序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇簡單的機械設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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關鍵詞：CAD；機械設計；圖形；應用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.094

隨著計算機技術的不斷發展，開發出了很多功能性極強的軟件。CAD是一款輔助設計軟件，其擁有強大的繪圖、建模功能，能清晰、形象的表達設計師的創意。這種趨勢下，機械設計工作也逐漸應用起CAD軟件進行輔助，并取得了顯著的效果。

1 CAD技術概述

CAD意為計算機輔助設計，該項技術是采用計算機的圖形處理功能以及數值計算功能來幫助相關技術人員進行分析和設計的。該項技術的功能隨著計算機的不斷發展，也越來越豐富了，并成功用于各種行業，如在建筑行業中，利用CAD進行規劃設計等工作。

CAD由最初的系統發展成如今的智能CAD系統，是信息時代革新的結果，也是設計行業的福音。初級CAD系統具有簡單的輔助設計功能，但在某些方面還是有所欠缺，滿足不了人們對CAD高性能的追求。而目前的智能CAD則是結合的了人工智能技術，能夠迅速響應市場變化，動態掌握市場變化，有利于CAD技術向更廣闊的空間發展。智能CAD技術能夠解決特殊問題，滿足個性化發展要求，對設計行業來說更具有針對性。同時，隨著技術的向前推進，三維CAD系統也逐漸走向市場。三維CAD系統是從人類的思維中出發，建設三維模型，能夠有效的實現全部集合參數和設計構圖，通過三維模型進行分析研究，最終建立完整而有效的數據庫。技術更深層次發展，三維CAD則會向著更加開放、集成、智能化以及規范化的方向完善，這對CAD軟件行業和系統設計提出了更高的要求[1]。

2 CAD在機械設計中的實際應用

2.1 實體建模

進行實體建模是利用CAD進行機械設計的應用之一。設計師通過把CAD軟件提供的基礎形體進行排列組合，組成出一些簡單的機械零件。如環狀體及立方體，通過運算可以組合成常見的齒輪形狀。而這些簡單的形體交并差運算應用具有很大的局限性，一些稍微復雜的形體建模還需要運用到其他運算方式。如彎曲型的鋼管，無法把其分解成基礎圖形組合方式，或用基礎體建模相對困難。此時，可現在二維平面上繪畫出該形體的剖面圖，在按照特定的路線進行拉伸或旋轉，便可得出復雜的形體[2]。

2.2 多維繪圖

機械設計中，設計師需要通過繪制工程圖來表現出自己的設計成果，所以二維繪圖也是CAD技術在機械設計中的主要應用功能之一。現階段，CAD軟件開發已經相對成熟，具有較高水準的繪圖功能，對各類圖形都可以精準繪制，并且能夠進一步加工處理。如添加文字，改變圖形尺寸等，還可以把不同類別的圖形劃分到不同圖層中，通過隱藏、凍結圖層等操作來方便設計師制圖。目前，CAD軟件逐漸朝著自動化繪圖模式發展，設計師可通過龐大的圖形符號數據庫來自動生成圖像，并且利用參數化設計自動調節圖形大小、尺寸，為機械設計工作帶來了極大便捷。

2.3 其他方面的應用

CAD技術在機械設計中不僅可以進行實體建模和多維繪圖，還有其他多個方面的應用。具體有以下幾點：（1）對工程設計進行合理分析。一方面，CAD可對不同設計成果進行比較，從而得出更優化的設計方案。另一方面，可對模擬出接近真實的物理系統，從而對機械工程進行其他方面的分析工作，如工程結構是否合理、材料硬度剛度是否滿足實際需要等[3]。（2）生成設計參數和文檔說明。一些機械設計參數無法通過數據或圖像直觀的變現出來，此時就需要借助其他軟件，生成出這些數據的表現圖像，如曲線圖等[4]。

3 運用CAD技術進行機械設計的優勢和未來發展方向

運用CAD技術進行機械設計具體可分為以下幾點優勢：（1）效率高。CAD軟件制圖不同于手工繪圖，一個簡單的機械零件可能幾步操作就可完成，提高了繪圖效率。并且，同種圖形可以進行復制，通過放大、縮小等功能就可調節零件尺寸。（2）更精準。手工繪圖模式下，難免會產生一定的誤差，而利用CAD制圖，可以把這種誤差控制在最小范圍。（3）功能更多。上文所述，CAD軟件還可以分析出機械工程設計結構是否合理，選用材料是否適用，設計成果是否最優化等。總之，CAD軟件為機械設計工作帶來了很大的便捷，同時，使機械設計不再那么抽象，便于設計師發散思維，開拓視野。

隨著現代互聯網信息技術的不斷發展，CAD軟件結合信息技術已成為必然趨勢。并且，在機械工程中，設計端和制造施工端的有效連接已成為提高企業生產力和生產效率的關鍵，設計端輸出設計結果，制造施工端的數控機床接受設計結果，從而自動生成加工，使整個生產流水線實現全自動化。結合信息技術以后，機械設計必將打破傳統枷鎖，突破時間、空間的限制，使不同區域的設計師可以相互協作，共同參與設計。

4 總結

CAD軟件為機械設計工作帶來了極大的便捷，設計師可以通過CAD把各類創意表現出來。同時CAD軟件還具有諸多分析功能，設計師利用這些功能可以進一步優化設計方案。近些年來，隨著CAD軟件的不斷發展，已然成為機械設計工作中必不可少的工具。

參考文獻：

[1]白晶.CAD 技術在農業機械行業中的應用現狀和存在問題[J].價值工程，2010（30）.

[2]陳曉紅.基于CAD在機械設計中應用的探索性研究[J].制造業自化，2011，33（04）：49-51.

[3]徐悅.三維CAD技術對機械設計的影響分析[J].價值工程，2014（19）：51-51，52.

