践中碰到的问题进行分析，结合课堂教学讲解的知识点，弄懂这些问题，记忆就会非常深刻，有利于帮助学生全面提高动手能力和创新能力。

《机械设计课程》系统教学法课堂理论教学可以改变过去传统单独各章节的分散学习，知识体系杂乱无章，学生知其然，不知其所以然的现象。通过系统论在《机械设计》课程中的应用和研究，激发了学生进行机械创新实践的兴趣和欲望，从而带动其他各门功课的学习，同时还促进了教师不断探索、了解和掌握本专业最新信息和技术动态，使教师所教和学生所学更加贴近生产实际，更加符合新形势下企业对人才的要求，拉近了学校与工厂、学习与就业之间的距离。

在经历近二年的研究中，我深刻地体会到教学方法的研究是一项系统工程，又是一项创造性工作。我从我校的实际教学过程中存在的问题出发，经过大量的学习、调查、思考和实践，克服了研究过程中遇到的各种困难和问题，结合教学实践不断探索进行课程整合。同时，教学法的研究是一个循序渐进的过程，不是一次就能完成的。一方面实践是检验真理的唯一标准，我在研究系统教学法的过程中，结合各自的任教课程，已经进行了一些教学实践，但是由于种种等原因，实践还是远远不够，我们应通过实践不断修改教学法。另一方面，当前社会，科学技术的发展日新月异，新知识新技术不断涌现，我们要紧跟科技发展的步伐，不断更新教材，保持其先进性。虽然也取得一些成果，但是还存在许多问题值得反思和改进：

1.实验设备、器材不足带来研究的困难。

2.因教学计划的关系，教师每学期所教课程都不一样，这样难免导致教师的积极性不够，教研意识薄弱。

3.课题研究的深度还有待于挖掘。教学工作主要是回答“做什么”的问题，而研究主要是回答“为什么”的问题，是探寻教育规律的过程。虽然我做了大量的工作，但部分工作还较为肤浅，对教育规律的总结还有待加强。

4.对一些具有创新的典型课与公开课，通过示范研究，汲取精华，将研究的初步成果做出一定程度和范围内的推广和交流。

教师面临着复杂的教学情境，诸如不断出现的新的教学理念、新的教学思想、新的教学内容和新的教学方法，而这些理念、内容和方法的落实，需要教师在自身的教学实践中不断地加以研究。因此，研究和实践合一，在实践中开展研究，在研究中不断反思，改善自身的行为，也是教师专业成长的过程。

发展性课堂教学手段的研究是一个永恒的、值得深入研究的主题。今后我们将在上级主管领导的关心指导下，继续深入研究。我相信，经过努力，一定会取得更丰硕的成果。

参考文献：

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[关键词]机械设计基础 行为导向法 教学改革

[中图分类号]G [文献标识码]A

[文章编号]0450-9889（2013）02C-0055-02

一、机械设计基础课程教学现状

机械设计基础是机械类、机电类、近机类专业必修的一门技术基础课，它研究的是机械设计中的共性问题，是机械设计工程的技术基础，应用广泛。其在课程设置中起着承前启后的作用，综合性强，密切联系生产实际，既要为学习后续专业课服务，又可直接用于生产实际；既有较强的理论性，又有一定的实践性。在培养机类工程技术人才的过程中，学生通过学习该课程，增强机械理论基础，提高对机械技术工作的认知水平，培养创新能力，为后续的专业学习和今后从事设计技改工作打下基础。

对于本课程，教师难教，学生难学。它的难教在于：要求教师熟练运用基础课知识，因材施教，把相对枯燥的知识转化成学生想学、乐学的形式，而且要理论联系实际地进行教学。它的难学在于：集许多基础学科的知识于一体，但高职生的基础普遍不好，学起来更加吃力，而且课程重点不突出，各章节内容之间相对独立，相互之间联系少，各有特点。

学生普遍反映这门课“比较难”“当时听得懂，过后就忘了”。如何在课堂上讲学生听得懂、学得会的知识，如何在课后巩固学习成果，让学生能懂、会做、有想法，是我们要解决的问题。

二、机械设计基础课程改革的必要性

由于机械设计基础在课程体系中具有不可替代的地位，因此在各类规划教材中都可以看到它。但这些教材普遍是对本科教材进行删减，降低难度，各章节不系统连贯的问题还是没有得到根本的解决。机械设计的程序，实际上是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。教师要把设计思路和程序贯穿于教学的始终，让同学们知道如何解决在设计过程中遇到的问题，学了能解决什么问题，为什么学；在学习过程中，从易到难，将知识点分解成一个个小任务，并且引导学生进行设计的实践，从无到有，每一步都是师生共同探究的过程。要大大提高学生的参与热情，教师就要对教材进行改革，每一个章节就是一个课题，是一个系统工程，解决一个机构设计问题，让学生带着问题、带着任务去学习。

