时间：2023-03-24 15:20:16
序论：在您撰写机械设计论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.1可靠性设计在进行矿山机械设计时，衡量产品质量的最重要一项指标是可靠性。要想做到可靠性设计，则需要通过试验及统计分析对矿山机械的载荷、工况、长度及材料机械性能等数据进行计算，并作为可靠性的重要依据。根据具体的分析和计算，建立可靠性模型，确定设备的使用寿命，对其可靠性进行全面的掌握，对于一些可靠性较为薄弱的环节则可以加以进一步改进，以便于更好的提高矿山机械设备的质量，提升设备的安全可靠性，以便于确保矿山机械设备在生产过程中的安全能够得到较好的保障。
1.2CAD技术目前在设计人员进行矿山机械设计时，必不可少的会使用到CAD技术。这是充分的利用计算机软、硬件来实现对产品进行设计的一种技术，利用CAD技术可以实现进行设计、工程分析、绘画及文档制作，为设计带来了很大的便利。不仅可以确保模块和一体化设计的实现，而且直接导入计算机内的产品模型，在加工中心直接利用传入的加工代码进行机械的加工。应用CAD技术，有效的将设计和制造两个环节更好的衔接起来，对矿山机械产品的设计效率和加工效率都有较明显的改善。
1.3有限元法矿山作业时环境较为复杂，机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析，在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算，这不仅无论确保计算结果的准确性，而且仅仅通过对几个截面的设计校核，无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法，往往利用有限元法，通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析，这样能够更好的对设计产品进行改进，确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。
1.4优化设计目前数学专业也随着时代前进而向前发展，比如最优化设计数学模型。矿山机械设计中的优化设计就是将设计中遇到的问题转化为数学模型，然后应用数学优化技术和计算机计算技术，从可行域中找出最优解。在设计过程中，设计问题越复杂，越能体现出优化设计对产品设计的优势，它大大减轻了设计工作者的负担。优化设计技术在推进计算机辅助设计、改进产品质量和提高产品设计水平等方面都具有重要作用。
1.5绿色设计随着当今世界对环境保护的重视，大家也开始呼唤设计界的绿色环保。绿色设计，不仅是指在设计过程中整个机械设备要经济环保，做到可回收、可维护、可拆卸、可重复利用等，而且在机械施工过程中，要做到减少噪声污染，提高工作效率，最大限度地节约能源。在满足使用性能和安全性能的同时，设计的产品也要具有良好的环境属性，这是现代设计中必要的一个环节。
1.6人机工程设计技术矿山机械运行的环境比较恶劣，操作机器人员需要集中精神进行细心操作，一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术，它的目标就在考虑施工环境的前提下，怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯，尽量满足人的舒适度，减少人的劳动强度，保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误，保证操作人员的安全。
2矿山机械设计过程中应注意的几个方面
首先，要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。以人为本涉及到很多方面，例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面，工作人员在一个充满噪声的环境里，不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中，必须找到最合适的工作频率，降低噪声对工作人员的影响。除此之外，我国机械设计自动化程度比较低，很多都需要人工操作，因此有一个方便舒适的的操作系统很重要。其次，现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据，例如人体的一些生理指标，各个部位的尺寸等，还要了解矿山的一些基本知识等情况，设计出来的工作界面要简洁大方，让工作人员很好的操作，又能保持一种良好的情绪和工作状态。
3结束语
1.1增强产品的美观性能
随着我国经济的发展与人们生活水平的日益提高。人们对产品的要求已经不单单停留在使用性能这一方面了。在满足商品本身的使用性能的同时，人们更加注重某一商品是否美观。因此，对冶金机械制造设计进行研究，可以加大产品的美观性能。从而增加客流量以增加商品的收益。这对消费者和研究商都有一定的好处。
1.2减少噪音污染
噪声一直是困扰人们生活的因素之一，它能打扰人们的休息，严重时还会引发疾病。近些年来随着科技的发展，人们也一直在研究减少噪音的方法。冶金制造业是大型的生产企业，产生的噪声是普通企业的好几倍。因此对冶金机械制造设计的研究势在必行。它可以大大减少冶金制造业在生产过程中产生的噪音。
