毕业论文机械画图

机械制图毕业论文

机械制图是个复杂的过程，下面是机械制图毕业论文，希望可以帮助到你！

机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。

本文认为，要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。

基于上述考虑，本文从创新设计思维的研究出发，融合知识获取方法，研究创新设计理论，进而开发机械产品创新设计系统。

1 机械创新设计思维规律

我们常把思维的过程称为“思路”，是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则：

一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后，往往首先检索出最佳设计实例，这样可以最迅速接近目标，然后运用价值工程方法，找出价值较低的极少数组件作为研究对象，再分析所得对象存在的矛盾，尝试作最小变动以解决矛盾，如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围，最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少，体现了最短路径原则。

二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为，联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力，相似性是指事物间的内在联系。

要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的，因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性，以促进机械创新设计。

机械设计过程是从功能要求到作用原理，再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中，功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引，因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想，而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。

判断联想是否合理的依据是相似性，相似性由已有产品实例确定。比如，“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系；又如，多种产品实例可满足同一功能要求，那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。

功能要求是联想的起点，经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例，因而掌

握纵向及横向相似性，所以能迅速地进行横向及纵向的联想，能触类旁通，得出具有相似作用原理及物理结构的实例（简称相似实例）并进行组合优化，最后得到最优解。

这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了，基于实例推理不但能迅速接近最优解，体现最短路径原则；物场分析法（简称TRIZ）分析了上百万设计实例，确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系，以及不同作用原理或物理载体的可替代关系，使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体，体现相似性联想原则。

2 计算机辅助创新设计系统

两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中，系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示，它包含如下关键技术：

2.1 实例检索

利用基于实例推理（CBR）技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足：首先，系统为了达到实用通常建立庞大的实例库，这导致管理困难，系统运行效率低；其次，通过检索得到的只是一个或很少实例，而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用，支持创新的力度不够；最后，实例调整严重依赖领域知识，难度大，所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的，不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例，并利用遗传算法进行组合优化，实现实例知识的重用。

本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现，实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。

2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析

概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充，使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次，并存储功能单元与结构单元的对应关系，使计算机理解产品的'结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观，因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图，以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系，使结构与功能处于同一张图中，设计者可直观地理解产品原理，根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。

实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求，它有两种表现形式，一是未能实现某些产品

功能质量目标；二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。

矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想，进而找出相似实例。

2.3基于WEB的创新设计知识库

本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后，相应的实例自动调出。

作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果，再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理（其中包括五十余种基本措施）。在每种作用原理下分别存储多种物理结构，形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。

创新设计知识库是创新设计系统的核心部件，它是一种WEB文本知识库，文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理，使知识库建立在国际标准XML文本之上，因此可实现知识资源的异地共享，并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统，满足异地协同设计的需要。

2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法

每种产品的结构不同，需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率，采用浮点数编码方式。

在传统的遗传算法中，初始群体是通过用随机的方法来产生的[6]，这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。

实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识，必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度，横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历，使初始群体的产生有合理的基础，因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。

设产品实例集合为C，功能元素集合为F，作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为：C={Ci|i=1,2,?,n}; F={Fj|j=1,2,?,m}; G={Gk|k=1,2,?,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj，则：

rkj =

又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk

和Gm，设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm，则：

rkm =

隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识，辅助设计师从相似度较高的方向进行联想，并用于指导遗传算法初始群体的产生，从而促进设计创新。

3 结论

本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发，系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想，搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾，完成概念设计阶段的功能优化与原理优化，是实现机械广义优化设计方法的新成果。

机械制图是机械类专业的主干基础课,担负着培养学生空间想象能力、绘制和阅读机械工程图样的能力等重要任务。下面是我为大家整理的关于机械制图论文，供大家参考。

摘要：《机械制图》是机械类学生最重要的专业基础课，但这门课的教学效果却常常差强人意，特别是对于对空间想象能力较差的学生。因此，如何提高这门课程的教学效果是一个制图老师多年来一直探索的课题。本文通过整合机械制图的教学内容，探索基于CDIO工程教育理念的机械制图教学改革的思路，方法和具体实施过程，以项目的设计为载体，实现教学改革，达到提高教学效果的目的。

