機械設計步驟和方法
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇機械設計步驟和方法范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。
機械設計步驟和方法范文第1篇
關鍵詞：機械設計；金屬類；模塊化設計
在工業發展中，機械設計是重要的組成，而促進其設計效率提升的重要手段，就是模塊化設計方法。但在實際運用中，模塊化設計方法還有許多缺陷存在。伴隨著迅猛發展的科技，還需要不斷的創新模塊化設計方式，以更好的促進其程序的簡化。
1模塊化設計的方法與步驟
首先，在機械設計過程中，要注重科學化選擇和應用模塊化的設計方法。既通過綜合產品要素，形成模塊。在通過組合模塊，而最終形成產品。有諸多功能的模塊存在于具體的設計中。為滿足實際的不同需求，通過對組合模塊的選擇，能形成多樣化的產品。在設計模塊化的過程中，應劃分模塊，通過分解功能，使模塊間的耦合性有效降低，對模塊功能的獨立性提供保障。其次。應依據科學化的步驟，進行模塊化設計。一是將加強重視系列模塊設計。通過對計算機技術的有效運用，充分調查和分析市場情況，對用戶需求予以明確，與功能需求相結合，對參數進行設計，旨在對產品功能進行科學化的設計。二是在實施這些基礎工作之后，在切分模塊，對模塊結構進行科學設計。通過資料庫的構建，而對模塊化的整體功能進行構建，進而使機械設計的整體質量提升。在模塊化設計步驟中，比較重要的內容，就是設計單產品模塊化，其設計與實現，主要是以系列模塊設計為基礎。為此，應立足于實際需求，在設計單產品模塊的過程中，明確參數，并高度重視模塊的選擇工作。同時，另外一項比較重要的內容，就是對模塊的組裝分析和計算環節。通過完善以上各項工作，對提升模塊性能提供有效保障。
2機械模塊化設計的作用
相關設計人員在充分的調查和分析市場產品功能的基礎上，進行設計，通過組合模塊，以形成特定的產品，充分發揮模塊化設計的作用。可立足于實際情況變更模塊化體系，也可優化模塊設計理念。機械設計中的模塊化設計方法能使設備運行效率提升，在使設計周期減少的同時，能對產品的性能提供保障，真正實現集成設計和知識管理的目標。對于維修工作而言，利用機械設計模塊，能提供很大的便利。無需在進行大面積和大規模的維修任務，實施工作只需要在具體的部位進行。在機械模塊化設計中，具有相對簡單的模塊結構，拆卸和安裝都非常方便。在模塊化的設計中，更進一步突出了包裝設計的簡化作用。通過引入模塊化技術，不僅能提供了技術支持，還能使設計人員的工作效率進一步提升。模塊化設計不單單使包裝流程大大簡化，還使設計成本有效降低，對于成本支出，發揮有效的促進作用。
3模塊化設計方法的具體應用
首先，在機械設計過程中，應立足于實際需求，應用模塊化設計方法，以真正提升生產效率。在機械設計前，應與生產工藝需求相結合，用科學化的操作方法和步驟，對模塊進行劃分，便于對模塊的完整性和獨立性提供保障。只有對模塊化設計準確把握，才能使其性能進一步提升。在模塊的設計規劃中，為了不對其他模塊的正常運行產生影響，應使更換和檢修模塊工作妥善完成，便于對實際應用需求給予滿足。其次，機械設計過程中的模塊化設計，需要合理劃分各個模塊。對于數控立式車床的設計，應立足于實際生產工藝需求，應用科學的方法，進行規劃和設計。[1] 陳遙韻.探討機械設計中材料的選擇和應用[J]. 時代農機.2017(02).[2] 于彩敏.針對應用型本科教育的“機械設計”課程教學改革與實踐[J].江蘇科技信息.2017(11).[3] 張武.零件倒角在機械設計與制造中的應用[J]. 現代制造技術與裝備.2017(04).[4] 王森.模塊化設計方法及其在機械設計中的應用[J]. 現代制造技術與裝備.2017(04).[5] 樊小丹,張丹.淺談機械設計標準及制造質量控制[J]. 黑龍江科學.2017(06).[6] 張軍,黃福敏.淺談機械設計中材料的選擇和應用[J]. 黑龍江科學.2017(06).為了進一步提升工作效率，在應用模塊化設計方法時，應對構造進行合理分析，有效劃分生產環節結構。生產模塊的劃分中，為了提高生產效率，需要進一步明確生產功能和生產工藝，通過科學調度，對更好的完善功能模塊提供保障。
4模塊化與科技的融合
4.1模塊化與成組技術
成組技術在模塊化設計方法中，具有很多共通之處，成組技術主要是通過劃分，對零件及工藝的相似性提供保障，之后為實現生產目標，在標準化的處理相似的零件。在設計模塊化技術的過程中，其與成組技術的應用，還存在著很多相同之處，通過結合相同類型的軟件功能，形成相應的模塊。由此可見，將成組技術的理念運用在模塊化設計方法中，可使機械設計的效率和質量進一步提升，較好地提升了機械設計的質量和效率。
