時(shí)間:2023-05-29 17:46:59
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)械制造工藝,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
中圖分類號(hào):TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)04(b)-0089-01
眾所周知,制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的綜合體現(xiàn),機(jī)械制造工藝的發(fā)展是人民生活水平提高的重要保障,當(dāng)今世界,正在發(fā)生著深刻的變化,對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的影響也比較大,機(jī)械制造工藝也被賦予了新的內(nèi)涵,傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)在不斷吸收各方面最新成果之后,將其應(yīng)用于機(jī)械制造工藝的改革與創(chuàng)新,這使得現(xiàn)代機(jī)械制造工藝呈現(xiàn)出信息化、高技術(shù)化、極端化、綠色化、服務(wù)增值等特點(diǎn)和趨勢(shì)。
對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),自從改革開放以來(lái),中國(guó)機(jī)械制造工藝取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,但是,我國(guó)的機(jī)械制造工藝同國(guó)外高技術(shù)水平國(guó)家相比差距依然較大,存在著資源利用率底,污染處理不力,自主創(chuàng)新能力低下等等問題。這些問題需要國(guó)家加大對(duì)機(jī)械制造工藝的重視,加大機(jī)械制造工藝的資金和資源投入,使我國(guó)從一個(gè)機(jī)械制造大國(guó)轉(zhuǎn)型為機(jī)械工藝設(shè)計(jì)大國(guó)。
1 機(jī)械制造工藝的歷史
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的說(shuō)法是上世紀(jì)80年代提出的,但是其進(jìn)入實(shí)用范圍已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)了,機(jī)械制造技術(shù)由最初的純手工操作,逐步變?yōu)榱藱C(jī)械替代,這樣,產(chǎn)品的質(zhì)量和整個(gè)生產(chǎn)效率得到了大大的提高,勞動(dòng)強(qiáng)度也減輕了不少。機(jī)械制造是伴隨著人類歷史的發(fā)展而發(fā)展的,從原始社會(huì)時(shí)期,人類便創(chuàng)造了石器工具來(lái)狩獵,這也是人類第一次使用工具,之后,為了滿足日常生活的需要,人類陸續(xù)發(fā)明了土器,銅器和鐵器工具,但是這些工具的制造工藝非常簡(jiǎn)單,其中的科技含量很低,隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提升,人類的機(jī)械制造工藝也在不斷的更新,同時(shí),機(jī)械制造工藝已經(jīng)不僅僅是為了滿足人類的基本生活需求,同時(shí)也向文化,藝術(shù),工業(yè)等方面發(fā)展,從而提高了人類的物質(zhì)文明。
到了近代,出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn),蒸汽機(jī)的問世,帶來(lái)了第一次工業(yè)革命,內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),帶來(lái)了汽車,火車的發(fā)展,人類對(duì)于機(jī)械制造工藝的研究開始向自動(dòng)化,大型化轉(zhuǎn)變,同時(shí),對(duì)于機(jī)械制造的認(rèn)識(shí)上了一個(gè)臺(tái)階。而以電能為基礎(chǔ)的第二次工業(yè)革命,則是機(jī)械制造發(fā)展史上的另一座里程碑,電能的運(yùn)用,使得生產(chǎn)效率呈幾何式地增長(zhǎng),從第二次工業(yè)革命開始,機(jī)械制造工藝真正達(dá)成了科學(xué)與技術(shù)的融合,自然科學(xué)的發(fā)展,開始同機(jī)械制造緊密結(jié)合,機(jī)械制造開始依賴于科學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展,人類對(duì)機(jī)械制造工藝的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變到智能化,高科技化轉(zhuǎn)變。所以說(shuō),機(jī)械制造工藝的發(fā)展是也人類歷史的發(fā)展史。
1.1 我國(guó)機(jī)械制造工藝的現(xiàn)狀
機(jī)械制造工藝是機(jī)械制造行業(yè)的核心技術(shù)支持,目前我國(guó)還處于機(jī)械制造的發(fā)展階段,但是,已經(jīng)有一些先進(jìn)的機(jī)械制造工藝應(yīng)用于機(jī)械制造當(dāng)中。此外,自控技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于機(jī)械制造之中,這也是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的成果,而且,有計(jì)算機(jī)控制的流水線作業(yè)也逐步進(jìn)入到機(jī)械生產(chǎn)過程中,柔性控制技術(shù)目前在我國(guó)還沒有得到完全普及。近年來(lái),我國(guó)的機(jī)械制造工藝不斷采用先進(jìn)技術(shù),但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,任然存在著較大的差距,這主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。
(1)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理等新的管理思想和技術(shù),而我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)采用計(jì)算機(jī)管理,在很多小型企業(yè),計(jì)算機(jī)管理還處于起步階段。
(2)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計(jì)方法,而我國(guó)采用的設(shè)計(jì)方法還處于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段。
(3)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛采用高精密加工,微加工,微型機(jī)械,納米加工,電磁加工等新型機(jī)械制造工藝,而我國(guó)尚處于研發(fā)階段。
(4)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工自動(dòng)化,智能化,集成化,我國(guó)尚處于單機(jī)自動(dòng)化,剛性自動(dòng)化階段。
1.2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)
近年來(lái),機(jī)械制造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)的發(fā)展越來(lái)越快,出了較為傳統(tǒng)的制造方法外,由于很多新材料的出現(xiàn)和制造精度等的提升,特別是新型產(chǎn)品的制造生產(chǎn),比如計(jì)算機(jī),集成電等,打開了機(jī)械制造工藝的新的領(lǐng)域,而現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的新的特點(diǎn),總的來(lái)說(shuō),可以歸結(jié)為3點(diǎn):高技術(shù)化,智能化,清潔化。
(1)高技術(shù)化:高科技的應(yīng)用時(shí)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),隨著時(shí)代的進(jìn)步,高科技技術(shù)也是日新月異,在機(jī)械制造領(lǐng)域中,應(yīng)用的高科技技術(shù)也很多,比如激光技術(shù),自控技術(shù),電磁技術(shù),納米技術(shù)等等,使用這些高技術(shù)附加值的新型制造工藝,大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,使產(chǎn)品上市快,成本低,質(zhì)量好,進(jìn)而提高了企業(yè)的生產(chǎn)柔性,使企業(yè)在市場(chǎng)中更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)智能化:智能化機(jī)械制造工藝就是通過計(jì)算機(jī)控制,將人工智能應(yīng)用于制造過程中,是人處于完全的智力工作狀態(tài),在整個(gè)過程中,系統(tǒng)能夠代替人而自動(dòng)地對(duì)自身的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠自動(dòng)改變參數(shù),進(jìn)行自我修理。智能化的制造生產(chǎn)過程,能夠大大地降低人類的勞動(dòng)強(qiáng)度,使生產(chǎn)過程更精確,更規(guī)范。
(3)清潔化:清潔化的制造工藝是指在現(xiàn)有條件下,在保證產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響的同時(shí),將生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的污染程度降到最低,并且加大資源的利用率。目前,環(huán)境污染問題已經(jīng)非常嚴(yán)重,在機(jī)械制造行業(yè)中,清潔化生產(chǎn)也是一個(gè)熱點(diǎn)話題,真正做到清潔化生產(chǎn),是綠色理念真正融入到企業(yè)文化中,是實(shí)習(xí)可持續(xù)發(fā)展的根本,更是利于人類社會(huì)的一項(xiàng)事業(yè)。
2 機(jī)械制造工藝的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械制造工藝隨著高科技的發(fā)展,在新技術(shù)的帶動(dòng)下,正在朝著新的方向發(fā)展,其中集成化,精細(xì)化,敏捷化便是機(jī)械制造工藝發(fā)展趨勢(shì)的3個(gè)熱點(diǎn)方向。
(1)集成化:集成化的發(fā)展是高度綜合自動(dòng)化發(fā)展的衍生品,這表面機(jī)械制造工藝從原先的單位加工轉(zhuǎn)化為完整的連續(xù)性加工。集成化不是簡(jiǎn)單的個(gè)體連接,而是經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃,優(yōu)化重組來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(2)精細(xì)化:機(jī)械制造工藝的發(fā)展,伴隨著加工精度的不斷提高,如今,加工精度已經(jīng)進(jìn)入納米級(jí)的探索階段,由于加工精度的提升,使得產(chǎn)品的性能,品質(zhì)也大大改善,甚至出現(xiàn)了很多新型材料,新型產(chǎn)品,相信在不久的將來(lái),機(jī)械制造工藝能夠完全進(jìn)入納米時(shí)代,或者更精細(xì)的階段。
(3)敏捷化:敏捷化制造是同其它企業(yè)分工合作,為了一個(gè)共同的大的目標(biāo)而努力,自己完成自己的工作,最后再將細(xì)節(jié)工作結(jié)合在一起,以此來(lái)提高市場(chǎng)的整體競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí),能夠?qū)蛻舻男枨罂焖俚刈龀龇磻?yīng),因?yàn)楦鞑糠止ぷ鞫加刹煌闹圃炱髽I(yè)完成,所以能迅速地做出各個(gè)部分的生產(chǎn)調(diào)整,而不影響整體的工作進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)利益的最大化。
隨著社會(huì)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)需求的不斷變化,也需要對(duì)具有現(xiàn)代性特點(diǎn)及技術(shù)水平的制造工藝及精密加工技術(shù)水平相應(yīng)提高并符合生產(chǎn)實(shí)際需要。在應(yīng)用該技術(shù)的應(yīng)用范圍和深度我國(guó)還處于初步發(fā)展階段,應(yīng)通過進(jìn)一步加強(qiáng)該技術(shù)的應(yīng)用才能提高其發(fā)展水平。
2現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)
2.1現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝主要是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到應(yīng)用服務(wù)全過程中綜合應(yīng)用制造、信息及現(xiàn)代技術(shù),達(dá)到低耗質(zhì)優(yōu)及靈活清潔的生產(chǎn)目標(biāo),動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)提高競(jìng)爭(zhēng)及適應(yīng)力的制造技術(shù)。其工藝范圍廣泛,也具有較多種類。
(1)氣體保護(hù)焊接工藝。氣體保護(hù)焊接工藝主要是充分利用電弧介質(zhì)應(yīng)用氣體對(duì)電弧和焊接區(qū)提供必要保護(hù)的一種電弧焊。在實(shí)際應(yīng)用中最常采用二氧化碳作為氣體介質(zhì),可有效降低成本,在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。技術(shù)上具有迅速焊接、操作便捷、焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化、幾乎不產(chǎn)生熔渣、不具有較大的光輻射等很多優(yōu)點(diǎn),但對(duì)于設(shè)備具有較高的要求,也需要較大的投資成本。
(2)電阻焊工藝。電阻焊工藝主要是在兩電極間壓緊被焊工件,形成在焊接電流通過的接觸表面及附近區(qū)域的電阻熱升溫至塑性或熔化狀態(tài),金屬鍵一般都是由分離兩表面的金屬原子構(gòu)成,在結(jié)合面形成共同晶粒的量比較充足。電阻焊焊接操作便捷、只需較低焊接成本、不需要較長(zhǎng)時(shí)間加熱、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械化并具有較高效率等優(yōu)點(diǎn),但也存在一些不足之處,如設(shè)備需要較高成本、無(wú)損檢測(cè)方法不具備及難以維修等。
(3)埋弧焊工藝。埋弧焊工藝是在焊劑層下利用電弧燃燒而實(shí)現(xiàn)焊接的一種方法,通常有兩種方式——自動(dòng)和半自動(dòng)焊接,但因半自動(dòng)埋弧焊需將焊絲采用手動(dòng)方法進(jìn)行遞送,目前已很少應(yīng)用。該技術(shù)具有較高的生產(chǎn)率、基穩(wěn)定的焊接質(zhì)量、本不產(chǎn)生弧光及較少煙塵等很多優(yōu)點(diǎn),使其成為制造管段、壓力容器、箱型梁柱等鋼結(jié)構(gòu)的首選焊接方法。選擇準(zhǔn)確焊劑堿度是應(yīng)用中最關(guān)鍵的,以達(dá)到焊材技術(shù)要求。
2.2精密加工技術(shù)。
