時間：2023-03-24 15:20:16
序論：在您撰寫機械設計論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.1可靠性設計在進行礦山機械設計時，衡量產品質量的最重要一項指標是可靠性。要想做到可靠性設計，則需要通過試驗及統計分析對礦山機械的載荷、工況、長度及材料機械性能等數據進行計算，并作為可靠性的重要依據。根據具體的分析和計算，建立可靠性模型，確定設備的使用壽命，對其可靠性進行全面的掌握，對于一些可靠性較為薄弱的環節則可以加以進一步改進，以便于更好的提高礦山機械設備的質量，提升設備的安全可靠性，以便于確保礦山機械設備在生產過程中的安全能夠得到較好的保障。
1.2CAD技術目前在設計人員進行礦山機械設計時，必不可少的會使用到CAD技術。這是充分的利用計算機軟、硬件來實現對產品進行設計的一種技術，利用CAD技術可以實現進行設計、工程分析、繪畫及文檔制作，為設計帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設計的實現，而且直接導入計算機內的產品模型，在加工中心直接利用傳入的加工代碼進行機械的加工。應用CAD技術，有效的將設計和制造兩個環節更好的銜接起來，對礦山機械產品的設計效率和加工效率都有較明顯的改善。
1.3有限元法礦山作業時環境較為復雜，機械作業時受力情況也無法進行準確的計算和分析，在結構和載荷上都具有復雜性。在傳統設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算，這不僅無論確保計算結果的準確性，而且僅僅通過對幾個截面的設計校核，無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現代設計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設計產品進行改進，確保設計出來的產品質量能夠更好的滿足礦山開采的要求。
1.4優化設計目前數學專業也隨著時代前進而向前發展，比如最優化設計數學模型。礦山機械設計中的優化設計就是將設計中遇到的問題轉化為數學模型，然后應用數學優化技術和計算機計算技術，從可行域中找出最優解。在設計過程中，設計問題越復雜，越能體現出優化設計對產品設計的優勢，它大大減輕了設計工作者的負擔。優化設計技術在推進計算機輔助設計、改進產品質量和提高產品設計水平等方面都具有重要作用。
1.5綠色設計隨著當今世界對環境保護的重視，大家也開始呼喚設計界的綠色環保。綠色設計，不僅是指在設計過程中整個機械設備要經濟環保，做到可回收、可維護、可拆卸、可重復利用等，而且在機械施工過程中，要做到減少噪聲污染，提高工作效率，最大限度地節約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時，設計的產品也要具有良好的環境屬性，這是現代設計中必要的一個環節。
1.6人機工程設計技術礦山機械運行的環境比較惡劣，操作機器人員需要集中精神進行細心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術，它的目標就在考慮施工環境的前提下，怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動強度，保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。
2礦山機械設計過程中應注意的幾個方面
首先，要強調以人為本的設計理念。以人為本是現代機械設計理念中很重要的一個方面。以人為本涉及到很多方面，例如噪音的消除、機械形態的柔和型、操作控制系統的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面，工作人員在一個充滿噪聲的環境里，不可能保持一個良好的工作狀態。操作工人極易出現錯誤操作而導致事故發生。因此在機械設計過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對工作人員的影響。除此之外，我國機械設計自動化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個方便舒適的的操作系統很重要。其次，現代機械設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數據，例如人體的一些生理指標，各個部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識等情況，設計出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態。