三、机械设计基础课程教学改革的探索

生产实际中的创新和技改，是对机械设计的基本理论的实践。而创新是企业生存和发展的基本要素之一。机械基础知识和设计的基本思路给了学生创新和技改的基本思路和方法。而机械设计的程序，是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。这些方面都要求学生积极实践和思考，并且是一个系统的过程。行为导向教学法可以很好地应用到机械设计基础课程教学中。

我们从社会需求出发，坚持以就业为导向，以能力为本位的指导思想，以机械设计基础课程的教学模式为研究对象，借助项目教学法、案例教学法等教学方法，系统地研究分析了行为导向教学模式对机械设计基础课程教学质量及提高学生职业能力的影响，编写一套基于项目教学法的机械设计基础课程实训教学内容，制定一套行之有效的以行为导向教学为基础的机械设计基础课程教学模式。不仅使学生充分掌握机械设计基础，提高了机械设计能力和职业能力，同时培养了学生的自主意识、创新意识，促进学生的个性发展。

（一）教材内容及侧重点的选择

为了适应高职高专的普遍需要，市面上我们所能选用的教材内容比较广泛，也比较深奥。对于数学基础不好的学生来说，一些计算分析的内容很难学，严重打击了学习积极性，而计算公式推导对提高学生工程设计能力帮助并不大，完全可以删减，只强调运用。对滚动轴承的选择及组合设计、轴的设计及受力优化，齿轮的设计等在生产实际中应用较多的内容，则多花时间进行讲解和训练。我们在认真研究课程特点、整合课程内容、突出专业特点的基础上，大量加入学生实践的内容，建立和完善适合专业和生产一线需求的课程新体系。根据专业的要求重新设计课程体系，对已有的教材内容进行整合，增加实用性强的新知识，删减一些对生产实践用处不大的章节，使之符合学生的认知特点，有的放矢地教授学生在该学科中应该掌握的知识，特别强调“做中学、学中做”。紧紧抓住高职教育的特点，根据专业要求，对生产一线的内容进行整合，补充实例，重新编排所讲内容的顺序、详略，重新确定重点。

（二）教学模式的改革

教学模式改革的总体思路是：以设计为主线，以培养学生机械系统方案的创新设计能力为目标，建立课堂教学和实践教学相结合的教学模式。着眼于学生综合素质的培养，注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合。

1.课堂教学模式的改革

（1）虽然各章节内容相对独立，各机构相互之间结构特点联系少，看似重点不突出，但机器是由各个机构系统组成，这就是它们的联系。教师在吃透内容的前提下，选用相对简单又常用的机械，先在实训现场进行拆装分析，画好草图，再对该机器的各机构进行分解。采用步步推进的办法，进行系统性教学，环环相扣，既可以先从执行机构往后推演，一个个解决配套机构问题，也可以从原动机开始，层层推进，最后进行整合，相关的运动机构就都有了联系。在推演选择的过程中，特点、区别等问题就能得到关注，有利于学生对知识的理解和掌握。

（2）采用能激发学生的学习兴趣和主观能动性的教学手段，对课堂信息量进行调整，本着“能学会、够用、精练”的原则，以培养学生思维能力为出发点，不求多、不求全，一步一个脚印，扎扎实实推进。以学生为主体，采用行为导向法，以讨论课的方式进行参与式教学，按教学内容的特点应用启发式教学和任务驱动法等方式，以学生比较熟悉和关心的话题为内容，不需要标准答案，让学生在课堂上充分发表自己的观点和见解。

课程的重点是设计，设计章节教学过程可采用任务驱动法。包括五个步骤：第一，提出任务。教师首先给学生讲清楚要完成的工作任务的内容、条件和目标，并通过对工作任务的提示，激发学生的学习动机。第二，简单演示，学生跟学。由教师在黑板上演示，要求学生一起来做，教师在简单演示后，即让学生尝试完成任务，教师适当指导。如果学生由于缺乏必要的知识准备而难以完成任务，那么就应当尽快转入第三个阶段。第三，提出问题。如果学生通过模仿能够基本完成任务，那么所提的问题就应当是针对如何理解操作过程的；如果学生无法完成任务，那么所提出的问题就应当是针对问题解决的。第四，引导解决。引导学生通过阅读教材或查阅其他资料，或通过教师讲解，获得完成丁作任务所需要的专业技能和专业知识，并理解和应用。第五，回归任务。学生把所获得的知识与提出的任务联系起来，看看在掌握了这些专业知识后，能否把工作任务完成得更好。这样，学生在整个设计的过程都参与动手并得到指导，对比较难理解的方法和设计的过程都有感性认识，更容易掌握所学内容。