精密加工技術(shù)主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一種先進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)。砂帶消磨、精密切削、研磨、拋光成型磨具等都是應(yīng)用相對(duì)較為成熟的加工技術(shù),納米技術(shù)是近年來(lái)逐漸應(yīng)用的一種最新的精密加工技術(shù)。
(1)精密切削技術(shù)。精密切削技術(shù)在精密加工技術(shù)中是一種十分典型的技術(shù),也是在機(jī)械制造中最常用的一種切削技術(shù)。在應(yīng)用中應(yīng)減少使用刀具、機(jī)床及工件,使機(jī)床提高運(yùn)轉(zhuǎn)速度,才能提高制造的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)精密研磨技術(shù)。在加工制造中,精密研磨技術(shù)對(duì)于電路板硅片集成具有十分重要的作用,并隨科技的不斷發(fā)展,超精密研磨技術(shù)應(yīng)用目前已逐漸成熟,在機(jī)械加工領(lǐng)域也日益表現(xiàn)出良好的發(fā)展空間。
(3)納米技術(shù)。該技術(shù)是將不同技術(shù)學(xué)科交叉發(fā)展形成的一種產(chǎn)物,結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)工程技術(shù)和物理理論,經(jīng)不斷發(fā)展研究,已逐漸成熟,解決了硅片上刻字等傳統(tǒng)技術(shù)難題,其應(yīng)用發(fā)展明顯提高了信息存儲(chǔ)密度,在機(jī)械制造領(lǐng)域具有十分高的應(yīng)用價(jià)值。
2.3現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用。
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)不只是應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域,也逐漸拓展到冶金、電子等領(lǐng)域,但隨著技術(shù)逐漸發(fā)展并呈現(xiàn)更新?lián)Q代的形勢(shì),現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)也將發(fā)展的更快更好,而社會(huì)也逐漸增加對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求并提出更高的質(zhì)量要求,在某種程度上也將推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的發(fā)展日漸成熟。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷加快,現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)也不斷擴(kuò)大應(yīng)用需求,深入開展相關(guān)技術(shù)的研究工作,促進(jìn)技術(shù)快速發(fā)展,對(duì)于加快工業(yè)化進(jìn)程和促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步發(fā)揮了十分積極地作用。
3現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)特點(diǎn)
3.1全過程關(guān)聯(lián)性。
在制造過程中都應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)械制造工藝,自研發(fā)機(jī)械產(chǎn)品階段就開始應(yīng)用,并涉及設(shè)計(jì)產(chǎn)品、制造加工及應(yīng)用銷售等眾多環(huán)節(jié)。內(nèi)在的聯(lián)系性在各個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)都有所體現(xiàn),也正是存在如此的關(guān)聯(lián)性,所以各環(huán)節(jié)產(chǎn)生技術(shù)問題,都會(huì)影響到下個(gè)環(huán)節(jié)甚至是整個(gè)技術(shù)應(yīng)用過程。在制造過程中,現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)全面掌握現(xiàn)代機(jī)械制造工藝以及精密加工技術(shù)之間存在的關(guān)聯(lián)性,并將這幾種技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于整個(gè)機(jī)械制造過程。
3.2技術(shù)種類系統(tǒng)多樣性。
上述幾種技術(shù)之間在種類上存在計(jì)算機(jī)、信息、自動(dòng)化以及系統(tǒng)化管理等技術(shù)的多樣性和系統(tǒng)性。各種技術(shù)不能單獨(dú)進(jìn)行應(yīng)用,大部分時(shí)間都應(yīng)用的比較綜合,在設(shè)計(jì)、制造、加工及銷售機(jī)械產(chǎn)品等各個(gè)環(huán)節(jié)中貫穿這一多樣性和系統(tǒng)性的應(yīng)用。
3.3技術(shù)應(yīng)用全球性。
在技術(shù)應(yīng)用過程中,加入世貿(mào)組織后我國(guó)在經(jīng)濟(jì)及技術(shù)領(lǐng)域都逐漸接近世界的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)全球化背景為促進(jìn)相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展提供了巨大動(dòng)力,但這也對(duì)我國(guó)科技發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了難得的發(fā)展機(jī)遇。在目前技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的顯示情況下,應(yīng)積極努力不斷提高現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)水平,在制造機(jī)械技術(shù)方面逐步縮小與世界先進(jìn)水平之間存在的差距,進(jìn)而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷提高競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;工藝過程;可靠性
一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平很大程度上取決于該國(guó)家的機(jī)械制造能力,因此對(duì)于機(jī)械制造能力的提高是工業(yè)界為了提高整體設(shè)備水平而努力推進(jìn)的內(nèi)容。針對(duì)機(jī)械加工制造的研究還包含對(duì)工藝過程可靠性的研究,技術(shù)提高的同時(shí)機(jī)械制造的質(zhì)量也是影響總體水平的一個(gè)關(guān)鍵因素。但是在很多機(jī)械制造中單純對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)不能滿足使用需求,還需要增加工藝過程的可靠性驗(yàn)證。
一、現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)工藝過程可靠性概述
基于機(jī)械制造行業(yè)中對(duì)于機(jī)械制造工藝過程可靠性的認(rèn)識(shí),對(duì)于工藝過程的有效管理能夠提高機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識(shí),現(xiàn)代化的機(jī)械制造企業(yè)都將工藝過程管理工作作為質(zhì)量監(jiān)督管理的重點(diǎn)內(nèi)容,尤其是現(xiàn)代化的機(jī)械制造工藝較為復(fù)雜,一個(gè)產(chǎn)品需要經(jīng)過多種加工技術(shù)才能夠完成,因此每個(gè)工藝環(huán)節(jié)都成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。那么對(duì)于機(jī)械制造工藝過程的可靠性進(jìn)行分析能夠指導(dǎo)實(shí)際的機(jī)械制造過程中相應(yīng)的檢驗(yàn)過程和工藝選擇,為提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的作用,機(jī)械制造行業(yè)也因?yàn)橐肓斯に囘^程可靠性概念得到了質(zhì)量管理方面的突破,為提高我國(guó)的機(jī)械制造水平提供有效的支持。
二、我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)工藝過程可靠性分析中存在的問題
雖然在機(jī)械制造領(lǐng)域工藝過程可靠性分析的重要性以及得到認(rèn)可,很多企業(yè)都開展了相關(guān)工作內(nèi)容,但是仍然存在一些問題:
(一)缺乏對(duì)于可靠性的了解。對(duì)于機(jī)械制造工藝過程可靠性重要性的認(rèn)識(shí)在很多企業(yè)中還沒有充分理解,雖然已經(jīng)開展了很多關(guān)于機(jī)械制造工藝過程可靠性的研究工作,但是對(duì)于如何保障機(jī)械制造工藝過程中的可靠性還沒有得到較為普遍認(rèn)可的內(nèi)容。加之現(xiàn)代化的機(jī)械制造過程中企業(yè)僅僅加強(qiáng)了對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的可靠性分析工作,在加工過程中沒有充分認(rèn)識(shí)可靠性的重要性,僅僅停留在理論層面,沒有實(shí)際落實(shí)到產(chǎn)品的加工過程中。很多機(jī)械制造工藝流程管理不嚴(yán)格、加工材料不達(dá)標(biāo)、設(shè)備加工精度不足等等問題都嚴(yán)重影響了機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性,在加工過程中存在的問題可控性差,分析復(fù)雜度高,因此很難進(jìn)行可靠性分析操作,給機(jī)械制造工藝過程可靠性的落實(shí)帶來(lái)了難度。
(二)缺少對(duì)于機(jī)械制造工藝過程可靠性的評(píng)定指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)在的機(jī)械制造行業(yè)對(duì)加工過程的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),指根據(jù)工藝流程對(duì)其中的每一道工序進(jìn)行了評(píng)定,但是對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過程并沒有一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),如何對(duì)機(jī)械制造的工藝過程進(jìn)行評(píng)定還是個(gè)難點(diǎn),因?yàn)楣に囘^程是個(gè)由多工序共同完成的,其中涉及到不同工序之間的相互影響,這就給工藝過程的整體可靠性評(píng)判帶來(lái)了難度,在現(xiàn)代化的機(jī)械制造領(lǐng)域仍然缺少一個(gè)關(guān)于工藝過程的整體可靠性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),這些都給機(jī)械制造工藝過程中的可靠性評(píng)估工作帶來(lái)了很大的操作難度,有待進(jìn)一步研究和探索。
(三)缺少有效的機(jī)械制造工藝過程可靠性判定方法。不僅在機(jī)械制造工藝過程的可靠性判斷上缺少指標(biāo),面對(duì)復(fù)雜的工藝過程可靠性判斷,甚至無(wú)從下手,目前還沒有一套成型的理論能夠應(yīng)用于工藝過程可靠性的判定,根據(jù)可靠性要求,需要通過對(duì)工藝過程中得到的大量產(chǎn)品進(jìn)行分析和測(cè)試,根據(jù)這些結(jié)果對(duì)整體可靠性進(jìn)行辨別,但是這項(xiàng)工作是一個(gè)長(zhǎng)期而單一的過程,在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,很多企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)利益,對(duì)于這樣的測(cè)試工作沒有予以充分重視,在沒有得到完整的可靠性測(cè)試結(jié)果就開始進(jìn)行批量生產(chǎn),這樣工藝過程的可靠性分析就失去了保障產(chǎn)品質(zhì)量的意義,因此發(fā)展一套有效的可靠性判定方法是推動(dòng)機(jī)械制造工藝過程可靠性推廣的關(guān)鍵。
三、對(duì)機(jī)械制造工藝過程可靠性改進(jìn)的措施
在每一個(gè)機(jī)械制造過程中工藝流程都十分復(fù)雜,其中需要多個(gè)工藝環(huán)節(jié)相互配合形成一套完整的加工流程,比如加工設(shè)備、加工輔助設(shè)備、運(yùn)輸過程、材料和產(chǎn)品儲(chǔ)存等等,涉及到的設(shè)備和工藝手段也十分復(fù)雜。這些不同的內(nèi)容都成為了影響機(jī)械制造工藝過程可靠性的因素。根據(jù)工藝過程可靠性的定義,工藝過程可靠性是工藝過程符合技術(shù)要求的可靠性保證。因此工藝過程可靠性能夠在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率。通過以下措施可以改善機(jī)械制造工藝過程的可靠性。
(一)提高系統(tǒng)可靠性。正如前文分析的內(nèi)容機(jī)械制造工藝過程可靠性內(nèi)容較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來(lái)具有一定難度,但是對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量具有十分重要的意義。因此可以通過提高整個(gè)機(jī)械制造工藝流程中的機(jī)械設(shè)備可靠性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性和工藝技術(shù)的可靠性。
(二)提高機(jī)械制造的總體性能。實(shí)際工藝過程是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性延續(xù),在保證產(chǎn)品質(zhì)量方面具有重要意義。那么在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就要從整體角度出發(fā),將后續(xù)的設(shè)備制造能力和工藝實(shí)現(xiàn)能力都綜合考慮進(jìn)去,才能夠完成工藝可靠性,形成不同環(huán)節(jié)之間的良好溝通并實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)利益的效果。
(三)工藝過程特性的改進(jìn)。通過對(duì)工藝過程的改進(jìn)不但能夠?qū)⒐に嚵鞒痰目煽啃蕴岣撸€能夠最大程度的壓縮生產(chǎn)工作量,從全面的角度成為提高機(jī)械制造工藝過程可靠性的途徑。
四、結(jié)語(yǔ)
通過的分析可以看出,機(jī)械制造工藝過程可靠性成為了關(guān)系到整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)能力和質(zhì)量的關(guān)鍵因素,通過加強(qiáng)機(jī)械制造工藝過程可靠性水平,提高我國(guó)現(xiàn)代化機(jī)械制造能力,根本上將我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力抬高一個(gè)新臺(tái)階,形成我國(guó)工業(yè)的國(guó)際化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)全球化和市場(chǎng)全球化的趨勢(shì)中取得更加廣闊的發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)成為現(xiàn)代工業(yè)化的技術(shù)強(qiáng)國(guó)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 機(jī)械制造 工藝技術(shù) 研究