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關鍵詞：機械工程設計 CAD技術 應用

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

近些年來，隨著社會時代的不斷變化發展，信息化、智能化的高新科學技術也使得機械設計這一老牌技術領域得到了新的提高和發展。其中，CAD技術就在較為典型的一種新型的計算機設計應用技術。該文就CAD技術以及機械工程設計的相關情況進行簡單的概述，并就CAD技術在當前機械工程設計當中的應用情況進行分析和討論，從而更好的推動我國機械制造行業的建設和發展。

1 CAD技術的概述

1.1 CAD技術的概念

CAD技術即為計算機輔助設計技術，它是將設計資料傳輸到計算機當中去，并通過相應的計算機技術使計算機能夠自動的進行程序的編制，從而對設計方案進行優化，并繪制出零件或產品的結構圖。CAD技術具有機械產品及工程的幾何建模、分析計算、繪制圖形、仿真試驗、生成設計文件以及數據庫管理等特點。隨著計算機相關技術的飛速發展，CAD技術在機械制造領域中的應用范圍也越來越廣，并在機械產品的設計比例中占據了重要的位置。

1.2 CAD軟件的功能

目前，企業常用的CAD軟件的模塊功能主要包括以下幾個方的內容，即：（1）CAPP功能。即計算機輔助的工業設計。它主要是對材料定額、工藝的設計任務及內容等進行管理，從而提高機械設計的標準化，確保機械設計的高效率、高質量。（2）二維繪圖功能。它是當前CAD技術在機械設計應用當中的主要功能，它利用計算機進行智能繪圖，轉變了原有手工繪圖的方式，能夠有效的減輕設計人員的工作任務量。（3）PDM功能。即對產品數據的管理功能。它能夠實現機械設計的標準化、規范化，從而確保工藝卡、圖紙、技術資料以及加工代碼等的可靠性和安全性。

2 機械工程設計的概述

2.1 機械工程設計的概念

所謂機械工程設計，即設計人員根據相關產品的使用要求，分析、構思和結算產品的組成結構、工作原理、能量傳遞方式、運動方式以及各個分部件的尺寸、規格、質量、維護方法等，并將它們轉化為具體設計的

過程。

2.2 機械工程設計的特點

目前，機械工程的設計特點主要體現在以下幾個方面，即：（1）精確性。準確性是當前機械產品隨著綜合性和復雜度的提高而出現的必然結果，也是當前先進的計算設備和技術方法的發展趨勢。（2）經濟性。隨著用戶選擇以及市場競爭對機械產品在經濟方面的性能要求的提高，在設計時，也會隨著提高它的經濟性能。（3）智能化。這一性能的設計主要體現在大型的結構較為復雜的機械產品的設計當中，從而實現機械產品的智能性、創造性的思維活動。（4）集成化。這一特點主要體現在硬件軟件一體化、機電一體化以及人機一體化方面，它能夠綜合各個方面的數據進行分析、指導和評價相應的機械設計。（5）并行性。能夠實現DFA、DFM等的設計理念，減少庫存以及廢品所產生的消耗，從而保證機械產品的經濟性。（6）動態性。動態性特征除了體現在設計對象的分析上，還體現在組織設計的協調和合作方面，從而確保機械設計的無縫連接。

3 CAD技術在機械工程設計中的應用

在機械工程的實際設計過程中，CAD技術在其中的應用范圍主要包括CAE軟件、CAD/CAM軟件以及生成零件裝配設計圖等。CAD技術在設計的過程中，能夠有效的對機械工程設計的方法和手段進行優化和更新，轉變過去傳統的設計模式，通過積極的引進和系統當前國內外先進的設計現代化理念，不斷的提高和推動我國機械制造行業的壯大和發展。目前，CAD技術在機械工程設計過程中的應用情況主要體現在以下的幾個方面，具體內容如下。

3.1 CAE機械軟件

CAE在機械工程設計當中的軟件系統的實際功能主要包括：結構優化設計、工程數值分析、運動學/動力學仿真、強度壽命預估與設計評價等等。在設計的過程中，CAE系統軟件要在等CAD 技術解決完機械產品的造型問題之后，方可進行產品剛度、強度、材料、壽命、合理性、運動特性以及結構等方面的動態特性問題和其他問題的設計。

3.2 生成機械產品的裝配及零件設計圖

目前，在CAD技術進行機械工程的設計過程中，主要包括三種常見的三維建模類型，即：實體模型、表面模型以及線框模型。在實體建模方法中，有許多基本的設計體系。例如AUTOCAD的實體造型系統中，主要包括六種基本的建模體系（即球體、立方體、圓錐體、圓柱體、楔形體和環狀體）。在進行簡單的機械零件設計時，就可以通過利用這些基本結構進行設計分析，從而有局部的多個基本體構成對零件整體三維實體的造型設計。同時，當機械工程的零部件在完成實體的構造設計之后，要通過相關機械設備對運動過程當中的相關數據資料進行分析，從而保證零件運動到制定的某一個位置時，系統能夠按照各零部件提供的實際位置坐標進行精確的“裝配”，從而實現CAD軟件在機械工程設計過程中的三維編輯

功能。

3.3 集成制造CAD/CAM模具

隨著CAD技術的不斷應用和更新，機械制造業的生產設備也從過去的普通機床逐步的向著數控機床進行轉變，通過運用CAD設計技術，能夠將模具制造向著數字化、集成化的方向發展。CAD/CAM技術的功能主要包括：圖形編輯、三維繪圖、仿真模擬、曲面造型、有限元分析、數控加工以及動態顯示等等。

4 結語

二21世紀時信息化的時代，在未來的社會發展中，信息化、自動化、智能化必將成為社會各行各業發展的主要趨勢。因此，在機械工程設計當中應用CAD技術是非常必要的，也是順應當前整個社會大環境發展的要求。相關機械企業要大力引進和推廣CAD技術，積極地擴大它在機械設計領域內的應用范圍，不斷地在實踐過程中總結經驗教訓，加大對新技術的將研究、開發和應用，從而促進機械制造行業的現代化、智能化

發展。

參考文獻

[1] 張夕琴.CAD/CAE技術在機械設計中的應用[J].裝備制造技術，2012（4）.

[2] 段清.CAD技術在機械工程設計中的發展與應用[J].山西科技，2010（23）.

