基于一流特色专业群的《机械零部件测绘》课程实训零件设计与制作

汤金明

摘要：近年来我国工业越来越强调自家产品的设计特色，仿佛一夜之间遍地都是工业设计的特色专业群，本文笔者就基于一流特色专业群的《机械零部件测绘》实训课程进行讨论，重点讨论其零件设计与制作的重要性及一般流程和创新发展。

关键词：一流特色;机械零部件测绘;实训

中图分类号：G642.3                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）07-0246-02

1  《机械零部件测绘》课程的重要性及发展前景

谈到机械零部件测绘课程的重要性，根据DT财经集团的统计，我国自2011年来不少产品的获得了机械零部件绘测类目的奖项，这些奖项与往年的获奖作品相比，具有明显的独特性：当前我国工业设计表现出产能过剩，同质化严重的弊端，一些纯粹的功能很难满足人们群众对机械产品的需求，更重要的是，一些机械零部件设计对科技的依赖性越来越强，如今不懂科技的设计师，在很大概率上不是好设计师。

1984年，史蒂文·列维出版了名为《黑客：计算机革命的英雄》，他将黑客的价值观归纳为6条“黑客伦理”（Hacker Ethic），其中一条就暗示了工业设计中机械零部件制作不光要沿袭传统的零件设计制作，还要兼顾艺术审美的需求和智能科技的内涵，在信息时代，因为网络的连接，一切都发生了关系，我们今天处在一个前所未有的复杂系统当中。过去那种按一个键实现一个功能，解决一个问题的交互方式，效率太低了，跟不上变化。随着简单系统变成了复杂系统，单次交互也需要变成多次交互。这就要求在对机械零部件设计中要用到交互设计这一设计手段，让人感受到便利与高效，而不是迷失在里面。

这就要求在零件视图的选择中，要充分考虑到绘制合适的视图，将零件的内外结构形状，表达清楚，将零件各部分的相对关系和未知关系，表达清楚，做到尽可能完整清晰，同时简练易看懂，由于零件的结构形状是多种多样的，所以在画图前应对零件进行结构形状分析，并针对不同零件的特点选择主视图及其它视图，确定最佳表达方案。选择视图的原则是：在完整、清晰的表达零件内、外形状的前提下，尽量减少图形数量，以方便画图和看图。

事实上在传统观念里机械零件设计也会包含这类因素，在机械零部件的发展中，科技的生命力在不断延伸，机械零部件设计也遵循由“外熵”力量推动的固有进化方向，朝着更加复杂，更具多样化，更促进共生，提高感知能力等等，这都是技术元素在这一进化方向上的浅层次表现。

我们在对介些零部件设计的过程中，实现了技术崇拜之后，会逐步上升到科技崇拜，但是这种对美的崇拜，在过去一直被掩盖了，当时它尚处于初级发展阶段，不很赏心悦目。在今后的机械零部件设计中，今天一些最常用的技术会被赋予美丽的外衣。

2  《机械零部件测绘》课程实训零件的设计思路

2.1 机械零部件测绘图是一种语言，要想学好专业课就得学会这种语言

机械零件设计中要求机械零件的结构性和工艺性具有完备的性能，实现在特定的生产能力中，便捷有效的机械生产，总体来说，机械的零件结构要具备从毛坯制造，和机械加工等多个过程，甚至在机械组装等过程中也进行综合考虑。实践生产中，为了改善机械零件的一些工艺性能，生产者应当将生产水平综合考虑，从工业设计生产的全过程实现对机械零件设计生产的把控。对于一年级的新生，掌握常用工、量具的使用方法，要对测量工具有一个熟练的掌握和准确的把握，對零部件的外圆内孔，以及中心距，和各种高度深度长度等有关尺寸进行测量，不懂得部分要及时查阅相关的标准手册和计算公式，对零件的规格和齿轮参数有一个良好的把握。

此外，网上教学的压力是更好完成教学任务的动力。第一次尝试线上教学，疫情期间，教师可以充分利用网络资源，通过互联网打破传统教育教学的方案，创造一种全新的教学模式，不断培养教师，尤其是学生对知识的获取能力，通过网络的信息化教学，探索出与传统教学差别较大的教学模式，实现各种媒体综合处理信息，提升教师对机械零部件绘制的教学能力，和学生的接受能力，打造出具备处理人机交互这一先进功能的教育平台。最终实现网上多媒体信息资源的传递，达到多媒体信息资源的共享，形成了一种理想的网络教学环境。同时，通过网络资源的共享，可以进一步培养出学生的获取信息能力，实现学生与老师之间信息共享，为学生自主学习能力的提升，奠定扎实的基础。