中圖分類號(hào):F407.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
機(jī)械制造是一門對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造加工、使用銷售以及維修服務(wù)甚至回收再生等過程進(jìn)行研究的工程學(xué)科,機(jī)械制造的目的是提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng),這其中不但包含了物流工程還包含信息流和能量流等一系列成套的系統(tǒng)工程。
1提高機(jī)械制造工藝技術(shù)的必要性
我國(guó)當(dāng)前的資源較為緊張,資源局勢(shì)較為惡劣。我國(guó)是世界上的人口大國(guó),雖然整體資源較為豐富,居世界前列,但是人均資源較少,對(duì)國(guó)家的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家建設(shè)都有很大的阻礙。當(dāng)前,我國(guó)仍然處于世界制造業(yè)的較低水平,在資源利用方面也有極大的發(fā)展空白。現(xiàn)在的許多企業(yè)資源消耗率大,資源浪費(fèi)現(xiàn)象非常明顯和嚴(yán)重,完全超過了國(guó)家規(guī)定的資源使用標(biāo)準(zhǔn)。
2當(dāng)前機(jī)械制造工藝技術(shù)
2.1快速成型技術(shù)
快速成型技術(shù)是一種新的機(jī)械制造工藝技術(shù),它主要建立在機(jī)械加工設(shè)備和機(jī)械制造技術(shù)上,直接對(duì)機(jī)械樣板進(jìn)行生產(chǎn)研發(fā)。在具體的加工過程中,快速成型技術(shù)不需要其他任何技術(shù)以及加工工具,例如加工銼刀、加工模具、加工夾具等。快速成型技術(shù)能夠很好地幫助設(shè)計(jì)研究人員縮短相應(yīng)的設(shè)計(jì)成型周期,推動(dòng)相關(guān)的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。
2.2爆炸沖壓和強(qiáng)磁場(chǎng)沖壓工藝技術(shù)
很早之前金屬材料的爆炸復(fù)合和成型工藝技術(shù)就已經(jīng)被發(fā)明和使用了,可是隨著社會(huì)的發(fā)展,人們需要在水下進(jìn)行沖壓技術(shù),所以在水下用爆炸沖壓來(lái)加工制造金屬零件就變的尤為重要。在該高新技術(shù)中,核心的裝置是一種被稱為“水下沖壓火炮”的裝置。當(dāng)這種沖壓火炮發(fā)射時(shí),它不產(chǎn)生任何濃煙。當(dāng)這種炮被激發(fā)后,特制炮彈工作閥在極短的時(shí)間內(nèi)以很大的動(dòng)量撞擊水。當(dāng)水流被這種力量沖擊時(shí),它可產(chǎn)生相當(dāng)于100MP大氣壓的沖壓力,在這樣的氣壓下,我們需要加工的物體便會(huì)被沖擊力改變成我們所需的形狀。
2.3智能制造技術(shù)
當(dāng)前的智能制造技術(shù)主要是運(yùn)用在制造工藝技術(shù)中,是依附于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械制造人工智能化技術(shù)而建立起來(lái)的一種制造方法。基于高度發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)技術(shù),利用計(jì)算機(jī)職能來(lái)實(shí)現(xiàn)人工操作的逐步取代。智能制造技術(shù)通過對(duì)整體機(jī)械制造技術(shù)中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造的自動(dòng)化控制。在機(jī)械制造工藝中,自動(dòng)化控制技術(shù)可以將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地分析計(jì)算,對(duì)比制造成品的相關(guān)數(shù)據(jù)。智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的優(yōu)化,滿足了當(dāng)前的機(jī)械制造工藝行業(yè)的需要。
3資源節(jié)約型機(jī)械制造工藝技術(shù)
3.1干式加工技術(shù)
干式加工技術(shù)在實(shí)際操作的過程中減少了對(duì)傳統(tǒng)刀類工具的應(yīng)用,減少了切屑,提高了制造的成效。這種技術(shù)降低了零件的成本,避免了因使用傳統(tǒng)的切削工具和清洗液等帶來(lái)的環(huán)境污染,對(duì)建立節(jié)約環(huán)保型產(chǎn)業(yè)鏈具有重要的意義。干式加工對(duì)機(jī)械加工中的相關(guān)材料進(jìn)行預(yù)算,實(shí)現(xiàn)了材料節(jié)約和降低能源消耗的目標(biāo)。但是,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,干式加工只能在預(yù)定的技術(shù)條件下進(jìn)行加工,很難在機(jī)械制造工藝上進(jìn)行普遍地運(yùn)用。
3.2準(zhǔn)干式加工技術(shù)
準(zhǔn)干式加工技術(shù)主要分為風(fēng)冷卻切削技術(shù)和“汽束”噴霧冷卻切削技術(shù)兩類。
風(fēng)冷卻切削技術(shù)是在現(xiàn)有的機(jī)械制造工藝中,將和降溫的技術(shù)進(jìn)行改革,完成對(duì)相關(guān)技術(shù)對(duì)和冷卻的需求。風(fēng)冷卻切削技術(shù)在具體的操作過程中,首先要對(duì)裝置中的水汽進(jìn)行除去。其次,將除去了水分的空氣進(jìn)行冷卻降溫。最后,在削切加工部位注入少量植物油以實(shí)現(xiàn)防銹的效果,并將冷卻的空氣在削切加工部位運(yùn)用。風(fēng)冷卻切削技術(shù)通過上述的過程,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械制造工藝的冷卻和,節(jié)約了資源,很好地完成了環(huán)保型機(jī)械制造工藝的要求。
“汽束”噴霧冷卻切削技術(shù)是我國(guó)當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)的主要應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)主要是先對(duì)空氣進(jìn)行壓縮,其次依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行削切液的液化。液化的削切液便于貯存,可以減少資源的消耗。當(dāng)我們需要使用削切液時(shí)將液化的削切液進(jìn)行霧化,在這個(gè)過程中,削切液霧化會(huì)帶走大量的熱量,形成快速噴霧,使金屬材料變形率降低,達(dá)到降溫的目的。
“汽束”噴霧冷卻切削技術(shù)降低了機(jī)械制造工藝對(duì)資源的消耗,減少了對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)建設(shè)綠色機(jī)械制造工藝有非常大的幫助。
4結(jié)語(yǔ)
隨著當(dāng)前資源的逐漸緊張,節(jié)能減排已經(jīng)滲透到各種工藝中。提高機(jī)械制造工藝的相關(guān)技術(shù)不僅可以降低機(jī)械制造工藝對(duì)資源的需求,還可以降低對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)我國(guó)今后的工業(yè)發(fā)展具有非常積極的意義。對(duì)機(jī)械制造工藝新技術(shù)進(jìn)行研究,提倡新技術(shù)在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的運(yùn)用,建立資源節(jié)約型工業(yè)已經(jīng)刻不容緩,勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:LIGA技術(shù);準(zhǔn)LIGA技術(shù)
在當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù)中,微機(jī)械制造工藝屬于精度極高的生產(chǎn)體系,其生產(chǎn)精度能夠達(dá)到微米級(jí)別。該技術(shù)最早就是從硅基電路生產(chǎn)技術(shù)所中所脫離出來(lái)的,該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于某些行業(yè)的制造發(fā)展來(lái)說(shuō),起到了至關(guān)重要的作用。下文主要針對(duì)微機(jī)械制造工藝以及應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。
一、微機(jī)械制造工藝及應(yīng)用
1.微機(jī)械蝕刻技術(shù)
微機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)在集成電路生產(chǎn)的使用過程中,相應(yīng)的加工工藝實(shí)際上只需要對(duì)于深度在10微米左右的硅片表面加以考慮,但是在對(duì)于微機(jī)械結(jié)構(gòu)元件進(jìn)行加工的過程中,必須要完全穿越整個(gè)硅片的厚度進(jìn)行三維式的加工。同時(shí),依據(jù)所使用的蝕刻劑不同,所使用的蝕刻方式也分為濕法蝕刻、干法蝕刻。在干法蝕刻的過程中,主要是采取各向同性的蝕刻方式,在有需要的情況下,也可以各向異性蝕刻;而濕法蝕刻,實(shí)際上就是在蝕刻劑為液體的情況下稱之為濕法蝕刻。在執(zhí)行各向異性蝕刻工作的過程中,由于單晶硅的原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜原因,導(dǎo)致晶面所呈現(xiàn)出的腐蝕速率有著較大的差異性,而在對(duì)于晶面的硅襯底采取各項(xiàng)異性腐蝕措施時(shí),會(huì)直接沿著晶面停蝕,而面與面之間將會(huì)形成一個(gè)54.75°的夾角。而在對(duì)于這類型的蝕刻速度以及結(jié)晶面所存在的關(guān)系加以利用之后,能夠促使硅襯底得以加工出多種不同形式的結(jié)構(gòu)。
2.硅表面微機(jī)械制造工藝
硅表面微機(jī)械制造工藝是微機(jī)械器件完全制作在晶片表面而不穿透晶片表面的一種加工技術(shù)。一般來(lái)講,微機(jī)械結(jié)構(gòu)常用薄膜材料層來(lái)制作,常用的薄膜層材料有:多晶硅、氮化硅、氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸玻璃(BPSG)和金屬。為了制造復(fù)雜的微結(jié)構(gòu),這種薄膜層采用PVD或CVD方法在硅片上沉積,并利用光刻工藝和化學(xué)或物理腐蝕工藝來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)制造。在這里,犧牲層起了非常重要的作用。犧牲層的作用就是在連續(xù)加工形成結(jié)構(gòu)層的過程中使結(jié)構(gòu)層與襯底隔開。犧牲層厚度一般為1一2μm,但也可以更厚些。沉積后,犧牲層被腐蝕成所需形狀。利用表面微機(jī)械制造工藝,可以制造懸式結(jié)構(gòu),如微型懸臂梁、懸臂、微型橋和微型腔等。
3.LIGA工藝
LIGA工藝本身是屬于一種通過X光射線進(jìn)行三維微結(jié)構(gòu)加工的微機(jī)械技術(shù),在這一技術(shù)之中,實(shí)際上包含了X光深度同步輻射光蝕刻、電鑄成型、注塑成型這三個(gè)主要的工藝步驟。而LIGA技術(shù)本身實(shí)際上就是對(duì)于平面IC工藝中所涉及到光刻技術(shù)加以借鑒,但是相較而言,LIGA技術(shù)對(duì)于材料加工過程中所呈現(xiàn)出的深寬要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)IC生產(chǎn)技術(shù)中的薄膜亞微米光刻技術(shù)參數(shù)。同時(shí),所能夠加工的厚度,也要高于平面工藝典型值2μm的標(biāo)準(zhǔn);此外,LIGA工藝還可以有效的針對(duì)非硅材料執(zhí)行三維微細(xì)加工工作,并且其中所能夠使用的材料也更加的廣泛。LIGA技術(shù)在微機(jī)械加工體系中的應(yīng)用,有效的推動(dòng)了MEMS技術(shù)本身得以在生產(chǎn)行業(yè)中迅速的推廣和發(fā)展。
4.準(zhǔn)LIGA技術(shù)
LIGA技術(shù)在實(shí)際使用的過程中,所呈現(xiàn)出的成本需求較高,并且其中的工藝技術(shù)也極為復(fù)雜。為了能夠最大限度的避免使用同步輻射光所產(chǎn)生的昂貴成本,可以使用近似的紫外線作為代替性的光源。而這也就是一種類似于LIGA技術(shù)的微機(jī)械工藝,被稱作是LIGA技術(shù),同樣能夠呈現(xiàn)出深寬比較大大三維微結(jié)構(gòu)加工。具體加工工藝應(yīng)用如下:
l)在硅襯底位置上,通過濺射的方式,使得其表面能夠形成一層厚度大約在230nm的鎢化欽薄膜。而使用該材料的主要原因是由于,鎢化欽所呈現(xiàn)出的附著性極為優(yōu)秀,并且還能夠當(dāng)做是光刻過程中起到隔離效果的阻擋層。而在經(jīng)過了相應(yīng)的清洗處理之后,還可以再次鍍上一層厚度大約在200nm左右的金,這一層材料主要作為預(yù)鍍層使用。
2)接著,多次利用旋涂方法,得到約30μm的正性抗蝕層。
3)掩模與抗蝕層密切接觸曝光,可得到陡峭的輪廓。
4)光源一般用高壓汞燈。曝光后在堿性顯影液中顯影,水洗并小合烘干,可得到深寬比大于7的微結(jié)構(gòu)。
5)對(duì)光刻后的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行電鍍,可得到三維金屬微結(jié)構(gòu),可用濕式蝕刻法或反應(yīng)性離子蝕刻除去預(yù)鍍層的金和鎢化欽。
5.傳統(tǒng)制造工藝
l)超精密機(jī)械制造工藝
超精密機(jī)械制造是用硬度高于工件的工具,對(duì)工件材料進(jìn)行切削加工。目前所用的工具有車刀、鉆頭、銑刀等,如采用鉆石刀具微切削技術(shù)可加工直徑Φ25μm的軸,表面粗糙度值很低;采用微鉆頭可以加工直徑為Φ2.5μm的孔;采用微細(xì)磨料加工可提高加工精度和工件表面的質(zhì)量,加工單位可達(dá)0.01μm,表面粗糙度Rao0.005μm。采用金屬絲放電磨削加工可加工出外徑Φ0.1mm的注射針頭和口徑Φ0.6mm的微細(xì)噴嘴。
2)特種加工工藝
(l)激光束加工。激光發(fā)生器將高能量密度的激光進(jìn)一步聚焦后照射到工件表面。光能被吸收瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱能。根據(jù)能量密度的高低,可以實(shí)現(xiàn)打小孔、微孔、精密切削、加工精微防偽標(biāo)記、激光微調(diào)、動(dòng)平衡、打字、焊接和表面熱處理。
(2)用隧道顯微鏡進(jìn)行微細(xì)加工。該加工方法是將掃描隧道顯微鏡技術(shù)用于分子級(jí)加工,其原理是基于量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)。采用尖端極細(xì)(直徑為納米級(jí))的金屬探針作為電極,在真空中用壓電陶瓷等微位移機(jī)構(gòu)控制針尖和工件表面保持1~10μm的距離,并在探針和工件間加上較低的電壓,則在針尖和工件微觀表面間,本來(lái)是絕緣的勢(shì)壘,由于量子力學(xué)中粒子的波動(dòng)和電場(chǎng)的畸變,就會(huì)產(chǎn)生近場(chǎng)穿透的“隧道”電流,同時(shí)使探針相對(duì)于工件樣品表面作微位移掃描,就可以觀察物質(zhì)表面單個(gè)原子或分子的排列狀態(tài)和電子在表面的行為,獲得單個(gè)原子在表面排列的信息。
