机械制造工艺与装备

机械制造工艺与装备（通用12篇）

机械制造工艺与装备 篇1

《机械制造工艺与装备》是高职院校机械类各专业最重要的一门专业核心课, 综合了机械制造工艺与装备相关知识和技能。课程不仅使学生直接获得机床操作工、车间工艺员、质量检验员等工作岗位的基本能力, 同时培养学生良好的职业素养 (爱岗、敬业、纪律、安全、质量、效率) 。《机械制造工艺与装备》课程内容涉及金属切削机床、金属切削原理与刀具、机械制造工艺、机床夹具等, 而这些内容恰恰是机械制造工艺过程的核心, 所以本课程是一门理论性和实践性都极强的课程, 是培养机械制造类学生的核心职业能力的课程。我院结合生产实际, 以典型零件的加工与装配过程为主线, 采用“学、做、教”一体化的教学方法, 以培养学生的职业能力和职业素养为核心, 从课程内容、教学组织形式、考核评价等方面着手进行改革和探索, 经过两年的实践, 课程的教学质量和教学效果得到大幅提高。

一、课程改革思路

《机械制造工艺与装备》课程组对相关制造企业进行调研, 确定课程培养目标, 围绕课程培养目标确定课程内容, 结合课程内容确定工作任务, 与企业合作完成教学情境的设计, 编写课程相关的文件资料, 最后完成课程的实施及考核评价。并对课程设计与实施进行全面总结。

1. 以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化课程内容

根据广泛的市场调研和多次的专家论证, 我们确定本课程的内容包括:机床操作、工艺编制、质量检验三个方面。根据课程内容选择典型零件为载体, 将课程内容融入到每个学习情境的每个学习任务中, 并确定每个学习情境、每个学习任务的重点、难点和目标要求, 开展“学、做、教”一体化教学。

2. 以典型零件的加工过程为主线, 设计学习情境

课程结合校内工业生产训练中心在制产品打壳机, 根据课程教学目标选取四个能代表零件表面加工几何要素的典型零件和一个部件作为载体, 设计了五个学习情境, 每一个学习情境都有能够代表机械零件一般几何要素加工方法的典型零件, 如传动轴、端盖、箱体、齿轮、换向齿轮箱等产品, 作为教学实施的载体, 实现不同层次能力的培养。

根据选取的载体, 对每一个学习情境, 以零件生产过程为主线, 编排学习任务。每一个学习情境由若干由易到难的学习任务串联而成, 按工艺流程, 几何要素不断叠加、难度不断递进、学生工艺能力不断提高。

3. 教学过程以任务为驱动, 实现“学、做、教”一体化

课程教学载体按结构特点, 由简单到复杂设计教学情境, 逐步提高学生的工艺能力。针对每一个学习任务, 按照“提出任务→学习指导→制订计划→实施计划→检查评价”的过程实施教学。在学习过程中充分发挥学生的主观能动性, 使学生在实际的生产环境中自主学习, 教师带领学生在生产过程中进行教学, 真正实现“学、做、教”一体化。

二、课程改革实践

1. 教学文件的准备

根据课程整体设计, 以岗位能力培养为目标, 围绕课程培养目标确定课程内容, 结合课程内容确定工作任务, 与企业合作完成教学情境的设计, 编写课程相关的文件资料。课程将理论教学和实践教学融为一体, 强调学生岗位能力的培养。

《机械制造工艺与装备》课程文件包括:课程标准、课程整体设计、课程单元设计、学习情境设计、学习情境任务单、任务考核表、讲义、授课计划等。

2. 教学内容的实施

针对每一个学习任务, 按照“提出任务→学习指导→制订计划→实施计划→检查评价”的教学模式组织教学。

(1) 提出任务

根据零件的数量, 每五人一组, 每人主要负责加工一个零件, 包括分析零件图、编写零件工艺规程、操作机床、检验、编写说明书、总结等环节, 每一组的文件资料最后装订在一起。

(2) 学习指导

在分组的基础上, 每一组发一套图纸, 组长与组员协商后确定每位同学加工的零件。每一位同学明确自己的任务后开始自己分析零件图, 设计零件的加工方法、用到的设备、刀具、夹具、量具等, 初步拟定加工工艺路线, 每个同学完成后同组同学进行讨论, 分析拟定的工艺路线存在什么问题, 修改完善工艺路线。教师对学生的工艺路线进行分析指导, 确定最终的工艺路线。

(3) 制订计划

零件的加工路线确定后让学生自己填写工艺文件, 如工序卡片、工艺路线卡片、检验卡片等文件, 使学生对工艺文件的填写有更深入的了解和掌握。在填写过程中指导老师与学生及时沟通, 发现问题及时纠正。

(4) 实施计划

在工艺路线确定后, 学生开始熟悉机床, 了解如何加工, 同组同学之间展开讨论, 然后学生开始在老师的指导下操作机床加工零件。在加工零件过程中注重学生职业素养的培养, 给学生初步树立6S管理的理念 (整理, 整顿, 清扫, 清洁, 素养, 安全) 。

(5) 检查评价

每一个零件加工完后学生自己先进行检验, 最后老师检验, 不合格的零件经过老师指导学生进行返修或者重新加工。所有的零件加工完成后学生自己进行装配, 遇到问题与同组同学商讨或请教老师。最后老师总体评价每一组任务完成情况。

3. 学习效果考核与评价

在考核评价过程中, 首先给学生强调我们是在生产产品, 而产品的质量是企业的命脉, 所以我们的目标是用最低的成本生产高质量的产品。本课程的考核采用过程考核和终结性考核相结合的方式。具体考核方法是对于每个学习情境的每个学习任务都制订详细的考核表, 考核指标涵盖能力、知识、态度, 突出能力考核。过程考核的最终成绩是所有任务评分的综合。在能力考核中要求学生达到的能力目标采用任务完成的效果来考核, 考核指标明确、方法简单, 易于操作。考核体系注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题的能力的考核, 对于在学习和应用中有创新的学生予以特别鼓励, 全面综合评价学生能力。终结性考核改变传统的闭卷考试的形式, 采用开卷考试, 主要考核学生对于机械制造知识的掌握和应用情况, 相关参数和标准的选取执行能力。

三、课程改革成效

1. 实现了学习与就业相结合

《机械制造工艺与装备》课程以培养学生的职业岗位能力为目标, 以典型零件 (轴类零件、盘类零件、杆类零件) 为载体, 按零件加工工艺过程组织理论教学和零件加工训练。该项目打破我院长期以来机械加工理论教学和实习实训相脱节的教学方式以及以加工工种为模块的传统实训模式, 将车削加工、铣削加工、磨削加工有机结合, 符合实际生产中零件加工的一般过程, 使学生对零件的加工工艺过程有一个完整的体验和训练, 为学生参加实际工作打下良好基础。

2. 提高了学生学习的主动性

《机械制造工艺与装备》课程实践性强, 单纯靠老师的讲解很难使学生真正理解课程内容的实质, 学生听不懂, 自然没兴趣, 效果也不理想。采用“学、做、教”一体化教学以后, 学生真正体会到理论指导实践的真谛, 从而激发起学生主动学习的热情。在完成任务的过程中, 各组同学无形中产生一种竞争氛围, 大家你追我赶, 争先恐后地完成工作任务。老师则不失时机地表扬先进, 帮助落后的同学, 营造互相激励, 愉快学习的氛围。学生主动加班, 主动改进零件加工方案, 取得人人提高, 整体进步的良好效果。

3. 学生的专业知识和专业技能得到巩固和提高

本课程的实施过程是每一位同学明确自己的任务后开始自己分析零件图, 设计零件的加工方法、用到的设备、刀具、夹具、量具等, 初步拟定加工工艺路线。零件的加工路线确定后学生自己填写工艺文件, 如工序卡片、工艺路线卡片、检验卡片等文件。在工艺路线确定后, 学生开始在老师的指导下操作机床加工零件, 在加工零件过程中注重学生职业素养的培养, 给学生初步树立6S管理的理念。每一个零件加工完成后学生自己先进行检验, 最后老师检验, 未达标的零件经过老师指导学生进行修理或者重新加工, 所有的零件加工完成后学生自己进行装配。任务完成后, 学生和老师整理整个加工过程的文件资料, 写心得体会等。

在本课程学习过程中, 学生的识图、加工工艺规程制定、实际加工操作、检测、装配等方面的技能和知识得到巩固和提高。同时学生在完成任务的过程中养成积极主动、认真负责、团结协作的工作态度。

摘要：《机械制造工艺与装备》是高职院校机械类各专业最重要的一门专业核心课, 综合了机械制造工艺与装备相关知识和技能。西安航空职业技术学院结合生产实际, 以典型零件的加工与装配过程为主线, 采用“学、做、教”一体化的教学方法, 以培养学生的职业能力和职业素养为核心, 从课程内容、教学组织形式、考核评价等方面着手进行改革和探索, 经过两年的实践, 课程的教学质量和教学效果得到大幅提高。

关键词：机械制造工艺与装备,一体化,教学改革

参考文献

[1]王宜君《.机械制造技术》课程的任务驱动式教学探索[J].佳木斯教育学院学报, 2011 (01) :200-201.

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[3]董先智.以生产性实训为特征的《机械制造工艺与装备》课程教学模式探讨[J].科技资讯, 2009 (34) :155-157.

[4]许中明, 罗勇武.以企业真实产品为载体的高职机械制造技术基础课程改革[J].职业技术教育, 2009 (08) 15-16.

[5]蔡晶等.谈基于工作过程的高职专业课程的开发[J].辽宁高职学报, 2010 (06) :45-48.

