机械手毕业设计论文十篇

时间:2023-03-29 01:58:43

机械手毕业设计论文

机械手毕业设计论文篇1

关键词:高职;机械类专业;毕业设计;创新实践;教学研究

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2012)06-0019-02

毕业设计是带有研究性质的专题研究、分析、设计、报告,是完成教学任务、培养合格人才的一个重要实践性教学环节。通过毕业设计,可以培养学生的开发和设计能力,提高综合运用所学知识和技能能力及分析、解决实际问题的能力,检验学生的学习效果,具有重要意义。毕业设计旨在使学生对所学的基础理论和专业知识进行一次全面、系统的回顾与总结,通过对具体题目的分析,使理论与实践相结合,巩固和发展所学理论知识,掌握正确的思维方法和基本技能,提高独立思考能力,培养团结协作精神,形成利用所学知识分析、解决实际问题的能力,促使学生养成严谨的科学态度和工作作风。我院2008级机械制造与自动化专业学生的毕业设计内容主要是围绕机电产品零部件的制造生产工艺及夹具设计、加工某零件对夹具(刀具、量具、工具)的设计开发或改进设计,给出设计课题,让学生根据具体零件对夹具(刀具、量具、工具)的设计开发或改进设计进行分析探讨,既有实际意义,又能指导学生未来的工作。根据我院2008级机械制造与自动化专业学生的实际知识、能力现状,笔者大胆地对毕业设计教学活动进行了创新,并取得了一定的成效。

毕业设计选题的创新笔者作为指导教师,给学生的毕业设计课题主要包括具体零件加工用夹具、刀具、量具、工具的设计或改进设计。毕业设计课题的内容很实,每个学生独立完成一个课题,学生感到既熟悉又新鲜更实用。旨在使学生历练毕业设计的整个过程,掌握进行机械设计的方法,也就是说对所学的基础理论和专业知识进行一次全面、系统的回顾和总结,通过对具体题目的分析,使理论与实践相结合,巩固和发展所学理论知识,掌握正确的思维方法和基本技能。本阶段的主要任务是对所选课题进行全面了解,发现需要解决的问题,或根据个人的情况,结合具体课题的应用需要,草拟出毕业设计题目:(1)零部件的制造生产工艺及夹具设计;(2)专用量具的设计开发或改进设计;(3)新型刀具的设计开发或改进设计;(4)专用工具的设计开发或改进设计;(5)实训中心工具箱改进设计。要分别对每个课题列表进行详细说明,对学生应具备的能力提出具体要求,如需要有较强的绘图能力等。然后供学生选择,类似于毕业设计指导教师与学生的双向选择。在毕业设计选题阶段,指导教师给出的课题要描述清楚,做到既要实用,又要学生熟悉,真正使选择该课题的学生从毕业设计一开始就有兴趣,愿意克服困难,积极主动想办法完成。

毕业设计资料收集、分析计划阶段的创新根据课题所涉及的内容和论点,学生要有针对性地进行学习,查询相关资料和文献,对资料进行收集归类。要求每个学生准备一个资料袋,在搜集到的每一份资料上注明出处,便于以后的参考文献标注。查找资料可以通过学院的教学资源库,如万方数据、中国知网、维普以及图书馆的专业书和工具书等,通过复印标注、整理、编号、归类。对收集到的资料要进行研读,筛选出符合自己需要的优秀实用的资料,从中找出并标注出较好的设计理念,启发课题设计内容构思,确定课题设计概要目标,并与指导教师交流。该阶段在酝酿时间上不能过于强求。如某学生选做实训中心加工工具箱改进设计,一周后拿不出自己的设计思想,很着急且无从下手。我问他:你觉得实训中心加工工具箱有哪些不足?他列出:工具箱笨重搬动不便、门打开容易挂伤、图纸摆放不便于阅读、分层不合理、工具箱的外形不合理、茶杯没有摆放位置等。我指出可针对以上不足对工具箱进行可行性改进设计。最后该学生的毕业设计发表在《煤矿机械》杂志上,并获得国家实用新型专利授权。又如某学生选做车床卡盘扳手的改进设计,由于资料收集少,难以完成。我问他:你觉得车床卡盘扳手有哪些不足?他列出:不安全、麻烦(刀架、卡盘两个扳手)等。我要求他针对以上问题设计出一种多功能车床安全卡盘扳手,其设计成果发表于2012年1月的《机床与液压》杂志上,并获得了国家实用专利授权。

毕业设计阶段、修改阶段的创新毕业设计阶段要求先绘制零件图、装配图的草图,请同组的学生指出错误,指导教师再从视图表达、尺寸标注、技术要求方面提出修改意见。每位学生的设计图要修改3~4次,都要经过同组学生互审后再由指导教师审查。这样,在相互交流中,学生在绘图过程中一些常见的错误在毕业设计过程中慢慢得到了纠正。绘图顺序一般是先用手工草图绘制进行交流修改,再用CAD画出完整的图定稿,必要时再用PRO-E生成造型图。教师在指导学生进行视图表达时,应参照国家制图标准,遵循用简洁的图示完整地表达自己设计意图的原则。学生的视图表达有时略显稚嫩,指导教师要多鼓励。毕业设计论文撰写要制定总体设计计划,编制论文组成结构,细分各分论点,草拟论文稿。指导教师要对课题题目、文摘、关键词、目录、图、表、计算、参考文献标注、英文翻译等进行细致的规范和指导,并检查论文格式、错别字、病句、字体设置、段落设置等。总而言之,毕业设计的整个过程和论文书写的质量直接影响到毕业设计的成败,指导教师要严格把握审核毕业设计的课题,审查文本结构,指导毕业设计论文细节的处理。

毕业设计成果展示创新在学院毕业答辩委员会的领导下,机械工程系统一安排了答辩,并推荐优秀毕业设计参加系里的公开答辩,对答辩安排和分组以答辩公告的形式进行公告,以使学生的毕业设计成果得到充分展示,让同专业学生能有相互学习交流、比较、优秀成果共享的平台。笔者指导机械制造与自动化专业2008级即2011届毕业的13名学生进行毕业设计,截至2011年4月底,我将其中6位学生的毕业设计通过改编向有关刊物投稿,已被全部录用。分别为:《新型机械加工机床工具箱的设计》(《煤矿机械》2011年第五期);《千分尺的改进设计与应用》(《煤矿机械》2011年第七期);《机械加工机床工具箱的改进设计》(《煤矿机械》2011年第九期);《多功能游标卡尺的改进设计》(《煤矿机械》2011年第十一期);《安全卡盘扳手设计与应用》(《机床与液压》2012年第一期);《可转位复合刀具的设计》(《机床与液压》2012年第二期)。还有两项设计获得实用新型专利授权(即上述两个学生设计的车床工具箱和多功能车床安全卡盘扳手)对学生的优秀毕业设计给予充分展示,一方面,是对优秀毕业设计学生的认可鼓励,另一方面,可为下届学生树立榜样。同时,将学生优秀的毕业设计改编成论文,发表在中文核心期刊上,或者使其获得专利授权,得到社会认可,也可以对社会做出贡献,学生在毕业后找工作时,也为自己增添了成功的砝码。

总之,笔者带领学生进行的毕业设计创新实践教学尝试取得了良好的效果:巩固了学生所学的基础理论和专业知识;提高了学生运用所学专业知识独立思考的能力;培养了学生以正确的思维方法利用所学知识分析、解决实际问题的基本技能;增强了学生对机械行业国内外发展现状的认识并拓展了专业知识和写作能力;使学生掌握了文献检索、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力;通过参与实际工作使学生进一步了解了社会,具备了一定的实际工作能力。

参考文献:

[1]罗太景,丁雷.新型机械加工机床工具箱的设计[J].煤矿机械,2011,32(5):114-116.

