摘要：毕业设计是提高学生综合素质与创新能力的关键一环，也是高校教学工作中的一项常规性内容。本文从科学选题、落实开题环节和保证毕业设计答辩质量等关键环节阐述了提高毕业设计质量的措施。
关键词：机械工程，本科，毕业设计
1.引言
2.科学选题
选题是毕业设计工作的龙头，选题质量是影响毕业设计质量的重要因素，精心挑选毕业设计题目，是搞好毕业设计的第一步。但是选题目前存在着一些问题：有的选题缺乏综合性、新颖性，深广度不够；有的选题对学生显得难度较高，工作量过大；有的选题虽然有较高的研究价值，但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选；另外，系与系之间和各系内部之间的设计题目在难度和分量上也存在一定差异。
针对以上问题，可以从三个方面综合考虑选题。
（1）毕业设计选题要尽可能联系工程应用、生产实际和科学研究。这样有利于调动学生的积极性，由于是真做实干，他们就会主动去了解、熟悉有关科研情况，分析解决问题的方法和途径，使能力得到提高。因此，我们在为20xx级机械制造及自动化专业的学生选题时，选择了“旋转超声主轴振动系统研制”，“三座标工业机械手的设计”，“防伪矿泉水瓶盖的设计”，“自动门PLC控制系统设计”，“适合于电感的微点焊系统研制”等新颖又结合科研实际的课题，尽量反映当代科技发展水平，让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态，结果学生更加乐于参与到科研课题的研究中。
（2）要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限，不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计，必须根据客观条件来选择设计题目，这些条件主要包括：可查资料库源，试验设施和足够的经费等，因此我们在选题时，一般选用能为学生提供可用的仪器设备，试验场地等条件的科研课题，例如“微细特种加工中心”试验样机在我们教研室已经搭建好，“线切割机床、电火花机床、超声抛光装置”等设备可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作，锻炼自己的动手能力的机会。
（3）要有适当的难度和深度。举例说我们选择“旋转超声主轴振动系统研制”课题时，考虑到该课题涉及了声学，机械振动学，电力电子学，数电，模电等多个领域，涉及的知识面较广，设计工作量较大，有一定的深度，学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识，在规定的时间内得到充分的锻炼，但是考虑到本课题有一定的.难度，为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内，经过努力能完成任务或做出阶段性结果，我们安排了两个同学参加，在掌握总体设计思路的基础上，分别进行硬件结构设计、驱动电路等不同部分的，有侧重点地进行研究，经过分工合作，完成了整个课题的设计任务，效果良好。
3.落实开题环节
为提高毕业论文设计教学质量和探索出适用于毕业论文设计全环节教学质量监控的方法，可借鉴研究生创新能力培养方法，在本科毕业论文设计教学中新增开题环节，以强化学生包括查阅文献资料广泛获取信息，提出问题、拟定实验研究方案和设计方案，科学实验与测试，数据整理与分析，撰写实验论文，书面表达和口头表述等能力在内的基本创新能力。
（1）开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案，使论文设计方案更加系统化，收集信息，听取各方意见，明确思路以坚定论文设计者的信心。一般说来，将思考的东西正式地讲出来和写出来，会比原来所思考的更有升华的意味，因为从“思”到“说”和“写”，其间加入了逻辑的创造过程。通过撰写开题报告，要求学生讲清题目的来龙去脉，从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求，对题目有更深刻理解与认识，会使原来的论文设计思路更加完善和系统，对自己的工作做到“胸有成竹”，减少盲目性，避免出现不知从何处入手的尴尬局面。
（2）开题环节的组织在开题会之前，每个学生按规范书写了开题报告。学生持经指导老师签字同意的选题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等内容10分钟。评审小组根据学生自述和选题报告书及其它文本内容，对学生论文设计是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核，并对论文设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。
4.保证毕业设计答辩的质量
答辩是毕业设计（论文）工作的最后一个环节，是全面检查和评估毕业设计（论文）质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计（论文）。学院可根据本院及所属各系的具体情况成立若干答辩分委会，分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。答辩前应认真审查学生的答辩资格，毕业设计（论文）应由除指导教师外的答辩小组1名以上教师认真评阅，写出评阅意见与评分，评分不及格者不得参加答辩。凡毕业设计（论文）拟评“优秀”的学生，都必须参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生，由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩时间应控制在学生汇报15—20分钟，教师提问20分钟为宜。毕业设计成绩评定必须坚持标准，严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的20%以内，优良比例应严格控制在60%以内。对毕业设计（论文）的质量，除了本身的学术水平、应用价值外，还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰定科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。答辩委员会要办事公正，治学严谨，严把质量关，对毕业设计（论文）达不到教学要求的，决不姑息。
