机械手设计毕业论文 第1篇
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、学科平台课程占、专业平台课程占、集中实践教学环节占组成的课程体系。
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。
机械手设计毕业论文 第2篇
黑龙江科技大学机械工程专业是省内唯一一个为煤炭行业输送矿山机械设备设计和制造人才的专业。根据煤矿高效生产、安全生产的要求，按照建设国内同类院校一流水平的教学服务型大学要求，本专业以社会需求为导向，以知识传授为基础，以能力培养为重点，以德育教育为根本，以工程技术为主线，注重知识、能力、素质的全面协调发展，注重为学生搭建发展平台，培养具有较强的实践能力、创新能力、职业技能和可持续发展的机械工程高级应用型人才。因此，机械工程专业建设要以学生为本，以市场为导向，以提高人才培养质量和服务社会能力为核心，坚持科学发展和创新发展，深化“三大”教育理念，加强专业和课程建设，实施卓越人才培养计划。科学合理的专业建设规划是专业建设的必要前提。目前，经济发展对人才的需求日益多样化，作为应用型本科高等学校对人才的培养目标不是学术的卓越性，而是要满足服务地方区域经济建设和行业领域对多样化人才的需求。因此，制定专业建设规划要充分考虑学校办学层次与学校定位、专业建设基础、现有师资和教学资源。全面了解国内、特别是国内知名的煤矿机械制造企业和相关高校本科专业人才培养的现状、人才培养方案、行业企业对人才的需求；充分调研毕业生和用人单位的意见；科学分析当前和今后一个时期国家产业发展战略、地方社会经济发展对人才的需求。在充分考察和调研的基础上，结合机械制造方向培养目标，深入思考，认真分析和总结提炼，研究制定机械工程专业的总体建设思路、实现的建设目标、采取的保障措施等。
二、修订专业人才培养方案，完善课程体系，体现创新能力和工程应用能力培养
1.人才培养类型和培养模式人才培养模式的核心是构建科学合理的人才培养方案，而一个科学合理的人才培养方案必须把握好各类课程及各教学环节之间的关系和学时比例。为实现机械专业学生全方位、多角度的能力素质培养，根据人才培养目标要求，在培养类型上，根据学生特长和意愿，实施两种类型的培养：一是特色应用型人才培养；二是选择优秀学生实施卓越人才培养。在培养模式上，充分利用校企合作平台，采取企业需求和学校培养相结合的方式，探索校企合作人才培养机制。开展3年本科理论知识学习加1年企业生产实践的复合型人才培养，每年选拔15名优秀学生开展“3+1”人才培养。“3+1”培养模式分两个阶段进行，第一阶段是前三年学生在学校完成理论课及课程实验、通识教育实践内容；第二阶段是学生深入企业，实行“学校+企业”的双指导教师制，利用一年的时间到校外企业进行工学结合、顶岗实习，进行职业岗位能力培养。实践内容包括学习企业课程、生产实习、毕业实习和毕业设计等。2.人才培养方案在人才培养方案制定上，邀请相关企业和部门专家参与到人才培养方案的制定与修改中，对常规学生的人才培养进行适当调整。对实施“3+1”人才培养的学生，在前期制定的“3+1”人才培养方案基础上，结合企业，细化具体内容并进一步落实。在人才培养方案和课程设置上以市场对机械专业人才的需求为导向，构建突显实践能力培养的、与人才培养模式相适应的本科人才培养方案。同时，将实践教学环节和素质拓展环节贯穿于教学全过程，为实现卓越工程师创新能力和工程应用能力培养提供平台。
三、深化实践教学改革，增强学生工程应用能力和创新能力
结合专业特点和人才培养要求，进一步完善以能力培养为主线的实践教学体系。改革实践教学的考核评价，把课程设计、课程实验、专业综合实验、生产实习、机械工程训练、毕业实习、毕业设计、素质教育等环节有机结合起来，合理安排各实践环节，更新充实实践教学内容，改革和创新实践教学模式，培养学生实践动手能力。在课程实验方面，合理设置实验项目，增加综合训练项目的比例。注重实验室开放的质量和效果；在生产实习方面，扩建实习基地，完善措施，确保实习质量，避免走马观花，流于形式。选择相关实践企业参与实习考核标准的制定，有条件的话可以在部分班级做生产实习校企双评试点；在毕业设计方面，采取多种形式和手段，继续深化学生毕业实习、就业、毕业设计一体化的改革。利用机械学科的设备优势，选取优秀学生做毕业论文、三维设计与仿真，其他学生加强专业基本训练，注重细节，杜绝假大空的毕业设计。为了解决学校教学与实际生产之间的差距，让学生更好地感受到一线生产、管理、服务的特点，引入企业高级技术人员、管理人员到学校定期为学生开设课程或进行讲座，以弥补理论学习与实际生产之间的差距。
四、加强团队建设，提升师资队伍整体实力
培养造就一批高素质的适应社会需求的机械专业人才，必须有一支与之相适应的教师队伍作保障。在现有师资队伍基础上，通过学历提高、企业挂职锻炼、名校盯课、聘请知名企业专家等途径，加大教师实践能力的培养。在教学团队建设上，对部分有发展潜能的教师进行重点培养，加强教学团队建设，形成一套行之有效的工作机制，增强教学团队的凝聚力和战斗力。针对部分从学校到学校的教师，通过与企业合作，派遣他们到企业进行实践技能和职业素养培训，并且在制度上给予保障。关于实验师资的培养，改变教育教学过程中重理论、轻实践，注重理论教师培养的思想，加强实验师资的培养与建设。同时，鼓励专业课程教师投入到实验教学研究中去，鼓励他们进行实验教学研究的创新，从而建立校企“双师型”的教师队伍。在科研团队建设上，围绕机械工程学科建设和专业人才培养需要，明确本专业团队学术研究方向，满足科研促教学需要和区域经济发展需要。