[3] 孫正興.基于特征的機械設計CAD系統研究[J].機械設計，2010（8）.

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關鍵詞：機械設計技術；創新與發展；設計理念

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

前言：科學技術迅猛發展的當代，計算機的出現以及普及帶給機械設計革命性的變化。計算機技術在機械設計中的應用，使機械設計技術從傳統逐漸走向先進與創新，所以傳統的機械設計技術已經不能適應飛速發展的社會，所以我們只有不斷創新機械設計技術，才能夠使機械工程技術得到巨大的發展，才能夠為我國的社會主義現代化做貢獻。本文主要從傳統機械設計技術與現代機械設計技術的特點以及現代機械設計技術的發展與創新等方面進行了探究。

1、傳統的機械設計與現代的機械設計技術的比較。

1.1傳統機械設計技術的特點

關于傳統機械設計技術的特點，就目前來看，傳統的機械設計就是更加注重設計經驗的總結，另外對于各種機械唔i型臺下的數據分析也是非常的重視。對于現代的機械設計特點來說，傳統的機械設計領域是比較狹隘的，并沒有現代的急死額設計領域寬闊。對于近百年來機械設計的發展來說，機械設計技術經過了無數的時代變遷與技術進步，到目前為止，已經形成了更為健全的機械設計技術體系，經過這樣的時代變遷所形成的寶貴經驗成果與技術成就已經在現代的許多領域里得到了非常廣泛的應用。我國傳統的機械設計技術在幾百年來因為受到了我國古代生產力水平的限制，以及社會統治階級等多方面的原因，始終都是比較依賴于傳統的經驗積累，很難在技術上有一定的創新，所以我國的機械設計技術的發展是十分的緩慢的。我國古代由于生產力水平都比較落后，人們的思想都比較落后，所以人們對于機械設計技術很難出現創新思想和創新意識萌芽，人們始終是出于循規蹈矩的狀態。對于傳統的機械設計技術的如此多的弊端與落后，在我國傳統的機械設計技術發展過程中，很難有突破性的成果出現，從而是傳統的機械設計技術的過程也是十分的繁瑣的，這樣就嚴重制約了機械設計工程的工作效率。

1.2現代機械設計技術的特點。

首先我們要對于現代機械的特點進行簡單的分析與闡述。現代機械的最主要的特點就是現代機械要求的性能必須是很高的，并且，結構的要求也必須要簡單，現代的機械在實現功能上的變更和裝置上的改變的方法是比較靈活的，現代機械是把不同的多種先進技術進行結合并且綜合使用，能夠在不同的切入點進行使用和創新，這樣就更能實現機械結構特點的科學化和專業化。另外一點對于目前的現代機械的要求是效率提高，相應的成本要有所降低。對于我國目前的對于機械的要求就是，機械能夠極大地節約時間，并且得到很好的工作成果，保證機械產品的工作質量。最后一點現代機械的特點為機械的功能必須得到增加，實現機械的功能強大，現代機械有很大的發展價值與空間，具有非常廣闊的發展前景，這樣的發展涉及到的對象很多，發展方式也呈現出多元化。

1.3著重探討一下現代機械設計的特點。

現代的機械設計中融入了新的思路了新的理念。現代的機械設計涉及的學科領域是比較多的，與不同的行業之間都有著很密切的聯系。同時，在機械設計中所應用到的設計技術和設計理念和知識也并不是只限于機械設計相關專業的內容，還同時涉及到了美學、哲學、智能科學等眾多的領域。現代的機械設計還集合了眾多領域的理論基礎，比如現代力學以及現代應用數學和應用化學等重要的基礎理論，除此之外，現代的機械設計技術還集結了機械電子學、控制理論與技術、總動檢測理論與技術以及自動化領域的各種研究理論與研究成果，尤其是在現代計算機技術的飛速發展和計算機技術的大量普及，為現代的機械設計業提供了重要的技術條件支持。現代的機械設計技術應用了先進的科學知識和科學學技術，并且融入了目前最先進的科學創新知識，在傳統的機械設計技術的基礎上實現了很大的進步和創新。

2、實現機械設計技術創新的重要意義與方法。

2.1實現機械設計技術創新的重要意義。

我們都知道，機械設計最開始是起源于歐美國家的，并且在隨著工業革命的進程中得到了很大的發展。對于目前來說，國家生產力的發展與進步在很大程度上是取決于我們國家的機械的發展水平，我們國家的機械水平由于歷史原因發展速度比較緩慢，但是近幾年來隨著社會改革和科技的進步，我國的機械設計水平得到了很大的進步和提升。就目前來看，我國的現代機械設計很注重高科技的技術水平和應用手段，并且在機械設計技術的改良方面也有很大的發展。我國現代機械設計技術與理念是來源于傳統的機械設計方法，但是現代的機械設計更是新時代與新觀念的產物。這樣的觀念與技術使一些創新思想和創新的理念在現代的機械設計技術中得到了很大的應用和發展。相對于這些方面來說，實現現代機械設計技術的創新具有很大的戰略意義和現實意義。

2.2實現機械設計技術創新的方法。

2.2.1協同設計理念在現代機械設計技術中的應用。

目前對于機械設計來說，這已經越來越像是一個集團化的設計產品，設計的復雜程度和設計難度越來越高，對于不同領域與不同技術層面的專業人員之間的協同作用也變得越來越重要了。那么，與此同時，協同設計理念就應運而生了。協同設計是一個相對來說比較復雜的一個組合體，是計算機技術、行為科學、網絡通訊、行為技術、認知學科以及人工智能技術等多種領域都有參與和涉及，這樣的協同設計理念有助于協調設計者間不同的專業知識和特長的有效發揮，以及各個設計參與者的主觀能動性的很大程度的發揮與激勵。