机械制造工艺与装备 篇2

1前言

成果导向教育(Outcome-basedEducation，简称OBE，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)作为一种先进的教育理念，是中国工程教育认证的基本原则，是以质量保证和持续改进为基本指导思想和出发点，以人为本，以学生为中心，重视学生的学习结果的教育理念，从上至下、自下而上、从始至终贯穿于专业人才培养的全过程。成果导向教育理念强调四个问题：我们想让学生取得的学习成果是什么?为什么要让学生取得这样的学习成果?如何有效地帮助学生取得这些学习成果?如何知道学生已经取得了这些学习成果?过程装备制造工艺课程是过程装备与控制工程专业的核心专业课程之一，该课程是把所学的机械制图、机械设计、过程设备设计、国家标准规范与过程装备制造厂生产工艺过程紧密结合起来，具有工程实践性强、多专业知识交叉应用的特点，对培养学生的工程实践应用能力和创新意识起到重要作用。本文以工程教育认证成果导向教育为基本原则，通过课程改革，将该教育理念深入过程装备与控制工程专业的人才培养过程中。

2课程介绍

过程装备的制造包括过程机器的制造和过程设备的制造两大部分。由于很多过程机器是过程装置中的关键设备，结构复杂，制造工艺和要求也非常高，因此，过程机器的制造比一般机械的制造要求更加严格。很多过程设备属于压力容器，它们的工作条件非常严酷，比如高温、高压、极低温等。另外，它们处理的介质很多是易燃、易爆、具有强腐蚀性的介质，这就对过程设备的制造提出更高的要求。按照成果导向教育理念，遵循以学生为中心的指导原则，尝试将成果导向教育的教学落实在课程知识点和课程能力培养，探索细化可测评的教学目标、学习活动、评分标准及评分过程。

3教学目标

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。我国开展工程教育认证的目标是：构建中国工程教育的质量监控体系，推进中国工程教育改革，进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系，促进工程教育与企业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国高等教育的国际互认，提升国际竞争力。常州大学已经分批次进行几个专业的工程教育认证，包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七个要素，涵盖国际通行的12条毕业生能力要求。常州大学过程装备与控制专业的培养目标为：本专业培养具备自然科学基础知识，化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面基本知识，掌握过程原理、装备设计理论和方法，能在过程工业领域从事过程装备的研究开发、设计制造、监督检测、过程控制、运行维护和技术管理工作，具有解决过程装备复杂工程问题的能力，具备健康、安全、环境责任意识及创新精神、协作品质和国际视野的应用型工程技术人才。采用问卷调查、座谈会等方式深入调研，对具体的知识目标和能力目标进行细化，在课程上体现企业和社会的需求，提高学生的培养质量。根据国家工程教育认证要求，结合专业培养目标，本课程设置两个教学目标：1)能运用文献检索、资料查询的基本方法获得过程装备制造领域的相关信息，对过程装备制造过程中遇到的工程问题可以提出解决方案;2)能运用数学、自然科学和过程装备及控制工程科学的基本原理，分析和解决过程装备制造中的工程问题。

4制定课程教学大纲

传统教育的课程教学大纲，实际上是对教材所规定的教学内容按照章、节顺序对讲授时间做出的安排。它规定了每一章、每一节的讲授学时以及每堂课的讲授内容，至于每一章、每一节、每堂课的教学内容与毕业要求是什么关系、对达到毕业要求有什么贡献却无人问津，以至于教师“教不明白”、学生“学不明白”。成果导向教育理念要求教学大纲的编写，必须首先明确本门课程对达到毕业要求的哪几条有贡献，然后对这几条毕业要求逐条确定与之相对应的教学内容，最后确定完成这些教学内容所需的教学时数。常州大学过程装备与控制工程专业的培养方案按照工程教育认证的要求，遵循成果导向教育理念，明确过程装备制造工艺这门课程应对毕业要求问题分析有贡献。本课程制订教学大纲时，针对该条毕业要求设置两个教学目标，并且教学大纲的内容并不是按照教材的章节编写，而是按照所涉及的毕业要求而制定的教学目标编写的。这样，对于每一堂课，无论是教师还是学生，都会十分清楚自己所教或所学对达到毕业要求的贡献，因此使教师教得明白、学生学得明白。

5学习活动

学习任务和活动是过程装备制造工艺课程教学改革最重要的部分。这个过程是贯彻成果导向教育理念最重要的`环节。1)课堂活动。传统的过程装备制造工艺在课堂教学方式上存在明显的不足，无论是板书、幻灯片，还是PPT教学，都是以平面图形和文字的形式把过程装备制造工艺过程展现出来，难以给学生营造直观印象。因此，课堂上将当今多样化教学方式结合起来，采用板书、PPT、视频等手段，增加学生对过程装备的具体细节结构、制造工艺过程的直观认识。如教学过程设备焊接部分时，不仅要通过板书和PPT的形式告之各种焊接方法的原理和在过程设备中的应用，还要以照片形式展示各种焊接设备，以工程装配图表示各种焊接结构形式，以实物的形式展示制造厂的各种材料的焊接工艺卡，以及以视频录像形式展示最新的焊接方法，从而从各个角度增强学生对焊接在过程设备制造中的重要性认识，加深学生对过程设备这种特种设备焊接质量控制的理解。这样既开阔了学生的视野，又收到较好的教学效果。2)作业。围绕课程学习目标，针对性给学生布置作业，包括问答分析题、计算题，以及运用文献检索、资料查询等方式获得过程装备制造的相关知识信息，更好地训练和考查学生对相关知识的深度理解和掌握情况。3)实验。针对本门课程的无损检测部分，采取专业实验课程，让学生动手操作，从实物及实际操作来更加深入熟悉无损检测的方式、步骤和应用等。4)考核。围绕课程学习目标，根据课程性质，以教学大纲为依据，进行针对学习目标所要达成的知识和能力测试，可以通过课题报告、考试等多种考核方式综合考量，这样既可以保证考核目的的达到，又较好地反映了学生的实际学习水平。

6总结

工程教育专业认证的基本理念――成果导向教育(OBE)的实施也才刚刚上路，成果导向教育理念下的教育教学的改革不可能一蹴而就，它是一个小幅度、高频率、持续化的改进和完善过程。过程装备制造工艺综合性较强，学生学习效果与教学方法密切相关，成果导向工程教育理念是指导进行过程装备制造工艺课程改革的依据。选择学生比较感兴趣的大工程背景为切入点是合适的，大三、大四的学生马上要走上工作岗位，对于工程相关的方向和内容注意力比较集中。另外，结合我国现行的有关过程装备制造的相关法律，引导学生理解和深入这些标准，对于提高学生的工程意识、社会安全意识等大有裨益的。在课堂上，教师结合自身的科研工作，引导学生理解过程装备制造发展及未来趋势，对于增强学生的创新能力和拓宽国际视野也是有好处的。通过这样的认知和改革，使专业和教师对以往的教学活动有了更加系统、更加详细的归纳和完善，使教学真正以学生为中心进行，使过程装备制造工艺课程有明确的培养目标，教学活动有了明确的依据。

参考文献

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(―)[DB/OL].[2010-07-29].www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlles/moe/moe_838/201008/93704.html.

[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,(17):7-10.

[3]朱振华,邵泽波.过程装备制造技术[M].化学工业出版社,.

食品杀菌工艺与新装备 篇3

在食品生产过程中，采用相应杀菌工艺进行食品杀菌操作的根本目的在于延长食品的保质期，提升其市场经济效益。由于食品杀菌工序往往也是食品熟化、成型以及调理等功能实现的过程，因此，在食品加工企业中，所选用的杀菌设备不仅会影响食品生产工艺效率，更是直接影响了包装食品的质量。通常情况下，食品杀菌工艺同常取决于食品特性、包装形式等多种因素，只有结合真实的食品生产工艺对杀菌设备进行具体考究，才能使得所采用的杀菌设备与杀菌工艺之间达到最佳匹配效果。

铝箔袋包装食品的常用杀菌工艺

上淋水杀菌。部分食品企业在进行铝箔袋包装食品杀菌时，由于循环水会最从上面的一层淋下来，此时，对于仪器内平整放置于笼盘上的铝箔袋食品而言，从第二层开始就难以获得均匀的杀菌热量，循环水的喷淋面积情况也难以控制，由此可见，在进行铝箔袋产品的杀菌操作时，上淋水杀菌工艺显然不太适用。

侧面喷淋杀菌。侧面喷淋杀菌方式主要是通过从杀菌釜侧面喷淋出循环水以实现铝箔袋食品的杀菌目的，采用这种方式时。由于所有的循环水在同一时间喷淋出来，杀菌釜的各部分产品均能受到稳定的杀菌作用，并且，其温度分布不均的问题基本可以忽略。侧面喷淋杀菌方式的另一优点则是便于操作人员准确控制杀菌管内的气体压强。然而，该杀菌方式也存在难以克服的问题，即杀菌罐的热传递效果的提高空间相对较小。

全水式杀菌釜。采用全水式杀菌方案时，由于水的比重要大于杀菌食品，特别是对于一些充有惰性气体的食品而言，产品在杀菌釜里进行杀菌时，大多处于漂浮状态，此时，循环水的流动性能将受到极大阻碍，同样的，杀菌釜内部的热均匀性也将受到很大程度的影响。另外，在采用全水式杀菌方式的整体过程中，循环水的水面只有漫过食品表面才能起到优良的杀菌作用，而为了实现这一目的，放置在仪器底层的产品所受到的压强作用将明显大于顶层产品，在此情况下，由压强不均而产生的铝箔袋包装变形现象就是有发生。从整体杀菌过程上分析，全水式杀菌釜内90%以上的空间都被水和产品占据，其釜内气压调节精度与上喷淋、侧喷淋相比，差距较大。

新型多用杀菌釜的利用情况

新型多用杀菌釜的研发旨在解决各种类型结构杀菌釜的不足，并将其杀菌优点进行综合利用。新型多用杀菌釜使用过程中，所有的循环水都将在受限的情况下流通至不同的产品笼层，儿笼筐内的水位均低于笼筐高度。在循环水从上层笼筐进入下层笼筐时，主要是通过笼筐底部开有的漏水小孔完成循环作用，同时，由于笼筐内循环水流动动态过程中抑制能够保持相对稳定的高度，因此，所有產品都能被浸泡在水中，收获稳定、均匀的传热作用。从另一角度上说，循环水从新型多用杀菌釜顶层以自由落体速度流通至每一层笼筐，所以，在此情况下，不存在产品杀菌遗落的情况。另外，循环水在流通过程中会在笼筐内停留一段时间，此时，所有的被杀菌产品都能实现良好的热传递效果。与全水式杀菌釜相比，新型多用杀菌釜内循环水的流动性更加大，而其釜内气压调节精度也具有良好的控制性能。

新型多用杀菌釜的重要优势就是能够实现不同类型包装材料食品的杀菌作用，具体情况如下文所示：①对于真空软包装食品而言，采用新型多用杀菌釜时可以预先设定好定压杀菌模式，使得食品在仪器内受到恒定的气压作用与温度作用，从而实现食品杀菌的目的。②对于玻璃类罐装食品而言，其杀菌关键在于使玻璃罐的中心温度达到杀菌要求，此时，就可以采用新型多用杀菌釜进行循环水流速度将会更好。③对于铝箔袋类、吸塑充气快餐盒类包装产品而言，技术人员则可以按照压力与温度之间的相应变化规律进行良好的杀菌过程控制，其中具体的杀菌温度与压力设定值应严格参考产品的形状、尺寸、耐受力等物理指标。

在应用新型多用杀菌釜进行食品产品杀菌时还具有如下迹象优势：①应用新型多用杀菌釜内循环水的流动方式为自上而下流动，此时，位于釜内上层的食品则会被先加热，不过，由于循环水在釜内依旧具有较高的流动性能，因此，上层产品与下层产品之间的温差时间也能收到良好控制。②在杀菌进入釜内保温阶段后，尽管做上层的产品外表温度与循环水之间的温度差距最小，但也正是由于水体的循环作用，最上层与最底层的产品外表温差同样可以忽略不计。③在进入循环冷却阶段时，冷却水的流动方式与热循环水的流动方式、水流速度基本保持一致，因此，冷却阶段的产品受热程度也保持基本一致。

