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毕业设计指导书
数控技术专业
毕
业
设
计
指
导
书
第一章毕业设计的指导思想与实施
第一节毕业设计的基本概念
一、毕业设计的概念
毕业设计是教学过程中的重要实践性教学环节,是在学完各门课程之后,在做过课程设计和课程实训的基础上进行的。
它是让学生应用几年来在校所学知识,结合完整的设计项目/课题(真实的、模拟的、概念的均可),进行一次系统的、全面地解决设计项目课题的综合训练。
它是对学生在校期间所学知识的综合训练与考察,是对知识转化为能力的实际测验。
毕业设计是全面系统的训练、培养、提高学生综合设计能力的整合型课程,是对学生在校所学专业课程的最后一个总结性回顾,也是对社会、企业招聘设计专业人才的重要展示。
二、毕业设计的内容与基本要求
毕业设计是本专业全部教学过程中的最后一个环节,通过毕业设计,能够培养学生综合运用所学基本理论知识解决实际问题的能力。
一般来讲,毕业设计的内容与基本要求包括以下几项内容:
1、市场调研——选题
通过市场调研,了解同类产品的市场状况,努力寻找毕业设计的真实项目/课题,增强与企业的设计合作,加深对毕业设计课题的理解,完成市场设计考察报告,进一步确定毕业设计项目/课题。
2、方案构思
围绕设计定位,展开创造性思维,尽可能多地找到解决问题的思路,并通过设计草图表现出来。
3、方案确定——开题
指导老师和合作企业共同对多个设计方案进行比较,筛选出可以深入设计并且能够实现的设计方案,不断地完善和细化。
4、设计过程——证题
设计过程包括设计表现、设计制作和设计说明书。
设计表现主要有两种方式,一为二维CAD图纸,二为三维实体模型(可用UG,Pro-E等三维软件)。
设计制作是指在图纸和三维模型的基础上,进一步制作出实物,体现所要求的功能。
设计说明书是指在完成全部设计项目的同时上,进行完整的设计计算和总结。
包括对前期的市场调研,初期设计草案,中期的设计步骤,后期的模型与实物制作等等。
5、设计答辩与展示——结题
答辩是毕业设计的最后一个环节。
答辩的目的是让同学们对前阶段的设计工作做一个全面的回顾和总结,分析此次设计中存在的问题,以提高今后的设计能力。
第二节毕业设计的教学目标与实施
一、毕业设计的教学目标
毕业设计是实现培养目标的关键教学环节,也是对毕业生综合能力、创造能力和全面素质的演练与检验。
学生在毕业设计中,综合性的运用几年来所学知识与技能去设计、分析、解决一个具体的项目或课题,在做毕业设计的过程中,几年来所学知识得到全面的梳理和运用,它既是一次展示和检阅,又是一次实践和锻炼。
要求学生在完成毕业设计后,团队工作精神、公关交流能力、设计实践动手能力以及语言组织能力都得到提高,对跨入社会去竞争、去创造的就业自信心得到增强。
毕业设计的教学目标具体为:
1.培养学生建立正确的科学研究思想,树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。
2.培养学生综合运用所学的基础理论课、专业课的知识、技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力,培养学生建立正确的工作思路,掌握工程工作的一般程序、规范和方法,实现理论与实践相结合,教育与科研、生产相结合,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。
3.培养学生综合应用机械制图、机械设计、机械制造、数控加工工艺、CAD/CAM软件应用等知识与技能进行产品设计与制造的能力。
4.培养学生调查研究,收集资料,熟悉有关技术文件,运用国家标准、有关手册、资料等工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等独立工作能力。