3結束語
1.1增強產品的美觀性能
隨著我國經濟的發展與人們生活水平的日益提高。人們對產品的要求已經不單單停留在使用性能這一方面了。在滿足商品本身的使用性能的同時，人們更加注重某一商品是否美觀。因此，對冶金機械制造設計進行研究，可以加大產品的美觀性能。從而增加客流量以增加商品的收益。這對消費者和研究商都有一定的好處。
1.2減少噪音污染
噪聲一直是困擾人們生活的因素之一，它能打擾人們的休息，嚴重時還會引發疾病。近些年來隨著科技的發展，人們也一直在研究減少噪音的方法。冶金制造業是大型的生產企業，產生的噪聲是普通企業的好幾倍。因此對冶金機械制造設計的研究勢在必行。它可以大大減少冶金制造業在生產過程中產生的噪音。
1.3保護環境
隨著科技的發展，越來越多的問題得以解決。同樣也越來越多的問題逐漸被發現。環境問題便是其中之一。近些年來環保一直是世界的主題。每個國家、城市、企業和家庭都有義務做到保護環境。隨著科學的研究發現環境污染不只只是大氣污染、水污染等這些污染，還包括噪聲污染等。冶金制造業在生產過程中如果控制不得當會產生大量的污染源。因此對冶金機械制造設計的研究可以大大減少在生產過程中的污染，從而保護環境。
2冶金機械制造設計中存在的問題
上面已經讓大家了解到了對冶金機械制造設計的研究具有很重要的意義，既然這樣，那么相關人士應該義不容辭的開展這項活動。話容易說，但是事情卻不容易做。對冶金機械制造設計的研究這項活動是存在許多問題的，下面讓我們具體的來了解一下。
2.1造型的均衡感和穩定感存在瑕疵
大家都應該知道，芭蕾舞演員需要很勻稱的身材比例，俗稱黃金比例。比例的協調性對于一個芭蕾舞的展現具有很重要的作用。同理，均衡感和穩定感的存在如同芭蕾舞演員的黃金比例身材一般。它們的存在可以是原本有一些瑕疵的產品看起來同樣高檔。但是，現如今的冶金機械制造業所設計出來的產品卻缺乏造型的均衡感和穩定感。這使得原本建材高檔的產品卻體現不出高貴來。
2.2色彩所表達的機械語言不符
人們都知道色彩對于一個產品來說是非常重要的。在這里，本文想舉幾個例子來說明一下色彩的重要性：首先一件長裙，如果裙子是純白色的則會給人一種仙女的氣質；相反，如果裙子是黑色的則會給人高貴、冷艷的感覺；其次，大家都知道鋼琴的琴鍵是黑白色的，大家可以試想一下如果把鋼琴的琴鍵換成五顏六色的那將是什么后果。舉這個兩個例子的是想說明色彩選擇與應用的重要性?？墒?，先如今冶金制造業所設計出來的產品色彩所表達的含義與機械語言并不相符合。
2.3設計美感與加工制造經濟性的協調
其實，任何行業都是以盈利性為目的的。都是為了掙錢。每個投資商都希望用最少的投資來換取最大的利益。所以在投資、設計與生產的過程中投資商有時候是很吝嗇的。先如今的技術指導下，冶金制造業所設計出來的產品如果追求美感則耗資比較大；如果想減少投資而美感又上不去。造成了設計美感與加工制造經濟性不相協調的現狀。
3解決冶金機械制造設計中存在問題的辦法
既然冶金制造業設計存在著這么多的問題，如果冶金制造業想要發展、想要獲取更多的利益、想要更好的服務于人們，那么相關人士就要想辦法解決出現的困難。那么該如何解決上述困難呢？本文給出了以下方法。
3.1設計高均衡感和穩定感的造型
既然均衡感和穩定感對于冶金制造業的設計如此重要，那么毫無疑問的想要解決這個困難，就要設計高均衡感和穩定感的造型。話容易說，但是事情卻不是那么容易做的，該如何設計出高均衡感和穩定感的造型呢？本文覺得一下幾點會對設計有所幫助：首先，確定產品的尺寸。大小不同的產品它們所需要的比例肯定是不同的，因此首要任務就是要先確定一下想要把商品做多大。其次，根據產品的尺寸設計產品的比例。比例對于均衡感和穩定感是有很大作用的，如果比例不協調那么更無從可談均衡感和穩定感的問題了。最后，也是最重要的就是加工打造出高度均衡感和穩定感的產品。許多人對于這一點很不理解，其實大家可以試想一下，再好的設計如果加工工程不過關，那么產品也不會好到哪去。
3.2設計吸引人眼光的色彩
上面已經探討過了色彩對于一個產品的重要性。也同樣指出了在冶金制造業的設計中存在著色彩所表達的含義與機械語言不相符的問題。既然這樣，那么我們就要想辦法解決這個問題?？墒墙鉀Q問題的辦法到底是什么呢？首先，我們要確定所設計的產品想要表達什么的含義。不同的意義所需要的色彩是不同的，例如白色代表純潔；黃色代表溫馨；藍色代表大海等等。所以只有首先確定產品想要表達什么含義才能確定所需要的色彩。然后，就像上面說的，根據所要表達的含義設定產品所需要的色彩。有的產品需要色彩艷麗；有的需要純色，一切根據實際情況而定。這樣根據需求所設計的色彩就不會產生上面所敘述的問題了。
3.3設計完美比例讓美感與經濟性同在
