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机械毕业设计论文篇1
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。
机械毕业设计论文篇2
学生姓名：单国
学号：1710818113
指导教师：袁络
毕业设计（论文）题目：机械式波浪能发电装置
研究目标与内容（包括基本内容、方案论证、设计思路等）
本课题来源于教师自主命题，把具有破坏性海浪转化为有用的能源具有非常重要的意义。传统的波浪能发电装置体积大，发电量较大，但价格昂贵，工作环境恶劣，维修成本高。波浪能已经成为一种非常有前景的可再生能源。针对上述问题，本课题需要设计一种新的小功率的摆式波浪能发电装置，通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式，为航标灯和其他海上设施供电。
具体的工作有：(1)波浪能发电装置的总体方案设计，选用摆式机构作为能量捕获
机构。(2) 采用齿轮棘轮等传动零件的机械式波浪能收集装置的结构设计。运用
SolidWorks 和 AutoCAD 软件绘制装置的零件图和装配图,建立三维数字化模型,结合
ANSYS 软件对装置的主要受力零部件进行了有限元强度分析。
毕业论文
（设计） 工 作 安 排 计划
2021 年 1 月 15 日前完成文献检阅、市场调研，了解国内外发展和技术现状，提出初步总体技术方案，讨论并确定技术路线；
2021 年 3 月 10 日前完成开题报告、文献综述的撰写以及外文翻译；
2021 年 4 月 30 日前完成结构装配图，相关零部件图的设计与绘制以及相关的毕业设计论文的撰写；
2021 年 3 月 1 日至 2020 年 4 月 30 日完成毕业实习及毕业实习报告的撰写；
2021 年 5 月 4 日前完成毕业设计（论文）检测。
学生签字：指导教师签字：
2021年 3 月 8 日2021 年 3 月 9 日
机械毕业设计论文篇3
11）掌握机械手动作流程。
2）掌握电气控制元件的选择与计算方法。
3）掌握PLC选择与应用。
三、设计要求
两条传送带分别由电动机驱动，机械手有液压缸驱动上下左右旋转两个方向运动，液压系统是1000W电机。设计要求
1）机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。
2）用常用的电气元件控制。
3）有工作状态指示及照明。
4）有必要的电气保护和联锁。
四、完成的任务
要求说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。
（1）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。
（2）毕业设计说明书（8000以上）
1）设计题目
2）控制原理说明设计方案论证
3）主要器件选择依据与计算
4）元件明细表
5）设计总结及改进意见
6）主要参考资料
五、 工厂电气控制技术 机械工业出版社 主编 方承远
工厂电气控制设备 机械工业出版社 主编 许廖
机床电气控制技术 机械工业出版社 主编 王炳实
可编程序控制器的应用技术 机械工业出版社 主编 王兆义
可编程序控制器的原理及程序设计 电子工业出版社 主编 崔亚军
前言
由于可编程序控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点，它在工业控制的各个领域发挥着越来越重要的作用。社会对可编程序控制器技术人员的需长也越来越迫切。
可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。本设计书以是用最广泛的德国西门子可编程控制器为核心，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统以及可编程序控制器在逻辑控制系统的模拟量控制系统中的应用等知识。本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。并给出了程序调试，最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。
本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并由指导教师田林红老师的指导下完成。在此真诚的衷心的感谢田老师的指导帮助。
由于本人水平有限，错误和不妥之处再所难免，敬请各位老师及各位读者批评指正。
目 录
前言...................................................（）
摘要...................................................（1）
一、电器控制技术的发展状况.............................（3）
二、PLC的基本结构和工作原理...........................（3）
1、PLC的基本结构...................................（ ）
2、PLC的工作原理...................................（ ）
三、可编程控制器的特点及基本功能.......................（）
1、PLC的特点.......................................
2、PLC的基本功能...................................
四、PLC的应用领域和发展趋势...........................（3）
五、PLC应用中应注意的若干问题.........................（4）
六、机械手移动工件的控制系统
1、机械手移动工件控制系统的基本机构................（5）
2、机械手移动工件的控制要求与工作流程..............（6）
3、操作面板布置....................................（6）
4、控制系统构成....................................（6）
七、梯形图设计.........................................（6）
1、梯形图的整体设计................................（6）
2、各部分梯形图的设计..............................（8）
3、机械手的PLC控制梯形图..........................（8）
4、程序语言............................... ........（8）
八、总结... ...........................................（26）
）
附录...............................................
摘 要
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成；电气方面有步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出两路脉冲，分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信传给PLC主机；直流电机拖动手爪和底盘旋转，位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给PLC主机；电磁阀控制气开阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键字：
可编程控制器PLC；
机械手；
脉冲；
步进电机驱动器；
步进电机；
直流电机；
传感器；
限位开关；
电磁阀。
一、电气控制技术的发展状况
在现代工业中,为了实现各种生产工艺过程的要求,驱动生产机械的工作机构运动的电器机械装置称为电力动。在电力拖动中，电动机是生产机械的原动力。必须根据生产工艺的要求，通过各种控制电器，自动实现其启动、制动、反转及调速等控制，从而产生了电气自动控制技术。
20世纪20—30年代，人们采用继电器及接触器等元件控制电动机的运行，这种制动系统称为继电器—接触器控制系统。这类系统结构简单、价格低廉、维护方便，因此被广泛应用于各类机床和机械设备中。采用这种系统不但可以方便地实现生产过程自动化，而且还可以实现集中控制。目前，我国的大部分机床和其他机械设备仍旧采用继电器—接触器控制系统。由于该系统是固定接线形式，故在改变生产工艺时需要重新布线，控制的灵活性较差。另外，该系统采用有触点元件控制，动作频率低，触点易损坏，系统的可靠性差。
20世纪40年代，世界上出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，它利用输出量与给定量的偏差进行自动控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管—晶闸管控制，到了70年展成为集成电路—晶闸管控制。由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调速性能大为改善，而且减少了机电设备和占地面积，耗电少、效率高，已完全取代了交磁放大机—电动机系统。
在实际生产中，由于大量存在一些由开关量控制的简单程序控制过程,而实际生产工艺和流程又是经常变化的,因此需要一种能灵活改变程序的次新型控制器.于是,在20世纪60年代出现了一种能够根据生产需要方便的改变控制程序,而又比电子计算机结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制.它是通过组合逻辑元件插接或编程来实现继电器—接触器控制线路功能的装置,能满足程序经常改变的控制要求,使控制系统具有较大的灵活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,装置体积大,功能也受到一定的限制.随着大规模集成电路和微处理技术的发展和应用,上述控制技术也发生了根本变化,在20世纪70年代出现了以微处理器为核心的、用软件手段来实现各种控制控制功能的新型工业控制器—可编程序控制器(PLC).它不仅充分利用了微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求,而且还照顾到了现场电气操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机程序语言的表达形式,独具风格地形成了一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构,使用户程序的编制清晰直观,方便易学,更容易调试和查错.它已经取代了继电器—接触器控制系统,被广泛应用于大规模的生产过程控制中,具有通用性强、程序可变、编程容易、可靠性高、使用维护方便等优点,故目前世界各国已将它作为一种标准化通用设备普遍应用于工业控制中.
电气控制技术是随着科学的不断发展、生产工艺的不断提高儿讯发展的。在控制方法上，它手动控制到自动控制；在控制功能上，它是从简单到复杂；在操纵上，它笨重到轻巧;在控制原理上,它从由单一的有触点接线的继电器—接触器控制系统,到以微处理器为中心的软件控制系统.随着新的控制理论和新型电器及电子元件的出现,电气控制技术还将不断得到发展.
二、 PLC的基本结构和工作原理
1、 PLC的基本结构
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。
1）.整体式结构的PLC
整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组装在一起组成。
2）.模块式结构的PLC
模块式结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。
3）.PLC各组成部分介绍
（1）、中央处理器（CPU）
中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，相当于PLC的“大脑”。它通过系统总线与用户存储器、输入/输出、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、检验用户程序、从存储器上读取和执行程序，还可以进行PLC内部故障的诊断等。
（2）、存储器
根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。
系统程序存储器：用来存放系统软件的存储器。系统程序相当于计算机操作系统。是PLC厂家根据选用的CPU的指令来编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。
用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。
数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。
（3）、输入/输出（I/O）单元
输入/输出（I/O）单元是PLC与此同时外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开头量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制 外部设备的。
