導(dǎo)語：TRIZ理論在機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)中的價(jià)值一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

Pahl和Beitz指出在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中大約70％屬于變形設(shè)計(jì)“。機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基本屬于變形設(shè)計(jì)范疇，完全可以與創(chuàng)新教育即triz結(jié)合起來口，實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì)的大學(xué)期間全程訓(xùn)練計(jì)劃、校外畢業(yè)設(shè)計(jì)與所學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合、畢業(yè)設(shè)計(jì)全程監(jiān)督管理的新方法。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)與科技訓(xùn)練、創(chuàng)新活動(dòng)結(jié)合，是學(xué)生在校期間科技活動(dòng)的延續(xù)和總結(jié)，這樣既可實(shí)施大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃，營造學(xué)術(shù)研究氛圍，又可培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力，加強(qiáng)素質(zhì)教育，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要性

1．1畢業(yè)設(shè)計(jì)是建立知識(shí)聯(lián)系的有效途徑畢業(yè)設(shè)計(jì)過程可以把學(xué)生大學(xué)期間學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論以及專業(yè)知識(shí)有效的融合，建立起知識(shí)之間的有效聯(lián)系，使學(xué)生的基本知識(shí)在設(shè)計(jì)過程中形成有序的知識(shí)體系，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，通過設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的引導(dǎo)，掌握知識(shí)的運(yùn)用過程和如何合理的利用所學(xué)。

1．2畢業(yè)設(shè)計(jì)是進(jìn)行專業(yè)綜合訓(xùn)練的有效方式機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的工科類專業(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)必要的集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要的綜合性課程，同時(shí)也是衡量專業(yè)教育質(zhì)量的重要標(biāo)志。該過程培養(yǎng)和考察學(xué)生應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能綜合分析與解決一般工程技術(shù)問題的能力，對于提高和培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程能力、實(shí)際動(dòng)手能力具有其他課程不可替代的重要作用。所以畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走上工作崗位前的一次職業(yè)培訓(xùn)，其成績是學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)定的重要依據(jù)。

1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)是適應(yīng)工作環(huán)境，建立學(xué)生與企業(yè)之間的聯(lián)系的有效途徑畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到本專業(yè)學(xué)生能否在畢業(yè)后短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)社會(huì)要求，并在實(shí)際工作中獨(dú)立地解決工程建設(shè)中遇到的有關(guān)設(shè)計(jì)、制造和控制方面的問題。通過實(shí)踐和實(shí)習(xí)，了解企業(yè)技術(shù)人員工作現(xiàn)狀以及企業(yè)技術(shù)人員在工作過程中的吃苦耐勞、艱苦奮斗精神，使學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)工作環(huán)境。

1．4畢業(yè)設(shè)計(jì)充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的有效途徑。學(xué)生通過畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，直接參與到教師的科研活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐、教學(xué)基地的建設(shè)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中去，在實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中獲得大量的材料信息，通過實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)，將學(xué)過的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用，培養(yǎng)自身的科學(xué)研究能力、嚴(yán)密的邏輯思維和獨(dú)立創(chuàng)新能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高綜合素質(zhì)。

2機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)具備TRIZ理論應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)踐的基礎(chǔ)和條件

2．1TRIZ理論的起源具有鮮明的工程技術(shù)特色

TRIZ理論是前蘇聯(lián)阿奇舒勒及其領(lǐng)導(dǎo)的一批研究人員，白1946年開始，花費(fèi)大量人力物力，在分析研究了世界各國250萬件專利的基礎(chǔ)上，所提出的發(fā)明問題解決理論旺。阿奇舒勒開始就堅(jiān)信發(fā)明問題的基本原理是客觀存在的，這些原理不僅能被確認(rèn)也能被整理而形成一種理論，掌握該理論的人不僅能提高發(fā)明的成功率、縮短發(fā)明的周期，也可使發(fā)明問題具有可預(yù)見性。TRIZ屬于前蘇聯(lián)的國家機(jī)密，在軍事、工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域均發(fā)揮了巨大作用，成為創(chuàng)新的“點(diǎn)金術(shù)”。如今TRIZ正成為許多現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)新的獨(dú)門暗器，TRIZ可以輕易解決那些“看似不可能解決的問題”并形成專利，提升企業(yè)的核心競爭力，使企業(yè)從“跟隨者”快速成長為行業(yè)技術(shù)的“領(lǐng)跑者”。發(fā)明問題解決理論的核心是技術(shù)進(jìn)化原理。根據(jù)這一原理，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決矛盾是其進(jìn)化的推動(dòng)力。進(jìn)化速度隨技術(shù)系統(tǒng)一般矛盾的解決而降低，使其產(chǎn)生突變的唯一方法是解決阻礙其進(jìn)化的深層次矛盾。阿奇舒勒依據(jù)世界上著名的發(fā)明，研究了消除矛盾的方法，他建立了一系列基于各學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的發(fā)明創(chuàng)造模型。這些模型包括發(fā)明原理(InventivePrinciples)、發(fā)明問題解決算法(ARIZ，AlgorithmforInventiveProblemSolving)及標(biāo)準(zhǔn)解等。在利用TRIZ解決問題的過程中，設(shè)計(jì)者首先將待設(shè)計(jì)的產(chǎn)品表達(dá)成為TRIZ問題，然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解等，求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解，最后設(shè)計(jì)者再把該解轉(zhuǎn)化為該領(lǐng)域的解或特解。