2.2.2、虛擬現實技術理念的發展與應用。

對于目前的機械設計技術的方法中，虛擬現實技術是來自于電子學和生物學的共同研究成果，這種技術是應用多媒體的仿真技術，形成的一個具有一定目標的特殊三維環境，與此同時并且通過傳感技術實現了人際對話的目標。利用這樣的數字化仿真技術，這樣的虛擬環境可以創造出足以取代物理模型的數字化設計模型，因此，在這樣所創造的虛擬的真是物理環境下，就可以很簡單的實驗各種實驗和測試，這樣就保證了機械設計技術的準確性和可靠性。這樣就減少了機械設計的周期以及接卸設計的成本，并且有高效的機械設計成果，是機械設計的完成更加準確和高效。

2.2.3全生命周期設計理念在現代機械設計中的應用。

對于目前在現代機械設計技術中的全生命周期的設計理念否認應用來說，這是一全新的設計理念，是顛覆了傳統設計理念的又一新的設計理念。對于這種設計理念在設計中應用的時候，就必須要求了工作人員不但要熟悉自己的技術領域，更要對其他的設計技術領域也有一定的了解，這樣的生命周期設計是一個平行的設計流程，對于所有的機械設計人員都是要求要考慮各個環節的各種因素而難題，對于設計人員的要求是比較高的。這樣的一個設計理念的出現和發展是對于設計人員的一大挑戰，這是現代機械設計創新的一大進步與發展，是值得推崇與發展的設計理念。

3、結束語

在當今的社會，科學技術的發展日新月異，要想在機械設計領域的市場中立于不敗之地，就必須改進機械設計的技術以及不斷對機械設計的設計理念進行創新。只有不斷豐富接卸設計的理論方法以及思想理念，才能夠極大地促進機械設計的發展和變革，才能更好的提升市場競爭力。

參考文獻：

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【關鍵詞】人性化設計理論；機械設計；體現

0.引言

人類社會的不斷演變和進步推動了生產力的高度發展，科學技術作為第一生產力在工業革命的帶動下徹底地改變了人們的生活和工作狀況。機械工業技術的出現與發展標志著大量手工勞動力將被節省，并且提高了國民經濟各部門的生產效率。21世紀的到來將人性化設計理論帶入到了更多的機械生產領域，尤其是其在現代電器的機械設計中產生了大量的具有現代化特色的產品。由于現代人性化設計理論在電器的機械設計中具有不可替代的重要意義，因此人性化設計的理念將會在機械設計的工作與內容當中受到越來越多的機械設計師的的關注。如何將人性化設計理論更好地應用與電器行業的機械產品設計中，從而更好地利用現代人性化設計理論為電器行業發展做貢獻，成為了我國今后發展和研究的重點。

1.人性化設計理論概述

1.1人性化設計理論的定義

人性化設計是指在設計過程中結合人的操作習慣、人體的生理構造、人們的心理狀況和思維方法等，在原有的設計上，對所設計產品的基本作用和職能方面加以改造和完善，使產品的使用更符合人體結構的特點及人們的操作習慣，從而使產品在使用時更簡單、方便以及順手。

1.2人性化設計理論的重要性

由于現代機械設計的復雜性，很多的步驟和程序都必須借助于計算機來完成，機械設計行業工作者在對機械產品進行設計時，往往忽略了人性化設計的因素，通常為了加快設計進度而直接利用相關計算機設計軟件進行圖樣生成等操作，而使得人性化設計理念在機械產品設計中的應用不全面。然而，隨著人們生活水平的提高，人們對產品設計的精神與情感方面的要求也隨之提高，而人性化理論正是融合了現代設計手段與人性理念的一種以人為本的設計理論，真正意義上體現了對人的尊重，確立了“人”在機械設計中的主導地位。人性化設計理論是對人類心理和生理結構的需求的尊重與滿足，體現了產品設計中的人性化特點，將科學技術、藝術手段與人性化思維完美融合，不僅使所設計的產品更具美感，還使得產品更具人文特色。

如今，人們在選購電器時，不僅只注重功能的選擇，人們還將人性化設計的應用納入考慮范圍。受當今市場商品多樣性的影響，電器產品在機械設計中若不加入人性化設計理論的應用，將無法滿足人們日益增高的使用習慣需要以及審美需求。在電器行業競爭日益激烈的情況下，如何吸引消費者的注意，如何使留住固定的消費者群體，是各企業的工作重點，這從某種程度上就促進了人性化設計理念在機械產品中的應用和推廣，從而體現了人性化設計理論的重要性。

2.人性化設計理論在機械產品設計中的應用

人們對于機械產品的描繪通常是用“現代化”、“高科技”等詞匯來描述，然而現代人們對于審美的需求以及人性化的要求逐漸提高，這一觀念也波及到了機械產品設計領域，因此，我國機械產品設計師將人性化設計理論逐漸運用到機械產品的設計中，現從以下三個方面進行闡述。

2.1色彩的應用

色彩能夠豐富人們的視覺，滿足人們的審美需求，甚至能夠對人們的心理變化造成影響。在機械產品的設計中合理的運用色彩，能夠使機械產品在市場中備受矚目。實驗表明，人們看物體時，最初20秒內色彩的成分占80%，2分鐘后色彩占60而形體占40%，5分鐘后色彩和形體所占的比例均為50%，并將這種狀態持續下去[1]。由此不難看出色彩在人們審美過程中的重要性。

過去，機械類產品大多色彩較單一、線條較硬朗，對色彩的掌握水平不高，在人們對這些產品的長時間的使用過程中，對人們的審美和心理狀態造成一定程度的負面影響。然而隨著人性化設計理論在機械產品設計中的應用和逐漸普及，設計師更加注重色彩的把握，更多具有活力、親和力的色彩如紅色、藍色、綠色等在電器產品中已較為普遍，例如電風扇的設計，在外殼、扇片以及在細節處運用合理的顏色，并達到自然的過渡，使整個電器產品更具人性化。見圖一所示。

圖1 電風扇設計中人性化色彩的應用

2.2形態的改造

形態主要是指形狀和神態等，在我國古代對形態就有了一定的論述，“形者神之質，神者形之用”，指出“形”與“神”之間相輔相成的辯證關系，形態要獲得美感，除了要有美的外形之外，還需要一個與之相適應的“精神勢態”，即“形神兼備”[2]。從電器產品的形態來看，要實現機械產品設計的人性化，必須結合點、線、面、體、空間、肌理等特點，將其具體化，在線條的構造方面要盡量柔和，色彩的運用方面盡量協調，并對細節進行處理，從而實現產品的人性化設計。

