机械设计工程师总结汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇机械设计工程师总结范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

（接上期）

三、学校教育与自我提高

我国的机械设计大学教育，实在是令人扼腕，且在短期内解决无望。

想想看，一群自己不知道怎么做设计的教师，在教给也不知道机械设计为何物的学生做机械设计，会怎么样呢？也就是“以其昏昏、使人昭昭”。就是说：目前仅凭学校的教育，不能学会机械设计。

另一方面，机械设计大学教育所用的教材、实验室和实习工厂，按道理应当是合适的。但是在实施过程中，各种管控上的回退，使得应有的效果并没有出现。最好的结果也就是学生们大概知道有些什么，而实际上属于似是而非的状态。

所以，一个经过了机械专业训练并正常毕业的学生，在工作岗位上会经常产生“两眼一抹黑”的感觉。因此学生必须在毕业后主动实施“自我提高”的过程，经过足够的积累、学习和验证，才有可能完成本该在学校内完成的基本训练过程，达到最基本的专业能力。

这是一个基于目前客观现状的、合适的分析而得出的结论。

其实一个最典型的对比：学校的毕业设计和毕业后第一个实际设计的差距可能是天壤之别。其中的差距，只能用自我提高来补齐，没有捷径。所以，这个自我提高的过程，是必须经历的、可能会延续十年以上的一个过程。

四、理论与实践

理论与实践，这是一个古老的话题。多次听到“学校学习的东西没啥用，到了实践中都用不上”的说法。笔者不以为然。

理论是什么？是前人实践的总结和提炼。

凭空的、不能指导实践的理论是存留不下来的。可见，大学期间所学的理论，从根本上说，是一种对前人的实践结果和经验的“速成学习”过程，这将能大幅度减少我们重新实践验证的过程――所谓“站在巨人肩上”。

理论不能指导实践的感觉，其根源有以下两种。

第一种，学生对理论所述并没有真正理解其基本概念。例如，认为对结构加载的工况中，力可以用MPa来描述，并以为这是“应力”。其实，相关学科的大学生应该在大学期间学过“应力”和“外力”的概念，如果确实理解了两者的不同，那么用MPa来描述外力，并称之为“应力”的现象是不会出现的。

第二种，学生对理论所述并没有真正理解其内涵。例如，对一个单独设计的零件怎样确定尺寸的公差提出疑问。其实，公差来自配合，这是一个基本的理论；而配合不可能在单个零件上产生，至少有个虚拟的“另一件”；正因为当初学习的时候并没能理解其内涵，到再用到的时候就糊涂了。

只有一个办法能解决用理论指导实践的思维和方法，那就是“去实践”。

而去实践的过程，在设计室内面对着CAD软件，是不能完成的。于是，下车间就成为解决这个问题唯一可行、唯一能行的办法。

当然，在下车间的过程中，闹笑话、露怯和搞错等现象是不可避免的，这是理论与实践结合过程中的必然。就像笔者在做工人时完成的第一个设计――工程师们甚至看不懂我画的图而明显地露怯那样。

经历了这个过程之后，理论指导实践的现象就会出现。就像笔者与人打赌，用G6材料的车刀正常切削用了很长时间的大型球轴承的钢球那样，虽然从未做过，但是有信心实现，而结果也确实实现了。

在笔者心中，工人与工程师的区别仅在于：工人说不会做从未做过的操作，可以理解；工程师的存在价值则是正确做出从未做过的设计。

这就是理论的价值。

五、设计与制造

说起设计与制造，这可是一个相当麻烦的事情。

能明白“设计不仅仅是造型”的人，已经不是全部的在职工程师了；而能明白“设计的成败在于制造”的人，就又要少一些；至于明白“设计必须完整地考虑制造”的人，就更少了。

问题的症结在于，设计的完成并不是整个过程的终点：制造的情况怎样，对设计具有否决权。其实，设计是怎样的，完全无法保密，只要产品卖出去，全部设计细节也就公开了；而制造的过程则是可能完全保密的，这才是关键技术环节。

一则趣闻，说的是一战时期沙俄是怎样学会制造光学玻璃的，一切的关键仅在于玻璃熔炼过程中的“搅拌”工艺。这个过程据说沙俄用了25年才真正“学会”。在笔者心目中，制造工艺才是最关键的、可用于建立自己技术实力的环节，设计则只能由专利和法律来保护，而且设计之所以可能成为产品，必须有合适的工艺来支持。

一个明确的现状是：我国的机械专业大学生，奇缺基本的制造知识和工艺概念，这个靠学校来解决是没有希望的，只能在毕业后自我完善。而这个过程只有一条路：进入车间。

首先是熟悉，甚至包括车间的味道，车间里各行的老师傅、设备和制造基本过程。

其次是对应，把自己的设计结果在车间的加工和装配过程看清楚、问明白，总结设计中不适合顺利制造的问题，积累下设计细节的提高和经验。

最后是交友，几个主要的大工匠应当是你的好友，以便必要的时候能给出解决问题的方法。

做到了上述三点，设计与制造之间的“桥”就会被建立起来。笔者认为，这座桥会使工程师受益终生。不去主动建立这座桥，我们自身的设计能力就始终没有明显的提高。

六、现场经验

每个工程师都想做创新设计，其成就感是最高的。

但是，创新设计的工艺风险也是最高的。因此，设计者的现场经验就成为设计成败的主要因素之一。也就是：在设计时，应能够预估可能在现场发生的问题，其准确度和符合度要很好，并在设计中准备好对策。为此，在实在想不清楚的时候，就只好“试制”。当然，这种试制的成本和失败的风险都很高，没人愿意走这条路。

尽量少走试制的过程也能实现正确的设计决策，其基础就是足够丰富的现场经验。

什么是经验？经验是犯了足够多的错误之后的醒悟。

经验从何而来？主要的来源不是自己亲自去犯错误才能醒悟，这样的话人类就不会有进步。经验的来源，首先是前人经验之精华的专业书籍。其次，是别人的经验介绍和我们的理解。最后，才是我们自己的经验。

而现场经验尤其是这样：快速地积累来自现场的理念和方法。无论怎样，不去现场是不可能得到现场经验，去现场的过程必须经历挫折，甚至善意的嘲笑。谁让我们没经验、很幼稚呢？学会走路的过程就一定有摔跟头伴随。

篇（2）

2专业认证过程与方式

机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表，并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后，对申请进行审核评析，审核通过后申请学校需进行自我评价，并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后，与学校协商并进行实地考察，目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察，并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。

3认证实践

机械设计制造及其自动化以及相关专业，应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标，以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求，因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例，该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式，对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时，加强基本教学科目的巩固，在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨，其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质，必须追求创新，应用新理论，该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养，注重基础理论和实践相结合的培养理念，以时代和企业的需求为培养方向，以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质，并精选优秀师资力量，针对机械制造专业学生的教育教学特点，研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力，对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作，使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人，603人通过认证，认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证，该认证在机械行业内具有重要影响，它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要，通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中，发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可，实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅，从而更加热爱机械制造业，为祖国工业的发展贡献力量。

4认证的重要作用

境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证，我国受到体制和高等教育背景的影响，正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明，开展此项工作具有以下重要作用。

(1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。

目前若干高校专业教学脱离实际，不考虑学生素质能力与社会需要的契合性，教学内容繁多而缺乏重点，空泛而不切合企业实际需求，注重理论而缺乏实践，学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此，高校的专业教育应当改革，引导学生与企业沟通，培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才，并积极地与国际人才培养模式接轨。

(2)推动企业积极参与人才培养。

企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴，一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意，从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实，高校的教育投入是有限的，再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才，只有充分利用企业和社会的资源，让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来，才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才，企业也应担负起与高校共同培养人才的责任，实现双赢。

(3)毕业生可以快速适应工作环境。

高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才，高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力，能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力，真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。

(4)为我国机械工程师得到国际认可，并走向国际市场奠定基础。

在生产经济趋向高度全球化的今天，专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场，应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定，虽然我国目前还未加入任何国际认证体系，但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见，未来我国的机械工程师必定会与国际接轨，并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。

