毕业论文机械多媒体教学课件的设计

东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘 要本文论述了互换性技术基础网络课程开发的全过程。主要包括了机械精度设计及其检测网页设计，本网页注重课程内容与实践相结合，对课本的内容进行了一定的拓展，加入了形状与位置精度建模与分析。本文的重点是对课本知识的梳理和整合，在文章的最后，作者试图给出一个机械精度设计课程思路的总体特点，并透过这一特点提出一个将教学方案进行改进的设想，相信这一设想能有助于提高学生对于本课程的理解。 介绍了机械精度设计及测试基础网络课程的设计构思，并对设计过程以及相关制作技术进行了论述，为网络坏境下的学习者提供具有一定参考价值的指导资料。关键词：互换性技术；建模；精度；多媒体；CAI课件Abstract This paper discusses the design of typical parts of the development process of precision putted forward. Mainly includes the mechanical precision design and testing, the courseware on courseware design courses, combined with the practice of the content of the text of the soft, join in case of modeling shape and position accuracy modeling and analysis. This is the key to the textbook knowledge integration, and at the end of the article, the author tries to give a mechanical precision design ideas of the overall course features,and through this feature will put forward a teaching method improvement ideas, believe this idea can help improve the students for this course.Introducing the mechanical precision design and test-based multimedia courseware design ideas, and the design process and related production technology are discussed, the production of courseware for the machinery to provide a reference Key Word: interchangeability technology；modeling；precision；media；Computer Aided Instruction目 录第1章 互换性的重要性以及CAI概况11.1 互换性与技术测量的概念及意义：11.2 互换性在机械制造生产中的作用11.3 CAI概况11.4 CAI发展历史2第2章 关键技术实现32.1 素材采集32.2 主页设计32.3 课件纲目42.4 主流程线设计52.5 CAI模块实现52.6 插入部分动画的制作6第3章 互换性技术基础教学课件的实现83.1 尺寸极限与圆柱结合的互换性模块设计83.2 尺寸公差与圆柱结合互换性的CAI课件设计93.3 输入文本的内容113.4 极限与配合基本术语和定义123.5 基准制，标准公差和基本偏差153.6 圆柱结合的精度设计18第4章 形状和位置精度设计模块CAI课件生成224.1 几何公差模块设计224.2 形位误差与形位公差224.3 形位误差的研究对象几何要素224.4 公差原则和公差要求234.5 形状和位置精度设计24第5章 滚动轴承精度设计255.1 概述255.2 配合选用的依据25结 论27参考文献28致 谢2928第1章 互换性的重要性以及CAI概况1.1 互换性与技术测量的概念及意义：互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，装配时，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。互换性与测量技术基础是机械类各专业的一门技术基础课。