發(fā)布時間:2023-01-13 10:16:57
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的機械制造技術(shù)論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
航空發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展很大程度上取決于我國制造技術(shù)的發(fā)展,與國外先進國家相比,我國航空發(fā)動機制造技術(shù)還比較落后,尤其是在加工工藝上,由于航空發(fā)動機的零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量比較多,再加上發(fā)動機工作的環(huán)境比較惡劣,導致航空發(fā)動機在制造過程中存在大量的能源消耗等問題,以對發(fā)動機零件的切割技術(shù)為例,目前航空發(fā)動機的切割主要是依靠編程人員的經(jīng)驗選取切削參數(shù)等加工信息,這樣導致切削用量選擇保守、不規(guī)范,進而出現(xiàn)加工出來的零部件不能滿足發(fā)動機的工作要求,從而產(chǎn)生了大量的廢棄零部件,造成資源的浪費。因此實施綠色制造對提高航空發(fā)動機制造水平,減少制造過程中的報廢具有重要的意義。
2基于綠色制造的航空發(fā)動機制造
工藝由于航空發(fā)動機制造過程中出現(xiàn)資源浪費等現(xiàn)象,亟待提高制造技術(shù)手段,更大范圍地采用現(xiàn)階段各類成熟的先進制造技術(shù)。主要體現(xiàn)在:
2.1采取資源節(jié)約型工藝技術(shù)采取資源節(jié)約型工藝技術(shù)是目前航空發(fā)動機制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)的加工技術(shù)以消耗不可再生金屬材料的時代已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代航空事業(yè)發(fā)展的要求,當前高性能航空發(fā)動機采用了大量的新型結(jié)構(gòu)件,由于毛坯結(jié)構(gòu)的變化,其制坯方法也發(fā)生了重大變化。精鑄件、精鍛件、單晶和定向凝固精鑄件毛坯將取代傳統(tǒng)的大余量毛坯。傳統(tǒng)意義的鍛件將由77%降至33%,精鑄件由18%增至44%以上,粉末冶金件由3%增至8%,復(fù)合材料構(gòu)件由4%增至15%。
2.2降低能耗型工藝技術(shù)在航空發(fā)動機生產(chǎn)過程中,需要消耗大量的自然資源,隨著自然資源的日益緊張,積極采取低能耗工藝技術(shù)是發(fā)展現(xiàn)代航空技術(shù)的重要內(nèi)容。降低能耗工藝技術(shù)主要包括:一是在發(fā)動機生產(chǎn)技術(shù)上實施節(jié)能措施。比如改善發(fā)動機的風扇工作性能參數(shù)、提高發(fā)動機的工作效率等。二是從生產(chǎn)工藝方面入手,改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝,加大節(jié)能型生產(chǎn)工藝技術(shù)的應(yīng)用。三是積極利用先進的生產(chǎn)材料,比如當前我國的飛機發(fā)動機采用了高溫合金材料,國內(nèi)GH4169合金主要采用兩聯(lián)工藝(VIM+VAR)生產(chǎn),棒材采用快速水壓機開坯生產(chǎn),盤鍛件采用快速水壓機自由鍛制坯,在錘或水壓機上采用包套模鍛工藝或在等溫數(shù)控液壓機上采用近等溫鍛工藝生產(chǎn)。四是優(yōu)化發(fā)動機生產(chǎn)的管理技術(shù)。通過強化加工過程的管理,提高工作效率,避免出現(xiàn)人為因素的失誤而導致的資源浪費現(xiàn)象。例如在生產(chǎn)加工發(fā)動機零部件時一定要按照規(guī)范的標準對機床參數(shù)進行設(shè)置,避免因為人為的粗心而導致的零部件出現(xiàn)報廢。
2.3環(huán)境保護型工藝技術(shù)航空飛行器對環(huán)境污染嚴重,其主要體現(xiàn)在:一是巨大噪音,對人們的生活產(chǎn)生巨大的影響;二是廢氣污染,研究發(fā)現(xiàn),航空器在飛行過程中產(chǎn)生的凝結(jié)尾跡會形成卷云(一種高空云),這種云會阻礙地球表面熱輻射的散發(fā),進而加劇全球氣候變暖。因此需要采取具有高阻尼降噪性能、節(jié)能環(huán)保的新型材料,并從工藝角度避免切削加工的過程中造成的污染。
3選擇綠色制造技術(shù)的切削液系統(tǒng)
在航空發(fā)動機零件制造過程中需要利用切削加工零部件,為提高切削的工作效率,往往會應(yīng)用切削液,但是切削液的使用會對環(huán)境構(gòu)成污染,同時在清除加工零件切削液時也會產(chǎn)生“二次污染”。同時應(yīng)用切削液也會無形之中增加生產(chǎn)成本。因此采用減少切削液的使用、綠色切削液的選擇、優(yōu)化切削液系統(tǒng)以減少切削液的環(huán)境污染以及資源浪費等問題已成為綠色制造領(lǐng)域的研究熱點之一。
3.1面向綠色制造的切削液供給系統(tǒng)一是采取對數(shù)量的噴嘴。傳統(tǒng)的切削液供給主要是由單一的噴嘴裝置實現(xiàn),主要是通過噴嘴向刀具、工件的噴灑過濾之后返回到供液箱內(nèi),這樣的噴灑模式需要消耗大量的切削液,如果采取一個噴嘴的話就需要保證切削液的容量,避免因為切削液容量的不足而產(chǎn)生切削溫度過熱的現(xiàn)象。采取多個噴嘴,可以實現(xiàn)切削量的使用效率,他們就能夠更好地滲透到切削區(qū),保證切削工作效率的最大化。二是通過外噴霧冷卻方法。外部噴霧冷卻方式就是通過霧噴裝置將切削液以霧狀的形式噴射到加工的零件上,從而降低加工過程中的溫度,實踐證明使用霧噴技術(shù)可以大大降低切削液的使用量,提高航空發(fā)動機制造、修理企業(yè)的經(jīng)濟效益。
3.2面向綠色制造技術(shù)的切削液選擇切削液雖然能夠大大提高切削工件的質(zhì)量,但是如果不能合理的應(yīng)用切削量,就會造成環(huán)境的污染,切削液對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在:一是對生態(tài)環(huán)境的影響。切削液一旦流入生態(tài)環(huán)境中,不僅會對水資源構(gòu)成污染,也會影響土壤的成分。二是對人體身體健康的威脅。切削液中添加的某些成分對人體的影響是巨大的,一旦切削液被人所吸收產(chǎn)生的嚴重后果就是中毒。因此根據(jù)不同的加工工藝要求選擇合適的切削液是節(jié)約發(fā)動機制造企業(yè)生產(chǎn)成本,降低對環(huán)境污染的有效措施。
3.3綠色切削液的開發(fā)與應(yīng)用一是要積極地改善切削液的成分,根據(jù)航空發(fā)動機性能的要求,選擇具有環(huán)保、可再生資源作為切削液的主要構(gòu)成原料,比如在不影響發(fā)動機零件性能的基礎(chǔ)上可以采取植物油作為切削液的主要成分。二是積極創(chuàng)新切削液的添加劑成分。比如開發(fā)研究硼酸酯類添加劑、鉬酸鹽系緩蝕劑、新型防腐殺菌劑等。三是開發(fā)傳統(tǒng)切削液的替代品。傳統(tǒng)的以油脂為主的切削液具有處理不方便,對環(huán)境影響大的缺陷,而液氮則具有揮發(fā)性,其在使用后能夠快速的揮發(fā),其不會產(chǎn)生任何的污染,而且液氮的制冷效果也要高于傳統(tǒng)的切削液。
4面向綠色制造技術(shù)的機床和刀具系統(tǒng)
4.1面向綠色制造技術(shù)的機床設(shè)備隨著航空發(fā)動機性能的不斷提高,對制造航空發(fā)動機的機床設(shè)備要求也越來越嚴格,尤其是在高科技信息時代背景下,要求航空發(fā)動機的機床設(shè)備也要具備高端科技化技術(shù):首先由于發(fā)動機的零部件原件的強度不斷提高,因此需要切削機床必須有足夠高的剛性,以此提高機床加工的工作效率。同時機床的冷卻應(yīng)采用噴霧、冷風或壓縮空氣。其次利用MQL技術(shù)對機床結(jié)構(gòu)改進。實施MQL技術(shù)是提高機床排屑性能的重要技術(shù)。
