1目前機械設計教學體系存在的問題

機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內容過于防范

目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求。現代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。

摘要：隨著我國社會不斷的加強建設，對我國的能源消耗需求也不斷增大。這同時使得我國機械制造行業得到飛速的發展，機械設備的使用能夠幫助人們解決一些高難度的生產，同時使用機械來代替人力能夠有效的加速產品的生產促進經濟發展，同時也解放了生產力。所以機械設備的推陳出新是十分重要的，高效率的機械能夠很好的帶動社會經濟的發展。本文主要從機械設計節能基本原理的分析和應用進行探討。

關鍵詞：機械設計;節能;分析和應用

社會不斷的發展，機械設備不斷的更新。機械行業的發展正處于飛速發展的時代，機械行業是現代社會中的新寵兒。但是在機械行業中也存在著很大的競爭，機械的成本，機械的質量和機械的工作能力對需求者來說都是關注的熱點。能創新出新的機械的發明，能夠有效的節約能源和保護環境對于機械企業來說也是非常重要的。在現代可持續發展的理念下，能的機械能夠獲得國家和社會的不斷支持。

1機械設計節能背景和基本原理

1.1機械設計節能背景。隨著我國的經濟發展與高速的經濟貿易交流，我國迎來了許許多多的挑戰和機遇。這對我國的經濟發展來說起著積極的促進作用，但同時一些國外的先進設備也流入我國，對我國的現有的一些機械行業和相關企業發展都存在著巨大挑戰。這一挑戰促進了我國的機械設計發展，各種新型設備不斷更新，各個新技術不斷的出現。促進了我國的經濟發展。機械節能設計，我國從很早就提出了可持續發展戰略，對于環境和資源的開采都必須要有節制的開采，要從長遠的角度去看待資源問題。不能過度的開發資源，導致生態破壞。所以在這可持續發展的理念的指導下，促進了機械設計技能的發展。1.2機械節能設計的基本原理。機械節能設計是從機械的各個層面出發，對機械的組成部件和運轉原理以及能量傳送等進行合理的設計，以達到使用目的。機械的前期設計準備階段時機械工程中的重要組成部分，設計對于機械來說決定了機械產品的使用原理和使用性能及外觀。機械在使用中存在著巨大的能源消耗和污染排放，人們為了很好的解決這一問題保護環境減少機械排放，對機械節能設計重視了起來。機械技能設計的基本原理是對機械的工作效率，機械的運轉效率，所需能量通過合理的設計進行一個整合。運用相關的先進的科技來達到節能目標。實現可持續發展理念。

2機械設計節能基本原理的應用

摘要：基于工程教育專業認證，對傳統“機械原理”和“機械設計”課程設計進行教學改革探索。課程設計選題突出陶瓷機械特色，切合工作實踐，完善課程綜合性。對照專業認證標準從機械課程設計的教學內容、教學目標和組織實施三方面提出了改革。

關鍵詞：工程教育專業認證；課程設計；陶瓷機械；教學改革

工程教育專業認證是針對高等學校工科專業實施的專門性認證，也是實現工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。高等教育質量問題成為社會關注重點，為進一步提高工科專業教學質量，對標國際標準，教育部于2006年啟動了工程教育專業認證試點工作，2013年，中國成為《華盛頓協議》預備會員，2016年正式加入國際工程教育組織[2]。“機械原理與機械設計課程設計”是機械類專業培養學生綜合機械設計能力和創新能力的重要實踐教學環節[3]。課程主要任務為簡單結構運動分析，簡單的機械設計，旨在引導學生整合機械原理和機械設計的所學知識：機構運動簡圖、基本零部件設計校核、傳動方案設計等，以期培養學生工科思維。如何對“機械原理”和“機械設計”課程設計教學進行改革，以適應新時代工程教育認證的新要求，是擺在各工科院校面前的一大挑戰。