[2]罗太景,姜辰峰.千分尺的改进设计与应用[J].煤矿机械,2011,34(7):177-178.

[3]罗太景,宋杰钰.机械加工机床工具箱的改进设计[J].煤矿机械,2011,36(9).

[4]罗太景,吴杰.多功能游标卡尺的改进设计[J].煤矿机械,2011,(11).

[5]罗太景,裴武兴.安全卡盘扳手设计与应用[J].机床与液压,2012,(1).

[6]罗太景,周国柱.可转位复合刀具的设计[J].机床与液压,2012,(2).

机械手毕业设计论文篇2

关键词:毕业设计;创新能力;企业课外实践;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0153-02

毕业设计是本科四年最后一个教学环节,对于机械工程专业的学生,通过几年基础课、专业课学习,如何在毕业设计中将所学专业知识应用到设计中,如何在毕业设计中提高学生工程设计能力与创新能力,是高等学校能否培养出一个同时兼具实践能力与创新能力的高素质人才关键所在。

一、指导教师在毕业设计中自身创新意识体现

教育的根本目的是培养高素质人才,在工程类人才培养过程中,指导教师自身的创新意识决定了创新教育体现。教育大计,教师为本,由于现在高校考核评价教师多数只注重论文和经费额,使许多教师重视学术,轻视工程能力提高。只注重理论研究和数量。没有设计经验更谈不上设计中如何来体现创新。因此在毕业设计中教师一定要有工程实践经历,多深入企业,理论联系实际。在提高自身创新能力基础上指导学生毕业设计,培养学生具备开拓、创新的意识。对于工科教育而言,就是要求大学生通过四年的学习和培养。基本具备现代工程素质和专业知识。在毕业设计指导教师的悉心指导下,成为具有一定创新意识的应用人才。

二、毕业设计选题体现创新亮点

随着科学的发展,机械制造装备在我国面临巨大的机遇与挑战,作为人才培养的高等学校,对现代装备工程类人才的培养方式和培养方案的研究,尤其是在机械工程类的实践环节如何培养有坚实理论基础和良好工程素养的创新人才是高等教育教学实践面临的一个重要课题,而毕业设计是体现教学实践的一个重要过程,在毕业设计中,如何设置一个有新意、有亮点的科学的课题是决定毕业设计是否有创新性的必要前提。课题选择是否恰当,内容是否符合本科生的能力要求,能否在短短的一个学期里,让学生顺利完成并且充分发挥学生自主学习的主观能动性是选题的关键,好的毕业设计课题是学生顺利完成毕业设计和保证毕业设计质量的前提,并且能使指导教师与学生体现各自的优势,在具体设计中体现本学科的新技术、新工艺,成为设计中创新的亮点。因此,在设置毕业设计课题时,必须首先优化选题内容,进行科学选题。主要从以下几个方面考虑:(1)尽量到企业中去寻找需技术攻关的课题,真题真做,体现实际意义和经济效益的结合。(2)体现本专业最新科学前沿的研究方向,体现本专业新工艺、新技术。(3)课题既要符合本科生专业理论基础,又要有一定的深度与广度。(4)对于机械类专业学生,由于现代化装备都是机电一体化。课题应该同时涉及机械与电,做到机电有机结合。

三、毕业涉及指导注重培养自主学习意识

通过毕业设计培养受企业欢迎的合格的高素质人才,针对不同的学生,不同的课题内容,正确地指导学生。机械设计方向的课题实践性强、综合性强。教师在指导过程中,应努力与学生沟通,让其了解课题背景,讲清课题中所涉及的基本概念、基本理论。学生再对其讲授基本理论根据课题要求进行参数设计、结构设计。学生只有牢固掌握好本专业所需理论知识,自主学习,创新能力的培养就有了基础。这就要求指导教师能结合工程实际,生动形象深入浅出地讲授。对于课题一些设计细节进行合理性分析,鼓励学生敢于提出自己的不同观点。引导学生利用自己所学尽可能在没有参考图纸的情况下,深入企业调研,现场测绘,请教资深工程师,拿出自己的设计方案。虽然学生方案不尽完美,但指导教师应该给予充分的肯定与鼓励。然后由指导教师认真修改,指出学生设计上的不足并且鼓励师生间互相讨论甚至争论,尽可能地拿出合理完美的设计方案,独立完成毕业设计。

四、校企合作进行毕业设计指导

学生工程能力培养是毕业设计阶段的一个重要的阶段。对于未来工程师的培养,应该让学生在毕业设计这个阶段,深入企业。优秀工程类大学生培养应突出实践为主的原则。现行推行的“卓越计划”有一部分课程是安排到企业中进行的。这些课程主要由企业工程技术人员负责。学生在现场由工程技术人员进行授课培训。毕业设计也可以让学生带着课题深入生产第一线,让既有理论知识,又有实践经验的优秀工程师进行带教。其目的是培养学生理论联系实际,提高学生实践工程设计能力。由于企业工程师相对于高校教师具有更强的工程设计能力,理论和实际结合方面优于常年处于象牙塔中的高校教师。让学生到企业中,依托企业的人才优势让学生在毕业设计中到企业开拓自己的视野,使学生清楚地了解工程实践在机械制造业中的地位,增强学生的学习信心,培养学生的学习兴趣,提高学生毕业设计的积极性。在毕业设计过程中,工科类高校应依托先进制造业发展,以产、学、研战略联盟为平台,以学科链、专业链对接产业链作为办学模式,这些会对学生创新实践能力的培养发挥不可估量作用。

五、创新是考核毕业设计成绩的主要依据

目前,很多学生面临严峻的就业压力,在大学本科四年的最后半年,他们大部分时间忙于找工作,应对面试或被招聘单位要求提前到岗实习。所以用在毕业设计中的时间大大缩水,许多学生只有拿着指导老师给的参考资料作蓝本,拷贝不走样。虽然在答辩时,所拿出的图纸标准、规范,但丝毫没有创新意识。有的课题,明眼人一看就是硕士、博士的课题,本科生是没有能力做这些课题的。所以毕业设计的成绩必须公正。成绩评定标准必须为创新教育服务。对学生全面素质的培养应该是考核的基本出发点和落脚点。以开发个人潜力,展现个性,培养学生的创新精神、能力,作为评价学生毕业设计的成绩的重要量值。让学生成为评价主体。评价原则要建立在对新颖的与社会问题和生产实践紧密结合的基础上。对于那些在毕业设计中能涉足学科领域的难点和前沿问题的学生给予较好的成绩。成绩评定应从以下几个方面考察:设计是否用了一些新方法、新手段来解决一些实际问题;设计思路是否提出一些新的观点;能否运用新方法对数据处理,并根据处理结果将它应用在毕业设计中;毕业设计作品是否能用实物体现;所做课题是否来自企业实际课题;是否存在抄袭;是否在参考前提下基本属于原创。其中,能否融入创新理念并用在实际设计中是评价毕业设计成绩的主要依据。

毕业设计过程系统地融合了学生信息获取能力、独立设计能力、创新思维能力、撰写论文总结这四大模块的能力。随着新兴科技产业不断涌现,企业需要大量有扎实理论基础和宽广知识面同时又具有实际动手能力和创新精神的复合型人才。应强调在毕业设计中加强对学生创新能力的培养,使他们更快、更好地走上工作岗位。

参考文献:

[1]来永斌.本科毕业设计创新能力培养探讨(论文)[J].科技创新导,2010,(20).