4.2面向綠色制造技術(shù)的刀具技術(shù)首先要選擇適合發(fā)動機零件加工的刀具。加工刀具的材質(zhì)要符合加工零件材質(zhì)的要求,要根據(jù)不同的加工原料采取相應(yīng)的刀具,比如鎢鉆類適合用于加工鑄鐵、有色金屬等短切屑的工件。而鎢鈷鈦類由于存在少量硬度更高而韌性稍遜的鈦化物,更合適加工鋼件等長切屑的工件。同樣刀具的不同涂層材質(zhì)對加工原料的影響也是不同的,例如氮化鈦涂層可增加刀具表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系數(shù),減少積屑瘤的產(chǎn)生,延長刀具壽命。其次加強廢舊硬質(zhì)合金刀片再利用。提高廢棄刀具的回收利用是降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要手段。最后,研制適合干切削加工的刀具材料。由于速干式切割的過程中會產(chǎn)生大量的熱能,大大降低刀具的使用壽命,因此刀具要具有耐高溫性、耐磨性、高強度和高沖擊韌性。當然對刀具表面進行涂層處理實際上也會產(chǎn)生很好的效果,通過涂抹可以在刀具與零件加工過程中形成一種隔熱層,進而有效避免刀具因為受熱而出現(xiàn)磨損較大的現(xiàn)象出現(xiàn)。
5結(jié)束語
機械制造是直觀來講通過機械來制造成品,通過對原材料實施加工、包裝處理、冷熱處理、檢驗產(chǎn)品以及實施運輸?shù)恼麄€過程。而且從我國這方面技術(shù)水平發(fā)展的實際情況來看,在企業(yè)規(guī)模與生產(chǎn)實力發(fā)展水平方面還處于世界先進前列,但是我們現(xiàn)在所制造出來的機械成品大部分都是技術(shù)含量不夠高,屬于中檔與抵擋行列的機械成品,至于在知識產(chǎn)權(quán)品牌這個方面更顯得比較落后,而且從目前發(fā)展的情況來看比較滯后。
目前我國機械制造行業(yè)有一個比較嚴重的問題:我國的機械制造產(chǎn)品針對外國的技術(shù)在需求方面比較高。例如:大部分消費者購買了國產(chǎn)機械產(chǎn)品過后,會發(fā)現(xiàn)雖然是國內(nèi)機械產(chǎn)品,但是很多關(guān)鍵部位卻需要國外的機械技術(shù)才能加以完成,這樣的問題長時間以來就會讓國內(nèi)的消費者產(chǎn)生一種比較“畸形”的消費觀念:會非常肯定的認為進口機械產(chǎn)品的質(zhì)量一定好于國內(nèi)機械產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,我國機械制造行業(yè)必須面對這些問題,面臨這樣重大的挑戰(zhàn),需要更加重視機械產(chǎn)品的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)質(zhì)量,逐步提升機械制造過程中的科技含量。從而在未來的時間,從質(zhì)量方面來改善人們對于國產(chǎn)機械產(chǎn)品的偏激認識,不斷增強國內(nèi)機械制造行業(yè)的競爭勢力,才能更好的立足于現(xiàn)代市場競爭的環(huán)境之中。
二、機械制造自動化
利用主控器來輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)與編碼,從而來對機械進行操作來代替一些人工無法實現(xiàn)的速度,無法實現(xiàn)的制造精度,無法適應(yīng)的復(fù)雜等等過程。將機械制造產(chǎn)品的達標率提高,在一定程度上降低了工作的難度,縮短了生產(chǎn)時間,是目前現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的基本要求。
針對目前我國機械產(chǎn)業(yè)所存在的問題,若要改變現(xiàn)狀,提升自身生產(chǎn)實力,最大限度的保障產(chǎn)品質(zhì)量,將生產(chǎn)成本逐漸降低,對機械制造現(xiàn)代化技術(shù)的實現(xiàn)是我國機械制造行業(yè)的必然趨勢。只有將機械自動化實現(xiàn),才能真正提升自身的生產(chǎn)水平,才能順應(yīng)市場的需求,才能適應(yīng)時代的發(fā)展。而且目前自動化極限的實現(xiàn)是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,也是推動傳統(tǒng)機械制造產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化機械制造產(chǎn)業(yè)過渡。
三、數(shù)控技術(shù)的分析
1.工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)控技術(shù)。在實際生產(chǎn)的操作過程中,需要先設(shè)計相關(guān)的程序編號,然后將這些程序編碼輸入到計算機中去,讓計算機來進行自動控制的生產(chǎn)代替制造操作方面的動作。在實際的生產(chǎn)過程中,同時計算機也會檢測到是否可能出現(xiàn)生產(chǎn)故障或者系統(tǒng)錯誤,然后制定出及時的改善措施,確保生產(chǎn)穩(wěn)定進行。數(shù)控實際操作的過程中,也需要人工擔任監(jiān)督工作,從而不僅能更好的保障生產(chǎn)過程穩(wěn)定而安全的運行,而且能提升生產(chǎn)效率,在出現(xiàn)突況的同時,還能及時的采取保護措施。因此,工業(yè)生產(chǎn)中融入數(shù)控技術(shù)不僅能更好的改善生產(chǎn)條件與環(huán)境,將工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)所隱含的危險系數(shù)降低,還能節(jié)省更多的勞動力,縮減開支,提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率,更好的保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。因為產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中是通過計算機進行控制操作的,所以眾多產(chǎn)品之間不會出現(xiàn)傳統(tǒng)工藝中較大差異的問題。
2.煤礦機械中的數(shù)控技術(shù)。我國煤礦行業(yè)具有一定的利潤優(yōu)勢,采煤機械在這個因素的推動下得到了高速的發(fā)展,而且基于開采煤礦的環(huán)境存在一定的差異性,因此,機械的種類與先進設(shè)備在開發(fā)的過程中也不相同。通常一般的機械在進行生產(chǎn)的時候都是按小批量來的。由于開采機械的機殼是通過焊件的使用才制造毛培的。傳統(tǒng)加工方式對于單件下料這個問題來講是比較難的。利用數(shù)控技術(shù)進行控制切割,不僅能更好的完成采煤機械的葉片、滾筒等方面的處理工作,突破了傳統(tǒng)的仿形法,讓整個生產(chǎn)過程得到了優(yōu)化。由此可見,在數(shù)控技術(shù)在采煤機械中使用的優(yōu)勢在于:利用數(shù)控技術(shù)制造采煤機械有助于將切割速度最大限度的提升,讓鋒利的葉片在等同的時間內(nèi),實現(xiàn)更多的采集目標。特別是實際操作過程中也突破傳統(tǒng)的機械操作模式,大大降低了采煤行業(yè)的危險系數(shù),促進了生產(chǎn)效率的提升。
3.汽車工業(yè)中的數(shù)控技術(shù)。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,汽車行業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展,同時也注定了在汽車制造行業(yè)中,汽車部件裝置的加工技術(shù)需要不斷的改善來適應(yīng)。在汽車行業(yè)中使用數(shù)控技術(shù),不僅促進了復(fù)雜部件制造效率的提升,而且提升了我國汽車行業(yè)在國際競爭環(huán)境中的實力。最近幾十年,汽車行業(yè)的發(fā)展突飛猛進,數(shù)控技術(shù)的誕生,提升了復(fù)雜零件制造的效率與質(zhì)量。經(jīng)過一系列的整合可以告訴我們通過加強柔性生產(chǎn),不僅能讓汽車品種多元化,而且能高效生產(chǎn)中低批量的汽車,更好的滿足現(xiàn)代社會的不斷需求。同時,現(xiàn)代化汽車工業(yè)中必不可少的重要技術(shù)是將虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù),將這些技術(shù)運用到汽車工業(yè)中才能使其行業(yè)得到質(zhì)的突破。
1.可以使抽象的教學內(nèi)容更加形象、直觀地表現(xiàn)出來多媒體技術(shù)在課堂教學中的使用,主要是把信息實施合理的共享,促進教學內(nèi)容表現(xiàn)形式的增加,有效地實現(xiàn)教學直觀性。教師在對較抽象的理論知識進行講解時,單一的語言表達很難達到令人滿意的教學效果,對于一些與現(xiàn)實有著密切聯(lián)系的理論知識,教師只有通過實物展示或操作過程演示等方法來輔助,才能使教學更加生動形象,所要講解的問題更加清晰明了,學生才能更好地理解并掌握教學重點。