五、条件建设，加大实验实践基地建设
加大实践教学投入，加强实践教学条件建设。注重校内外教学和科研实践基地的内涵建设，搭建较为完善的专业能力培养平台，以学生专业实践能力和创新能力培养为主线，以专业实验室和实践基地为依托，制定分阶段、分目标的关于能力培养的实施方案；搭建较为完善的职业能力培养平台，以培养学生职业素养和职业能力为主线，以校内职场模拟和校外顶岗锻炼为载体，制定科学的实施方案；结合能力培养平台的搭建，制定了实验室、实训室和校外实践基地建设的长期规划，分阶段确定建设目标；加强图书资料、多媒体课件、学术报刊、网络视频等资料的建设。
六、结束语
机械手设计毕业论文 第3篇
[关键词] 机械设计；毕业设计；TRIZ理论
0 引言
Pahl和Beitz指出在实际的设计工作中大约70%属于变形设计[1]。机械设计专业本科毕业设计题目基本属于变形设计范畴，完全可以与创新教育即TRIZ结合起来[2]，实施毕业设计的大学期间全程训练计划、校外毕业设计与所学专业培养目标紧密结合、毕业设计全程监督管理的新方法。学生的毕业设计应与科技训练、创新活动结合，是学生在校期间科技活动的延续和总结，这样既可实施大学生科研训练计划，营造学术研究氛围，又可培养大学生创新能力，加强素质教育，提高毕业设计质量。
1 强化机械设计专业本科毕业设计质量的 重要性
毕业设计是建立知识联系的有效途径
毕业设计过程可以把学生大学期间学习的基础知识、基础理论以及专业知识有效的融合，建立起知识之间的有效联系，使学生的基本知识在设计过程中形成有序的知识体系，在毕业设计的实践中，通过设计指导教师的引导，掌握知识的运用过程和如何合理的利用所学。
毕业设计是进行专业综合训练的有效方式
机械设计专业是实践性很强的工科类专业。毕业设计是机械设计专业教学必要的集中实践性环节，是实现该专业培养目标的重要的综合性课程，同时也是衡量专业教育质量的重要标志。该过程培养和考察学生应用所学基础理论、专业知识和基本技能综合分析与解决一般工程技术问题的能力，对于提高和培养学生的综合素质和工程能力、实际动手能力具有其他课程不可替代的重要作用。所以毕业设计是学生走上工作岗位前的一次职业培训，其成绩是学生毕业及学位资格认定的重要依据。
毕业设计是适应工作环境，建立学生与企业 之间的联系的有效途径
毕业设计教学质量的优劣直接关系到本专业学生能否在毕业后短时间内适应社会要求，并在实际工作中独立地解决工程建设中遇到的有关设计、制造和控制方面的问题。通过实践和实习，了解企业技术人员工作现状以及企业技术人员在工作过程中的吃苦耐劳、艰苦奋斗精神，使学生毕业后尽快适应工作环境。
毕业设计充分发挥学生创造性和主观能动性
毕业设计是培养和锻炼学生创新意识、创新能力的有效途径。学生通过毕业实习和毕业设计，直接参与到教师的科研活动、社会实践、教学基地的建设等实践环节中去，在实习、实验中获得大量的材料信息，通过实习和设计，将学过的专业知识综合应用，培养自身的科学研究能力、严密的逻辑思维和独立创新能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而提高综合素质。
2 机械设计专业本科毕业设计具备TRIZ 理论应用和创新实践的基础和条件
TRIZ理论的起源具有鲜明的工程技术特色
TRIZ理论是前苏联阿奇舒勒及其领导的一批研究人员，自1946年开始，花费大量人力物力，在分析研究了世界各国250万件专利的基础上，所提出的发明问题解决理论[2]。阿奇舒勒开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的，这些原理不仅能被确认也能被整理而形成一种理论，掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期，也可使发明问题具有可预见性。
TRIZ属于前苏联的_，在军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用，成为创新的“点金术”。如今TRIZ正成为许多现代企业创新的独门暗器，TRIZ可以轻易解决那些“看似不可能解决的问题”并形成专利，提升企业的核心竞争力，使企业从“跟随者”快速成长为行业技术的“领跑者”。
发明问题解决理论的核心是技术进化原理。根据这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力[3]。进化速度随技术系统一般矛盾的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次矛盾。阿奇舒勒依据世界上著名的发明，研究了消除矛盾的方法，他建立了一系列基于各学科基础知识的发明创造模型。这些模型包括发明原理（Inventive Principles）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及标准解等。在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解，最后设计者再把该解转化为该领域的解或特解。
毕业设计的过程具备TRIZ理论应用的土壤