机械手毕业设计论文篇3

关键词:实践教学;综合技能;创新能力

[项目资助]:本文获辽宁省“十二五”教育科学规划课题“农业机械化及其自动化特色专业教学质量工程建设与实施(JD11DB238)”和沈阳农业大学教改项目“农机化专业学生自主式学习和创新型人才培养模式研究”资助。

引言:创新能力和实践能力是评估本科生专业综合素质的重要指标。目前,农业工程教育存在诸多问题,如理论教学所占比重较大,忽视创新能力的培养;学生被动学习,学习积极性不高;实践环节学生以参观为主,实际动手机会不多;实训基地紧张等,这大大影响了学生实践能力和创新能力的培养。针对农业机械化及其自动化特色专业,为了弥补以上不足,将学生培养成为社会所需要的全能人才,制定并实施了以内容更新和体系优化为重点的实践教学方案[1-5]。

1 农业机械化及其自动化专业实践教学概述。农业机械化及其自动化专业实践教学环节分为教学实习和科研训练两部分。第一部分包括金属工艺实习,拖拉机汽车实验,机械制造工艺实习、农业机械化生产实习,毕业实习等;第二部分包括机械设计课程设计,PLC及机电一体化课程设计,专业综合创新设计和毕业设计等。本文主要针对金属工艺实习、农业机械化生产实习、毕业实习、专业综合创新设计、专业综合课程设计、毕业设计,进行实践教学方案与实施的阐述。

2 教学实习实施。在教学实习中,将金属工艺实习、机械设计课程设计、农业机械化生产实习、毕业实习进行了实习内容的修改,提高实践教学环节学时,强调综合、设计性实践能力培养。

2.1 金属工艺实习、机械设计课程设计实施。将原金属工艺实习,在内容上增加“构件、钣金”两部分内容,要求学生进入实习工厂模拟实际生产进行全方位实习。在实习过程中,学生进行了焊接、车工、铣工、钳工、数控等学习。实习结束后,学生自己动手完成了指定工件的加工。通过金工实习,培养了学生的观察能力、动手能力,使其将理论知识与实践能力有机地结合。机械设计课程设计采用指导教师给出设计项目的基本需求及必要的边界条件,由学生独立完成设计的全过程的方式,培养学生的设计开发与创新能力。

2.2 农业机械化生产实习实施。校外实训基地是生产实习实施的关键,是创新型人才培养模式实施的保障。为加强本科生创新能力和实践能力的培养,根据农业机械化及其自动化特色专业人才培养方案的要求,积极创建了沈阳农业大学黑山机械制造厂实践教学基地、抚顺农机技术推广中心实践教学基地,聘请了校外实习基地负责人。农业机械化生产实习重点在于增强“生产实习”综合运用能力的培养,也就是将原来驾驶实习与原生产实习结合在一起,在农机化生产现场,根据给定田间条件,整地机械、播种机、插秧机、收获机械的选型、调整、检修、编组、与拖拉机挂接、拖拉机驾驶等实际操作,并对工作效果进行检验、测定等工作。2013年春季,在抚顺市农机技术推广中心实习基地,学生们亲自参加了整地机械、播种机、插秧机作业等环节的实习,同学们亲自到田间参与作业,由以往倦怠情绪转变为积极乐观的动手实践,个别同学更是在师傅的指导下驾驶了拖拉机作业,通过现场实习实践,增强了学生的实践动手能力,巩固了课堂学到的理论知识,培养了学生工程实践能力,为学生在工作岗位上,从事农业机械设计与制造工作以及农业机械化宏观管理奠定了良好的基础。

2.3 毕业实习实施。综合运用专业基础知识能力训练:整合原计划中的“科技创新实习”、“毕业实习”等环节,将学生分组,指派到专业教师科研团队中,在指导教师带领下,参与教师(或校外兼职教师)的科研、专业业务管理工作。其目的是运用专业知识、现代设计方法,训练科研、技术开发、生产管理等多方面的能力。

3 科研训练实施。在科研训练中将专业综合创新设计和毕业设计进行修改,使其与教学实习相辅相成,完成社会需求的创新型人才的培养。专业综合创新设计主要锻炼学生的创新能力,设计时间为两周,设计内容主要包括利用solid works软件进行创新零件实体建模、设计书的撰写。其实施主要体现在选题的拓展,即选题不仅仅局限在厨卫、环保、节能以及小型产品及设备方面,只要具有创新机构的新型农机具、小型机电产品等,均符合创新设计选题要求。通过专业综合创新设计,学生完成了初步的设计方案。这些工作成果可以作为大学生创新实践活动的前期基础,也可以作为毕业设计的研究对象。几年来,在创新设计中学生完成创新设计作品48项,获沈阳农业大学机械设计大赛的一、二、三等奖和辽宁省大学生机械设计大赛的一、二、三等奖,由学生研制的一些产品获得发明专利4项,实用新型专利14项。

4 结语:针对农业机械化及其自动化特色专业,通过教学实习实施和科研训练实施,实现了专业创新型人才的培养,有效地提高了毕业生就业率、获学位率和考研率,培养出的学生创新能力强、综合素质高,赢得了用人单位的高度评价,体现了实践教学实施的合理、可行,具有很强的针对性和可操作性。

参考文献:

[1] 李红兵,闫卫华. 加快交叉学科建设 提升高校有效竞争力[J].中国高教研究,2007,(1): 44-46.

[2] 赵文华,程莹. 美国促进交叉学科研究与人才培养的借鉴[J]. 中国高等教育, 2007,(1) : 61-63.