2.有利于提高教學資源的利用率隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,機械制造專業(yè)知識也在發(fā)生著日新月異的變化,而目前教師的授課內(nèi)容主要還是依賴于課本,而課本更新的速度遠遠跟不上科技發(fā)展的速度。教師只有通過使用多媒體技術(shù)教學,多種方式搜集最新的技術(shù)和知識,才能使教學內(nèi)容與時代和科技發(fā)展接軌,學生學習的資源和范圍才會得到拓展。同時,教師還可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)各種學習資源共享,從而提高學生自主學習的動力。
二、在機械制造教學中多媒體技術(shù)的合理使用方案
1.利用多媒體動畫演示促進學生更直觀的感知工件的裝夾和定位基準的選擇是對機械制造工藝的基礎(chǔ)知識了解的過程,對于學生來講,實踐的經(jīng)驗比較少,怎樣保證學生對定位基準選擇具有合理性,這就要求教師在實際的教學中,一定要讓學生對工件正確裝夾有準確的了解,而對這點的學習也恰恰是學生感到吃力的部分。因此,在實際的教學過程當中,教師可以運用多媒體技術(shù)制作簡單的Flas,演示幾種零件加工時的定位、裝夾方式,使抽象的知識直觀、形象化,從而促進學生對知識更好地掌握,激發(fā)學生學習的興趣,提高學生的學習效率。
2.展示繪制模型促進學生對抽象概念的理解當前,許多零件的機械加工全部都是利用金屬切削過程來實現(xiàn)的,理解刀具切削部分基本定義的過程,也是對金屬實施切削的過程研究,然而此環(huán)節(jié)的內(nèi)容十分抽象,可又是《機械制造技術(shù)》教學中的重點,如果僅僅依靠教師簡單地在黑板上作圖,對參數(shù)進行傳統(tǒng)的講解,學生理解起來很難。要想使教學效果增強,教師可使用PRO/E等三維繪圖軟件繪制模型,從多個角度向?qū)W生展示圖形的剖切,從而有助于學生空間立體概念的建立,會收到良好的教學效果。
3.可選擇教學錄像播放的教學方法,促進學生更好地掌握操作流程在《機械制造技術(shù)》的講授中,要求學生熟悉基本的機械加工方式和有關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)功能,為了促進學生更好地了解這部分知識點,學校引入了相關(guān)的教學錄像,錄像內(nèi)容包含現(xiàn)場的實際操作流程,并通過聲音與圖像的結(jié)合、圖片與文字的結(jié)合等方式,對車、銑、刨、插、磨、鉆、鏜、齒輪加工等基本加工方法進行詳細地介紹,把握好對應(yīng)的機床結(jié)構(gòu)、運動傳動、工件裝夾、刀具類型、加工特點、工藝范圍等內(nèi)容。因而,教師在教學中,可以利用多媒體對相關(guān)教學內(nèi)容進行播放,使學生更加清楚地理解該部分內(nèi)容。
伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展,機械制造在社會發(fā)展建設(shè)過程中的作用越來越明顯。為了滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的實際需求,高職高專必須結(jié)合實際發(fā)展狀況促進《機械制造技術(shù)》教學資源改革。現(xiàn)階段高職高專的《機械制造技術(shù)》教學內(nèi)容涉及領(lǐng)域非常廣,主要包括:進食切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具設(shè)計以及機械制造工藝學等內(nèi)容。以上內(nèi)容仍局限于傳統(tǒng)的機械設(shè)備使用原理,很難滿足現(xiàn)在化社會發(fā)展的實際需求。例如,傳統(tǒng)的教學內(nèi)容要求高職高專教師花費大量時間講述CA6140車床相關(guān)的內(nèi)容。目前,眾多企業(yè)招聘機械制造內(nèi)專業(yè)的學生時已經(jīng)不在將重點放在學生對CA6140機床操控能力上,MJ50數(shù)控機床以及FANUC控制系統(tǒng)已經(jīng)在機械行業(yè)發(fā)展建設(shè)過程中取得了廣泛應(yīng)用。招聘過程中企業(yè)更加注重人才的數(shù)控經(jīng)驗。針對以上問題,筆者認為《機械制造技術(shù)》教學內(nèi)容改革應(yīng)該添加以下內(nèi)容:第一,金屬切削原理。第二,機械加工相關(guān)的內(nèi)容,如車削、鉆削、磨削、精密加工、特種加工以及微細加工等。第三,機床夾具設(shè)計。如數(shù)控機床、加工中心、電火花線切割和電火花成型加工的夾具設(shè)計。第四,機械加工精度和表面質(zhì)量。第五,機械加工工藝。如工藝規(guī)程制定、尺寸鏈、典型零件加工工藝以及CAPP編寫等。第六,計算機輔助設(shè)計與制造、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)、工業(yè)機器人、柔性制造技術(shù)以及現(xiàn)代生產(chǎn)制造系統(tǒng)等。
2高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)的重要性及目標
2.1高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)的重要性
高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)在高職高專機械類專業(yè)發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。眾所周知,《機械制造技術(shù)》是高職高專機械類專業(yè)的主要課程之一,該課程綜合了傳統(tǒng)《機械制造工藝學》、《金屬切削原理》以及《金屬切削機床》等課程,因此,《機械制造技術(shù)》具有典型的可操作性、實踐性、概念性以及時效性。機械專業(yè)學生通常缺少必要的感性知識和實踐經(jīng)驗,隨著教學學時的減少,教學中必然存在著明顯的理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象,學生實際學習難以也因此增加。近幾年,高職高專示范性改革穩(wěn)步發(fā)展,傳統(tǒng)講授方式和教學模式已經(jīng)落后于現(xiàn)在企業(yè)發(fā)展的步伐,尤其是單一示范性教學模式已經(jīng)不能證明企業(yè)實際生產(chǎn)和經(jīng)營的內(nèi)容,由此可見,高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)顯得尤為重要。
2.2高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)的目標
高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)的目標主要有:第一,豐富《機械制造技術(shù)》專業(yè)課程的教學內(nèi)容。豐富教學資源要求教學工作者綜合視頻、動畫、影音以及圖片等教學手段,將單一的教學模式發(fā)展成多元化的教學模式。另外,豐富教學資源要求高職高專建設(shè)者結(jié)合實際建設(shè)狀況采用全新的教學方式,并綜合現(xiàn)代化多媒體教學方式,為提高教學效果打下堅實的基礎(chǔ)。第二,豐富《機械制造技術(shù)》教學資源的目標還包括改進課程的教學方法和手段。豐富教學資源的過程中要求教學工作人員設(shè)置與現(xiàn)實生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境保持一致的教學手段,在提高學生學習興趣的同時,進一步提高學生的積極性。第三,豐富教學資源的目標還包括提高《機械制造技術(shù)》教學質(zhì)量,為培養(yǎng)學社會所需要的機械制造人才做出應(yīng)有的貢獻。
3高職高專《機械制造技術(shù)》課程教學資源建設(shè)的方法
3.1始終堅持教學資源建設(shè)的基本原則