关键词：机械制图;CDIO教育理念;教学改革;教学实践

一、机械制图教学的现状与困境

《机械制图》是一门涉及空间想象力和空间思维能力的专业基础课，一般在大一开设，它作为专业课的先导，主要是培养学生的绘图和看图能力，达到由物知图，由图构物的境界，为后续专业课程的学习、减速器的课程设计、毕业设计、工程设计等奠定坚实的基础，其作用是其他课程不可替代的。现行的《机械制图》课程教学体系虽然比较完整，但理论与工程实践严重脱节，即使采用了板书和多媒体相结合的方式教学，学生仍然觉得整门课呆板枯燥，信息量大，被动地接受知识，学完即忘，不能在后续学习中把制图的知识连接起来，融会贯通，实践能力相对薄弱。具体表现在：在做毕业设计和刚进入工作单位的学生身上，空间思维表达能力较差，无法用草图表达设计方案，设计的结构不合理，图形表达不完善，表达方法错误，不符合国家标准，投影关系不对等，对装配图所应表达的内容茫然不知等，这些问题的根本原因在于工程制图的教学中，缺少将机械图样承载的信息以及图形的生成过程与工程实践中产品设计、制造、检验、使用等过程联系起来的关键环节。从上可以看出，目前我校的制图教学存在以下问题：教学理念落后，教学环节与实际严重脱节，学生不能理论联系实际，因而，要想改变我校制图课的现状，提高教学质量，更好的发挥《机械制图》的作为专业基础课的先导作用，该课程的教学体系改革势在必行。根据麦肯锡咨询公司的统计数据,中国工科毕业生只有不到10%的人适应在外企工作。主要原因是大多数毕业生不能学以致用，理论和实践严重脱节，不能很好地表达自己的设计思想，设计的东西要么与实际不相符，要么结构不合理，要么难以加工制造，导致极大浪费。造成这些弊端的主要因素是当前工科院校设置的培养目标与产业不同步，与企业要求不相符，而CDIO的工程教育模式符合当前工程业的需求。

二、CDIO工程教育理念及其特点

所谓CDIO教学模式，就是先根据课程内容构思和设计相关的工程项目，然后在实现和运中逐渐培养学生的空间思维能力、创新能力和综合素质的一种教学方式，它是近年来国际工程教育改革的卓著成果。C(Conceive)代表构思，理论联系实际，构思如何把专业知识的基本原理融入实践项目中，培养具有工程能力的人才;D(Design)代表设计，即学以致用，通过以产品设计拟解决某一具体问题;I(Implement)代表实现，组织师生共同参与的课程实践，使学生理论与实际相结合，培养其实践能力;O(Operate)代表运作，通过运作，让学生以主动的、积极的、课程间相互联系的方式学习，它贯穿于产品应用的整个生命周期。CDIO教育理念以产业需求为导向，课程教学内容随时根据产业发展进行调整和优化，教学理论与工程项目相结合，以培养适应时代需求的创新性人才。在实施CDIO理念的工程教育过程中，要求教师不但理论知识过硬，同时还应具有较好的工程实践能力，能参照工业界需求，随时调整工程项目，不断完善教育教学。鉴于我国现行的高校人才培养模式与现代工业发展不相适应，培养出来的学生大部分“花拳绣腿”，很难一下子融入工作中，用人单位抱怨连连，根据CDIO工程教育理念对现行的教学模式进行改革，与时俱进的设置工程项目，开展学生工程能力培养的研究与实践，提升学生对社会的适应能力和工程能力具有重大意义。

三、基于CDIO的《机械制图》课程教学改革

1.基于CDIO的《机械制图》课程教学改革的思路

在CDIO工程教育理念指导下的械制图课程教学改革，就是以企业生产实际为背景，把械制图课程的理论知识融入新产品设计，制造过程中，理论联系实际，根据企业的需求整合机械制图的教学内容。设置合适的工程项目，将实践项目引入到机械制图的教学环节。在学生参与工程项目的同时，有意识的培养学生的工程意识，实践能力和创新能力，使学生在完成工程项目后，空间想象力和空间思维能力得到很大的提高，能熟练地掌握机械制图要求的相关知识和技能，在后续专业课程的学习和课程设计中，能“轻车熟路”。教师在和学生共同参与工程项目的过程中，有意识地引导学生进行有目的、有步骤的实践学习，提高学生的动手的能力，以适应工科院校培养应用型创新人才的培养目标。

