机械设计和机械原理的区别精选(九篇)
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第1篇：机械设计和机械原理的区别范文
关键词机械设计 制造 自动化 产品 发展方向
中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：
前言
早在1971 年日本的《机械设计》杂志副刊上就刊登了机电一体化这一名词。之后， 机电一体化得到了不断发展。美国机械工程师协会于1984 年为现代机械下了如下定义： 现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的， 用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或） 机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的， 因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20 世纪90 年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义， 机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体， 多门技术学科相互渗透、相互结合的产物， 是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化， 使工业生产由“机械电器化” 迈入了以“机械自动化” 为特征的发展阶段。
机械自动化的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科， 随着生产和科学技术的发展， 它还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为： 机械自动化的设计制造是从系统的观点出发， 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术， 根据系统功能目标和优化组织结构目标， 在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
需要强调的是， 机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术， 而不是机械技术以及其他新技术的简单组合、拼凑， 这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品， 不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸， 智能化的特征是现代机械自动化和传统机械在功能上的本质区别。
1 机械设计制造及自动化的符合设计原则
1.1 满足对机器的功能要求
任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的， 都必须具有某种主要功能， 不同的产品具有不同的主要功能。概而言之， 都能对输入的物质、能量和信息（即所谓工业三大要素） 进行某种处理， 输出具有所需特性的物质、能量与信息。因此， 机械自动化系统也必须具有这样的主功能， 即对输入的物质、能量和信息进行某种处理， 从而输出具有所需特性的物质、能量与信息。机械自动化系统功能如图1 所示。
机械自动化系统是一个综合的概念， 包含了机电一体化技术和机电一体化产品两个方面的内容。
作为产品， 又包含着设计、制造和特定的功能以满足使用要求， 而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
1.2 利用先进技术不断创新
根据产品或系统的主功能不同， 可对产品或系统进行分类。
以物料搬运、加工为主， 输入物质、能量和信息， 经过加工处理， 主要输出改变了位置和形态的物质系统（或产品） 称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
以能量转换为主， 输入能量和信息， 输出不同能量的系统（或产品） 称为动力机， 其中输出机械能的为原动机。如电动机、水轮机、内燃机等。
以信息处理为主， 输入信息和能量， 主要输出某种信息。如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外， 还应具备其它内部功能， 即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。
基于上述的功能构成原理， 既有利于设计或分析各种机械自动化的产品， 又有利于开拓思路， 便于创造发明和创新。例如， 根据3 种不同的主功能及其不同的输入， 组合起来可形成9 大类型的系统产品， 如表1 所示。
此外， 对于不同主功能的加工机构， 其运动方式不同， 也构成不同用途的机械。例如， 金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。因此， 工件与刀具的运动方式不同， 便产生不同用途的机床。所以说机械自动化的发展空间非常广阔， 具有极大的想向空间， 需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新， 设计制造出一流的自动化产品。
2 机械自动化系统在化工生产中的应用
生产过程中， 对各个工艺过程的物理量（或工艺变量） 有着一定的控制要求。有些工艺变量直接表现生产过程， 对产品的数量与质量起着决定性的作用。例如， 精馏塔的塔顶或塔釜温度， 一般在操作压力不变的情况下必须保持一定， 才能得到合格的产品； 加热炉出口温度的波动不能超过允许范围， 否则将影响后一工段的效果； 化学反应器的反应温度必须保持平稳， 才能使效率达到指标。有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量， 然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。
2.1 锅炉汽包水位控制方面的研究
锅炉汽包是生产蒸汽的设备， 几乎是工业生产不可缺少的设备。保持锅炉汽包的液位高度在规定范围内是非常重要的， 若水位过低， 则会影响产气量， 且锅炉易烧干而发生事故； 若水位过高， 生产蒸汽含水量高， 会影响蒸汽质量。这些都是危险的， 因此对汽包的液位严加控制是保证锅炉正常生产必不可少的措施。
2.1.1 单冲量控制系统
汽包水位控制手段是控制给水， 基于这一原理， 可构成如图2 所示的单冲量控制系统。
这里的“冲量” 一词是指变量， 单冲量即汽包水位。这种控制系统是一种典型的简单控制系统。当蒸汽负荷突然大幅度增加时， 由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀来增加给水量， 以维持锅炉的物料平衡， 而是关小控制阀的开度， 减小给水量。等到假水位消失后， 由于蒸汽量增加， 送水量反而减小， 将使水位严重下降， 波动很历害， 严重时汽包水位降到危险程度以至发生事故。
因此对于停留时间短、负荷变动较大的情况， 这样的系统不能适应， 水位不能保证。然而对于小型锅炉， 由于水在汽包中的停留时间较长， 在蒸汽负荷变化时， 假水位的现象并不显著， 配上一些联锁报警装置， 也可以保证安全操作， 故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。
2.1.2 双冲量控制系统
在汽包水位的控制中， 最主要的扰动是蒸汽负荷的变化。如果根据蒸汽流量来进行校正， 不仅可以补偿“虚假水位” 所引起的误动作， 而且使给水位控制阀的动作十分及时， 从而减少水位波动， 改善控制品质。将蒸汽流量信号引入， 就构成了双冲量控制系统， 如图3 所示。从本质上看， 双冲量控制系统是一个前馈（蒸汽流量） 控制加单回路反馈控制的复合控制系统。这里的前馈仅为静态前馈，若需要考虑两条通道在动态上的差异， 需引入动态补偿环节。
图3 所示的连接方式中， 加法器的输出I 是：
式中 ———液位控制器的输出；
———蒸汽流量变送器 （一般经开方器）的输出；
———初始偏置值；
———加法器系数， 的设置一般取1；
———加法器系数， 的值应考虑到静态前馈补偿， 可现场凑试， 也可经理论推导得出。
设置的目的是使其在正常负荷下， 控制器和加法器的输出都有一个比较适中的数值。最好在正常负荷下，和项接近而相互抵消。
根据以上分析可知： 自动控制装置和被控的工艺设备组成了一个没有人直接参与的自动化控制系统， 操作工坐在操作室里就能观察到整个装置的变化。这样， 既能保证生产过程的安全， 又降低了劳动强度。
近二十年来， 工业生产规模的迅速发展， 加剧了对人类生存环境的污染， 因此减小工业生产对环境的污染也纳入了过程控制的目标范围。综上所述， 过程自动化控制的主要目标包括以
下几个方面：
（1） 保证生产过程的安全和平稳；
（2） 达到预期的产量和质量；
（3） 尽可能地减少原材料和能源消耗；
（4） 把生产对环境的危害降到最小限度。
3 结论
因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义， 所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说， 机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展。广大设计人员应清醒地认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展， 才是机械工业发展的唯一出路。设计人员不能只热衷于技术引进， 不能仅仅安心于作为新技术的传播者， 而应该作为新技术产业化的创造者， 为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献
[1]刘武发，刘德平. 机电一体化设计基础[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2]杨世明，腾献银，赵镇宏，等. 机械设计[M]. 北京： 电子工业出版社， 2007.
