机械设计步骤和方法范文篇1

关键词教学目标目标行为动词目标细化分解学生工作单

中图分类号：G424文献标识码：A

1背景介绍

“杜郎口中学”提出的教学理念是把课堂还给学生。我们又看到“翻转课堂”建立起比较彻底的以学生为中心的教学方式。教是为了不教，把学习变成学生自己的事情。于是其他学校纷纷效仿，课堂讲授时间大大缩减。那么，课堂讲授时间缩短后，学生学习是否能达到教学目标呢？任何教学模式最终关注课堂教学有效性即教学目标的达成，因此基于教学目标达成的课堂教学设计和实施研究显得十分必要。

2教育教学目标的理论梳理

2.1布鲁姆教育目标分类学①梳理

教育目标是指预期的学生学习结果。1956年，美国著名的教育心理学家布鲁姆立足于教育目标的完整性，制定了教育目标分类系统。布鲁姆认为，20世纪以来由于科学技术的迅速发展，使现代社会发生了深刻的变化，各国的教育都面临着系统的深刻的变革。它已不再满足于选择和培养少数优秀人才，而要求大力普及教育，努力提高劳动者大军的科学文化素质。因此，我们必须变革传统的教育观念，关心每个学生的发展，让所有学生掌握在复杂社会中求得自身发展所必须具备的知识和技能。而当时的课堂教学，教师对学生的预期使得好学生总是好学生，差学生仍然是差学生。这一情况既减弱了教师和学生双方的志趣，又削弱了学生学习的动机。在布鲁姆看来，只要恰当注意教学的主要变量，就有可能使绝大多数学生（90%以上）都达到掌握水平。

1999年安德森等于雪城会议讨论了教育目标分类修改稿，2009年11月蒋小平等将安德森编著的《布鲁姆教育目标分类学—分类视野下的学与教及其测评》翻译印刷，其中认知过程维度分为六个认知类别和19种具体认知过程。六个认知类别为1.记忆/回忆2.理解3.应用4.分析5.评价6.创造。19种具体认知过程为1.1识别1.2回忆2.1解释2.2举例2.3分类2.4总结2.5推断2.6比较2.7说明3.1执行3.2实施4.1区别4.2组织4.3归因5.1检查5.2评论6.1产生6.2计划6.3生成。这一教育目标分类学为本研究的行为动词界定提供了理论基础。

2.2上海市中学物理课程标准梳理

《上海市中小学物理课程标准》提出了三维课程目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维，并对每一维度的目标做出的具体说明。

（1）“知识与技能”要求的分类界定。对科学事实、概念、原理、规律的“认知”可以分为知道（A）、理解（B）、掌握（C）、应用（D）四个层次。“实验”要求分为初步学会（A）、学会（B）、设计（C）三个层次，主要针对学生实验和演示实验。

（2）“过程与方法”要求的分类界定。“过程与方法”维度的要求分为感受、认识、运用三个层次。

（3）“情感态度与价值观”要求的分类界定。“情感态度与价值观”维度的要求分为体验、感悟、形成三个层次。

本研究根据现有的《上海市中学物理课程标准》和中学物理课堂教学实践，开展教学目标细化梳理和配套案例说明，目的使课程标准在转化为实施标准时有依据、有参考。其中，教学目标细化梳理将以布鲁姆教育目标分类学和《上海市中学物理课程标准》为依据，而案例说明将使每一课时的教学内容和要求有可参考的表现标准。

3基于教学目标梳理的研究框架形成

3.1目标行为动词的界定

高中物理教学目标分类及行为动词界定（表1）

3.2目标细化分解案例说明

下面是《机械能守恒定律》案例的教学目标设计，强调教学目标的设定和目标的细化分解，分为三维目标综述、目标分解、案例说明三部分。目的使学生明了教学目标，以便独立地进行学习。

案例：《机械能守恒定律》教学目标分解与案例分析

（1）知道机械能的概念；会用DIS实验探究机械能守恒定律；理解机械能守恒定律及其条件；能够应用机械能守恒定律解决简单的问题并归纳出解题步骤。

①知道机械能的概念。从教材中找出基本概念以及动能和势能相互转化的例子，并填写在表格中。

②会用DIS实验探究机械能守恒定律。DIS实验研究动能和势能转化过程中存在怎样的数量关系并分析机械能守恒的条件，写出机械能守恒定律的表达式，能指出实验中存在的问题。

③理解机械能守恒定律及其条件。判断各个实例是否符合机械能守恒定律。运用牛顿第二定律和初速为零的匀加速运动公式证明机械能守恒定律。通过不同实例的推导，进一步掌握机械能守恒的条件是只有重力做功。

④能够应用机械能守恒定律解决简单的问题并归纳出解题步骤。判断各个实例是否符合机械能守恒定律。课堂例题练习，讨论，归纳总结解题步骤。

（2）通过实验探在动能和重力势能转化过程中，动能和势能的总和保持不变；通过对机械能守恒条件的归纳，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。

①探究在单摆摆动时，在动能和重力势能转化过程中，动能和势能的总和保持不变。结合教材能够描述实验的设计思想及其实验步骤、数据处理，并能够分析机械能守恒的条件，写出机械能守恒定律的表达式，能指出实验中存在的问题。

②通过对机械能守恒条件的归纳，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。通过对各种实例的研究，归纳出他们中存在的共性，进而获得解决同类问题的共性的研究方法，便于以后将要进行的研究。

（3）在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体验学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系。

①课堂练习与巩固练习相结合，感悟机械能守恒定律在实际生活中的应用。

②学生工作单制作：针对教学目标的分解目标教师可精选8道左右的习题，供学生在课堂或课前课后练习。这样可以及时检测教学目标的达成度，精选习题也使学生的学习减负（这里不例举具体案例）。

4总结

以上三部分的研究首先界定了中学物理教学中的目标行为动词，为教学目标的适切定位和规范描述提供了标准。然后是目标细化分解，强调教学目标的设定和目标的细化分解，分为三维目标综述、目标分解、案例说明三部分。目的使学生明了教学目标，以便独立地进行学习。再者是学生工作单的制作，学生工作单的题目由教师精心挑选，每一题与目标密切对应，学生在此基础上的练习能针对性地检测自己学习目标的达成，有利于学习主动性的发挥。

教育目的不是把已有的知识储存到学生的头脑里，而是把学生的创造力诱发出来，学知识是为了长智慧。教学设计应由发挥一个人的积极性，变为发挥几十个人的积极性。基于以上三方面教学目标梳理的教学设计能确保教师在减少了授课时间的教学实施同时，学生能在明确学习目标的前提下主动地学习，从而确保教学目标的有效达成。

注释

①安德森.布鲁姆教育目标分类学——分类视野下的学与教及其测评.外研社，2009：51.

参考文献

机械设计步骤和方法范文篇2

关键词：现代机械设计；技术；方法；探讨

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.192

0引言

机械设计是机械制造的基础环节，对提高机械生产质量及效率意义重大，尤其随着新设计技术的不断出现，给现代机械设计工作的发展指明了方向，有关现代机械设计及与方法的研究，也因此受到业内人士的高度重视。

1现代机械设计技术

现代机械设计技术较多，如计算机辅助设计技术、节能环保设计技术、系统化机械设计技术等，一定程度上推动了机械制造行业的蓬勃发展，因此，加强这些技术的分析，能够为其实际应用提供指导。

1.1计算机辅助设计技术

计算机辅助设计技术主要借助专业软件强大的运算及图形设计功能实现，现代机械设计主要应用CAD软件。实践表明，使用CAD软件进行现代机械的设计，不仅设计效率高，而且能从不同视图观察机械设计状况，修改方便，因此，是现代机械设计应用较高的软件。使用CAD软件进行现代机械设计时应遵循以下步骤：首先，确定数学模型。数学模型是现代机械设计的基础，一般情况下有现成的机械数学模型可供运用，但对于没有数学模型的机械零件设计，应在充分分析机械各项参数的基础上建立正确的数学模型；其次，设计合理的程序框图，计算各部件的性能、参数，为实际的设计工作的开展提供指导。再次，使用专门语言进行程序的编制。最后，加强对编制程序的细节检查，并输入相关参数进行模拟，以及时发现机械零件存在的瑕疵，通过认真调试，使其更好的符合设计要求。

1.2节能环保设计技术

随着人们环保意识的提高，现代机械设计中越来越注重环保节能方面的考虑。当前，节能性能是衡量机械设备或零件性能的重要指标之一，因此，现代机械设计中一方面先应从材料选择、使用性、加工工艺、结构布局等方面注重节能方面的考虑，以提高能源利用率、实现节能目标。另一方面，在满足设计质量要求的前提下，注分析是否有可回收利用的资源，降低污染物的排放。