(3)微細(xì)電火花加工。微細(xì)電火花加工是在絕緣的工作液中通過工具電極和工件間脈沖火花放電產(chǎn)生的瞬時(shí)、局部高溫來(lái)溶化和汽化蝕除金屬,加工過程中工具與工件間沒有宏觀的切削力,只要控制精微的單個(gè)脈沖放電能量,配合精密微量進(jìn)給就可以實(shí)現(xiàn)極微細(xì)的金屬材料的去除加工,可加工微細(xì)的軸、孔、窄縫、平面、空間曲面等。
二、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展之后,微機(jī)械技術(shù)已經(jīng)從以往單一的三維加工拓展,朝著系統(tǒng)集成的方向發(fā)展,從基礎(chǔ)性的探索,開始進(jìn)行實(shí)用化的研究。而在未來(lái)的微機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)價(jià)值研究上所涉及到的重點(diǎn)環(huán)節(jié),就在于微機(jī)構(gòu)三維立體敬愛工、微機(jī)械集成、微機(jī)械封裝技術(shù)等。總之,微機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō),起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造工藝學(xué); 課堂教學(xué); 教學(xué)模式; 模塊化
《機(jī)械制造工藝學(xué)》是中職機(jī)械專業(yè)的必修課,對(duì)培養(yǎng)高技能人才奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),該課程結(jié)合機(jī)械加工制造的特點(diǎn),有針對(duì)性的講解加工工藝、加工方法、加工質(zhì)量控制等知識(shí)。本文從分析教材,分析學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),確定相應(yīng)的教學(xué)方法以及研究學(xué)生的學(xué)法,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力,進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注意培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力等措施著手,講述機(jī)械制造工藝課的教學(xué)方法,達(dá)到教得活、學(xué)得活、用得上的教學(xué)目的.
一、《機(jī)械制造工藝學(xué)》在中職教育中的重要性
機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用品的產(chǎn)業(yè),機(jī)械工業(yè)的技術(shù)和水平是一個(gè)國(guó)家文明與進(jìn)步的重要標(biāo)志。《機(jī)械制造工藝學(xué)》就是一門研究機(jī)械加工的專業(yè)課程,本課程的教學(xué)任務(wù)就是研究采取何種方法能更好的把圖紙所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變成完美的產(chǎn)品,通過教學(xué)讓學(xué)生掌握機(jī)械加工的工藝知識(shí),從而把科技轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。它是機(jī)械專業(yè)學(xué)生的必修課,是現(xiàn)代工業(yè)和加工制造業(yè)的基石,涵蓋車、銑、刨、磨等傳統(tǒng)加工,以及現(xiàn)代新型制造技術(shù),滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面,在中職教育中具有重要意義。
二、《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程特點(diǎn)及教學(xué)要求
《機(jī)械制造工藝學(xué)》工藝知識(shí)點(diǎn)多,內(nèi)容龐雜,教材的編寫面向中高職學(xué)生,知識(shí)擴(kuò)展面廣,包括機(jī)械加工工藝的基本概念,常見零件的工藝編寫和加工,尺寸鏈的解算和應(yīng)用,軸類零件的加工方法和工藝,孔類零件的加工方法和加工工藝,箱體類零件的加工方法和加工工藝,零件的精度控制,加工中誤差的分析等,涵蓋機(jī)床加工、公差配合、機(jī)械制圖等知識(shí),綜合性強(qiáng),對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求高,課堂講解模塊化強(qiáng),教師要做到知識(shí)全面系統(tǒng),對(duì)知識(shí)點(diǎn)熟悉,講解要結(jié)合實(shí)踐知識(shí)有的放矢,要聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)要求制定教學(xué)內(nèi)容,切記講解空洞。
三、《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀分析
在中職教學(xué)中,《機(jī)械制造工藝學(xué)》以3:7的比例安排理論和實(shí)踐教學(xué),理論教學(xué)沿襲傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),教材內(nèi)容多以理論研究為主。現(xiàn)階段的中職教育多注重實(shí)踐而忽略理論學(xué)習(xí),多數(shù)學(xué)生提起操作還多少表現(xiàn)出一些積極,而對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)就失去興趣。一體化教師資源短缺,加之學(xué)生素質(zhì)不高,學(xué)習(xí)興趣不濃,課程專業(yè)理論深,傳統(tǒng)教學(xué)手段單一等問題,致使《機(jī)械制造工藝學(xué)》的課堂教學(xué)效果差,學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝知識(shí)的掌握情況不理想。在實(shí)踐中表現(xiàn)出對(duì)工藝不理解,只會(huì)按照實(shí)習(xí)演示照抄照搬。
四、改進(jìn)教學(xué)的措施
教師根據(jù)課程特點(diǎn)鉆研教材,合理安排教學(xué),實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng),激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。現(xiàn)就該課程從教材、學(xué)生、教法的教學(xué)心得和改革措施予以探討。
1.結(jié)合實(shí)訓(xùn)教學(xué)整合教材
本課程是一門專業(yè)理論課,他的實(shí)踐性很強(qiáng),在教學(xué)中要理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中不斷提高和改進(jìn)工藝方案,因此課堂教學(xué)要結(jié)合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容整合理論教材,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)要講解為主,對(duì)加工工藝結(jié)合實(shí)例實(shí)行模塊化教學(xué),編制加工工藝采取啟發(fā)式教學(xué),做到與學(xué)生的課堂互動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,對(duì)尺寸鏈解算,誤差分析課堂教學(xué)要有針對(duì)性,作到有的放矢。傳統(tǒng)教學(xué)只是空談理論,沒有循序漸進(jìn) ,學(xué)生接受起來(lái)比較抽象,枯燥,久而久之學(xué)生就會(huì)失去興趣。教材內(nèi)容安排上要切合學(xué)生實(shí)際情況,結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的要求,做到難易結(jié)合,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜以及實(shí)用性原則,劃分為軸類加工、平面加工、箱體類加工和孔系類加工等模塊化教學(xué)。
2.分析學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)安排教學(xué)
中職教學(xué)對(duì)象是初中畢業(yè)學(xué)生,他們的知識(shí)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)興趣不濃,對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)困難較大,喜歡動(dòng)手操作。學(xué)生理論根基淺,對(duì)機(jī)械工藝的學(xué)習(xí)顯得吃力,教師在課堂上滔滔不絕,學(xué)生茫然不知所云,而且中職的培養(yǎng)目標(biāo)是優(yōu)秀的職業(yè)技工人才,對(duì)于工人無(wú)須深入鉆研加工工藝知識(shí),只需對(duì)工藝的基本知識(shí)有所掌握即可。針對(duì)這一現(xiàn)狀,傳統(tǒng)教學(xué)效果就會(huì)不理想,要按排適合他們的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。例如在軸類加工和孔類加工中將傳統(tǒng)加工方法和基本工藝作為重點(diǎn)即可。在編制加工工藝時(shí)主要針對(duì)常見零件軸、孔以及平面的加工工藝的編制。
3.采用傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合的教學(xué)模式
《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程教學(xué)要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行安排。它主要講述機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制,典型零件的加工方法和工藝制造原理。內(nèi)容繁雜、理論深?yuàn)W,知識(shí)點(diǎn)密,實(shí)踐操作性強(qiáng)。主要研究零件的加工工藝和裝配工藝的共性知識(shí),包括工藝?yán)碚摵图庸ぃㄑb配)工藝知識(shí)。工藝規(guī)程是機(jī)械加工的技術(shù)指導(dǎo)性文件,雖然零件形狀、尺寸、用途各有不同,但其加工工藝卻有相通之處和規(guī)律可尋。通過教學(xué)要使學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝?yán)碚撚幸粋€(gè)深入的了解,并掌握制造加工方法和基本規(guī)律。
采用傳統(tǒng)教學(xué)模式和多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)。《機(jī)械制造工藝學(xué)》中涉及機(jī)床設(shè)備,刀具選擇,毛坯選擇,熱處理的方法選擇和安排,這些內(nèi)容相對(duì)分散又相互聯(lián)系,傳統(tǒng)教學(xué)不具優(yōu)勢(shì),可以通過多媒體軟件分別演示,這樣學(xué)生通過畫面接受起來(lái)更形象直觀,更易于接受,教學(xué)效果好。對(duì)于機(jī)械加工車、銑、刨、磨、鉆等傳統(tǒng)加工可以通過數(shù)控仿真系統(tǒng)完整演示加工過程,在各類機(jī)床系統(tǒng)上分別介紹其結(jié)構(gòu)和作用以及用不同刀具來(lái)加工零件的不同表面,學(xué)生比較容易掌握知識(shí)。還可以通過播放錄像等手段讓學(xué)生對(duì)課堂講到有沒有實(shí)習(xí)經(jīng)歷的知識(shí)點(diǎn)加深認(rèn)識(shí)。
4.采用靈活多樣的教學(xué)方法進(jìn)行模塊化教學(xué)。
教材內(nèi)容劃分為不同的模塊,不同模塊選擇相應(yīng)適合的教學(xué)方法有針對(duì)性的教學(xué)。采用啟發(fā)式教學(xué)法,化難為易,加強(qiáng)機(jī)械加工工藝規(guī)程編制的教學(xué)。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程是本課程的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),涉及知識(shí)面廣,內(nèi)容繁雜,學(xué)生缺少生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),編制工藝非常困難。在教學(xué)實(shí)踐中,采用了啟發(fā)式教學(xué),化難為易,便于學(xué)生掌握。首先啟發(fā)學(xué)生思考如何擬定像單一的外圓表面、平面、內(nèi)孔和齒面的加工方案。對(duì)于單個(gè)表面來(lái)說(shuō),擬定加工方案比較容易,教師需要引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生將這些單一的表面的加工方案合理地融合在一起,最終形成各種復(fù)雜零件的加工路線。
采用類比法教學(xué),找出異同,完成裝配尺寸鏈的教學(xué)。裝配工藝的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容是講解裝配尺寸鏈。在這部分內(nèi)容的教學(xué)中采用了類比法教學(xué)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生把已經(jīng)學(xué)過的工藝尺寸鏈與裝配尺寸鏈進(jìn)行比較,比較它們之間的相似性以及不同之處,找出它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn),從而掌握裝配尺寸鏈的特點(diǎn)和裝配方法。這樣重溫舊知識(shí),又學(xué)新知識(shí),一舉兩得。
《機(jī)械制造工藝學(xué)》是一門集《機(jī)械基礎(chǔ)》、《公差與配合》、《金屬材料熱處理》、機(jī)床加工等專業(yè)于一體的專業(yè)課程,教學(xué)內(nèi)容龐雜,加工手段多樣,涉及知識(shí)領(lǐng)域?qū)拸V,重、難知識(shí)點(diǎn)多,中職學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大,課堂教學(xué)非常有挑戰(zhàn)性。為提高該課程的教學(xué),采取全面覆蓋,重點(diǎn)突破,多種手段兼顧,走理論聯(lián)系實(shí)際,以實(shí)踐為導(dǎo)向,課堂教學(xué)輔助的一體化教學(xué)道路。為現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代制造業(yè)培養(yǎng)合格人才。
在中職教育面臨多元化教育時(shí)代,《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)應(yīng)該立足傳統(tǒng)教學(xué)向多元化教學(xué)的轉(zhuǎn)變,單一課堂教學(xué)向一體化教學(xué)轉(zhuǎn)變,才能培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)變化,滿足社會(huì)需求的高素質(zhì)高技能的人才。