2.3產品的操作說明

機械產品的操作說明是對該產品的使用方法和注意事項用簡單的詞匯進行概括，以達到引導使用者正確操作、避免使用者發生意外事故的目的，這也是體現現代機械產品設計的人性化的重要內容之一。通常，機械產品的操作說明通過功能標識以及警示標識兩個方面來體現。在電器產品中，功能標識通常是機械設計者對機器的使用方法的簡單示意，通過簡單的按鈕或標識進行說明，如電風扇的選檔調節開關，而警示標識通常是對機械產品使用時的注意事項進行警告和提醒，通常較為醒目。上述兩點都增強了人機互動和交流，從而體現了機械產品設計中的人性化思想。

3.人性化設計理論應用的改進方法

目前，人性化設計理論已經受到廣大機械設計行業工作者的高度關注，然而這一理論在應用中仍存在著一定程度的局限，因此，為將人性化理論更廣發的普及到機械設計領域當中，應從設計原理和設計風格兩方面進行改善，從而使人性化理論充分應用于機械產品的設計當中。

對設計原理的改進可以通過關注機械產品使用者（下轉第207頁）（上接第69頁）的心理需求、滿足使用者的生理需求兩方面進行改進，不斷改進設計方法和理論，將人性化理念充分融入到機械產品的設計中。另一方面，通過對機械產品功能設計的簡化、機械產品形態的簡單化處理等對設計風格進行改進，從而使人性化設計理論更好地為機械產品設計服務。

4.結束語

人性化的設計理念在現代機械設計中引發了一場深刻的變革，現代機械設計工作者只有充分地認識并積極地在機械產品的設計中應用人性化設計理論，才能使設計和生產出來的機械產品在各行各業得到廣泛的認可，從而為機械設計及生產行業創造更多的經濟效益。綜上所述，通過對電器機械設計中的人性化設計理論進行闡述并對其在電器產品的機械設計中的應用進行探討，對進一步提高我國的現代機械設計水平有著重要的意義。

【參考文獻】

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研究系統的一般模式以及結構和規律的學問稱為系統論，它主要是研究各種系統的共同特征。系統的整體觀念是它的核心思想。貝塔朗菲強調，任何系統都是一個有機的整體，也不是簡單的機械疊加組合，系統的整體功能是各要素在單個狀態下所沒反映出來的性質。系統的整體性也就是我們通常所說的“1+1>2”的觀點。同時還認為，系統中各要素不是單獨存在的，在某個整體中要處于自己特定的位置，起特定的作用，各要素之間是相互關聯的，是一個不可分割的整體。換言之，要素是整個整體中的要素，假如把它分離出來它就失去了它存在的意義。就像人體的某個器官，在人體這個整體中起著它特定的作用，要是把它單獨分離出來，就起不到它原來的作用了，也就失去了存在的價值。

其實系統是普遍存在的，大到浩瀚宇宙，小到微觀粒子，我們都可以當作是一個系統來分析它的結構和功能，研究它們之間的關系及變動規律。《機械設計》課程主要介紹機器機械部分設計的基本知識，主要討論一般尺寸和常用工作參數下的通用零部件的設計，通過對這些基本內容的學習去掌握有關的設計規律和技術措施，從而使學生具有設計其他通用零部件和某些專有零部件的能力。結合《機械設計》課程主要學習內容，課堂教學中存在問題以及學生的情況進行深入分析，下面我們就來看如何在課堂教學中將系統論應用到《機械設計》課程中來。系統教學法是以具體機械設備為背景;以學生、項目和實際經驗為中心，而不是傳統的教師、教材和課程。我們把整個課程內容有機整合在一臺具體機械設備上，使機械設計各章節內容與課程體系銜接得更加緊湊、順暢。學生開始接觸課程就了解了科學、嚴謹的設計思想。教師在授課過程中根據相關章節的零部件在機械設備中的作用，通過結合具體實物講述，使學生相關內容零部件的作用可以產生較高認識，對每一個零部件的理解與選擇.必然會達到“學有所用”的要求。當整臺設備講授結束，課程知識學習結束。當然可以由簡單到復雜，把要所學的知識點整合到多臺機械設備上來講解。例如可以從簡單的臺虎鉗、千斤頂再到稍微復雜的自行車、減速器最后在到學生比較感興趣的汽車，挖掘機等。

因為《機械設計》是一門操作實踐性很強的專業課，除了課堂教學還要結合創新性、實踐性和綜合性的實驗。傳統的機械設計實驗教學以演示和驗證為主。缺乏培養學生對機械系統的分析、思考、研究和創新意識。實驗內容單一、封閉化，實驗手段落后，調動不起學生主動學習的積極性。在一定程度上禁錮了學生的創新意識。俗話說：百聞不如一看，百看不如一試。這里的“試”就是強調動手實踐，只有學生親自動手，才能在實踐中發現問題、分析問題、解決問題。引進創新能力拓展平臺與計算機輔助創新設計平臺，和利用現有的實驗設備開發綜合性、創新性的實驗。通過實驗讓學生討論，最后對這種實驗進行分析和解釋。使學生對自己在實踐中碰到的問題進行分析，結合課堂教學講解的知識點，弄懂這些問題，記憶就會非常深刻，有利于幫助學生全面提高動手能力和創新能力。

《機械設計課程》系統教學法課堂理論教學可以改變過去傳統單獨各章節的分散學習，知識體系雜亂無章，學生知其然，不知其所以然的現象。通過系統論在《機械設計》課程中的應用和研究，激發了學生進行機械創新實踐的興趣和欲望，從而帶動其他各門功課的學習，同時還促進了教師不斷探索、了解和掌握本專業最新信息和技術動態，使教師所教和學生所學更加貼近生產實際，更加符合新形勢下企業對人才的要求，拉近了學校與工廠、學習與就業之間的距離。

