時間：2023-03-21 17:04:57
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傳統機械零部件的設計帶來了運用中出現的許多問題：零部件容易腐蝕損壞；零部件容易疲勞損壞，斷裂、表面剝落等；零部件容易摩擦損壞等等。這些問題的出現，都是機械零部件傳統的設計局限性所產生的。機械機械零部件設計是人類為了實現某種預期的目標而進行的一種創造性活動。傳統機械機械零部件設計的特點是以長期經驗積累為基礎，通過力學、數學建模及試驗等所形成的經驗公式、圖表、標準及規范作為依據，運用條件性計算或類比等方法進行設計。傳統設計在長期運用中得到不斷的完善和提高，目前在大多數情況下仍然是有效的設計方法，但是它有很多局限：在方案設計時憑借設計者有限的直接經驗或間接經驗，通過計算、類比分析等，以收斂思維方式，過早地確定方案。這種方案設計既不充分又不系統，不強調創新，因此很難得到最優方案；在機械零部件設計中，僅對重要的零部件根據簡化的力學模型或經驗公式進行靜態的或近似的設計計算，其他零部件只作類比設計，與實際工況有時相差較遠，難免造成失誤；傳統設計偏重于考慮產品自身的功能的實現，忽略人―機―環境之間關系的重要性；傳統設計采用手工計算、繪圖，設計的準確性差、工作周期長、效率低。
二、創新思維機械零部件的設計思想
機械零部件設計的本質是創造和革新。現代機械機械零部件設計強調創新設計，要求在設計中更充分地發揮設計者的創造力，利用最新科技成果，在現代設計理論和方法的指導下，設計出更具有生命力的產品。
（一）運用創造思維
設計者的創造力是多種能力、個性和心理特征的綜合表現，它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達能力、自控能力、文化修養、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。其中想象能力和思維能力是創造力的核心，它是將觀察、記憶所得信息有控制地進行加工變換，創造表達出新成果的整個創造活動的中心。創造力的開發可以從培養創新意識、提高創新能力和素質、加強創新實踐等方面著手。設計者不是把設計工作當成例行公事，而是時刻保持強烈的創新愿望和沖動，掌握必要創新方法，加強學習和鍛煉，自覺開發創造力，成為一個符合現代設計需要的創新人才。
（二）運用發散思維
發散思維又稱輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問題為中心，思維者打破常規，從不同方向，多角度、多層次地考慮問題，求出多種答案的思維方式。例如，若提出“將兩零部件聯結在一起”的問題，常規的辦法有螺紋聯結、焊接、膠接、鉚接等，但運用發散思維思考，可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。發散思維是創造性思維的主要形式之一，在技術創新和方案設計中具有重要的意義。
（三）運用創新思維
創造力的核心是創新思維。創新思維是一種最高層次的思維活動，它是建立在各類常規思維基礎上的。人腦在外界信息激勵下，將各種信息重新綜合集成，產生新的結果的思維活動過程就是創新思維。機械機械零部件設計的過程是創新的過程。設計者應打破常規思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結構、新造型、新材料、新工藝等，在求異和突破中體現創新。
三、科學的進行機械零部件設計
（一）把握機械零部件設計的主要內容
機械零部件設計是機械設計的重要組成部分，機械運動方案中的機構和構件只有通過零部件設計才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時它也是機械總體設計的基礎。機械零部件設計的主要內容包括：根據運動方案設計和總體設計的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數等，選擇零部件的結構構形、材料、精度等，進行失效分析和工作能力計算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產品整機應滿足的要求是由零部件設計所決定的，機械零部件設計應滿足的要求為：在工作能力上要求具體有強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經濟性上的要求主要指生產成本要低。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環境等環境保護要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制，需全面綜合考慮。
（二）嚴格計算機械零部件的失效形式
機械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設計零部件時應首先進行零部件的失效分析，預估失效的可能性，采取相應措施，其中包括理論計算，計算所依據的條件稱為計算準則，常用的計算準則有：一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強度要求是保證機械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準則。剛度是指零部件在載荷（下轉第57頁）（上接第58頁）的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內。三是振動穩定性準則。對于高速運動或剛度較小的機械，在工作時應避免發生共振。振動穩定性準則要求所設計的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準則。機械零部件在高溫工作條件下，由于過度受熱，會引起油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題，使零部件失效或機械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應合理設計其結構及合理選擇材料，必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸并運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損后，將改變其結構形狀和尺寸，削弱其強度，降低機械精度和效率，以致零部件失效報廢。因此，機械設計時應采取措施，力求提高零部件的耐磨性。
（三）正確選擇機械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術指標，是檢驗零部件表面質量的主要依據；它選擇的合理與否，直接關系到產品的質量、使用壽命和生產成本。機械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計算法、試驗法和類比法。在機械零部件設計工作中，應用最普通的是類比法，此法簡便、迅速、有效。應用類比法需要有充足的參考資料，現有的各種機械設計手冊中都提供了較全面的資料和文獻。最常用的是與公差等級相適應的表面粗糙度。在通常情況下，機械零部件尺寸公差要求越小，機械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數關系。在實際工作中，對于不同類型的機器，其零部件在相同尺寸公差的條件下，對表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩定性問題。在機械零部件的設計和制造過程中，對于不同類型的機器，其零部件的配合穩定性和互換性的要求是不同的。在設計工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發，全面衡量零部件的表面功能和工藝經濟性，才能作出合理的選擇。
（四）全面優化機械零部件設計方法
要充分運用機械學理論和方法，包括機構學、機械動力學、摩擦學、機械結構強度學、傳動機械學等及計算機輔助分析的不斷發展，對設計的關鍵技術問題能作出很好的處理，一系列新型的設計準則和方法正在形成。計算機輔助設計（CAD）是把計算機技術引入設計過程，利用計算機完成選型、計算、繪圖及其他作業的現代設計方法。CAD技術促成機械零部件設計發生巨大的變化，并成為現代機械設計的重要組成部分。目前，CAD技術向更深更廣的方向發展，主要表現為以下基于專家系統的智能CAD；CAD系統集成化，CAD與CAM（計算機輔助制造）的集成系統（CAD/CAM）；動態三維造型技術；基于并行工程，面向制造的設計技術（DFM）；分布式網絡CAD系統。