二、毕业设计的教学管理与方式
毕业设计的工作是一项“校企合作、工学结合”的综合性教学环节,因此必须实行科学、规范的管理,才能真正达到毕业设计的教学目标。
为了加强毕业设计的教学管理,可制定以下管理方法:
1、实行导师组制
根据具体师资情况,把所有指导教师分成几个组,每组1-2人,每组带10-20名学生。
在分组时,要综合考虑师生状况。
2、提前进入毕业设计准备阶段
通常每年的毕业设计都是在寒假过后才开始,时间只有十周左右。
而对于高职高专类院校,大多为2+1的培养模式,这段时间学生都处在实习阶段,因此经常出现时间过了一半,却还有部分学生还没有动手的状况。
因此提前就把学生和导师组通过双向选择分配到位,使学生在校期间就能完成毕业设计的前期工作,开始进入毕业设计阶段。
3、在毕业设计中实行与企业合作开展设计项目/课题的制度
根据“校企合作、工学结合”的办学模式,尽可能与社会企业进行毕业设计的项目合作。
比如以企业所需作为毕业设计的课题等等。
4、毕业设计和毕业制作相结合
一般国内院校的毕业设计通常是以模拟设计课题和二维平面图纸来完成设计,这与企业的实际设计课题关系不够密切,缺乏真正的实物制造的检验。
把设计和制作相结合,更有利于学生发现问题,解决问题,加强理论和实践的结合。
6、加强毕业设计的过程管理
尽可能地发挥阶段性检查的作用,加强毕业设计过程中监督管理。
7、强化毕业答辩程序
要求成立毕业答辩委员会,设计好答辩程序,要求每位学生用5-10钟时间介绍自己的设计,用5-10分钟时间回答答辩委员会提出的问题。
三、毕业设计成绩评定标准
1、设计总体方案的独创性,正确性,经济性和论证深度;
2、设计图纸及编写说明书的质量,原理是否合理,图例是否符合国家标准,文字表达水平,逻辑性及计算的正确性等;
3、独立工作的能力,在设计中自学能力如何,分析问题和解决问题的能力以及实验调试中动手能力如何;
4、设计过程的工作态度以及答辩中的表现;
5、毕业设计的有关资料必须齐全;
6、毕业论文和答辩各部分的分数比例;
(1)指导教师评价20%;
(2)完成文件完整性,按时性30%;
(3)课题的独立完成情况30%;
(4)自述设计思路及过程10%;
(5)提问答辩10%。
第二章毕业设计的教学指导
第一节选题
毕业设计教学过程,首先遇到的就是选题。
恰当的选题是搞好毕业设计的前提,并对毕业设计教学质量有着直接的影响。
合适的课题使指导教师与学生都能充分发挥自身的优势,使教与学两个方面都得到收益和提高。
一般毕业设计课题的选择与确定应考虑下列原则:
1、课题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求,体现本专业基本训练内容,使学生受到比较全面的锻炼。
2、课题应尽可能结合生产、科研和实验室的建设任务。
工科院校应使工程类型的课题占较大比例,目的在于强化工程基本训练,掌握专业的基本功。
在保证对学生综合训练的基础上,多做些来源于生产、科研中的实际课题,有利于增强学生责任感、紧迫感和经济观念。
3、课题的类型可以多种多样,应贯彻因材施教的原则,使学生的创造性得以充分发挥。
课题要保证有明确的任务或研究对象,既能达到对学生培养训练的目的,又留有发挥学生创造性的余地。
课题类型的多样化,能使学生针对各自的情况来选择课题,这样有利于发挥学生的积极性,有利于课题的高质量完成。
多样性也使教师能针对学生基本知识和技能掌握的情况,有针对性地分配课题,以强化学生的培养和训练,使之达到专业培养目标和教学基本要求。
例如:
对工程训练不足的学生应优先选择以工程训练为主的题目;对成绩优良的学生可选择具有一定难度的综合性题目,使他们受到全面的训练。
4、课题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识与技能,有利于培养学生的独立工作能力。