5.结论
搞好毕业设计（论文）工作，重要的是要做到“五个到位”，即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外，科学选题，严把选题关是做好毕业设计（论文）的前提；认真做好毕业设计开题工作是毕业设计工作顺利进行的保证，消除学生毕业前的各种干扰，专心做好毕业设计，是本阶段学生思想政治工作的重点；严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计（论文）。
参考文献
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1、国外汽车维修连锁企业的发展现状
专业分工明确。美国汽车连锁维修企业按专业分工主要可分为汽车快速养护中心、事故车维修中心、汽车专项维修企业。车主可根据维修的技术复杂程度选择合适的去处。
连锁总部能量强大，分店网络密集，呈小型化，总体规模化。国外连锁店一般有很强大的背景和资金支持。但连锁分店一般规模不大，美国人数在20-30人规模的占据大多数，而日本10人以下的店面比较为。
品牌强大，市场稳定。在发达国家，汽车维修连锁企业都具有强大的品牌效应，用户看到品牌标识，可以放心地消费。
运营标准化、规范化、信息化。首先因为连锁总部的强大力量，能够给予连锁企业统一的品牌形象、统一的设备配套、统一的宣传推广、统一的价格体系、统一的经营管理，统一的配件配送、统一的技术培训，这使得连锁店的运作有章可循，从而给消费者提供质量可靠、环境亲切、价格合理、便捷快速的服务。其次由于连锁店有强有力的政策和法律的支持，对汽车维修企业技术作业标准、人员培训考核等方面都有严格的规定，这使得连锁的运作更加规范、可靠。再者，连锁维修企业的信息化程度非常高，店面实体网络、配件配送网络和电子信息网络三网合一。
2、国内汽车维修连锁企业的发展现状
起步阶段，领导品牌尚未出现。
我国汽车连锁维修企业起步晚，起点低，除了传统的汽车维修店，4S模式由于德系车辆率先引入、早期车型单一、资源设备和技术人员缺乏等原因先行在中国遍地开花，而连锁模式是伴随着对外开放的深入、汽车保有量的增加和4S店模式的弊端日益显现而后来出现的。但大批外资品牌表现水土不服，本土品牌又由于资金量小、连锁运营管理经验不足等原因无法快速成长起来，故我国的连锁服务企业还处于成长初期，没有形成领导品牌和规模效应。
运营不规范，管理水平差。
我国汽车连锁维修企业众多品牌都处于尝试阶段，网络建设的规范化程度，市场的稳定性不够，连锁总部的管理、控制、支持、服务能力不强，很多企业内容和形式不统一，没有实现真正连锁。
时机已渐成熟，机遇与挑战并存。
我国发展连锁维修企业的时机已经成熟，首先从市场需求角度，由于消费者日趋理性和成熟，对服务的要求更高，而连锁维修企业恰好能更好的满足现代消费者对汽车维修服务的需求。另外随着车辆保有量的增加，市场需求量快速增长，这为分散的连锁企业提供了足够的客源。第二从外围条件来说，我国的汽车零配件企业和维修设备企业获得了长足的发展，部分企业有一定的竞争力，另外网络信息技术、物流技术、风险投资等相关产业已经日趋完善。第三，企业日渐成熟，经济实力增强，大批高素质的技术管理人员涌现。第四，有了政策法规支持。中央和一些经济发达地区省份，已经认识到发展汽车维修连锁企业，提高规模效应和品牌效应的重要性，相继出台了鼓励和支持发展连锁维修企业的政策。
3、汽车连锁维修企业的主要优势
数量多，分布广、门槛低。
连锁经营的核心在于实现了资源整合与共享，既能发挥大型团队的整体优势，又不失中小个体的灵活，连锁店面因为可以获得总部的全方位支持，因而市场准入门槛较低，有利于集团整体规模的迅速扩张和占领市场。“点多面广”的连锁店在为广大客户提供了方便快捷的服务的同时，也为连锁企业创造了高额的利润。
规模优势带来价格优势。
汽修连锁店把分散的经营主体组织起来，扩大了经营规模，并借助连锁总部的规模优势，整合采购、配送、物流等渠道，精简管理、经营成本，实现了成本最小化，以成本领先带动价格优势，吸引更多消费者，进而实现整体利润最大化。
网络化和专业化使得“快速、便捷”的维修服务成为可能。
“快速服务”是汽修连锁企业典型的差异化战略。另外，适度的专业化不仅使得汽车维修企业的经营灵活，广泛布局的同时，提高了维修质量，缩短了作业时间。
规范化和标准化经营使得汽车维修服务的质量得到保证。
各分店在总部统一管理下按照分散自主经营、集中统一管理、统一采购配送物品的方式经营运作，由于拥有维修技术资料和技术人员的保障，配件来源相对稳定畅通，业务量充足，加之统一收费标准、统一形象、统一管理，规范化的经营模式不仅增强了企业诚信度和社会认知度，有利于提升企业市场竞争力，更为维修质量提供了强有力的保障。
4、目前我国建立汽车连锁维修企业的具体路径
推行品牌战略。
品牌是对维修企业战略、经营理念、追求、文化等的高度凝练和形象表示。推行品牌战略的重要性已不言而喻，关键是我们要采取恰当的策略实现建立强势品牌，创建一个品牌，不仅企业形象标识系统很重要，重中之重是企业的内涵建设，如推行汽车维修服务的标准化和规范化，采用国际先进技术和管理系统，培育核心竞争力和企业文化等。
与周边环境相结合，建立强大的总部。
国外知名连锁品牌都有一个能量强大的总部，首先他们都依托强大的资金基础，或整车厂家，或大型零配件企业或汽车维修设备企业，或风险投资，或他们的组合。建立强大总部，意味着建立强大的配送中心和配送网络、信息系统、以及具有一流管理水平和技术水平的人才队伍。
与4S网络相整合。