【參考文獻】
[1]王啟，等．常用機械零部件可靠性設計[M]．北京：機械工業出版社，1996．
[2]隋明陽．機械設計基礎[M]．北京：機械工業出版社，2002．
[3]趙冬梅．機械設計基礎[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2004．
[4]郭仁生．機械設計基礎[M]．北京：清華大學出版社，2001．
[5]許尚賢．機械零部件現代設計方法[M]．北京：高等教育出版社，1996．
關鍵字：表面強化處理技術；機械修理；應用；
中圖分類號： C35 文獻標識碼： A
前言：機器零件的加工質量不僅指加工精度，還包括加工表面質量。經機械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，而是存在著不同程度的冷硬、粗糙波紋、裂紋等缺陷。機械加工后的零件表面雖只有0.05mm--0.15mm極薄的一層，但對機器零件的美觀程度、光滑度耐勞度以及使用性能均有極大的影。大部分零件的磨損、腐蝕和疲勞破壞都是從零件表面開始的，如得不到合理的控制，機械加工表面質量甚至會嚴重影響到產品的性能。
如今機械化零件加工正朝著精密化、高速化、多功能現代化工業方向發展，機械零件大多工作在高溫、高壓、高速、高應力條件下，表面層的任何缺陷都會加速零件的失效。零件表面質量的高低是決定其使用性能好壞的重要因素，正確分析機械加工過程中影響加工表面質量的各種工藝因素，并針對具體缺陷提出改善表面質量控制方法，對提高機械加工零件產品表面質量和提高產品使用性能具有重要的意義。
一、機械加工表面質量對產品性能影響
機械加工表面質量直接影響零件的耐磨性、配合精度、疲勞強度、抗腐蝕性、接觸剛度等使用性能，并影響到零件的可靠性和壽命。
1、表面質量對耐磨性的影響。生產運行中機械零件的表面質量對產品耐磨性能起著決定行作用，事實上機械零件實際工作接觸面積遠小于理論接觸面積，因此在相互接觸的峰部會產生非常大的單位厘力，從而致使實際接觸面積處產生塑性變形、彈性變形和峰部之間的剪切破壞，引起加工零件嚴重磨損。對零件耐磨性有直接影響的主要是機械零件的表面粗糙度和表面冷作硬化。
2、表面質量對疲勞強度的影響。機械加工零件在工作過程中受交變載荷作用會產生疲勞破壞，且其往往發生在零件表面和表面冷硬層下面，因此表面質量對零件疲勞強度影響很大。對零件疲勞強度有影響的主要是加工表面殘余應力和冷作硬化。
3、表面質量對耐蝕性的影響。零件表面是機械零件避免被外部空氣、水汽和油污等腐蝕性物質侵蝕的保護層，因而表面質量對機械加工零件的耐蝕影響很大。零件的耐蝕性強度很大程度上取決于零件表面粗糙度，表面粗糙度值愈大，零件表面凹谷中聚積腐蝕性物質就愈多，其抗蝕性也就愈差，反之則其抗蝕性愈強。
4、表面質量對配合質量的影響。機械加工零件的表面影響配合表面的配合質量。對于加工零件的間隙配合，零件的粗糙度值大會使零件磨損加大，導致間隙增大，從而破壞了要求的配合性質。此外，機械加工零件的過盈配合也會對配合質量產生影響，機械零件裝配過程中一部分表面凸峰被擠平，導致實際過盈量減小，直接降低了加工零件配合件間的連接強度。
二、對機械加工表面質量的產生影響的主要因素分析
1、切削加工
機械加工過程，離不開切削作用，很多金屬部件在成型之前，要進行好幾道切削作業程序。在金屬零部件的切削加工過程中，刀具和金屬零件在接觸時由于摩擦力和切削力的作用，會產生大量的熱量，在高溫環境下，表面層金屬的一些性能就會發生微妙的變化，其中比較敏感的就是物理機械性能會發生較大程度的變化，具體表現為表面層金屬顯微硬度的變化、金相組織的變化以及殘余應力的產生。
2、 表面層冷作硬化
在實際機械加工過程中，金屬零部件由于受到削力的巨大作用，會造成塑性變形，在實際零部件中表現為零部件的品格扭曲、形狀畸變，內部晶粒間出現剪切滑移，還有品粒被外力所拉長，甚至出現品粒的纖維化，以致最終導致金屬部件的破碎。上面這幾種情況，通常都會使得表面層金屬的硬度和強度大幅提高，這也就是在機械加工領域的冷作硬化工藝。金屬零件出現表面的冷作硬化，就會導致金屬變形的阻力提高，其結果是降低了金屬的塑性，從而使得一些金屬部件的物理性質和力學性質受到一定程度的影響。
3、表面層材料金相組織變化
金屬機械零部件受到切削摩擦時，其自身溫度會升高，如果金屬部件表面溫度過高，超過了金屬的相變溫，這種情況下表層金屬就會產生金相組織的變化，其結果就會改變表層金屬的一些物理性質和力學性質，具體說來，金屬零部件的強度和硬度就會出現不同程度的減弱，與此同時還會產生一定程度的殘余應力，有時還會給金屬零件造成比較小的表層裂紋，從金屬加工工藝上來看，其實這就屬于金屬部件的磨削燒傷。
4、表面層殘余應力
在交變載荷作用下，機器零件表面上的局部微觀裂紋，會因拉應力的作用使原生裂紋擴大，最后導致零件斷裂。從提高零件抵抗疲勞破壞的角度考慮，該表面最終工序應選擇能在該表面產生殘余壓應力的加工方法。
三、機械零件外表處理強化處理技術分類及特點
選擇適宜的外表強化處理能夠構成機械零件外表的耐磨層和強化層, 增強抗磨能力, 最為常用的外表強化處理的辦法如下。
1、外表上增加某種材料
歸于這類辦法的處理技能有:1)熱噴涂技能, 2)涂鍍技能,3)氣相堆積技能。
熱噴涂技術是使用專門設備將金屬或非金屬資料加熱到熔化或半熔化狀況, 用高速氣流將其吹成細小顆粒并噴射到零件外表, 構成覆蓋層。常用的熱噴涂辦法有火焰粉末噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂。
涂鍍技術是使用電化學辦法或化學辦法將單一或多種金屬或非金屬資料堆積在零件外表, 構成鍍覆層。其間電化學辦法使用電極反響, 而化學辦法使用化學反響將資料堆積在零件外表。常用的涂鍍辦法有電鍍、電刷鍍、化學鍍及熱浸鍍。氣相堆積技術是使用資料在高真空下氣化或受激離子化而在機械零件外表形涂覆層。氣相堆積辦法有物理氣相堆積(PVD)、化學氣相堆積(CVD)及等離子化學氣相堆積(PCVD)。其間物理氣相堆積包含真空蒸鍍、真空濺射和離子鍍3種。
2、外表發作化學變化
這種辦法即外表化學熱處理, 它是將金屬或合金工件置于必定溫度的活性介質中保溫, 使一種或幾種元素進入工件外表。化學熱處理辦法有:滲碳、滲氮、滲硼、碳氮共滲等, 其意圖是進步金屬外表的強度、硬度及耐磨性。
3、使外表微觀構造發作變化
歸于這類辦法的處理技術有:外表形變強化(如噴丸、滾壓)、外表熱處理、激光外表熱處理。
噴丸處理是在受噴資料的再結晶溫度下進行的一種冷加工辦法, 加工進程由彈丸流在很高的速度下撞擊受噴工件外表而完結, 其形變硬化層深度為0. 5 ～ 1. 5mm。噴丸處理的作用是進步零件外表的疲勞強度, 如20C rM nTi圓鋼, 在滲碳淬火后進行噴丸處理, 外表硬度為HRC 60 ～ 61, 壽數從55 萬次上升到150 ～ 180萬次。
外表熱處理是對零件的外表進行加熱、冷卻, 然后改動表層安排和性能而不改動成分的一種技能, 其作用是進步零件的外表硬度。外表熱處理技能包含:感應加熱外表淬火、火焰加熱外表淬火等。
激光外表熱處理是使用激光的高能量進行外表處理的一種手法, 它包含:激光相變硬化、激光熔覆、激光合金化、激光沖擊硬化等, 其作用是進步零件的外表硬度。如CO2激光淬火, 對20鋼進行CO2 激光淬火, 處理深度0. 25mm, 外表硬度HV500～600;對T10鋼, 處理深度0. 65mm, 外表硬度HV841。
四、使用實例
一臺CA6140一般車床在軌跡中心50 mm ×450mm 的面積規模內, 因為遭到外界的磕碰, 拉出很多溝槽和凹坑, 且形狀、深淺均不一樣, 嚴重影響車床的加工精度。經研討, 決定選用熱噴涂外表強化技能進行修正, 處理技能為:
1、外表整理
用專用金屬清潔劑除掉軌跡的油垢, 然后再用氧乙炔火焰加熱烘烤, 溫度控制在150℃左右。
2、打磨
用角向砂輪整體打磨一切缺點規模, 將一切規模缺點打磨潔凈, 最后用丙酮將修正面清潔潔凈。
3、熱噴涂技能參數
所用氧氣壓力為0. 55MPa、乙炔壓力為0. 075MPa, 噴涂距離180mm 擺布, 噴槍類型QT-7 /h, 噴涂層厚1. 25mm, 噴涂資料N i60。噴涂完結后, 再進行打磨, 到達規則需求。
修正后的軌跡尺度精度和機械性能滿足需求, 投入使用后工作狀況杰出。
總之，機械零件經外表強化處理技能修正后, 運轉作用良好, 修正部位結合強度高, 耐磨性能好, 并為企業節約很多費用。很多實踐證明, 外表強化處理技術在技術上是領先的, 在生產實踐中是有用的, 經濟效益非常顯著, 在機械修補中值得大力推廣使用。
參考文獻：
[1]席文彥,紀紅艷. 機械零件表面加工工藝的自動識別方法研究[J]. 科技傳播,2014,06:148+152.