[3] 何继善,王孟钧.工程与工程管理的哲学思考[J]. 中国工程科学,2008,10(3),9-12

机械手毕业设计论文篇4

关键词:TRIZ理论;毕业设计;最终理想解;技术矛盾;物理矛盾

作者简介:刘训涛(1975-),男,山东鄄城人,黑龙江科技学院机械学院,副教授;吴卫东(1967-),男,江苏沛县人,黑龙江科技学院机械学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150027)

基金项目:本文系黑龙江省高教学会“十二五”规划课题“TRIZ理论在本科教学中的应用与大学生创新能力培养的研究”(项目编号:HGJXHC110906)、黑龙江省新世纪教改项目“TRIZ理论在机械工程专业毕业设计中的应用与实践”(项目编号:6621)、黑龙江科技学院青年才俊资助项目的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0170-02

随着高校扩招,大学招生人数逐年增加,但是教师的人数却变化不大,指导毕业设计的师生比逐年降低,教师一般一年要指导6~8个本科生,高职称的教师甚至要指导13~14人的毕业设计。由于机械设计的自身特点,指导教师很难每年均给出全新的课题,导致很多毕业设计题目、设计内容雷同甚至与前两年完全一样。同时由于传统的毕业设计过程管理松散,学生毕业设计又与找工作时间重叠,还有些学生利用最后一学期上驾校、考驾照,学生实际投入到毕业设计的时间有限,所以学生毕业设计存在一定的突击、抄袭、拷贝,甚至花钱请人完成的现象。虽然各高校先后开展了论文工作,但是仍然无法保证学生毕业设计的创新性、独立性。学生毕业设计质量逐年下降,甚至有些人认为应该取消本科生毕业论文答辩。针对本科毕业设计存在的问题,尝试将TRIZ理论引入到毕业设计中,在师资队伍、毕业设计选题、开题答辩、结构设计与过程管理中采用TRIZ理论融入模式开展教学,经过三年多的教学试验,取得了一些成绩。

一、TRIZ理论师资队伍建设

教师在毕业设计中与学生接触最多,既是学生毕业设计质量的监督者,又是设计方法、绘图技巧的直接传授者,所以教师在本科生毕业设计中起着至关重要的作用,教师的业务能力和专业水平在很大程度上决定了学生毕业设计的质量与成败。学校鼓励教师逐步提高自身学术修养,在职完成博士研究生学习,积极参加省内重点高校精品课程的盯课任务,积极到工厂、实验室挂职锻炼,积极开展各种教研与科研活动。利用黑龙江省优越的TRIZ理论学习与推广环境,有计划的开展教师TRIZ理论培训,聘请亿维讯的TRIZ理论讲师为教师进行软件及理论培训。选派多名教师参加国家科技部、黑龙江省科技厅组织的由俄罗斯、德国以及国内TRIZ理论专家讲授的师资培训班,并利用教研室活动时间,不定期的开展TRIZ理论学习与实践情况交流,共同探讨学生创新能力形成发展的规律,为创新教育提供最直接、最深刻的体验。[1]组建起一支业务素质高、爱生、敬业,同时又了解TRIZ、喜爱TRIZ、研究TRIZ的教学团队,为TRIZ理论在本科毕业设计中的应用奠定师资基础。

二、TRIZ理论在毕业设计中的应用

毕业设计过程是实现本科培养目标的重要阶段,是学生毕业前的最后学习阶段,是对学生大学四年学习的总体检验与综合运用,是学生综合素质与工程实践能力培养的最后一里路程,也是本科生毕业及学位资格认证的重要依据,更是衡量高等学校教育质量与办学效益的重要评价内容。[2]毕业设计过程一般包括课题选择、任务书下达、毕业实习、开题答辩、中期答辩、图纸绘制与说明书撰写、毕业答辩几个过程。通过TRIZ理论融入式教学法的实施,将TRIZ理论融入到毕业设计的各个环节,提高了学生毕业设计的质量。

1.TRIZ理论在选题中的应用

选题是做好本科毕业设计的第一步,选题是否正确得当,将直接关系到学生毕业设计知识的学习量、实践与创新能力的培养水平,是关系到学生毕业设计成绩的重要步骤。由于教师指导的学生多,同时参与指导毕业设计的青年教师比重大,实践经验较欠缺,导致许多教师无奈之下选用陈旧的课题或者兄弟院校的毕业设计题目,毕业设计选题缺乏创新,有的甚至不科学,更无法发挥学生的潜能,无法开展学生实践与创新能力的培养。为了克服以上困难,在选题时力争密切联系科研、生产、实验室建设实际,力争产、学、研结合,努力增加课题的实用性。尽量选择教师自身熟悉的科研、学术研究课题,力求将教师承担的国家、省(部)、厅(局)级科研课题,以及企事业单位委托课题、校内基金课题和自拟课题与学生的毕业设计挂钩,让学生参与到教师的科学研究中,早一步体验科研实际。[5]在课题选择时,应用TRIZ理论进行产品S进化曲线分析,研究机械产品的发展阶段,寻找机械产品现阶段存在的矛盾,从而确立待选课题,并尽量使课题处于TRIZ理论1到4级发明阶段,力争做到选题科学、合理、新颖、先进。另外,要激发学生开展毕业设计的兴趣,培养学生独立自主创新的能力。通过三年的实践,本科毕业设计题目更新率、题目可操作性、对学生自主创新能力培养均有显著提高,如图1所示。

黑龙江科技学院机械设计专业有学生152人,有专任教师16人。通过TRIZ理论在选题阶段的应用,毕业设计题目更新率由原来的53.6%增加到了93.5%,课题和教师的科研与研究课题相衔接率逐年增加,由2009年的35.6%增加到63.4%。毕业设计知识点逐年增加,涵盖了机械设计中的理论知识与实践知识,设计包括机械结构设计、方案选择、结构力学分析。使学生通过毕业设计学会了方案制定、材料选择、结构设计、零部件强度校核、电机选择、手册查找、工艺及热处理方案制定等多方面知识。毕业设计的可操作性明显提高,教师指导难度降低,毕业设计中创新设计题目由4.35%提高到36.7%。通过科学选题增加了学生毕业设计的信心和动力,让学生在综合知识运用上更加自如,更能够激发学生潜在的创造能力。

2. TRIZ理论在开题中的应用

开题报告的撰写是学生在毕业实习后,依据教师给定的设计题目和实习阶段收集的资料,对毕业设计课题国内外发展现状的综述、机械产品结构设计方案选择、课题开展计划制定、设计目标及参考文献的撰写。[4]鼓励和引导学生在开题阶段使用TRIZ理论。应用TRIZ理论进行九屏法分析,研究课题的系统、子系统、超系统,以及系统、子系统和超系统的过去、现在与未来系统,查找整个系统以及操作区中可利用的资源,找出要解决的问题,通过对问题的抽象,运用TRIZ理论建立矛盾。如果是技术矛盾(即一个参数改变引起另一个参数的“恶化”),依据矛盾矩阵表和40个创新原理查找解决方案;如果是物理矛盾(对一个参数提出两种不同的要求),采用时间分离、条件分离、空间分离、整体与部分分离原理进行解决,或者通过对结构进行物-场分析,应用标准解查找解决方案,并利用PRO/Innovator的专家评价系统或者机械系统设计中学到的方案选择原则对各个方案进行打分,选择最优的设计方案。各年开题报告撰写中技术创新方法的应用情况如图2所示。随着黑龙江科技学院TRIZ理论选修课程的开设,学生对TRIZ理论的了解逐渐增加,在开题报告中应用TRIZ理论的数量逐年增加,开题报告的质量也有明显的提高。[2]