中国的市场宽广，地域差异大，车型多样，布局分散，以及4S店本身投入大，管理不善等原因，造就了4S模式今天的窘境。但4S模式对于主流高端品牌汽车有不可磨灭的优势。众多汽车品牌已经建立的4S体系面临着经营困难，他们的出路在哪里？除了被淘汰出局，若能主动与一些优势资源合作走连锁服务道路也不失为一种好的选择。而整车生产商若能够充分认识到市场需求和竞争环境，他们是否也可以学习日本特约维修站的经营模式，日本的特约维修站模式其实也是一种连锁模式，如果能借助厂家的资金、配件和技术优势加上先进的理念和管理方法，完全可以走出垄断的桎梏，赢得消费者和市场，在汽车后市场得到更多利润。
走适度专业化的道路。
在美国汽车维修企业越来越倾向于专业化，但我国现阶段不宜盲目追求专业化，要在投入和车流量上寻找一个相对平衡点，选择合适的市场覆盖策略，还要考虑到技术优势，做好市场定位。
人才战略。
要建立强大的连锁品牌，必须实行人才战略。首先要有连锁经营模式的管理需要现代化的管理人才，特别要做好总店龙头的运作、处理好总店和分店的关系。再者汽车技术更新迅速，维修手段、方法和维修工具、设备不断变化，这些都需要可持续发展能力比较强的技术人才。实行人才战略，不仅在需要教育的支持，企业和行业也要投入很多。在日本和美国，对汽车维修技术人才都有非常严格的准入和考核机制，企业也特别注重培训和人才的成长。
寻求政府与行业的进一步支持。
政府或者行业协会都要发挥领导和管理者的作用，高屋建瓴的制定一系列法规和政策，使企业规范经营，保护消费者的利益。在美国、日本和加拿大等国家，汽车行业协会在规范市场上都发挥了巨大的作用。
参考文献：
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[4]吴淑丽.汽配连锁经营模式在我国发展的机遇和挑战.商业现代化.2008.(8).
摘要：当前，科学技术迅速发展，在机械工程设计领域中，传统的设计方法已经无法满足时代的要求，取而代之的是CAD技术。主要对机械工程设计中CAD技术的应用进行了详细探讨，以期为机械工程设计提供有效借鉴与参考。
关键词：机械工程;设计;CAD技术;应用
随着时代的进步，CAD技术也取得了巨大的发展成效，该技术凭借自身智能化、集成化以及标准化的优点，被广泛的运用在机械工程设计行业当中，不但大大的提高了产品的技术含量以及质量，还促进了机械工程行业的稳步发展。为此，加大对CAD技术的研究力度，促其优化完善，才能使其为机械工程设计做出更大的贡献。
1.机械工程设计中CAD技术的发展
在不断更新的计算机技术推动下，CAD技术的各项功能得了显著地拓展以及增强，内容也得到了不断丰富。在机械工程设计领域内，CAD技术软件具备有数量相当可观的用户群体，这些用户群体对CAD技术的要求越来越高，决定了今后CAD技术势必向智能化、集成化以及标准化的方向发展才能符合时代的要求。
技术智能化
犹如编程方法取得的巨大进步，CAD技术智能化也促使机械工程设计取得了巨大的进步，使得其设计方法不再局限于传统的设计当中。为了帮助设计人员进一步培养发散性思维，在对产品模型进行设计采用特征造型方式以及参数设计的时候，不必对其内在的联系过于拘泥。在一部分的3D、CAD软件当中，用户群可以直接欣赏到自己设计的成品，这种方式不但有利于创造性思维的培养，还可以在第一时间及时发现设计成品中存在的问题。
技术标准化
现今，很多CAD技术软件受到了广大用户的青睐，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在这些软件中存在一个弊端，很多数据模型无法与其它同类型的软件相互兼容，这给行业内部技术的发展造成了极大的阻碍。为此，必须要加强对CAD技术数据模型以及交换资源进行标准化，这也是机械工程行业得以顺利发展的重要前提。虽然现在的CAD技术标准化还需要进一步提高，但是经过行业内技术人员的不懈努力后，使用不同的软件进行交流很快可以实现。
技术集成化
随着数控加工技术以及现代设计方式的高速发展，传统的计算机辅助已经无法满足新时代信息化的`要求。从市场角度分析，迫切需要CAD技术能够在工程分析、工艺分析设计以及产品制造过程当中拥有一个良好的技术接口，也就是通常所说的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。当前，已经有少数的CAD软件具备了这些集成的功能。设计人员在设计的过程当中，可以直接导入运用该技术的设计模型来对结构力学的性能进行分析，同时与数控机床相结合，做出更深层次的分析和设计，最后进行制造与生产。CAD技术集成化借助计算机高速准确的运算功能，从过往繁琐的运算方法解脱出来，在很大程度上提高了工作效率，缩短了设计时间。
技术的网络化
近年，互联网技术的飞速发展，CAD技术的网络化变得尤为关键和重要。使用互联网的CAD的产品，其在对二维图纸进行传输的时候，更加简单便捷，更能符合企业的规定与要求。同时，不管在任何时候都能通过互联网对企业的动态三维模型进行交流。这种网络互相协作的模式，不但能够帮助企业节约成本，还能够进一步提高企业研发产品速率，并保证产品的最终质量。
技术的虚拟化
当前，CAD技术已经充分运用到了一种新型的技术，例如虚拟现实技术，并且该技术将会应用得越来越广泛。所谓的虚拟技术就是在一个虚拟的环境当中建筑设计人员创造新产品，同时通过模拟操作的方式，对产品的结构、舒适度以及质量等各方面进行检验。在开展机械工程项目之前，通过使用虚拟技术可以很好的解决各种存在的问题，防止各种不必要浪费现象的发生，进而达到减少工程建设成本费用的目的。正是凭借这种优势，虚拟化成为了未来CAD技术的主要发展趋势。
2.机械工程设计中CAD技术的具体应用
在机械工程中，应用CAD技术具有很大的优势，不但与设计人员的设计理想更加贴切，符合他们的设计意识，还能大大的缩短产品设计的周期，进一步提高产品的技术含量以及质量，从根本上来提高工作效率。一般来说，CAD技术在机械工程设计应用主要表现在以下几个方面：
计算机辅助建模