（4）、电源部分 （5）、通信端口
PLC的CPU模块上至少有一个通信端口。通过这个通信端口PLC可以直接和编程器或上位机相连。
（6）编程器
几乎每个PLC厂家都有自己的编程器。用户通过编程器来编写控制程序，并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。它还可以在线检测程序的运行情况。在出现故障时，通过编程器可以很方便的找出错误。
（7）特殊功能单元
主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/O模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。随着PLC的进一步发展，特殊功能单元的应用也越来越多。
2、PLC的工作原理
PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行方式，即如果输出或电，该线圈的触点立即动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只是该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序、输出3个阶段才能完成控制过程。
PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。
1)、输入阶段
在这个阶段中，PLC读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。
2)、执行程序阶段
在这个阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。
、输出阶段
在这个阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。
三、 PLC的特点及基本功能
1、PLC的特点
1）、编程简单，易于掌握，PLC的设计者充分考虑到现场技术人员的技能和习惯，经常采用的是梯形图方式的编程语言，它与继电器控制原理图相似，具有直观，清晰、修改方便，易掌握等优点，即便未掌握专门计算机的人也能很快熟悉，因而受到了广大现场技术人员的欢迎。
2）、可靠性高，抗干扰能力 PLC是专为工业控制而设计的，由于采了一系列的措施，使之在恶劣的工业环境下仍能保证很高的可靠性，一般平均无故障时间可达到4-5万小时，远远超过以往电器控制系统和计算机控制系统。
3）、通用性能好，PLC品种多，档次高，同一以PLC可适用于不同的控制对象或同一对象的不同控制要求，同一档次，不同机型的功能也能方便地相互转换。
4）、功能强，PLC运用了计算机、电子技术和集成工艺的最新技术，在
硬件和软件两方面不断发展，使菘具备很强的信息处理能力，可进行逻辑、定时，计数和步进等控制，能完成A/D与D/A
5）、开发周期短 PLC在许多方面是以软件编程来取代硬件接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，且编程简单，程序设计和高度修改也很方便安全，因此，大大缩短了PLC控制系统的开发周期。
6）、体积小，使用方便，由于PLC采用了半导体集成电路，其体积小，重量轻，结构紧凑，功耗低，是机电技术的理想控制器，PLC编程简单，自诊断能力强，能判断和显示自身故障，使操作人员检查判断故障方便迅速，而且接线少，维修时只需更换插入式模块，维护方便，修改程序和监视运行状态也容易。
2、PLC的基本功能
1）、逻辑控制 PLC具有逻辑运算功能，它设置有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，能工巧匠够描述继电器触点的串联、并联、串并联等各种连接。因此它可以代替继电器进行组合逻辑与顺序逻辑控制。
2）、定时控制 PLC具有定时控制功能。它为用户提供了若干个定时器并设置了定时指令。定时值可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，使用灵活，操作方便。
3）、计数控制 PLC还具有计数功能。它为用户提供了若干个计数器并设置了计数指令，计数值可由用户在编程时设定，并可在运行中被读出与修改，使用与操作都很灵活方便。
4）、步进控制 PLC能完成步进控制功能。步进控制是指在完成一道工序以后，再进行下一步工序，也就是顺序控制。PLC为用户提供了若干个移位寄存器，或者直接有步进指令，可用于步进控制，编程与使用很方便。
5）、A/D、D/A转换 有些PLC还具有“模数”转换（A/D）和“数模”（D/A），功能，能完成对模拟量的控制与调节。
6）、数据处理 有的PLC还具有数据处理能力，并具有并行运算指令，如两个数据并行传送、比较和逻辑运算，进行数据检索、比较、数制转换等操作。
7）、通信与联网 有些PLC采用了通信技术，可以进行远程I/O控制，多台PLC之间可以进行同位链接，计算机作为上机可对其命令并返回执行结果，这种采用一台计算机，多台PLC组成的颁式控制网络可完成圈套规模的复杂控制。
8）、监控控制 PLC具有较强的监控功能。在控制系统中，操作人员通过监控命令可以监视有关部分的运行状态，可以调整定时或计数设定值，因而高度、使用和维护都很方便。
四、PLC的应用领域和发展趋势
目前，PLC在国内已得到了广泛的应用。利用PLC最基本的逻辑运算、定时、记数等功能进行逻辑控制，可以取代传统的继电器控制系统，广泛用于机床、印刷机、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。
较高档次的PLC具有位置控制模块，特别适用于机床控制。大、中型PLC具有多路模拟量输入输出和PID控制，可构成模拟量输入输出的闭环控制系统，用于过程控制。
随着计算机控制技术的发展，国外近几年兴起自动化网络系统，PLC与PLC之间，PLC与上位机之间连成网络，通过光缆传递信息，构成大型的多级分布式控制系统（集散控制系统）。PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC生产厂家约200多家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业控制领域都得到了广泛的应用。随着微处理器技术的发展，PLC也得到了迅速的发展，其技术和产品日趋完善。
& nbsp;PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。
1、高速度、高I/O容量、功能强大
随着CPU处理速度的提高，PLC程序执行的速度也越来越快；在规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的啬，使PLC能够实现的功能越来越多。
2、强大的PLC联网能力
随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化 ，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不公能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PLC联网。
3、编程软件多样化
PLC的梯形力语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好的实现控制要求，倡在处理一些高级功能（复杂运算、报表生成和打印等功能）时存在明显的不足，所以就要求高级语言（BASIC、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不公可以通过梯形图语言、助记符语言和功能 模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。
五、 PLC应用中应注意的若干问题
本节主要介绍PLC在应用过程中经常遇到的一些对PLC的某些输入信号的处理问题。
1、PLC输入信号抖动的消除
在实际应用中，有些开关输入信号在接通过程中，由于外界干扰会出现时通时断的“抖动”现象。这种现象在继电器系统中由于继电器的电磁惯性一般不会造成误动作，没什么影响。但在PLC应用系统中，PLC是不断扫描工作，扫描周期一般比继电器动作时间短得多，抖动信号很可能被PLC检测到，造成错误的结果。所以，必须对这些“抖动”进行处理，已保证系统正常工作。
2、两线式传感器输入的处理
如果PLC输入设备采用两线式传感器（如接近开关、光电开关等）时它们的漏电电流较大，可能会出现错误的输入信号。为了避免这种现象，可在输入端并联输入电阻R，
旁路电阻R的阻值由下式确定：
I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL
式子中，I为传感器的漏电流；Un、In分别是PLC的额定输入电压和额定电流；Um是PLC输入电压低电平的上限值。
3、 由晶体管提供输入信号的处理
如果PLC输入信号由晶体管提供，则要求晶体管的截止电阻应大于10千欧姆，导通电阻应小于800欧姆。
六、机械手移动工件的控制系统
1、机械手移动工件的基本机构
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等，应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，可以简化控制线路，节省成本，提高劳动生产效率。
如图 [1] 所示，是一台工件传送机械手的动作示意图。
其作用是将工件从A位置传送到B位置。其上升、下降和左移、右移动作由双线圈的两位式电磁阀驱动气缸来控制完成，一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动直到相对的线圈通电为止。另外夹紧、放松的动作由只有一个线圈的两位式电磁阀驱动的气缸控制完成，线圈通电，夹住工件，线圈断电，放松工件（若担心停电时的工件跌落，可选用通电时松开、断电时夹紧的夹具）。
图 [1]
2、机械手移动工件的控制要求与工作流程
机械手的全部动作由气官缸驱动，而气缸又有相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松/夹紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放松。
当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须右工作台无工件时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时，机械手应自动停止下降，用光电开关进行无工件检测。
机械手的动作过程如图 [2] 所示。
图 [2]
从原点开始，按下起动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通加紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止，同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。经过八步动作完成了一个周期的动作。
3、操作面板布置
如图 [3] 是可编程控制器控制盘面板布置图
; 图 [3]
机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。
手动操作：就是用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制。例如，当选择上/下运动时，按下启动按钮，机械手下降；按下停止按钮，机械手上升。当选择左/右运动时，按下启动按钮，机械手右移。当选择夹紧/放松运动时，按下启动按钮，机械手夹紧；按下停止按钮，机械手放松。
自动操作方式又分为步进、单周期和连续操作方式。
步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。
单周期操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手自动完成一个周期的动作后停止（如果在操作过程中按下停止按钮，机械手停在该工序上，再按下启动按钮，则又从该工序继续工作，最后停在原位）。
连续操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手的动作将自动地、连续地不断地周期性循环。在工作中若按一下停止按钮，则机械手将继续完成一个周期的动作后，回到原点自动停止。
4、控制系统构成
（1）控制系统图
机械手移动工件控制系统图如图 [4] 所示
图 [4]
（2）输入/输出端子地址分配
该机械手控制系统所采用的可编程控制器是由德国西门子公司生产的S7－200CPU214。如图 [5] 是可编程控制器输入输出端子地址分配图。
图 [5]
该机械手控制系统共使用了14个输入量，6个输出量。
七、梯形图设计
机械手的控制属于顺序控制，采用步进指令，根据说明机器工作状态转换的图形，进行程序设计。
1.梯形图的整体设计
根据机械手的工作方式情况，在选择“单步操作”时，应执行“单步操作”程序；在选择“自动”方式时，应执行“自动程序”，故梯形图的总体构成应如图 [6] 所示。其中，自动程序要在启动按钮按下时才执行。
