機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的問題和優(yōu)化

1、科技信息2013年第21期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION1機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計是本、?？茖I(yè)教學(xué)計劃中的最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，而對于機械設(shè)計專業(yè)來說，畢業(yè)設(shè)計就更加重要。要求使學(xué)生綜合運用所學(xué)過的專業(yè)知識和技能進(jìn)行一次完整的機械設(shè)計訓(xùn)練。2機械畢業(yè)設(shè)計主要目的21培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想[1]，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法22培養(yǎng)學(xué)生正確使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、

2、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力23培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法3主要問題通過多年對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的輔導(dǎo)、審核工作，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計普遍存在一些問題，具體如下：31設(shè)計環(huán)節(jié)不完整很多學(xué)生畢業(yè)設(shè)計不完整，比如很多學(xué)生論文都少了精度設(shè)計的環(huán)節(jié)，機械零件的尺寸精度、形狀和位置精度、表面粗糙度的設(shè)計等是機械設(shè)計當(dāng)中不可或缺的一環(huán)，關(guān)

3、系到零件的使用性能和生產(chǎn)成本，是連接設(shè)計與制造的重要紐帶[2]，然而，在很多學(xué)生的畢業(yè)論文中，精度設(shè)計環(huán)節(jié)居然成了可有可無的“雞肋”。32設(shè)計方法太片面隨著科技的發(fā)展，計算機輔助設(shè)計（CAD）[3]技術(shù)越來越完善，在設(shè)計過程中也得到廣泛的應(yīng)用。絕大多數(shù)學(xué)校都開設(shè)了三維CAD的課程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到proe、solidwks、UG等優(yōu)秀的三維設(shè)計工具軟件，并且在畢業(yè)設(shè)計中加以應(yīng)用，但是，很多學(xué)生卻不能完整理解CAD的用處，僅知道可以用來三維

4、建模與仿真了，至于建模和仿真的目的則一頭霧水，于是就出現(xiàn)了兩個極端，要么純粹采用傳統(tǒng)設(shè)計方法，要么就把建模和仿真作為主要目的。比如一個班80%學(xué)生的論文題目都是：基于proe的的三維建模與仿真，論文全篇都是如何如何用Proe進(jìn)行建模、仿真，卻很少有學(xué)生進(jìn)行“干涉檢驗、受力檢驗”，而這些才是三維設(shè)計的真正目的所在。4主要原因41課程設(shè)計內(nèi)容陳舊機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計課程重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計具有重要的指導(dǎo)作用，

5、通過課程設(shè)計使學(xué)生認(rèn)識到機械設(shè)計的方法和過程，然而，先行的課程設(shè)計卻存在諸多問題，從根本上影響到學(xué)生對機械設(shè)計的認(rèn)識。具體如下：①設(shè)計方法陳舊對于機械設(shè)計領(lǐng)域，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)成為設(shè)計的主要方法與途徑，然而課程設(shè)計中，仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，忽略了計算機輔助設(shè)計的功能。②設(shè)計過程目的不明確現(xiàn)行課程規(guī)定了設(shè)計的基本步驟。42課程與設(shè)計脫節(jié)如今各個學(xué)校基本上都設(shè)置了完善的課程體系，足以保證學(xué)生掌握完善的機械設(shè)計知識體系，但是現(xiàn)行課程教學(xué)和

6、畢業(yè)設(shè)計脫節(jié)，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課程，卻不知到學(xué)習(xí)該課程的目的是什么，不知道怎么樣學(xué)以致用，比如，要用三維設(shè)計，就要知道三維CAD的作用是什么，三維CAD對產(chǎn)品研發(fā)和制造有重要意義[4]：①精確高效的產(chǎn)品曲面、實體、特征造型；②縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，加快產(chǎn)品開發(fā)過程；③對產(chǎn)品虛擬裝配，進(jìn)行可裝配性檢查，包括預(yù)裝配和干涉性檢查；④產(chǎn)品的性能分析與仿真，包括有限元分析和動力學(xué)仿真；⑤產(chǎn)品設(shè)計資料的自動文檔生成；⑥仿真產(chǎn)品的可加工性；⑦支持復(fù)