随着科学技术的发展,不同学科间的互相渗透,这也促使课题不能太窄,应有意识地引导学生勇于接受综合性课题,以培养锻炼学生的综合能力、自学能力、探索与钻研能力,以适应未来社会的需求与科技发展的需要。
5、课题的可完成性是指在保证教学基本要求的前提下,使毕业设计在教学计划规定的时间内学生在指导教师的指导下经过努力能够完成。
这就要求课题的选择要使其工作量和难易程度适当,内容既要结合实际有一定的探索性,又要贯彻“少而精”的原则,工作量不宜过大,否则难以完成。
课题的工作量和难易程度应把握在能使大多数学生经过努力在给定时间内完成规定的任务的程度,以保证教学任务的完成。
对于结合生产和科研实际的较为复杂的课题,要求取得阶段性成果。
总之,毕业设计项目应该是对完整的大学专业学习的系统总结,是一项系统的设计课题。
所以毕业设计项目的选题非常重要。
选题一般要经过市场调研,课题应具有实际价值、具体明确、新颖独创、科学可行。
而数控专业毕业设计更是要围绕市场,现阶段,针对本校实际情况,一般选题方式有如下两种:
1.自主选题
根据学生本人实践实习所在单位的具体情况,尽可能结合生产实际自主选题,或者是与本业相关的课题,但所选题目需经指导教师同意后方可开题。
2.经各指导组指导老师实地调研后,根据实际情况下发适当课题,由学生进行选题,选题如下:
(1)日常生活塑料用品的设计及其模具零件的数控加工;
(2)家电类产品的设计及其模具零件的数控加工;
(3)***(如鼠标)模具零件的数控加工(典型塑料件→逆向工程→测绘产品3D建模→工程图→分模→型芯、型腔工程图→工艺分析→拆铜公→铜公工程图→型芯(型腔)、铜公编程→设计说明书);
(4)CAM类软件在复杂结构零件加工中的应用研究(针对单个CAM类软件)。
第二节开题
开题是由选题者把自己所选的课题的概况,向有关人员进行陈述,然后由他们对科研课题进行评议,确定是否批准这一选题。
开题者对该课题的文字说明材料即为开题报告。
1、开题报告的内容
开题报告包括总述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面。
由于开题报告是用文字体现的设计总构想,因此篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题写清楚。
开题报告一般为表格式,它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目。
这样做,既便于开题报告按栏目填写,避免遗漏,又便于评审者一目了然,把握重点。
开题报告的总述部分应该首先提出选题,并简明扼要的说明该选题的目的、目前的相关课题研究情况、理论适用、研究方法。
开题报告的内容大致如下:
课题名称、承担单位、课题负责人、起止年限、报名提纲。
报名提纲包括:
(1)课题的目的、意义、国内外研究概况和有关文献资料的主要观点与结论;
(2)研究对象、研究内容、各项有关指标、主要研究方法;
(3)大致的进度安排;
(4)准备工作的情况和目前已具备的条件(包括人员、仪器、设备等);
(5)经费概算;
(6)预期研究结果;
(7)承担单位和主要协作单位及人员分工等。
2、开题报告的格式
综述:
由于开题报告是用文字体现的设计总构想,因此篇幅不必过大,但要把计划研究研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚。
应该包含两个部分:
总述、提纲。
总述:
开题报告的总述部分应该首先提出选题,并简明扼要的说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。
提纲:
开题报告包含的设计说明提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。
可采用整句式或整段式提纲形式。