篇（3）

0引言

机械设计课程是我校机械设计制造及其自动化、农业机械及其自动化和机械电子工程3个专业的主干课程之一，机械设计课程的教学质量直接影响到学生的综合专业素质和就业能力。与学生在低年级阶段所学的单一基础课程(如数学、力学等)相比，机械设计课程涉及了多门前修课程中的知识，如制图、力学、材料、机械原理、公差、制造工艺等，综合性强;同时，机械设计课程又是机械类专业学生从基础课向专业课过渡的一门课程，和前面的基础课相比，已经上到工程实际的层面上，开始接触到了工程实践。在机械设计课程的教学实践中，笔者体会到，利用“学有所用”的思想和“思维转变”的方法，对提高教学效果很有帮助。

1学有所用

“学有所用”指的是在教学中渗透和贯穿“学有所用”的思想，让学生体验到“所学即有所用”的收获与喜悦。在教学中渗透和贯穿“学有所用”的思想，可以按照下面三个环节进行:

第一个环节，在每一堂课内容讲授之前，告诉学生:我们这一堂课的内容针对的是工程实际中的哪个问题，学完之后，能够解决什么样的工程问题，因而我们这堂课所学的内容是有用的，学完之后在实际中就能用上。并且可以对学生强调，如果你这一堂课旷课了，或是打吨、开小差了，那么你将失去获得解决这一工程实际问题的能力和技能的机会。比如讲到过盈联接这一部分内容时，就可以对学生讲，我们这一堂课针对的是工程中采用过盈配合使两个零件联接到一起的问题，学完之后，你就会设计工程实际中的过盈联接问题了，你所设计的过盈联接，不但能保证联接在外载荷下能可靠的工作，同时又能保证被联接件的强度。

第二个环节，在讲课过程中尽可能多地采用设问、启发、师生互动等方式，调动学生的积极性，同时，讲课内容要尽可能多的联系工程实际。比如讲到用“温差法”装配过盈联接时，笔者讲述自己在工厂所见过的情景:目前有些工厂里采用液态氮气冷却被包容件的办法，工人师傅带着绝热手套把被包容零件浸到温度非常低的液态氮气中，待冷却后取出来就能够顺利地装配到包容件中。此外，教师一定要把内容和思路讲清楚、讲明白。

第三个环节，课堂内容讲完之后，在下课之前，教师要做总结。教师进行课堂内容总结，首先可以反问学生:通过这堂课的学习，我们是否解决了某个或某些工程实际问题?我们是如何解决的?然后尽可能的按照解决工程实际问题的思路进行内容总结。例如讲完过盈联接这一堂课后，就可以反问学生，我们现在是不是学会了解决工程中的过盈联接问题呢?我们是如何解决的呢?首先，联接件的材料、结构形状、尺寸等条件是已知的，该过盈联接所要承受的载荷(如轴向力F、转矩T等)我们也知道，接下来我们要为被联接件选过盈配合;我们的思路是既要保证联接的可靠性，又要保证联接件的强度;我们所选配合的最小过盈量min对应一个配合面间的最小压强，该压强在配合面间所产生的摩擦力必须能够抵抗外载荷(轴向力F、转矩T等)，这样就保证了联接的可靠性，即在外载荷作用下联接不打滑;同时，我们所选配合对应的最大过盈量max，对应着配合面间的最大压强该最大压强对联接件所产生的应力必须小于零件材料的许用应力，这样就保证了被联接件的强度;配合选好以后，再提出对零件的粗糙度、公差等工艺要求以及装拆压力或装配温度等装配要求。这样，我们就解决了这一工程实际问题。总结之后再反问学生:这堂课我们是不是学到了真本领?是不是有收获?参加工作以后再遇到这样的工程问题是不是自己有能力解决了?笔者在课堂上经过这样的反问后，学生情绪表现的异常高涨，反响强烈。

机械设计课程中处处渗透着“所学即有所用”的思想。例如在学完螺栓组联接这部分内容以后，笔者反问学生:现在大家想一想，火车卧铺和车厢是不是用的螺栓组联接?现在大家是不是会设计这一螺栓组联接了?以后你们在工作中再碰到类似螺栓组联接的例子是不是能独立解决了?学生表现的兴趣很浓。又如，我给学生布置了一个设计螺旋千斤顶的大作业，课下有学生问我:螺旋千斤顶是一个成熟的机械产品了，如果我要想设计一个目前还没有的机械产品该怎么办呢?我就给学生解释:机械很多方面都是相通的，你可以根据自己头脑中的想法，利用以前学过的知识(如机械原理的知识)来完成所要设计机械的结构、功能等的构思，利用我们机械设计课中所学的知识，通过选材料、分析可能存在的失效形式、根据相应的强度或刚度设计准则进行设计计算、细化结构、精确校核、提出加工工艺要求等这一思路，把你想要的机械产品设计出来。这就是典型的“所学即有所用”的例子，我把这一例子在课堂上讲给学生听，学生同样表现出非常浓厚的兴趣。

2思维转变

“思维转变”就是把“教师一学生一课堂”思维转变为“企业领导一设计中心技术人员一加工车间”思维。

广西工学院高中庸老师在其《机械设计课中的案例教学》一文的中写道:“毋庸置疑，一个在学校真正学懂了机械设计的大学本科生完全可以胜任生产第一线的技术工作”。笔者也有类似感受。笔者认为，这句话不但说明了机械设计课程的重要性，更重要的是说明了机械设计课程与生产第一线的工作是紧密联系在一起的。笔者在教学中体会到，要提高机械设计这门课的教学效果，教师要对学生进行思维转变，把了教师一学生一课堂”思维转变为“企业领导一设计中心技术人员一加工车间”思维。

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一、电站概况

阿坝州黑水县登棚一级水电站位于阿坝州松潘县毛儿盖镇境内，电站总装机容量20MW，本电站的开发方式为引水式，日调节性能，除发电外，无其他综合利用要求，电站引用流量为6.6m3/s，设计工作水头为370m，装机2×10000kw，多年平均年发电量为7919万kwh，保证出力为2364kw，年发电利用小时数为3960h。

适合该电站的比较通用的转轮型号主要有A237、A475。这里特别说明一下水斗式和混流式是不一样的，特别是在转轮的型号的选择上面。HL你一旦选择了某个型号，那么基本是不可以替换的，但是水斗式的转轮是可以互换的（比如350米2000KW，采用A237、 A475等等都可以），所以对转轮型号的选择需要进行综合比较。

A237：用的最广泛的水斗式型号，适合600米以下水头段使用。由于该转轮型号使用很多年了，在实际的使用中效率和性能确实存在不足之处。

A475：从挪威参照过来的型号，2003年以后才开始大量使用。该型号被我国广泛的使用在600米以下，极个别超过600米。在实际使用中发现性能与效率较A237为优。

故本电站初定A475作为转轮型号。

（二）确定特征尺寸

射流直径的大小，决定喷嘴过流量的大小，根据上面的公式的计算值，仅仅是满足在额定出力下的射流直径，故需要留有一定的余量，所以一般是计算值向上取整为整5或0，不仅留有余量，而且便于厂家的系列化、规范化、通用化设计。

那么这里就要从结构方面来说说常用的喷嘴数的排除原则：

第一：一般单喷嘴水轮机单机不超过5MW，且单喷嘴射流直径一般不大于13cm，当射流直径过大时，为保证合理的m值（下一点详述m值），对应的转轮直径比如增加，带来的是机组成本的增加。

第二：出于经济性技术性的考虑一般在四喷嘴以下，单个喷嘴射流直径一般不大于13，超过此值考虑更多喷嘴数来提高经济性。

第三：国内极少采用3喷嘴机型，主要采用的是单喷嘴，双喷嘴，四喷嘴结构，这点主要从结构上来考虑。

第四：一般5、6喷嘴单机使用容量超过30MW。

第五：当四喷嘴与5、6喷嘴同时满足时，则要详细对比分析综合投资。

那么通过以上几个原则，很容易就能排除这个电站的1.2.3喷嘴的方案了，余下4喷嘴作为可以考虑的对象了。

2、转轮直径与射流直径的比值m

三、总结

综上所述，水斗式水轮机的选型，其实是在满足射流直径、单位转速以及m值的前提下，综合比较技术与经济性的平衡，寻找最优的机型。本文借登棚一级水电站的实例来详细论述了如何从水斗式水轮机的结构特点上以及如何使用m值来进行选型。