[3]张建民，等. 机电一体化系统设计[M]. 北京:高等教育出版社，2001.
第2篇：机械设计和机械原理的区别范文
【关键词】机械原理 自动化 机械产品
一、机械原理与自动化直接关系
（一）机械自动化的定义
机械自动化是指机器或者装置通过机械方式实现自动化的控制，是在一种无人为干预的前提下，机械或设置本身自我完成预期的、指定的操作和控制的一个过程。机械自动化也可以称之为机电一体化，在20世纪90年代国际机器与机构理论联合会具体把机电一体化定义为机械设计制造及其自动化基础上的发展。
（二）机械自动化的科学技术
机械自动化所运用的科学技术主要是以机械技术和电子技术为主，多门学科辅助，是一门新生的，复杂的新型学科。机械自动化改变了传统机械的发展，使机械业逐步的由机械电器化向自动化转变。机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，把各个学科，各种技术相结合，如：机械技术、微电子技术、接口技术等，有机融合的综合性技术，不在是单一的机械技术。机械自动化具有了智能化，区别于机械在功能选择上的要求，更具人性化，是人的感官和头脑的延伸，整个系统更加的优化、可靠。
二、机械自动化系统的优点和效益
机械自动化技术的不断发展，机械自动化产品逐步的取代了传统的机电产，它符合了社会发展的需求，能够更大程度上为市场和用户带来更多的社会和经济效益。
（一）生产能力和工作质量的提高
机械自动化是在传统的机械原理上，实现机械自动处理和自动控制。它取代了人为的操作，在一定的范围内能够更为灵敏、精确的的控制和检测问题，完成系统指定的要求。同时机械自动化取代了人为的操作，在一定程度上节约了人为操作时间，减少了操作者的自我主管意识，而是机械自身有序的自我工作。保证了最佳的工作质量和较高的产品合格率，在生产能力和工作质量上都有显著的提高。
（二）更具有安全性和可靠性
机械自动化是由机械自动的操作，一般具有自我监控和自我防范功能，能够及时的发现问题和自我修复问题，采取有效的自我保护措施。减少人为操作带来的事故，提高了机械的使用率。
（三）方便操作，改善性能
机械自动化产品采用的是程序控制和数字显示，在整体操作上简单、易懂，能够满足不同用户的需求，用户在选择产品特点的时候，只需要改变系统中参数的变化，保障产品的完整度和协调度。
（四）功能多、适用范围大
机械自动化改变以往的单一的技术和功能模式，具有复合技术和复合功能，能够适应不同的场合和领域，更具有操作性和应用性。
（五）改善劳动条件，适应现代化的发展
机械自动化以机械自动操作取代人为操作，减轻了劳动负担，提高了我国自动化经济和产业的发展。
（六）节约能源，减少耗材
机械自动化是高科技的产物，在一定程度上符合了我国的成产和发展的要求，实现资源的合理的优化配置，建立节约型社会。机械自动化产品逐步的向轻小型发展，减少了材料的损耗。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
我国机械设计制造及其自动化的发展虽然随着经济的发展和科技的进步都有着显著的提高，但是与发达国家相比，仍然存在着一定的差距。在一些基础理论方面的发展还不完善，我国实现机械设计制造及其自动化的发展方向主要表现在以下的几个方面：
（一）实现机电一体化
机械自动化的发展和延伸就是向机电一体化转变，改变传统的单一模式，实现自动化、复合型的发展。
（二）实现机械智能化
机械自动化同时需要机械的智能化，它不仅仅代表着人的体力同时也要代表着人的脑力，加强机械的自我决策和自我行动能力的提高，使它自动化过程中能够更好的调节问题和完成指定操作。
（三）模块化和网络化
机械模块化能够方便产品各个单元的操作，实现产品的标准化和系列化，便于企业能够更好的找准自己的生产定位，提高专业化的机械自动化单位。同时提高机械的网络化，方便用户使用和操作，适应网络化的发展，满足市场的需求。
（四）微型化和绿色化
微型化是机械自动化向微观领域发展的趋势，提高产品的灵活性，减少了材料的损耗，提高了它的利用率。加强机械自动化的绿色化，符合社会的发展观，保护自然环境，对于建设社会主义新型社会具有重要的意义。
四、结论
机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性和低能耗等优点，符合国家的发展需求。机械自动化技术是多个学科技术的综合，从本质上而言机械自动化就是机电一体化系统，是机械工业发展的方向。
参考文献：
[1]杨世明，腾献银，赵镇宏，段巍.《机械设计》.电子工业出版社出版.2007.3.
[2]刘武发，刘德平.《机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社.2007.5.
[3]赵松平，张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京.机械工业出版社.1996.
[4]刘仁志.《机械工程与制动化》 MGTY200/500电牵引采煤机液压系统工作原理及故障分析.2003.