1.3系统化机械设计技术

系统化机械设计技术指将设计工作逐层进行划分，确定每层所用的设计技术及方法，最后将各层有机的整合完成整个设计工作。采用系统化机械设计技术能明显提高设计质量及效率，是满足现代机械制造行业要求。系统化设计技术应用时应确保设计工作分解的合理性。首先，确定最佳的分解层次，为模型化及优化工作的开展提供便利。其次，分界面应简单，应选择在要素结合联系较为简单的位置。最后，正确处理功能分解与系统分解间的关系，尤其应将关系密切的要素结合在一起。

2现代机械设计方法

现代机械设计工作开展中为提高工作效率，减少不良状况的发生，设计人员除熟练掌握专业的设计技术外，还应掌握一定的设计方法，以达到事半功倍的设计目的，结合实践经验得知，设计人员尤其应注重以下内容的认真落实：

（1）明确步骤及功能要求。为提高机械设计效率，现代机械设计时应做好以下两方面工作：一方面，明确设计步骤。机械设备或零件千差万别，设计时除存在细小的差别外，大部分步骤相似。首先，充分分析机械设计需求，明确机械设计的约束条件，制定详细的设计任务书。其次，在对机械功能认真分析的基础上，确定相关参数，并提出多套设计方案，进行对比分析。最后，确定最佳的设计方案，使用专门的设计工具，依据相关规范进行设计，尤其应准确把握设计细节，如机械尺寸、特性等。另一方面，明确功能要求是机械设计考虑的重点内容，是确保设计质量的P键。因此，现代机械设计时应加强机械耐磨性、稳定性、寿命、刚度、强度等方面的要求。同时，还应兼顾经济性、结构工艺性方面的考虑。

（2）注重相关参数的计算。现代机械设计中相关参数计算的准确与否往往给机械制造质量产生直接影响，因此，设计中应对机械运行情况进行模拟，掌握机械运行规律，在对其受力情况深入分析的基础上，计算相关参数，期间尤其应注重机械零件强度参数研究。机械零件强度由变应力强度与静应力强度之分，而变应力包括对称循环变应力、脉动循环变应力、非对称循环变应力，设计过程中设计人员应结合机械设计需求，加强各种类型变应力变化规律的分析，确保机械设计强度满足实际要求。另外，机械运行中不可避免的受到摩擦力影响，为延长其使用寿命，提高机械的抗摩擦能力，设计时应注重关键位置的设计。

（3）选择合适机械的材料。现代机械设计中使用的材料会影响机械质量及性能的充分发挥与否，因此，设计过程中应注重把握以下内容：一方面，选择合适的机械材料。现代机械材料类型比较多，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料，其中金融材料具有较好的力学性能，能很好的满足机械零件用途与性能要求；高分子材料具有良好的耐腐蚀性，在冷冻、化工设备中较为常用；陶瓷材料熔点高、耐腐蚀性强、硬度高，一般用于切削刀具制造中；复合材料具有较好的弹性模量及强度，主要应用与制造航天、航空设备。因此，现代机械设计中应机械的性能要求选择对应的材料。另一方面，还应综合考虑一些细节问题。如机械零件的应力、荷载性质及大小；机械零件所处的环境、温度等；材料的供应状况，尤其应考虑所用材料的价格等，保证在满足设计要求的基础上，最大限度的减少制造成本开支。

3结论

现代机械设计是支撑机械制造行业蓬勃发展的基础，因此，加强相关设计技术及方法的研究意义重大。本文通过对现代机械设计技术及方法的研究得出以下结论：

（1）现代机械设计应用的技术较多，设计人员应在综合考虑机械设计要求的基础上，结合机械设备或零件工作实际，采取针对性设计技术，确保设计工作质量。

（2）为提高设计工作效率，设计人员应掌握现代机械设计的方法，并结合自身工作实际加以总结与反思，不断优化设计工作中的问题，提高现代机械设计工作水平，为设计出更多优质的机械产品做好铺垫。

参考文献：

[1]陈彤.现代机械设计方法研究及其创新[J].机械研究与应用，2015（02）：195-197.

机械设计步骤和方法范文篇3

论文摘要：介绍了惯性振动给料机动态设计的相关内容及其一般步骤与方法，并利用matlab对zg型单电机惯性振动给料机进行动力学分析。

惯性振动给料机是一种利用振动原理来完成各种给料过程的振动机械。目前，这类机械已广泛应用于工农业生产及国防建设等各个部门，利用振动的槽体可以使物料沿着指定的方向作滑行或抛掷运动，从而达到输送物料的目的。这种振动机械与其它机械的共同点是：它们正向大型化、自动化、集成化、智能化方向发展，工作中出现的动力学问题愈来愈多，对动力学特性的要求愈来愈高。因此，对机械整体系统及其零部件，按照动态设计理论与方法进行较全面和系统的设计是一项不可缺少的工作，是保证该类机械和整个系统可靠和有效运行的重要措施和必要的手段【】j。惯性振动给料机的动态设计目的，是希望所设计的设备在投入生产后，能处在较理想的状态下工作，不仅能获得满意的工艺指标，还要求机械设备能可靠地工作，同时应满足工作寿命的要求。

1惯性振动给料机动态设计的内容

为了有效利用振动而赋予振动给料机动态设计的内容，大致可分为以下两个方面：

(1)在初步设计过程中，根据以往的经验和理论成果来选择和计算运动学和动力学参数，确定零部件的形式、形状和尺寸，以便获得良好的工艺指标；

(2)在完成初步设计后，对所设计的机械结构进行建模，研究和分析其动态特性，并在可能的情况下进行试验分析，检验其动态特性，进而对机械设备的图样进行审核、修改或重新设计。

2惯性振动给料机动态设计的步骤与方法

对于振动机械动态设计的步骤，大致包括以下几个方面：运动学参数的计算、动力学建模、动态特性分析与动力参数计算、用实验方法测出机器的模态、参数识别、找出修改准则及需要修改的问题、对结构进行动力修改j。

完成上述动态设计通常采用解析法、数值法和实验法。最理想的是将这些方法结合起来，做到理论与实际紧密结合。

(1)运动学参数的计算：振动给料机需要选择与计算的运动学参数有：振幅、频率、振动方向角、工作面的倾角和运动轨迹等，这些参数选择原则是找出物料最佳和次佳运动状态，进而选取最佳和次佳的运动学参数。

(2)动力学建模【3j：根据惯性振动给料机的特点，采用有限元法建立动力学方程步骤如下：①将系统划分为若干有限单元，选取单元坐标系。计算在总坐标系中单元的惯性矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵和结点力矩阵，即

msck。及(s=l，2，……．，r)。

单元的动力学方程为msu”。+c．五+ksu。=

(1)

②确定系统坐标向量u及各单元的变换矩阵，进而计算系统的惯性矩阵、阻尼矩阵c、刚度矩阵和结点矩阵f。

③建立结构总体坐标系下的运动微分方程式腑+c￡，+ku=f(6然后按照方程求系统的固有频率、振型和动力响应。

(3)动态特性分析与动力学参数计算对于求他们的固有频率和振型，可先略去外作用力和阻尼，这时方程可写成肭+ku：f(7式中：m、系统的质量矩阵和刚度矩阵；、一位移向量和加速度向量。

上述方程有下列形式的解u=sin(8式中：一与时间无关的位移向量。

将式(8)代入(7)式，得

(k一(um)=0

由以上方程即可以求得系统的固有频率和振型。n个自由度的系统有n个固有频率，每个固有频率都有相应的振型。此外，还可以对动力学方程进行坐标变换，将方程变换到主坐标或正规坐标上，然后求出系统的动力响应。

(4)实验模态和对系统物理参数进行识别通过试验可以测得机器的动态特性。振动测量时，应同时测量输入和输出。测得输入和输出便可算出频率响应函数，由此可按照所测得的激励和响应，推算出系统的动态特性。

模态参数的识别可在频域中进行识别，也可以在时域中进行识别。

3惯性振动给料机动态分析实例

本文拟采用malfab对单电机立式安装zg型振动给料机进行动力学分析与仿真。分以下步骤进行：简化力学模型、受力分析、微分方程的建立、微分方程的求解与结果仿真、对结果进行讨论。

根据单电机立式振动给料机结构，忽略阻尼的影响，建立如图3．1所示的力学模型，取给料机质心为坐标原点，水平方向为x轴，垂直方向为y轴。

单电机立式安装由于偏心块旋转将产生周期激振力fo=／’／if,(．o，分解为沿力心0和质心c连线方向的力，=foco$~ot，进一步分解为和，另一个分力沿z轴方向垂直于dc。=fosintot，因此会产生沿、y、三个方向的振动。又由于力心0和质心c不重合，由f产生的力矩会引起机体的转动，在这里仅考虑绕y轴的转动，用角位移表示。根据牛顿运动定律和转动方程式_5j，可建立系统的振动微分方程：