1.3保护环境
随着科技的发展，越来越多的问题得以解决。同样也越来越多的问题逐渐被发现。环境问题便是其中之一。近些年来环保一直是世界的主题。每个国家、城市、企业和家庭都有义务做到保护环境。随着科学的研究发现环境污染不只只是大气污染、水污染等这些污染，还包括噪声污染等。冶金制造业在生产过程中如果控制不得当会产生大量的污染源。因此对冶金机械制造设计的研究可以大大减少在生产过程中的污染，从而保护环境。
2冶金机械制造设计中存在的问题
上面已经让大家了解到了对冶金机械制造设计的研究具有很重要的意义，既然这样，那么相关人士应该义不容辞的开展这项活动。话容易说，但是事情却不容易做。对冶金机械制造设计的研究这项活动是存在许多问题的，下面让我们具体的来了解一下。
2.1造型的均衡感和稳定感存在瑕疵
大家都应该知道，芭蕾舞演员需要很匀称的身材比例，俗称黄金比例。比例的协调性对于一个芭蕾舞的展现具有很重要的作用。同理，均衡感和稳定感的存在如同芭蕾舞演员的黄金比例身材一般。它们的存在可以是原本有一些瑕疵的产品看起来同样高档。但是，现如今的冶金机械制造业所设计出来的产品却缺乏造型的均衡感和稳定感。这使得原本建材高档的产品却体现不出高贵来。
2.2色彩所表达的机械语言不符
人们都知道色彩对于一个产品来说是非常重要的。在这里，本文想举几个例子来说明一下色彩的重要性：首先一件长裙，如果裙子是纯白色的则会给人一种仙女的气质；相反，如果裙子是黑色的则会给人高贵、冷艳的感觉；其次，大家都知道钢琴的琴键是黑白色的，大家可以试想一下如果把钢琴的琴键换成五颜六色的那将是什么后果。举这个两个例子的是想说明色彩选择与应用的重要性。可是，先如今冶金制造业所设计出来的产品色彩所表达的含义与机械语言并不相符合。
2.3设计美感与加工制造经济性的协调
其实，任何行业都是以盈利性为目的的。都是为了挣钱。每个投资商都希望用最少的投资来换取最大的利益。所以在投资、设计与生产的过程中投资商有时候是很吝啬的。先如今的技术指导下，冶金制造业所设计出来的产品如果追求美感则耗资比较大；如果想减少投资而美感又上不去。造成了设计美感与加工制造经济性不相协调的现状。
3解决冶金机械制造设计中存在问题的办法
既然冶金制造业设计存在着这么多的问题，如果冶金制造业想要发展、想要获取更多的利益、想要更好的服务于人们，那么相关人士就要想办法解决出现的困难。那么该如何解决上述困难呢？本文给出了以下方法。
3.1设计高均衡感和稳定感的造型
既然均衡感和稳定感对于冶金制造业的设计如此重要，那么毫无疑问的想要解决这个困难，就要设计高均衡感和稳定感的造型。话容易说，但是事情却不是那么容易做的，该如何设计出高均衡感和稳定感的造型呢？本文觉得一下几点会对设计有所帮助：首先，确定产品的尺寸。大小不同的产品它们所需要的比例肯定是不同的，因此首要任务就是要先确定一下想要把商品做多大。其次，根据产品的尺寸设计产品的比例。比例对于均衡感和稳定感是有很大作用的，如果比例不协调那么更无从可谈均衡感和稳定感的问题了。最后，也是最重要的就是加工打造出高度均衡感和稳定感的产品。许多人对于这一点很不理解，其实大家可以试想一下，再好的设计如果加工工程不过关，那么产品也不会好到哪去。
3.2设计吸引人眼光的色彩
上面已经探讨过了色彩对于一个产品的重要性。也同样指出了在冶金制造业的设计中存在着色彩所表达的含义与机械语言不相符的问题。既然这样，那么我们就要想办法解决这个问题。可是解决问题的办法到底是什么呢？首先，我们要确定所设计的产品想要表达什么的含义。不同的意义所需要的色彩是不同的，例如白色代表纯洁；黄色代表温馨；蓝色代表大海等等。所以只有首先确定产品想要表达什么含义才能确定所需要的色彩。然后，就像上面说的，根据所要表达的含义设定产品所需要的色彩。有的产品需要色彩艳丽；有的需要纯色，一切根据实际情况而定。这样根据需求所设计的色彩就不会产生上面所叙述的问题了。
3.3设计完美比例让美感与经济性同在
既然人们想要美感十足的产品，而商家又不想投资太多。那么我们就要想办法在降低成本的前提下设计出具有美感的产品。其实这个问题不难解决。解决的办法也因人而异。本文给出了一点建议希望对相关人士有帮助。首先，商家可以采用先进的技术来设计出美感十足的产品，然后提高产品的价格，以此来获得更高的利益。许多人对这个方案很不理解，觉得这不是要加大投资吗？商家会同意吗？大家忽略了提高产品价格的问题。成本是提高了，但是商品的价格也大大提高了，这样设计出来的产品不仅可以打造品牌，还能获取更高的利益；此外，商家也可以设计出美感稍微欠缺的产品，这样可以减少投资，也同样可以获取很高的利益。其实这个办法是与上述办法相反的解决方案。因此在这里本文就不多做论述了。想必大家已经了解。
4冶金机械制造设计发展前景
虽然冶金制造业存在着许多问题，发展比较缓慢。但是如果相关人士能够积极解决问题，那么冶金制造业的发展将会是一片大好的前景。本文也相信，通过冶金制造业相关人士的努力，冶金制造业将会发展成我国的经济龙头行业，为我国经济的发展和国际地位的提高起到不可忽视的作用。
5结语
机械设计具有自身的程序，图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前，机械设计教学中主要存在以下问题。