第3篇：机械设计和机械原理的区别范文
关键词：机械设计；机械制造；技术探讨
中图分类号：TD402文献标识码： A
前言：在机械工程当中，机械设计是指机械设计人员按照机械原理对机器的结构、运动方式、能力以及力的传递方式进行设计，对不同的零部件进行组织构思。在进行设计时，可以对制造的需要进行满足，以此为依据来设计方案。
1、 机械设计与机械制造的背景
就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后，机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义：现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的，用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的，所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义：机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比，显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展，表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源，持续完善人们生产生活的多元化需要。
2、 机械设计的技术分析
2.1 机械设计的初期计划设计分析
机械设计要进行初期的计划设计，其在工作方面和计算机软件的设计需求析比较类似，在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析，在分析要求的过程中，对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础，然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。
2.2 机械设计的设计方案分析
在机械设计中，方案设计是关键的部分，方案也是设计的灵魂，其决定着设计的成败。在设计阶段，会遇到很多的问题，主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能，同时，在功能方面也要进
行满足。在方案设计方面，对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视。在设计阶段，主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。
2.3 机械设计的主要技术设计分析
机械设计中，对技术层面的要求最为严格，在这个阶段要对设计图纸进行校对，同时，要对图纸进行计算，对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计，设计时要进行非常严格的核对，不能出现疏漏的情况，同时，在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械，在设计时，要根据产品进行定型设计。
2.4 机械设计的技术发展趋势分析
2.4.1 针对现代机械产品的机械设计
现代机械产品对机械设计提出了更高的要求，因此，在进行机械设计时，在技术层面一定要不断的进行改善。机械产品设计要更加具有智能化特点，主要的方式就是利用现代化设计手段，在设计过程中应用设计软件和虚拟的设计技术，对产品设计进行虚拟化，同时，利用多媒体技术对产品的性能、结构进行模拟演示，以达到更好的设计效果。在机械设计方面要更加的系统化，机械设计
中包含着很多的部件，这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计，同时，要具有一定的层次性，在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点，这种理念在设计方面比较简单，但是，要保证机械设计功能实现模块组合，在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性，要根据所生产的产品特性来进行机械设计，在这个过程中要利用计算机对产品进
行构建，同时，进行必要的推理，最终形成方案设计。
2.4.2 现代机械设计的未来发展与前景分析
机械产品在性能方面要更加的优良，因此，在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标，其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展，在激烈的市场竞争中能够获得发展空间，产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时，在经济环境不断变化的情况下，要不断开发新技术，这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势，主要体现在技术方面的创新，成本方面的降低，智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力，对企业未来在机械设计方面，节能环保理念也要进行体现，近年来，人们对环境保护越来越重视，在机械设计过程中，绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础，在对能源进行利用时，能够利用机械设计技术实现能源的利用最大化，对实现资源的循环利用更加有帮助。
3、机械制造的技术分析
3.1 机械制造技术的特点分析
机械制造技术要符合当代技术发展要求，在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况，虽然其在制造技术方面在不断的更新，同时，使用的设备也在不断的更换，但是，在原有基础上要不断的更新技术，对技术进行利用，作为其发展的基础。
市场经济不断发展过程中，机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求，近年来，工业发展速度非常快，而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合，为了更好的提高生产效率，应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要，能够提高市场占有率。机械制造技术在技术范围上要进行扩大，同时，在生产加工方面要不断的发展。
3.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD 技术的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。
4、结束语
综上所述，由于现代化机械自动化在设计和制造上具备多功能性、高品质、高可信率、低能源消耗的优势，因此机械设计与制造都是环绕机械自动化来施行的。机电一体化的拓展就是机械自动化的拓展。所有设计师必需清楚地意识到机械设计制造唯有朝机械自动化设计制造的前景拓展，才可能是机械工业拓展中独辟蹊径的出路。
参考文献：
[1]张义臣. 现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J]. 科技创业家,2014,08.
[2]关晓铮. 机械设计与机械制造的技术探讨[J]. 企业技术开发,2014,08.
第4篇：机械设计和机械原理的区别范文
关键词：机械设计;课程设计;教学;措施
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）41-0178-03
一、引言
机械设计课程设计是机械设计课程的一个十分重要的实践教学环节，旨在培养学生运用机械设计及其他先修课程的相关知识解决工程实际问题的能力。通过课程设计这一环节的训练，强化学生对机械设计课程的相关知识的理解，对一般机械零件设计的准则、方法和步骤有一个系统全面的掌握，充分培养学生的机械综合设计能力、工程应用能力和创新能力，为后续的专业课学习和毕业设计奠定良好的基础。随着我国高校教育教学体系改革的不断发展与深入，机械设计课程设计这一实践教学环节也越来越受到重视[1]。机械设计课程设计教学改革已成为高校机械类专业教学改革的一项重要内容。
二、机械设计课程设计教学现状分析