图 [6]
2.各部分梯形图的设计
1）通用部分梯形图设计
（1）状态器的初始化：
初始状态器S600在手动方式下被置位、复位。当方式选择开关处于“返回原位”（X501接通）时，按下返回原位按钮（X505）时被置位；在“单步操作”（X500接通）时，S600复位。处于中间工步的状态器用手动动作复位操作，即在方式选择开关位于“单步操作”或“返回原位”时，中间状态器同步复位，故初始化梯形图如图 [7] 所示（如果状态器要在供电时从断电前条件开始继续工作，则不需要M71）。
图 [7]
（2）状态器转换启动：
若机械手工作在自动工作方式下，当初始状态器S600被置位后，按下起动按钮，辅助继电器M575工作，状态器的状态可以一步步向下传递，即可以进行转换。在执行“连续操作”程序时，转换启动继电器M575一直保持到停机按钮按下为止。另一方面，采用M100检查机器是否处于原位。当M575和M100都接通时，从初始状态器开始进行转换，其梯形图如图 [8] 所示。
图 [8]
（3）状态器转换禁止梯形图：
激活特殊辅助继电器M574，并用步进指令控制状态器转换时，状态器的自动转换就被禁止。
在“单周期”工作期间，按下停止按钮时，M574应被激励并自保持，操作停止在现行工步。当按下启动按钮时，从现行工序重新开始工作，M574应复位，即重新允许转换。
图 [9]
在“步进”工作方式时，M574应始终工作，此时，禁止任何状态转换。但每按下一次启动按钮时，M574断开一次，允许状态器转换一步。
在“手动”工作方式（单一操作，返回原位）情况下，禁止进行状态转换。在手动方式解除之后，按下启动按钮，则状态转换禁止解除，M574复位。
PLC在启动时，用初始化脉冲M71使M 574自保持，以此禁止状态转换。直到按下启动按钮。状态器转换禁止体形图如图 [9] 所示。
通过对图 [8]、图 [9] 分析可得出：在执行“单步操作”和“返回原位”程序时，M575一直不能被接通，而M574长期被接通（按下启动按钮时除外）；执行“步进”程序时，每按一次启动按钮，M574断开一次，M575接通一次，状态器转换一次；在执行“单周期操作”程序时，按下启动按钮，M574断开，M575接通，状态器的状态可一步一步向下转换，直至按下停止按钮时，M574自锁，状态器的状态转换被禁止，操作停止现行工序（再次按下启动按钮时从现行工序开始工作）；在执行“连续操作：程序时，M575一直接通到按下停止按钮，此时M574一直不能接通。
2）单步操作梯形图 ：
图 [10]
3）返回原位梯形图 ：
在“返回原位”状态下，“夹紧”与“下降”动作应被停止，上限位未动作时应进行“上升”；上限位动作时，“右行”动作应停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形图如图 [11] 所示。
图 [11]
4）“自动”状态流程图 ：
如图 [12] 所示
图 [12]
图 [12] 表示了机械手自动工作时执行各工步的情况。表明了各工步的实现以及各工步的转换条件。在第一次下降工步中，下降电磁阀Y430接通。自下限位置时，X401接通，转化为“夹持”过程。在夹持工步中，夹持电磁阀Y731置位，同时驱动T450。T450接通后，转化为第一次上升。此后执行类似的操作，完成由初始条件到下一个初始条件的一系列操作。在夹持输出Y431置位后，保持夹持，直到夹持输出复位松开。如上所述一步一步按顺序驱动各个负载动作，称为顺序控制或过程步进型控制。这种控制过程用继电器符号程序很难实现程序设计。
用状态器替代自动工作流程图中的各个工步，可得到图 [13] 所示的功能表图。初始状态在图中用双线框表示。
图 [13]
根据图 [13] 的功能表图，可设计出自动操作时的梯形图，
如图 [14]所示。
图 [14]
3.绘制机械手PLC控制梯形图 &n bsp; 图 [15-1]
该机械手在自动工作时，应先将其工作方式选择开关放在“返回原位”，并按下返回原位按钮，对状态器进行置位，然后再将工作方式选择开关放至自动工作方式下。若自动工作状态解除，则应将工作方式选择开关放至“单步操作”位置 。
4、程序语言：
0 LD X501 30 AND X503
1 AND X505 31 OR X502
2 S S600 32 OR X500
3 LD X500 33 OR X501
4 R S600 34 OR M71
5 LD X500 35 OR M574
6 OR X501 36 ANI M101
7 OR &nbs 陈立定、吴玉香、苏开才 编
7.《电器及PLC控制技术》 机械工业出版社 主编 黄净
8.《机床电器与PLC 》 西安电子科技大学出版社 主编 李伟
9.《PLC应用开发技术与工程实践》 人民邮电出版社 求是科技
10.《PLC实验实训指导书》 河南工业职业技术学院 主编 路剑
11.《可编程控制器的原理与应用》 北京希望电子出版社 主编 史增芳
附录：
表1 数字量输入地址定义
地 址 符 号 定 义 备 注
I0.0 启动按钮
I0.1 下限位 下限位开关
I0.2 上限位 上限位开关
I0.3 右限位 右限位开关
I0.4 左限位 左限位开关
I0.5 无工件检测 无工件检测开关
I0.6 停止按钮
I0.7 单操作 单步方式开关
I1.0 步进操作 步进方式开关
I1.1 单周期操作 单周期方式开关 I1.3 左与右
I1.4 上与下
I1.5 夹与松
表2 数字量输出地址定义
地址 符 号 定 义 备 注
Q0.0 下降电磁阀 下降电磁阀线圈
Q0.2 夹紧电磁阀 松开/夹紧线圈
Q0.1 上升电磁阀 上升电磁阀线圈
机械毕业设计论文篇4
班 别：机自041
学 号：2
学生姓名：
指导教师：
完成时间： 2019年3月31日
学生宿舍地源热泵供热系统设计
----总体设计
1、选题的依据及意义：
1.依据：
进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置，热水供应装置已成为现代学校居住必备。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，热泵供热技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了地源热泵供热机组的快速发展。
随着生产和科技的不断发展，人类对地源热泵供热技术也进行了1系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术，现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制，并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。
2.意义：
地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时，它还可供应生活用水，可谓1举3得，是1种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同，主要分成3类：
空气源热泵系统 ( air-source heat pump) ASHP
水源热泵系统 (water- source heat pump) WSHP
地源热泵系统 (ground- source heat pump)GSHP
平时还有人把热泵系统按照1次和2次介质的不同，分别叫做：
空气---水热泵系统
水 --- 空气热泵系统
水 --- 水热泵系统
空气---空气热泵系统
这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。
为了和国际标准接轨，我们还是应该依照国际惯例来命名。在1997年由美国的ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统1了标准术语，无论是WSHP、GSHP都叫做GSHP--地源热泵系统。
另外，为了让我们在学习和讨论中更方便，介绍1些地源热泵室外能量交换系统的概念：
土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管)
地下水系统
地表水系统
这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图)
图。1。1土壤换热器(水平埋管)图
图。1。2土壤换热器(竖直埋管)图
图。1。3 地表水系统图
图。1。4 地下水系统图
2、国内外研究现状及发展趋势
1。 地源热泵的发展历史
地源热泵是1种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。这项技术最先开始于192019年，瑞士Zoelly提出了“地热源热泵”的概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第1个地源热泵系统，运行很成功，由此掀起了地源热泵系统在美国的商用高潮。1985年美国安装地源热泵14000台，1997年则安装了45000台，目前已安装了400000台以上的地源热泵，并且以每年10%的速度递长。1998年美国商用建筑的地源热泵空调系统已经占到空调保有量的19%以上，其中在新建筑里面占30%。在欧洲国家里更多的是利用浅层地热资源，来供热或者取暖。上个世纪70年代以来，随着能源和环境问题的逐渐变得严重，在各个方面节能也被更多的考虑，以可再生的地热源为能源的地源热泵又引起了人们的重视。尤其是近年来，随着能源和环境问题的日益突出，地源热泵的研究和应用发展迅速，国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。随着研究的深入，我们的地源热泵研究工作者在全国范围内举行了各种交流探讨会。中国制冷学会第2专业委员会主办了“全国余热制冷与热泵技术学术会议”;1988年中科院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”;中国能源研究会地热专业委员会于1994年9月6日至8日在北京召开了第4次全国地热能开发利用研讨会;从90年代开始，每届全国暖通制冷学术年会上都有“热泵应用”的专题;2019年6月19～23日，中美地源热泵技术交流会在北京召开，会议介绍了地源热泵技术，国外的应用状况和在中国的推广;山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合发起并承办“国际地源热泵新技术报告会”于2019年3月17日在山东建筑工程学院举行，加强了国内外地源热泵先进技术的交流。
2.地源热泵在中国的发展现状及前景：
目前在中国，地下水热泵系统已开始广泛使用，而土壤源热泵系统尚处于研究机构工程摸索和研究阶段。
从有关调查来看，地下水热泵工程真正成功的并不多。原因在于要实现100%的回灌，并回灌到同1含水层，不污染地下水，且能长时间稳定运行，并不容易做到。同时，还出现了大量不进行回灌的热泵工程，更有甚者，出现了直接利用地下水通入风机盘管内进行空调。这样做，1则污染水体，2则浪费水资源。
鉴于国内的国情和地源热泵系统自身的特点，我们对其各自的前景作1分析。随着地下水热泵工程技术改进和规范化，由于其突出的节能和保护大气环境的功能，还是存在着巨大的潜在的市场。水平埋管土壤源热泵，虽然占地面积大，但靠地表换热可以自然恢复地温，在年排热量和吸热量不平衡的地区应用比较有优势。而垂直埋管土壤源热泵，随着专业安装队伍的发展，钻孔设备的完善，势必会使造价大幅度降低，无疑会成为今后最有竞争力空调方式。
3、本课题研究方案：
本课题属于设计改造现有热水系统，学校宿舍的热水供应系统。在改造中应该充分考虑到：
1、 学生的定时供热，需要的功率及系统响应时间问题。
2、 属于改造系统，要和现有的系统相结合。
3、 考虑到成本问题，造价是否合理。
4、 在使用过程中维护的费用及技术的要求是否合理。
5、 运行的安全及噪音处理问题。
6、 废物的处理及环保问题。
4、本课题研究的内容：
广西工学院北区5#的热水供应改装。
1、该大楼空调工程包括：
1-6层的热水供应，所有宿舍。
2、设计参数：
每层有14个房间，每间8人，共6层。
3、柳州地区基本气象参数：
根据物候报告，5月1号到10月1号之间为高温区很少用热水，寒假期间不用热水
4、本课题具体研究内容：
(1)、循环水换热器的计算
(2)、土壤热泵系统(GCHP)的土壤换热器设计
地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分，是土壤源热泵系统设计的核心内容，其选择的形式是否合理，设计的是否正确，关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用。
地下埋管换热器设计主要包括地下热交换器形式及管材选择，管径、管长及竖井数目、间距确定，管道阻力计算及水泵选型等
(3)、布置型式
目前地源热泵地下埋管换热器主要有两种布置型式，即水平埋管和垂直埋管。选择方式主要取决于场地大小、当地土壤类型以及挖掘成本，如果场地足够大且无坚硬岩石，则水平式较经济;如果场地面积有限时则采用垂直式布置，很多场合下这是唯1的选择。
尽管水平布置通常是浅层埋管，初投资1般会便宜些，但它的换热性能比竖埋管小很多，并且往往受可利用土地面积的限制，故1般采用垂直埋管布置方式。
3。1 水平埋管