综上所述，在进行食品杀菌工艺过程时，采用全新结构的新型多用杀菌釜不仅能有效避免传统杀菌方式所产生的受热不均、气压调节精度过低等现象，并且还能综合各种杀菌工艺之间的特点加以利用，于提高食品企业杀菌效率与食品经济效益方面具有较高的应用意义。

机械制造工艺与装备 篇4

关键词：汽车制造工艺及装备,教学改革,教学实践

引言

《汽车制造及工艺装备》是车辆工程专业的一门重要的专业课,具有工程实践性强及多学科知识交叉应用的特点,是我校重点建设课程之一。该课程面向即将在车辆工程及相关领域从事汽车设计、制造、试验、研发、生产组织与管理、教学等方面工作的应用型或应用研究型高素质专业人才,设置了汽车制造系统概论、汽车零部件常用工艺方法、典型零部件制造工艺及装备、 汽车整车制造工艺及装备、汽车制造新技术新工艺等主要内容。

一、存在的主要问题及原因

首先结合近三年试卷分析结果,并向学生发放课程学习情况调查表,分析总结授课效果。其次走访汽车企业及工程技术人员特别是毕业于车辆工程专业的员工进行座谈,了解其对学科知识结构的认识和对工艺知识的需求。根据调查结果分析总结目前尚存在的主要问题及原因。

(一)课程设置内容

《汽车制造工艺》课程中很多理论知识与基础课程(如机械制造基础等) 重复,而在整车制造四大工艺及装备方面不够全面,对汽车制造系统性也少有涉及。根据国产汽车结构不断优化的需求及轿车产量占比约45%的实际状况,以及汽车企业反馈的人才能力需求信息,该课程设置中某些主要教学内容已经不能满足专业需要,应及时予以调整并更改教学大纲。

(二)教材与教学设施

急需与上述改革配套的新教材,以轿车制造工艺为主线,在层次上更为清晰、理论上更为系统和严谨、内容上更为新颖实用。此外,配套的教学模型、实物严重缺乏,学院仅有的三坐标扫描仪及车门焊接夹具实验台架功能有限,需要进一步扩展相应工装以丰富实践教学内容。

(三)教学方法与手段

该课程以理论教学为主。受汽车生产企业技术保密约束,公开发布的具体图像和视频较少,部分教学难点缺少视频和动画等多媒体技术的支持。对于专业基础较差、空间想象力不高的学生来说,简单的工艺方法尚能理解,但复杂抽象的装备内在结构由于缺少客观认识则很难掌握其工作原理。

(四)工程实践环节

汽车制造工艺及装备是一门实践性较强的专业课。由于技术含量较高的汽车企业大多是合资或外资企业,这些企业自身无义务接纳学生实习,即使接受也得不到经济利益甚至还会影响生产进度,更担心学生违反纪律发生人身安全事故,这使得汽车制造工艺实习基地数量非常少,实践教学难度很大。此外,由于汽车制造生产过程的高度自动化和生产装备的精密化,学生在参观性的实习中能学到实质性内容日益减少;某些技术和知识因企业保密制度使学生难以接触或近距离观察;学生在整个实习过程中只在车间参观实习,缺少实际参与和演练。这些都使学生的积极性受到影响,实习效果达不到实践教学的综合性要求。

(五)考核内容与形式

该课程考核采用期末考试成绩占比80%(考核基础知识、基本理论和基本原理)+ 平时成绩占比20%(考查平时课堂表现、 作业、出勤等)的模式,百分制;实习成绩则主要考核学生的实习报告和实习总结的撰写质量,5级分制。由于期末考试成绩占比较大,很多学生平时不认真学习,到期末突击复习死记硬背。这种模式不能全面评价学生对专业知识的掌握程度,更无法合理考核学生的专业素质和综合能力,因此不能全面反映教学效果和教学质量,也不利于提高学生的知识应用能力和创新能力。

二、课程教学改革的基本思路

针对以上教学中存在的问题,结合本校实际情况,依据车辆工程专业人才培养目标及总体建设规划,确定课程改革基本思路。首先根据课程建设目标重构课程内容体系,注重本课程的安排及与其他课程内容的衔接;再依据学生学习认知的特点探索相应的授课与考核方法;同步开展相应教学资源的建设;改进实践教学环节,强化实践教学效果。结合重点课程建设项目推动课程的教学研究与实践。

三、课程改革内容及实践

(一)课程设置内容的改革

汽车制造工艺及装备内容广泛,涉及多个领域。整体上需要将整个内容梳理成层次清晰的知识网络,在保证本课程知识的系统性同时兼顾与其他相关课程的关联性。此外,实践教学最好应同步实施而不是等理论教学完成后再实习。

如图1,课程知识体系分三大部分,由概论、发动机和底盘制造工艺及装备、车身制造工艺及装备及内饰件和总装配工艺构成。具体细节上对与机械制造基础等课程相同的内容或删或减, 强化典型零件、补充非常规工艺;强化零件制造过程控制以及产品质量分析和判别等方面的理论知识和技能,使学生对汽车零部件及其整机的制造过程形成系统性、关联性的思维方式和知识构架。

其中,零部件与车身制造工艺及装备是课程核心内容,系统性及专业性较强,占用绝大多数课时。这部分内容在进行课程整体设计与开发过程中,需划分学习项目并细化学习任务,并根据学习任务的重要性和难易程度,赋予每个任务不同权重。实践环节则分为两大部分,新增的、贯穿于零部件制造工艺中的课程设计及分散在车身制造工艺及装备中的实习,与理论教学结合较紧密。最后根据课程内容体系重新修订了教学大纲及修改教案, 落实各环节的教学目标和教学内容。

(二)教材与教学设施改革

1.教材。根据上述课程内容,新编写了《汽车制造工艺及装备》教材。该教材较全面系统地阐述了现代汽车生产体系、汽车典型零部件的生产工艺和设备、整车制造四大主要工艺及装备等,并单独或在各章中介绍了汽车生产工艺及装备的发展历程、 先进的整车和零部件制造技术及其发展趋势等。每章所附的思考题和推荐阅读书目有益于掌握和理解课程的重点难点内容, 补充阅读资料有助于扩展读者的思路和视野。该书编者中有一直从事高校教学科研工作的教师和多年在汽车生产企业工作的工程技术人员,也有兼具两种经历的作者。因此,该书主要特点之一是内容借鉴企业生产工艺文件,密切结合实际,有助于加强学生对理论知识的理解,使之进入汽车生产企业后尽快适应实际工艺技术环境、掌握工艺技能;特点之二是通过综合分析大量相关资料,对汽车制造工艺、设备的一些概念和内容进行了重新归纳、阐释和澄清,使其内涵更加准确;特点之三是跟踪先进的生产加工技术,编入了相应的新知识、新技术和新工艺,具有一定的前瞻性。

2.教学设施。考虑学院现有条件,在三坐标扫描仪基础上配套设计一种多功能夹紧装置,方便使用和提高测绘速度。购置若干通用和专用夹头扩展车门焊接夹具实验台架功能。利用快速成型机3D打印自行设计的连杆铣床夹具、曲轴轴瓦钻模等相应工装以丰富实践教学内容。

(三)教学方法与手段改革

任课教师应具有一定实践经验,授课时以教材内容为主线, 结合生产实际案例,生动而灵活的运用学科知识。因课时有限, 不可能在规定学时内完成上述所有教学内容,所以讲授时应突出教学重点,将非重要或简单易懂章节改为自学,如汽车制造装备发展历史变迁、弹簧类和粉末冶金类及内饰件等。重点章节除思考题外,让学生针对自己感兴趣的主题撰写一定篇幅的小论文。要求每个同学有不同的题目,通过查阅资料或者到实习工厂去观察后独立完成,培养学生的学习兴趣、独立学习能力和应用知识的能力。

为了增强学生对该课程内容的直观认识,提高学生的学习兴趣,根据新教材编制的多媒体课件,增加曲轴、箱体、冲压、焊接、涂装及装配等视频教程。

(四)工程实践环节改革

如前所述,本课程是一门实践性较强的专业课,需要将工程实践贯穿于课程教学,这对保证教学质量具有关键作用。可充分利用实习阶段的有利条件,由单一的汽车制造实习拓展为涵盖工艺装备课程设计、汽车制造生产线参观实习、汽车销售4S店参观等多方位的实习模式,重新整合汽车制造工艺实践教学内容。其中,以生产线参观实习为主,以课程设计及参观汽车销售为辅。

1.工艺装备课程设计。采用团队教学法,在阶段理论教学完成后分组让学生对一个具体的汽车零部件进行工艺分析及工装夹具的设计和制作。首批以连杆和曲轴制造工艺为例,进行了连杆铣槽夹具和曲轴轴瓦钻模等简易工装的设计尝试,从优秀设计中选出代表性作品利用3D打印机成型。通过这一环节使学生基本掌握该课程的关键知识,初步形成工程意识。在此基础上探讨以学生为主体的创新实践活动,鼓励学生利用学到的知识参与创新设计大赛,提高学习兴趣。

2.生产线参观实习。参考卓越工程师教育培养计划的核心要求,与校企单位合作,探讨提高实践环节质量的有效方法。这阶段需适时结合课程进度和企业生产安排,带学生到企业参观生产线,具体内容为典型零部件的生产工艺和设备、整车制造四大主要工艺及装备。在此环节中教师既是组织者也是实施者,因此,必须加强实践教学师资队伍建设。具有硕士以上学历和具有高级职称教师应占据一定的比例,以保证实践教学教师在层次、 结构、数量上科学合理地满足教学的正常运转。鼓励教授、资深教师、博士研究生参加实践教学以及实践教学工作。

3.汽车销售4S店参观实习。这阶段的目的主要是了解汽车制造后的销售过程,同时了解不同结构、不同价格的零件在制造工艺方法上的区别与联系。对汽车制造下游企业有初步的认识。

(五)考核模式与内容改革

1.考核模式改革。理论课考核采用过程性考核+ 水平性考核的模式。过程性考核贯穿学生的整个工作学习过程,注重培养学生的工程素质和职业习惯;水平性考核主要考查学生的知识掌握情况,分期中和期末两阶段实施(1+1模式)。整个考核成绩由阶段考试30%+ 期末考试40%+ 平时成绩20%构成。实践环节的考核突出对学生能力的考核,以成果性考试(设计图纸质量等)和结合实习报告现场提问为主,由组员互评、组长评价和指导教师评价三部分进行综合评价。

