机械设计与机械原理的区别精选(九篇)

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第1篇：机械设计与机械原理的区别范文

关键词：机械设计；教学内容；教学主线。

《机械设计基础》课程是机械类专业的一门重要的技术基础课程。它的主要任务是使学生掌握各种常用机构及通用零件的工作原理、特点和应用的基本知识，使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范，选用机构及零件类型，并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，从而具有设计简单机械传动装置的能力。对这门课程的教学，主要作了以下探索。

一、 合理安排各章顺序开展教学

由于机《械设计基础》所介绍的常用机构及通用零部件众多，为了不使学生感到“繁杂”，合理安排各章顺序是很重要的。

“轴”在机《械设计基础》中是很重要的一章，轴的设计涉及到轴上的所有零部件。如联轴器为标准零部件，在选择时，其轴孔直径影响到轴的最小直径；齿轮的尺寸影响到齿轮所在位置处转子的直径；在进行轴的结构设计时，轴上传动零部件的受力情况，影响到滚动轴承或滑动轴承型式的选择，进而影响支承所在位置处轴的直径及轴的结构。因此笔者在讲授时，将“轴”的内容安排在最后讲。先介绍各种联接、传动及支承零部件的工作原理及其设计，然后通过介绍“轴” 的设计，将各种联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、滚动轴承及滑动轴承等零部件综合在一起。这样做容易使学生感到系 统性强、条理清晰。

二、围绕一条主线开展教学

任何一门知识都具有系统性，《机械设计基础》亦如此。因此课堂教学应围绕一定的主线展开。

《机械设计基础》上半部分主要介绍了三大类常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其中各类机构又可划分为很多种类。由于种类众多，容易使学生感到内容繁杂。为了使学生从总体上把握各类常用机构，在讲解时以常见的往 复式四冲程内燃机作为这一部分的教学背景或主线。使学生在学习某种常用机构时，联想到其它常用机构，并进一步引 导学生主动分析各种常用机构的异同点 。

往复式四冲程内燃机利用平面连杆机构变换运动形式（移动形式与转动形式之间的变换），实现可燃气体的进气、 压缩及排放；利用齿轮机构变换运动速度；利用凸轮机构变换运动形式（将转动形式变换为移动形式），实现进气阀与排 气阀的开关；最后通过飞轮实现输出转速波动的调节。内燃机工作过程所涉及的内容包含了《机械设计基础》上半部分 需要讲授的所有主要内容应该在第一章中给学生较详细地介绍内燃机的工作原理，并在以后各章的教学中加以利用。

如在讲解曲柄滑块机构时，讲到该机构有两种类型，即对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构。然后提问：在内燃机 中的曲柄滑块机构究竟采用哪种类型？接下来讲解这两种类型的区别，即对心曲柄滑块机构没有急回运动，而偏置曲柄 滑块机构存在急回运动。然后解释内燃机的输出要求尽可能匀速输出，故选用对心曲柄滑块机构。这样以实际工程机械为例讲解对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构的特点，能使学生印象深刻。

三、紧密联系课程设计内容开展教学

《机械设计基础》下半部分是关于通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。通用零部件种类 较多，如有螺纹联接、键联接、销联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等，学生对这部分内 容普遍感到“繁杂”。在介绍这部分内容时可考虑与对应的课程设计内容相联系，如与带式输送传动装置（减速器）的设 计相联系。

众所周知，课程设计是高等工科院校相关专业学生运用所学相关理论知识解决工程实际问题的第一次较全面的设 计训练，是机械设计课程的一个重要教学环节l21。因此笔者在《机械设计基础》下半部分教学中以工程设计为目标，以减速器为主线。使学生在学习各种通用零部件时能够密切联系实际，同时能从全局高度理解各零部件间的关系。

如齿轮传动设计，通常已知传动方案、转速比、传递功率及输入轴转速。笔者在讲解时告诉学生，传动方案是根据使用情况及各种传动方式的特点首先确定的。传动方案可以包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动或它们的组合。而在齿轮传动部分，转速比的选择一方面与齿轮传动类型、齿轮精度、方式有关，另外也与整个系统各部分传动比的分配有关。传动比的不同分配，决定了齿轮所受到的力的大小和齿轮的尺寸，同时对齿轮所在主轴的结构尺寸和滚动轴承的选择产生影响。因此齿轮传动设计不是孤立的，它对整个系统各零部件的设计都有影响，设计时应综合考虑。

四、 在教学中引入现代机械教学内容

传统机械主要由原动机、传动部分及执行部分3部分构成，这也是机《械设计基础》这门课所要讲述的对象。但随着科学技术的发展，现代机械的应用范围不断扩大。所谓现代机械是在传统机械上集成了控制系统、测试系统及其它辅助系统（如故障诊断、显示等），以提高生产自动化水平、延长设备使用寿命、保护环境等。