随着我国高校教育教学改革的不断深入，机械设计课程设计的教学改革也受到了越来越多的关注。由于机械设计课程设计的改革成效不仅取决于其自身的改革，还受到机械设计课程教学改革的制约，虽然近年来不少专家学者进行了大量针对性的研究，但目前仍未能有效解决在设计内容、教学模式、评价标准等方面的问题，难以充分发挥其在培养学生应用创新能力方面应有的功能，与当前应用创新性人才培养的总体要求还有较大的差距。具体而言，目前的机械设计课程设计教学还存在以下几个方面的问题。
1.设计题目单一，设计内容雷同。目前的机械设计课程设计绝大多数为二级减速器的设计，原因在于减速器为典型的通用设备，包含了机械设计课程中介绍的几何所有零件类型，对于学生掌握常用零件的设计方法有重要意义，但是，这种沿用了几十年的单一设计主题模式，已难以适应现代人才培养模式的要求[2]。由于设计题目单一，导致学生的兴趣大打折扣，难以调动其积极性。虽然是一人一题，但都只是在具体的设计参数上有所差别，在设计内容、设计步骤方面无任何区别，因此，仍难以从根本上杜绝抄袭现象。同时由于设计过程过于程序化，相关教材与资料上都有详细介绍，容易使学生感觉枯燥、乏味，不能充分发挥其创造性思维。
2.教学方法僵化，教学手段守旧。目前机械设计课程设计基本上是沿用传统的教学方法，即在任课教师拟定设计题目后，学生按照课程设计指导书介绍的方法和步骤依次完成方案设计、零部件设计计算、装配图设计、零件图绘制、设计说明书撰写和答辩。由于这一套流程多年来已基本程序化，学生只需机械地照搬，依葫芦画瓢即可，难以展开创新性思维，而任课教师的指导工作主要是督促学生按照设计流程完成各项具体任务和解答学生设计过程中的细节问题，较少注重学生的独立思考与创新能力的培养。虽然CAD技术等先进设计技术在机械设计领域已广泛应用，但目前的机械设计课程设计大多仍采用图板绘图，虽然这样做不仅可以培养学生的手工绘图能力，还能减少学生相互投机抄袭的机率，但并不能因噎废食，毕竟计算机绘图已是目前机械设计的主流。
3.计划安排不周全，评价标准不科学。机械设计课程设计一般与机械设计课程教学安排在同一学期，在授课结束后的学期末进行。由于考试科目较多，许多学生忙于应付考试，难以集中精力进行课程设计，因而课程设计质量难以保证。部分高校为了便于管理，将学期的最后一周设为考试周，致使整个课程设计阶段，学生的主要精力都用于准备考试，对课程设计不重视，甚至是敷衍应付，致使课程设计流于形式。此外，课程设计成绩的评定也缺乏科学、规范的标准，基本上由任课教师自行确定。目前的机械设计课程设计考核主要从四个方面进行考核：平时考核，包括考勤、进度、态度和独立完成能力等;图纸考核，包括结构正确性、整洁性和规范性;设计说明书考核，包括内容完整性、正确性和规范性;答辩考核，包括回答问题的正确性和使用手册的熟练性。虽然这种评价方式相对比较全面，但只是一种事后评价机制，缺失了对学生进行正确引导的功能，而且在实际执行时缺乏量化指标，主观性较强，受学生扩招的影响，一名教师往往指导多个班级的课程设计，每个班级学生多达40多人，教师很难把握每名学生的具体情况。此外，现有评价体系中对学生创新能力的评价尚未引起足够重视，难以激发学生创造性思维与创新能力的培养。
三、改革的具体措施
为了有效提高机械设计课程设计的教学质量，强化学生工程实践能力和创新能力的培养，解决目前存在的上述问题，必须从设计内容、设计模式、教学方法和考核评价等各个方面进行全面改革，建立一套系统高效的机械设计课程设计教学体系。总体而言，改革应从以下几个方面进行。
1.优选设计课题，强调应用与创新能力的结合。针对目前设计内容单一、设计流程固化的问题，应结合课程教学要求与专业培养计划精心选择设计题目，优化设计内容，不仅要深化学生对课堂教学内容的理解与消化，强化其工程应用能力的培养，还要兼顾学生的创新能力的培养。传统的减速器设计题目虽然单一，但其涵盖了机械设计课程教学中涉及的几乎全部零件，有助于学生掌握通用机械的设计方法，是其他任何类型的机械结构都不可替代的。因此，应在保留减速器设计内容的基础上，选择更加灵活、更富有创造性的设计题目，如搬运机器人、牛头创床、糖果包装机等。这些题目既涉及到机构方案选择与运动原理分析，又涉及到减速器等具体零部件的设计计算，在方案设计时可以培养学生的创造性思维与创新意识，在详细设计时则强化了学生对一般零部件设计的具体方法，有效实现了应用能力与创新能力的结合。同时，也深化了机械原理相关知识的掌握与应用，实现了机械原理与机械设计课程的有效结合。考虑到课程设计周期较短，上述课题难以单独完成，应采用课题组形式，每个课题组2～3人，承担一个设计课题。总体方案由小组全体成员共同完成，每个成员独立完成一部分零部件的详细设计。采用这种模式既可培养学生的团队意识和协作意识，也能培养学生的独立工作能力。
2.改进设计模式，由简单模仿向深度思考转变。传统的课程设计虽然在形式上是一人一题，但除了具体参数有所差别以外，设计内容、设计步骤及方法都是一模一样的，且相应的课程设计指导书中均给出了相应的案例，学生只需简单地模仿即可完成全部设计任务。许多学生在设计过程中依葫芦画瓢，生搬硬套，甚至在别人的设计结果基础上修改参数变成自己的设计，导致课程设计的基本教学要求都难以保证。通过改进设计模式，采用分组设计模式，使设计题目真正做到差异化，总体方案与设计步骤必须通过团队协作和个人深度思考完成，杜绝简单模仿甚至抄袭的可能性，有效培养学生的创新思维与创新意识。其次，为了防止课程设计与期末考试冲突，对有课程设计任务的学生，应在课程设计之前进行课程考试。对于目前实行小学期制的高校，将课程设计安排在小学期更为合理。此外，为了更好地促进课程设计效果，改变目前课堂教学与课程设计完全分离的模式，将两者融为一体，即在课程开始时将课程设计的任务下达到每个学生，学生在课程学习过程中便开始构思并不断完善设计方案，熟悉设计方案中涉及的相关零部件的设计方法，不仅为后期的正式设计奠定了良好的基础，也可激发学生的课堂学习兴趣，真正做到有的放矢、学以致用。
3.丰富设计手段，熟练掌握多种现代设计方法。装配图与零件图的绘制是机械设计课程设计的一项重要内容，目前绝大多数高校仍要求学生采用手工绘图，有多方面的原因：一是没有足够的机房和电脑供学生使用;二是为了锻炼学生的手工绘图能力;三是防止学生抄袭，因为不同学生图纸内容基本相同，仅参数不同，采用电子图纸更易于修改抄袭。然而，CAD绘图已成为目前制造领域的主流，计算机绘图已成为大学生必须掌握的基本技能，因此高校教务部门和任课教师应积极创造条件，尽可能让学生采用CAD绘图，至少要做到部分图纸采用计算机绘制。此外，虚拟仿真、有限元分析等现代设计技术在机械设计领域也得到了广泛应用，为了使学生更好地适应社会需求，课程设计中应增加相应的训练内容，让学生熟练掌握多种常用的现代设计技术，为后续的学习及就业奠定良好的基础。
4.规范考核评价体系，激发学生学习兴趣与潜能。考核评价体系是课程设计教学体系的一项重要内容，既是检验学生课程设计完成质量的标准，也是教师总结改进教学方法的依据。建立规范科学的考核机制不仅可以有效引导学生按照教学要求高质量、高效率地完成课程设计，也可激发学生的学习兴趣与自主思考的潜能。针对目前机械设计课程设计考核模式存在的弊端，将考核评价纳入课程设计的全过程，实行分阶段考核模式，依次进行设计方案考核、设计过程考核和设计结果考核。设计方案考核重点考核设计方案的创新性、合理性、实用性，激励学生在实用背景下进行创新设计;设计过程考核侧重考核学生结构设计的合理性、设计手册与设计软件使用的熟练程度、完成设计任务的独立性与积极性等;设计结果考核则是对设计图纸、设计说明书进行考核，重点检查设计计算的准确性、完整性和设计图纸的正确性、规范性，对于手绘图纸还应兼顾整洁性。为了检验学生对设计中相关知识的理解与应用，并及时解决出现的问题，将答辩考核分散到设计过程中，重点针对学生设计中出现的问题进行质询，使答辩不仅只是一种考核形式，更可作为解决学生设计中出现问题的一种手段，强化学生对相关知识点的理解与掌握。采取分段式考核方式，可将学生对设计结果的关注转为对设计过程的重视，防止投机取巧和模仿抄袭等现象的发生，有效保证和提高课程设计质量。
机械设计课程设计是机械类大学生重要的实践环节，也是一项复杂的系统工程，不仅涉及设计选题、设计指导和考核评价等多个方面的内容，还与教学计划、软硬件条件等因素有关。为了有效提高这一实践环节的教学质量，必须不断深化教学改革，改革课程设计的教学模式，克服现有机械设计课程设计教学体系中存在的各种弊端，建立一套规范合理、行之有效的新的教学体系，并在不断的教学实践中进行改进与完善。
参考文献：
[1]吴宗泽，高志，罗圣国，李威.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2012.
