机械制造实践的目的(UG的机械制造工艺学课程设计实践)

机械制造工艺学课程设计是学完机械制造工艺学课程后进行的一项实践训练，目的是使学生运用所学基本理论和生产实践的基本知识去解决工艺及工艺装备设计的实际问题，要求学生结合先修课程的知识，如机械制图、工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计基础、机械制造工艺学等，能够综合运用所学的基础理论知识和专业技术知识，联系工程生产实际和零件的具体工作条件，设计合理的工艺工装，同时需要查阅大量的机械设计手册、国家标准等相关资料。因此，机械制造工艺学课程设计在培养学生的综合设计能力和创新能力所需的知识结构中，具有十分重要的地位，同时要求学生能独立编制一个中等复杂程度的机械零件加工工艺规程，设计其中一道工序的工艺装备(夹具)，以培养和锻炼学生的实际动手设计能力，提高学生在设计计算、绘制工程图、运用设计资料、进行经验估算、考虑技术决策等机械设计方面的基本技能以及机械CAD技术［1］。

对于机械制造工艺学课程设计的实践教学，需要进一步研究教学改革方法，以适应我校应用型本科人才培养目标的要求，应用型本科教育在培养模式上，以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力的应用型人才为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案，以“应用型”为主旨和特征构建课程和教学内容体系，重视学生的技术应用能力的培养［2－3］。1课程设计的内容要求及存在的不足1．1课程设计的内容要求

我校开设机械制造工艺学课程设计的对象为机械类专业(包括机械设计制造及其自动化、机械电子工程、材料成型及控制工程)的学生，课时安排为两周(28学时)，具体内容是编制一个中等复杂程度的机器零件加工工艺规程，设计其中一道具体工序的工艺装备(夹具)，主要包括以下几个方面［4］:(1)确定生产类型，分析零件工艺性。(2)确定毛坯种类及制造方法，绘制零件毛坯图。(3)拟定零件的机械加工工艺规程，包括:选择各工序加工设备及工艺装备;确定工序尺寸及公差;计算各工序切削用量;计算时间定额;绘制工序简图等。(4)填写工艺文件。(5)设计某一道工序所使用的专用机床夹具，绘制夹具装配图。

(6)撰写设计计算说明书

1．2课程设计存在的不足根据我校机械相关专业的机械制造工艺学课程设计的具体内容，大部分学生在进行课程设计过程中采用传统设计模式，即主要体现在绘制二维工程图环节里采用手工绘图，其过程如图1所示。

在课程设计教学过程中，发现学生的空间想象能力和工程实践经验缺乏，创新点更为欠缺，因此学生的设计结果质量不高，具体存在的不足从以下几个方面分析，主要体现在:(1)从课程设计的内容分析从上面分析我校机械类专业开设的机械制造工艺学课程设计的内容来看，与国内大多数高校机械类相关专业的一致，设计题目较成熟，与之配套的指导书、参考资料等也较完整，形成设计过程规范化的一种模式，因此，学生在进行课程设计过程中，根据课程设计指导书和参考资料上的步骤进行设计计算，并撰写设计说明书，也正是因为这种教科书式的模式下导致学生的设计理念单一，设计的产品缺乏创新性。(2)从设计手段分析设计手段主要是人工计算和手工绘图，人工计算不仅浪费了大部分时间，而且容易出错，发现错误返回修改等工作比较繁琐复杂，大大影响了设计效率。同样，手工绘图效率较低而且返回修改也很累赘，这与现代设计理念相违背，不能满足现代设计的要求。手工绘图导致学生出现局限于二维设计、空间想象能力无法拓展的情况，仅从二维空间去了解设计过程，无法提升到三维空间层面，对夹具体零部件之间的装配关系、运动关系等认识不充分，由此对夹具体的整体设计与装配过程缺乏全面的了解。在这种设计手段模式下，学生与专业软件(如CAD、UG、Pro/E等)的应用脱节，同时对整个设计方案和结构创新设计的考虑较少，也不利于学生对专业软件知识的掌握及将专业软件应用于工程设计的能力培养，更加制约了学生创新能力的提高。(3)从学生自身因素分析课程设计要求学生能够综合运用所学的基础理论知识和专业技术知识去解决工艺及工艺装备设计的实际问题，并需要查阅大量的机械设计手册、国家标准等相关资料，而部分学生专业课程知识却不够扎实，如机械制图、工程力学、工程材料、互换性与技术

测量、机械设计基础、机械制造工艺学等课程，对专业课程知识的综合应用能力更为薄弱，导致最后完成的课程设计质量不高。2课程设计改革的具体措施针对目前我校机械相关专业的机械制造工艺学课程设计存在的不足之处，结合我校应用型本科人才的培养目标，从实际出发，提出以下几个改革措施:(1)改革课程设计内容在保证工作任务要求、设计难易程度大致相同的情况下，扩大课程设计选题范围，增加学生自主选题，从以下两个方面考虑:第一，结合机械类专业的学科竞赛主题，如大学生创新创业训练计划项目、大学生工程训练综合能力竞赛、机械创新设计大赛等，以参赛作品的某些零部件作为课程设计内容对象;第二，结合校企合作项目，以广州圆大智能设备有限公司生产的工业机器人主要部件作为课程设计内容对象。由于设计内容对象