教學資源建設(shè)涉及面非常廣,主要包括教學觀念、理論、策略以及技術(shù)規(guī)范和教學內(nèi)容等。改革后的教學資源更加注重實用性和技術(shù)性,只有滿足以上特性才能滿足現(xiàn)在社會對機械技術(shù)人才的實際需求。因此,《機械制造技術(shù)》教學資源重新建設(shè)過程中必須始終堅持以下原則:第一,序化和整合原則。《機械制造技術(shù)》教學資源改革序化原則要求改革工作者從文本、課件、圖片以及動畫動現(xiàn)代化手段出發(fā),同時注重網(wǎng)頁設(shè)計的個性化發(fā)展,實現(xiàn)教學資源的整合性和統(tǒng)一性;第二,實用性和先進性原則。教學資源建設(shè)過程中必須結(jié)合現(xiàn)代社會發(fā)展的實際需求,確保信息資源的先進性和實用性;第三,通用性和標準化原則。高職高專《機械制造技術(shù)》教學資源建設(shè)過程中必須同時滿足課件資源、題庫系統(tǒng)以及各種教學數(shù)據(jù)標準化的實際需求,資源使用的文件格式和分類必須滿足國家相關(guān)標準,同時滿足不同發(fā)展平臺的實際需求。
3.2教材資源建設(shè)
教材是培養(yǎng)技術(shù)型人才的基礎(chǔ)保障之一。現(xiàn)代教育課程均以就業(yè)為導向,任何課程的理論教學只是必須以學生今后的發(fā)展為主要目標。因此高職高專教學工作者應(yīng)該結(jié)合《機械制造技術(shù)》較強實踐性等特點為主要依據(jù),以產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)制造為標準,設(shè)計手錘制作、加工可調(diào)制作以及加工平口鉗等教學項目。另外,教材資源建設(shè)還要求高職高專教學工作者以學生的認知規(guī)律為依據(jù),結(jié)合學生職業(yè)能力的成長規(guī)律,從淺到深,從簡單到復(fù)雜逐層增加學生對專業(yè)知識的掌控能力。例如,水錘制作的教學目標可以分為以下幾點:第一,熟悉使用頻率較高的鋼材的牌號、型號、性能以及用途等。第二,具有初步的鋼熱處理知識,能夠獨立完成鋼材的熱處理。第三,能夠按照圖紙要求確定鉗工的加工順序。第四,能夠直接表述出鉗工安全操作、鉗工設(shè)備保養(yǎng)以及環(huán)境保護相關(guān)的知識。加工可調(diào)支座的教學目標主要有:第一,熟悉車床的基本結(jié)構(gòu)。第二,能夠結(jié)合所學的理論知識選擇車削用量、刀具以及夾具。第三,結(jié)合圖紙要求確定零件加工的順序。第四,能夠正確安裝工件和刀具。第五,掌握車刀的磨刃方法和基本要求;第六,具備工量具使用保養(yǎng)的基本常識和環(huán)境保護相關(guān)的知識。加工平口鉗的教學目標主要有:第一,了解銑床的基本結(jié)構(gòu)和安全操作方法。第二,根據(jù)零件加工的圖樣選擇合理的銑削用量;第三,正確安裝工件和刀具。第四,以圖紙上的要求為依據(jù)確定零件的加工步驟。第五,具備工具保養(yǎng)相關(guān)的常識。
3.3場館及設(shè)施資源
高職高專教學工作者應(yīng)該將《機械制造技術(shù)》崗位相關(guān)的工作內(nèi)容納入到教學過程中,如有必要還可以結(jié)合學校和企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀建設(shè)校企結(jié)合的教學模式。例如,學校可以根據(jù)機械制造企業(yè)發(fā)展水平,在布置企業(yè)車間的過程中綜合考慮學校教育功能的實際需求,在實訓中心內(nèi)劃分零件熱加工處理區(qū)、零件加工區(qū)以及加工工藝設(shè)計區(qū),滿足學生實踐操作的需求,為提高學生實踐操作能力打下堅實的基礎(chǔ)。另外,學校教育工作者還應(yīng)該綜合使用多媒體課件滿足場館和設(shè)施資源的實際需求,讓學生在真實的工作環(huán)境中學習先進的機械制造技術(shù),為提高學生綜合能力打下堅實的基礎(chǔ)。
3.4網(wǎng)絡(luò)教學資源
網(wǎng)絡(luò)教學資源是高職高專《機械制造技術(shù)》專業(yè)教學資源建設(shè)的主要措施之一。伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教學資源已經(jīng)在各階段教學過程中取得了廣泛應(yīng)用。為進一步提高《機械制造技術(shù)》教學水平,高職高專教學工作者必須打破傳統(tǒng)教學模式,摒棄原始的教學理念和方式,將相關(guān)的教學原理、內(nèi)容和模式融入到全新的教學內(nèi)容中。例如,利用多媒體教學手段,以教學結(jié)構(gòu)為以依據(jù),將知識、能力、素養(yǎng)以及條件和對象等要素納入到知識點、能力點以及素質(zhì)點的教學過程中,通過圖表、文檔以及視頻等方式將以上教學資源分門別類,力求建設(shè)一套全新的課程資源。
4結(jié)束語
智能化是制造自動化的發(fā)展方向,很多專業(yè)性機械制造智能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相當水平,而在農(nóng)業(yè)制造領(lǐng)域,還在起步階段。農(nóng)業(yè)機械制造智能技術(shù)是專門研究產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術(shù)過程,并將提高產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭力作為最終的目標。農(nóng)業(yè)機械制造智能技術(shù)包含了生產(chǎn)對象、生產(chǎn)資料、能源、人力資源、生產(chǎn)和質(zhì)量信息等內(nèi)容。其中,生產(chǎn)對象、生產(chǎn)資料與能源屬于硬件范疇,生產(chǎn)和質(zhì)量信息則是軟件范疇,而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產(chǎn)要素之中,人的要素處于主要地位。
2兵團農(nóng)業(yè)機械制造智能技術(shù)現(xiàn)狀及其與內(nèi)地的差距
2.1兵團農(nóng)業(yè)機械制造智能技術(shù)現(xiàn)狀
近年來,雖然很多企業(yè)在農(nóng)業(yè)制造業(yè)方面不斷采用先進的制造技術(shù),像北疆的科神數(shù)控設(shè)備已占企業(yè)機加工設(shè)備的30%以上,且已經(jīng)引進了CNC加工中心,企業(yè)的機加工能力得到了很大提升。公司已經(jīng)啟用了企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP),以系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務(wù)。南疆的天誠對企業(yè)設(shè)備也進行了較大投資,且已經(jīng)在某些焊接生產(chǎn)線采用了焊接機器人,大大提高了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和工作效率。但是這些進步與內(nèi)地專業(yè)化農(nóng)業(yè)及機械制造業(yè)相比,仍在許多方面存在著較大的差距。
2.2兵團與內(nèi)地在農(nóng)業(yè)機械制造智能技術(shù)上的差距
2.2.1管理
內(nèi)地優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)廣泛采用計算機進行管理,對于組織和管理制度的更新與發(fā)展都較為重視,并對生產(chǎn)模式加以完善,力求達到準時、快速、高效的生產(chǎn)制造。比如采用MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)),該系統(tǒng)包括計劃排產(chǎn)、過程糾偏、質(zhì)量控制、資源優(yōu)化、數(shù)據(jù)采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統(tǒng)依據(jù)ERP或手工輸入的生產(chǎn)任務(wù),通過精細排產(chǎn),得到可執(zhí)行的工序級生產(chǎn)排程,并通過對生產(chǎn)執(zhí)行過程的詳細進度、用料、用時及質(zhì)量等信息實時跟蹤統(tǒng)計,以數(shù)字化的方式、智能化的形式直觀地展現(xiàn)生產(chǎn)全過程。而兵團農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)采用計算機管理的水平還正處于起步階段,大多數(shù)的企業(yè)仍然處于陳舊的經(jīng)驗管理階段,是兵團農(nóng)業(yè)機械的制造業(yè)發(fā)展步伐緩慢的原因之一。
2.2.2技術(shù)設(shè)計
