机械设计的论文

机械设计的论文（通用10篇）

1.机械设计的论文 篇一

工业机械手的设计-机械专业论文

摘 要：文章中主要讲述了在机械的实际操作过程中用来帮忙完成上下料的机械手的相关机械结构，并且以直流力矩电动机驱动的具有三自由度的工业机械手为实例研究了其控制系统的相关软、硬件的设计。

关键词：工业机械手;PLC控制;直流力矩电动机

目前，我国的科技发展迅速，加工制造行业也越来越趋向于自动化，在机械加工、机械制造行业已经普遍运用机械手来帮助完成工作，机械手大部分是用于自动安装及自动包装工作，还用来帮忙上下料这种高重复性的工作。PLC控制技术不断发展，使用其的益处越发明显，尤其是在控制系统的结构、是否可靠、是否灵活等方面都有其特有的优势，所以，现在的PLC控制技术已经普遍运用到自动化生产的控制工作中了，它可以帮助不同的机械完成自动化操控，下面文章中主要阐述了由PLC控制的工业机械手的系统的设计过程。

1机械手系统组成与工作原理

下面文章中主要以三自由度机械手为研究对象具体阐述工业机械手的设计，这种类型的机械手灵活、自由，能够对机械手的各个部位进行独立控制。机械手的设计结构大致是：机械手的腰关节主要是为了帮助机身在平面上实现旋转动作，此部位的驱动电机属于直流力矩电机，这一类型的电机结构属于三级齿轮减速传动结构，由于这种传动结构的构造简单，所以它工作起来的效率很高，并且准确度高。肩关节的主要结构是悬臂梁式的结构，工作原理是通过直流力矩电机带动涡轮副杆完成传动工作。肘关节的主要结构是摆动螺旋式的结构，这一关节的特点是比较稳定、构造简单。并且这一关节的电机也是直流力矩电机。

在实现以上三个关节活动的过程中，机械手采用的是电位器反馈的方式来完成对各关节运动位置的判断，电位器安装在腰关节驱动系统的末级齿轮中心轴同轴，肩关节蜗杆轴以及肘关节连接销轴同轴。其顺序控制形式是通过PLC电位控制来实现，比如要完成腰关节从静止位置到旋转一个设定的角度这个动作，PLC控制系统其通过输出电路驱动负责腰关节的直流力矩电机旋转从而带动该关节机械转动，到达设定的角度位置时候，电位器检测到该位置的反馈信号，PLC控制系统判断机械手已经完成了目标指令，其控制输出回路断电，驱动电机旋转停止，则腰关节正好到达程序命令的转动位置，则PLC自动进入下一步程序进行动作输出。

2控制系统硬件结构

根据上文提到的各关节动作控制完成方式可以看出，PLC控制系统的设计应包含输入电路、输出电路以及控制系统本身三个部分。

2.1输出电路

作为输出电路的执行部件，直流力矩电机在线性度以及反应速度方面具有其它电机无法比拟的优势，同时该类型电机也可以满足长期运行在低速甚至堵转的工作状态。

为了满足PLC对各关节动作的顺序控制，输出电路对电机控制通常采用开关控制的形式，只要使用符合控制要求的继电器输出型PLC，就能使用该PLC对直流电机进行直接的驱动，从而从电路设计角度就大大简化了控制系统的复杂程度，这种设计结构非常直接，PLC内部程序得到执行指令后，其设定用于控制动作输出的继电器线圈得点，相应串接在电机驱动回路的继电器触点OUT闭合，执行电机得电开始转动，带动执行元件按照设计的运动方式进行运动，直到接受到完成系统指令后，继电器触点OUT打开，电机驱动回路断开，电机停转等待下一个指令。如同常用电路一样，电机控制回路也可以通过桥式以及分级的接线方式来实现对电机正反转和顺序控制。

2.2输入电路

PLC控制系统的输入量IN直接取自安装在机械手各个关节的电位器，电位器的安装位置需要根据规定的机械手动作范围来设定，当机械手的动作范围到达设定的某个位置时，对应位置的电位器其输出的模拟电压信号直接反馈给PLC控制系统，PLC通过比较给定位置的.电位与接受到位置电位的大小来判断，当达到设定值时，PLC内部程序驱动相应结点的输出电路动作，来实现该指令执行的完毕，从而转入下一指令。IN点的内部设有光电耦合电路，来实现内外部强电弱电的隔离。一旦活动关节在执行指令时候电位器返回的信号与设定的范围比较失败，则程序自动判断执行失败，该关节返回到初始位置后，该程序重新被执行，这种回路的设计从硬件层面保护了机械部件，避免电机将执行机构错误的拖入不应该的位置而造成设备损坏。

2.3选择PLC

在确定了控制系统的外部输入输出电路之后，接下来就可以进行输入输出方式的设计阶段，决定PLC选型的主要参数就是满足输入输出方式所需要的输入点、输出点、内部用于延时的时间继电器数量。在本次的PLC选型的过程中，考虑到这种机械手有12个输入点，9个输出点以及7个用于延时的时间继电器，综合考虑到造价成本以及后续拓展需要，方案选择日本欧姆龙公司生产OMRON- C28P型PLC。这种PLC完全能满足三自由度工业机械手的顺序控制要求。

3控制系统软件设计

控制系统的软件设计按照以下六步的顺序进行：

1)确定系统顺序控制次序及功能;

2)制定输入输出分配表;

3)建立适合系统的控制关系;

4)绘制梯形逻辑分析图;

5)编译代码程序;

6)通过终端输入到P LC主机.

PLC顺序控制系统软件必须满足以下三个原则：

1)系统总开关闭合时，各关节部分分别复位回到各自的初始位置，之后开始执行顺序动作命令;

2)当各关节运动到上限或下限位置时，在接近设定动作位置时电机要有减速过程，同时在到达位置后执行机构停止1秒后才能进入到下一个动作过程;

3)系统总开关断开，全部动作停止，在原位置待命。

4结语

基于PLC控制的工业机械手不仅能够实现三自由度机械手各关节独立以及整体运动，完成生产线上下料的自动循环，同时综合控制系统还能完成多个机械手之间的协同配合，从而完成料物的连续搬运。同时该系统在运行过程中，也可以根据实际需要进行操作指令调整，满足了系统对实际应用的需要，维护简单。

参考文献：

[1]高钟毓.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社.