2.考核内容改革。丰富考试题型,弱化对学生基本概念和基础知识的记忆性考核,突出对重点知识的理解、分析及应用。加强了中期考核力度。改进了平时成绩考核的方式,弱化了考勤成绩,突出对学生在知识整理、工艺设计方法、分析问题能力等方面的考核,促进学生的日常自学与阶段性复习。在综合题型中注重结合工程实际问题的应用。

3.建设试题库。根据新教学大纲要求对原有试题进行调整, 更新、补充和修改完善。丰富考试题库,力求多题型、多层次。将考核内容以试卷形式形成教学文件。

四、结语

通过分析汽车制造工艺及装备课程存在的问题,从教学内容、教学方法、实践环节及考核方式等方面展开教学改革研究, 学生的学习主动性和积极性明显增强,收到了良好的教学效果, 教学质量有所提高。目前,已将教学大纲、各章主要内容、教学多媒体课件、习题、阅读书籍及影像资料等基本教学资料上传学校网络教学平台,便于学生课后自学。教学平台的内容将根据学生反馈实时更新,并随着汽车制造工艺技术的发展不断补充完善新知识。

参考文献

[1]丁柏群,王晓娟.汽车制造工艺及装备[M].北京:林业出版社,2014

机械制造工艺与装备 篇5

1.一：名词解释：

2.绿色产品：

3.主轴部件的抗震性：机床工作时各种振动频率不同，振幅也不同，它们将产生不同频率和不同强度的声音

4.主轴部件的精度保持性：

5.机器人的自由度：表示工业机器人动作灵活程度的参数以直线运动和回转运动的独立运

动数表示。

6.六点定位原理：是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。

7.生产线的可靠性：

8.二：简答题：

9.简述机械制造装备应满足的一般功能？

10.简述机床产生噪声的原因?

11.简述主轴部件采用带传动的特点及使用场合？

12.简述机器人机座结构设计的要求？

13.“工件在定位后，夹紧前，在止推定位支承点的反方向仍有移动的可能性，一次其定位不定”，这种说法是否正确？为什么?

14.简述螺旋夹紧机构的优缺点？

15.三：计算题

新材料与装备制造业的盛会 篇6

中国工程院院士、中国科协副主席、中国科协常委会促进企业自主创新专门委员会主任刘玠主持开幕式和主题报告会。刘玠指出，对于企业而言，创新就是利用科学技术，不断推出产品新的使用价值和降低产品生产成本，获得市场竞争优势。面对日趋激烈的全球市场化竞争，企业必须加快提高认识能力和实践能力，促进整体创新能力提升，获取发展的不竭动力。

中国科协书记处书记张勤在开幕式上致辞，并作了题为“知识产权的基本理论与国家战略”的报告。张勤表示，在建设创新型国家的进程中，科技工作者队伍不断发展壮大。中国科协肩负着党和国家团结、带领广大科技工作者建设创新型国家的神圣使命。作为党和政府联系科技工作者的桥梁纽带，科协将倾心建好科技工作者之家，倾情当好科技工作者之友。中国科协八届二次全委会强调，要着力加强学科建设，紧紧围绕传统产业转型升级、战略性新兴产业培育的前沿问题，以增强自主创新能力为导向，以搭建产学研用合作平台为依托，引导科技工作者围绕制约我国产业升级的核心技术、关键技术和共性技术努力攻关，为加快转变经济发展方式提供坚实的科技支撑。

江苏省委常委、副省长、无锡市委书记黄莉新在开幕式上致辞。她指出，科技创新是转变经济发展方式、提高国际竞争力的主导力量和不竭源泉。走创新驱动的科学发展道路，已经成为一个国家、一个地区破解资源环境约束难题、构筑战略新优势的必然选择。近年来，江苏省深入实施创新驱动战略，以科技创新工程为抓手，加快建设创新型省份，企业自主创新能力和竞争力显著增强，有力促进了经济转型升级。无锡市紧紧围绕建设“东方硅谷”目标，坚持创新驱动不动摇，深入推进国家创新型试点城市建设，强化企业自主创新的主体地位，积极实施引进海外归国领军型科技人才的“530”计划，大力引进国内外科技创新创业领军人才和团队，切实加大科技创新投入力度，科技创新对经济发展贡献度明显提高，成为全国科技创新先进城市、国家传感网创新示范区、国家海外高层次人才创新创业基地。

中国工程院院士、中国金属学会名誉理事长翁宇庆以“发展特殊钢促进装备制造业发展”，中国工程院院士、中国工程院工程管理学部主任王基铭以“石油石化工业发展与材料装备业的需求”，中国工程院院士、教授级高工、博士生导师陈蕴博以“微合金非调质钢的研究与应用进展”为题，分别作了论坛主题报告。专家们结合特钢及其产业链发展现状，提出科技创新的关键问题。专家指出，中国装备制造业不断进步，为特钢行业的发展提供了难得的机遇和广阔的平台。促进高品质特殊钢产业与相关制造领域的交流与合作，对推动我国新材料与装备制造业发展有着重要意义。

论坛特邀三一重工股份有限公司执行总裁易小刚、中信泰富特钢集团江阴兴澄特种钢铁有限公司总工程师李国忠、中信泰富特钢集团湖北新冶钢有限公司副总经理王治政、中国汽车工程研究院副总工程师马鸣图、中国船舶重工集团公司第七二五研究所副总工程师张俊旭、国家核电上海核工程研究设计院副总工程师沈秋平、中国商飞上海飞机设计研究院金属材料室主任李红萍等企业代表作专题报告。会议期间，与会专家代表参观了江阴兴澄特种钢铁有限公司，并与一线工作人员进行亲切交谈，共同交流业务问题。

一位业内人士称：高品质特殊钢是我国战略性新兴产业发展的重要材料基础，也是衡量钢铁强国的重要标志。与发达国家相比，中国特钢行业的差距在集约化、专业化、高效化等方面，成为长期以来制约我国制造业发展的瓶颈。这次论坛的举办，为科学家与企业家、政府与企业搭建了一个难得的交流平台，也为企业推进产学研用相结合创造了极好的机会。

机械制造工艺与装备 篇7

如同其他机械行业, 几何量在汽车制造业产品生产过程的众多受控质量参数中所占比例最大, 几乎达到70%～80%, 本文以几何测量为例, 阐述检测技术伴随我国汽车制造工艺水平提升的发展轨迹。

第1阶段, 20世纪80年代中期及之前生产线上的检测手段是少量用于工件终检的通用量具和专用量规 (通止规) , 辅以配置在个别工位上的浮标式气动量仪和机械式检具。此外, 一般在企业的计量室中, 所配置的诸如万工显之类的传统仪器承担了一些检验工作量。

第2阶段, 机械式读数检具, 专用量规和单管/多管气、电量仪, 再辅以位于生产线终端的少量电感式综合检验机构成了工序间检测手段的主体。与此同时, 企业开始在计 (测) 量室配备坐标测量机, 提升了测量能力。统计过程控制 (SPC) 作为一个新概念在这时进入了中国业界, 并率先由北京吉普通过成立SPC小组尝试贯彻。但客观地说, 受到经验、硬件和认识上的种种制约, SPC主要还是停留在形式上。

第3阶段, 20世纪90年代中后期, 虽然专用止通量规还稳固地占有一席之地, 但工序间检测手段的主体已是机械式读数检具、单管/多管电子柱量仪和占一定比例的带有数据处理功能控制器的电感式 (气电式) 综合检具, 而多参数半自动和自动检验机的数量也更多, 较之第1阶段的配置更为完善。由于控制电箱还兼备一些统计分析功能, 因此能方便、快捷地获取生产线的各项统计指标, 包括反映过程能力的Cp、Cpk, 以了解各相关工序的运行水平。也有一些企业采用这样的方式:利用控制电箱保存的实测数据, 下载后借助专用统计分析软件求得反映工序运行质量的评定参数。

第4阶段, 21世纪第一个10年的中期, 呈现在人们面前的是与所采用的先进制造技术相匹配的、特点更为鲜明的检测技术, 较好地适应了当今制造业的信息化、柔性化和产品可溯源性的需求。

(1) 工序间检测的智能化模式

除必不可少的专用量规外, 所有专用检测器具包括较简单的手持式电子量规 (卡规、塞规、环规等) 的输出信号都进入了具有统计分析功能的计算机辅助测量仪, 组成了生产现场的实时监控系统, 图1所示是一个实例。测量台上除一些专用量规外, 所有检测结果都输入旁侧的计算机辅助测量仪。后者作为一类通用性很强的产品, 同时具有为适应综合检测而必须具备的数据处理功能和进行实时监控所需具备的统计分析功能。对某一项或几项被测参数, 可通过预置的方式进行统计分析, 给出评价工序运行状态的质量信息。在屏幕上不但能显示实测值, 而且能反映经数据处理后的各种统计量及有关的曲线、图形。通过切换画面可方便、迅速地获取丰富的信息。更有一些企业, 已实现了利用数据网络把信息送至车间, 甚至企业的质量控制中心。为在更大范围内实现选择面宽、功能丰富的质量管理、生产过程控制, 德国Q-DAS公司推出了商品化软件, 它除了具备对生产过程的监控、统计分析能力外, 还拥有对测量系统、制造设备和产品的评价功能。

(2) 机器视觉系统的应用

在自动识别和检测两个方面, 采用工件识别技术和机器视觉系统, 为多品种、柔性化的混线生产模式创造了条件。如为了在一条线上同时生产多种发动机的凸轮轴, 采取在二档轴颈间制作环带标志的方法, 不同的环带数和位置代表了各种类型的凸轮轴, 工件在进入某道工序之前, 线上所设置的光电视觉传感器将通过读取上述标志正确地对工件进行识别, 然后发出相应的控制信号, 用以执行不同的工作程序以进行相应的作业。机器视觉系统对工件的识别见图2。

为有效地实现产品的可追溯性, 企业采取了在重要零部件上打二维码的方式, 所包含的件号、批次和一些重要的质量信息在经过读数头识别、采集送至中央监控室的服务器后, 再结合各总成和整车上的条形码, 一旦有需要, 就可方便地查询, 可以迅速、准确地进行有针对性的质量追溯。而通过读数头对二维码的解读, 正是利用了机器视觉的图像识别功能。此外, 通过读取工件上的二维码, 依据其中的相关信息, 还可以有效地控制生产过程。例如, 轴瓦压入发动机气缸体轴承座是采用了选择装配方式, 即两者都按测量结果进行分组后再一一对应地进行压装。为了提高生产效率和杜绝错装现象, 在成品气缸体上所打的二维码中即包含了组别信息, 设置在装配线上的读数头通过自动读码和信息处理发出控制信号, 工人即可据此首先探测气缸体上缘 (准确到位的标志) 是否已到位, 然后对活塞的有无、活塞位置的正确性、活塞顶部表面的标识和字符与安装的气缸体是否一致作出判断。整个检测过程全部自动完成, 只是在出现装配错误、发出报警时才由人工干预。

