数控技术毕业设计范文（共8篇）
【设计思想与理念】
建构主义教学思想强调以问题为核心驱动学习，以学生为中心，学习问题应该在真实的情景中展开。本堂教学以学生在现实生活中遇到的问题为背景进行教学设计，引导学生通过自主探索来实现教学目标。【教材版本】
教育科学出版社信息技术（必修）模块《信息技术基础》第三章第二节《表格信息的加工与表达》。【教材分析】
本课是针对教育科学出版社《信息技术基础》（必修）第三章第二节第二课时的内容进行教学的设计。本节内容体现的课程内容标准条目是：能够根据任务需求，熟练使用图表处理工具软件加工信息，采用图表方式分析数据、发现数据规律并直观形象地表达统计结果，并形成报告。【教学对象分析】
本节课的教育对象是高一新生，学习本节课之前，已学会了电子表格的制作，能够借助简单的函数运算来分析数据。且刚学习过“文本信息的加工与表达”，会使用工具软件Word加工处理文本信息等，这也为本节课的教学奠定了基础。【教学目标分析】
根据教学内容和新课标要求确立本节的教学目标如下： 1．知识目标
①掌握表格的基本修饰方法。
②理解用图表来表现信息的特点与意义。③能根据表格数据关系选择合适的图表类型。2．技能目标
①利用图表向导制作图表并能根据需要修改图表。
②能够利用表格、图表的形式分析数据，发现有价值的规律，并以图形化的表格数据直观表示。
③能选择合适的文字处理、图表处理工具软件，并采用适当的方式组织信息，表达观点。3．情感目标
①体验表格信息加工的基本过程，了解表格信息加工的思想和方法。②培养学生团队合作精神，增强集体观念，感悟信息技术蕴含的文化内涵。【教学重点和难点分析】
基于以上的分析确立如下教学重点：
①用图表处理工具软件加工表格信息的基本过程和方法。
②根据任务需求，利用合适的图表处理工具软件加工表格信息，并以恰当的呈现方式表达意图。
教学难点：如何根据任务需求，熟练使用图表处理工具软件加工信息，以
恰当的形式充分表达主题。【教法和教学策略】
在已学会了电子表格的制作，本节课的教学将经历“收集表格数据→分析表格数据→根据需求制作图表→形成报告”四个步骤。在课堂教学活动中，通过为阿幼朵歌曲作品人际投票数做统计表,而设计一系列学习活动的任务，采用自主尝试探究和小组合作的学习方法，完成任务，这样，既可以让学生通过实践探索，主动地探求知识，又可以让学生通过相互之间的协作交流，实现知识的建构。这符合本节课的教学实际，也体现了新课标的教学要求。【课时安排】
1课时，授课+上机实践操作 【教学环境】 多媒体网络教室 【教学过程分析】 一．创设情境
１.展示阿幼朵个人相片,设疑。
师:图片中的人是谁? 生: 阿幼朵
２.展示阿幼朵演唱歌曲<<醉苗乡>>。
师讲述：今年阿幼朵参加了国际民歌大赛,其中参赛作品有<<醉苗乡>>、<<太阳鼓>>、<<飞向苗乡侗寨>>、<<可爱的苗乡>>、<<多彩贵州>>． 请同学们也为阿幼朵投票,加油！！生：为为阿幼朵投票．
３.展示阿幼朵歌曲作品人际投票数统计表（图表）师：统计学生对各曲作品的人际票数．
４.师提问：＂同学们思考：以前学过哪些方法可以实现该评比活动呢？ 既要直观准确，又要能反映人际投票数的具体情况！＂ ５.引入课题＜＜表格信息的加工与表达＞＞
６.师讲述：表格信息的加工与表达过程．Ｐ（５７页图３＿２２）二．明确任务需求
１.就上述“幼朵歌曲作品人际投票数”分组进行需求分析的讨论：需要分析的问题有哪些？应怎么做？通过讨论达到共识，需要解决的问题有：处理“幼朵歌曲作品人际投票数”所产生的数据，用表格的方式把这个数据分析的结果表示出来，并修饰表格． 师：展示表格修饰要求． 生：分组进行处理．
２.请做好的一位学生到讲台演示此表格的制作与修饰方法． ３.教师与学生共同总结． 三．灵机一动
１.我能用更好的方法来表示阿幼朵的人际数.生：学生分组讨论并动手操作 教师讲解，引导学生完成任务 ２.图表分析
图表是一种能非常直观地表示数据分析结果的表现手法，它具有“简单、直观、清晰、明了”的特点。根据任务必须制作三张图表，表达以下三点：
（1）阿幼朵歌曲作品人际投票数对比；
选定数据表格中的待呈现数据区域（各作品的投票数）,使用Excel中的“图表向导”，选择“图表类型”为“柱形图”，“子图表类型”为“簇状柱形图”，然后点击“完成”．
先小组进行讨论，共同探讨、自主学习，完成上述任务。教师巡回指导，并注意活动的组织和管理。对普遍存在的困难，教师可以及时展示学生的成果，以促使学生克服困难，对基础较差的学生，教师可以进一步引导他们查阅书中相应内容，或引导学生通过计算机的“帮助系统”来学习，也可以给予他们个别具体的辅导。３．学习评价
学生通过参与学习的过程，获得一定的知识与技能，并产生成果（作品）。教师适时组织学生总结汇报小组或自己的学习方法以及获得的知识、技能、经验与体会，通过教学网络给学生展示作品。汇报后，对整个学习过程及成果进行评价。教师分别选出学习效果较好和学习效果较差进行讲
1.1 什么是毕业设计工作
毕业设计是高职院校教学的最后一个实践环节,是对所学知识全面的总结以及系统的运用,通过毕业设计,学生可将课堂上学习到的知识与实践知识联系起来,同时还可以锻炼学生运用相关专业知识的能力。
毕业设计的难度要大于一般的课堂教学中的课程设计,因为通常毕业设计设计的知识面很广,可以很好的锻炼学生将理论知识运用到实践中的能力。
1.2 毕业设计工作对于人才培养的重要意义
毕业设计工作对于一个即将踏入社会的学生来说是非常有意义的,具体包含以下几个方面。
(1)毕业设计可以提高毕业生的综合素质和能力
在中医院校信息技术类专业的教学中,毕业设计是教学的最后一个环节。学生在离开校园之前,要对其最后的理论知识与实践应用进行综合训练,同时,学生综合素质也要得到相应的培养和提高,毕业设计对提高毕业生的创新能力以及科研水平也有很大的帮助。
(2)毕业设计是学生进入工作岗位前的演练
毕业设计可以看做是对即将进入工作岗位的毕业生的最后演练,在校教育的最后一年,学生面临多种选择,就业、创业等。同时他们也面临着四个转变:从经济不独立到经济即将独立的个人转变;从同龄人活动群体到非同龄人活动群体转变;从教师指导下的学习、工作项独立的学习、工作转变;从学习为主到工作为主的生活节奏的转变。
为了学生可以顺利的步入竞争激烈的社会,毕业设计成为重要的过渡阶段,在这一环节,可以迅速的增强学生的自信心,提高学生的综合素质和各项能力,增强学生的就业竞争力。
(3)毕业设计可以成为衡量专业教育水平的标准
毕业设计是学生对所学知识的运用,因此毕业设计的质量在一定程度上可以代表所学专业的教育水平和总体的教学质量。毕业设计是高校专业教育最后的一个环节,可以对教学的质量进行综合性的检验,是衡量高校专业教学总体水平的重要标准。
1.3 当前毕业设计工作中存在的问题
(1)缺乏分析
在以往每一届毕业生的毕业设计工作中,都只是简简单单的教师指导,学生主导执行,然后到最后的毕业设计答辩,得到最终的结果,以往的毕业设计工作到这就结束了,缺乏最终的总结分析,通过对毕业设计工作的总结分析,毕业生才能更清楚明白的了解本次毕业设计自己毕业设计作品结果。
(2)对于存在的问题不清晰
在毕业设计工作过程中将会有许多的问题或矛盾出现,以往的毕业设计工作没有将这些问题很好的呈现,更没有发现这些问题的实质所在,也就没有很好的解决这些矛盾,所以毕业设计工作也就没有体现出最重要的意义。
(3)学生评价不准确
在当毕业生根据自己的毕业设计作品而进行答辩时,各专业也都将会为每位毕业生的毕业设计作品给予相应的分数,人们往往会通过这个分数去衡量一个毕业生,这往往是不准确的,可能是由于在做毕业设计作品期间,学生忙于找工作等原因,影响到毕业设计的质量,所以说以分数衡量学生是不准确的。
(4)对教学的指导意义不明确
毕业设计不仅仅是一个对学生的培训和实践,也是衡量高校专业教学水平的一个很好的教学标准,但是目前许多专业中的毕业设计工作对各专业没有推动作用,毕业设计工作反馈回来的结果对教学改革没有明确的指导作用。
2 大数据分析技术
2.1 什么是大数据分析技术
大数据分析技术,通俗地讲,是在多样或巨量数据中快速收集和分析数据,获得有价值信息的技术和能力,主要包括数据采集、存储、管理、分析挖掘、可视化等技术及其集成。
当前,大数据不仅指数据量的巨大,更重要的是要对大数据进行分析,只有通过分析才能获取更多智能、深入、有价值的信息。大数据之所以具备战略意义,之所以能够有效提升竞争能力,不在于掌握了何等巨量的数据,而在于其有能力对这些有价值的数据进行处理和运用。没有高性能的分析工具,大数据的意义与价值就不可能得到有效的洞察和释放。因此,解决大数据问题的核心,是大数据分析技术,它是最终决定信息是否具有价值的决定性因素。
一般而言,大数据分析主要涵括预测性分析能力(Predic⁃tive Analytic Capabilities)、数据质量和数据管理(Data Quality and Master Data Management)、可视化分析(Analytic Visualiza⁃tions)、语义引擎(Semantic Engines)、数据挖掘算法(Data Min⁃ing Algorithms)等五个基本方面。
具体的大数据处理方法有很多,但大数据处理的基本流程可以概括为四个步骤:采集;导入和预处理;统计和分析;挖掘。不同于传统的数据处理,运用大数据分析技术进行数据处理,其基本理念可以凝炼为:要全体,不要抽样;要效率,不要绝对精确;要相关,不要因果。从具体操作的层面来看,大数据处理可能用到的大数据分析技术包括:数据采集、基础架构、数据存取、统计分析、数据挖掘、数据处理、模型预测、结果呈现等。
2.2 大数据分析技术对毕业设计工作的意义与价值
大数据分析技术在毕业设计分析工作的过程中有着重要的使用价值,具体的价值主要包括以下几方面内容。
(1)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利开展。当面对7届(从2005届到2011届)毕业生,854件毕业设计作品时,没有一个良好的技术手段,是无法对如何庞大的工作进行整理和汇总。大数据分析技术可以解决数量大的问题,所以说大数据分析技术保障了工作的顺利开展。
(2)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利进行。在面对如此多的数据进行统计整理时,将会遇到许多无用或错误的数据(俗称“脏数据”),这些“脏数据”对毕业设计分析工作有着很大的影响。大数据分析技术在面对着这些“脏数据”,选择删掉,从而保障了毕业设计分析工作的顺利进行。
(3)大数据分析技术保障毕业设计分析工作顺利完成。当完整对数据的整理和汇总后,这样的工作其实仅仅完后了一部分,还要对这些数据进行整理分析,这才是本次工作的重点。大数据分析技术是对有关联的数据进行再一次的整理和分析,并将分析的结果以某种形式呈现,从而可以更直观的表现出某种观点,从而实现分析的最终目的。
3 毕业设计分析工作的目标与流程