1.1教学内容过于防范
目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。
1.2与时俱进能力不强
机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。
1.3教学方式落后
很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则，对于教学中的重点知识，让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法，而对这门学科的实际应用教学涉及较少，仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时，缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索，严重阻碍学生对知识的理解与掌握，同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。
2创新机械设计教学体系措施
2.1调整教学内容
机械设计的学科教学内容应从实际出发，注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今，很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以，机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则，可采取重点学习、部分理解等方式。首先，教学内容要清晰精简，要精简机械设计这门课程的教学内容，避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时，在学生的实际应用教学中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节，不但要适度融入相关基础知识，还要增加其课程。其次，要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后，在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性，还要考虑知识的完整性，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。
2.2加强学生能力培养
机械设计是一门极具实践性的课程，过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力。同时，在相关知识或原理的讲解时，融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。
2.3创新教学方法
目前，相关院校的招生多是面向全国，导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此，要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中，应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推导，运用例证讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。
2.4增加教学实践
机械设计是一门较注重实践运用的学科，教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习，要更加重视学生的知识运用，如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品用到了这些机构，不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力，因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握效率等概念，并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后，考虑减速的问题。这时，可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外，学习过程中要加入查手册选材料环节，把时间用到应用实践上。
3结语
目前，我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，以期为国家培养更多机械设计创新性人才。
作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院
参考文献
[1]金京，罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育，2012，27（6）：534-536，539.
[2]钱抗抗.创新教育模式的理论研究与改革实践——浅谈机械设计基础的微课开发与实践应用[J].职业，2016，（11）：45.