4.2柔性制造技術
因為具有靈活多變的優勢，柔性制造技術實現了生產的優化。將柔性制造技術運用在模塊化的設計中，不僅能使機床的共性問題得到解決，還能機床個性化問題的解決得到有效解決。在此過程中，功能設計所遵循的思想，是運用最少的模塊。通過應用柔性制造技術，實現一機多用的目標。目前，在機械設計中，柔性制造技術和模塊化技術已經成為的重要研究項目。
4.3模塊化設計的新技術結合
為了將模塊化設計的作用充分發揮出來，需要有機的結合當前的一些新技術，以真正體現模塊化設計的價值。通過綜合同類軟件功能，以形成相應模塊，使之擁有更加強大的技術。例如，有機的綜合柔性制造技術和模塊化設計。當前，油柔性制造技術具有非常廣泛的應用，具有比較的突出的技術應用的靈活多變特征，能使機械設計中機床的個性化問題得到有效解決。同時，有機結合計算機輔助技術和將模塊化設計，通過應用計算機輔助技術，能使設計實現條理性和穩定性，進而使計算機的整體效率得到真正提升。
5結語
機械設計步驟和方法范文第2篇
關鍵詞：機械設計 智能化 技術分析
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
1、引言
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的目標是：在各種限定的條件下設計出最好的機械，即做出優化設計。而優化設計需要綜合考慮最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環境污染等多面的需求，這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。因此，作為設計者我們的任務是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。
2、機械設計的過程與步驟
在設計開始之前，先要制定設計任務。在設計的每個步驟中，都可能發現前面步驟中某些決定不合理，這就需要折回到前面那個步驟，修改不合理的決定，重做隨后的設計工作。
2.1制定設計任務
這是設計的前期工作。設計任務的根據是用戶訂貨、市場需要和新的科研成果。設計部門應用各種技術和市場情報，擬列可能方案，比較其利弊，與經營部門和用戶共同商議，制定合理的設計任務目標。這對新型設計特別重要。任務目標的失誤將造成經濟上的嚴重損失，甚至遭到全面失敗。
2.2確定工作原理和基本結構型式
如設計任務未作明確規定，設計的第一個步驟就是確定總體方案，即確定所要應用的工作原理和與之相應的結構型式。
2.3運動設計
設計的總體方案確定之后，接著需要運用機構學的知識，選用合適的機構以得到所需的運動方案。在新型設計中，可能會需要綜合一個新的機構以得到所要求的運動方案，這常是一個困難的工作。因此，設計者一般盡量應用已有的和成熟的機構所提給的運動方案。
2.4結構設計和繪制初步總圖
運動設計之后，設計者開始進行結構設計，計算機械各主要零件的受力、強度、形狀、尺寸和重量等，并繪制主要零、部件草圖。這時如發現原來選用的結構不可行，就必須調整或修改結構。同時還應考慮有無可能產生過熱、過度磨損或振動的部位。
2.5初步審查
初步總圖繪制后，需要請對該類機械有經驗的設計、制造和使用人員以及用戶或委托設計單位的代表進行初步審查。審查結果如認為設計不適用（如重量、體積太大，造價太高，對結構的可靠性有懷疑等），則須重新進行運動設計，甚至改用別的工作原理和基本結構型式。多數情況是對設計采取某些改善措施。
2.6技術設計
根據初步審查意見，對設計進行修改，并繪制所有的零件和部件圖。對主要的零件和部件進行精確的應力分析，按分析結果修正零件的形狀、尺寸等細節，并規定材質和熱處理。確定零件加工精度以及部件和總裝的裝配條件。完成設計、電氣設計（驅動和控制）。重繪總圖，某些重要的和批量生產的機械有時還要制作出模型。將完成的技術設計提交第二次審查。
2.7繪制工作圖
根據第二次審查的意見作最后的修改后，就可以繪制正式的零件圖、部件裝配圖和總裝配圖，編寫零件表、易損零件清單、使用指南等技術文件。設計負責人應注意協調零件間的尺寸，核對耦合件間的公差配合，復核某些零件的強度和剛度。零件圖完成后開始圖紙核對，這是非常重要的工作。經過仔細校對的圖紙能保證加工后裝配順利。最可靠的校對方法是根據已繪制好的零件圖重繪出一張總裝配圖，所有矛盾之處就會表現出來。在繪制零件圖的同時還需要進行兩項工作：一是工藝性審核，使零件便于加工并降低制造成本；二是標準審核，使零件結構要素、尺寸、公差配合、熱處理技術條件以及標準和通用零件等符合標準的規定。