计算机辅助建模不单是CAD技术的重要内容，也是机械工程设计的核心设计部分。在创建模型的时候使用CAD软件，可以满足设计人员所需要的立体效果。更重要的是，为了促使效果更加逼真，所设计出来的模型与实体并没有太大差别，仅仅是在电脑上按照一定的比例呈现出来。使用特征造型以及参数设计的方法，设计人员可以在虚拟的环境下，对产品的模型进行更为直观的设计。在传统的设计方法中，由于抽象思维的局限，设计人员很难把产品的模型构建出来，导致设计结果与实际需要存在较大的误差，最终设计的质量和效率均不甚理想，导致不必要浪费。而现在的三维CAD软件的使用很好的弥补了以上存在的不足，设计人员仅仅需要把已经建立好的模型装配在一起，针对不合理之处加以改正就可以，大大的提高了产品设计的时效性以及质量。
计算机辅助绘图
对于计算机工程设计来说，绘图显得尤为关键和重要。CAD技术软件最初应用在机械工程设计的功能就是绘图功能。传统的方法主要是依靠手工来完成，这种方式不但导致工作效率低，绘图的质量也不甚理想，外形也不够美观。但使用CAD技术软件后，不但可以有效的提高工作效率，确保绘图质量，而且还可以打印出来进行保存，让人一目了然。
分析工程以及优化结构
产品要想得到优化设计，就必须要分析其力学性能以及优化结构。有限元分析以及动力性能分析等现代机械工程设计的发展，进一步推动了工程分析功能以及结构的进一步拓展。目前，很多CAD软件已经退出了与ANSYS有限元分析软件的接口。用户在使用的过程当中，可以把CAD技术软件建立的产品模型直接导入到有限元分析软件中，在负载的情况下，进一步对产品的模型进行工程分析，进而对产品的结构进行优化。在较为复杂的机械设计中，类似的分析方法存在很多优势，值得在接卸工程设计中广泛使用。
3.提高CAD设计人员的技术能力
对于设计人员来说，要想促使CAD技术能够得到广泛的应用，就必须要确保设计人员熟悉使用该技术。首先要充分了解该技术的具体操作，掌握其优势以及不足，在实际过程中，充分利用CAD技术软件的设计优势，进一步对产品结构进行优化以及升级，从根本上来提高产品的技术含量以及科技含量。CAD技术软件的发展与应用，给机械工程设计带来了巨大的转变，促使机械工程的设计方式从单调的设计方法中解脱出来，给机械工程设计注入了新鲜活力。同时设计周期的缩短以及与时俱进的创意，更是促使机械工程设计发展迈入了新台阶。随着计算机技术高速发展，CAD技术将会得到优化以及完善，在机械工程设计中也将会得到更深入的应用。但与外国相对应技术比较而言，我国CAD技术依然存在很多不足，需要加大对该技术的研究力度，进一步巩固我国机械工程发展的基础，促使我国机械工程行业未来发展之路更加长远以及稳定。
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1.设计（或研究）的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件，规格品种多，需求量大。目前，国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产，其工艺过程为：制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大，锻件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低；而且工艺环节多，锻件质量差，生产效率低。
相比之下，十字轴冷挤压成形的具有以下优点：
1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件，能使生产率大大提高。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级，表面粗糙度可达Ra0．2～1．6。因此，用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。
3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理的纤维流线分布，使零件的`强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件，因而能大量减少切削加工，提高材料的利用率，从而使零件成本大大降低。
2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件，生产工序多，效率低，材料浪费严重，并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件，加热时产生氧化、脱碳等缺陷，必然会造成能源的浪费，并且后续的机加工不但浪费大量材料，产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴，锻件无飞边，可显着降低生产成本，提高产品质量和生产效率：
（1）不仅能节省飞边的金属消耗，还能大大减小或消除敷料，可以节约材料30%；由于锻件精化减少了切削加工量，电力消耗可降低30%；
（2）锻件质量显着提高，十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断，扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍；
（3）由于一次性挤压成型，生产率提高25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型，可以在昂贵费时的模具或附具制造之前，在计算机中对工艺的全过程进行分析，不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息，而且可预测存在的缺陷；通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律，进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前，用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中，DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况，是降低他的制造成本，缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大金属流动，行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3.课题设计（或研究）的内容