目前大多数《机械设计基础》教科书没有“现代机械”这一方面的内容介绍。笔者认为，一方面，教师应该强调现代机械仍然是以机械工程为基础的，工科学生必须具备机械设计基础知识，为后继专业课程的学习及日后从事技术革新创造条件；另一方面，教师在讲课时也应适当介绍一点现代机械特别是机电一体化机械方面的知识。这不但不会削弱所应讲授的传统机械方面的内容，反而会加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解，增强学习机械设计基础知识的积极性，消除“机械过时论”或“机械无用论”的错误思想。

五、 结 论

《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课，内容较多，但课时相对较少。研究如何在教学中培养学生机械大系统的观念、工程意识、机械设计能力、创新意识是非常重要的。而教学内容、教学方法的不断改进，有助于提高学生的学习兴趣，增强他们学习的主动性，为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。

参考文献：

[1]杨可桢，程光蕴。机械设计基础[M]。北京：高等教育出版社，1999。

[2]朱如鹏，郭学陶。机械设计课程设计[M]。北京：航空工业出版社，1995。

[3]徐龙祥，欧阳祖行。机械设计[M]。北京：航空工业出版社，1999。

[作者简介]熊细保（1947—），男，江西丰城人，汉族，江西渝州科技职业学院副教授，主要从事机械类专业教学工作。

第2篇：机械设计与机械原理的区别范文

1 机械设计和制造技术的现状

机械设计制造技术包括了产品的很多个环节，比如：设计、生产等，而且还涉及到产品的销售以及售后服务等过程。从机械设计来讲，在传统的制造业机械设计中很多都是选择手工设计，设计人员使用一些较为简单的工具就能够进行制作，设计的思路相对而言比较封闭，而且不能够在信息上进行动态分析，再加上行业里的沟通过少，限制了以往机械设计发展[1]。我国现在的机械设计和传统的机械设计有着很大的区别，随着社会的不断发展，传统的机械设计制造出来的产品越来越不能满足社会的需求，在计算机网络飞速发展的情况下，机械设计不断运用计算机网络的各种优势进行发展，我国现在的机械设计和传统的机械设计相比较，不仅减少了设计所需要的时间，还让产品的设计更加精确。从制造技术来讲，机械制造技术是国家综合国力的一种表现，制造技术不仅能够促进我国的经济发展，还体现在许多方面，比如提高人们的生活质量等[2]。我国机械设计和制造技术在改革开放以后得到了快速的发展，机械制造产品的数量已经位于国际前列，但是，这些大多数都属于劳动密集型产品，相对而言我国自主研发的产品还需要在高、精、尖等方面加强，在科研方面主要表现于我国制造技术缺少专业性人才，在许多研究方面存在着不确定性，在一定程度上限制了我国机械设计和制造技术的发展。

2 机械设计和制造技术的应用

在机械制造行业里，进一步提高切削和磨削的加工效率历来都是机械制造行业发展的目标，在人们不断地思考和探索下，超高速切削技术和超高速磨削技术被研发出来，并且在实际中得到了相关应用。本文主要阐述超高速切削技术和超高速磨削技术的原理以及应用。

2.1 超高速切削技术和超高速磨削技术的原理

从超高速切削技术来讲，传统切削技术在运用过程中，切削的温度会随着切削的速度加快而升高，当切削速度到达或超过固定的临界点时，过高的温度就会造成刀具的硬度下降，有的刀具会出现软化的现象，大大减小了刀具的耐磨性，使刀具本身产生破裂，无线继续切削。但是，在社会不断发展的形势下，在人们不断的努力下，实现了在切削过程中，当切削速度到达或者超过固定的临界点时，切削温度不但不会随着切削速度的增加而升高，反而会随着切削速度的加快而降低刀具本身的温度[3]。在这一情况下，相同的产品在进行加工时，由于切削速度的大大提高，需要投入的生产时间就变得更短，相同数量生产需要使用的人力资源就会变得更少，从而提高了生产效率和降低了生产成本，这就是超高速切削技术。另外，从超高速切削技术的实验和实践中发现，超高速切削不仅能够使切削力减少百分之三十，还因为在加工过程中引起了激振频率极大地提升了产品加工表面的质量。从超高速磨削技术来讲，超高速磨削技术和超高速切削技术两者原理极为的相似，具体是指在加工工程中，当磨削的速度越快时，由此产生的离心力也会更大，当磨削速度到达一定的临界点时，会引起砂轮的破裂，导致无法继续磨削，与此同时，由磨削速度加快使工具本身的稳定升高，会造成加工产品的损坏，为生产企业带来极大的损失。但是，在人们不断的努力下，也实现了超高速磨削技术，也就是在磨削速度到达或者超过固定的临界点时，产品加工所产生的磨削温度不仅不会继续升高，反而会随着磨削速度的加快而降低磨削工具本身的温度。