3.TRIZ理论在结构设计中的应用

TRIZ理论的核心思想是通过重新定义问题,建立最终理想解;通过系统思考来充分利用系统内部和外部的资源,不折中、不妥协,创造性地解决问题;通过工具和方法来寻找创新规律。[3]在结构设计阶段,学生首先对设计中遇到的问题形式进行描述,并将其转换为技术形式与发明形式;然后应用功能分析对关键部件结构进行分析,通过鱼骨图查找当前结构的问题节点,应用小人法、金鱼法对结构进行分析,通过S进化曲线的分析,确定产品所处的技术进化阶段,选择相应的TRIZ理论工具,确定结构的最终理想解(ideal final result,IFR),明确努力方向,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免传统创新设计方法中缺乏目标的弊端,提升创新设计效率。应用ARIZ(Algorithm for Inventive Problem Solving)算法、进化法则、知识库、效应库、结构库、专利地图(国内专利库、欧美专利库),从专利规避角度出发,开展机械运动、机械动力、机械结构及机电结合等详细设计,[1]具体应用过程如图3所示。

通过TRIZ理论的应用激发学生的联想思维、想象思维、灵感思维,进而提升了本科毕业设计的质量。学生毕业设计图纸、说明书中重复率明显下降,创新点逐年增加,部分学生还将毕业设计成果申请了实用新型专利,通过毕业设计不仅锻炼了学生的工程实践能力,激发了学生的创新热情,同时还发掘了学生自主创新的潜能。

三、TRIZ理论在毕业设计管理中的应用

传统的毕业设计均是在设计初规定好最后答辩时间,学生只要在答辩日期前提交毕业论文和图纸就可以,但由于现代科技的发展,以及往届生的口口相传,很多学生在网上购买毕业设计、或者直接拷贝工厂图纸和往届毕业设计。而在整个毕业设计期间,很少有学生进行认真的设计、甚至很少有人思考与毕业设计有关的内容。有的指导教师甚至在整个毕业设计周期都见不到学生,学生也都是在毕业设计的最后几天连夜突击,毕业设计质量可想而知。学生在毕业设计中知识的学习,创新思维能力的培养更是无从谈起,毕业设计甚至成为教师和学生的共同心病。

课题组应用TRIZ理论动态化、周期化和分割原理,将毕业设计的考核分割量化,将毕业设计考核由一点单一考核变成多点分段动态考核。教研室教师集体制定各考核点,学生最后的毕业设计成绩由各个考核点成绩组成,改变了过去一次答辩定成绩的做法,加强了过程管理。用分割法将毕业设计成绩分割成毕业实习、开题答辩、中期答辩、教师定期指导、最后答辩几部分(见表1)。在毕业设计之初就列出每一部分考核的具体时间,让学生根据阶段考核时间表自动校正自己的毕业设计进程,同时每个阶段考核都由教研室组织教师进行成绩评定,并将成绩立即公布,任何一部分成绩不合格均不允许参加毕业答辩。通过两年的实践,学生技术文件质量普遍提高,学生毕业设计进程普遍加快,学生参与毕业设计的热情普遍增强,学生应用到毕业设计中的精力和时间增加,创新的结构增多,抄袭现象减少,学生集中突击情况不复存在,学生毕业设计质量明显提高。

四、结论

毕业设计既是对学生大学四年学习知识、实践动手能力的检验,又是学生自主创新能力、工程素质的集中综合培养。毕业设计囊括了实习、开题、产品结构设计计算、图纸绘制、论文撰写、论文答辩等过程。通过在本科毕业设计中引入TRIZ理论强调了学生的主体地位,激发了学生的创新热情,培养了学生的创新能力,避免了学生毕业论文的抄袭现象,克服了毕业设计题目雷同问题,提高了学生毕业设计的效率和质量。部分学生还将毕业设计内容申请了国家实用新型专利,也提高了学生的就业率。通过毕业设计实践,机械设计专业连续三年在学校毕业设计专项评估中名列第一,就业率连续三年名列学校前茅,2012年黑龙江科技学院亦荣膺“全国高校就业50强”,毕业生受到了用人单位的一致好评。

参考文献:

[1]马苏常,王健民,王宪成.应用TRIZ理论提升职技高师学生毕业设计创新能力的探索[J].职业技术教育,2009,(32):79-81.

[2]刘训涛,赵存友,徐鹏.TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J].高教论坛,2011,(3):29-30.

[3]刘训涛,曹贺,陈国晶.TRIZ理论及应用[M].北京:北京大学出版社,2011.

机械手毕业设计论文篇5

关键词:工程机械,毕业生,质量评价体系

1毕业生质量学校评价指标体系

1.1构建原则与方法

学校对毕业生质量进行评价,是强化教学质量、优化教学改革的必经之路。毕业生质量学校评价指标体系的建立应遵循科学性、完整性、客观公正性、适用性、可实施性等原则。毕业生质量评价指标应选取真实、合理,全面,具有代表性和可操作性,指标应用科学的理论进行计算和折合,能够全面评价毕业生在校时的表现,构建出的评价指标体系能准确的分析工程机械专业类毕业生的质量等级,为学校和专业的进一步发展提供一定借鉴。对于毕业生质量评价指标体系模型的建立,本研究采用了美国运筹学家匹兹堡大学教授萨蒂在20世纪70年代提出的层次分析法(AHP)。层级分析法(AHP)是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础上进行的定性与定量分析的决策方法[2]。

1.2学校评价指标体系的建立

构建科学的评价指标体系,评价指标的选取是关键。为了提高教学管理质量,提高毕业生质量,应全面、科学的选取评价指标,构建评价体系,使各项指标的选取和设计能综合、客观和真实地体现毕业生的实际水平和能力。本课题组成员通过调研、查阅资料全面的对社会人才进行了需求性分析,发现“通用性”人才颇受欢迎,使得教育更加注重专业人才素质、知识、技能的培养。本文从基本素质、专业知识、专业技能、社会能力四个方面对工程机械专业毕业生质量进行分析,确定目标层、评价准则层以及评价指标层,进而可得到递阶层次结构模型[3],建立毕业生质量学校评价指标体系。

2毕业生质量社会评价指标体系

2.1构建原则与方法

毕业生进入社会的表现与毕业生的质量息息相关。毕业生的质量是衡量高职院校办学水平高低的重要标志,也是高职院校持续发展的重要生命线。目前评价指标体系中,对于社会行业企业等用人单位对毕业生质量评价体系的构建还未完善,缺乏教育界外部的声音,致使评价体系的效度和信度降低,影响到人才培养的质量与社会需求的适应性。社会评价是指用人单位根据一定的标准和准则,对高等职业院校培养的人才所进行的价值判断。高职院校毕业生质量社会评价指标体系的构建是根据培养目标、评价对象、社会需求以及目前的各种规章制度和科学理论等进行的科学合理的设计过程[4]。本文综合文献、现场调研和理论分析三方面,建立高职院校毕业生质量社会评价指标体系。