机械设计专业毕业设计过程从选题、开题、结构设计方面具备TRIZ理论应用的土壤。从概念设计到详细设计再到工艺设计、从变形产品设计到系列产品设计再到创新产品设计，指导教师指导学生应用TRIZ理论进行毕业设计流程，指导学生掌握TRIZ理论的创新技法，了解Pro/I和专利查询。
1）毕业设计选题。选题是学生提早进入毕业设计环节的前提，应以培养学生创新能力为目标，体现先进性、市场需求性，结合学生兴趣、生产实际及教师科研课题进行选题与命题。指导学生根据今后的工作单位或拟就业方向的性质，通过图书馆、期刊论文数据库、专利库获得毕业设计课题资料。引导学生应用TRIZ理论中的技术成熟度预测方法对课题进行技术成熟度预测，培养学生在今后工作中所需的科学决策能力。
2）毕业设计开题。开题是毕业设计前期环节的主要工作，开题过程着重于方案设计过程，应当使学生掌握在开题阶段应着重做什么及如何去做。在方案的提出过程中，教师应该引导学生应用TRIZ理论中发明的5个级别分类方法，明确毕业设计课题属于发明的哪个级别[4]。同时，可以运用TRIZ创新设计的40个创新原理[3,4]提出可行的毕业设计课题方案。
3）毕业设计的原理设计和结构设计过程。毕业设计的原理设计和结构设计是毕业设计的主要工作环节。教师应在毕业设计选题和开题工作的基础上，引导学生进行毕业设计题目的原理设计和机械结构设计，从创新问题解决模式和流程图及解题工具的具体应用出发，定义设计所遇到的各种技术冲突和物理冲突，应用冲突矩阵或分离原理、发明理论解决冲突，得出TRIZ通用解，确定领域解；然后根据课题需要进行技术具体化，即进行详计。
3 实例
以“水射流喷丸强化测试件装卡装置设计”为例[4]，说明机械设计专业本科毕业设计应用TRIZ理论的有效性。
选题
目前，公知的所有的机床装卡夹具不管通用夹具和专用夹具都是通过六点定位和卡紧机构实现对工件的准确定位和卡紧。在对工件加工时，加工工具对工件有力的作用属于正常的不可避免的作用，然而传动系统在传递转动或平动时会对工件有附加的作用力，这会影响到对工件的处理质量。尤其是在试验单一因素对测试件性能的影响时，现有的夹具不能避免夹具传动系统对试验结果的影响。
本设计涉及一种装卡测试件的专用夹具，尤其是水射流喷丸强化测试材料性能或测试机床刀具切削力等单一因素影响时，测试件除了单一因素外，避免再受到其他力干扰的测试件装卡装置。
开题
为了克服夹具传动系统对测试件的单一因素性能试验的影响，本实用新型提供一种测试件装卡装置，在试验单一因素对测试件性能影响时，避免夹具传动系统对试验结果的影响。
本设计解决其技术问题所采用的技术方案是：采用传统的弹性夹头座和弹性夹头装卡工件，实现测试件的定位和夹紧。弹性夹头座的内锥面与弹性夹头的外锥面使用不能自锁的锥角锥面，调节螺栓的拧紧和松开可以使测试件夹紧和拆卸。为了避免测试件转动过程中受到传动系统作用力的干扰，采用驱动作用力与转动相分离的方法，把止口轴承架安装于箱体上支撑传动系统的作用力，由驱动连接盘通过渐开线花键连接驱动弹性夹头座转动，弹性夹头座的转动通过摩擦力驱动弹性夹头转动，由于弹性夹头夹紧测试件，所以测试件也会随着一起转动。测试件非夹紧侧是靠轴承和通用套支撑，并处于自由状态，测试件不同的尺寸可对应更换不同的通用套，增加专用夹具的通用性。
本实用新型的有益效果是，可以使测试件转动，且不会受到传动系统在传动过程中的作用力影响，是理想的试验装置，而且结构简单。
原理及结构设计
应用的创新原理为物理冲突的空间分离原理。在如图1所示实例装配关系中，箱体（8）可以安装于机床的工作台上，轴用挡圈（7、12、15、22、23）和孔用弹性挡圈（9、10、18、19、20、21）用于对轴承（4、6、11）的定位，同时还可以定位弹性夹头座（16）和通用套（13）。调节螺栓（1）的外螺纹与弹性夹头座（16）的内螺纹用于调整弹性夹头（17）对测试件（14）的夹紧程度，测试件（14）的右侧是靠轴承（11）和通用套（13）支撑，并处于自由状态，测试件（14）不同的尺寸可对应更换不同的通用套（13），增加专用夹具的通用性。弹性夹头座（16）左端的花键轴段与驱动联接盘（2）上的花键孔配合，当皮带轮（3）转动时，通过驱动联接盘（2）带动弹性夹头座（16）转动，弹性夹头（17）与弹性夹头座（16）之间的摩擦力带动弹性夹头（17）转动，测试件（14）也随之转动。转动过程中，由于止口轴承架（5）安装于箱体（8）上支撑轴承（4）和皮带轮（3）之间，来自于动力传动径向力只通过轴承（4）和皮带轮（3）作用于止口轴承架（5），不会作用于弹性夹头座（16）上。这样，本装置实现了驱动测试件（14）转动与动力传动过程中的径向力分离。
4 结束语
机械设计专业本科毕业设计大多数设计题目属于实际工程应用类型，在大学生完成毕业设计的过程中，把TRIZ理论的创新原理和创新过程应用在毕业设计的方案设计、原理设计或结构设计上，不但可以实现符合实际要求的变形设计产品设计，而且可以借助于创新工具实现原创性设计产品设计。这样的过程对于机械设计专业提高毕业设计质量无疑是有效的。同时，学生毕业后面对企业的管理、技术和研发等各个方面的工作，其设计创新能力对于企业未来的发展和科技进步有着积极影响。
参考文献
[1]G Pahl,W Design[M].London:the design council,1984:186-188.
[2]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,2010,(5):78-81.