由于给料机是在过共振区工作，所以忽略阻尼

的条件下a==y==再将其代入方程

(10)，展开、整理可以求得三个方向的振幅和绕y

轴转动的幅值：

根据系统的响应分别画出xy平面和xz平面轨迹如图2。

从图2中曲线可以看出，槽体在xy平面内(侧板)的运动轨迹由于未考虑在xy平面内的转动，轨迹为直线。若考虑转动那么则为近似直线的椭圆(短轴非常小)。槽体在xz平面内(料槽底平面)的运动轨迹为近似椭圆(由沿z轴的直线振动与绕y轴的转动合成)。由于振动机体在这几个方向上产生振动，料槽中的物料在xz平面内的椭圆振动作用下，使物料产生了一个松散物料的作用，从而提高了物料的运动速度，提高了振动给料机的给料效率。

机械设计步骤和方法范文

关键词：机械设备；设计；问题

1前言

机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分，无论是新产品的制造，还是新技术的实施，都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学，合理，规范地展开，促进技术创新整体水平的提高，因此，很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论，由于在国民经济中，产品生产类设备占有很大比重，本文的讨论就主要针对此类机械设备的设计研发工作。

2机械设计的过程

2.1机械设备设计研发的目的

机械设备设计研发的目的归纳起来讲，就是根据用途和实际需要，设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备，满足社会的需求。

2.2机械设备设计研发的基本步骤

一般来说，机械设备设计研发应按如下步骤进行：

2.2.1需求申机械设备的设计研发，首先必须有需求，由需求者提出申请。

2.2.2需求的确认：机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。

2.2.3设计研发任务书的下达：机械设备的需求申请被确认批准后，必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求，使设计研发者明确任务及目标，便于组织实施，并将任务书下达到承担任务的部门。

2.2.4组建设计研发项目组：承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后，应根据任务书的内容、要求，选配适当的各类专业人员，组成设计研发项目组，并明确项目组成员的各自责任。

2.2.5初步确定方案：设计研发项目组根据设计任务书，组织对设计研发方案的讨论，并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备，应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。

2.2.6方案草图的设计（形成总图及部分主要部件图）：根据初步拟定的方案，有关人员进行相关部分的草图设计。

2.2.7设计方案草图的评审：设计草图完成后，项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审，对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨，并综合各方面的建议和意见，形成修改方案。

2.2.8方案修改、正式设计：根据修改方案，对原设计方案进行修正，并开展正式设计。

2.2.9图纸审核、批准：设计完成后，由相关人员进行审核，经领导批准后正式出图。

2.2.10交付加工制造：图纸设计完成后，交付加工单位加工制造之前，要与加工制造单位针对图纸做深入沟通，对图纸上的一些疑问进行磋商，确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识，并且便于施工。

2.2.11跟踪加工制造过程：图纸交付加工后，设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通，及时了解加工进度及遇到的问题，除了对出现的问题做出及时反应外，还应对问题做好详细记录，以备今后查阅和参考。

2.2.12机械设备的验收：机械设备加工制造完成后，设计人员应到加工制造单位进行设备验收，尽可能让机械设备进行连续试运转，观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求，发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后，方能允许发货，以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。

2.2.13机械设备的安装、调试：机械设备到达安装现场后，设计人员应亲临现场，对设备安装、调试的全过程进行监控、跟踪和技术指导，这一时期的工作对于设计人员来说既很重要也非常必要。可以说，安装、调试阶段的工作质量，对机械设备的最终使用效果起着极为重要的作用。

2.2.14试产鉴定：机械设备安装、调试完成后，设计人员与生产管理人员共同组织机械设备的试产，并对其使用效果进行评价和鉴定。如果达到使用要求，交付使用;如未达到要求，需找到原因，采取措施，修正调试后再行试产，直至满足要求。如果是小样机或关键部件的研制，此步骤完成后，应当对此前的整个过程进行认真总结，并提出中试设备的改进设计方案，进入新一轮中试设备的研制。如果有必要，也可再进行一轮样机及关键部件研制试验。

2.2.15交付使用：机械设备试产达标后，设计人员必须整理出机械设备操作、工艺、维护的相关图纸和资料交付使用部门，并对机械设备的使用、操作人员进行必要的培训，在此基础上，机械设备才能正式交付使用。

3设计研发的方法及需要注意的问题

在上述设计研发程序的执行过程中，每个阶段都有自己的工作重点，都应正确把握方法，确保设计研发取得良好的效果。在整个过程中特别要注意系统性、科学性和合理性。

3.1研制阶段的工作方法及需要注意的问题

研制阶段是设计方案实现的基础阶段，机械设

[1][2]

备制造质量的高低，直接影响到能否取得设计的预期效果，甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段，除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外，还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况，与制造者共同商讨合理的加工工艺方法，并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议，及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为：制造加工只是制造加工单位的事，与设计者无关;能否按图纸设计要求进行加工，也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道，对于制造能力、加工手段和加工工艺，制造加工单位最有发言权，他们的许多意见和建议，甚至判断，是很有价值的，有时是决定性的。

.安装调试使用阶段的工作方法及需要注意的问题

机械设计步骤和方法范文篇5

关键词：机械制造工艺；机械设计；注意事项；工艺措施

1机械制造工艺的基础知识

机器策划，按照运用标准对机器的各项工作进行开展，通过不同的方式将工作全面落实下去。在具体的各项工作中需要根据具体情况。例如，机械的运转、维修等开展摄像、解析的各项需要注意的作业流程。机器策划是构成机器项目的重要组成部分，需要综合开展工作，这是首先需要落实的工作步骤，可以通过这项工作检测机器的运转情况。

机器生产技术对于促进商品策划的落实，保障商品的质量，减少资源浪费，降低成本的重要措施，是不断进行工作实施准备、完善策划方案、控制生产、进行制造、检测工程以及对劳动组织进行管理的重要内容。在产品不断提升商品质量创新，促进经济效益的提高方面。技术规则章程需要不断进行完善，充分发挥智慧产品运行的有效作用。下面就详细的介绍了机器生产技术的详细内容：

1.1制作程序以及技术程序

关于机器生产技术，制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富：制造工作开始实施的准备工作；原料与毛坯等材料的准备工作；半成品生产的基本操作；附加工作的具体实施环节；商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。然而技术程序是指在具体的工作当中通过更改需要制造的商品的大小、样式的方式，促进程序的多方面操作完善，例如半成品的有关内容、机器的相关问题、热处理的具体操作等具体工作。具体来说，机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作，促进商品生产的完成。这些由多个步骤构成的商品生产程序是商品生产的基本步骤和环节。

1.2零件装夹

零件在进行生产之前，要先把工件放置在床或夹具的准确位置上，这一程序就是固定位置，并且为了能够确保位置的准确性，还要把零件夹紧进行稳固，这个程序就是夹紧，所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响，并且还会对商品的生产速度、生产成本以及安全性产生直接作用。普遍来讲，在机器生产技术中最常运用的零件装夹模式主要包含直接找正式、划线找正式以及用夹具装夹式。

1.3定位

零件的定位工作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用，零件的定位方法有很多种，应该根据具体情况选择适合的定位方式，通过对零部件的加工处理，促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的，可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。在细节的问题上需要工作人员进行比例的研究，通过实践调查和理论研究，促进设备的安装质量的提高。依据具体的使用场合的差别所使用的标准也各不相同，技术标准也是跟随具体的要求不断提升的重要标准内容，这对于包装安装标准的实施具有很大的作用。

1.4加工精度

在机械制造工艺的具体工作当中，加工精度是重要的工作内容之一，对于影响加工的质量，保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上，在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面，需要多方面进行努力。基本试切法、固定标准刀具法、自动形成法等是经常使用的重要方法；与获得尺寸精度有比较大的差异，轨迹法、成形法、展成法是基本的需要不断改进的方法。

2机械设计过程中的注意事项

为了保障机械策划的质量要求，需要在设计策划方案的时候就对机械设计的要求进行多方面的努力，通过对方案的多方面改进调整设计理念，促进工程的进步。机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键，在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范，确保每个工作人员做好自己的基本工作，促进策划方案的全面贯彻实施，就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划，工作中不断进行注意：首先，工作基本要求符合策划方案，做到实践和理论的基本一致。在技术工作的各个环节进行多方面的注意，促进工作的综合实施。其次，装置的具体调解的控制管理。装置的具体调解的控制管理是全部机器工作的最后一项内容，这一环节的工作也需要在具体落实上做到系统化。

3基于机械制造工艺的机械设计合理化措施

3.1提高加工精度的工艺措施

在机器策划制造程序中，肯定会存在差异，必须对形成不一样差异的缘由开展具体解析以及探索，才可以有目的性的使用相关防范技术以降低差异的形成，进而有用的提升对生产零件的精准度。要想提高加工零件的几何精度可以考虑改进所使用的夹具，或者通过改进测量工具来提高精度，要想提升控制误差的水平，就需要对加工误差进行分析，必须弄清楚产生误差的原因，一般而言，由于系统应力、热变形、刀具磨损、内部应力等情况均会产生误差，根据对应的原因采取相应的解决措施，一般常用减小误差的方法有：误差补偿法、分化或均化原始误差法、转移原始误差法等。