2．2畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程具備TRIZ理論應(yīng)用的土壤

機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程從選題、開題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具備TRIZ理論應(yīng)用的土壤。從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)再到工藝設(shè)計(jì)、從變形產(chǎn)品設(shè)計(jì)到系歹0產(chǎn)品設(shè)計(jì)再到創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)流程，指導(dǎo)學(xué)生掌握TRIZ理論的創(chuàng)新技法，了解Pm／I和專利查詢。

1)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。選題是學(xué)生提早進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的前提，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，體現(xiàn)先進(jìn)性、市場需求性，結(jié)合學(xué)生興趣、生產(chǎn)實(shí)際及教師科研課題進(jìn)行選題與命題。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)今后的工作單位或擬就業(yè)方向的性質(zhì)，通過圖書館、期刊論文數(shù)據(jù)庫、專利庫獲得畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論中的技術(shù)成熟度預(yù)測方法對課題進(jìn)行技術(shù)成熟度預(yù)測，培養(yǎng)學(xué)生在今后工作中所需的科學(xué)決策能力。

2)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題。開題是畢業(yè)設(shè)計(jì)前期環(huán)節(jié)的主要工作，開題過程著重于方案設(shè)計(jì)過程，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生掌握在開題階段應(yīng)著重做什么及如何去做。在方案的提出過程中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論中發(fā)明的5個(gè)級(jí)別分類方法，明確畢業(yè)設(shè)計(jì)課題屬于發(fā)明的哪個(gè)級(jí)別H】。同時(shí)，可以運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新設(shè)計(jì)的40個(gè)創(chuàng)新原理提出可行的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方案。

3)畢業(yè)設(shè)計(jì)的原理設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)的原理設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要工作環(huán)節(jié)。教師應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和開題工作的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的原理設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從創(chuàng)新問題解決模式和流程圖及解題工具的具體應(yīng)用出發(fā)，定義設(shè)計(jì)所遇到的各種技術(shù)沖突和物理沖突，應(yīng)用沖突矩陣或分離原理、發(fā)明理論解決沖突，得出TRIZ通用解，確定領(lǐng)域解；然后根據(jù)課題需要進(jìn)行技術(shù)具體化，即進(jìn)行詳計(jì)。

3實(shí)例

以“水射流噴丸強(qiáng)化測試件裝卡裝置設(shè)計(jì)”為例，說明機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用TRIZ理論的有效性。

3．1選題

目前，公知的所有的機(jī)床裝卡夾具不管通用夾具和專用夾具都是通過六點(diǎn)定位和卡緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對工件的準(zhǔn)確定位和卡緊。在對工件加工時(shí)，加工工具對工件有力的作用屬于正常的不可避免的作用，然而傳動(dòng)系統(tǒng)在傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)時(shí)會(huì)對工件有附加的作用力，這會(huì)影響到對工件的處理質(zhì)量。尤其是在試驗(yàn)單一因素對測試件性能的影響時(shí)，現(xiàn)有的夾具不能避免夾具傳動(dòng)系統(tǒng)對試驗(yàn)結(jié)果的影響。本設(shè)計(jì)涉及一種裝卡測試件的專用夾具，尤其是水射流噴丸強(qiáng)化測試材料性能或測試機(jī)床刀具切削力等單一因素影響時(shí)，測試件除了單一因素外，避免再受到其他力干擾的測試件裝卡裝置。