水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟2层双管、单沟2层4管、单沟2层6管等形式，由于多层埋管的下层管处于1个较稳定的温度场，换热效率好于单层，而且占地面积较少，因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1。2～2。0m，双层管1。6～2。4m)
近年来国外又新开发了两种水平埋管形式，1种是扁平曲线状管，另1种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短，而可埋设的管子长度增加。
3。2 垂直埋管
根据埋管形式的不同，1般有单U 形管，双U 形管，套管式管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31～80m)和深埋(>80m)。
1)U 形管型：是在钻孔的管井内安装U 形管，1般管井直径为100～150mm，井深10~200m，U 形管径1般在φ50mm 以下
2)套管式换热器：的外管直径1般为100～200mm，内管为φ15～φ25mm。其换热效率较U 形管提高16。7%。缺点：⑴下管比较困难，初投资比U 形管高。⑵在套管端部与内管进、出水连接处不好处理，易泄漏，因此适用于深度≤30m 的竖埋直管，对中埋采用此种形式宜慎重。
(4)、地下埋管系统环路方式：串联方式和并联方式
串联方式的优点是：①1个回路具有单1流通通路，管内积存的空气容易排出;
②串联方式1般需采用较大直径的管子，因此对于单位长度埋管换热量来讲，串联方式换热性能略高于
其缺点是：①串联方式需采用较大管径的管子，因而成本较高;
②由于系统管径大，在冬季气温低地区，系统内需充注的防冻液(如乙醇水溶液)多;
③安装劳动成本增大;
④管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大。
并联方式的优点是：①由于可用较小管径的管子，因此成本较串联方式低;
②所需防冻液少;
③安装劳动成本低。
其缺点是：①设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高，以充分排出空气;
②各并联管道的长度尽量1致(偏差应≤10%)，以保证每个并联同的流量;
③确保每个并联回路的进口与出口有相同的压力，使用较大管径的管子做集箱，可达到此目的。
从国内外工程实践来看，中、深埋管采用并联方式者居多;浅埋管采用串联方式的多
(5)土壤换热器的埋管材料回路有相
5。1 管材选择
1般来讲，1旦将地下埋管系统换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性
⑶ 为了强化地下埋管的换热，国外有的提出采用薄壁(0。5mm)的不锈钢钢管，但目前实际应用不多。
5。2 管件与连接
⑴热熔联接(承接联接和对接联接，对于小管径常采用)
⑵电熔联结
(6)、埋管管长与埋管间距的确定
地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如地下温度、传热系数等(可以通过热响应实验测得)。
6。1 水平埋管：确定管沟数目及间距
埋管管长的估算：利用管材“换热能力”，即单位埋管管长的换热量。水平埋管单位管材“换热能力”在20～40W/m(管长)左右，;设计时可取换热能力的下限值，即20 W/m。
单沟单管埋管总长具体计算公式如下：
其中L ——埋管总长，m
1 Q ——冬季从土壤取出的热量，Kw，
机械毕业设计论文篇5
本科毕业设计是大学教学计划中的最后一个环节，也是提高学生综合素质和创新能力的一个关键的实践教学环节。毕业设计对于本科毕业生来说不仅仅是一项决定学生能否取得学位的任务，更重要的是，它直接影响着学生今后的成长。因此，作为指导教师，应该认真指导每一位毕业生做好毕业设计。目前，许多高校都本着“宽口径，厚基础”的基本原则制定和执行教学计划。一方面拓宽了学生的知识面，并使学生打下坚实的理论基础，起到了积极的作用。另一方面，也迫使学生整天忙于大量的课程学习、备考，学生因此感到抓不住重点，同时也感到所学知识和未来就业脱节。针对这种状况，授课教师在平时上课时可以通过调整教学重点，丰富教学方式，理论联系实践等措施来缓解。另外，充分利用好毕业设计这一关键环节，也可以起到同样的作用，使学生的能力有质的提高。那么，如何才能指导学生做出合格甚至优秀的毕业设计，使该环节的作用充分发挥出来，是每一位有责任心的指导教师都会反复思考的一个问题。对于所学专业与毕业设计题目完全匹配的情况下如何指导毕业生做好毕业设计，已经有很多教师进行过研究，并且取得了较好的实践效果[1-3]。本文以机械类本科毕业生做电类毕业设计为例，对所学专业与毕业设计题目不完全匹配情况下如何进行指导进行了探讨。
一、学生特点及毕业设计分析
机械类的毕业生既有应届毕业生的共性特点，也有其个性特点。与其他毕业生一样，机械类的毕业生在做毕业设计的过程中承受着毕业、就业、考研的心理压力，因此教师在这一过程中不仅要指导毕业设计，还要指导学生如何择业、考研，如何端正态度、调整心态。另外，经过大学三年多的学习，由于个体基础与目标的差异，导致毕业生心态、能力各不相同，因此指导教师不能用一成不变的方法去指导不同的学生。与其他毕业生不同的是，机械类的学生开设的课程以机械相关课程为主，其它课程如电类课程为辅。有的学校甚至把电类课程设置为选修课。这就造成了学生主观上的“重机轻电”思想。然而，社会对纯粹机械方面的本科毕业生需求是呈下降趋势的，更需要的是综合性人才。这一现实又促使高校必须鼓励综合类设计题目。
毕业设计的过程通常是先由指导教师设计若干备选题目，并撰写任务书，待学院审核通过后交由毕设生自由选择。教师、学生双向选择对应关系确定后，由教师指导学生制定进度计划，之后按顺序依次完成调研、设计、撰写、答辩等一系列过程。要想指导出合格的甚至优秀的毕业生，指导教师必须认真对待每一个环节，并且在主要环节有所创新才行。[4]文中把影响毕业设计质量的关键因素总结为5项，分别是重视程度不够、投入精力不足、成绩评定要求不严、选题不当、毕业实习与毕业设计题目脱节。针对专业、毕业设计题目不完全匹配的毕业设计指导，作者认为后两项的作用至关重要，因此本文以作者指导的机械类学生为研究对象，主要从这两个方面以及具体指导过程中需要注意的问题进行探讨。
二、如何选好毕设题目
评判选题优劣的依据主要是看题目是否做到理论联系实际，是否具有工程性、科学性和综合性，是否可以培养毕业生的实践能力和创新能力。[5]指导教师在设计题目时，应该兼顾学生培养计划，学生实际水平与教师本身兴趣、特长，同时应该注意尽量与生产实际结合。设计电类题目时要参考学生培养计划，尽量不要完全脱离机械。比如类似“基于51单片机的无线数据采集系统设计”“小功率反激式开关电源设计”的题目，对于机械类的学生是不太恰当的。“家用扫地机器人设计”“健身发电单车设计”之类的题目则更适合。另外，设计题目时应该使之有一定的弹性，使不同水平的学生在该题目上都能多多少少做一些工作。比如“基于CAN总线的汽车运行状态监控系统设计”，这个题目只有在学生对CAN总线有一定了解的基础上，才能顺利完成，因此适合面很窄。若改成“汽车运行状态监控系统设计”则有很大弹性，学生可以根据自己的特长，选择不同的方案来完成设计。从教师兴趣来说，作者发现许多教师喜欢从自己的研究课题或研发项目中抽出并简化得到题目。这种方式在有些情况下可以使学生水平得到很大提高，在有些情况下也可能成为教师选题时“偷懒”的方法。例如，若机械方向的教师设计了一个“基于数据融合理论的机械故障诊断系统设计”肯定是不恰当的。对于本科生来说，这个题目偏深。总之，优秀的题目不是凭空想出来的，应该来源于教师的工程、科研实践，应该具有工程背景、意义，且能使学生能力得到提升。
三、如何指导
指导毕业设计的关键是“导”。指导教师在任务书中已经明确为学生指定要做什么，至于如何做，这不应该是指导教师教给学生的，而是学生设计，指导教师给出评价和建议。这一点指导教师一定要明确，这和授课时的目标是有区别的。机械类的学生，必需的电学基础都是有的，只是由于学生或学院对其重视不够，导致学生从心理上没有引起足够的重视。即使如此，这也不会影响到学生出色地完成电类题目。机械类课程和电类课程在学习、设计上有很多相似的地方，指导教师要引导毕业生用同样的思维方式去思考电类问题。每年都有许多毕业生抱怨没有电学基础或相关课程没学好。此时指导教师一定要鼓励和相信他们，并且让他们独立制定计划。若指导教师发现计划不合理，一定不要直接给出计划，要让他们首先明白自己的计划为什么不合理，符合什么样的标准才是合理的计划，然后重新制定，直至达到要求。
四、总结
本文通过分析机械类毕业生的特点，对如何指导机械类学生做好电类毕业设计题目进行了讨论，主要围绕如何选题和如何指导进行探讨，同时也对毕业设计过程中的其它问题进行了总结。另外，要使学生出色地完成毕业设计，除了以上两方面外，还应该从说明书撰写，图纸的绘制，答辩技巧等方面进行指导。
经过作者几年的指导经历证明，只要指导教师有耐心、决心和爱心，并且能认真处理好上述几项关键环节，一般都会取得满意的指导效果。
致谢：本论文得到河南工业大学校高层次人才基金项目（2010BS049）的资助，在此表示感谢。
参考文献：
[1]武卫莉，提高大雪山毕业设计（论文）的教学质量研究[J].实验技术与管理，2012，29（2）：153-155.
[2]李秋霞，范柳先，周志明等.在毕业设计中提高学生综合素质问题的探讨[M].中国建设教育，2007，（6）：43-46.
机械毕业设计论文篇6
打造精品本科教育，努力培养卓越创新人才是时代的呼唤，也是致力于服务国家和地方经济文化建设的地方高校责任所在。而毕业设计是本科教育中实现培养目标的重要实践教学环节，对于以工程实践为背景的机械类本科生而言，毕业设计也是培养其综合运用专业知识，科学研究和解决工程实际问题或学术问题的一次较为全面的综合训练和总结测评，是将本科数年所学知识融合提炼并加以升华的过程。毕业设计的实际效果是衡量高等院校教学质量的重要评价标准，在高等工科教育体系中具有举足轻重的地位。本项目的建立和实施将打破毕业设计传统的教学模式与体系，建立毕业设计的长线教学机制，将CDIO（“Conceive”（构思）、“Design”（设计）、“Implement”（实施）、“Operate”（运行））理念融入毕业设计的教学过程，把培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识与工程实际案例紧密结合，通过贯穿于整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实的应用型人才。
二、国内本科毕业设计现状分析
根据国内大多数高等院校工科专业的培养计划，毕业设计工作一般安排在本科第八学期执行，实际持续时间往往在3～5个月不等。毕业设计选题一般由教师确定，学生根据自己的兴趣选择指导教师和设计题目。这样的毕业设计教学过程存在诸多问题，严重影响了毕业设计的质量，主要包括如下几方面：
1.教学培养计划在毕业设计环节分配的时间不够充足。
根据高等院校工科专业的本科培养计划，毕业设计选题在第七学期末进行，并在第八学期执行。通常学生必须在第八学期开始的一至四周或一至六周时间内进行文献资料的收集和查阅，完成文献综述，并阅读和翻译与课题相关的英文科技文献，在对课题研究内容形成一定认识的基础上撰写开题报告。之后利用约七至八周的时间进行课题方案的设计，并进行具体的课题研究工作。最后利用四周时间进行毕业论文的撰写和论文答辩。整个毕业设计环节约持续十六周时间。这样的时间对于机械类这种实践性非常强的学科专业，学生缺乏足够的时间进行课题的实验设计、实践工作以及课题的深入研究，难以完成高质量的毕业设计或科研论文。
2.学科基础课程和学科专业课程与毕业设计教学环节缺乏连贯性。
目前，对于专业知识体系的构建通常在本科培养计划中的第六、第七两个学期的课程教学中进行。其中，第六学期主要进行学科基础课程的教学，第七学期主要进行学科专业课程的教学。在专业课程的设置和教学内容的设计上，各课程相对独立、缺乏连贯性。无论是在安排理论教学内容还是在安排实践教学内容时，任课教师往往更多地局限于关注本门专业课程自身，缺乏对该课程的先修专业课程、后续专业课程或相关联专业课程教学内容的综合考虑，忽略了培养学生综合运用专业知识的能力，进而也无法在毕业设计中使学生将学到的各种专业知识进行综合应用，制约了学生综合应用专业知识解决实际问题的能力的训练和提高。
3.学生在毕业设计过程中缺乏兴趣和主动性。
目前大多毕业设计课题由教师指定，学生被动地进行选题与设计，缺乏兴趣和学习主动性，有的学生在毕业答辩时甚至连研究的课题背景都说不清楚，这样的毕业设计何谈质量保证？
4.实践教学环节对学生动手能力、分析能力及创新意识的培养不足。
机械类本科专业培养计划中涉及专业素养培养的实践环节主要是专业实验和毕业设计。受本科培养计划总学分的限制，专业实验教学设置在专业培养体系中所占比例较低。而实验教学设置以专业基础性实验为主，这些实验大多为演示性实验或验证性实验，在学生掌握了这一部分实验能力之后，留给学生锻炼实际动手能力、激发创新意识的空间并不多。而过多的演示性和验证性实验，并不能使学生分析实验数据的基本技能得到培养和锻炼。这样在毕业设计环节，一些学生在课题研究中面临具体问题时往往感觉无从下手或不知如何进行分析研究，也就更谈不上在课题研究中进行创新了。
5.缺乏培养学生从事科研工作所具备的基本能力和素质的教学及实践环节。