2.8試生產和定型設計
對于單件或小批生產的機械，經過上述步驟完成的設計圖紙可以投入正式生產。對于成批或大量生產的機械，在正式生產前要先試制樣機，進行功能試驗和鑒定，通過后，再按批量生產工藝進行批量試生產。在批量試生產中所出現的問題還可能需要對設計作相應的修改，方成為可供正式生產使用的定型設計。
3、現代機械的設計方法
3.1專業現代設計
由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟件，能夠反映和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為，并形成固定的設計程序，這就是專業的現代設計方法，如：振動分析和設計，摩擦學設計，熱力學傳熱設計，強度、剛度設計，溫度場分析等等。這些軟件都是在傳統的設計方法基礎上，應用計算機技術開發出來的。例如：用Pro/M軟件分析機械裝置的動態特性，用ANSYS軟件分析應力都是這方面很好的例子，為準確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。
3.2通用現代設計
為了滿足機械產品性能的高要求，在機械設計中大量采用計算機技術進行輔助設計和系統分析，這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、仿真、專家系統、CAD等。這些方法并不只是針對機械產品去研究，還有其自身的科學理論和方法。本文就以下幾種方法進行了闡述：
（1）優化設計
機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用，其基本思想是根據機械設計的理論，方法和標準規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型，然后采用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。
（2）仿真與虛擬設計
計算機仿真技術是以計算機為工具“建立實際或聯想的系統模型”并在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的仿真技術為前提，在產品設計階段，實時地并行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響，預測產品性能、產品制造成本、產品的可制造性、產品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期，也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。
（3）有限元設計
這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用于工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解，而且還可用于工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析，并能準確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。
（4）模糊設計
它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中，零件的安全系數往往從保守觀點出發，取較大值而不經濟，但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同，但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數量化指標，作為選擇決斷的依據。
結束語
總之，在機器的制造過程中，隨時都有可能出現由于工藝原因而修改設計的情況。如需修改時，則應遵循一定的審批程序。機器出廠后，應該有計劃地進行跟蹤調查；另外，用戶在使用過程中也會給制造或設計部門反饋出現的問題。設計部門根據這些信息，經過分析，也有可能對原設計進行修改，甚至改型。
參考文獻
[1]邱宣懷等.《機械設計第四版》，高等教育出版社，2007-8-20.