2.2社会评价指标体系的建立

目前高校人才的培养基本分学术型人才和应用型人才,学术型人才主要针对自然科学和社会科学中客观规律的研究,基于理论层次方面的研究,而应用型人才主要研究实际工作中的各种问题,属于技能型人才。工程机械专业面向行业企业,培养具有良好职业道德和创新能力,具备工程机械电液控制技术的运用、经营、开发、设计和管理等专业核心能力,掌握工程机械技术的理论知识、应用技术和操作技能,从事工程机械设备的设计、安装、调试、维修、技术管理和营销工作的高级技术应用型专门人才,对于其毕业生质量社会评价体系指标的选取要科学、合理、结合实际。通过深入企业调研,发现大部分用人单位比较注重毕业生的专业知识、动手能力、创新能力、沟通能力、工作态度、抗压能力等方面,笔者通过整理调研结果,将高职工程机械专业社会评价建立知识、技能、素质三个一级指标;专业知识、相关知识、动手能力、创新能力、工作态度等10个二级指标,各个指标占有一定的权重[5]。

机械手毕业设计论文篇6

关键词:机械工程,本科,毕业设计 

    1 引言 

    毕业设计是高等学校应届毕业生在毕业前接受课题任务,在教师指导下独立进行科学研究或工程实践,获得基本训练并取得成果的过程,它是评估学业成绩的一个重要方式,也是提高学生综合素质与创新能力的关键一环[1]。作者结合广东工业大学的实际,从科学选题、落实开题环节、保证毕业设计论文质量等关键环节提出了改进毕业设计工作的措施。 

    2 科学选题 

    选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。但是选题目前存在着一些问题:有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;另外,系与系之间和各系内部之间的设计题目在难度和分量上也存在一定差异。 

    针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。 

    (1)毕业设计选题要尽可能联系工程应用、生产实际和科学研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关科研情况,分析解决问题的方法和途径,使能力得到提高。因此,我们在为2003 级机械制造及自动化专业的学生选题时,选择了“旋转超声主轴振动系统研制”,“三座标工业机械手的设计”,“防伪矿泉水瓶盖的设计”,“自动门PLC控制系统设计”,“适合于电感的微点焊系统研制”等新颖又结合科研实际的课题,尽量反映当代科技发展水平,让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态,结果学生更加乐于参与到科研课题的研究中。 

    (2) 要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,例如“微细特种加工中心”试验样机在我们教研室已经搭建好,“线切割机床、电火花机床、超声抛光装置”等设备可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。 

    (3) 要有适当的难度和深度。举例说我们选择“旋转超声主轴振动系统研制”课题时,考虑到该课题涉及了声学,机械振动学,电力电子学,数电,模电等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、驱动电路等不同部分的,有侧重点地进行研究,经过分工合作,完成了整个课题的设计任务,效果良好。 

    3 落实开题环节 

机械手毕业设计论文篇7

关键词:机械类专业;毕业设计;民族班;改革

毕业设计是学生在校学习期间最后一个实践性教学环节,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与工程能力培养的全面检验。其主要目的是培养学生综合应用所学知识和技能解决工程实际问题的能力,进行创造性工作的基本训练,培养学生独立工作和团队协作能力,是对学生学习成果的一次全面考验。新疆是个多民族地区,少数民族的基础教育比较薄弱,考入新疆大学的多数少数民族学生均来自边缘地区。虽然在四年的学习过程中,严格地按照教学大纲和教学计划完成教学内容,但是由于学生本身基础较差、汉语接受能力有限,大部分学生对于系统性、实践性较强的专业课程很难全部理解透彻,使学生在学习中总处于被动状态。为加大民族班教学改革的力度,提高教学质量,在以往实践性教学环节中所积累的经验的基础上,通过采取有效的改革措施,取得了较好的成果。

一、设计手段

机械制图是机械工程专业最基本的工具,是表达设计思路和设计方案的语言。以往我们都是采用手工绘图,其缺点是:绘图速度慢、出错率高、不易修改、图面质量差。国家早就规定要甩掉图板,利用计算机二维绘图解决以上问题,但其设计思路仍然建立在手工绘图的基础上。机电产品的配合性和可装配性是设计人员容易出现错误的地方,以往要到产品最后装配时才能发现,导致零件的报废和工期的延误,造成巨大的经济损失和信誉损失。采用3D平台下的计算机辅助装配技术可以在设计阶段就进行验证,确保设计的正确性,避免损失。三维设计方法与人的思维方式比较接近,较为直观,可以大大地提高设计速度,并且可以进行装配干涉检验、机构运动仿真及有限元计算、优化设计等。尤其对于空间想象力不高的学生来说,更是一种比较理想的设计方法。此外,三维设计后可以立即转化为二维(平面)图形,因此从三维到二维的整个过程不一定比直接画二维图要慢。我们从2000年(95级民族班)起,要求学生在毕业设计过程中尽量采用计算机绘图,并在答辩中采用多媒体答辩,这在当时全校民、汉班级中是比较少见的。直到2004年,采用三维设计已经较普遍,这方面已经达到了内地同类大学的水平。

二、设计题目

选题是否合适,其难易程度直接决定学生毕业设计的质量。我们在近几年的毕业设计选题上,淘汰了以前过时的老题目,而尽量选择指导教师的科研课题和当前的生产实际相结合的题目,充分体现教学与科研、生产实际相结合的原则,培养学生综合应用所学知识和技能解决工程实际问题的能力。如2001年机械制图96-2班两名学生参加了由指导教师主持的横向课题“数控塑料切粘机的研制”,并以之作为毕业设计题目,完成了产品的设计、零件的加工到整机的调试全过程,获得了难得的实践经验,并完成了整机的CAD绘图工作。长期以来,机械强度分析与计算一直沿用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的公式来进行。由于在计算过程中有许多的简化条件,因而计算精度较低;在设计中,为了保证设备或构件的安全可靠性,常采用加大安全系数的方法,结果使结构尺寸加大,浪费材料,有时还会造成结构性能的降低。有限元分析技术是最重要的工程分析技术之一,它广泛应用于弹塑性力学、断裂力学、流体力学、热传导等领域。有限元法在产品结构设计中的应用,使机电产品设计产生革命性的变化,理论设计代替了经验类比设计。以前由于其理论性较强,有限元法仅仅用在硕士论文中,但从2002年起,在本科班中尝试应用有限元强度分析作为毕业论文题目。同时,由于我们所用的有限元分析软件在Linux平台上运行,所以学生必须掌握Linux操作系统,使学生在计算机方面也有了全方面的提高。

三、创新实践

近几年,我们在学生当中广泛进行了课外学术活动和机械创新设计实践,并把这些内容与学生的毕业设计相结合,获得了可喜的成绩。依布拉音、西克热木等学生完成的“油罐车注油自动控制系统”项目在西北地区比赛中获得一等奖,全国大赛中获得三等奖。努尔比亚等学生完成的“上下楼梯搬运机器人”项目在西北地区比赛中获得一等奖,全国大赛中获得三等奖。通过这些设计大赛及几年的教学改革实践,学生不仅从设计中得到了锻炼,学到了设计技能,而且在做设计时的动手机会多了,培养了他们科学的思维方法与创新能力,加深了学生对机械制造专业的认识,促进了课程设计、毕业设计质量的提高。要实现教育改革和建设的目标,关键是教师,教师不但要有高度的敬业精神和教学责任心,还要有较高的教学业务素质。为使青年教师提高工程素质,增加实践经验,鼓励青年教师积极参与实际科研工作和实验室建设,并对青年教师制定了严格的培养计划。教师梯队建设及青年教师培养有了明确的规划,结合课程建设,个人业务素质提高较快。