工科类专业的大学学历教育的目的之一是培养具有一定科学研究能力和素质的研究型或应用型专门人才。这就要求培养学生具备从事科研工作的基本能力和素质，包括查阅国内外科技文献、撰写科研论文、团队协作精神、严谨治学等各方面。但在目前多数工科专业的本科培养计划中，缺乏或并不重视对这方面能力和素质进行培养的教学和实践环节。学生在毕业设计过程中表现出缺乏查阅国内外相关科技文献的研究习惯、不能规范地撰写学术论文、语言组织能力较差、抄袭他人研究论文、团队协作精神缺失、不能承受多次实验失败的挫折等一系列问题。
在当前世界各国工科院校进行的毕业设计改革中，加强基础，整合课程内容，注重工程实践和设计教育，已经成为普遍趋势。美国MIT 提出了“回归工程”和“工程教育必须更密切地回到工程实践的根本上来”中的培养原则；德国的工科院校一向特别注重培养学生的工程实践能力，重视学生理论联系实际能力和工程设计能力的培养；日本的工科专业学生从一进校即开始选择导师，四年级一年均以毕业设计课题研究为主。此外，英国、加拿大、丹麦等其他发达国家也在综合工程素质培养方面推进改革进程。
在世界进入知识经济的时代，国际竞争尽越来越明显地表现为科技和人才的竞争，特别是科技创新能力和创新人才的竞争。机械类本科毕业设计教学将更加注重质量和人才综合素质的培养、创新能力的培养、综合应用知识能力的培养、以及独立获取知识等能力的培养，为学生终身学习和继续发展奠定基础。为适应素质教育和创新教育的要求，对传统的常规实践性环节进行相应的、必要的改革研究和探索，已势在必行。
三、精品本科目标下的机械毕业设计改革思路与实施方案
“精良厚德的师资队伍、精确卓越的培养方案、精彩丰富的课程体系、精密完善的教学设施、精细严谨的教学管理、精致实用的人才产品”是“精品本科”的六个核心要素，抓住了这六个要素，也就抓住了教育的本质；实现了这六个“精”，我们打造精品本科教育、培养卓越创新人才的目标就一定会实现。有鉴于此，必须对现有机械类本科毕业设计进行大刀阔斧的改革。按照精品本科的培养核心思想，机械类本科毕业设计要以提高学生综合工程素质为总线，以强化工程意识，培养工程实践能力为目的，改变以往由指导教师指定选题的单一模式，让教师、单位和学生都参与到毕业设计选题中，构筑多层次的毕业设计平台，结合相关学科必要的技术基础知识的改革与创新，加强学生研究能力的启迪，充分体现毕业设计的工程性与创新性。
为此，本文针对机械类本科毕业设计提出以下改革思路与实施方案：
1.研究机械毕业设计教学理念，采用新模式建立毕业设计体系。
机械类本科毕业设计应以提高综合工程素质为目标，强化综合应用专业知识的能力。为此，改革机械类本科毕业设计的教学体系至关重要，结合精品本科教育的核心思想，必须建立一套完善的机械类毕业设计长效教学机制，明确毕业设计的目的和重要性，切实保证毕业设计的质量。主要的改革思路是分阶段实施毕业设计，让学生有充足的时间为毕业设计做准备，结合兴趣与专业选题，变被动为主动，提高毕业设计的积极性。
1）第一阶段：毕业设计研究方向归类
将近三年的毕业设计课题导入毕业设计课题库模块，让学生在第四学期就能了解近年来本专业毕业设计的研究领域，结合自身的专业兴趣，初步制定毕业设计的研究方向，从而在第五、六学期能合理安排和调整自身的选课内容，为毕业设计做知识的储备和积累。
2）第二阶段：选题阶段。
第六学期末进入选题阶段，采用双向选题制度，学生可以根据自己的实际情况申报符合专业要求的毕业设计课题，也可以选择老师申报的毕业设计课题，学生由被动选择变为主动选择，以激发学生的主观能动性和自主学习的热情。
3）第三阶段：实施基于工程案例的模块教学，提高综合运用专业知识的能力。
第七学期，学生根据自己的选题方向，选择相应的知识模块进行培训，从而较快的掌握毕业设计课题的研究和设计方法，明确毕业设计的工作流程；阅读国内外科研论文若干篇，了解课题所属领域的最新研究前沿，明确毕业设计的任务和创新方向；以培养和提高学生文字组织表达能力、撰写科研论文能力及查阅国内外科技文献的能力。
4）第四阶段：设计实施环节。
第八学期按照学校毕业设计相关规范和要求，结合课题具体内容，全面完成毕业设计各项任务。
2.营造多层次的毕业设计平台，突出工程素质的培养。
1） 以理论研究为主题的毕业设计
针对研究能力突出的学生为主体，利用现有的设计理论与方法，激发学生的研究热情，培养学生理论分析研究能力。
2） 以创新设计为主题的毕业设计
针对创新能力较强的学生为主体，利用创新设计的理论与方法，以培养学生创新能力为目标，以创新性为主要的评价标准衡量毕业设计的质量。
3）以工程应用为主题的毕业设计
针对动手能力较强的学生为主体，以教师的横向课题为主要的选题标准，锻炼学生实际从事科研项目的能力。
4）以校企联合，面向工程实际为主题的毕业设计
以到企业实习的学生为主体，采用企业给定的项目作为毕业设计选题，学生在企业完成毕业设计，采用联合答辩的方式评价学生的毕业设计质量。
3.学科发展带动毕业设计平台建设，进而促进应用型教师队伍建设。
1） 我校机械工程学科已经获得一级博士学位授予权，在博士点建设的过程中，机械设计及理论二级学科在平台建设、教师队伍建设等方面均取得进展，目前正在建设“机械工业数控机床优化技术重点实验室”。在现有的平台支持下，进一步建设机械类毕业设计平台建设，使学生的应用型毕业设计项目得以实施。
2） 毕业设计课程体系的建设，将有助于提高毕业设计指导教师的实践教学能力。
以培养综合工程能力为指导思想，增设基于机械类不同方向的工程案例模块教学先修课、建立毕业设计长效教学机制、分阶段实施毕业设计计划，构建应用型本科毕业设计环节的新模式，将显著提高学生分析解决问题的综合能力；以多层次的毕业设计平台构建为切入点，强化学生的学习兴趣，升华学生的创新精神，训练学生的实际动手能力，为学生构筑深厚的工程技术根基，发挥其它课程不可替代的综合工程素质的教育作用；以学院学科发展为推动力，构建毕业设计平台，促进应用型教师队伍建设。
四、总结
以上，对以精品本科教育为目标的机械类本科毕业设计提出了一些思路和实践方法。当然，精品本科教学质量的提高，需要将理论教学与工程实践有机的结合起来，通过高等院校不断地探索和实践，针对各自的培养模式和方向，选择适合自己的方法和方式去实践和推进，不断地改革教育体制，以提高教育教学水平。
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机械毕业设计论文篇7
摘 要：毕业设计是本科教学计划的重要组成部分，是实现本科培养目标的重要教学环节，做好毕业设计工作对提高本科教学质量具有
>> 机械专业毕业设计改革的探索与实践 市政、环境类专业毕业设计改革与实践 石油工程专业毕业设计改革与实践 机械设计制造专业毕业设计的改革实践与探索 机械设计专业毕业设计的改革与实践 环境设计专业毕业设计课程的教学改革与实践 给排水科学与工程专业毕业设计选题的改革与实践 多媒体技术专业以就业为导向开展毕业设计的改革与实践 应用化学专业毕业设计模式的改革与实践 就业导向的高职化工设备专业毕业设计改革与实践 独立学院机械类专业毕业设计模式改革的研究与实践 海洋类院校工科专业毕业设计教学环节的改革与实践 基于CDIO理念的土木工程专业毕业设计改革与实践 热能与动力工程专业毕业设计（论文）的改革与实践 土木工程专业毕业设计教学改革与实践的研究 《石油化工》特色专业毕业设计实践教学的改革与创新 基于就业导向的工程监理专业毕业设计（论文）改革研究与实践 专业认证模式下的机械类毕业设计改革与实践 提前毕业设计改革的探索与实践 独立学院毕业设计的改革与实践 常见问题解答 当前所在位置：，2008-12-22.
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机械毕业设计论文篇8
毕业设计是在学生完成全部理论教学和实践教学后所进行的一次综合训练，是整个教学过程中最后一个重要的实践教学环节。其目的是使学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，进行一次完整的机械工程设计的训练。通过毕业设计的有效训练，可以培养学生树立正确的设计思想和设计方法，培养学生严谨的科学态度、独立分析和解决问题的能力以及勇于创新的精神，并为今后的学习和工作打下坚实的基础。根据我校对机械设计本科专业培养目标要求，需要对毕业设计在选题方向、课题的内容以及实施过程进行全方位的改革与实践。
一、常规毕业设计存在问题
传统毕业设计存在的问题主要表现为以下几方面：一是课题选择没有本专业特色，并且不符合专业培养需求，学生不感兴趣；二是设计内容不真实、内容单一，设计方法太片面，设计过程不完整，学生工程意识得不到培养，学生不能运用所学的专业知识解决工程实际问题，导致学生全方位能力达不到训练目标；三是设计内容复杂程度及难度不能达到训练要求，学生的创造潜能力得不到充分的激发和体现，从而降低了毕业设计效果。
二、专业特色毕业设计特征及选题原则
所谓专业特色毕业设计是指课题方向及内容选择要具有本专业特色并且符合培养目标要求。其最显著特征是面向海洋工程行业的生产实际，提出典型行业加工技术及加工设备作为毕业设计课题进行训练。例如本专业设计类课题，在选题环节上遵循面向海洋工程行业突出专业特色原则，课题实施过程可以确保课题训练的系统性、真实性、设计方法及设计过程的完整性，使学生得到全方位能力的训练。另外，毕业设计采用工程实际课题有利于培养学生分析和处理工程问题的能力。这种模式的训练，为学生设置了一个现实的工程场景，让学生直面一些具体、活生生、错综复杂的工程问题，以工程师的身份分析、思考，从中学会分析和处理实际工程问题的能力。总之，专业特色毕业设计课题应具有海洋行业特色、工程实际性、典型性、系统性等基本特征。
三、专业特色毕业设计的实施
1.专业特色毕业设计实施步骤。①毕业设计课题的选择及准备工作。毕业设计实训前首先要做的工作就是课题的选择。课题内容的选择对设计过程是否可行及设计成果的优劣在某种程度上具有至关重要的影响。选题工作包括教师和学生两方面，教师的选题工作包括课题筛选和编写选题报告。教师根据本专业课程设置情况、学生本身知识的掌握和就业状况，面向海洋工程领域对具有专业特色生产行业进行调研、筛选。例如调查该行业的发展现状及市场前景，查阅有关文献资料等作为选题依据，制定符合毕业设计要求和标准的工程课题供学生选择。比如可以选择水产加工行业、海洋渔业等行业，课题内容可以选择水产制品的加工设备、捕捞作业机械与设备、渔货物保鲜机械与设备等，学生根据个人兴趣爱好和就业情况选择课题，做到一人一题。课题选定后，教师向学生布置设计任务，提出设计要求，让学生有针对性地开展设计准备工作。学生的准备工作主要是设计前熟悉课题的设计任务、设计内容和设计要求，需要查阅与课题有关的文献资料并到生产企业实地调研，搞清课题的目的意义、课题的工程背景、功能原理以及设计思路和方法，为后续设计工作做好充分准备。②课题的实施过程。在选题及准备工作完成后，学生就可以在教师指导下开展各阶段设计工作。设计实施阶段的过程一般为：开题方案设计设计计算装配草图设计绘制工作图编写设计说明书准备答辩。开题的目的是了解学生对课题的理解和准备情况，论证课题是否可行。开题工作是按照课题类型分组进行，首先由学生介绍课题的目的意义、设计思路、设计方法及设计内容，然后老师提出问题由学生解答，最后小组评定并提出改进意见和建议。接下来是机械系统的方案设计，方案设计分为机械原理方案和机械结构方案设计，这部分内容是设计的关键。方案设计的优劣直接影响到设计成果，因此，方案设计是在广泛查阅有关资料、了解国内外研究现状、分析发展趋势的基础上提出实现机械功能原理多种方案，然后进行方案论证，确定最佳原理方案和结构方案。方案设计确定以后，要进行必要的设计计算和装配草图的设计工作，装配草图设计过程是系统结构设计的重要阶段，系统中各个零部件结构型式、尺寸以及零部件之间装配和位置关系均在这一过程确定。随后进行机械总装配工作图、零件工作图的绘制，编制设计说明书，修改和完善毕业设计，做好答辩准备工作。
2.专业特色课题实施注意事项。①好课题是提高毕业设计效果的基础和前提。在选择课题时一定注意课题的内容最好是能使学生感兴趣的具有专业特色的工程实际课题，这样能激发学生设计的主动性。②课题设计内容及复杂程度要符合本专业培养计划和毕业设计要求和标准，这样能够充分运用所学专业知识和技能解决工程实际问题，到达综合训练目标。③课题实施关键阶段的指导。由于初次进行机械系统的整机设计，学生选择课题后还不清楚设计思路及设计路线，为了各阶段的顺利进行，老师应给予及时和有效的专业指导，并且把控每个关键设计阶段的设计进度和设计结果，指出修改建议与意见，顺利高效完成设计任务。④要鼓励学生创新设计。机械的原理方案和结构方案设计阶段是实现创新设计的最佳时机，要激发学生的想象力和创造力，鼓励学生多种途径解决问题，例如原理方案确定，只要论证充分、合理、有据、可行即可。采用多种途径设计，可以提升学生的创新能力和培养创新精神，这一点很重要，要给予充分肯定和鼓励。
培养具有海洋特色的专业技术人才，毕业设计是非常重要的实训环节。多年毕业设计改革与实践表明，突出海洋专业特色的毕业设计，其内容更具有工程实际性、真实性和针对性，学生对课题充满了兴趣，切实感到通过毕业设计可以学以致用。通过突出专业特色的毕业设计，在培养学生综合运用所学专业知识和技能解决工程实际问题能力的同时，又能造就一批未来具有海洋特色的专业技术人才。尤为重要的是，通过这种模式的毕业设计训练，学生在综合素质方面会有全方位提升。
参考文献：
[1]徐起贺，刘静香，程鹏飞.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社，2009.
