基于一流特色專業(yè)群的《機(jī)械零部件測繪》課程實訓(xùn)零件設(shè)計與制作

湯金明

摘要：近年來我國工業(yè)越來越強(qiáng)調(diào)自家產(chǎn)品的設(shè)計特色，仿佛一夜之間遍地都是工業(yè)設(shè)計的特色專業(yè)群，本文筆者就基于一流特色專業(yè)群的《機(jī)械零部件測繪》實訓(xùn)課程進(jìn)行討論，重點(diǎn)討論其零件設(shè)計與制作的重要性及一般流程和創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：一流特色;機(jī)械零部件測繪;實訓(xùn)

中圖分類號：G642.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）07-0246-02

1 ?《機(jī)械零部件測繪》課程的重要性及發(fā)展前景

談到機(jī)械零部件測繪課程的重要性，根據(jù)DT財經(jīng)集團(tuán)的統(tǒng)計，我國自2011年來不少產(chǎn)品的獲得了機(jī)械零部件繪測類目的獎項，這些獎項與往年的獲獎作品相比，具有明顯的獨(dú)特性：當(dāng)前我國工業(yè)設(shè)計表現(xiàn)出產(chǎn)能過剩，同質(zhì)化嚴(yán)重的弊端，一些純粹的功能很難滿足人們?nèi)罕妼C(jī)械產(chǎn)品的需求，更重要的是，一些機(jī)械零部件設(shè)計對科技的依賴性越來越強(qiáng)，如今不懂科技的設(shè)計師，在很大概率上不是好設(shè)計師。

1984年，史蒂文·列維出版了名為《黑客：計算機(jī)革命的英雄》，他將黑客的價值觀歸納為6條“黑客倫理”（Hacker Ethic），其中一條就暗示了工業(yè)設(shè)計中機(jī)械零部件制作不光要沿襲傳統(tǒng)的零件設(shè)計制作，還要兼顧藝術(shù)審美的需求和智能科技的內(nèi)涵，在信息時代，因為網(wǎng)絡(luò)的連接，一切都發(fā)生了關(guān)系，我們今天處在一個前所未有的復(fù)雜系統(tǒng)當(dāng)中。過去那種按一個鍵實現(xiàn)一個功能，解決一個問題的交互方式，效率太低了，跟不上變化。隨著簡單系統(tǒng)變成了復(fù)雜系統(tǒng)，單次交互也需要變成多次交互。這就要求在對機(jī)械零部件設(shè)計中要用到交互設(shè)計這一設(shè)計手段，讓人感受到便利與高效，而不是迷失在里面。

這就要求在零件視圖的選擇中，要充分考慮到繪制合適的視圖，將零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀，表達(dá)清楚，將零件各部分的相對關(guān)系和未知關(guān)系，表達(dá)清楚，做到盡可能完整清晰，同時簡練易看懂，由于零件的結(jié)構(gòu)形狀是多種多樣的，所以在畫圖前應(yīng)對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀分析，并針對不同零件的特點(diǎn)選擇主視圖及其它視圖，確定最佳表達(dá)方案。選擇視圖的原則是：在完整、清晰的表達(dá)零件內(nèi)、外形狀的前提下，盡量減少圖形數(shù)量，以方便畫圖和看圖。

事實上在傳統(tǒng)觀念里機(jī)械零件設(shè)計也會包含這類因素，在機(jī)械零部件的發(fā)展中，科技的生命力在不斷延伸，機(jī)械零部件設(shè)計也遵循由“外熵”力量推動的固有進(jìn)化方向，朝著更加復(fù)雜，更具多樣化，更促進(jìn)共生，提高感知能力等等，這都是技術(shù)元素在這一進(jìn)化方向上的淺層次表現(xiàn)。

我們在對介些零部件設(shè)計的過程中，實現(xiàn)了技術(shù)崇拜之后，會逐步上升到科技崇拜，但是這種對美的崇拜，在過去一直被掩蓋了，當(dāng)時它尚處于初級發(fā)展階段，不很賞心悅目。在今后的機(jī)械零部件設(shè)計中，今天一些最常用的技術(shù)會被賦予美麗的外衣。

