数控毕业论文范文

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摘要：近年来中国的现代化在飞速的发展中，其中自动化机械制造是近年来发展中速度与更新都是较为突出的，尤其在数控技术加入后，二者的相互融合，促使了自动化机械制造有着进一步的提升。

关键词：数控技术；自动化机械制造；运用

在近年来，自动化机械制造有着突飞猛进的提升，为了将提升最大化，大多数企业都渐渐的把数控技术融入到其中。但在全世界的总体来看，我国的技术水平还是相对落后的，这一领域还等待我国近一步开发，这也是我国现在所要突破的关键。本文主要在阐述数控技术相关的含义与特点、现阶段我国自动化机械制造发展的状况、现阶段数控技术在自动化机械制造中的运用，来总结未来数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展，为我国经济化建设作出更大的贡献。

1数控技术相关含义与特性

（1）数控技术的含义。数控技术其主要指采用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程序对机械零件进行加工的过程。数控技术是发展我国现代化的重要基础。数控技术可以将程序与机械充分的融合。数控技术能使得我国大部分的机械制造都存在着技术的支持，这种情况下我国的机械制造产业才能更加稳固的持久的发展和壮大，为我国现代化建设作出了巨大贡献。

（2）数控技术的应用特性。数控技术的应用在现在很多领域都有所涉及，这是数控技术的应用所独有的特性所决定的，数控技术的应用特性主要变现在：

1）数控技术具有着更强大的效率和时效。数控技术加入后，可大范围的减少人工操作。只要设定好程序的编写，就可以通过机器取代人工，这种情况下可大幅度的提高操作效率，还可以加入复杂的加工程序、缩小生产时间、减少投入成本和增加所出产品的时效性。从安全性考虑，不用人工的加入，就可以减少一些因为操作不当引起的安全事故，更加大大降低了机器使用安全隐患的发生。

2）数控技术具有更强大的简洁性。数控技术在加入后，大部分的操作流程都可以简洁化，大大的减低了操作程序。许多需要繁琐的流程，在加入数控技术后都可变成机器化操作，这样的简洁性大大的提高了生产的效益，减少一些不必要的流程。整体来看，数控技术进入到自动化机械制造中是必然现象，只有把二者相互融合，才提高在把自动化机械制造的企业整体效益。

2现阶段自动化机械制造的应用

（1）自动化机械制造逐渐占据主导地位。现当代我国，现代化建设在飞速发展着，机械制造在逐渐的取代传统老工业。随着我国经济飞速的发展，人们的需求量逐渐的加大。在发展的过程中，逐渐的传统制造业已经远远满足不了人们的需求量，人们开始研究自动化机械制造，开始把生产品批量化，更好的满足人们的需求。自动化机械不单单的把生产流程提速，提高了生产效率，而且还丰富产品系列，使得人们的对新鲜感需求大大的得到了满足，这也说明了自动化机械制造刚刚出现就受到众多企业的认可。

（2）自动化机械制造相比较落后。随着中国现代化发展加快，自动化机械制造也在不断的发展中，自动化机械制造的不断的发展和扩大，也使得自动化机械制造也不断的更新中。但由于我国自动化机械制造发展的时间过于短暂，许多技术相对于国外而言还是趋于落后，我们很多技术在与国外相比较还是面临着：事故易多发、工艺相对毛糙、使用年限过短、功率效益较低等等一系列问题，这些问题的出现，就证明我国自动化机械制造还有充足的发展空间，这也需要我国技术人员不断的努力创新。

3现阶段数控技术在自动化机械制造中的运用

数控技术在自动化机械制造中在我国方方面面都有着巨大的运用，比如说：工业生产上、汽车的制造等等重大企业都有着重大帮助。

（1）数控技术自动化机械在工业生产上的作用。我国近年来工业生产有着巨大的进步，但是随着进步，人民所担心的问题也逐渐出现，最大的问题则是安全问题，在早期我国的工业生产中最主要的形式还是在流水生产线上的人为操控，这种情况下，不单单人们要忍受低劣环境，还要注意安全操控；但现在数控技术的加入，主要在于把人与机器的分离。人们只需要操控机械就可以进行着生产与加工，这种情况下就不用担心，低劣的环境与安全问题所给人们带来的安全隐患。

（2）数控技术自动化机械在汽车的制造的作用。我国近年来，随着人们生活水平有所提高，汽车市场的需求量骤然增加，这样给汽车制造企业带来了巨大的压力，在这种压力下，汽车制造的企业迅速接受了数控技术，数控技术自动化机械在汽车零件加工和汽车组装都起到巨大的效果。数控技术自动化机械飞速的提高了汽车生产速度和质量。更加能满足汽车市场的需求量，并且减少汽车出厂的时间，进而将汽车利益最大化。

4数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展

数控技术在自动化机械制造中的运用，虽在在我国有着巨大的发展，但还是远远不足的，想要数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展必须做到：要依据我国国情，合理的引进先进的技术，将本国的数控自动化水平提高；把数控技术在自动化机械制造中的运用范围扩大化，把各产业的经济效益最大化；随着时代的更新，将数控技术随之更新；培养更多技术型人才，将数控技术在自动化机械制造中运用到实处。

5结束语

近年来，数控技术在自动化机械制造中在各个方面都有着充分的应用，这也说明数控技术在自动化机械制造中更拥有着宏达的发展前途，现在的我们要在使用数控技术自动化机械的过程中发现问题的原因、正式问题的出现、找到解决问题的方案，让数控技术在自动化机械制造中的运用更加贴切，为我国经济发展做出更加突出的贡献。

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制定完整的毕业设计（论文）管理制度首先有完整的有关毕业设计的教学管理文件，为此笔者所在的南京交通职业技术学院每个系部都有完整的毕业设计（论文）手册，全院的毕业设计（论文）工作在主管院长统一领导下进行，实行分级管理，层层负责的办法。其分别明确了教务处、系部、教研室、指导老师的职责和学生所需要遵守的守则。确定了毕业设计（论文）工作的程序原则上为：确定选题及指导教师学生选题下达毕业（设计）论文任务书中期检查评阅、答辩资格审查答辩评定成绩优秀评选论文收存。制定详细的组织答辩和成绩评定方法、资料保存形式、检查及质量评价办法。同时也制定了各项工作的具体要求，比如选题及任务书下达要求（包括毕业设计（论文）题目的选择原则、下达任务书的工作程序）、毕业设计（论文）的格式要求、毕业设计（论文）的成绩评定及答辩办法。建立健全这些毕业设计管理制度是实现毕业设计质量有效监控的前提性工作。