在經歷近二年的研究中，我深刻地體會到教學方法的研究是一項系統工程，又是一項創造性工作。我從我校的實際教學過程中存在的問題出發，經過大量的學習、調查、思考和實踐，克服了研究過程中遇到的各種困難和問題，結合教學實踐不斷探索進行課程整合。同時，教學法的研究是一個循序漸進的過程，不是一次就能完成的。一方面實踐是檢驗真理的唯一標準，我在研究系統教學法的過程中，結合各自的任教課程，已經進行了一些教學實踐，但是由于種種等原因，實踐還是遠遠不夠，我們應通過實踐不斷修改教學法。另一方面，當前社會，科學技術的發展日新月異，新知識新技術不斷涌現，我們要緊跟科技發展的步伐，不斷更新教材，保持其先進性。雖然也取得一些成果，但是還存在許多問題值得反思和改進：

1.實驗設備、器材不足帶來研究的困難。

2.因教學計劃的關系，教師每學期所教課程都不一樣，這樣難免導致教師的積極性不夠，教研意識薄弱。

3.課題研究的深度還有待于挖掘。教學工作主要是回答“做什么”的問題，而研究主要是回答“為什么”的問題，是探尋教育規律的過程。雖然我做了大量的工作，但部分工作還較為膚淺，對教育規律的總結還有待加強。

4.對一些具有創新的典型課與公開課，通過示范研究，汲取精華，將研究的初步成果做出一定程度和范圍內的推廣和交流。

教師面臨著復雜的教學情境，諸如不斷出現的新的教學理念、新的教學思想、新的教學內容和新的教學方法，而這些理念、內容和方法的落實，需要教師在自身的教學實踐中不斷地加以研究。因此，研究和實踐合一，在實踐中開展研究，在研究中不斷反思，改善自身的行為，也是教師專業成長的過程。

發展性課堂教學手段的研究是一個永恒的、值得深入研究的主題。今后我們將在上級主管領導的關心指導下，繼續深入研究。我相信，經過努力，一定會取得更豐碩的成果。

參考文獻：

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[關鍵詞]機械設計基礎 行為導向法 教學改革

[中圖分類號]G [文獻標識碼]A

[文章編號]0450-9889（2013）02C-0055-02

一、機械設計基礎課程教學現狀

機械設計基礎是機械類、機電類、近機類專業必修的一門技術基礎課，它研究的是機械設計中的共性問題，是機械設計工程的技術基礎，應用廣泛。其在課程設置中起著承前啟后的作用，綜合性強，密切聯系生產實際，既要為學習后續專業課服務，又可直接用于生產實際；既有較強的理論性，又有一定的實踐性。在培養機類工程技術人才的過程中，學生通過學習該課程，增強機械理論基礎，提高對機械技術工作的認知水平，培養創新能力，為后續的專業學習和今后從事設計技改工作打下基礎。

對于本課程，教師難教，學生難學。它的難教在于：要求教師熟練運用基礎課知識，因材施教，把相對枯燥的知識轉化成學生想學、樂學的形式，而且要理論聯系實際地進行教學。它的難學在于：集許多基礎學科的知識于一體，但高職生的基礎普遍不好，學起來更加吃力，而且課程重點不突出，各章節內容之間相對獨立，相互之間聯系少，各有特點。

學生普遍反映這門課“比較難”“當時聽得懂，過后就忘了”。如何在課堂上講學生聽得懂、學得會的知識，如何在課后鞏固學習成果，讓學生能懂、會做、有想法，是我們要解決的問題。

二、機械設計基礎課程改革的必要性

由于機械設計基礎在課程體系中具有不可替代的地位，因此在各類規劃教材中都可以看到它。但這些教材普遍是對本科教材進行刪減，降低難度，各章節不系統連貫的問題還是沒有得到根本的解決。機械設計的程序，實際上是對機械設計基礎所研究內容的系統應用過程。教師要把設計思路和程序貫穿于教學的始終，讓同學們知道如何解決在設計過程中遇到的問題，學了能解決什么問題，為什么學；在學習過程中，從易到難，將知識點分解成一個個小任務，并且引導學生進行設計的實踐，從無到有，每一步都是師生共同探究的過程。要大大提高學生的參與熱情，教師就要對教材進行改革，每一個章節就是一個課題，是一個系統工程，解決一個機構設計問題，讓學生帶著問題、帶著任務去學習。

三、機械設計基礎課程教學改革的探索

生產實際中的創新和技改，是對機械設計的基本理論的實踐。而創新是企業生存和發展的基本要素之一。機械基礎知識和設計的基本思路給了學生創新和技改的基本思路和方法。而機械設計的程序，是對機械設計基礎所研究內容的系統應用過程。這些方面都要求學生積極實踐和思考，并且是一個系統的過程。行為導向教學法可以很好地應用到機械設計基礎課程教學中。

我們從社會需求出發，堅持以就業為導向，以能力為本位的指導思想，以機械設計基礎課程的教學模式為研究對象，借助項目教學法、案例教學法等教學方法，系統地研究分析了行為導向教學模式對機械設計基礎課程教學質量及提高學生職業能力的影響，編寫一套基于項目教學法的機械設計基礎課程實訓教學內容，制定一套行之有效的以行為導向教學為基礎的機械設計基礎課程教學模式。不僅使學生充分掌握機械設計基礎，提高了機械設計能力和職業能力，同時培養了學生的自主意識、創新意識，促進學生的個性發展。

（一）教材內容及側重點的選擇

為了適應高職高專的普遍需要，市面上我們所能選用的教材內容比較廣泛，也比較深奧。對于數學基礎不好的學生來說，一些計算分析的內容很難學，嚴重打擊了學習積極性，而計算公式推導對提高學生工程設計能力幫助并不大，完全可以刪減，只強調運用。對滾動軸承的選擇及組合設計、軸的設計及受力優化，齒輪的設計等在生產實際中應用較多的內容，則多花時間進行講解和訓練。我們在認真研究課程特點、整合課程內容、突出專業特點的基礎上，大量加入學生實踐的內容，建立和完善適合專業和生產一線需求的課程新體系。根據專業的要求重新設計課程體系，對已有的教材內容進行整合，增加實用性強的新知識，刪減一些對生產實踐用處不大的章節，使之符合學生的認知特點，有的放矢地教授學生在該學科中應該掌握的知識，特別強調“做中學、學中做”。緊緊抓住高職教育的特點，根據專業要求，對生產一線的內容進行整合，補充實例，重新編排所講內容的順序、詳略，重新確定重點。