1對“機械原理”和“機械設計”課程設計現狀的分析

“機械原理”和“機械設計”作為機械專業學科非常重要的專業基礎課程，其課程設計大綱明確了常用機械零部件、機械傳動系統、聯系實際設計過程、正確的設計思想、分析和解決問題能力等要求指標。但傳統的課程設計難以滿足新時代工程教育專業認證標準。本校目前仍存在以下問題：①機械課程設計的選題較為單一。“機械原理”課程設計只是對典型機構、四桿機構或凸輪機構運動分析。“機械設計”課程設計一直以來都是以二級圓柱齒輪減速器作為設計題目。題目傳統單一，學生抄襲現象嚴重，不求甚解風氣較重。與工程教育專業認證標準的符合學校定位、適應經濟發展需要的培養目標尚有差距。機械作為一門工科，理應與實際接軌，應與生產實踐相結合，與社會發展需要契合，充分體現出各地區高校的機械專業特色。②機械課程設計的相關性不足。雖然機械原理中的執行機構和機械設計中的零部件設計都得到了訓練，但學生學完機械基礎系列課程后，缺乏對整體機械的認識，“機械原理”課程設計著重于運動分析，“機械設計”課程設計著重于機構零部件性能參數，二者甚至不在同一機構中，兩門課程沒有建立必要的對接點，使學生沒有形成一個有機的整體系統工程的認識以及掌握機器設計的完整過程。

2課程設計改革探索

摘要:農業機械的出現為我國現代化農業的發展提供了保障，做好農業機械設計意義重大。而在農業機械設計中，仿生設計有著重大作用，通過仿生設計，可以設計出與實際工作需要的機械設備，盡可能地滿足人們的要求。就仿生設計在農業機械設計中的應用進行了相關分析。

關鍵詞:仿生設計;農業;機械設計;應用

隨著計算機技術的發展，農業機械設計的工具和方法也越來越多，為農業機械設計提供了保障。農業機械設計與我國農業發展息息相關，不斷提高農業機械設計水平和效率對我國農業的可持續發展有著重大作用。近年來，仿生學原理的應用越來越普遍，對于農業機械設計而言，仿生學原理的應用可以強化機械的實際操作性，從而更好地滿足農業發展的需要。

1仿生設計在農業機械設計中應用的意義

所謂仿生設計是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的一門新興學科，是建立在技術系統上，通過對生物系統某些原理的實驗性模擬、構造，從而設計出一種新的設計思維方法［1］。農業機械設計就是研究與農業機械相關的設備，農業機械設計與我國農業的發展息息相關。對于農業而言，機械設備是實現農業現代化發展的保障，而機械設備作為一種產品，在現代社會里，人們對機械設備不僅注重功能性，同時也注重設備的整體造型的美觀性。而農業機械設計中應用仿生學，通過生物仿造，對農業機械進行模擬，可以對農業機械的功能進行優化，同時，通過仿生設計，還可以賦予農業機械新的生命象征，通過各種素材的搭配，可以設計出符合多功能性、符合人與自然和諧發展的農業機械產品。

2仿生設計在農業機械設計中的應用

1前言

所謂機械加工精度是指機械零件在生產和加工過程中，其實際的幾何參數和理想中的幾何參數之間相符合的程度。機械零件的幾何參數一般包括了以下幾個方面：位置、尺寸和形狀。機械零件的加工精度就包括了以上三個方面的內容。首先是相互位置的精度，主要是用來判斷機械零件對加工表面同基準間所產生的位置誤差；其次是尺寸精度，尺寸精度則是用來判斷對機械零件加工表面的同基準間所產生的尺寸誤差；還有一個則是形狀精度，形狀精度主要用來判斷對機械零件的整體幾何形狀所產生的誤差。事實上，在現實的機械加工生產過程中，由于各種各樣的原因，任何一種加工方法所得到的機械零件的實際幾何參數都不是絕對準確的，機械零件在加工過程中都會產生一些誤差。機械零件的加工誤差就是指機械零件在加工過程中實施的幾何參數與理想幾何參數之間的差距和偏離的程度。機械產品是由各種不同零件加工組合而成的，加強對機械零件由設計到加工，再到成品產出過程中的誤差分析，提高機械零件在生產過程中的精度，對于提高機械產品的質量，增強機械產品的性能，提高機械生產商的市場競爭力具有非常重要的作用和意義。