建立基于毕设系统和QQ群的毕设师生沟通交流机制为了提高我院毕业设计（论文）的水平和工作的顺利开展，我院整个毕设工作由网上信息化操作平台是“毕业设计论文管理系统”来完成，其完整的涵盖了毕设工作的各个方面，其中包括:毕业设计题目申报模块、毕业设计选题模块、毕业设计任务管理模块、毕业设计答疑指导模块、毕业设计中期检查模块、毕业设计论文评阅模块，以及个人信息模块。该系统的角色分别是教务处管理员、系部教师组管理员、指导老师和学生，教务处管理员负责建系部教师组、建立教师组管理员、毕设学生审核、审核教师出题、学生自拟题目、外单位出题、对选题进行调剂、毕设选题审核、毕设学生状态控制、安排中期检查、中期检查总结、毕设答辩安排、毕设成绩审核、推荐优秀毕业设计。系部教师组管理员进行毕设教师审核、毕设题目审核、毕设选题审核、选题调剂、中期检查（传达系部中期检查安排并督查教师进展）、毕设评阅答辩（组建答辩小组）。指导老师进行进行题目申报、选择学生（教师在被学生选择后需选择确认学生选题或其自拟题、外单位题）、下达任务、审阅开题报告、布置工作任务、中期指导（指导贯穿始终）、中期检查、评阅毕设及材料、提交材料准备答辩。学生进行选题（选择毕设题目，没选上的等待调剂）、接收任务、接收指导（和指导教师可进行相互交流，其过程贯穿整个毕设过程）、中期检查（中期检查应提供相关材料）、提交毕设及资料、准备答辩。毕业设计论文管理系统”很好的实现了毕设计全过程的质量监控及关键环节的量化工作。借助“毕业设计论文管理系统”和QQ群的支持，研究指导老师与学生沟通机制涉及信息、疑难解答、资料共享、网上评阅、语音或视频在线交流等。更进一步加强了毕业设计信息反馈工作，随时把握学生毕设工作进展。建立以毕设系统和QQ群为纽带，以指导老师为单元，师生定期交流互动机制，解决毕设学生疑惑问题。毕业设计（论文）是一个时间相对集中、空间比较分散、管理比较困难的工作，“毕业设计论文管理系统”和QQ群的使用确实保证了设计过程信息渠道畅通，及时发现和纠正毕业设计过程存在的问题。

强化毕设质量监督毕业设计质量监督机构是由系部和我院教务处下的督导室共同监督执行，系部由主管教学主任带队，由系毕设领导小组在毕业设计（论文）进行过程中，按要求进行前期、中期和后期三阶段检查。（1）前期检查：检查指导教师到岗情况，毕业设计（论文）进行的必须条件是否具备，安排是否合理，任务书是否下达到每位学生。（2）中期检查：检查学风、工作进度、教师指导情况及毕业设计（论文）工作中存在的困难和问题，并采取措施解决存在的问题。各教研室应有书面检查纪录，并将检查情况及处理意见向系（部）汇报，各系（部）向教务处上报中期检查情况。（3）后期检查：检查答辩准备工作。答辩前各专业应对学生进行答辩资格审查。根据任务书及毕业设计（论文）规范化要求，检查学生完成工作任务的情况。督导室中的老师是由校内各学科教学经验丰富，学术上有较高造诣和热心于教学改革的具有高级职称的教师与教学管理人员组成。他们的具体任务由以下4个部分组成。（1）根据培养方案，组织各系做好毕业设计（论文）的各阶段工作，不断完善毕业设计（论文）工作的管理制度和管理手段。（2）汇总各系毕业设计（论文）题目、指导教师安排情况表。组织检查毕业设计（论文）各阶段工作进展和质量情况，并向各系通报检查情况。（3）毕业设计（论文）工作结束后，组织专家抽样分析毕业设计（论文）质量，做好工作总结。（4）组织评选学院优秀毕业设计（论文），并做好省级优秀毕业设计（论文）推荐工作。督导室的老师对毕业设计（论文）工作进行全程跟踪式的抽查，发现问题立即提出，与学院共同讨论解决方案。做好各方面的组织协调和实时监控对毕业设计监控工作来说至关重要。我院近几年毕业设计（论文）工作的顺利开展和良好效果，教务处的督导室老师发挥了积极的作用。

到系部和督导室的检查监管，整个流程不但保证了对毕业设计（论文）工作的有序进行，也提高了师生对毕业设计（论文）重要性的认识，更能极大地调动指导教师、学生参与毕业设计（论文）的积极性、创造性，更加鼓励学生自觉主动、认真、积极地完成毕业设计（论文），巩固所学的专业知识，提高学生的实际动手能力、解决实际问题的能力，达到毕业设计（论文）的教学目的，进而推动了学院毕业设计实践教学内容与方式的改革和创新，更进一步提高毕业设计质量。

作者：张超 单位：南京交通职业技术学院

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一、基于网络信息技术，提升管理工作效率

毕业设计是一项“教学时间长、知识综合性强、教学内容开放”的教学环节，包括：题目申报，题目审核、师生互选、任务下达、调查研究、文献检索、方案设计、方案实施、论文撰写、论文答辩等多个阶段，每个阶段都涉及到不同的管理要素、管理流程和工作重点，这些都增加了毕业设计管理工作的难度和复杂程度。以师生互选环阶段的学生选题为例，可供每个学生选择的毕设题目平均为160个左右，3000个学生要完成自己的选题，就会产生480000种不同的组合。如果不借助于网络信息技术手段，就很难提高学生选题的效率，也很难保证学生选题的公平性。因此，在毕业设计管理工作中，必须充分利用网络信息技术手段，提高毕业设计（论文）管理工作的质量和效率。

