机械设计与应用

机械设计与应用（精选12篇）

机械设计与应用 篇1

根据国际标准化组织ISO的规定, 包装机械是所有完成包装工序所用到的机械的统称。因此, 包装机械包含的范围是相当的宽泛的。但是不论是哪一种包装机械, 其核心组成部分都是包装机械的控制技术, 唯有成熟完善的控制技术, 才能满足当今社会对包装机械的高度自动化、定制化需求。包装机械根据其控制工位的不同, 可分为但工和多工位两种类型, 本文所提到的包装机械控制都是针对多工位的包装机械而言的。

1 包装机械设计控制组成

包装机械按照其结构组成的不同, 可以分为以下八个部分:主传送系统, 驱动与传动系统, 被包装物品的计量与供送系统, 包装材料供送系统, 包装操作执行系统, 产品输出系统以及检测与控制系统。其中主传送系统和包装操作执行系统是整个包装机械设计控制的重要部分。

1.1 包装机械的主传送部分

主传送部分是包装机械中将未包装的物品传送到包装机械中, 再将包装好的物品传送到指定位置的传动系统。这一系统看似简单, 却是整个包装机械得以正常运行的首要保障。主传送部分的运动速度和运动精度决定了整个包装机械设计的成败。对主传送部分的控制主要是由对逻辑控制器的编程实现, 根据实际包装的不同需求, 在电脑中对逻辑控制器进行信号编程, 再通过发出相应的指令实现对传动系统运转方式的控制。

1.2 包装机械的执行部分

包装机械的执行环节也是整个包装过程中最为关键的一个环节, 在现有的包装机械中, 整个包装过程的执行也是通过事先设定的控制程序来实现运转和操作的。控制技术在包装机械的执行部分可谓是发挥了极大的作用, 从包装机械指令的编写到指令的执行, 无一不是通过控制技术来实现的。PLC系统是包装机械部分控制技术实施的主要系统, 通过PLC系统, 技术人员编写的程序语言就能够被逻辑化地运用到包装机械的运行当中。同时, PLC系统所具备的操作简单、设计灵活和可靠性较高等的特点也极大的提高了包装机械的自动化程度, 满足了现代化生产对包装机械性能的需求。

2 包装机械控制技术要求

控制技术是包装机械在整个生产环节中作用范围最广也是最为重要的技术, 在包装机械的不同运行过程和不同组成部分中, 对控制技术的要求和标准也各不相同, 以下将从包装机械的主传送系统、速度调节以及工作时序三个方面对其控制技术的要求进行分析。

2.1 主传送系统的控制

主传送系统在包装机械中的运动分为间歇性运动和连续性运动两种, 主传送系统根据其不同的运动方式也有着不同类型的分类。主传送系统运动类型的不同也决定了不同运动类型的包装机械整个运动结构之间也存在这较大的差异。原因在于, 主传送系统运动的不同决定了力矩和各个零件所承受的载荷的不一致, 也就是说, 包装机械在不同运动状态下需要根据实际的情况和需求对机械本身做出调整。此时, 控制系统就要根据主传送系统运动方式的不同有针对性的做出不同的选择, 保证主传送系统能够适应不同的生产运行需求, 从而保障包装机械正常高校的运转和运行。

2.2 速度调节及控制

整个包装机械系统的包装过程可以被看成为一条互相配合的生产线, 在这一整条生产线上的每个环节都需要有相应的传动速度来进行配合和调节。有时, 包装机械系统不能够实现完全的自动化运行, 还需要一部分的人工手动参与, 故而, 速度调节的控制在手动和自动的情况下的要求也是不尽相同的。对速度调节的控制要求控制技术不仅能够实现速度调节的功能, 还要备选两个及以上的速度调节方案, 以便随时根据生产的需求和突发情况调节传送的速度。所以, 速度调节的控制系统需要和传动系统密切配合设计, 利用传感器或其他调节装置与预先设置的调节方案相配合, 实现对整个系统的速度调节和控制。

2.3 工作时间及次序的控制

包装机械的工作时序指的是机械的各个部分连贯性配合生产的流程的总和。不论是在柔性包装生产线还是在刚性包装生产线的生产过程中, 控制系统对工作时间及工作次序的控制都是十分有必要的。对工作实践及次序的控制就是指根据实际生产的需要和工艺流程的要求, 对每一个生产的过程进行合理安排, 并做好意外情况的调整。在此基础上, 实现对包装机械的总体调节和掌控, 不仅关注效率问题, 还要确保整个包装机械生产过程的安全, 这样才能切实保障包装生产的正常进行。

3 包装机械控制的应用展望

在当下的包装机械控制系统的设计中, 融入了一些新的应用设计理念, 例如能够根据收集到的时序信号进行记忆控制的记忆控制系统;基于市场需求的高效控制系统;重新引入手动控制的半自动控制系统;引入新型传感技术和监测方法的分级检验控制系统;根据不同模块进行分区控制的模块控制系统等等。随着我国工业生产现代化的不断推进和国内外包装制造业的蓬勃发展, 各级市场对包装质量的要求不断提高, 这也对包装机械的运行和控制提出了更高的要求。本文所阐述的包装机械控制系统的应用, 是整个包装控制系统运行和升级的重要保障, 只有不断在包装机械控制系统的设计中应用新的技术, 才能够满足社会和市场对包装行业日益提高的要求, 才能切实缩小我国包装机械设计行业与其他发达国家的差距, 提高我国的产品包装水平。

参考文献

[1]钟灵.浅谈包装机械设计中的控制技术[J].中国包装工业, 2015 (06) :84-85.

[2]赵淮, 林泽梅, 张世荣.我国包装机械行业现状和提高技术水平思路[J].中国机械工程, 2003, 14 (05) :446-449.

[3]武瑞之, 魏风军.绿色包装机械设计的关键技术探析[J].包装工程, 2005 (02) :99-101.

[4]赵中敏.模块化设计在现代机床生产中的作用[J].精密制造与自动化, 2006 (01) :36-38.

机械设计与应用 篇2

在运用SolidWorks 软件进行零件模型建立的过程中首先需要对详细的标准参数信息及对应分类信息进行数据储存，其中可将前者称为几何信息数据，由标准参数名和标准参数值组合构成;后者相对的则被称为联系性非几何信息，分为类别和类型两个方面。

2.2 有限元模型的建立

建立零件的有限元模型，这是SolidWorks 软件应用中进行零件结构分析的重要组成部分。首先要保证所建立的.模型几何体是正确的且在进行网格化的过程中可以使单元数量适度小，这样才能确保得到准确的位移、应力、应变、温度分布等重要参数信息。接下来通过加载和求解进行受力分析。首先要对零件或装配件相应位置施加固定约束，其次根据其或拉伸或压缩的受利情况及质量和位置距离关系计算出受力的大小和压强，最后对得到结果图示，如应力分析情况、敏感区应力大小等，然后将所得数据与零件自身拉伸强度极限进行比较分析得到位移情况。

2.3 机械零件结构设计

机械零件结构设计指的是从生产方式的确定、生产原材料的确定、采用加工工序直到该零件的最终装配等一个完整的动作过程。生产方式是针对各种结构形式必须采用的不同种特定生产方法;原材料是对其质量、品质、属性、效用等方面的综合考量;对加工工序的安排或排布要充分考虑辅助资金支出价值，尽力满足所设计零件的需求特点诉求点，以高效灵活的方式设计制造出最符合理想的零件。

3 机械零件设计的实现过程

机械零件结构设计的一般过程，此处以机械手部件为例进行实现。

首先要建立该零件的参数信息及关系的数据库。数据库是对零件参数的诸多进行存储。在对零件的各项参数完成明晰的基础上通过VB 数据库应用程序进行各个类别零件的关系数据库，接下来将数据库中的基本表进行关系联系。

然后要进行机械手部件的结构特征分析并建立对应的数据模型。为了其二次开发应用的便捷性需要根据各个分类零件的差异特点完成正确的模型。通过对实际结构的拆分确定零件的各个特征项完成相对应数据信息的记录存储并以宏文件的形式进行实时跟进。

由于SolidWorks 软件中采用了特殊的程序接口和完全面向对象式的用户交互界面，这使得相关文件的创立变得更加简便灵活。

最后根据实际情况对各项参数及参数值进行相关操作，完成该机械零件结构设计。在此过程中可能需要通过该软件的特殊接口完成向其他相关软件或程序的数据信息交互沟通。

4 结论

机械设计中材料的选择与应用原则 篇3

关键词：化工机械；设计材料；选择；应用

机械设计过程中对材料的选择已经成为一个深受大家关注的问题，机械行业的快速发展，以及经济的增长还有我国目前实行的可持续发展，都使机械设计中材料的选择问题成为了目前深受瞩目的重要环节。其中的核心问题就是在机械设计中对材料的使用和环节的保护协调。在这篇文章中作者针对如何在机械设计中选择材料做了分析和探讨。

一、在机械设计中注重材料选择以及应用的意义

伴随着我国经济的快速发展，我们对于资源的需求也在不断的扩大，目前很多用于机械设计的材料都已经被大量的开采，有一些已经成了稀缺的资源，另外我国虽然占有很多的资源可是我国人口量太大，所以人均资源占有量排在了世界的末尾。同时再社会上还出现了争夺资源的现象，因此在机械设计中材料能够被选择的空间被进一步的压缩到更小。在这种情况之下，我们在选择机械设计的材料上应该更侧重那些绿色环保循环性强比较经济的材料。怎样利用我们现有的有限资源做好机械设计中材料的选择应用工作，不仅仅是机械行业发展的重点，也是我们要去研究的重点。

二、机械设计中材料选择与应用的技术手段

（一）要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械生产加工过程中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺和焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料使用的要求各不相同。铸造工艺需要机械设计材料的应用向着较高的流动性和较高的收缩性方向去发展；焊接工艺则需要机械设计的材料应用向着材料的冲压性和冷镦性去发展；热处理工艺需要机械设计材料的应用满足淬透性、 过热敏感性还有氧化脱碳性等方面的基本性能去发展；而切削工艺则要求机械设计材料应用向着满足切削可操作性去发展。在机械设计中材料的应用，应该以机械材料零部件的制造工艺作为基本的参考指标。机械零件作为组成机械的最基本的单元，需要机械零件在一定的工作条件下具有很强的工作能力，而且要做到成本低廉，这才是设计机械零件应该满足的最基本的要求。工作能力说的是零件抵抗可能失效的能力，对于载荷来说也就是承载能力。机械零件因为某些原因的影响不能正常工作就被称为失效。机械零件的设计除了要保证零件有足够的工作能力以外，还要尽量的降低零件的成本，这方面可以从机械的制造材料出发。在良好的制作工艺的保证下，尽可能的减少制造的费用；尽量使用标准化通用化的零件，简化设计的过程，降低设计的成本。

（二）要做到环保性与节能性的统一。经济社会的快速发展，使得我们对资源的需求正在不断的上升。其中很多作为机械设计的材料应经被我们大量的开采，还有不少已经成为稀缺资源。在这种情况之下，我们对于机械设计的材料选择方面，我们更应该重视绿色环保和经济性。机械设计材料应用工作的环保性应该与节能性统一起来。我国的生态环境社会的发展和建设，以及可持续性发展的观念对机械设计工作提出了新的要求。经济社会的发展对于很多不可再生材料的需求和消耗，一定会给机械设计材料等额选择和应用工作埋下很大的隐患，所以我们必须将材料应用工作中的节能性与环保性统一起来，这样才不会造成太大的资源的短缺。拿机械设计铸件环节的材料应用工作作为例子，铸件设计阶段段 5% 左右的成本决定着 80% 左右的铸件生产成本。所以我们更要关注机械设计材料应用阶段中节能环保的应用，尽可能的节约原材料和成本，减少不必要的能源消耗。

（三）做好化工机械设备的防腐设计。腐蚀是化工机械设备经常会发生的问题，这主要是因为化工机械设备在平时的环境中由于空气和水分等因素发生了化学反应，进一步导致设备出现损耗或者破坏的情况。化工设备被腐蚀以后会在颜色、外观和基本的性能方面发生变化，进而会影响设备的正常使用和生产，也会给使用的企业带来不小的损失。因此，对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意義很大。结构设计应该能够满足化工设备在生产运行过程中对生产的要求和应力的特点，在进行设计时我们应该注意下面几个方面：首先做到产品的结构和化工产品的耐腐蚀要求是一样的；其次要注意化工设备在运行时的稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性的介质的挺短、蒸汽的凝结还有腐蚀物的积累；最后要注意对于外力额保护，以防因为外力对设备造成的破坏。