[2]孙兵，赵斌，施永辉..基于PLC的机械手混合驱动控制[J].液压与气动，

2.机械设计的论文 篇二

关键词：机械设计,现代,矿山,应用

现如今, 整个社会对于能源的需求量是非常大的, 矿产资源的开发已经成为现今一个非常重要的行业, 与此同时, 各种各样的矿难也随之增多。造成矿难的原因多种多样, 但是其中因为矿山机械的设计导致的悲剧却占了一大部分的原因。所以, 加强矿山机械的设计, 保证矿山机械的质量, 发挥更大的实用性, 是我们目前应该重要考虑和研究的问题。我国目前在这方面的研究已经取得了初步的成效。

1 现代矿山机械设计的内容以及重要意义

1.1 设计的内容

伴随着现代科技的发展, 传统的设计方法因为无法满足现代工业的发展需求, 逐渐被社会淘汰。而现代设计将重心放在了智能、系统、稳定、先进和包容等方面, 根据市场的实际需求情况, 经由设计人员认真的推演、规划, 最终制定出来的。现代设计的方法对于推动企业的技术发展作用非常明显。

1.2 设计的重要意义

正如大家所了解的, 煤矿的开采过程是非常复杂的, 而且设计的环节非常的多。而在整个的过程中, 机械设计由于和开采的安全性息息相关, 所以更加的显示出现代机械设计的重要性。矿山机械设备贯穿于整个矿山的开采过程, 这就要求相关部门必须重视机械设计的研究。现代机械设计的方法能够为煤矿的开采节约成本, 大大的提高市场的竞争力。

如今, 我国经济发展迅猛, 科技水平不断创新高, 如何更好的将日新月异的技术应用到矿山机械设计中来, 是今后一段时间我们要面临的重要课题。

2 现代矿山机械设计的要点分析

2.1 设计理念体现以人为本

无论哪一种机械设计, 都应该贯彻以人为本的原则, 强调人的特殊作用。在这个理念中, 还应该包括很多的内容, 比如矿山机械的噪音都比较大, 当然这也是由于其自身的体型和功能决定的, 但是噪音会给人带来非常大的伤害, 如何尽量的削减噪音, 是现代应该重视的一项研究。有关调查显示, 人如果长期处于特别嘈杂的环境中, 对整个身体机能来说影响是非常大的, 一旦受到伤害, 首先表现出来的就是呕吐和眩晕。有关数据表明, 外界环境的音量如果超过了85d B, 就会造成人体大脑皮层的兴奋和难以自制的情况。一旦出现这种情况, 就极易影响矿山操作者的工作状态, 造成事故的发生。所以, 在矿山的设计中必须把人的因素加进来, 尽可能的降低机器系统噪音的产生量, 使用科学的手段降噪除噪。

特别是现阶段, 我国矿山的机械设计的自动化程度还比较低, 为了体现人性化的设计, 应该把设计要点也放在方便舒适的操作上, 尽量使整个操作台的设计更加的体现人性化。比如操作台的位置问题, 应该尽量针对人体眼睛的最佳角度来进行角度的设计, 人眼的最佳视角是上下三十度左右, 左右六十度左右, 如果能够满足这个原则, 就能更好的缓解操作者的视觉疲劳, 提高操作的安全性。

2.2 做好综合设计。

现代机械设计具有高效性、安全性和智能性的特点, 在设计的过程中, 对这些特点必须综合进行考虑, 结合人体的基本参数和生理指标进行综合设计, 综合这些数据和指标进行实际的设计。这样, 机械设计的方案才会更加的完善, 体现人性化的需求, 满足现代生产的需要。

3 现代机械设计方法在矿山中的具体应用。

3.1 仿生学设计技术的应用。

3.1.1 关于形态的仿生学

形态仿生学设计主要来源于大自然。仿生设计的素材基本都来自于形形色色的大自然。现代优秀的设计师, 必须能够通过大自然来获得灵感, 结合生物的不同形态来进行机械系统的设计, 通过生物的自然形态的研究来获得更好的生产力源泉。这一点是不可否认的, 适者生存的自然法则决定了自然界中所有的生物都有他们自己生存的独特能力。现如今, 形态的仿生设计的理念已经更加的被重视, 通过系统化的分析, 进行有关数据的提取, 这为更多的设计者更好的完成生态外形的改造提供了很大的帮助, 使它们更好的额被应用到矿山的机械设计制造当中。

3.1.2 关于功能的仿生设计。

该理念主要是通过整个大自然中的生物本身特有的构造和能力进行分析, 获取数据, 再结合矿山机械的设计需求进行功能的融合。功能仿生设计的源泉是自然界的生物本身, 它们特有的功能给了设计者们一定的借鉴和模仿的空间, 被最大限度的应用到了当今的矿山机械设计的需求之中。如果这些自然功能和实际功能可以完美的结合, 对现代机械设计的功能新时期的到来时功不可没的。这对于整个矿山机械的设计来说, 其优势是不可估量的, 这也是矿山机械设计今后主要的发展方向。

3.2 绿色设计理念的应用

3.2.1 有关设计方法的探析

矿山机械在运行的过程中, 产生的有害物质是比较多的, 这对自然环境构成了很大的威胁, 比如矿山机械的动力系统一般都是靠柴油机带动的, 柴油机在工作的过程中噪声比较大, 排放的颗粒物也比较多, 特别是那种大缸径的柴油机, 对环境的影响特别的严重。因此, 为了环保技术的设计, 在矿山机械设计中必须加强绿色设计。

从整体的角度出发, 绿色设计是整个设计系统的核心, 在矿山设计中就是突出结构的设计, 比如可拆卸的设计, 材料的选择, 环境的设计, 包装的设计创新等等。这其中最重要的方面就是对环境的综合评价, 这个方面将会贯穿于整个的过程之中, 主要用在企业矿山机械设备的开发和设计、制作的过程中。

评价指标体系建立的情况, 可以考虑生态平衡和废弃的处理等等。其中对于美观度的要求、舒适度的要求、废弃物的回收都是要考虑的, 必须贯穿于整个世纪、制造和使用的过程之中, 也要体现在回收的环节中。原因就是在矿山机械的设计中, 每个阶段的工作都是交叉在一起进行着的, 这就要求建立一个完善的环境以有利于内部的交叉使用。一方面, 有利于信息的筛选、传送, 另一方面有利于反复的使用。

3.2.2 有关绿色设计的技术分析

在绿色设计中, 首要的就是数据管理的技术, 然后是针对建模和仿真技术, 第三就是评价的技术。数据的管理, 是在矿山机械的绿色设计中一个至关重要的技术, 在矿山机械设计的生命周期中, 每个环节都有对它的需要, 并且需求量是很大的, 涵盖了绿色资源和工程的规范技术等进行管理的技术, 可以按照事先的眼球将相关的数据信息传递给指定位置的工作人员。

3.3 优化设计的应用

目前, 优化设计在矿山机械设计中运用已经相当广泛了。优化设计主要是指将设计中遇到的问题向数学模型进行转化, 充分利用现代计算机技术, 经过准确的计算, 得到最佳的可行性方案。优化设计不仅仅推动了计算机辅助功能的进程, 也大大提高了产品性能。

3.4 可靠性设计的应用

对设计产品质量评定的一个重要方面就是机械在一定的时间和条件下, 能够完成的工作强度的能力。为了使设备的性能达到最佳, 必须按照机械的性能、材料等进行大量的试验, 进行细致的分析, 获得具体有效的数据, 结合机械的强度、尺寸、材料进行设计, 延长设备的使用寿命, 提高机械的可靠性。