既然人們想要美感十足的產品，而商家又不想投資太多。那么我們就要想辦法在降低成本的前提下設計出具有美感的產品。其實這個問題不難解決。解決的辦法也因人而異。本文給出了一點建議希望對相關人士有幫助。首先，商家可以采用先進的技術來設計出美感十足的產品，然后提高產品的價格，以此來獲得更高的利益。許多人對這個方案很不理解，覺得這不是要加大投資嗎？商家會同意嗎？大家忽略了提高產品價格的問題。成本是提高了，但是商品的價格也大大提高了，這樣設計出來的產品不僅可以打造品牌，還能獲取更高的利益；此外，商家也可以設計出美感稍微欠缺的產品，這樣可以減少投資，也同樣可以獲取很高的利益。其實這個辦法是與上述辦法相反的解決方案。因此在這里本文就不多做論述了。想必大家已經了解。
4冶金機械制造設計發展前景
雖然冶金制造業存在著許多問題，發展比較緩慢。但是如果相關人士能夠積極解決問題，那么冶金制造業的發展將會是一片大好的前景。本文也相信，通過冶金制造業相關人士的努力，冶金制造業將會發展成我國的經濟龍頭行業，為我國經濟的發展和國際地位的提高起到不可忽視的作用。
5結語
機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。
1.1教學內容過于防范
目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容?？梢?，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。
1.2與時俱進能力不強
機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求?，F代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。
1.3教學方式落后
很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此，應當對機械設計教學體系進行創新。
2創新機械設計教學體系措施
2.1調整教學內容
機械設計的學科教學內容應從實際出發，注重教學的整體性、實踐性以及創新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內容，避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環節，不但要適度融入相關基礎知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關聯性與聯系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。
2.2加強學生能力培養
機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養學生總結結論的能力。同時，在相關知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。
2.3創新教學方法
目前，相關院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此，要不斷創新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術，借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，開展機械設計的現代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。
2.4增加教學實踐
機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現實生活中有哪些物品用到了這些機構，不斷啟發引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環節。學生設定自己運動機構的各種參數后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環節，把時間用到應用實踐上。
3結語
目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養，同時不斷創新教學方法，以期為國家培養更多機械設計創新性人才。
作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院
參考文獻
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[2]錢抗抗.創新教育模式的理論研究與改革實踐——淺談機械設計基礎的微課開發與實踐應用[J].職業，2016，（11）：45.