（二）教學模式的改革

教學模式改革的總體思路是：以設計為主線，以培養學生機械系統方案的創新設計能力為目標，建立課堂教學和實踐教學相結合的教學模式。著眼于學生綜合素質的培養，注重理論與實踐、理論講授與實驗操作相結合。

1.課堂教學模式的改革

（1）雖然各章節內容相對獨立，各機構相互之間結構特點聯系少，看似重點不突出，但機器是由各個機構系統組成，這就是它們的聯系。教師在吃透內容的前提下，選用相對簡單又常用的機械，先在實訓現場進行拆裝分析，畫好草圖，再對該機器的各機構進行分解。采用步步推進的辦法，進行系統性教學，環環相扣，既可以先從執行機構往后推演，一個個解決配套機構問題，也可以從原動機開始，層層推進，最后進行整合，相關的運動機構就都有了聯系。在推演選擇的過程中，特點、區別等問題就能得到關注，有利于學生對知識的理解和掌握。

（2）采用能激發學生的學習興趣和主觀能動性的教學手段，對課堂信息量進行調整，本著“能學會、夠用、精練”的原則，以培養學生思維能力為出發點，不求多、不求全，一步一個腳印，扎扎實實推進。以學生為主體，采用行為導向法，以討論課的方式進行參與式教學，按教學內容的特點應用啟發式教學和任務驅動法等方式，以學生比較熟悉和關心的話題為內容，不需要標準答案，讓學生在課堂上充分發表自己的觀點和見解。

課程的重點是設計，設計章節教學過程可采用任務驅動法。包括五個步驟：第一，提出任務。教師首先給學生講清楚要完成的工作任務的內容、條件和目標，并通過對工作任務的提示，激發學生的學習動機。第二，簡單演示，學生跟學。由教師在黑板上演示，要求學生一起來做，教師在簡單演示后，即讓學生嘗試完成任務，教師適當指導。如果學生由于缺乏必要的知識準備而難以完成任務，那么就應當盡快轉入第三個階段。第三，提出問題。如果學生通過模仿能夠基本完成任務，那么所提的問題就應當是針對如何理解操作過程的；如果學生無法完成任務，那么所提出的問題就應當是針對問題解決的。第四，引導解決。引導學生通過閱讀教材或查閱其他資料，或通過教師講解，獲得完成丁作任務所需要的專業技能和專業知識，并理解和應用。第五，回歸任務。學生把所獲得的知識與提出的任務聯系起來，看看在掌握了這些專業知識后，能否把工作任務完成得更好。這樣，學生在整個設計的過程都參與動手并得到指導，對比較難理解的方法和設計的過程都有感性認識，更容易掌握所學內容。

如果學生水平不夠高，那就采用模擬學習法，全部由教師講解，并完成整個過程，要求學生亦步亦趨，完成一個過程。

（3）充分培養學生的學習能力，采用自學和啟發式教學相結合的方法。對常見易懂的內容可以安排學生自學，難度不大的內容則采用啟發式教學，拋磚引玉，充分發揮學生的主觀能動性，推動他們思考，培養解決問題的能力。

（4）盡量多聯系生活、生產實際舉例，舉生活中常見的機械為例子，讓學生有親切感，更容易接受教學過程。

2.教學過程

（1）從身邊的實物人手。我們學院的學生基本都是從農村來的，對于一些簡單的工具、用具都比較熟悉，我們就從這方面人手，在項目中作為設計目標讓學生來完成。比如四桿機構，我們先啟發學生，有沒有見過類似的用具，機械就是把人的工作實現的過程。如果把人工轉成機械是怎么樣的？引導學生多想篩東西的過程，木工刨木頭的過程，和四桿機構有什么關系？通過思考和聯系，引出四桿機構的基本形式和特點。類似的還有從舂米機引出凸輪機構。

（2）布置設計項目。學生思考后，懂得了常見用品和我們設計機構的相互聯系，就開始列出我們要設計的機構，比如自動搖篩、自動舂米機等。

（3）具體實踐。要實現簡單的運動，也需要一系列的知識，我們從動力開始，先選電機，從中引出傳動比的概念，但開始我們可以先不講解傳動比的內容，而是遵循先易到難，將其暫時先擱置，放到后面解決。先要求學生設計一定尺寸的執行機構，學生興趣很大，在設想的過程中，就能基本掌握相關知識了。比如搖篩，就有四五種設想，然后大家討論方案的優劣，確定方案（不是唯一方案）。

執行系統已經設計好，有了功率和速度的要求，怎么提供合適的動力和速度？這就要開始選電機，選好電機，速度如何改變？又引進帶傳動和變速箱，一步步地選用和設計。傳動比的分配、性能和尺寸參數以及軸的設計都緊緊圍繞任務來實行。傳動比分配好，帶傳動和變速箱參數確定好后，就是選軸承和聯軸器了。學生因為要設計一個東西出來，有了目標，學習積極性比較高。

經過一段時間的教學實踐，學生參與的積極性比較高，收到了比較好的教學效果。

[基金項目]2011年度新世紀廣西高等教育教學改革工程立項項目（2011JGB25t3）

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一、前言

計算機技術以及電子信息技術的快速的發展，帶動著CAD技術的快速發展，它的運用越來越廣泛。各種行業都在運用著CAD技術，機械設計行業是運用CAD技術最多的一個行業，CAD技術的繪圖能力是非常的強大的，機械輔助設計軟件中CAD技術是運用最廣泛的。尤其版本經過多次的升級新版本的功能是更加的強大，也更加的穩定，繪圖方式也是更加的靈便以及多樣化，符合廣大的設計人員的要求。