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近年來(lái),受多種因素的影響,普通工科院校的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)普遍存在著一些問題。(1)學(xué)生不重視課程設(shè)計(jì),缺乏興趣,存在應(yīng)付了事的思想。(2)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間安排不合理,在課程設(shè)計(jì)專周期間,學(xué)生還要準(zhǔn)備其他各種考試,或者忙于求職等,無(wú)暇顧及課程設(shè)計(jì)。(3)由于高校擴(kuò)招后,生源素質(zhì)有所下降,部分學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握不好,課程設(shè)計(jì)自然無(wú)從下手,因而抄襲現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。(4)學(xué)生缺乏吃苦耐勞精神,在處理課程設(shè)計(jì)這種比較復(fù)雜的問題時(shí),不愿意積極主動(dòng)地尋求解決途徑,同時(shí)不愿意反復(fù)修改課程設(shè)計(jì)成果,存在畏難情緒,學(xué)生總是希望老師告訴他們應(yīng)該怎樣去做,成為“復(fù)印機(jī)”。
2機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的改革探索
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生針對(duì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的零件編制一套機(jī)械加工工藝規(guī)程,設(shè)計(jì)一副教師指定的加工工序的專用夾具,并撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。學(xué)生應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下,認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù),整個(gè)課程設(shè)計(jì)側(cè)重于讓學(xué)生掌握機(jī)械零件加工工藝編制的完整過程。針對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)所出現(xiàn)的問題,從多方面入手,綜合應(yīng)用多種教學(xué)手段提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。
2.1重視設(shè)計(jì)題目選擇
選題要能充分實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),針對(duì)應(yīng)用型本科培養(yǎng)的目標(biāo),機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)所指定的零件應(yīng)有很強(qiáng)典型性和現(xiàn)實(shí)性。首先,所用零件要有典型性,課程設(shè)計(jì)用到的零件應(yīng)該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件;其次,所選零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,加工工藝要求不高,旨在讓學(xué)生能夠掌握加工工藝設(shè)計(jì)的全過程,能夠獨(dú)立完成;最后,要鼓勵(lì)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)踐中或從生活中自選零件作為設(shè)計(jì)用零件。課程設(shè)計(jì)中選定的零件復(fù)雜程度不同,所造成的零件加工和夾具設(shè)計(jì)的難度也大不一樣,學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況和興趣愛好自由選擇。教師在評(píng)定成績(jī)的時(shí)候應(yīng)該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學(xué)生水平的發(fā)揮,提高學(xué)生對(duì)專業(yè)課課程設(shè)計(jì)的積極性,增強(qiáng)學(xué)生的自信心。選題要能承接先修課程,選題要承接先修的機(jī)械測(cè)繪課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程。機(jī)械測(cè)繪課程設(shè)計(jì)使學(xué)生初步了解典型零部件的結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和零件的連接方法;金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)有利于在課程設(shè)計(jì)中合理的選擇加工方法和定位方案,機(jī)械零件的三維造型的學(xué)習(xí),為學(xué)生提供了比較直觀的設(shè)計(jì)成果,有效地克服了目前學(xué)生中普遍存在空間想象力問題所導(dǎo)致的二維制圖錯(cuò)誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯(lián)系先修課程,這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)等方面的能力,又能訓(xùn)練計(jì)算、繪圖、查資料、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等基本技能。
2.2改進(jìn)教學(xué)組織模式
改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)小組分組模式,在學(xué)生安排方面可根據(jù)零件的復(fù)雜程度確定每一個(gè)組的學(xué)生人數(shù),但是在確定每一組學(xué)生時(shí),指導(dǎo)老師往往根據(jù)學(xué)生理論課成績(jī)的高低,把成績(jī)好的和成績(jī)差的分在同一設(shè)計(jì)小組,以圖能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)和減少教師的指導(dǎo)難度。而今大學(xué)生個(gè)性心理普遍較強(qiáng),這樣的分組方式會(huì)引起部分成績(jī)較差學(xué)生的誤解,認(rèn)為這是教師的一種歧視,因而對(duì)設(shè)計(jì)有抵觸情緒,不利于學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生名單的順序依次分組,實(shí)踐表明,學(xué)生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內(nèi)進(jìn)行,所以順序分組并不會(huì)影響學(xué)生間的相互協(xié)助。改變傳統(tǒng)教學(xué)組織模式,一般工科院校采用兩周左右教學(xué)專周來(lái)組織課程設(shè)計(jì),這樣雖然便于教學(xué)組織管理,但是設(shè)計(jì)任務(wù)過于集中,在此期間,學(xué)生既要完成課程設(shè)計(jì),可能還要忙于其他考試,往往使得學(xué)生應(yīng)付課程設(shè)計(jì),缺少充足的思考時(shí)間。為了改變這一現(xiàn)狀,指導(dǎo)教師在理論課程開始時(shí)就下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,這樣,學(xué)生會(huì)帶著任務(wù)或問題學(xué)習(xí)理論課程,學(xué)生有充分的課外時(shí)間查資料、定方案、改錯(cuò)誤。教師也有充足的時(shí)間解答學(xué)生的疑問,更可把課程設(shè)計(jì)中具有代表性的問題作為案例教學(xué),將課程設(shè)計(jì)的問題與難點(diǎn)分解到整個(gè)教學(xué)過程。經(jīng)過理論教學(xué)和課程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,學(xué)生在設(shè)計(jì)專用周里能夠很快進(jìn)入狀態(tài),有充足的時(shí)間思考和修改,提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,同時(shí)也豐富了理論教學(xué)。
2.3計(jì)算機(jī)輔助課程設(shè)計(jì)全過程
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代工程技術(shù)人員在實(shí)際工作中廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。但在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中,出于訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的需要,指導(dǎo)教師往往要求學(xué)生手工繪制設(shè)計(jì)圖紙,這與工廠工藝技術(shù)人員實(shí)際工作情況相背。因此,我們要求學(xué)生盡量采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式。首先,利用成熟的CAPP軟件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),其次,運(yùn)用三維CAD軟件設(shè)計(jì)專用機(jī)床夾具并轉(zhuǎn)化為二維圖紙用于生產(chǎn)制造,然后,利用有限元分析軟件進(jìn)行夾具關(guān)鍵零件的強(qiáng)度和剛度分析,最后,利用常用辦公軟件撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書等。通過全程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,提高了設(shè)計(jì)效率,把更多的時(shí)間用于思考,同時(shí)也彌補(bǔ)了學(xué)生空間想象能力差和二維制圖錯(cuò)誤多的狀況。
2.4提高教師的指導(dǎo)效果
現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立完成,不能依賴教師。但是機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)選擇、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,學(xué)生往往感到已知條件太少而無(wú)從下手。實(shí)踐表明,機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)應(yīng)借助教師的步步引導(dǎo),不能完全放任,教師的指導(dǎo)是課程設(shè)計(jì)能否完成的關(guān)鍵。改善指導(dǎo)方式,教師應(yīng)采用集體與個(gè)別相結(jié)合的指導(dǎo)方式。設(shè)計(jì)前一定要把任務(wù)交代清楚;中間穿插集體指導(dǎo),解決共性問題;后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。針對(duì)學(xué)生能力和基礎(chǔ)上的差異,教師要注重因材施教。學(xué)生完成一部分設(shè)計(jì)后,送交教師批閱作為總評(píng)的依據(jù),教師能對(duì)每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。建立正確的指導(dǎo)理念,教師應(yīng)有正確的指導(dǎo)理念。(1)要有參與意識(shí),教師不能只作旁觀者,教師的參與往往起到很好的示范效果。(2)對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中的遇到困難,指導(dǎo)教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結(jié)論,要多引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等,不可代替學(xué)生去做。(3)要把握好指導(dǎo)的度,指導(dǎo)教師不要過分地強(qiáng)調(diào)合理性而過多或頻繁的指出學(xué)生設(shè)計(jì)中的“錯(cuò)誤”,這樣會(huì)使學(xué)生“不敢”設(shè)計(jì)下去,對(duì)設(shè)計(jì)失去了信心。對(duì)于學(xué)生的某些設(shè)計(jì)成果,只要不是原則性錯(cuò)誤,指導(dǎo)教師應(yīng)該多肯定同時(shí)也要指出這樣設(shè)計(jì)的弊端,多鼓勵(lì)學(xué)生大膽?yīng)毩⒌卦O(shè)計(jì)。(4)要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)推敲、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新的過程,引導(dǎo)學(xué)生從錯(cuò)誤和失敗中找到問題所在,在反復(fù)地修改中體會(huì)理論知識(shí)。
2.5成績(jī)?cè)u(píng)定
在設(shè)計(jì)完成后,安排時(shí)間分組進(jìn)行答辯,答辯是教師檢查設(shè)計(jì)質(zhì)量高低和辨別抄襲的有效手段,也是對(duì)暴露出來(lái)的共性問題進(jìn)行的一次集中答疑。同時(shí)通過答辯也鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力。答辯既不能流于形式,也不能拘于形式,師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時(shí),首先將本組完成的工藝卡提交給教師,由一名學(xué)生擔(dān)任主要答辯人,對(duì)該組在零件工序設(shè)計(jì)的理由和每位組員在設(shè)計(jì)過程中所做的工作描述,闡述在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種問題以及組員是如何解決這些問題的等,其他小組成員協(xié)助主答辯人回答教師的提問;然后小組的每一位同學(xué)相老師展示自己所設(shè)計(jì)的夾具圖紙,指導(dǎo)教師對(duì)每一位同學(xué)的設(shè)計(jì)成果的相關(guān)問題提問并對(duì)學(xué)生的回答和設(shè)計(jì)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),當(dāng)場(chǎng)給出課程設(shè)計(jì)成績(jī)等級(jí)。課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)該以圖紙、計(jì)算說(shuō)明書和答辯成績(jī)?yōu)橹鳎骖櫾O(shè)計(jì)態(tài)度等表現(xiàn);同時(shí),評(píng)定成績(jī)要有一個(gè)相對(duì)固定的考核標(biāo)準(zhǔn),但又不拘泥于該標(biāo)準(zhǔn),要鼓勵(lì)學(xué)生大膽合理創(chuàng)新,創(chuàng)新意識(shí)在考核成績(jī)中應(yīng)有所體現(xiàn)。課程設(shè)計(jì)的最后成績(jī)由工藝設(shè)計(jì)成績(jī)和夾具設(shè)計(jì)成績(jī)兩部分組成,工藝設(shè)計(jì)成績(jī)占40%,夾具設(shè)計(jì)成績(jī)占60%。工藝設(shè)計(jì)部分的成績(jī)根據(jù)小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設(shè)計(jì)部分成績(jī)是根據(jù)個(gè)人的夾具設(shè)計(jì)成果、答辯表現(xiàn)和平時(shí)表現(xiàn)等綜合給分。
3結(jié)束語(yǔ)
(洛陽(yáng)市中信重機(jī)高級(jí)技工學(xué)校,河南 洛陽(yáng)471003)
