數控技術專業畢業設計探究

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摘要：湖南省教育廳自2015年以來，將全省所有高職院校各專業學生畢業設計成果納入抽查，抽查結果作為申報和建設湖南省卓越職業院校評定條件之一。由此可見，學生畢業設計成果反映出一所院校的辦學水平。畢業設計亦是整個專業教學計劃和學生在畢業前的最后學習及綜合訓練的中的極其重要階段，其效果綜合反映了學生應用3年所學的基礎理論、專業知識和操作技能來分析和解決實際問題的能力，可以達到深化所學知識的目的，有利于提升學生的實際工作能力。筆者結合數控技術專業，對選題、實施步驟進行論述，在此基礎上提出了一些建議和意見。

關鍵詞：選題；實施；評價；問題及建議

高職數控技術專業主要是培養適應機械制造企業生產、管理、服務等崗位需求的高素質技術技能復合型人才。其畢業設計是一門培養學生數控機床操作能力和編程能力的專業核心且綜合性很強的實踐課程，是學生需要獨立完成的一次綜合性作業。一般安排在第5學期的最后4周進行。學生通過畢業設計完成一項實際項目或模擬項目，可以增強數控技術的感性認識，培養綜合運用所學專業知識，從而激發學習專業知識的熱情，為今后創造性地從事本專業工作打下良好的基礎；同時也可以讓學生了解從產品設計到加工完成的整個生產流程，養成良好的學習態度和嚴謹的工作作風。它是高職學生從校園走向工作崗位的橋梁。近年來，高職學生剛接到畢業設計任務時，都紛紛感到一片茫然、毫無頭緒。為使本專業高職學生能高質量的、有效地完成畢業設計，可以從選題等方面實施。

1畢業設計選題

選題決定整個畢業設計的方向，畢業設計課題應符合數控技術專業培養目標和教學基本要求,理論生產實際相結合，可以反映出學生綜合應用專業知識分析和解決實踐問題的能力[1]。選題應接近生活實際、企業生產實際，最好能解決企業的具體產品問題，體現出新產品、新工藝、新方法。課題可以單個的零件，也可是多個零件的組合件。設計工作量要適當，難度要適中，保證學生能在規定的時間內較好地完成畢業設計任務。通常由具有畢業設計指導資格的教師提交課題申報表(或由學生提出，教研室初步審查)，經系部審定批準后向學生公布。系部會在正式開始畢業設計前兩周召開動員大會，學生可根據“選老師、選方向、選課題”的原則確定指導老師，還可根據自己的興趣和自身條件選擇設計課題。

2畢業設計實施

2.1實施步驟

結合數控技術專業特點，主要有工藝設計和數控加工設計兩種任務方式。雖然這兩種任務方式側重點有所不同，但按照加工工藝流程，基本都能按以下步驟完成。

1）分析零件圖樣，繪制零件圖（若為組合件產品還包括裝配圖）和建模圖。分析零件圖樣是工藝準備工作的第一環節，分析是否到位將直接影響零件的數控加工程序和加工質量。分析圖樣的內容主要有：反映零件形狀的圖形、反映零件大小的尺寸及其精度、反映零件表面結構的表面粗糙度、反映零件實際要素誤差范圍的形位公差以及工件的材料、加工批量、熱處理等技術要求。如果是組合件，還要分析該零件在裝配產品中的位置、連接關系及其作用。

2）對零件進行工藝分析，確定加工方案，編制機械加工工藝過程卡。根據零件圖樣分析，首先應選擇各表面能保證加工質量、生產效率和生產成本的最終加工方法，再以此為前提擬定零件的加工方案。由于畢業設計課題主要以單件生產為主，學生在制定加工方案時主要以保證零件的加工質量為主，而對零件的熱處理、生產的效率和生產的成本未作過多的考慮，因而較多學生確定的加工方案不夠合理。最后根據制定加工方案編制出機械加工工藝過程卡。

3）制定加工路線，做好工藝準備，編制數控加工工序卡。數控加工路線是整個數控加工過程中刀具相對工件的運動軌跡，原則上盡量縮短加工路線，以提高加工效率，盡量保證最后一刀連續加工所有加工表面，以確保加工質量。最好將零件的加工路線以圖形方式記錄下來。做好工藝準備工作，包括確定毛坯的類型和尺寸、使用的設備、裝夾的方案及切削用量，將機械加工工藝過程卡中的數控加工工序部分羅列出來，編制成數控加工工序卡。