2.《机械制图》课程教学改革的方法

基于CDIO工程教育理念的机械制图课程教学改革，首先把制图分为两大部分，第一部分为基础知识部分，在这一部分，学生空间想象力和空间思维能力的培养非常重要，大多数学生会明显感到课程很抽象和学习内容深，作业量大，缺乏学习兴趣等。如何让学生理论联系实际，把呆板和枯燥的制图课变得生动有趣，使学生从被动学习转向主动学习和我有兴趣学习。工程项目的设置变得非常重要，设置合适的工程项目，把制图的投影理论基础、构型方法基础、组合基础、绘图能力基础、工程规范基础内容融入到实践之中，使学生在参与过程中学习。其次对于第二部分主要包含的内容有：图样表达方法、标准件与常用件、零件图和装配图等教学环节，同样设置合适的工程项目，如机械零件拆装与表达项目，把这部分内容融入其中，使学生从实践中学。最后带学生参观我们的实训基地，对所学知识加深映象和巩固。通过大量的调研，并咨询相关专家，建立机械制图多媒体课件库、重点难点视频教学库、典型习题库，把这些优质的数字化教学资源与学生共享，使学生在课后也能通过这些资源巩固所学的制图知识。同时搭建具有CDIO特色的动态教学平台，建立真实生产加工录像库进行机械加工知识粗略讲解、建立装配仿真视频库、典型零部件加工视频库等，使学生在参与项目时，能很好地把各部分知识融入其中，真正做到做中学，真正地把工程教育理念贯彻其中。

3.《机械制图》课程教学改革的具体实施过程

(1)重构基于CDIO的课程体系，结合企业需求制定教学培养目标;(2)按照CDIO工程教育模式优化与整合制图教学资源，改革教学模式，搭建动态教学平台;(3)精心设计课程实践项目，把机械制图课程的知识融入到实践中、教师和学生通过共同参与，使教、学、做过程有机的结合在一起。逐步培养和提高学生的工程设计和表达能力;(4)创建工程图学实训基地，营造真实的教学情境;(5)改革制图考核方式，建立充分体现企业需求的具有CDIO特色的考核方式。其中重点解决的关键问题是课程项目的设计。CDIO工程教育模式，要求项目的设计或选择应源于真实的工程和事件，内容具体，有针对性。处理好项目典型性与《机械制图》知识内容普适性的关系，项目将实践与理论融入教学过程，教师设置、选择与学习主题密切相关的问题，学生主动参与的形式开展教学活动。

四、结束语

通过实施CDIO项目式教学，使学生从害怕制图课、讨厌制图课，制图课太枯燥转向喜欢制图课，觉得制图课生动有趣，从被动学习转向积极主动，对培养学生的初步发展自我能力、团队协作能力、创新能力等方面都有积极的促进作用和重要意义。该教学模式在实践过程中，理论与实际相结合，充分调动了学生的积极性和兴趣，体现了工程教育的教学模式与特征，教学效果明显提高。

参考文献：

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008

[2]吴艳英等.基于CDIO工程教育理念的“画法几何及工程制图”教学研究[J].大学教育，2015

摘要：直觉思维能力对于学习机械图是一种十分重要的手段，我们需要注意的是，直觉思维能力是所有思维中的一种，虽然我们目前对于琢磨不定，并不能掌握它，但是我们要在教学中注意培养和利用这一思维，我相信只要我们在学习过程中善于观察，不断的去增加自己的知识，扩大知识覆盖面，教师在教学中注意方式方法，加强引导，学生直觉思维能力一定会得到提高。

关键词：机械制图，教学

1中职机械制图教学中的直觉思维能力

(1)中职机械制图课程。中职教学中，机械制图教学是中职院校中机械数控专业的主要技术课程，它需要培养学生空间想象能力。中职机械制图课程质量的高低会直接影响到学生毕业以后能否找到合适的工作，但是在现实中，由于多方面的原因，教学的效果并不理想，学生的空间想象能力以及思维能力较差。由于直觉思维对于学好这门课程，掌握这门技术有着极大的关系，因此要在平时的教学中培养学生相关的思维能力。