3.1 毕业设计分析工作预期实现的最终目标
本次毕业设计分析工作主要为了解决上述中毕业设计工作中存在的问题,所有本次毕业设计分析工作的主要目标有以下几方面。
(1)整理分析历届毕业设计工作内容。本次毕业设计数据分析统计的数据概况如下:
3个专业:计算机科学与技术、信息管理与信息系统、专升本
7届毕业生:从2005届到2011届7届毕业生的毕业设计作品。
41位指导教师:统计7届毕业生的所有指导教师信息。
854件毕业作品:统计7届毕业设计中所有毕业设计作品的全部信息。
(2)客观的评价学生。在本次毕业设计分析工作中,分析了学生的毕业设计成绩和指导教师的指导时间,通过时间的长短可以较为客观的评价学生的能力。
(3)将存在问题呈现,直面问题。将毕业设计质量分析的结果以绘图的方式呈现,直观的看出毕业设计工作中存在的问题与矛盾,促进问题与矛盾的解决,从而使毕业设计工作在以后的开展过程中更加有力、有序的进行。
(3)以强有力的数据分析推动教学改革。通过对毕业设计作品质量进行分析,从而可以查看出学生总体的学习范围,并且可以促进教学内容的改变,推动教学体系的前进。
3.2 毕业设计分析工作的阶段和流程
本次毕业设计工作主要有四个阶段,分别是数据采集、数据处理与集成、数据分析以及数据解释,具体每个阶段的工作内容以及工作目标详见表1所述。
上述述的四个阶段的主要工作流程如图1所示,从图上可以清楚的看出每个阶段的具体的工作内容。
4 毕业设计分析数据模型设计
(1)相关分析模型
相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系,并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度。相关关系是一种非确定性的关系。例如,在本次的毕业设计质量分析中,以X和Y分别记一个毕业设计作品质量和该作品毕业生的性别,或分别记毕业设计作品质量与指导教师的指导时间,则X与Y显然有关系,而又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度,这就是相关关系分析。
相关关系分析模型也是本次大数据分析过程中使用的主要的分析依据模型。
(2)对应分析模型
对应分析也称关联分析,通过分析由定性变量构成的交互汇总表来揭示变量间的联系。可以揭示同一变量的各个类别之间的差异,以及不同变量的各个类别之间的对应关系。对应分析的基本思想是将一个联列表的行和列中各元素的比例结构以点的形式在较低维的空间中表示出来。在本次毕业设计质量分析中,使用对应分析模型主要是为了以点的形式形成趋势,从而可以在趋势中看到数据波动变化。
(3)对比分析模型
对比分析是按照同一个参考依据,将同一类别的不同变量放在一起形成对比,通过不同变量的变化趋势,进而分析变量之间存在的某种关系。
根据上述的分析模型进行相关数据的采集收集以及整理过程,如整理毕业设计成果形式数据分析时的内容如图2所示。
5 毕业设计分析工作指标设计
在本次毕业设计分析工作过程中,整理的大量指标及其数据,具体的指标有教师指导毕业设计的数量、毕业设计成果形式、科研项目衍生课题数量、参加二次答辩分析、不同软件开发技术的毕业设计作品、不同数据库技术的毕业设计作品、不同作品成果形式的毕业设计作品数量、作品扩展形式等众多分析指标,分析指标的具体内容详见表2所述。
6 毕业设计工作分析结果
6.1 分析报告结果形态
笔者与团队经过长时间的整理,最终将如此多的数据整理汇总,并对毕业设计作品的质量进行分析,本次分析的结果改变了以往纸质分析报告的常规,本次的毕业设计质量分析结果以Web化的形式呈现,网站地址为:http://byfx.51xueweb.cn,如图3所示。
本次的分析结果以网站的形式呈现,这样这设计的主要目的及意义有以下几方面内容。
(1)方便快捷。本次主要使用的是ECharts画图的方式,运用ECharts多种绘图的方式,将数据导入到ECharts画图代码中,可直接生成图像,也可对图像进行形状改变,从而方便快捷。
(2)修改整理方便。当在分析的过程中,可能发现某些数值或字段是缺失或错误的,可在源数据中进行准确查找,并可将查找后的结果直接写在代码中,这将会自动从新绘制新的图形,从而可以在修改、查错的过程提供方便。
(3)分析结果直观、效果强。以网站形式将分析的结果呈现,可以直观、方便地看到毕业设计质量分析的结果,同时也可根据每个分析指标结果的色彩不同,从而可以更加直观的展示出各个字段之间的差异性,从而使分析的结果更具有可视化。
6.2 分析结果呈现
(1)历届教师指导毕业设计作品成绩层次汇总分析
首先对历届教师指导毕业设计数量进行统计,具体统计结果如图4所示。
然后对历届教师指导毕业设计作品成绩进行统计,并对其成绩层次比例进行汇总分析,具体分析结果如图4所示。
从图4中可以看出,历届教师人均指导毕业设计的数量成逐步上升趋势,从图5教师指导毕业设计的质量来看,所有的毕业设计中,优秀比率在30%以上的教师有9人(22%),优秀比率在30%以下的教师有32人(78%),从而充分的说明了,教师指导的力度不够,从而促使毕业设计的优秀率偏低。
(2)指导教师初评成绩分析
对历届指导教师初评平均成绩与毕业设计参加一次答辩时的平均成绩进行统计分析,统计结果如图6所示。
从图中可以看出,指导教师给自己所指导的毕业设计的打分(平均值),普遍高于一次答辩时评委组给相应毕业设计的打分(平均值)。
充分的体现出指导教师对自己所指导的毕业设计作品的存在一定的“私心”,指导教师没有进行严格把关,展现出毕业设计工作中的问题。
(3)毕业设计所用软件开发技术分析
对历届毕业设计作品中所使用的软件开发技术进行统计分析,结果如图7所示。
在本次分析的过程中,也根据性别进行统计,统计分析结果如图7所示。
通过两个分析结果,可以看出HTML/CSS和JS/Jquery是毕业设计中用的最多的技术;.NET、C#的比例也较高,但从趋势来看,C#的比例有下降趋势;JAVA、JSP和C/C++呈上升趋势;PHP的比例相对稳定;ASP技术明显呈下降趋势。结合性别分析发现,男生中,使用C#与使用JAVA的人数基本持平,约为1.3:1,而女生中,这一比例达到2.8:1,说明女生更倾向于使用C#。
根据上述的分析,可以为本专业类教学内容体系的改变提供重要的依据,学院可以根据学生使用的比率而进行教学内容的改革。
7 毕业设计分析工作存在的不足与改进
7.1 存在的不足
(1)指标点少。由于本次毕业设计分析工作是第一次对毕业设计质量进行分析,所以在设计和整理的过程中所使用的指标点都较少,所以造成本次毕业设计分析内容有待升华。
(2)关联性低。在进行关联数据分析时,对收集到的数据关联分析较低,没有充分的发挥出每一个字段的价值,同时,在本次毕业设计质量分析中,关联分析力度不足,如没有对毕业生的在校职位与毕业设计最终成绩分析、指导教师的年龄与指导毕业设计作品成绩分析等,这都是本次毕业设计分析工作中的所欠缺的。
(3)数据清洗度不高。虽然在前期对数据进行清洗处理,但是处理的力度不够,所以在分析过程中,仍能发现存在许多错误的数据,这样给毕业设计分析工作带来了一定的影响。
7.2 下一步计划
根据本次毕业设计分析工作中存在的问题,在以后的分析工作中,将加大对指标点的统计整理,如学生的籍贯、学生在校期间获得的奖项、教师的工龄、教师的性别等等,同时也将增加每个指标点之间的关联分析,从而使每个指标点数据更加有意义。
8 结束语
随着国家技术的不断发展,信息化的不断发展,大数据分析也起到了越来越大的作用,为每个项目的发展和前进提供了重要的依据。本文也结合了大数据分析技术对毕业设计作品进行质量分析,从分析结果中得到许多的结论,也为教学改革提供依据,从而也推动了整个教学内容体系的完整和发展。
参考文献
[1]刘智慧,张泉灵.大数据技术研究综述.智能系统与控制研究所,2014-06.
[2]任长春.浅谈高职教育中毕业设计环节的教学改革[J].科技信息,2009(35).
[3]高志鹏,牛琨,刘杰.面向大数据的分析技术[J].北京邮电大学学报,2015(6).
关键词：小学劳动与技术；技术设计；技术素养
结合本校实际，我们提出了“小学劳技教学中学生初步设计能力的培养”课题研究，以激发学生的学习兴趣，掌握设计的技巧，让每个孩子都成为小小设计师。我们认为运用了以下五种策略，可以培养学生的初步设计能力，提高他们的技术素养。
策略一：创设情境，产生设计欲望，增强技术意识
1.创设问题情境
设置问题情境，启发学生质疑是教学活动的开始，是为更好地激发学生的学习兴趣。我在教学中比较多地运用设置技术问题情境，使学生在情境中感受技术。
例如，教学四年级《漂亮的背包》一课时，可以利用范例创设学生设计需求的问题情景。教师课前制作了一些范例，还有一些前几届学生制作的优秀作品，然后再展示各种功能、款式的背包范例。教师提出疑问，让学生思考：怎样才能做出范例中的漂亮的背包？你能设计出比这些范例作品更漂亮的背包吗？通过创设了这样一个问题情境，学生就会去思索：要设计一个漂亮的背包，它具有什么功能？需要哪些材料？再来设计它不同的造型，选择不同的制作工艺。
2.创设游戏情境
小学生都喜欢做游戏，创设一个与学生知识背景密切相关，又是学生感兴趣的游戏情境，唤起学生的主体意识，让学生自主调动已有的知识、经验、策略去体验和理解知识，使学习活动生动有效、事半功倍。
例如，在教学《风力车》一课时，教师课前做了三辆风力车：1号风力车的漏斗纸圈要小些；2号风力车车轮与转轴的摩擦力大些；3号风力车漏斗纸圈适当，车轮与转轴的摩擦力也比较小。此时，教师请三位学生到讲台上来比赛，比赛下来，3号风力车总是遥遥领先。有些学生不服输，老师又请了几组，比赛结果亦然，学生心中产生了疑问，引导学生进行探究，学生在探究中明白风力车的速度快慢与漏斗纸圈的大小和轮子的摩擦力有关，这为下面自己设计风力车奠定了坚实的基础。
3.创设媒体情境
小学生的思维是通过声音、色彩、实物、图片等具体形象来感知的，因为教学中充分运用实物、图片、投影片、录音乃至多媒体计算机教学课件优化组织，图、文、声像并茂，不仅把学生带进了一个丰富多彩的知识世界，而且还将教师在课堂上难以表达的抽象道理、复杂的社会和自然现象活灵活现地表现出来。
如，教学《水果拼盘》一课时，我首先请学生观看了一段事先剪辑好的录像。录像中那一盘盘“色彩鲜明、以假乱真”的水果拼盘得到大家的啧啧称赞。见机，我问学生其中的“金鱼戏水”和“一帆风顺”是由哪些水果拼制而成的，学生纷纷举手发言。我又请学生回忆一下“你以前在饭店或亲友家中还尝到过或看到过哪些水果拼
盘，它们是用什么材料制成的？请把它介绍给同学们。”一下子，教室里热闹起来了。见时机成熟，我话锋一转：“同学们，刚才我们见到、听到的都是别人的创作成果，我们是不是也来发挥自己的想象，展示一下自己的水平，用你的巧手设计出属于你的水果拼盘，好吗？”同时，优美的音乐轻轻响起，学生一个个兴趣盎然开始设计、制作。
策略二：加强指导，掌握设计方法，激活技术思维