7、雜型面的數(shù)控加工。其中第⑥⑦針對對制造，前4項就是對設(shè)計的意義，所以建模、虛擬仿真的目的一方面使產(chǎn)品形體可視化，另一方面就是要進(jìn)行可裝配性檢查、動力學(xué)仿真和受力分析，為產(chǎn)品的力學(xué)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和動力學(xué)設(shè)計提供依據(jù)。然而，問題就出在這里，現(xiàn)有的課程內(nèi)容過多強調(diào)建模與仿真，忽略了干涉檢查、力學(xué)檢查等內(nèi)容。43缺少畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練畢業(yè)設(shè)計是個很重要的環(huán)節(jié)，是對所學(xué)知識進(jìn)行優(yōu)化整合、實際運用的過程，需要很強的理論和實踐相結(jié)合的能力。這樣一個實踐性很

8、強的過程沒有專門的課程支持是不合理的，所以需要一門課程或者環(huán)節(jié)來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。5對策通過以上對機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行分析，本文提出了以下的解決方法：51改革課程教學(xué)以畢業(yè)設(shè)計為依據(jù)，對各專業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，明確各門課程在機械設(shè)計中的定位。比如《互換性與技術(shù)測量》主要針對精度設(shè)計環(huán)節(jié)，《工程力學(xué)》主要針對零件結(jié)構(gòu)及其尺寸的計算。并針對具體的課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，比如在《三維CAD》課程上，增強可裝配性檢查、力學(xué)檢查

9、部分教學(xué)。52改革課程設(shè)計把傳統(tǒng)設(shè)計方法和計算機輔助設(shè)計方法結(jié)合起來，使課程設(shè)計更加符合現(xiàn)代設(shè)計理念，與時俱進(jìn)。53設(shè)立專門的機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計課程教會學(xué)生合理的設(shè)計方法，該課程首先要提出完整的機械設(shè)計方法和流程，其次要結(jié)合具體課程，使每一個環(huán)節(jié)都有據(jù)可循。54制定機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計規(guī)范盡量使每一個畢業(yè)設(shè)計都能遵循合理的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。比如對于機械設(shè)計，要有設(shè)計計算說明書、三維建模（包括虛擬可裝配性報告、虛擬裝配動力學(xué)報告）、零件圖和裝配圖通

10、過這些措施，能夠使學(xué)生熟悉畢業(yè)設(shè)計的整個流程，理解每一個環(huán)節(jié)的意義，并且和課程學(xué)習(xí)結(jié)合起來，能夠從根本上保證學(xué)生能夠掌握畢業(yè)設(shè)計的方法，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時不會無從下手。6總結(jié)通過對機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行分析，并提出了一系列解決措施，能夠有效的解決現(xiàn)在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中存在的問題。但是我們也認(rèn)識到，這是一巨大的工程，需要各個課程老師的配合才能完成。【參考文獻(xiàn)】［1］徐起賀劉靜香程鵬飛.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社2009.［

11、2］馬霄任泰安.互換性與技術(shù)測量[M].南京大學(xué)出版社2011.［3］劉德平劉武發(fā).計算機輔助設(shè)計與制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社2007.［4］王詠梅李春茂張瑞萍.ProENGINEERWildfire5.0中文版基礎(chǔ)教程[M].清華大學(xué)出版社2011.［5］高英敏馬璇.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2010.［責(zé)任編輯：楊揚］機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的問題和優(yōu)化李景陽康玉輝（河南機電高等?？茖W(xué)校機械工程系，河南新鄉(xiāng)453002）【摘要】

12、本文從課程教學(xué)的角度，針對機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對策：1.課程設(shè)計改革；2.設(shè)立專門的畢業(yè)設(shè)計課程教學(xué)；3.規(guī)范畢業(yè)設(shè)計要求?！娟P(guān)鍵詞】機械設(shè)計；畢業(yè)設(shè)計；課程設(shè)計；教學(xué)改革●科○職校論壇○251科技信息2013年第21期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION1機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計是本、專科專業(yè)教學(xué)計劃中的最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，而對于機械設(shè)計專業(yè)來說，畢業(yè)設(shè)計就更加重