2.2 超高速切削技术和超高速磨削技术的应用

根据相关调查，目前超高速切削技术主要应用于一些高级汽车产品加工、航空产品加工等方面，而超高速磨削技术主要应用于高效切深、快速点磨削、硬脆材料加工等方面。实现了超高速磨削技术的企业有很多，比如美国的福特公司已经把膛汽缸用的单轴膛缸床应用于汽车的生产中进行实践。到目前为止，超高速切削技术的作用和价值已经得到了许多行业的认可，被一些大型企业不断运用到生产经营中。当然，实现了超高速磨削技术的企业也有很多，比如Machine公司推出的超高速磨床，使用单层CBN砂轮，圆周数到达了203/s，使用于加工粹硬的齿距等，可以实现非常高的金属切除率[4]。在把超高速磨削技术和普通磨削技术相比较下发现，超高速磨削技术都够把产品在经过磨削这一过程后，取代了在以往需要车、宪、磨等多个工序加工的过程，不仅精简了传统磨削技术的流程，磨削加工的效率还得到了极大的提高。

第3篇：机械设计与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：机械设计与机械原理的区别范文

［关键词］机械设计现代设计方法优化设计

中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：

一、机械设计

机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

二、机械设计面临的形势

1、设计对象由单机趋向系统,如机械行业中的普通机床发展成为机械加工中心。

2、设计所涉及的领域由单一领域向多领域发展,如系工程、人机工程、价值工程等许多学科正不断地应用到设计领域中来。

3、承担设计的技术人员由单人变为小组甚为大到群体,许多原本不属于设计领域的技术人员参与到重大课题的设计中来。

4、产品更新换代的速度加快,产品设计由自由发展变化为有计划有组织分阶段的展开。

5、计算机技术的应用和发展对工程设计提出了新的更高的要求。

三、传统机械设计方法

传统的机械设计过程:

1、市场(用户)对产品的需求调查；

2、工程设计问题的归纳定义;

3、工程设计问题的综合；

4、设计问题的分析和方案的优化;

5、已有设计方案的反复评价修改;

6、是绘制工程图样和撰写设计文件。

上述设计过程分别涉及以下各方面的工作和相关的技术人员:市场预测、科学思维方法学、相似理论和模型试验、价值工程、可靠性设计、测试与分析技术、类比设计和设计信息管理。传统的设计技术受低劣的设备条件和落后的技术方法所限,只能在保守的观念下,依据粗略的验算甚至估计,通过大量的简化和静止化假设完成机械工程设计,它必然使设计存在随意性，灵感和经验的成分占有很大的比例，思维带有很大的被动性。对个人的经验和习惯的依赖性极大,极难实现合理、准确和高效的设计。

传统的机械设计过程, 往往是根据任务和目标先做出第一方案,甚至造出样机,然后通过评定与考核进行修改形成第二方案;如此反复直到满意为止。这一设计过程历时长,耗费大。所谓满意,往往带有很大的主观性。

四、现代机械设计方法

进入21世纪以来“, 现代设计方法”已经发展成为一门新的学科或一个新的技术领域,相当时髦,应用广泛。

“现代设计方法是对应于传统设计方法”而提出与发展的,为一种大概念,有大的范畴,其下位可有现代机械设计方法、现代模具设计方法等。

《中国机械设计大典》第1 卷第1 篇总论的前言中指出,什么是“现代设计方法”，很难有一个明确的界限来划分“现代设计方法”和“传统设计方法”之间的区别。“这是因为传统的设计方法会不断发展,注入新的内容和活力;而新近涌现出来的设计方法,可能因为迅速和大面积的普及而被认为是很一般的设计方法”。

目前,最具权威的《中国机械设计大典》第1 卷“现代机械设计方法”选列了设计方法中的十个题目,然而它们是创新设计、生命周期设计、有限元设计、虚拟设计、优化设计、稳健设计、并行设计、智能设计、机电一体化设计和计算机辅助设计。该书中指出,以上这些选题分为两大类:一类是过去的设计手册中曾经出现的选题,另一类则是在以前的手册中未曾出现过的选题。

现代机械设计方法的分类基于上述认识，按照分类学的基本原理,应该选择一个划分标准来进行分类。从应用成熟度的角度,对现代设计方法进行分类,可以将它们分成相对应的两类:

①比较成熟,应用正普及类:有限元设计(有限元分析)、优化设计(最优化方法)、机电一体化设计(或光机电一体化设计)、计算机辅助设计(CAD)......

②比较新颖,内容正发展类:有创新设计、生命周期设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、智能设计……参见图1。

图1 现代设计方法一级分类

其次,从工程领域角度,现代设计方法可以分为:现代机械设计方法、现代模具设计方法、现代材料设计方法……[5]

计涵盖范围的角度可将现代设计方法划分为:广义设计类:设计内容针对其对象实体化的全过程。狭义设计类:设计内容仅为完成图样(包括计算机绘图)。

中义设计类:设计内容介于两者之间。比如,当今数字化时代着重于数学计算的现代工程分析设计方法,比较时兴的有:有限元分析、最优化方法、数值仿真、动态设计。其原理与特点参考图2。

图2 着重数字设计的设计方法

现代设计技术具有以下特点:

一是智能化。大型复杂机械的设计必须完成“分析—分解—综合”的过程。其中包含了大量创造性思维过程和智能活动。

二是经济性，市场的竞争、用户的选择使对产品的经济性要求越来越高。

三是并行性。必须超前考虑后续过程,实现DFM、DFA,以压缩废品、库存的消耗,确保上述经济性。

四是集成化。即树立人—机一体化、机—电一体化、硬件—软件一体化观念,综合多方面测试分析数据指导、评价设计,融多种现代科技成果和技术,特别是CAD技术于机械产品之中。

五是精确性。这是机械工程产品复杂度、综合性提高的必然结果,现代先进的计算技术、计算理论和计算分析工具的使用也使之得以迅速提高。

六是动态性。不仅分析设计对象要从动态的观点出发,设计组织的合作协调也具有动态性,后者要求设计数据集成、设计系统无缝连接。

现代机械设计的规律:

在进行新的设计或改进老的设计过程中,设计者应遵循一种理性化的规律,一步步地进行设计,这样才有利于对设计工作进行科学的管理。现代机械设计规律分四个步骤:①确定设计的逻辑关系;②确定设计的物理关系;③确定设计的结构关系;④确定总体设计。四个步骤中各含七个过程:①将机械基础特性化;②确定计算数据;③应用收集数据;④确定处理数据的原则;⑤确定应用的数学方法;⑥优化准则;⑦将计算结果具体化。

优化设计

选定设计目标(单个或多个),找出目标与设计变量的函数关系式,列出各项设计要求所对应的约束条件,对这个数学模型求它的最优解。如一个圆柱形容器,求容积一定的条件下,用料最省。其数学模型如下:

极小化满足于: 其中, 分别表示容器的半径和高度,为容积常数。计算后得出时,用料一定最省,但在设计中能满足的设计方案有无数个。

五、结束语

总之,只有掌握好现代科学知识,运用好现代的科学技术和工具,保持创新意识, 才能为工业企业的发展和竞争创造一个较宽松的技术环境。既然现代机械设计与传统的机械设计相比,已经发生了很大的变化,当然也就必须改革以往的传统教学模式, 才能培养出真正的高素质人才,以适应现代机械设计的需要。

参考文献

［1］邱宣怀等编著.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2007

［2］华同曙.浅谈现代机械设计的特点及其教育模式［J］.江苏石油化工学院学报，2002,3(3):53

［3］中国机械工程学会中国机械设计大典编委会.中国机械设计大典:第1 卷:现代机械设计方法［M］.南昌:江西科学技术出版社, 2002

［4］卢险峰.现代设计方法的定义及一级分类［J］. 南昌大学学报·工科版，2009， 31（1）

第5篇：机械设计与机械原理的区别范文

摘要：在机械加工的过程中，机械部件在加工出来之后总是会受到或多或少因素的影响，出现误差进而不能达到设计的初衷。因此为了提高机械制造和加工的质量，就必须采取相应的措施。本文通过讨论影响机械加工精度的几种主要因素并找到提高加工质量的解决途径。

关键词：机械加工；精度；主要因素

随着经济的迅速发展，机械设计行业也在不断的进步，社会对于机械设计也提出了更高的要求。而其中对于机械加工精度的考量显然成为一个显著的特色，因为机械加工精度对于整个机械设计行业来说至关重要，因此提高对机械加工精度的重视程度，着重的分析影响其精度的主要因素是现阶段我们必须要做的。下面我们阐述几种主要的影响因素。

一、加工造成的误差

1、刀具轮廓造成的误差

要想在成型的刀具上加工复杂的曲面，仅仅借助刀具刃口达到这一效果是远远不够的，一般我们都是以圆弧、直线等直观类同的线形替换理论曲线。比如在用滚刀对线性齿轮进行切割时，为了工作的方便性，一般都是采用阿基米德原理中的蜗杆方法进行处理，造成了加工原理的误差。

2、加工运动造成的误差

有些时候，由于部分器件的表面比较特殊，因此保证器件与刀具之间的相对稳定性，以此来实现稳定性。但是由于在实际操作的过程中，理论上的绝对准确加工原理会让整个工作过程变得十分的复杂，造成加工不能顺利的进行，出现不必要的误差。例如在磨削模数螺纹时，它的原理公式中有π这个因数，因此在根据原理进行加工时，或多或少的都会破坏加工的精度，造成一定的误差。

二、机床工艺系统出现的误差

工艺系统由于是一种弹性系统，因此在进行加工时如果受到切削力或者是传动力等外界因素的影响，往往会改变加工器件与加工刀具之间的位置，造成加工误差。其主要包括受力造成的误差和受热造成的误差两种情况。

1、工艺系统受力造成的误差

在器件的切削过程中，加工刀具的高速运转非常容易造成工艺系统的刚度改变，造成系统的变形，与预期的位置或者是质量等有很大的区别，导致加工零件出现误差。此外还容易受到误差的复映，毛零件由于有了加工器件的大概，因此在加工的过程中很容易因为看错等原因出现状况，接头造成工艺系统的外形改变，最终导致器件的误差较大。