在小学劳动技术课中，设计学习的主要内容是对作品的功能结构、色彩搭配、外观造型等方面进行设计。
1.从功能结构上进行设计
任何作品的设计都产生于需求，有什么样的需求就会设计出具有这种需求的作品。对作品进行结构功能的设计，通常是在主要功能不变的情况下，进行一些辅助的功能设计。学生在动手设计中，应打破一物一用途的思维界限，尽量引导学生发散思维，增强作品的功能性。
比如，教学《别致的小鞋》一课时，教师布置学生进行小鞋的创作和设计，要求设计的小鞋能够具有一定的功能或满足不同人群、不同季节的需要，制作时你要注意些什么？小鞋的主要功能是穿，如果不提出要求，结果可能会导致学生所设计制作的作品仿照课本，功能上比较单一的最普通的拖鞋。可以让学生通过技术对比、造型改进等方法，引导学生去设计、创造更多富有个性，符合人们需要的作品。
2.从色彩搭配上进行设计
合理而巧妙地为作品配色，往往能起到画龙点睛的效果。在指导学生进行作品色彩设计时，教师要让学生了解一般色彩的意义，不同色彩给人的感觉是不同的，至于色彩的搭配设计要允许学生大胆地想象。
例如，教学《大鱼和小鱼》一课时，教师要引导学生对“大鱼和小鱼”进行造型和色彩设计，先让学生观看鱼的一些录像和图片，使学生对鱼类的造型和色彩有一个感性的认识。有了前面的感性认识以后，学生在大鱼和小鱼的色彩设计是非常大胆的。
3.从外观造型上进行设计
外观造型的设计是在主体要求不变的情况下，使作品更趋完美。对形态结构的设计也最能反映学生的个性，调动学生的思维。教师在引导学生设计作品外观造型时，既要考虑作品的实用价值，也要体现不同人群的审美意向。
例如，在教学《缝布袋》一课时，教师先让学生看各种各样布袋范例，然后，引导学生进行布袋造型上的设计，教师在设计时提示学生：你这个布袋是为谁设计的？设计时要考虑到他们不同的年龄特点。有的学生为爷爷设计了黑色的长方形的布袋，有的学生为妈妈设计了蓝色的椭圆形的布袋，有的学生为妹妹设计了红色的“爱心”形的布袋。
题目：轴类零件的数控加工工艺设计与编程
2013年5月
轴类零件的数控加工工艺与编程
摘要
本次设计是根据被加工轴的技术要求和年生产量，进行机械加工工艺设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。主要工作包括绘制毛坯图、零件图、夹具总的设计图。了解零件的结构特点和技术要求；根据生产类型和生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的加工工艺规程；选择各工序的加工设备和工艺设备，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量额定工时；填写加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计制定选定的加工工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。
关键词：轴;加工工艺;夹具;编程
I
Axial parts of Numerical Control Machining Process
Planning and Programming
Abstract The design is based on the shaft by processing technical requirements and production, machining process design, then use of fixture design of the basic principles and methods, formulate fixture design, completion tongs structure design.The main work of drawing a blank drawing, general, fixture design, understanding of the structure characteristics of the spare parts and technical requirements;according to the type of production and production conditions, parts of the analysis of structure and process;The rough determine the type and method of manufacture;make parts of the processing order of the processes;selection of equipment and processing equipment, to determine the process of machining allowance and process dimensions, calculation of the process of cutting amount and industrial design norm;Fill in machining process card, machining process card and process card;design of selected processing procedures for the fixture, drawing assembly assembly drawing and the main parts of the map.Key Words: shaft;processing;technology;fixture;programming
II
符号表
Tj——机动时间
tf——辅助时间 tj——基本时间
——切削速度
ap——背吃刀量
f——进给量
i——进给次数
n——机床主轴转速
l——切削加工长度
l1——刀具切入长度
l2——刀具切出长度
L——刀具或工作台行程长度 d——工件刀具直径
如需要完整文档及cad图等其他文件，请加球球：一九八五六三九七五五
III
IV
目录
摘要..............................................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................................II 符号表.......................................................................................................................III 1 绪论.........................................................................................................................1
1.1研究背景和意义..................................................................................................1 1.2设计目的..............................................................................................................2 1.3研究现状..............................................................................................................2 1.4研究内容..............................................................................................................4 零件加工工艺分析.............................................................................................5
2.1零件结构工艺性分析..........................................................................................5 2.1.1零件图纸工艺分析........................................................................................5 2.1.2零件结构分析................................................................................................6 2.2零件技术要求分析..............................................................................................6 2.3确定毛坯材料和制造形式..................................................................................6 2.3.1材料分析........................................................................................................7 2.3.2毛坯分析........................................................................................................7 2.4零件设备选择......................................................................................................7 2.5基面选择..............................................................................................................8 2.5.1粗基准选择....................................................................................................8 2.5.2精基准选择....................................................................................................8 2.6确定走刀顺序和路线..........................................................................................9 2.6.1基面先行........................................................................................................9 2.6.2确定工序尺寸..............................................................