機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的問題和優(yōu)化

1、科技信息2013年第21期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION1機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)是本、?？茖I(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)來說，畢業(yè)設(shè)計(jì)就更加重要。要求使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)和技能進(jìn)行一次完整的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。2機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)主要目的21培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想[1]，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等手冊(cè)、

2、圖冊(cè)工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)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(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)、審核工作，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)普遍存在一些問題，具體如下：31設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不完整很多學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)不完整，比如很多學(xué)生論文都少了精度設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，機(jī)械零件的尺寸精度、形狀和位置精度、表面粗糙度的設(shè)計(jì)等是機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)環(huán)節(jié)居然成了可有可無的“雞肋”。32設(shè)計(jì)方法太片面隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）[3]技術(shù)越來越完善，在設(shè)計(jì)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(jì)工具軟件，并且在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)極端，要么純粹采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，要么就把建模和仿真作為主要目的。比如一個(gè)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(yàn)、受力檢驗(yàn)”，而這些才是三維設(shè)計(jì)的真正目的所在。4主要原因41課程設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用，

5、通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和過程，然而，先行的課程設(shè)計(jì)卻存在諸多問題，從根本上影響到學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。具體如下：①設(shè)計(jì)方法陳舊對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)的主要方法與途徑，然而課程設(shè)計(jì)中，仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，忽略了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的功能。②設(shè)計(jì)過程目的不明確現(xiàn)行課程規(guī)定了設(shè)計(jì)的基本步驟。42課程與設(shè)計(jì)脫節(jié)如今各個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)體系，但是現(xiàn)行課程教學(xué)和

6、畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)，就要知道三維CAD的作用是什么，三維CAD對(duì)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(shí)體、特征造型；②縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，加快產(chǎn)品開發(fā)過程；③對(duì)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(dòng)力學(xué)仿真；⑤產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料的自動(dòng)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(duì)對(duì)制造，前4項(xiàng)就是對(duì)設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué)仿真和受力分析，為產(chǎn)品的力學(xué)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)訓(xùn)練畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化整合、實(shí)際運(yùn)用的過程，需要很強(qiáng)的理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力。這樣一個(gè)實(shí)踐性很

8、強(qiáng)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(jì)。5對(duì)策通過以上對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)為依據(jù)，對(duì)各專業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，明確各門課程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的定位。比如《互換性與技術(shù)測(cè)量》主要針對(duì)精度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，《工程力學(xué)》主要針對(duì)零件結(jié)構(gòu)及其尺寸的計(jì)算。并針對(duì)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(qiáng)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(jì)把傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來，使課程設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，與時(shí)俱進(jìn)。53設(shè)立專門的機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程教會(huì)學(xué)生合理的設(shè)計(jì)方法，該課程首先要提出完整的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和流程，其次要結(jié)合具體課程，使每一個(gè)環(huán)節(jié)都有據(jù)可循。54制定機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范盡量使每一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)都能遵循合理的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。比如對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)，要有設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、三維建模（包括虛擬可裝配性報(bào)告、虛擬裝配動(dòng)力學(xué)報(bào)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(jì)的整個(gè)流程，理解每一個(gè)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(jì)的方法，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)不會(huì)無從下手。6總結(jié)通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)中存在的問題。但是我們也認(rèn)識(shí)到，這是一巨大的工程，需要各個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社2009.［

11、2］馬霄任泰安.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].南京大學(xué)出版社2011.［3］劉德平劉武發(fā).計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2010.［責(zé)任編輯：楊揚(yáng)］機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的問題和優(yōu)化李景陽(yáng)康玉輝（河南機(jī)電高等專科學(xué)校機(jī)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(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對(duì)策：1.課程設(shè)計(jì)改革；2.設(shè)立專門的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)；3.規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)要求?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革●科○職校論壇○251科技信息2013年第21期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION1機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)是本、?？茖I(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)來說，畢業(yè)設(shè)計(jì)就更加重

13、要。要求使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)和技能進(jìn)行一次完整的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。2機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)主要目的21培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想[1]，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等手冊(cè)、圖冊(cè)工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)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(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)、審核工作

14、，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)普遍存在一些問題，具體如下：31設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不完整很多學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)不完整，比如很多學(xué)生論文都少了精度設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，機(jī)械零件的尺寸精度、形狀和位置精度、表面粗糙度的設(shè)計(jì)等是機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)環(huán)節(jié)居然成了可有可無的“雞肋”。32設(shè)計(jì)方法太片面隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）[3]技術(shù)越來越完

15、善，在設(shè)計(jì)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(jì)工具軟件，并且在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)極端，要么純粹采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，要么就把建模和仿真作為主要目的。比如一個(gè)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(yàn)、受力檢驗(yàn)”，而這些才是三維設(shè)計(jì)的真正目的所在。4主要原因41課程設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用，通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和過程，然而，先行的課程設(shè)計(jì)卻存在諸多問題，從根本上影響到學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。具體如下：①設(shè)計(jì)方法陳舊對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)的主要方法與途徑，然而課

17、程設(shè)計(jì)中，仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，忽略了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的功能。②設(shè)計(jì)過程目的不明確現(xiàn)行課程規(guī)定了設(shè)計(jì)的基本步驟。42課程與設(shè)計(jì)脫節(jié)如今各個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)體系，但是現(xiàn)行課程教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)，就要知道三維CAD的作用是什么，三維CAD對(duì)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(shí)體、特征造型；②縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，加快產(chǎn)品開發(fā)過程；③對(duì)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(dòng)力學(xué)仿真；⑤產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料的自動(dòng)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(duì)對(duì)制造，前4項(xiàng)就是對(duì)設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué)仿真和受力分析，為產(chǎn)品的力學(xué)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)訓(xùn)練畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化整合、實(shí)際運(yùn)用的過程，需要很強(qiáng)的理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力。這樣一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)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(jì)。5對(duì)策通過以上對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)為依據(jù)，對(duì)各專

20、業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化整合，明確各門課程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的定位。比如《互換性與技術(shù)測(cè)量》主要針對(duì)精度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，《工程力學(xué)》主要針對(duì)零件結(jié)構(gòu)及其尺寸的計(jì)算。并針對(duì)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(qiáng)可裝配性檢查、力學(xué)檢查部分教學(xué)。52改革課程設(shè)計(jì)把傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來，使課程設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，與時(shí)俱進(jìn)。53設(shè)立專門的機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程教會(huì)學(xué)生合理的設(shè)計(jì)方法，該課程首先要提出完整的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和流程

21、，其次要結(jié)合具體課程，使每一個(gè)環(huán)節(jié)都有據(jù)可循。54制定機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范盡量使每一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)都能遵循合理的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。比如對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)，要有設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、三維建模（包括虛擬可裝配性報(bào)告、虛擬裝配動(dòng)力學(xué)報(bào)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(jì)的整個(gè)流程，理解每一個(gè)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(jì)的方法，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)不會(huì)無從下手。6總結(jié)通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)中存在的問題。但是我們也認(rèn)識(shí)到，這是一巨大的工程，需要各個(gè)課程老師的配合才能完成?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】［1］徐起賀劉靜香程鵬飛.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社2009.［2］馬霄任泰安.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].南京大學(xué)出版社2011.［3］劉德平劉武發(fā).計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2010.［責(zé)任編輯：楊揚(yáng)］機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的問題和優(yōu)化李景陽(yáng)康玉輝（河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校機(jī)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(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對(duì)策：1.課程設(shè)計(jì)改革；2.設(shè)立專門的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)；3.規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)要求?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革●