本课程的主要任务是使学生掌握互换性与技术测量的基本原理。掌握各种结合件公差与配合标准的基础知识。为后继课程打下一定的学习基础，在机械设计、机械制造、设备维修等工作中能够合理应用公差与配合标准，能进行一般的技术测量。1.2 互换性在机械制造生产中的作用互换性在机械制造中有很重要的作用。从使用方面上看，如果一台机器的某零件具有互换性，则当该零件损坏后，可以很快地用一备件来代替，从而使机器维修方便，保证了机器工作的连续性和持久性，延长了机器的使用寿命，提高了机器的使用价值。在某些情况下，互换性所起的作用是难以用价值来衡量的。从制造方面看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时，由于零件具有互换性，不需要辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，因而缩短了装配周期；而且还可使装配工作按流水作业方式进行，以致实现自动装配。从设计方面看，由于产品中采用了具有互换性的零件，尤其使用一个较多的标准零件和部件，这就使许多零部件不必重新设计，从而大大减轻了计算与绘图的工作量，简化了设计程序，缩短了设计周期。因此，需要做多媒体的教学课件，以便学生更好的学习本课程的知识。1.3 CAI概况计算机辅助教学(Computer Aided Instruction ，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。1.4 CAI发展历史美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家，所以CAI的历史基本上是以美国CAI发展历史为主线。近四十年来，CAI的发展大体上经历了五个阶段。 （1）1958-1965年这是CAI发展的初期阶段。在这个时期，主要是以大学和计算机公司为中心开展的软件硬件开发研究工作，并出现了一些有代表性的系统。如：PLATO系统。（2）1965-1970年这一时期的特点是研究规模扩大，并且将以前的研究成果投入应用。斯坦福大学在1966年研制了IBM1500教学系统。（3）1970-1975年这一时期，CAI的应用范围不断扩大，并进一步趋向实用化。开发的科目除了数学，物理之外，在医学、语言学、经济学、音乐等多种学科领域均开展了CAI的应用。（4）1975-80年代后期微型计算机进入教育领域之后，形成了极大的冲击，使之成为多种教育环境中的理想工具。 （5）80年代末以后80年代末和90年代初，多媒体计算机的出现，被称为计算机的一场革命，它具有能够综合处理文字、图像、声音、图形的能力，显示了计算机在教育方面的非凡才能，很快成为CAI发展的重要方向。第2章 关键技术实现2.1 素材采集要制作一个好的多媒体作品，素材的收集是至关重要的。在选择好制作题材和开发工具后，应通过多种途径进行相关素材的收集，可以使用一些辅助工具来制作或处理一些素材，也可以从互联网上搜索并下载素材，以求达到自己满意的效果。在进行素材采集时要注意两点：一是素材要紧扣主题，切忌为了完成作品制作随便找一些与主题无关的素材；二是素材要丰富，例如就一个界面而言，可以通过多种素材的引用进行相互比较，从而选择出具有最佳效果的素材。2.2 主页设计主页的背景设计是在Word Processing System软件中实现的，设置画布背景颜色，然后用文本形式排列好，再用文字工具，写下“互换性网络技术基础”的中文形式和拼音形式，字体选择为宋体，颜色为浅蓝色，同时选中相应的新建，选择【插入】/【文本框】命令，以此类推，完成其它文本附加到路径即可。主页主要是起一个突出主题的宣传作用，也可以加入背景音乐和等待延时等活跃课堂气氛，此处的等待延时不是普通的按钮或倒计时的显示形式，而是通过显示字母及等待点的形式，形象生动。主页下方还要插入一个音乐文件，命名为“背景音乐”，单击属性面板“插入”点击背景音乐，打开“导入哪个文件”窗口，选择音乐文件“兰花指”，再单击“打开”即可，如图2-1所示图 2-1属性面板里的“插入”栏里的执行方式选择“超链接”，连接后直接点击播放即可。此外，绪论互换性概述全部是在wps中完成的，首先画布是宽640，高480，画布背景颜色为#FFFFCC，点击文字工具，输入“绪论”，颜色为#660066，透明度设为13，多复制几个，逆时针旋转相应角度排列开来，再将其与画布组合，再选择文字工具，写下“互换性概述”这个标题，字体为宋体，字号：44，颜色为浅蓝。正文部分字体为宋体，字号为32，颜色和标题一样。“绪论”一页在wps主流程线上命名为“首页”,2.3 课件纲目本课件制作了刘品、李哲主编的机械精度设计与监测基础一书中的第一章、第二章和第三章的内容。