错误！未定义书签。2.7确定切削用量及基本工时................................................错误！未定义书签。2.8刀具及量具选择................................................................错误！未定义书签。2.8.1刀具选择......................................................................错误！未定义书签。2.8.2量具选择......................................................................错误！未定义书签。专用夹具设计.....................................................................错误！未定义书签。
3.1设计主旨............................................................................错误！未定义书签。
IV 绪论
3.2确定夹具结构设计方案....................................................错误！未定义书签。3.2.1数控车床常用装夹方式..............................................错误！未定义书签。3.2.2确定合理装夹方式......................................................错误！未定义书签。3.2.3钻孔专用夹具设计......................................................错误！未定义书签。数控加工程序编程及仿真.............................................错误！未定义书签。
4.1数控加工特点....................................................................错误！未定义书签。4.2数控编程分类....................................................................错误！未定义书签。4.2.1手工编程......................................................................错误！未定义书签。4.2.2自动编程......................................................................错误！未定义书签。4.3确定编程坐标系及编程原点............................................错误！未定义书签。4.4数值计算............................................................................错误！未定义书签。4.4.1R6mm、R20mm两圆弧切点坐标计算......................错误！未定义书签。4.4.2圆锥大端直径计算......................................................错误！未定义书签。4.4.3螺纹尺寸计算..............................................................错误！未定义书签。4.5程序编程............................................................................错误！未定义书签。4.5.1左端..............................................................................错误！未定义书签。4.5.2右端..............................................................................错误！未定义书签。4.6MASTERCAM仿真.............................................................错误！未定义书签。4.6.1建立模型......................................................................错误！未定义书签。4.6.2工件及刀具设置..........................................................错误！未定义书签。4.6.3实体加工模拟过程......................................................错误！未定义书签。结论.......................................................................................错误！未定义书签。参考文献...................................................................................错误！未定义书签。致谢............................................................................................错误！未定义书签。毕业设计（论文）知识产权声明....................................................................35 毕业设计（论文）独创性声明.........................................................................36 附录1 MASTER CAM仿真程序代码..........................错误！未定义书签。
V 绪论 绪论
1.1研究背景和意义
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达 国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代 制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。对制造 业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
机械制造工艺与机床夹具设计是机械制造工艺学与机床夹具教学的一个不可少的辅助环节。机械制造工艺学是机械工业的基础，是机械产品生产的基本技术，工艺工作是每一个机械企业主要的活动内容，加强工艺技术设计研究，旨在提高工艺水平，提高机械产品质量，降低能源消耗。此次设计的目的在于：根据加工零件的设计要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设计方案，完成夹具结构设计及加工工艺规程。本次设计是我们全面综合运用本课程的理论知识与实际的一次重要实践，它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，以及从事机械方面工作具有十分重要的意义。
进入21世纪以后,典型轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化,与以前加工工艺有很多不同。领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺,由于加工精度低和柔性差等原因,将逐步退出历史舞台。而高速、高效、复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,轴的高速高效复合加工技术在行业内已有相当程度的应用,也必将代表这一行业的未来发展趋势。本设计说明书就是针对轴类零件的加工工艺及工装的设计进行详细说明的。
本设计详细介绍了轴类零件的结构和各项技术要求及要达到的加工精度；并结合轴的生产类型和材料种类对轴的加工工艺做了详细的分析，另外还对轴的加
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工进行了经济性分析，确定了生产方案的可行性；详细介绍了此轴加工过程中所采用的夹具的设计原则、步骤及其工作原理和结构。验正了它的可靠性，还对定位误差进行了分析，确保其能够满足加工精度的要求；还细述了轴加工过程中的刀、量具各一套的设计，使用它们可以提高轴的加工效率。
机械加工工艺和工装设计是机械工程师必备的基本技能，通过本设计说明书的介绍，我们可以清楚地了机械加工的工艺、工装设计的基本原则、方法和步骤，使大家对机械工艺技术工作有一个深入的全方位的了解和认识。
1.2设计目的
通过设计，一方面能获得综合运用过去所学的知识进行工艺分析的基本能力，另一方面，也是对数控加工过程进行的一次综合训练。
通过此次设计，我们可以在以下各方面得到锻炼：能运用已学过的基本理论知识，以及在生产实习中学到相应的实践知识，掌握从零件图开始到正确地编制加工程序的整个步骤、方法。根据被加工零件的技术要求，选择合理的工艺，编制出既经济又合理，又能保证加工质量的数控程序，并且学会使用各类设计手册及图表资料。还可以运用MasterCAM软件进行三维仿真。
1.3研究现状