機械設計步驟和方法范文第3篇
關鍵詞：機械設計；機械制造；技術
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
機械設計制造技術是衡量一個國家科技發展水平的重要標志。隨著科技的發展，計算機網絡技術的普及，機械設計方法已經有了實質性改變，科技新成果，不斷豐富著機械設計的思想、理論以及方法，不斷促進了機械設計發展和變革。在我國，機械制造技術經過多年的發展取得了極大的進步，但是相比較國外一些發達國家而言，還存在著一定的差距。不斷地完善機械設計與加強機械制造技術，是保證我國機械制走向世界領先水平的前提條件。
1. 當前機械制造業設計的方法及內容
當前機械制造業設計方法是在對過去傳統的機械設計理念進行深刻反思的基礎上,綜合運用現代化的設計技術手段實施的相應機械設計,可以概括為以下三個方面主要內容。
1.1 數字化成為當前機械設計的核心特點
隨著科技的進步,尤其是數字化技術的高速發展,在機械設計進行之前久能夠圍繞整個設計生命周期進行相應的建模工作。同時可以充分利用計算機技術進行模擬設計,并對產品設計的整個生命周期進行過程模擬,給實際機械設計提供最佳的參考素材。在設計當中,還能夠綜合運用大量的數字化的設計技術及方法,廣泛應用計算機輔助設計以及數字管理手段對全部設計的過程進行科學管理,確保資源配置最優化、設計效率最大化。
1.2 并行化成為當前機械設計的最大趨勢
依托計算機支持,機械制造設計團隊能夠實現更多信息的共享,從而打破了時間和空間阻隔障礙。不同地區的機械設計工作者能夠在同一平臺下實現協同設計工作。在機械設計的過程中能夠更多地贏得技術方面的支持和幫助,實現各種優勢的互助互補,不斷提高設計能力和設計水平。而過去傳統的機械設計往往是單方面串行的設計,每項產品均需要實施分步驟設計,在一個設計步驟完成后,才能夠進行下一個步驟的設計,設計資源利用度不高。此外在設計過程中各個設計環節也缺少必要的溝通手段,無法對設計中發現的問題在第一時間進行修正,使機械設計的開發周期變得更長,并增加了設計人員的工作量。隨著當前機械大型化、綜合化的發展,各種機械的構造及功能都變得更加多樣和復雜,機械設計開發初期確立的思路對于后期影響較大,由于設計過程比較復雜,如果前期的設計思路一旦出現紕漏,那么將很難進行及時的修正。
1.3 智能化成為當前機械設計的迫切要求
隨著自動化技術在機械設計領域的廣泛應用,機械的自動化程度已經變得越來越高,相應地對機械自動化設計進程也提出了更高的要求。機械設計師需要充分利用智能技術進行相應的機械設計工作,構建完善的智能化的體系。
2. 我國機械設計制造技術發展的現狀分析
機械設計制造包括研究產品的設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。我們仍然需要正視的是，由于中國底層基礎還十分薄弱，與工業發達國家相比，我國的制造業仍然存在著一個階段性的整體上的不足。我國機械制造業的快速發展，主要依靠技術引進和趕超型發展戰略，嚴重缺乏自主研發環節，這在很大程度上限制了中國機械制造業的發展，加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺，致使機械制造業的科技研發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列，但主要依賴于勞動密集型產品，具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少，在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時，我國械制造業產品的質量雖然有了很大程度的提高，但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還存在一些問題。所以，就目前實際情況總體來說，中國的制造業大而不強，中國是制造大國而不是制造強國。
3. 機械產品的現代設計方法
3.1 智能化
智能化設計方法的主要特點是：根據設計方法學理論，借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現實技術，以及多媒體等工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構。
3.2 系統化
系統化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統，每個設計要素既具有獨立性又存在著有機的聯系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現設計系統所需完成的任務。
3.3 模塊化
模塊化設計方法的主要特點是：視具有某種功能的實現為一個結構模塊，通過結構模塊的組合，實現產品的方案設計。
3.4 基于產品特征知識
基于產品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機實現產品的方案設計。
4. 機械制造中先進技術分析
4.1 計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術
計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術是20世紀制造領域最杰出的成就之一，也是計算機在制造業中應用最成功的范例之一，它是一門多學科綜合的技術，也是當今發展最快的技術之一，目前已經形成相關產業。CAD/CAM等新技術在制造業的應用，對制造業的制造模式和市場形勢產生了巨大影響，促進了生產模式的轉變和制造業市場形勢的變化。
4.2 數控加工技術
隨著科技的發展，產品的形狀和結構的優化，對零件加工質量的要求也越來越高。由于產品改型頻繁，在一般機械加工中，單件和中小批量產品所占比重越來越大。為了保證產品質量、提高生產率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的，適用于精度高，零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前，數控技術發展迅速，應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。
4.3 精密與超精密加工技術
隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展，綜合應用當今先進的加工技術，使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級，并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一，它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術，尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。
4.4 超高速切削、磨削技術
超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。
4.5 新一代制造裝備技術
4.5.1 少無夾具制造技術
在常規制造系統中，產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金，更嚴重的是延長了產品的準備時間，形成制造過程中的“瓶頸”，這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值，國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。
4.5.2 虛擬軸機床
新型并聯構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物，其在結構上完全不同于傳統的數控機床，具有模塊化程度高，結構簡單，速度、動態響應快，造價低等優點，克服了傳統的機床設備一些無法避免的固有缺陷。
4.6 微細制造與納米技術
隨著人們對許多工業產品的功能集成化和外觀小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導致了自20世紀70年代起出現了微細加工和納米制造技術，他們促使了微型機器向系統化方向發展，并形成了有廣闊發展前景的微機電系統（MEMS）。
結束語
綜上所述，隨著科技水平的不斷提升，我國機械制造業取得一定的成績，但是我國的機械設計與制造技術還存在著一定的不足，這些都嚴重的影響到我國機械制造業的發展。在機械設計與制造中掌握時展的趨勢，不斷地對設計方法與制造技術進行完善，采用先進的機械制造技術，從而推動我國機械制造水平的提升。
參考文獻：
[1]張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術,2011.