在开题阶段,提纲的目的是让人清楚设计的基本思路,不必非常详细。
参考文献:
开题报告中应该包括相关参考文献的目录。
3、开题报告举例
广东岭南职业技术学院毕业设计(论文)开题报告
课题名称
玩具车的设计及其模具零件的数控加工
课题负责人
及
同组成员
二级学院
班级
姓名
课题中的分工
××
××
××
总工
国内外
同类课题
的现状
与存在
问题分析
评述:
21世纪是个科技时代,伴随这个时代的发展,玩具车具备电子设备使时代所趋。
并且我国是个玩具出口大国,在一定程度上就说明我地的玩具产品具有良好的优势。
有吸引的能力,但在这过程中也不可忽略产品的时代气息现21世纪电子产品更新换代也快,这就促促进玩具产品也应向电子方面发展,也就是我地的玩具产品也要更新,这就大大地说明玩具产品和电子产品结合的玩具市场的空间够大。
检索文献资料目录:
《Mastercam9实用教程》王睿编著人民邮电出版社2003年2月第1版
本课题的
主要内容
和
目标摘要
1、设计一个玩具车,包括电光按键,以时常线形平滑过度增加安全性和美观感。
2、选定产品材料,即选定所需塑料。
选定模具材料。
对玩具车的模具零件(型腔或型芯)进行数控编程及加工,包括零件图工艺分析、确定装夹方案、确定加工顺序、选择加工用刀具、合理选择切削用量、拟定加工程序单、用AutoCAD绘制零件工程图,用CAD/CAM软件编写数控加工程序等内容。
本课题
的重点
和
难点
1、造型及功能设计
使该产品与现有的同类产品的外型有所不同,在功能上以方便使用为主进行改造。
2、数控加工工艺的设计
设计内容包括|:
零件图的工艺分析,加工方法的选择,划分工序,合理定位,加工顺序的安排,确定走刀路线和工步顺序,切削量的选择,刀具的选定,机床上装夹与夹具的选择。
3.数控程序的编制
用CAD/CAM软件进行程序的编制,编写零件模具加工程序单。
结题形式
1、毕业设计开题报告。
2、产品重要零件工程图若干张、模具重要零件图(型心和型腔等)若干张。
3、毕业设计说明书。
本课题的
主要阶段
与
进度安排
1、收集资料
时间:
11年10月19日~09年11月30日
2、设计阶段内容及时间安排
第一阶段,确定方案,时间:
10年11月21日~10年10月31日
第二阶段,产品设计,时间:
11年11月1日~11年11月30日
第三阶段,分模设计,时间:
11年12月1日~11年12月15日
第四阶段,模具零件的数控加工,时间:
11年12月16日~11年12月31日
3、编写设计说明书
时间:
12年1月1日~12年3月30日
4、审定及答辩
教师审核时间:
12年4月1日~12年4月26日
本课题
实施的
条件
及预算
条件:
1、辅助软件:
AutoCAD、UG、masterCAM等进行3D、2D绘图及数控编程;
2、辅助设备:
数控铣床、车床各一台,机床辅助工具一套,用于模具零件及电极的加工;电火花机一台,用于模具成型零件的电火花加工;钳工工具一套,用于配模及模具装配;注射机一台,用于产品注塑成型;
3、辅助材料:
塑胶原材料:
ABS;模具材料:
45#钢,电极材料:
紫铜。
预算:
模具材料费:
约1500元。
电子产品费:
70元,电极材料费:
约60元,塑胶原材料费:
约12元,模具加工及产品成型的加工成本约800元(铣床20元/小时、车床25元/小时、普通火花机20元/小时、普通注射机19.5元/小时)而完成产品的整个过程合计加工成本预计在2600元左右;本产品的市场销售价应在90~110元的范围。
指导
教师
意见
指导教师签字:
第三节证题
证题即为设计过程。
设计过程包括设计表现、设计制作和设计说明书。
下面以“日常生活塑料用品的设计及其模具零件的数控加工”课题为例说明设计的步骤与要求,其它课题相类同。
1.确定设计课题
(1)在规定的选题范围内选择自己较为熟悉和感兴趣的题目作为设计课题,并对课题相关的资料作初步的收集与整理。