3.5 稳健性设计的应用

结合系统的非线性因素, 将多方面的可控因素进行优化, 同时优化产品的性能, 进而提高机械的稳定性。矿山机械的工作环境相对恶劣, 这就要求通过稳健的设计技术, 保证机器能够在恶劣的环境中保持稳定、长久的工作状态。

3.6 智能设计的应用

经过长期的科学技术的发展, 智能机器的出现已经是一种形势了。所以, 在矿山机械的设计中尽量采用智能系统设计, 是势在必行的。通过集成传感器、控制器和执行器, 可以保证机械适应环境能力的提高, 还能有效的降低能耗, 提高性能。

结语

现代矿山机械设计的方法还是比较多的, 矿山机械设计在矿山的开采过程中作用还是非常明显的, 设计者如果能够保持与时俱进, 更好的进行现有科学资源的运用, 那么使矿山机械真正的体现智能化、人性化、精密化的特质, 就指日可待了。设计人员要不断的创立新观念、学习新理论, 不断的提高自身的社会责任感, 为设计出更具有国际竞争力和影响力、更加有效的矿山机械产品而努力。

参考文献

[1]宋昊妍.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].机电技术, 2015.

[2]刘毅.现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].科技风, 2013.

3.机械设计的论文 篇三

关键词：《机械设计》 机械传动 教学方法

0 引言

《机械设计》对于学生而言，所涉及的其他知识较多，需要学生拥有一定的知识面。并且在该课程当中所要学习的概念大多较为抽象，理解起来具有一定难度，加之公式较多且相对复杂。尤其是机械传动部分需要涉及的传动类型广泛，这就需要教师立足于学生的基本情况和具体的教学目标，进而优化教学方案和方法，最终提高教学质量。

1 学生的学习现状分析

由于该课程的复杂性，教师在进行教学之时相对细化，这就造成部分学生的依赖性大，很难进行独立的思考和自学。使其在相关知识之上的串联性不好，造成知识点脱节，对于知识的认识也只是在一个相对浅显的层面，很难进一步深化。这就要求教师在教学当中不仅需要侧重重难点的讲述，更重要的是引导学生渐渐熟悉技巧，学会独立思考。通过创设教学情景、团队合作等方式，不断提高其积极性和主动性，创造良好的学习氛围，进而提高机械传动教学的质量和学习效率。

2 教学方式

2.1 活跃课堂气氛，提高主动性

首先，可以在教学当中适当的穿插有趣的互动环节，进一步的提高学生的主动性和积极性。比如在带传动的教学之上可以先针对其原理进行讲解，然后在课程当中穿插例如：带传动需要润滑吗？类似这种问题，很容易引起学生的兴趣和提高讨论热情，并且通过讨论而牢记其原理和特点。其次，可以利用实验，进而吸引其注意力，进一步调动积极性。比如当进行蜗杆传动的教学之时，可以将相关教具带上。陌生的教具非常容易引起学生的好奇心，在上课之时学生就会精力高度集中。当讲到相关内容之时，可以请同学上前进行示范。通过学生亲自动手和示范，不仅将有效的提高其兴趣和学习积极性，而且较为形象生动的画面会刺激学生的记忆，进而使其将该部分的重要内容结合示范画面进一步加深印象和理解。然后，直观教学法。轮系部分的内容相对枯燥，并且难以理解。可以借助直观的教具进行教学，以加深学生的记忆。最后，例举生活实例。通过一些和生活相关的实例，进而引起学生共鸣，将理性认识和感性认识相结合。比如链传动是自行车的一种传动方式，就可以充分利用这个学生再熟悉不过的例子。通过身边常常见到的东西再联系到所学习的内容，将在一定程度之上降低难度，提高学生的自信心和学习兴趣。

2.2 通过分析对比培养综合研究问题的能力

在进行传动的相关知识的分析之时，既要让学生了解每种传动的个性，又要了解其内在联系，即共性。通过两者的对比分析可以进一步深化学生的认识，渐渐培养其综合运用能力。由于引起齿轮传动失效的因素较多，学生在掌握和记忆之上都可能存在不同程度的问题。就可以使用表格分析法，将所有相关项目通过制作表格的方式直观的呈现在眼前。通过一目了然的罗列和分析，既能够有效的加强理解和记忆，又能够将不同的原因进行对比分析和记忆。教师在示范表格分析法之时，只需要将其中较为重要的几项进行示范，其余的则交给学生通过自主学习或者小组讨论完成，在提高教学质量的同时培养其自主学习能力和团队合作精神。

2.3 巩固训练

通过以上几种方式，学生已经对机械传动有了一定的认识和理解，为了进一步加深理解和记忆，就需要进行及时的巩固训练。比如对于设计的计算过程，可以在教学当中通过例题详细分析和说明。需要注意的是，在教学当中学生始终都是教学的主体，因此要让学生充分参与进来。通过教师和学生的互动，教师在一旁做适当的辅助，以及学生之间的互帮互助，促进学生积极的进行思考，将理论知识和实践充分结合起来。教师在这其中只需要进行必要的指引，不断的鼓励和引导学生提高自信心，克服难关，进而达到提高学习效率的目的。在课后也需要留下适当的练习，进一步巩固相关知识。通过课后练习，学生亲自动手能够有效的提高其娴熟度，并且将理论运用到实践当中。同时在练习之时可以将几种有关机械传动知识放在一起进行，丰富其知识体系，帮助学生举一反三，培养发散思维。只有这样才能够推动学生进一步认识机械传动，运用相关知识，进而为之后的发展打下良好基础。使其不断的提高专业技能，培养创新能力和实践能力，最终成为一名优秀的设计工作者。

3 结语

综上所述，机械设计课程是对于机械类专业学生而言十分重要且存在一定难度的课程。这就要求教师在进行教学当中要不断的创建良好的学习氛围，通过互动式教学、小实验、表格分析法等方式，进一步激发学生的学习兴趣和积极性，同时进行适当的练习，最终培养其创新精神和发散思维，充分的将理论和实践相结合。

参考文献：

[1]田静云，张国海，贾吉林，和来香，王保民，张东生，何勇.机械设计课程的教学改革与建设[J].中国科技信息，2009，09：252-253.

[2]刘扬，唐芬南.在机械设计课程中引入三维CAD技术教学的实践[J].中国科教创新导刊，2008，30：137-138.

[3]崔建昆，钱炜.机械设计课程实践教学中的工程案例和模块化教学[J].中国科教创新导刊，2011，28：43-45.