3.2提高加工表面质量的工艺措施

机械加工表面质量意思是被加工之后的机械表面呈现的粗糙状态，主要通过是不是平整来衡量，加工表面质量对于机械的材料，机械的总体质量都有一定的关联性，为了保障产品质量，产品的使用寿命和产品的市场销售量，需要对表面的质量加强要求。经常采取的措施通常有以下几点：一是选择适宜的刀具是基本的要求，这是工具的基础保障。二是作业的工作环境适宜也是基本的环节。三是对于表层的变形进行精细的加工处理。

3.3加强绿色制造的工艺措施

在机械设计的过程中需要对设计理念进行创新，不断改进设计的方案，将绿色环保观念贯彻进去，不断完善和更新传统的设计理念，将新型的设计要求与机械设计结合起来。与此同时，在注重环境保护的同时更加不能放松对经济效益的要求，做到环境保护和经济发展同时并举，在环境保护的基础之上，促进经济效益的最大化。目前，产品的绿色开发是对产品提出的新要求，只有不断对环境污染和生态破坏问题进行治理，才能够避免对周围环境的破坏。对于设计材料的使用对于合理控制环境污染也具有一定的意义。系统化的绿色机械设计理念对于原材料提出了更高的要求，以期在原料选择的源头上将环境污染控制在最小的范围之内。

参考文献

机械设计步骤和方法范文篇6

关键词：中职教学立体化循序渐进教学方法

当今世界知识更新速度的加快，使学生形成有效的学习策略，养成良好的学习习惯很重要。笔者结合中职机械基础教学的实际情况，研究了“立体化循序渐进教学法”在中职机械课堂中的五个基本步骤，进行了较为详尽的分析，并以定轴轮系的传动比计算的第一课时为例进行了说明。“立体化循序渐进教学法”在中职机械课堂中的有效尝试，能为中职学生创设一个张弛有道的课堂学习空间，使中职专业教师改变教学模式，最终获得良好的课堂教学效果。

一、必要性阐述

1.专业学习的需要

机械基础是机械制造类各专业的一门重要的专业课，在专业领域中具有重要的地位。通过机械制造类专业基本知识的学习，掌握必要的基本技能，培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为以后的工作奠定基础，对于中职机械制造类专业的学生来说，更是重中之重。

2.专业考核的需要

《浙江省高校招生职业技能考试大纲》中明确指出了对机械基础课程的要求。定轴轮系传动比计算作为机械基础课程中的重要章节，在《浙江省高校招生职业技能考试大纲》中也有明确规定：了解轮系的分类，掌握定轴轮系传动比的计算。因此，在定轴轮系传动比计算教学过程中，需要充分调动学生学习的积极性，全方位地讲解，让学生全方面地掌握本节内容。而如何讲好本节内容，运用何种教学方法至关重要，这将最终影响课堂的教学效果。

3.专业学习者的现状需求

技校学生多数是初中毕业生，处于这个年龄段的学生模仿性强、可塑性强，有较强的个性需求，但传统的教学方式使他们感到无聊，甚至反感。技校教学相对于初中的应试教育具有更大的发挥空间，课堂教学形式更加多样化。技校教师应该结合学生的特点，丰富课堂文化。因此，笔者在这一课的教学中决定采用“立体化循序渐进教学法”，并学习了相关理论知识。

二、“立体化循序渐进教学法”的概念厘定

1.“立体化循序渐进教学法”的概念

立体化教学是从施教者出发，将理论知识和操作技能相融合，全方面、立体地展现知识点的一种教学方法。循序渐进是按照一定的步骤，逐渐深入或提高教学。从受教育者对不同理论知识和技能技术接受的程度出发，是通过“学习-传授-探究-反馈-创新”的过程，达到培养不同层次技工人才的开放式教学方法，将两者结合即为“立体化循序渐进教学法”。

2“立体化循序渐进教学法”的理论基础

“立体化循序渐进教学法”以现代教学论为理论基础，以辩证唯物主义认识论为哲学基础，以“迁移规律”和“最近发展区理论”为心理学基础，体现了以学生为主体、因材施教、分层教学等原则。“立体化循序渐进教学法”的实质是将课堂开放，让学生参与进来，让学生从被动学习转向主动学习，从而改变传统的教学模式，确立学生的主体地位。

三、“立体化循序渐进教学法”在中职机械课堂中的有效运用

以中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材《机械基础》第六单元第二节课定轴轮系的传动比计算第一课时为例进行举例说明。这节课的学习重点是传动比计算，而定轴轮系在轮系中最常见，应用也最广泛，它的传动比计算的重要性可想而知。

1.第一步：创设问题情境，导入新课

在课堂导入部分，可以尝试运用各种导入方法，旨在激发学生对学习内容的兴趣，吸引学生的注意力，唤起学生的求知欲，使学生的思维活动呈现出积极的状态，寻找他们情感上的发生点。该节课笔者采用视频导入，视频内容为现在最先进的轮系传动机构，意在让学生感受最先进的科学技术，并抓住学生的眼球，调动学生主动参与到课堂中，同时，也是该次课的一个实际应用。

2.第二步：迁移问题情境，探究新知

这个环节是在引用例证的基础上来思考问题，即在已有知识的基础上发现新问题，并且引导学生发现解决问题的方法，加深思维方式的训练，有利于学生立体性思维的形成，同时，很好地体现了循序渐进的原则。定轴轮系的传动比计算（第一课时）的迁移问题情境，探究新知示例如下：已知一对齿轮传动的传动比计算方法，那么，对于轮系中传动比的计算方法，有何想法呢？给出引用的例证。该问题可以引导学生对之前的内容进行回顾，并探究该问题的答案。

3.第三步：例题示范讲解，强化方法

在学生有了初步的解题思路后，教师可以给出一道例题，让学生的思路更加清晰。定轴轮系的传动比计算（第一课时）的例题示范讲解，强化方法示例如下：教师用多媒体课件给出例题，明确解题思路后，教师板书解题过程，以规范学生的解题步骤。该设计是通过例题的讲解，规范学生的解题步骤，并且印证引例得出的结论。

4.第四步：习题讲练结合，巩固拓展

在例题讲完后，教师用多媒体再给出一道习题，让学生强化解题步骤，并且在这道题目上加入新的知识点，让学生在做题的过程中发现问题，并思考解决方案。定轴轮系的传动比计算（第一课时）的习题讲练结合，巩固拓展示例如下：教师用多媒体课件给出习题，该习题难度稍微增加，在明确解题思路后，让学生对照上一道例题的板书解题过程，巩固新学内容，同时，通过练习，强化学生的解题步骤。习题在原有的基础上提升一个等级，并且教师通过习题引入新概念，开拓学生的思维。可以采用小组讨论的方式共同解决问题，培养学生的团队合作能力，同时，有利于知识的构建与思维立体性的形成。

5.第五步：师生共同小结，探究引申

在最后一个环节中，除了做好课堂小结外，更重要的是要告诉学生本次课的学习方法，让学生在以后的学习中学自主学习。定轴轮系的传动比计算（第一课时）师生共同小结，探究引申示例如下：轮系一多对齿轮传动的组合，合成一分解的思维方式。提出该堂课的核心：合成一分解的思维方式，并进一步理解循序渐进的教学方法。

四、小结

机械设计步骤和方法范文1篇7

关键词：现代机械；机械设计；优化设计

中图分类号：F407文献标识码：A

引言

伴随技术水平的提升，有越来越多的方法和工艺被应用到机械系统当中。使得技术的种类以及功能变得越来越强大，但是，竞争力的要求也在进一步提升，如果想让自己的产品能够在市场上获得销路，除了达到此产品的基本功能之外还应当注意一些细小因素，例如价格低廉，性能稳定，便于操作，环保，感官和谐等因素。这要求设计人员能够灵活运用多种技术和措施，找到技术的最佳结合点，形成性能与收益之间的最好配比。

一、设计过程的基本环节

一个将提供的物质资源转化为技术装置以满足客观需求的实践活动就是一个设计过程。一般来讲，设计过程大致由下列环节组成:

根据需求提出设计任务:调查研究、掌握信息;提出明确、详细的设计要求;方案构思、初评最佳设计方案;选择模型、确定参数:详细设计;制造加工:样机试验、设计评定；设计改进、生产使用。在设计过程中，以上各步骤间存在着严密的逻辑关系，既不能颠倒，也不可随意跳跃。在一次设计过程中为获得满意的产品设计，在各个步骤之间存在着各种循环。因此设计又是一个根据各种信息反复做出判断的过程。另外，产品设计完成后，由于时空、条件的变化，原有设计已不满足新的要求，这就要对产品进行改进设计，进入一个新的设计循环过程。产品就是经过这种反复循环，不断改进、更新、升级，甚至换代，呈螺旋形向前发展。

机械设计没有一成不变的固定程序，常因具体条件不同而异，但一般设计步骤如下:

根据零件在机械中的地位和作用，选择零件的类型和结构。分析零件的载荷性质，拟定零件的计算简图，计算作用在零件上的载荷。根据零件的工作条件及对零件的特殊要求，选择适当的材料。分析零件可能出现的失效形式，决定计算准则和许用应力。确定零件的主要几何尺寸，综合考虑零件的材料、受载以及加工装配工艺和经济性等因素，参照有关标准、技术规范以及经验公式，确定全部结构尺寸。绘制零件工作图，确定公差和技术要求，写出计算说明书。

二、现代机械设计方法的种类

2.1优化设计

机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用，其基本思想是根据机械设计的理论方法和标准规范等建立反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型，然后采用数学规划方法和计算机数字处理技术自动找出设计问题的最优方案。不但可行，而且最优，是机械优化设计追求的目标，可行性方案的提出与建模是优化设计的基础。常用优化处理方法有一维搜索法、线性优化法、导数优化法、非导数优化法等。常见优化软件有MATLAB、ANSYS等。

2.2可靠性设计

可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性设计是对系统和结构进行可靠性分析和预测，采用简化系统和结构、裕度设计和可维修设计等措施以提高系统和结构可靠度的设计。它不但直接反映产品各组成部件的质量，而且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有可靠度、无故障率、失效率三种。

2.3并行设计

传统的设计方法是按照设计、制造等过程串行进行，设计阶段很少考虑设计以后的问题，这种设计方法使得产品设计与以后的制造、使用、维修等环节相互脱节。并行设计是在产品开始设计的时候，就考虑到产品从设计到使用过程中整个寿命周期的所有元素，产品的设计过程和工艺设计、加工制造和销售等各个阶段并行地进行，实行集成开发，力争使所设计的产品具有较高的综合性能。

2.4模糊设计

机械设计领域普遍存在着模糊性现象，如产品性能的好与坏、使用寿命的长与短、可靠性的高与低等，都是一些模糊量。模糊设计是把模糊理论引入到设计领域中而形成的一种崭新的设计方法。模糊设计不是建立在对系统进行精确的数学分析基础上，而是根据模糊性的实际经验确定设计参数。

模糊设计一般是与别的设计方法相结合，处理设计中的不确定性因素，使得设计方法更加合理、完善。

2.5参数化设计

参数化设计分为两个部分，即参数化图元和参数化修改引擎。参数化设计中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对机械设计做的任何改动都可以自动在其他相关联的部分反映出来，使每一个机械零件都通过一个变更传播引擎互相关联。参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。

2.6摩擦学设计

摩擦学是研究具有相对运动表面摩擦、磨损与理论的一门学科。摩擦学设计就是充分运用摩擦学知识，合理设计机械零部件，采用先进材料和工艺，正确选用方式和装置，减小机械设备的摩擦损耗，降低失效时间延长产品寿命，提高设备的工作效率和运行可靠性。尽管摩擦学问题普遍大量存在于所有机械设备中，但以往机械设计很少考虑摩擦学问题。摩擦学设计是继运动学设计、强度设计之后又一重要的设计内容。

2.7智能设计

计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新的方式方法利用了最先进的计算机手段，能够快速而高效地完成工程设计方案，使手动工作的低效率低准确率的弊病得到解决。使构图工艺得到进一步提升。将人的智慧与计算机的高运转能力相结合。计算机作为人的能力的延伸，主要包括计算能力强，精准度高，程序化自动化强大，这与人的能动性和创造性相互配合，有利于在发挥人的能力的基础上降低人的劳动强度和时间，CAD系统想要运行必须将硬件与软件相互结合。硬件系统承载着计算机技术的基础部分，属于辅助技术，但是必不可少。而软件是核心，它是人们想要利用的主要对象。CAD也由这两部分组成。1）软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件3个层次；2）系统软件对计算机资源进行自动管理和控制，它处于整个软件的核心内层，主要包括操作系统和数据通信系统等；3）支撑软件是帮助人们高效率开发应用软件的软件工具系统，亦称为软件开发工具；4）应用软件是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件，自行编制的用于解决各种实际问题的程序。计算机辅助机械设计的一般过程包括：1）建立数学模型：一般机械零件基本都有现成的数学模型，但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型；2）设计程序框图：程序框图根据手工计算的步骤来设计；3）用高级语言编制程序：根据程序框图来编程；4）程序调试：程序编好后，先仔细检查源程序，然后将其输入计算机进行试算，再对程序适用范围的边界、转折点进行试算，要求与手算结果完全吻合。

三现代机械设计方法的基本特点

3.1以自动化设计取代人工设计

充分利用先进的计算机硬件及软件平台，极力提高人机结合的设计系统的自动化水平，以提高产品的设计质量，这是现代机械设计方法的基本特征。

机械设计步骤和方法范文篇8

（台州科技职业学院，浙江台州318020）

【摘要】《机械制造工艺》是机械类专业的核心课，该课专业知识晦涩抽象，以传授理论知识为主的传统教学模式已然无法满足培养学生职业技能的需要，对于该课进行了大刀阔斧的改革，开发出了一整套“1+N”课程包，实践证明，该课程包实施效果良好，有效地解决了传统教学的种种弊端，真正达到了有效教学的目的。

关键词机械制造工艺；1+N课程包；机械核心课程

基金项目：浙江省科技厅高技能人才培养和技术创新活动资助项目（2013R30052）。

作者简介：陈晓（1983—），男，汉族，浙江台州人，工学硕士，台州科技职业学院，讲师，研究方向为机械CAD/CAM。

0引言

《机械制造工艺》课程是面向机械类各专业中研究机械加工共性问题的主干课程，通过本课程的学习，使学生掌握机械制造工艺的基本理论，具有制订中等复杂零件机械加工工艺规程的初步能力，使学生初步具有分析、解决工艺、工艺装备等制造技术问题的能力，为进一步地加深学习打下基础。

1《机械制造工艺》“1+N”课程包设计理念

原有的《机械制造技术》课程教学内容不能体现课程的实用性、实践性和创新性，而从中独立出的《机械制造工艺》课程则突破了传统的学科体系，摆脱了以知识点为主线构建教学内容的惯例，在做好充分的岗位调研工作的基础上，以真实企业典型零件作为教学载体，提炼出典型工作任务，重新整合了知识模块，以工作过程为导向组织教学，构建“1+N”课程包，激发学生学习热情，让学生全程参与，努力做到“教-学-做”的有机统一，为学生的学习和就业服务，校企融合，紧跟先进技术发展、提升就业能力。该“1+N”的课程包具体内涵体现如下：

“1+N”课程包的“1”即“一技之长”，一技之长是指一项核心的高端技能，以职业道德、职业精神为灵魂，对接职业标准，对接企业新技术和新工艺，对接国际化生产的工艺流程、产品标准和服务规范等；“N”即N种相关技能，N种相关技能是指围绕“一技之长”的N种辅助技能组合，以全面发展为主线，对接岗位（群）的风险控制能力，对接经营管理方法，对接人文素养等。由此：

1.1“1”的内涵释义

“1”——学习该课程所能掌握的1项核心技能：该课程紧密对接“机械工艺员”领班岗位，目标培养学生在实际生产中具有编制机械加工工艺规程与实施工艺规程的能力。

1.2“N”的内涵拓展

学习该课程应同时具备以下两方面技能：（1）掌握质量管理体系知识：ISO9000质量体系认证等；（2）熟悉现场“6S”管理：即整理、整顿、清洁、清扫、素养、安全。

2《机械制造工艺》“1+N”课程包开发与实施

现以“减速器装配工艺的设计与实施”项目为教学案例，分析该项目“1+N”课程包的开发与实施过程：

2.1布置学习任务

2.2“减速器装配工艺的设计与实施”情境能力目标描述

1）1项核心技能：（1）熟练装配的概念、装配精度；（2）掌握各种装配方法及各自的适用范围及常见应用；（3）装配工艺规程的制定要求与依据；（4）制定装配工艺规程的步骤、方法与内容。

2）“N”项辅助技能：（1）熟悉装配工艺基础知识；（2）理解机器的装配精度、机器的组成和装配工艺系统图；（3）掌握保证装配精度的工艺方法；（4）理解结构的装配工艺性；（5）掌握装配尺寸链；（6）具备质量意识、并能兼顾成本核对，降低生产成本能力；（7）具备现场“6S”管理能力。

2.3设计学习情境

该情境的学习与工作流程如下：（1）咨询；（2）决策计划；（3）实施；（4）检查评估；（5）课内实践；（6）学习检查。

本情境依据真实的工作任务，以小组的形式按“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”这一完整的“行动”方式来组织教学，分“资讯”、“决策计划”、“实施”、“检查与评估”四个步骤来进行，工作结束后安排课内实践项目——“双联齿轮零件加工工艺分析”，对已学知识进行巩固提高。本情境采用单班分组方式教学，每班分8组。该情境教学分如下5个步骤进行实施。