利用CCD电荷耦合器件和图像处理系统, 通过采取反射方式进行诸如工件表面缺陷、连杆大头结合面破口缺损等的探测, 这一技术现也已在企业获得了成功的应用, 解决了企业中用人工目检法完全无法处理的工艺标准中的定量评定问题。

(3) 坐标测量机 (CMM) 应用范围和水平不断提高

2000年以来国内汽车发动机业界坐标测量机逐年增加的情况见图3。从图3中可清楚地看出, 除2008至2010年, 增长量有所下降外, 其他大多数年份基本都呈快速增长趋势, 验证了CMM应用范围的不断扩大。

CMM已成为移入现场的生产测量室的主体, 有的还连入生产线成为工艺过程的一部分, 直接用于在线检测。在确保精度指标的同时, 更强调其高速度、很好的柔性、很强的数据处理和适应现场环境的能力。另外, 制造厂商在注意机型和软件开发、改进的同时, 对CMM辅助设施也一样关注。事实证明, 后者对发挥坐标测量机的效能关系极大。著名的德国Leitz公司近年研制的一体化工件输送、装夹、定位系统就是典型的事例。输送小车、滑台、专用夹具成为一体, 能与测量机的工作台实现无缝对接, 在夹具上准确装夹、定位的工件由滑台送入CMM, 即可实现测量。大大节省了辅助时间, 提高了功效。图4中显示的测量机器人Sirio688的效率很高, 通过上、下料系统, 大大缩短了装夹工件的辅助时间, 尤其是减少了变换不同工件时的时间, 进一步体现了Sirio机器人作为动力总成“检测机器人”的高效率。

2 数字化检测技术与光学测量手段的发展

1995年年中, 伴随上海大众新车型“桑塔纳2000”的下线, 国内诞生了第一个装备了先进的大型坐标测量机的车身测量室。由于当时产品型面的表达还未采用CAD数模, 故CMM执行的仍是坐标测量。自上世纪90年代末到本世纪初起, 以覆盖件、车身测量为切入点, 数字化检测技术在国内汽车制造业有了快速的发展, 由此也极大地带动了其他类型工件的测量水平提升和便捷的测量软件的应用。坐标测量机逐渐成为生产测量室的主体, 并越来越多地进入车间现场, 极大地提升了企业的质量监控能力。

数字化检测过程见图5。从图5可见, 由工件的CAD数模能进行脱机编程, 然后经在机的程序调试和优化, 即可传递给位于现场或生产测量室里的坐标测量机, 后者据此对包括车身在内的工件进行检测。形成反映检测结果的报告并不一定需要打印, 完全可以通过网络发送, 任何需要获知这方面信息的人员都可以从自已的网络终端了解上述检测结果。坐标测量机逐渐成为生产测量室的主体, 并越来越多地进入车间现场, 这在本世纪初已成为一种趋势, 并极大地提升了企业的质量监控能力。

汽车产量与行业内坐标测量机销量的对比见图6。从图6中可以清楚地看出, 随着产量的增加, 测量机的销量也同步上升。将图6与图3做个比较即可发现, 在销出的测量机中, 发动机业界虽然占了高端品种中的极大部分, 但总体上进入零部件厂、整车厂的数量也随着汽车产量的增加而上升, 表明坐标测量机的应用已日趋普遍。

另一个发展趋势是采用一种以结构光学三维传感器为基础的高效“检测站”, 其具有突出的、无可替代的优越性, 被国内汽车企业越来越多地接受, 且在多个领域获得实际应用。汽车车身及其覆盖件 (焊接件、冲压件等) 大多数呈自由曲面状, 自20世纪90年代中、后期起, 为了提高测量效率, 尤其是为了强化对生产过程的监控, 利用先进的光学测量系统, 在车间现场实施在线检测的方式已越来越多地进入现代汽车业。被测工件首先由传输装置自动送入生产线上的测量工位, 定位传感器将工件的真实位置送入计算机控制系统中, 后者根据已编制好的测量程序, 自动控制安装在框架上众多光学三维传感器中的每一个, 对工件上的各关键部位进行检测。一般固定的传感器数量为10～30个左右, 完成测量仅需40 s左右, 效率很高。

另一种测量机器人则是激光传感器和机器视觉相结合的产物。测量部分位于机器人的顶端, 包括激光传感器和CCD图像摄取装置。对工件表面的检测采用三角测量法, 由半导体激光器发出的光经过聚焦照射在被测物的表面, 其反射光通过成像透镜, 成像于图像摄取装置的CCD面阵上, 据此对工件表面进行测量。

近几年来, 先进的手持式白光测量装置可以按照汽车厂的质量控制要求为其提供“一站式”的解决方案, 见图7。也就在这几年, 国内汽车行业中部分具有较高制造技术水平的企业开始把非接触光学测量用于机械加工的在线检测。这类仪器由红外光源、CCD感光单元和图像处理装置组成, 特别适合多品种混线生产、一次需检测大量参数及要求工件上的一些细部精确测量等场合。目前, 非接触光学测量较多地用于曲轴、凸轮轴和传动轴等零件, 其效率、精度均不低于传统的接触式电感测量, 而在对某些部位的检测能力上远远超过接触式电感测量。

3 柔性、通用测量模式的发展和强化

激烈的市场竞争和消费模式的转变, 使汽车制造业逐渐从单一品种的大批量生产方式过渡到多品种的中、小批量生产方式, 而伴随着生产工艺与装备的柔性化, 发展和强化更通用、更为柔性的测量技术则成为一种趋势。

(1) 用于在线测量的柔性检具

虽然专用检验夹具的柔性化在多年前国内外都已有厂商尝试实践, 也有过一些相关产品, 但由于种种原因, 真正用于生产实际的并不多, 而这种情况近年来有了较大的改变, 并日趋加快。不久前, 一家由留学归国人员创办的“新百利”公司推出的已获得专利技术的柔性检具得到了行业的关注, 尤其是基于可调工装和接触式、非接触式传感器的半/自动柔性检具。这类器具多数用于批量生产中的带有自由曲面的工件, 如冲压件、玻璃等。从图8传统检具的示意图可以看出, 它相当于一个比较模板, 必须位于同一基准, 这一特点决定了它与产品之间的对立性和设计、制作的复杂性。在品种较多的情况下, 不但投入大、准备周期长, 存放区域也会很大, 事实上已成为现代多品种生产方式下的一个瓶颈。而当采用“新百利”柔性检具时, 参考型面不再是图8中的实体比较模板, 乃是被测型面的CAD理论值。在由可调工装组成的检具本体上, 可以配置接触式或非接触式传感器, 也可以选用关节臂式测量仪 (又称“便携式坐标测量机”) 。图9是带非接触式传感器的柔性检具, 此时安装在固定架上的是非接触式的光学测头。在实际测量时, 检测单元 (不论哪一类) 对被测工件进行测量后获得的数据将与存在计算机内的理论值或CAD数模进行比较, 根据得到的误差作出判断。由于采用这种柔性测量技术时, 检具仅需将被测零件固定在精度要求不高的工装上, 并不需要高精度的型面、定位孔, 不用再对传统检具的精确型面进行校准, 因此在极大地提高适用性、灵活性的同时, 也大大降低了成本, 缩短了新产品的生产准备周期。

(2) 坐标测量技术在机械加工工序检测中的应用

在机械加工工序检测中, 坐标测量技术的应用日益扩大。在这方面, 多家知名测量机生产厂商, 如FARO、Hexagon和Zeiss等, 都发挥了很大的作用。关节臂测量机除了在覆盖件检测中应用外, 还能用于机械加工在线检测领域。众所周知, 如FARO公司生产的便携式坐标测量机, 之前大多用在整车、覆盖件和大型工装夹具的现场检测, 前述配合“新百利”公司的柔性检具即为实例。然而, 柔性检具用于精度较高的机械加工零件, 尤其是复杂的箱体类零件就较少。但也正因为新产品变化的速度不断加快, 而传统的专用检具不仅复杂、制作成本高且周期长, 而且越来越难以适应企业的需要。FARO所开发的小型、高精度、多功能的测量机就较好地满足了这样一种需求。图10a是以FARO关节臂式测量机为主体的柔性检具, 图10b是一台用于箱体类零件检测的专用检具。

机械制造工艺与装备 篇8

一、课程改革的目标

总体目标:探索高职制造类专业课程如何有效实现基于工作过程的理实一体化课程教学, 以提高教学质量。

1. 培养学生的综合能力。

通过在课堂教学过程中以搜集信息的途径锻炼学生搜集信息与自我学习的能力;以分组教学的形式培养学生与人合作的能力;以学生自主制订计划并实施计划的形式培养学生独立工作的能力;以检验评估环节强化学生的质量意识, 端正学生的工作态度;以演示汇报的做法提高学生与人交流的能力。整个过程突出学生的主体地位, 为学生的可持续发展奠定了坚实的基础。

2. 将课程改革先进理念与配套条件建设同步推进。

注重将课程内容、课堂教学的改革与改革所需的一体化教学条件配备、双师型教学团队建设等工作同步推进, 从而避免先进的教学理念与实施一体化教学改革所需的教学团队和教学条件相互脱节的问题。

3. 实施、评价等具体工作与相关教学管理工作相结合, 形成教学管理部门、一线教师、企业人员、学生等多元参与全面推进的课程改革局面。

4. 力求改变以往教学改革过程中课程资源建设“重建设、轻使用”的问题。

注重对课程改革成果的资源积累和共享, 并且在改革过程中形成由教师与学生共同进行教学案例完善、教学资源建设、项目成果共享的课程改革资源网络化共享局面。

5. 淡化小组教学时部分学生过重的依赖心理。

通过在教学过程中期加入阶段性考核让学生体会单人单机操作考核的过程, 打消个别学生浑水摸鱼的念头。

二、课程改革的思路

分析专业岗位群→分析岗位群工作一般流程→依照岗位群工作流程构建满足岗位→能力培养的专业课程体系→以《机械制造工艺与装备》课程为研究对象进行课程设计和相关教学资源的准备→课程教学实施→总结提高

三、课程教学设计和教学资源

1. 课程教学设计。

根据岗位能力和职业标准, 结合实训基地在制产品打壳机, 选取传动轴、端盖、箱体、齿轮四个能代表零件表面加工几何要素的典型零件和换向齿轮箱一个部件作为载体, 确定教学内容。根据选取的教学内容设计了6个学习情境, 细化为19个学习任务。具体内容如表1所示。