二、CAD技術概況

（一）CAD技術的組成和發展

CAD系統由硬件和軟件兩部分組成，CAD系統是以硬件系統為基礎，系統中最關鍵的還是軟件系統，它決定著系統的將要具備的功能。它就是基于計算機的強大的運算能力以及強大的圖形處理能力，設計人員運用它讓產品設計達到預想的標準，達到科技創新的一種技術。

產品的更新換代，能讓產品具有活力以及具有強大的競爭力。對產品的不斷的研究以及作出必要的創新，這樣能推動產品的發展，而且能產品推向各個行業。目前CAD技術已經得到了廣泛的運用，但是對它的研究還在不斷的繼續，也在不斷的進行創新，也被運用在更為廣泛的領域。目前，CAD系統從早期具備圖形處理功能以及計算功能逐漸的發展到了智能化CAD系統。這就印證了CAD的發展潛力，這也是產品的不斷的革新不斷創新的結果，并且賦予了它活力。這個系統采用了特定領域內的邏輯以及符號技術，它不僅可以對某一領域內的設計過程進行模擬，而且還可以把單一領域內的指定的問題解決了。要把各種技術結合起來運用在CAD技術中在計算機上進行數據分析、試驗以及模擬，并且做出方案的決策。這樣能有效的提高設計效率。

CAD三維技術是讓人們根據腦中的三維模型直接著手設計的系統，它具有突出的設計功能，具有簡潔、普遍以及廣泛等特性，讓機械設計能力有了很大的提升，不僅對設計人員的設計效率有明顯的提高，而且還加快設計的速度。它使得設計者的構想得以體現出來，而且能夠在三維模型中分析整個的設計過程，讓設計方案理想化了。科學技術的不斷的發展，機械行業也隨著不斷的發展。現在我國的機械行業逐漸的向單純的制造向創新型行業過渡，平面設計技術慢慢的將不能讓設計者得到滿足，由此可見，三維CAD技術是未來發展的趨勢。

（二）CAD技術在機械設計中的優勢

CAD技術在機械產品的設計中，取代了繁瑣的、重復的而且簡單的動作，它優勢在產品的結構以及在性能方面的設計中完全的體現出來了。CAD技術可以將產品的性能和外形設計同時的進行設計，讓兩者得到充分的結合，這對對產品的改進和完善是非常的有利的。通過輔助的功能可以對產品進行結構的完善以及進行動態和靜態的分析。另外，它在復雜工件體積、重量計算等等方面都有廣泛的運用。

二、CAD技術在機械產品設計中的應用

（一）實體生成

CAD的三維建模可以由表明模型、線框模型以及實體模型三種方法來完成。在多數具有實體建模功能的CAD軟件中，一般來說都是具有一些基本的體系。在CAD實體造型模塊中有6種基本體系，即球體、圓錐體、楔形體、立方體、圓柱體、環狀體。

想要實現零件的三維實體模型，只需通過結構的分析可以把簡單的零件分解成許多個基本體，對沒個基本體進行三維實體造型，再對這些基本體進行差、并、交等布爾運算，就可以得出零件的三維模型。有時候由于分解的基本體過多，很難將其實體化，因此，單一的基本體系滿足不了機械零件對三維實體造型的要求。我們可以線畫出零件的平面截圖然后在對圖進行拉升或者是旋轉都可以出現新的基本體，在通過差、并、交等布爾運算，實現所要實體的造型。有了實體造型時候可以根據機械工作過程中的參數來進行研究，在運動的某一位置，并按坐標進行裝配，這些都可以在三維CAD編輯功能中實現實體造型。

（二）模具CAD的集成制造

科學技術的快速的發展，推動著制造業生產技術的快速的提升，從單一的普通機床到數控機床，從人工制圖到CAD制圖，制造業將變得越來越計算機化以及數字化。模具CAD技術、激光成型技術在制造業中都有普遍的應用。許多功能模塊構成了一個完整的CAD系統，這些模塊是圖形編輯模塊、仿真模塊、三維繪圖、數控加工、有限元分析、曲面造型以及動態顯示等等。工程數據的數據很多都是從實體造型來獲取，而工程數據庫是模塊應用的基礎，是實行統合管理方式。

（三） CAD技術多維繪圖的應用

機械產品的設計中對數據的處理以及對圖形設計的工作量是最大的，傳統的工程圖的設計只需要用二維圖形處理來完成，工程平面的設計要用適合的繪圖軟件來進行設計。目前很多設計都是以交瓦式制圖，這種方式一般都能實現對很多圖形的編輯和繪制。擁有很多的功能，如填充剖面、調用圖塊以及實現分層等等功能。要想施展CAD的繪圖功能，必須要在繪圖軟件包上來實現，而且要有對應的圖庫，操作要盡可能的簡潔。

（四）機械設計中CAD的應用趨勢

雖然現在CAD系統在繪圖、分析和計算等處理方面有所欠缺，也在結構的布置方案構思以及需要符號信息表現出不足。但是隨著CAD技術的快速的發展，向著智能化的發展，這些欠缺和不足都會得到解決。智能時代不再遙遠。為了實現這一設想，CAD技術還需要不斷的進行研究，尤其要加強對重要技術的研究。要不斷的提升產品的性能，加快產品的跟新換代，改變舊的設計理念，唯有如此CAD技術會有更為快速的發展。

三、結束語

要實現無圖樣生產，三維CAD技術是解決這一問題的核心技術。CAD技術讓設計人員從舊的設計模式中解脫出來，用新的設計方式進行設計，現代的設計觀念深入設計員的思維中。CAD技術的廣泛的應用以及現代機械設計對設計的要求越來越來，這推動了CAD技術的不斷的向前發展，CAD的高速發展，提高了機械制造業的生產率，促進了機械制造業的快速的發展。根據CAD技術現在的發展速度，CAD技術將會達到前所未有的高度，將會讓制造業推向繁榮的時代。

參考文獻：

[1]陳軍.CAD技術在機械設計中的應用[J].科海故事博覽·科教創新，2009（5）：105-107.

[2]徐小龍.淺析CAD在機械設計中的應用[J].魅力中國，2011（14）：56-58.