1.1課程教學體系現狀
《機械設計基礎》課程開設在大學農牧學院的能源與動力工程專業，共有三個模塊，分別為理論教學模塊60學時、實驗教學模塊4學時以及課程設計1周。
1.2教學體系中存在的問題
課堂教學模式陳舊，重講輕練。課堂教學中，教師常過分強調知識的全面性，造成課堂教授內容過多，與學生互動較少，同時沒有給學生留下足夠“學”的時間。例如在講平面四桿機構設計時，課堂時間大部分在講授其設計基本思路與方法，很少講習題，更沒有時間讓學生練習，嚴重阻礙知識體系的掌握。實驗教學條件和內容不完善，學生缺乏參與感。受實驗教學條件的限制，現有實驗教學內容僅包括機械原理認識實驗與機械零件認識實驗，均為參觀性實驗。學生在實驗過程中只能對常用機械零件產生感性認識，而沒有實際動手操作，致使參與感嚴重缺失。課程設計時間短，題目單一，且與實際脫節。課程設計的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設計。在這一周的時間內，需對設計的各環節進行分析、計算、選型和作圖等，時間非常倉促，學生非常吃力。加之設計題目與實際脫節，學生對設計內容不感興趣，阻礙了學生設計能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實驗等實踐內容幾乎不在考核之列，造成學生對實驗課程和課程設計不重視，專心于理論知識的學習，不利于學生機械設計綜合設計能力的提高。
2教學體系改革措施
課堂教學、課程設計、實驗教學是機械設計課程整個教學體系中不可忽略的三個重要環節，本課程的教學改革也應從這三個環節入手。課堂教學應提高教學效率，課程設計應提高學生的工程設計能力，實驗教學應以培養學生的動手能力和創新能力為目的。同時理順課堂教學、課程設計與實驗教學之間的關系，建立多元化的教學體系。
2.1改革課堂教學方法，整合教學內容，提高教學效率
針對教學模式陳舊、重講輕練的現狀，課堂教學應遵循精講多練的原則。在理論授課時精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填壓式的教學方法。同時課堂教學應多采用現代教學手段，例如對于一些較為復雜的空間模型和機械運動規律的講授，應采用幻燈片、動畫或錄像等方式，更有利于對常用機械零件的結構和特點的認識和掌握。在課程教學體系改革的大背景下，課程教學內容需要整合，應以機械零件設計為主線，以基礎理論側重實用為原則。機械原理和機械零件設計都是以機構運動簡圖為研究模型建立機械運動簡圖，因此應把結構分析，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。對于機構原理部分的內容，過去主要是采用講授圖解法。隨著計算機輔助機械設計的應用與推廣，其教學內容應該以講授解析法為主，并增加計算機輔助機械設計的內容，向學生簡單介紹AutoCAD的操作知識以進行機械設計，課后要求學生利用計算機完成簡單機構的設計任務。對于機械傳動和零件設計，應盡量減少理論計算公式的推導，增加零件細部結構的設計介紹和常用設計參數的選取原則的介紹，并加強對機械組合的介紹，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。此外，參考教材的選用應著眼應用性和先進性。將版本較老、內容較難的教材改為內容較為簡單、學生感興趣、應用型強的教材。
2.2完善實驗條件，注重實驗教學，重點培養學生的動手和創新能力
針對學生對本課程的學習積極性很高，但學習很吃力的現狀，分析其原因，主要是因為學生對理論推導的課程內容有所排斥。但學生對事物的感性認識能力較強，且比較愛動手操作。應對實驗條件和實驗教學內容做出調整。例如建設機械設計綜合實驗室，購買機械設計課程相關教學儀器設備，用于滿足教學實驗條件，并在維持總學時（64學時）不變的情況下，大幅加大實驗學時所占的比例。其中，理論學時由60學時壓縮至36學時，實驗學時由4學時增加至28學時。為增加學生對機械機構的操作能力和創新能力，實驗教學在課程教學中所占的比例大幅增加，實驗教學內容也有了相應的調整，包括認識實驗、操作實驗和創新實驗。其中，認識實驗主要是參觀機構工作原理，4個實驗共8學時；操作實驗主要是常用機械模型的制作，3個實驗共14學時；創新實驗主要是根據學生的興趣進行機械模型創新設計，1個實驗共6學時。
2.3健全課程設計內容，全面提高學生機械設計能力