总的来说，化工机械设计中对于材料的选择和应用已经成为受到各方关注的问题，将机械设计中的材料应用与节能环保结合以来，可以有效促进我国经济的持续发展。

参考文献：

[1] 王永强，陶亚楠，刘青. 机械设计中的材料的选择和应用探析 [J] .科技创新导报. 2013（ 20 ）

机械设计与应用 篇4

《机械设计基础》是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程，本课程的主要研究内容涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论和基本设计计算方法，以及与此相关的标准、规范、图表等技术资料的运用，它的教学直接影响学生对专业的兴趣，对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用，对培养当今社会急需的大量应用型人才尤为重要。经过调研发现，目前高职院校的机械设计基础课教学存在以下问题。

1. 绝大部分还是以传统教学模式为主，即使部分借助了多媒体教学，但是教学课件不够完善，存在不够直观、不够形象、与学生实际脱节等问题。

2. 教学资源不够丰富，查找资料困难。

3. 不能及时解决学生学习过程中遇到的问题。

4. 学生不能随时检查自己的学习效果。

5. 由于学生多、设备少，大部分学生在课程设计的实践环节中不能充分联系实际，致使设计不够灵活。

二、研究的目标和依据

主要研究目标是：开发机械设计基础课网上教学系统资源，以期达到培养学生的学习兴趣、提高学生的学习能力、扩展学生的学习知识面，特别是提高高等职业院校学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力的目的，使高职院校能培养出更多更好的社会急需的高技能应用型人才。

主要研究依据有：

1. 总结回顾多年教学经验，形成课题资源基本资料。

2. 根据当今实际教学体验和对学生的问卷调查，改进、丰富课题资源。

3. 到企业对毕业生进行跟踪调查，使课题资源更贴近生产实际。

三、研究方法

1. 经验总结法：

依据教育实践所提供的事实，按照科学研究的程序，分析概括教育现象，从而揭示内在的联系和规律，把感性认识转化为理性认识。

2. 资料法：

通过系统学习、收集、鉴别、整理资料，并通过对资料的研究形成对事实的科学认识。

3. 问卷调查法：

采用无记名的方式问卷调查，进行个案研究，对收集到的信息进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的东西。

4. 跟踪调查法：

对部分毕业生进行全面、系统、深入具体的追踪调查研究，形成设计步骤和方法。

四、研究内容及步骤

1. 开发机械设计基础CAI课件和编写电子教材。

两项工作交叉进行，相互补充。电子教材编写是在参阅多部高职高专教材，吸取其各自优点的基础上，联系实际，结合多年的教学经验，重视学生动手能力的培养，添加多个实例编写而成，而课件制作又以电子教材为基础，紧扣教材大纲要求，添加易于学生接受的动画和现场视频实例，利用计算机技术开发而成，它使课堂更加形象、生动，也能进一步增强学生的学习兴趣。

2. 开发机械设计基础资料数据库。

数据库内容包括：机械制图标准;公差与配合标准;形状与位置公差标准;表面粗糙度标准;常用工程材料;零件结构设计工艺性;连接与紧固;带传动和链传动;减速器和变速器;齿轮传动;轴承;联轴器、离合器和制动器;轴;常用电动机;常用低压电器;液压传动;气压传动与控制等。其中搜集了机械设计所需的各种资料数据，师生进入网站就可以非常方便地查阅，同时也可以拓宽学生的知识面。

3. 编写电子教案。

电子教案编写根据教材和大纲要求，区分重难点，精选课程内容，合理安排学时等设计而成，具有鲜明的实践指导意义。

4. 选择、制作大量机构运动动画。

机构运动动画包括各种连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动机构、齿轮系传动和螺旋传动等。这些动画形象直观地展示了机构的运动情况，使学生学起来感到轻松有趣，提高了学生学习的主动性和积极性，也丰富了学习内容。

5. 试题库建设。

试题重在用于检测学生对课程基本理论和方法的掌握程度及应用知识解决实际问题的能力，对当今高职高专学生应用能力检测具有一定的准确性。

6. 虚拟实验室建设。

虚拟实验室建设了五个项目：一是零件展览室建设，包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、弹簧等零件;二是常用机构运动模拟动画建设，有泵、冲床、发动机、内燃机、颚式破碎机、缝纫机、机械手、牛头刨、抛光机、曲柄滑块机构等;三是几种机构组合搭接建设，包括摇块机构、导杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等;四是齿轮加工模拟建设，包括模拟插直齿、插斜齿、滚直齿、滚斜齿、仿形法加工直齿、斜齿等;五是减速器拆装模拟建设，包括直齿、人字齿、蜗杆、锥齿、两级减速器拆装模拟等。

7. 虚拟设计室建设。

虚拟设计室建设项目包括螺纹连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滚动轴承设计等。

8. 工程案例建设。

工程案例包括挖掘机、飞机起落架、内燃机、起重机等50个工程案例。将这些案例视频用于课堂教学，使学生在课堂上就能看到大量实际生产案例，产生很多对日常生产和生活的联想，增强观察问题、思考问题的能力，提高学习兴趣。

9. 机械设计基础网上教学平台建设。

包括开发机械设计基础网上答疑系统和网上考试系统。网上答疑系统使学生很方便地与老师进行在线交流，及时解决学生学习过程中遇到的困难，加强老师与学生的互动;根据课程学习要求，网上考试系统设计开发了五套网上测试题，试题形式全为单选题，学生可方便、快速地进行自测，及时检查学习效果，改进学习方法，提高学习成绩。

五、研究的意义

笔者针对教学现状，结合多年的教学经验，利用现代计算机技术，借鉴国内外成功经验开发设计机械设计基础网上教学系统，该系统教学课件形象、生动、贴近实际，可使课堂气氛活跃，提高学生的学习兴趣;教学资源丰富，使用方便，可调动学生学习的积极性和主动性，提高学习效率;能实现网上答疑和自测，增强学生的学习效果。总之，该系统设计适应学生学习的心理需求和生产实际，对目前的高职高专机械设计基础课教学具有强有力的推动作用，也将对培养国家急需的应用型人才作出重要贡献。

参考文献

[1]邱宣怀等主编.机械设计.高等教育出版社, 1994.

[2]葛中民主编.机械设计基础.中央广播电视大学出版社, 1991.

[3]机械设计手册.机械工业出版社, 2004.

[4]陈立德主编.机械设计基础.高等教育出版社, 2004.

机械设计与应用 篇5

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机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的 教学改革与实践成果总结

一、成果简介

机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的教学改革与实践课题，于 2005 年被批准为辽宁省高等教育教学改革研究项目。三年来,我们坚持以就业 为导向，以服务为宗旨的观念；提出了“围绕一个核心（人才培养质量），尊重 两个规律（市场规律与教育规律），坚持两个标准（学术标准与市场标准），全面 提高办学水平”的改革与建设思路。经过和企业专家及工程技术人员共同研究与 实践的基础上，确立了本专业以“机械制造工艺及非标准装备设计能力”为人才 “机械制造工艺及非标准装备设计能力” 培养主线；形成了“1233”的应用型人才培养方案。“1233” 本课题取得了如下成果： 本课题取得了如下成果：

1、确立了本专业人才培养主线，探索并建立了“1233”型人才培养模式。“1233”

2、建立了产学研一体化的实训基地，由我院教师成立的博远模具科技有限 公司是真正的校企组合新模式，3、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、应用性。

4、发表《机械制造技术基础课程网络多媒体教学课件的研究》《产学研一、体化实训基地建设研究》 等教改论文 4 篇，编写 《液压与气动技术》、《机 械制造技术基础》等教材五部，其中《金属切削刀具 2.0》获省精品教 材。《数控机床》课程获辽宁省精品课程；我校机械设计制造及其自动化 专业教学团队为辽宁省优秀教学团队；机械设计制造及其自动化专业 2008 年 11 月已经申报了辽宁省示范性专业。

5、培养了 565 名深受企业欢迎的毕业生。其中到沈阳东基集团、沈阳机床 集团、沈飞集团等大型骨干企业从事专业技术工作的占 76%。1

二、成果内容

（一）构建“1233”型人才培养模式 构建“1233”

针对应用型人才培养目标，确立并贯穿教学主线，在课程体系上彻底打破学 科体系，改变理论与实践相脱节的现象；注重教学过程的实践性、开放性和职业 性，重视学生校内学习与实际工作的一致性，积极探索和开展工学交替、项目驱 动和顶岗实习等教学模式；探索并实践了“ 1233 ”型教学（人才）培养模式。：一条专业主线，即以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线，体 “1” 现了本专业的人才培养特色。： “2” 两大教学体系，即构建理论教学与实践教学两大教学体系，支撑专业 教育全局。： “3” 三个结合，既在教学过程中实施理论与实践结合、产学研结合、人文 社科教育与专业技术教育结合。实施三个结合是培养高等技术应用性人才的有效 途径。“理论与实践结合” 是认识事物、掌握规律的基本方法，是最基本的教学原则。“产学研结合”是学校与企业、科研单位结成办学伙伴关系，成立产学研合作 委员会，建立资源共享、优势互补、权利与义务对等、互惠双赢的合作运行机制。合作双方共同参与制订人才培养方案，共同负责培养学生，为学生提供两种学习环境（学校、企业和科研单位）、两类教师（学校专任教师、企业和研究所专家）、两种课堂（教室、实验室和生产现场），教学与生产劳动、科学研究相结合，使 学生置身于职业环境和职业氛围中，经受教育训练，并可及时获得最新的实用技 术信息和提高技术创新能力。“人文社科教育与专业技术教育相结合”，是通过开设人文社科类课程和进行 相关的课内外教育活动，对学生进行某些非技术性素质教育。改变过去只注重单 一技术能力教育，而忽视人才的全面素质教育的倾向。： “3” 三大教育平台，既将人才培养过程划分为公共基础平台、专业技术基 础平台、专业技术平台。三个平台的构建为“两大教学体系”的运行、“三个结 合”的实施提供了时空条件，是实现传授知识、培养能力、提高素质一体化的有 效途径。摆脱了一般的本科教育学科型教育模式的束缚，打破课程编排 “三层楼” 2 的旧框架，构建了“实践——理论——实践”型的新模式，形成了我院本科教育 的自身特色。

（二）确保专业主线，体现本专业人才培养特色 确保专业主线，体现本专业人才培养特色

1、确立核心专业课程和专业能力体系 核心专业课程包括：机械制造技术基础、机械制造装备设计、数控机床与编 程、机电传动控制与 PLC 等。这些课程的理论教学与实践教学构成了本专业的核 心专业课程体系。机械制图、AutoCAD、机械 CAD（UG、Pro/E、MasterCAM)等课程构成了培养 学生基于计算机的设计与制造能力的核心专业能力体系。在课程的整合与实施方面采取了以下做法： 在课程的整合与实施方面采取了以下做法：（1）将三大专业设计（工艺、工装、机床设计）统合起来，即以机械制造工 艺设计为主线含盖其它。（2）在金工实习的同时讲授《金属成型加工工艺》课；在专业实习的同时讲 授《机床、工艺、刀具概论》课。（3）在毕业设计中采用导师组制，充分发挥每位导师的专业特长及长处。也 可与其他院校、企业联合选题、联合指导。对于定单培养的学生由企业工程技术 人员任主导师，学校老师任副导师。在时间上采取两头在内；中间在外的形式，即开题、答辩在校内，设计期间可到工厂结合实际做毕业设计。