机械毕业设计论文篇9
一、前言
步入21世纪以后，伴随着国内科学技术与经济水平的高速发展，高等教育正以极快的速度扩散开来，大学毕业生人数每年呈爆发式的增长，据最新数据统计，2014年大学毕业生人数更是达到了惊人的727万。这么庞大的数字随之也带来了快速下滑的就业率问题。显然，社会对高校培养学生的综合素质水准提出了更高的要求。本科毕业设计质量高低与否无疑是评判一个高等院校教学质量与培养人才水准的最好体现，此教学环节是四年本科教育中不可或缺的一个重要步骤。对于一个在校生来说，其取决于学生是否能在他们四年的学习生涯中划上一个完美的句号。毕业设计可近似看作为架构在学校与社会之间的一座桥梁，在校大学生更应该学会如何将自己四年间所学所闻更好地倾注到毕业设计完成的过程中去，其不仅体现着学生对基础理论知识的熟练程度还折射出学生是否能够灵活运用自己所学到的知识。
如将毕业设计（论文）划分为两大类可拆分为理工科类毕业设计与文科类毕业论文，不同于文科类毕业论文的是理工科类毕业设计对学生提出了更为苛刻的要求，其不仅需要学生掌握书本上的理论知识，而且也需丰富熟练的实践技能而实现两者的互补。就理工类别里面最为典型的机械工程学科来说，其毕业设计需要学生具有颇为丰富的实践操作经验（如较为典型的钳工操作技能、数控机床操作技能、制图技能等）与扎实的专业理论基础（如工程力学、机械设计、机械原理、机械制造工艺学等）并将两者有效的结合在一起，即其中任何一方都不能孤立存在。但纵观理工科高等院校机械专业的本科毕业设计课程的完成质量，多数不尽人意，非但没有起到当初设定的学生对所学知识的巩固与能力提高的作用，且浪费了大量的资源、时间与精力，多多少少存在各种问题。如从源头挖掘问题的所在无非是学生自身的问题与学校课程设置的问题。
二、机械专业类本科毕业设计工作存在问题
由于近年来高校的大量扩招，高校对于学生的培养质量日渐低下，毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因，学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重，随着时代跨越式的发展，此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为，一方面，学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面，部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。将其用流程图表示如图1所示并进行细分如下。
（一）从学生层面看待问题
1.就业形势。由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段，而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业，就业形势尤为严峻，在沉重的压力下，在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务，加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中，没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排，导致学生对于其认识极为匮乏，认为毕业设计类似于一些基础课程，临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关，从而导致多数学生前期准备工作不够充分，加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松，使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索，在机械领域尤为如此，如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查，学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源，也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据，以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件 在机械专业毕业设计的完成过程中，一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件（UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERICUT、ANSYS等）等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够，导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大，继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
（二）从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理，此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位，致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作，多数高校毕业设计题目过于陈旧，同样的题目每年重复使用，毕业设计题库不能及时得到更新，远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权，大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目，此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配，自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。现多数高校负责指导学生的教师为年青教师，由于教学经验得不到长年的积淀，并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训，多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此，在指导学生毕业设计时，时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进，答辩过程不能保质保量，最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程，毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进，久而久之，自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力，学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的，学校里面的实验仪器长时间得不到更换，加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用，导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节，此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
三、改进措施的提出
（一）学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向，在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期，及早的介入毕业设计对学生的帮助较大，可有效缓解四年级学生心理上的压力，对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。高校开设的课程中，基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程，使学生提前接触此性质的课程。再者，高年级学生进行答辩时，可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程，课程设置的场所可以是图书馆，教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生，这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样，查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路，激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。对于工科类机械专业学生来说，一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此，学校必须开设此类课程并加以重视，基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
（二）高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。高校的毕业设计题库须及时更新，多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例，有些题目严重时五六届学生都在使用，导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载，即使是这样，学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大，导致学生不能较好的完成任务，如任务量过小，学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目，如任务量大，合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复，这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流。以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流，将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生，能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够，学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成，而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
笔者应用的典型案例为“自动物料搬运系统”，该毕业设计题目较为新颖，自动化程度较高，系统柔性大，覆盖领域广如电子、汽车制造、家用电器制造等领域，该集成化系统从很大程度上减少了工厂的加工成本并且提高加工效率。学生能够查阅到的相关文献资料较少，此课题的开展可以很好的激发学生创新思维。该系统主要由机械模块与控制系统模块组成，将其进一步细分如图2所示。
该毕业题目的设计主要引导学生从系统角度考虑自动化物料搬运系统的设计，设计每个部件或零件时，学生都必须考虑到其在整个系统里面的适用性，一定程度上培养了学生系统化思维。此题目可以分成6个子课题让学生完成，既培养了学生团队合作意识，每1个子课题又穿插了多学科知识，可以让学生了解到更多知识层面。学生可以从多个途径查找资料如机械手册、网络资源、文献资料等间接培养了学生查阅资料的能力。
从学生毕业课题完成的质量来看，效果令人满意，学生的积极性着实有了明显的提高，体现了学生对未知领域的求知欲更为强烈。不仅扎实了学生专业基础知识，又培养了学生解决新问题的方法，起到了双赢的作用。
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机械毕业设计论文篇10
“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划，也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分，对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3]，探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4]，对改变传统的人才培养模式，培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。
一、传统机械制造类专业人才培养模式现状
（一）教育教学观念滞后，人才培养目标模糊
目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”，其概念陈旧，涉及面宽泛，含义模糊[5]，可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作，无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰，重点不突出，其目标也比较难以实现。
（二）教学内容陈旧，工程能力训练不到位
目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧，学科前沿课程较少，专业课程体系无法适应学生个性发展的需求，也无法适应新时期经济和社会发展的需要，导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全，出现了有环节要求[6]，但无法落实而形同虚设的情况，严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强，不能完全满足应用型人才培养的需要；实训基地未能充分利用，制约了实习指导工作的开展。
（三）教学方法手段滞后，多元化人才培养模式缺失
教学方法单一，现代教育技术手段的应用水平也并不高，影响了学生工程实践能力的培养，无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上，深层次改革有一定难度，如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。
二、机械制造类专业人才培养模式的构建
（一）创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系
以“大工程教育理念”为指导，以机械工程专业为研究试点，提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”，优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识；以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础；以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识，构成毕业生的知识结构。