如果学生水平不够高，那就采用模拟学习法，全部由教师讲解，并完成整个过程，要求学生亦步亦趋，完成一个过程。

（3）充分培养学生的学习能力，采用自学和启发式教学相结合的方法。对常见易懂的内容可以安排学生自学，难度不大的内容则采用启发式教学，抛砖引玉，充分发挥学生的主观能动性，推动他们思考，培养解决问题的能力。

（4）尽量多联系生活、生产实际举例，举生活中常见的机械为例子，让学生有亲切感，更容易接受教学过程。

2.教学过程

（1）从身边的实物人手。我们学院的学生基本都是从农村来的，对于一些简单的工具、用具都比较熟悉，我们就从这方面人手，在项目中作为设计目标让学生来完成。比如四杆机构，我们先启发学生，有没有见过类似的用具，机械就是把人的工作实现的过程。如果把人工转成机械是怎么样的？引导学生多想筛东西的过程，木工刨木头的过程，和四杆机构有什么关系？通过思考和联系，引出四杆机构的基本形式和特点。类似的还有从舂米机引出凸轮机构。

（2）布置设计项目。学生思考后，懂得了常见用品和我们设计机构的相互联系，就开始列出我们要设计的机构，比如自动摇筛、自动舂米机等。

（3）具体实践。要实现简单的运动，也需要一系列的知识，我们从动力开始，先选电机，从中引出传动比的概念，但开始我们可以先不讲解传动比的内容，而是遵循先易到难，将其暂时先搁置，放到后面解决。先要求学生设计一定尺寸的执行机构，学生兴趣很大，在设想的过程中，就能基本掌握相关知识了。比如摇筛，就有四五种设想，然后大家讨论方案的优劣，确定方案（不是唯一方案）。

执行系统已经设计好，有了功率和速度的要求，怎么提供合适的动力和速度？这就要开始选电机，选好电机，速度如何改变？又引进带传动和变速箱，一步步地选用和设计。传动比的分配、性能和尺寸参数以及轴的设计都紧紧围绕任务来实行。传动比分配好，带传动和变速箱参数确定好后，就是选轴承和联轴器了。学生因为要设计一个东西出来，有了目标，学习积极性比较高。

经过一段时间的教学实践，学生参与的积极性比较高，收到了比较好的教学效果。

[基金项目]2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（2011JGB25t3）

篇(7)

一、前言

计算机技术以及电子信息技术的快速的发展，带动着CAD技术的快速发展，它的运用越来越广泛。各种行业都在运用着CAD技术，机械设计行业是运用CAD技术最多的一个行业，CAD技术的绘图能力是非常的强大的，机械辅助设计软件中CAD技术是运用最广泛的。尤其版本经过多次的升级新版本的功能是更加的强大，也更加的稳定，绘图方式也是更加的灵便以及多样化，符合广大的设计人员的要求。

二、CAD技术概况

（一）CAD技术的组成和发展

CAD系统由硬件和软件两部分组成，CAD系统是以硬件系统为基础，系统中最关键的还是软件系统，它决定着系统的将要具备的功能。它就是基于计算机的强大的运算能力以及强大的图形处理能力，设计人员运用它让产品设计达到预想的标准，达到科技创新的一种技术。

产品的更新换代，能让产品具有活力以及具有强大的竞争力。对产品的不断的研究以及作出必要的创新，这样能推动产品的发展，而且能产品推向各个行业。目前CAD技术已经得到了广泛的运用，但是对它的研究还在不断的继续，也在不断的进行创新，也被运用在更为广泛的领域。目前，CAD系统从早期具备图形处理功能以及计算功能逐渐的发展到了智能化CAD系统。这就印证了CAD的发展潜力，这也是产品的不断的革新不断创新的结果，并且赋予了它活力。这个系统采用了特定领域内的逻辑以及符号技术，它不仅可以对某一领域内的设计过程进行模拟，而且还可以把单一领域内的指定的问题解决了。要把各种技术结合起来运用在CAD技术中在计算机上进行数据分析、试验以及模拟，并且做出方案的决策。这样能有效的提高设计效率。