2、坚持以机为主、机电结合的专业内涵 坚持以机为主、在整个课程设置中，机械类课程占 70%左右，电类课程占 30%左右，减少通 识课、学科基础课的学时，增大专业课的学时，这样设置的原因主要有两点：（1）几乎所有企业的机械类岗位和电类岗位是分开设置的，没有对应的“机 械电子”岗位，因此，必须坚持以机为主，学生才好就业。但是，大量的机电一 体化高技术设备又要求机械类技术人员必须既懂机，又懂电，以往传统的纯机械 的技术人员很难胜任。因此，机电结合是给学生未来提供更大的发展空间。（2）我院机械类专业在省内是比较知名的，《数控机床》 课程现为省级精品课、机械设计制造及其自动化专业教学团队现为省级优秀教学团队、机械设计制造及 3 其自动化专业现为院级示范专业、《工程制图》《机械制造技术基础》现已建成、院级精品课程。因此，本专业有较强的师资条件和学科支撑，应充分利用好这些 优质资源打造自己的品牌专业。

（三）突出专业核心，深化理论课程体系和课程内容的改革 突出专业核心，为了突出核心专业课程和专业能力体系，又要较好地解决拓宽口径与加强专 业特色的矛盾，我们对相关课程进行了深入研究和探索，精炼和整合课程内容，留出空间，将先进制造技术等新内容有机结合进来。

1、构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM 和机械加工工艺 4 个模块，每个 模块均含有课程设计及实训课程。（1）机械设计模块主要包括《工程力学》《机械设计基础》《机械设计基础、、课程设计》《Auto CAD》《液压与气动技术》《液压与气动技术课程设计》等。、、、（2）数控加工编程模块主要包括 《数控机床与编程》、《数控机床与编程实训》 等。（3）CAD/CAM 模块主要包括 CAD/CAM 应用（主要讲述《CAXA》《3DCAD（即、UG 设计））《数控仿真实训》《CAD/CAM 应用实训》等。》、、（4）机械加工工艺模块主要包括《工程材料》《互换性与测量技术》《机械、、制造技术基础》《机械制造装备设计》《先进制造技术》《机械制造技术基础课、、、程设计》《机械制造装备设计课程设计》等。、2、加大课程内容改革力度，将《工程材料》《机械设计基础》《液压与气动、、技术》《互换性与测量技术》等 4 门课程内容进行调整，按照必须够用为度的原、则，整合内容，减少学时，为“1233”人才培养模式的实现提供保证。此外，对 一些课程的局部内容也进行了增减，有所侧重。如原来的“CAD/CAM 应用技术” 课程，着重对计算机绘图的内部原理及方法介绍，现将此课程改为“CAD/CAM 应 用”，注重实用性强的大型软件的使用。

（四）加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标

1、突破以往实践教学只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档运行状况，开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目，实现了实践教学装备的先 4 进性和实践教学环境的真实性。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线，真题真作，强化岗位技能培训，及时引入本专业领域科技发展新成果。（1）改变实践教学依附理论教学的状况，独立设置各类实践课程（一般凡是 多于 10 学时的实践教学环节都要独立设课，并制订教学大纲，单独考核），形成 以技术应用能力和高素质培养为主线，以基本实践能力与操作技能、专业应用能 力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践课程教学新体系。如： 取消“物理实验”，从“机械制图”中把计算机绘图内容独立出来，独立开设“计 算机绘图”实践课；独立开设“电工与电子技术实验”等。（2）“液压与气动技术”的课程设计与后续的 PLC 实训结合起来，用 PLC 控 制液压系统，提高设计与实训效果。（3）机械拆装调实训。在学生学完专业理论课基础之上，加强学生对零件、装备的理解和应用，学会使用测量工具进行测绘、熟悉图纸（要求学生能够看懂 刀具、夹具、机床部件结构图），强化技术应用能力培养。（4）机械制造技术课程设计中增加刀具设计，在机械制造装备设计课程中增 加组合机床设计，使学生经过这两部分实践环节训练后，对可转位刀具、工艺、夹具、组合机床等工艺装备四个方面进行了综合性训练，进一步强化对本专业工 程设计能力的培养。（5）拓宽专业课程知识面，尤其是解决加工自动线教学很难实现的困难，我 们利用产学研合作企业——长春一汽集团公司、沈阳机床有限公司等生产和设备 的优势，在学习专业基础课之后和专业课之前，组织学生到工厂实习，了解先进 制造技术在生产中的应用，为日后的理论课程学习和实践教学环节实现打下认知 基础。这些企业除能满足学生实习的需要外，我们还从企业聘请了专业教学指导委 员会成员参与制订人才培养方案，对学生进行专业教育、指导实习、毕业设计等 工作。（6）设计与毕业设计采用来自生产、科研第一线的工艺工装类课题，真题真 作，强化岗位技能培训。

2、利用我院的实习实训条件，把实训与职业资格考核结合起来，提高实践教 学效果。（1）发挥我院“数控实训中心”的有利条件。该中心是真正的校企组合新模 5 式，由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。公司生产设备齐全、技术力量雄厚，产品质量稳定，在同行业中具有领先水平。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实 际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编 程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能 力，又使学生置身于工程实际环境和氛围中，经受培养和锻炼，并可及时获得最 新的实用技术信息和提高技术创新能力。（2）“CAD/CAM 应用实训及考证”教学环节，主要在生产型数控机床上“真 枪实弹”的训练，使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工，注重复杂零件的 加工工艺及加工精度的实现，为数控工艺员考证和 3DCAD 考证打下基础。我院现 已建立了不同级别的多种职业资格考核鉴定站点。

（五）应用型人才培养模式教学改革的保证措施

1、加强师资队伍建设，实现教师在教学改革中的主导地位 强师资队伍建设，建设一支高素质、结构优化、专兼结合的教师队伍，是实现教学改革的必 要条件。师资队伍的学术水平与工程实践能力的强弱，直接关系到所培养的学生 质量。要实现应用型人才培养目标，强化学生解决工程实际问题的能力，教师必 须具备很强的实际生产经验和技术开发的能力。（1）对专业综合改革教研室的专职教师进行培训，使该教研室中的技术基础 课教师了解专业，掌握技术基础理论在专业实际中的应用；专业课的教师必须明 确专业教学改革的目的和方向，熟悉机械加工生产现状，了解专业发展前沿的信 息，掌握机械加工工艺过程，具有较强的非标准机械装备的设计制造能力和科技 开发能力。自 2006 年以来，我们先后选送 6 名教师到北京航空航天大学和南京理工大 学学习3DCAD，并取得了行业职业资格证书。同时，在学院内对该专业教师进行 《机床电气与 PLC》《数控机床与编程》《AutoCAD》等课程的培训。、、为加强专业课教师的科研能力及工程实践能力的培养，每年有计划地安排不 少于 4 名教师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与企业科研项目研发工 6 作。（2）几年的努力，本专业现有 2 名专业带头人，他们均具有较高的学术水平、较强的工程实践能力、教学经验丰富，全面负责本专业的建设与改革。（3）本专业的主要专业课程均配备讲师以上的专任教师，以及具有丰富实践 经验的工程技术人员为兼职教师，实现专兼结合的专业教师队伍。专任教师中具有高级职称的教师人数达 10 名，占专任教师人数 50%以上。从企事业单位现职技术专家或一线工程技术人员中聘请了高水平兼职教师 6 人，主要从事指导实习、指导毕业设计等工作。

2、加强实验室和实践教学基地建设，为教学改革提供设备保障 强实验室和实践教学基地建设，继续加大实验室建设力度和步伐，2008 年又投入实验室建设经费 500 万元，使我院“数控实训中心”的硬件条件又得到了提高。同时，我们新建了机械拆装 实验室。使本专业的学生通过拆装、测绘机床部件、夹具、刀具等装备，再利用 三维软件对拆装部件进行建模，进一步强化了学生对机床零部件、刀夹具、量具 等机构的结构、原理的理解和掌握。在校外产学研实习基地建设方面,到目前为止，我们除与长春一汽集团、沈 阳机床集团外，又与沈阳飞机工业（集团）有限公司、沈阳东基集团有限公司等 单位建立了产学研合作关系。我们与这些企业的产学研合作不仅是满足学生实习与职工培训的需要，而且正向深层的合作方向发展。我们聘请企业工程技术人员 指导学生的专业实习、毕业设计。在此基础之上，为了提高教师科研能力及工程 实践能力，我们安排专业教研室的老师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与到企业科研项目研发工作当中。真正实现了资源共享、优势互补、权利与义 务对等、互惠双赢的合作运行机制。

3、加强学风建设，调动学生的学习积极性 强学风建设，2008 年是我院的教学质量年，我们除了很抓教学质量，规范教学过程，调动 教师的教学积极性和学生的学习积极性，除抓好理论教学与实践教学两大课堂教 学外，还开辟了学生第二课堂——成立了机械加工俱乐部，给学生提供业余时间 学习和实践的场所，“数控实训中心”的实训教师及教研室的专业教师参与指导，我们的实训基地每天为学生开放，促进了学生的学习积极性。实现了 “练会老师、教会学生”的目标。通过三年的实践，教师的设计、制造水平有了显著提高，学 7 生的工程实践能力、动手能力得到了加强，受企业欢迎程度大幅增加，连续三届 学生的就业率高于 95%。

三、成果的创新点与取得的成绩 成果的创新点与取得的成绩 取得的

（一）成果的创新点

1、建立了以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线的专业人才培养方案 建立了以“机械制造工艺及非标准装备设计” 主线的专业人才培养方案 了以 专业人才 根据企业反馈信息我们发现，国内机制专业的毕业生编制的零件加工工艺，在实际加工过程中，可操作性差；刀具参数的合理选择、专用夹具及专用设备的 设计能力更加薄弱。对此，我们与企业专家进行分析，要解决生产实际问题，必 须强化工艺和工装设计。我们将“机械制造工艺及非标准装备设计”作为专业主 “机械制造工艺及非标准装备设计” 线，贯穿于该专业各教学环节中，解决了编制工艺、设计工装的实用性问题。

2、形成了“1233”应用型人才培养模式 形成了“1233”应用型人才培养模式 在整个教学过程，锁定专业培养目标，狠抓专业主线，将两大教学体系中的 理论课程与实践课程、课内教学与课外活动、校内教育与校外教育科学地安排三 个教育平台中，实施“三个结合”，学生从入学就接触专业，专业技术教育与素 质教育在整个教育阶段不断线，形成“实践——理论——实践”螺旋式推进的教 学模式，即“1233”型教学培养模式。产学研一体化”实训基地为平台，消耗型”实训为 生产型”

3、以“产学研一体化”实训基地为平台，变“消耗型”实训为“生产型” 实训 由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实 际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编 程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能 力，又使学生置身于工程实际环境和氛围中，经受培养和锻炼，并可及时获得最 新的实用技术信息和提高技术创新能力。

4、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、应用性 8 加大课程内容改革力度，构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM 和机械加工 工艺 4 个模块，每个模块均含有课程设计及实训课程。

5、加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目，实现了实践教学装备的 先进性和实践教学环境的真实性。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线，真题真作，强化岗位技能培 训，及时引入本专业领域科技发展新成果。充分利用我院的实习实训条件，把实训与职业资格考核结合起来，提高实践教 学效果。

（二）取得的成绩

1、机械制造及其自动化专业教学团队获辽宁省优秀教学团队称号。

2、《数控机床》课被评为省级精品课。

3、公开出版了《数控机床与编程》、《液压与气动技术》《机械制造基础》、、《数控机床与编程》、《机械制图 AutoCAD 绘图实用教程》 《金属切削刀具 2.0》 及 等教材。其中《金属切削刀具 2.0》获辽宁省精品教材。

4、教学研究论文： 《产学研一体化模具数控实训基地建设之尝试》 辽宁高职学报 2007 年第二 期 《机械制造技术基础》课程网络多媒体教学课件的研究 年第二期 《高职教育实践教学体系及构成要素研究》辽宁高职学报 2007 年第七期 《独立学院机制专业人才培养模式的研究与探索》沈阳理工大学应用技术学 院学术年会优秀论文。《论高职院校的专业建设》沈阳理工大学应用技术学院学术年会优秀论文

5、以产学研一体化 变“消耗型”为“生产型”的实训教学模式，在国内高 等学校中进行了交流，得到高度肯定。辽宁师专学报 2007 9 1本文由cdled002贡献

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机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的 教学改革与实践成果总结