內(nèi)地優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)機械專業(yè)化廠家對設(shè)計方面要求嚴格,且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),部分大型企業(yè)甚至已經(jīng)開始脫離圖紙進行設(shè)計和生產(chǎn)制造。而兵團農(nóng)業(yè)機械制造企業(yè),對于計算機輔助設(shè)計技術(shù)的使用尚比較局限,使用水平有待提高,兵團農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)技術(shù)發(fā)展推動力不足。
2.2.3制造工藝
內(nèi)地農(nóng)業(yè)機械專業(yè)廠家比較廣泛的使用數(shù)控加工,許多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、復(fù)合加工技術(shù)等也得到廣泛應(yīng)用。然而這些新型技術(shù)在兵團農(nóng)機制造企業(yè)基本沒有應(yīng)用,有的甚至還在企業(yè)議程之中,使得兵團農(nóng)機機械制造技術(shù)仍然處于低水平狀態(tài)。
3發(fā)展建議
3.1系統(tǒng)優(yōu)化
農(nóng)業(yè)機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統(tǒng)的同時又改善了機床的特性,使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身,還有群控系統(tǒng)的柔性,數(shù)控系統(tǒng)的本身就是采用模塊管理的方式進行管理,裁剪與組合性比較強,能夠滿足用戶的不同設(shè)計和需求;群控系統(tǒng)則是根據(jù)制作流程的要求不同自動進行修正和調(diào)整,使得群控系統(tǒng)的效能充分發(fā)揮出來。為了適應(yīng)快速變化的社會市場環(huán)境,僅有柔性化是不夠的,機械制造智能化也需要不斷升級改造以適應(yīng)當今科學技術(shù)的不斷發(fā)展和提高,只有具備了智能化才能應(yīng)對更加復(fù)雜的市場發(fā)展環(huán)境。
3.2多媒體技術(shù)的應(yīng)用
在智能化的數(shù)控系統(tǒng)中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結(jié)合和應(yīng)用。用戶界面是系統(tǒng)與使用人員之間的橋梁與窗口,由于使用人員的要求不同和專業(yè)性差異,給計算機軟件的開發(fā)與研制帶來了較大的難度,采用圖形化用戶界面后,使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用,比如說圖像、動畫演示等。可視化技術(shù)的應(yīng)用與計算機的虛擬技術(shù)環(huán)境結(jié)合起來,使智能化領(lǐng)域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術(shù)完整的結(jié)合便形成了多媒體技術(shù),它使計算機擁有了綜合處理數(shù)據(jù)的能力。多媒體在智能化數(shù)控領(lǐng)域中可綜合化、智能化地處理信息,在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中也有著重大的應(yīng)用價值。
3.3體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
在農(nóng)業(yè)機械制造過程中,改善和發(fā)展體系結(jié)構(gòu)較為重要。首先,企業(yè)數(shù)控機床占用比例應(yīng)不低于50%,使智能制造系統(tǒng)應(yīng)用效率達到基本要求。在此基礎(chǔ)上集成企業(yè)CPU資源系統(tǒng)來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng),并應(yīng)用LED平板顯示器平臺,以實現(xiàn)超大尺寸的顯示傳導和發(fā)散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能,使組件的尺寸減小,可靠性提高。其次,硬件的模塊化使數(shù)控系統(tǒng)的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設(shè)備、以及存儲器等最基本的模塊,都可成為獨立的載體,在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構(gòu)成檔次和功能不一的數(shù)控系統(tǒng)。最后,通過系統(tǒng)中心樞紐對機床進行網(wǎng)絡(luò)化,通過機床聯(lián)網(wǎng)的手段,可以在任意一臺機床上進行多臺操作,使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現(xiàn),實現(xiàn)對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服系統(tǒng)、自適應(yīng)控制動態(tài)數(shù)據(jù)管理及刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融為一體,形成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系,使產(chǎn)品制作過程靈活多變,以適應(yīng)當前農(nóng)機市場多品種、多批次的市場需求。
4小結(jié)
【關(guān)鍵詞】機械制造可靠性 指標
一、機械制造工藝可靠性的定義
機械制造過程是一個復(fù)雜的動態(tài)過程,包括加工設(shè)備、夾具、刀具、檢測設(shè)備、加工對象及工藝操作控制人員等。論文將機械制造過程作為研究對象,分析其對產(chǎn)品可靠性的保障能力,因此無論是研究對象還是分析內(nèi)容都具有其特殊性,不同于普通產(chǎn)品,因而相關(guān)的可靠性概念不能簡單地采用通常的系統(tǒng)可靠性定義,而需要根據(jù)對其規(guī)定的功能來加以定義。論文參考可靠性的通用定義,結(jié)合機械制造過程的特點,將機械制造的工藝可靠性定義為:機械制造過程在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),保證加工出來的產(chǎn)品具有規(guī)定的可靠性水平的能力。
這里,機械制造過程就是產(chǎn)品的機械加工階段,包括了產(chǎn)品的工藝設(shè)計與實現(xiàn)。規(guī)定的條件是指機械制造過程在規(guī)定的時間內(nèi)所處的預(yù)先規(guī)定的全部外部條件,包括人員、設(shè)備、材料、工藝、測量、生產(chǎn)環(huán)境等條件。人員條件是對與制造過程相關(guān)的所有人員的要求,主要包括工藝設(shè)計人員、操作員、檢驗員等應(yīng)具備的條件。設(shè)備條件是指對實現(xiàn)制造任務(wù)所需的所有設(shè)備的要求,主要包括對完成生產(chǎn)任務(wù)所需的生產(chǎn)、工具等所必需達到的要求。材料條件是指對構(gòu)成產(chǎn)品(工件)實體的主要材料和在制造中起輔助作用而不構(gòu)成產(chǎn)品實體的輔助材料所需要具備的條件。工藝條件是指完成制造任務(wù)所采用的技術(shù)方法及相關(guān)工藝文件的要求,包括對工藝技術(shù)、工藝方案、工藝流程、工藝規(guī)程、工藝細則、工藝標準、操作方法和工藝參數(shù)等具體的要求。測量條件是指對原材料檢測、生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、環(huán)保監(jiān)測等過程所需具備條件的要求。生產(chǎn)環(huán)境條件是指生產(chǎn)(包括設(shè)計、加工、處理、裝配、檢測、計量、調(diào)整、試驗等)的空間或廠房的大小、高低、通風、照明、溫度、濕度、振動、噪聲、潔凈度、電磁輻射、靜電、動力供應(yīng)以及現(xiàn)場生產(chǎn)管理等環(huán)境條件要求。
二、工藝可靠性的基本特征
(一)系統(tǒng)相關(guān)特性
產(chǎn)品可靠性是一項系統(tǒng)工程。產(chǎn)品的設(shè)計可靠性、工藝可靠性和使用可靠性都是該系統(tǒng)工程的重要組成部分,這三者相互關(guān)聯(lián)、相互影響,各自具有自身的特性和內(nèi)在規(guī)律,彼此相互聯(lián)系、相互影響,有機地結(jié)合在一起。