2、工艺系统受热造成的误差

首先就是机床热变形造成的影响。机床由于是由不同的部件组成的，因此在受热的过程中，其受热不均匀导致各部位之间温度的差异，久而久之就会造成机床构件的变化，严重影响了机床的加工精度。其次，刀具加热的影响。刀具变执过程较快，造成了刀具热胀冷缩现象严重，虽然造成的误差不是很大，但是对于那些加工要求较高的零件来说，很小的误差就容易造成整个加工过程的报废，严重影响了工作的质量和时间。最后，工件热变形后也会造成一定程度的误差，不同的加工措施对于部件的影响各有区别。当工件不均匀受热时，非常容易造成误差，影响工作的精度。

三、磨损老化造成的加工误差

当主轴受到磨损老化之后，主轴的角度摆动既会造成零件加工表面的圆柱度误差，还会造成其表面的圆度误差，虽然影响不是很大，但是仍会影响相应的精确度。当传动链出现老化之后，由于传动链的传动机构数量等于传动误差成正比关系，如果此时传动链出现磨损，那么同等重量的情况下，肯定会造成更大程度的误差，加工的精度也就大不如从前。如果机床导轨出现磨损，那么对于机械加工工作来说损失巨大，因为机床导轨是机床的核心组成部分，它能够保障机床的正常运转。当导轨出现误差时，对于机床生产出来的零件就会呈现出较大的误差，对零件的精度影响也较大。

四、刀具或者是夹具造成的磨损

由于刀具或者是夹具自身的质量或者是材料不同，因此当出现磨损时对加工精度就会产生不同的误差。普通的刀具出现磨损后造成的误差显然不会直接影响精度，成形的刀具例如齿轮滚刀等的误差就会直接作用到机械加工过程中，直接干扰零件的精度，造成较大的误差。而夹具出现磨损主要是因为夹具夹的过紧、定位误差或者是分度出现误差等，非常容易造成工件的定位误差，严重干扰加工精度。

五、减少误差的办法

针对以上几种影响加工精度的因素，我们通过仔细的研究可以找到合适的解决途径和办法。

1、误差转移法

其实质主要是指将工艺系统的集合误差、受力变形等转移到别的地方从而实现加工的精度。在箱体的孔系加工中，由于孔系的位置和孔距之间的尺寸都需要格外的精确，这对于加工精度具有重要的作用，在机床精度不合格的情况下，通过误差转移的方法，通过一般精度的机床完成其原来不能完成的工作，加工出高精度的零部件。

2、误差补偿法

误差补偿法主要是用来抵消工艺系统中原有的误差或者是利用一种误差去抵消另一种误差，从而实现工件精度的提高。例如在零件的加工过程中，通过运用校正机构的方式来提高丝杆车床传动链的精度，如果机床的传动链在传动的过程中出现问题，那么我们通过螺纹加工矫正装置或者是采用预加载荷法则等措施减少其造成的误差，从而提高其精度。

3、误差减少法

误差减少法又称为直接减少原始误差法，就是对零部件中存在的原始误差进行消除或者是降低。例如当使用车削细长轴的加工过程中，如果采用反向切削法，那么就可以基本上消除工件弯曲变形的现象，从而减少不必要的误差，保证机械加工的精度。

结束语：

机械加工行业由于经济的发展在人们的日常生活中的作用来越重要，如何减少机械加工的误差从而保障加工工作的精度一直困扰着我们。通过仔细的分析影响精度的几种重要因素，例如加工系统或者是刀具夹具出现老化等状况，找到能够尽量减少误差的几种方法，逐步的提高机械加工工作的精度，从而保障机械加工行业更好的造福于人们的生活。

参考文献：

[1] 何向楠.影响关键品生产的因素分析[J].装备制造技术，2009（11）.

[2] 汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].黑龙江科技信息，2013（11）.

第6篇：机械设计与机械原理的区别范文

关键词：仿生学；仿生机械；遗传算法

中图分类号：TD44 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0098-02

在人类发展的过程中，是通过不断的学习和总结才能达到今天这样的文明程度的。其中学习包括人类自身总结出来的一些自然规律和了解自然界动植物的活动规律来获得的。现有的很多领域的科学制造技术都是在动物和植物的生活环境中学结出来的。这些动、植物为了更好的适应自然的变化，自身拥有一些本能，这些本能被人们所发现，并在一定的改造基础上成为人类自身的本领和技术，这就衍生出了一个学科——仿生学。

在现有的煤矿生产当中，存在很大的安全隐患，在一些机械设计中存在设计和使用脱节的情况，导致经常出现人员伤亡的现象。在了解了仿生技术之后，能够将仿生科技和现有的机械设备结合在一起，能够很大程度上降低生产中出现的安全事故，也能够将机械设计更加的人性化，智能化。