一、成果简介

机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的教学改革与实践课题，于 2005 年被批准为辽宁省高等教育教学改革研究项目。三年来,我们坚持以就业 为导向，以服务为宗旨的观念；提出了“围绕一个核心（人才培养质量），尊重 两个规律（市场规律与教育规律），坚持两个标准（学术标准与市场标准），全面 提高办学水平”的改革与建设思路。经过和企业专家及工程技术人员共同研究与 实践的基础上，确立了本专业以“机械制造工艺及非标准装备设计能力”为人才 “机械制造工艺及非标准装备设计能力” 培养主线；形成了“1233”的应用型人才培养方案。“1233” 本课题取得了如下成果： 本课题取得了如下成果：

1、确立了本专业人才培养主线，探索并建立了“1233”型人才培养模式。“1233”

2、建立了产学研一体化的实训基地，由我院教师成立的博远模具科技有限 公司是真正的校企组合新模式，3、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、应用性。

4、发表《机械制造技术基础课程网络多媒体教学课件的研究》《产学研一、体化实训基地建设研究》 等教改论文 4 篇，编写 《液压与气动技术》、《机 械制造技术基础》等教材五部，其中《金属切削刀具 2.0》获省精品教 材。《数控机床》课程获辽宁省精品课程；我校机械设计制造及其自动化 专业教学团队为辽宁省优秀教学团队；机械设计制造及其自动化专业 2008 年 11 月已经申报了辽宁省示范性专业。

5、培养了 565 名深受企业欢迎的毕业生。其中到沈阳东基集团、沈阳机床 集团、沈飞集团等大型骨干企业从事专业技术工作的占 76%。1

二、成果内容

（一）构建“1233”型人才培养模式 构建“1233”

针对应用型人才培养目标，确立并贯穿教学主线，在课程体系上彻底打破学 科体系，改变理论与实践相脱节的现象；注重教学过程的实践性、开放性和职业 性，重视学生校内学习与实际工作的一致性，积极探索和开展工学交替、项目驱 动和顶岗实习等教学模式；探索并实践了“ 1233 ”型教学（人才）培养模式。：一条专业主线，即以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线，体 “1” 现了本专业的人才培养特色。： “2” 两大教学体系，即构建理论教学与实践教学两大教学体系，支撑专业 教育全局。： “3” 三个结合，既在教学过程中实施理论与实践结合、产学研结合、人文 社科教育与专业技术教育结合。实施三个结合是培养高等技术应用性人才的有效 途径。“理论与实践结合” 是认识事物、掌握规律的基本方法，是最基本的教学原则。“产学研结合”是学校与企业、科研单位结成办学伙伴关系，成立产学研合作 委员会，建立资源共享、优势互补、权利与义务对等、互惠双赢的合作运行机制。合作双方共同参与制订人才培养方案，共同负责培养学生，为学生提供两种学习环境（学校、企业和科研单位）、两类教师（学校专任教师、企业和研究所专家）、两种课堂（教室、实验室和生产现场），教学与生产劳动、科学研究相结合，使 学生置身于职业环境和职业氛围中，经受教育训练，并可及时获得最新的实用技 术信息和提高技术创新能力。“人文社科教育与专业技术教育相结合”，是通过开设人文社科类课程和进行 相关的课内外教育活动，对学生进行某些非技术性素质教育。改变过去只注重单 一技术能力教育，而忽视人才的全面素质教育的倾向。： “3” 三大教育平台，既将人才培养过程划分为公共基础平台、专业技术基 础平台、专业技术平台。三个平台的构建为“两大教学体系”的运行、“三个结 合”的实施提供了时空条件，是实现传授知识、培养能力、提高素质一体化的有 效途径。摆脱了一般的本科教育学科型教育模式的束缚，打破课程编排 “三层楼” 2 的旧框架，构建了“实践——理论——实践”型的新模式，形成了我院本科教育 的自身特色。

（二）确保专业主线，体现本专业人才培养特色 确保专业主线，体现本专业人才培养特色

1、确立核心专业课程和专业能力体系 核心专业课程包括：机械制造技术基础、机械制造装备设计、数控机床与编 程、机电传动控制与 PLC 等。这些课程的理论教学与实践教学构成了本专业的核 心专业课程体系。机械制图、AutoCAD、机械 CAD（UG、Pro/E、MasterCAM)等课程构成了培养 学生基于计算机的设计与制造能力的核心专业能力体系。在课程的整合与实施方面采取了以下做法： 在课程的整合与实施方面采取了以下做法：（1）将三大专业设计（工艺、工装、机床设计）统合起来，即以机械制造工 艺设计为主线含盖其它。（2）在金工实习的同时讲授《金属成型加工工艺》课；在专业实习的同时讲 授《机床、工艺、刀具概论》课。（3）在毕业设计中采用导师组制，充分发挥每位导师的专业特长及长处。也 可与其他院校、企业联合选题、联合指导。对于定单培养的学生由企业工程技术 人员任主导师，学校老师任副导师。在时间上采取两头在内；中间在外的形式，即开题、答辩在校内，设计期间可到工厂结合实际做毕业设计。

2、坚持以机为主、机电结合的专业内涵 坚持以机为主、在整个课程设置中，机械类课程占 70%左右，电类课程占 30%左右，减少通 识课、学科基础课的学时，增大专业课的学时，这样设置的原因主要有两点：（1）几乎所有企业的机械类岗位和电类岗位是分开设置的，没有对应的“机 械电子”岗位，因此，必须坚持以机为主，学生才好就业。但是，大量的机电一 体化高技术设备又要求机械类技术人员必须既懂机，又懂电，以往传统的纯机械 的技术人员很难胜任。因此，机电结合是给学生未来提供更大的发展空间。（2）我院机械类专业在省内是比较知名的，《数控机床》 课程现为省级精品课、机械设计制造及其自动化专业教学团队现为省级优秀教学团队、机械设计制造及 3 其自动化专业现为院级示范专业、《工程制图》《机械制造技术基础》现已建成、院级精品课程。因此，本专业有较强的师资条件和学科支撑，应充分利用好这些 优质资源打造自己的品牌专业。

（三）突出专业核心，深化理论课程体系和课程内容的改革 突出专业核心，为了突出核心专业课程和专业能力体系，又要较好地解决拓宽口径与加强专 业特色的矛盾，我们对相关课程进行了深入研究和探索，精炼和整合课程内容，留出空间，将先进制造技术等新内容有机结合进来。

1、构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM 和机械加工工艺 4 个模块，每个 模块均含有课程设计及实训课程。（1）机械设计模块主要包括《工程力学》《机械设计基础》《机械设计基础、、课程设计》《Auto CAD》《液压与气动技术》《液压与气动技术课程设计》等。、、、（2）数控加工编程模块主要包括 《数控机床与编程》、《数控机床与编程实训》 等。（3）CAD/CAM 模块主要包括 CAD/CAM 应用（主要讲述《CAXA》《3DCAD（即、UG 设计））《数控仿真实训》《CAD/CAM 应用实训》等。》、、（4）机械加工工艺模块主要包括《工程材料》《互换性与测量技术》《机械、、制造技术基础》《机械制造装备设计》《先进制造技术》《机械制造技术基础课、、、程设计》《机械制造装备设计课程设计》等。、2、加大课程内容改革力度，将《工程材料》《机械设计基础》《液压与气动、、技术》《互换性与测量技术》等 4 门课程内容进行调整，按照必须够用为度的原、则，整合内容，减少学时，为“1233”人才培养模式的实现提供保证。此外，对 一些课程的局部内容也进行了增减，有所侧重。如原来的“CAD/CAM 应用技术” 课程，着重对计算机绘图的内部原理及方法介绍，现将此课程改为“CAD/CAM 应 用”，注重实用性强的大型软件的使用。

（四）加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标

1、突破以往实践教学只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档运行状况，开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目，实现了实践教学装备的先 4 进性和实践教学环境的真实性。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线，真题真作，强化岗位技能培训，及时引入本专业领域科技发展新成果。（1）改变实践教学依附理论教学的状况，独立设置各类实践课程（一般凡是 多于 10 学时的实践教学环节都要独立设课，并制订教学大纲，单独考核），形成 以技术应用能力和高素质培养为主线，以基本实践能力与操作技能、专业应用能 力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践课程教学新体系。如： 取消“物理实验”，从“机械制图”中把计算机绘图内容独立出来，独立开设“计 算机绘图”实践课；独立开设“电工与电子技术实验”等。（2）“液压与气动技术”的课程设计与后续的 PLC 实训结合起来，用 PLC 控 制液压系统，提高设计与实训效果。（3）机械拆装调实训。在学生学完专业理论课基础之上，加强学生对零件、装备的理解和应用，学会使用测量工具进行测绘、熟悉图纸（要求学生能够看懂 刀具、夹具、机床部件结构图），强化技术应用能力培养。（4）机械制造技术课程设计中增加刀具设计，在机械制造装备设计课程中增 加组合机床设计，使学生经过这两部分实践环节训练后，对可转位刀具、工艺、夹具、组合机床等工艺装备四个方面进行了综合性训练，进一步强化对本专业工 程设计能力的培养。（5）拓宽专业课程知识面，尤其是解决加工自动线教学很难实现的困难，我 们利用产学研合作企业——长春一汽集团公司、沈阳机床有限公司等生产和设备 的优势，在学习专业基础课之后和专业课之前，组织学生到工厂实习，了解先进 制造技术在生产中的应用，为日后的理论课程学习和实践教学环节实现打下认知 基础。这些企业除能满足学生实习的需要外，我们还从企业聘请了专业教学指导委 员会成员参与制订人才培养方案，对学生进行专业教育、指导实习、毕业设计等 工作。（6）设计与毕业设计采用来自生产、科研第一线的工艺工装类课题，真题真 作，强化岗位技能培训。

2、利用我院的实习实训条件，把实训与职业资格考核结合起来，提高实践教 学效果。（1）发挥我院“数控实训中心”的有利条件。该中心是真正的校企组合新模

式，由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。公司生产设备齐全、技术力量雄厚，产品质量稳定，在同行业中具有领先水平。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实 际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编 程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能 力，又使学生置身于工程实际环境和氛围中，经受培养和锻炼，并可及时获得最 新的实用技术信息和提高技术创新能力。（2）“CAD/CAM 应用实训及考证”教学环节，主要在生产型数控机床上“真 枪实弹”的训练，使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工，注重复杂零件的 加工工艺及加工精度的实现，为数控工艺员考证和 3DCAD 考证打下基础。我院现 已建立了不同级别的多种职业资格考核鉴定站点。

（五）应用型人才培养模式教学改革的保证措施

1、加强师资队伍建设，实现教师在教学改革中的主导地位 强师资队伍建设，建设一支高素质、结构优化、专兼结合的教师队伍，是实现教学改革的必 要条件。师资队伍的学术水平与工程实践能力的强弱，直接关系到所培养的学生 质量。要实现应用型人才培养目标，强化学生解决工程实际问题的能力，教师必 须具备很强的实际生产经验和技术开发的能力。（1）对专业综合改革教研室的专职教师进行培训，使该教研室中的技术基础 课教师了解专业，掌握技术基础理论在专业实际中的应用；专业课的教师必须明 确专业教学改革的目的和方向，熟悉机械加工生产现状，了解专业发展前沿的信 息，掌握机械加工工艺过程，具有较强的非标准机械装备的设计制造能力和科技 开发能力。自 2006 年以来，我们先后选送 6 名教师到北京航空航天大学和南京理工大 学学习3DCAD，并取得了行业职业资格证书。同时，在学院内对该专业教师进行 《机床电气与 PLC》《数控机床与编程》《AutoCAD》等课程的培训。、、为加强专业课教师的科研能力及工程实践能力的培养，每年有计划地安排不 少于 4 名教师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与企业科研项目研发工

作。（2）几年的努力，本专业现有 2 名专业带头人，他们均具有较高的学术水平、较强的工程实践能力、教学经验丰富，全面负责本专业的建设与改革。（3）本专业的主要专业课程均配备讲师以上的专任教师，以及具有丰富实践 经验的工程技术人员为兼职教师，实现专兼结合的专业教师队伍。专任教师中具有高级职称的教师人数达 10 名，占专任教师人数 50%以上。从企事业单位现职技术专家或一线工程技术人员中聘请了高水平兼职教师 6 人，主要从事指导实习、指导毕业设计等工作。