（1）完成十字轴径向挤压工艺分析，完成模具总装图及零件图设计。
（2）建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
（3）十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
（4）相关英文资料翻译。
4.设计（或研究）方法
（1）完成十字轴径向挤压成形工艺分析，绘制模具总装图及零件图。
（2）建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
（3）完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
（4）查阅20篇以上与课题相关的文献。
（5）完成12000字的论文。
（6）翻译10000个以上英文印刷符号。
5.实施计划
04-06周：文献检索，开题报告。
07-10周：进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周：进行数值模拟。
14-16周：撰写毕业论文。
17周：进行答辩。
机械设计理论教学研究
一、引言
机械类专业的教学不像其他专业教学一般，多以理论为主，机械类专业较为偏重的是实际操作，多上手才能得到更多的锻炼，才能对本专业有更好的认识。由于扩招政策的推行，导致了现今大学生的可以动手操作的机会显著减少，这对于学生以后的发展也有一些小小的影响。在以往的教学过程中，总是先进行机械设计的理论课教学，待理论课教学进行两到三周之后，再加入实践设计课程。这种教学课程安排虽有其可取之处，但也有其不足之处，例如会造成知识的断层，为解决这一问题，提出了理论教学与课程设计并行的教学模式。
二、对传统教学模式的分析
传统的机械设计教学模式是将理论教学与实操教学分开进行的，这是一种分离式的教学模式。在这种情况下，即使带教老师有着长达数年的教学经验，在课堂上可以让学生学到扎实的基础知识，但实际操作的欠缺仍旧是一大硬伤。这是现今人才培养过程中普遍存在的重学轻用现象。正因为这种分离式的教学模式，使得理论课程与实践课程看起来好像完全不同的，没有联系的样子。开展这两门课程的初衷是为了使他们相辅相成，使得学生通过实践课程可以更好的理论知识，所学到的理论知识也能很好的指导实践操作。但这一目的似乎并未达到，反而有所背离，致使学用脱节。学用脱节是导致学生尽管很好的学习了理论知识，但仍不能很好的应用理论知识指导实践操作的根本原因。当学生开始课程设计时，因为前面所提到的这些原因，他们并不能很好的.将自己所学到的知识应用到课程设计中去，也不知道该从那个点着手，不能深究问题，最后只能仓促了事，着实令人惋惜。这便是这种分离式教学所带来的不好之处，虽然就这种教学模式也有其存在的必要性，也有其可取之处，但笔者认为，瑕不掩瑜，只有进行完善与整改，才能使的教学模式变得更加的科学合理。
三、对并行教学模式的探索
任意选取一班学生，进行机械设计理论教学与课程设计并行模式的试点班级，以下为主要做法:
(一)同时进行理论教学与课程设计
以往传统教学模式理论教学与课程设计的开展是有时间差的，在本次探索实践中，打破了传统的桎梏，两项教学工作同时进行，即开课就开始布置课程设计，使得课程设计与理论教学结合的更为紧密。这将以往的课程设计进行了拆分重组，目的是为了更符合这种两者同时进行的新模式。
(二)以具体项目为主线进行教学工作
设计项目的选取要选取涉及面较广，最好可以综合机械设计的基础知识及其进阶。减速器设计极为符合这一要求，这一项目包括了教材中的诸多内容，比如教材中所提到的零件的传动，连接部分以及零件承受外界压力的程度等［1］。选取这一项目作为主线，能够使得学生对于基础知识的掌握更加深入，对一些通用常用的设计方法也可以有所了解，有所掌握。将减速器设计作为主线来进行教学是很可行的。除此之外，对于教学设计，笔者认为，应该整合课程与项目，确保项目设计中所涉及到的一些设计知识尽可能都的包括在教学内容当中，在进行教学安排时也应考虑项目的工作进展，争取“知”与“行”可以达到高度统一。此外，在教学的过程中也应该根据实际需要，进行讲解。
(三)以学习任务的形式促使学生产生兴趣
将全班进行分组，并将减速器设计的项目进行拆分，拆分所得的几个小项分别分配给各个小组，并保证小组内成员人人都可以参与到此项目的设计当中来，并在设计当中均能起到一定的作用。这种任务分配的方式，更能激发学生学习的动力，使得每个学生都参与到这项活动中来，这对于学习兴趣的培养也是极有益处的。此外，还可以增加答辩之类的项目，让每一位同学都能站到讲台上阐述自己的想法与设计，这对激发学生创新思维有很大的帮助。
四、模式变革的效果
通过模式变革的实验，所得结果多积极向上，改善较大多体现在以下几个方向:
(一)学生主导学习，学习兴趣明显提高
传统学习模式多由老师主导学习进度，进行模式变革，采用理论教学与课程设计并行教学的模式后，学习进度变为由学生主导，增强了灵活性，也大大提升了学生的学习兴趣，使得学生学习更为主动，之前所出现的一些不好的现象例如开小差，打瞌睡等小动作［2］也有所减少。
(二)师生之间交流增多，效果显著
理论教学与课程设计并行教学模式，极大程度的激发了学生深入探究的积极性，越深入，发现的问题便也越多，此时便会主动向老师请教，和老师进行交流，师生之间的思想碰撞也能给对方带来灵感的火花，无论是对于教师还是学生，都极有帮助。
(三)拥有足够设计时间，质量得到明显提升
传统教学模式留给学生进行课程设计的时间并不充裕，经过变革之后，课程设计的时间被大大拉长，也给了学生能够深入探究的机会，这对设计质量的提升起到了不可忽视的作用。
五、结论