二、建立选题审批制度，提高选题工作质量

毕业设计（论文）的选题是毕业设计（论文）工作的首要环节，选题的质量直接影响毕业设计（论文）总体教学效果。有的选题范围太宽，学生只能泛泛而谈；有的题目太窄，以致毕业设计工作量明显不足；有的选题过于陈旧；有的选题学生不感兴趣，因为学生就业去向和所学专业相差甚远，对搞原专业的设计题目缺乏兴趣，缺乏主动性，敷衍了事，不求上进，只求通过。为了全面反映人才培养目标要求，选题的原则应为：①毕业设计的题目必须从专业的培养目标出发，体现专业研究内容和工程师基本训练的内容；②题目应尽可能多的选择与科研、生产、实验室建设等任务相结合的实际题目，鼓励与科研院所、企业进行各种形式的合作，选着对方的实际工程问题作为毕业设计的选题，也可少量选择满足教学要求的自拟题目。

指导教师确定选题内容后，将题目相关信息申报至信息管理系统，经学院毕业设计（论文）领导小组批准通过后，才能供学生选择，对不符合要求的课题及时反馈专家意见，要求修改或更换，从而确保毕业设计（论文）选题质量。毕业生可以在选题前通过信息管理系统对题目进行充分详细的了解，不清楚的地方可与指导教师及时沟通，在选题阶段，按照个人意愿选择适合自己的题目，避免了选题的盲目性。指导教师可通过教务管理系统查询学生历年学业成绩，根据学生对知识的掌握程度确定适合题目的毕业生，进而实现真正意义上的师生双向选择。

三、建立开题论证制度，科学评审工作任务

开题作为毕业设计（论文）工作环节的起点，在整个毕业设计（论文）教学质量中起着基础性作用。学校坚持开展开题报告评审论证制度，设计了本科毕业设计（论文）开题报告模板，要求每位学生根据题目信息，开展调查研究并收集相关资料，按照项目要求撰写开题报告。开题报告的内容包括研究课题的目的和意义、任务和要求、主要设计思路、成果与形式等。开题报告需经指导教师和学院领导小组分级审核通过后，才能开展下一阶段工作。开题报告审核制度促使学生充分理解了课题内容，进一步明确了研究方法，为优质完成毕业设计（论文）奠定了基础。

四、推行专项检查制度，加强过程监控督导

1.前期主要检查开题情况和学生任务落实情况。题目选定后，指导教师向学生下达了任务书，督促学生按时填写网络周志。学生根据任务书认真制定了毕业设计（论文）方案、进度，编制完善开题报告，并接受指导教师及学院审查。

2.中期着重检查教风、学风和工作进度。校、院两级集中抽查了毕业设计（论文）的进度、教师指导进程和学生出勤及周志填写等情况。对毕业设计（论文）质量达不到要求或进度迟缓的学生进行了督促。各学院分别召开了指导教师和学生座谈会，汇报毕业设计（论文）的进度情况，查找指导教师指导过程中和学生学习中存在的问题。学校教学督导组开展了毕业设计（论文）工作问卷调查。通过学生问卷调查，了解了毕业设计（论文）指导教师的指导工作，以及学生参与毕业设计（论文）的态度、进度和质量等。

3.后期检查答辩和成绩评定。学生毕业设计（论文）经指导教师和评阅教师审查合格后，方可参加答辩。毕业设计（论文）成绩由指导教师、评阅教师和答辩小组分别给出成绩后，经加权得出综合成绩。目前采取的比例是30%、20%、50%。各单位选择具有丰富经验的教师组成毕业设计（论文）考核小组，下设若干答辩小组。答辩小组按专业构成，一般3～5人，由教学经验丰富的专家做组长，成员在年龄上注重老、中、青搭配。发挥老教师的模范带头作用，培养年轻教师迅速成长。

五、落实学生诚信机制，实行“二次答辩”制度

为加强学术道德和学风建设，营造良好的学术诚信氛围，学校制定并实施了《本科毕业设计（论文）抄袭检测及检测结果处理办法》。

在答辩前期，对每个专业随机抽取10%的学生进行检测。针对第一次检测没通过的学生，必须在指导教师指导下进行修改，修改后予以复测。复测合格可申请答辩。凡被抽到但在规定时间内未参加者、或复查仍达不到合格标准者，被取消6月（第一批）答辩资格。答辩结束后，对推优及申报参赛的毕业设计（论文）作品全部。

为进一步跟踪毕业设计（论文）实施过程中的进度和完成质量，评估毕业设计（论文）的初步成果，学校建立二次答辩制度。所有被取消6月（第一批）答辩资格或6月（第一批）答辩不及格者，各学院可在7月组织完成第二批答辩。第二批答辩学生的论文必须达到合格标准且全部，否则无资格参加答辩。未通过者，只能延长学业，参加下一届毕业设计（论文）工作。

六、结束语

毕业设计（论文）是对本科教育教学成果的一次综合性全面考核，为切实提高人才培养质量，学校利用网络信息技术，将选题质量、开题任务、专项检查、过程控制等环节综合考虑，形成校院教学管理和质量监控的闭合体系。

参考文献：

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所属课程名称：电器与可编程控制器

实验计划学时：1周

一、 实验目的

1、 巩固、熟悉PLC的基本工作原理和特点

2、 了解所使用的PLC（按实验室提供的设备）各种内部继电器的符号、编号和功能，并能通过查阅资料得到不同型号PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排

