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

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

1強化機械設(shè)計專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要性

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

1．2畢業(yè)設(shè)計是進行專業(yè)綜合訓(xùn)練的有效方式機械設(shè)計專業(yè)是實踐性很強的工科類專業(yè)。畢業(yè)設(shè)計是機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)必要的集中實踐性環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要的綜合性課程，同時也是衡量專業(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、實際動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)位資格認定的重要依據(jù)。

1.3畢業(yè)設(shè)計是適應(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)后短時間內(nèi)適應(yīng)社會要求，并在實際工作中獨立地解決工程建設(shè)中遇到的有關(guān)設(shè)計、制造和控制方面的問題。通過實踐和實習(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)計充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性和主觀能動性畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的有效途徑。學(xué)生通過畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，直接參與到教師的科研活動、社會實踐、教學(xué)基地的建設(shè)等實踐環(huán)節(jié)中去，在實習(xí)、實驗中獲得大量的材料信息，通過實習(xí)和設(shè)計，將學(xué)過的專業(yè)知識綜合應(yīng)用，培養(yǎng)自身的科學(xué)研究能力、嚴密的邏輯思維和獨立創(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機械設(shè)計專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計具備TRIZ理論應(yīng)用和創(chuàng)新實踐的基礎(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“點金術(shù)”。如今TRIZ正成為許多現(xiàn)代企業(yè)創(chuàng)新的獨門暗器，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)進化原理。根據(jù)這一原理，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進化之中，解決矛盾是其進化的推動力。進化速度隨技術(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)計者首先將待設(shè)計的產(chǎn)品表達成為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)計的過程具備TRIZ理論應(yīng)用的土壤

機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)設(shè)計過程從選題、開題、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具備TRIZ理論應(yīng)用的土壤。從概念設(shè)計到詳細設(shè)計再到工藝設(shè)計、從變形產(chǎn)品設(shè)計到系歹0產(chǎn)品設(shè)計再到創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計，指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論進行畢業(yè)設(shè)計流程，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)計選題。選題是學(xué)生提早進入畢業(yè)設(shè)計環(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)先進性、市場需求性，結(jié)合學(xué)生興趣、生產(chǎn)實際及教師科研課題進行選題與命題。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)計開題。開題是畢業(yè)設(shè)計前期環(huán)節(jié)的主要工作，開題過程著重于方案設(shè)計過程，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個級別分類方法，明確畢業(yè)設(shè)計課題屬于發(fā)明的哪個級別H】。同時，可以運用TRIZ創(chuàng)新設(shè)計的40個創(chuàng)新原理提出可行的畢業(yè)設(shè)計課題方案。

3)畢業(yè)設(shè)計的原理設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程。畢業(yè)設(shè)計的原理設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計的主要工作環(huán)節(jié)。教師應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計選題和開題工作的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計題目的原理設(shè)計和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)課題需要進行技術(shù)具體化，即進行詳計。

3實例

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

3．1選題

目前，公知的所有的機床裝卡夾具不管通用夾具和專用夾具都是通過六點定位和卡緊機構(gòu)實現(xiàn)對工件的準(zhǔn)確定位和卡緊。在對工件加工時，加工工具對工件有力的作用屬于正常的不可避免的作用，然而傳動系統(tǒng)在傳遞轉(zhuǎn)動或平動時會對工件有附加的作用力，這會影響到對工件的處理質(zhì)量。尤其是在試驗單一因素對測試件性能的影響時，現(xiàn)有的夾具不能避免夾具傳動系統(tǒng)對試驗結(jié)果的影響。本設(shè)計涉及一種裝卡測試件的專用夾具，尤其是水射流噴丸強化測試材料性能或測試機床刀具切削力等單一因素影響時，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

為了克服夾具傳動系統(tǒng)對測試件的單一因素性能試驗的影響，本實用新型提供一種測試件裝卡裝置，在試驗單一因素對測試件性能影響時，避免夾具傳動系統(tǒng)對試驗結(jié)果的影響。本設(shè)計解決其技術(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)動過程中受到傳動系統(tǒng)作用力的干擾，采用驅(qū)動作用力與轉(zhuǎn)動相分離的方法，把止口軸承架安裝于箱體上支撐傳動系統(tǒng)的作用力，由驅(qū)動連接盤通過漸開線花鍵連接驅(qū)動彈性夾頭座轉(zhuǎn)動，彈性夾頭座的轉(zhuǎn)動通過摩擦力驅(qū)動彈性夾頭轉(zhuǎn)動，由于彈性夾頭夾緊測試件，所以測試件也會隨著一起轉(zhuǎn)動。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。本實用新型的有益效果是，可以使測試件轉(zhuǎn)動，且不會受到傳動系統(tǒng)在傳動過程中的作用力影響，是理想的試驗裝置，而且結(jié)構(gòu)簡單。

3.3原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計

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所示實例裝配關(guān)系中，箱體(8)可以安裝于機床的工作臺上，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)動聯(lián)接盤(2)上的花鍵孔配合，當(dāng)皮帶輪(3)轉(zhuǎn)動時，通過驅(qū)動聯(lián)接盤(2)帶動彈性夾頭座(16)轉(zhuǎn)動，彈性夾頭(17)與彈性夾頭座(16)之間的摩擦力帶動彈性夾頭(17)轉(zhuǎn)動，測試件(14)也隨之轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動過程中，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，來自于動力傳動徑向力只通過軸承(4)和皮帶輪(3)作用于止口軸承架(5)，不會作用于彈性夾頭座(16)上。這樣，本裝置實現(xiàn)了驅(qū)動測試件(14)轉(zhuǎn)動與動力傳動過程中的徑向力分離。

4結(jié)束語

機械設(shè)計專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計大多數(shù)設(shè)計題目屬于實際工程應(yīng)用類型，在大學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，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)計的方案設(shè)計、原理設(shè)計或結(jié)構(gòu)設(shè)計上，不但可以實現(xiàn)符合實際要求的變形設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計，而且可以借助于創(chuàng)新工具實現(xiàn)原創(chuàng)性設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計。這樣的過程對于機械設(shè)計專業(yè)提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量無疑是有效的。同時，學(xué)生畢業(yè)后面對企業(yè)的管理、技術(shù)和研發(fā)等各個方面的工作，其設(shè)計創(chuàng)新能力對于企業(yè)未來的發(fā)展和科技進步有著積極影響。