机械手设计毕业论文 第4篇
关键词：机械工程 实践教学 改革 创新
随着工业生产迅速发展，技术更新速度增快，企事业单位对机械工程专业毕业生的知识能力与知识结构提出了更高的要求。毕业生不仅需要掌握专业理论知识，更重要的是需要具备较强的综合实践能力，特别是创新能力。机械工程专业的教学和培养必须通过理论与实践教学的结合，才能让学生尽快适应社会环境，具备一定的实践动手能力和创新能力。因此，实践教学是实现机械工程专业教学培养目标的教学主体，是培养应用型人才的主要途径之一[1，2]。实践教学环节可以培养学生运用基本知识、基本理论和基本技能分析和解决具体工程问题的能力，是其他教学形式不可替代的。通过深化实践教学改革，提高实践教学质量，有助于培养适应社会发展需要的高素质工程技术人才。笔者分析机械工程专业传统实践教学内容的弊端，对实验教学内容进行优化设计，深化创新实践手段，多方位透视实践教学，对传统的实践教学模式进行改革。
1 存在的主要问题
机械工程专业实践教学内容主要包括实验、课程设计、实习、毕业设计等环节。尽管实践教学目前已被高校广泛重视，但由于实践教学投入较大、涉及面广，属于高校人才培养的薄弱环节，存在着一系列问题，制约实践教学的发展。
实验教学环节
验证性、重复性实验偏多，培养学生分析能力和创造能力的综合设计性实验过少。随着现代科学技术的迅猛发展，知识更新的周期越来越短，新知识、新技术不断涌现，而实验内容难以得到及时更新，而且专业必修课程较多，教材的内容太过庞杂，实验内容过于陈旧，一些实验项目与实际生产脱节，从而阻碍了新技术及新方法的讲授，达不到注重实际和提高学生素质教育的目的，而且课程的实践性难以得到体现。
课程设计环节
传统实践教学中存在题目单一及陈旧问题，不能与实际生产紧密结合，学生应付实验的现象较为严重。
实习环节
目前仍有高校采取参观实习的教学模式，学生缺乏动手机会，难以达到预期目的。而且有的实习内容涉及企业技术保密，学生一般难以到相关技术部门实习。
毕业设计环节
题目来源有限，一般是根据导师的在研项目或实验项目拟定，与工程实际紧密联系不密切。而且一名指导教师指导的学生组中研究的题目比较单一，难以体现学生个人的创新性，设计的内容雷同情况比较多。
2 实践教学改革措施
专业实验教学内容优化
机械工程中的新理论、新方法随着科学技术的飞速发展不断涌现，机械工程专业教学计划中的课程数目繁多，但由于总课程教学时数有限，许多课程的教学时数不断减少。如何处理少学时课程中理论教学与实践教学的关系，是各高校不断探讨的问题。实验教学是机械工程专业培养学生实践能力的重要环节，可以通过实验内容设计的不断优化，及时更新实验教学内容。实验教学内容的优化在于对传统教学内容精细筛选，增加部分创新性、设计性、综合性的实验。教学过程中应充分尊重学生的主体地位，条件许可时应允许学生按照教学要求自行设计实验方案，从而充分发挥学生的想象力和创造力[3]。
实验教学内容优化还应适当减少验证性的实验比例。即尽量减少单纯验证实验、简单重复实验、模仿操作等实验，注重实验质量，减少实验个数及实验时间。可以根据实验技术手段和实验研究方法的共性特点构建综合性实验，把相互关联的实验整合成综合性实验，甚至可以把多门课程的实验构成有机系列的结合体。设计探索性实验有利于学生接触精密仪器和先进的实验手段，拓宽学生眼界，提高学生分析、解决问题的综合能力。
根据教学与生产的实际需要应该及时调整实验内容，使实验内容紧跟科学技术的发展步伐，有助于学生及时了解国内外的研究动态，使学生与现代前沿的科研及实践对接，学会从专业的视角广泛了解和摄取新知识及新信息。通过对实验内容提出优化方案，并针对具体情况进行相应的改进或调整，能够有效激发学生的实验兴趣，从而锻炼学生解决实际问题的综合能力。根据机械工程学科专业特色，结合高校的特点和行业需求，对实验环境以及实验设备配置进行优化，多增设综合性、探索性实验项目[4，5]。
多元化实践教学模式研究
通过加强实践内容和科研的衔接，督促学生积极参与指导教师的各项科研活动，达到提高学生实践能力和综合运用所学知识的能力。实践教学是教学与科学研究相结合的特定形式，是高校中教学过程融入科学研究的具体体现。将科研项目纳入实践教学，可以丰富和更新实践教学内容，提高实践教学质量，有利于活跃学生思维，提高学生的创造性思维。
课程设计是实践环节的重要组成部分，教师应该充分意识到其重要性，防止题目雷同，尽可能做到一人一题。条件允许时可与学生的毕业设计联系起来，引起学生的足够重视，并投入足够的精力，在指导教师的协助下，学生也可以根据教学要求自行选择课程设计题目。确定课程设计题目时，尤其需要注重结合工程实践选择与课程相关、难易适中的题目。
实践教学中的毕业设计是与教学其他环节相互融合、相辅相成的，一定程度上是其他教学环节的延续、检验和深化。其实践性和综合性是其他教学环节不能替代的。毕业设计更加有助于提高学生解决问题的综合能力，它不仅是理论教学的补充，也是培养创新型人才的必要手段[6]。毕业设计过程中可将学生进行分类，根据不同类型学生的特点，研究实施多元化毕业设计模式，进行个性化差别培养[2]。毕业设计题目应符合机械工程专业培养目标，尽可能倾向各类高新技术、社会生产实际、教师的科研项目等，体现理论与实际的结合，符合学科的应用性和发展性。特别需要注意毕业设计选题的难度、深度和学生实践能力之间的协调。
实践教学方法和手段改革
把现代教育技术引入实践教学，从技术方面提高实践性教学的实施效果。如声像技术、仿真技术、网络技术、虚拟现实技术等各类现代教育技术可广泛应用于实践教学过程，能够极大地提高实践教学的效果，有利于为学生提供必需的工程训练环境。也可以在实验教学系统中，开发出现代教育技术平台，形成现代技术支撑环境[7，8]。特别是对尚不具备实践教学条件的部分教学内容，可广泛利用网络、仿真技术、录像及多媒体课件等各种手段，让学生形象、直观、生动地获得知识。也可以利用网上资源进行教学，将仿真实验、虚拟实验和实践操作相结合，拓宽学生的知识面，从而培养学生的实践技能。