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第5篇：机械设计和机械原理的区别范文
[关键词]培养目标；课程设计；能力培养；实践
[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 152
作为一所中职院校，一直以来青海省工业职业技术学校的培养目标都是为企业培养技术型的人才。近几年来，我们也确实为企业输送了大量的毕业生。可是，从随后企业反馈的信息来看，我们培养的学生拥有一定的理论知识，但是实际动手能力很差，面对生产实际中的众多机械时表现得无从下手，无所适从。经过分析我们发现，出现这种问题的原因是，我们一直固守着数千年来的“传道、授业、解惑”的信条，忽视了对学生创造能力的开发和培养，致使我们培养出来的人才特点是“墨守成规、死记硬背、唯书至上、高分低能”。一方面企业要发展，需要学校为其输送合格的技能人才，另一方面学校在对人才培养的基本要求中，没有把能力培养作为一项基本技能来要求。目前，随着对素质概念的深入理解和素质教育的实施，在教学中如何注重能力培养是整个教学思想中应该着重考虑的问题。把培养能力放在教学目标的首位，已经成为多数专业课教师的自觉认识，但在教学过程中如何培养能力呢？文章试以机械设计基础这门课程中知识向能力的转化过程来探求培养能力的基本途径。
1 明确机械设计基础课程在工程教育中的作用和地位，确立教学改革的指导思想
机械设计基础是机械类专业的一门重要的技术基础课，其主要任务是学生学习本学科（包括邻近学科）的科学技术理论，掌握处理有关工程实际问题的基本概念、基本方法和基本技能，它同各类基础课和其他技术基础课一起，构成了学生能力发展的基础，因此在工程教育中占有重要地位。
近年来，随着工业现代化的发展，新的机器不断出现，机械设计基础作为机械类专业的一门重要的专业基础课，与工业发展水平密切相关，在机械工业发展中的作用是不可忽视的。而对于机械设计基础的教学，我们一直采用加以分析，也就是认识机械为主的教学体系，偏重培养学生分析问题的能力，忽视了对学生能力的培养。本来可在实践中学习的知识，却要大量占用理论学时来讲述；旧的知识舍不得丢掉，新知识又要增加，理论学时压缩不下来，实践环节自然无法增加。尤其是“传道、授业、解惑”的信条根深蒂固，没有把传授知识和培养能力有机地结合起来，没有将能力的培养贯穿在整个教学过程的始终，考试考的是学生的记忆力和理解推理能力，而不是学生的应用能力和创造能力。因此，无法建立起合理的知识能力结构，很难做到整体优化，很难在规定的学习年限内取得人才培养的最佳效果。
根据以上认识及对人才市场的分析，笔者认为我们应根据企业对应用型人才的需求和培养应用型人才的特点，修订机械设计基础课程的基本要求，对课程体系和教学内容进行调整。以设计为中心，以培养能力为目的，安排教学内容，按设计的顺序安排教学顺序。目的是使学生通过本课程的学习，能满足工厂产品更新换代和技术革新对人才的需求，增强学生解决实际问题的能力。
2 以培养能力为目的，开展课程设计教学改革
能力是人顺利完成某种活动的比较稳定的心理特征。“知识是能力的基础，能力只有在掌握知识与运用知识的过程中才得以发展……能力的高低又反过来制约着知识掌握过程的速度、深浅和成效……必须寓能力培养于知识传授之中，而知识的传授又必须着眼于培养能力”。对于机械设计基础这门课来说课程设计是学生将所学知识转化为能力的重要实践环节，因此，我们对课程设计的改革倾注了较大的精力。比如，为了使学生能受到比较全面的锻炼，我们围绕“增强机构设计能力”这个中心选择题目的标准是：要求执行构件有两种或两种以上运动的协调配合，其中必须有一种运动要经过运动形式的变换，而且主体机构必须能够承受较大外载荷。经过几轮的设计和实践，我们现在的题目有牛头刨、插床、型煤成型、步进输送机四种类型10个规格。这些题目包含有连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构等基本机构的设计和组合，以及定轴轮系、行星轮系、有级变速传动等传动设计。在辅导设计时，主要引导学生能根据运动协调关系、构件条件或参考现有机器来分析确定各基本机构设计的原始参数。这样，学生基本上学会了简单机器的运动原理设计，巩固了课堂所学知识。
为了使机械设计基础课程设计和机械零件课程设计结合起来，对传统的机械零件课程设计进行改革，我们选择了机械设计基础课程中所设计的机器运动简图一部分，作为机械零件课程设计的题目，进行了圆柱齿轮减速机和机床主传动装置的设计。这样两个课程设计首次有机地结合起来，共同使学生经历了机器设计全过程的锻炼。由于和机器运动设计结合起来，从而使机械设计基础课程设计变得形式多样，丰富多彩，学生设计水平明显提高，构思活跃，思路清晰。
通过这样两个情同骨肉的课程设计，学生的设计水平将提高一个档次，为学生毕业设计能适应现代科技的发展，综合应用机、液、电、光等先进技术打下基础。再加上计算机辅助设计等现代设计方法的推广与应用，使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥，加快实现从学生到劳动者的角色转换。
3 通过实践环节的改革和建设培养能力
第6篇：机械设计和机械原理的区别范文
关键词：工程力学 机械设计基础 单缸内燃机 课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）30-0332-02
一、机械工程基础课程的现状及问题
“机械工程基础”课程是我院针对一年级学生设置的专业核心课程，包括工程力学与机械设计基础两部分，教学总数78学时。
该课程的总体目标是使学生获得常用机械的工作原理、使用手册和有关规范、设计机械传动装置和简单机械等等方面的能力。为今后在产品设计、产品加工、检验和设备维护等岗位群所需要的职业资格打下良好的基础。同时也需要通过本课程的学习获得必要的方法能力及社会能力，使学生具有职业发展和迁移的能力，即具有持续发展和终身学习的能力。
机械工程基础是根据高技能人才培养发展的需要和课程改革的要求应运而生，它在教学计划中起着承先启后的作用，是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点；对建立学生工程意识、培养学生分析问题解决问题的能力、养成学生严谨的工作作风起到了潜移默化的作用。应该说它不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性和应用性。
然而现在的机械工程基础课程还是以理论为主，理论与实践没有紧密联系，甚至有些脱节；而且在课时大幅减少的情况下，机械工程基础又分割成了工程力学与机械设计基础两部分，这两部分也没有紧密关联。作为教学效果，学生总是反应没有学会，如果严格要求，一般的班级不及格率要超过40%。这样的效果是很成问题的。
二、模块化的项目作为解决方案
其实，工程力学与机械设计基础两部分之间有一个人所共知的联系，那就是工程力学可以为具体零件的设计服务，机构传动也为力学提供了最鲜活的例证。但是目前的课程中也没有太多体现。一直采用的是以课堂理论教学为主的教学模式，实践教学环节的薄弱导致了学生在实际操作中存在许多不足之处。究其原因，主要是由于传统的教学模式存在着先天不足。单调的教学手段降低了学生主动学习的兴趣，统一的教学内容和教学要求忽视了学生个体之间的差异。在以往教学改革实践中，强调理论联系实际，但只是在开始时将课程内容刻意地分为理论教学和实践教学两个部分，或者只是通过减少理论教学时间和增加实践教学时间，然后在实施过程中又机械地加以叠加。因此，这种改革只是一种形式上的改革，只有从突破传统模式上着手，才能从根本上改变这种状况。
