机械设计专业论文范文

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二、提高毕业设计质量的主要方法措施

学生在做毕业设计时要在该专业当中发挥出一定的作用。对此，我们也提出了一些相关的建议：首学生要把主要精力放在毕业设计当中，不能以应付了事，其次，要注重课堂效率，确保教学质量，留有充分的时间来做毕业设计工作，掌握好难易程度，调整好实践的计划，对此，我们用几方面来更为详细方法来提高学生的毕业设计。

（一）首先要提高学生对所学知识的基础技能，这是学校培养的重要目标，学生的基本功主要表现了对专业修养的重要水准，只有掌握好基本功才能更好的运用专业知识，并且在未来的工作当中自如的实践，所以，学生只有充分的掌握基础知识才能给未来就业打下良好的基础。应用计算机技术，不但可以推动该专业的知识力量，还可以提高专业发展，但在这其中也会存在很多不良的因素，比如：我们要提倡用计算机进行绘图处理，但是在这个过程当中学生却抛弃了传统手工绘图的锻炼，缺乏技术性，从而导致机械设计制图的要求不够规范，也不够明确，对此，我们必须要提高学生基本功技术的培养。

（二）在当前形势下，一般毕业设计都是由老师拟定方向，由学生进行选题，在这种方法当中存在很多优点，由于老师对这项专业是较为了解熟悉的，并且可以良好的掌握难易程度和工作效率，对此，可以给学生提供专业性的意见，然而也会存在一定的问题，并不能全面的调动学生在实践过程当中的创造积极性，因此，必要的时候可以让学生自拟选题，再由老师进行审定，通过在拟题时，学生与老师进行互动，进而也让老师更为全面的了解学生的兴趣爱好，以及对未来工作的方向，找到更适合学生发展的道路，给学生一个锻炼的机会，培养他们创新与独立思考的主观意识，提高他们的实践能力等。

（三）作为老师可以鼓励学生去企业锻炼实践完成毕业设计。由于在该专业领域当中主要是技术，因此，必须要注重行业的背景要求以及实践经验等方面，由于在企业工作当中，可以良好的把选题与实际生产相结合进行，通过在实践过程当中，找出毕业设计所存在的问题以及解决措施，进而培养学生的实践能力，与此同时，在深入接触企业氛围时，也提升了他们的适应性，与企业达到了一个双赢的目的。

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(1)不同于科研和工程的实际需要，毕业设计的课题首先考虑满足教学要求。因为，学生没有多少实践经验，与实际生产接触机会很少。因此，课题内容要贴近本专业的教学内容，尽可能地通过毕业设计，来总结学生在大学四年内所学的理论基础知识，把这些专业知识有效的结合起来，不能让学生仅仅停留在课本内容基本上都懂，作业也都会做，考试也都不挂科，但就是不能做到应用的状态。(2)课题不能太大、太空。例如，提高机械效率的优化设计、世界先进机械的研究等，类似课题学生的经验和能力暂时还无法把握。

1.2难易程度适中、工作量适宜、适当提前毕业设计开始时间

黄河科技学院工学院的毕业设计安排的是12周时间。但实际上，对于学生来说，真正用来做毕业设计的时间也就一两个月甚至更少，因为在这个时间里，有的学生已经开始去找工作，或者进入工作实习期，不能很好地保证用于毕业设计的时间。因此，如果课题难度太难，或者工作量太大，会造成学生失去信心，进而出现随便抄袭应付的现象。不能达到毕业设计的真正目的。所以，为了保证学生保质保量完成毕业设计，所选的项目难度、工作量要适中。毕业设计的开始时间，可以安排在机械设计的课程结束后。这时候，学生基本具备了设计的初步知识，可以选择适当难度的课题，让部分学生开始试住做些大体跟毕业设计内容基本一致的工作，到真正毕业设计的时候，一是可以把课题做深，二是学生也不感到时间紧张，三是有可能的话还做出实物。给学生的创造性的发挥空间，留够申请专利和论文的时间，提高毕业生的整体素质能力。近年来，我校每年有数十名学生，是用这种方式完成毕业设计的，毕业时他们已经申请好国家实用新型发明专利，并做出了实物。从创意、设计、制造到装配调试和改进过程，对学生来说收获很大，毕业后，学生在企业很快就进入岗位角色，企业也比较欢迎这样的学生。