論文關鍵詞：機械加工,表面質量管理,不足,優化措施
1 機械加工表面質量對零件使用性能的影響
機械加工出來的零件表面通常都不是理想表面，而是存在一定程度上的粗糙度、裂紋等缺陷，機械加工零件尤其是精密零件，極細微的差異也會對產品精度、配合精度、耐磨性、抗腐蝕程度以及疲勞強度等造成影響，最終影響到機械的整體使用性能和使用壽命，相關研究還表明表面質量的缺失會造成機械零件的失效，表現在破損性和疲勞強度上的破壞。我國機械加工的表面質量控制水平參差不齊，產品質量還有待提高，有很大的進步空間。
2 機械加工表面質量的影響因素
機械加工表面粗糙度的影響因素有：切削殘留面積、切削表面塑性變形、磨削用量、砂輪影響；表面加工硬化是由于所用刀具與工件在被加工零件表面擠壓和摩擦造成，其影響因素有：切削用量或磨削用量、刀具影響、工件材料、砂輪等；表面波度是由工藝系統的低頻振動所引起；殘余應力是加工過程中的切削力、切削熱所導致，磨削加工中產生的切削熱也會對表面金相組織造成影響[2]。
3 機械加工表面影響因素的作用規律
3.1 表面粗糙度對表面質量的影響
零件的表面質量決定著零件的有效接觸面積以及油的存儲、表面處理效果過滑不利于油的儲存，零件間的分子的親和力會加大，摩擦阻力增大，磨損加劇；表面粗糙度過大，有效接觸面積會變小，壓強增加，同樣會降低零件的耐磨性；凹坑處易引起應力集中，在交變應力作用下，零件易產生疲勞裂紋，破壞零件的疲勞強度。因此，對重要的以及承受交應力的零件如連桿、曲桿在表面處理時應進行光整加工，降低粗糙度，提高零件的疲勞強度[3]；此外，凹谷處易聚集腐蝕性介質，致使化學腐蝕的產生，較低的表面粗糙度可以減少腐蝕性介質的接觸面積，是提高機械加工零件耐腐蝕性的措施之一。
3.2 加工硬化對表面質量的影響
以型號為Q255A的鋼舉例，在經過冷拔加工后其硬度會增加15%～45%，而磨損量會降低20%～30%，由此可見，機械加工零件表面處理時，適當的加工硬化會一定程度上提高其耐磨性。其物理成因如下：加工硬化處理會同時增加零件表面層的強度和硬度，減少接觸區的塑性及彈性變形，材料分子間的親和力減少，從而減少磨損量；加工硬化過高會使零件內部硬度與表面硬度差距過大，易出現表層剝落的現象，最終加劇零件的磨損，從而降低耐磨性；同時會導致零件表面脆性的增加，降低零件塑性，產生裂紋，降低疲勞強度。適當的加工硬化能增加零件的疲勞強度，延緩疲勞裂紋的產生與擴張。
3.3 殘余應力對表面質量的影響
加工后零件表面的殘余應力（拉應力或壓應力）會對零件表面組織的緊密度產生影響，零件在應力狀態下工作，會產生應力腐蝕，所以殘余拉應力過大，會使零件材質的結構變疏松，降低零件的耐磨性，同時加速疲勞裂紋的產生和裂紋的擴大，降低零件的疲勞強度以及耐腐蝕性；殘余壓應力會促使零件原材料結構變得更緊密，語文教育教學論文效果是增加表面質量的耐磨性，相對地也會延緩零件疲勞裂紋的產生和擴張，降低零件的疲勞強度，還能提高零件的耐腐蝕性；殘余應力還會引起零件的變形，對配合性質產生影響，持續的零件變形會降低機器的工作精度。
3.4 表面金相組織變化對表面質量的影響
零件在進行機械加工時，表面金相組織的變化會改變零件材質的原有硬度，降低其耐磨性，產生的殘余拉應力，會降低零件的疲勞強度。
4 機械加工表面質量管理的優化措施
4.1 合理選用刀具及工件材料
工件在加工過程中不可避免地會受到切削力、切削熱影響，導致表面層的物理機械性能的改變，正確合理地選用工件材料和刀具，可以增加刀具性能。刀具材料的選擇應充分考慮其硬度、塑性、導熱性、熱穩定性、摩擦系數以及刀具及工件材料的親和力。常選擇的刀具材料有高速鋼、硬質合金、金剛石材質等；在進行機械加工前，應對工件進行調質處理，以提高材料的硬度，降低塑性、細化晶粒；新型的磨料可以有效地改善切削刃的鈍化；增大磨削間距、改善散熱條件或采用高壓大流量法冷卻或內冷卻法來提高冷卻效果。此外，選用合理的切削液或使用專用裝置霧化磨削液，可以減少刀具的變形和摩擦，抑制鱗刺的產生，降低切削溫度。工件材料應選用合適的砂輪硬度，砂輪的修整質量影響到零件磨削表面的粗糙度，軟的砂輪可以提高自礪性、保持切削刃鋒利；粗砂輪或粒度號小的砂輪有孔隙不易被堵塞的優點。
4.2 減少振動、強化加工工藝
機械加工過程中的自由振動、強迫振動、自激振動會影響加工表面粗糙度、加速刀具磨損、影響機床、夾具的壽命，從而影響機械加工表面質量。減少振動的措施有：消除或減弱產生振動的條件、通過增加主偏角、增大進給量來實現減小切削或磨削時的重疊系數，減少激振力，提高工藝系統的剛度、調整振源頻率、采用固體或液體的阻尼來消耗振動能量、實現減振，采用減振裝置與隔振措施：如采用動力減振器或摩擦式、沖擊式減振器等。提高機械加工表面處理工藝的措施有：合理選擇切削用量、磨削用量及刀具參數、控制磨削參數等工藝參數、采用超精磨削、鏡面磨削，研磨、拋光等光整加工方法、采用合理的熱處理工藝等。
5 結語
零件加工的加工精度以及加工表面質量是評價零件是否合格的質量指標，研究機械綠卡表面質量的影響因素，運用規律來對加工過程加以控制對改善零件表面質量管理水平，提高產品使用性能具有非常重要的意義。
參考文獻
[1] 周民輝.機械加工表面質量管理中的不足及其優化措施[J].科技創新與應用，2013（20）：132.
[2] 劉振宇.對機械加工表面質量的探究[J].企業技術開發，2013（9）：90-91.
關鍵詞：軸類零件 加工工藝 分析
中圖分類號：TG5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00
軸類零件是數控加工中最常見的零件之一。軸類零件主要用于連接和支撐作用，承擔重載荷和大扭矩。軸類零件主要是長度大于直徑，一般包含錐面、孔、螺紋、球面等。在結構上主要有光軸、臺階軸、曲軸。本文以較為復雜的臺階軸類零件作工藝分析，如圖1所示，該軸主要用于傳遞扭矩和承載支撐，一般應用于汽車和機械行業中。
圖1 臺階軸零件
通過分析，該零件圖結構復雜，不規則，兩頭小，中間大，包含的加工要素有曲面、孔、螺紋、球面、槽等，這些要素在軸類零件中較為常見。該零件從左向右依次是內孔加倒圓角，外圓是一個凹圓弧，中間是二段直外圓中間接圓弧，右端是球面、外螺紋和螺紋退刀槽，呈小、大、小的結構。
1零件的表面粗糙度分析。
表面粗糙度與機械零件的配合性能、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關系，對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。它是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離很小，屬于微觀的幾何形狀，一般粗糙度值小，表面質量好，因此選用合理的粗糙度很重要。[1]分析零件圖，可知零件表面標注粗糙度為 ，也就是輪廓Ra的上限不能超過1.6μm，零件的右上角標注其余為 ，其余部分都要在1.6μm-3.2μm之間，不能超出3.2μm。
2零件的尺寸精度分析。
完成零件加工，最重要的是完成工藝尺寸分析。通過分析，該零件長度88mm，零件外圓尺寸從0-42mm，最大直徑尺寸是 ，該尺寸要求為41.961mm-42mm，右端為R10的半球面，該球面在加工時要考慮到刀具半徑補償且球面靠近圓點部分表面粗糙度容易超差，是該圖難加工部分。左端外圓最大為 ，精度要求0到-0.039mm。孔的長度為20mm，孔徑大小為 ，精度要求0到0.036mm，圖中有部分尺寸沒有標注公差，未標注的都要按照國際公差要求加工，這些尺寸精度要求較高，需要比較熟練的技術工人才能完成加工。
3工藝規程及加工工序劃分
根據工藝規程的要求，對加工零件的工序進行劃分。按照零件加工工序集中原則，要對零件進行粗、精加工工序劃分。對毛坯端面進行車削，加工左端部分，先粗加工、后精加工，隨后用鉆頭鉆孔，粗、精鏜孔，掉頭裝夾，保證總長，粗、精加工右端外圓部分，隨后切螺紋退刀槽，切螺紋，檢驗。[2]
4毛坯材料及尺寸的確定
零件的毛坯選擇是由其技術要求決定的。毛坯選擇好壞直接決定零件的機械性能和工件質量，同時要考慮材料成本和加工成本，因此需要毛坯制造者和零件加工者兩人共同選取毛坯。根據以上要素的考慮，該零件采用45鋼較為理想，相比其他碳鋼，力學性能和硬度較好，也是公認的用于制造軸類零件、連桿、螺栓的主要材料。根據零件尺寸分析，零件圖樣尺寸為φ42×88mm，最終確定該零件毛坯為φ45×90mm的45鋼，材料需要經過熱處理。
5機床的選擇。
機床選擇要以加工出合格的零件為標準，加工時要考慮機床結構、載重、行程大小，以工作效率和加工成本作為重要參考依據，選擇適宜，經濟的機床。考慮到加工球面需要進行刀具半徑補償，軸類零件一般選用數控車床，且零件圖包含外圓、槽、孔、螺紋等復雜元素，所以結合工藝最優和換刀次數最少原則和材料特點，該零件圖加工選用CK6140數控車床。
6刀具、量具的選擇。
刀具選用應該遵循方便安裝、耐用、耐磨、剛性好、精度高的原則。數控機床的特點是高效、高精，刀具配置要適應機床的要求，應該選用中高檔數控刀具。分析零件圖，加工該批零件需要外圓粗車、精車成型刀、鏜孔刀、螺紋刀、槽刀、鉆頭。
量具質量好壞是工件質量保證的重要因素。選用量具考慮工件性質，該零件需要測量長度、外徑、孔徑、螺紋、球面。綜合考慮，測量該零件，需要使用游標卡尺、外徑千分尺、內徑千分尺、螺紋通止規、圓弧規。
7結語
通過以上工藝分析，可知生產零件需要制定合理的工藝流程，考慮到加工的每個細節，才能加工出合格的零件，提升效益，提高競爭力。
參考文獻
[1]劉治映.畢業論文（設計）寫作導論[M].中南大學出版社，1995：325-331.