2. 教学资源。本课程建立了课程网站, 所有资源已全部上传。

四、教学过程组织实施

对于每一个教学单元, 学生是在完成工作任务的过程中学习的。具体实施方式是按照“提出任务 (明确学习目标和工作任务) →学习指导 (学生根据学习目标和工作任务自主学习相关知识, 教师根据已有条件和学生水平指导学生确定工作方案) →制订计划 (学生根据学习和指导的结果制订任务实施计划) →实施计划 (学生按制订的任务计划具体实施) →检查评价 (工作完成后, 学生按评价标准自行检查, 教师对工作完成情况评价总结) ”的过程组织教学。

五、课程建设创新之处

构建高职制造类专业基于工作过程的课程体系 (以机械制造与自动化专业为研究对象) , 使基于工作过程的理实一体化课程模式贯穿于整个课程体系之中, 避免各门课程单打独斗。基于真实产品选取教学载体, 按照实际生产过程组织实施教学, 采用过程评价考核体系。

1. 更新新形势下高等职业教育课程理实一体化的改革理念。

力求改变片面注重教学内容、教学方法等改革, 而忽略整个专业系统化设计与推进的狭隘课程改革局面, 通过内容设计、标准制定、条件配备、过程实施、教学评价与反馈、课程资源网络化建设等不同层面和不同纬度, 系统落实校企合作、工学结合, 全面更新高职课程理实一体化的改革理念。

2. 探索理实一体化课程改革与实施的操作流程及各节点的操作规范。

以《机械制造工艺与装备》课程的改革与实践为推手, 进而在机械设计与制造专业、计算机辅助设计与制造专业等专业核心课程中推广应用为切入点, 通过对改革过程中人才培养方案剖析、课程内容改革、课程标准制订、教学条件配置、教学组织实施、教学成效评价等问题的深入研究与实践, 探索高职院校理实一体化课程改革与实施的操作流程与各节点的操作规范与标准, 总结可借鉴的做法, 为同类院校系统推进课程改革提供工作依据。

3. 采用多元多维度的评价方法优化课堂教学评价。

改革传统教学是以教师为主、结果评价为主的评价方法变为由学生自评 (20%) 、小组互评 (30%) 、教师评价 (50%) 三方构成的多元评价。各种评价的侧重点不同, 评价指标除知识与技能外, 更加注重教学过程中学生的职业素质、团队合作精神、与人交流等职业核心能力的评价, 在每次课的教学过程中落实学生的职业素质教育, 促进学生的可持续发展。

4. 引入航空制造工艺内容, 彰显专业办学特色。

我院位于西安阎良国家航空高技术产业基地核心区域, 学生就业主要面向航空制造大中型企业。根据调研分析, 本课程大胆引入航空制造工艺内容, 让学生熟悉航空类零件的结构特点和工艺特点、航空类零件的材料特点和检测方法、航空类零件的特殊工艺等知识, 彰显了航空制造的办学特色, 为学生的就业奠定了良好的基础。

机械制造工艺与装备 篇9

1 课程改革指导思想

围绕“以就业为导向, 培养就业能力为目标”的高职教育教学思想作为课程教学理念, 根据学生就业岗位能力要求, 以培养学生综合能力为课程改革的宗旨, 将课程教学、实训与企业生产紧密结合, 全面提高学生分析问题、解决问题的能力。

1.1 构建以生产性实训为特征的“工学结合”的课程体系

根据本地企业对人才的需求, 实施“学训交替, 能力递进”的课程教学模式, 构建以能力培养为主线的课程培养体系。课程分顶岗实习和理论教学两大教学模块, 顶岗实习模块主要包括机械加工工艺认知实习、工艺技能认知和工艺综合训练 (课程设计) 三个子模块;理论教学课程内容按企业岗位能力要求划分为基本理论模块、工艺编制技能模块和工艺分析能力模块三个子模块。

为配合能力培养需要, 我们积极开展“2+1”人才培养模式的探索和实践, 调整学习时间的分配, 由原来5学期在校学习, 1个学期毕业实习, 调整为2学年在校学习, 1学年到合作企业和生产性教学工厂进行真实工作环境的生产性实训和顶岗实习。实训实习期间, 由专业教师和企业技术人员全程跟踪指导, 将《机械制造工艺与装备》课程调整到企业进行实境教学, 聘请企业的技术人员共同制订课程内容和计划, 理顺专业教师和企业技术人员在教、学、做过程中的关系, 明确职责, 充分利用企业的工作环境和条件, 有针对性地进行授课, 使教学与实习同步进行, 提高授课效率。同时, 将课程设计课题与企业的实际问题相结合, 提高学生的分析解决实际问题的能力。

1.2 与企业合作开发工学结合的授课内容

在授课内容的选择上, 根据岗位能力要求和企业实际生产情景, 聘请企业的技术人员共同制订授课内容和训练计划, 由专业教师和企业技术人员全程跟踪指导, 根据模块的内容和训练计划以及企业的生产情况, 有针对性地进行授课, 充分利用企业的工作环境和条件, 提高授课效率。

与企业合作开发授课内容, 可以最大限度地缩短学校和企业在人才培养方面的差距, 确保学生毕业后就能上岗。

1.3 建立与工学结合模式相适应的考核体系

机械加工工艺能力实际是一种分析问题、解决问题的能力, 不仅要求学生掌握机械加工的基础知识, 具备工艺规程的编制能力, 工装的选用设计能力, 更重要的是看学生能否尽快了解所在企业并融入到企业的环境中, 真正为企业解决实际问题。因此, 在对学生的考核管理上由重结果转为重过程, 将学生实训过程中的工作态度、课程课题完成的过程、每周实训报告等内容纳入考核体系;对学生的考核管理由学校单方管理转为校企共管, 并且学生成绩评定中企业考评成绩占总成绩的60%。

2 课程具体实施方案

2.1 总体安排

时间:第四学期第2~15周, 共计14周的时间。

实习场所:合作企业。

分组方式:以班级为单位到企业后, 根据企业实际情况分配到企业班组。

实习期间开出课程:《机械制造工艺与装备》。

授课人员:企业技术人员及专业教师。

2.2 授课方式

在授课方式上采用星期一到星期四学生带着老师布置的与本专业核心能力密切相关的题目, 在企业技术人员的指导下参与企业的产品开发、零部件加工、整机装配与调试等生产活动, 从中获得第一手的专业资料。星期五由专业教师和企业技术人员共同对学生进行理论授课, 授课方式也打破以前的“老师讲、学生听”的传统模式, 而是学生根据老师布置的题目, 把自己一周来在企业得到的经验心得在班级上进行交流探讨, 最后由老师和企业技术人员根据学生的交流探讨结果进行针对性的点评, 指出学生应该注意和欠缺的知识点, 要求学生在下一周的生产活动中去加以观察和注意, 从而实现了学生知识的“从实践中来, 到实践中去”的过程。这种方式极大地调动了学生的学习积极性, 他们在实训实习期间能够主动的把以前学到的知识和技能拿到企业的生产实践去求证, 同时积极向企业工作人员去讨教, 利用图书馆、网络等多种方式查找资料, 把课本学到的知识和实践中得到的知识进行有机的整合, 在专业技能得到迅速提升的同时, 专业理论知识也得到有效地补充和完善。

2.3 综合技能训练

为有效提高学生分析、解决实际问题的能力, 综合训练 (课程设计) 课题来源全部为学生所在生产性实习企业生产中的实际问题。学生根据所在企业的实际情况, 选择合适的课题和相应的解决方案上报给任课老师, 任课老师和企业技术人员根据课题难度共同协商判断是否可行。学生根据企业生产纲领、设备情况、人员配备等具体情况去查阅资料、拟定加工方案、制订工艺路线, 形成初步方案;由企业技术人员、教师根据学生的初步方案有针对性地进行讲评, 最后学生完成完整的工艺路线, 形成加工工艺卡和全套的工序卡, 提高学生分析、解决实际问题的能力。

3 结语

2006年教育部和财政部联合推行的国家示范性高等职业院校项目建设, 给高职教育提出了新的要求, 提出了“改进人才培养方案, 创新人才培养模式, 探索职业岗位要求与专业教学计划有机结合的途径和方式;根据高技能人才培养的实际需要, 改革课程教学内容、教学方法、教学手段和评价方式”的教学建设和教学改革的模式。我们通过开展以生产性实训为特征的“工学结合”的教学模式的改革达到以下预期效果:

有效地实现课内教育与课外教育相结合、校内教育与企业教育相结合。形成培养学生具有敬业爱岗、吃苦耐劳、良好职业道德的职业素质教育新机制。

激发学生强烈的学习兴趣和学习积极性, 有利于学生全面提高机械加工工艺能力, 提高学生就业竞争能力。学生考取中 (高) 级机加工技能证书的比例达到95%以上。

有效地缩短学校教育和企业人才需求之间的距离, 实现学生毕业就能上岗的人才培养目标。

实践与理论的有机融合, 提高学生分析、解决实际问题的能力, 最终培养学生终身学习的能力。

参考文献

[1]威海职业学院国家示范性高等职业院校项目建设方案.2006, 12.

[2]教育部.财政部关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见 (14号文件) .2006, 11.

[3]周济部长在国家示范性高等职业院校建设计划视频会议上的讲话.2006.

[4]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见 (16号文件) .2006.

[5]教育部高教司司长张尧学在全国高职高专校长联席会议专题研讨会上的讲话.2007, 2.

[6]张尧学.端正思想, 建设好首批国家示范性高等职业院校[J].中国高等教育, 2007, 3.