参考文献：

[1]Ю・У・Эдель（埃杰尔），《水斗式水轮机》（1980版），机械工程出版社，1990（中译本）

[2]孙红伟，冲击式水轮机的选择小水电2006年第五期

[3]程良骏《水轮机》12-5节232～233页

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1 逆向工程中的计算机辅助设计

逆向工程就是要吸收先进的科学技术，技术是科学应用的关键，研发人员的作用就显得很重要，研发的成本也是非常大，在研发的过程中需要的是研发的工作人员的较高的素养，还需要国家或企业对研发的支持力度。逆向工程就是指深入产品所处的环境对产品有一个足够的了解，然后对原产品进行技术上的创新和突破的一系列过程。它不仅仅针对实际的物体进行，在创新改造的过程中还需要构建具体的模型，并将最终的产品呈现出来。机械设计的应用就可以很好的结合CAD使用，将实际的物体转化为对应模型，通过计算机软件来重新的对其进行设计。

2 CAD在机械设计中的应用优势

2.1 与人的思维相吻合

机械的设计通常都是先由机械工程师在大脑里对需要设计的物体有一个大概的整体构思然后将设计师脑海里的这种立体的构思图样，运用立体几何的方式再给它呈现出来，这样的图形体现才有利于更好的对设计进行构思，也会节省了设计师设计的时间。能够激发设计师思维的灵活性和敏捷性。设计的过程也是连续的一个整体，使得作品一气呵成。CAD技术在机械设计的应用帮助了设计师更好的表现自己构思和设计产品，同时也使得人们更直观的去了解这种设计图形，设计师设计也更容易去开发思维，通过和设计者之间的交流沟通来达到作品设计的高效率和高水平。

2.2 提高其工作效率

CAD技术能够很好的将机械设计中的复杂构思和设计通过简单的三维立体的图形给展现出来了，应用计算机软件将复杂化的运算变得更加的容易，截交线与相贯线可以通过软件自动生成，操作也变得更加的便捷和简单化，使得研发过程变得更加简单也大大的提高研发的效率。CAD的应用过程中对传统的机械设计冲击相当的大，必须在原有的技术层面上大力的创新，要对原有的不能够相契合的相关设备和硬件设施进行改造和更换，这种创新不仅要适宜新的发展趋势也还需要传统的技术因素做支撑和参考，以便实现新的技术和零件的开发和应用。

2.3 便于修改

CAD的优势在于在使用的过程中可以在原有环境下实现新的设计，也能够从其他零件的位置上设计出新的零件，所以使用起来非常的方便。新零件和旧零件在使用过程中会不会互相的影响也十分关键，要保证新旧零件使用过程中相契合。比如，在对一个箱体和箱盖的安装的工作时，箱体和箱盖之间必须要想契合能够配套，箱盖的设计就必须要根据箱体的要求来完成，完成外形设计的时候就要在查找器中找到相匹配的零件，整个的设计流程都是一个连续完整和透明的。如果在设计的过程发现有错误需要进行修改的情况，也同样是利用这一方法，比较简单也很方便。

2.4 提高其产品质量

机械化的产品也随着技术的进步慢慢的进行创新。现在的机械产品也慢慢的和电子产品相融合。配合CAD和CIMS技术，设计的技术已经发生了质的改变。CAD技术的注入，可以很好的对产品质量情况进行分析，保证设计过程中产品质量的优质。很多大型的机械企业也将数控技术不断的改善，同时运用CAD技术，双剑合璧，既保证了产品的加工过程又保证了产品的品质。三维立体机械设计技术，能够精确的对产品外形和位置进行细致的表现，可以提供更多更客观的信息资源，更加全面的将外形形态表现出来。

2.5 缩短设计周期

运用CAD技术的机械设计最大的优点就是设计的周期缩短，以往的机械设计都是靠人工来完成的，需要大量的时间来操作，对一些相对复杂和难度很大的机械结构，还会给设计师带来很多的技术困扰。运用了CAD技术后，可以很方便的进行三维立体设计，将复杂的零件结构用简单的零件组合来体现出来，降低了设计的难度，也提高了设计效率，节约了时间成本。同时，设计师还可以根据这些简单零件的重新组装，在原有的技术基础上进行改良和改变，设计出更优秀的新产品。

2.6 方便对零件装配的观察

设计师在对机械设计时，首先是要对机械设计相当的了解，配置的装配对设计的结果起很大的作用，CAD可以对整个的装配进行清晰的演示，同时可以一次进行多个装配同时演示。有的演示不符合装配的操作标准，显示器会采取自动显示和自动剔除的处理方式。可以很好的多设计师发现并改正在设计过程中存在的问题和不足。除此之外，运用CAD还能够演示零件的运动功能，使得设计师可以更加清晰的找出不合理因素并予以解决。这种对机械设计的演示方案极大程度上改善了企业产品设计的成功率和合格率，也节省了不少研发经费。

3 CAD在机械设计中的应用

3.1 图形以及符号的使用

机械设计离不开很多的图形和符号的使用。那么有了CAD技术后，设计师就可以在设计的开始前将所要使用的图形和符号编制一起。这样方便在设计过程中能够随时的调取图形和符号，可以提高设计的效率，也大大的方便了设计师的操作。在进行机械设计的过程中可能还会碰到零件的标准化和不标准化的问题。这时候为了方便设计师完成设计可以将标准化的零件编入到零件库，可以使得设计师灵活便捷的使用。

3.2 绘图

机械设计过程中有一项重要的工作就是要完成绘图工作，以往所有的绘图都将由设计师自己手工完成，手工绘制图纸不仅麻烦还容易出错，耗费大量的人力和时间成本。应用CAD技术，所有的绘图工作由人工之改为用计算机来解决，绘图的时间明显的缩短了，计算机绘图操作起来也很方便，使得整个绘图过程变得相对简单，提高了绘图的效率。同时计算机的绘图和传统的绘图相比，更为准确，质量也更高。

3.3 三维造型

机械设计中的实体造型设计，主要运用的就是通过计算机软件处理的，这样处理会使得实体造型更加客观的呈现，设计师自己也能够更加方便的完成这一设计过程，在设计时设计师首先要做的就是对需要进行设计的产品进行熟悉和了解，还需要对设计品进行整体分析。分析过后设计师就开始用到CAD技术，CAD技术的机械设计，使得设计工作变得简单快捷了，也使得设计的过程更加的透明，工作效率就得到很大提高，即便在设计中存在一些问题也能够通过文档对所出现的问题进行备注。这些在机械设计中都得以更好的利用。所以CAD技术对机械设计非常的有用。

3.4 电力开关控制柜

CAD技术也是一项在不断进步和发展的高新技术，在其他很多行业都有所涉及，现在的很多电力开关柜也运用了CAD技术，CAD技术提高了原来的设计水平，使得电力开关控制技术得到更快的提高和发展，技术的更新淘汰速度明显加快，新的产品会更加的符合市场需求。

4 总结

在进行机械设计的过程中，应用计算机辅助设计技术有着较为显著的优势，不仅能够提高工作效率，还能够降低设计失误率，提高产品精度，在最大程度上保障机械设计的工作质量。因此，在机械设计过程中，相关人员一定要加强对计算机辅助设计技术的应用。