機械設計課程設計是提高學生機械零件設計能力的一個重要環節。課程設計給定的時間短，涉及知識面廣，完成的內容多，計算量大，繪圖工作繁重，有時一個普通的傳動方案就需要幾個小時甚至幾天的時間。鑒于該現狀，應使課程設計的題目多樣化，并給出設計功能要求，讓學生根據自己的興趣選題并擬定結構方案，指導教師給出合理建議，并盡量借助于現代設計手段、設計方法指導學生完成課程設計任務。在課程設計過程中，要求學生在手工計算的基礎上，完成裝配草圖設計，并運用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學生在學習期間接觸和掌握計算機輔助繪圖技巧，又可以加深學生對行業標準和設計規范的理解掌握，全面提高學生的機械設計能力，為其今后從事設計工作打下良好基礎。
2.4考核形式多樣化，全面考察學生的學習成果
傳統的機械設計課程的課堂教學多，考核多以閉卷考試為主，因而導致學生對實驗、設計不感興趣，偏重于書本知識的掌握，形成了“高分低能”的不良現象。而社會的發展要求學生具有理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，因此，課程的考核形式應多樣化，以全面考察學生的學習成果為目的，不能單純以書面考試為主。按照這一思路，課程的考核形式也應作出相應的調整。例如新制定的考試方案中，閉卷（或開卷）考試占30%，實驗完成情況占30%，課程小論文占20%，平時表現占20%。其中，閉卷（或開卷）考試內容為課堂教學的重點及難點；實驗成績包括實驗模型制作水平、實驗積極性及實驗團隊合作情況；學生可自行擬定課程小論文題目及內容，但論文中必須能反應學生對本課程結構體系的認識及學習感受（需對課程教學提出合理建議或意見）或對課程某一典型章節（典型機械結構）的深入理解；平時表現包括課堂教學及實驗教學出勤率、學習積極性及作業完成情況。
3結論
3.1《機械設計基礎》課程教學體系的改革應從課堂教學、課程設計和實驗教學三個環節著手，應理順課堂教學、課程設計和實驗教學之間的關系，建立多元化且結構合理的教學體系。
關鍵詞：遠程機械設計計算模式
一、機械設計發展概述
傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。
自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。
近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。
作為現代設計的一個重要組成部分，遠程機械設計是一個綜合了多學科、多技術的研究領域，涉及到機械工程及計算機技術等諸多知識領域。從機械設計的角度來說，主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來說，應研究如何對現有的設計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序，供設計使用的數據庫和知識庫等，所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用，設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。
二、國內外遠程機械設計發展
2.1遠程設計的概念和意義
遠程設計即讓設計人員通過客戶端瀏覽器輸入設計參數，服務器自動進行計算和選擇，并根據確定的參數返回產品的規格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用，它縮短了產品的設計周期和節省了設計成本，真正意義上地釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比，遠程設計具有以下優點：
1、縮短產品的開發周期。
2、避免重復開發。目前企業或個人進行的機械產品設計，大部分是自己根據需要來開發設計軟件，而不考慮是否有同類軟件在市場中存在或者將自己的研究成果在允許的情況下租賃或免費為他人使用等。這就形成了重復開發，浪費了大量的人力和物力。
3、降低了企業資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求。遠程設計可以為用戶建立一個統一的設計平臺，所有的設計都在高性能的服務器上運行，客戶端只需完成設計任務的輸入以及設計中某些參數的選擇和結果顯示即可。
4、由于遠程設計一般都有提供給用戶進行交流和討論的平臺，這就不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換，而且大大提高了一次產品設計的成功率。
2.2遠程設計的國內外研究現狀
2.2.1在國外，有關遠程協同設計的研究和應用起步較早，主要有：