根據(jù)系統(tǒng)工程的理論,“系統(tǒng)”是由相互作用又相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機整體。機械制造過程的特點使工藝可靠性分析面臨復(fù)雜的背景,涉及對象多,需要通過系統(tǒng)工程的方法,有機集成各要素,優(yōu)化組合,統(tǒng)一協(xié)調(diào),實現(xiàn)保障產(chǎn)品可靠性的最終目標。
(二)綜合特性
機械制造過程的工藝可靠性是產(chǎn)品設(shè)計可靠性的延伸,是產(chǎn)品可靠性的重要保證,工藝可靠性應(yīng)與產(chǎn)品開發(fā)過程的其他要求(如產(chǎn)品的功能、性能指標、質(zhì)量、可制造性、維修性、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和環(huán)境性等)全面考慮、綜合權(quán)衡、統(tǒng)一協(xié)調(diào)。工藝可靠性工作應(yīng)與其它工作有效結(jié)合起來,充分做到信息互通、資源共享,以避免矛盾、減少重復(fù)、防止反復(fù)、提高效率、節(jié)約經(jīng)費。
工藝可靠性涉及到多門學科,包括技術(shù)工作和管理工作,是一項理論聯(lián)系實踐的
應(yīng)用技術(shù),需要各種專業(yè)人員,特別是工藝人員和可靠性技術(shù)人員的密切合作。
(三)全過程特性
工藝可靠性工作貫穿于工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、制造、調(diào)試、運輸、儲存、使用、維護、修理等產(chǎn)品加工的全部過程,因此必須全面考慮。每個階段都有相應(yīng)的工藝可靠性工作。每個階段都可能產(chǎn)生故障(工藝故障),如不及時糾正,所帶來的危害(損失)將隨過程的進展而呈指數(shù)級增加。發(fā)現(xiàn)得愈晚,糾正的費用愈高,所以必須及早發(fā)現(xiàn),及時糾正。
三、機械制造工藝可靠性的評定指標
機械制造的工藝可靠性是一個比較抽象的概念,對一個具體的加工過程,需要全面客觀地評價其工藝可靠性水平,這就要求在理解機械制造過程功能的基礎(chǔ)上,確定評價制造過程保障產(chǎn)品可靠性能力的定量指標。由于產(chǎn)品可靠性的保障涉及多方面因素,因此不可能用單個的指標來評定機械制造的工藝可靠性,只有通過一系列的評定指標才能全面的刻畫其完成規(guī)定功能的能力,這一系列的評定指標構(gòu)成了機械制造的工藝可靠性的指標體系。
(一)工藝可靠性指標體系的選擇標準
論文在郭波等工作的基礎(chǔ)上,將機械制造的工藝可靠性的評定指標體系的選擇標準歸納為:完備性:指標體系應(yīng)能夠全面地描述機械制造的工藝可靠性要求的各個方面;適用性:指標體系應(yīng)能夠與機械制造過程的運行機制相適應(yīng),即與制造過程功能失效的各種模式相對應(yīng);過程保障產(chǎn)品可靠性的效果;可達性:指標應(yīng)對機械制造過程完成其規(guī)定的功能起指導作用,只有制定出制造過程能夠達到的功能要求,才能夠?qū)χ圃爝^程的能力提出合理的定量要求;可組合性:指標體系應(yīng)能夠適用于大多數(shù)制造過程,并根據(jù)具體的制造過程選取其中部分指標評價其工藝可靠性水平。
(二)工藝可靠性指標體系
關(guān)鍵詞:中國制造;機械制造類;培養(yǎng)模式
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2016)10-0067-02
“中國制造2025”是中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃,也是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng),實現(xiàn)制造業(yè)由大變強的歷史跨越[1]。機械制造業(yè)是“中國制造2025”的重要支柱和重要組成部分,對機械制造類的人才培養(yǎng)模式和要求帶來了新的挑戰(zhàn)[2]。基于“大工程教育理念”的本科教學工程系統(tǒng)地分析和研究高素質(zhì)創(chuàng)新型人才――“現(xiàn)代機械工程師”的基本特征及其評價方法[3],探討機械工程專業(yè)學生創(chuàng)新素質(zhì)形成原理及其規(guī)律。構(gòu)建融知識、能力和工程素質(zhì)于一體。集現(xiàn)代管理和先進技術(shù)為一體的人才培養(yǎng)新體系[4],對改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)具有開拓創(chuàng)新能力的“現(xiàn)代機械工程師”具有重要的理論意義和較大的實用價值。
一、傳統(tǒng)機械制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀
(一)教育教學觀念滯后,人才培養(yǎng)目標模糊
目前機械工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標定位為“能在機械工程及其自動化領(lǐng)域從事設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才”,其概念陳舊,涉及面寬泛,含義模糊[5],可以覆蓋學生畢業(yè)后一生中從事的工作,無法與我國日益迅速發(fā)展的工業(yè)化進程需要相對接。其結(jié)果是導致人才培養(yǎng)方案構(gòu)建思路不清晰,重點不突出,其目標也比較難以實現(xiàn)。
(二)教學內(nèi)容陳舊,工程能力訓練不到位
目前機械工程課程及其教學內(nèi)容比較陳舊,學科前沿課程較少,專業(yè)課程體系無法適應(yīng)學生個性發(fā)展的需求,也無法適應(yīng)新時期經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,導致機械工程專業(yè)學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系不健全,出現(xiàn)了有環(huán)節(jié)要求[6],但無法落實而形同虛設(shè)的情況,嚴重影響和制約著人才培養(yǎng)質(zhì)量。實踐教學體系設(shè)計的系統(tǒng)性不強,不能完全滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要;實訓基地未能充分利用,制約了實習指導工作的開展。
(三)教學方法手段滯后,多元化人才培養(yǎng)模式缺失
教學方法單一,現(xiàn)代教育技術(shù)手段的應(yīng)用水平也并不高,影響了學生工程實踐能力的培養(yǎng),無法滿足高等教育大眾化條件下多元化人才培養(yǎng)的需求[7]。在人才培養(yǎng)的關(guān)鍵問題上,深層次改革有一定難度,如產(chǎn)學研合作等。合作教育渠道、層次有待拓寬和提高。
二、機械制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建
(一)創(chuàng)設(shè)“模塊化、組合式、開放型”的課程體系
以“大工程教育理念”為指導,以機械工程專業(yè)為研究試點,提出機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標為具有高素質(zhì)創(chuàng)新型能力的“現(xiàn)代機械工程師”,優(yōu)化機械工程專業(yè)課程體系和實踐教學體系。以高等數(shù)學、大學物理、機械制圖、工程力學、機械原理、機械設(shè)計、電工與電子技術(shù)、工程材料、微型計算機原理為基礎(chǔ)理論知識;以公差技術(shù)、控制工程、測試技術(shù)、材料成型技術(shù)、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、液壓與氣動等為專業(yè)理論基礎(chǔ);以制造裝備設(shè)計、機電一體化技術(shù)、機電傳動控制、數(shù)控技術(shù)、自動化制造系統(tǒng)等為相關(guān)和拓寬知識,構(gòu)成畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)。
(二)優(yōu)化教學資源