步骤一：资讯（4课时）

教学方法：案例教学法、参观、讨论、教师指导

任务：学生从接到的工作任务中分析完成工作的必要信息，为下一步的决策、计划做好充分的准备，具体任务的设置如下：（1）掌握装配的概念、装配精度；（2）有哪些装配方法，各自的适用范围和常见应用；（3）分析减速器的结构特点；（4）分析减速器的可装配性及装配工艺性；（5）装配要求及验收要求。

学生自由组合分成8个小组（各组选出组长1名），各组根据任务工作单和资讯工作单完成必要的信息搜集，每组选4人准备发言。

步骤二：决策、计划

学时：6课时

教学方法：小组讨论法、提问引导法、讲授法、多媒体教学法

任务：学生在资讯阶段，了解了装配的基本工艺信息，接下来在决策、计划阶段，需对具体确定减速器装配的生产组织形式，划分装配单元，并制定出该减速器的装配工艺方案，具体任务的设置如下：（1）原始资料的搜集研究；（2）确定装配生产的组织形式；（3）划分装配单元，确定装配顺序，划分装配工序；（4）编写装配工艺卡和工序卡；（5）制定装配检验与试验规范。

步骤三：实施（2课时）

教学方法：讲授法、项目教学法、四步教学法

任务：学生以小组的形式在实训指导教师的指导下，在机械加工实训中心，以各小组所制定的工艺方案为项目实施产品装配，同时对每一个完成的工作步骤进行记录和归档，并完成下面的工作：（1）填写装配工艺过程卡片；（2）零件常用的修复方法；（3）装配工作安全和事故防护规定；（4）交流沟通和工艺管理。

步骤四：检查、评估（2课时）

教学方法：讨论法、讲授法、学生评价、教师评价、教师监督

任务：通过实施阶段的工作对各小组的项目成果进行专业的分析和总结，完成如下三个方面的任务：（1）装配工艺规程的要求及依据；（2）制定装配工艺规程的步骤、方法、内容的比较评估；（3）产品的结构工艺性分析；（4）工时定额评估；（5）装配工艺方案的评价。

步骤五：课内实践（6课时）

教学方法：小组讨论法、提问引导法、项目教学法

任务：在前面学习的基础上，学生赴校外实训基地——浙江丰立机电有限公司参与减速器的实际装配工作，具体任务的设置如下：（1）产品的结构工艺性分析；（2）产品常用装配方法；（3）减速器装配要求及验收要求；（4）减速器验收方法。

上述案例详细的分析了该课程包实施的步骤、采取的教学方法，阐明了该课程包的教学理念。为了更好地有效实施“1+N”课程包，对于《机械制造工艺》课程进行了如下的改革：

（1）课程标准与职业标准对接，学历证书与资格证书并轨

课程教学内容与相应工种的应知、应会相衔接，课程理论考试与职业技术等级考核相融通，实训技能考核与职业资格证书考核相融通。实践教学考核以学生实际加工零件的质量为评判依据。

（2）通过校企深度合作，实行教、学、做一体化。

充分发挥与校企合作优势，对合作企业在线产品进行筛选，精心设计典型“核心实例”，将企业的实际产品作为承载知识、技能的任务，结合岗位工作流程，在教师引导资讯和操作演示后，学生尝试完成任务，在实际的生产环境中实行教、学、做一体化融合的教学模式，使理论教学和实践教学相互渗透、相互依存。

（3）教学方法的改革

企业的专业人士和校内专任教师，通过情境教学和独立操作法，结合现代教学手段（多媒体课件、专题录像等），在工学一体化教室以及实训基地，由教师进行以实际零件加工为目标的生产性实训教学，实施工学结合的教学方法，使专业知识学习与职业技能训练一体化，学习空间与工作现场一体化。

（4）采取以学生为主体的教学方法，促进学生的角色转化

本课程的教学过程是在工学一体化教室以及实训基地，设置真实情境教学环境中完成，多媒体情境教学环境下进行引导资讯、计划和决策，操作实施在真实的岗位上，身临其境的角色，激发学生职业意识，从而初步完成学生-学徒-上岗的角色转化，为进一步实现高技能人才的培养打下基础。

（5）教学评价方式更趋多元，综合考评学生的整体素质

多元化评价体系由以下几个部分组成：1）理论考核（30%）：（1）课程问答；（2）习题解答；（3）项目汇报；（4）过程作业、文件；2）技能考核（50%）：（1）职业规范；（2）制定方案能力；（3）项目执行能力；（4）项目汇报、资料整理；3）职业素养（20%）：（1）团队协作能力；（2）创新能力；（3）职业态度、工作作风。

3总结评价

经过上述改革，学生的厌学情绪明显得到了一定的抑制，上课的积极性得到很大的提升。在课程包实施的一年多时间，大多数学生反映教学效果良好，对于该课的专业知识都能有了较为清晰的理解与掌握，学生的实践动手能力也得到了一定的增长，该课程“项目驱动，任务导向”的教学理念不断的深入学生的心中，真正的达到了有效教学的目的。

参考文献

［1］张江华,吴小邦,主编.机械制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2012.

［2］马敏莉,主编.机械制造工艺[M].北京:清华大学出版社,2011.

机械设计步骤和方法范文篇9

关键词：煤矿机械；人性化设计；安全管理

1煤矿机械制造的设计过程中存在的问题

虽然我国的大型工业机械在煤炭开采生产中已经实现了大规模普及，但是在煤矿机械的设计上仍然存在着很多问题，包括设计理念和产品质量管理等多方面的缺陷，这些问题不但影响了煤炭开采效率的提高，而且极易引发矿难的发生。具体表现为以下几方面。

1.1机械设计理念落后，缺乏自主创新思维

虽然我国拥有众多的煤炭企业，但是在煤矿机械设计制造方面拥有自己研发团队的却是凤毛麟角。很多主要设备元件依赖进口，大部分的核心技术掌握在外国公司手中，而我们自己的技术研发能力却很弱。其主要原因是企业缺乏长远的发展眼光，只注重眼前利益，技术研发的时间长、投入大、见效慢，因此，很多煤炭企业不愿把精力投放到技术研发上，致使煤矿机械的制造技术水平难以提高。

1.2煤矿机械设计标准落后

就目前的国内煤矿机械技术标准看，同国外还有很大的差距，整体的产品更新换代的速度也落后于国外，这样就使得我们的煤炭生产效率普遍偏低，设备的性能和质量难以得到有效的保障。其原因一方面是由于国内的科技水平发展有限，一些技术难关还在研究设计中；另一方面就是在产品的设计中，存在习惯性的违章行为，忽视产品的质量安全标准。加之生产管理部门监管不严，麻痹大意导致矿井事故频发。

1.3产品设计的实用性不强

煤矿机械设计人员在从事机械设计之前没有经过实地调查，对于矿井的实际开采作业需求了解较少，对井下作业的恶劣环境估计不足，而且设备的操作过程过于繁琐，操作界面的各类功能标识不清。这些设计上的缺陷给工人的井下作业带来很大的麻烦，而且面对复杂的井下环境，煤矿机械设备往往经受不住考验，发生各种故障，严重地影响了正常的煤炭开采作业。

2煤矿机械设计中全新的设计理念

2.1煤矿机械设计应遵循人性化设计理念

所谓“人性化设计理念”就是指在设计过程中坚持以人为本，在实现设备基本功能的基础上，充分考虑人的需求，重点照顾使用者的生理和心理要求，使人和机械充分的结合。煤炭井下开采作业环境恶劣，工人的工作环境差，煤矿机械的设计尤其要考虑人的因素。

煤矿机械的人性化设计是将“人一机械一环境”充分融合的设计过程，其内容涉及到：机械界面设计、产品语言说明、设计美学、煤炭开采的工程技术等多方面因素。作为设计人员应从人机结合、职责划分、人员心理等角度合理设计，重点应考虑以下几方面内容：

l）设备的操作界面设计。操作界面是人和机械设备接触最多的部分，在进行设备操作界面的设计时，应综合考虑视觉感观、操作步骤、指示语言等多方面因素，使操作者能够很快地适应设备使用方法，在轻松愉悦的心情下，完成煤炭开采工作。

2）做好设计前的人机数据调查工作。设计人员在进行设备设计之前，应充分了解设备的使用范围和环境，详细了解操作人员的身形和操作习惯，将了解到的数据信息融合到设计当中，尽量为操作人员提供方便。比如设备的主要功能键应设置在人注意力比较集中、眼睛容易看到的位置；操纵杆和设备的运行方向应当符合人们的日常习惯，设置操纵螺旋时尽量设计成右选转型的螺纹。

3）注意设备的外型美。所谓爱美之心，人皆有之。尽管矿井作业环境较差，但是，机械设备的造型和颜色依然需要精心设计，精美的外观会给人良好的心理暗示，这样容易调动工作人员的积极性，并更加注意爱护机械设备。

