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机械设计教学工具与方法的开发
机械设计教学工具与方法的开发 1机械设计的基本内涵及设计程序 机械设计作为机械工程的重要部分，是进行机械生产的前提基础，机械设 计的质量好坏影响到机械设备性能的高低。机械设计流程就是根据特定的要求， 将机械结构、工作原理、运动方式及能量传递等方面与机械零件的各种尺寸形状、 润滑方法加以整体结合，通过分析和计算，将其进行转化，形成一种制造依据。进行机械设计工作前，要首先制定出机械设计的相关任务书，对于较为简单的任 务书，进行设计时就要保证设计的技术深度，然后再加以审查及修改。涉及到较 为复杂的任务书时，要具体分三阶段进行设计：一是初步设计阶段，主要是对机 械的结构形式及工作原理加以确定，之后设计运行程序。二是技术设计阶段，要 综合考虑机械主要零部件之间的尺寸及形状，绘制总体设计图纸。第三是工作图 的设计阶段，依据审查意见对图纸进行修改完善，绘制全部机械设计工作图，制 定技术文件。
2基于网络的机械设计教学工具的开发应用 从机械设计的含义可以看到，机械设计涵盖了众多设计因素，需要借助专 业化程度高的教学工具予以配合，而计算机技探究基于网络的机械设计教学工具 与方法的开发董登友黔西南民族职业技术学院562400术的广泛应用，提供了相应 的技术平台，形成了一些富有技术含量的教学工具实例。如针对机械设计中的空 间凸轮机构，近几年开发出了一种基于网络技术的远程设计系统，专门用于空间 凸轮机构的设计应用，可以借助浏览器联接互联网加以使用。在轴承的选择工具 方面，也形成了基于网络模式的远程设计工具，既能用于具体的工程设计，也可 以用来进行机械设计的教学实践。通过对这些基于网络的机械设计教学工具加以 分析，我们可以总结出信息技术条件下的机械教学工具的信息要素。
3基于网络的机械设计教学工具的组建要素 伴随着网络技术的成熟，信息技术在现阶段的机械设计领域得到广泛采用， 如前所述，出现了较多的能够进行高效率设计分析的教学工具及软件。通过机械 设计的不同阶段，这个工具或软件能够实现对多种设计方案的对比，此外，借助 网络技术，还可以实现设计的虚拟化，并做出可行性分析。一定程度上说，网络 技术与机械设计的结合，大大改变了机械设计的原始进程，达到了机械设计效率 与质量的双向提高。综合分析这些机械设计教学工具，它们都具备了以下几个基本要素。
3.1CAD技术 CAD技术由两个部分构成，一为软件系统，一为硬件系统，软件系统是 CAD技术的核心系统，它的性能表现决定了整个技术系统具备的功能，硬件系统 是CAD技术的外在表现，以物质形态呈现。软件系统又可分为系统软件、辅助软 件及应用软件三个层次，系统软件能够实现自动控制及调配计算机资源，是软件 系统的核心构成。辅助软件起到支撑辅助计算机进行开发的作用。应用软件可以 结合系统软件及辅助软件，进行相应问题的编制处理。CAD技术是指是信息网络 技术的重要组成部分，借助计算机系统的快速绘图技术及超强运算功能，CAD 技术能有效辅助机械设计的全过程，改变传统且复杂的人工绘图模式，提高了机 械产品的精度，促进了机械设计生产效率。CAD技术就是在综合了人们相关设计 智慧和创造能力的基础上，将计算机具备的高精度、强运算、高记忆与高质量的 图形显示相结合，简化了设计流程，解放了劳动力，缩短了机械生产的运转周期， 机械设计的精度、效率也相应得到了增强。
3.2运用数据库技术，构建实例库 数据库技术，借助于应用程序层的接口，能够做到用户的便捷使用。数据 库技术来源于OLEDB技术，虽然OLEDB技术能够提供数据资源的高性能访问， 数据源中也包含了关系数据库、电子邮件、文件系统以及各种文本和图形等内容， 但本身的复杂性限制了较为简单的设计需求，数据库技术则可以完美衔接 OLEDB与应用程序之间的关系，加上操作方式简单、磁盘痕迹小、速度快捷， 能够有效节省网络流量。将数据库技术与机械设计相结合，一方面能够筛选机械 设计所需的各类数据，提高数据库的存取性能，另一方面能够将机械设计加以简 化，更为重要的一点是，数据库技术可以预留出一定的接口，从而为设计平台的 扩展提供空间。机械设计教学工具，就是利用数据库技术建立了工程的实例库， 并不断加以补充。在实例库里进行关键词的搜索，就能得出相近或相似的设计方 案，用户在得到结果反馈后，可以实现在线观看设计流程的幻灯片或阅读设计的 相关报告。在具体的设计图纸浏览上，借助网络技术的密码技术进行加密提供， 一方面涉及到知识产权范畴，另一方面也分流浏览人群，做到资源使用的高效性。
3.3WEB结构及公式、手册查询 浏览器结构，也称WEB结构，由传统层面上的二层服务器发展而来，依托网络技术得以开发。WEB结构可以将计算机服务器加以分解处理，形成一个 应用服务器及多个不同的数据库服务器，构成三层结构样式的服务器模式。使用 这个模式，可以简化客户端，借助通用的浏览器即可浏览形式丰富的文本语言， 这些多样的文本语言又能够有效提供机械设计所需的各项手册信息及数据，并从 一定程度上简化了信息的检索查询工作。涉及到较为高级的文本形式，如设计图 片、设计表格等，一般化的控件难以完整显示出来，较易发生文本崩溃现象，而 超文本语言的使用可以完美解决此问题，超文本WEB结构能够凭借自身丰富的 表现形式将相应的设计资料更加完整加以显示，方便人们开展设计流程。值得注 意的是，很多的机械设计方案最终无法达到设计产品的完美性能，这很大程度上 是因为公差和配合在制定时不够充分，或产生错误所致。设计图纸即时具备了较 好的创意结构，但生产设计出的机械原型还是与期望性能表现相去甚远，主要原 因也是没有在公差制定上予以仔细考虑。这就需要，在进行基于网络的机械设计 教学工具开发时，要相应提供简要的公差计算工具。另外，基于网络的机械设计 教学工具开发利用，面临着一定的版权和知识产权保护问题，因此，在进行相关 的机械设计教学工具开发时，如需发布网络，要与版权拥有者进行协商，并采取 相应的密码保护措施，加强新型教学工具的网络安全性。
4结语 本文通过结合网络信息技术，简要介绍了相关的机械工程设计教学工具， 并对构成的三个基本要素加以分析，指出完整的机械设计开发包括了CAD技术的 绘图与运算功能，同时有效结合了数据库技术及浏览器技术，对值得注意的两个 问题也加以了简要说明。毋庸置疑，信息技术的不断提高，将极大缓解机械设计 人员的设计压力，通过网络共享特性，实现机械设计方法的不断提高。
作者:董登友 单位:黔西南民族职业技术学院