機械設計步驟和方法范文第4篇
關鍵詞：一體化教學；單元設計；實驗實訓；課程設計
中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1005-1422（2013）11-0103-03
一、引言
根據全國高職院校的教學改革經驗，工學結合、教學做一體化是目前高職院校廣泛推崇的一種教學模式。但是，這一教學模式的實施必須具備一定的師資力量、物質設備、實習場地等條件。要做到每一個專業、每一門課程都全面實行一體化教學模式，實施起來難度較大，這就需要有一個循序漸進的過程，即一個過渡期。在這一過渡期，我們該如何做？就目前大部分高職院校的現狀來看，課堂教學仍然占了較大的比重，在這種情況下，如何設計教學內容和教學模式，是每一位教育工作者值得深思和探討的問題。
二、從實際出發，積極推進課程教學的單元、整體設計（一）課程教學的整體規劃與設計
機械設計基礎不僅是一門技術基礎課，而且也是一門能直接用于生產的設計性課程。本課程的教學目標不僅在于傳授常用機構和通用零件的基本知識、基本理論和基本設計方法，更重要的是培養學生的實際機械設計能力。高等職業教育要辦出特色，就應按職業崗位所需的知識結構和能力結構以及生產實際需要來構建以職業技術能力為主的課程體系。據此，應將機械設計基礎以章節劃分的課程內容設計成為若干個教學單元：機械的組成及特性、聯接、機械傳動、支承零部件、機械設計綜述等。本課程新的課程結構，首先從機械的整體出發，從宏觀上使學生了解機械整體的基本知識和要求，把握每個模塊和整體的關系，從簡易的聯接入手，到各種機械傳動、支承結構；以機械傳動為課程重點，把握各種機械傳動的特點，為培養學生機械安裝和調試能力奠定良好基礎。
（二）教學單元內容設計
高職教育教學內容及課程體系強調理論知識的應用，要求按照一線生產實際需要授課，其課程體系突出能力與素質的培養，教學內容應擺脫學科系統性、完整性的束縛。按照這一思路，需對教學內容進行調整：（1）機械設計都是以機構運動簡圖為研究模型的，建立機械運動簡圖是機械設計的基礎，因此，應把機構的結構分析，機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號，機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。（2）對機構設計部分的內容，過去是以講授圖解法為主，隨著計算機輔助機械設計的廣泛應用，其教學內容應該逐漸轉換為以講授解析法為主。（3）對于機械傳動和零件設計部分，應減少計算公式的推導過程，增加零部結構設計的內容和一些設計參數的選取原則，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等，多向學生介紹機械方面的新發展、新思路，以開闊學生的眼界。
在過去的教學中，通常只重視設計計算，認為學生只要會計算就達到要求了，而輕視結構設計，以及結構設計與工程實際技術問題緊密結合的部分，導致教學與實際脫節。如滾動軸承這一章，軸承裝置設計在教學中往往不作為重點，但卻是生產一線技術人員接觸最為廣泛的內容。因此，可以把這章內容進行重新整合，把軸承裝置設計作為重點，要求學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題。在學習了這些基本知識的基礎上，再舉一些工程實例，如CA6140車床主軸支撐的例子，通過這個實例，使學生重點掌握軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過整合，使學生既學會了軸承的基本知識，又掌握了軸承的應用技術，同時使學生明確了軸承在工程實際中的重要地位。
1對課程單元、整體設計及一體化教學的思考
（三）單元設計要堅持“必須夠用”原則
進行單元教學設計時，需堅持“必須夠用”原則，刪除不必要的理論推導和證明。高等職業教育培養目標強調的是人才的應用性，畢業生所從業的崗位決定了他們沒有必要對計算公式、定理、方法等的來龍去脈像研究型人才那樣了解得清清楚楚，而應注重于如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際問題。