4.机械设计的论文 篇四

机械设计课程设计重点检查的内容1、1）

2）

3）

4）

5）

6）

7）

8）

2、装配图 设计方案与任务书、说明书是否一致。是否符合制图国标。线型、标题栏、边框等。所有尺寸标注是否齐全。配合、总体、特性、安装尺寸等。零件号是否写全，是否按顺序排列、是否与标题栏一致。（约40件）是否采用新标准。技术要求齐全正确。投影是否正确。螺纹联接、齿轮啮合等处画法是否正确。零件图

1）是否与装配图、任务书、说明书一致。

2）尺寸、尺寸公差、形状位置公差是否齐全、正确。

3）是否符合制图国标。线型、标题栏、边框等。

4）剖面、移出剖面是否正确。

5）技术要求是否齐全。圆角、倒角、热处理中心孔等。

6）标题栏内容、格式。

7）粗糙度的标注。

8）是否采用新标准。

3、1）

2）

3）

4）

5）设计计算说明书 封面、目录、任务书、正文、设计总结、参考文献是否齐全。25-30页。所有设计计算内容齿轮、轴、轴承、润滑等是否齐全。力分析图、当量弯矩图等是否正确。与装配图、零件图是否一致。书写格式是否规范。

5.机械创新设计的论文 篇五

(1) 仿生类比设计法。主要指在分析类比自然界生物机能的基础上, 将生物运动和机械运动之间的相似性和差异性进行分析对比, 通过这种方式可以有效的激发创新思维和机械创新设计的灵感, 更好的完成规范方案。例如已经出现的模仿蜥蜴、人类手臂的机械抓手等机器人, 就是设计者模仿生物运动设计的机械设备。因此, 在设计时应仔细观察大自然中生物的特点和日常生活环境, 以获得更好的设计灵感。

(2) 智力合成设计法。主要是以团队为单位, 团队中的成员大胆提出自己的设计分析和建议, 通过集体分析讨论的方式, 激发团队的创新设计思维, 取长补短, 确保设计成员的设计灵感得到有效激发, 通过不断创新构想和团队成员之间的碰撞和融合, 使机械创新设计方案更加具体、全面。设计前, 必须明确设计方案的具体目标要求, 做好事前准备。讨论时, 要尊重团队成员的设计构想, 不能带有情绪色彩或者是批判的态度分析讨论其设计构想, 在小组设计人员阐述自己的设计构想后, 提出自己的一些建议和看法。此外, 小组设计人员之间要做到人人平等, 分析讨论期间, 要将经验交流和设计构想记录下来, 并进行总结归纳, 以便在讨论分析设计方案时, 能选择最适合且综合性较强的设计方案。

(3) 移置技术设计方法。指将一个领域中的先进技术移置到另一个领域中进行设计工作。比如, 纳米技术是物理领域的一种材料技术, 经过设计人员的科学研发后, 在服装设计、机器制造等领域得到了一定的应用, 并生产出很多纳米服装和纳米机器。

6.机械设计的论文 篇六

《机械原理》、《机械设计》是我国工科院校机械类专业必修的两门主干专业基础课, 具有较强的理论性、实践性和应用性, 其研究对象主要是机构的运动方案和机器的结构设计, 所以这两门课程在培养学生的机械综合设计与创新能力方面具有不可替代的作用。机械原理及机械零件实验作为机械专业本科教学体系的一部分, 弥补了课堂教学的抽象化、理论化的不足, 将实际模型, 生活用具, 工业装备与课堂上的理论知识联系起来, 使学生对机器组成有了直观感性认识, 加深了学生对机构运动特性分析的理解。现行的机械原理及机械零件实验课程存在教学内容单一、教学方法陈旧、考核方式不合理等诸多问题, 难以使学生的分析能力、动手能力、与队友团结协作解决实际问题的能力等方面有很大提高。所以, 对机械原理及机械零件实验课程的改革迫在眉睫。

2. 机械实验教学的不足

2.1 实验教学内容单一

《机械原理》、《机械设计》课程传统的实验多为验证性、演示性、操作性实验, 内容较陈旧, 实验的目的仅限于验证、巩固、加深理论教学内容。教学内容脱离学生的生活实际及现有的生产现状, 留给学生的探究空间很小, 不利于学生创新思维的培养, 对学生的学习兴趣吸引力不大。

2.2 教学方法陈旧

现有实验教学的程序大多是实验教师先讲解实验目的、实验原理、实验步骤, 注意事项及合理结论等等, 学生随后根据实验指导书及教师要求, 按部就班地完成实验即可, 由于实验指导书经过长时间的编写使用, 内容已较为全面详实, 再加上实验教师的讲解, 使学生可以很容易的完成实验, 没有什么操作难度及自主操作, 学生动手能力的培养较差。同时, 这种教学方法枯燥乏味, 严重抑制了学生的创新思维发展, 极大的减弱了学生学习机械专业课程的兴趣。

2.3 实验教学考核方法不合理

大多数院校的实验考核成绩是依附于课程成绩的, 实验没有单独的学分, 只在课程成绩中占10%到15%的分数, 学生对其重视程度不够。而传统的实验教学考核主要依据学生的实验报告, 而实验报告大多相同, 甚至有的学生靠抄袭得到实验数据, 反映不出学生的真实实验水平。实验教学考试主要采用纸笔测试或实验操作原有实验, 对学生没有进一步创新思维的要求, 难以激发学生更多的学习兴趣。

因此, 现行的实验教学内容、教学方法及评价方式已不能满足我国现代工程专业发展对于机械专业人才能力的需求, 实验教学必须紧跟时代步伐, 与时俱进, 改革刻不容缓。

3. 实验教学改革的设想

3.1 改革实验内容

开设具有应用性、设计性、综合性强、体现现代先进实验技术的教学实验项目, 削减以验证理论为主的、内容单一的实验。主要从以下几方面入手:

3.1.1 在机构简图测绘实验前增设机构认识与分析实验

保留机构运动简图的测绘作为基础, 引入机构认识与分析实验。机械原理是一门专业理论性较强的课程, 相比之前开设的机械制图课程较抽象。在学习之初, 为了便于学生将课堂上的理论知识与工程实践相联系, 开设机构认识与分析实验。实验要求学生在参观典型机构陈列柜后, 绘制机械模型的机构运动示意简图, 说明其工作原理, 并对其进行结构分析, 找出该模型中的所学机构, 目的在于增加学生的感性认识, 理论与实际相结合, 使学生对机构的基本概念、基本原理和基本分析方法达到灵活掌握的要求;同时培养学生的观察能力, 让学生认识到机械在日常生活和实际生产中的重要性, 激发学生对本课程的学习兴趣。

3.1.2 利用现有设备开设综合设计性的开放式实验

开放式实验可以更高效地发挥实验室的职能, 提高实验设备的使用率, 同时将开放时间提前公布给学生, 方便学生自主安排时间、自选题目、自由组队、自主设计、自由辩论, 给学生最大学习空间, 最大限度的发挥学生在实验教学中的积极主动性, 让学生实实在在的感觉到自己是学习的主体, 学习的主人, 激发学生自主学习的热情。学院现有机构创新试验台及典型部件综合设计试验台两台, 就此开设两组开放式实验。不仅可以培养学生的创新精神、实践能力还可以培养学生的团结协作精神、交流沟通能力及责任意识。对学生今后的人生职业发展都有着很大的推动作用。