4）選擇、列出加工所需刀具，編制數控加工刀具卡。數控刀具的選擇是否合理，很大程度上影響了工件的加工質量和生產率。將加工零件所需刀具及其參數根據加工要求順序列出，并填入數控加工刀具卡中。加工前，應根據此表進行數控刀具的輸入。

5）確定編程尺寸，編寫數控加工程序并加工零件。程序編制前，應首先確定工件坐標系的原點、起刀點及換刀點的位置。根據選擇好的工件坐標系、加工路線，確定編程尺寸。必要時，要進行簡單的數學計算，遇到計算量較大的編程尺寸，可通過繪圖軟件捕捉或標注尺寸的方法去獲取。依據預先選定的數控系統的編程指令格式要求，編制數控加工程序。校驗成功的程序，方可進行仿真加工或實物加工。

6）編寫畢業設計說明書。將課題簡介（或產品介紹）、完成的作品、作品的形成過程及特點列入畢業設計說明書中。

2.2實施方法

畢業設計的成果體現為圖紙（二維、三維）、工藝卡、加工路線圖及畢業設計形成報告書（說明書）。學生可結合本課題，通過查閱相關國家標準和正確運用工具書，獲取各項工藝參數和技術規范；利用繪圖軟件（UG、CAD等）繪制二維、三維零件或裝配圖以及加工路線圖；利用文字處理軟件（WPS、WORD等）編制工藝卡片及畢業說明書。

3畢業設計評價

指導老師、答辯小組對學生畢業設計的評價，可從選題、設計過程的實施情況以及作品的質量等方面來考慮。選題是從是否具有符合數控技術專業特點、是否能鍛煉學生專業和職業能力、是否具有一定的實踐性、工作量能否符合高職學生培養目標、是否能達到綜合訓練的目的等方面來考核。畢業設計的實施是以整個設計過程是否完整、工藝設計方案和技術路線是否可行、設計的依據或數據來源是否可靠來考核。數控技術專業的畢業設計最終作品主要以加工的實物或仿真產品來體現，以產品的加工質量是否符合圖樣要求為依據，考察學生完成作品的規范性、科學性，特別注重考察學生的創新性。

4問題及建議

數控技術專業的畢業設計，應突出學生繪圖和識圖、工藝設計與分析、零件編程與加工等方面的能力培養，重點培養學生職業能力和職業素養。而在整個學生實際操作過程中，或多或少存在一些問題，主要體現為：

1）學生畢業設計選題范圍太窄，學生不會自己主動尋找課題，大多情況都是指導老師提供。建議學院加強與企業的聯系，選用校企合作企業提供的真實生產案例作為畢業設計課題，優選產品的最佳工藝方案。這樣，一方面可充實畢業設計題庫，另一方面可以將一些對產品工藝優化的方案提供給企業，真正達到高職院校服務于企業、服務于當地經濟的目的。

2）為鍛煉學生的獨立工作能力，畢業設計應一人一題；為鍛煉學生的團隊合作精神，畢業設計可以以小組（2～3人）為單位完成一個產品的設計與制作，將產品中的零件分配到人。最好采取多名學生共同完成一完整產品的設計與制造，每名學生都應有明確的分工。

3）學生大多依賴網絡或參考資料，有少數抄襲現象。為避免這種現象的產生，可采取在官方網站進行，率控制在30%以內。此措施雖然能有效地控制學生互相抄襲、網絡復制等，但也帶來一些負面影響，部分學生為了達到率的要求，盡量縮減文字說明，導致說明問題不到位，難以形成較科學規范的畢業設計說明書。

4）工科學生的文字編輯能力較差，語言缺乏條理性、邏輯性，往往體現在語句不通、錯別字較多,其次文字處理軟件使用不熟練，如：排版格式、圖形、表格等。建議學院在制定應用寫作、計算機應用課程標準時，多加強學生薄弱環節的鍛煉。

參考文獻：

[1]高琪，李位星，廖曉鐘.工科專業本科畢業設計全過程考核評價體系研究[J].實驗室研究與探索，2013(11)：393-397.

[2]高永衛，董衛國，李紹友，等.高職數控畢業設計環節教學改革實施[J].科技信息，2010(34)：230.

[3]王穎.數控技術專業學生畢業設計質量提高方法探究[J].電子測試，2013(22)：211-212.

[4]潘冬.高職數控技術專業畢業設計現狀分析及對策[J].亞太教育，2015(27)：140.

作者:孫慧 賀镕珺 唐金花 單位:湖南財經工業職業技術學院