1 煤矿仿生机械的分类

仿生机械在煤矿生产中的使用类型很多，具体可以细分飞生产中的抓取、移动、开挖等四类。

1.1 仿生抓取机械

目前仿生机械在抓取功能方面的研究集中于仿人形机械手，主要因为人手（含手臂）共有36个自由度，自由度的增多可以改善以往机械设备活动不灵活的情况，而且还能精确定位还能做出复杂精细的动作，这些都是传统机械很难做到的。它们可分为工业机器人用机械手和科研智能机器人用机械手，在煤矿开挖时出现的复杂情况下，人工难以胜任工作的情况下，可以使用仿生抓取机械进行挖掘工作。

1.2 仿生移动机械

移动机构作为煤矿运输的平台在汽车领域、机器人领域及各类特种任务完成领域有着举足轻重的作用，传统移动机构的主要形态是轮式，结构相对简单可靠，技术成熟，且科技的发展使得现代移动机构负重能力不断加强，灵活性不断提高，在大多数情况下都能满足要求。然而随着人类涉足领域越来越广泛，在煤矿挖掘某些特殊环境下却不见的是最佳选择。研究者也看到了生物体的移动能力对环境的适应性是机械无可比拟的，部分生物在特殊环境中的移动能力更是令人叫绝。正是由于认识到了这一点，仿生机械学者在仿生移动机构方面做了大量大的工作，取得了许多成果。在煤矿生产中，地形复杂的情况出现的概率很高，相关的仿生机械移动机械可以很好的适应复杂条件的施工要求，确保了开挖的安全。

1.3 仿生开挖机械

机械的分类在不同的行业当中有不同的使用效果，具体的工作选取的机械也有很大的区别。在煤矿机械开挖设备的使用中，涉及到煤矿开挖的安全，在机械选择上有着特殊的需求。利用仿生原理下的设计方案，摒弃了传统的器械工作原理，使用更加人性化的机械设备，达到安全的目的。

2 仿生原理的使用案例

基于遗传算法技术的计算机网络设计是在以往传统的程序设计理念上加上了更多的计算机数据编程，是一种更加科学的现代化机械开挖手段。这也是煤矿开挖中使用仿生技术最为重要的案例之一。为在生产效率中也得到了很好的优化，也能使网络安全达到更好、更高的要求。接下来，我们将着重介绍在机械设备中使用仿生安全技术优化方案中的遗传算法。

遗传算法是20世纪70年代初期由美国密执根大学霍兰教授提出的一种为煤矿突水事故提供预测方法的一种提前预案。GA是一种在人为施工条件下非确定性的拟自然算法，这种算法是根据自然界仿照生物的固有进化规律，对一个大的群体进行随机抽样，观测其繁衍变化以及淘汰机制。其中就会有适者生存，不适者就会被淘汰，按照这样的规律不断重复，使整个群体在繁衍的素质上和种群的数量上都会有很大的提高，时间变长，这样的趋势会显现的更加明显，最终会以一种优化平衡的态势趋于平衡，并且保持最优配合比。遗传算法具有鲁棒性、自适应性、全局优化性和隐含并行性。

图1 遗传算法

尽管遗传算法在计算机网络可靠度技术指导下已解决煤矿生产中了许多难题，但还存在许多不足之处，如算法本身的参数优化问题、如何避免过早收敛、如何改进计算机有效的工作时间和工作方法来提高算法的效率、遗传算法与其它优化算法的结合问题等。用遗传算法求解约线性和非线性优化问题时，一般采用共轭发散函数法，如何合理的选择共轭因子是算法的难点之

所在。

煤矿机械设备中使用仿生遗传算法是一个很好的切入点，同时，在使用中对于遗传算法的使用也在不断的完善过程中，对于算法的根式也在不断的更新，为了提高算法在使用中的准确度，作为算法的设计与机械操作相互结合的理论基础，不仅要使得设备的使用年限增加，还要对机械使用的效率进一步提升。在遗传算法的基础上，改进的算法在以往六个高速运算的设计布局中，重新组成新的装配方式，在基本联接关系上也从原来的两个变成了四个，更加贴合了煤矿机械在操作中细部的指示命令的落实。使用更加符合机械运转的改进遗传算法可以将机械的整体布局系统的串联情况与设计模拟方程的构造结合在一起，对于函数的提出在机械的设计中更加重要，最终通过建立模型的方式来将复杂的机械系统的优化组织方案简化。

仿生遗传算法在用模型描述煤矿机械动力学研究的过程中，在开挖优化方案上提出了一些不同之处，在数据的编码上和变量的估算上略有不同。因此，在这就对变量本身进行了遗传算法模型的设计，对于机械的悬挂系统和传动系统分部进行了弹性模量的检测和调整，用日常机械工作状态下的发动机功率和受到的阻力作为设计的相关参数，借此来对整体的机械有更好的全局优化，大大提高了传统工艺下完全靠人为的检测要更加稳定和准确。为求解复杂的非线性约束优化问题，对二级斜齿圆柱齿轮减速机的概率可靠性等机构进行了优化

设计。

3 结语

基于仿生技术下的煤矿开挖设备的使用是在机械应用领域的一项革命性的技术，同时在许多行业中都有着巨大的发展空间及应用价值。在矿区机械设计进程中引入仿生技术有着明显的优势，它在简化管理，加强安全监控等方面具有不可比拟的优势，十分适合我国煤矿行业的发展。在本文中还就仿生科技中的遗传算法的优化方面的内容进行研究，目的是使得煤矿机械设备在使用中更加安全、稳定，操作起来更加人性化，促使煤矿行业更快、更好的发展。

参考文献

[1] 濮良贵.机械零件[M].北京高等教育出版社，

1982，5（13）.