將課程建設(shè)、專業(yè)建設(shè)、學科建設(shè)和實驗室建設(shè)融為一體,實現(xiàn)教學與科研、學科與實驗、課程與設(shè)計的系統(tǒng)協(xié)調(diào)和有機統(tǒng)一,通過實施“青年教師工程能力培養(yǎng)計劃”和“青年教師創(chuàng)新能力培養(yǎng)計劃”,實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化配置,主要表現(xiàn)在:1.鼓勵教師利用科研成果更新教學內(nèi)容,設(shè)立教案評估制度,并與教學考核相結(jié)合。2.探索建立科研成果轉(zhuǎn)化為課程的工作機制,鼓勵教師科研成果融入教材,并輔之以相應(yīng)的考核、評估和獎勵。3.開設(shè)反映學術(shù)前沿的選修課,并結(jié)合教師承擔的科研課題來指導本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)。
(三)完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制
推進教師工程能力提升及實踐教學基地建設(shè),對新引進人才全部進行嚴格的崗前培訓;采用師徒結(jié)對的形式,由教學科研經(jīng)驗豐富的老教師指導新教師的教學工作。學院組織新教師職工的聽講評活動,對青年教師的教學工作進行點評和指導,確保青年教師的教學質(zhì)量。完善機械工程專業(yè)學生工程能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的實踐教學體系,在培養(yǎng)環(huán)節(jié)上,課堂教學、實踐環(huán)節(jié)、第二課堂整體優(yōu)化設(shè)計;在教學方式上,必修課、選修課相結(jié)合;在教學內(nèi)容上,自然科學、工程技術(shù)、人文知識相互兼顧,同時體現(xiàn)現(xiàn)代科技中學科交叉的特點,特別注重機械工程與信息化、自動化技術(shù)相結(jié)合。建立四段式教學體系:理論教學體系、實驗教學體系、課程設(shè)計體系、參觀實習教學體系。在教學中落實“產(chǎn)學研結(jié)合”、“理論教學與科研實踐案例教學相結(jié)合”、“課內(nèi)教學與課外輔導素質(zhì)拓展相結(jié)合”的教學改革,強化“課程設(shè)計與實習”兩個教學環(huán)節(jié)。
1.培養(yǎng)方案與培養(yǎng)目標的定位一致,改革培養(yǎng)模
式,改革教學方法,切實體現(xiàn)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色。完善和修訂教學大綱,做好專業(yè)主干課程內(nèi)容更新,知識體系優(yōu)化。
2.強化實踐環(huán)節(jié),加大實驗教學比例,改進實驗內(nèi)容,減少驗證性實驗,增加設(shè)計性和綜合性實驗,課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)從選題到具體指導注重工程實踐能力的培養(yǎng)。
3.完善實驗室設(shè)備,保證實驗項目開出率達到
100%,創(chuàng)建實習基地,校企合作承擔專業(yè)認識、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習的主要實踐教學任務(wù)。
(四)規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(論文)過程
畢業(yè)設(shè)計(論文)是在學生完成全部大學課程后,走向工作崗位前的一次綜合訓練教學環(huán)節(jié),是對學生在大學階段所學知識與能力的全面檢查與考核,對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、協(xié)作精神,提高他們的實踐能力和綜合素質(zhì)起著重要的作用。對畢業(yè)設(shè)計字數(shù)、參考文獻和圖紙等進行量化處理,主要分為五類:1.理論研究型;2.工程設(shè)計型;3.工程技術(shù)實驗研究型;4.計算機軟件型;5.綜合型。從畢業(yè)設(shè)計(論文)的全過程看,學生的機械設(shè)計制造的實踐能力及水平得到了提高,工程意識和素養(yǎng)增強,獨立分析和解決問題的能力進一步加強,尤其是畢業(yè)論文質(zhì)量較往屆有了較大幅度的提高,全部順利通過院和小組答辯,成績優(yōu)秀率達到14%,獲得校優(yōu)秀畢業(yè)生標兵稱號的8人,占常州大學總數(shù)的8.2%,取得了令人滿意的成果,達到了預(yù)期的目標。
(五)健全教學質(zhì)量保障機制
在教學實踐中,堅持以學生和教師雙主體與以學生為本的核心理念,激發(fā)學生學習的主人翁意識。實施“本科創(chuàng)新能力培養(yǎng)激勵機制”,提高教師和本科生參加科研創(chuàng)新活動的積極性。制定教學督導組和學生評議教學效果機制,每學期將評議結(jié)果公開,向各個教師反饋評議意見。由專業(yè)教師負責成立課程評估小組對專業(yè)課程進行自我評估,采取“主講教師負責、逐課評估、達標驗收”的辦法實施,采用計算機以及網(wǎng)絡(luò)手段對規(guī)章制度進行科學、規(guī)范管理與實施。完善教學質(zhì)量評價機制,組織學生評教活動,促進學生對教師主要教學環(huán)節(jié)教學質(zhì)量進行監(jiān)控與評價,注重同行評教和領(lǐng)導評教,強化教學督導。
三、機械制造類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的實踐
常州大學機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)是在1984年原江蘇化工學院機械制造工藝及設(shè)備專業(yè)的基礎(chǔ)上建設(shè)和發(fā)展起來的,近幾年,本專業(yè)一直是常州大學招生人數(shù)最多的專業(yè)之一,在長三角人才市場上就業(yè)形勢一直處在前4位。裝備制造業(yè)是江蘇省重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一,常州市已成為中國先進制造技術(shù)發(fā)源地,初步形成了較為完整的制造業(yè)體系,主要包括軌道交通設(shè)備制造業(yè)、工程機械制造業(yè)、農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)、數(shù)控機床和基礎(chǔ)裝備制造業(yè)等。裝備制造業(yè)的快速發(fā)展必將擴大對應(yīng)用型工程技術(shù)人才的需求,為長三角地區(qū)及全國裝備制造行業(yè)提供大量工程技術(shù)人才是本專業(yè)建設(shè)的方向。根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需要和技術(shù)發(fā)展趨勢,結(jié)合常州大學發(fā)展目標和本專業(yè)現(xiàn)狀,培養(yǎng)的人才類型為:工程應(yīng)用型。以上海為龍頭的長江三角洲經(jīng)濟區(qū)機械制造業(yè)十分發(fā)達,對本專業(yè)畢業(yè)生的需求量很大。在長三角地區(qū)和常州先進制造技術(shù)基地對專業(yè)人才的技術(shù)需求基礎(chǔ)上,形成了本專業(yè)以先進制造技術(shù)為線的人才培養(yǎng)目標。
本專業(yè)堅持優(yōu)化課程、提高質(zhì)量、注重實效、形成特色的方針,及時修訂本專業(yè)培養(yǎng)計劃和教學大綱,從課程體系的學習方面衡量本專業(yè)培養(yǎng)目標是否體現(xiàn)了學生在知識、素質(zhì)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。在生產(chǎn)實習、課程設(shè)計、各級科技競賽、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)考查學生能否從全局的觀點看問題,能否從市場研究、設(shè)計構(gòu)思、生產(chǎn)制造中分析思考,以此判斷培養(yǎng)目標是否實現(xiàn)及實現(xiàn)的程度。近幾年來,學生的四級通過率在95%以上、考研錄取率在30%以上,就業(yè)率為100%,這些數(shù)據(jù)反映了培養(yǎng)目標的實現(xiàn)情況。
面向“中國制造2025”,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為主線,構(gòu)建了機械制造類人才培養(yǎng)模式,并進行了有益的實踐。改革傳統(tǒng)的教學模式,將理論教學與實踐教學有機地結(jié)合,探索了一種適應(yīng)“中國制造2025”的機械制造類人才培養(yǎng)的模式,逐漸培養(yǎng)了學生自主學習與探索求知的精神,使其創(chuàng)新能力得到提升,工程實踐能力更加突出,為今后的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]李拓宇,李飛,陸國棟.面向“中國制造2025”的工程科