3、 熟悉各种指令的功能和应用

4、 能设计较简单的功能和应用

二、 预习与参考

1、 查阅相关资料，了解实验用PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排。

2、 查阅并了解该种PLC的指令系统。

3、 查阅并了解该种PLC的编程器使用方法

4、 按照设计题目要求，进行初步设计。

三、 实验（设计）要求和设计指标

1 画出PLC接线图

2 设计PLC梯形图和相应的助记符程序

3 调试程序，能实现设计题目规定的工艺过程和功能。

4 工艺过程要求：

4.1 三层电梯控制系统

4.1.7 当电梯在上升、下降途中，任何反方向的按钮均无效。

4.1.8 电梯内有开、关门按钮。

4.1.9 电梯有防夹人的光电开关和门没有完全关好不能开动的安全保护。

4.2 十字路通灯控制系统

两组交通灯时序图如下，关断电源后再启动则从头开始

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4.3 全自动洗衣机PLC控制系统

4.3.1 按下启动按扭及水位选择开关，按下启动开关

4.3.2 开始进水直到高（低）水位，关水

4.3.3 2秒后开始洗涤

4.3.5 如此循环5次，总共120秒后开始排水，排空后脱水10秒

4.3.6 开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

4.3.7 清洗完成，报警3秒并自动停机（响0.5秒，停0.5秒）

4.3.8 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（需先排水）

4.4 饮料罐装生产流水线的PLC控制

4.4.1 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作

4.4.2 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警

4.4.3 用两个传感器和若干个加法器检测并记录满瓶数，一旦系统启动，必须记录满瓶数，设最多不超过99999999瓶

4.4.4 可以手动对计数值清零（复位）

四、 实验（设计）仪器设备和材料

PLC

按钮、开关

指示灯

五、 调试及结果测试

根据设计题目的要求，可先进行局部程序调试，局部调试完成后，全部程序联动。

观察联动运行效果是否符合题目的设计要求。

六、 考核形式

指导教师根据学生在整个集中实践过程中的表现、程序设计和调试的效果、实训报告的内容进行综合评定。成绩为：优（100~90分）、良（89~80分）、中（79~70分）、及格（69~60分）、不及格（59~0分）

七、 实验报告要求（实验之前，提供预习报告；实验之后，提供实验报告）

实验报告是实验工作小结，采用统一实验报告纸，应包括以下内容；

① 班别、姓名、合作者、组织、日期。

② 实验目的、任务。

③ 实验接线图、实验步骤合控制过程。

④ 对实验过程中出现的故障进行分析合排除的方法，并回答指导书提出的思考题。

每次实验每人独立写一份实验报告，要求文理通顺，简明扼要，字迹端正，图表清晰，分析合理，结论正确，按时交报告。

思考题

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云南师范大学的毕业论文格式？

右边距为2.0cm。每页须加“页眉”和“页码”，“页眉”居中填写论文（设计）题目。各系根据专业特点不同，可酌情予以调整。1、封面及原创性声明采用规定的统一格式。2、题目、摘要和关键词论文（设计）题目为三号黑体字，可以分为1或2行居中打印。题目下空一行打印摘要，[摘要]二字（四号黑体），[摘要]二字后空一格打印内容（小四号宋体）。摘要内容下空一行打印[关键词]三字（四号黑体），其后为关键词（小四号宋体）每两个关键词之间空两格。英文摘要题目全部采用以“Tims New Roman”小四号字体打印，摘要内容和关键词均用五．毕业论文格式总改不对老师不让过怎么办？本科毕业论文格式谁有？求毕业论文格式，平面设计专业毕业论文格式高分求助高手!!毕业论文格式范文我是云南师范大学大四学生，现在已经是写论文的准备阶段，但是指导老师说格式很严格，要我自己查找。现向各位求助，十万火急，

论文格式

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[作者简介]孙芹（1979- ），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造、数控加工。（山东 济南 250104）

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）29

当今社会机械制造业的发展壮大，得益于日趋激烈的市场竞争。面对机遇与挑战，制造业只有不断吸收机械、电子、信息及现代企业管理等多方面的成果，并应用于产品生命周期的全过程，才能不断推出新品，富有竞争力。集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是使传统制造系统成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要内容。目前，在众多企业中广泛应用的CAD/CAM技术是现代先进的计算机技术成功渗入传统制造业的结果。

为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，山东英才学院结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。通过到兄弟院校走访调研发现，在教学过程中，CAD/CAM单独作为一门课程一般开设在第六学期或第七学期，虽然该课程设置的目的是为了起到连接作用，为后续的毕业设计和学生就业提供好的绘图工具。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系。在机制本科的教学过程中，尝试运用NX的CAD/CAM一体化功能来辅助教学，实践表明，这对学生理解和掌握专业课程有很大的帮助。

一、NX软件在“机械制图”课程中的应用——NX 三维造型模块

“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程，在机械工程科学人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心，以形象思维为主线，培养学生空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质，并为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。

在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。

二、在“数控机床编程”课程中的应用——NX加工模块

“数控机床编程”课程是机械制造本科专业重要的专业课程。大部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。

手工编程虽然有不少优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模—指定工艺方案—进入CAM环境—创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点—设定参数—生成刀轨并验证—机床后置处理—数控程序（NC代码）。

三、在“机械设计基础”课程中的应用——NX仿真、装配和工程图模块

“机械设计基础”课程主要包括机械原理和机械零件设计两部分，以机械原理部分学习过程中的四连杆机构为例，在学习四连杆机构时，如果仅仅通过理论讲解，学生对四连杆的运动特性理解的不够充分，可以利用NX运动仿真模块，首先通过三维建模，虚拟装配，设定连杆，设定驱动，完成平面四连杆机构的三维动画运动仿模拟。

机械设计基础课程学完后，要进行课程设计。以减速器课程设计为例，学生要完成减速器装配图及零件图的绘制。给定参数后，如果学生凭空想象，采用二维软件即使完成了减速器的装配图，并拆画零件图，也不知道所绘制的减速器各零件间是否会产生干涉，能否保证加工后的零件能够安装。因此，可以利用NX的装配模块，将所设计的减速器零部件进行装配，通过仿真建模，查看各个零部件之间是否存在干涉，为后续加工的零件的顺利装配打下基础。并且，NX软件可以将三维模型转换为二维工程图形。如果零部件模型尺寸进行了修改，装配图形也会自动做相应的修改。

四、在本科毕业（论文）设计中的应用——NX 综合运用

毕业（论文）设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。机械设计制造及其自动化专业的本科毕业生主要从事的工作岗位为：数控机床操作岗位（数控车床、数控铣床、数控线切割机床的机床操作工），数控工艺技术岗位（数控加工工艺设计师、数控工艺文件管理员、数控程序编写技术员、电脑绘图员等），普通机电设备设计师助理等技术工作岗位，这些岗位的共同特点是动起手来能干活，拿起电脑可设计。因此，毕业设计对他们来说尤其重要，毕业论好了，进入企业后，就能更快适应工作岗位。