【摘 要】機(jī)械制造工藝基礎(chǔ),是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)及近機(jī)類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課,是一門講述有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品制造過程的綜合性技術(shù)課程。在教學(xué)大綱中規(guī)定,該課程的教學(xué)內(nèi)容由毛坯制造工藝、零件切削加工工藝和機(jī)械加工工藝規(guī)程制定三大部分構(gòu)成。
關(guān)鍵詞 毛坯制造工藝;典型工件加工;教學(xué)手段;機(jī)械制造工藝
毛坯制造工藝部分講述:鑄造、鍛造、焊接等的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí);零件切削加工工藝部分講述:車削、鉆削、鏜削、銑削、磨削、數(shù)控加工、特種加工、精密加工、典型工件加工、鉗加工與裝配等的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
課程的教學(xué)目的,是通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得機(jī)械制造的常用工藝方法、零件加工工藝過程及裝配的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)機(jī)械制造工藝過程形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí),從而增強(qiáng)工作的適應(yīng)性。能總體地了解和把握機(jī)械制造活動(dòng),掌握金屬切削過程基本規(guī)律和機(jī)械加工的基本知識(shí),能合理選擇材料、毛坯制備、機(jī)械加工方法,樹立產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí),初步具有解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力。
1 教學(xué)現(xiàn)狀
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)是一門傳統(tǒng)的課程,多年來(lái)人們積累了許多寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)方法,教學(xué)質(zhì)量也得到一定的提高和改善,但由于其教學(xué)內(nèi)容比較繁雜且涉及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等特點(diǎn),還存在一些問題。
1.1 教學(xué)手段使用不恰當(dāng)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多先進(jìn)的教學(xué)手段進(jìn)入課堂教學(xué),如幻燈片、投影儀、語(yǔ)音設(shè)備、多媒體等。最初將這些手段引入教學(xué)的目的,是使教學(xué)內(nèi)容化繁為簡(jiǎn),化難為易,由抽象變?yōu)橹庇^,便于觀察和認(rèn)識(shí),有利于學(xué)習(xí)和掌握教材,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。目前,教學(xué)過程中普遍存在兩種極端情況:一種是單純、過分依賴PPT,在教學(xué)過程中把多媒體設(shè)備當(dāng)做減輕備課任務(wù)的一種工具;另一種是仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法:講授、板書加掛圖、教具,這樣一來(lái)教學(xué)過程顯得呆板,課堂氣氛不活躍,很多抽象的東西如機(jī)床的結(jié)構(gòu)、加工過程等使學(xué)生難以理解,漸漸失去學(xué)習(xí)的熱情。
1.2 理論聯(lián)系實(shí)踐難以實(shí)現(xiàn)
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)這門課是一門與實(shí)踐密切相關(guān)的課程,材料的各種特性、設(shè)備的各種結(jié)構(gòu)、工藝的各種優(yōu)缺點(diǎn)、典型零件的加工工藝及裝配等,學(xué)生必須結(jié)合大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能更好地理解,很多操作步驟和原理聽起來(lái)很費(fèi)解,但只要到車間或現(xiàn)場(chǎng)看一眼就不難明白。
已有的教學(xué)模式將理論和實(shí)踐在時(shí)空上分離,先將理論全部學(xué)完再實(shí)踐,或先實(shí)踐完再進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。缺少實(shí)踐的理論教學(xué),由于學(xué)生缺少感性認(rèn)識(shí)而變得十分難解,處于云里霧里的迷糊狀態(tài);沒有理論支撐的實(shí)踐,必然只能停滯在獲得一些感性知識(shí)和操作技能的較低層次上。
再加上學(xué)校重視度不高,課時(shí)安排不足,缺乏相關(guān)教具、儀器和設(shè)備,使得即便是教課書中安排的“實(shí)訓(xùn)課題”,也難以實(shí)現(xiàn)。而實(shí)訓(xùn)課題的本意是旨在加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力,達(dá)到學(xué)以致用的目的而設(shè)計(jì)的。
1.3 考核方式比較單一
目前,機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)這門課程的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)方式,絕大多數(shù)仍然以書面答卷的方式進(jìn)行,如此一來(lái),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中單純地追求卷面分?jǐn)?shù),與考試相關(guān)的內(nèi)容就重視,與考試無(wú)關(guān)的內(nèi)容就不重視。有的甚至平時(shí)根本不聽課,連書本都不翻,憑考前“臨時(shí)抱佛腳”死記硬背來(lái)達(dá)到修完這門課程的目的。這樣一來(lái),學(xué)生考完這門課后,什么也沒學(xué)到,什么也沒得到。
1.4 教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容主要涉及傳統(tǒng)知識(shí)的介紹,先進(jìn)性和時(shí)代感較少,難以適應(yīng)青年學(xué)生求新求異的特點(diǎn),導(dǎo)致一些學(xué)生缺乏興趣,主觀上認(rèn)為該課程無(wú)用而對(duì)它產(chǎn)生排斥思想。盡管教師在教學(xué)中采用各種掛圖、多媒體等方法以適應(yīng)教學(xué)的需要,仍難以取得較好的教學(xué)效果。
2 教學(xué)建議
2.1 有效地選用靈活多變的教學(xué)方法
為了保證課程教學(xué)質(zhì)量,宜采用靈活多變的教學(xué)方法和手段。在使用PPT的同時(shí),不能忽略實(shí)物教具的使用。在講解一些機(jī)床結(jié)構(gòu)、刀具夾具等知識(shí)時(shí),僅靠教師的理論講述無(wú)法使學(xué)生完全理解,可通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)手段,利用實(shí)習(xí)工廠、生產(chǎn)工廠的機(jī)械設(shè)備,在短時(shí)間內(nèi)解決黑板上難以講透的問題。沒有現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)條件的,可結(jié)合具體教學(xué)環(huán)節(jié),有針對(duì)性的拍攝一些生產(chǎn)過程教學(xué)短片,利用多媒體手段,增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。此外,還可以通過討論式、研究式和啟發(fā)式等教學(xué)方法,營(yíng)造師生互動(dòng)的教學(xué)環(huán)境,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情。
2.2 充分發(fā)揮實(shí)踐在教學(xué)過程中的作用
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)不同于純粹的理論課,它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性,實(shí)踐效果對(duì)教學(xué)質(zhì)量起到非常重要的作用。根據(jù)學(xué)校已有的實(shí)習(xí)工廠、生產(chǎn)工廠的條件,將理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái),通過實(shí)踐與學(xué)習(xí)相互穿插的方式,或者理論教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)并行的方式,使學(xué)生的參與意識(shí)和實(shí)踐能力大為增強(qiáng),不僅能很好地消化所學(xué)的理論知識(shí),而且能提高解決實(shí)際問題的能力。
2.3 采用合理全面的考核方式
職業(yè)教育應(yīng)為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才,卷面考試成績(jī)的好壞很難全面說(shuō)明一個(gè)人能力的高低。宜采用合理全面的考核方式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不再單純?yōu)榱送ㄟ^考試而功利地受迫學(xué)習(xí),而是自覺、主動(dòng)的地習(xí),真正在知識(shí)、能力和素質(zhì)等多方面得到全面的提高。為此可以對(duì)學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)、課堂環(huán)節(jié)、測(cè)試環(huán)節(jié)、操作環(huán)節(jié)等分別進(jìn)行多形式考核,最后再綜合評(píng)定,從而較全面地考核學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)情況。
2.4 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)結(jié)合
科學(xué)技術(shù)日新月異,新知識(shí)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)。要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在備課時(shí)教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),注意了解專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài),及時(shí)收集學(xué)科最新的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行介紹,使學(xué)生在感受到現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的同時(shí)理解學(xué)習(xí)傳統(tǒng)知識(shí)的重要性,增加對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣。此外,還可以讓學(xué)生在課后自己收集感興趣的前沿科技,培養(yǎng)自學(xué)能力。
2.5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
要實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)目標(biāo),過硬的師資隊(duì)伍是關(guān)鍵。機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)的課程性質(zhì),決定了該課程的教師不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)理論功底,還要具有較熟練的實(shí)踐技能,更要具有理論與生產(chǎn)結(jié)合的綜合能力。許多教師,雖然理論知識(shí)豐富,但實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足,動(dòng)手操作能力有所欠缺,呈現(xiàn)出“紙上談兵”的局面。因此,在建設(shè)師資隊(duì)伍過程中,應(yīng)注意通過合理安排培訓(xùn)內(nèi)容、參加項(xiàng)目開發(fā)等方式,加強(qiáng)教師綜合能力的提高。
3 結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:技工院校 啟發(fā)式教學(xué)法 創(chuàng)設(shè)情境法 角色互換法
近年來(lái),隨著高校大規(guī)模擴(kuò)招,高職院校持續(xù)升溫,技工院校的生源質(zhì)量呈持續(xù)下降趨勢(shì)。同時(shí)在技工院校課堂教學(xué)中,教師遭遇越來(lái)越多的尷尬。往往教師在臺(tái)上滔滔不絕、旁征博引,臺(tái)下卻鴉雀無(wú)聲、無(wú)人回應(yīng)。任你慷慨激昂,聲嘶力竭,學(xué)生依舊面無(wú)表情,我行我素。如何化解這種尷尬,如何激活“沉睡”的課堂,是需要現(xiàn)代技工院校教師不斷探索的課題。筆者從事機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)教學(xué)多年,在課堂中作了一些有益的探索和實(shí)踐。
一、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課堂教學(xué)存在的主要問題
機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)是技工院校機(jī)械類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,其實(shí)踐性強(qiáng)、涉及面廣、加工工藝過程復(fù)雜以及機(jī)床刀具種類繁多,再加上有些機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)條件不足,致使該課程的教學(xué)面臨很大困難,講解枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大。筆者學(xué)校機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生中,男生占98%以上,他們普遍學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實(shí),缺乏良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)興趣,缺乏信心。受學(xué)生素質(zhì)和教師教學(xué)觀念的影響,在機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課堂教學(xué)中,普遍存在下列三種問題:
1.課堂紀(jì)律松散
技工院校學(xué)生多數(shù)來(lái)自農(nóng)村、城鎮(zhèn)困難家庭,這些孩子中大多數(shù)是留守兒童,缺乏父母關(guān)愛,隔代教育溺愛的弊端使他們?nèi)狈δ繕?biāo),學(xué)生無(wú)心學(xué)習(xí),紀(jì)律性差,以自我為中心,人際關(guān)系淡漠。
2.小部分學(xué)生的課堂
大部分學(xué)生基礎(chǔ)差,缺乏毅力,聽不懂課堂內(nèi)容,教師經(jīng)過反復(fù)努力后也失去耐心,只好帶著少數(shù)基礎(chǔ)好的學(xué)生上課。差生長(zhǎng)期得不到教師關(guān)注,越來(lái)越自卑,越來(lái)越無(wú)所謂,造成學(xué)生差距越來(lái)越大。