1.1课程教学体系现状
《机械设计基础》课程开设在大学农牧学院的能源与动力工程专业，共有三个模块，分别为理论教学模块60学时、实验教学模块4学时以及课程设计1周。
1.2教学体系中存在的问题
课堂教学模式陈旧，重讲轻练。课堂教学中，教师常过分强调知识的全面性，造成课堂教授内容过多，与学生互动较少，同时没有给学生留下足够“学”的时间。例如在讲平面四杆机构设计时，课堂时间大部分在讲授其设计基本思路与方法，很少讲习题，更没有时间让学生练习，严重阻碍知识体系的掌握。实验教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感。受实验教学条件的限制，现有实验教学内容仅包括机械原理认识实验与机械零件认识实验，均为参观性实验。学生在实验过程中只能对常用机械零件产生感性认识，而没有实际动手操作，致使参与感严重缺失。课程设计时间短，题目单一，且与实际脱节。课程设计的时间为一周，只能做一个题目，即二级变速器的设计。在这一周的时间内，需对设计的各环节进行分析、计算、选型和作图等，时间非常仓促，学生非常吃力。加之设计题目与实际脱节，学生对设计内容不感兴趣，阻碍了学生设计能力的提高。课程考核方式单一，偏重于理论知识的考核，实验等实践内容几乎不在考核之列，造成学生对实验课程和课程设计不重视，专心于理论知识的学习，不利于学生机械设计综合设计能力的提高。
2教学体系改革措施
课堂教学、课程设计、实验教学是机械设计课程整个教学体系中不可忽略的三个重要环节，本课程的教学改革也应从这三个环节入手。课堂教学应提高教学效率，课程设计应提高学生的工程设计能力，实验教学应以培养学生的动手能力和创新能力为目的。同时理顺课堂教学、课程设计与实验教学之间的关系，建立多元化的教学体系。
2.1改革课堂教学方法，整合教学内容，提高教学效率
针对教学模式陈旧、重讲轻练的现状，课堂教学应遵循精讲多练的原则。在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法，使知识易于理解、掌握和记忆。同时给学生留出一定的思维空间，避免满堂灌和填压式的教学方法。同时课堂教学应多采用现代教学手段，例如对于一些较为复杂的空间模型和机械运动规律的讲授，应采用幻灯片、动画或录像等方式，更有利于对常用机械零件的结构和特点的认识和掌握。在课程教学体系改革的大背景下，课程教学内容需要整合，应以机械零件设计为主线，以基础理论侧重实用为原则。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型建立机械运动简图，因此应把结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机构原理部分的内容，过去主要是采用讲授图解法。随着计算机辅助机械设计的应用与推广，其教学内容应该以讲授解析法为主，并增加计算机辅助机械设计的内容，向学生简单介绍AutoCAD的操作知识以进行机械设计，课后要求学生利用计算机完成简单机构的设计任务。对于机械传动和零件设计，应尽量减少理论计算公式的推导，增加零件细部结构的设计介绍和常用设计参数的选取原则的介绍，并加强对机械组合的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。此外，参考教材的选用应着眼应用性和先进性。将版本较老、内容较难的教材改为内容较为简单、学生感兴趣、应用型强的教材。
2.2完善实验条件，注重实验教学，重点培养学生的动手和创新能力
针对学生对本课程的学习积极性很高，但学习很吃力的现状，分析其原因，主要是因为学生对理论推导的课程内容有所排斥。但学生对事物的感性认识能力较强，且比较爱动手操作。应对实验条件和实验教学内容做出调整。例如建设机械设计综合实验室，购买机械设计课程相关教学仪器设备，用于满足教学实验条件，并在维持总学时（64学时）不变的情况下，大幅加大实验学时所占的比例。其中，理论学时由60学时压缩至36学时，实验学时由4学时增加至28学时。为增加学生对机械机构的操作能力和创新能力，实验教学在课程教学中所占的比例大幅增加，实验教学内容也有了相应的调整，包括认识实验、操作实验和创新实验。其中，认识实验主要是参观机构工作原理，4个实验共8学时；操作实验主要是常用机械模型的制作，3个实验共14学时；创新实验主要是根据学生的兴趣进行机械模型创新设计，1个实验共6学时。
2.3健全课程设计内容，全面提高学生机械设计能力
机械设计课程设计是提高学生机械零件设计能力的一个重要环节。课程设计给定的时间短，涉及知识面广，完成的内容多，计算量大，绘图工作繁重，有时一个普通的传动方案就需要几个小时甚至几天的时间。鉴于该现状，应使课程设计的题目多样化，并给出设计功能要求，让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构方案，指导教师给出合理建议，并尽量借助于现代设计手段、设计方法指导学生完成课程设计任务。在课程设计过程中，要求学生在手工计算的基础上，完成装配草图设计，并运用CAD软件完成装配工作图和零件工作图的绘制。这样不仅能使学生在学习期间接触和掌握计算机辅助绘图技巧，又可以加深学生对行业标准和设计规范的理解掌握，全面提高学生的机械设计能力，为其今后从事设计工作打下良好基础。
2.4考核形式多样化，全面考察学生的学习成果
传统的机械设计课程的课堂教学多，考核多以闭卷考试为主，因而导致学生对实验、设计不感兴趣，偏重于书本知识的掌握，形成了“高分低能”的不良现象。而社会的发展要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，因此，课程的考核形式应多样化，以全面考察学生的学习成果为目的，不能单纯以书面考试为主。按照这一思路，课程的考核形式也应作出相应的调整。例如新制定的考试方案中，闭卷（或开卷）考试占30%，实验完成情况占30%，课程小论文占20%，平时表现占20%。其中，闭卷（或开卷）考试内容为课堂教学的重点及难点；实验成绩包括实验模型制作水平、实验积极性及实验团队合作情况；学生可自行拟定课程小论文题目及内容，但论文中必须能反应学生对本课程结构体系的认识及学习感受（需对课程教学提出合理建议或意见）或对课程某一典型章节（典型机械结构）的深入理解；平时表现包括课堂教学及实验教学出勤率、学习积极性及作业完成情况。
3结论
3.1《机械设计基础》课程教学体系的改革应从课堂教学、课程设计和实验教学三个环节着手，应理顺课堂教学、课程设计和实验教学之间的关系，建立多元化且结构合理的教学体系。