1.3选题要灵活

课题所涉及的行业要多种多样。例如，装备制造、矿山设备、农业机械、食品加工及特种设备等。这样既满足了不同学生的兴趣要求，又减少了雷同现象，指导教师也可以把难度相对大的课题，按照工艺或结构分成几个小课题再分配给不同的学生，使他们之间既有明确分工又有合作，增加学生的团队协作能力。除指导教师按照自己的工作经验和要求命题之外，可以与企业联系，设计一些在现实工作过程中实际应用的课题，增加项目实用性的同时，也允许学生根据自己的观察与爱好，由自己提出课题。部分学生已经参加了工作，也可以根据其所在的企业的行业性质和产品特点，设计有关产品。最后由教师和学生商议共同提出课题，以提高学生的学习兴趣，对其将来或现有的工作有着直接的帮助。

1.4减少论文在整个毕业设计课题中所占比例，增加机械结构设计的要求

国家教育部2014年教育改革的一项重要内容，就是将600多所大学本科学校转向职业技术教育。因此，大部分大学本科生将来的就业岗位将是生产一线。因此，倾向于理论研究的论文题目在课题中的比例应当减少，更多地增加和体现生产实践中实际应用的课题。同时，也是由于论文内容是学生更容易抄袭，降低了教学质量，达不到学校开展毕业设计的真正目的。

2机械专业毕业设计过程中的几个具体问题

2.1参考资料的收集

拿到设计题目后，学生最直接想到的是从网络中搜集资料。学生无疑能够很快地找到与自己题目相关的各种资料，但涉及到具体技术问题和具体结构问题的内容，网络中可参考的资料很少，能够具体解答的更少，这时学生就会感到很茫然，无从下手，这就是现代大学生的通病。之所以有这种惯性的思维，是由于现代的教学模式和教学理念不当造成的。在大学学期期间，学生们遇到问题后就去查找课本上的现在公式，只要套用就可以了，然后实际的设计却并非这样简单，要靠学生自己去思考，去查找相关文献。因此，在此期间建议学生到图书馆，到企业去，更广泛地搜集资料。另外，随着标准化的完善，有许多设备的设计制造都已经有了国家或行业标准和规范设计。例如，特种设备、食品加工设备、制药设备和计量设备等其设计方法和过程，甚至结构等都有详细的规定和要求，建议学生在查阅有关资料的过程中，学会查阅相关的国家标准或行业标准。

2.2设计方案的确定

学生在经过了资料的搜集和总结后，根据自己的课题的要求，绘制出机构运动简图。然后对机构的运动部分进行初步的设计计算。此时，机构的选择，前提是要满足课题要求和机器功能的实现。但是，很多学生不重视这个过程，基本上在这个阶段都是画草图，懒于计算，导致在真正的结构设计过程中出现返工的现象。而且在方案设计时，要设计出不同的方案进行比较，甚至要做一些简单的模型进行实验比较。比较的过程中，不仅考虑机构是否达到生产率的要求，还要考虑机构的运动的平稳性，最终确定出更合理的方案，并绘制出正规的机构运动简图。

2.3设计计算

毕业设计中的计算主要包括执行机构和原动机所需的功率、运动学计算、动力学计算。

2.3.1类比法确定执行机构所需功率

首先，确定直接参与工作的执行机构所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技术参数，从而计算出执行机构的功率;然后，计算出整个传动系统中的传动功率。很多种情况下，执行机构所需的功率比较容易确定，例如，起重机起吊重物所需要的力、钢筋的弯曲切断所需要的力等。然而有时，这些重要的参数无法用简单的方法来确定，因为这些参数与其机器加工的对象和加工工艺有关，例如，压球机的设计。压球机压制过程中的径向压力是要通过模型试验而测定的，对于学生来说，这个环节有困难。因此，这种情况下，就要去找似的工况所耗用的功率，总之就是要用类比的方法来确定执行机构所需要的功率。确定了使用功率就可以确定原动机的功率，按国家相关标准选取电机类型，如三相(或单相)交流异步电机、直流调速电机、步进电机、伺服电机等。其中步进电机和伺服电机的主要参数是根据扭矩确定的。