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮带轮、凸轮以及连杆等传动件，传递扭矩。机器中作回转运动的零件就装在轴上。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴和空心等。
轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度和形位精度，轴向一般要求不高。几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴径对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一。
方便直观的几何造型MasterCAM提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。MasterCAM具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。MasteCAM提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。MasterCAM还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的加工方法，加工最复杂的零件。MasterCAM的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能MasterCAM可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。
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CAD/CAM是随着轴类零件的设计理论和CAD/CAM[5]技术的发展而发的。轴类由最初的只能代替手工进行计算，逐步发展到能实现三维实体造型、机构仿真、自动编程等功能,并且还在不断发展下去。
轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用，数控机床代表着一个民族制造工业现代化的水平。随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控编程技术[2]是数控技术重要的组成部分。从数控机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛关注，成为CAD/CAM系统的重要组成部分，各工业发达国家也投入了大量的人力物力开发实用的数控编程系统。在CAD/CAM一体化概念的基础上，出现了并行工程的概念。为了适应并行工程发展的需要，数控编程技术正向集成化和智能化方向发展。进入二十世纪九十年代，随着Web技术的不断发展，传统的产品设计、制造和生产模式正在发生深刻的变革，出现了协同设计制造、异地设计制造、全球制造等一系列新概念和新技术。将Web技术和CAM技术相结合，成为CAM系统的又一重要发展方向。
21世纪数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统的各个方面：追求加工效率和加工质量方面的智能化，如工艺参数的自动生成，简化编程、简化操作方面的智能化，智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断以及维修等。
数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用,对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。工艺分析是数控加工编程的前期工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工的轴类零件进行工艺分析。如果工艺分析考虑不周，往往会造成工艺设计不合理,从而引起编程工作反复，工作量成倍增加，有时还会发生推倒重来的现象,造成一些不必要的损失，严重者甚。本文通过对典型的轴类零件数控加工工艺的分析，给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。
目前正在研制的新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理模式，系统的自动化水平、智能化程度将大大提高。国内外企业家和专家们已形成共识：今后相当一段时间内，机械加工技术的发展和竞争，主要是数控技术
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）的发展与应用。
1.4研究内容
本次设计主要是通过工艺特点，工艺安排，机械加工工艺过程几个方面对零件加工工艺进行分析，然后对零件的程序进行编制，最后用仿真加工以达到完成对零件的加工程序进行检验。
首先对该课题进行深入的分析，深入研究，认真完成此次毕业设计，主要以论述与设计相结合进行研究与探讨，完成对本设计轴主要部位：内孔、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、退刀槽、螺纹等的加工工艺设计及指定工序的夹具设计。
难点在于设计轴加工工艺过程及其加工时的专用夹具，确定工件的尺寸、公差和技术条件。通过查阅期刊、书籍等相关资料进行对轴加工工艺和夹具的设计进一步了解，思考、分析和掌握轴加工的基本环节，完成计算并设计出轴加工工艺及夹具设计。零件加工工艺分析 零件加工工艺分析
2.1零件结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。2.1.1零件图
如零件图2.1、2.2所示。
图2.1 零件二维图
图2.2 零件三维图
毕业设计（论文）
2.1.2零件结构分析
本零件上由圆柱面、内孔、内圆锥面、圆弧面、沟槽、和螺纹等部分组成。零件车削加工[8]成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高。
该零件重要的径向加工部位有380m）、0.03mm圆柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、R6mm圆弧与R20mm圆弧相切过渡区、4800.03圆柱段（表面粗糙度Ra=1.6µ（表面粗糙度Ra=1.6µm）、长径比为1:2的内锥（小端直径为23o23o0.03的内孔0.03、M20*2-6g三角形外螺纹，其余表面粗糙度均为Ra=3.2µm）。零件符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛坯为50mm*130mm。
2.2零件技术要求分析
小批量生产条件，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度按Ra3.2，毛坯尺寸50mm*130mm。
加工难点及处理方案：分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零件质量，采用以下加工方案。
a.对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值； b.在轮廓曲线上，有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性；
c.零图纸中含有圆柱度，为保证其形位公差，应尽量一次装夹完成左端面的加工以保证其数值；
d.本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案，并且在精加工的时候将进给量调小些，主轴转速提高；
e.螺纹加工时，为保证其精度，在精车时将螺纹的大径值减小0.18-0.2mm，加工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求。
选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度。
2.3确定毛坯的材料和制造形式
轴：本次设计轴主要技术指标：年产量5000台/年
该产品年产量Q=5000（件/年），n=1（件/台），设其备品率α%为10%，机械加工废品率β%为1%，现制定该曲轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计。年生产纲领：
N =Q*n*(1+ α%+β%)
=5000*1*（1+10% +1%）
=5550（台/年）
轴的年产量为5550件，现在已知该产品为中型机械，根据《机械制造工艺设计手册》表1.1-2生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。2.3.1材料分析
该轴零件加工中，刀具与工件之间的切削力较大。工件材料的可切削性能。强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。所以选择45钢为该轴类零件的材料。
45钢的化学成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P0.035%，S0.035%，Cr0.25%，N0.25%，Cu0.25%。45钢在进行冷加工时硬度要求，热轧钢，压痕直径不小于3.9，布氏硬度不小于241HRB，退火钢压痕直径不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45钢的机械性能：δs335Mpa，δb600Mpa，40%，Ak47J。45钢相对切削性硬质合金刀具1.0，高速钢刀具1.0，45钢经济合理对加工刀具的要求也合理，45钢用途广泛，主要是用来制造汽轮机、压缩机，泵的运动零件制造齿轮、轴活塞销等零件。根据以上数据适合该轴的加工。2.3.2毛坯分析
轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。
锻件：适用与零件强度较高,形状较简单的零件。尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻。铸件：适用于形状复杂的毛坯。
本零件的毛坯宜采用棒料锯割，毛坯至50*130mm，使钢材经过锻压，获得均匀的纤维组织，提高其力学性能，同时也提高零件与毛坯的比重，减少材料消耗。
2.4零件设备选择
数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩等的工作。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电动机形式半闭环伺服系统。此类车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削轴类零件。