关键词：远程机械设计计算模式
一、机械设计发展概述
传统设计方法是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷、应力进行集中处理，对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主，使用简单的工具，进行人工计算画图。另外，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如：首先进行初期的规划设计，接着进入总体方案设计，然后由结构设计人员设计出零件的结构，之后完成工艺文件的编制，最后将图纸及工艺规程交给生产工人，加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样，一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间，因此开发周期长，并且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，常导致设计人员之间的合作不协调。
自二战结束以来，世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究，先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看，国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计，相似性设计、智能设计等新概念；从设计准则来看，出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念，从设计的手段来看，出现了计算机辅助设计，不仅普及了二维设计CAD软件，而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。
近年来，计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展，给现代机械设计注入了新的生机和活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现，使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性，组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过组合分散在各个地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。
作为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说，应研究如何对现有的设计资源进行组织和，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。
二、国内外远程机械设计发展
2.1远程设计的概念和意义
远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数，服务器自动进行计算和选择，并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用，它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点：
1、缩短产品的开发周期。
2、避免重复开发。目前企业或个人进行的机械产品设计，大部分是自己根据需要来开发设计软件，而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发，浪费了大量的人力和物力。
3、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现，极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台，所有的设计都在高性能的服务器上运行，客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。
4、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台，这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且大大提高了一次产品设计的成功率。
2.2远程设计的国内外研究现状
2.2.1在国外，有关远程协同设计的研究和应用起步较早，主要有：
（1）早在上世纪80年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，并首次提出T计算机支持的协同工作的概念。
（2）20世纪90年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家科学基金、美国国防先进制造计划福特汽车公司的资助下开展了一个名为Cybercut的研究项目，建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。
（3）英国建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站，提供工程设计、制造需要的各种信息，在英国建立了基于Web的虚拟制造中心，为企业设计、分析、制造等提供服务，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。
（4）美国Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork"，减少了实际时间，降低了设计成本，在快速获取全球设计知识的基础上，进行产品创新设计。
（5）英国Liverpool等大学研究并应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化设计服务。
2.2.2在国内，有关这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）以西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络（），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。