技人才培養(yǎng)質(zhì)量提升路徑探析[J].高等工程教育研究,
2015,(6).
[2]呂春芬,宋緒丁.工業(yè)4.0時代的特征與高校課程體系
改革研究[J].西安文理學院學報:社會科學版,2015,(5).
[3]劉玉梅,狀軍,王本亮.基于現(xiàn)代機械工程師技術(shù)應(yīng)用能
力培養(yǎng)的綜合性課程設(shè)計構(gòu)建與實踐[J].教育教學論
壇,2014,(23).
[4]王亞良,梁利華,董晨晨等.創(chuàng)新人才培養(yǎng)導向的機械類
實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2015,(2).
[5]田君,鐘守炎,孫振忠.基于卓越工程師培養(yǎng)目標和“學
習產(chǎn)出”(OBE)教學模式的機械設(shè)計課程群的建設(shè)與改
革[J].教育教學論壇,2015,(31).
[6]羅紅旗.機械工程專業(yè)實踐教學改革與創(chuàng)新實踐能力分
析[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2013,(13).
[7]孔德軍,胡愛萍,朱偉.基于校企合作的工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)
計教改實踐[J].黑龍江教育:高教研究與評估,2008,
(7-8).
論文摘要:本文對機械自動化的產(chǎn)生及在我國的現(xiàn)狀做了概述,在此基礎(chǔ)上探索了我國機械自動化的發(fā)展之路。
引言
機械自動化,主要指在機械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù),實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,是機械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術(shù)水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產(chǎn)生
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用,上世紀60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化,為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應(yīng)的能力,開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng),即圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下,機器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來,已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統(tǒng),大大加快了機械自動化的發(fā)展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè),發(fā)展很不平衡,有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè),大部分企業(yè)還比較落后,手工勞動占有相當?shù)谋戎兀覈塥毩㈤_發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有;我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低,不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質(zhì)量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術(shù)是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質(zhì)等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬,且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率,勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實問題。
三、我國機械自動化發(fā)展之路探索
(一)結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術(shù)
先進制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動化方式進行生產(chǎn),才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)結(jié)合實際,注重實用,即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產(chǎn)任務(wù)只需1~2個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當糾正,對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài);還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。(二)發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)
發(fā)展低成本自動化技術(shù),潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時生產(chǎn)JIT、全面質(zhì)量管理TQC和成組技術(shù)GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產(chǎn)線,它并不完全由自動化設(shè)備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術(shù)與原有工藝基礎(chǔ)巧妙靈活地結(jié)合在一起,從而使這種生產(chǎn)線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實際情況出發(fā),借鑒國外發(fā)展機械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備,在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時,若以原有的設(shè)備為主,合理調(diào)整機床布局,添加少量的數(shù)控設(shè)備,引入CAD/CAM技術(shù),就能充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性,共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng),為我國機械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。
(三)注重配套發(fā)展機械自動化技術(shù)
現(xiàn)代自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導下,對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機技術(shù)等。發(fā)展機械自動化技術(shù),必須主要地關(guān)注電子學、電子計算機技術(shù)、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數(shù)控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機械自動化技術(shù),要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作,既要發(fā)展主機,也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.5.