首先，在课程的总体顺序上进行调整，传统的机械工程基础是先讲工程力学（又包括静力学和材料力学），后讲机械设计基础。其实材料力学在本课程中主要是为机械零件的设计来服务。现在可将两部分融合起来学习。具体的做法是机械设计分成单元模块与工程力学交替学习，而且是将机械设计部分放在前，工程力学在后的顺序进行。
其次，在课程的内容上突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以单缸内燃机的拆装和性能分析、车床主轴箱的拆装和性能分析、齿轮减速器的拆装和设计为线索来进行。教学过程中，要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合的形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力 。
学习性工作载体以减速器、单缸内燃机、车床主轴箱（自行车、电动车、小型缝纫机、修鞋机、牛头刨可作为替代项目）等典型机械来完成。比如单缸内燃机项目涵盖了多种机构，是培养学生知识、技能、职业态度较好的工作平台，有助于开阔学生的视野、开发思维、运用相关的专业知识解决问题。再比如一个车床主轴箱就涵盖了以上几门学科的内容：从轮系――主轴，这中间涉及齿轮、轴等零件的尺寸确定，涉及齿轮、轴等零件的材料和热处理方式的选择，涉及齿轮、轴等零件的结构图，涉及齿轮、轴等零件的加工工艺，涉及轴上零件装拆、轴承选择，涉及轮系传动比、末轮转速计算等。通过对各学科知识间的综合，将原本孤立的知识重新整合起来，形成系统，有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
这些项目能覆盖课程大部分学习内容，通过工作任务的实施，引导学生的学习过程，设置典型工作任务的学习情境，学生在实施学习情境的过程中，能结合课程教授的知识，形成和加强运用力学知识及简单机械设计的能力。我们又提供了一些具有一定趣味性和实用性的机器（如踏板车和切割机等），作为兴趣小组在课余或假期时间完成的工作任务载体。
综上所述，可以形成如下的学习安排：
这样安排的好处是学生学到任何一部分，都有相应的伸手可及的实例。
课堂的组织与实施作为力学与机械设计部分可以区别进行。作为机械设计部分，以内燃机为例，首先分析内燃机的结构及组成，拆装旧机，了解更多的机构及零件，内燃机中连杆机构的简图绘制及自由度分析，观察其运动特点、分析连杆机构的动力特性。
新的教学模式实行后，“教室”的概念必将淡化，也将没有理论课和实训周的区别。新的教学模式中，项目课程是以将来工作任务和内容为参照点设置课程名称，根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，训练学生应获得的知识、技能与态度。这样无论从课程名称还是教学内容都将与市场联系得更加密切。
三、教学组织与实施
我们建立了“多样式课堂”，学习过程紧贴操作员和管理员的职业岗位培养目标；“多样式课堂”，包括多媒体教室，力学实验室、多功能机械拆装实训室，一体化教室、企业的生产现场、校内各个实训基地，按照不同的教学内容，设计以教师为主导、学生为主体的引导式、参与式、互动式、开放式、自学式等多样化的教学过程；采用案例教学、直观教学、现场教学等多种教学方法；采用板书、实物模型、示教板、投影仪、电子教案、电教片、多媒体课件等灵活多样的教学手段，实现传统的教学手段与现代教育技术手段的并用，使教学内容不再抽象难懂，在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。
注重各种软件的开发和利用，如“教学视频”、“在线答疑”、班级 QQ群等，让学生置身于网络学习平台中，积极自主地完成该课程的学习，为提高学生知识和技能提供了有效途径。置身实践性教学环境，在实地感悟―实践―掌握所学知识，课程计划逐步按照实现教、学、做结合，理论与实践一体化，实训、实习等教学环节的合理设计。
总而言之，新的课程教学体系以机械认识―机械设计―机械研究―机械创新为主线，把创新大赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学、实验、实践等各个环节中，从源头挖掘大学生创新的潜能，着重培养学生的工程实践能力、团队协作能力和综合创新能力。
参考文献：
[1]张水香．基于创新教育的《机械设计基础》课程改革初探[J].中小企业管理与科技，2009，(1):157.
第7篇：机械设计和机械原理的区别范文
[关键词]专业认证；教学改革；能力导向
一、引言
专业认证是国家提高工程教育质量的一项重点工程，认证目标主要有体现在下述几点：第一，促进我国工程教育的改革，提高工程教育的质量；第二，建立工程教育专业认证体系，构建工程教育与企业界的密切联系机制，提高工程教育培养的人才对工业产出及社会的适应性；第三，促进工程教育参与国际交流，实现国际互认，提升国际竞争力[1，2]。
专业认证对于保障和促进高等工程教育质量意义非凡。通过专业认证，可以优化与完善人才培养体系，可以促进学科建设和发展，可以更新教育观念，重新审视办学理念，从而促进高等工程教育的发展，提高教育质量。
为了提高我校专业建设的办学水平和教学质量，我校也在积极进行认证前的准备工作，为以后参加国家工程教育专业认证做准备。为此，学校在去年也专门组织了几场关于专业认证的报告会。
我校机制专业是我校办学最早和最强的专业之一，也是国家特色专业建设点及安徽省重点学科，拥有安徽省重点实验室培育基地“先进数控和伺服驱动技术实验室”，还拥有《数控技术》、《液压气压传动与控制》、《机械制造学》等安徽省精品课程。如果本专业以后能够顺利通过高等工程教育专业认证的话，对我校影响力的提升无疑是巨大的。
二、工程教育专业认证
（一）工程教育专业认证的特点
要正确认识工程教育专业认证与本科教学工作水平评估的区别主要表现体现在主体不同、深度不同、对象不同、目标不同等4个方面，具体区别详见文献[3]。工程教育专业认证的特点主要表现为：教育界和企业界专家共同参与；注重目标设定及人才培养完整体系；关注人才培养整体出口质量；以提高学生实践能力为导向；重视持续改进机制。
（二）认证标准
认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求；专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。最新的认证通用标准共包含7大项（35个小项），它们分别是：1）学生，包括4个小项。2）培养目标，包括3个小项；3）毕业要求，包括10个小项；4）持续改进，包括3个小项；5）课程体系，包括4个小项；6）师资队伍，包括5个小项；7）支持条件，包括6个小项。
机制专业的补充标准包括以下内容：1）课程体系，包括数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程（至少占总学分10%）、实践环节（包括工程训练、实验课程、课程设计、生产实习、科技创新活动）、毕业设计（论文）；2）师资队伍，包括专业背景、工程背景；3）支持条件，包括专业资料、实践基地。
从认证标准的内容不难看出，除了对重要课程设置进行规定外，专业认证还非常重视实践环节，强调毕业设计（论文）的突出作用，对产学研结合也放在非常重要的地位。
三、机械设计制造及其自动化专业认证环境下的教学改革
（一）明确定位培养目标
在制定具体人才培养方案时，必须根据工程教育机械设计制造及其自动化专业认证的标准和专业实际情况明确专业定位，确定人才培养的类型。必须让用人单位充分参与到人才培养方案的制定全过程，使校企合作在人才培养中真正发挥起重要的作用。