2.3.2运动学计算

在确定了电机转速之后，设计者需要对传动系统的各机构进行速比的分配。在速比分配的过程中，学生一般是按照课本推荐的数据来分配的，例如，带传动，课本上推荐的传动比是2～7，但在大功率带传动的机器中，小带轮基准直径确定后，如果按照传动比2～7来设计大带轮时，大带轮的直径会很大，有可能不满足实际的结构要求。在实际的设计过程中，速比的大部分应该是由减速器来承担，所以先确定减速器的型号。具体的步骤是:首先根据速比，对应的功率查到减速器型号，再根据型号(一般其主要结构参数是中心距)查得其联系尺寸。机器其余的速比部分再由其传动形式来补充。

2.3.3动力学计算

在载荷计算中有时候会遇到较复杂的力的分析，如风载荷，雪载荷，地震载荷等，学生有时候不能够很好地将这些力进行简化，做出受力分析。因此，在此时建议学生去查找相关国家或行业标准里有无所规定的计算过程要求，若设计题目属于特种设备的卷扬机，起重机设备等，国家标准里都规定有计算内容和推荐公式，以及各种参数的选择，这时学生就必须按照标准进行;若标准里没有规定的就得查阅相似情况有没有其他设计人员发表的论文或者专著等，作为计算时的参考;若没有标准规定的，没有资料的，就得做模型试验，来确定相关参数。学习程度比较好的学生建议借助于分析软件进行计算，如Ansys、Creo、Adams、Recdyn等，其计算的目的是确定结构主要零件的尺寸，同时还是要保证机器运动过程中的平稳性与可靠性，为下一步的机构设计打下基础。在此阶段里，许多学生甚至个别老师误解地认为设计就是计算，也就是要把包括结构在内的所有零部件的尺寸都计算出来，才能开始绘图，其实这是错误的。计算是基础，有了基础计算数据，就可以开始绘制结构图，很多结构和一些零件的尺寸是在绘图的过程中去确定的。

2.4结构设计

作为机械专业的毕业生，常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求，但由于绘图过程相对比较繁琐，需要一定的三维透视能力，学生们害怕画图已成为一种普遍现象。如果在此之前没有进行充足的绘图训练，所画的机械图纸问题较多，与正规图纸的要求有很大差距。虽然此阶段必要的计算已经结束，但大部分学生对绘图仍然感到茫然，无从下手。这个阶段指导老师应该在与学生共同分析结构的特点、视图的合理布置、标准件和外购件的选用、的选用以及安全措施的应用等，重点指导结构设计和图纸的绘制。结构设计一般从执行机构先绘出，然后，逐渐向其他部分展开，边画图边修改，直到完成整个装配图的绘制。相对于装配图的设计，零件图的绘制设计、更多的要求是视图的正确表达、尺寸及加工要求的准确标注、零件材质的合适选择、合理加工工艺性等。所以，零件图要求的完整性和准确性更高。大部分毕业生觉得零件图好画，但结果往往不令人满意。有许多学生仍然还是画了几张在课程设计时的零件图，比如传动轴、齿轮、带轮等，反应出学生对零件设计工作的欠缺和不自信;也有一些同学，先用三维软件建立一个三维的模型，让软件自动生成二维的工程图纸，又不加于修正，致使零件图表达不完善，不能作为实际生产用图纸。所以，在整个结构设计阶段，指导教师要不断地检查学生的进度情况，及时指出图纸表达中的错误和不合理，避免设计出现重大的返工现象。

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2根据机械制造类专业课程教学设计的指导规划教学内容

可将教学资料内容规划为如下几个方面的内容:教学方案、工作任务单、课程引导文、引导性教学PPT、学习参考资料清单。

2．1学习者特征分析

高职学生已经学过了独立的和分散的专业课程。如何将这些专业基础课程和专业课程相衔接，将学过的知识系统化，是目前高职教育亟需解决的问题。现在学生已经具备了以下的能力:能够完成中等复杂零件图的制作和输出，手工编制较简单的CNC程序，操作数控铣、数控车床，应用一种CAD/CAM软件完成零件的三维建模，手动检测零件的尺寸精度，编写数控加工工艺文件，使用专业术语交流，借助技术手册阅读图纸的相关技术要求。