2.2煤矿机械设计中的绿色设计理念

绿色设计理念要求在设计过程中必须综合考虑产品的用料、制造、使用寿命和回收利用的整个流程，通过协调机械设备和环境的关系，尽量减少设备生产、使用、报废过程中对环境的影响，充分地节约资源。为此应注意以下几点：

l）制造材料的选择。对于煤矿机械的制造原料应尽可能选择可再生、可回收、兼容性好的材料尽量减少对地下环境的污染。

2）设备结构组合灵活。煤矿机械的原件应具备可拆卸性的设计特点，这样既方便损坏零件的更换，又可以为原材料的回收提供便利。

3）设备设计之初就应当为报废后的原料回收做好打算，提出设备分解和原料回收的方法步骤，以及回收后的处理办法都要进行综合考量，做到资源利用效率最大化。

3煤矿机械制造的管理办法

3.1引入现代信息化的管理模式

正确的管理方法是煤矿机械制造取得发展的关键点，有效的管理手段能够提高设备制造的质量和效率。现代网络信息技术的发展，为企业的经营管理提供了极大的便利，通过构建信息交流平台实现了产品设计研发、生产制造和销售各个环节的有效连接，形成一张覆盖面广泛的管理网络。对于煤矿机械制造的管理而言，应用信息技术管理方式，从设计数据的调查统计、产品的设计过程、原料的采购、生产工艺和质量的监管等每个方面均能实现有效管理，从而提升煤矿机械制造的效率和质量。

3.2完善煤矿机械制造的材料管理

对于煤矿机械制造当中设备各个部分零件的加工参数和指标都要做好整理统计，利用计算机数据存储功能，建立设备制造标准数据库，将设计图纸和各项调查参数录入到数据库中，并设置好相应信息检索项目，这样就方便设计信息的随时查找和调用。另外，为了保证设备制造的质量，应当根据实际煤炭开采作业环境的要求，制定统一的质量安全标准，参照标准选择原材料和生产工艺，并做好产品出厂的质检工作，对生产中各个环节的信息数据做好记录，确保产品的质量。

3.3强化生产过程的安全管理

机械生产过程别要注意安全管理，这是成功完成生产任务的基本保障，为此，在设备生产车间应该制定严格的安全生产标准或准则，要求每个员工都要遵照执行，否则重罚。还要做好安全防护工作，生产车间必须配备灭火器，设置消防安全门和逃生通道，定期检查逃生通道是否阻塞。并在员工中做好安全教育，提高员工的安全生产意识。

4结语

煤炭是支持国民经济发展的重要能源，长期以来，人们一直致力于提高煤炭开采效率和矿井安全。以大型机械设备取代人工开采不但大大提高了工作效率而且为井下工人的安全增加了保障。但是，目前很多煤矿机械的开采效率并不高，而且矿难时有发生，为此机械设计者们需要结合现实开采情况，更新设计观念，采用新的制造技术，不断提高煤矿机械的工作性能。逐步简化煤矿机械的操作程序和用工成本，实现智能化的煤炭开采作业，满足时展对煤矿开采的要求。

参考文献：

机械设计步骤和方法范文1篇10

关键词：传统机械设计；预期功能；智能化；计算机辅助

中图分类号：TH122文献标识码：A

0引言

随着社会经济的发展，中国的科学取得了长足的进步，现代机械也发生了飞跃性的发展。现代机械在继承了传统设计的原则、步骤、造型设计标注、类比设计等基础上，将迅速发展的计算机技术、电子学技术、测试分析等多种技术融入到机械设计中，同时在机械系统中引入新材料、新工艺，实现了同一种技术功能所具有的载体功能和技术手段的多样性。现代社会对机械系统提出了更高的要求，为了使产品能够立足于市场，机械系统不仅需要能够在实现预期功能的基础上，还需要设计的机械系统满足物美价廉、操作方便、安全性能高、污染小等特点。因此现代机械系统对机械设计这提出了更高的要求，只有通晓机电、液压技术、计算机技术等才能够设计出性价比高的优良现代机械系统。

1现代机械设计的特点

机械设计是实现某一种功能，同时综合制造产品的经济性、制造可能性等，从而构思的一种具有创新性机械产品过程。与传统机械设计相比，现代机械设计有着其自身独有的特点，为了使得设计的产品具有更大的市场竞争力，现代机械在设计时不仅仅需要对系统的机械工作原理、运动形式、力量的传递方式、零部件结构尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件间的耦合方式等等进行考虑，还需要综合融入多门新的科学知识，比如计算机学、机械电子、控制理论、仿生学、美术学等等，是一种融入多门科学知识的综合性设计过程。随着社会的发展以及科技的进步，现代机械的种类越来越多，机械系统的结构复杂度也是逐年的增加。但是从系统功能角度上来说，机械系统可以分为动力系统、执行系统、控制系统、动力传输系统等等，如果再进行细分，每个系统在原系统的基础上仍可进行划分。

2计算机辅助机械设计方法

计算机辅助技术简称CAD技术，它属于计算机技术，是电子信息技术的重要组成部分之一。作为当代机械设计过程中最具灵活的技术手段之一，CAD技术这一新兴的学科颠覆了传统手工设计效率低下的方式，充分利用计算机所具有的运算快、记忆力强、逻辑判断高、计算精度高、绘图能力强等特殊功能，并结合设计人员的经验、智慧以及创造力来计产品，极大的降低了产品的开发周期，提高了产品设计精度，减轻了设计人员的劳动强度，提高了产品的设计质量，使得设计人员的创造性以及个人能力得到延伸。

CAD系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件系统是支撑计算机辅助系统的物质基础，而软件系统决定了CAD系统所具有的功能，它是系统的核心技术，软件系统和硬件系统联合在一起共同组成了计算机辅助系统。从软件的功能上来划分的话，系统软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件三部分。其中，系统软件主要包括操作系统、数据通信系统等，它是整个软件的核心内层，能够自动管理和控制计算机资源；支撑软件亦成为开发软件，它能够帮助设计人员更高效率的开发其他应用软件；应用软件是在系统软件和支撑软件的基础上，设计人员进行自行编制用于解决实际问题的程序。

利用计算机辅助技术进行机械设计的步骤主要包含以下几部分，首先就是建立数学模型，在cad系统中常规的机械零部件都具有自己的数学模型，如果设计的模型在系统中不存在，则需要重新建立正确的数学模型；其次是设计程序流程图，根据机械系统的工作原理对零部件的控制步骤进行设计；后根据程序流程图的工作步骤，利用计算机语言进行程序的编制；最后在相关开发软件系统下进行程序的调试，并检查程序是否能够正确运行，如果不能，则需要发现错误并进行程序修改。

3系统化机械设计方法

伴随着科技的迅速发展，人们对产品的功能需求也是日益的增多，产品的设计复杂性也随之增加。现代产品具有寿命周期短，更新速度快等特点，利用传统的机械设计手段来设计现代机械产品则显得有点力不从心，传统机械设计手段已跟不上现代产品发展的步伐。基于传统机械设计的缺点，现代机械在继承前者的基础上发展而来。现代机械设计突破传统只注重实现产品预期功能的需求，并结合现代先进的计算机等其他综合技术，使得现代机械设计向信息化、系统话、柔性化和智能化方向发展。由于现代机械产品设计融入了多种综合性技术，当代的设计技术使得原有的机械产品机构发生重大变化，将机械产品性能、功能及其制造技术提高到了一个崭新的水平，带来了巨大的经济效益和社会效益。机械产品的系统化设计和多种控制技术的运用是未来机械行业发展的趋势。

目前，计算机辅助技术已经在产品的设计绘图、加工制造、生产规划等环节得到了广泛而深入的研究，并且也取得了一定的成果。但是其在产品开发初期设计环节上运用的相对较少，远远不能够满足现代设计需求，而系统化设计能够解决该问题。系统化设计能够将任务实现由具体到抽象的层次划分，并能够拟出实现该方案的目标方法，由浅入深、由抽象到具体的将各层次紧密的联系在一起，最终是产品设计规划化、系统化，易于实现计算机辅助技术在整个机械产品的设计。在系统化设计中，将产品的设计系统看作由多个设计要素组成，并且每个设计要素具有一定的独立性，各个要素具有层次性，每个要素之间存在着一定的联系，当所有的要素设计完成后，将他们有机的整合在一起即实现所需的机械系统。为了更加

科学合理化的进行机械系统设计，在系统化设计过程中，常常将一个机械系统分解为许许多多比较简单的系统，从而使得机械设计变得更加的简单、方便。有时候，为了需要，可能将划分后的系统进行划分为更加简单的更小子系统，直至能够进行适宜的设计和分析。

但是在系统设计时需要注意以下问题：

（1）系统分解数和层次数应适宜。如果分解的子系统数目太少，则子系统复杂度稍高，不便于产品的模型化，同时也给设计工作增加难度；如果分解数和层次数过多，则容易造成系统臃肿，给最终的系统整合带来难度。

（2）避免过分的复杂面。在系统设计时，尽量选择要素间联系数较少和作用较弱的地方。

（3）使得系统中能量流、信息流、物料流的合理的流动。在机械系统中，一般包含能量流、信息流、物料流，并且该三部分间可实现相互转换。他们在系统的输入到系统的输出工作过程中，按一定的方向和途径不间断的流动着。即使在划分的各个子系统中，他们的流动途径也是不变的。