运行中的第二个界面就列出了所有章节内容以及标注了已制作的章节，拖动一个显示图标到流程线上，命名为课件纲目，双击显示图标打开演示窗口，在工具栏上选择长方形，笔触颜色为白色，前景色为玫红色，背景色无，线形选最细的，模式选择透明，填充选择第6行第3列的小尖角图案，如下图：图 2-2然后在演示窗口中中画一个长方形，大小填满整个演示窗口，单击“文件/导入和导出/导入媒体”或者单击工具栏第四个“导入”按钮，打开“导入哪个文件”对话框，选择图片“麦穗”，然后点击“导入”，设置其模式为“反转”设置相应的大小，放置到演示窗口左下脚，最后选择文本按钮，设置笔触为淡蓝，标题字体为“宋体”，内容字体为“宋体”，输入内容即可，效果图如2-3：图 2-32.4 主流程线设计整个课件的设计流程可归纳为“起始页-课程名称-课件纲目-教学内容主界面-第一章教学内容-第二章教学内容-第三章教学内容-退出程序”。主要学习内容均通过相应按钮来控制学习的，界面友好简捷，可操作性强，主要学习内容是课件的核心部分，相关文字材料、资料图片等均放在里面。从主流程线就能清晰地体现出课件的制作条理。2.5 CAI模块实现根据主流程线设计思想，主要是以知识结构为导向来设置不同的模块，设计时采用框架结构来实现主要内容。首先建立框架结构，为整个课件内容搭建框架，然后进行框架结构中“页”的设计，即每一部分具体内容的设计。2.5.1 框架结构设计在wps的主流程线上拖入一个空白幻灯片儿并命名为“第一章”，然后在框架图标的下方添加文本框，分别输入为“互换性的含义”、“互换性的分类”、“检测技术的发展”、“本课程的特点和任务”、等。2.5.2 框架图标设计双击打开第一章框架图标，将其中已生成的内容删除，整个导航系统设置为交互结构，交互相应的方式均为按钮响应，总共12个按钮，其中有一个是下一章按钮。先拖动一个交互图标进来，再拖入12个导航图标，第一个命名为“下一章”，其属性栏中的“目的地”一栏选择“附近”。“页”选择“退出框架/返回”，如图：图 2-4其余4个按钮分别命名为“互换性的概念”、“标准化与优先系数”、“检测技术的发展”、“本课程的特点和任务”等。它们的属性“目的地”选择“任意位置”，并在“页”中选择相应的页。打开第一章中的群组图标，在其中拖入一个显示图标，为每个显示图标取与其群组图标一致的名字，双击显示图标，在适当位置输入主要教学内容或者导入相应资料图片。2.6 插入部分动画的制作插入部分动画的设计思路是和之前的插入背景音乐信息类似，点击播放程序的时候会自动播放flash动画，具体操作如下：（1）添加一个动画在电脑文件里，命名为“互换性专题flash”，然后在其属性面板中选择“插入”选项，如图所示，图 2-5（2）单击插入选择“flash”图标，调整图片大小，在打开的演示窗口中单击已经制作好的“flash”图片，如图所示图2-6（3）点击图标插入最下边的超链接，最后单击页面上的播放按钮即可。（4）添加一个计算图标到等待图标的下面，命名为“退出”，双击该图标，在打开的代码编辑窗口中输入下面的代码：Quit( )-退出程序图2-7第3章 互换性技术基础教学课件的实现3.1 尺寸极限与圆柱结合的互换性模块设计先在主流程线上导入一幅幻灯片片，然后在其下方拖入一个框架，再在框架图标右侧拖入一个群组图标，命名为“学习内容”，单击群组图标，插入一个文本框，命名为“目录”，下面添加一个交互文本。然后在每一个群组图标里放入相应的教学图片，下面在制作两个交互按钮，一个是“下一节”，另一个是“返回主目录”，返回主目录的代码输入“GoTo(IconID目录)”，下一节与此类似，把“目录”改为下一节的标题就可以了。第二章主菜单效果如图：图3-1上图中的“退出本章”按钮的制作如下：双击第二章框架图标，把自动生成的全部删除，拖入一个交互图标，右侧拖入一个按钮导航，命名为“退出本章”设置按钮格式后，单击导航图标，属性栏中的“目的地”选择“附近”，“页”选择“退出框架/返回”，如图：图 3-23.2 尺寸公差与圆柱结合互换性的CAI课件设计3.2.1 插入幻灯片模板图形再输入文本在“插入”菜单的“插图”组中，单击“模板样式”，弹开图形选择窗口。选择所需要的模板，点击确定。幻灯片插入图3-3所示模板，右边是文本窗格，其下可以查看有关该图形的解释信息。图3-3 图形幻灯片的效果图3.2.2 添加文字直接点击幻灯片图形中的文本占位符并键入文字内容，这样操作起来较直观。也可在文本窗格中进行输入，第一栏为中心题目内容，以下为正文文本的内容，前方的项目符号级别可看出彼此间的从属关系。如图3-4所示模板。所示的学习指导为绪论的从带关系。