2、加强实验室和实践教学基地建设，为教学改革提供设备保障 强实验室和实践教学基地建设，继续加大实验室建设力度和步伐，2008 年又投入实验室建设经费 500 万元，使我院“数控实训中心”的硬件条件又得到了提高。同时，我们新建了机械拆装 实验室。使本专业的学生通过拆装、测绘机床部件、夹具、刀具等装备，再利用 三维软件对拆装部件进行建模，进一步强化了学生对机床零部件、刀夹具、量具 等机构的结构、原理的理解和掌握。在校外产学研实习基地建设方面,到目前为止，我们除与长春一汽集团、沈 阳机床集团外，又与沈阳飞机工业（集团）有限公司、沈阳东基集团有限公司等 单位建立了产学研合作关系。我们与这些企业的产学研合作不仅是满足学生实习与职工培训的需要，而且正向深层的合作方向发展。我们聘请企业工程技术人员 指导学生的专业实习、毕业设计。在此基础之上，为了提高教师科研能力及工程 实践能力，我们安排专业教研室的老师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与到企业科研项目研发工作当中。真正实现了资源共享、优势互补、权利与义 务对等、互惠双赢的合作运行机制。

3、加强学风建设，调动学生的学习积极性 强学风建设，2008 年是我院的教学质量年，我们除了很抓教学质量，规范教学过程，调动 教师的教学积极性和学生的学习积极性，除抓好理论教学与实践教学两大课堂教 学外，还开辟了学生第二课堂——成立了机械加工俱乐部，给学生提供业余时间 学习和实践的场所，“数控实训中心”的实训教师及教研室的专业教师参与指导，我们的实训基地每天为学生开放，促进了学生的学习积极性。实现了 “练会老师、教会学生”的目标。通过三年的实践，教师的设计、制造水平有了显著提高，学 7 生的工程实践能力、动手能力得到了加强，受企业欢迎程度大幅增加，连续三届 学生的就业率高于 95%。

三、成果的创新点与取得的成绩 成果的创新点与取得的成绩 取得的（一）成果的创新点

1、建立了以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线的专业人才培养方案 建立了以“机械制造工艺及非标准装备设计” 主线的专业人才培养方案 了以 专业人才 根据企业反馈信息我们发现，国内机制专业的毕业生编制的零件加工工艺，在实际加工过程中，可操作性差；刀具参数的合理选择、专用夹具及专用设备的 设计能力更加薄弱。对此，我们与企业专家进行分析，要解决生产实际问题，必 须强化工艺和工装设计。我们将“机械制造工艺及非标准装备设计”作为专业主 “机械制造工艺及非标准装备设计” 线，贯穿于该专业各教学环节中，解决了编制工艺、设计工装的实用性问题。

2、形成了“1233”应用型人才培养模式 形成了“1233”应用型人才培养模式 在整个教学过程，锁定专业培养目标，狠抓专业主线，将两大教学体系中的 理论课程与实践课程、课内教学与课外活动、校内教育与校外教育科学地安排三 个教育平台中，实施“三个结合”，学生从入学就接触专业，专业技术教育与素 质教育在整个教育阶段不断线，形成“实践——理论——实践”螺旋式推进的教 学模式，即“1233”型教学培养模式。产学研一体化”实训基地为平台，消耗型”实训为 生产型”

3、以“产学研一体化”实训基地为平台，变“消耗型”实训为“生产型” 实训 由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实 际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编 程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能 力，又使学生置身于工程实际环境和氛围中，经受培养和锻炼，并可及时获得最 新的实用技术信息和提高技术创新能力。

4、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、应用性

加大课程内容改革力度，构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM 和机械加工 工艺 4 个模块，每个模块均含有课程设计及实训课程。

5、加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标 开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目，实现了实践教学装备的 先进性和实践教学环境的真实性。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线，真题真作，强化岗位技能培 训，及时引入本专业领域科技发展新成果。充分利用我院的实习实训条件，把实训与职业资格考核结合起来，提高实践教 学效果。

（二）取得的成绩

1、机械制造及其自动化专业教学团队获辽宁省优秀教学团队称号。

2、《数控机床》课被评为省级精品课。

3、公开出版了《数控机床与编程》、《液压与气动技术》《机械制造基础》、、《数控机床与编程》、《机械制图 AutoCAD 绘图实用教程》 《金属切削刀具 2.0》 及 等教材。其中《金属切削刀具 2.0》获辽宁省精品教材。

4、教学研究论文： 《产学研一体化模具数控实训基地建设之尝试》 辽宁高职学报 2007 年第二 期 《机械制造技术基础》课程网络多媒体教学课件的研究 年第二期 《高职教育实践教学体系及构成要素研究》辽宁高职学报 2007 年第七期 《独立学院机制专业人才培养模式的研究与探索》沈阳理工大学应用技术学 院学术年会优秀论文。《论高职院校的专业建设》沈阳理工大学应用技术学院学术年会优秀论文

机械设计与应用 篇6

【关键词】CAD 机械设计 应用

人在现实生活中看到的3D实体，是有颜色、材料、硬度、外形、尺寸、位置等概念的实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的3D实体。由于以前的表达手段有限，在机械制图中人们不得不共同约定了与第一象限平行正投影的规则，用几个相关联的2D投影图表达自己的3D设计。这种信息表达是不完整的，而且绘图、读图要经过专门练习，假如能直接从3D概念开始设计，这样的3D模型就能表达出设计构思所需的全部几何参数。只有从三维开始设计，CAD软件对设计的辅助作用就会很轻易扩展和贯穿到产品开发全过程。

从3D开始的设计，仍然需要2D工程图的表达，而且要遵守传统设计的规范，因此作为CAD基础软件，必须具备从3D白动生成2D的工程图。并且具有双向关联的能力。以此为基础，进一步进行应力应变分析、零件质量属性分析、空间运动分析、装配千涉分析、数字控制可加工性分析、准确的2D工程图生成、外观色彩和造型效果评价、装配产品爆炸图、产品设计数据治理等一系列的需求都应能充分予以满足，这才是CAD技术对设计全过程的有效的辅助，而且是有明确技术效益和经济效益的CAD.因此，传统的以2D工程图为主的图形设计的资料治理将变成3D设计数据的保存和治理，从而使高职院校的机械制图课就可以大幅度删减，尽量保留学生的3D原始概念，随之而来的是2D工程图的画法也应随之大幅度简化。

美国Autodesk公司的产品INVENTOR是目前很好用的软件之一。它是建立在AutoCAD的基础上，具有AutoCAD的全部2D图形处理功能，并且增加了大量针对机械设计的支持功能。它对于3D造型，是基于特征、基于尺寸约束和儿何约束的参数化造型方法，有较好的3D与2D双向关联的能力。对于3D曲面，有良好的造型、修整功能。INVENTOR的另一大特色是为其他公司的应用软件集成到特定的用户环境下提供了相当方便的二次开发接口，这也是对传统AutoCAD开放结构的有效继续和发展。对于复杂的投影线生成，漏标尺寸，漏画图线的问题，在INVENTOR中是很轻易解决的、在INVENTOR中，并不直接生成2D工程图，而是首先绘制草图，仅对某些标注尺寸而要人为作些修改和补充。

对于部件机构的空间运动和动力学的分析讨论，在完成了3D设计的概念后，在INVENTOR中加载相关的专业应用软件就可以进行，其操作和结果都和我们很熟悉的AutoCAD用户界面相似。对于应力应变分析，我们同时结合有限元分析软件如（Dynamic Designer ， Visual Nastran FEA），可以对复杂的机械系统进行完整的运动学和动力学仿真。能够计算出机械系统零件的运动情况，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力，还可以作零件的强度和结构分析。

由于INVENTOR是以参数化三维特征建模为设计数据的表达，所以对于数控加工的分析处理提供了得天独厚的条件。目前基于INVENTOR开发的多种CAM软件也有许多，如从2D到3D粗加工、半精加工到最后的精加工，从刀位轨迹生成到数控（NC）代码转换，都是十分顺利的：处理速度也相当快。对于设计的更新与修改，INVENTOR也有独到之处，NIVENTOR中的三维建模模块本来就是3D参数化造型系统。例如尺寸修改，可以在3D造型上修改，也可以在与之相关2D工程图上修改，然后重新生成3D模型和2D相关图纸。对于设计下程治理，这只能由中国人自己完成，因为我们的设计习惯和治理要求与国外有所不同。目前国内已有一些优秀的软件和解决方案，如（Morrowsoft，CAXA）协同治理解决方案，通过应用OA，ERP等现代信息化治理工具，将极大地提高企业资源配置和生产流程治理能力。

对于三维CAD技术的应用有以下几点思考

一、把握和运用3D设计软件是有难度的

据笔者的经验，高职学生年轻，学得快但用得不好；面向企业经验丰富的工程师，大多数已不适应按3D概念进行设计构思，他们用平行正投影表达3D实体的思考方法已根深蒂固了。在学习3D设计软件之前，针对高职学生就是首先要解决基础知识和技术预备的问题。

二、任课教师本身的水平和经验不够，这可能是教学中最致命的问题

比起2D图形处理来说，3D设计更需要进行培训，不少学生用AutoCAD画2D图相当熟练，但在进入3D设计时，无论从概念还是造型技巧上，都感到相当生疏。高职院校应该加大资金投入，对任课教师培训，使他们尽早成为“双师型”。

三、学校实训设备问题

在CAD系统中有三个成员：硬件、软件和使用者，使用者是这个系统中的重要因素；设备在CAD系统的应用效果上起着要害作用。必须明确使用CAD系统要解决什么问题？怎样的结果才是想要的？什么功能对学校的专业设计是最要害的？并不是软件功能越多、越强就越好，要看做什么用。所以必须结合高职院校人才培养目标、专业建设和教学实际需求，合理有效并且经济地配置资源。

机械设计与应用 篇7

一、现状与需求

自20世纪80年代后期, 我国大型机械设备的状态监测逐步引入国外的离线及在线状态监测系统, 与此同时国内也逐渐出现自主研发的在线监测系统。但由于硬件可靠性差, 软件功能相对滞后, 可利用率较低, 关键时刻往往捕捉不到故障信息。此外由于系统设计阶段没有充分考虑实时监测数据的存储与传输机制, 造成原有在线监测系统出现实时数据传输滞后及存储量巨大等问题, 严重影响了在线监测系统发挥应有的作用。为了解决上述问题, 从网络架构、硬件设计、数据压缩算法、数据存储模式及数据库技术等方面对系统进行了重新设计和优化。

二、系统核心设计

1.系统总体架构设计

系统的整体设计本着简洁易用的设计原则, 利用Java语言在网络应用和跨平台方面的先天优势, 将系统软件整体划分为3个部分进行设计, 首先是系统的数据采集部分, 这部分软件安装并应用在数据采集器中;其次是应用程序服务器与数据库服务器, 这部分软件安装应用在应用服务器中;最后是客户端部分, 依靠用户端电脑的浏览器运行, 软件总体结构如图1所示。

设备运行的实时信号通过现场传感器传送到数据采集器, 数据采集器中的数据采集程序将数据分成实时数据和历史数据分别发送至实时数据库和历史数据库。实时数据是供客户端实时监测使用, 而历史数据是为了长期存储。设备故障数据及启停车运行数据, 检维修前后的数据等关键数据均需作为历史数据保存至数据库中。同时设备正常运转的数据由于变化较小, 可采用很小的数据密度对历史数据加以保存。

2.数据传输方案设计

数据存储是在线监测系统的关键环节, 采用何种方式对实时数据和历史数据进行存储, 将直接关系到整个在线监测系统的运行机制与使用便捷程度。

常见的在Internet上实时传递信息的系统, 一般是通过Socket协议来保证客户端和服务器之间传递数据的。但在石化、电力等行业的生产企业, 一般企业内部的计算机都是通过统一的代理服务器出口来访问Internet, 同时也是为了保障企业网络的安全性和稳定性, 设计完全采用http协议来完成所有数据的传输工作。

机组运行的实时数据量比较巨大, 一般每个机组 (机组) 每秒钟平均约产生上千个数据, 用户进行远程诊断和图谱分析时, 其申请的数据量也可能十分巨大, 甚至达到上万个数据;另一方面, 企业以及用户的Internet连接速度可能是十分有限。这就要求在设计通讯方案的时必须特别注重效率问题。