3．2開題

為了克服夾具傳動(dòng)系統(tǒng)對測試件的單一因素性能試驗(yàn)的影響，本實(shí)用新型提供一種測試件裝卡裝置，在試驗(yàn)單一因素對測試件性能影響時(shí)，避免夾具傳動(dòng)系統(tǒng)對試驗(yàn)結(jié)果的影響。本設(shè)計(jì)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：采用傳統(tǒng)的彈性夾頭座和彈性夾頭裝卡工件，實(shí)現(xiàn)測試件的定位和夾緊。彈性夾頭座的內(nèi)錐面與彈性夾頭的外錐面使用不能自鎖的錐角錐面，調(diào)節(jié)螺栓的擰緊和松開可以使測試件夾緊和拆卸。為了避免測試件轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到傳動(dòng)系統(tǒng)作用力的干擾，采用驅(qū)動(dòng)作用力與轉(zhuǎn)動(dòng)相分離的方法，把止口軸承架安裝于箱體上支撐傳動(dòng)系統(tǒng)的作用力，由驅(qū)動(dòng)連接盤通過漸開線花鍵連接驅(qū)動(dòng)彈性夾頭座轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性夾頭座的轉(zhuǎn)動(dòng)通過摩擦力驅(qū)動(dòng)彈性夾頭轉(zhuǎn)動(dòng)，由于彈性夾頭夾緊測試件，所以測試件也會(huì)隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。測試件非夾緊側(cè)是靠軸承和通用套支撐，并處于自由狀態(tài)，測試件不同的尺寸可對應(yīng)更換不同的通用套，增加專用夾具的通用性。本實(shí)用新型的有益效果是，可以使測試件轉(zhuǎn)動(dòng)，且不會(huì)受到傳動(dòng)系統(tǒng)在傳動(dòng)過程中的作用力影響，是理想的試驗(yàn)裝置，而且結(jié)構(gòu)簡單。

3.3原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

應(yīng)用的創(chuàng)新原理為物理沖突的空間分離原理。在如圖1所示實(shí)例裝配關(guān)系中，箱體(8)可以安裝于機(jī)床的工作臺(tái)上，軸用擋圈(7、12、l5、22、23)和孔用彈性擋圈(9、10、18、19、2O、21)用于對軸承(4、6、11)的定位，同時(shí)還可以定位彈性夾頭座(16)和通用套(13)。調(diào)節(jié)螺栓(1)的外螺紋與彈性夾頭座(16)的內(nèi)螺紋用于調(diào)整彈性夾頭(17)對測試件(14)的夾緊程度，測試件(14)的右側(cè)是靠軸承(11)和通用套(13)支撐，并處于自由狀態(tài)，測試件(14)不同的尺寸可對應(yīng)更換不同的通用套(13)，增加專用夾具的通用性。彈性夾頭座(16)左端的花鍵軸段與驅(qū)動(dòng)聯(lián)接盤(2)上的花鍵孔配合，當(dāng)皮帶輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)聯(lián)接盤(2)帶動(dòng)彈性夾頭座(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性夾頭(17)與彈性夾頭座(16)之間的摩擦力帶動(dòng)彈性夾頭(17)轉(zhuǎn)動(dòng)，測試件(14)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于止口軸承架(5)安裝于箱體(8)上支撐軸承(4)和皮帶輪(3)之間，來自于動(dòng)力傳動(dòng)徑向力只通過軸承(4)和皮帶輪(3)作用于止口軸承架(5)，不會(huì)作用于彈性夾頭座(16)上。這樣，本裝置實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)測試件(14)轉(zhuǎn)動(dòng)與動(dòng)力傳動(dòng)過程中的徑向力分離。

4結(jié)束語

機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)大多數(shù)設(shè)計(jì)題目屬于實(shí)際工程應(yīng)用類型，在大學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，把TRIZ理論的創(chuàng)新原理和創(chuàng)新過程應(yīng)用在畢業(yè)設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，不但可以實(shí)現(xiàn)符合實(shí)際要求的變形設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且可以借助于創(chuàng)新工具實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這樣的過程對于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量無疑是有效的。同時(shí)，學(xué)生畢業(yè)后面對企業(yè)的管理、技術(shù)和研發(fā)等各個(gè)方面的工作，其設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力對于企業(yè)未來的發(fā)展和科技進(jìn)步有著積極影響。