3.一言堂
“填鴨式”教學(xué)法使整個(gè)課堂變成了教師的“演講課”,師生交流較少,得不到理想的教學(xué)效果。教師的綜合素質(zhì)和教學(xué)水平都有待提高。
二、讓學(xué)生在機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課堂中動(dòng)起來(lái)
1.啟發(fā)式教學(xué)法,讓學(xué)生的大腦動(dòng)起來(lái)
愛因斯坦說(shuō):“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要。”故在教學(xué)中,要精心設(shè)計(jì)問題,最大限度地激發(fā)學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生的大腦在課堂中動(dòng)起來(lái)。比如在上“機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)”課時(shí),讓學(xué)生自學(xué)第一節(jié)內(nèi)容“基本概念”,首先給學(xué)生設(shè)計(jì)問題,學(xué)生帶著問題去思考、探索、交流,有疑問的隨時(shí)提出,教師及時(shí)給予點(diǎn)撥,培養(yǎng)學(xué)生思考問題和解決問題的能力。根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際水平,有針對(duì)性地提問。比如“基本概念”找基礎(chǔ)差的學(xué)生回答,由基本概念引申的問題找基礎(chǔ)好的學(xué)生回答,使不同的學(xué)生都能通過思考有所收獲。
2.積極創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生的眼睛亮起來(lái)
(1)課堂穿插趣味話題,激發(fā)學(xué)生興趣。上課初,學(xué)生注意力較為集中,教師可按計(jì)劃進(jìn)行。課堂進(jìn)行到一半左右時(shí),學(xué)生就會(huì)出現(xiàn)注意力分散。這時(shí)教師應(yīng)該中斷正常的學(xué)習(xí),來(lái)點(diǎn)學(xué)生感興趣的話題。比如機(jī)械專業(yè)方面的典故、學(xué)生身邊的趣事或者當(dāng)前熱門的新聞話題等,這樣讓學(xué)生的思維得到一定的放松,重新集中精力投入到學(xué)習(xí)中去。
(2)利用多媒體輔助教學(xué)。本課程的很多內(nèi)容如各種機(jī)床、刀具、夾具結(jié)構(gòu)和加工使用方法的教學(xué)比較抽象,在缺乏教具和設(shè)備的情況下,采用視頻或者圖片教學(xué),聲形并茂,使枯燥的內(nèi)容變得生動(dòng)形象,可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
3.角色扮演法教學(xué),讓學(xué)生的身體動(dòng)起來(lái)
采取角色扮演法,讓學(xué)生扮演老師的角色。首先把學(xué)生分組,6~10人一組,全班分5~6個(gè)小組;然后布置任務(wù),每個(gè)小組負(fù)責(zé)一部分內(nèi)容,給學(xué)生充足的準(zhǔn)備時(shí)間。各小組內(nèi)部自主分工,比如有的負(fù)責(zé)畫圖,有的負(fù)責(zé)講解,有的負(fù)責(zé)補(bǔ)充或回答臺(tái)下學(xué)生的提問,有的負(fù)責(zé)維持秩序等等。時(shí)間一到,讓各小組成員按序上臺(tái)講課。每個(gè)小組講課完畢,要小組互評(píng),最后選出表現(xiàn)最優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)。筆者試驗(yàn)過的班級(jí),曾經(jīng)有一個(gè)團(tuán)隊(duì)采取群口相聲的方式講課,很有創(chuàng)意,得到全班同學(xué)的認(rèn)可。優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)能夠體驗(yàn)成功感,落后的團(tuán)隊(duì)也會(huì)吸取教訓(xùn),期待下一次比賽。這種教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造力以及團(tuán)隊(duì)合作精神,同時(shí)也給他們一個(gè)展示自我的平臺(tái),取得較好的課堂效果。
三、教師要理論實(shí)踐一體化,不斷提高自身綜合素質(zhì)
1.制作程序以及技術(shù)程序。
關(guān)于機(jī)器生產(chǎn)技術(shù),制作程序具體是指原材料通過機(jī)器設(shè)備和勞動(dòng)力的勞動(dòng)轉(zhuǎn)化為可以在市場(chǎng)上進(jìn)行銷售的商品。這一程序的內(nèi)容比較豐富:制造工作開始實(shí)施的準(zhǔn)備工作;原料與毛坯等材料的準(zhǔn)備工作;半成品生產(chǎn)的基本操作;附加工作的具體實(shí)施環(huán)節(jié);商品的包裝設(shè)計(jì)工作以及需要注意的工作細(xì)節(jié)問題。然而技術(shù)程序是指在具體的工作當(dāng)中通過更改需要制造的商品的大小、樣式的方式,促進(jìn)程序的多方面操作完善,例如半成品的有關(guān)內(nèi)容、機(jī)器的相關(guān)問題、熱處理的具體操作等具體工作。具體來(lái)說(shuō),機(jī)器生產(chǎn)技術(shù)程序是指用機(jī)器生產(chǎn)方式對(duì)已經(jīng)經(jīng)過加工的半成品進(jìn)行操作,促進(jìn)商品生產(chǎn)的完成。這些由多個(gè)步驟構(gòu)成的商品生產(chǎn)程序是商品生產(chǎn)的基本步驟和環(huán)節(jié)。
2.零件裝夾。
零件在進(jìn)行生產(chǎn)之前,要先把工件放置在床或夾具的準(zhǔn)確位置上,這一程序就是固定位置,并且為了能夠確保位置的準(zhǔn)確性,還要把零件夾緊進(jìn)行穩(wěn)固,這個(gè)程序就是夾緊,所以這兩個(gè)步驟綜合起來(lái)就是裝夾。機(jī)器生產(chǎn)技術(shù)的零件裝夾是不是科學(xué)對(duì)零件的生產(chǎn)品質(zhì)有著很大程度上的影響,并且還會(huì)對(duì)商品的生產(chǎn)速度、生產(chǎn)成本以及安全性產(chǎn)生直接作用。普遍來(lái)講,在機(jī)器生產(chǎn)技術(shù)中最常運(yùn)用的零件裝夾模式主要包含直接找正式、劃線找正式以及用夾具裝夾式。
3.定位。
作對(duì)于有效到達(dá)零部件的質(zhì)量要求具有重要的作用,零件的定位方法有很多種,應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇適合的定位方式,通過對(duì)零部件的加工處理,促進(jìn)裝備質(zhì)量的提高。定位標(biāo)準(zhǔn)的確定對(duì)于定位的工作安排是非常關(guān)鍵的,可以通過選擇適宜的定位標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。在細(xì)節(jié)的問題上需要工作人員進(jìn)行比例的研究,通過實(shí)踐調(diào)查和理論研究,促進(jìn)設(shè)備的安裝質(zhì)量的提高。依據(jù)具體的使用場(chǎng)合的差別所使用的標(biāo)準(zhǔn)也各不相同,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是跟隨具體的要求不斷提升的重要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,這對(duì)于包裝安裝標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施具有很大的作用。
4.加工精度。
在機(jī)械制造工藝的具體工作當(dāng)中,加工精度是重要的工作內(nèi)容之一,對(duì)于影響加工的質(zhì)量,保障加工的工作順利進(jìn)行具有關(guān)鍵性意義。具體而言在加工的方式上,在尺寸、形狀、位置和表面質(zhì)量等方面需要分門別類進(jìn)行精度控制。有效的精度控制是加強(qiáng)機(jī)械質(zhì)量工藝不斷提升的重要方面,需要多方面進(jìn)行努力。基本試切法、固定標(biāo)準(zhǔn)刀具法、自動(dòng)形成法等是經(jīng)常使用的重要方法;與獲得尺寸精度有比較大的差異,軌跡法、成形法、展成法是基本的需要不斷改進(jìn)的方法。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)
為了保障機(jī)械策劃的質(zhì)量要求,需要在設(shè)計(jì)策劃方案的時(shí)候就對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行多方面的努力,通過對(duì)方案的多方面改進(jìn)調(diào)整設(shè)計(jì)理念,促進(jìn)工程的進(jìn)步。機(jī)器策劃的總體程序?qū)τ诒U蠙C(jī)械設(shè)計(jì)的整體流程的順暢具有比較關(guān)鍵,在機(jī)器策劃的整體規(guī)劃工作當(dāng)中需要不斷對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行規(guī)范,確保每個(gè)工作人員做好自己的基本工作,促進(jìn)策劃方案的全面貫徹實(shí)施,就需要不斷在工作中完善體系、合理、適宜進(jìn)行方案的有效策劃,工作中不斷進(jìn)行注意:首先,工作基本要求符合策劃方案,做到實(shí)踐和理論的基本一致。在技術(shù)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行多方面的注意,促進(jìn)工作的綜合實(shí)施。其次,裝置的具體調(diào)解的控制管理。裝置的具體調(diào)解的控制管理是全部機(jī)器工作的最后一項(xiàng)內(nèi)容,這一環(huán)節(jié)的工作也需要在具體落實(shí)上做到系統(tǒng)化。
三、基于機(jī)械制造工藝的機(jī)械設(shè)計(jì)合理化措施
1.在刀具選擇的時(shí)候予以重視。
為了保證加工表面質(zhì)量的提高,在進(jìn)行刀具選擇的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)加工件的實(shí)際屬性選擇那些副偏角比較小、刀尖圓弧半徑比較大的刀具或者合適的精車刀、修光刃等等,選擇和工件材料適應(yīng)性比較好的刀具能夠更好的降低工件表明的粗糙度。
2.在進(jìn)行切削條件選擇的時(shí)候必須慎重。
想要提高工件表面質(zhì)量便必須根據(jù)材料的需要選擇合適的切削速度,盡量避免產(chǎn)生積屑瘤的產(chǎn)生,此外還可以降低進(jìn)給量,采用那些效果比較好的切削液等方式來(lái)提高工件表面質(zhì)量。
3.在一定程度上減少表面層變形強(qiáng)化。
【關(guān)鍵詞】綠色制造;機(jī)械制造;工藝技術(shù);綠色設(shè)計(jì)
綠色制造是一種將環(huán)境影響與資源效益綜合考慮在內(nèi)的現(xiàn)代制造模式。長(zhǎng)期以來(lái),環(huán)境、資源、人口是人類社會(huì)面臨的三大主要問題,尤其是環(huán)境問題,嚴(yán)峻程度日益劇增,嚴(yán)重威脅人類社會(huì)的生存發(fā)展。因此,我們?cè)诖罅Πl(fā)展制造業(yè)的同時(shí),不能忽視生態(tài)環(huán)境的保護(hù),而應(yīng)將綠色制造理念滲透到機(jī)械制造中,積極推廣綠色制造工藝,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)資源的無(wú)害化。
1.綠色制造的內(nèi)涵及綠色制造理念的主要內(nèi)容
1.1綠色制造的內(nèi)涵
綠色制造(Green Manufacturing,簡(jiǎn)稱GM)是指在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量、成本的前提下,綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、使用到報(bào)廢整個(gè)產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化,符合環(huán)境保護(hù)要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,節(jié)約資源和能源,使資源利用率最高,能源消耗最低。
綠色制造涉及制造、環(huán)境保護(hù)、資源優(yōu)化利用三個(gè)領(lǐng)域,與傳統(tǒng)制造有本質(zhì)的區(qū)別,它對(duì)產(chǎn)品生命周期實(shí)施綜合預(yù)防污染戰(zhàn)略,通過減少污染源和保證環(huán)境安全的回收利用,使廢棄物最小化或消失在生產(chǎn)過程中,從而降低了生產(chǎn)成本。綠色制造是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念,絕對(duì)的綠色是不存在的。隨著科技的發(fā)展,綠色制造的目標(biāo)、內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化與提高,并不斷完善。綠色制造必須與市場(chǎng)需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)相適應(yīng),它是一個(gè)不斷發(fā)展的持續(xù)過程。
1.2綠色制造理念的主要內(nèi)容
綠色制造理念的核心是在產(chǎn)品制造過程中,使用綠色的材料以及清潔能源,通過運(yùn)用綠色制造的理念來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,以此來(lái)建立一個(gè)可持續(xù)性的產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品消費(fèi)模式,總的來(lái)說(shuō),綠色設(shè)計(jì),清潔生產(chǎn),綠色再制造綠色制造理念的組成內(nèi)容。因此,再制造的過程中,要求考慮到產(chǎn)品制造對(duì)環(huán)境的影響,盡可能做到資源利用率最高的同時(shí)也要盡可能的減小對(duì)環(huán)境的影響。
2.影響制造系統(tǒng)的因素
影響制造系統(tǒng)的因素是多種多樣的,因而決定了實(shí)施綠色制造涉及的問題和途徑是多方面的。歸納起來(lái),綠色制造技術(shù)從內(nèi)容上應(yīng)包括“五綠”,即綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色工藝、綠色包裝和綠色處理等五個(gè)方面。
綠色設(shè)計(jì):綠色設(shè)計(jì)是以環(huán)境資源保護(hù)為核心概念的設(shè)計(jì)過程,它要求在產(chǎn)品及其整個(gè)生命周期內(nèi),把產(chǎn)品的基本屬性和環(huán)境屬性緊密結(jié)合,優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計(jì)因素,除滿足產(chǎn)品的物理目標(biāo)外,使得產(chǎn)品及其制造過程對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小。在綠色制造實(shí)施問題中,綠色設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。
綠色材料:綠色材料是指在滿足一定功能要求的前提下,具有良好的環(huán)境兼容性的材料。綠色材料在制備、使用以及用后處置等生命周期的各階段,具有最大的資源利用率和最小的環(huán)境影響。