3 实践教学改革途径探索
实践教学改革需要分阶段、分层次以及循序渐进地推进，通过不断优化课程体系结构，并紧密结合机械工程专业学科的前沿发展，突出机械工程专业的特色与实践教学的实效性。引导学生掌握工程设计的基本概念，通过掌握工程设计的相关理论知识，在循序渐进的实践教学环节中，逐步提高学生的工程设计能力。需要改革传统的考核制度，加强工程实践教学环节的考核力度。同时通过加强师资队伍建设，不断提高实践教师的专业技能和实践教学指导能力。还可以深入实施课外创新活动，结合课内教学与课外科技创新活动，满足学生创新性学习与自主学习的需求，提高学生的科技创新能力[10]。
统一考虑课程实验、课程设计等实践环节，有效安排时间，实行实验室全天候开放，督促学生利用课余时间进行实验，能够有效解决实践时间短缺的问题。通过加强开放实验室的管理和建设，为学生提供良好的实验空间和必要的实验条件，吸引学生积极参加教师的科研或开发性实践活动，使学生的综合素质得到锻炼，实验设备得到充分利用[11，12]。
4 结束语
实践教学环节是机械工程专业教学过程的重要组成部分，是培养高级人才不可或缺的基本训练。本文通过多方位透视各实践教学环节，对传统的教学模式进行改革，探索改革措施，将以传授知识为目的的实践教育观念向以培养学生创新能力和创新意识为目标的教育理念转变，激发学生的学习积极性，着力培养机械工程专业学生的实践能力和创新能力。
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机械手设计毕业论文 第5篇
关键词:数字化制造技术;应用型人才;创新实验区;教学改革;人才培养
一、我国工程教育面临的问题与挑战
我国经济的快速发展,国际影响力的不断提升,对我国人才的培养和教育提出了新的挑战和要求,对高等工程教育的改革起到了巨大的推动作用。近几年来,我国制造业的快速发展促成了巨大的高素质人才需求市场,但我国的工科教育从理念、机制到教学内容方法等各个方面都存在着理论脱离实际和产学脱节的问题,严重影响了我国工科人才的质量。随着改革的不断深入,我国的高等教育体系发生了不少积极变化,但随着经济全球化的加速,高等教育特别是工程教育与经济发展的需要还显得很不适应,培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求,这种状况将直接影响我国的国际竞争力。
通过调查,不少现代企业对国内培养的工程本科毕业生评价是:学生独立性强,思路开阔、时尚、知识面广;但脱离工程实际,专业知识不扎实,工程实践能力和创新能力差,浮躁,工作责任心、事业心弱,急功近利;学生熟悉工作须在企业工作3～4年左右。所有这些都为高等工程教育敲响了警钟,需要从教育理念、培养目标、办学机制、师资质量、课程设置、教学内容和方法、评价体系等方面进行必要的改革。
二、创新实验区教学改革的思路
1.在办学理念上,坚持“育人为本,德育为先”,把育人作为实验区的根本,把质量作为实验区的生命,把学生实践与创新能力培养作为动力,注重提高学生的就业能力与创业能力。
2.在人才培养体系的构建上,坚持以社会需求为导向,坚持“基础扎实、特色明显”的人才培养思路,注重理论与实践相结合、学校与企业相结合、知识与能力相结合,建立“企业全程参与、校企紧密合作、产学研融合”为主要特征的、面向区域经济的“数字化制造技术”应用型人才培养模式,注重学生全面素质教育、注重学生自主学习能力和岗位适应能力的培养,促进学生知识、能力、素质的协调发展。
3.在教学改革上,充分调查分析社会对“数字化制造技术”人才培养目标、规格的新要求,结合现代企业人才的知识、能力和素质需求,对教学内容和课程体系进行调整,突出学生“数字化制造技术”实践和创新能力的培养,深化教学方法改革,积极实施启发式、讨论式教学,积极开展研究型学习;大力推进双语教学和教学手段的现代化,促进网络与计算机技术等现代教育技术和手段的应用;实施教学制度创新,探索学分制条件下的教学运行机制、管理制度和教学工作评估制度,建立以应用能力考核为主导,知识、能力、素质综合考核,企业工程技术人员参与的开放式多元化质量考核与评价体系,进一步完善有利于学生学习的教学质量监控与保障体系。
4.在专业与学科建设上,依托“机械制造及其自动化”江苏省重点建设学科、“数字化制造技术”江苏省高校重点实验室,促进“机械设计制造及其自动化”部级特色专业内涵建设和协调发展,形成以重点学科―特色专业―精品课程―省高校重点实验室、省级实验教学示范中心建设为框架的学科―专业―课程(课程群)建设格局,确立“适应市场,凸显特色,打造品牌”的学科促实验区的建设思路。
5.在实验区实习基地建设上,加强“江苏省实验教学示范中心――机械工程实验教学中心”以及“数字化制造技术”江苏省高校重点实验室的建设,使实验区学生的综合性、设计性、创新性和开放性的实验占主导地位,为实验区学生在实验、课程设计、毕业设计等实践环节中进行“数字化制造技术”应用能力与创新能力的培养,提供实验、实习与创新活动的机制和平台。同时,进一步加强与校外实习基地和产学研基地的建设,切实提高实验区实践教学的质量,促进学生“数字化制造技术”应用能力与创新能力的培养与提高。
6.在师资队伍建设上,按照“数量保证、结构合理、素质过硬、整体优化”的建设思路,建立包含企业工程技术人员、科研机构研究设计人员等在内的专兼结合的多元化师资结构体系,增强教师面向产业、面向企业、面向工程实际的意识,提高教师理论联系实际、熟悉生产现状、解决生产实际问题的能力以全面提高教师队伍素质为中心,促进教师资源的结构优化和合理配置;以培养专业带头人和骨干教师为重点,不断完善引才、留才、用才的良好工作机制,建设一支适应培养“数字化制造技术”应用型人才需要的师资队伍。