（2）清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign，该系统采用了Client/Serveer构架，客户与服务器之间通过VAW来完成。
（3）上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计与制造系统，利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。
另外，国内也有一些相关的网站，如：中国机械网（china-）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中，用户只须选取自己要使用的设计模块，输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件；在远程分析模块中，实现了常用机构的参数化仿真与分析。
可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的内容必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。
三、远程设计系统的技术研究
系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础，只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的，因此，有必要先对网络计算模式进行分析。
在计算机网络技术的发展过程中，先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机/服务器(Client/Server)计算模式，以及随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。
（1）通过对两种计算模式的研究和分析，B/S模式较US模式，具有以下优点:
1、界面风格统一、可移植
US模式的客户端往往采用不同的开发工具开发，因此界面不统一，一般来说也互不兼容，难以移植到其它的平台上运行，而B/S模式的客户端使用统一的Web浏览器，根本就不存在移植性的问题，而且使用非常简单。
2、跨平台性
B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性，客户端可位于任意的软、硬件平台，因此跨平台的问题得到解决。
3、易于管理和维护。
C/S模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序，完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级，则要修改所有客户端上的应用程序，工作重复，管理和维护成本较高。反观B/S模式，由于应用软件集中在服务器端的开发和管理，因此应用系统进行升级时，只需更新服务器端的软件即可，无需客户端的参与，因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。
（2）远程设计系统的支撑技术
基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动，其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术等。
1、机械科学技术
机械科学的理论与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基，远程设计无从谈起。
2、计算机网络技术
远程设计是以计算机网络为基础的，计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递，网络基础的好坏直接影响到远程设计系统的质量，是实现远程设计的关键技术之一。
3、标准化技术
远程设计的过程中离不开信息的交流，交流的前提就要有一个统一的交流规则，即标准化工作。
4、数据库、知识库技术
基于Web的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息，如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时，知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议，可有效地进行智能推理来进行优化设计。
5、计算机编程技术
计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库，如、C#等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言SQL等。
6、多媒体技术和图形浏览技术
多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。
参考文献：
1.1机械设计初期计划设计
对于机械设计而言，其初期计划设计是非常重要的，并且会在很大程度上直接影响机械设计的成果和性能。为此，应对机械设计初期计划设计进行分析。从内容上来分析，机械设计的初期计划设计，比较类似于计算机软件设计分析的内容，具体工作主要分为以下几个方面：第一，机械设计在开始工作之前必须对大量的数据和信息进行搜集，并且在整理后开展深入分析，选择有价值的数据和信息，为机械设计工作提供必要的参考。机械设计在精度上的要求很高，不能草率的决定如何设计，需要根据实际的需求以及技术方面的标准来开展设计工作。第二，设计人员必须充分掌握好设计的器具所具备的功能与性质。现阶段的发展已经进入到了高度的自动化阶段，机械设计工作基本上都是通过不同的器具来完成的。因此，器具的功能和性质直接决定了机械设计的成果和应用方向，该项工作在未来的发展中必须得到充分的重视。
1.2机械设计的设计方案
相对而言，机械设计在具体的工作当中都是按照相应的方案来进行的。目前，机械设计方案被认为是设计工作中的核心部分，能够在客观上和主观上对机械设计的质量和水平产生极大的影响。方案设计的工作必须保证贴合实际，过于理论化只会导致非常严重的后果。本文认为，机械设计的设计方案应从以下几个方面出发：第一，机械设计方案必须满足机器本身的性能和功能要求。机械设计从细小的零部件一直到较大的操作设备都要按照设计方案来执行。但是，方案在设计的过程中应保证其符合机器本身的功能和性能，要具有较高的匹配度，否则无法完成较多的工作。第二，机械设计方案在实际的设计当中必须充分考虑到检验者本身的因素。以目前的情况来看，检验者属于主观上的因素，其是否掌握机器的开发、是否能够创新、是否具有较高的认知，都将影响机械设计方案的有效性，从而间接的影响后续的工作。