虽然本次实验只是初步尝试且还有一些不足之处，但机械设计理论教学与课程设计并行教学模式所带来可以的好处是显而易见的，笔者认为可以将这一模式同样也应用到机械类专业的其他课程中去，唯有使知行合一，才能更好的应用所学到的知识，最不应该空怀宝藏却不知其应用之法。知理论，懂实践，才是上佳之道。
参考文献：
［1］迎春，王利华．机械设计理论教学与课程设计并行教学模式的探索［J］．时代教育，2015，12(21):14－16．
［2］庞兴华，解芳．CDIO教学模式在机械设计教学中的研究和实践［J］．教书育人:高教论坛，2015，22(33):134－138．
摘要：近几年，我国科学技术水平不断提升，机械行业也取得了重大的突破。在工业生产过程中，机械工程技术是极为重要的，我国机械行业虽然有着较快的发展速度，但是与其他发达国家进行对比还有一定的差距。自动化技术正在被人们所广泛运用，其不仅能够促使机械工程设计的效率不断提升，而且能够在一定程度上确保机械设计作业的安全性、可靠性。文章将详尽阐述机械设计及其自动化的具体设计原则，并结合实际情况来探析机械工程设计及其自动化的发展趋势。
关键词：机械工程设计；自动化；发展；趋势
1.概述
机械设计制造及自动化以机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互结合的产物[1]。机械设计及其自动化使得机械工业的技术结构、产品结构有所不同，其功能和构成也出现了一定的变化，机械工业的生产管理模式也不再像以前那样，其生产模式的自动化均已实现，产品的质量也越来越好，机械工程设计自动化对于我国工业水平的提升有着重大意义，应该给予一定的重视。
2.机械设计及其自动化的设计原则
设备的功能要求得以实现
机械设计及其自动化技术具有着较强的综合性，运用这种技术所制作出来的机械器材的性能与其内部构造之间有着紧密的联系。机械设备的`研发主要是想让人们的日常生产环节能够更快更好地完成。每一种机械设备均有着其相应的功用，不同设备的功能是有着一定区别的。机械设计及其自动化最关键的设计原则是要满足人们对于设备功能的要求，只有这样才能确保这些设备能够被正常使用。每一种机械设备均可以处理物质、能量以及信息，然后再将这些输出，故机械设计及自动化也应该具备这种能力。
运用先进技术来不断改进和创新
机械工程及自动化系统有着众多功能，依照它们所具备的功能可以将这些产品细分为3种。
1.加工机。该产品是一种自动化形式的机械，往往被用来进行物料的搬运以及加工生产等作业，其能够针对各种类型的东西进行自主加工处理，从而得出更加完善合理的物品。该类型设备常见的有机床、交通运输的器材、食品加工处理的设备、运用于纺织以及印刷的机械等等。
2.动力机。这种器材主要运用于输出能量，在把各种信息输入到该设备中之后，将会通过这些信息来得出一种新的系统，比如交通车辆的电动机、内燃机、发动机等等。
3.信息机。信息机这种自动化机械设备主要是用来处理各种信息，在工作人员将各种信息输入之后，该设备针对这些信息展开计算和管理，从而得出用户想要的信息数据。
3.机械工程设计及其自动化发展趋势
智能化
伴随着社会现代化进程的不断推进以及科学技术水平的不断发展，机械工程设计及其自动化将会不断向智能化方面靠拢。机械设计及其自动化的智能化涉及的内容非常广泛，往往需要运用到诸多学科方面的知识和思想，在未来，机电一体化技术也会朝着这个方向不断发展。通过调查不难发现很多人认为机械智能化设备能够很好地完成人类的各种工作，并且会具备自身独立的思想、能力以及情感，即人工智能状态。这种机械设备具有一些基本的逻辑能力、思维能力、推理能力、判断能力以及情绪活动等[2]。人们通常将这一系列设备命名为智能机器人。在部分人的想象中，智能机器人发展到最后可能会取代人类，然而，这是不现实的，机器人终究属于机械设备，即使它有着很强的工作能力，但它终究是人类制作出来的，其无法取代人。由于机器人可以代替人们完成很多事情，故非常有必要注重机械智能化方面的探究，以此来更深层次解放人的劳动力。
绿色化
现如今，人们居住的环境变得越来越好，生活方面的物资也越来越丰富。然而，人们对于环境的破坏正在持续加重，各种资源的储备量也在急剧降低。针对这种情况，人们非常有必要采取一系列措施来加以处理，使得自然资源能够被很好地保存下来。现如今，为了确保环境保护以及人类健康的要求得以达成，绿色产品出现在人们的视野中，这种产品对于环境的危害非常小，而且能够充分利用资源，绿色化已经成为时代发展的趋向，机械工程设计及其自动化的发展也会朝着绿色化方向发展着，只有这样才能符合时代发展的需求。
微型化
最近几年以来，微电子设备技术正在被广泛运用与人们的日常工作和生活中。机械设备在人们的印象中往往是那些比较高大的器材，而机械设计及其自动化正在不断向微型化方面展开探究。机械设计及其自动化的微型化发展突出表现是微创术[3]。微创术很多被运用在医学方面，这种技术对于人们而言是非常新颖的，是一种顶尖科技。该技术在医疗方面具有重大的功用，其通过微型设备来减少手术所带来的危害，患者在手术过程中也不再那么痛苦，并且能够促使手术的安全性有所提升。目前，由于这种设备的加工比较困难，其要求非常严格，急需相关人员来加以处理，从而推进机械自动化设计在微型化方面的拓展运用。
网络化
网络的迅速普及，促使各种网络控制和检测技术的研究得到了长足的进展。而控制所用到的终端设备就是机械设计自动化产品[4]。网络技术的广泛使用让各种家用设备均能与网络连接起来，人们可以通过网络来控制各种设备的运转，故机械设计自动化产品需朝着网络化的方向发展。
4.结论
现如今，人们越来越注重机械设计及其自动化的发展，我国虽然在这方面取得了一定的成就，但是这些依然是不够的，要想推动我国社会、经济不断向前发展，就需让机械设计及自动化不断朝着智能化、绿色化方面发展。
参考文献
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[4]韩小旭.机械设计制造及其自动化的发展方向分析[J].电子制作，2013（18）：12-14.
1、目的及意义(含国内外的研究现状)
精密和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键。