綠色工藝:綠色工藝是指既能提高經(jīng)濟(jì)效益,又能減少環(huán)境影響的工藝加工技術(shù),它與清潔生產(chǎn)密切相關(guān)。它要求在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),必須兼顧減少或消除危險(xiǎn)廢物及有毒化學(xué)品的用量,改善勞動(dòng)條件,減少對(duì)操作者的健康威脅和相關(guān)環(huán)境的污染,并能生產(chǎn)出安全的、 與環(huán)境兼容的產(chǎn)品。
綠色包裝:綠色包裝作為產(chǎn)品的包裝已經(jīng)成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)。各種包裝材料占據(jù)了廢棄物的很大一部分份額,這些包裝材料在使用和廢棄后的處置給環(huán)境帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān),尤其是一些塑料和復(fù)合化工產(chǎn)品,很多是難以回收和再利用的,只能焚燒或掩埋處理,有的降解周期可達(dá)上百年,給環(huán)境帶來(lái)了極大的危害。因此,產(chǎn)品應(yīng)簡(jiǎn)化包裝,或盡量選擇無(wú)毒、無(wú)公害、可回收或易于降解的材料如紙等,既可減少資源的浪費(fèi),又可減少環(huán)境的污染和廢棄物后的處置費(fèi)用。
綠色處理:綠色處理(即回收)在產(chǎn)品的生命周期中占有重要的位置,正是通過各種回收策略,使產(chǎn)品的生命周期形成了一個(gè)閉合的回路,壽命終了的產(chǎn)品最終通過回收又進(jìn)入下一個(gè)生命周期的循環(huán)之中。它們包括重新使用或利用、繼續(xù)使用或利用。為了便于產(chǎn)品的綠色處理,一般在設(shè)計(jì)中主要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如采用面向拆卸的設(shè)計(jì)方法。拆卸是實(shí)現(xiàn)有效回收策略的重要手段,只有拆卸才能實(shí)現(xiàn)完全的材料回收和可能的零部件再利用,只有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段就考慮報(bào)廢后的拆卸問題,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最終的高效回收。
3.綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝類型
綠色制造工藝技術(shù)就是在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上,再與材料科學(xué)、表面技術(shù)、控制技術(shù)等新技術(shù)相結(jié)合的具有先進(jìn)性的制造工藝技術(shù)。綠色制造工藝技術(shù)分為:資源節(jié)約型工藝、能源節(jié)省型工藝和環(huán)境保護(hù)型工藝三個(gè)類型。
3.1資源節(jié)約型的工藝技術(shù)
資源節(jié)約型的工藝技術(shù)是指在生產(chǎn)過程中簡(jiǎn)化工藝流程、減少原材料消耗的工藝技術(shù)。從設(shè)計(jì)和工藝兩方面著手,實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源。在設(shè)計(jì)方面,通過減少零件數(shù)量、減輕零件重量、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)提高原材料利用率;在工藝方面,通過優(yōu)化毛坯制造技術(shù)、少無(wú)切屑加工技術(shù)、干式加工技術(shù)、新型特種加工技術(shù)等減小材料消耗。
3.2能源節(jié)省型工藝技術(shù)
加工過程中要消耗大量的能量,這些能量一部分轉(zhuǎn)化為有用功,而大部分則轉(zhuǎn)化為其它能量形式而消耗掉。綠色制造理念,為針對(duì)這些能量的損失,提供了一下幾項(xiàng)綠色的技術(shù)措施:(1)公益節(jié)能技術(shù)。工藝節(jié)能技術(shù)是指改變?cè)瓉?lái)的耗能大的機(jī)械工藝中加工的技術(shù),采用科學(xué)、先進(jìn)的工藝節(jié)能技術(shù)以及綠色新工裝。(2)適當(dāng)?shù)睦眯履茉础_m當(dāng)?shù)睦眯履茉词侵缚稍偕馁Y源和污染資源。(3)管理節(jié)能技術(shù),管理節(jié)能技術(shù)是指對(duì)能源管理進(jìn)一步加強(qiáng),避免設(shè)備空車運(yùn)轉(zhuǎn)和能源浪費(fèi)顯現(xiàn)。(4)低能耗的工藝技術(shù)。在機(jī)械制造的過程中將綠色設(shè)備和制造裝備都盡可能的想著低能耗的方向運(yùn)用。
3.3環(huán)保型工藝技術(shù)
生產(chǎn)過程是一個(gè)輸入輸出系統(tǒng),當(dāng)給系統(tǒng)輸入加工過程所要求的各要素時(shí),系統(tǒng)輸出最終目標(biāo)產(chǎn)品外,還會(huì)輸出對(duì)環(huán)境、操作者等有影響或危害的物質(zhì),如廢液、 廢氣、皮渣、噪聲等。環(huán)保型工藝技術(shù)最為有效的方法是在工藝沒計(jì)階段全面考慮,積極預(yù)防污染的產(chǎn)生,同時(shí)增加末端治理技術(shù)。
4.結(jié)束語(yǔ)
綠色工藝以成為發(fā)展生態(tài)工業(yè),實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段,被眾多生產(chǎn)制造管理者所重視。綠色工藝尚屬新興概念,還存在著很多混淆和難以理解的地方。因此,需要政府、企業(yè)、科研院校和多學(xué)科各門類密切配合,完成綠色制造多目標(biāo)性與跨學(xué)科性的深入研究,實(shí)現(xiàn)理論和技術(shù)上的深遠(yuǎn)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 精密加工 應(yīng)用
工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中對(duì)于機(jī)械制造與加工能力十分依賴,宏觀經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展速度過快使得人們對(duì)于機(jī)械制造工藝改進(jìn)和精密加工技術(shù)革新事宜十分重視,現(xiàn)在機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)在新時(shí)期的應(yīng)用也呈現(xiàn)出了新特點(diǎn)。盡管近幾年國(guó)內(nèi)社會(huì)較為重視機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù),然而內(nèi)外部因素共同影響下系列新工藝與新技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用與推廣上較為緩慢,整個(gè)革新效果也相對(duì)較差。在工業(yè)發(fā)展速度不斷提升背景下,探討現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)也具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
一、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)概述
(一)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)特點(diǎn)
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性,在任何形式的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)使用上都需要其它先進(jìn)學(xué)科知識(shí)的同步應(yīng)用,機(jī)制制造完成后大多也需要一定的加工技術(shù)對(duì)于其進(jìn)行應(yīng)用調(diào)整。其次,工業(yè)化社會(huì)的不斷發(fā)展也使得現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)具備了較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,就機(jī)械的精密加工而言,其不僅在機(jī)械制造上有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,在產(chǎn)品調(diào)研,設(shè)計(jì)及最終銷售上都可以進(jìn)行較好應(yīng)用。
(二)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)革新必要性
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)需要進(jìn)行一定程度革新且實(shí)際革新的急迫感越發(fā)強(qiáng)烈。經(jīng)濟(jì)全球化導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)機(jī)械制造與加工產(chǎn)業(yè)全球化趨勢(shì)十分明顯,先進(jìn)的機(jī)械制造與加工技術(shù)能夠較強(qiáng)提升相關(guān)產(chǎn)業(yè)和國(guó)內(nèi)行業(yè)在全球市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,國(guó)防等敏感性行業(yè)與機(jī)械制造及加工更為密切,這也要求現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)務(wù)必要進(jìn)行及時(shí)革新。
二、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)分析
(一)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝主要有氣體保護(hù)焊工藝,在進(jìn)行焊接過程中利用特殊氣體進(jìn)行保護(hù)能夠避免焊接點(diǎn)過多與空氣或其它物質(zhì)接觸從而導(dǎo)致焊接點(diǎn)不牢靠等狀況。電阻焊工藝同樣是機(jī)械制造工藝的一個(gè)代表,其通過電極施加壓力這一原理能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的電阻熱從而進(jìn)行焊接。伴隨著現(xiàn)代機(jī)械制造能力的不斷提升,現(xiàn)代機(jī)械制造工藝數(shù)量也不斷增加,諸如埋弧焊和氬弧焊等工藝也被較多的應(yīng)用到了機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)踐之中。
(二)現(xiàn)代機(jī)械精密加工技術(shù)
現(xiàn)代機(jī)械精密加工技術(shù)主要包括精密切削技術(shù)、超精密研磨與拋光技術(shù)、模具制造技術(shù)等。機(jī)械制造完成或在某些行業(yè)和領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用便需要精密加工技術(shù)對(duì)于機(jī)械制成品進(jìn)行一定調(diào)整和改進(jìn)。以模具制造技術(shù)為例,部分較為精密的零部件務(wù)必需要精準(zhǔn)度極高的模具進(jìn)行輔助生產(chǎn)與應(yīng)用,精密加工下的模具制造也能較好達(dá)成輔助生產(chǎn)這一目標(biāo)。精密加工與一般給加工技術(shù)存在明顯差異,其對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行的加工是一項(xiàng)針對(duì)性和目的性十分明顯的應(yīng)用技術(shù),精密加工技術(shù)的提升也能提升實(shí)際生產(chǎn)效率及能力。
三、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)發(fā)展方向
(一)規(guī)模化制造能力不斷增強(qiáng)
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的發(fā)展方向之一為規(guī)模化制造能力不斷增強(qiáng)。工業(yè)社會(huì)在發(fā)展中的顯著趨勢(shì)是社會(huì)化大生產(chǎn)能力不斷提升,規(guī)模化制造能力自然成為了技術(shù)革新與應(yīng)用的方向。通過現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用軌跡進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),大多新技術(shù)都處于不斷調(diào)整和不斷應(yīng)用的循h(huán)關(guān)系之中,而輔助于生產(chǎn)制造能力提升和效率提升自然也是技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的一種體現(xiàn)。
(二)精細(xì)化程度不斷提升
不斷提升精細(xì)化程度也是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)基本方向,特別是在某些關(guān)鍵行業(yè)及領(lǐng)域中,精細(xì)化程度高低與否極為關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)機(jī)械制造及加工在整體發(fā)展上存在一定側(cè)重,這也導(dǎo)致現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出了一定不均衡。例如,國(guó)內(nèi)雖然具備了較強(qiáng)的機(jī)械制造和加工能力,然而當(dāng)前依然無(wú)法生產(chǎn)出圓珠筆的筆尖,嚴(yán)重依賴進(jìn)口也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)圓珠筆相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)際利潤(rùn)率受到了嚴(yán)重影響。精細(xì)化程度的提升是一種必然,國(guó)內(nèi)企業(yè)參與到世界市場(chǎng)后更是應(yīng)當(dāng)注重技術(shù)層面的交流并逐步提升機(jī)械制造與加工的精細(xì)化程度。機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)精細(xì)化程度提升也要在實(shí)踐中進(jìn)行摸索并提升科研能力,將技術(shù)本身更好應(yīng)用到實(shí)踐之中并進(jìn)行應(yīng)用性調(diào)整也有利于精細(xì)化程度的提升和保障。
四、結(jié)語(yǔ)
工業(yè)化社會(huì)建設(shè)的不斷上很如對(duì)于機(jī)械制造工藝提出了新要求,傳統(tǒng)機(jī)制制造工藝與加工技術(shù)不僅無(wú)法滿足實(shí)際需求甚至?xí)?dǎo)致大量的資源浪費(fèi)。在全球化趨勢(shì)十分明顯的當(dāng)代社會(huì),機(jī)械制造與精密加工能力已經(jīng)成為衡量一國(guó)自主創(chuàng)新和工業(yè)化社會(huì)發(fā)展程度的關(guān)鍵指標(biāo)。國(guó)內(nèi)社會(huì)單單給予機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)重視只是一個(gè)基礎(chǔ)性前提,機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的提升更是需要在科研,應(yīng)用層面進(jìn)行努力與探索。
參考文獻(xiàn):
[1]吳壬佳.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)探析[J].中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),2016,(03).