三、创新实验区教学改革的措施
(一)教学改革共识
在充分调研和学习讨论的基础上,实验区对“数字化制造技术”应用型人才培养的改革进行了认真思考,形成了如下共识:
1.现代工业的发展既需要一大批拔尖创新人才,也需要数以千万计的专门人才;既需要科学家和工程研究人员,也需要大批量的工程师和工程应用人员。本实验区人才培养的主要目标是专门人才、是工程师,是有特色有特长的工程应用人才。
2.工程教育必须与工程紧密结合,必须向工程回归,必须走进工程,而不能脱离工程,必须重视工程应用能力的培养而不能忽视工程应用能力培养,必须加强校企紧密联系,必须加强产、学、研的结合。
3.要提高本实验区学生工程应用能力,必须加强学生学习能力、工程基本技能、工程实践能力和工程创新能力的培养,使学生会学、会做、会创新,使学生在工程实践中能够不断地学习新知识,能够创造性地解决实际问题。
4.实验区人才培养必须强调知识、能力、素质的协调发展,使学生做到基础扎实、能力显著、素质优良,同时,人才培养必须要有特色,这一特色就是“数字化制造技术”。按照应用型工程教育的思想,实验区对机械工程学科的课程体系进行重组与整体优化,根据机械制造业人才市场的需求,加强实验、实习、课程设计及毕业设计环节,将“产学互动”贯穿整个教学过程;以“数字化制造技术”系列知识形成、应用为导向和主线,按基础知识和专业知识、工程实践与实验、工程项目设计三大板块的有机融合,构建“机械设计制造及其自动化”专业“数字化制造技术”应用型人才培养系列课程和教学体系。
(二)教学方法
在教学方法上,按照先进的工程应用教育理念,结合实验区的实际情况,采用国际上先进的工程教育教学方法和手段,改革现有教学过程和方法,主要举措有:
1.改革教学计划,调整教学内容和教学体系。根据科学技术发展的特点,紧密结合我国高等教育和我校的实际,实验区调整教学计划,调整理论教学与实践创新教学的比例,加大“数字化制造技术”实践教学比重,将理论讲授融入生动形象的实验和设计过程,促进学生创新能力、团队精神和综合素质的培养。优化教学体系,重视将“数字化制造技术”的最新应用成果融入课程教学内容,使其更能适应快速发展的经济社会,使毕业生更能适应现代企业的需求。
2.开展课程考试、考核方式的改革创新探索试点工作。为使学生能够全程主动参与到教学活动中,并且能够全面考核学生的学习态度、掌握知识和运用知识的能力、动手和实践能力,实验区正逐步开展课程考试、考核方式的改革。对于“数字化制造技术”的系列课程,考查学生上课情况、作业、实验、平时考试、期末考试及课程设计等环节,综合作为其最终考核成绩。
3.开展毕业设计模式和考核方式的改革工作。为充分发挥学生自主学习的主动性、创造性提供条件与空间。设立“数字化制造技术”方面的开放性课题,学生结合教师的科研项目组成团队来参与完成项目;鼓励学生到意向就业的企业做实际课题,由企业的工程师和学校的教师共同指导;聘请企业的工程技术人员做兼职毕业设计指导教师等。逐步将毕业设计变成教师为主导,学生独立自主完成项目构思、设计、制作和运作的一个教学环节,并且密切与工程实际项目的结合,全面培养学生的职业道德、团队精神、实践应用能力和综合素质。
4.将取得“数控加工中级技能证书”作为实验区学生的必修内容之一,突出工程动手能力培养。
四、改革的实践效果
(一)校内实践情况
1.项目成果已在机械工程系2006、2007、2008级学生中进行了推广与应用。学生的创新能力明显提高,在省工科高校第二、三届先进制造技术与创新制作大奖赛中,分别获得三等奖和二等奖;在2007年“广茂达杯”全国机器人比赛中获得两个二等奖、2008年江苏省大学生“机械创新设计”大赛中获得一等奖、2008年江苏省大学生机器人比赛中获得一等奖、二等奖各一项。
2.带动和促进了教学改革与研究。结合国家特色专业建设点、省重点建设学科的建设,先后承担了《地方院校应用型机械类本科人才培养模式及途径》等省、院级教学改革项目13项。
3.近三届毕业生就业率连年走高。2008年毕业生就业率,其中协议就业率93%,就业质量在全省同类高校排名前列;2008年研究生考试达线33人(录取27人),为当年毕业生总数的11%,在全省同类高校中名列前茅。
(二)校外交流与社会影响情况
本项研究成果多次在全国、省有关会议上交流,已成为我校“数字化制造技术省重点实验室”建设点、省重点学科“机械制造及自动化”建设点和特色专业建设中,体现学校定位与办学思想、提高人才培养质量的标志性成果。机械设计制造及其自动化专业在2007年12月被国家教育部遴选为“第二批高等学校特色专业建设点”,该专业在2008年5月被江苏省教育厅遴选为“省品牌专业建设点”。
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机械手设计毕业论文 第6篇
关键词：课程设计 教学探索 教学改革
1 机械设计是机械工程专业学生的骨干技术基础类课程
机械设计课程设计，是培养学生具有一定的机械设计能力，在实践方面能更全面的培训学生的设计能力，它要求学生用机械制图，材料力学，金属工艺学，公差技术测量知识等课程独立完成机械传动的设计，它具有很强的综合课程设计，能够培养学生理论结合实践的设计思路，以提高分析和解决机械设计的实际工程等问题的能力，巩固、深化和扩展所学知识，全面培养学生的实践能力和创新能力，对学习后续专业课程、毕业设计以及今后的工作具有重要的影响。社会一直在进步，科学技术也是快速发展，现代的社会经济需要以知识为基础，机械设计从以前到现在的变化，产生许多关于设计创新办法，从而对技术人员的自身水平有了比较严格的规定，笔者依据自身的授课经验，参考其他学校的经验，对改革机械设计课程设计改革进行了初步的研究。