2 ?《機(jī)械零部件測繪》課程實訓(xùn)零件的設(shè)計思路

2.1 機(jī)械零部件測繪圖是一種語言，要想學(xué)好專業(yè)課就得學(xué)會這種語言

機(jī)械零件設(shè)計中要求機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)性和工藝性具有完備的性能，實現(xiàn)在特定的生產(chǎn)能力中，便捷有效的機(jī)械生產(chǎn)，總體來說，機(jī)械的零件結(jié)構(gòu)要具備從毛坯制造，和機(jī)械加工等多個過程，甚至在機(jī)械組裝等過程中也進(jìn)行綜合考慮。實踐生產(chǎn)中，為了改善機(jī)械零件的一些工藝性能，生產(chǎn)者應(yīng)當(dāng)將生產(chǎn)水平綜合考慮，從工業(yè)設(shè)計生產(chǎn)的全過程實現(xiàn)對機(jī)械零件設(shè)計生產(chǎn)的把控。對于一年級的新生，掌握常用工、量具的使用方法，要對測量工具有一個熟練的掌握和準(zhǔn)確的把握，對零部件的外圓內(nèi)孔，以及中心距，和各種高度深度長度等有關(guān)尺寸進(jìn)行測量，不懂得部分要及時查閱相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)手冊和計算公式，對零件的規(guī)格和齒輪參數(shù)有一個良好的把握。

此外，網(wǎng)上教學(xué)的壓力是更好完成教學(xué)任務(wù)的動力。第一次嘗試線上教學(xué)，疫情期間，教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，通過互聯(lián)網(wǎng)打破傳統(tǒng)教育教學(xué)的方案，創(chuàng)造一種全新的教學(xué)模式，不斷培養(yǎng)教師，尤其是學(xué)生對知識的獲取能力，通過網(wǎng)絡(luò)的信息化教學(xué)，探索出與傳統(tǒng)教學(xué)差別較大的教學(xué)模式，實現(xiàn)各種媒體綜合處理信息，提升教師對機(jī)械零部件繪制的教學(xué)能力，和學(xué)生的接受能力，打造出具備處理人機(jī)交互這一先進(jìn)功能的教育平臺。最終實現(xiàn)網(wǎng)上多媒體信息資源的傳遞，達(dá)到多媒體信息資源的共享，形成了一種理想的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。同時，通過網(wǎng)絡(luò)資源的共享，可以進(jìn)一步培養(yǎng)出學(xué)生的獲取信息能力，實現(xiàn)學(xué)生與老師之間信息共享，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升，奠定扎實的基礎(chǔ)。

2.2 裝配圖及零件與機(jī)器組裝的密切關(guān)系

機(jī)械零件是構(gòu)成機(jī)器的某個部件以及機(jī)器整體的最小單位，從設(shè)計制造的角度來說，機(jī)器都是根據(jù)零件設(shè)計圖進(jìn)行設(shè)計制作，再根據(jù)零件組裝圖組裝成機(jī)器或者部件。因此零件設(shè)計圖是一個關(guān)鍵的步驟，《機(jī)械零部件測繪》這一門課程的一項重點(diǎn)內(nèi)容。

一個好的設(shè)計師和工人，可以快速準(zhǔn)確地識別出零件圖紙，合理地規(guī)劃表達(dá)出零件設(shè)計加工的前提，從而在職業(yè)崗位上快速進(jìn)行零件設(shè)計和機(jī)械組裝的技術(shù)交流，此外，在機(jī)械零部件設(shè)計的一般過程中，工作人員也會先根據(jù)設(shè)計要求，將需要裝配的圖標(biāo)按照零部件的工作原理、傳動路線進(jìn)行組裝，在不同零件之間按照裝配圖設(shè)計零件，最終繪制出較好的零件圖。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，零件裝配圖也是制定機(jī)器零件的重要工藝規(guī)程和安裝維修的依據(jù)。

2.3 《機(jī)械零部件測繪》的實訓(xùn)課安排

機(jī)械設(shè)計主要指零部件設(shè)計，由于零部件種類多、設(shè)計方法繁瑣，所涉及的材料種類也很繁雜，將眾多的機(jī)械零件及其材料選擇分析概括成淺顯易懂的表述，使設(shè)計者在最短時間既掌握機(jī)械零部件設(shè)計，又掌握其常用材料及其選擇，既可以提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，使工程技術(shù)人員在進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計時，又可以進(jìn)一步了解機(jī)械設(shè)計常用的材料，更合理地選擇材料以提高機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量和降低成本;同時也使從事工程材料工作的技術(shù)人員及時了解機(jī)械零部件設(shè)計對材料的要求，促進(jìn)工程材料的進(jìn)一步改進(jìn)以更好地滿足設(shè)計要求，筆者將常用的機(jī)械零部件的設(shè)計計算方法及材料的合理選擇結(jié)合起來，并提供了常用機(jī)械零件的設(shè)計實例及其材料選擇的詳細(xì)分析，目的是使機(jī)械工程技術(shù)人員在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的同時了解材料性能，更合理地選擇材料，提高機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量。