机械制造工艺与装备 篇10

关键词：绿色制造,新型机械,制造工艺,装备技术

前言

随着各个国家工业化进程的逐渐加快, 机械制造业已经成为促进国家经济建设发展的支柱产业。尤其是在科学技术不断完善的背景下, 越来越多新型的机械制造技术被广泛使用。但是, 在大力发展机械制造业的同时, 也为环境、资源带来了很大的压力。环境破坏、资源枯竭的现象越来越严重, 如果不及时缓解, 将会给人与自然的和谐发展造成不可预计的后果。现阶段, 越来越多的国家开始落实节能减排、保护环境的计划。因此, 绿色制造技术的实施势在必行。

1 绿色制造技术的相关概述

1.1 绿色制造技术的含义

20世纪80年代, 绿色制造的概念第一次被提出。20世纪90年代, 绿色制造的概念被进一步完善, 从而衍生出绿色制造技术的概念。绿色制造技术是一种以绿色理念为指导, 融合绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色生产等绿色行为的一种机械制造技术[1]。在使用过程中, 绿色制造技术集合了环境科学、材料科学、能源科学等多种先进的理论知识, 目的是在机械制造过程中, 实现从产品设计、产品制造、产品包装、产品运输、产品使用到产品报废处理的各个环节, 对环境、资源造成的负面影响最小, 实现资源利用率的最大化, 达到工业企业经济效益与社会效益稳定提升的目标。

1.2 绿色制造技术与传统制造技术的区别

1.2.1 传统制造技术

现阶段, 机械制造行业中使用的机械制造技术大都是传统制造技术。从自然界中获取所需要的资源, 经过一系列加工工艺制作出所需要的工程材料, 是传统制造技术的基本特征。它虽然实现了机械制造的目的, 但是在制造过程中会产生大量的废气、废水、废渣等污染物。这些污染物的肆意排放, 严重影响了地球的自然环境。再加上人们对资源储备的强取豪夺, 造成资源大量流失、浪费的现象严重, 地球不可再生资源的储备量越来越少。另外, 传统制造技术不仅会给自然环境与资源带来很多不利影响, 还会危害人类的身体健康。

1.2.2 绿色制造技术

如果说传统制造技术是一种开环的生产系统, 那么绿色制造技术就是一种闭环的生产系统。它能够使用清洁生产的方式将机械制造过程中排出的废弃物进行循环再利用, 最大限度地降低污染物对自然环境的影响, 还能够实现自然资源利用率的最大化, 降低机械制造过程中的资源浪费现象。在实施绿色制造技术时, 还会采用先进的技术手段完善机械制造生命周期中的各个阶段, 科学管理零件、设备进行, 以助于资源的有效利用[2]。

综上分析可知, 传统制造技术与绿色制造技术在各个环节都存在一定区别。绿色制造技术充分考虑了产品在生命周期中各个环节的发展, 实现了对机械制造最优化的控制, 在不影响机械制造质量与效率的前提下, 实施节约资源、保护环境的计划。

2 面向绿色制造的新型机械制造工艺

2.1 节约资源型机械制造工艺

机械制造过程中会使用大量不可再生金属, 而传统的机械制造技术无法实现对不可再生金属的充分利用, 而资源浪费现象屡见不鲜, 不利于社会经济建设的可持续发展。绿色制造提倡使用节约资源型机械制造工艺, 从产品方案设计的过程中进行优化, 全面考虑产品运输、产品使用、产品报废处理等各个环节造成的能源损耗, 使用无切削加工技术、干式加工技术进行机械制造的加工, 减少加工余量, 提升机械制造废弃物的循环使用[3]。

2.2 降低能耗型机械制造工艺

降低能耗型机械制造工艺主要表现在节能减排方面。众所周知, 在机械制造过程中会使用到大量的钢铁、有色金属、煤炭等资源, 而这些资源都属于不可再生资源。随着人类对地球上不可再生资源的肆意掠夺, 不可再生资源的储量正在大幅度降低, 节约资源计划的实施刻不容缓。节能减排是节约资源的一种主要方式, 通过对资源的循环使用来实现提高资源利用率的目标。常见的节能技术有技术技能、工艺节能、管理节能、新能源的使用、绿色设备、改进润滑方式等。不管是哪一种节能方式, 都是为了实现资源利用率最大化的目标。

2.3 环境保护型机械制造工艺

机械制造业的发展不仅会造成资源枯竭的问题, 还会导致严重的环境污染, 使人类生活在被污染的环境中, 呼吸着被污染的大气, 饮用着被污染的水源, 严重威胁人类生命健康的稳定发展。热处理技术是造成环境严重污染的机械制造工艺之一[4]。为了改善现在生活的环境, 应该在机械制造过程中尽量减少对热处理工艺的使用。常见的环境污染有大气污染、水资源污染以及其他污染。在机械制造过程中, 改变节能结构和燃烧方式, 积极使用新能源作为燃料, 使用集中供热的形式进行供热、供暖, 从而有效解决大气污染给环境带来的困扰。水资源污染主要是由于工业废水、废油的肆意排放造成的。因此, 国家要制定严格的污水排放制度, 对机械制造业进行严格监督与管理, 确保污水排放问题能够得到妥善处理, 从源头上治理水资源污染问题。

3 面向绿色制造的新型机械装备技术

3.1 面向绿色制造的新型机械装备技术的切削液系统

切削液系统主要掌管着切削与加工, 在机械制造过程中发挥着重要作用。传统的切削液系统包括两个方面:切削液供给系统与切削液。传统的切削液系统在使用过程中存在着很多弊端, 且操作过程比较复杂, 涉及到的零件比较繁琐, 制作成本也相对较高, 不利于工业企业经济效益的稳定提升。另外, 传统的切削液系统资源利用率较低, 会给环境带来很大的危害。

绿色的切削液供给系统能够妥善解决好上述问题。首先, 绿色的切削液供给系统设计的时候, 在不影响其使用性能的前提下, 降低了成本, 具有可操作性强的基本特征;其次, 绿色的切削液供给系统通过科学的配比来确定切削液的使用量, 大大提升了其冷却、润滑、防锈的效果;第三, 绿色的切削液供给系统的通用性较强, 能够适应各种切削方案与切削材料[5]。

3.2 面向绿色制造的新型机械装备技术的机床和刀具系统

首先, 要对绿色制造的新型机械装备技术的机床设备进行研究。随着科学技术的不断完善, 机械制造自动化技术的大力推广, 社会对机床设备也提出了新的要求, 传统的机床设备向更加安全、环保、节能的方向转变。机床产业可以使用高速干切削技术、MQL技术对机床结构进行改进, 有效缓解了机床使用过程中造成的环境污染, 降低切削液的使用, 开发出绿色环保的机床设备[6]。其次, 要对绿色制造的新型机械装备技术的刀具系统进行研究, 积极提升刀具的制造技术, 减少机械制造过程中刀具的损耗, 从根本上降低对不可再生资源的使用, 减少刀具生产成本。与此同时, 还要落实刀具回收计划, 促进刀具的循环再利用, 最大限度地提升不可再生资源的利用率。

4 结论

综上分析可知, 随着人们保护环境、节约资源意识的逐渐提高, 传统机械制造业的发展模式已经无法适应时代的进步, 传统的机械制造技术需要进行不断完善。绿色制造技术能够实现对机械制造整个生命周期的控制, 最大限度地降低机械制造给环境带来的影响, 实现资源利用率的最大化, 对于提升工业企业经济效益与社会效益的稳定发展大有助益。

参考文献

[1]李先广.机床制造业绿色制造运行模式及其特征主线研究[D].重庆:重庆大学, 2012.

[2]舒林森.离心压缩机再制造叶轮服役寿命预测模型及数值仿真研究[D].重庆:重庆大学, 2013.

[3]黄彦春.基于绿色制造的新型机械制造工艺及装备技术研究[J].中小企业管理与科技, 2015, (2) :140-141.

[4]王晓俊.发动机活塞加工过程的不确定性分析及绿色工艺规划[D].湘潭:湖南科技大学, 2013.

[5]谭俊, 陈建敏, 刘敏, 等.面向绿色制造与再制造的表面工程[J].机械工程学报, 2011, (20) :95-103.

机械制造工艺与装备 篇11

第一部分，

中国汽车装备发展现状

改革开放以来，特别是进入新世纪以来，我国汽车产业实现了突飞猛进的发展。2013年，我国汽车产销量双双突破2100万辆，连续第五年全球排名第一。汽车产业的快速发展是与先进制造技术和装备的采用密不可分的。近年来，我国汽车产业的持续快速发展带动了汽车制造装备的发展。装备技术的自主创新及国产化也取得了重要的进展。

主要进步

一、整车制造工艺的装备取得了实质性的突破。我国自主生产的冲压生产线已在市场当中占据主导地位，覆盖件的冲压设备国产化率也达到了80%。国内主要冲压设备制造企业已经能够成套提供单机联线的自动化生产线。如济南二机床大型自动冲压设备技术性能已经达到国际先进水平，已为上海通用汽车公司、一汽-大众提供冲压生产线，并且成功获得了福特美国工厂的6条生产线的定单。

焊接生产线的供应商也逐步由成套国外进口转化为正线集成国内制造，如天津的福生自主研发成功年产20万辆的柔性焊装线技术，并为全国数十个厂家提供整车生产线。江苏的长虹也为一些企业提供了喷涂的生产线。

二，零部件生产装备质量和可靠性不断提高。随着国内控制技术及元件可靠性的提高，浇铸机产品取得突破。比如济南GMI铸造机械企业公司等企业研究出了适合中国国情的浇铸机，并很快占领市场。中国一拖集团等厂家采用了国内自主开发的浇铸机，运行情况良好。

三，汽车装配输送设备自主化水平明显提升。目前，装配工艺的输送设备国内完全能够自主生产，并且质量可靠，输送设备的自主供应体系已经建立。据统计，合资企业装配线中使用国产输送设备的比重已经达到70%，非合资企业的比重达到了90%。黄石三风等企业的悬挂输送机产品形成了系列化。沈阳青松等企业生产的AGV产品，市场优势十分明显。

存在的主要问题

与我国汽车产业蓬勃发展形成巨大反差的是长期以来我国汽车制造的关键装备，比如动力总成及其他的关键零部件的制造设备，车身制造与整装设备、新能源汽车核心技术基本还依赖欧美日等发达国家。目前我国装备制造业进入自主创新和技术引进相结合的阶段，具备一定的竞争实力，但与我国汽车产业迅速发展的需求相比，还有很大的不足。

一是技术水平相对落后，自主创新能力不强。我国汽车装备技术基础较弱，原创技术和专利产品比较少，产品的技术水平比较低、可靠性差，与国外还存在着较大的差距。我国汽车装备制造业在新产品、新工艺研发方面投入资金严重不足，自主创新能力不强，国内企业往往停留在引进与仿制上，或者对非关键部件进行改造，而不是消化吸收国外技术后进行二次开发。中国合资的汽车企业在生产线和工艺设计上几乎完全照搬国外的模式，为保证产品质量和顺利生产，几乎采用外资车企使用的生产设备，使得国内汽车制造装备难有技术和创新发展的土壤。

第二个问题是整车和零部件生产装备对外的依存度还比较高。目前，国内汽车装备制造业的水平和国际先进水平相比，至少落后十年以上。我国产销量排名前五的整车企业，所用的生产装备，90%以上都还是进口。目前我国汽车装备对外技术依存度达到70%以上，汽车冲压、焊接、涂装、整装使用的主要是进口加工设备，柔性的冲压自动生产线等先进的冲压设备与国外相比还有差距。零部件高效精通设备还需要大量进口。涂装设备、整装设备、焊接设备的本土化率也只有20%左右。其中，B级及以上中高档轿车使用的设备基本上还是进口设备。国内个别厂家能够提供的涂装线部分的设备，但性能稳定的高端涂装还基本上要依赖进口。轿车的焊接装备线几乎全部依靠进口，整车的自动装配线是我们国家汽车装配最薄弱的环节。随着汽车产品生命周期的缩短以及市场竞争的激烈，汽车 产业对装备的要求越来越高，国内装备精度、效率、可靠性、成套性等方面不高，汽车制造装备的对外依存度还将居高不下。

三是汽车装备产业的结构仍然不合理。目前汽车工业装备存在着产业结构不合理、产品大多集中在中低端水平，产品的附加值不高，同质化竞争激烈，高端装备、关键部件还依赖进口，一般产品过剩等问题。