（1）早在上世紀80年代中期，麻省理工學院學者就從事了這方面的研究，并首次提出T計算機支持的協同工作的概念。
（2）20世紀90年代中期，美國伯克利加州大學的集成制造實驗室在美國國家科學基金、美國國防先進制造計劃福特汽車公司的資助下開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。
（3）英國建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站，提供工程設計、制造需要的各種信息，在英國建立了基于Web的虛擬制造中心，為企業設計、分析、制造等提供服務，提高了企業特別是中小企業的市場競爭能力。
（4）美國Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期的基于知識的協同設計支持網絡環境“DesignKnowledgeNetwork"，減少了實際時間，降低了設計成本，在快速獲取全球設計知識的基礎上，進行產品創新設計。
（5）英國Liverpool等大學研究并應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化設計服務。
2.2.2在國內，有關這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：
（1）以西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業和研究機構共同參與建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發網絡（），旨在推進現代設計，主要提供設計知識的獲取，參加的單位還有清華大學、華中理工大學、機械科學研究院、上海交通大學、重慶大學等國內許多著名的高校和科研院所。
（2）清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign，該系統采用了Client/Serveer構架，客戶與服務器之間通過VAW來完成。
（3）上海先進制造工程技術研究中心和上海飛機制造公司開發了一個基于Intemet/web的異地設計與制造系統，利用其進行跨企業、跨地域的協同產品設計與制造。
另外，國內也有一些相關的網站，如：中國機械網（china-）、材料與制造綜合信息服務平臺等，它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等，并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。在其中的機械設計技術模塊中，用戶只須選取自己要使用的設計模塊，輸入適當的參數就可自動設計出自己所需的零部件；在遠程分析模塊中，實現了常用機構的參數化仿真與分析。
可是遠程設計由于剛剛起步，像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發展，遠程設計的內容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務也將越來越完善。
三、遠程設計系統的技術研究
系統的總體結構模式的確定是系統在初步設計階段要完成的一項重要任務。系統的總體結構模式是系統的基礎，只有確定了系統的結構模式之后才能進行下一步的設計和開發。而應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的，因此，有必要先對網絡計算模式進行分析。
在計算機網絡技術的發展過程中，先后出現了以大型機為中心的計算模式、以服務器為中心的計算模式、客戶機/服務器(Client/Server)計算模式，以及隨著Web技術的成熟而發展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。
（1）通過對兩種計算模式的研究和分析，B/S模式較US模式，具有以下優點:
1、界面風格統一、可移植
US模式的客戶端往往采用不同的開發工具開發，因此界面不統一，一般來說也互不兼容，難以移植到其它的平臺上運行，而B/S模式的客戶端使用統一的Web瀏覽器，根本就不存在移植性的問題，而且使用非常簡單。
2、跨平臺性
B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺，因此跨平臺的問題得到解決。
3、易于管理和維護。