2機械加工精度誤差分析

2．1加工原理誤差加工原理誤差是機械零件加工誤差中最常見的誤差類型之一。所謂加工原理誤差，就是指在機械零件加工過程中，由于采用了一些相類似的加工方法、刀具輪廓以及傳動比等，來替論上的加工方法和工具，從而使得機械零件在實際的加工過程中產生了偏離理想參數的狀況。加工原理誤差的出現主要有以下幾個方面的原因。首先，在現實的機械零件加工中采用了近似的加工運動。通常我們在進行機床作業時，為了使工作表面符合我們加工的要求，我們就需要在加工工具和被加工對象上建立一定的關系，這種關系就被稱之為運動關系。在理論加工原理中，如果要達到完全準確加工精度，在實際的加工過程中就會出現很多不切實際的問題，對我們的生產加工帶來很多困難，因此，在實際的加工中，我們往往會采取近似運動的加工方法，這樣就導致了加工原理誤差的產生。其次，在現實的機械零件加工中采用了近似的刀具輪廓。刀具輪廓是機械零件加工的重要工具，理論上，對機械零件的加工要求具有非常準確的刀具曲面，要求刀具的刃口要和曲面的輪廓完全符合，但是在現實的生產加工中，要想達到這種完全的吻合，幾乎是不可能的。介于此，通常會采用近似的曲面，如圓弧、直線等簡單的線性來替論上的曲面，這樣由于刀具輪廓的差異就導致了加工理論誤差的產生。

2．2工藝系統誤差機械零件的加工離不開加工工藝，加工工藝系統誤差主要是由于零件在被切削、傳動等的過程中，產生了一定程度的彈性變形，導致加工工具和零件之間的位置發生錯位，從而產生了生產加工的誤差。分析工藝系統誤差產生的原因，大致可以從以下幾個方面來看：首先，機械零件受力點位置變化引起誤差。機械零件在被加工的過程中，工藝系統的切削著力點是伴隨著被切削位置的變化而變化的，機械零件在被切削過程中，其被切削的位置在不斷的發生變化，二者在位置的變化中由于摩擦的作用就可能會產生位置錯位，從而引起加工工藝系統的誤差。其次，機械零件受力程度的變化引起誤差。機械零件在加工工藝中，不僅其受力點的位置在不斷發生變化，其受力的程度也在不斷的發生變化。通常，用來被加工的機械零件本身就存在著質地、形狀以及尺寸方面的不均勻問題，這些機械零件在被加工過程中，再加上其受力程度的不均勻，必然導致了誤差的存在，影響了加工精度。

3提高機械加工精度的措施

【摘要】本文基于陜西國防工業職業技術學院的實驗教學平臺，結合機械原理與機械設計實驗教學概況和存在的問題，提出整合提升軟硬件建設、加大實驗室開放力度和實現理論實驗教學“雙師化”三個方面的教學改革思路，并進行初步成效分析，為高職院校同類課程的實驗教學改革提供一定的參考與借鑒。

【關鍵詞】機械原理與機械設計；實驗教學改革；成效分析

隨著現代職業技術的快速發展和社會、行業對技術技能型人才的需求不斷提升，機械原理與機械設計課程的實驗教學改革面臨著諸多挑戰。課程涉及的實驗設備、教學內容、評量方式以及學生積極性都對教學效果有著顯著的影響，如何全面提升教學效果、調動學生積極性，是機械原理與機械設計課程的實驗教學改革致力于解決的主要問題。

1課程改革背景

1.1實驗教學概況。教研室遵循人才培養方案要求，在機械制造與自動化、機械設計與制造兩個專業中開設機械原理與機械設計課程，共計48學時教學外加36學時（兩周）課程設計，課程涵蓋的實驗主要包括以下三類：1.1.1演示類實驗。包含機構運動演示和機構運動簡圖測繪，前者目的是使學生了解構件間運動關系及主動件、從動件概念，并深化機構及其組成概念；后者主要要求學生掌握比例尺運用、視圖選取、運動副符號及自由度計算等方面。1.1.2驗證類實驗。包括齒輪范成原理實驗和齒輪參數測繪實驗，前者要求學生使用范成儀繪制正、負變位齒輪和標準齒輪，通過觀察、分析和比較，了解標準齒輪與變位齒輪的區別；后者要求學生使用游標卡尺測量奇、偶數齒輪基本參數，了解齒數、模數、分度圓、齒頂圓、齒根圓、齒距等參數和尺寸計算基本知識。1.1.3減速機拆裝試驗。該實驗為演示性試驗，10-20人一組，部分同學拆裝，部分同學觀看，主要了解減速機的結構、軸上零件的裝配關系、窺視孔、放油塞、油標尺、放氣孔、及吊鉤等附件的位置、尺寸大小等，為減速機設計奠定基礎。1.2教學改革前存在問題。1.2.1部分實驗設備老化，無法滿足實驗要求。由于實驗室搬遷和設備自身老化，部分實驗設備準確性、穩定性和可靠性不足，此前開設的相當一部分演示與測繪實驗已無法開出，教學效果受到了較大影響。課程相關實驗在一段時間里主要是減速機拆裝實驗，但由于設備有限，分組時每組學生較多，限制了學生實踐能力的提高。1.2.2教學方法較為模式化。多數實驗教學模式較為固定，學生嚴格按照步驟詳細、易于操作的實驗指導書完成實驗，教師主要指出原則性錯誤并負責學生安全。該模式在培養學生嚴謹細致、精益求精的素養方面具有積極意義，但與激發學生求知欲、樹立其創新精神并最終解決實際工程問題的目標具有一定的矛盾。1.2.3個性化考核方式有待實現。目前考核內容主要包括實驗完成度和按時到課情況。實驗內容的設定方面未能充分反映學生的水平差異，學生完成的實驗項目以及實驗報告內容基本相似，而考勤情況相同的學生基本會取得相同的實驗成績。評量方式與因材施教、個性化評估的初衷存在沖突。1.2.4學生的學習重視度有限。由于上述原因，外加本課程實驗為課內實驗，并未單獨設置考核學分，學生對實驗環節的重視程度有限，直接導致日后進行課程設計和畢業設計時毫無頭緒，也對學生參與各級各類機械創新設計大賽和學歷提升方面產生了一定的負面影響。