篇（6）

2《机械设计》课程设计改革的思路与措施

2.1增加设计题目的多样性和新颖性，提高教学质量和学生工程设计能力

《机械设计》课程设计题目首先满足教学大纲的要求，即题目中应包括原动机、传动装置、工作机三部分内容，并能够对机械设计课程所学大部分零部件进行设计训练。在此前提下，应改变原来的只针对减速器的定式设计模式，从学生设计兴趣入手，调动学生的能动性，培养独立设计能力。在传统课程设计内容基础上，设计题目可从教师相关的科研项目中抽取，或者与工矿企业建立联系，去实际中提炼一些综合性、创造性的设计题目，这样一方面替工矿企业解决技术问题，另一方面学生设计过程具有挑战性，同时起到了学以致用的目的。机械类专业往届毕业设计中传动装置设计部分一般雷同度小、综合性强，与工程实际结合度高，整理后也可作为课程设计题目。课程设计题目的多样化和新颖性能够吸引学生，锻炼学生综合运用先修机械类课程知识的能力，促使学生建立整体设计的理念，激发学生的独立设计能力和创新能力。

2.2采用启发式指导，促使学生由模仿型设计转变为思考型设计

课程设计中包含方案确定、初步计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计和编写设计计算说明书等几个阶段。在每个设计阶段，教师应组织学生设计小组展开讨论，对设计资料进行归纳、分析和总结，从前人成功设计案例中寻求设计要点并形成独立的设计思路。尤其进行到草图设计和装配图设计阶段时，牵涉到大量的结构问题，由于在《机械设计》课程讲授的重点都是基础理论，很少涉及结构方面的知识，学生在进行到这一设计阶段时普遍感到困难，错误较多。在这一阶段，指导教师应悉心引导，最好借助实物模型教学，多进行正误结构的比较。只有通过启发式指导，学生才能很好的把握机械设计的规律和其灵活性，达到举一反三的训练目的。

2.3加强计算机CAD/CAM/CAE技术在课程设计中的应用

在计算机信息技术的时代，机械工程设计领域已广泛使用计算机CAD/CAM/CAE技术进行设计，进入数字化设计、分析与制造的新时代。传统设计中采用的是半理论半经验的计算公式进行静态计算或估算的设计方法，设计过程费时费力，设计结果的可靠性验证滞后。在CAD技术平台上可实现机械零件的结构设计和机构运动仿真，所见即所得。运用CAE软件进行机械零件的力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计。在《机械设计》课程设计过程中，手工图板式设计方式明显落后于机械行业实际设计方法，因此要加强学生在计算机绘图方面的训练，增加学生用CAD软件绘图环节。鼓励学生运用CAD三维造型技术进行仿真设计，由于设计过程处于三维空间，形象逼真，因而有助于学生创新潜力的发挥。通过运用计算机绘图，将学生从大量的手工绘图劳动中解放出来，使学生可以将精力重点放在方案设计和结构设计上，提高课程设计质量；同时模拟了真实的企业环境，培养学生使用CAD软件进行机械设计的能力，这样才能在今后的工作中使学生快速适应工作环境，成长为合格的机械设计工程师。

2.4加强实践环节，提高学生的工程设计能力

理论必须联系实际，从实践中来，再到实践中去。让学生接触机械工程实际，了解同类系列产品的性能、结构特点及生产过程。学生对设计对象有了感性认识，获得产品的有关工艺知识后，才能建立机械设计与机制工艺之间的联系，课程设计的机械装置才能和实际生产相符。因此，在课程设计之前多安排学生到工厂参观或者以多媒体的方式观看相关的工程案例，以此拓展学生设计思路，提高机械设计能力，达到课程设计实践教学的目的。

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1.引言

舰船电子设备是舰船众多设备中的重要设备。舰船电子设备在舰船中发挥着重用。现在的舰船电子技术发展十分迅速，以前采用的机械控制机构，很多都已经改成了电气机械的控制系统。同时，舰船电子设备线缆所传送的信号越来越多，频率也越来越高，消耗的功率就越来越大。我们知道，现代舰船电子设备使用的电磁环境频率十分复杂，各种设备都工作在复杂的电磁环境中，所以必须采用必要的措施，以保证舰载电子设备的正常运行。

舰载电子设备的各种电子部件主要有显示模块、操控模块、电源模块、机箱底板、各种插件板、变压器、滤波器、阻容元件等。电缆布线设计，要完成电子设备中各种部件、插件、元件间的合理布线，保证布线位置与结构的合理，实现设备各种部件、插件、元件之间的电连接，并达到设备的电气、电磁兼容等性能指标。通常，由布线所形成的分布电容和杂散电磁场的分布情况十分复杂，同时由于噪声干扰的随机性，所以很难通过特定的公式计算，来得到最佳的布线方案。电缆布线的合理性，在很大程度上取决于经验的总结和实验方法的验证。

2.关于电缆布线设计的问题

印刷电路板（PCB）的设计，要经过原理图设计和电路板布线设计。印刷电路板生产厂，根据电路板布线设计进行生产。同样，电子设备电气系统的设计，也要经过原理图设计和电缆布线设计。电缆布线设计是为电气系统制造做的准备工作，工人根据布线设计对电气系统的电缆布线进行施工。

由于电缆是属于机械电气类的产品，在处理设计问题时，必须兼有电子技术与机械技术两方面的专业特点。电缆布线设计需要将电气技术、机械技术、制造技术的有关内容结合起来进行综合考虑。电缆布线设计的要求比较高，布线设计人员必须熟悉电气技术（尤其是电磁兼容）、机械技术、制造技术。

电气人员，对设备、元件、电缆、信号的电气性能很了解，但由于导线可能穿越多个空间，需要不同的固定和安装方式，同时设备内部空间结构复杂，电气人员很难完成机械上的设计任务。机械人员可以设计电缆的固定和安装方式，设计电缆的分布和布局，但机械人员很难完成电缆的电气、电磁兼容设计。例如，确定哪些电缆和导线可以捆扎在一起形成线扎（或线束），并合理的分布线扎，保证线扎间的电磁兼容性能。

电缆布线设计主要包括：①电缆和线扎的设计；②电缆的空间布局设计。电缆布线设计可以简单概括为：①电缆和线扎包括哪些导线，它们相互之间的电气、电磁兼容性能如何解决；②电缆和线扎在设备内部如何分布、安装和固定。

完成了电气系统的逻辑原理图设计之后，就可以进行电缆和线扎的设计了。在设计过程的这个阶段，需要确定将哪些导线组合在一起，形成电缆；需要确定将哪些导线、电缆绑扎在一起，形成线扎。并且对所有的电缆和线扎进行拓扑描述，以便电缆空间布局设计工程师能够利用这些拓扑描述，确定这些导线、电缆与线扎的最终性能要求。同时工程师还必须确定连接线的线径规格，估算每一根导线和电缆的长度，并且确定在什么地方安置滤波器和连接器等。

对于每一个电缆或线扎，工程师必须做出一个2维的设计图，通常称作线扎图。线扎图是表示多根导线和/或电缆绑扎或粘合在一起的图样。对于有特殊要求的线扎，可以采用旁注加以说明，例如采用“技术要求”的方式加以说明。线扎图中的线扎有结构式和图例式两种表示方式。

电子设备的各类导线集中在设备内部，这些导线会互相干扰，影响整机的电气性能，甚至影响一起工作的其它设备的整机性能。所以，要尽可能排除各种干扰，合理、有效地利用设备内有限的空间，对电缆和线扎进行精心的设计。电缆和线扎设计时，应按导线信号的电压、电流、频率等类型分类捆扎，尽量防止线间耦合串扰，同时要考虑设备的可靠性和可维修性，考虑布线的美观性。

电缆和线扎的设计，应尽量选择专业生产厂制造的电缆，避免工人手工制作电缆。专业生产厂有专用的生产设备和检测设备保障，并有成熟的生产工艺，能够满足不同的电气、电磁等要求，符合国际组织的各种标准。手工制作的电缆很难达到专业生产厂水平，特别是电磁兼容方面，电缆的性能没有可靠的保证，差别也比较大。对特殊要求的电缆，可以提出具体的技术参数，在专业电缆生产厂定制生产。

电气系统内部各功能模块之间需要相互通信，所敷设的电缆（线扎）电压不同、电流不同、频率不同，这些电缆的相互位置，以及走向都将对设备整体的电磁兼容性能产生影响。由于电缆总是有一定的长度，部分电缆的电流很大，有的电缆信号十分敏感，因此电缆比PCB、机箱或其它结构件更容易导致电磁兼容问题。可以说，大部分的电磁兼容问题是电缆引起的，所以，必须对电缆和线扎进行合理、有效的空间布局设计。

