机械专业毕业设计(机械毕业设计 论文)
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机械工程学科毕业设计的选题,以工程设计类课题为主;毕业论文的选题,以工程技术研究类课题为主,其中,又以实验研究型课题居多;毕业设计与毕业论文还兼有软件工程类课题,其中,又以软件设计型课题居多。
机械工程学科毕业设计(论文)涵盖的工程设计、工程技术研究与软件工程等三种类型的课题,均以解决工程问题为核心。
对于一个给定的工程问题,为得到有充分科学依据的解决办法,需要具有丰富的工程科学知识。然而一个有充分科学依据的解决办法,并不一定有益于人类。评价一个工程问题的解决办法是否对人类有益,还需要有社会科学和人文科学方面的知识。工程问题的解决涉及社会、政治、经济等方面的诸多因素。
工程问题的解决,需要回答下述五个基本问题:
①“能不能做”是工程问题得以解决的前提。通过理论研究和实践分析,回答给定的工程问题在技术上是否可能实现。
②“会不会做”是工程问题得以解决的核心。通过工程技术研究与工程设计,确定工程实现的主要方法与途径。
③“值不值得做”是工程问题得以解决的必要条件。任何工程问题的解决均应通过技术经济分析,从而确定工程问题的解决是否具有良好的经济效益。
④“允不允许做”是工程问题得以解决的最重要的外部约束条件。任何工程问题的解决均应工通过法律、法规进行认定。凡违反环境保护法的工程项目,即使在技术上和经济上能够圆满解决,这个工程项目也不能实施。
⑤ “是复现还是创新”是工程问题得以解决的生命力之所在。创新是解决工程问题的灵魂。没有创新而只有模仿的设计不具备竞争力,因而没有生命力。
因此,在毕业设计(论文)工作中,必须充分了解工程问题的特点以及解决工程问题时的基本要求。
1. 机械工程学科毕业设计(论文)的主要内容
(1)工程设计类课题
工程设计是工程设计人员,根据给定的约束条件,实现工程预定功能,进行构思、规划及表达。
①机械产品设计的类型
机械产品设计依据技术特点分为开发型、改进型、技术引进型等三种类型:
a. 开发型产品设计
开发型机械产品设计的特点是将开发研究的成果向现实的机械产品转化。这种设计无技术成熟的产品可以借鉴,需要进行一定的试验研究。因此,开发型产品设计属于产品研制范畴,是对装置、设备、机器或部件进行的最新设计。
b. 改进型产品设计
随着市场需求的变化及生产技术水平的不断提高,原有产品的结构、性能等项指标已经不适应客观需要,因而必须对原有产品进行改造。通过改进型产品设计,提高产品的工作效率,提高产品的安全性和可靠性,降低生产成本以及开发产品新的用途,从而增强产品的市场竞争力。
c. 技术引进型产品设计
技术引进型产品设计主要是对引进技术进行消化、吸收与开发创新,针对购买先进产品的技术及图纸进行局部改进性设计。
②机械产品的设计要求
a. 有效性
产品的有效性要求属于使用要求,它包含可靠性、维修性和安全性。可靠性是指产品、部件或零件在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,能够完成规定功能的概率。它取决于设计质量、原材料质量以及加工和装配质量。维修性是指按规定的程序和方法进行维修,以保持和恢复原有功能的能力。安全性则是指运转过程中的技术安全性能。
b. 经济性
产品设计是否赋予产品在市场中的竞争力,主要取决于是否用经济合理的方案来实现产品的功能目标。因此,要求设计人员树立经济意识,在设计过程中,严格进行功能成本分析,确定合理的技术指标和成本目标。
c. 工艺性
产品结构必须符合工艺要求。在设计过程中及完成工程图之后,需严格进行工艺审查。实现工良好的结构工艺性,取决于零件总数的减少、标准化系数的提高、平均精度的降低以及加工工艺方法与装配工艺是否合理。
d. 外观质量及产品的费用效率
要求产品设计的外观具有市场吸引力。同时,要求单位费用生产的产品数量增加,以提高费用效率。
在设计过程中,必须保证实现技术质量指标与技术经济指标的各项要求。
(2)工程技术研究类课题
工程技术研究类的课题包含应用研究与开发研究,其中,以应用研究为主。应用研究是以技术为目标,探讨知识应用的可能性,并运用基础研究成果探索应用的新途径。它着重研究如何将自然科学的理论与知识转化为新产品、新工艺、新流程,使自然科学理论和社会生产相衔接。而开发研究是运用研究及经验性的知识,为了开发新材料、新产品、新装置和新方法、或对现有材料、产品、装置、流程、方法进行重大改进而进行的一系列创造性活动。开发研究是大规模生产前,进行新产品、新工艺、新流程的实用化研制;是将应用研究成果从实验室推向大规模生产时进行的中间试验或小批量生产。开发研究的成果可用于组织大规模生产。
(3)软件工程类课题
软件开发项目由计算机软件的筹划、研制及实现三部分组成。在开发工作的每一阶段都需要编制一定的文件。这些文件与计算机程序及数据构成计算机软件。
计算机软件的开发过程,按照软件生存周期分为六个阶段:可行性研究与计划阶段;需求分析阶段;设计阶段;实现阶段;测试阶段;运行与维护阶段。并产生多种文件。
为了恰当地确定文件编制的种类及详细程度,将软件的规模分为四级,即小规模软件、中规模软件、大规模软件及特大规模软件。其中,小规模软件是源程序行数少于5000行的软件。此类软件可将各种文档合并成软件需求说明与开发计划、软件设计说明、使用说明和项目开发总结四种文档。
毕业设计(论文)工作,由于时间所限,通常只进行小规模的软件开发。
2.机械工程学科毕业设计(论文)教学基本要求与成果形式
(1)毕业设计(论文)教学基本要求
① 主要任务
学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制机械与电气工程图纸或独立撰写一份毕业论文,并绘制有关图表。
②知识要求
学生在毕业设计(论文)工作中,应综合运用多学科的理论、知识与技能,分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践,使得理论认识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。
③ 能力培养要求
学生应学会依据技术课题任务,进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书;培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法;锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
④综合素质要求
通过毕业设计(论文),学生应能树立正确的设计思想;培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风;在工程设计中,应能树立正确的工程意识与经济意识,树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
(2)毕业设计(论文)的成果形式
①工程设计类
侧重于设计、计算与绘图能力的培养和工程基本训练。
设计说明书的字数不少于1.2万字;工程绘图量不少于折合成图幅为A0号的图纸3张;查阅文献 15 篇以上,翻译与课题有关的外文资料,译文字数不少于 5 000 字;并引导学生应用计算机进行设计、计算与绘图。
②工程技术研究类
侧重于实验、测试能力的培养和科学研究方法的基本训练。
实验、测试报告或生产、模拟性试验报告及论文正文的撰写字数不少于 1.2 万字;查阅文献 15篇以上,翻译与课题有关的外文资料,译文字数不少于5000字;工程绘图量一般不少于折合成图幅为A0号的图纸1张;并引导学生应用计算机进行实验数据处理与实验结果的分析。
③软件工程类
侧重于软件开发能力的培养。
设计说明书字数在1.2万字以上。软件工程文档应包括:有效程序软盘和源程序清单;软件设计说明书;软件使用说明书;软件测试分析报告;项目开发总结。学生答辩前该专业教研室应组织软件验收。