2課程實驗教學的改革思路

摘要：機械水平的提升于人類生產與加工效率的提高有積極的推動作用，近些年來我國社會高速發展，為機械行業的發展提供了良好基礎。機械加工是機械行業中最關鍵的內容之一，加工精度的管控直接影響機械加工的質量和效率。所以為了滿足現階段不斷提升的機械產品質量需求，必須給予加工精度控制高度重視，最大限度提升機械加工產品的精度，進一步促進我國機械加工行業的發展，于我國綜合國力的提升也有十分積極的意義。

關鍵詞：機械加工；加工工藝；加工精度

1概述機械加工工藝

綜合來講機械加工工藝其實是一種將加工工藝流程作為根本基礎，通過特定的方式、方法改變生產對象的位置以及形狀，進而獲取可滿足需求半成品以及成品的工作過程。通常情況下將工藝選擇的有關過程稱之為工藝流程，產品數量、人員素質以及生產設備條件等是該過程的決定性因素。對于加工過程中的工藝而言，其實質是將工藝中的內容編寫為相應的工藝文件。眾所周知，包含多樣化的內容是機械加工生產的基本特征，現階段機械加工中涉及的主要工藝內容包含原材料的運輸、原材料的保存、毛坯制造、零件熱處理等。對于機械加工而言，工藝過程屬于其核心部分，又可將其分為多個順序的具體加工工序，對機械加工的精度、產品質量以及加工效率產生直接影響。

2探討機械加工工藝于加工精度的影響

2.1加工方法原理誤差對加工精度的影響。加工方法的原理誤差通常是指將近似刀具輪廓、近似成形運動應用于加工過程中造成的誤差。該種加工工藝對加工原理的近似關系進行利用，因此，無法像理想加工原理一樣展開正確的原理運動。采用此種近似加工原理的手段不僅可確保加工精度，而且有利于加工成本的降低，最終加工精度存在的誤差處于允許范圍內。2.2機床自身存在誤差對加工精度的影響。任何機械設備自身都具有一定的誤差，此種常見誤差主要是制造、磨損以及安裝誤差，對于機械加工機床而言同樣如此。無論是機床安裝還是后續使用都會因地基不穩、磨損等原因使得誤差不斷增加，直接影響加工的精度，并且造成制作方面的誤差，主要包含導軌誤差、傳動鏈誤差以及主軸回轉誤差三種形式。又可將導軌誤差具體拆分為相互位置誤差、扭曲度誤差和直線誤差。上述所言的各種誤差都是機械加工機床自身存在的誤差類型，換言之，誤差產生方式具有多樣化的特征，其中部分誤差對機械加工精度造成的影響處于允許范圍內，但是還有部分誤差對機械加工精度的影響較大，所以需要提高重視。2.3調整誤差對機械加工精度的影響。對于調整誤差而言，其對機械加工精度的影響相對較大，所以一旦在機械加工過程中發現夾具、機床以及道具存在誤差要及時進行調整。但是此調整過程無法達到精準無誤的目的，有眾多因素都會對調整誤差的結果產生直接影響，采用不同調整方法會進一步滋生不同的調整誤差，所以需要結合具體情況對此種誤差進行考慮。