根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床[14]具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆
柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。
2.5基面选择
机械加工的最初工序只能用工件毛坯上的未加工表面作为定位基准，这种 位基准称之为粗基准。用以加工的表面作定位基准则称之为精基准。在制定零件机械加工工艺规程时，总是先考虑怎样的精基准定位能把工件加工到设计要求，然后再考虑如何运用选取的粗基准，把用作精基准的表面加工出来。2.5.1粗基准选择
选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工表面之间的位置要求及合理的分配各加工面的加工余量。同时要为后续供需提供精基准，具体有以下原则：为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应该选择一非加工表面为粗基准；为了保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准；为了保证重要的加工面的余量均匀，应选择为粗基准；粗基准的选择应避免重复使用，在同一尺寸上，通常只允许使用一次，做为粗基准的表面应该足够光滑整洁，以使工件定位稳定可靠，加紧方便。轴类零件，以外圆作为粗基准。为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。
由于此零件全部表面都需加工，应选用外圆及一端面为粗基准，然后通过“互为基准的原则”进行加工。遵循“基准重合”的原则。加工左端时选择在毛坯外圆柱段的右端外圆表面，加工右端时选择在38mm外圆柱段的表面，以体现定位基准是轴的中心线。
在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位[10]的基准有着十分中的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。
2.5.2精基准选择
精基准选择时应能保证加工精度和装夹可靠方便，有以下原则：
基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；保证工件定 位准确，夹紧可靠、操作方便原则。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计尺寸与工序尺寸的基准不重合时，应该进行尺寸计算。
a.用工序基准作为精基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。
b.当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以减少工装设计制造费用、提高生产率、避免基准转换误差。
c.当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面 本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位度要求由先行工序保证。
d.为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准、反复加工的原则。
由于此零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。
工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，这个工件是个实心轴，末端要镗一个25的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为 工件坐标的原点，对刀点在（100.100）处。
2.6确定走刀顺序和路线
加工路线[20]的确定，直接关系到数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题，应尽量做到工序相对集中，工艺路线最短，机床的停顿时间和辅助时间最少。该零件采用棒料毛坯进行加工，由于毛坯余量较大，因此，采用阶梯切削路线去除毛坯余量，刀具切削路径短，效率高。
2.6.1基面先行
用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。综上所诉：此零件的的加工顺序如下：
预备加工---车左端面---钻中心孔---镗孔---粗车左端外轮廓---精车左端外轮廓---调头---车右端面---粗车外轮廓---精车外轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹 工序1：车左端面，将毛坯车为127mm的棒料
工序2：左端面打中心孔 选用5mm的中心钻（手动钻孔）工序3：左端钻孔（钻20mm深-32mm的孔）工序4：粗车左端内孔23mm 工序5：粗车48mm的外圆柱面
工序6：粗车38mm的台阶外圆柱面及倒角
工序7：调头粗车右端面将零件车至要求尺寸进给路线
工序8：调头粗车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工步路线为：
工步一:自右向左倒角，粗车螺纹20mm圆柱段；
工步二:自右向左粗车R6和R20 mm圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm 的圆锥段；
工步三:自右向左粗车R6和R20 mm 圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm的圆锥段； 工步四:车4mm*16mm螺纹退刀槽； 工步五:粗车螺纹；
工序9：扩左端内孔25mm，深11mm 工序10：半精车48mm的外圆柱面
工序11：半精车38mm的台阶外圆柱面及倒角
工序12：调头半精车右端面将零件车至要求尺寸进给路线
工序13：调头半精车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工步路线为：
工步一:自右向左倒角，半精车螺纹20mm圆柱段；
工步二:自右向左精车R6和R20 mm 圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm的圆锥段；
工步三:半精车4mm*16mm螺纹退刀槽； 工步四:半精车螺纹；
工序14：铰2300.03mm的孔，再用1:2的铰刀铰小端为25mm的锥孔 工序15：精车4800.03mm的外圆柱面
工序16：精车3800.03mm的台阶外圆柱面及倒角
工序17：调头精车右端3800.03mm圆柱面、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工序18：精车螺纹
规划设计条件论证报告成果技术要求
一、编制原则：
编制《规划设计条件论证报告》必须经过行政审批办的立案和审查，市规划院在收到《建设用地规划许可及服务事项受理初步审查意见通知书》后，方可进行编制工作。
二、资质认定：
报告首页需附《城乡规划编制资质证书》，并注明本次论证报告的设计、审核、审定人员。
三、论证报告内容：
（一）区位：说明规划用地在城市中的地理位置、区位条件、用地范围，与周边主要功能区的关系，以及规划用地周边重要的道路交通设施、线路及地区可达性状况。
（二）现状：说明用地现状情况，包括地形、植被等自然条件、现状用地性质、现状建筑物等。
1、土地利用现状，规划范围内各类现状用地的范围界限、权属、性质等。
2、人口现状指标，规划范围内各行政辖区边界人口数量、密度、分布及构成情况等。
3、建筑物现状，规划范围内各类现状建筑的分布、性质、质量、高度等。
4、公共服务设施、市政用地设施现状，规划范围内及对规划区域有重大影响的周边地区现有公共服务设施（包括行政办公、商业金融、科学教育、体育卫生、文化娱乐等建筑）类型、位置、登记、规模等，道路交通网络、给水电力等市政工程设施、管线的分布情况等。
（三）说明总体规划、分区规划、专项规划以及单元图则等上位法定规划对本次规划用地性质、兼容性、环境承载力、人口容量及人口密度等用地功能控制要求。
（四）具体设计方案的指标及论证。
1、确定方案指标是否满足国家规范及相关法律法规；
2、城市公共配套设施和市政设施承载能力论证；
3、城市交通影响论证（如交通量，交通组织）；
4、城市环境影响论证（可参照环评要求的内容）；
5、城市设计及景观影响论证；
6、对周边其他业主或已实施项目的影响论证（如日照影响分析、解决方案等）。
7、地下空间开发利用的相关技术要求；
8、其他由城乡规划行政主管部门所指定的论证内容。
（五）明确该设计条件中具体的规定性内容和指导性内容。
（六）该规划条件实施后，可能引发的问题及处理措施。
（七）根据用地具体情况，在规划条件可中提出以下补充要求：
1、城市设计要求。包括建筑体量、建筑色彩、建筑风格与形式、建筑高度等要求；
2、历史文化风貌保护、文物古迹保护、风景名胜保护、河湖水面控制等要求；
3、生态环境控制要求；
4、人防、防火、防爆、防洪、防空、防震、防治地质灾害、环保等要求；
5、高压电力走廊、长输管线、河道、铁路、军事和国家安全设施、大型基础设施的相关技术要求及保护控制要求；
6、城市对外交通要求。包括机场、港口、铁路、高速公路等市政工程设施要求；
7、城乡规划主管部门认为有必要提出的其他要求。
（八）该项目的其他相关文件。
四、基本图纸：
（一）位置图：以用地编制单元范围为界；
（二）现状图：体现项目用地及周边至少一个街坊内用地现状情况；
（三）项目周边用地情况图：体现项目用地周边至少一个街坊内单位用地红线及规划、建设情况；
（四）该地块所在的单元图则图纸；
（五）规划设计论证方案图；
（六）道路交通规划图：根据交通需求分析，确定地块出入口位置、停车泊位、公共交通场站用地范围和站点位置、步行交通以及其它交通设施。规定各级道路的红线、断面、交叉口形式及渠化措施、控制点坐标和标高；
（七）各项市政工程管线规划及竖向标高图：根据规划建设容量，确定市政工程管线位置、管径和工程设施的用地界线，进行管线综合。确定地下空间开发利用具体要求；
（八）各项论证分析图（视线分析图、剖面分析图、空间景观分析图、交通组织分析图等）；
（九）绿化方案设计图：确定绿化配置要求，包括绿地率、绿地面积、防护绿地和集中绿地的设置要求；
（十）城市设计图纸：包括建筑体量、建筑色彩、建筑风格与形式、建筑高度等要求；
（十一）停车方案图；
（十二）概念性方案及日照分析图。
五、结论与建议：
（一）统筹考虑各种因素，通过方案对比分析，提出推荐方案，并对其合理性、可行性与否等相关内容提出研究结论。
一、开题报告