（4）系统分解与功能分解的不同。在系统分解中，存在子系统分解和功能分解，这两者间的分解是不相同的。虽然系统被分解为各个子系统，但是每个子系统仍是一个单独的系统，子系统虽然相对简单，但是可能具有多项功能，并且每个子系统间仍是具有紧密联系的。功能分解不一样，系统按照功能逐一分解，直至不能够再次分解系统功能。

4结束语

伴随着网络技术的发展以及异地的协同设计制造，使得产品的功能需求、设计、加工、装配并行工程具有一定的可行性。但是产品设计方案的三维可视化是实现这一目标的前提条件，因此，近些年来，智能化软件设计、三维图形设计、虚拟技术等等越来越多的被应用到现代产品的设计中。目前，机械产品的设计正朝着智能化设计、计算机辅助实现以及能够满足异地系统设计的方向发展，并且随着人们对产品功能性越来越高的要求，人工智能理论、系统工程理论、计算机软硬件工程等多技术融合技术也是未来机械产品设计的发展方向。

参考文献

机械设计步骤和方法范文

科技的进步使得人们对机械设计也提出了更高的要求。本文主要对当前机械设计中的相关理论进行系统分析，阐述机械设计的方法和过程，并对现代机械设计的创新方法进行了详细研究，同时论述了机械的创新设计步骤。

关键词:

现代机械设计;创新方法;研究

在科技高速发展的今天，人们的思维方式也产生了很大变化，机械设计人员除了要准确掌握机械设计原理以外，还要在思维方式上有所拓展。要求机械设计人员创新理念，在结构设计上与产品的相关功能进行紧密联系，将设计手段与计算机辅助设计进行有效融合，只有这样才能够设计出令受众满意的机械产品。

1现代机械设计

与传统机械设计相比，现代机械设计更加注重计算机化、动态化和科学化。现代机械设计理论是在机械设计理论学科基础上形成的，它包括了信息、控制、优化等内容，而对于相对比较复杂的产品而言，现代机械设计的优势也体现得更加明显。现代机械设计是在传统机械设计的基础上形成的，但它又在传统机械设计的基础上进行了极大创新，进而形成了一个完美且科学合理的机械产品设计。这不仅需要传统机械设计的相关经验，而且还需要在现代机械设计中引入先进的设计方法。

2机械设计方法及过程

具体机械设计步骤如图1所示。项目设计的前期工作主要包含对地区的实地调研，并对其进行可行性研究，制定可行性的计划和方案。方案设计主要包括:对功能的总体分析、对系统原理进行解释，确定最佳方案。技术设计包括:技术的总体设计、实验环节设计以及选型设计等。施工设计主要包括:零件画图、编写相关的技术文件、生产，等等。在机械设计中，每一个环节都要充分发挥人的主观能动性，利用科学技术手段来对机械设计进行不断创新。

3设计方法创新

创新设计是机械设计领域中对专业知识和设计经验的一个综合，在设计过程中能够真正体现出机械产品的真实价值，所设计的产品一般都是由人的主观能动性和创造性思维共同促成，这也是形成新思维模式的一种方法。对机械设计进行创新时，首先要充分发挥人的主观意识和想象力，能够在机械设计的过程中，运用现代化的机械设计方法来对产品进行创新设计，其设计模式也要选择现代化的科学思维方式来对设计理念进行分析，并且要求运用现代化的科学方法和工具来保证设计过程的完整性。在实际的机械设计过程中还要保证设计的创造性，尤其在对新产品进行设计时，要凸显创新意识。现代机械设计的创新主要包括两方面的内容:第一，通过创新使已经成型的产品更加具有技术性和可靠性。第二，从其他方面挖掘创新设计点，通过创新设计出机械产品来满足人们日益增长的生产生活需求。这两方面的创新与创新思维模式紧密联系在一起，而且与科学技术手段和设计工具也存在紧密联系。

3.1机械创新设计步骤

A.重点研究机械产品的工作原理及其本质。B.重点对机械生产产品的性能和结构进行分析，并对其类型进行综合考量。C.对机械产品的尺度以及参数进行优化选择。D.对机械产品进行最终的综合分析和协调。机械长效设计步骤的具体内容如图2所示。

3.2机械创新设计分类

3.2.1变形设计

这一设计手段主要是在原机械产品的基础上进行系列化、标准化的设计，以此来进一步满足使用者的实际需求，除此之外，还要对产品的功能、原理以及结构进行系统性分析，同时还可以进行跨系列产品的设计，这也是产品动力提升的主要手段。

3.2.2可靠性设计

这一设计也是当前机械设计中工程师们追求的主要目标。可靠性是衡量产品质量的重要指标。一般来说，可靠性设计与常规设计基本上都可以实现对应，常规的设计手段是凭借着多年的经验来进行设计，而可靠性设计则是在常规设计的基础上进行了延伸，更加系统地明确了科学分析与设计变量之间的关系。机械的可靠性设计融合了当前各个学科的知识点，并且将常规设计中的变量直接转变为随机变量，以分布规律为基准，运用相关的统计方法来对机械产品进行设计，从而满足可靠性的要求。

3.2.3并行设计

一般传统的机械设计采用的是串行设计方法，这种方法存在一个较大的弊端，即:生产周期相对较长且成本非常高。并行设计是一种系统化的设计方法，它也是以计算机为基础，这种设计手段打破了传统意义上的系统内部结构，创建了相互促进、相互协调的设计模式，很好地实现了机械设计制造的一体化发展。在机械设计制造的过程中，设计人员还充分考虑了机械设计质量、周期以及成本等因素，由此可见，并行设计是一种集成性极强的设计方法。

3.2.4反求设计

反求设计方法是目前多数国家发展科学技术和研究新产品的主要设计方法。目前反求设计需要解决的问题主要包括:A.三维重构方法，提高设计进度，减小误差区间。B.结合人工智能形成一套科学的设计还原技术，进而完成对原有设计的反求。C.重点研究适合反求设计的机械产品模型技术，并将相关的配套产品进行模型建立，以方便原始参数的反求还原要求。

4结语

本文针对当前现代化的机械设计理论进行了系统分析，对机械设计中的相关设计方法进行重点讨论，并对现代机械设计中的创新点进行了系统研究。通过研究发现，现代机械设计要比传统意义上的机械设计优势更为明显，这一优势主要体现在系统的结构重组以及实现过程上。现代机械设计与科学技术手段的结合也使机械设计的创新提升到了另一个高度。创新是以人的主观能动性为基础，而机械设计人员要想以创新思维来对产品需求进行分析和设计时，须保证对现代机械设计工具熟练掌握，只有这样才能够设计出满足人们实际需求的机械产品。

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机械设计步骤和方法范文篇12

1.1积极引导中职生快速切人设计主题在讲授《机械设计基础》课程的设计时,要想确保中职生可以快速地领会设计教学的内容和思想,就要求教师要以最快的速度切人到设计课的主题上来,而在布置给中职生学习任务的时候,教师要尽可能对这些任务进行细化,如有可能,应量化成为中职生每天完成的工作程度和详细步骤。举例说明:对于减速器的课程设计,教师可以通过分组形式让中职生先参观减速器,以对它形成一个直观的了解,在此基础上再将设计的思路、方法以及步骤进行反复地讲解,同时充分地运用着课程的设计指导书这一辅助材料来帮助中职生逐步地完成前期化的设计工作,进人到设计的主题中来。中职生要严格地按照设计任务书当中的规定任务按时地完成。在后期的设计过程中,尽量确保时间的充裕,避免出现时间分配不合理的现象,更要防止因时间紧迫而出现剿窃、抄袭的情况,从而使设计质量得到全面保证。

1.2全面提高中职生的综合设计能力在《机械设计基础》课程的整体设计过程当中,教师要因材施教地针对不同中职生的具体情况采取分组设计的模式,在各个小组内部认定一名组长,这名组长组织本组学生相互讨论和学习,如果遇到困难的时候可以先通过小组讨论的方式给予解决,这种模式的优点就在于可以提升中职生的思考能力和合作能力,并且能够将自我观念和认知全面融进到整个的设计当中,取长补短。小组当中无法得以解决的问题可以拿到最后的大讨论当中来给予解决。这样,虽然学生人数多,但是在小组讨论中就能解决很多问题,教师指导起来针对性就会加强。在设计过程中,学生的思考问题能力和综合设计能力都会得到很大的锻炼和提高,为以后的机械设计打下良好的基础。

1.3鼓励创新,大胆设计中职生在进行设计的过程中,教师要随时激励他们进行大胆的想象,不怕想象错误,只怕中职生没有想法。教师在对中职生设计的评价过程中,时刻对于那些有着创新思想的学生给予积极性的鼓励,这些都是为了确保中职生能够真正地形成独立创新的能力,这些能力的养成对于他们未来的生存、工作和发展都具有实际化的帮助和意义。

2小结