（二）优化教学资源
将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体，实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一，通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”，实现教学资源的优化配置，主要表现在：1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容，设立教案评估制度，并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制，鼓励教师科研成果融入教材，并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课，并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计（论文）。
（三）完善创新型人才培养机制
推进教师工程能力提升及实践教学基地建设，对新引进人才全部进行严格的岗前培训；采用师徒结对的形式，由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动，对青年教师的教学工作进行点评和指导，确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系，在培养环节上，课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计；在教学方式上，必修课、选修课相结合；在教学内容上，自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾，同时体现现代科技中学科交叉的特点，特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系：理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革，强化“课程设计与实习”两个教学环节。
1.培养方案与培养目标的定位一致，改革培养模
式，改革教学方法，切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲，做好专业主干课程内容更新，知识体系优化。
2.强化实践环节，加大实验教学比例，改进实验内容，减少验证性实验，增加设计性和综合性实验，课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。
3.完善实验室设备，保证实验项目开出率达到
100%，创建实习基地，校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。
（四）规范毕业设计（论文）过程
毕业设计（论文）是在学生完成全部大学课程后，走向工作岗位前的一次综合训练教学环节，是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核，对于培养学生的创新精神、协作精神，提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理，主要分为五类：1.理论研究型；2.工程设计型；3.工程技术实验研究型；4.计算机软件型；5.综合型。从毕业设计（论文）的全过程看，学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高，工程意识和素养增强，独立分析和解决问题的能力进一步加强，尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高，全部顺利通过院和小组答辩，成绩优秀率达到14%，获得校优秀毕业生标兵称号的8人，占常州大学总数的8.2%，取得了令人满意的成果，达到了预期的目标。
（五）健全教学质量保障机制
在教学实践中，坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念，激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”，提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制，每学期将评议结果公开，向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估，采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施，采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制，组织学生评教活动，促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价，注重同行评教和领导评教，强化教学督导。
三、机械制造类专业人才培养模式的实践
常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的，近几年，本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一，在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一，常州市已成为中国先进制造技术发源地，初步形成了较为完整的制造业体系，主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求，为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势，结合常州大学发展目标和本专业现状，培养的人才类型为：工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达，对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上，形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。
本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针，及时修订本专业培养计划和教学大纲，从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题，能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考，以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来，学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上，就业率为100%，这些数据反映了培养目标的实现情况。
面向“中国制造2025”，以创新人才培养为主线，构建了机械制造类人才培养模式，并进行了有益的实践。改革传统的教学模式，将理论教学与实践教学有机地结合，探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式，逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神，使其创新能力得到提升，工程实践能力更加突出，为今后的职业发展奠定坚实的基础。
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机械毕业设计论文篇11
1 我院机电一体化专业毕业设计中存在的问题及对策
我国机电行业发展迅猛，高职机电一体化专业人才成为社会急需的紧缺人才之一。企业的用工需求调研显示：高职机电一体化专业的毕业生所涉及的工作领域包含了机电设备的装配与调试、机电设备的维护与维修、机电设备的售后服务等。机电设备的装调与维护维修工作包含的内容十分广泛，实施时一般分为机电设备电气装调与维修和机电设备机械结构装调与维修两大块。为此，我院机电一体化专业新增了《机电设备电气装调与维修》和《机电设备机械结构装调与维修》两门重要课程。经过近三年的努力，我专业的理论与实践课程的设置基本都按这两大块调整到位，教学效果良好，毕业学生普遍反应教学内容与工作过程相符，毕业后工作上手快。说明我专业相关的教改工作取得了阶段性成果。
但是，我院机电一体化专业的毕业设计课题受多方面因素的影响，一直沿用老的课题库，主要有两个方向的课题：机械加工与夹具设计方向和机电液气系统设计方向。可见现有的课题库已经与我院机电一体化专业的典型职业岗位群的任职需求严重不符，急需进行毕业设计改革，包括课题库的建设和毕业设计指导模式的改革。本文旨在结合学院实际，利用现有条件，以机械装调方向为突破口，探索出一条确实可行的机电一体化专业毕业设计改革实施方案，建立起一套全新的适应于高职机电一体化专业典型职业岗位群的任职需求的毕业设计课题库，为我院各专业的毕业设计改革提供参考。我们机械结构装调方向通过选取机械装调实训车间的机床作为学生毕业设计动手操作的载体，在学生完成毕业设计的同时，对车间的机床设备进行维修和保养，为实训提供有力的后勤保障，节省了大量的机床设备维修成本；同时通过对机床设备进行测绘，一方面提高了学生的制图测绘水平（我省教育厅对机电一体化专业学生的技能抽查项目中有一个模块就是零件测绘），同时也为我们《机电设备机械结构装调与维修》等核心课程提供了宝贵的图纸资料，可谓“一举三得”。
2 毕业设计课题改革实施方案
机电一体化专业机械装调方向毕业设计课题以机床大部件拆装、测绘与典型零件加工工艺设计为载体，以课题小组的形式实施，课题小组成员分工合作。课题改革实施方案如下表1。
3 毕业设计指导模式改革实施方案
3.1 毕业设计由校外完成为主变为校内集中指导完成为主
机电专业在学期教学计划中专门安排6周时间进行毕业设计，也就是说，毕业设计成了校内教学的一个重要环节。系里将安排专门的毕业设计场所，指导老师在指定场所进行集中指导，对毕业设计进行全过程监控，确保毕业设计的质量。
表1 机电一体化专业机械装调方向毕业设计课题库
3.2 毕业设计由“虚题虚做”、“真题虚做”向“真题真做”、“真题实做”转化
毕业设计选题体现以岗位职能为导向，以专业技能培养为核心的主导思想，力争真题真做，真题实做，让学生多接触实际问题、解决实际问题，使学生的综合能力得到提高。通过真题实做，让学生在完成毕业设计的过程中，学习、巩固知识和技能，提高解决实际问题的能力。对于真题真做的，可以多人一题（每组不超过5人），但每人必须要有明确的分工和侧重，并在设计成果中得到具体反映和体现。
3.3 答辩由书面答辩为主变为现场答辩为主
校内完成毕业设计的，原则上将全部进行现场答辩。毕业设计指导委员会将选派制图、机电教研室老师组成答辩工作小组，负责答辩组织和答辩成绩评定。每个学生的答辩时间为30分钟左右。现场答辩给了学生更大的压力，促使学生自主完成毕业设计，达到设计要求。
4 结论（下转第8页）
（上接第15页）经过两届实践，学生进行机械装调毕业设计的积极性高，动手能力普遍增强。经过对毕业生的回访，我们发现在三一重工、等企业从事工程机械装调与售后服务工作的我院学生动手能力普遍较强，工作上手很快，用人单位的满意度很高。由此可见，机械装调毕业设计符合当前高职教育研究与改革发展的需要，符合当前市场对高职机电一体化人才培养质量要求的需要，具有较强的现实意义。
机械毕业设计论文篇12
基金项目：本文系河南省实验教学示范中心“工程机械与车辆实验教学中心”（项目批准号：河南省教育厅教高[2010]1047号-25）、河南省高等学校教学团队“机械类专业基础课程教学团队”（项目批准号：河南省教育厅教高[2010]268号-22）、河南高等教育教学改革研究项目“面向水电工程建设的‘机械类卓越工程师’人才培养模式探索”（项目批准号：河南省教育厅教高[2012]268号-173）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0015-02
目前，我国高等教育的绝对规模在世界上位居前列，在每年大量工科毕业生涌入就业市场的同时，许多企业却表示招聘不到可用人才，企业普遍认为“团队精神、合作能力”和“动手实践能力”是工程技术人员的最大不足。同时，我国工程技术人员普遍存在创业与创新精神不足，缺乏将发明、专利和高新技术尽快转化为具有市场价值产品的动力。究其最根本的原因还是学不能致用，学校培养与企业需求脱节。基于此，国家教育部启动“卓越工程师教育培养计划”，提出学校要按照通用标准和行业标准培养人才，期间，行业企业深度参与，重点强化学生的工程能力和创新能力。[1]
一、目前高等工程教育存在的问题
经过大量的调查研究，课题组认为目前高等工程教育存在的主要问题是：[2，3]
（1）专业面相对较窄，学生知识面狭窄，人才培养目标不明确，导致了人才培养路径单一，人才培养模式不灵活，学科交叉渗透性差。
（2）教学方法呆板，过于重视考试和成绩，轻视“个性化”教学，缺乏启发式、研究式的学习氛围，不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。
（3）重理论、轻实践。在人才培养方案修订过程中，企业、行业参与不够，课程设置与行业、企业的联系还不够紧密，与企业的新技术、新工艺、新产品结合不够。
（4）由于传统观念的惯性，培养目标、教学计划、课程大纲、培养模式、教学方法、教材建设等方面的改革滞后于教育观念的转变，也滞后于人才需求的变化，专业培养目标与毕业生就业岗位存在较大的落差。
（5）工程训练设备不足，缺少实训基地。工程教育的成果很大程度上都是应用在企业公司中，由学校培养，企业使用，但是由于高校扩招、劳动力充足等因素，有些企业对人才的培养不够积极，不太愿意提供资金、设备等方面的支持，不愿意接待进行实践教学的师生。
二、机械类卓越工程师人才培养方案[4，5]
1.以水电工程建设需求为导向，确定专业方向
专业方向设置原则：在专业方向的设置上必须根据自身的专业沿革、师资力量、实验基础、科研积累、特色优势等遵循可行性与适度超前性、特色鲜明性原则，符合专业特点和人才培养目标，培养的学生既要有扎实的专业基础知识，又要有自己的知识特长。课题组经过大量的市场调研和广泛讨论，从水电工程建设行业对人才需求的层次考虑将机械设计制造及其自动化专业下设五个方向：起重机械方向、铲土运输机械方向、挖掘机械方向、机械制造方向、机械电子工程方向。学生可根据社会的需要、就业情况和自己的兴趣选择其中一个专业方向，学校根据不同的专业方向分别开设一组相应的课程，以满足个性发展，增强某一方向的技术特长和应用能力，以适应工程需要。
2.重构课程体系，适应工程化对复合人才的培养需求
课程体系是人才培养模式的重要环节，以2012年国家新的专业要求与核心课程为指导；以国内兄弟高校的培养方案和课程体系为参考；同时继承和发扬我校水电特色鲜明的专业特点，而且充分考虑现有的师资力量；同时依据水利水电工程建设对机械大类专业人才的实际的要求，积极探索适应现代社会市场经济需要的课程体系，进行调整优化，使整个课程体系体现以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的思想，确保“宽口径、厚基础、强能力、重创新、高素质”的要求。
3.构建专业教学团队，创新教学方法