在教学过程中，为实现应用型本科的人才培养目标，减少理论型、研究型论文，要求毕业论文题目需“来自企业”，即学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造，而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件，若能借助NX软件，自动生成数控加工程序，并对刀路和程序进行优化，会起到事半功倍的效果。通过毕业设计，让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程，为工作后以最短的时间适应企业要求奠定基础。

五、在机制专业各种大赛中的应用――NX 提升

虽然将NX软件融入多门专业课程的教学过程，使学生学习积极性大大提高了，教学效果明显，但由于课时的限制， NX软件强大的功能模块，教学过程不可能面面俱到，很多模块不能深入讲解，一般是按照一定的讲课模式完成教学任务。

教学过程中理论讲解的思路和方法肯定与实际工作有一定的差距。针对学生的不同要求，鼓励学生参加竞赛来提高自己的能力。主要组织学生参加山东省数控大赛、山东省机电产品设计大赛和全国3D大赛等。在每项技能竞赛中，都要求学生完成真实的产品，大赛的环境更接近于真实的工作环境，通过参加不同类型的大赛，学生会对NX软件更加的熟悉，对自己感兴趣的模块有更深刻的了解。同时，大赛能拓宽学生的视野，提高团队合作精神，提升自身的设计、制造和创新能力，拓宽将来的就业范围，提高了就业机会。教师通过指导大赛，与学生进行沟通，更了解学生的想法。通过参加大赛，与其他院校进行交流，相互借鉴，获得更多的信息，把握更新的教学理念，并不断渗透到自己的教学过程中，使教学更贴近实际，使本来枯燥的课堂变得更加生动。技能大赛可以让学生认识到学习中的不足，明确自己的学习方向。

把NX（UG）软件应用于机制本科“机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，在本科毕业（论文）设计和各种大赛中，充分合理地选用NX软件的相应模块，满足了不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。

[参考文献]

[1]程德蓉，何玉林，李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业，2011（6）.

[2]焦丽丽.UG软件用于机械专业课程的教学改革[J].装备制造技术，2008（12）.

[3]严潮红，夏建生，王旭华，等.基于UG NX的工程本科应用型人才培养[J].盐城工学院学报：社会科学版，2010（3）.

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毕业设计任务下达时间应当人性化，服务于学生的需求。高职院校可适当调整教学计划，第四学期期末便督促学生在暑假完成基本的资料搜集，论文框架的搭建。第五学期开学后，再由老师进行深入细致的指导。以此缓解学生压力，也有利于提高毕业设计论文质量。而学校需要为学生的毕业设计提供各类硬件或是软件设施，方便学生查阅资料等。

1.2科学选题，结合实际

选题时，教师应根据高职学生的特点来确定设计具体要求，也就是说，对于论文理论深度、专业知识的涵盖范围，这一部分的要求要相应降低，而对于实际动手能力和内容的实用性方面，进行重点考查。可以从以下方面进行改革：1）选题应切合实际，校企合作命题。为了加强毕业设计的实用性、针对性，高职院校可以根据近年专业发展及学生就业的具体情况来设定题目，也可以与长期合作的企业一起命题，或是把企业的真实项目拿来作为毕业设计题目。2）允许学生自行拟定题目。高职学生在顶岗实习阶段，工作中会对专业知识有更新更深的体会，也有些学生会有改良或设计的想法，希望能自行拟定设计题目。由于学生所选题目与专业岗位紧密结合，有些甚至是单位亟待解决的问题，因此学生的兴趣和积极性都很高，课题的可行性与实用性也得到了充分体现，毕业设计的质量必然会大大提高。

1.3严格过程指导及监控

毕业设计持续时间长，任务重，学生相对来说又有比较自由的支配权，因此在设计环节的指导和监控就显得尤为重要。而学生毕业论文（设计）质量的好坏与指导老师的经验储备和水平高低有直接关系。可从以下几方面做好指导和监控。1)指导教师也需要深入企业，了解它的技术、工艺流程，参与技术服务；同时可活得一些科研项目，供学生前期的研究学习。2）聘请企业高级技术人员，对教师进行技能培训，或是直接参与指导学生的毕业设计。3）学院应制定适当的论文指导师生比，保证教师有充足的时间和精力进行论文指导。4）学院和系部需对教师的论文指导严格监督，建立完善可行的检查制度。教师应与实习单位加强沟通切实指导学生的论文和实习，对于学生毕业设计中遇到的问题、及顶岗实习情况作出评价，方便下一阶段工作的开展。

2考核形式多样化

过去，大部分高职院校一直采取的都是或毕业设计的毕业考核方法。通过多年教学反馈，我们认为：只要学生能把前面学到的专业知识灵活运用在实践中，可以参考现有的资料，只要能够彻底理解，并且能提炼出属于自己的东西就可以了。所以毕业设计的考核方式也应该不拘一格，形式多样。以机械类专业为例，考核标准除了毕业论文、毕业设计之外，其余方式如下：1）学生设计具体实物作品学生运用所学知识亲自设计或是制作出具体的实物作品，就机械CAD专业学生而言，可以利用逆向工程与3D打印技术制作各种模型，如电子产品外壳、维纳斯雕像等；机电一体化专业可设计或制作简易机器人、信号发生器、自动倒车系统等；数控技术专业可加工各种零件，盘类零件、套类零件、轴类零件；实物作品必须与所学专业的管理对象或是生产对象有关、与本专业的教学或技术推广有关。整个制作过程都需学生自己独立完成，由老师指导，以此锻炼学生的动手、自学、创新以及思维能力。2）获取省级或全国大赛奖项大赛可以检验学生的动手能力，团队的交流沟通能力、写作能力、创新能力、实践应用能力、解决问题的能力以及安全意识的职业素养，由此成功传递了职业教育发展改革的信息、方向。比赛验证的是学生的各项综合能力，如果学生参加比赛可以获得省级以上的各类奖项证书，证明了学生在某一方面极强的能力，以后可注重培养该方面。3）搞创新设计和小发明如果学生能够结合自己特殊的兴趣爱好，做出一些创新设计，拥有自己的小发明，将自己所学的专业知识能够更好地运用实践中，这就达到了培养学生理论归纳和实践能力的目标。综上所述，采取多样化的毕业考核模式，避免了学生按照以往惯例从网上下载、抄袭论文所需的资料，学生愿意在论文中融入自己的个人兴趣，自己动手、动脑完成大学的最后一份答卷——毕业论文，以此将理论与实践切实地结合起来。因此，对于高职学生专业素质的评价，要随时代变迁进行多样化考核方式，而不应仅仅局限于单一的毕业论文。