[2] 蒲俊，吉家锋.可靠度可视化技术数学手册[M].

第7篇：机械设计与机械原理的区别范文

关键词：设计制造 自动化 产品 发展

1.前 言

1.1 机械设计及自动化定义的产生

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。

1.2 机械设计制造及自动化的技术研究

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。

2.机械设计制造及自动化的原则

2.1产品的功能要求

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。如图2-1所示：

如上所述，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。

2.2产品的功能分类

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，还应具体备其它内部功能、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。

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。。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。

3.机械自动化系统在实际生产中的技术控制要求

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。

3.1 锅炉汽包水位的控制

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，

1.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，就购入了双冲量控制系统。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。

2.三冲量控制系统。双冲量控制系统还有两个弱点：控制阀的工作特性不一定能成为线性特性，这样要做到静态补偿就比较困难；同时，对于给水系统的扰动仍不能克服。为此可再将给水流量信号引入，构成三冲量控制系统。

从这里可以看出，这是前馈控制与串级控制组成的复合控制系统。其中，汽包水位是主冲量（主变量），蒸汽，给水流量为辅助冲量。在汽包停留时间较短、“虚假水位”严重时，需引入蒸汽流量信号的微分作用。这种微分信号应是负微分作用，以避免由于负荷突然增加和减少时，水位偏离设定值过高或过低而造成锅炉停车。

如图3-1所示，为三冲量控制系统的方框图，加法器的运算关系与双冲量控制时相同，各系数设置如下：

a 系数C1通常可取1或稍小于1的数值；

b 若采用气开阀；C2取正值，C2的值可按物料平衡关系进行计算；

c I0的设置和取值仍与双冲量控制系统相同。

在三冲量的控制系统中，水位控制器和流量控制器的参数整定方法与一般串级控制系统相同。在有些装置中，采用了比较简单的三冲量控制系统，只用一台控制器及一台加法器，加法器可接在控制器之前，也可接在控制器之后.加法器的正负号是针对采用气关阀及正作用控制器的情况。接法的优点是使用仪表最少，只要一台多通道的控制器即可实现。但如果系数设置不能确保物料平衡，则当负荷变化时，水位将有余差，这类接法，水位无余差，但使用仪表较前者多，在投运及系数设置等方面较前者麻烦一些。

3.2冷却器的控制方案

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，工业用冷却器的一般控制方案有以下几种。

1.控制冷却剂的流量。

为氨冷却器控制冷却剂流量的控制方案，其机理也是通过改变传热速率方程中的传热面积F来实现的。该方案控制平稳，冷量（冷却剂量）利用充分，且对压缩机入口压力无影响。但这种方案控制不够灵活，另外蒸发空间不能得到保证，易引起气氨带液而损坏压缩机。为此，可采用物料出口温度与液位的串级控制方案，使用这种方案时，可以限制液位的上限，保证有足够的蒸发空间。也可以采用选择性控制方案。

2.控制气氨排量。氨冷却器控制气氨排量的控制方案，其机理是通过改变传热速率方程中的平均温度来控制工艺物料的出口温度的，这种方案控制灵敏迅速，但制冷系统必须许可压缩机入口压力的波动。另外，冷量的利用不充分。为确保系统的安全运行，还需要设置一个液位控制系统，防止液氨进入氨管路而导致压缩机损坏。

根据以上分析研究可知：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。因此，保证生产过程的安全，降低了劳动强度。

4.机械自动化系统的发展趋势

随着机械自动化技术的快速发展，机械自动化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，与传统机电产品相比，机械自动化产品具有高的功能水平和附加值，它将给开发生产者和用户带来社会、经济效益。

由于机械自动化产品实现了工作自动化，所以生产力大大提高。例如：数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。柔性制造系统的生产设备利用率可提高1.5～3.5倍，机床数量可减少约50%，节省操作人员约50%，缩短生产周期40%，使加工成本降低50%左右。此外，由于机械自动化工作方式具有可通过调整软件来适应需求的良好柔性，特别适合于多品种、小批量产品的生产、是缩短产品开发周期、加速更新换代的重要途径。

4.1使用安全性和可靠性提高

机械自动化产品的功能包括：监视、自动报警、自动诊断及自动启用保护装置等。这些功能在工作中避免和减少人身与设备事故，设备的安全性能有了很大提高，机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性。故障率降低，寿命得到了延长。

4.2改善劳动条件，有利于自动化生产

机械自动化产品自动化程度高，是知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。

4.3节约能源，减少耗材

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。

5.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健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，所以广大设计人员应清醒的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。所以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》.北京化学工业出版社. 2007.5