在方案中采用了特征值智能压缩算法, 可以做到高保真大压缩比地压缩现场数据。该压缩算法的大致流程为: (1) 将机组每个振动测点的波形进行FFT变换, 即映射为频域信号; (2) 对频域信号各个频率上的幅值和相位进行智能压缩; (3) 将压缩后的数据进行传输; (4) 从压缩数据中提取特征值幅值和相位; (5) 通过FFT反变换, 将特征值信息重新转换为波形数据。

通过这种压缩算法, 一般情况能够实现10~50倍的数据压缩比, 这时波形的失真几乎可以忽略不计。这样每个数据采集器的数据量只有十几k/s, 中心服务器的数据量也压缩到200~300k/s, 完全可以满足实际要求。

3.数据存储机制设计

数据存储机制是在线监测系统的重点, 也是难点。历史数据的存储是数据存储机制的重要环节, 在传统的监测方式中, 历史数据的存储方式一般是基于时间的, 即以时间为基准点进行数据存储, 一般采用的方法有两种, 其一是采用时间平均存储法, 即将固定时间段内的数据进行平均后, 再存入数据库的方式, 这种方法往往将时间按照天、小时和分钟进行划分;另一种方法是时间瞬时存储法, 就是将系统特定设置的时刻数据直接存入历史数据库。

第一种方法虽然有效的降低了历史数据的存储空间, 但往往由于采样时间点过长而过滤了机组运行时的故障点, 从而失去了故障分析的数据基础, 第二种方法则由于数据存储量过大, 无法连续保存长时间的机组数据。

本课题提出了基于事件的历史数据存储方式。简单地说, 就是通过对机组运行情况的智能判断, 改变数据存储的密度。当机组运行正常时, 其振动数据往往是连续而稳定的, 在这种情况下, 数据的存储采用了很低的密度, 比如5min存储一次, 而当机组的振动出现波动或异常情况时, 存储时间间隔将随着事件的不同而加大采用频次。

基于事件的存储方式要求系统能够根据事件的变化来激活存储模式的改变, 让系统既减少数据存储量又保障数据真实反映机组的运行情况。采用这种存储模式既能够通过门限值的变化捕获到异常现象的发生, 同时改变数据采用的频度和模式, 实现对机组信息的全过程完整记录。

当机组振动值超过比较门限而启动存储驱动机制后, 系统将开始存储机组的异常数据记录。基于事件的存储机制能够有效增强在线监测系统捕获机组微小运行变化的能力。

当机组处于平稳运行状态时, 基于事件的历史数据库不会存储机组的任何运行信息。因此, 考虑引入基于瞬时时间的历史数据库存储方式能够很好的解决这个问题。将基于瞬时时间的历史数据存储方式与基于事件的历史数据结合起来, 能够实现全面记录机组的完整运行过程信息。

综上所述, 在线监测系统采用这种方案进行数据存储方案的优点在于: (1) 高保真的工况历史数据记录; (2) 不丢失任何有用信息; (3) 存储量大大减小。

数据存储结构简图如图2所示。

由于实时数据和参数数据都能够作为独立的表或表中的列单独存储在数据库中, 而再度读取数据库时可单独读取数据库表格中的任意项, 这样就减少了客户端数据处理的任务。所以可以更好的实现实时数据传输和监测的目的。

三、系统应用及效果

经对大型机械设备在线监测系统进行重新设计与优化, 较好的实现了在线监测系统数据传输与数据存储的矛盾, 在国内某石化公司应用后, 取得了较好的应用效果。

摘要：针对现有的在线监测系统由于网络传输及存储方式的限制, 普遍采用数据压缩的方式进行, 提出基于事件的存储与监测机制的监测系统设计方案, 并在某石化企业应用, 取得了较好的应用效果。

关键词：在线监测,数据采集,机械设备

参考文献

[1]郭健忠, 蒋全胜, 胡友民。基于Internet/intranet在线监测系统实时监测界面设计与实现[J].机械研究与应用, 2003, 6 (2) :69-70.

[2]姚宝恒, 杨霞菊, 佟德纯.基于互联网的设备远程监测诊断技术[J].振动与冲击, 2002, 21 (3) :52-55.

[3]冯建新, 王光兴, 张大波.基于网络的设备远程监控系统的设计与实现[J].东北大学学报, 2002, 23 (7) :61-62.

[4]李舜酩.高速旋转机械运行状态检测与故障诊断方法的研究[D].西安:西安交通大学建筑工程与力学学院, 1998, 12~13.

[5]安红艳, 蔡正国.提高设备诊断水平的途径和方法研究[J], 石油化工设备枝术, 1996, 17 (4) :60-62.

[6]余佳兵.旋转机械故障诊断中信号采集与分析关键技术的研究, 博士学位论文, 华中科技大学, 1996.

机械设计与应用 篇8

要减少发射装置品种, 一是进一步推进机架接口的标准化, 把机架接口各要素进行更详细的限制, 并进一步减少国军标中机械接口的组合数量;二是飞机挂架或发射装置进行通用化机械接口设计, 以实现一架多机。本文就发射装置与飞机的机械接口进行了通用化设计, 并成功应用于某型发射装置产品中, 从而实现了一架多机, 减少了发射装置品种, 对其他发射装置与飞机机械接口的通用化设计具有一定的借鉴意义。

1 目前国军标规定的机架接口

国军标规定的机载悬挂物和悬挂装置的机械接口包括投放式接口和非投放式接口, 见表1。

2 机架接口通用化设计

2.1 机架接口通用化方案及布局

GJB1C及GJB3570中规定的机架接口有螺栓、叉耳、吊耳三种形式, 三种连接形式所占长度和空间均有限;接口间距有355.6mm、762mm、1150mm三种, 接口间距相差较大, 且电连接器位置基本一致。因此, 通过对接口间距和电连接器位置的合理布局, 使一种发射装置具备多种机械接口, 见图1所示。

从图1可以看出, 通过合理布局, 可以使一种发射装置具有表1所示的六种机械接口。这里有三个技术难点:一是螺栓、叉耳、吊耳布置在壳体同一位置时如何实现与壳体的连接。可以通过设计螺栓座、叉耳座和吊耳座与同一发射架壳体相匹配来实现;二是不同的机械接口在外场如何实现快速转换。目前常用的整体式连接螺栓在外场接口转换时需要拆除内部组件, 使用比较麻烦, 解决该问题的方法是设计一种分体式螺栓 (见2.2分体式螺栓设计) ;三是如何实现两种电连接器位置的转换。解决方法是按后面的电连接器位置设计电缆长度, 当用前面的电连接器位置时, 电缆长出的部分在发射架壳体内部用电缆卡子固定。

2.2 分体式螺栓设计

目前的螺栓式机架接口均采用整体式螺栓, 在外场接口转换时需要拆除内部组件, 使用比较麻烦, 为此设计了一种分体式螺栓。分体式螺栓由螺柱和螺套组成, 分体式螺栓作为一个整体与整体式螺栓用相同的方法安装于发射装置壳体上, 用定力扳手将该分体螺栓上的螺柱拆下装到所需位置处的螺套上, 形成一个新的分体螺栓, 从而实现发射装置螺栓接口的快速转换。

3 机架接口通用化设计在某型发射装置中的应用

3.1 某型发射装置与飞机机械接口要求

某型发射装置挂装于在研的两种新型飞机, 已明确的机械接口有三组:762mm间距螺栓、355.6mm间距螺栓、1150mm间距叉耳, 具体接口见表2。

注:接口1与GJB3570稍有差别, 电连接器位置差5mm, 但在飞机电缆浮动范围内 (飞机电缆浮动范围为±6mm) 。

3.2 某型发射装置机架接口通用化设计

3.2.1 机械接口通用化布局。

为了满足表2所示的机械接口要求, 某型发射装置设计有两组螺栓接口和一组叉耳接口。如图2所示, 两组螺栓接口共用序号4中螺栓和序号5电连接器, 序号1前螺栓及序号6后螺栓采用分体式螺栓, 可以根据需要快速转换, 实现762mm螺栓接口或355.6mm螺栓接口。如图3所示, 为保证两型飞机的颤振性能, 序号1前叉耳布置在前螺栓后40mm处, 按GJB1C布置序号3电连接器和序号4后叉耳, 实现1150叉耳接口。螺栓接口状态时, 电前接器在前位, 此时后面电连接器的位置用口盖封住;叉耳状态时, 电连接器在后位, 此时前面电连接器的位置用口盖封住。主电缆长度按叉耳状态时的长度设计, 对于螺栓接口状态, 多余的电缆部分用卡子固定在发射架壳体内部。

3.2.2 螺栓接口和叉耳接口通用化设计

为适应螺栓和叉耳的安装, 发射架壳体螺栓处位置设计成如图4所示的结构形式。螺栓接口状态时, 在螺栓位置配套安装前螺栓盖板、前螺栓或后螺栓盖板、后螺栓, 此时螺栓在发射架壳体上的安装形式如图5a所示;叉耳接口状态时, 在该位置配套安装前叉耳和后叉耳, 此时叉耳在发射架壳体上的安装形式如图5b所示。螺栓盖板与发射架壳体通过上表面和侧面的螺钉进行连接;叉耳和壳体同样通过上表面和侧面的螺钉进行连接, 此时去掉分体螺栓的螺柱, 留下螺套, 通过带内四方槽的另一种螺柱装入螺套, 能够大大加强叉耳与壳体的连接强度。

1-前螺栓;2-前螺栓盖板;3-发射架壳体;4-中螺栓;5-电连接器;6-后螺栓;7-后螺栓盖板

1-前叉耳;2-发射架壳体;3-电连接器;4-后叉耳

3.2.3 机架接口强度分析

根据GJB1C, 发射装置的设计安全系数要求大于1.5, 屈服安全系数要求大于1.15。使用Patran软件[3]对现有的某型发射装置壳体、各接头及连接螺钉进行了强度计算分析, 计算结果表明:在挂飞综合载荷作用下发射架壳体应力普遍在100MPa左右, 局部应力最大处不超过310MPa (见图6) 。该发射架壳体的极限强度为540MPa, 屈服强度为460MPa, 所以壳体结构是安全的。螺栓的螺柱部分螺纹最大计算应力为710MPa, 侧面螺钉的最大应力约700MPa, 两者的极限强度均为1080MPa, 屈服强度为835MPa, 所以各连接结构是安全的。

3.3 实验验证

该型发射装置所设计的机架接口形式已经进行了实验室整体静力强度试验及外场几十架次的挂飞、数次发射等试验, 各项试验结果证明这种机架接口通用化设计满足实际使用要求。

4 结论

本文提出的机架接口通用化设计, 方案可行。在某型发射装置中进行了两组螺栓接口和一组叉耳接口的通用化设计, 并通过试验证明了该设计可以满足两型飞机三组机械接口的要求, 减少了发射装置品种, 可以为其它发射装置与飞机的机械接口通用化设计提供参考。

摘要：介绍了目前国家军用标准中规定的飞机机载悬挂物和悬挂装置的机械接口;提出了解决机架接口通用化设计的方案、布局及重要技术-分体式螺栓;将机架接口通用化设计成功应用于某型发射装置中, 实现了762mm、355.6mm两组螺栓接口和一组1150mm叉耳接口, 满足了两型飞机三组机械接口的要求, 减少了发射装置品种, 方便了部队外场使用和维护, 为其他发射装置与飞机的机械接口通用化设计提供了参考。

关键词：发射装置,机械接口,通用化

参考文献

[1]程国栋, 贾安年, 闫书嵩, 等.GJB1C-2006机载悬挂物和悬挂装置接合部位的通用设计准则[S].总装备部军标发行出版部, 2006.

[2]辜席传, 浦增卓, 陈升, 等.GJB3570-99空空导弹武器系统接口通用要求[S].总装备部军标发行出版部, 1999.