（二）以学生为中心，转变教学理念
传统教学中以教师为中心的灌输式的教学方式注重的是知识的传授，专业认证体现“以学生为中心”，体现教育以培养学生为本的理念。因此，应变传统单一的灌输式教学方式为启发式教学方式。同时开展讨论式教学、案例教学等教学改革。积极开展第二课堂，尽可能多地为学生服务，让学生真正参与教学，发挥主观能动性，主动学习，让学生把学习当作一种兴趣去做，真正成为学习的主人。
（三）课程体系设置
首先，在满足通用标准和补充标准的前提下，以社会和产业界的需求为导向，以专业认证的培养目标为导向，培养方案应以培养学生能力为导向[4-7]。只有贯彻执行需求导向、目标导向和能力导向，以学生为中心，才能真正培养适应社会需求、实践能力强的合格毕业生。为此，机制专业2014级培养方案做了一定的改进，如增加《工程化学基础》、《复变函数与积分变换》等数学、物理及自然科学等方面的课程；增加了《工程流体力学》、《工程热力学》、《企业管理概论》等专业基础课程；设置了《机制专业综合实验》、《学科竞赛》、《科研项目训练》等实践性的环节，使各部分都达到认证的指标要求。将原有《机械原理》与《机械设计》课程中的实验单独分离出来，开设“机械原理/机械设计综合实验”，让学生真正把学习的知识较全面的整合在一起，更能锻炼和提高学生的独立分析问题、解决问题的能力。另外，今年的毕业设计（论文）选题更加结合本专业的工程实际问题，以培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。
第8篇：机械设计和机械原理的区别范文
关键词：机械自动化；节能节电；发展趋势；技术差异；设计原则
工业化带来物质高度文明化，为人类生活带来翻天覆地的变化，一方面，人类享受着高度发达的物质文明，另一方面，人类通过自己的聪明才智创造、发明众多技术发明，进一步推动物质文明的发展。机械自动化是物质文明的一大工具，先前的制造业对生态环境造成较大的危害，而机械自动化的发展推动绿色产业的发展，对此，设计绿色的机械自动化产品，将会具有远大的发展前途。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用，减少资源浪费。
1.机械自动化的概述
早在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上刊登了机电一体化这一名词，后来随着机电一体化的发展而被广泛的应用。美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的，因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会，给出了这样的定义，机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合，因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科，机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着生产和科学技术的发展，还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功能、高质量、高可靠性，低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
需要强调的是，机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术，而不是机械技术，以及其他新技术的简单组合、拼凑，这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品，不仅是人和手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。
2.机械设计制造及自动化设计原则
2.1 满足对机器的功能要求
任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的，都必须具有某种主要功能，不同的产品具有不同的主要功能。概而言之，都能对输入的物质、能量和信息（即所谓工业三大要素）进行某种处理，输出具有所需特性的物质、能量与信息，因此，机械自动化系统也必须具有对输入的物质、能量和信息进行某种处理，从而输出具有所需特性的物质、能量与信息的主功能。
2.2利用先进技术不断创新
根据产品或系统的主功能不同，可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主。输入物质、能量和信息，经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质系统（或产品）称为加工机，如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。以能量转换为主，输入能量和信息，输出不同能量的系统（或产品）称为动力机，其中输出机械能的为原动机，如电动机、水轮机、内燃机等。以信息处理为主，输入信息和能量，主要输出某种信息，如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机，如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外，还应具备其它内部功能、即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。基于上述的功能构成原理，既有利于设计或分析各种机械自动化的产品，又有利于开拓思路，便于创造发明和创新。
3.机械自动化系统在化工生产中的应用
生产过程中，对各个工艺过程的物理量（或工艺变量）有着一定的控制要求。有些工艺变量直接表现生产过程，对产品的数量与质量起着决定性的作用，例如，精馏塔的塔顶或塔釜温度，一般在操作压力不变的情况下必须保持一定，才能得到合格的产品；加热炉出口温度的波动不能超过允许范围，否则将影响后一工段的效果；化学反应器的反应温度必须保持平稳，才能使效率达到指标。有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。
锅炉汽包是生产蒸汽的设备，几乎是工业生产不可缺少的设备，保持锅炉汽包的液位高度在规定范围内是非常重要的，若水位过低，则会影响产气量，且锅炉易烧干而发生事故；若水位过高，生产蒸汽含水量高，会影响蒸汽质量，这些都是危险的，因此对汽包的液位严加控制是保证锅炉正常生产必不可少的措施。冷却器的热载体是冷却剂，常采用液态氨等介质作为冷却剂，利用它们在冷却器内蒸发进吸收工艺物料的大量热量，使用工艺物料的出口温度下降来达到生产工艺要求。
近二十年来，工业生产规模的迅速发展，加剧了对人类生存环境的污染，因此减小工业生产对环境的污染的影响也纳入了过程控制的目标范围。过程自动化控制的主要目标包括以下几个方面：保证生产过程的安全和平稳；达到预期的产量和质量；尽可能地减少原材料和能源损耗；把生产对环境的危害降到最小限度。
节约一次和二次能源是国家的战略目标，也是用户十分关心的问题，机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构，最佳的调节控制，以提高设备的能源利用率，可达到明显的节能效果。同时，由于多种学科的交叉融合，机械自动化系统的许多功能一方面从机械系统转移到微电子、计算机系统，另一方面从硬件系统转移到软件系统，从而使得机械自动化产品系统朝着轻小型方向发展，减少了材料消耗。