有关该项目工艺技术的国内外水平、现状与发展概况，工程设计方案及主要流程，设计内容及工作量，设计进度及时间安排等。
二、文献综述
归纳分析检索的文献，总结本设计项目应采用的技术路线、工艺方案、选用设备，着重说明新工艺、新工艺、新设备的应用特点，写出3000~5000字的文献综述报告，200字的文献摘要及相应的英文摘要（ABSTRACT），完成文献综述报告。
三、设计说明书
(一)方案论证
1．污染源概述；2．处理任务及要求；3．处理工艺方案确定（根据国内外先进技术水平，分析工程实际情况，综合生产工艺发展或该革趋势，确定设计项目1~2个方案，比较方案的利弊，说理方案的特点）；4．方案特点
（二）工艺流程
应说明主要工艺过程基本理论、相关生物化学原理、生物代谢模式及化学反应式等。
（三）主要处理构（建）筑物及设备
（四）技术经济分析
包括工程估价（土建设备、机械设备、电器设备、管道工程和动力工程等）、运行费用测标（药耗、电耗、劳动定额、折旧费、大修费等），由此计算出工程投资概算、单位污染物（每立方米水、气、固体废弃物）处理成本、工程占地面积及污染物年去除总量等。
（五）结束语（讨论）
设计说明书应作简单小结，明确说明该工艺流程及选用设备的先进性、科学性、合理性，也应补充说明该工艺及设备的不足。
（六）参考文献及书目
按在正文中出现的先后编文献序号,在引用处的右上角用方括弧[ ]标出;列出主要参考文献.格式: a.专著、论文集、学位论文、报告:[序号]主要责任者.文献题名[文献类型标识].出版地:出版者,出版年,起止页码(任选).b.期刊文章:[序号]主要责任者.文献题名 [J].刊名,年,卷(期):起止页码.c.论文集中的析出文献:[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名 [A].原文献题名 [C].出版地:出版者,出版年.析出文献起止页码.d.报纸文章:[序号]主要责任者.文献题名 [N].报纸名,出版日期(版次).e.国际、国家标准:[序号]标准编号,标准名称 [S].f.专利:[序号]专利所有者.专利题名 [P].专利国别:专利号,出版日期.g.电子文献:[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选).h.各种未定义类型的文献:[序号]主要责任者.文献题名[Z].出版地:出版者,出版年.四、设计计算书
计算涉及设备及其大样应画附图，并注明相关尺寸。要注明主要计算公式，物理常数和其他参考数据来源，引文的来源用括号[ ]注明。
五、毕业设计图纸
关键词：毕业设计B/S工作流
1 系统功能
按照毕业设计过程的特点, 系统分为用户管理、课题选择、流程管理、新闻通知、在线交流等模块, 涉及学校、学院、教师、学生、等用户角色。其中, 课题选择双向选题、过程控制、答辩管理惯穿毕业设整个过程的主线。
1.1 用户管理模块
本模块主要由用户登陆、新用户注册、找回密码等页面以及系统管理员管理页面组成。其主要功能是管理系统中各个用户的相关信息。在该模块中, 新用户可以通过注册将个人信息存入数据库。用户登陆系统后, 还可以对个人信息进行修改。系统管理员可以通过该模块对新注册或修改信息的用户进行管理操作。本模块共设计了三种角色的用户:管理员、学生与指导教师。
1.2 课题选择模块
指导教师可以对毕业设计课题进行添加、修改或删除, 管理员可以对教师上交的课题进行审核, 审核通过并发布后, 学生通过此模块可以进行毕业设计课题的选择, 管理员可以对学生的选报结果进行查看和调整。
达到比较满意的效果。
1.3 流程管理模块
毕业设计环节流程管理模块主要包括学生流程管理、教师流程管理、教师下发任务书、学生中期进展、教师中期检查、学生提交毕业论文、教师论文检查审核、论文答辩、教师答辩成绩录入和学生答辩成绩查询等功能。, 管理员对每个环节可以预先设置好时间, 从而控制整个过程的有序进行。它主要实现了毕业设计环节的实时监控以及进度管理。
1.4 新闻通知模块
管理员可以通过该模块发布与毕业设计环节相关的新闻与通知, 学生上网后可以查看最新的有关毕业设计的通知和新闻。
1.5 规范管理模块
管理员可以通过该模块上传相应模板、表格、文献检索及论文撰写要点和技巧等各类文档, 供学生下载使用。
1.6 在线交流模块
在线教师模块主要有教师答疑和学术交流论坛两部分组成。学生可以通过答疑功能向指导教师提出问题, 指导教师可以在线回答学生的问题;而学术交流论坛可以实现学生之间资料的共享和相关课题技术的交流。
2 工作流在系统中的实现
本文提出了基于工作流技术与B/S结构相结合的管理思想, 利用工作流技术对毕业设计工作的流程进一步探索, 主要包括访问控制和运行时监控两方面的研究。
2.1 基于任务和角色的访问控制
本文采用了基于任务和角色的访问控模型, 吸纳RBAC和TBAC模型的优势, 选取任务和角色作为两个基本特征, 把任务和角色置于同等重要的地位。这在很大程度上满足了工作流访问控制的要求。其基本思想是, 给用户分配相应的角色, 用户通过承担角色获取要执行的任务, 用户执行任务时拥有相关任务所允许访问的权限。该模型是建立在对任务分类的基础上, 因此需要将毕业设计过程模型分解为任务, 其中各任务依据工作流处理流程存在一定的依赖关系, 相对应的生成任务节点, 在完成相应的业务操作时, 将任务节点实例化, 完成操作。任务与任务间的依赖关系转化为转移节点, 从而与实际业务中的业务规则相对应。而用户无论以什么角色进入系统, 只有在执行具体任务时才具有相对应的权限, 这样就实现了权限的动态管理。根据任务分工将系统的管理权限和角色相关联, 即定义角色的权限与模块相关的权限, 通过对角色权限的管理从而控制用户对系统的选题管理、开题管理、进度检查、论文答辩等权限的控制。工作流管理系统的访问控制模块主要由以下几部分组成:
基本信息管理, 包括用户管理、角色管理、权限管理等, 对应的类主要有Usr Manage类、Role Manage类、Role Restrict类等以及由它们派生而来的类。
任务信息管理, 主要包括过程模板信息、活动信息、转移信息以及实例信息等的管理, 对应的类主要有Module类、Action类、Transfer类、Instance类和Activity Instance类。其中, Action类是提供对活动实例进行基本操作的接口, 它包含用于启动活动的begin () 函数, 用于终止活动的Termin ate () 函数, 用于挂起活动的Suspend () 函数, 用于恢复挂起活动的Resume () 函数、用于结束活动的End () 函数, 用于获取当前活动状态的Get Status () 函数, 用于设置当前活动状态的Set Status O函数等。其中的Transfer类的功能是负责具体工作流任务的调度。它主要包含用于角色权限判断的Has Right () 函数, 用于判断活动所需资源的Resorce Ready () 函数、以及用于调用相应业务组件的excute () 函数等。而Instance类和Activity Instance类是对业务和活动实例的控制与描述。
授权管理, 主要包括用户与角色、任务与权限、任务与角色之间的分配与撤消功能。其中用户与角色间的分派和撤销由Ur Assign类实现, 而Tk Assign类负责任务与权限问的分派与撤销, Tk Assign类主要负责任务与角色间的分派与撤销。
2.2 运行监控
本系统运行中除了要处理基本的业务流程外, 还有一个重要的功能就是要全程提供对工作的查询与监控, 查询的目的主要是帮助管理员对毕业设计各阶段的运行情况以及教师、学生用户的完成情况的了解。管理员可以通过选择流程的ID号来选定一个流程, 选定一个流程后, 管理员设置流程的状态以及流程的开始时间等查询条件来查询具体的工作。系统在Session对象中读取该登录用户ID, 并通过数据库的查询功能找到该用户的活动实例表, 从而得到该用户有权监控的活动, 同时还可以查询到该活动的开始时间、结束时间、以及用户目前的状态。管理员也可以监控毕业设计过程中指导教师和学生角色在各阶段的运行情况。例如在学生选题流程中, 当指导教师选择学生阶段的开始时间作为输入条件时, 指导教师就具有了查看学生选题的权限, 管理员可以通过活动状态查询到有哪些学生已完成了选择, 有哪些学生还未选择操作, 然后采取一定的措施加以干预。比如该阶段快结束前通知未选题的学生完成选择。除此以外, 系统提供的统计分析功能也可以辅助工作流的监控。以毕业设计过程监控为例, 在该阶段学生要先后提交开题报告、进度记录、毕业设计成果、毕业论文等文档, 管理员使用统计分析功能找到有哪些同学未交开题报告, 而这些同学在“提交开题报告”这个任务的状态是“未完成”。管理员可以通知该同学尽快提交开题报告。
3 结语
本文根据系教学管理工作的实际需要, 为实现教学管理的自动化和网络化, 以工作流理论、.NET开发框架为基础构建了一种适合高校毕业设计现状, 又能充分发挥.NET开发框架优势的Web应用系统开发模式。通过对毕业设计的进展实时跟踪检查, 可以有效的管理学生毕业设计工作进展, 同时促进教师对学生毕业设计工作的督促与指导, 提高学生毕业设计的质量。
参考文献
[1]李金玲.毕业设计质量管理平台的设计与实现武汉[M].武汉:华中师范大学, 2006
[2]王丽华.基于工作流技术的教学管理流程的重组和再造[M].吉林:长春理工大学, 2008
【关键词】三维立体技术 采矿工程 毕业设计 实践教学
【Abstract】Graduation design is an important practical teaching section of mining engineering， which has an irreplaceable action in the digest of professional knowledge. But there are some reasons， such as long period of study， poor results of practice teaching and students eak professional course， which caused some problems in the graduation design. The three？鄄dimensional technology applied in mining engineering graduation design can improve the learning interest of the students， promote students mastery of professional knowledge， develop students innovative ability， so as to improve the teaching quality of graduation design.