四、结论

机械手毕业设计论文篇8

关键词:ADAMS;虚拟样机;仿真

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0089-02

一、前言

随着科技的快速发展,世界经济已由原来的卖方市场转化为买方市场。现代企业要在激烈的市场竞争中占有一席之地,必须解决TQCSE难题,即以快速交货T(Time)、高质量Q(Quality)、低成本C(Cost)、优质服务S(Service)和保护环境E(Environment)来满足不同客户的需求,快速响应市场需求。

虚拟样机技术是20世纪80年展起来的现代设计方法,是以虚拟样机模型代替物理样机,在计算机模拟物理样机的运行。近年来,虚拟样机技术飞速发展,现已成为机械专业方向研究生以上层次人才的必修课程。用户可以利用ADAMS软件或使用其他三维软件建立虚拟样机模型后,导入ADAMS软件,通过添加各种约束、驱动或接触力进行动态仿真,模拟物理样机的运行。通过ADAMS强大的后处理功能生成各种曲线、动画等,进而了解设计的复杂机械运动性能,为物理样机的试制提供理论依据。在大学本科教学中开展ADAMS的教学工作,采用ADAMS多体动力学仿真软件对机械原理中各种机构进行三维运动仿真后验证机构设计的合理性,观察主要机构的运动轨迹、运动速度、加速度等数据变化情况,可以使学生更好地理解机械原理、机械设计中的相关机构运动原理,在进行毕业设计时,能运用ADAMS软件对其所设计的各种机构进行验证,培养和提高学生的设计分析能力,为毕业后能尽快适应专业技术工作打下良好的基础。

二、面向产业需求,开设专业导论课程

机械设计制造及其自动化专业是桂林理工大学机械工程与控制工程学院重点发展的优势和核心专业。每年大学新生入学时,都需要进行专业导论课程教育。为了将一些现代设计方法及理论传授给新生,面向装备制造业的发展需求,教师在讲授专业导论的相关内容时,会将历年学生所做的优秀仿真作品进行动画演示。为了进一步加深学生对虚拟样机技术的理解,相关教师还会组织学生参观桂林市内在虚拟仿真技术使用较多、较为成功的行业领头企业,如桂林大宇客车有限公司、桂林橡胶机械厂等大型企业。企业工程师会结合行业特点,将一些典型案例采用虚拟仿真技术进行现场演示,极大地激发学生学习虚拟样机的兴趣,为后续课程的学习打下良好的专业基础。

三、学习ADAMS动力学仿真软件,贯穿专业课程教学过程

我校机械专业在专业基础课的教学中,利用ADAMS软件三维建模技术、形象的动画展示功能以及强大的后处理功能,将机械原理课程中一些常用机构,如平面四杆机构、凸轮机构、齿轮机构的组成和运动情况进行动态仿真,弥补学生实践经验不足带来的问题。此外,学生在学习过程中还可以了解到现代设计方法高效、快捷的特点,并从中感受到ADAMS软件在机械系统设计中的魅力。以凸轮设计为例,教师讲授凸轮廓线的传统设计方法通常是图解法和解析法。传统的图解法作图过程烦琐、精度不高;解析法虽能获得很高精度,但须花费大量的时间与精力建立精确的数学模型及编制计算程序。显然,上述两种方法都存在难以实际操作的缺点,使得学生很难真正理解。通过ADAMS,则可以直接模拟凸轮的实际运动状态,设计简单、直观,还可以使凸轮运动起来。通过ADAMS的强大的后处理功能,可测量出从动件的运动规律与给定运动规律的拟合程度,图1是采用直接法设计凸轮的全过程。现代设计方法的引入,可让学生体会到先进设计技术的优越性,提高学生的学习积极性。

四、利用ADAMS搭建虚拟仿真实验平台

为加深学生对枯燥无味的理论知识的理解,提高学生的工程实践能力、动手能力和创新能力,实验教学活动提供了一个真实直观、可以动手操作的平台。工程技术人员利用虚拟仿真技术,可以在虚拟环境中模拟真实的机器运行,观测各构件的相互运动及受力情况,不断调整设计方案后进行仿真试验,对整个系统进行优化,直到获得较为满意的优化设计方案以后再投入人力和物力制造物理样机,从而大幅降低新产品的开发费用,提高产品开发效率及缩短产品的研发生产周期。为了进一步提高学生学习ADAMS的积极性,如在大学生科技竞赛、创新大赛、机器人大赛、学院组织的ADAMS大赛等一系列竞赛活动中,在指导教师的指导下,在计算机上利用ADAMS动力学仿真软件对机构的运动轨迹、速度变化规律、加速度变化规律及受力分析等做一个前期试验,并在虚拟试验的基础上对整个系统进行优化后再加工出物理样机进行相应的实验。利用ADAMS强大的后处理功能,将实验数据导入计算机中,与计算机仿真得到的结果进行对比分析,找出实验数据、理论数值和仿真结果之间的差距,改进虚拟样机模型或调整实验方案,并对一些优秀作品给予物质奖励。通过上述一系列活动,可加深学生对常用机械机构的构造和运动原理的掌握,提高分析问题和解决问题的能力。

五、熟练使用ADAMS仿真软件,提高毕业设计质量

毕业设计是学生即将结束大学学习生涯的最后在校学习环节,是对大学四年所学的基础知识、专业知识的一次全面检验。在毕业设计的过程中,学生将机械原理、机械设计、力学和数学等相关知识综合运用于设计过程中,经过毕I设计的磨炼,他们的工程实践能力、分析问题和解决问题的能力有了提高,学校的办学水平和人才的培养能力也得到了提升。毕业设计是学生即将走上新工作岗位的一个重要过渡。为了进一步提高学生使用ADAMS软件的能力,根据学生毕业设计课题选题实际情况,教师可在学生的毕业设计论文中增加ADAMS虚拟仿真分析技术,提升毕业论文的档次。

W生在开始进行毕业设计的初期,可在指导教师的指导下查阅相关文献,运用已掌握的相关专业知识,通过原理构思进行初步设计后,利用相关软件建立一个粗略的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对方案进行动态仿真,将机构的运动轨迹、速度(角速度)、加速度(角加速度)或机构运动过程中所受的力(力矩)与理论计算值进行比较,通过对仿真结果和理论值的比较,找出问题的症结,对模型或理论分析进行修正,并再次进行仿真。之后,在仿真的基础上,对各设计参数进行优化并确定最终方案,最后采用三维CAD软件对模型进行进一步的细化,导出二维图纸。通过这样一个设计、仿真、分析的过程,较为真实地模拟了机械新产品开发的全过程,学生按照这个模式进行毕业设计,其设计能力和毕业设计质量可以有较大提高,为即将走上工作岗位打下良好基础。

六、结束语

虚拟样机技术在现代产品设计中不断地体现了优越性。为提升学生的工程实践能力和综合素质,通过专业导论课程教育、创新大赛、专业学习和毕业设计等一系列活动,可将ADAMS仿真技术融入系列的教学活动中,让学生在学习机械专业理论知识的同时,能熟练使用ADAMS软件解决一些具体工程实际问题。并在毕业设计过程中使用ADAMS模拟机械新产品开发的全过程,使学生的设计能力和毕业设计质量有了较大提高,增强就业核心竞争力。

参考文献:

[1]郭卫东.Adams的教学探索与实践[J].计算机辅助工程,2013,5,22(增刊1):439-444.