(2)具体方法措施：画图要与实物结合：

1)机械制图教学在中职中要注意使画图与实物结合的方法，不管是点还是线，亦或者是面，以及在基本图、组合图的学习中，都要配合相应的实物，让学生有机会见到实物，看着具体的事物去画图。同时也要培养学生的识图能力，在看到实物的时候可以和图建立一一对应的关系，学生只有同时具备识图能力和画图能力，才能学好机械制图课程。例如：读三视图。因为三视图的形成较为抽象，初学者不宜实现空间物体与平面图形在大脑中的转换，建立起清晰的空间形象。因此在讲授这一部分内容时，我特别强调学生要善于观察：一要有的放矢，明确观察目的，通过初步观察确定物体大体轮廓。因为图样都是具有实际使用价值的零部件，它的形状无非是由棱柱(锥)、圆柱、圆球等基本体组合而成。我们要善于观察，抓住本质。二要有条理性。观察主视图、再观察俯，左视图;分析视图时应一条线、一个面的进行。三要有判断力。对图形中特殊点、线、面应能一下抓住，首先突破，这样就能迎刃而解了。

2)发现事物之间的联系，扩大思维空间：事物之间是有联系的，教师要领导学生找到其中的内在联系，在遇到与问题时，学生可以发挥想象类比到类似的事物，找到内在联系，或许会找到解决问题的突破口，比如说遇到问题时，学生可以将其类比到一些简单的常规问题，化难为易。这就需要学生有广阔的思维空间，这是需要教师在平常教学工作中注意的。

3)鼓励学生大胆假设，培养直觉思维能力：假设是根据已有知识或者某些事实，对问题进行的一种猜想，这样的猜想在科学研究以及发明中经常会被使用到，可以说猜想是成功的前提，而在假设中，需要用到我们的直觉思维能力。机械制图教学中遇到问题时，要借助已有的知识，根据问题的相关背景知识，采用多样的想象方法，教师要鼓励学生大胆的提出自己的假设，对结果进行猜测，然后通过科学严谨的办法去验证结论。在假设中培养学生的自信，培养学生的直觉思维能力。

4)培养学生制图信心，提高学生学习兴趣：机械制图需要学生建立信心，加上机械制图是一门实践性比较强的课程，因此学生必须要不断提高自己的能力，然而兴趣是实力的基础，在学习中首先要培养学生学习的兴趣，教师要精心设计每一个环节，使课堂充满活跃的氛围，学生有兴趣去学习，慢慢的培养自己制图的信心，为自己的直觉思维能力培养打下坚实基础。

5)利用各种方法，提高学生空间想象能力：机械制图课是一门实用性比较强的课程，传统的教学方法过于呆板，不利于学生形象的去学习，教师要改变自己的教学理念和方法，采用新的教学方法，利用空间模型等直观的教学手段，启发学生，培养学生的空间想象能力。在教学中我摒弃满堂灌的教学方法，以教师为主导、一学生为主体，探索性地去学习，采用启发式、问题解决法等教学方法达到教学目的。

6)积极参与实践，培养形象思维能力：机械制图课程和其他的课程一样都具有理论和实践的部分，其中理论是用来指导实践的，而实践是检验真理的标准。学生要想真正学会机械制图，必须要将理论应用于实践当中，在学习的初始阶段，要经常的对一些事物或者模型进行练习，利用实物与视图之间的转化，培养学生的空间想象能力，并且在有机会的时候，教师要让学生感受实物，真实的感受到事物的存在，这对于培养学生的直觉思维能力是很有利的。

2结语

直觉思维能力对于学习机械图是一种十分重要的手段，我们需要注意的是，直觉思维能力是所有思维中的一种，虽然我们目前对于琢磨不定，并不能掌握它，但是我们要在教学中注意培养和利用这一思维，我相信只要我们在学习过程中善于观察，不断的去增加自己的知识，扩大知识覆盖面，教师在教学中注意方式方法，加强引导，学生直觉思维能力一定会得到提高。

参考文献

1、计算机绘图与机械制图融入式教学的探讨与实践陈桂芬;无锡职业技术学院学报2005-12-1029