2 改革的思路与措施
根据专业特点，结合实际选题
现如今，在工科院校中无论是近机类其他专业还是机械类专业，机械设计课程普遍采用的是传统的齿轮减速器设计。此前这种方式能够符合教学大纲中对教学环节的要求，学生能在其中获得一定的设计训练。但他存在一定的弊端，那就是并未充分的考虑各专业的特点。在现实的教学活动中，对于不同专业的学生来说，他们所接触道德工程设备是不同的，而且各个行业对于机械设备的使用也各有偏重，基于此，我们在选题时就应该充分考虑到各专业的提点，并结合各个行业典型实际来选题。把学生自主创新放在首位，教师只是从旁给出指导性的意见。如此一来，在教学中我们不但达到了大纲对实践性的要求，而且还能与各专业形成较为紧密的联系，学生的兴趣也被充分的调动起来。取得了较好的教学效果。对于机械类的学生，为了改变多年来设计题目一个样的状况，做了如下探索：一是参考其他院校引入一些新的题目，例如机械式无极变速器，齿轮连杆式步进机构等，这些新题目无论是从设计量的要求、涉及零部件的类型、受力分析等诸多方面都与传统的有级变速器较为接近，能够满足该教学环节的要求和目的，二是与毕业设计挂钩，从往届毕业设计的题目中截选出合适的传动装置设计部分作为题目，比如毕业设计题目有机械手，刻线机，花炮封堵机等，其传动装置部分都可以稍加修改拿来作为课程设计的题目。
耐心教导，在设计训练中不要老是模仿而是要学会独立思考学会创新
加强计算机的运用能力
如今，信息是推动工业发展的动力，我国的制造工厂大部分能够实现甩图板工程，在很多年前就开始在机械设计上运用CAD软件。大家在课堂上用手设计的办法比较落后不如运用CAD软件比较先进方便。从而引导我们要在电脑画图方面的联系，我们在课堂学习中要求电脑学的好的同学运用CAD软件画装配图，电脑学的不是很好的建议画零件图，借助电脑画图有很多好处，节省了同学们很多时间可以把节省的时间用在方案与结构设计上面，对于提高他们的创新能力有很大帮助，其次是画面的质量得到了很大提高，第三模拟了真实的企业环境，培养使用CAD软件进行机械设计的能力，从而让同学们能够很快适应以后的工作条件，能够在最短时间成为真正设计工程师。
组织学生答辩
机械设计课程设计是对所学理论知识如何更好的在现实中运用。但是学生对以前所学到的知识综合运用能力不是很好，例如在对复合外载荷作用下的轴进行精确强度校核时，学生校核起来非常吃力，不能把所学材料力学知识很好的灵活运用到现实；在各种零件设计如齿轮设计选择材料时，同学们只会复制所学到的例题去解决问题，就不会先把各种金属材料特性掌握清楚后根据实际有目标的去寻找恰当的东西；画图需要按照标准执行，但在公差标注这一点学生学的不是很好，因此，举行综合答辩时迫在眉睫的事情，对于综合答辩的模式，建议指导老师与相联系的课程老师组合成答辩小组，各个答辩老师依据各个课程在授课中应达到的具体要求举出各门课程的知识点，参照各个设计题目提出关联性的题目，让学生进行组织、有准备、有计划、有鉴定的正规的答复辩解。此做法的首要目的是激励学生要经常对所学知识进行复习以免遗忘，把设计中遇到的各种问题都要搞懂，以免抄袭；其次是对于其他课程的任课教师来讲，提供了一次从整个专业教学过程的一个横断面上了解学生在此之前的学习情况，知识掌握是否牢固与能力提高情况等等。这对以后的老师授课更好进行提供了一个很好的作用，明显有助于授课水平的提高。
3 结语
在新的世纪需要有能力，高素质人才，机械设计课程在培养人才方面起到一个很重要的作用，在教学过程中，要增加学生对课程设计的兴趣，从而增加学生对课程设计的积极性，加强思维练习，增强整体设计与锐意进取的观念。通过电脑画图练习，提高自身水平，持之以恒的对自己的设计进行总结和讨论，通过这些环节不断改变和提升《机械设计》课程设计的授课水平，从而让学生实实在在的增加自己工程设计水平和能力。
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机械手设计毕业论文 第7篇
关键词：机械设计，CAD技术，应用，发展趋势
〔正文〕
机械设计是机械类各专业的专业基础课。同时，该课程也是工科类专业的基础必修课。本课程在教学内容方面，着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面，着重设计构思和设计技能的基本训练。在本课程学习中，综合运用先修课程中所学的有关知识和技能，结合各种教学实践环节及课程设计的基本锻炼，为顺利地过渡到学习有关专业课程及进行专业毕业设计打下良好的基础。
机械设计课程设计是机械类专业和近机类专业学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的一个重要的教学实践环节，也是学生第一次较全面、规范地进行设计训练机械设计教学的一个重要实践环节。其主要目的是培养学生的理论联系实际的设计能力，训练学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识；通过对通用机械传动或简单机械的设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力等；在课程设计实践中，对学生进行设计基本技能的训练，培养学生查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理和计算机辅助设计等方面的能力等。