目前，大部分高校基本上还是以书本和教师系统讲授为主，虽然近十多年来在不断改革，但离真正的启发式教学、探究式教学、研讨性教学还有很大差距。课堂教学仍为主要教学环节，课内学时较多，学生的学习效果不尽如人意。为此，通过研究，课题组提出了专业教学团队的教学模式。
（1）专业教学团队的组成。专业教学团队由首席教师、副首席教师、讨论主讲教师、辅助教师组成，实行首席教师责任制，采用“讲授+讨论”的方式进行授课。
（2）教学过程的组织。根据课程性质，教学过程采取讲授、讨论与实验相结合的方式。一般讲授与讨论学时比为1.5∶1，即每门课程理论学习60%的学时采取讲授方式，剩余40%的学时将学生分小班由教师组织进行讨论。讲授采取集中大班授课方式，由教学经验丰富、授课效果优秀的首席教师或副首席教师承担；讨论分成若干个小班，由讨论主讲教师主持、辅助教师参与。实验课分若干小组，包括首席教师的课程组全体均要参加，采取不同分工，过程组织一般由辅助教师承担。
（3）“教”与“学”特点。集中授课时，教学空间利用率高，大量学生可共享优秀教师资源，授课信息量大，学生获取的知识量多，教师在课堂上启发引导学生学习，解决知识点主干部分问题，培养学生对知识系统的学习和领悟能力。一般不组织讨论。学生发现问题先记录问题，课后自己思考，然后在讨论课中解决。讨论课着重组织知识点的细节学习和解决“问题”（问题可由学生提出，或由教师提出，由教师引导），培养学生对知识点的精细理解能力和知识系统内在关联的理解和掌握能力。学生通过课程组讨论、分工合作的方式共同解决问题，组织讨论的教师一般不简单给出答案和结果，而是引导学生思考、交流、讨论。在组织讨论过程中同时对学生的学习方法给予指导，对其理解能力和逻辑推理能力进行培养。学习或讨论的效果检验以学生完成命题作业、提交“结题报告”或“大作业”相结合的方式进行。
4.与企业联合建立实习基地、工程实践教育中心，促进教学与科研的相互“反哺”和“融入”
工程教育离不开产学研结合。要探索与机械类企业和水利水电工程建设企业进行产学研合作联盟的新模式，建立高校和企业联合培养机制。在原有实习基地与多年合作的基础上积极开拓新的实践实训基地，或建立实践教育中心、联合完成培养卓越工程师计划。要改变教学与科研脱节的现象，推进二者的相互“促进”、“反哺”和“融入”，积极探索科研为育人服务的途径和办法。
5.以专业综合改革为龙头，发挥辐射作用，实现整体优化
（1）以提高人才培养质量为目标，探索与引进先进教学理念。以教研室为单位，每周以研讨会的形式深入开展教育教学方法研究，创新教学方法。
（2）及时更新教学内容。教学内容要充分体现水电工程建设对机械类人才知识结构、能力要素与专业素养要求，加强学生创新能力训练，“真刀真枪”做课程设计、毕业设计。综合提高学生获取知识与信息的能力、分析与解决专业问题的能力、创新能力、团队合作能力等，全面提升学生的专业素质与工程素养。
（3）以改革和创新为手段，提高教学管理水平。结合目前学校正在向实行院系二级办学、二级管理过渡，要抓住这个契机建立切实可行的、有效的教学管理制度，建立完善的教学运行监控体系，保证教学的质量稳步提升；申请教育部专业评估，促进结构优化、突出特色、强化内涵、保证人才培养质量，构建特色鲜明的学科专业结构体系。
（4）借助青年教师讲课大赛，着力提高青年教师讲课水平。借助每两年举办一次的青年教师讲课大赛大练兵，动员每位青年教师参加院级初赛，然后集体点评，选拔优秀进入院级比赛；同时举办一些其他评比性的活动，如：举办优秀教案评比活动、“我心目中的好老师”征集活动；聘请教学名师示范讲课，并观摩教学效果优秀的教师授课；聘请校级督导专家针对青年教师讲课现状进行分析、提出建议等，从多方面入手为广大青年教师对症下药，共同努力提高青年教师的教学水平。
（5）汲取CDIO先进教育理念，探索具有国际化视野的应用型本科人才培养模式。汲取CDIO切实可行的先进教育理念，结合华北水利水电大学教育的实际情况，以具有多年办学经验的机械设计制造及其自动化专业为依托，结合正在进行的机械设计制造及其自动化专业本科国际教育为平台，提出切实可行、可操作的基于CDIO的技术本科国际教育人才培养模式。从培养目标、教学大纲、课程体系、质量评价、师资培训等方面进行研究，探索具有国际化视野的应用型本科人才培养模式。
6.高标准严要求，聘任实训基地、工程教育中心的实践导师
实训基地、工程教育中心实行相对独立的人事制度，并对所有工作人员实行聘用制度。从依托企业中聘请技术专家、高级管理人员担任讲座教授，聘请企业经营管理人员为专业教研室兼职教师，聘请具有丰富实践经验的一线技术能手、研发能力强、责任心强的工程师为学生实践指导教师，使师资专业结构更具合理化。
改善理论教师的工程背景结构，重点引进具有工程实践经验的人员，合理配置传统的学术型教师和实践型教师，使得师资队伍结构更合理，并加强青年教师工程实践能力的培养与训练，建立教师到基地挂职锻炼的制度。新教师通过在基地参与生产活动，科学研究、科技推广和生产管理等提高他们的科研水平、管理素质和实践能力；鼓励学校指导教师到企业进行学术访问，参与企业研发。制订专职教师企业培训计划，分期分批安排专职教师到企业参加工作，提高教师的技术能力、实践能力，了解产业界技术最新发展，为学校储备“双师型”实践教学教师。
7.毕业设计与社会需求对接，创新毕业设计
毕业设计既是大学生综合基础、专业知识应用的载体又是对工程实践能力进行强化的最佳平台。因此，课题组提出毕业设计的改革方案：
（1）针对专业特点大力开展与相关企业的交流合作，全面了解企业动态。面向企业需求，对毕业设计内容、形式进行改革。由工程教育中心聘任的企业师资全程参与指导学生的毕业设计过程，包括共同拟订或推荐毕业设计课题；聘请为第二导师；参与答辩和学生成绩考评等。
（2）改革毕业设计安排方案，介入时间提前。毕业设计过程和环节重新规划，课程设置与毕业设计互为依托和支持，从每门理论课程的设置、实践环节的安排到毕业设计的体系体现完整性、一致性。比如课程体系中按照类别打包设置课程。
在专业方向确定后即开始启动毕业设计工作。大学三年级第一学期确定专业方向，然后进入毕业设计题目、专业课程类别的选择阶段；三年级第二学期，通过课堂学习毕业设计所要求的专业基础知识与专业知识确定毕业设计方案，开展理论部分研究与设计，规划实验（或实习）部分的技术路线；四年级第一学期前期完成所有在校理论课程的学习，中后期结合毕业设计题目到有关企业或工程教育中心实习，而且结合题目自主学习相关知识内容，采取边实习、边学习、边进行毕业设计的方式理论与实践结合，完成实验（或实习）任务的同时验证、修改理论部分研究与设计工作；四年级第二学期，前期继续在企业或工程教育中心实习，并结合实习提炼总结设计工作的创新之处，并升华、完善整个毕业设计成果。后期撰写毕业论文，总结其他成果，准备答辩。
（3）增加毕业设计内容，在毕业设计中添加行业最新元素。毕业设计选题来源多元化，鼓励教师根据自身的研究方向提取或直接从自己的研究课题产生题目，也可以从企业现有运行过程中进行提取，还可选自企业科研攻关项目或与企业合作的科研课题，甚至从企业的发展方向中提取。
（4）提交更为丰富的毕业设计成果。探索更能体现学生综合素质的毕业设计成果的新形式。纸质论文与其他成果相结合。仪器、装置、模型、创新思维的软件、图纸、影像均视为毕业设计成果的组成部分；专利、公开、软件著作权作为体现毕业设计创新的重要考核条件。
8.切实落实实践环节教学，严抓实践环节的教学质量
成立院级教学督导组，并由企业方总工负责组织校外实践教学环节的教学质量监督检查、教学效果评估工作。组员从公司和学校各专业技术专家、教学专家中聘任，负责教学质量监督和教学效果评价的具体工作。
出台相关的教学管理系列文件，从制度上规范教师的教学行为。教学督导组定期检查校外实践基地或工程教育中心的教学工作，同时建立师生评估、学校评估、企业评估、社会评估的全方位教学质量监督体系，对学生的学习质量和教师的教学质量进行监督考核。
三、结论
课题组在“机械大类专业设置及人才培养模式改革与综合发展研究”和“面向水电工程建设的机械大类人才培养模式研究”成果的基础上以及“机械设计制造及其自动化”特色专业建设点、专业综合改革试点的推动下继续对机械类卓越工程师的培养模式进行了研究。
遵照重理论、强实践的原则，从多方面保证并促进复合型应用人才培养，以提高学生的学习能力、动手能力、系统构思及设计能力、团队合作能力，达到“宽口径、厚基础、强能力、重创新、高素质”的基本目标。
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机械毕业设计论文篇13
应用技术型大学；毕业设计；改革
2014年5月，国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》提出，引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型，建立高等学校分类体系，实行分类管理。与此同时，面对社会强大的需求动力和市场竞争压力，高校的错位发展动力已经被激发出来，一些地方院校提出了技术型本科、创业型本科、服务型本科等全新的发展思路。对大多数独立学院而言，本身就是依托母体学校的优势学科或应用技术强势专业，服务地方经济发展而诞生的。顺应社会需求，以“转型”为契机，我们正积极创新应用技术型人才的培养模式，以服务地方经济为中心，以提高应用型人才培养质量为目标，探索应用技术型大学的建设思路。毕业设计既是学生跨出大学前的最后一次综合检验，又是学生迈入企业前最后一次综合训练。毕业设计的质量和水平直接体现学生的综合专业技术能力，并直接影响到学生能否较快的融入企业专业工作环境，继而影响到就业市场对毕业生及其就读学校的认可度，从而影响到独立学院的发展状态。本文探索在应用技术型大学建设背景下，如何实施机械类专业毕业设计的改革，实现应用型、技能型人才的培养目标。
近年来，我们在开展机械类专业毕业设计工作时存在以下主要问题，一是毕业设计的核心开展时间与毕业生找工作时间、考研复试时间重叠，而毕业生在当时更关心后两者，因此不愿在毕业设计中花费较多的时间。
二是毕业设计题目更新不够，具体体现在年长的指导教师不愿投入较多的精力到更新题目中，而年轻的指导教师自身专业能力尚有待提高，不具备更新能力。三是有越来越多的毕业生希望能将毕业实习或就业单位的工程实践转化为毕业设计题目，而校内的指导教师的对口指导工作不到位。四是一直以来形成的对毕业设计要求较为宽松，学生易于通过。上述问题是导致近年来毕业设计质量呈现逐年下降趋势的主要原因，因此我们对机械类专业进行了一系列有针对性的改革，旨在提高毕业设计质量，进而促进专业整体建设水平，实现应用型、技能型人才的培养目标。
一、优化毕业设计方案
通常本科高校的毕业设计工作在第8学期开展，学期初指导教师完成毕业设计题目的上报、审批等工作。在1－4周进行毕业实习的空隙，学生完成毕业设计的动员、选题等主要工作，在5－16周完成毕业设计的工作。然而目前，多数毕业生在第8学期忙于找工作、面试等；考研的学生忙于复试复习准备、外出复试等；有越来越多的企业希望学生能够延长毕业实习时间，以便他们毕业后能尽快融入工作岗位，因而申请校外毕业实习延期的学生越来越多。这些都导致毕业生指导过程中普遍出现前期抓不到学生，后期挤爆教室的现象。因此我们适时调整毕业设计方案，将毕业设计题目上报、审批，毕业生动员、选题等工作提前至第7学期中后期依次完成，让学生带着毕业设计题目进入寒假。这样做的优点一，将第8学期相当一部分工作提前分散完成，给学生更完整的毕业实习时间，有效减轻该学期前半段的毕业设计强度。优点二，参与校外毕业实习的学生从1月份开始即可进入企业实习，实际延长毕业实习时间，受到学生和企业的欢迎。优点三，学生提前拿到毕业设计题目，在假期即可进行毕业设计基本资料查询、毕业设计整体思路构思等工作，为后面节省时间。优点四，学生带着毕业设计题目去实习，实习期间不断将所学所感融入毕业设计之中，提升毕业设计的实际工程应用水平。
二、强化毕业设计题目审核
近年来高校教师忙于做科研、搞教改，投入毕业设计中的精力明显不足。毕业设计题目翻新力度严重不够，一个题目用几届的现象尤为突出。这也导致网上相似资源泛滥的情况越来越严重，毕业生下载网络资源拼凑毕业设计的现象屡禁不止。我们从源头抓起，自2015届机械类专业学生开始，要求每位毕业设计指导老师新立设计题目占比不低于30％，并比对往届毕业设计题目进行严格审查。
三、注重毕业设计题目的应用性
首先，针对企业对应用技术型人才的刚性需求，工科毕业设计立题以理论知识的实践应用为导向，弱化理论计算类题目，引导教师指导学生完成以解决工程实践问题为核心的应用技术型课题。鼓励教师提报在与企业技术合作过程中产生的新题目，并将其纳入教师指导工作考核中去，优先推荐其参评优秀指导教师。其次，目前越来越多企业希望毕业生在企业毕业实习阶段，除了掌握企业基本技术工作要领以外，还鼓励学生进行创造性设计，为企业技术研发注入新鲜力量。因此，将毕业实习或就业单位的工程实践问题转化为毕业设计题目，成为目前毕业设计题目发展的一个趋势。以机械类专业为例，我们自2013届毕业生开始鼓励学生做跟就业单位相关联的应用技术型毕业设计题目，并优先推荐实际完成效果较好的题目参评优秀毕业设计。例如我们连续在2013、2014和2015三届毕业生中选拔学习扎实、作风踏实的学生与某机械企业进行校企合作培养，以企业技术专家为主指导学生完成毕业设计，题目即选择了该企业的拳头机械装备产品的设计和制造。学生不仅要完成产品的整体设计，参与核心零件的工艺设计，还在毕业实习和设计过程中实践企业的生产管理和企业文化等。当然，在具体执行过程中我们需强化校外毕业设计题目的审批和管理流程，主要包括个人限时申请、企业专家的推荐意见、具体明确的企业类题目的设计任务、不低于校内毕业设计的工作量、校内外双导师指导等。
四、严把毕业设计考核关
一直以来形成的以就业和考研为重点的对本科毕业生的考核倾向，导致高校对毕业设计考核一般较为宽松，学生较易通过，也是致使本科毕业设计质量累年下降的重要原因。为此我们严把考核关，积极采取措施确保毕业设计质量，实现应用技术型人才的培养目标。首先，确保毕业设计论文基本质量，杜绝简单抄袭、拼凑的论文加工过程。所有论文必须在“中国知网”大学生论文管理系统中进行，重复率超过40％均取消毕业设计答辩资格，即毕业设计成绩直接不及格。其次，加强毕业设计答辩的考核力度。以我校机械设计制造及其自动化专业为例，所有学生都必须参加答辩，答辩不及格则毕业设计成绩直接不及格。制定严格的毕业设计答辩工作管理办法，涉及学生答辩申请、指导教师／评阅老师意见、答辩时间地点公示、答辩委员会下设各答辩小组成员分配、答辩过程记录和督察、答辩结果上报等各个环节。答辩过程一是注重答辩质量，以产品设计、工艺、控制为核心展开答辩提问，旨在全面考查学生的综合设计和应用能力。二是注重答辩过程的记录和督察，确保答辩的公开、公正、公平。最后，加强毕业设计档案管理工作。院系提出了详细的本科毕业设计存档要求，要求学生依照指定流程进行毕业设计工程图纸在答辩后的再修订、审核工作；要求学生按照模版编辑、装订论文。所有这些都是为了培养学生严谨、细致、诚信的工作作风，这也是工程技术人员最基本的工作素养。上述是我们就应用技术型大学建设背景下的机械类专业的本科毕业设计改革所做的探索，旨在培养区域经济发展所需要的应用型、技能型人才，这也是独立学院生存、发展的重中之重。
［参考文献］
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［2］蔡杰进．法国工程师教育模式本土化过程中本科毕业设计的思考［J］．实验实践教学，2014（29）．
［3］李峻，张艳娣．论工科专业本科毕业设计的思维转向［J］．高等理科教育，2014（5）．