[2]王麗潔.數控加工工藝與設備[M].清華大學出版社，1995：20-32.
關鍵詞：機械設計 教學體系 創新
機械設計是機械類專業的一門重要技術基礎課程，能夠培養學生的工程設計能力。因此，應當加大機械設計教學體系的創新力度，培養學生具有分析、解決工程問題，設計、創造新的機械裝備的能力，為國家培養更多機械設計創新性人才。
一、目前機械設計教學體系存在問題
目前機械設計教學體系主要出在以下幾方面問題：①教學內容過于龐雜。目前，機械原理和機械設計是解析設計教學的課程內容，同時機械設計也包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及到的知識面相對較廣，同時教學內容也相對零碎，且與其他課程存在較多交叉重復，例如機械設計教學中的螺紋聯接、鍵聯接等相關教學內容明顯與少而精的教學原則相悖。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著較高的重復率，既失去了機械設計的學科特點，同時又浪費了教學時間。②無法適應時代的快速發展。目前，很多院校的機械設計教材存在著內容龐雜、理念陳舊、脫離工程實踐、跟不上時展以及深度不足等問題。現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。社會性以及經濟性，并能夠隨著社會的發展，提出更多滿足實際生產需要的新設計理論和設計方法。目前，很多院校的機械設計教學對設備結構、設備的強度和運動學更新等相關技術內容較為注重，在一定程度上忽視了能源、環境方面知識在教學中的滲入以及安全、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，導致機械設計理論教學與實踐之間出現嚴重的脫節。③教學方式過于陳舊、落后。一些院校在教學過程中在機械設計教學中仍然采用教師將書本知識和相關原理一講到底，學生對知識死記硬背的傳統灌輸式教學方式，并未在實際教學中輔以相關知識或原理的掛圖來進行補充講解，以加深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，也并未留給學生進行問題獨立分析和思考的時間，在一定程度上影響學生對課堂相關知識或原理的理解和掌握，同時在一定程度上還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。
二、創新機械設計教學體系措施
（一）調整教學內容
院校開展的機械設計各項教學內容都應當緊貼實際，注重整體性、實踐性以及創新性。目前，很多院校的機械設計新生缺乏機械方面相關基礎知識，因此，機械設計在教學中應當調整教學內容，堅持適度、夠用的教學原則，避繁就簡、突出重點、深入淺出。一方面，應當做到精簡，對機械設計教學的傳統性、敘述性內容進行壓縮，盡量減少機械設計教學中相關理論知識的重復，同時在相關教學環節中，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教學環節，融入機械教學相關理論知識。另一方面注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，可以將理論力學、材料力學與機械零件的相關知識點進行整合。此外，在機械設計的教學過程中還應當注重知識點的增設。在充分考慮知識點的系統性和完整性時，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。
（二）加強學生能力培養
機械設計是一門極具實踐性的課程，在進行過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生的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。在實際教學過程中，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、研相結合的方向，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。
（三）創新教學方法
目前，大多數院校都是面向全國招生，導致機械設計學生的相關實際機械知識參差不齊。因此，在機械設計的實際教學過程中，應當注重教學方法的創新。教學在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，并借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，來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到，同時運用例證來講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。
結束語
目前，我國機械設計教學體系仍然存在著教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發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，為國家培養更多機械設計創新性人才。
參考文獻：
[1]韋林，陳勇棠，劉馳等.機械創新設計能力培養的探索與實踐[J].機械職業教育，2009，（10）：13-14，28.
[2]徐廣紅，劉靜，付群峰等.基于創新能力培養的機械設計類課程教學體系改革與實踐[J].江西理工大學學報，2009，30（2）：61-63.
[3]付曉莉，張偉杰，車江寧等.機械設計實驗教學體系的創新與實踐[J].實驗室科學，2009，（4）：20-22.
論文關鍵詞：機械制圖,教學改革,教學體系
1．引言
機械制圖課程是機械類專業的重要技術基礎課程，該課程重在培養學生讀圖和繪圖能力，要求學生具備一定空間想象力和思維力、掌握機械制圖的國家標準，并能熟練利用合理的表達方案進行繪制機械產品裝配圖和零件圖，是一門理論性和實踐性都很強的傳統課程。隨著科技的發展、產業結構的調整，社會對機械類應用型人才培養的要求不斷提高，對畢業生機械制圖能力的要求越來越高，傳統的教學形式已很難適應科技社會的發展。如何更新教學觀念，建立新的教學體系，探索新的教改模式已經逐漸成為眾多大學面臨的新課題。本文詳細分析了當前本科院校機械制圖教學中存在的問題，從教學體系、教學過程設置、助學、考核著手，探索了機械制圖課程教學改革的新思路。
2.機械制圖教學現狀
2.1學生素質差異大，學習積極性有待提高
隨著高校擴招規模的加大，學生入學成績參差不齊大。就機械類大方向來說，不同的專業學生入學成績也存在差異，冷門專業與熱門專業的學生文化基礎差距較大。因而，教師若按同一標準組織教學，存在一定困難。相比五年前，當前大學生學習主動性也逐步下降。很多學生學習目的性不明確，單純地追求考試過關，而不潛心研究知識體系，學習缺乏鉆研精神。總體來說，課堂學習積極性較以前畢業生明顯降低，課堂上容易出現聽不懂的狀況，從而對課程的學習產生厭倦和畏懼心理。
2.2教師教學活動單一，易缺乏科研經驗
目前，許多高校機械制圖教學是由專門的制圖教研室進行，任課教師長期從事單一的制圖教學活動，科研活動也只是局限于制圖教學研究、教材教案編寫和課件試題庫開發等。這樣容易造成教師的知識結構單一化，缺少實際設計研究經驗。此外，隨著高校教師隊伍整體學歷的提高，大量從高校畢業的博士碩士直接參與制圖教學，這些人缺乏實際專業應用經驗，從事教學后也不能有很好的機會在機械學科方向上開展實際設計開發研究，知識構成會隨著工作年限的增長不斷退化。教師本身教學的單一性使得高校制圖教學更偏重于圖形投影知識，而不能有效地同機械類學科特點結合在一起。
2.3多媒體教學節奏快，課堂講解難以深入