基于以上认识，结合近年我校机械设计课程体系、课程内容以及立体化教学模式的改革和重点课程建设，在学生机械设计课程设计和毕业设计实践中，主要从机械设计课程设计的设计方法和手段的改进等方面进行了大胆的改革与实践，逐步实施了从手工绘图到二维AUTOCAD的应用最终到三维 CAD的过渡，在提高学生的设计能力和综合素质方面得到了较好的效果。
一. 机械设计实践的现状
几个世纪以来，人们用手工绘图来表达自己的设计理念。图纸作为工程师的语言，为工程设计技术人员之间进行有效的交流带来极大方便。然而，随着科学技术的发展，特别是计算机技术的广泛应用，手工绘图已不能满足机械设计的要求。现在，机械设计手段从20世纪70年代的手工绘图转向计算机绘图，大大提高了绘图效率和绘图质量。
目前，CAD技术主要以二维绘图软件AUTOCAD为代表，在机械设计实践中只是教会学生操作和绘制简单的零件图，而用AUTOCAD绘制装配图以及进行有关的工程分析是非常不便的且很难实现。为此，为了能够方便地绘制装配图，在机械设计实践教学和毕业设计中逐步地采用了CAXA电子图版、开目CAD等二维绘图软件作为绘图工具，辅助完成零部件设计。 当前，我国制造业已全面完成甩图板工程，二维CAD技术的普及结束了手工绘图的历史，对减轻人工劳动强度，提高经济效益起到了很明显的作用。随着技术的发展，CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡，有相当一部分CAD应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换，并取得了巨大的经济效益和社会效益。企业需要掌握三维CAD技术的专业人才，掌握三维CAD技术已成为工科院校毕业生最基本的要求。因此，在机械设计实践教学中采用三维 CAD技术，已成为我们现在机械设计实践教学改革的重要内容和亟待解决的问题。
二. 三维CAD关键技术
三维CAD造型技术也称建模技术，它是CAD技术的核心。从20世纪60年代至今，三维建模技术的发展经历了线框建模、曲面建模、实体建模、特征建模、参数化建模、变量化建模，以及当今正在研究的产品集成建模、行为建模等发展过程。三维CAD以三维造型设计为基础，只要形成了三维模型，各种二维视图唾手可得。三维CAD技术在产品的三维造型、虚拟装配、工程图生成、动态干涉检验、机构运动分析和动态仿真、有限元分析等方面带来了革命性得突破，提高了设计效率和设计质量。三维设计的真正意义不仅仅在于设计模型本身，而是设计出模型的后处理工作。
三维CAD技术主要包括以下内容：三维造型/三维设计、计算机辅助工程分析、机构运动分析/仿真、装配干涉检验、三维转二维、图样档案管理等。科技论文。科技论文。利用这种全过程的三维CAD系统完成设计以后，不仅使设计对象的几何形状和性能满足要求，而且使各方面的指标（强度、刚度、重量和成本等）都达到最佳状态，这是计算机辅助设计和辅助工程分析的根本目的。三维CAD符合设计者的思维习惯，可以充分发挥设计者创造力和想象力。三维 CAD技术不仅解决了产品设计和工程图绘制的问题，更重要的是利用三维CAD技术实现产品的虚拟设计、运动仿真和优化设计，所生产的三维零件可以直接与CAE/CAM/CAPP等CIMS技术进行数据交换和衔接，是将来实现无图样生产的关键技术之一，是实现虚拟制造的重要手段。掌握三维CAD技术的使用，已经逐步同使用计算机进行文字处理一样，成为产品开发、设计人员的一种基本技能。
三、CAD技术的发展趋势
随着计算机性能的提高，网络通讯的普及化、信息处理的智能化，CAD三维技术正向规范化、智能化、集成化的方向发展。
1. 规范化。ス娣痘(标准化)的趋势体现在几个方面：数据模型的规范化(标准化)、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善，它对于几何数据、工程数据模型的思想将作为新一代CAD系统的开发指南。靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD数据交换的要求。目前，参数化特征模型的传输还是一个世界难题，在STEP标准基础上，相信这一点能有所突破。
2.智能化。ヌ卣髟煨秃筒问设计的采用即是智能化方面的进步。软件不仅仅是提供一些绘制的工具由人们去使用，也不再将占线面数据存储在一起，而忽略其内在联系。特征和参数的引入使得软件似乎成为人类(用户)一个更聪明的助手。科技论文。CAD软件应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中，例如目前，CAD软件的特征模型主要是解决零件几何造型的问题，而对于后续分析、CAPP和加工的需要还考虑得不够。
3.集成化。ゼ成化是当今CAD技术发展的又一大趋势。CAD技术不是孤立的。首先，它集成了计算机软硬件、数据库、设备、图形学、网络及各个应用领域的技术。同时，它又不断和CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺流程规划)、MIS（管理信息系统)、PDM(产品数据管理)以及MRP(制造资源管理)等系统相集成。由于Internet的发展，使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM集成化系统将会是人们追踪的热点。特别是在全球经济一体化的背景下，并行工程、异地设计制造等概念的发展和应用，基于网络、基于WEB的协同设计制造系统大受青睐。现在已有一些标准，如解决异构系统平台的XML和XML-3D，以及解决三维图形、图像在互联网上传输共享的VRML标准相继出台，已经为我们在互联网的构架下，建立协同设计和协同工作的环境打下了基础。
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