C/S模式的系統針對不同的客戶端需要開發不同的應用程序，完成的工作量較大。一旦系統要進行修改或升級，則要修改所有客戶端上的應用程序，工作重復，管理和維護成本較高。反觀B/S模式，由于應用軟件集中在服務器端的開發和管理，因此應用系統進行升級時，只需更新服務器端的軟件即可，無需客戶端的參與，因此大大減少了系統維護與升級的成本與工作量。
（2）遠程設計系統的支撐技術
基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動，其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術等。
1、機械科學技術
機械科學的理論與知識是進行遠程設計的前提。沒有這些理論知識作根基，遠程設計無從談起。
2、計算機網絡技術
遠程設計是以計算機網絡為基礎的，計算機網絡是遠程設計系統的運行平臺。所有的設計過程中的信息都要通過網絡來傳遞，網絡基礎的好壞直接影響到遠程設計系統的質量，是實現遠程設計的關鍵技術之一。
3、標準化技術
遠程設計的過程中離不開信息的交流，交流的前提就要有一個統一的交流規則，即標準化工作。
4、數據庫、知識庫技術
基于Web的遠程設計過程中需要用到數據庫中的許多信息，如設計過程中用到的參數、圖表數據等。這些信息的存儲和管理均要數據庫作為支持。數據庫技術是遠程設計系統的核心技術。同時，知識庫可以實現知識復雜問題的求解評價和建議，可有效地進行智能推理來進行優化設計。
5、計算機編程技術
計算機編程為遠程設計系統提供一系列的應用服務和平臺建設。主要是程序設計語言和存取數據庫，如、C#等編程語言和關系數據庫的標準語言—結構化查詢語言SQL等。
6、多媒體技術和圖形瀏覽技術
多媒體技術和圖形瀏覽技術為在線交流、圖形瀏覽提供輔助工具。
參考文獻：
1.1機械設計初期計劃設計
對于機械設計而言，其初期計劃設計是非常重要的，并且會在很大程度上直接影響機械設計的成果和性能。為此，應對機械設計初期計劃設計進行分析。從內容上來分析，機械設計的初期計劃設計，比較類似于計算機軟件設計分析的內容，具體工作主要分為以下幾個方面：第一，機械設計在開始工作之前必須對大量的數據和信息進行搜集，并且在整理后開展深入分析，選擇有價值的數據和信息，為機械設計工作提供必要的參考。機械設計在精度上的要求很高，不能草率的決定如何設計，需要根據實際的需求以及技術方面的標準來開展設計工作。第二，設計人員必須充分掌握好設計的器具所具備的功能與性質?，F階段的發展已經進入到了高度的自動化階段，機械設計工作基本上都是通過不同的器具來完成的。因此，器具的功能和性質直接決定了機械設計的成果和應用方向，該項工作在未來的發展中必須得到充分的重視。
1.2機械設計的設計方案
相對而言，機械設計在具體的工作當中都是按照相應的方案來進行的。目前，機械設計方案被認為是設計工作中的核心部分，能夠在客觀上和主觀上對機械設計的質量和水平產生極大的影響。方案設計的工作必須保證貼合實際，過于理論化只會導致非常嚴重的后果。本文認為，機械設計的設計方案應從以下幾個方面出發：第一，機械設計方案必須滿足機器本身的性能和功能要求。機械設計從細小的零部件一直到較大的操作設備都要按照設計方案來執行。但是，方案在設計的過程中應保證其符合機器本身的功能和性能，要具有較高的匹配度，否則無法完成較多的工作。第二，機械設計方案在實際的設計當中必須充分考慮到檢驗者本身的因素。以目前的情況來看，檢驗者屬于主觀上的因素，其是否掌握機器的開發、是否能夠創新、是否具有較高的認知，都將影響機械設計方案的有效性，從而間接的影響后續的工作。
1.3機械設計的主要技術設計
隨著機械設計的重視程度不斷提升，很多地區都在機械設計的主要技術方面投入了大量的時間和精力，力求能夠在客觀上研究出更高的技術成果。但是，機械設計的限制性條件較多，理論化的成果多數情況僅適用于學術研究，未來的設計技術還是應該在實踐工作中進行較大的努力。從現有的工作來看，機械設計的主要技術設計過程中，對于主要技術層面這一要素具有非常高的要求。本文認為，在機械設計的主要技術設計階段，應達到以下兩方面的要求：第一，設計人員必須對設計圖紙信息進行反復的核對，尤其是一些重要的信息和數據，應認真對待圖紙的各種數據計算，從多方面來完成總圖與部分圖的對比分析，將最終的數據進行有效的整理。機械設計的主要設計技術，從客觀的角度來分析就是對各種數據和信息不斷加深的過程，提高精度的同時保證機械設計的質量和性能不受到影響。第二，機械設計主要技術的每一個環節都要進行審慎的比對和分析，保證階段性的工作成果。社會雖然對機械設計的需求較大，但在要求方面絲毫沒有減弱。設計人員在執行技術的時候應保證不出現任何類型的疏漏，必要時應進行反復的校對。由此可見，機械設計主要技術在目前的發展中還有很大的提升空間，且值得研究的部分較多。