1.3机械设计的主要技术设计
随着机械设计的重视程度不断提升，很多地区都在机械设计的主要技术方面投入了大量的时间和精力，力求能够在客观上研究出更高的技术成果。但是，机械设计的限制性条件较多，理论化的成果多数情况仅适用于学术研究，未来的设计技术还是应该在实践工作中进行较大的努力。从现有的工作来看，机械设计的主要技术设计过程中，对于主要技术层面这一要素具有非常高的要求。本文认为，在机械设计的主要技术设计阶段，应达到以下两方面的要求：第一，设计人员必须对设计图纸信息进行反复的核对，尤其是一些重要的信息和数据，应认真对待图纸的各种数据计算，从多方面来完成总图与部分图的对比分析，将最终的数据进行有效的整理。机械设计的主要设计技术，从客观的角度来分析就是对各种数据和信息不断加深的过程，提高精度的同时保证机械设计的质量和性能不受到影响。第二，机械设计主要技术的每一个环节都要进行审慎的比对和分析，保证阶段性的工作成果。社会虽然对机械设计的需求较大，但在要求方面丝毫没有减弱。设计人员在执行技术的时候应保证不出现任何类型的疏漏，必要时应进行反复的校对。由此可见，机械设计主要技术在目前的发展中还有很大的提升空间，且值得研究的部分较多。
2我国机械制造的技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
近年来，我国科学技术快速发展，先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用，技术与设备都要进行不断更新，在原有优秀技术的基础上，运用先进技术作为发展的基础，满足当今市场竞争的要求，增强市场竞争力。另一方面，先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。由此可见，我国先进机械制造技术的特点还是比较突出的，且在经济效益和社会效益上获得了较大的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准，我国先进机械制造技术的特点主要集中在以下几个方面：第一，技术的精度不断提升。目前的零部件机械制造获得了广泛的重视，零部件的精度和性能都有所提升，促使我国的机械制造技术更上一层楼。第二，面对社会的强大需求，我国先进机械制造技术的体系不断健全，在很多方面都获得了突出的成就，告别冗杂操作的同时，还实现了工作量的降低、工作效率的提升，这是值得肯定的。
2.2我国机械制造技术的发展方向
机械制造技术的发展是一个不断深化的过程，单纯在精度上或者是质量上要求提升，并不是最终的诉求。应用机械制造技术的目的在于为社会提供所需要的产品，促进生产生活的快速发展，减少各种问题的出现。因此，明确机械制造技术的发展方向是非常重要的。根据发展方向，结合当下的工作成果，努力地朝着目标努力，才是今后需要做的事情。本文认为，我国机械制造技术的发展方向应在以下几个方面来展开：第一，机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一，因此，我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理。第二，机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化，如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。
3结语
零件的可加工性是机械设计中比较容易忽视的问题，实际上，如果在零件的可加工性方面进行充分的考虑，进行优化设计，简化零件的形状，使之便于加工成型，并根据精度要求的不同进行位置的区分，则可以在很大程度上提高零件的精度，使误差得以减少。
2机械加工的误差分析
2.1机床自身运转的制造误差
作为一种机械，机床本身也存在着误差，并且随着使用时间的加长，误差会越来越大。机床所产生的误差主要有主轴回转误差、导轨的位置误差、传动链的传递误差。主轴的实际回转轴线与其理论回转轴线之间的变动所产生的误差，即所谓的主轴的回转误差，在加工回转件时，回转误差的存在对零件的同轴度、挠度、圆跳动等造成了严重的影响，减低了零件的精度。对于机床来说，导轨的位置是决定其加工零件的精度的关键要素，导轨的位置误差的存在对于零件的加工非常不利，分析其位置误差的产生原因，主要是由于导轨安装不当而产生的安装误差，还有就是导轨自身的制造精度问题，以及导轨在长时间的使用下逐渐产生的变形误差。传动链为机床运转传递所需要的动力和能量，一旦出现误差将会对机器的相对运转造成不利影响，进而影响零件的精度。
2.2机床用具的误差
机床的用具分为两种，即刀具和夹具，相比较而言，夹具产生的误差要远远大于刀具产生的误差。在使用过程中，刀具会产生不同程度的磨损，进而引起零件的加工误差，不同的机床所使用的刀具也是不同的，因此所引发的零件的误差程度也不尽相同，一般来说，刀具所导致的误差并不明显。而机床夹具在机械加工中是必不可少的辅助设备，其作用就是用来对刀具、零件和机床的位置进行控制，所以夹具产生的误差较为显著。
2.3机械加工过程中的定位误差
基准点不重合以及定位副自身误差的存在导致在机械加工过程中产生定位误差。对于机械加工来说，基准点的精准性非常重要，通产要与设计中的基准点重合，否则就会产生很大的误差，严重影响零件的精度。工件的基准面和夹具的定位面组成了定位副，因此，如果夹具的定位面的制造精度不够，或者定位面上有杂物，就会引起定位不准，从而产生制造误差。
3降低误差的措施
为降低零件的误差，可以采取相应的措施。首先，尽量减少加工中的直接误差的产生，分析可能出现的误差，在机械设计之初就对这部分误差进行充分的考虑，并采取合理措施加以降低或消除，还要针对误差选择适当的机床和夹具。其次，有些误差是不能消除也无法避免的，只能进行补偿，这就需要对已知的误差量进行分析，采取添加原料或加工尺寸留下余量等方式进行误差的弥补。最后，对于已经加工完成的存在误差的零件进行分组使用，将加工好的半成品或成品根据其误差的大小和范围进行分组匹配或进一步加工，这种方法不仅相对简单，还具有很强的经济性。
4结束语