所以，无论是生产部门还是使用单位，机械自动化技术和产品的应用，都会带来显著的社会和经济效益。正因为如此，世界各国，首先是日本、美国、欧洲各国都在大力发展和推动机械自动化技术，这也是社会现代化发展的必然趋势。
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第9篇：机械设计和机械原理的区别范文
随着我国的数字电子技术的深入发展，为了适应动画市场的需求，在数字电子技术的基础上加强了三维动画技术的运用。在三维动画设计中，主要是静与动的结合，将动画生动形象化，运动赋予动画更多的艺术感染力是动画设计的本质，而动画是运动的一个基础，是运动艺术表现的一种形式。动画设计的本质就是将画面以动态的形式表现出来。简而言之，动画设计包括两个方面，动态的画面以及动与静相结合的画面。随着动画设计技术的提高，改变了传统的动画设计形式，将每一副画面以动态的形式表现出来，真正意义上赋予画面动态感和形象感，提高动画的艺术表现力。随着三维动画设计技术的逐渐成熟，数字艺术设计中的动画设计采用和传统的动画设计相同的原理，运用计算机技术和相关的设计技术，实现动画的设计与制作，在基本原理相同的情况下，加强技术的改革与完善，从本质上提高了动画设计的表现效果。数字艺术电子技术的利用为动画设计提供了一个新的发展方向和表现形式，满足了设计者对动画的更多的主观思想的表达，提高了动画设计的光影、画面、纹理、运动等各个方面的表达效果，实现动画设计一个新的飞跃。在三维动画设计的过程中，运用数字电子技术建立一个真实的三维空间场景，使动画设计更加的形象化和生动化。在数字电子技术日趋成熟的今天，很多先进的运动原理被引入了三维动画设计软件，这些设计者在设计三维动画时，根本不需要设计每一帧画面。只需要设计好动画之间的连接点，满足动画的自动转化，从而形成动态的画面。这种技术方法有效的提高了设计效率，并且使画面之间的衔接自然、流畅，形成一个整体动态画面的感觉。通过三维动画设计软件，将静态的画面先设计出来，然后运用运动学的理论，设计出关键转折点的画面，最后从整体的画面表达出发，达到三维动画效果。
二、数字艺术设计中三维动画设计的应用分析
1．广告三维动画设计三维动画设计最主要的一种类型就是广告三维动画设计，以商业化广告为目的，利用多媒体技术，丰富广告内涵，提高广告的表现力，从而吸引消费者，引导购物。广告三维动画设计具有很强的目的性，时间短，但是所要展示的内容却要有针对性，能够吸引人、感染人，实现商业化广告效果。所以在广告三维动画设计中一般为了将广告内容更加的形象化、生动化、具体化，往往采用多种特效技术，如:粒子效果、滤镜效果等，将广告动画美化，提高广告动画的表现力和吸引力，达到引导消费者消费的目的。
2．影视三维动画设计影视三维动画设计主要是与影视相结合，将影视作品殊的镜头和画面通过三维动画设计合并成影片需要的特效。随着影视制作技术和设备不断提高和完善，人们对影视动画的要求也越来越高。在影视作品中为了能够有效的提高特殊镜头的感染力，给人以更大的视觉冲击和巨大的视觉震撼，提高影视作品的艺术性。在影视作品制作中采用三维动画设计，结合多种多媒体软件，使影片发挥最大的表现力，以达到特殊的影视效果。利用三维动画设计，影视动画的展现将更加的真实，更能够促动观众的情感，为影视作品提供更多的展示平台，实现影视作品的真实化，给人以更广阔的视觉享受空间。
3．游戏三维动画设计游戏本身就是一个绚烂的，跳跃的，丰富的场景和画面，游戏不同于一般的影视作品，具有真实存在的人，而是一个完全虚拟的平台。三维动画设计在游戏的开发设计中起着关键性的作用。游戏中的场景、人物、活动等都是通过三维设计制作的。利用三维技术，将游戏中的人物、场景生动形象化，利用环境效果，运动效果等特效，构成一个虚拟却真实的世界，从而使游戏更加的吸引人，使游戏者在游戏中感受到乐趣。
4．工业三维动画设计三维设计运用在每一个所需要的行业中都发挥着巨大的作用，在工业设计领域，三维动画仍然起着十分重要的作用。利用三维动画技术将工业的设计以立体的、空间的形式表现出来，能够完整的、真实的模拟工业设计的流程和布局，这样就能更加简单的观察设计中存在的不合理的地方，能够有效的调整方案规划设计，使工业设计流程布局更加的合理化和科学化，这样就有效的减少了工业施工过程中存在的问题，提高了工业的成功率，有效的节约了时间。
5．建筑三维动画设计建筑三维动画设计与上述工业三维动画设计类似，都是利用三维动画技术，将建筑进行全方位的展示，提高建筑设计的效果。三维动画设计技术将想象变为现实，以有限的视觉设计效果展示无限的设计空间。在未来建筑设计要求不断增加的前提下，为了节约建筑成本，减少建筑施工过程中存在的问题，就必须将三维动画设计具体的应用在建筑设计中，以三维动画技术展示建筑设计的空间效果图，使人们能够更加全面的、立体的感受整个建筑的整体效果，提高建筑价值。
6．机械设计中的三维动画机械设计中的三维动画能够有效的将机械的各个部分以及各个零件的运动关系，通过电脑真实的、客观的表现出来，使其能够从整体上把握机械设计，还能较快发现机械在细微之处存在的不足，并加以更正，避免了生产出产品后再进行更正，节省了大量的原料和时间，提高了生产效率。在机械设计中运用的三维动画，要掌握相关的软件，电脑系统配置要高，要满足软件的运行。在机械设计中的三维动画的创造是有步骤，分过程进行的，一般而言主要分为三个部分:第一，动画编导。它是机械设计的一个前期的准备工作。首先，设计人员对产品进行大致的一个三维模拟，将回路中的线路设计成场景，展示产品流程原理。其次，最重要的，单个的装置可以按照准备好的路径运行，在电脑上面放大检测，观察其运行情况。最后，合理的配置相关的配件，掌握好它们之间的工作原理，使整个流程更加的快速、顺畅。动画编导需要掌握相应的知识和技术，能够灵活的运用软件设备，有效的减少机械设计中的错误和偏差，提高机械设计的合理性。第二，资料收集。资料收集的途径有很多种，如:网上查阅、图书馆等。主要收集的都是机械设计相关的内容和设备，如:收集路径、机械设备，基本流程、三维几何尺寸等。提高机械设计的效率。第三，建立模型。一般而言建立模型也分为设计水平不高的产品和设计难度系数大的产品。前者建立模型的方法有很多种，并且都简单易操作。但是对于后者模型的建立就必须贴近原产品，模型建立难度大、时间长。下面主要就设计难度大的产品模型建立提出集中方法:第一种方法:创建实体模型，通过微调相关的比例修改产品尺寸，准确的把握好尺寸大小，抓住关键点建立基础模型。第二种方法:通过函数程序在客户端应用程序中创建对象，然后再分别创建一些子对象，最后通过这些子对象来完成实体的构建和编辑。编辑完成后再保存结果与原模型进行对比。在创建子对象以及对于实体的构建和编辑都可以通过软件内部的宏功能轻松的实现。这种方法相对比较省时省力，适合创建一些结构单一、建模步骤较多的零部件。但是如果所需要创建的模型需要很多宏的时候，就比较容易出现差错。
三、数字艺术设计中三维动画设计过程
在数字艺术设计中设计三维动画，第一步要先确定动画脚本，建立模型;第二步要制定出三维动画的材质贴图，设定好光源和摄像机后，加入一些三维动画的特用效果，进行调试;第三步是输出三维动画设计，进行后期合成。数字艺术设计中的三维动画设计过程和传统的动画设计方法有着很大的区别，数字艺术设计中的三维动画设计主要以数字电子技术为基础，利用多种设计软件，实现三维动画设计的快捷化、科技化发展，极大地改变了我们的工作方式。随着数字电子技术的快速发展，三维动画设计在各个领域的作用显得越来越重要。三维动画设计主要利用数字电子技术，以多种设计软件为平台，让文字、图像、音频等艺术元素进行完美结合，为不同的行业提供或虚拟或真实的三维动画场景，衍生了数字艺术设计产业。