目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(PZT)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(GMA)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(MEMS)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用。
国外在超磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每平方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为。美国Etrema公司开发的大行程精密Terfenol-D致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±μm，最大输出力为2670N。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，德国教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000N的驱动力，极限速率为20mm/s；美国的等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达·m，精度达800微弧度。在流体控制领域，瑞典ABB公司设计了一个用GMM棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用。
国内在磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件；浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题；甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置；长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置；武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。
然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。
本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。
2、基本内容和技术方案
本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。
论文的主要内容包括：
第一章：绪论。介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。
第二章：超磁致致动器的发热影响分析。列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。
第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在Abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。
第四章：超磁致致动器结构优化。根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。
第五章：总结与展望。概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。
毕业设计的技术路线主要包括：
(1)超磁致驱动装置的三维建模。分析微进给平台的图纸，在有限元分析软件Abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。
(2)基于Abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。在有限元分析软件Abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。
(3)超磁致致动器的结构优化。根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：
一、对超磁致致动器的线圈发热进行分析，得出线圈发热模型，根据模型对线圈进行结构优化改善超磁致伸缩棒的温度场分布情况；
二、将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。
(4)对比对优化后的超磁致致动器在Abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。
3、进度安排
(1)第1-3周：毕业实习，完成实习报告。
(2)第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件Abaqus。确定方案，完成开题报告。
(3)第6-8周：学习软件有限元分析软件Abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。
(4)第9-10周：在Abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。
(5)第11-12周：根据分析结果，撰写毕业论文。
(6)第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。
(7)第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。
机械设计课程教学改革研究