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本文详细介绍了国内外数控机床的发展、模块化技术的理论及研究现状。在此基础上，充分利用Pro/ENGINEER的CAD/CAE功能，对立式数控铣床通用0部件进行模块化设计研究与开发工作。以链轮与链条、皮带与皮带轮的模块化建模为例，来说明如何使用模块化设计技术对立式数控铣床进行模块化设计。最后使用Pro/ENGINERR的装配模块及仿真模块分别对立式数控铣床0部件的虚拟装配及运动仿真。

关键词：数控铣床；3D造型；模块化设计；虚拟装配；仿真

Design of Universal Components and Simulation of Feeding Movements for Numerical Control Milling Machine Based on Pro/E

ABSTRACT：The numerical control lathe is equipped by the foundation of the manufacture industry , its level influences the development of the manufacturing industry directly. The function, performance and manufacturing cost of the lathe are often contradictory, and more than 75% of total cost of the products and performance of the products have already been fixed during the course of designing, so should improve the quality and performance of the products and reduce their cost through improving and designing , and module designing technique is exactly the important means to solve this contradiction.

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毕业设计是机械类专业教学中的一个必不可少的教学环节，是对学校应届毕业生在毕业前接受的一次综合性实践训练，是对学生所学知识进行整理和系统的必要环节。它是学生接受设计任务，在教师指导下独立进行工程实践，获得基本训练并取得成果的过程，它是评估毕业生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，也是结合贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》“卓越工程师教育培养计划”的需要。

一、机械专业毕业设计中存在问题

目前大部分学校学生毕业设计通常在学校进行，由专业教师提供毕业设计课题。

1、毕业设计环节中有毕业实习和毕业设计，由专业教师指导的毕业设计实践环节，除部分老师带学生到工厂进行毕业实习外，大部分学生没有进行毕业实习环节，导致学生对于很多设计的内容理解不够深入。

2、由于毕业设计指导教师有教学和科研任务，甚至是非常繁重的任务，导致到教室指导学生毕业设计的时间没有保证，部分学生反映指导老师很少进行指导，沟通交流的时间较少。

3、部分指导老师反映学生在毕业设计的过程中不够积极主动，有些学生对毕业设计不够重视，再加上就业面试等，用于毕业设计的时间很少。

二、企业中进行毕业设计的优点

1、学生方面

由专业教师指导的毕业设计实践环节，学生没有进行毕业实习环节，直接进入毕业设计环节，在毕业设计过程中由于学生没有感性认识，以及设计出来的产品没有通过实际生产检验，学生不清楚绘制的图纸是不是规范，结构合不合理，工艺可不可行等，答辩老师在毕业设计答辩过程中的提问学生不知道怎么回答，学生对知识把握效果不好。

毕业设计在企业中进行，毕业设计课题联系生产实际和工程应用，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、熟悉有关企业生产的实际情况，积极主动的去分析实际问题，找到解决问题的方法和途径，使学生的综合能力得到提高。

2、企业方面

学生在学校专业课学习过程中学习机械设计软件诸如PROE、UG、Cimatron等，到企业后可以与企业技术人员交流，提高企业的自动设计能力，同时学生在实践过程中可以联系自己所学专业知识根据企业生产情况提出一些合理化建议。

三、合作毕业设计操作措施

以模具专业毕业设计为例。

1、毕业实习内容及时间安排（一个月）

（1）钳工操作：每个学生发一份图纸，按图纸尺寸要求划线根据实际工件选择基准，学生正确使用量具实际测量工件，并进行攻螺纹、套扣、钻孔等工序。

（2）模具铣操作：学生熟悉机床的操作与保养，故障分析与排除，铣平面、铣直角、开推、铣台阶、铣斜面、铣T型槽。

（3）数控车铣操作：学生熟悉设备面板功能及手动操作与自动运行。进行成形面加工、内外螺纹，锥形螺纹的加工。

（4）数控系统、加工中心、线切割、电火花操作：熟悉机床面板及工件装夹、校正与分中。熟悉三菱，法拉克等数控系统，熟练使用加工中心、线切割、电火花等设备编制典型的型腔、型芯的加工程序，并联机加工。

2、毕业设计内容及时间安排

（1）模具工艺结构及拆装操作（1周）：分析模具工艺、结构的合理性、拆装模具，掌握拆装的方法和技巧，进行模具组装。

（2）模具设计及制造（11周）：学生分组在企业技术人员指导下学生自己进行特定零件的模具综合设计，在企业师傅指导下学生动手操作设备进行模具综合加工。

四、合作中注意的问题

加强与企业技术人员的交流，刚开始由于企业技术人员对毕业设计要求不是很了解，对课题的难易程度把握不是很清楚，学校指定专业老师作为第二指导老师，相互配合。

结 论

制造类企业与学校机械类专业合作进行毕业设计，公司委派技术人员负责指导学生的毕业实习及毕业设计，从设计到加工的全过程。学生可以把自己设计的产品，亲自操作机器加工出来，大大提高了学生的设计能力及实践动手能力。在毕业实习及毕业课题选择、指导方面真题真做，效果显著。

参考文献

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建立闭环反馈的顶岗实习长效管理机制是保障顶岗实习教学质量，提高指导教师和学生顶岗实习的积极性和创造性的必要条件。

1.建立顶岗实习管理委员会。顶岗实习管理委员会应该是各系部、各专业的常设机构。学校参与人员建议系部领导牵头，涵盖专业辅导员、专业骨干教师等；参与企业应是与学院建立长期、稳定顶岗实习合作关系的、能够包含机械类专业主要工作岗位的多家代表性企业。企业参与人员建议由企业人力资源部门中负责高校招聘的人员牵头，包含企业指导实习人员；家长和学生代表应结合顶岗实习实际情况，在实习人数较多的企业中选取，并要求其有较好的沟通能力，能够及时发现问题、反映问题。