2.2 装配图及零件与机器组装的密切关系

机械零件是构成机器的某个部件以及机器整体的最小单位，从设计制造的角度来说，机器都是根据零件设计图进行设计制作，再根据零件组装图组装成机器或者部件。因此零件设计图是一个关键的步骤，《机械零部件测绘》这一门课程的一项重点内容。

一个好的设计师和工人，可以快速准确地识别出零件图纸，合理地规划表达出零件设计加工的前提，从而在职业岗位上快速进行零件设计和机械组装的技术交流，此外，在机械零部件设计的一般过程中，工作人员也会先根据设计要求，将需要装配的图标按照零部件的工作原理、传动路线进行组装，在不同零件之间按照装配图设计零件，最终绘制出较好的零件图。在工业生产过程中，零件装配图也是制定机器零件的重要工艺规程和安装维修的依据。

2.3 《机械零部件测绘》的实训课安排

机械设计主要指零部件设计，由于零部件种类多、设计方法繁琐，所涉及的材料种类也很繁杂，将众多的机械零件及其材料选择分析概括成浅显易懂的表述，使设计者在最短时间既掌握机械零部件设计，又掌握其常用材料及其选择，既可以提高机械产品质量，使工程技术人员在进行机械零部件设计时，又可以进一步了解机械设计常用的材料，更合理地选择材料以提高机械设计的质量和降低成本;同时也使从事工程材料工作的技术人员及时了解机械零部件设计对材料的要求，促进工程材料的进一步改进以更好地满足设计要求，笔者将常用的机械零部件的设计计算方法及材料的合理选择结合起来，并提供了常用机械零件的设计实例及其材料选择的详细分析，目的是使机械工程技术人员在进行机械设计的同时了解材料性能，更合理地选择材料，提高机械设计的质量。

3  当前《机械零部件测绘》课程实训课创新思路

为贯彻教育部“停课不停教、听课不停学”精神，部分学院机械与电气信息学院通过教研研讨，制定并开展了丰富多彩的集中实践活动。机械零部件测绘要在预定寿命期内不失效主要考虑强度、刚度和寿命三个维度。一旦在工作中机械零件发生断裂、磨损或者不允许变形等情况，机械零件在安全装置中如果预定的零件遭受到破坏，那么其他零件的功效也会相应大打折扣，因此，围了保证机械零件有足够的强度，机械零件可以更好地适配到机械的生产发展要求，提高机械零件的强度，这就要求，我们在设计时采用强度高的材料，让零件的截面有一个合适的尺寸，也可以按照零件截面的形状，不断增大零件截面的惯性，或者采用热处理和化学热处理的方法，不断提高所用的材料的力学性能，同时也要注重提高所用零件的制造精度，不断降低工作动载荷，能够更合理地配置机器生产中的各个零部件的位置，降低作用在零件上的载荷等。在机械零件生产中，围了使零件的变形弹性不超过预期值，我们可以在设计制作时采取更好的措施，不断提高零件的整体刚度：比如可以增大零件的截面尺寸，也可以选择增大零件的截面惯性，或者缩短支承跨距，转而选择采用多支点结构，不断减小挠曲变形等方法。不少机械零件虽然在加工初期，会满足各种要求，不少零件在工作一定时间后，也可能会失效，这就回降低零件的工作寿命，零件的破坏会导致机器无法正常工作。

通过《机械零部件测绘》课程，学生们感受到了团结协作的重要性，测量中大家团结一致合作的过程尝到了甜头，明白了一加一大于二的道理，感受到团结在以后的社会工作中会多么的重要。学生普遍认为看似简单的零件做起来真的没那么简单，以前不少学生可能觉得书本上一些知识是空洞的，但是现在他们清楚了，“实践出真知”这句话是有很大的道理的，学生通过亲身实践的来的东西才是自己最最难忘的。通过《机械零部件绘测》还有些学生认为从小的方面来说，学生通过做好自己的工作，和完成一幅零件图的绘制，可以掌握扎實的学习能力和逻辑思维能力，进而培养出自己一丝不苟的工作态度。

4  结束语

《机械零部件测绘》这门课是一本专业的基础课，学生通过对机械零件的血丝，为日后的人学习打下扎实的基础，为后续的专业课程学习也会产生良好的积极影响，同时随着所学知识的增多，这门课程也会不断融入到所学领域，将工程技术教学作为一个整体进行，学生通过掌握这门技术语言，将无法胜任工作，本次研究通过集中实践课程的开展，有效的提高了学生专业学习的兴趣、动手实践能力，为下一步课程的学习和学生毕业工作打下了坚实的基础。

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