图 3-43.2.3 直接将幻灯片文字变成SmartArt图形如果幻灯片是一组带有项目符号的文字，那就可以快速将幻灯片文字转换为SmartArt图形。直接在文本上点击右键，选择“转换为SmartArt其他SmartArt图形”，在弹出窗口中选择“分离射线”，幻灯片即刻生成图3-5的效果。图3-53.2.4 改变文本大小点击图形区域的任何地方，选择整个文本框图形，在开始菜单中设置全部字体为黑体，考虑到各圆形内的字号不同，使用“ctrl+”组合键，统一放大字号，使幻灯片文字更清晰。至此，一个看似复杂的PPT结构关系图通过简单的几个操作就完成了，较之以前的制作方法大大节约了设计时间和成本。SmartArt利用其内建的强大设计与配色轻松地完成了字词到视觉图形的转换，更好地阐释了作者的创意，是大家不得不用的好帮手。3.2.5 注意事项SmartArt提供了上百种的图形布局，让人目不暇接。因此，为SmartArt图形选择布局时，先自问一下需要传达什么信息以及是否希望信息以某种特定方式显示。由于您可以快速、轻松地切换布局因此可以尝试不同类型的不同布局，直至您找到一个最适合对您的信息进行图解的布局为止。需要注意的是，很多SmartArt图形布局对项目数量有限制。例如“关系”类型中的“平衡箭头”布局只用于显示两个对立的项目，“基本目标图”布局用于显示最多五个分级关系或包含关系的项目。如果需要展示更多的项目，则只能切换到另一个布局。由于文字量和条目个数通常是布局选择的重要考虑因素，因此还要斟酌具体的文字是想突出要点还是细节。通常，在形状个数和文字量仅限于表示要点时，SmartArt图形最有效。如果文字量较大则会分散SmartArt图形的视觉吸引力，使这种图形难以直观地传达您的信息。但也有某些布局(如“列表”类型中的“梯形列表”)适用于文字量较大的情况。3.3 输入文本的内容3.3.1 互换性的含义互换性的概念：互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，装配时，不需要经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。互换性应同时满足的两个条件：1） 不需经过任何选择、修配或调整便能装配。2） 装配或更换后的整机能满足使用性能要求的特性3.3.2 互换性的分类从定义可见广义互换性可分为几何参数互换性和功能互换性。功能互换性 物理性能 机械性能 质量几何参数互换性 尺寸 形状 位置 微观轮廓本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。按互换性的程度分类完全互换（绝对互换） 不完全互换（有限互换）若零件在装配或更换时，不需选择、辅助加工或修配，则其互换性为完全互换。不完全互换性是指规格相同的零部件加工完以后，在装配（或更换）前需要挑选、调整或修配等辅助处理，在几何参数上才能满足互换性要求的性能。3.4 极限与配合基本术语和定义3.4.1 孔和轴孔：通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）轴：通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）从装配关系看，孔是包容面，轴是被包容面从加工过程看，随着加工余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小孔、轴的概念是广义的，而且都有单一尺寸构成尺寸：以特定单位表示线性尺寸值的数字基本尺寸：由设计者根据使用要求确定，并按照标准尺寸进行圆整后的尺寸，是运用上下偏差计算极限尺寸的基准实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的尺寸局部实际尺寸：一个孔或轴的任一横截面中的任一距离，及任何两点之间测得的尺寸极限尺寸： 一个孔或轴所允许尺寸的两个极端，实际尺寸应位于其中或达到极限尺寸3.4.2 尺寸偏差和尺寸公差1）尺寸偏差：指某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差上偏差：ES=Dmax-D es=dmax-d (3.1)下偏差：EI=Dmax-D es=dmin-d (3.2)实际偏差：Da-D da-d2）尺寸公差：允许尺寸的变动量孔、轴公差TD和Td可分别用下式表示TD=|Dmax-Dmin|，Td=|dmax-dmin|由式（3.1）（3.2）可得Dmax=D+ES Dmin=D+EIDmax=d+es dmin=d+ei故：TD=|ES-EI| Td=|es-ei|注意：偏差是代数值，有正负值；公差是绝对值，无正负之分，且不能为零3)尺寸公差带图两个组成部分：零线和公差带零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。