為適應“厚基礎、寬口徑、高素質”的人才培養目標和“平臺化”的本科通識教研模式，許多高校對機械制圖教學大綱進行了重新修訂，大幅縮減了制圖課程的學時。此外，由于招生數量的增多，一些高校制圖課程都采用合班上課的形式，學生人數眾多，很難保證所有學生都能看清板書和掛圖等。為在有限的學時內，讓學生快速掌握制圖理論知識，各高校基本摒棄“掛圖+模型+板書”的傳統教學模式，采用更為現代化的多媒體教學。用幻燈片代替傳統的掛圖，利用豐富的動態直觀圖像創造形象、生動、有趣的教學環境，有效地吸引了學生的課堂注意力，有助于提高教學效果。但由于授課內容較多、每張幻燈片停留時間較短，授課時省略了邊繪圖邊講解的過程，學生對課件內容的理解不夠深刻。往往一節課結束，學生只知道幾個概念，對知識點的認識只停留在表面，根本不懂如何繪制投影圖。
2.4教學內容與實際聯系脫節，教學實效性弱化
由于學時的減少，機械制圖課程中有關畫法幾何的內容大量減少。而畫法幾何是使學生的思維由表及里，從感性上升到理性，從空間到平面，再從平面到空間最后再回到屏幕的邏輯思維方法。減少對學生相關思維能力的訓練，則會減弱學生對空間物體表象的感性認識，削弱學生空間構造能力的發展，最終影響學生基本制圖能力。在教學內容上，機械制圖教學一般包括制圖的基本知識、組合體、機件表達方法、標準件和常用件、軸測圖、零件圖和裝配圖。其中，組合體和機件表達方法部分內容較多，重在培養學生畫圖和讀圖能力。零件圖和裝配圖部分的內容沒能很好地結合實際。總體來說，機械制圖教學內容過于偏重機件的詳細畫法，即側重培養學生“畫”和“讀”技能，而與機械行業具體實踐關聯性差，使得整個教學與培養機械人才的大方向產生了些許偏離。
2.5課程開設孤立化，學生缺乏相關基礎
大多高校在大一開設機械制圖課程，此時學生還未進行機械專業的入門課程學習，有些專業的學生甚至還沒參加金工實習，因此學生對一些常見機械加工方法、工藝結構等實際應用知識缺乏初步認識，從而導致機械制圖的整個教學過程難以同產品設計開發、實際應用環節有機整合，削弱了機械制圖課程同后續專業課程、課程設計、畢業設計的關聯性。等到畢業設計時，學生的繪圖能力嚴重不足，很難選擇合適的表達方案繪制正確的投影圖，尺寸和技術要求的標注也十分隨意。孤立地開設機械制圖課程，人為切斷該課程同整個機械學科的聯系，使得該課程基本沒有體現真正的實效性，課程的開設對學生制圖能力的培養難以達到預期效果。
3．教學改革思路
3.1教學體系系統化
機械制圖課程的實踐性和基礎性非常強，講授的知識面寬并且設計后續專業課程內容，必須與相關課程形成良好的配合，形成一個全方位的整體學習系統。應當建立系統的教學體系，教學需突出實用性，并有效融合機械相關知識。
將機械制圖課程定位于培養設計制圖能力，而非單純的制圖技能。在機械制圖課程開設之前，可進行金工實習以及機械基礎知識入門學習；利用機械制圖課程設計，初步將機械制圖訓練過程與機械設計聯系到一起，體現設計制圖的思想。并在后續專業課程的開設中，指定制定循序漸進的教學方案，形成以設計—工藝—繪圖為主線的課程學習體系，將制圖課程的學習深化到后續課程之中，使學生的制圖水平在后續課程的學習中得到不斷提高和升華。
3.2教學設置實用化
以遵循國標規定為前提，進行繪圖表達方案講解，加強設計制圖能力的培養，并注重手工繪圖能力的訓練。教學開展過程中，可從如下幾點進行有針對性的變革：
（1）改善師資結構，強化教學實用性
打破教研室限制，不設置專門的機械制圖教研室，改由機械設計、機械制造等專業課教師直接擔任機械制圖課程。利用專業課教師豐富的實際課題研究經驗，避免了制圖教學過程的單一性。教學過程中，有針對性地將專業研究成果、經驗和成功開發案例引入制圖教學，從而實現制圖教學同實際應用的有機聯系，使得機械制圖課程的教學真正脫離傳統意義上的讀圖繪圖訓練，從而更適應行業發展需要。
（2）豐富課堂教學手段，增強教學效果
改善單純的多媒體教學方式，教師適當采用繪圖軟件增加授課效果。對于一些難點和重點，教師必須進行實際繪圖，逐步細致講解繪圖過程。由于受教室場地、光線、學生人數等客觀因素的限制，黑板作圖只能對教室前幾排的學生有良好的教學效果；此外，黑板作圖耗時費力，影響教學進程。這時，教師可利用二維繪圖軟件（如AUTOCAD）模擬完成黑板教學，既可保證圖形的清晰性，又加快了繪圖速度。通過對某些局部的放大顯示，保證了圖形的良好可讀性。此外，可利用三維軟件現場建模，及時幫助學生構造形體的空間形狀，有助于學生空間思維能力的培養。
（3）強化課程設計環節，注重理論學習的創造性培養
延長機械制圖課程設計時間，將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設計”的模式。首先，給出某種產品的部分零件實物，讓學生完成零件的測繪；然后，根據測繪數據、依據具體設計裝配要求，自主設計個別主要零件；最后，繪制完成整個產品圖紙。這種課程設計模式，既訓練了學生對卡鉗、游標卡尺、量角規等常見測量工具的使用技能，又培養了學生創新設計簡單零件的能力。以培養學生設計制圖能力為目標，要求學生在課程設計完成后，交出成套手繪草圖、AUTOCAD電子圖稿和全套打印圖紙。經過課程設計，學生通過零件的測繪、設計，可熟悉產品出圖的全過程，并加強了自身徒手繪圖、計算繪圖能力。
3.3助學形式網絡化
開發網上助學系統，開展網上學習、測試和答疑。校園網絡的普及使學生能夠更為方便地接受遠程教學，更好的吸收知識。可利用校園網絡優勢，研制開發網上助學系統，系統設置學習模塊、測試模塊、答疑模塊。學習模塊主要提供教師上課所用的課件和教案，對課程的重點難點進行分析，并配備了相應的例題解析；此外，該模塊還鏈接其他高校制圖精品課程網頁，為學生提供更為豐富的學習資源。針對機械類不同專業教學需要，在訓練測試模塊設置了不同難度的測試習題。系統開辟教師在線答疑專欄，學生通過網上留言或發郵件方式向老師提出問題，同時師生間也可通過BBS論壇交流學習信息。學生可利用該系統，結合自身的專業特點和學習情況，選定相應難度的試題，利用系統的二維繪圖功能完成解題過程。系統自動對學生輸入的答案做出判斷，給出學生成績，并提供正確答案以供參考。
助學系統充分利用網絡生動、直觀、形象、和交互的特點，既能幫助學生更好的掌握課堂知識，又能幫助教師及時了解學生對知識點的掌握程度，并能根據情況調整課堂教學模式，形成教師學生互動學習、人機交互的良好教學機制。助學系統的主體框架如下：
圖1助學系統框架
3.4測試方法的人性化
制圖考試形式不能僅局限于簡單的書面測試，而要根據該課程的特點分段考試，機械制圖成績構成如下：
制圖基礎考試（40%）+課程設計（30%）+軟件知識考試（15%）+平時成績（15%）=機械制圖總成績（100%）
（1）對于制圖基礎部分的內容涉及得都是基礎知識，重點在于讓學生掌握基礎理論，及讀圖和畫圖的基本方法，是可采用閉卷的形式考評學生的掌握程度。當然，可采用標準化考試模式，即采用考試選題系統，直接讓學生上機考試。該部分考試成績占學生總成績的40%。
（2）設計制圖部分，重點要求學生掌握設計繪制機械零件圖紙及裝配圖紙的能力。由于該部分內容跟專業結合較緊密，應作為考核的重點。該部分可通過“測繪+設計”課程設計的形式，讓學生參與整個機械零件圖紙繪制過程，既考核了學生對零件圖、裝配圖部分知識的掌握程度，又培養了學生設計創新能力，并考核了學生手工制圖和計算機繪圖能力。該部分以圖紙形式提交給教師，考核成績占總成績的30%。
（3）AUTOCAD軟件的考核部分可借鑒AUTODESK公司工程師培訓要求，采用試題庫的形式進行。
考試直接在電腦上進行，每個學生的試題均從試題庫隨機抽取，題型各不相同。考試主要考核學生對AUTOCAD軟件的基礎知識的掌握程度，考試成績占總成績的15%。AUTOCAD軟件的實際應用操作能力考評則在課程設計中進行。
（4）此外，根據學生平時課堂出勤率、課堂表現、作業情況等多個因素，給出學生的平時成績，該部分占學生總成績比重的15%。
4．結束語
本文針對當前機械制圖教學中出現的問題，提出相應的改革措施，并在試點班級進行了改革嘗試。結果表明，該班級的學生機械制圖素質較其他班級有很大的提高。從后續相關專業課程的課程設計反饋信息來看，試點班級的學生設計圖紙的可讀性高，錯誤率低。機械制圖教學改革是一個長期漸進發展的過程，需在實踐中反復摸索，不斷積累經驗，總結成效，文章提出的相關教學改革措施對其他高校的改革具有一定的參考價值。
參考文獻
1 汪溪,李建國. 《畫法幾何》及《機械制圖》教學改革的探討[J]. 農機化研究,2004,1.