摘要：與傳統的機械制造相比較，自動化機械制造更具優勢。現階段，我國自動化機械制造已發展到了各行各業，其高效益、高效率、便捷性、節能性等特點在制造企業生產過程中表現得越來越明顯，能不斷滿足現代大眾的生活需求。文章通過講述機械制造的概念，分析了其未來的發展方向。

關鍵詞：機械制造；自動化；發展方向；制造企業；機械制造技術；電子信息技術

1機械制造及自動化的概念及特點

1.1機械制造及其自動化的概念

機械制造這一概念早在20世紀80年代，美國著名工程協會就給出了定義，機械制造又被稱為現代機械，是以計算信息系統為主導，對機械制造的整個系統加以控制和協調，用于完成包括機械力、運動和能量流動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統，此定義在當時對機械制造的形容是最符合的，是對機械制造初步形成的最有效的意義。機械制造自動化就是以機械制造技術與電子信息技術為主導控制，結合多種科學技術有機結合并相互滲透的產物。機械自動化是多種技術的結合，但不是錯亂、胡亂的組合，而是經過長期的科學實驗，將各科學技術相互協調地組合在一起，它是一門正在不斷興起，向各個制造業延伸的邊緣科學技術。機械制造自動化使傳統的工業技術構造、產業結構、技術運用功能都得到了很大的改變和完善。我國機械制造業正在由“機械電器化時代”向“機械自動化時代”轉變。

1.2機械制造及其自動化的特點

機械是人類生產和生活的基本要素之一，是人類物質文明最重要的組成部分。機械的發明是人類區別其他動物的一項主要標志，機械技術在整個技術體系中占有基礎和核心地位。機械技術與人類社會的歷史一樣是源遠流長，它對人類社會生產和經濟的發展起著及其重要的作用，是推動人類社會進步的重要因素。中國的機械工程技術不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對中國的物質文化和社會經濟的發展起到了重要的促進作用，而且對世界技術文明的進步做出了重大貢獻。但是由于種種原因，中國的機械工程技術史的研究還相對比較薄弱，發展也不平衡。微觀研究方面的工作較多，而宏觀研究方面的成果較少。一些最基本的概念和范疇的探討沒有受到應有的重視，這方面的工作也亟待加強。本文主要探討古今的機械概念及其演變、中國機械工程機械史的范疇與方法、中國古代機械史的分期與研究現狀等問題，提出一些初步的看法，以就正于專家學者。

一、機械的概念規定與機械技術史的范疇

1、機械的現代定義

研究機械工程技術史，首先需要明確機械的觀念規定。在我國現代的機械學著作中，“機械”一詞是機構（mechanism）和機器（machine）的總稱。盡管各種機械的構造、性能和用途各異，但從它們的組成和運動形式來看，卻有兩個共同特征：

1）它們是一種人為的實物構件的組合。

2）它們各部分之間具有確定的相對運動。

摘要：分析數控機床基礎部分結構構成，并掌握其實質性實踐原理，有利于更好了解數控機床技術應用特點，加強技術人員對數控機床技術故障的排查能力，解決數控機床技術故障存在維護、管理難題。

關鍵詞：數控機床；基礎部件；實踐原理

數控機床技術應用廣泛普及，對于提高社會生產力及社會生產水平起到關鍵性作用。未來階段，智能化技術與萬物互聯技術普及，將對數控機床技術發展產生新的影響。做好對數控機床基礎部件實踐原理分析，對于更好完善數控機床技術應用體系及提高技術應用水平具有重要意義。

1數控機床技術應用特點及優勢

數控機床技術應用起源于美國。但由于美國數控機床技術應用成本較高，核心技術主要應用于科研實踐，使20世紀90年代美國數控機床技術發展一度被德國、日本趕超。我國數控機床技術研究起步相對較晚，但截止20世紀80年代，已然形成數控機床技術開發初步技術積累。隨著近年來機械加工技術及計算機技術發展水平的進一步提高，數控機床技術應用高效化、高穩定性及高精準性的基礎優勢逐漸凸顯，為數控機床技術應用發展夯實基礎[1]。

1.1數控機床加工精確性及運行穩定性較高