[2]刘晓敏,赵云伟.ADAMS软件实践教学方法研究[J].高教学刊,2015,(16):165-167.

Application of ADAMS in Practice-Teaching Reform of Mechanical Professional

SHEN Zhong-hua1,2,CHEN Jing1,2

(1.Metallurgy and Environmental Science Experimental Center,GuiLin University of Technology,Guilin,Guangxi 541004,China;2.College of Mechanical and Control Engineering,Guinlin University of Technology,Guilin,Guangxi 541004,China)

机械手毕业设计论文篇9

关键词:机械设计教学;机械设计全过程训练;人才能力培养

大家都知道,机器是各部分之间具有确定相对运动的人为的实物组合,它能代替或减轻人类劳动来完成有用的机械功或转换机械能。所以,机器的设计过程基本上应包含两个阶段,即运动设计和构形及工作能力设计两个阶段。前者是根据机器的预定动作要求,保证机器具有所需的确定的相对运动,其设计结果是机器运动原理图和各组成机构的运动简图,它好像动物的“骨骼”,这是机械原理课程所承担的内容。后者是在运动设计的基础上,将抽象的运动简图转换成具体的工程(结构)图,这犹如动物的“肢体”,并能按照各种设计理论,保证机器在一定的工况条件下和规定的运转时间内,具有正常的工作能力。其设计结果是制造单位所必需的工程图和技术文件,这是机械设计课程所承担的内容。只有将两者有机地结合起来,才是一个完整的机械设计过程。只有完成这两个过程的训练,才能说完成了机械设计全过程的训练。这是机械专业人才具有创新能力的最基本的条件,也是我们培养学生创新能力的最低要求,否则他们将要在今后工作中经过较长时期的磨砺、摸索,甚至以半个人生为代价,才能具有这种能力,这将大大延缓人才的成长过程。

一、我国机械设计教学现状和存在的问题

(1)过去“机械原理”课程中存在着“重分析、轻综合,重理论、轻实践”的现象,课程设计为运动分析和力分析(这不能称为设计),甚至在教材中提出机器运动方案设计无规律可循。随着教改的不断深入,机械原理新教材已编入机器运动设计。机械原理课程设计已开展了不同类型和题目的整机运动设计,而且与计算机辅助设计结合起来,适应了创新人才的培养要求和现代科学技术的发展。由于有些教师(尤其是老教师)没有学习(或实践)过机器全过程设计,因此各校发展不一,有的只做机构设计,不做整机运动设计,有的甚至至今仍只做运动及动力分析。但总的形势是机械原理加强整机机构设计并开展计算机应用已成大势所趋。

(2)“机械设计”课程以前被称为“机械零件”课程,一直被公认为对学生设计能力的培养和提升具有很大的作用,尤其是减速器设计作为学生的第一个课程设计几乎是不可取代的。在“机械零件”改名为“机械设计”的时候,曾有些学校认为机械设计若不包含机器的运动设计是片面的、不科学的。之后有些教师就把机械原理内容加了进来,统称为“机械设计”。在极个别教材中还加进了凸轮机构的结构设计与强度计算,连杆机构的结构设计等。但在大多数“机械设计”课程中,仍坚持原来“机械零件”课程的教学内容和课程设计,即只讲通用零件设计和进行减速器课程设计,而机械原理中的三大常用机构在“机械设计”课程中只有传动机构了,其他两大机构(即连杆机构和凸轮机构)无影消失。学生不知道怎样去进行这些机构的结构设计和工作能力计算,也就是说在机械原理中学的连杆机构和凸轮机构学生无法应用,致使机械原理与“机械设计”课程内容脱节。这两门课程的课程设计分别为机器方案设计和减速器设计,致使两个课程设计脱节。使学生摸不着头脑,搞不清两者之间的联系。

(3)教会学生从运动原理图绘制工程装配图及其零件图,这在我国机械设计教学中还是空白。因此毕业设计离不开参考图,甚至提出没有参考图就不能搞设计。如果按此逻辑,就无法实现原创性设计。学生毕业实习时到处搜集参考图,毕业设计基本不搞方案及其运动设计,多为抄图加校核,而且这种毕业设计方式也为大多数毕业设计指导教师所认可,认为只要抄图抄懂即可。这样的毕业设计怎能培养学生的创新能力呢?

(4)我国机械设计教学没有给学生提供一个动手实践的机会。设计结果往往停留在图纸或虚拟阶段,无法检验正确与否,虽然举办了机械设计竞赛和挑战杯竞赛,但参与的学生只占少数。

(5)我国机械专业教学改革思路有待深入探讨,很多学校不知道从哪里着手,往往出去调研一遍,将收集的教学资料综合起来取平均值即可,打不破旧的传统,提不出新的方案。现在各门课程几乎都在争学时,都在进行教改,都在加强实践环节,都在搞创新,旧的去不掉,新的要加进来,只好搞平均压缩,缺乏整体观念和权威,缺乏创新思维和人文素质教育。

综上所述,我国机械设计教学现状令人堪忧,机械类毕业生基本上不会搞创新设计(或新产品开发),只有在工作岗位上经过长时间的摸索才能具有这种能力。教育部于2010年启动了“卓越工程师教育培养计划”。提出了教育界与工业界联合制订人才培养标准;创立高校与行业企业联合培养人才的新机制;设立“工程实践教育中心”,学生在企业学习一年,“真刀真枪”做毕业设计;改革完善工程教师职务聘任、考核制度等措施。我们认为,若要完成上述一系列人才培养计划,就必须重视对教学计划及课程内容的全面分析和适当调整,否则是很难培养出具有原创性设计能力的卓越人才的。

二、机械设计教学改革的思路与建议

机械手毕业设计论文篇10

论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。

论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系

面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。

一、课程体系的构建

根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。

课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。

(一)理论课程设置

通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。

专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。

(二)实践课程设置

1、实验课

(1)独立开设专业基础实验课

机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。

(2) 课内实验

其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。

(3)开放型实验

开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。

2、集中实践教学环节

集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。

(1)课程设计

课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。

(2)各类实习、实训

实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。

金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。

数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。

生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。

毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。

(3)毕业设计

毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。

毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。

毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。

3、课外科技活动、竞赛、社会实践

其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。

二、加强校内外实践基地建设

(一)实验平台建设

实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]:

1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。

2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。

3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。

4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。

5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。

6、鼓励和激励教师自行开发和研制。

我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。

(二)建立工程技术实训中心

学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。

(三)校外实习基地建设

在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。

三、加强师资队伍建设

优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。

四、建立实践教学质量保证体系

领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。