在尺寸公差带图中应绘出零线的基本尺寸值和符号“+，-，0”尺寸公差带：在公差带图中，由代表上下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域公差带图的两种画法图3-63.4.3有关配合的术语和定义配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系注：配合是指一批孔、轴的装配关系而不是指单个孔和单个轴的相配间隙和过盈是指孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代数差。D-d0XD-d0.07C 0.15C ， 重负荷P0.15C （P: 径向当量动负荷，C径向额定动负荷）。轴承的工作条件工作温度的影响由于滚动体摩擦生热，在选择配合时应考虑温度影响，以避免内圈的松动与外圈得过紧。旋转精度和旋转速度的影响在旋转精度要求较高的场合：重载应避免间隙配合，以消除振动和弹性变形的影响；轻载则用间隙配合消除形位误差的影响。在旋转速度高时应选用紧一些的配合孔轴尺寸公差带的选用5.2.4 孔轴形位公差和表面粗糙度的选用形状公差由于轴承是薄壁易变形件应对轴颈和外壳孔分别采用包容要求，并提出圆柱度要求位置公差为保证较高的旋转精度，用端面跳动限制轴肩和外壳孔肩的倾斜表面粗糙度严格限制轴孔表面的表面粗糙度可避免因接触刚度下降而导致的支承不良。结 论本文通过互换性技术基础多媒体教学课件的设计，对机械精度课程的内容进行了重新整合和梳理。通过这种梳理，提出了课程教学方法的新思路，即利用参数化，标准化的思想指导教学，先讲述影响零件使用性能的主要因素，即尺寸精度、形位精度和表面质量。给出评定参数，再将参数进行标准化的过程。最后结合实际，给出典型零件的精度设计案例。本次毕业设计的制作过程采用了Wps office 2010的技术，目的是为了充分发掘该软件制作效果的潜力并最终达到了预期效果。同时使用了Porerpoint来制作背景，Porerpoint也是课件设计中常用的工具之一。使用到它也是为了让设计更漂亮，在设计过程中，出现了不少问题，在老师的帮助下和通过查阅资料得以解决。但课件仍存在许多待以改进的地方。希望在以后的课件制作过程中做得更好。参考文献1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.机械工业出版社，1995:25-422 彭建声.简明模具工实用技术手册M.机械工业出版社，1993:24-533 唐志玉.模具设计师指南M.国防工业出版社，1999:102-1234 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M.机械工业出版社，1994:23-365 贾润礼，程志远. 实用注塑模设计手册M.中国轻工业出版社，2000:35-626 廖念钊.互换性与技术测量J.中国计量出版社，1991,18：132-145.7 黄毅宏.模具制造工艺J.机械工业出版社，1999:63-758 模具制造手册编写组. 模具制造手册M.机械工业出版社，1996:32-459 Wirtstock,P.Witte G.Studies in Multiphase Pumping with Screw PumpsM.Oil Gas-European Magazine.1994,1:172810 Tschirky J E.New Developments in Downhole Motors for Improved Drilling PerformanceJ.Petrol.Techn.1978,Juiy:99399711 雷古语Word 2007操作与应用之轻松插入SmartArt图形J电脑入门，2009，3(7)，18-2012 Powerpoint2007常用技巧:上J微电脑世界，2009，24(6):95-9613 Word 2007新功能SmartArt打造极品美丽J电力信息化，2008，8(1):16-16致 谢我首先要感谢东北石油大学机械院的王金东老师，在我基本知识和实践能力比较匮乏的情况下，经过他的悉心指导和尽心的辅导，以及大量资料的收集，才得以让我能够顺利完成这个课题的研究。同时我还要感谢我周围的同学，在我遇见很多问题但是不能及时问导师的时候，是他们耐心的讲解才让我解决了一些不懂的问题。而且我还要感激学校教务处的领导以及学校各位老师，谢谢他们能给我这个动手能力很强的题目，让我锻炼了自己的动手能力，还要感激大学老师对我的悉心培养。谢谢！