如機械設計基礎中凸輪機構從動件運動規律中的速度、加速度方程的推導過程；帶傳動即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間的關系式的推導過程等都應刪除或略講。與先前所學課程重復的內容、偏深偏難而又不實用的內容、因科學技術發展進步而落后的內容也應刪除。
（四）單元設計需不斷完善
進行單元教學設計時，不斷完善必要的基本知識和理論，增加基本設計方法和實踐性內容。機械設計所需的基本知識和基本理論、緊密結合工程實際且多樣化的設計方法，是培養學生機械設計能力的根本保證。而以往的教材對此注意不夠，具體表現為：（1）基本設計計算原理和設計方法介紹得較少，致使學生解決實際問題的思路少、方法少。例如：平面四桿機構的設計，一般教材只介紹按給定連桿的2個（或3個）位置設計，以及按行程速比系數設計等兩三種方法；軸上零件的定位固定，一般也只介紹軸肩、軸環、套筒等幾種方法。（2）對設計方法和步驟缺少分析、總結和歸納，不利于學生整體設計思想方法的形成。（3）實用性、實踐性內容少，不利于學生應用所學理論知識和方法解決工程實際問題能力的培養。
（五）單元設計的評價
一堂職業教育的好課既要看教師是否認真進行了突出職業能力培養的單元教學設計，又要看是否圓滿地按照設計進行了實施，取得預定的教學效果。綜合起來，主要應從以下幾個方面進行評價。
1.單元目標的評價。單元目標包括職業能力目標和知識目標。單元目標一經設定，應當嚴格遵照執行，不能隨意更改。但可以將其進一步分解細化，確定重點、難點及解決辦法，使之更加明確、具體，更具可檢驗性。另外，還可結合課程教學內容的實際，適當添加德育或人文目標，但不能盲目拔高或擴張。
職業能力目標同知識目標一樣，不能隨意更改。必須對訓練項目實施步驟、方式、訓練素材、所需場地器材及工具、安全事項、考核方法等做出規劃與安排。
2.單元教學過程的評價。單元教學過程的設計與實施是實現培養目標的途徑，是提高課堂教學效果和效率的重要環節，也是單元教學設計和現場實施中最重要、最難、最能體現教師教學能力的環節，因此，這是單元教學評價的重要方面。應重點考核職業能力訓練過程、步驟、方法、手段的設計與實施是否符合學生職業能力提高和知識認知的規律，是否能夠激發學生的學習興趣和內在動力，重點是否突出，難點是否得到有效化解，實訓條件是否準備充分，教師操作是否熟練，指導學生是否得法，各步驟時間分配是否合理等等。
三、推進“教、學、做”一體化模式，提高教學效率和質量針對機械設計基礎課程的特點，真正實現“教、學、做”一體化教學模式，提高教學效率和質量，需做好以下幾方面的工作：
（一）理論聯系實際，激發學習動力
機械設計基礎是與工程實際聯系緊密的課程，教學過程中應特別注重理論聯系實際。如講解平面機構時，可列舉實際機器（內燃機、汽車等）和日常生活中（縫紉機的踏板機構、農用水井壓水機構等）的應用實例，并介紹與專業有關的金屬切削機床――牛頭刨床的應用實例，增強基礎課與專業課之間的聯系，使理論知識和實際應用有機地結合起來，激發學生學習的動力。
（二）講練結合，精講多練
對機械設計基礎基本概念的講解要強調聯系實際，講練結合，即在各章節安排相應的練習，還安排一些階段性的綜合練習，提高練習的綜合程度，注重方法的運用和掌握，注意對各種理論、方法的綜合應用進行總結。使學生學牢學活知識，并具有應用知識解決問題的能力。
分析討論是開發學生智能，鍛煉學生膽量，培養學生科學思維能力的有效教學方法。討論的內容可以是概念題討論、綜合題討論、自選題討論。例如，經常布置一些較重要的概念性思考題，讓學生課外思考，下一次上課進行提問。適當討論，這樣可以促進學生課外自學，加深對基本概念的理解。
（三）建立必備的實驗、實訓條件