3.1.3 利用现有的慧鱼组合模型, 开设机器人设计创新实验

慧鱼创意组合模型是一种集教具和仿真模型于一体, 创集能源 (包括太阳能) 、机械、液压、气动、遥控、自控、程控等多种学科知识于一身, 能通过学生自主动手、创意组合进行设计和装配, 使用计算机接口及相关软件使模型能进行控制运行。我院机电工程系针对专业需要, 于2012年引进了“慧鱼”模型4类组合包, 其中包括:移动机器人组合、工业机器人组合、气动系统组合、传感器组合等。结合教学的需要, 开设了相应的创新性实验。在熟悉机械零件结构及机械传动原理的基础上, 运用“慧鱼”模型完成各种机械运动模型的搭建, 从而培养学生对机械传动的构成和运动的实践能力, 培养学生对机电产品的设计、创新意识, 并且锻炼其机械设计、电路控制及程序设计能力。针对部分感兴趣、有能力的学生, 着重培养其创新思维的训练和创新能力的开发。

3.2 改革实验教学方法

《机械原理》、《机械设计》主要是以理论力学为基础, 研究机械运动方案设计、结构设计及创新设计的基础课程, 也是机械类专业的核心课程。由于这两门课具有较强的理论性、综合性和实践性等特点, 因此, 在实验教学过程中, 如何采用灵活多样的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣, 激发学生主动学习、积极思维, 提高课堂效率和教学质量, 是这门课程实验教学过程中必须考虑的问题。

3.2.1 采用多媒体实验教学

在实验教学中使用多媒体课件将实验内容、实验要求展示给学生, 并对实验过程进行动画演示, 不仅可以使学生在实验前对其有一个全面清晰的认识, 用较短的时间获得较多的信息量, 留出更多时间用于实验操作和问题讨论, 而且计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性可以调动学生的学习兴趣, 得到较好的教学效果。

3.2.2 构建网络化实验平台, 开设虚拟实验

基于网络资源的广泛作用, 利用现有机械设计精品课网络教学平台, 学生可以在平台上结合机构运动创新方案设计, 在虚拟环境下进行机构组合创新设计, 提高学生对机械方案设计重要性的认识, 强化学生独立设计的能力和意识。同时, 将实验指导书、实验须知、开放实验时间等提供给学生, 并开设网上答疑、在线讨论、创新园地等专栏, 为学生创造良好的网络学习环境, 学生可有效利用学校的网络资源, 根据个人兴趣进行自主学习, 达到因材施教的目的

3.2.3 开放性实验与学生科技活动形成良性循环

对实验室进行定期开放, 可以提高实验室设备的利用率, 为学生创新能力培养提供场所。教师从机构运动创新方案设计实验中筛选优秀作品, 进行适当地指导和改进, 然后由学生进行加工制作, 以实物形式参加全国大学生机械创新设计大赛、大学生课外学术科技作品竞赛和大学生科研立项等大学生科技活动。通过学生科技活动, 将学生暴露出的机构设计和应用方面的问题进行总结并引入到理论课程、实验教学中。在大学生科技活动的平台上, 锻炼了学生从方案设计到技术设计、再到工艺实现等机械工程设计的能力, 培养了大学生的创新设计能力、综合设计能力和团队协作精神, 加强了对学生动手能力和工程实践能力的培养, 一方面, 机械原理课程实验教学为大学生科技活动打下良好的实践基础;另一方面, 大学生科技活动又能使机械原理课程实验教学得到了延伸, 与学生科技活动形成良性循环。

3.3 评价方式改革

随着开放性实验比例的加大, 学生的实验成绩可以单独计算学分, 成绩包括以下三部分:

基础实验部分:按实验操作及实验报告完成情况给出成绩, 占学生实验总成绩的60%。

实验考试成绩:按期末学生独立完成实验操作及实验结果处理情况赋分, 占总成绩的20%。

创新实验成绩占余下的20%:这部分采用学生互评方式。在机构运动创新方案设计实验中, 要求学生几人一组, 利用所学的常用机构进行创新设计, 实现某种功能, 利用机构运动创新方案设计实验进行机构组合验证, 由学生按组陈述本组的设计方案, 最后学生互评得出各组成绩。这样对学生的陈述能力有所锻炼, 同时为学生交流创新经验提供平台, 还可以促进学生团队合作能力和交流互动能力的培养。

结束语

加强实践教学环节已成为我国高校人才培养的共识, 《机械原理》、《机械设计》实验教学更是一种需要适应当前及未来制造业发展的教育实践, 必须紧跟经济发展步伐, 坚持面向现代化、面向世界、面向未来的原则, 从生产实际出发, 对教学内容、教学方法等进行全方位的探索性改革, 认真思考、潜心钻研, 使学生的素质培养能够适应现在及未来社会对工程专业人才的需求。

参考文献

[1]任金波, 张翔.《机械原理》与《机械设计》实验教学改革实践, 福建农林大学学报 (哲学社会科学版) , 2011, 1493:108-111.

7.机械设计与机械制造的技术探讨 篇七

关键词：机械制造？设计？发展？技术探讨

前言：

就机械设计而言，在其技术设计层面上主要是通过对工程制图、力学研究、机械设计原理以及互动性等相关知识进行控制设计，所涵盖的内容众多，对各种学科知识的掌握就有一定要求。另外，机械制造的来源于机械设计，一个机械的完成虽然是多个设备合作的成果，但最基本仍然是机械设计，因此设计的好坏也在根本上影响了机械的好坏。本文将从机械设计和机械制造两方面对其进行技术层面的探讨。

1.机械设计的技术探讨

1.1.机械设计的初期计划设计技术

机械设计的初期设计计划主要是通过对所设计的机器进行了解，再利用初期计划设计所提出的条件对机器提出基本约束条件。这里的机械初期计划设计就类似于计算机软件设计，通过设计前对机器的分析了解，从而对所制造的机器有大致上的认知，定好机械制造在整体上该注意条件，更好的为机械制造服务。

1.2.机械设计的设计方案技术

机械方案设计是设计环节的关键，机械设计的好坏主要依靠设计方案是否最大化的体现机器的性能。因此，在设计方案形成的过程中，需要考虑的问题较多，因此，方案作为理论知识，更重要的是能够通过实践的检验。因此，方案设计者在设计方案的同时也要考虑到机器的开发和创新能够被检验者所认识。所以设计方案的形成可以通过对机器工作原理的认识，再对机械进行基本结构定位，然后在了解运动方式的基础上进行零部件的选择和设计，接着进行工程制图的设计，最后通过初步的设计检查，以上这些步骤主要是机械设计方案的流程。

1.3.机械设计主要设计技术

机械设计中也相应具备一定的技术要求，也是机械设计过程中最为严谨的一部分。这个部分主要对设计图纸进行核对和计算，做好总图与部件草图的核对分析。对机械的设计要充分符合机械性能，按照机械的功能进行针对性的设计，并且通过小组讨论，得出最好的设计方案，这里则需要设计人员细心认真负责，对每个部分的设计要进行严格的核对计算，因为一个细小的漏洞都会对机器造成不同程度的影响。一旦发现产品上的疏漏，则要立刻进行校对工作。