2.制订顶岗实习管理文件。明确学生顶岗实习教学工作流程与成绩评定的管理方法，规范顶岗实习企业兼职教师和学院专职教师的职责和任务，加强顶岗实习的安全教育，并针对顶岗实习学生组织管理制定相关文件，进行具体规范与要求。

3.构建操作性强的顶岗实习学生管理制度。系部提供顶岗实习学生名册，分各专业召开顶岗实习学生专题会议，具体落实顶岗实习期间学生的管理工作，包括学生业余时间和宿舍管理、实习现场管理、学生健康心理咨询和辅导等。

规范顶岗实习教学工作程序

顶岗实习教学环节一般应该包含毕业论文撰写环节，毕业论文和顶岗实习任务同时开展，专业要求毕业论文内容和顶岗实习内容相关，对于较难实现的，也可以由指导教师指定题目。学生在实习中注意观察，找到论文写作的方向，搜集资料，结合实际工作经验完成论文，这样可以使论文避免抄袭，做到有的放矢，提高论文质量。

（一）学生在顶岗实习期开始前应完成以下工作

1.接受学院系统、全面、仔细的顶岗实习培训。通过培训，弄清顶岗实习开展的步骤、方法、要求等，每名学生都应明确实习的全局性安排、时间进度及上交材料的要求。2.完成并上交校企合作学生顶岗实习协议。协议格式由学院或系部统一制定。学生自行打印后，填写自己信息，与所在实习单位签订实习协议，如多人在同一企业实习，可集中填写后与企业签订1份协议，完成后上交指导教师。3.领取学生顶岗实习手册。学生顶岗实习手册由学院统一印制，每名学生离校前领取一本。手册主要内容包括顶岗实习基本信息、顶岗实习周记、顶岗实结、实习考核与评价等。

（二）学生在顶岗实习期结束后应上交以下材料

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）26-0066-02

一、高职毕业设计的现状

我国的高职教育，发展到现在尽管历史并不长，但在实际的需求和不断的改革中，已从办学方针、人才培养模式等诸多方面有了基本的共识，也都有校企合作、工学结合等做法。但是，不同的院校在具体的教学方法和手段上仍有各自特点和差异。其中，对于高职院校学生的毕业设计环节，各大高校对于毕业设计所呈现的现状和问题，主要存在两种说法：一种是取消说，认为现在的高职学生依靠自己的能力和知识不可能完成论文和毕业设计，而且论文选题经常过于理论化，对高职学生来说本身兴趣不大，因而经常在历届毕业设计中能发现题目相同的毕业论文中有大段的雷同内容，甚至于整篇文章一模一样。大部分学生并没有自己去真正地完成论文，所以毕业设计对高职学生来说没有必要也没有效果；另一种是加强说，认为毕业设计是学生学业的综合检验，能体现学生的综合水平，是必不可少的教学环节。不仅不能取消，相反要严格规范，针对学生毕业设计中出现的题，我们应该去改善而不是规避。到目前为止，各院校的实际做法也不尽相同。

二、毕业设计改革方案

笔者根据现实情况，对传统方法进行改革，采取了以实际动手操作加上必需的专业理论，作为学生毕业设计的任务，集动手操作、专业理论和过程中的分析问题、解决问题能力为一体，使学生从理论到技能都有真正的提高。

机械类的专业，如数控加工，以往常规的做法是指导老师给定图样并提出要求，然后围绕图样和要求，进行图样分析、工艺编制、编程、选刀、登记刀具卡片最后写小结，唯独缺失的是实际加工这个环节。对高职学生来说，这恰恰是最重要的一个环节，因而笔者加上了必须完成实物加工这一步。

例如，加工某一根凸轮轴，给定学生的任务是完成设计内容：①绘制完整零件图1张；②数控加工进给路线图1张；③数控机床加工工艺卡片（或工艺过程卡片和工序卡片）1套；④数控加工刀具卡片1张；⑤完成零件加工；⑥编写设计说明书1份。这样，事情就发生了质的变化。首先，学生思想上重视的程度不一样了。他们明白以往的做法是可以“想办法”的，现在明显是不行了。一旦自己重视，事情就有了好的开端；其次，原来的一些概念，学生即使表面上做对了，也不一定有很深刻清晰的印象，如工艺安排、切削用量及刀具选择等，一旦要求加工出实物，这些问题就自然变成了必须掌握的知识，这就大大增强了学生的理解能力；再次，会有许多意想不到的问题出现，需要学生有针对性地解决。如表面粗糙度达不到要求、产生了积屑瘤等，提高学生对知识的应用能力；最后，会衍生一些附加问题，能提高学生的操作技能。如形位公差的测量方法、相关量具的使用方法等，丰富了学生的操作技能。

笔者在机床结构改进类的毕业设计任务中，同样要求学生必须完成制作。其中的一个课题是要求学生根据笔者的思路，给普通的CA6140车床增设中拖板走刀限位装置，以解决初学学生在练习中有时要超程的问题。给定学生的任务是完成以下设计内容：①画出总装图及所有零件图；②选定限位开关；③画出电气原理图；④加工出实物并通过实验；⑤毕业设计说明书1 份。主动选择该题目的学生积极性很高，不仅完全弄懂了车床的电气和机械原理，还想出了非常有创意的点子，既找准了接入限位开关的接线位置，如图1、图2，又合理地安置触动限位开关的挡块位置，经过反复实践和改进，最后终于成功。极大地提高了学生的各科专业知识，使学生的动手能力有了实质性突破。总结后的毕业设计内容自然也非常充实，最后该装置还获得了发明专利。

图1 限位开关电气原理图 图2 插入位置电气原理图

三、要注意的问题

1. 给定题目的目标要明确，范围宜小不宜大。目标明确，才能让学生具有可操作性。范围一旦太宽，就会因头绪太多无从下手，无法完成任务。

2. 准备要早。因为涉及加工制作，要给学生充分的时间做准备。加工过程中，还会出现意想不到的问题，改进也需要时间。浙江同济科技职业学院的毕业设计大都安排在第六学期，而任务书和指导书必须在第五学期下达，以便学生尽早接触任务，提前做好准备。