CAD在机械设计中的应用与发展 篇9

计算机辅助设计即是利用计算机设备以及相关的二维以及三维图形处理软件辅助设计人员的设计工作, 简称CAD。在机械设计行业中的实际应用表现为通过设计指令的输入/输出, 将机械元件的设计草图转化为工作图, 通过计算机软件精细且高效的实现图形的编辑与修改等各项图形、图像处理工作。CAD技术在机械设计中的应用改变的传统设计方式的误差性大且效率低的问题。能够适应现代市场经济高竞争性的发展, 提高企业的社会效益和经济效益型。

2 CAD系统工作流程及在机械设计中的主要应用

随着现代计算机硬/软件技术更新换代的速度越来越快, CAD技术如今已经发展成为一门综合性的应用技术。在目前的企业以及科研部门实际应用中, CAD技术大多结合了计算机辅助工艺设计技术, 其集成化的CAD系统工作流程如 (图1) 所示。

CAD技术在机械设计中主要应用有以下几方面: (1) 二维平面图形设计。目前应用最为广泛的图形设计方式, 以代替传统的手绘式工作方式。 (2) 图形及符号库。将制作过程复杂的机械元件图分解为易于编辑的基础元件, 将其保存与CAD应用数据库之中, 有利于图形的再编辑和重复调用, 从而简化图形设计工作, 避免冗余的重复性工作, 提高工作的效率性和准确性。 (3) 参数化设计。在CAD图形设计中, 经常会出现在设计上具有较高相似度的结构图像, 不同之处在于元件的具体尺寸和细节化设计, 对此类图形采用参数化的图形设计方法进行编排并建立对应的数控库存储系统, 以此参数文件为基准调出后进行新的尺寸参数编辑构件新的图形, 从而提高的设计的效率性。

3 CAD在机械设计中的优点分析

(1) 大幅度的缩减了设计周期。CAD三维技术在机械设计中的突出优势表现在能够高效的解决复杂的几何造型问题。通过对简单图形的组合、加工、重组、导入、导出等, 并结布尔运算设计出各种所需的复杂几何图形, 并自动生成直观易操作的截交线, 很大程度的缩减了工作量, 能够将机械设计周期提高30%左右, 从而为机械生产提供了更充足的时间, 从而缩短的机械生产的周期, 同事为质量检测和性能调试提供了更多的时间。同时, 三维CAD系统借由其丰富的机械元件参数数据库, 能够对设计图进行快速的设计重建, 为机械产品设计和改型提供了便利的条件。

(2) 提高机械产品的技术含量和质量。随着现代机械产品与计算机通信技术功能上的融合程度越来越高, 生产过程中引入了CIMS技术与CAD相结合的生产方式。使得机械设计技术有了新的突破。三维CAD设计中通过图形优化以及有限元受力分析等技术, 提高了产品的整体设计质量品质。由于机械产品与信息技术相融合, 同时采用了CAD设计方法和CIMS组织生产, 使机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法, 如优化、有限元受力分析等, 保证了产品的设计质量。

4 CAD技术的发展趋势

(1) 集成化。为了CAD技术的发展势必要成为综合性的集成化技术, 将机械设计与生成过程管理相结合。为了提高工作的效率性, 将CAD与CAM规程进行有机的整合, 其实现的功效体现在能够将机械设计结果直接应用与数控机床部件加工生产之中, 实现数控机床的自动加工。进一步与快速原型制造的集成, 从而构化未来机械产品你快速开发的整体系统。另一方面, 通过并行工程 (CE) 环境, 能够实现产品设计的及时性评价、调试与修改, 为机械产品的规模化生产提供技术支持, 进而提高企业的竞争能力和生存能力。

(2) 智能化目前的CAD设计过程中仍然离不开设计师的输入操作, 仍然对设计人员有较强的依赖性, 由于人为情感因素的存在, 设计过程中存在的各种误差在所难免。未来CAD技术在解决此问题的方向上将引进人工智能AI以及专家指导ES系统, 为CAD技术的发展开辟了新的发展方向。采用人工智能技术, 运用知识库中的设计知识进行推理、判断和决策, 解决以前必须由人类专家解决的复杂问题, 使CAD技术的发展达到一个新的水平。由于知识库中的知识来源于很多人类专家长期积累的经验, 因此, 一个成功的CAD专家系统可以达到甚至超过领域设计专家的水平。

5 结语

随着现代CAD技术的不断革新与完善, 将会为机械设计与制造行业提供高效率和高质量的技术保障, 对提高企业的核心竞争力起到举足轻重的作用。未来的CAD技术将会朝着系统集成化和智能化方向发展, 为机械产品的规模化生产提供强力有的软件支持。在激烈化国际生产竞争的现代工业化社会, 我们应该意识到先进的生产设计手段、生产技术是机械制造行业实现可持续发展的重要保证, 充分意识到“科技是第一生产力”的本质内涵。

摘要：随着现代计算机辅助设计技术以及机械制造行业的快速发展, 为了迎合市场质量以及高效率性的需求, CAD技术越类广泛的应用到现代机械设计之中。文章结合CAD技术在机械设计中的实际应用, 分析其技术上的优势, 并探讨CAD技术在机械设计应用中的未来发展趋势。

关键词：CAD,机械设计,应用与发展

参考文献

[1]李雪金.CAD在机械设计中的应用探究[J].中国新技术新产品, 2010 (16) .

[2]汲振.关于三维CAD在机械设计中应用的研究[J].中国科技信息, 2007 (24) .

[3]王其芳.三维CAD技术对机械设计的影响[J].煤矿机械, 2007 (04) .

机械设计与应用 篇10

1 在机械设计中运用三维动画的优势

谈起机械设计,人们印象中最熟悉的应该就是手工机械绘图了。没错,在三维动画设计软件还未崛起的时候大部分都是使用这样的方法,然而随着三维设计软件的快速发展和普及,这种现象已经非常少见了。手工机械绘图具有很大的局限性,有时候会耗费大量的人力物力和财力,并且制作和修改都较为困难。然而,运用三维动画软件将会变得更高效,设计师将不会受外界条件干扰,只需要一台计算机和一个三维软件即可,而且使用三维动画比手工绘图更加直观,它可以将局部放大,从而观察细节,并且发现错误后可以及时在现有模拟的图纸上进行改正,同时也便于创新。这样不但节省了人力和物力,更重要的是还节省了资源。所有参与设计人员可以在网络上进行同步交流,而不用对着图纸面谈,这对于机械行业的发展是具有跨时代意义的。

2 在机械设计中运用三维动画的创作过程

使用三维动画软件对电脑的硬件要求并不高,目前普遍电脑都可支持,不过建议最好还是使用高配置的电脑,这样能有效地缩短电脑反应和模拟的时间,从而尽可能地提高工作效率。在硬件合格的情况下,还需要安装CAD、3DMAX等相关软件进行操作。三维动画的创作过程大致可以分为动画编辑、资料收集和建模。

动画编辑是进行三维动画设计的第一步,是机械设计过程的前期创意和规划阶段。当设计人员对所设计的产品的基本轮廓进行三维的模拟,并把回路中的各个线路都设计成一个特定的场景,然后再根据具体的流程从而展示其工作原理。而对于单个的装置,则需要按照先前设定好的路径进行绕行,这样就能在电脑上对其浏览并进行局部的放大,从而进行仔细的观察。只有完全掌握这些并且注重各个细节的把握,才能最有效、最快速地进行动画编辑。所以说,动画编辑是整个三维动画创作的开始,也是最为关键的一步。

当动画编辑确定以后,接下来就是资料的收集。资料的收集可以大致包括以下几个方面:收集路径、机电设备、跨越情况、装置流程、基础等设施的尺寸、材质、光泽等。而收集资料的方法有很多种,比如可以通过上网查阅资料、去读书馆查阅有关的书籍和文献、看看相关学术论坛等等,这都会受益匪浅。

在收集完资料以后,接下来就是三维动画的建模了。建模是将整个所有的准备工作付诸于实践的一个阶段,也是整个创作过程的灵魂所在。目前来说,建模的方法有很多种,在本文中只介绍两种。第一种是先创建好实体模型,然后通过不断地修改尺寸和比例来进行完善,以达到实际产品所需的要求。但是这种方案只能针对于一些形状较为简单的产品,而对于一些形状较复杂的产品来说,设计是非常困难的,并且非常耗时,其所需要的时间成本也很高,所以说是非常具有局限性的。第二种是通过调用函数至客户端,然后借助应用程序去创造对象,然后利用这些已经创造好的对象再去创造一些子程序,再将这些子对象组合起来,从而就可以完成实体的建模。这种方案相对来说过程较为复杂,但是可以设计一些形状比较复杂的组合体,但是此方案对设计师的要求较高,需要其能够熟练地掌握并运用软件进行建模操作。总的来说,每种方案都有各自的优势,而至于采取哪种方式进行建模则需要对产品进行深入分析再决定,绝不能贸然采取方方案,否则会导致事倍功半的效果。

3 三维动画设计的软件选择

目前市面上主要有两种计算机操作系统,一种是苹果公司的OSX操作系统,另外一种是微软公司的WINDOWS系列视窗化操作系统。当前较为主流的三维动画软件有CAD、3DMAX、MAYA、LIGHTWAVE等,在本文中主要介绍CAD和3DMAX。

CAD是Computer Aided Design的缩写,全称为计算机辅助技术,它是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的一种软件。CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中,然而随着计算机变得更加便宜和普及,它的应用范围也逐渐变广。CAD目前主要运用在二维设计上,因为它的局限性,一般只能运用于部分三维设计,它是一个可视化的绘图软件,许多命令和操作都可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。

3 DMAX是3 DStudio Max的缩写,它是基于PC系统的三维动画渲染和制作的软件。在应用范围方面,它广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。3DMAX具有性价比高、操作简单、使用者较多且便于交流等特点。

CAD和3DMAX是可以相互转换的,所以具体使用哪种软件则需要依据产品的特性和要求进行具体地分析。

4 结束语

将三维动画应用到机械设计中就是先对产品进行动画编辑,然后再进行材料收集,接着完成建模,完成以上过程后,最后对产品进行具体数据分析,这样就能够制造出合格的产品了。设计人员需要根据产品的具体要求去选择不同的三维设计软件,尽可能地提高工作效率。

摘要：随着计算机的快速发展以及在全世界范围内的普及,如今计算机已经成为人类生活和工作中不可或缺的一部分,而它又涉及到各行各业,特别是在计算机辅助设计领域,其中三维设计软件的崛起打破了人们的传统的设计方式,大大地提高了设计和生产的效率,使设计过程变得更加智能、更加便捷、更加轻松,同样也使产品变得更加多样化。本文将对在机械设计中运用三维动画的优势、创作过程、软件选择等方面进行详细的描述。

关键词：机械设计,三维动画,创作,软件选择

参考文献

[1]赵海闲.浅谈机械设计中创作与运用.劳动保障世界.2013(24).

[2]刘莉.浅谈机械设计中创作与运用.核动力工程.2003(2).