13、要。要求使學(xué)生綜合運用所學(xué)過的專業(yè)知識和技能進(jìn)行一次完整的機械設(shè)計訓(xùn)練。2機械畢業(yè)設(shè)計主要目的21培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想[1]，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法22培養(yǎng)學(xué)生正確使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力23培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法3主要問題通過多年對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的輔導(dǎo)、審核工作

14、，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計普遍存在一些問題，具體如下：31設(shè)計環(huán)節(jié)不完整很多學(xué)生畢業(yè)設(shè)計不完整，比如很多學(xué)生論文都少了精度設(shè)計的環(huán)節(jié)，機械零件的尺寸精度、形狀和位置精度、表面粗糙度的設(shè)計等是機械設(shè)計當(dāng)中不可或缺的一環(huán)，關(guān)系到零件的使用性能和生產(chǎn)成本，是連接設(shè)計與制造的重要紐帶[2]，然而，在很多學(xué)生的畢業(yè)論文中，精度設(shè)計環(huán)節(jié)居然成了可有可無的“雞肋”。32設(shè)計方法太片面隨著科技的發(fā)展，計算機輔助設(shè)計（CAD）[3]技術(shù)越來越完

15、善，在設(shè)計過程中也得到廣泛的應(yīng)用。絕大多數(shù)學(xué)校都開設(shè)了三維CAD的課程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到proe、solidwks、UG等優(yōu)秀的三維設(shè)計工具軟件，并且在畢業(yè)設(shè)計中加以應(yīng)用，但是，很多學(xué)生卻不能完整理解CAD的用處，僅知道可以用來三維建模與仿真了，至于建模和仿真的目的則一頭霧水，于是就出現(xiàn)了兩個極端，要么純粹采用傳統(tǒng)設(shè)計方法，要么就把建模和仿真作為主要目的。比如一個班80%學(xué)生的論文題目都是：基于proe的的三維建模與仿真，論文全篇都是如何

16、如何用Proe進(jìn)行建模、仿真，卻很少有學(xué)生進(jìn)行“干涉檢驗、受力檢驗”，而這些才是三維設(shè)計的真正目的所在。4主要原因41課程設(shè)計內(nèi)容陳舊機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計課程重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計具有重要的指導(dǎo)作用，通過課程設(shè)計使學(xué)生認(rèn)識到機械設(shè)計的方法和過程，然而，先行的課程設(shè)計卻存在諸多問題，從根本上影響到學(xué)生對機械設(shè)計的認(rèn)識。具體如下：①設(shè)計方法陳舊對于機械設(shè)計領(lǐng)域，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)成為設(shè)計的主要方法與途徑，然而課

17、程設(shè)計中，仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，忽略了計算機輔助設(shè)計的功能。②設(shè)計過程目的不明確現(xiàn)行課程規(guī)定了設(shè)計的基本步驟。42課程與設(shè)計脫節(jié)如今各個學(xué)?；旧隙荚O(shè)置了完善的課程體系，足以保證學(xué)生掌握完善的機械設(shè)計知識體系，但是現(xiàn)行課程教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計脫節(jié)，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課程，卻不知到學(xué)習(xí)該課程的目的是什么，不知道怎么樣學(xué)以致用，比如，要用三維設(shè)計，就要知道三維CAD的作用是什么，三維CAD對產(chǎn)品研發(fā)和制造有重要意義[4]：①精確高效的產(chǎn)品曲