2 卜國平. 《機械制圖》教學改革的思考與實踐[J]. 上海冶金高等專科學校學報,2000,21.
3 余明浪. “工程制圖”教學改革的反思和探索[J]. 工程圖學學報,2009,5.
論文摘要：《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要技術基礎課，具有較強的實踐性，其內容廣，難度大，涉及很多抽象的理論知識，教學內容比較枯燥，學生在學習的時候缺乏耐心和興趣，教學效果不理想。本文主要對這些問題進行分析解讀，并提出了一些自己的見解，期望為培養學生的知識應用能力、創新能力和綜合素質能力提供一些幫助。
[中圖分類號]：TH11 [文獻標識碼]：A [文章編號]：1002-2139(2011)-17-0000-01
機械設計基礎課程是一門用以培養學生機械設計能力的技術基礎課，主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等，本課旨在培養學生綜合運用先修課程中所學知識和技能，解決機械工程實際問題的能力，結合各種實踐教學環節，進行機械工程技術人員所需的基本訓練，為學生進一步學習有關專業課程和日后從事機械設計工作打下基礎，因此在近機械類專業的教學計劃中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近機械類專業一門主干課程，在人才培養的教學計劃中占有重要的地位。作為基礎理論課程，其概念較繁雜，同時也具有很強的實踐性和應用性，所以教學過程中必須將理論和實踐緊密結合起來，注重對學生解決實際問題能力的培養。然而當前教學中確存在著一定的問題，影響了教學效果。
1.機械設計基礎教學重點
機械原理教學重點要求學生掌握運動副的分類和表示方法，機構自由度的計算、機構運動簡圖的繪制、鉸鏈四桿機構的基本形式及其演化、圖解法繪制盤狀凸輪機構、齒廓嚙合基本定律、設計漸開線齒輪傳動的基本尺寸以及輪系傳動比的計算等。本部分的基本概念和基本理論比較抽象，如機構自由度計算中虛約束的判斷、平面連桿機構曲柄存在條件的判定、滾子半徑和基圓半徑對凸輪輪廓的影響、漸開線性質等。這些內容學生在學習時既看不到，又摸不著，使教學中存在著很大的難度。實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。實驗內容主要有：常用機構、機構運動簡圖繪制、齒輪范成實驗、機械零件現場教學、齒輪減速器拆裝等。機械設計基礎實驗多以驗證性的實驗為主，學生只需按照實驗指導書所列步驟進行，缺乏主動參與意識，這樣不利于學生自主學習能力的培養。
2.機械設計基礎教學中存在的問題
隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的知識不斷更新，學時逐漸縮短。但隨著科學技術的進步和機械學科的發展，本課程需要向學生講授的內容越來越多。由于該課程涉及知識點多、難度大，并具有一定的實踐性，致使學生對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識，學習效果差。而教學中，有些教師只滿足于給學生講道理，以為道理講清了，任務就完成了。這樣的教學過程完成后，學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點，對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。顯然，傳統的教學方法存在著理論與實踐相分離的現象，不能很好地解決該課程的重點、難點。為培養高素質技能型人才，滿足社會不斷發展的要求，對教學方法的改進迫在眉睫。
3.機械設計基礎教學方法改進措施
3.1改革課程設計的教學模式
傳統的課程設計教學模式是集中用兩周的時間要求學生就某一課題進行設計，完成機械系統總體方案設計、機構運動設計、通用零部件工作能力設計和結構設計等內容，設計性內容和計算量比重較大，時間緊、任務重。因此，在教學中，可以將課程設計的內容分解在理論教學的各個章節中，讓學生帶著任務去學習，而到最后課程設計就比較簡單了，提高理論學習的積極性，綜合應用能力也得到了提高機械設計基礎不僅要培養學生掌握機械技術的基本知識、基本理論和基本技能，更要培養學生的設計創新能力和解決實際問題的能力。課堂教學要并注意培養目標與教學目標相適應，以更符合高等職業教育人才培養目標的要求。
3.2分利用多種教學手段
要充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段。在教學實踐中，充分利用實物、模型，增強學生的感性認識；通過多媒體課件教學使學生對各種機構的工作原理及在各種機械中的實際應用有深入的了解，提高學生的工程意識，激發學生的學習興趣。可以引入CAI教學課件展示各類機構的運動過程，呈現不易觀察的零件內部結構與動態特征，演示實際加工機床的運動與加工過程等，使學生的視覺活動和聽覺活動有機結合，變枯燥的結構內容為形象生動的內容，增強學生的感性認識，啟發和引導學生積極思維，增強教學效果。使用掛圖、投影儀等則可省去部分在黑板上畫圖的時間。
3.3加強實驗教學
要有效利用實驗教學，由任課老師在課堂上做演示實驗，以配合課堂教學。比如在講解四連桿機構時，運用模型做課堂演示，讓學生一邊觀察一邊聽講，能使學生很快弄清曲柄、搖桿等構件之間的實際運動情況，理解了死點、急回特性等重點知識。另外，帶學生在實驗室進行實驗，是很好的教學方式。它可以使學生對機械的運動情況觀察得更仔細、更充分，同時還可以培養他們的實際動手能力，為此，要盡可能讓每個學生都有機會親手參加實際操作。為積極創造條件做好實驗，任課教師應與試驗人員密切配合，根據實驗指導書的要求認真做好準備、講解、指導及批改實驗報告等工作，提高實驗的質量和效率。
3.4加強實習教學
實習教學是培養學生動手能力的主要手段。《機械設計基礎》課程可以結合專業實習來進行。具體來說就是在專業實習前，任課教師根據教學內容擬出實習思考題，讓學生帶著機械設計基礎問題去實習，啟發學生自己動腦去發掘尚未掌握的知識，尋找尚未知曉的事物。例如，在齒輪傳動機構拆裝實習時，可通過對傳動齒輪的裝拆和齒輪側隙的測量進一步理解中心距可分性原理，再通過講解，啟發學生自己開動腦筋充分分析，熱烈討論，去理解該原理的現實意義，即生產實際中齒輪的裝配雖不按標準中心距安裝，但仍然可使傳動平穩的道理。因此，《機械設計基礎》任課教師應充分利用好專業實習時，認真加以引導，提高學生的積極性和思維能力。
《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合，更好地面向社會、面向市場，適應企業需求和崗位需要，與生產實踐緊密結合。《機械設計基礎》課程教學方法還需要教師在教學實踐中不斷地創新、總結和完善，才能更好地進行教學。
參考文獻：
[1]徐錦康，周國民，劉極峰.機械設計[M].機械工業出版社，2000.