CAD三维技术是让人们根据脑中的三维模型直接着手设计的系统，它具有突出的设计功能，具有简洁、普遍以及广泛等特性，让机械设计能力有了很大的提升，不仅对设计人员的设计效率有明显的提高，而且还加快设计的速度。它使得设计者的构想得以体现出来，而且能够在三维模型中分析整个的设计过程，让设计方案理想化了。科学技术的不断的发展，机械行业也随着不断的发展。现在我国的机械行业逐渐的向单纯的制造向创新型行业过渡，平面设计技术慢慢的将不能让设计者得到满足，由此可见，三维CAD技术是未来发展的趋势。

（二）CAD技术在机械设计中的优势

CAD技术在机械产品的设计中，取代了繁琐的、重复的而且简单的动作，它优势在产品的结构以及在性能方面的设计中完全的体现出来了。CAD技术可以将产品的性能和外形设计同时的进行设计，让两者得到充分的结合，这对对产品的改进和完善是非常的有利的。通过辅助的功能可以对产品进行结构的完善以及进行动态和静态的分析。另外，它在复杂工件体积、重量计算等等方面都有广泛的运用。

二、CAD技术在机械产品设计中的应用

（一）实体生成

CAD的三维建模可以由表明模型、线框模型以及实体模型三种方法来完成。在多数具有实体建模功能的CAD软件中，一般来说都是具有一些基本的体系。在CAD实体造型模块中有6种基本体系，即球体、圆锥体、楔形体、立方体、圆柱体、环状体。

想要实现零件的三维实体模型，只需通过结构的分析可以把简单的零件分解成许多个基本体，对没个基本体进行三维实体造型，再对这些基本体进行差、并、交等布尔运算，就可以得出零件的三维模型。有时候由于分解的基本体过多，很难将其实体化，因此，单一的基本体系满足不了机械零件对三维实体造型的要求。我们可以线画出零件的平面截图然后在对图进行拉升或者是旋转都可以出现新的基本体，在通过差、并、交等布尔运算，实现所要实体的造型。有了实体造型时候可以根据机械工作过程中的参数来进行研究，在运动的某一位置，并按坐标进行装配，这些都可以在三维CAD编辑功能中实现实体造型。

（二）模具CAD的集成制造

科学技术的快速的发展，推动着制造业生产技术的快速的提升，从单一的普通机床到数控机床，从人工制图到CAD制图，制造业将变得越来越计算机化以及数字化。模具CAD技术、激光成型技术在制造业中都有普遍的应用。许多功能模块构成了一个完整的CAD系统，这些模块是图形编辑模块、仿真模块、三维绘图、数控加工、有限元分析、曲面造型以及动态显示等等。工程数据的数据很多都是从实体造型来获取，而工程数据库是模块应用的基础，是实行统合管理方式。

（三） CAD技术多维绘图的应用

机械产品的设计中对数据的处理以及对图形设计的工作量是最大的，传统的工程图的设计只需要用二维图形处理来完成，工程平面的设计要用适合的绘图软件来进行设计。目前很多设计都是以交瓦式制图，这种方式一般都能实现对很多图形的编辑和绘制。拥有很多的功能，如填充剖面、调用图块以及实现分层等等功能。要想施展CAD的绘图功能，必须要在绘图软件包上来实现，而且要有对应的图库，操作要尽可能的简洁。

（四）机械设计中CAD的应用趋势

虽然现在CAD系统在绘图、分析和计算等处理方面有所欠缺，也在结构的布置方案构思以及需要符号信息表现出不足。但是随着CAD技术的快速的发展，向着智能化的发展，这些欠缺和不足都会得到解决。智能时代不再遥远。为了实现这一设想，CAD技术还需要不断的进行研究，尤其要加强对重要技术的研究。要不断的提升产品的性能，加快产品的跟新换代，改变旧的设计理念，唯有如此CAD技术会有更为快速的发展。

三、结束语

要实现无图样生产，三维CAD技术是解决这一问题的核心技术。CAD技术让设计人员从旧的设计模式中解脱出来，用新的设计方式进行设计，现代的设计观念深入设计员的思维中。CAD技术的广泛的应用以及现代机械设计对设计的要求越来越来，这推动了CAD技术的不断的向前发展，CAD的高速发展，提高了机械制造业的生产率，促进了机械制造业的快速的发展。根据CAD技术现在的发展速度，CAD技术将会达到前所未有的高度，将会让制造业推向繁荣的时代。

参考文献：

[1]陈军.CAD技术在机械设计中的应用[J].科海故事博览·科教创新，2009（5）：105-107.

[2]徐小龙.浅析CAD在机械设计中的应用[J].魅力中国，2011（14）：56-58.