完成了电缆和线扎的设计，就可以进行电缆的空间布局设计了，也就是根据电缆和线扎必要数据，结合设备内部空间，进行电缆的合理布局，满足电气、电磁兼容设计的要求。在这个阶段，电缆布线设计工程师将决定每一根电缆、线扎的精确长度，决定电缆和线扎的精确位置，决定连接器与紧固装置的具置。

电缆布线设计工程师，将有关电气系统电缆和线扎的信息，加以分类、整理。根据这些信息，电缆布线设计工程师更新每一个线扎的设计图纸——线扎图，明确线扎的长度、方向、折弯角度等数据，更新电气系统的电缆和线扎在固定、安装过程中所需要的辅助零件清单。在此基础上，生成制造模板所需要的设计图纸与技术规格要求，这些模板都是在装配每个电缆、线扎时所需要使用的。

电缆空间布局设计是很重要的一项工作，是明确电缆和线扎的空间位置、布局，明确电缆和线扎的相对位置的。在进行电缆空间布局设计时，不能简单地按照布线原则，将不同电压、不同电流、不同频率的信号电缆分开敷设，必须根据电子设备内不同信号电缆的干扰特性，在理论计算和实验的基础上，总结设备内不同信号电缆的布局方法，减少相互干扰。

3.电缆布线设计与电缆布线施工一致性的关系

电子设备的电气系统，在电气性能要求越来越高的情况下，电磁兼容性要求也越来越高。电缆布线施工的差异，不仅仅是外观上的不同，布线的不同导致同一类设备的电磁兼容性能差别很大，影响设备的整机性能。

在生产中经常存在如下情况，机柜、加固机、插件、电源等电子设备的结构件，经常多次重复投产，有时用先进的加工中心加工，有时用普通机床手工加工，但每次生产的合格产品，都保持一致。同时，电子设备的电缆布线，经常是不同时期的产品布线不同，不同操作者加工的产品布线不同。为什么同样的制造部门，加工的产品，在一致性上存在这么大的差别？

对于机械类零件，不同操作者在加工零件时，是按照零件图（或装配图）施工，图纸上明确标注了零件的尺寸、公差、粗糙度、涂覆面、孔的配合关系等。所以，加工机械类零件时，无论是高级工还是中级工，无论是先进的加工中心还是普通机床，只要按图施工，产品都是一致的。

对于电气装配，多年来，传统的电子设备电气总装设计，通常只有一份接线图和接线表，这只相当于完成了电气系统的逻辑原理图设计。接线图和接线表在布线设计方面常会发生无电缆、无线扎、无布线设计等问题。

从上面的分析可以看出，电缆布线设计是电缆布线施工一致的前提和保证，单纯采取工艺方法是无法保证电缆布线施工一致性的。需要保证电缆布线一致的设备，尤其是电磁兼容性能要求高的设备，必须进行电缆布线设计。事实上，即便是有经验的不同布线工程师，对同一台电子设备进行电缆布线设计，也绝对不会完全相同。

4.舰载电子设备电缆布线设计的方法

从抗干扰的角度考虑，合理的布线就是要设法减小电路中的分布电容、杂散电感，把由此产生的杂散电磁场减到最小的程度。合理布线的另一个目的是合理布置电路的回路途径和环路面积，使之控制在人们需要的范围之内。

对于舰载电子设备而言，电缆布线设计与电路设计同样重要，合理、有效的电缆布线设计，是电气系统电磁兼容性能在布线方面的保证，是不可回避的设计工作。我们必须对电缆布线设计给予足够的重视，否则，当设备装配完工，再考虑上述问题，就为时已晚。有时即使采取了一些措施予以补救，也要付出很大的代价，甚至根本不能解决由电缆布线导致的电磁兼容问题。

（1）进行电缆和线扎的设计

在这个设计过程，要根据电缆和线扎的设计原则，明确电缆和线扎的各种参数，并对电缆和线扎进行拓扑描述，生成“线扎图”，从而彻底避免电装设计中的“无电缆、无线扎”现象。同时，配合电磁兼容等实验，逐步修改、完善设备的“线扎图”，并建立“线扎图模板”。

（2）进行电缆的空间布局设计

电缆的空间布局设计，工作量比较大，对设计者来说知识面要求比较宽，需要将电气技术、机械技术和制造技术的有关内容结合起来考虑，一般人员短期内很难达到比较高的设计水平。因此，工作人员必须不断扩展知识面，熟悉上述专业的知识，熟练掌握电缆布线软件，全面提高设计水平。

电缆的空间布局设计，应根据电缆空间布局设计原则，使用电缆布线软件，生成“电缆空间布局图”，解决电子设备电气装配设计中的“无布线设计”问题。同时，配合电磁兼容等实验，逐步修改、完善设备的“电缆空间布局图”，并建立“电缆空间布局图模板”。

（3）电缆布线设计的沟通

要完成电缆布线设计，电缆布线设计工程师必须做到电气设计、机械设计、制造技术的有效沟通（单/双向），有效的沟通是电缆布线设计的保障。各专业人员的沟通，应以文件和图纸的形式进行沟通，图纸和文件必须采用相同的标准。

通过分析可知，电缆布线设计工程师不只需要有相当的机械设计、电气设计和制造技术水平，更重要的是和上述工程师进行有效的沟通。电气、机械、工艺工程师对自己负责的产品进行电缆布线设计，能够及时修改相关设计，极大地提高设计水平，提高电缆布线的合理性；并且，可以减少设计的中间环节，减少各专业工程师与电缆布线工程师的沟通，使沟通、协调更顺畅。

只有在“电缆空间布局图模板”比较丰富，设备可以参照模板进行设计的情况下，电气、机械、工艺工程师才能在熟悉电缆布线软件的基础上，对模板修改和完善，进行“参考设计”，达到电缆空间布局设计的要求。这种参照模板的“参考设计”与真正的电缆空间布局设计还有很大差距，但可以在相类似电子设备的布线设计中采用，缩短设计周期。

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伴随着社会经济的快速发展，科技的运用更加频繁，也越来越发达，煤矿设备产品的市场不断扩大，其总产值已经超过200亿元，目前，我国高度重视智能化设备，并投入了大量的资金，这将成为智能化设备发展的一个新时期。智能化机械的发展在得到发展机遇的同时也面临着挑战，需要坚持发展，继续开拓创新。

1 产品智能化下的煤矿机械设计工程的现状

产品智能化下的煤矿机械设计工程在我国的现状主要表现为以下三点：第一，由于我国智能化技术水平、国情、以及国家政策等情况的影响，目前我国大部分煤矿机械工程还没能实现完全智能化，仍然受到传统制造模式的束缚;第二，煤矿机械工程企业嗅到全球机械市场发展的讯号，意识到实现产品智能化的重要性，已经开始引进外国的成功工程企业的发展经验，不断在技术、管理、设备等方面进行改良、创新，实现煤矿机械产品智能化成为机械企业发展的一个重要战略目标;第三，产品智能化下的机械设计发展虽然机遇与挑战并存，但是在国家政策的正确领带下，在市场经济条件下，煤矿工程企业在市场的指导和国家宏观调控下，能够开拓创新、积极应对挑战、调整产业结构，就会不断克服困难，走在良性发展的道路上。

2 产品智能化的重要性

目前，由于技术不够先进，很大一部分煤矿设备产品体积较大，并且浪费较大一部分能源，开始被市场所遗忘，这些设备产品已经不能适应这个高度发展的机械世界。煤矿设备产品企业面临这样的状况，必须进行产业结构调整，进行改革，尽快跟上社会经济发展的步伐，适应经济发展的速度。产品智能化在当今时代具有自己的特点和亮点，符合煤矿市场发展的需要。产品智能化的重要性首先体现在市场的需求上，煤矿对智能化的设备较为向往，在智能化产品的帮助下能够完成更加高难的任务，提高工作效率。其次，产品智能化的重要性体现在技术发展的趋向。就目前我国智能化设备的发展现状来看，智能化技术水平已经有相当的发展，与过去相比发生了翻天覆地的变化，可以自主完成许多功能的智能化，当前的技术水平还在不断提升，将会取得更加可人的成绩。最后，产品智能化的重要性体现在整体的系统发展趋向。如今煤矿产品智能化的发展成为一种必然，一种不可阻挡的发展趋势，市场必须适应这种智能化机械设备的更新换代，在这样的发展背景下，智能化机械设备的更新速度会加快，第一代产品即将消失，第二代、第三代产品便会立即出现。