機械設計實驗、實訓是學生職業技能培養的重要環節，因為實驗項目是以機械工程技術為背景的，如通過漸開線直齒圓柱齒輪參數測定和減速器的結構分析、裝配實驗等，使學生學習和掌握具體的測試技術、測量方法，熟悉測量工具與設備。教師在指導過程中還可進行一些創新，設計并提出一些新的實驗內容，如可選用一些磨損過的齒輪和使用過的減速器，通過分析，提出一些具體的修理、調整、改進的意見和解決問題的方案。這樣，既鞏固和加深了理論知識，又使理論知識與實踐能力培養有機結合起來，同時使學生覺得學有所用。
（四）搞好課程設計，培養學生綜合技能
機械設計基礎的課程設計是把學生學過的各學科知識較全面地綜合應用到實際工程中去，力求從課程內容上、從分析問題和解決問題的方法上，從設計思想上培養學生的工程設計能力。首先，在選題上要考慮培養目標，有針對性，有側重面：可選二級減速傳動裝置作為設計題目，其中，一級為v帶傳動，另一級為單級斜齒圓柱齒輪傳動。這樣的選題，既包括本課程的主要內容，又使學生得到較為全面的訓練。在設計之前，應先組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝，使學生熟悉裝置的基本構造，整體組成結構及各部分結構、功能、裝置和調整；各個零件之間的連接關系與特點，然后找出標準件與非標準件，明確傳動裝置布置形式與空間位置的關系，建起一個立體的概念，避免出現閉門造車和照抄照搬式的設計，與生產實際相脫節。在設計過程中，許多參數不可能完全由計算決定，需要借助畫圖、初選或初估等手段，并且通過畫圖、計算、修改交叉進行，同時要求學生認真閱讀參考資料，學會查閱相關手冊等。
參考文獻：
機械設計步驟和方法范文第5篇
關鍵詞：現代機械設計 創新 方法
中圖分類號：TH122文獻標識碼： A
傳統的設計已經不能適應于新時期的需求，現代機械設計方法在傳統設計的基礎上，融合了多個社會領域的因素，并進行了整體的優化。現代機械設計方法依據計算機技術和設計方法學，加快了設計的進度、提升了設計的質量和成功率，也加強了市場經濟形勢下的機械產品競爭力。科技的進步，將會進一步拓寬現代機械設計的內容，從而使得設計產品具有更高的質量。
1 現代機械設計的方法
1.1 三次設計法
三次設計法分為三個主要的過程，即參數設計、容差設計和系統設計。參數設計是優化組合各個功能部分，讓系統內的各參數達到最佳的組合,從而減小產品所帶來的負面影響;容差設計是對機械設計做一個整體的檢驗，保證每一個參數的具體波動范圍，減少制作過程中的成本;而系統設計是機械設計的基礎部分和核心理念，也是機械設計的開始階段。三次設計法的核心內容是容差設計和參數設計，它也是質量最高的設計方法。
1.2 普適設計法
普適設計注重總結和積累經驗。由于機械設計種類隨著時展逐漸增多，需要一個系統性的理論方法來歸納和總結。普適設計理論是設計方法中的典型，它建立了系統性的設計方法，在規則、方法和策略中都有確切的設計規則。普適設計理論側重在機械設計內的結構，是一種立足于經驗的方法，其能量輸出和輸入都是和經驗相關。
1.3 公理化設計法
公理化設計法立足于決策理論。此方法結合了普適法，吸收了普適法的經驗設計。公理化設計法的基礎是系統理論，加上科學決策，便可以形成法律公則和科學基礎為主的設計方法。即便是缺乏系統經驗和知識，公理化設計法依舊能有效地利用。由此看出，公理化設計法比較傳統。但一些機械化設計很復雜，倘若不依據先進的理論方法并不能加以設計。而公理化設計方法卻能優化多個復雜類型的機械設計，獲得良好的設計效果。
1.4 電子信息技術設計法
此機械設計方法是由于計算機技術、通訊技術的發展而形成的。機械設計人員在構思和運算時，可借助于計算機的高速操作能力。傳統機械設計多是用手工繪圖的方式，形成設計方案。而電子信息技術設計法具有先進的設計理念和準確的設計步驟。不僅可以降低設計人員的勞動強度，加快設計的進度，而且可以提升機械設計的質量。
2 樹立優化設計的思想
現代優化設計建立在數學規劃的基礎之上，依靠計算機等現代計算工具，通過分析相關約束條件，找到既定問題的最優解的設計方法。