第8篇：机械设计与机械原理的区别范文

关键词：数控技术 机械设计制造 自动化 人才培养

中图分类号：G718 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2013）09-0245-01

1 前言

随着我国经济的发展，也带动了我国科技的迅速发展，这就使我国从原来的机械大国逐步转变成为了机械强国，但是从目前高等院校的人才培养模式来看，仍然存在着很多问题，具体表现在虽然每年毕业生的人数都在不断增加，但是个人素质却没有显著提高，很难达到企业的要求。追溯这个原因，主要体现在大部分高校在现阶段的教育仅仅是注重单纯的给学生传授专业方面的知识，但是却忽视了培养学生的个人能力、综合能力以及创新意识。高校应该尽快完成对教学模式和教学体系的调整与改革，不仅重视理论的培养，还更应该做好学生实践能力的培养工作。

2 当前的人才培养目标与定位

由于当今科学技术的迅速发展，使得传统机械方面的学科和人文科学、材料以及信息等方面的其他专业的边界变得越来越模糊，几个专业之间的联系也变得越来越紧密。因此，机械设计制造及其自动化专业为了适应新形势教学要求的需要，就需要对该专业的人才培养模式做出全面的改革。第一，改革的目的主要是为了给一些事业单位及企业提供具有高素质的人才，以满足现代社会对于人才的能力、个人素养以及专业知识等方面日益增长的需求。在人才类型上主要可以分成工程应用型以及工程研究型两类，这两种类型的人才在培养时所需要的专业知识、操作能力以及个人素质的方式既有共同点也有区别。第二，为了满足新时代下的现代化需求，应该培养出德智体美劳各个方面全面发展，具备专业的基础知识、基本技能以及创新能力的优秀人才，这样才能够满足制造行业一线生产的要求。第三，在现代化的培养目标中，能够充分地体现出当今社会的发展与社会的进步。培养的人才主要应该具备机电结合与工程应用两个方面的特征，人才培养视为了服务制造行业的一线生产；其业务范围具体规定了需要设计制造、管理销售和技术运用及改造等方面的人才。而在该专业的人才培养目标中，并不包含开发型人才。

3 人才培养结构的基本框架

当前该专业的应用型人才培养框架大致可以概括为以下几点：以工程应用为一条主线；以机与电为两根支柱；以设计、制造、测控和传动三个方面为三个模块；以数学物理、人文科学、计算机技术、外语四个方面为四块基石；以专业技术、工程素质、人文修养、道德品质、身心健康五个方面为五种素质。

4 应用型人才培养的主要措施

4.1加强高校师资队伍建设

要想实现教学改革，高校就需要建立起一支具有高素质、专兼结合的已经优化配置的师资队伍。在一所高校中，师资队伍的教学质量、学术水平以及具体实践能力，都会直接影响到学生的水平和质量。首先，需要对该专业的专职教师进行培训，提高基础课教师对专业课的了解，掌握该课程的基础理论与实际应用的技能；使专业课教师明确教学的目标和方向，充分了解专业发展的动态与前言的信息，学习最新的加工工艺，从而保证学生能够学到更好的机械制造技能。

4.2加强高校实验基地建设

高校应该加大对机械制造实验室的投资力度，提高实验室的硬件条件与软件设施。与此同时，还需要修建一些机械拆装实验室，为学生提供机械拆装的设备，使该装业的学生能够通过对这些机械设备的拆装与测绘等技术提高自己的专业技能，之后还需要学生通过三维软件对这些机械拆装的部件做好建模，这样就能够进一步强化学生对于这些机械拆装结构、原理等的掌握。

除此之外，学校还应该积极联系校外的实习基地，组织学生去实习基地参观、实习。在这个基础上们不仅能够提高教师的实践能力与科研能力，还能够实现真正的资源共享与优势互补，是高校都能共同进步。

4.3加强高校学风制度建设

高校不仅需要抓好教学的质量，还需要规范教学过程，要同时充分调动教师与学生的积极性。教师应该做好理论教学与课堂教学，同时还不应该忽视学生的课余时间。可以在学校成立与该专业相关的协会，为学生在课余时间提供学生与实践的场所，而教师也应该积极参与到实训中，给学生做出及时、专业、正确的指导。该实训基地应该全天为学生开放，避免挫伤学生的学习积极性。通过课下的实践，既能够提高教师的教学水平与实践技能，还能够培养学生的动手能力与实践能力。

5 结语

总而言之，在新的时代要求下，国内的各大高校都应该积极研究、探索并改革当前对机械设计制造及其自动化专业的人才培养策略，高校应该转变教育的思想，进一步明确高校培养人才的目的与特色，从而为今后提供高质量的应用型人才做好保证。

参考文献：

[1]明哲.基于数控技术的机械设计制造及其自动化专业应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].制造业自动化，2012，03.

[2]熊志卿.人才培养目标以及知识、能力、素质结构研究――以机械设计制造及其自动化专业为研究对象[J].南京工程学院学报（社会科学版），2005，01.

第9篇：机械设计与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。