(2)确定选题后,填写毕业设计开题报告。
开题报告经指导教师进行审定后,方可进入下一阶段。
2.产品设计
(1)深入收集资料,确定设计方案
调查与了解市场上塑料日常用品的功能与造型设计情况;了解塑料的特性与使用情况;搜集、分析相关资料,从而确定设计方案。
(2)产品设计
参考已有的产品,进行产品设计并绘出产品的工程图(利用UG或其它三维设计软件绘出产品三维图,并生成二维图)。
在二维图纸上需标明产品材料名称,尺寸精度要求等。
产品图上需标注尺寸公差,尺寸公差需根据产品本身的使用、配合和技术要求按塑料制品标准规定进行标注。
必要时要绘制出产品的装配图。
注意:
装配图和零件图的绘制均应符合标准,图纸一律采用机械制图标准图框,图中的文字一律采用长仿宋体。
3.分模设计
对产品进行拆模,拆出型芯、型腔及电极并绘制出零件图。
图纸尺寸视零件大小而定,要求确定零件的材料,热处理要求,写出必要的技术条件,标明详细的尺寸,公差,粗糙度等级。
4.模具零件及电极的数控加工
(1)数控加工工艺的设计
内容包括零件图的工艺性分析、加工方法的选择、工序的划分、定位与紧方式的选择、加工顺序的安排、确定走刀路线和工步顺序、切削量的选择、数控刀具的选择、机床上装夹与夹具的选择。
(2)数控加工程序编制
用CAD/CAM软件进行程序的编制,并填写零件加工程序单。
5.编写设计说明书
设计计算说明书是学生证明自己的设计正确合理的文件,是设计的重要组成部件,与图纸同样重要。
为此要求做到:
步骤清楚、有条有理、文字简明、字体工整,一律采用蓝墨水书写或打印。
在说明书中需详细写出有关计算的整个过程,包括公式、每步数据,答案及单位等。
有关引用手册的计算,需详细写明所选取引用的资料或有关的参数来源和表号,以便审阅。
说明书统一用A4纸打印,并编写页号,加封面装订成册。
设计说明书主要内容包括:
(1)封面;
(2)目录;
(3)产品的设计过程及依据;
(4)零件的数控加工工艺详细分析说明及数控程序的编制;
(5)毕业设计的心得与体会;
(6)参考资料;
(7)附所有原始资料、电脑文件及图纸。
第四节结题
答辩是毕业设计的最后一个重要环节,,是对毕业设计进行系统、全面的总结,也是结题的部分之一。
答辩的目的是让同学们对前阶段的设计工作做一个全面的回顾和总结,分析此次设计中存在的问题,以提高今后的设计能力。
通过答辩也可以检查学生实际掌握的设计知识情况,作为评定学生毕业设计成绩的依据之一。
1、毕业答辩
毕业答辩是大学生全面展示自己的勇气、雄心、才能、智慧、风度和口才的最佳时机之一。
毕业答辩是众多学生从未经历过的场面,不少人因此而胆怯,缺乏自信心。
毕业答辩是大学生们学习和锻炼的一次良机。
在当今社会,人们越来越认识到,能言善辩是现代人必须具备的重要素质。
一个人如果掌握了高潮的语言艺术,他在事业上,在人际交往中就会如鱼得水。
毕业答辩虽然以回答问题为主,但答辩,除了答以外,也会有辩。
因此,毕业答辩并不等同于宣读论文,而是要抓住自己论文的要点给予概括性的、简明扼要的、生动的说明,对答辩小组成员提出的问题做出全面而正确的回答,当自己的观点与答辩老师的观点相左时,既要尊重答辩老师,又要让老师接受自己的观点,就得学会运用各类辩论的技巧。
在答辩前应该做好准备,一方面准备好说明书,图纸等以备不时只需,一方面做好回顾和总结。
平时的努力固然是首要的,但最后的总结也是非常重要的。
从方案直至设计中的众多问题,例如,分型面的选择,工艺的分析,程序的后处理等等,做一个系统全面的总结,进一步把还不懂、不甚懂或尚未考虑到的问题弄懂、弄透,以便取得更大的收获。
答辩以各自设计说涉及到的内容为主,包括方案制定、理论计算、结构、工艺,后处理等部分。
答辩形式一般为个别答辩为主。
首先由学生对自己的设计做5-10分钟的总结,然后导师组根据此总结和学生交上来的毕业论文提出问题,学生回答,时间为5-10分钟。