3 ?當(dāng)前《機(jī)械零部件測繪》課程實訓(xùn)課創(chuàng)新思路

為貫徹教育部“停課不停教、聽課不停學(xué)”精神，部分學(xué)院機(jī)械與電氣信息學(xué)院通過教研研討，制定并開展了豐富多彩的集中實踐活動。機(jī)械零部件測繪要在預(yù)定壽命期內(nèi)不失效主要考慮強(qiáng)度、剛度和壽命三個維度。一旦在工作中機(jī)械零件發(fā)生斷裂、磨損或者不允許變形等情況，機(jī)械零件在安全裝置中如果預(yù)定的零件遭受到破壞，那么其他零件的功效也會相應(yīng)大打折扣，因此，圍了保證機(jī)械零件有足夠的強(qiáng)度，機(jī)械零件可以更好地適配到機(jī)械的生產(chǎn)發(fā)展要求，提高機(jī)械零件的強(qiáng)度，這就要求，我們在設(shè)計時采用強(qiáng)度高的材料，讓零件的截面有一個合適的尺寸，也可以按照零件截面的形狀，不斷增大零件截面的慣性，或者采用熱處理和化學(xué)熱處理的方法，不斷提高所用的材料的力學(xué)性能，同時也要注重提高所用零件的制造精度，不斷降低工作動載荷，能夠更合理地配置機(jī)器生產(chǎn)中的各個零部件的位置，降低作用在零件上的載荷等。在機(jī)械零件生產(chǎn)中，圍了使零件的變形彈性不超過預(yù)期值，我們可以在設(shè)計制作時采取更好的措施，不斷提高零件的整體剛度：比如可以增大零件的截面尺寸，也可以選擇增大零件的截面慣性，或者縮短支承跨距，轉(zhuǎn)而選擇采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，不斷減小撓曲變形等方法。不少機(jī)械零件雖然在加工初期，會滿足各種要求，不少零件在工作一定時間后，也可能會失效，這就回降低零件的工作壽命，零件的破壞會導(dǎo)致機(jī)器無法正常工作。

通過《機(jī)械零部件測繪》課程，學(xué)生們感受到了團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性，測量中大家團(tuán)結(jié)一致合作的過程嘗到了甜頭，明白了一加一大于二的道理，感受到團(tuán)結(jié)在以后的社會工作中會多么的重要。學(xué)生普遍認(rèn)為看似簡單的零件做起來真的沒那么簡單，以前不少學(xué)生可能覺得書本上一些知識是空洞的，但是現(xiàn)在他們清楚了，“實踐出真知”這句話是有很大的道理的，學(xué)生通過親身實踐的來的東西才是自己最最難忘的。通過《機(jī)械零部件繪測》還有些學(xué)生認(rèn)為從小的方面來說，學(xué)生通過做好自己的工作，和完成一幅零件圖的繪制，可以掌握扎實的學(xué)習(xí)能力和邏輯思維能力，進(jìn)而培養(yǎng)出自己一絲不茍的工作態(tài)度。

4 ?結(jié)束語

《機(jī)械零部件測繪》這門課是一本專業(yè)的基礎(chǔ)課，學(xué)生通過對機(jī)械零件的血絲，為日后的人學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)也會產(chǎn)生良好的積極影響，同時隨著所學(xué)知識的增多，這門課程也會不斷融入到所學(xué)領(lǐng)域，將工程技術(shù)教學(xué)作為一個整體進(jìn)行，學(xué)生通過掌握這門技術(shù)語言，將無法勝任工作，本次研究通過集中實踐課程的開展，有效的提高了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣、動手實踐能力，為下一步課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生畢業(yè)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吾買爾江·尼牙孜.工程機(jī)械壓縮機(jī)的常見故障及防治措施[J].西部探礦所面臨的工程問題研究，2009，21（7）：209-210.

[2]郭朝俊，張德，姜小東，等.LS12型壽力螺桿空氣壓縮機(jī)常見故障原因分析及預(yù)防措施[J].機(jī)械工程師，2015（6）：240-241.

[3]梁宏杰，王永輝.淺析全封閉渦旋壓縮機(jī)常見故障及預(yù)防方法探求[J].中國科技縱橫視野，2014（24）：69-70.

[4]李彥青.工程機(jī)械變矩器常見故障及防止措施[J].建筑機(jī)械化，2004（7）：41-42.