2.机械制造的技术探讨

2.1.现代机械制造技术的特点

2.1.1.机械制造与现代技术的结合的特点

如今的机械制造相较于传统的制造模式，赋予了更多的时代先进制造技术。例如制造技术上充分利用计算机技术、传感技术、或者自动化技术等等科技技术提高机械制造水平。这里体现了传统制造技术与现代技术的完美结合，使得制造技术有了很大的进步，提高了机械制造的管理水平，使得机械制造实现信息化的转变。

2.1.2.机械制造技术与社会相统一的特点

机械制造的发展对国民经济的提高也有很大的帮助。社会主义市场在对现代机械制造技术上，需要企业能够通过参与市场竞争，提高劳动生产率使得机械制造水平有整体上的提升，更好的立足在社会主义市场。因此在现代机械制造技术中，不仅要通过各项技术的结合创新，也要企业将时间、成本和质量作为市场竞争一部分，这样的机械制造技术才能有相应的提升。

2.2.机械制造技术发展趋势探讨

2.2.1.体现科学发展观，进一步向技术绿色化发展

实现经济的可持续，各行各业都在不断朝绿色化发展，机械制造也不例外。实现技术绿色化，不仅仅可以从机械制造自身中的设计、制造和使用过程做出改变，还要从所需制造的能源资源入手，在不影响生态环境的基础上进行绿色作业。另外，实现制造技术绿色化，也是制造技术升级的体现。不仅实现绿色制造，还提高了制造技术水平。

2.2.2.现代机械制造技术更多的朝向信息一体化发展

在科学技术发达的今天，利用先进的技术进行产品制造更能够为企业带来一定的竞争力。机械制造不再像以往一样仅限于传统的需求，更多的是体现机械的个性化和多样化，符合消费者的需求。制造出来的产品只有真正的被使用了，才是真正体现其实用价值。要结合信息技术和制造技术，利用现代化手段实现信息一体化发展。另外，对设计工艺的要求也相应的提高，实现设计与工艺的一体化发展，在机器制造的过程能够进行合理的工序调整和节约原材料，更好实现目标控制制造，提高生产质量。

2.2.3.现代机械制造技术更多的朝向虚拟化发展

在机械制造中使用虚拟化技术，更多的是依靠计算机技术中仿真技术对制造进行合理控制，并且通过虚拟化技术，可以提前对机械产品有更全面的认识，利用各项虚拟技术使得机械开发速度有一定提升，高新技术的发展不仅仅带来企业整体制造水平的提高，也使得企业能够具备相应的社会竞争力。虚拟化技术的发展不仅仅是制造技术的创新，同时也大大提高了能源利用率，提高机械制造的技术水平。

3.结语

社会竞争不断激烈，企业只有提高自身的竞争力才能够很好的在社会市场中找到适合的位置。因此，在机械制造行业方面，为了迎合社会的发展，更多的提倡绿色设计，绿色制造。机械制造需要依靠机械设计去实现。因此，对机械设计的要求则有较高的要求，为了能够充分体现机器性能，在设计的各个环节都不能够有一定马虎，设计与制造两者相辅相成。认真负责做好设计与制造的质量检查，从安全有效的角度出发，实现经济水平的提高。

参考文献：

[1]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术，2010（6）：102-104.

[2]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应.2012（7）：48.

8.机械设计专业的开题报告 篇八

液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。可以应用在比较恶劣的作业环境，应用场合广。也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两头忙)或轮式装载机上进行破碎作业。我国液压破碎锤市场飞速发展的良好机遇，国产液压破碎锤企业迅速崛起，国产品牌市场占有率不断提高。液压破碎锤的优点：结构简单、故障少、维护方便、成本较低、冲击能量较大。因此用户可同时降低使用和维护两方面成本。

2、国内外研究现状及市场分析：

3.液压破碎锤，又叫做液压破碎器、液压碎石器、液压锤或液压镐等。而我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器(hydraulicimpactbreaker)。名称五花八门是由于国际上暂时还没对液压破碎锤制定一个统一的标准。现在液压破碎锤市场十分兴旺，韩国、日本、德国、美国、芬兰、意大利等国的多种型号液压破碎器充斥我国市场，现在国内市场主要销售的品牌有韩国组装(水山、工兵、韩宇、东光、双牛、猛士等)，日本组装(古河、甲南、东空等)。我国液压破碎锤市场目前尚处于快速成长期，国产品牌主要有惊天、力博士、迈科、长液等。目前国内外对液压破碎锤的技术研究主要是1、采用最优化设计理念，加大活塞和缸体行程，采用活塞和钎杆同样大的直径，使破碎锤与主机匹配效果最佳，合理利用最高的输出能量，增加冲击能量。节约能源，达到工作效率最高。使用高质量材质特殊精密工艺加工制造，降低其使用成本。2、尽最大力度让液压破碎锤结构简单、故障少、维护方便。延长使用寿命。并总结液压破碎锤常发生的故障与原因，进行改进与创新，降低成本。

3、选题研究的内容：

1、对液压破碎锤一个综合的了解。（产品种类、各种型号及参数、产品的应用场合、产品的使用等。）

2、根据实际使用情况分析液压破碎锤经常发生的故障与维护。

3、液压破碎锤的保养与检查。

4、液压破碎锤的改进与提高使用性能的创新设计。

4、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题： 研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次，进一步搜集阅读资料并研读文本和现场产品的考察，做好相关的记录，形成论题提纲。第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。 研究方法： 运用文献阅读法与比较法、网络信息收集与阅读、对实习公司的液压破碎锤产品的零件进行分析法、在液压破碎锤产品的`应用场合进行维护及收集信息等方法进行研究。

要解决的关键问题：液压破碎锤的故障维护与改进和提高使用性能的创新设计。

5、研究与写作计划：

20XX年01月05日——02月20日 确定选题、收集相关资料

20XX年02月20日——02月30日 撰写开题报告与开题

20XX年03月01日——04月01日 收集资料，开展研究，形成写作提纲

20XX年04月02日——05月01日 深入研究，形成论文初稿

20XX年05月02日——06月30日 论文修改、定稿、打印、答辩

6、参考文献：

【1】丁问司;新型冲击式液压碎石器的研究[J];液压气动与密封;06期

【2】赵宏强;新型液压冲击器仿真与优化研究[J];凿岩机械气动工具;01期

【3】许同乐,夏明堂;液压破碎锤的发展与研究状况[J];机械工程师;06期

【4】许同乐;影响液压锤性能因素的仿真研究[J];润滑与密封;05期

【5】严寒冰;前腔常压式冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的研究[D];西安建筑科技大学;

【6】唐伟;无阀液压凿岩机动态过程的仿真研究[D];西安科技大学;