關鍵詞：機械制圖；改革方案；實施要求
機械制圖課程是一門工科類學生學習的主要專業基礎課，它對于后繼相關設計類課程的學習至關重要，其主要任務是培養學生具有一定的空間想象和思維能力、繪制和閱讀工程圖樣的能力，其實踐性和操作性較強。作為檢驗教學效果的重要方法，考試是普遍采用的有效手段，考試的方式直接影響學生的學習和教師的教學。傳統的兩小時閉卷考試不能夠真實、全面地考核學生的綜合能力[1]，缺陷主要表現在：由于考試時間和試卷幅面的限制，考核結果往往帶有片面性，容易造成學生為得高分只注重對書本理論知識的學習，甚至去研究考試技巧，這也降低了學生學習書本外有用知識的積極性，忽視了學生動手能力、自學能力及創新意識的培養[2]。因此，有必要對傳統期末閉卷考試方式進行改革。
一、改革思路
為了克服傳統考試的弊端，更準確地評價學生的工程圖學能力，國內許多院校都進行了一系列考試改革試點，主要表現在加大平時學習中的考核力度，增加測繪及上機內容的考核，以練代考，考學結合，較多的考核頻度可以有效激發學生的認真學習態度，強化了學習效果，合理的考試方式可直接促進學生自主學習，促進教學方法的改革，充分調動教師和學生兩方面的主動性和積極性。有效地提高學生的學習能力、綜合應用知識的能力和創新能力[3]。我校的近機類機械制圖課分上下兩學期，各32學時，共64學時，我們從實際應用出發，對課程內容安排進行了調整，把前面的畫法幾何的點線面內容進行簡化，從平面立體出發，在組合體章節中簡單學習立體的截交線及相貫線內容，第一學期末將圖樣畫法的內容學完。第二學期完成標準件常用件、零件圖及裝配圖內容的學習，此外，還拿出12學時學習Autodesk Inventor三維設計軟件的基本使用方法，在整個學習的過程中都可以進行多方位考核實踐。
二、考試內容及具體操作步驟
新的考試模式在評定成績時考慮了平時成績、階段成績、上機操作成績、測繪實踐成績等幾方面。各部分成績所占比重分別為：第一學期的考核包括：平時作業（20％）+期中考核（30％）+期末考試（50％），第二學期的考核包括：平時作業（30％）+測繪（10%）+上機（10%）+期末考試（50％）。
1.第一學期考試介紹。第一學期主要是學習投影基礎、組合體及圖樣畫法內容。安排期中及期末考試，期中考試在學完組合體章節之后進行，考核組合體以前的內容。平時作業及出勤率也計入成績。每次課后作業都計入一定的分數，可以引起學生的重視，認真完成每一次作業，無故缺課會在總成績中扣除一定分數，對于課堂積極發言，提出個人見解的同學給予一定的加分。第一學期的作業占總成績20%。期末有兩學時的閉卷考試。考試內容包括：①投影的基本知識，主要是簡單的直線、平面和立體投影選擇或判斷題；②平面立體、回轉體及其截切體的投影，主要求立體的某個投影或求截平面為特殊位置平面的立體截交線；③回轉體相貫的投影，主要求兩圓柱體相交的相貫線；④組合體的題包括補第三視圖、改錯及標注尺寸等，要求運用形體分析和線面分析方法進行組合體畫圖、讀圖和尺寸標注。畫圖要求投影正確、尺寸完整清晰，符合制圖國家標準，讀圖要求能正確想象出立體的結構形狀；⑤軸測圖，能根據給定的組合體正投影圖畫出其正等軸測圖；⑥剖視圖、斷面圖部分，要求掌握各種視圖、剖視圖和斷面圖的畫法及標注方式，能利用簡化畫法和其他規定的畫法，較好地選擇視圖，完整地表達形體。第一學期重點考查學生基本讀圖與作圖能力，規范標注尺寸能力，以及應用前面所學知識綜合表達形體的能力。通過這樣幾方面考核較好地檢驗了學生對機械制圖基本知識的掌握情況。
2.第二學期考試介紹。第二學期考核圍繞標準件、零件圖及裝配圖的閱讀及繪制能力進行。除了課后的作業，期末的閉卷考試外，還包括上機及測繪等實踐內容。期末閉卷考試內容包括：①螺紋及螺紋緊固件的規定畫法及標記，以補畫視圖及改錯題為主；②零件表達方法及尺寸標注：主要考查對典型零件的表達方法及合理標注尺寸的能力的掌握情況；③讀零件圖通過補畫某個視圖與填空形式來考查閱讀機械零件圖的能力以及對尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等技術參數及概念的理解程度；④裝配圖部分題目包括讀裝配圖、拆畫裝配體中的一個零件圖或者根據給定的零件投影拼畫簡單的裝配圖，從而考查學生對零件連接方式、裝配圖尺寸標注以及讀裝配圖和畫裝配圖的能力。為了提高學生的圖學實際應用技能，在第二學期還安排16學時的上機內容，學習Autodesk Inventor軟件的造型、裝配及出工程圖的基本功能，同時安排課外兩學時的零部件測繪訓練。我們將上機與測繪結合起來，以被測繪的零部件對象作為造型及出圖的對象，通過學生的上機表現及測繪大作業來評定這部分成績。通過這樣實踐環節，學生可以把所學的基本理論、基本知識、基本技能，應用到實際測繪和上機中去，從而進一步提高學生的分析能力、圖示能力、空間想象能力及繪圖的實際技能。進一步培養其獨立分析和解決實際問題的能力、為后繼課程學習及今后工作打下基礎。
3.部件測繪與上機的考核。學生測繪的對象是我們實驗室擁有的減速器、閥門及油泵等實物，根據減速器、閥門及油泵等實物的種類及數量，可滿足兩個班約60人的測繪需要，將每次上課的學生分組，每組5人，每組一部件。對應一個裝配圖，每個學生應完成裝配圖中一至兩個重要零件的零件徒手軸測圖、徒手零件草圖及對應的Autodesk Inventor工程圖。并由本組人員完成最終的Autodesk Inventor裝配圖。通過測繪環節要求學生首先能夠根據被測繪對象，了解其用途、性能、工作原理、結構特點，熟悉裝配體的拆裝順序，其次要學會使用常用測繪工具測量零部件的方法，繪制裝配示意圖，確定標準件與其他零件種類及數目。最后要繪制相關零件的草圖，零件草圖應表達方案合理、尺寸標注完整，還包括技術要求、簡單的標題欄及圖框。學生以實驗報告的形式完成這部分工作。學習Autodesk Inventor軟件是在機房中進行的，教師用4學時講軟件的草圖功能和基本造型方法，用2學時講零件的裝配基礎，用2學時講生成和處理工程圖的基本方法。剩下的學時留給學生，要求學生根據測繪草圖及自選對象進行零件造型、裝配及出圖練習。最后提交零件模型、裝配結構模型及生成的零件圖和裝配圖等文件，學生的作業的質量及出勤率用于評定這部分成績。
三、考試改革的實施要點
為了做好此次考試改革，在申報的校教改立項批準后，制訂了考試改革方案，在上課開始階段就向試點班級的同學宣布，以便引起學生高度重視。由于考核方案評分方法多樣全面，促使所有同學既重視階段考試，又要注重平時作業，既注重理論學習，更注意實際技能的訓練，改變以往只重視理論學習和期末考試的局面。平時作業在批改之后每次都記錄并量化為A、B、C、D四個等級，每次上課都對上一次作業的要點進行講評。為鼓勵學生和老師之間的課堂互動，對積極參與課堂回答問題及畫圖的學生可以計分獎勵。階段測驗應從培養能力，抓基礎出發，把組合體和零件的表達方法作為階段測驗的重點，設法使學生們適應從立體三維空間到三視圖，從零件內部和外部結構到零件視圖表達方式學習主線。在分組測繪時，指導教師既要解答問題，更要鼓勵學生同學多查閱相關資料，同時要組織好各組學生共同討論測繪方法，研究工程圖的視圖表達方案。使學生在完成自己分配的零件圖時，又能獨立思考，獨立操作，這樣每組同學間形成共同討論，共同操作，獨立思考，獨立操作的良好氛圍。
四、考試改革的效果
本次機械制圖課程考試改革，強化了學生實際繪圖能力的檢驗，充分體現了制圖課程的實踐性，大大調動了學生學習的積極性，全面地考查了學生應該掌握的機械制圖基本知識、讀圖與繪圖能力、計算機軟件的應用能力以及實際動手能力。學生們經過投影基礎、零部件表達，計算機三維軟件應用、零件測繪等環節訓練和考核，深深感到學有所成。從結束課程后學生提交的的期末教學評議上看，教改班的同學獨立思考能力和學習主動性較普通班的學生要明顯強些。教師通過實踐性教學，注意引導學生，讓學生積極主動地參與教學的全過程，同學們對機械制圖課授課老師的的教學滿意度非常高，認為這項教學及考試改革成功，很有必要。教改班級學生的空間想象能力明顯比普通教學班級的學生強，在解答題目的時候反應快了不少，較容易想象出零件的空間造型。對于制圖學習中比較難理解及掌握的組合體的補視圖，補漏線，剖視圖，斷面圖等部分，學生可通過徒手軸測圖以及運用Inventor軟件，將平面圖形轉化為具體的三維立體，提高了他們的空間想象力和創新設計能力。將機械制圖知識與Inventor軟件學習以及測繪實踐結合起來，對培養學生的自學能力，創新設計能力，實際動手能力等方面有很大的幫助。通過這種全方位考試的改革，改變了以教師為中心的傳統教學模式，構建了以學生為主體的新型教學模式，培養了學生的動手能力和獨立思考能力，從而提高學生的學習主動性及成就感。這種改革同時也提高了教師的綜合素質。
通過兩個學期的機械制圖考試改革實踐，大大改變了過去傳統考試的簡單性及片面性局面，提高了學生的綜合圖學能力及學習積極性，為后續課程的學習奠定了堅實基礎。當然，考試改革是一個不斷探索的過程，對于近機類機械制圖課，如何高效利用相對較少的學時數把口頭答辯、寫小論文、自我測試等考試形式的引入課堂，需要根據實際情況進一步研究確定。此外由于考試的多樣性會加重教師的工作負擔，如何解決好這種矛盾也有待探討。
參考文獻：
[1]宋琦，對傳統考試的反思及關于工程制圖課考試方法改革的探索[J]中國高教研究，2006（6）：84-85.