3 产品智能化下的机械设计方法

3.1 产品智能化下的机械设计目标

根据实际情况，煤矿智能化设备的设计目标会有所不同，可分为三个层次，第一，动作级，即智能化电子产品最简单、低级部分，它是由人来进行操作，任务完毕之后体现智能化。第二，子任务级，即智能化电子设备的执行部分，它会连接每一个子任务级的部分共同完成任务，例如，修缮、清洁、转运、监督。第三，总任务级，即智能化电子设备的核心，形象的比喻为智能化电子产品的大脑，它会系统的控制着所有子任务级，使所有子任务级按着程序完成任务，例如，ZY10000/26/55型掩护式液压支架，就是目前我国煤矿机械智能产品中使用较为广泛的机械产品。这种液压支架可以支撑和管理围岩、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推移工作面运输机，从而使工作面有足够的通风断面，进而确保操作人员的安全。

3.2 产品智能化下的机械设备设计方法

（1）数据库模块构建

数据库构成系统，数据库模块也就成了系统模块，它是由不同部分构成的，包括知识库、评价系统以及推理机等这三个模块。

知识库模块使用DAO建立骨架并和知识库一同使用，其创建目标就是使整个智能化系统可以直接访问知识库，而知识库的控制主要由机构库和传感库管理这两个模块来完成，整个智能化产品信息的管理由机构库管理和传感库管理这两个部分来实现。

推理模块设置的目的就是使用户在使用智能化电子产品时有参考的数据与依据，推理模块拥有一些思维规律和知识背景，以此来进行调节和掌握。其中机构元推理机设计是通过机构组合、并联组合、串联组合三个部分来完成的，利用这样的方法，使数据库找到相应的机构元。

推理机模块的设计，传感器推理机模块主要包括两个方面，一是传感器推理机的设计，另一个是传感器推理机的实现。

（2）数据库系统构建

数据库是一个整体，也是一个系统，要想设计一个智能化电器产品，首先就是数据库的建立与设置。数据库包括知识定义、数据信息以及技术融合，由此形成一个整体。数据库在建立之前最先是模型的建立，数据库模型的质量好坏关系到整套电器数据库的操作性能，数据库模型的种类也不尽相同，例如，层次模型、关系模型、面向对象模型以及网状模型等。

（3）智能化设备故障检测

智能化产品要求质量高、体验顺畅，要尽可能的避免出现运行故障，这就需要对煤矿设备进行故障检测，减少在产品运行过程中出现种种情况，导致降低产品的评价。到目前为止，我国的检测技术还不是十分成熟，虽然不能完全自我修复，但是简单设备的检测还是可以自我完成的，利用这种方式，发现问题，处理问题。

（4）智能化煤矿设备工作的智能控制

智能化煤矿设备工作的过程，要达到最好的状态，最高的运作效果，就要对 智能化煤矿设备进行控制，尽可能的缩减工作之外的空闲时间。例如，采煤机的开机时间不在正式工作之中，属于无效时间，为了延长采煤机的工作效率，就要使开机时间成为有效工作时间。

（5）智能化设备窗台检测的智能控制

智能化设备的运作状态也属于检测的一部分，为了尽可能的减少一些机械故障，智能设备运作状态的有效检测是一项非常必要的事项，也是非常重要的事项，影响着智能化设备性能的良性发挥。

例如，ZY10000/26/55型掩护式液压支架可以根据采机运行的位置、方向等信息，实现与采机的联动以及与跟机的自动控制，通过对支架参数的传输、采集，使机械设备在井下工作时，可随时根据不同情况的发生完成参数等的修改。支架通过对地面工作站通信的借口，以及通过连接控制系统，从而实现工作的自动化集中协调管理。

4 现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用

三维CAD技术在煤矿机械设计中具有的优点包括;极大缩减周期，比传统机械设计时间减少大约1/3 ;更加简便的设计，实现零构建匹配生产;三维CAD技术方的使用让设计命令更加便于查找。在煤矿设备设计过程中可以直接使用三维CAD 系统，在使用时建立一个三维的实心体模块，对其进行并集、差集、交集等，通过布尔

运算，算出零构建模型。其次利用抽壳处理自行生成薄壁体，再实行拉伸、移动等。最后，将处理过的煤矿机械图实施Sol view命令或者是Sildraw命令，完成机械图的投影图、斜视图等。

5 结束语

综上所述，智能化革命已经近在眼前，逐步进入煤矿生产，通过探究和实践，开发设备工程智能化发展体系，使其科学、高效，不仅利国利民，还惠及其他国家，我们在正确运用指导思想和科学技术之下，合理使用资源，精确分析当前智能化煤矿设备的发展趋势和已经获得的相关经验，不断探索，不断实践，不断总结并不断开拓进取，就会推动煤矿产品智能化下的机械工程发展，丰富人们的生活。

参考文献：

[1]潘志诚.产品智能化下的机械设计方法与应用[J].中国高新技术企业，2014（24）.

[2] 李红，陈靖芯，徐晶，周骥平.机械产品智能化设计与经营决策集成系统[J].农业机械学报，2004（06）.

[3]徐晶.机械产品集成智能化设计系统的研究[D].扬州大学，2003.

[4]孙保才.机械产品智能化技术集成应用研究[J].工业设计，2011（12）.

[5]王芳.机械设计制造及自动化[J].商，2013（20）.

篇（9）

随着我国经济、社会的不断发展，各企业都愿聘请有工作经验的员工，也希望员工具有一定的创新能力。但是，目前高等教育培养出来的学生已经无法满足企业的这一基本需求，虽然国家和高校对此进行了教改探索，可是这种现象还没有彻底改变。因此，当前教育工作者最重要的任务就是研究和探索我国工程教育的新模式和新方法。

培养毕业生的创新能力是教育部贯彻落实国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）的重要举措，为此教育部于2009年提出了“卓越工程师培养计划”，借助校企合作，以工程实际为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程素质及工程实践能力。湖南工程学院机械设计制造及其自动化（简称：机械设计）专业作为教育部首批实施“卓越工程师教育培养计划”的专业，为学生开展研究性学习、参与创新性实践活动提供平台，加强学生科学思维和实践动手能力的培养。

为适应新形势下企业对人才的需求，本专业以培养具有创新意识和工程实践能力的优秀人才为目标，在专业特色、教学体构、实践教学模式、创新意识培养等环节展开探索和研究，取得了良好的效果。

“机械产品设计制造综合实践”是培养大学生创新意识、实践能力和创业精神的重要环节。对机械设计专业的学生而言，“机械产品设计制造综合实践”是本专业多门专业课程的综合应用，对培养学生创新能力和实践能力具有独特的优势，一些高校都把现代制造综合实践教学作为重点和亮点进行投资和建设。随着我国制造业的快速发展，现代设计制造技术应用越来越广泛，绝大部分企业为了提高产品质量和加工效率相继购买了数控设备，为此急需一批掌握现代制造技术的高素质人才。现代制造综合实验是机械设计制造及其自动化专业教学中一个非常重要的实践性教学环节，对丰富学生生产实践知识，巩固和加深所学理论知识，了解现代数控加工全过程，培养学生科学、认真、细致的工作作风有着非常重要的作用。