3. 具体做法要根据实际情况不断改进。任务各不相同，做法也不一样，不仅不同类型的任务做法各异，就是相同类型的任务也是按各自的工艺加工，真正制造时会出现很多问题，此时一定要和学生针对具体情况作具体改进。比如，中拖板限位装置，在限位开关的形式和接入的位置定好以后，线路走向因受到切屑和冷却液的干涉，改进好多次才找到干扰最小的路径，最终改变了原来的计划，在线路外面增加铜管完成任务。

4. 对指导教师要求更高。常规的专业资料查阅、相关设计计算及任务要求的解读等问题，也许大部分指导教师觉得没有难度，但加工时遇到的问题较多，也比较复。因此，指导教师在原来的基础上，既要具备相关技能，又要给予学生更多的具体指导。

在学生毕业设计这个教学环节上，对传统的方法进行改进，加入高职学生必须具备的操作技能模块。学生从原来的似懂非懂变为真正掌握，教师在原来“看上去差不多”的学生中，从加工方法、操作技能、分析问题、查阅资料、解决问题等很多方面可以清楚地看到每个学生的差异，然后给予针对性的指导。在这个环节中，可强化专业知识，学生提高操作技能及综合能力。

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一、课题概述、背景及意义

工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业(包括军、民机械工业)进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、fmc、fms外，还包括在产品开发中推行cad、cae、cam、虚拟制造以及在生产管理中推行mis(管理信息系统)、cims等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造(称之为信息化)，最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9%，而日本在1994年已达20.8%，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。

微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。① 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。 ②可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。③ 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。④ 可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。⑤ 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。由以上五条派生的好处如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力(一个人可以看管多台机床)，减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。此外，机床数控化还是推行fmc(柔性制造单元)、fms(柔性制造系统)以及cims计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

机床的数控改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。机床数控化改造有以下优点：①节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。②性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。③提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。

在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。

目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3%。我国大量的普通机床应用于生产第一线，用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求，所以必须大力提高机床的数控化率。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能;另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.01，已能满足加工零件的精度要求。这几年，国家加大了对这类机床的改造力度，国防科工委更是推行了万台机床数控化计划，车床、铣床的数控化改造需求量很大。本课题以普通车床的数控改造为例，研究机床数控改造的方法，包括其结构的改造设计，机床改造后性能与精度的分析以及控制精度的措施等，普通车床应用微机控制系统进行改造数控改造后，可以提高工艺水平和产品质量，减轻操作者的劳动强度。基于上述分析，本课题的研究具有较高的现实意义。

二、主要研究内容

1.普通车床数控改造方案的确定，进行总体设计。

2.对普通车床数控改造进行结构设计与计算，包括主轴进给系统设计、机床纵、横进给伺服系统的设计等。

3. 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

4. 根据进给系统的控制原理模型，对影响伺服系统系统的因素进行分析。

5. 对影响伺服传动精度的因素齿轮传动精度、滚珠丝杠副传动精度等进行深入研究，并提出相应的改进方法。

6. 对影响伺服元件伺服精度的因素步进电机步矩角精度等进行深入研究，并提出相应的改进方法。

三、拟解决的关键问题

1. 普通车床数控改造进给伺服系统机械部分的设计与计算。

2. 对经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

3. 根据进给系统的控制模型，分析系统的误差来源及影响系统精度的因素。

4. 设计步进电机细分驱动电路，提高伺服进给系统的控制精度。

四、拟解决方案及关键技术

1. 普通车床数控改造进给伺服系统机械部分的设计与计算内容包括：确定系统的负载，运动部件惯量计算，步进电机的选择，滚珠丝杠副的选择和计算、滚珠丝杠副的刚度验算等。

2. 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型。

3. 根据伺服进给系统控制原理模型，分别对伺服驱动元件的伺服精度、伺服机械传动元件传动精度进行分析，分析影响经济型数控车床定位精度主要因素。

4. 在伺服进给系统控制电路中加入步进电机细分驱动设计，改善步矩角特性，提高经济型数控车床的定位精度。

五、创新点

1. 运用机电一体化系统设计思路与方法进行普通车床数控改造的结构设计，在设计上达到有高的静动态刚度;运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙;便于操作和维修。

2. 从经济型数控车床的控制原理模型分析影响整个系统精度的关键因素，分析影响机床机床定位精度的各项误差来源，提出相应的改进方法并应用于机床结构设计中。

3. 运用步进电机细分驱动技术，设计基于单片机控制的步进电机的细分驱动电路，减小步进电机的步距角及机床的脉冲当量，提高经济型数控车床的加工精度，改善电机运行的平稳性，减小噪声，增加控制的灵活性。

六、课题预计目标

1.普通车床数控改造的方案的研究，进行总体设计。

2. 对经济型数控车床的伺服进给系统建立控制原理模型，并根据进给系统的控制原理模型，对影响系统精度的关键因素进行分析。

3. 研究提高机械传动部件的传动精度与刚度的方法，对普通车床数控改造进行结构设计，改善伺服进给系统的伺服特性。

4. 设计一种基于单片机控制的步进电机的细分驱动电路，提高伺服进给系统的分辨率。

七、课题研究进展计划

预计本课题研究进展主要分以下几个阶段：

1. 2007年11月～2007年12月 查看文献资料并撰写开题报告

2. 2007年12月～2008年03月 收集相关方面的资料，以普通车床数控改造为例进行总体设计

3. 2008年03月～2008年04月 学习机床伺服进给系统的设计等方面知识

4. 2008年04月～2008年07月 进行结构设计，绘制普通车床数控改造纵、横向进给系统装配图

5. 2008年07月～2008年08月 学习机床控制精度等方面知识

6. 2008年08月～2008年09月 对机床进行精度分析

7. 2008年09月～2008年10月 研究提高机床控制精度的措施

8. 2008年11月～2008年12月 完成毕业论文

9. 2008年12月 毕业答辩

参 考 文 献

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