【7】周志鸿；前腔常压型液压凿岩机冲击器优化设计[J];凿岩机械气动工具;1994年02期

【8】黄园月;液压凿岩机冲击效率分析[J];凿岩机械气动工具;1995年02期

9.机械设计师的成长之路 篇九

首先，要送给各位的几句话：

1：优秀的设计师应该善于用最基本的原理解决实际问题。2：优秀的机械设计师应该具有扎实的专业基础知识。3：优秀的机械设计师应该具有本行业内广泛的见识。

4：优秀的机械设计师应该能在熟练的基础上具有创新意识。下面，是一位机械设计师的成长之路和基本能力要求：

1：加工实习——对于刚刚进入企业的毕业生来说，首先要做的是去加工车间实习。就目前的机械制造技术来说，至少以下几个地方是必须去的：车加工车间、铣加工车间、磨削车间、焊接车间,有条件的还必须去CNC车间。在车间实习完成后，至少应该具备以下能力和认知：

各种机床的工作时的安全要求。

各型机床的加工能力——包括能加工多大尺寸工件、加工应力如何处理、能加工一些什么特征、加工的各种特征能达到多高的尺寸精度、位置精度、形状精度、表面粗糙度，各种机床的粗加工、半精加工、精加工分别需要多大的余量等。了解常用的材料的供货规格，比如：各种常用材质的板材、棒材、型材等。

焊接件如何保证精度、如何消除应力、消除形变——这个非常重要——因为在企业中，对于单件或小批量生产来说，通常会以焊接件代替铸造件或锻造件。各种材质如何焊接，比如：低碳钢如何焊接、不锈钢如何焊接、中碳钢如何焊接、铝材如何焊接、铜材如何焊接等。

如果条件具备，有机会的话，还应该去线切割车间、电火花车间、表面处理车间、热处理车间去蹲一些时间，了解这些特殊加工和处理技术的工艺能力。比如，那些特征是需要线切割的、哪些是必须要进行电火花加工的、对于需要各种热处理工艺对于工件特征有什么要求、如何处理热处理对于工件形状和精度的影响、各种材料的热处理性能等。各种成型方法成本的计算方法。

这时，就需要通过实践反过来去研究《机械制造技术基础》、《材料成型工艺》、《工程材料》、《夹具设计》了。

机械设计人员只有对于上述的知识有了基本的掌握和了解以后，才有可能根据自己企业的实际情况设计出合理的零件来。

2：装配实习——装配实习对于设计人员来说也是无比重要的。通过装配实习需要了解：各种轴承在不同的应用场合采用什么配合，什么装配方法；

各种模块从哪里开始装配；如何调整装配间隙、平行度、垂直度、跳动等形位公差；批量生产的设备与单间生产的装配方法的异同等。换句话说，轴承如何装配、齿轮如何装配、导轨如何装配、丝杠如何装配、皮带如何装配等。

哪些结构是可以装，哪些装不了，哪些装了不能拆，哪些结构会产生装配应力、如何卸荷，哪些结构需要预压等；哪些需要专门的装配夹具、定位夹具、检测夹具等；

各种工件和装配方法在装配过程中会有什么安全问题，不合理的装配方法对于工作人员的伤害、对于工件性能的损害。

机械设计人员只有对于上述知识有了基本的掌握后，才有可能设计出合理的机构和结构。

特别提醒：这个阶段，一定要亲自动手！！机械设计师不一定要能操作各种机床，但是一定要会装配你所从事行业的设备。

3：工程制图——在这里，我们说的是工程制图，而不是机械制图。之所以这样说，是因为我们在实际生产中的图纸是为了加工、装配和设备服务的。如何制作出一份合格的工程图纸考验的是工程人员的基础知识和综合能力。这个时候，应该掌握好如何根据设备工艺要求和企业的制造能力清晰的表达出一个零件的所有特征、正确的标注尺寸、合理的选择公差、提出准确的工艺要求等。结合以前的实习经验和知识，仔细研究《机械制图》、《公差的合理选用与正确标注》。

4：设计零部件——经过工程制图阶段以后，应该学习到了别人的设计思路和方法，了解常用的普通工件如何设计：工件有多少种联接方式，各种联接方式的相应特征如何设计，如何设计、校核重要的零部件，如何选择合适的标准件等。这个时候，应该反复的研究大学课程中学习的《机械设计》、《材料力学》、《机械设计禁忌》。

5：设计机构和模块——学习常用的结构、机构的设计，深刻理解各种传动方式的多种结构设计方法，深刻理解各种机构的功能。这个时候，《机械原理》、《机电传动系统》、《液压气压传动与控制》、《机械电子学》、《理论力学》就很重要了。

6：设备设计或系统设计——经过以上扎实、漫长的工程实践和理论学习过程之后，终于摆脱了初级（或助理）设计师的称号，要进入了机械设计师最为紧张、痛苦、兴奋、刺激和巅峰的阶段了。这个阶段要求设计师具有优秀的大局观、雄厚的专业技能和行业知识、对行业相关标准和规范了如指掌。

这个阶段就是对于机械领域知识的综合运用了：通过对于设备生产工艺的分析，选用合理的工艺流程、设备布局，使用简洁实用、稳定可靠的机构，易制造、低成本的工件来构建一台适合客户需求、安全工作的设备——这就是机械设计。这个时候，需要仔细的研究并掌握《现代设计方法学》、《工业设计》、《人机工程学》等知识。

7：项目管理——任何一个项目从提出需求开始就进入到项目管理的阶段内，合理并适应企业实际的项目管理过程能有效的控制项目进程、项目风险、项目成本、项目质量、项目团队等各项内容。这时，应该具备良好的大局观、广阔的胸襟、开阔的视野、优秀的组织调配能力、丰富的项目实施经验、优秀的专业技能。这时，应该结合实际细细研究《质量管理方法》、《项目管理》、《总工工作书籍》等相关知识。

10.机械微观化与机械设计的结合发展 篇十

关键词：机械设计 微观化 结合 发展

中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0111-02

随着工业水平的提高，机械加工越来越精细和复杂，机械的微观化发展，对机械设计有了更高的要求，在这种背景下，如何根据机械生产的实际情况，针对性的优化机械设计，是每个生产企业面对的问题，经过了三次大型的工业革命后，现在的机械生产和设计，都进入了信息化的时代，手工的操作越来越少，都采用计算机作为辅助，利用计算机软件来进行设计，然后导出工程图纸，直接用于实际的生产环节。因此与传统的机械设计和制造相比，现在二者之间的联系更加紧密，要想生产出更精密的机械产品，必须依靠科学、合理的设计，然后结合先进的加工工艺，这样才能够促进机械制造行业的发展。

1 机械微观化发展分析

1.1 机械制造的概念

机械制造是随着工业革命，而逐渐兴起的一门学科，虽然现在已经进入了信息化的时代，但是机械产品作为信息化的基础，机械制造依然是一个热门的行业，在早期的机械制造中，受到技术和生产设备的限制，制造的水平很低，只能生产一些简单的设备，加工的工艺也比较粗糙。随着机械产品自身的发展，在不同的时期，机械制造的概念也有一定的差异，主要就体现在加工的工艺上，随着科技的发展，机械制造中使用的材料和工艺越来越多，根据机械产品的实际情况，可以针对性的选择加工的材料和工艺，从而提高产品的质量。