一、培养创新能力，构建“三层次三结合”实践教学模式

1.“三层次”，即基本技能层、综合应用能力与初步设计能力层、工程实践与创新能力层

“三层次”实践教学体构，形成了由单一到综合，由各自相对独立到科学融合的实践教学体系，使学生工程实践能力的培养分层递进。（1）基本技能层：包含大学化学、大学物理等通识基础课程及学科基础课程的实验，机械零部件测绘课程设计，以及金工实习、电工与电子实习、企业认知实习等环节，此层次重点进行基本技能训练。（2）综合应用能力与初步设计能力层：包含机械设计专业课程实验、机械原理和机械设计课程设计、液压传动与控制技术课程设计、生产实习等环节，此层次重点为专业知识的综合应用和初步设计能力的训练。（3）工程实践与创新能力层：包含工程项目训练、机械产品设计与制造综合实践、课外科技活动、企业轮岗训练、毕业设计等，重点培养学生的创新意识与工程实践能力。

2.三结合，即课内课外相结合、校企结合、工程教育与人文精神培养结合

（1）课内课外相结合：课内系统的、循序渐进的实践能力训练，与课外开放性、自主式科技实践活动、社团活动、社会实践活动相结合。（2）校企结合：发挥学校、企业不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势，把学校以传授知识为主的课堂教育与在企业直接获取实际经验、实践能力为主的生产实践相结合。（3）工程教育与人文精神培养结合：培养履行机械类工程师职责所应具备的专业知识与能力和弘扬并实践以“求真、求实”为主要特征的工程人文精神的培养相结合。

“三层次及三结合”的实践教学体构，即由浅入深、分层次、分模块地进行工程实践教学，形成了“理论-实践-再理论-再实践”分层推进的工程实践教学体构。

二、培养创新意识，探索基于产品设计制造的综合实践内容与模式

我校机械设计专业的人才培养目标是“厚基础、适口径、有专长、强应用”，与企业用人要求实现“零距离”融通，专业原有的实践教学体构已不适应市场新要求。为此，本专业确立了以机械产品、装置设计制造为教学项目，以实践实训为教学手段，以创新意识培养为教学重点的大型综合实践教学环节，探索基于机械产品设计制造课程设计的教学模式（即综合实践），满足企业对人才的现实要求。

“机械产品设计与制造”课程设计是我校机械设计制造及其自动化专业学生在学校完成的最后一项综合实践项目，当校内所有理论学习完成后，要求学生综合运用所学的知识完成具备一定功能和用途的产品总体设计，包括零件设计、工艺设计、加工制造、检验装配，并对加工、装配环节进行质量分析，撰写设计说明书。我校2002级机械设计专业于2005年开始实施综合实践课程教学。近十年来，对综合实践内容及模式不断进行改革和探索，形成了一套行之有效的实践方案。根据对2006-2015届毕业学生的跟踪调查，我校实行综合实践教学是成功的。

综合实践作为训练平台的目的是培养本专业学生的创新意识，与企业用人要求实现“零距离”对接，积累工程经验，培养分析、解决工程实际问题的能力。结合我校机械工程学院的实际情况，只有创新教学内容，改革教学方法，才能达到综合实践教学的目的。

1.教学内容方面的创新

结合我校的实际情况，选择比较复杂并且有技术难度的机械产品或装置作为实践项目。所以，我们精心挑选了各种传统产品，如各类油缸、减速器、千斤顶、齿轮泵、机床夹具、冷冲模等，同时将机械创新设计的竞赛项目无碳小车、指导老师科研子项目等作为实践项目，使其既能在机械工程学院范围内实施教学，还能充分发挥学院现有的设备资源。若选择难度较大的汽车发动机等产品作为实践项目，虽然工程实际意义巨大，但因其技术难度太大，一般高校也不具备这种加工能力，从而达不到综合实践的教学目标。若采用单个的机械零件作为综合实践项目也能进行工艺设计和加工制造，但是远远达不到机械产品、装置所具有的综合实训效果。

2.教学环节设置的创新

按照实际工程环境真刀真枪地进行工程化的综合训练，具体设置是以专业班级为基本实施单位，8?10个同学组成一个项目合作团队，实行项目组长负责制，团队成员分工合作。将产品研制分成四大模块进行：即产品造型设计（含产品三维造型、工程图设计）、工艺设计、加工制造、产品装配及分析总结。按模块划分将综合实训分为四个时间节点，每个模块分别有各自不同的任务和重点，同时又通过实践项目把四大模块有机地连接成一个整体。学生经过以上四个模块的实训后，在团队成员共同努力下完成了整个实训产品的研制，每个学生需完成相应的实训任务，并撰写相应的课程设计说明书。

四个模块的具体任务是：第一个模块为产品造型设计，主要任务是按给定的项目（指导老师给定功能及技术要求），学生运用所学知识及掌握的设计工具设计出给定产品三维图及各零、部件工程图设计并完整给出零、部件相关技术要求，重点是创新意识和综合设计能力培养。每个团队按给定功能及技术参数设计出两个以上不同方案，并从中选择一个原理结果最优，又能进行加工生产的方案作为团队实训产品，后续三模块环节实训将以此优选方案进行实训产品试制。

第二个模块是工艺设计，主要任务是按照所设计的零件的工程图结果和技术要求，并结合现有的工艺的文件，重点是制造技术的工程应用能力的培养；按着单个零件为一个工作小组，各小组要编制相应零件的加工工艺过程卡，并进行工序卡的编制，每位学生至少完成一道以上工序（卡）文件的编制。所编零件制造工艺过程卡、每道工序中的安装定位、切削三要素、刀量具等工艺基本要素必须齐全。

第三个模块是零件加工制造，主要任务是学生能够独立操作机床并能出色地完成零件的加工，以此来验证所编工程程序是否合理，重点是学生的操作能力和动手能力以及分析、解决工程制造技术问题的能力训练。这一模块仍以单个零件作为独立工作小组并以零件各工序卡编制者为主操作各类加工设备，完成各工作小组零件加工试制，对加工制造中出现的问题应及时进行分析处理。

第四个模块是产品装配调试及分析总结，主要任务是进行产品装配调试并撰写设计说明书，重点是训练产品装配调试的动手能力和分析、解决工程装配技术问题的能力，以项目团队为单位，在各工作小组完成了产品零件的加工试制后再对实训产品进行装配调试，最后撰写设计说明书。

三、注重过程管理，创新考核评价标准

综合实践环节采用“工程化”的模式，且有很强的专业性。为此，作为教师，必须加强现场实时的指导，多关注过程管理，保证这个环节的效果。综合实践不能只看实训产品的最终研制结果，更要注重整个实践过程中学生所学到的技术能力，还有他们能够解决实际工程问题的技术和方法。所以综合实践应该更多的是模拟工程实际环境，采用“工程化”模式的标准，从工程的实际出发，也能使学生参与到工程实践的氛围中，通过相关的实践的锻炼，积累工程经验，从而大大提高工程实践的能力。针对在这个环节中出现的各类工程技术问题，引导学生利用所学到的专业知识来解决这些问题，从而在一定程度上更加有效地训练学生的能力，也培养他们自己想办法分析、解决工程实际问题的能力。

本环节时间跨度大，实训内容多。引导学生积极参与，采用自评、互评相结合，注重团队协作，更是其考核评价建设的关键。只有加强过程管理，创新考核标准才能达到综合实训的最终目标。在本环节中采用可量化的评价指标体系，注重过程管理，突出能力培养，提倡个性发展；建立了按模块的考核评价指标体系即评价也分四个模块进行，每模块都采用五级制评分，在四个模块中以个人最擅长，并且能力最强的评价模块成绩作为本阶段的总成绩，这样就能够把学生的兴趣爱好和自己的特长完美结合，又能把实训过程中的能力培养和素质提高与考核评价相结合，并且在这个环节中只要学生能利用所学的专业知识分析问题、解决问题，就能取得比较好的成绩，也会提高自己的工程能力。最后，还要让学生进行详细的分析总结。

四、结语

我校已开展“机械产品设计制造综合实践”活动近十年，探索出了一条基于创新能力的机械产品的设计制造实训新模式，取得了满意的教学效果，每位学生都基本掌握了一般机械产品的研制过程，学会了如何运用所学的专业知识来分析并解决工程实际问题，提高了工程实践能力，实现与企业用人要求“零距离”融通，同时培养了学生科学、认真、细致的工作作风，增强了学生毕业后的求职能力。因此，近年来，我校机械设计专业的毕业生就业率都在90%以上，这样的就业率也一直处于我校各专业的前面，也证明了我们教学改革目标的正确性，培养的学生也是比较受欢迎的。但某些方面需进一步完善，如课题能够与企业的产品开发或技改相结合将更具价值和工程实际意义，部分课题创新显得不足等。

总之，机械产品设计与制造综合实践，实现了产品设计、零件设计、加工制造和装配的全过程，进一步提高了大型综合实践的适应性和综合水准，加强了学生实践能力、综合能力和创新精神的培养。我们相信，一定能培养出满足企业要求并具有一定创新意识和工程实践能力的新型机械相关专业人才。

参考文献：

[1]郭建华.重视工程教育，提高工科学生工程实践能力[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007（4）：125-127.