【Key words】three？鄄dimensional technology； mining engineering； graduation design； practical teaching
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）07-0001-02
1.引言
采矿工程毕业设计是采矿工程专业必修的集中实践性教学环节，属于专业教学模块，其目的是在学生已完成专业基础课和专业课学习后，通过毕业设计的方式，综合应用和深化本专业所学理论知识和专业技能，培养学生分析和解决实际问题的能力。通过该教学环节，要求学生达到如下要求：①能综合运用多学科的理论知识与技能，通过毕业设计教学过程中的学习、研究和实际训练能够将理论认识深化、扩展知识领域、延伸专业技能；②学会依据课题任务进行资料数据的调研、收集、加工与整理，训练学生正确使用各种设计资料、手册、图册、国家标准和技术规范的基本技能，培养学生掌握工程设计的程序、方法和基本原则，提高学生工程计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；③树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风、正确的技术经济观点和工程全局意识；④接受现代采矿工程师的基本训练，进一步培养学生的创新能力和实践能力，为毕业后更好地适应工程设计、科学研究及其它技术工作奠定必要的基础。
由以上采矿工程毕业设计的目的和要求可知，该教学环节对于学生整体专业知识的整合与专业技能的提升将会有不可替代的作用。但是，在实际的教学中，由于专业课开课时间较长、学生缺乏大局观、知识整合能力欠缺等造成采矿工程毕业设计教学效果欠佳。因此，有必要采取先进的教学方法与手段来提高毕业设计的教学效果。近些年来，随着计算机技术、信息技术、通信技术、自动控制技术、3S （ GIS，GPS，RS） 技术、网络技术的发展，数字矿山近些年取得了长足的发展[1-2]，而作为数字矿山的重要组成部分，将三维立体技术运用于采矿工程毕业设计是一种有益的教学尝试。
2.采矿工程毕业设计存在的问题及原因
2.1存在的问题
作为采矿工程专业培养体系的最后一个环节，采矿工程毕业设计对学生整体能力的提升作用毋庸置疑。内蒙古科技大学采矿工程专业的培养特色是露天与井工开采并重，因此在过去相当一段时间内，学生在毕业设计环节需要完成两部分内容，即露天开采方案设计与井工开采方案设计。近些年，考虑到要与学生就业相结合，同时也是为了提高毕业设计质量、减轻学生负担，因此按照学生的就业安排相应的毕业设计内容。这也就意味着，就业去向是露天矿山的学生安排露天毕业设计，就业去向是井工矿山则安排做井工毕业设计。通过调整毕业设计内容，毕业设计质量得到了保证，但是在实际教学中仍然存在教学内容生疏、整合知识能力差、对矿山感性认识有限、动手能力弱等问题。
2.2产生问题的原因
①课程学习周期长，教学内容生疏
由于采矿工程专业自学生在大二下半学期就开设专业基础课，再经过大三一整学期、大四上半学期的专业课学习，等到学生进入毕业设计环节，前后经历了2年时间，因此学生对部分课程的教学内容已经生疏，影响了学生在毕业设计时对知识的综合应用。
②实习教学环节薄弱，感性认识有限
对于工程类专业，实习教学环节是提高学生感性认识的重要手段。采矿工程专业的主要的实习教学环节包括生产认识实习和毕业实习，然而受限于矿山企业这类高危生产单位的安全限制，在学生进行矿山实习时常常是被技术人员带领走马观花式的看一下企业生产流程，这样就造成学生实习效果差，缺乏对矿山的感性认识。
③就业压力大，学生专业课学习效果不佳
对于采矿工程专业来说，大四的上半学期是专业课的集中学习时间。在这一时间内，需要学习的专业课包括《露天采矿工艺》、《露天矿设计原理》、《煤矿地下开采》、《金属矿地下开采》、《矿山环境保护》、《矿山安全》、《露天矿运输及道路设计》、《采矿学课程设计》等，这些都是毕业设计的重要组成内容。但是由于近些年学生就业形势不好，就业压力逼迫学生不得不花费大量的时间与精力或找工作、或复习考研、或复习考公务员等等，因此学生对本该掌握的专业课没有掌握。
以上造成毕业设计困难的原因中，对于因学习周期长以及学习时间不够而造成的知识内容欠缺可以在毕业设计期间由指导教师补充讲解，而对矿山感性认识缺乏就目前来说解决较困难。基于统一的空间和时间四维坐标，将矿山中的所有信息（包地形、建筑、地层、构造、矿床矿体、危险源、井巷工程、开采单元、采场、工作面、设备、人员、监控系统等） 可视化后，能够建立真三维矿山地理信息模型[2]，而借助三维立体技术可让学生立体地观察到矿山的组成，由此可提高学生对矿山的感性认识。
3.教学案例分析
这里以井工开采毕业设计为例，讲解三维立体技术在毕业设计中的应用。
对于井工开采毕业设计来说，第一步需要设计矿床的开拓系统。在开拓系统的基础之上，才能完成采矿方法、通风系统、运输与提升系统的设计，这类似于建筑中的框架结构，由此可见其重要性。由于前述种种原因，学生对于该部分缺乏直观认识，无法在思想中想象开拓系统是什么样子，因此设计开拓系统时困难重重。而教材中关于开拓系统的图例缺乏立体感，无法引导学生。试举教材上盘竖井开拓方案布置图见图1[3]。
结合教材中关于图1中的图示1-5的备注，虽然能够明白开拓系统的组成，但是无法将该图与矿山其他系统结合起来，对于学生的指导作用不大。
如若采用三维立体技术，则建立的模型立体图可见图2。
图2是基于三维立体技术所建立的某矿竖井开拓系统图，从图中可以清晰地看到开拓系统的组成，包括井筒与各阶段巷道的位置、相互空间关系；矿井在生产过程中的通风线路；矿难事故发生时的避灾路线；甚至还包括井底车场、溜井、水仓这些细部结构在开拓系统中的位置。对比图1与图2，同样是竖井开拓系统图，但图2对学生的指导意义就相当有效。
4.教学效果
通过在内蒙古科技大学采矿工程2013届、2014届这两届学生的毕业设计教学实践，教学效果如下：①提高了学生的学习兴趣。通过观摩三维立体模型，学生对毕业设计的态度发生明显改变，由以前的被逼着做转为主动追着做，设计进度明显加快，学生毕业成绩的优良率明显增加；②促进了学生对专业知识的融会贯通。经过三维立体技术，有效地将《金属矿地下开采》、《矿井通风》、《矿山安全》、《井巷工程》以及《采矿学课程设计》中所学到的知识融合成了一个整体，提高了学生对所学知识的综合认识，达到了毕业设计的目的和要求；③开发了学生的创新能力。学生在了解到三维立体建模技术后，对数字矿山产生了浓厚的兴趣，更有同学利用课外时间自学建模技术，并取得了较好的实践成果。
5.结语
将三维建模技术应用在采矿工程毕业设计的教学中，可以在学生对矿山感性认识不足的情况下，扩充学生对于矿山生产系统的立体认识，加深学生对毕业设计相关内容的理解，进而提高毕业设计质量。但掌握三维建模技术需要许多专业以外的知识，这对于采矿工程专业的学生来说难度较大。利用该技术建立的矿山生产系统只是起到辅助教学展示的作用，并不能完全取代矿山生产实习所起到的作用。因此，最好的教学计划安排应该是先了解某矿山的三维立体模型，再安排去该矿山实习，最后结合该矿山做毕业设计，只有反复地对照学习，才能够加深学生对所学知识的掌握，提高毕业设计效果。
参考文献：
[1]方鹏，黄德镛.数字矿山技术的应用现状及展望[J].矿冶，2013，01：76-80.
[2]卢新明，尹红.数字矿山的定义、内涵与进展[J].煤炭科学技术，2010，01：48-52.
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