1.2 机械制造的微观化

机械制造从产生开始，其自身就不断的在发展，机械设备的出现，最初就是为了提高生产的效率，后来随着产品的丰富，开始走进千家万户，在日常生活中随处可见，而机械设备的发展，很大程度上依赖实际的需要，在生产领域中，关心的问题就是生产的效率，如何利用机械设备，最大程度的提高生产效率，是目前很多专家和学者研究的问题。通过实际的调查发现，机械产品自身越来越复杂和精细，尤其是自动化技术和相应加工工艺的发展，极大的提高了机械制造的水平，现在的加工已经达到了微米级别，在最新的钟表等精密仪器加工中，甚至实现了纳米的加工，尤其可见机械制造正在向微观化发展，对于这些产品的加工，由于精细程度已经无法用肉眼识别，因此人为的干预很少，基本都是利用自动化技术，让机械设备自行的进行加工。

2 机械设计的发展分析

在早期的机械设计中，受到技术等方面的限制，主要采用手工设计的方式，设计人员根据产品的实际情况，针对性的设计一个产品的结构，同时对需要的材料进行分析，这些内容都要体现在图纸上，在这个时期，绘图工作需要设计人员手工来进行，因此设计和绘图的效率都比较低，在一定程度上影响了机械设计的效率。随着计算机的普及应用，根据不同领域的需要，可以开发针对性的软件，在机械设计领域中，就出现了CAD和CAM等软件，通过这些软件，设计人员可以在计算机中，很简单的制作出图纸，然后利用计算机将图纸导入到辅助制造软件中，直接用来进行生产，这样的机械设计模式，实现了从设计到生产的一体化，不但提高了设计的效率，也提高了机械制造的水平。

3 机械微观化与机械设计结合发展的必要性

现在的机械制造中，由于机械产品开始向微观化发展，变得越来越精细和复杂，因此人员在实际加工中的作用越来越小，只有在设计阶段中，才能够体现出人为干预的作用，在传统的机械生产中，设计和生产是单独存在的，设计人员在制作出了图纸后，交给相应的生产人员，然后参考这个图纸上的内容，进行具体的机械加工。这样的方式虽然能够统一产品的生产标准，但是执行起来经常会出现一些问题，如对图纸理解的偏差，设计人员在图纸制作的过程中，会按照相应的国际标准等，尽量将图纸设计的科学、合理，但还有一些地方，会根据自己的习惯等，进行实际的设计和制图，对于这些地方的理解，不同的加工人员可能会有一些差异，这就会导致生产出来的产品不统一。如果能够利用现代化的计算机等设备，将机械生产与设计有效地结合起来，就能从根本上解决这个问题，尤其是在机械微观化发展的今天，对于精细、复杂机械产品的加工，如果与设计独立进行，更容易出现生产事故，由此可以看出，机械微观化与机械设计进行结合，对于实际的机械生产来说，具有非常重要的意义。

4 机械微观化与机械设计的结合发展分析

4.1 机械设计是机械微观化的基础

机械设计作为生产的第一个环节，也是最重要的一个步骤，机械设计的情况，能够直接影响产品的质量，这种现象在机械微观化发展的今天，表现的更加明显，因此要想保证在机械微观化的基础上，最大程度上确保产品的质量，必须做好设计工作。在以往的机械设计中，由于机械产品自身比较简单，并不是很注意设计图纸的细节，但是随着机械微观化发展，对于图纸的精确度要求越来越高，而且市场竞争也越来越激烈，产品的质量能够直接影响企业的效益，如果企业想获得更高的经济效益，必须提高产品的质量。对于微观化的机械产品来说，质量主要就体现在细节上，而影响细节主要的因素就是图纸，因此在实际的机械设计中，利用CAD等辅助设计软件，尽量将图纸作的精确，这样才能保证产品的质量，尤其是在机械产品微观化发展中，如果没有一个良好的设计图纸作为基础，很难确保精细加工的准确。

4.2 机械设计是促进机械微观化的有效方式

从以往机械产品的发展可以看出，其发展方向是精密化，现在已经进入了第四次工业革命时代，各个领域都开始想信息化发展，而机械产品作为信息化的基础，要想完成精密电子仪器的生产，必须依靠良好的机械设计。从某种意义上来说，机械产品的发展，很大程度上依赖于设计，由于机械设计属于理论的范畴，而制造就是将这个理论进行实践，理论的发展要比实践先进一些，现在依然有很多理论的设计，无法真正的生产出现，而机械设备的进步，就是为了能够将这些理论的设计，实际的生产出来，由此可以看出，机械设计在一定程度上促进了机械微观化发展。

4.3 机械微观化与机械设计的结合发展

通过前面的分析可以看出，机械设计是机械微观化的基础，而机械微观化制造是为了实践理论的设计，因此两者之间具有密切的联系，如果能够将二者联系起来，必然能够进行更好的发展。在实际的生产过程中，可以利用现代化的信息设备，将二者进行有效的联系，在以往的机械制造中，设计的产品无法实践生产出来，主要的原因就是生产材料和加工工艺，如果能够利用相应的计算机软件，在设计阶段中，就对需要的材料和工艺进行分析，从而针对性的选择一种最佳的材料和加工工艺，必然能够极大的提高制造的效率，从而保证微观化机械产品的质量。此外，设计人员应该了解机械微观化的实际情况，这样在具体的设计过程中，就能够确保自己的设计，具有一定的实践基础，避免设计的产品无法生产的情况出现，这样利用机械微观化和设计之间的关系，使二者之间能够互相促进的发展，必然能够使机械领域得到很好的进步。

5 结语

机械制造一直是一个热门的行业，随着人们生活水平的提高，日常生活中使用的机械产品越来越多，通过实际的调查发现，在不同的历史时期，人们使用的机械产品具有较大的差异，如早期使用较多的是自行车等，而现在使用较多的是钟表等小型机械产品，由此可以看出，机械产品正在向微观化发展。通过全文的分析可以知道，机械设计作为机械制造的基础，是整个生产过程的第一个环节，在以往的简易机械制造中，设计对于产品质量影响比较小，但是在机械微观化的今天，如果没有一个精确的设计，就无法保证产品的质量，从而影响企业的经济效益，要想从根本上解决这个问题，必须利用计算机等现代化的设备，将机械微观化和机械设计结合，使两者有效的连接起来，确立从设计到生产的一体化，这样才能最大程度上保证机械产品的质量。

参考文献

[1]关航健，邵明，肖志瑜.机械蓄能式粉末高速压制试验机的研制[J].华南理工大学学报：自然科学版，2012（12）：53-57.

[2]梅志敏，李云云，卢伟，等.绿色选材在机械设计中的运用研究[J].机械制造，2012（7）：40-41.