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俗称“见多识广”，即：尽可能多地占有相关的资料。这一点在目前的网络技术支持下，更容易做到。当然，有人曾说：尽自己毕生的精力，也不能读完全部相关专业的论文。此话不假。但是这并不妨碍我们尽可能多地去阅读和理解。

继承与创新的基本前提，就是“博观”。

这个“博”甚至包括自己专业之外的事情。例如您去治牙，是否注意过牙钻的传动结构？是否知道当牙钻的转速高到一定程度，钻牙时就不觉得疼的原因？

这是一种习惯，一种良好的、随时随地吸收知识营养的习惯。经过足够长的时间之后，习惯即成为自然，不必刻意去查看、分析和记忆，就能留下明确的印象。

约取

俗称“知道好赖”，即：面对众多的说辞，具有清晰的判断能力，去粗取精、去伪存真。越是“博观”，就越需要“约取”。

一位外国科学家说：“在阅读的书本中找出可以把自己引到深处的东西，把其他一切统统抛掉，也就是抛掉使头脑负担过重并将自己诱离要点的一切。”

一位中国文人说：“去其皮，见其肉；去其肉，见其骨；去其骨，见其髓。”

这些都是要在所得的知识素材中，不断地提炼和抽象，整理最精炼的、确切的规则表述，作为永久性的资料写入笔记。而且对这些结论性的内容，每隔一段时间就需要重新看看，重新评估、重新整理。

前文笔者曾提及“判定答案合理性的标准和办法”，此即为约取的准则。随着我们知识面的扩大、深度的增加，这些判定标准将会愈加清晰和有效。这个过程也是一种螺旋式上升的模式。无论怎样，能够准确判定某说法是否正确，是否可取，是技术上成熟的标志之一。

厚积

广泛地积累大量的知识和素材，前边几篇小文中已经多次说过。不过也有不同的意见，认为不必“厚积”，有一定厚度即可。因为“厚”是没有具体测量尺度的，多厚才是厚？

笔者以为，在追求厚的过程中，自然会涉及到关于到底该多厚才合适的问题，这实在是一个难以说明白的测量值。但是，追求厚，这其实是一种必要的心态。

这种心态之所以必要，是因为能防止浅尝则止、一知半解的现象。而这种现象太普遍了，对技术进步的阻滞作用太剧烈了。

可见我们有足够的理由强调“厚积”这件事，而应当罕有理由去讨论到底多厚才算厚的事情。

薄发

以笔者的理解，其实这不是说需要保守，不是说知道许多而不要全部说出来。而是说“在较小的事情上，也要依靠厚重的知识储备，才能做出精确的决策”。

所以，薄发的结果来自厚积的原因。

您只了解3个设计方案，现在要您对目前的设计作讨论，您的思索范围会限制在4个方案之间的权衡取舍。如果您了解10个方案，您自然就会在11个方案之间作比较。在技术上，两者相比较，显然不是同一个等级。

类似的一个现状：小学毕业生难以充当合格的小学教师。

类似的另一个现状：下围棋若没有全局的计谋，即便能顺利活净一个角，也难保其他地方不会损失巨大。有人不理解高手下棋时时长考，因为他自己无需长考，只需片刻，就能决定投子。很简单，他片刻就能把所有知道的可能都想完了，因为只能想到 3个变化和对策。而高手之所以长考，是因为需要在几十甚至上百种变化中权衡利弊，再决定如何投子。

再谈提问的技术

在继承与创新的过程中，学习，这是贯穿始终的一个要点。而学习的过程中，向合适的人提出问题，求得帮助和解决，是捷径所在。

在这样经常出现的、很关键的过程中，提问的技术实在是值得重视和改进的。

笔者反复强调这一点，是因为比例太多的人提问的技术不过关，导致自己的问题长时间不能解决或者没有真正解决。除了在语言文字的交流能力上存在问题之外，身为机械设计领域的成员，却不喜欢用工程界的通用语言 ――图样来交流，实在是一个难以理解的现状。

我以为，作为机械设计工程师，如果连图都画不好或者不习惯画图，您还会什么？

记得一次笔者与一位与我经历类似、年龄相仿的美国机械工程师交流时，他不会汉语，我英语很差，我们就是在纸上和 Inventor上用图样和模型作交流。 1个多小时，没有技术翻译在现场，交流也很顺畅，甚至有时候我说了上半句，他会接着说下半句，观念完全吻合。这事实上能作为 “通用语言”之通用程度的例证。

CAD软件的问题

这是很有趣的一个话题：从CAD软件中学习设计理念。

想要创新，自然要有新的设计理念，这个没错。但是我们需要知道 “怎样才能知道 ”。不少人想从 CAD软件中找，因为软件中经常出现看起来很专业的词汇，例如：数字样机、自顶向下的设计、运动仿真或特征识别等，甚至有些词汇，对于初入机械行业的人来讲相当新颖和时髦。于是，有些人认为CAD软件像一本补充教材，可以充实自己的设计理念。

笔者以为，这根本就是本末倒置。

软件是我们的助手，不是我们的导师，因为软件的产生过程和制造者，没办法做我们的导师。对于机械设计者和群体而言，软件能在不远的后边跟上我们的需求，已经十分令人满意了。因此有两句话需要强调：

（ 1）软件作为工具，我们是主人，我们不要做软件的尾巴；

（ 2）不要见到软件中有个您熟悉的专业词汇，就认为会是您理解的样子。要会验证，验证后才可放心使用。

结语

关于 “继承与创新 ”这个巨大的题目，我觉得很难。人贵有自知之明，一则，自己的设计能力、设计经验，其实都相当有限；二则，对于我国机械设计与制造行业的现状，笔者也不过是管窥之见。所以觉得难以驾驭。

这样说，是因为笔者的知识和经历的背景情况比较简单：机械设计知识来自几年业余大学的学习，又因为没有读过高中，在知识体系上有缺口；而机械设计的经历也不算丰富，因为做过工人，对机械加工比较熟悉，这可能是一个长处；确实设计和制造过几个不算很复杂的机器，但是从未以主管设计的身份驾驭一个复杂的设计和制造过程；在学校教书的经历确实对完善我的知识体系有明确的作用；而应用程序设计也确实做了几年，利用机械设计与制造中积累的经验，似乎有些门道；至于做欧特克中国研究院部门主管的经历，其实对本文的内容贡献并无直接好处……

不过，笔者做笔记的习惯确实是几十年以来一直坚持的，应当是有确实的切身体验。在技术进步的过程中如何积累和提高，也属于笔者具有亲身体会的内容。特殊地，如果说基于并不完整、深厚的知识基础，笔者在技术上有些特点的话，原因大概在于：笔者喜欢机械设计与制造。

虽然现在退休了，没有相关的事情要做，我会自己找事，例如给孩子设计、建造和装饰一间新的小房子 ――目前已经接近竣工。

也许，是因为喜欢，才有笔者今天的技术状态。

总之，这套小文，实属勉力而为之，希望能为读者解读一些纠结之处。

编者的话

在机械行业 CAD工具应用领域，陈伯雄老师是当之无愧的导师：这不仅仅在于其丰富的实践经验，也不只是其来自现实、教学和软件公司的完整技术背景，更在于陈伯雄老师总是乐于提携后辈，愿意把自己总结的经验与新晋工程师分享。仅此一点，就可以当“老师”这一高尚的称谓。