为满足国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需求，我国已经开始大力推进应用型本科高校建设。机械工程类专业作为典型的应用型专业，应该在应用型人才培养方面发挥排头兵和先锋的作用。以湖南城市学院机电工程学院为例，学院以能力培养为本位，坚持并发展为工程机械、汽车制造等行业服务为主的目标，按照“厚基础、宽口径、重实践”的教学指导方针，培养符合企业需要、社会认可的应用型高级专门人才。应用型人才的培养应该着重“厚基础+强素质+个性化”培养，也就是需要在培养学生扎实的基础知识的前提下，注重学生实践动手能力、创新能力、团队协作能力等方面的培养，同时注重因材施教，进行个性化培养。要实现应用型人才培养的目标，归根结底还是要落到课程教学这一实处上来。作为机械工程类本科专业的核心技术基础课，机械设计课程的教学需要在现有基础上大力推进全方位的改革，以满足机械类专业的应用型人才培养目标。
1课程教学现状
机械设计课程主要介绍通用零件的设计理论与方法，具有很强的理论性和实践性。课程内容涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。该课程旨在为学生提供构思能力、工程分析能力以及解决实际工程问题的能力等方面的基本训练[1]。当前，机械设计课程教学过程中存在课程内容繁杂、过于重视理论计算而忽视实践、课程教学内容与工程联系不够紧密、教学内容与学科领域最新发展脱节、教学方法单一、学生学习效果一般等现象和问题，亟待改进。
课程覆盖面广、内容繁多。作为专业技术基础课，机械设计课程涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。课程的具体内容从机械零件的设计方法、机械零件的强度计算、摩擦与磨损理论，到具体的螺纹连接、销连接、键连接、齿轮传动、蜗杆传动、挠性件传动、轴、联轴器、滚动轴承、滑动轴承等具体零部件的设计，内容繁多，且各部分内容自成一体，不具备系统性，给教师授课和学生学习带来较大的难度。
课程教学内容与工程实际联系不够紧密。机械设计课程不仅理论性强，而且很强调其在实际机械零部件设计中的应用，具有很强的实践性。机械设计课程的基本理论大多直接来源于机械设计实践活动中的经验总结，如果在理论教学过程只是照本宣科而不能结合实际阐述其计算原理与来龙去脉，使学生只知其然而不知其所以然，缺乏对知识点的深刻认识，在学习过程中也会觉得枯燥乏味，甚至影响其对知识的理解、掌握[2]。
教学方法单一，缺乏创新性。合理的教学方法对于教学效果的提高至关重要。受限于教学内容理论知识偏多，机械设计课程在教学方法方面往往创新性不足，主要以教师教授为主，学生在课堂上主要是被动接受知识，其积极性和主观能动性得不到充分发挥，这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新思维都存在不利影响。
2教学内容改革研究
在机械类专业应用型人才培养目标的指导下，明确了本课程的教学目的是要切实提高学生理论联系实际的能力，以及分析和解决实际工程问题的能力。鉴于此，需要在此教学目标的基础上，进一步优化课程内容，确定教学内容的范围、广度与深度，使学生在掌握基本概念和基本理论的基础上，突出应用能力的提升。将一些繁琐复杂、难度较大的.公式推导等内容适当删除，为不致知识点脱节，代之以公式背景的介绍和运用的说明。适当压缩纯理论教学学时，特别是对于类似结构与零部件的设计，可以适当安排学生自学，培养学生举一反三、学以致用的能力。此外，还应增加设计实践、实验教学等环节教学内容的创新性，从而提高学生的学习积极性。在引导学生建立机械设计知识体系的基础上，结合应用型人才培养的需要，深入调查研究机械类专业学生毕业后从事的工作对于机械设计课程知识的需求，并立足于实际生产过程，根据机械行业的发展方向有针对性、有侧重点地对学生在实际工作中广泛应用的知识点进行深入讲解。例如，考虑到部分学生今后可能进入汽车生产企业工作，可以在教学内容中适当多以汽车零部件作为实例讲解，培养学生对汽车设计制造的兴趣，也可以使学生将来在工作岗位上尽快进入角色。
3教学方法改革研究
运用启发式、讨论式教学方式。传统的机械设计课程教学往往采用灌输式的教学方式，没有重视学生主动性的引导和发挥。采用启发式教学方法和讨论式教学方法，以问题为基础，组织学生参与课堂讨论，启发学生的思维。例如在讲授齿轮传动时，给出有齿轮元素的高校校徽图案，以论述齿轮传动的重要性，并引导学生思图案中的结构错误，从而加深学生对齿轮结构的理解，使教学效果得到明显改善。
计算机辅助教学课件和实验器材的使用。机械设计课程实践性强，涉及大量复杂零部件、结构的静态、动态过程分析，部分学生在由于工程实际认知匮乏，空间想象能力较差，学习时将存在一定的困难。利用计算机辅助教学课件特别是体线运动特征的动画，结合适当的教学器材进行演示，可将传统方法讲授时不易讲清楚、学生难以理解的内容直观形象地展示出来，从而提高教学效果。
实践教学改革。机械设计课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性教学环节。通过课程设计，将理论与工程实际结合起来，加强学生的技能训练，提高学生的综合应用能力。传统的机械设计课程设计往往都是二级减速器的设计，在设计题目中给出明确的设计数据和设计方案，内容几乎是千篇一律，制约了学生的思维。为培养学生独立分析、解决实际工程问题的应用能力，采用开放式的综合性设计实验，使学生初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、结构设计等机械产品的一般设计流程，形成良好的设计习惯。同时，以机械创新设计大赛和“慧鱼”模型组合大赛为契机，一方面借鉴大赛参赛项目的成功经验，学习设计思路和方法；另一方面，鼓励和指导学生参加比赛，使学生获得更多机械设计实践的机会。
4结论
本文从机械设计课程教学内容、方法、手段以及实践教学等方面着手进行课程改革研究，转变以知识传授为主的教育理念，更新教学内容，改进教学方法，逐步树立以能力为本的应用型人才培养思想，提高学生理论联系实际，分析和解决实际工程问题的能力。
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