2我國機械制造的技術
2.1我國先進機械制造技術的特點
近年來，我國科學技術快速發展，先進的機械制造技術在機械制造中得到廣泛應用，技術與設備都要進行不斷更新，在原有優秀技術的基礎上，運用先進技術作為發展的基礎，滿足當今市場競爭的要求，增強市場競爭力。另一方面，先進的機械制造技術能夠有效提升機械產品的性能與功能。由此可見，我國先進機械制造技術的特點還是比較突出的，且在經濟效益和社會效益上獲得了較大的提升。結合以往的工作經驗和當下的工作標準，我國先進機械制造技術的特點主要集中在以下幾個方面：第一，技術的精度不斷提升。目前的零部件機械制造獲得了廣泛的重視，零部件的精度和性能都有所提升，促使我國的機械制造技術更上一層樓。第二，面對社會的強大需求，我國先進機械制造技術的體系不斷健全，在很多方面都獲得了突出的成就，告別冗雜操作的同時，還實現了工作量的降低、工作效率的提升，這是值得肯定的。
2.2我國機械制造技術的發展方向
機械制造技術的發展是一個不斷深化的過程，單純在精度上或者是質量上要求提升，并不是最終的訴求。應用機械制造技術的目的在于為社會提供所需要的產品，促進生產生活的快速發展，減少各種問題的出現。因此，明確機械制造技術的發展方向是非常重要的。根據發展方向，結合當下的工作成果，努力地朝著目標努力，才是今后需要做的事情。本文認為，我國機械制造技術的發展方向應在以下幾個方面來展開：第一，機械制造的管理。健全規范的計算機管理制度是我國的機械制造技術發展方向之一，因此，我國機械制造業應該加強對機械制造技術的計算機管理。第二，機械制造的設計?，F代的機械產品的設計要求更加傾向于智能化，如CAD設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的機械產品進行模擬設計，并能夠通過多媒體等對產品的性能、結構等進行模擬演示。
3結語
零件的可加工性是機械設計中比較容易忽視的問題，實際上，如果在零件的可加工性方面進行充分的考慮，進行優化設計，簡化零件的形狀，使之便于加工成型，并根據精度要求的不同進行位置的區分，則可以在很大程度上提高零件的精度，使誤差得以減少。
2機械加工的誤差分析
2.1機床自身運轉的制造誤差
作為一種機械，機床本身也存在著誤差，并且隨著使用時間的加長，誤差會越來越大。機床所產生的誤差主要有主軸回轉誤差、導軌的位置誤差、傳動鏈的傳遞誤差。主軸的實際回轉軸線與其理論回轉軸線之間的變動所產生的誤差，即所謂的主軸的回轉誤差，在加工回轉件時，回轉誤差的存在對零件的同軸度、撓度、圓跳動等造成了嚴重的影響，減低了零件的精度。對于機床來說，導軌的位置是決定其加工零件的精度的關鍵要素，導軌的位置誤差的存在對于零件的加工非常不利，分析其位置誤差的產生原因，主要是由于導軌安裝不當而產生的安裝誤差，還有就是導軌自身的制造精度問題，以及導軌在長時間的使用下逐漸產生的變形誤差。傳動鏈為機床運轉傳遞所需要的動力和能量，一旦出現誤差將會對機器的相對運轉造成不利影響，進而影響零件的精度。
2.2機床用具的誤差
機床的用具分為兩種，即刀具和夾具，相比較而言，夾具產生的誤差要遠遠大于刀具產生的誤差。在使用過程中，刀具會產生不同程度的磨損，進而引起零件的加工誤差，不同的機床所使用的刀具也是不同的，因此所引發的零件的誤差程度也不盡相同，一般來說，刀具所導致的誤差并不明顯。而機床夾具在機械加工中是必不可少的輔助設備，其作用就是用來對刀具、零件和機床的位置進行控制，所以夾具產生的誤差較為顯著。
2.3機械加工過程中的定位誤差
基準點不重合以及定位副自身誤差的存在導致在機械加工過程中產生定位誤差。對于機械加工來說，基準點的精準性非常重要，通產要與設計中的基準點重合，否則就會產生很大的誤差，嚴重影響零件的精度。工件的基準面和夾具的定位面組成了定位副，因此，如果夾具的定位面的制造精度不夠，或者定位面上有雜物，就會引起定位不準，從而產生制造誤差。
3降低誤差的措施
為降低零件的誤差，可以采取相應的措施。首先，盡量減少加工中的直接誤差的產生，分析可能出現的誤差，在機械設計之初就對這部分誤差進行充分的考慮，并采取合理措施加以降低或消除，還要針對誤差選擇適當的機床和夾具。其次，有些誤差是不能消除也無法避免的，只能進行補償，這就需要對已知的誤差量進行分析，采取添加原料或加工尺寸留下余量等方式進行誤差的彌補。最后，對于已經加工完成的存在誤差的零件進行分組使用，將加工好的半成品或成品根據其誤差的大小和范圍進行分組匹配或進一步加工，這種方法不僅相對簡單，還具有很強的經濟性。
4結束語