[2]滕華駒.“機械制圖”課程考試改革方案及實施要求[J].科技信息，2008，（5）：212．
關鍵詞：就業取向；高職；模具專業；課程體系
中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）06-0028-02
隨著我國經濟的快速發展，模具行業已經成為現代工業發展的支柱產業，被稱為制造業中的“皇冠產業”。模具行業具有良好的發展前景，模具行業急需技能型人才和高素質的勞動者。但我國現行的模具專業教育面臨諸多問題，主要體現在不能滿足模具企業對該專業人才的需求。筆者擬從模具專業學生的就業取向出發，探討適合現行社會及企業發展需求的模具專業課程體系的建設途徑，以使學生在畢業時即成為“零適應期”的技術型人才。
高職院校模具專業的就業取向
模具集合了機械、電子、材料和信息網絡等諸多技術，我國模具工業的發展現狀要求培養實用型模具專業人才。在我國從事模具技術教育的院校中，高職院校模具專業的畢業生最具就業優勢。高職模具專業的學生畢業后與該專業相關的就業取向及要求大致如下：（1）模具設計方面的工作。要求具有創新的設計理念，掌握現代設計方法與手段；（2）模具加工操作方面的工作。包括操作機床加工模具或利用模具加工零件以及數控編程；（3）編制模具加工工藝的工作。如確定工藝方案、編制工藝規程和相關工藝技術文件等；（4）模具技術經濟分析的工作。包括模具價格估算和營銷管理等環節，由于生產方式的特殊性決定了其流通、定價方式等的特殊性；（5）模具失效分析及使用維護的工作。包括模具的安裝與調試、失效分析與修復技術，以及模具壽命期內的故障分析、日常保養維護和報廢管理等；（6）制件設計及設備維護方面的工作。與模具相關的工作，包括用模具生產的制件的結構工藝性設計和安裝模具的相關設備的故障分析及維護保養等。（7）模具生產管理的工作。如加工模具或利用模具進行制件生產的相關管理工作等。
高職院校模具專業培養方案定位
高職院校模具設計與制造專業的培養目標是：培養德、智、體、美全面發展，能夠從事模具設計（CAD）、模具制造（CAM）、模具工程分析（CAE）、裝配、調試和維修，會編制模具制造工藝規程，懂得企業生產管理的高素質技能型專門人才。高職院校只有以此目標組織教學，才能使該專業的培養模式真正滿足社會需求，使我國高職教育順應社會發展的潮流，走上良性循環的道路。
構建模塊化課程體系是關鍵
依據就業取向和專業培養目標，應匹配相應的模塊化課程體系。根據筆者多年來在企業一線從事技術工作的實踐和近年來在模具設計與制造專業的教學累積，對模具專業模塊化教學課程體系提出以下建議：根據模具企業對模具專業學科的知識要求，將相關知識按企業實際工作過程設計模塊與項目，使理論與實踐高度結合，構建高職模具專業課程結構體系，如圖1所示。
（一）理論體系
與就業取向掛鉤的教學課程安排及調整要求（1）提高對機械制圖方面的要求。培養學生的識圖能力、繪圖能力（包括裝配圖）、正確的尺寸及公差標注和測繪能力，至少掌握一種機械制圖軟件和造型設計軟件，強化機械制圖與計算機繪圖、CAD/CAM/CAE技術、公差配合與測量技術課程的學習。（2）強化對工藝的要求。培養學生的工藝意識，加強工藝環節的教學，尤其是工藝實踐環節，強化金屬工藝學、機械制造基礎、模具制造工藝、模具工程材料及表面處理技術、先進制造技術、模具制造工藝與裝備等課程的學習。（3）強化模具安裝、調試與保養修復技術。模具調試環節至關重要，要加強模具的保養和修復，開設模具技術經濟分析、制件缺陷分析、模具失效分析與維護理論課程及實訓。（4）重視實訓環節，并實現與實際生產真正掛鉤，在加大校內實驗實訓硬件建設的同時，更注重校企合作的軟件建設。
高職院校模具專業課程設置理論以“夠用”為度，不宜過深，加強實踐環節的比例，理論課與實踐課程穿行，課堂教學與現場教學相互支撐，將實踐環節融入頂崗實習、項目驅動綜合實訓中。根據以上課程調整要求，模具專業課程安排如下：（1）專業基礎課。包括機械制圖、機械制造工藝、公差與配合、機械零件設計與課程設計、機械制造基礎、工程力學等；（2）專業核心課。包括先進制造技術、模具制造工藝、沖壓工藝與模具設計、塑料成型工藝與模具設計、模具造型設計、模具失效分析、模具技術經濟分析等；（3）實訓項目。包括機加工機床操作、繪圖及識圖能力訓練、電子圖紙軟硬件工具的應用訓練等綜合技能訓練和沖壓模、注塑模等典型模具設計制造，以及制件生產實習的專項技能訓練。
（二）實踐體系
加強校內實訓環節（1）典型模具拆裝實驗。要求學生加強精密機械零件的測繪能力，并加深對模具結構的了解；（2）工作零件的數控加工實習。包括凸、凹模，型芯、型腔等典型零件的加工編程；（3）生產實習。包括操作壓力機、注塑機等典型機床，了解生產過程、工藝參數調整及注意事項和模具安裝調試維護過程中的細節；（4）將畢業論文安排為畢業設計，“一人一題”，真正使每個學生都能從制件工藝性分析、相應工藝計算、模具結構設計、模具的制造維護等角度，認真細致地了解模具設計與制造工藝的整個流程。
加強實踐環節與實際生產現場的聯系（1）實際生產現場參觀，即加工模具及利用模具生產零件的現場參觀，加強對加工圖紙的認識；（2）增加大型作業練習，選題針對現行生產要求和實際，進行強化“仿真”練習；（3）對專業性強的課程，聘請部分生產一線技師或工程師進行現場專題講座或進行實訓指導，強化實踐意識，使學生如臨生產現場，提高學習的主動性，以收到最佳的教學效果；（4）盡可能實現校企合作、工學結合，使學生真正在高職院校得到培訓，掌握技能，實現校企雙贏。在學生畢業前安排其參加國家職業技能鑒定考試，取得模具設計師等職業資格證書，培養出受企業歡迎的高技能型模具人才。
（三）打造專業化的師資體系，提高專業建設的軟實力
師資是專業人才方案的具體實施者，建設模具專業教師隊伍是打造專業品牌的關鍵，要培養既有企業實踐經歷，又有一定理論知識水平的“雙師型”教師。鑒于此，可安排教師到企業掛職鍛煉，逐步分批安排專業教師到模具車間參與實習實訓基地建設，并承擔實踐性教學任務，提高教學實踐能力；加強校企、校際合作，聘請模具企業技術人員、高校教授、高級技師等定期授課，進行理論與實踐指導，形成一支高水平、高素質的專兼職教師隊伍；從福利、人事等方面制定向“雙師型”教師傾斜的激勵機制，充分發掘教師潛能，從而打造專業化的師資體系，提高模具專業建設的軟實力。
融入職業道德意識教學
職業道德意識包括職業理想、職業態度、職業榮譽等，反映從業者的價值目標，勞動態度、責任感和自信力，體現從業者的敬業、樂業意識。意識觀念是行為的前提和統帥。
因此，在高職院校模具專業的教學過程中，應融入工藝意識和職業道德意識教學，使學生形成良好的職業道德和敬業精神，養成良好的職業素質，包括作為技術人員態度嚴謹的意識、與人合作的意識、謙遜求知的意識、不斷優化創新的意識，以及愛崗敬業、誠實守信、尊重并服務于群眾、奉獻社會等社會責任意識。
目前，模具行業技術人才稀缺，高職模具專業課程體系建設應順應模具企業對人才的需求，逐步與就業取向掛鉤，合理安排理論與實踐課程的內容和比例，凸顯實踐環節技能的鍛煉和職業道德意識的培養，從提高高職院校專業建設的軟硬件方面同時著手，使學生在學習階段“零距離”接觸企業工作過程，從而提高學生的職業技能，培養學生綜合解決工程實際問題的能力，為模具行業的發展培養更多更好的實用型人才。
參考文獻：
[1]石衛平.我國職業教育課程改革中的問題與思路[J].中國職業技術教育，2006，（1）.
[2]王榮，等.對高職模具設計與制造專業建設的思考[J].河北職業技術學院學報，2007，（2）.
[3]錢應平，劉小鵬，葉紅，王勁青.模具專業課程內容改革[J].理工高教研究，2003，（4）：87-89.
[4]王琪.模具制造技能訓練的模塊化教學漫議[J].職業教育研究，2008，（11）：137-139.
[5]肖日增.高等職業教育模具專業建設與改革的思考[J].模具工業，2010，36（8）：1-4.