机械设计与应用 篇11

关键词：CAD技术；机械设计；应用现状；发展前景

中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0017-02

随着CAD技术的快速发展，CAD技术在机械设计中的应用也越来越重要。而CAD技术的发展也必然会对整个制造业造成深远的影响。随着中国经济的日益发展，对于CAD技術更高的要求也随之而来，只有缩小我国CAD技术研究与应用方面与发达国家的差距，才能提高我国在国际市场上的竞争力。

一、CAD相关概念及起源

（一）CAD技术及CAD系统

CAD，即Computer Aided Design（计算机辅助设计）的简称，是指由计算机完成产品设计中的计算、分析、模拟、制图、编制技术文件等工作，并且辅助设计人员完成产品的全部设计过程，将最后满意的设计结果和产品图纸的一种输出机械设计方法。1973年，国际信息处理联合会给CAD下了一个更广义的解释：“CAD是将人和机器混编在解题专业中的一种技术，从而使人和机器的最好特性联系起来。”

CAD技术是最近几十年来迅速发展起来并得到广泛应用的多学科综合性的新技术。CAD技术的应用适应了当前产品需提高设计质量，快速更新换代的需求。

对于CAD的理解，有的人认为CAD是指在工程设计中使用计算机进行科学计算和分析，当然也有认为利用计算机控制绘图机绘制出工程图纸。然而，这些对CAD的理解都是片面的，是不全面的，因为所有的这些的理解都是片面的，不能充分揭示CAD的内涵和本质，不能完整的表现出CAD的全部含义，使CAD的应用始终处于一个初级状态。因此，要使得CAD在机械设计中能够充分发挥作用，必须对于CAD的概念有着正确的认识。

CAD系统是指依赖于CAD技术设计起来的，用来实现设计思想，并加速产品和工程设计的一套体系，CAD系统是CAD技术的集中表现。一般的CAD系统包括了有计算机、外围设备等系统软件构成的基础成，以及含有分析软件和数据库等支撑层和应用层。应用层针对不同应用领域设计而成，具有各自不同的特点，可以支持CAD不同的工作需要。CAD系统可以实现对于计算分功能，完成和完善产品设计规划，进行二维图像交互以及三维几何造型的图像处理功能，同时还可以警醒数据的管理和数据的交换，文档制编辑等一系列功能。

（二）CAD技术的起源

CAD的技术诞生于20世纪50年代，是作为被动式的一个图像处理阶段。随后，由于计算机技术的飞速发展，尤其是计算机图形学，交互技术以及分层存储符号思想的兴起，促进了CAD技术的飞速发展，CAD等相关产品设备也应运而生，并逐步向中小型产业以及发展中国家渗透。到九十年代，CAD技术已经相对成熟，主要表现为开放式、集成化以及智能化，这些改变促使CAD技术中其他方面的应用相对丰富起来，从而大大提高了自动化设计程度，出现了智能CAD新学科。

二、CAD技术的特点及应用

CAD技术由于在程序设计中引入了计算机的帮助，因而在进行方案设计，性能分析等等一系列方面与传统的设计方式有着显著不同。CAD技术可以更高效的、迅捷、可靠地完成工作，对于产品的标准化尤其具有极强的推进作用。CAD技术中由于有着计算机的参与，对于整个程序流程提出了形式化的要求，这时CAD技术区别于传统设计的最大特点。

CAD技术的核心是应用软件，常见的CAD的应用软件包括美国AutoDesk公司开发的AutoCAD、美国SDRC公司推出的I-DEAS Master Seriess、美国PTC公司开发的Pro/Engineer、法国MATRA公司开发的EU-CLID以及我国自主开发的PICAD、高华CAD，开目CAD和CAXA等等。这些应用软件使得CAD技术可以得以实现图形绘制、简单机械绘图、专业机械绘图自动数据交换、构建三维实体零件图等等一系列功能。除了这些应用软件，CAD技术另一重要的组成部分为支撑软件，包括计算机操作系统、程序设计语言、图形支撑系统等软件。

三、我国CAD技术的应用现状

我国的CAD技术起步于20世纪六十年代末。但随着社会的快速发展国家综合能力提高，社会对各行各业都提出了新的要求作为机械专业的重点软件之一CAD有着不可替代的作用。CAD技术主要用于图形绘制方面，在图形绘制方面有着方便快捷等很多其他软件不具备的优点。因此目前在我国得到了广泛的使用和认可。

我国的企业对于CAD技术已经有了较为充分的认识，二维CAD软件已经成为设计师进行设计的一种主要工具。一些条件较好的企业，认识到资源共享的意义，已从原来单机使用CAD软件转化为基于网络的团队协作共享。国内的企业在应用CAD技术时，往往更倾向于应用国产的CAD软件，这时因为国产的CAD软件具有价格低而且更适合于给内设计时的设计习惯，使得国产的CAD软件具有很大的需求量。但要值得注意的一点是，CAD软件是一个技术科技密集型产品，由于国内的企业对于国产CAD软件的青睐，使得国产的CAD软件面临的世界上高水平的CAD软件的竞争较小，这不利于国内CAD软件技术上的进一步提高和创新。

我国目前CAD技术在机械设计中的应用现状中另一个值得注意的一点就是三位CAD技术的兴起。危机平台上的三维造型软件中越来越多的应用CAD技术。三维造型可以克服二维作图低层次的不足，尽管目前二维的CAD软件仍占据较大的市场份额，但是三维的CAD软件的发展速度令人关注。

四、我国CAD技术发展中的不足

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从上世纪60年代以来，经过50多年的发展，我国的CAD技术获得了长足的进步，并取得了一系列成就，但不可否认的是，我国目前的CAD技术仍纯在很大的不足。

如上文提到的，尽管目前我国的三维CAD就软件有了崭露头角的态势，但依旧发展不足，二维CAD系统仍然占据着市场上的主要份额。另一方面，二维的CAD系统较国外先进的CAD技术仍有较大差距，存在著巨大的升级空间。

对于CAD技术理论的研究仍有待于进一步提高，只有对于理论正确的理解和认识，才有可能突破技术上的瓶颈，实现技术上重大的突破和创新。

在大学中很多机械专业也是以CAD作为基础工具帮助学生了解机械的一般常识，然而现在很多高校对机械专业重视程度不够，不能充分利用学校资源对机械专业进行辅助教学，对于CAD的重视更是不够，这在一定程度上导致机械专业学生对于所学内容了解不深，对于机械专业所要从事的工作不能有充分的认识。而且由于毕业之后学生大多从事本专业工作，由于未掌握CAD这门课程，导致学生在参加工作之后不能很快融入到工作中去，企业还要话一定的时间精力对学生进行培训，这在无形之中增加了企业的成本，对于学生也有着不利影响。

五、我国CAD在机械设计中的发展趋势

虚拟现实技术已经在CAD技术中有着初步的尝试，虚拟现实使得设计师可以在一个虚拟的现实中进行机械设计，可以方便检测设计对象的舒适度、方便程度等。虚拟技术一旦实现，便使得机械设计的产品在投入生产之前便发现其可能存在的问题，便于对问题进行解决，极大地节约了成本，因此虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向。这种改进可以使得用虚拟过程模拟对于产品进行加工、测试等过程，并从而对产品的外形，性能等进行一些了的评价、评估。

智能CAD技术是CAD技术不断深化的必然结果。只能CAD技术表现在知识的运用与信息化上，使得CAD系统可以及时准确的智能的反映出设计师所需要的信息，并能正确理解设计师的意图，实现自动排查，过滤错误等信息。

六、结语

随着信息化技术的不断发展，计算机辅助技术在机械设计中的应用也越来越广泛，并改变了传统的机械设计的模式。CAD技术可以使得计算机涉入到人们的机械设计活动中来，并依靠三维构图等技术对于机械设计提供必要的帮助。我国的CAD技术在短短的50年间获得了飞速的发展，但同时也存在的很多不足，只有正确的认识我国CAD技术的问题，才能对症下药的解决问题，使得CAD技术在机械设计中有着更加广阔的应用和发展前景。

参考文献：

[1]王利华，张振宇.CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2006，4.

[2]胡丽萍.CAD在机械设计中的应用研究[J].煤炭技术，2012，11.

[3]陈晓红.基于CAD在机械设计中的应用探索性研究[J].制造业自动化，2011，2.

[作者简介]张其林（1970.7-），女，河北万全人，大学本科，工学学士学位，张家口职业技术学院机械工程系讲师，研究方向：机械设计；苑卫东（1970.4-），男，河北尚义人，大学本科，工学学士学位，张家口职业技术学院机械工程系讲师，研究方向：机械制造工艺。

机械设计与应用 篇12

通过Windows的CAD/CAE/CAM/PDM, Solid Works设计了一套更方便快捷的操作系统, 这种系统相对于其他软件而言具有更高的稳定性和实用性, 操作简便, 上手容易, 功能多样, 在许多技术层面也实现了较大的创新。因此, 在参与市场竞争中具有相对的技术优势, 在市场份额上占据主导地位, 性价比高, 市场前景广阔。Solid Works以市场为依据, 不断地进行更新换代, 不断提高系统的工作性能, 适用于当代企业机械设计的大多数情况, 是当前机械设计的首选。当前Solid Works包含完整的机械设计模块, 即零件设计、装配设计和工程制图, 这样, Solid Works在机械设计和制造的各方面都可以得到有效利用。

2 基于Solid Works软件的机械结构设计

2.1 机械零件设计

在Solid Works软件中, 专门开辟了特定模块对机械零件设计进行操作。制图者利用Solid Works中的草图绘制、放样等操作, 对于实际遇到的各种形状的零件进行绘制。处理软件相对较开放, 可以实现各种情况的转变, 不但可以将图纸在2D和3D情况下即时转换, 还可以实现立体图和三视图之间的转换, 并完全实现各图纸的输出打印等功能。Solid Works通过参数化设计, 利用相关的数学关系式进行参数化约束, 通过相关的设计操作对工具栏之间的命令进行关联, 在模块设计中更加有效地进行与图纸的关联, 让设计过程更加精确和有效率, 让整个过程实现规范化流程, 即使出现部分零件的不标准也可以通过参数化调整进行更改, 避免出现零件的不标准。

2.2 装配体设计

Solid Works软件通过美学原理对于一些模块进行了专门的执行装配设计, 不断地提高软件的功能, 利用自底向上和自顶向下两种装配方式进行设计, 使得软件功能不断地得到拓展和提高。其中, 自底向上的装配方法是首先以Solid Works的标准生产各种模块, 然后再将这些模块进行组装, 以求达到设计要求。另外一种装配方法是按照自顶向下的方式, 这种方法是按照局部的尺寸一点点地将零件设计出来。根据已有的零件标准进行草图的创作, 根据所需要求进行零件的设计, 把新零件创建在原来的图纸上。这种方法所设计的零件和原图纸的设计方案是相关联的, 所以受原图纸的尺寸和结构等影响, 随原图纸的变化而变化。

2.3 数据和资源的空间的应用

为了让用户更好地进行引用和设计, Solid Works在设计库中全方位地开发了查询、调用、存储等功能, 让用户在使用时可以更高效率地进行检索, 方便了广大使用者。

(1) 配置设计库。首先要在计算机中设置一个文件夹作为保存区域。在文件目录存入后, 如需引用此类配置, 就可以通过“工具”-“选项”命令打开这些设计配置, 在“系统选项”对话框中可以选择相应的文件, 也可以将新的设计添加到文件夹中去。

(2) 常用零部件。对于一些经常使用的零部件, 一般是在某些文件中设定专门的零部件设置。当需要使用时可以从这些文件中直接引用, 进行自动地配对, 这无疑是非常方便的设置。

(3) 常用注释库。注释库是机械设计中重要的一块, 它是将机械设计中经常遇到的问题进行规范化整理, 让这些经常性的观点集中起来, 方便查找使用。为了将设计理念更好地表现出来, 一些对表面粗糙度、形位公差和常用技术要求等的注释往往也被保存在注释库中, 方便使用。

(4) 设置图块库。要更好地利用图形, 客户把软件中没有的图形用块的方式来表现, 随后在图块库里进行存储。当需要的时候直接放置到合适的地方, 只需要更改参数即可。

2.4 动画模型和色彩渲染

Solid Works软件具有超强的功能, 最主要的原因在于可以实现三维造型, 实现产品的全过程, 能够将产品定义转变为装配模型设计等, 随后利用三维的特性进行展现。在Solid Works软件中, 三维模型在Animator插件的帮助下可以达到直观的效果, 很有形象感, 实现可视化动态效果。另外, 关于模拟拆装、装配等相关设计过程, 采用保存和录制的方法, 方便客户表达设计思路, 达到直观表现和传递的效果, 这样一来, 企业客户间的沟通就会更顺畅。Photo Works、Animator插件能够更好地展现色彩渲染功能, 主要有如下特点:首先, 它可以对工程图进行同步的更新, 对于零配件的设计和精度可以完善地规范, 对于具有关联性的部分可进行统一指标规划;其次, 设计图的视觉效果得到了提高, 这主要是以灯光控制作为有效渠道;再次, 依靠对灯光的专业性控制并通过提高零部件的材质来提高动画的效果, 实现一系列的效果要求;最后, 软件包中包含许多具有特色的背景库, 也包含许多的材质和纹理, 这对于增强视觉效果具有极大的帮助。

3 结语

计算机硬件已经开始更新换代, Solid Works软件技术难题也开始逐渐被解决。Solid Works软件得到了全面进步和发展, 其优点更是会得到越来越多的机械设计者的认可。所以说, 在机械设计中, 大部分机械设计师会第一选择Solid Works软件, 该软件也将主导将来机械设计软件发展方向, 成为未来的风向标。

参考文献

[1]曾文忠, 基于SolidWorks对机械零件结构的设计与应用[J].制造业自动化, 2012.

[2]武文佳, 基于SolidWorks&LabVIEW的虚拟原型机电一体化设计技术研究[M].西安电子科技大学, 2012.