2．2教学方案设计的主要内容

课题名称:低碳环保风力装置机械部件创新设计与制造。教学时间安排:10课时。学习/工作任务描述:学生根据低碳环保风力装置的部分图纸，在“理实一体化”教学区内，以低碳环保的设计和制造方法，在规定时间内完成产品的设计、制造和调试工作，并及时记录和总结自己掌握的知识和技能。学生以团队的形式共同完成该项任务，需要进行必要的分工和合作，最终实现低碳环保产品的设计和制造。每组学生在此过程中，需要与设备管理员、工具管理员做好交流沟通，安排好加工时间段。在设计和制造过程中学生要明确低碳环保设计理念，注意使用现有设备、工装夹具、刀具和量具完成加工制造任务，注意设计的零件与现有零部件的配合关系，在几何精度方面查阅相关技术手册。该任务需要严格遵守国家标准和安全准则，规范设计制图和设备操作。在任务结束时要归纳整个设计和加工过程，对遇到的问题进行总结，自觉保持安全作业，遵守“5S”的工作要求。教学/学习目标:学生以小组的团队形式，在指导教师的引导下，根据低碳环保产品设计理念和思路以及国家相关技术标准和机床设备使用安全准则，提出对低碳环保风力装置的产品设计方案，并能够在小组内进行比较和评价，得到最佳实施方案。学生要能够对比和评价产品的数控加工工艺方案，最终确定最佳的解决方案，并实施加工。根据产品的装配和调试的相关技术标准，学生要对已完成的任务进行总结、评价和汇报。学习完本项目后，学生应能够完成低碳环保小型产品的设计和制造，包括设计原理分析、机械零件设计、计算机辅助设计、计算机辅助制造、数控加工工艺方案的优化与制订、数控程序的编制与调试、中等复杂零部件的数控车与数控铣配合的操作加工。通过该项目的实施，学生更加关注低碳环保产品的设计和制造，其相关的环保意识也有所增强。教学对象:高职教育制造类专业的第五学期学生(制造类专业，例如机械设计与制造、机械制造与自动化、数控技术、计算机辅助设计与制造、精密机械技术、机电一体化技术等专业)。教学内容:根据低碳环保的理念，某企业设计出了低碳环保风力装置。现给定一风能，根据能量转换原理，创新设计与制造一风能驱动叶轮转动，进而带动传动机构和驱动机构，实现物料传送的机械装置。物料尺寸Φ25mm×10mm，物料材质为塑料或尼龙;顶杆作直线往复运动，行程范围为30～50mm。教学过程:仅提供该装置部分工程图和部分零部件，让学生根据所提供的产品工程图(部分)，分析、讨论该低碳环保产品的设计理念和使用场合，编写产品设计说明书。在掌握新产品的整体结构后，完成缺少的零部件设计，遵照国家标准完成工程图的制作;完成该产品的三维实体图的绘制，实现虚拟样机的装配;对设计零件进行工艺分析，制定出合理的工艺方案，按照工艺文件完成零件的数控加工制造;最终将产品所有零部件装配，进行装置调试。教师需要参与学生的设计方案和工艺方案的讨论过程，指出关键问题所在，如对于CAD/CAM软件使用能力、标准件的选用方法、数控加工工艺的制定思路、数控加工操作尤其是数控车/数控铣的组合加工、装配调试的注意事项等。

2．3教学环境设计与资源配置

教学车间，学习讨论区与加工区以玻璃幕墙隔开，一是避免噪声，二是保护学习讨论区设备。中间区域为小组学习和讨论的主要场所，需要配备电脑和电源插座。该设计模式有利于理论与实践相结合教学的实施，学生可以在加工现场旁进行讨论和学习，这很好地解决了实践与理论分离的问题，有利于综合性教学课程的开展。

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