優化設計是在現代機械設計中一種先進的創新方法，以現代的數學最優理論和計算機技術為前提，通過設定函數由計算機計算得到最優或效率最高的設計方案，優化設計的理念符合現代機械設計發展的需求。優化設計方面，我國在研究上也有了較大的進步，對一些先進優化程序的設計在業內影響很大，然而對其在應用方面還不能延伸到所有相關領域。在現代機械設計的創新中，優化設計是一個很重要的研究方向，這種設計方法建立在科學的基礎上，對設計者本身的專業素養要求較高，同時需要其擁有先進的創新理念，能夠在原有基礎上不斷挑戰新的高度，設計出在實用的同時可以引領時展的創新產品。
3 變型設計思想
所謂機械設計的變型設計，就是在以原產品為平臺進行二次開發，加強零件的規格標準化，部件通用化以及產品的系列化。進而滿足更多用戶的具體需求。
產品三維參數化的變型設計，就是變形設計中把拓撲尺寸約束以及工程約束的驅動作為設計基礎的設計方法之一。傳統參數化設計對部分特征驅動尺寸做出修改，使其他關聯尺寸得到相應調整，從而得到結構相同但尺寸不同的系列零件三維模型；三維參數化變型設計不僅包括這些，而且涵蓋了三維參數化模型驅動后與之相關聯的工程圖的視圖位置、比例、尺寸、注釋、B0M 表等相關信息的自動更新，生產制造的下游工裝夾具、工藝規程規劃、NC 代碼等的參數化關聯設計，乃至整個產品生命周期的參數化設計。
4 應用計算機技術進行機械設計
4.1 使用 CAD 軟件
作為信息時代成果之一的現代機械設計，其進步和發展與計算機技術密不可分，用計算機進行復雜的分析和計算能夠大大減少設計所需的必要時間，并幫助進行設計的改進和調整。由于計算機具有儲存量大，速度快以及處理信息能力強的特點，所以能夠在短時間內通過各種數據的分析找出最優解，這些是傳統的計算方式所無法代替的。因而可以說，在現代的機械設計中計算機技術的廣泛運用將是不可逆轉的趨勢。
盡管對需求和設計的可行性進行分析時計算機能夠完成的工作并不多，然而剩下的設計步驟幾乎都能夠通過計算機運算完成以節省大量的人力物力，包括畫圖，計算等等一些復雜的工作，如果能夠合理配合設計者自身的設計創新理念，就一定可以使得設計質量大幅度提高，而 CAD 軟件就是被出于這樣的目的而開發的。
現代機械化的設計以完全實現自動化作為其最終目標，但是要真正實現這一目標需要做到的事情還有很多，甚至當前的科技水平還需要有所不足。同時，由于機械設計的創新需要，目前的最佳設計方式是進行人機合作。在應用 CAD 軟件進行設計的時候，設計者的創新理念是主要的，處于主導地位，而計算機則是設計者在設計的過程中的一種工具，在從屬地位。所以，設計者必須在設計的過程中充分發揮其主觀能動性，通過對計算機的靈活操作實現人與計算機的完美結合。可以說，人的主觀能動性和創造力配合計算機的強大計算處理能力，才能設計出更加貼近當今機械設計需求的產品。
4.2 數據庫管理
現有的數據庫管理軟件種類很多，廣泛應用于商業領域或企事業單位管理部門。在機械設計領域，數據庫管理也十分重要，需要一個儲存量大、可以管理復雜數據的完善的數據庫管理系統，但當下大多數此類軟件還不能完全做到這一點。這就要求我們充分發揮創造性，根據自己的設計需要來建立數據庫，以便更好、更精確地分析數據，從而達到我們想要的設計效果。
設計者在機械設計過程中，經常需要查閱一些數據資料和文獻，從而得到所需數據、公式或理念。傳統方式是設計者花費大量時間和力氣自己去一一查找，十分耗費人力。但在計算機已經普及的今天，設計者完全可以省下這番功夫，只需事先把機械設計的相關資料都儲存進計算機系統，建立完善的數據庫，這時就可以利用計算機儲存量大、查找速度快的優勢，迅速分析查找并最終得到所需的資料。查找資料歷來都是龐大而復雜的工作，計算機的出現解決了這個問題，為機械設計者節約了很多時間，使他們可以把更多的時間投入到機械設計的創新當中去，從而促進了機械設計更快更好地發展。
5 結束語
現代的機械設計需要創新，所以設計人員必須具備全新的創新理念，充分發揮其主觀能動性的同時，能夠熟練操作現代設備進行分析處理，以設計出質量更高，更能滿足用戶需求的機械設備，這同時也是機械設計的發展的一貫要求和準則。
參考文獻
[1]葉云岳．科技發明與新產品開發[M].北京：機械工業出版社，1999.
[2]李立斌．機械創新設計基礎[M]．北京：國防科技大學出版社，2001.