18、面、實體、特征造型；②縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，加快產(chǎn)品開發(fā)過程；③對產(chǎn)品虛擬裝配，進(jìn)行可裝配性檢查，包括預(yù)裝配和干涉性檢查；④產(chǎn)品的性能分析與仿真，包括有限元分析和動力學(xué)仿真；⑤產(chǎn)品設(shè)計資料的自動文檔生成；⑥仿真產(chǎn)品的可加工性；⑦支持復(fù)雜型面的數(shù)控加工。其中第⑥⑦針對對制造，前4項就是對設(shè)計的意義，所以建模、虛擬仿真的目的一方面使產(chǎn)品形體可視化，另一方面就是要進(jìn)行可裝配性檢查、動力學(xué)仿真和受力分析，為產(chǎn)品的力學(xué)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和動力學(xué)設(shè)計提供依

19、據(jù)。然而，問題就出在這里，現(xiàn)有的課程內(nèi)容過多強調(diào)建模與仿真，忽略了干涉檢查、力學(xué)檢查等內(nèi)容。43缺少畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練畢業(yè)設(shè)計是個很重要的環(huán)節(jié)，是對所學(xué)知識進(jìn)行優(yōu)化整合、實際運用的過程，需要很強的理論和實踐相結(jié)合的能力。這樣一個實踐性很強的過程沒有專門的課程支持是不合理的，所以需要一門課程或者環(huán)節(jié)來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計。5對策通過以上對機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行分析，本文提出了以下的解決方法：51改革課程教學(xué)以畢業(yè)設(shè)計為依據(jù)，對各專

20、業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，明確各門課程在機械設(shè)計中的定位。比如《互換性與技術(shù)測量》主要針對精度設(shè)計環(huán)節(jié)，《工程力學(xué)》主要針對零件結(jié)構(gòu)及其尺寸的計算。并針對具體的課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，比如在《三維CAD》課程上，增強可裝配性檢查、力學(xué)檢查部分教學(xué)。52改革課程設(shè)計把傳統(tǒng)設(shè)計方法和計算機輔助設(shè)計方法結(jié)合起來，使課程設(shè)計更加符合現(xiàn)代設(shè)計理念，與時俱進(jìn)。53設(shè)立專門的機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計課程教會學(xué)生合理的設(shè)計方法，該課程首先要提出完整的機械設(shè)計方法和流程

21、，其次要結(jié)合具體課程，使每一個環(huán)節(jié)都有據(jù)可循。54制定機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計規(guī)范盡量使每一個畢業(yè)設(shè)計都能遵循合理的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。比如對于機械設(shè)計，要有設(shè)計計算說明書、三維建模（包括虛擬可裝配性報告、虛擬裝配動力學(xué)報告）、零件圖和裝配圖通過這些措施，能夠使學(xué)生熟悉畢業(yè)設(shè)計的整個流程，理解每一個環(huán)節(jié)的意義，并且和課程學(xué)習(xí)結(jié)合起來，能夠從根本上保證學(xué)生能夠掌握畢業(yè)設(shè)計的方法，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時不會無從下手。6總結(jié)通過對機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計中存在的問題進(jìn)行

22、分析，并提出了一系列解決措施，能夠有效的解決現(xiàn)在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中存在的問題。但是我們也認(rèn)識到，這是一巨大的工程，需要各個課程老師的配合才能完成。【參考文獻(xiàn)】［1］徐起賀劉靜香程鵬飛.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社2009.［2］馬霄任泰安.互換性與技術(shù)測量[M].南京大學(xué)出版社2011.［3］劉德平劉武發(fā).計算機輔助設(shè)計與制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社2007.［4］王詠梅李春茂張瑞萍.ProENGINEERWildfire5.0中文

23、版基礎(chǔ)教程[M].清華大學(xué)出版社2011.［5］高英敏馬璇.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2010.［責(zé)任編輯：楊揚］機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的問題和優(yōu)化李景陽康玉輝（河南機電高等?？茖W(xué)校機械工程系，河南新鄉(xiāng)453002）【摘要】本文從課程教學(xué)的角度，針對機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對策：1.課程設(shè)計改革；2.設(shè)立專門的畢業(yè)設(shè)計課程教學(xué)；3.規(guī)范畢業(yè)設(shè)計要求?！娟P(guān)鍵詞】機械設(shè)計；畢業(yè)設(shè)計；課程設(shè)計；教學(xué)改革●