2、提交资料
结题的最后一个环节即为提交资料,须提交的资料如下:
序号
资料名称
份数
备注
1
毕业设计任务书
1
2
毕业设计开题报告
1
3
毕业设计说明书
1
4
实习手册
5
设计图纸(1:
1打印)
1
6
资料光盘
1
7
其它相关资料(如实习报告)
1
要有实习单位的评语并加盖实习单位公章
说明:
以上资料全部装入档案袋,并在档案袋封面贴上标示(A4打印)。
第三章毕业设计的进度安排
下面以“日常生活塑料用品的设计及其模具零件的数控加工”课题为例说明设计进度安排,其它课题相类同。
序号
阶段
内容
进度
1
确定设计课题
收集资料及方案确定
11年10月21日~11年10月31日
2
产品设计
确定方案,产品设计与绘制工程件图
11年11月1日~11年11月30日
3
分模设计
拆分型芯、型腔及电极绘制工程图
11年12月1日~11年12月15日
4
模具零件及电极的数控加工
模具零件的数控编程加工
11年12月16日~11年12月31日
5
编写设计说明书
整理资料,编写说明书
12年1月1日~12年3月30日
6
审定及答辩
审定毕业设计全部内容(答辩待定)
12年4月1日~12年4月26日
说明:
不同有选题应作适当调整。
第四章毕业设计的案例分析
案例一:
香皂盒的设计及其零件的数控加工
前言…………………问题一:
缺少摘要和关键词
毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验,它几乎包含了我们学习的全部专业知识。
我们必须拿出百分之百的热情,用心搞好毕业设计。
本人设计的课题是:
香皂盒的设计及其模具的数控加工
…………
本毕业设计课题的设计安排如下:
序号
设计内容
时间安排(周)
1
搜集资料(市场调查)
2
2
整理资料
1
3
分析资料并确定方案
1
4
香皂盒的外形设计
3
5
分模与出工程图
4
6
工艺分析
3
7
数控加工
2
8
编写说明书
3
…………
设计任务书部分
第一部分香皂盒的外观与设计
市场调查与分析
在接到毕业设计任务之后,我思考了几天:
生活中的产品与我们息息相关,以我现在的能力最好设计什么既可以云用到所学的知识又可以有所创新?
后来,我决定了设计它——香皂盒。
我跑了好几个大商场,然而发现:
香皂盒的种类并不多,而且外观很普遍。
综合我几天的观察,香皂盒的外型和功能跟以前的差不多一样,普通、积水,很难找到自己比较喜欢的。
(喜欢是从外型和功能上讲)
后来,我在网上查了很多相关的资料,网上看的图片不但种类多,而且外型好看,但引我思考的是:
为什么生活现实中很少见呢?
确定方案
综合以上分析,为了解决以上问题。
我设计了这样的一个香皂盒。
本产品的外观大致是140mm×90mm×30mm。
……………问题二:
没有详述与现有产品的区别,优点何在,即为什么设计成这个样子
图1-1图1-2
香皂盒主要由上、下盖两部分组成。
每一个部分都有它的特点,在后面会详细介绍。
第二部分模具零件的数控加工
本次设计的零件数控加工主要以Mastercam简称CAM来编程,所以主要是铣削加工!
(本设计主要以中盖的型心为例如图所示来详细讲述数控加工的过程。
)
一、零件的工艺分析………问题三:
零件的工艺分析除了分析原材料等还要分析加工步骤
1、零件的原材料分析
从香皂盒的使用来看,要具有较好的抗冲击能力,有较好的耐磨性,有较好的抗拉应力,有较好的质感。
这些要求,热塑性塑料ABS基本上能符合,故选定香皂盒材料用ABS,即做香皂盒的模具设计时,与材料有关的参数均按ABS来进行选定。
ABS聚合物具有如下的成型特性:
…………
2、零件的结构和尺寸精度及表面质量分析
…………
3、
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