根据不完全统计，2013年，高端的机床进口达到85%以上，仅仅加工中心，去年前10个月进口的超过50亿美元。尽管我国机床工具行业产值已居世界第一，而且连续十年高速增长，但整个行业大而不强的结构性矛盾还是日趋突出。

四是企业的服务意识和水平还比较落后。汽车装备作为固定资产投资具有一次投资金额大、使用寿命长等特点，而且汽车产品的生产对连续性要求高，汽车装备的停机与维修很容易对整车及零部件制造企业造成经济损失。因此，汽车装配的售后服务对于顾客的再购买具有很大影响。国内汽车装备企业在售后服务意识与水平方面的落后也影响了装备企业的整体销售。与国内汽车装备制造业仅提供售后服务不同，国际汽车装备供应商已经开始提供全面的解决方案，即不再以简单的卖装备为目的，而是根据用户的需求来提供成套的综合方案，帮助用户实现投资回报的最大化。

五是工业机器人的使用密度低。从机器人使用密度看，我国汽车产业的工业机器人使用密度仍然远远低于全球的平均水平，与日本、韩国、德国等发达国家仍然存在着很大的差距。统计数据表明，2012年，美、德、日、韩四国的汽车产业工业机器人密度为1200台万人，我国汽车产业工业机器人密度仅为150台万人，为上述国家企业的八分之一。

第二部分，

中国汽车装备发展展望

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当前世界经济和政治格局下，产业革命兴起，我国经济进入中高发展的转型时期，汽车工业继续保持增长势头，汽车装备的需求有望进一步扩大。汽车装备的柔性化、智能化与绿色化水平的要求也在不断提高。

一是市场需求有望技术增长。我国汽车产业的持续增长将有力地拉动汽车制造装备市场的需求。在今后一段时期，随着我国工业化、信息化、城镇化、农业现代化的持续推进和深入发展，我国汽车产业还将继续保持增长态势。汽车装备也将迎来新的市场需求空间。

与此同时，新能源汽车加快产业化发展步伐，将拉动新能源汽车生产和检测装备的市场需求。

二是国际产业转移加速态势仍将持续。当前世界装备制造业转移呈现出新的发展态势。一些汽车产业和技术发展相对成熟的发达国家，比如美国、德国等等，加快了汽车装备制造业向外转移的步伐，这也将为我国积极承接产业转移、加快发展汽车装备提供难得的机遇。

三是柔性化、智能化与绿色化趋势进一步加快。随着汽车技术的快速创新，加速向个性化、智能化、绿色化发展，对于汽车装备制造业的技术水平和创新能力要求也将越来越高。汽车制造装备正向着柔性化、智能化和高效方向发展。比如在冲压设备领域，自动送料技术、自动换膜技术和自动控制技术的应用将越来越深入。冲压生产线将逐步实现自动化、柔性化、智能化、高精度、高效率、节能环保和安全生产。

值得注意的是我国汽车装备的发展既面临着有利条件，也面临着严峻的挑战。一是汽车制造成本对整车销售影响较大，使得汽车装备制造的质量、成本和可靠性日益重要。二是国内汽车装备制造领域高端和创新性人才缺乏，中高级技工不足，也不利于装备制造业水平的提高。三是部分用户对国产装备质量差的惯性思维，使国产装备面临推广应用难的问题。在这个问题下，汽车装备的转型升级更加迫切。

第三部分，

中国汽车装备的政策导向

工业和信息化部近年来针对汽车制造装备的创新示范应用和产业化采取了多种政策给予支持。

一是实施高档数控机床和基础制造装备国家重大科技专项来支持汽车制造装备的创新突破。汽车制造业是数控机床以基础制造装备的最大用户，约占总量的40%，也是高档数控机床和基础制造装备国家重大科技专项支持的四大重点领域之一。共支持和方向86个，与汽车行业直接相关的有43个，占到50%。在项目数上面，汽车行业占国家重大科技专项总数的36%，项目经费和国拨的经费上，汽车行业约占高档数控机床和基础制造装备重大专项总投入的20%。

二是实施了智能制造装备发展方向，支持汽车制造装备的集成创新和示范应用。为了贯彻落实《国务院加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，加快智能制造装备的创新发展和产业化，从2011年开始，由发改委、财政部、工信部组织实施了智能制造装备发展专项，专项重点支持智能测控装置、重大智能成套装备的研发和示范应用，以及重点领域的数字化车间的示范建设。专项连续三年来总共支持了项目89项，合同总金额达到140亿元，中央预算资金25亿，已经下达中央预算资金16亿。

汽车制造业是支持的重大领域，三年来支持了焊接自动化生产线、冲压生产线、自动化装配生产线等项目，以及重卡的变速器、汽车车桥、汽车液压油缸、发动机等加工装配的生产线项目，也取得了成效。

三是积极争取其他的政策措施来推进汽车装备的应用推广和产业化。装备制造业技术进步和技术改造投资专项，中央国有资本金预算重点产业转型升级与发展的资金等等，对装备制造企业技术改造和转型升级项目都予以支持，涵盖了汽车和制造装备的领域。

另外，我们也正在组织研究针对重大技术装备首台套的保险技术，推动国内首台套设备的示范应用，其中也包括首台套的汽车制造装备。

第四部分、

中国汽车装备制造业的

发展思路

汽车装备制造业的发展是我国成为世界汽车强国的重要基础。今后一段时期，推动汽车装备制造业的发展既要有忧患意识、创新的思维，更要有切实有效的载体和强有力的抓手。目前我们在规划编制政策推动等方面已经有了一些初步的考虑。

一是加快实施创新驱动发展战略，统筹汽车装备制造业发展的顶层设计，强化核心关键技术和共性技术攻关，充分发挥国内市场优势，更加注重发挥企业的主体作用，加强产品创新、品牌创新、产业组织创新、加快科技成果的转化应用、组织实施好国家重大科技成果转化项目。扎实地推进汽车技术创新体系建设，充分发挥科技创新的战略支撑作用，发挥多层次的资本市场融资功能，鼓励金融机构加大信贷的支持力度，完善鼓励创新制度，引导投资的财税优惠政策，为汽车装备制造业的发展提供良好的创新环境。

二是充分发挥国家科技重大专项的引领支撑作用。我们紧紧抓住国家实施高档数控机床和基础制造装备发展专项等重大专项的契机，整合科技资源，突破核心共性技术和关键技术，力争数控机床、数控系统及关键功能部件的技术水平和可靠性能够得到显著的提升。发挥重大专项的带动和辐射作用，建立健全一批行业检验、检测可靠性和寿命测试实验等公共服务平台。推动汽车装备制造业走上创新驱动、内生增长的发展轨道，为实现高端装备产业化提供基础支持。

三是要着力增强企业自主创新能力。形成技术进步的健全机制，建成完善的以企业为主体、产学研用结合的技术创新体系，真正确立企业在技术创新当中的主体地位，大型企业集团自主确定技术改造项目，自主选择通过发行股票、债券等手段来筹集技术进步的资金。加快推进“两化”融合，推动信息技术在研发、设计、生产、管理等全链条的应用和发展，实现制造模式向数字化、网络化、智能化、定制化转变，以品牌、标准、服务为重点，全面提升企业的产品质量和技术水平。

四是着力增强产业的配套能力。我们要集中力量突破高端装备、系统软件、关键材料等重点领域的关键核心技术。着力提升关键基础零部件、基础工艺、基础材料、基础制造装备研发和系统的集成水平。充分利用好财政部、工信部组织实施国家重大科技成果转化项目的契机，重点支持大型精密轴承技术、高档液压和系统技术、高压液力元件技术，不断提高基础零部件和配套产品的技术水平和自主化率，为汽车装备制造业发展奠定坚实的基础。

五是推动制造企业向服务型制造企业转变。大力发展以信息技术为基础的现代制造服务业，鼓励有条件的汽车装备制造企业利用自身的优势来延伸产业链，由生产型制造向服务型制造转变。努力成为提供全面解决方案的供应商，将服务型制造作为汽车装备制造业的重点发展方向。由以产品为核心向研发设计、系统成套、工程承包、远程诊断维护、在线测量、检验、监控等服务业延伸，从而提高产业的附加值。

（本文摘选自2014中国汽车论坛，略有删节）

机械制造工艺与装备 篇12

关键词：定位基准,夹具设计,加工工艺

1 零件的分析

工件为电机的一侧端盖, Φ55.58+0.02 0的孔是与轴配合的, 所以精度要求高。Φ900-0.02轴线以Φ55.58+0.020的轴线为基准具有同轴度要求, 因此, Φ900-0.02和Φ55.58+0.02 0应在一次装夹中完成以保证同轴度要求。

由零件图分可知, 工件上除114×114平面需要在铣床上完成, 4-Φ7和3-Φ9的孔要在钻床上完成以外, 其余工序均可以在车床上装夹并车削完成。工件所要求的表面粗糙度为R a=3.2m, 要分粗车和精车两部分完成关键表面的加工。

根据工艺要求, 工件为中批量生产, 尺寸精度和位置精度要求不严格, 所以工艺路线的设计和钻床专用夹具的设计应以提高生产率, 降低劳动强度为主。

2 工艺规程设计

2.1 确定毛坯及制造形式

考虑到零件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击载荷, 因此应该选用45号钢锻造件, 以使材料具有足够的强度和韧性, 保证零件的加工精度和工作准确可靠。由于零件采用中批量生产, 根据零件图纸的技术要求, 零件精度要求较高, 并且轮廓尺寸不大, 故可选用模锻成型, 能保证零件的尺寸要求, 这从提高零件生产效率和加工精度考虑也是有利的。

2.2 基面的选择

毛坯及制造形式确定之后, 工艺规程设计首先要确定基面, 定位基面来确定工序定位基准, 基面选择正确合理, 可以提高零件生产效率和加工精度, 降低零件报废率, 使生产过程顺利进行。

2.2.1 粗基准的选择

粗基准的选择应以加工表面为粗基准, 保证待加工表面与不加工表面的相互位置关系精度, 对于轴类零件而言, 大部分以外圆作为粗基准, 根据零件图纸技术要求, 选择Φ124外圆表面作为粗基准, 就能满足零件的加工要求。

2.2.2 精基准的选择

精基准的选择主要是保证零件的加工精度和技术要求, 以及在装夹过程中简单、准确、可靠、迅速、方便, 尽可能采用基准重合和基准统一原则, 提高零件的加工精度和生产效率。

2.3 制定工艺路线

制定工艺路线应尽可能的使工序集中, 既能提高经济性, 降低生产成本, 并提高零件的几何形状、尺寸、位置精度及生产效率, 增强工件的刚性, 合理制定工艺路线, 充分利用设备使用率, 便于安排工件热处理工序, 及时发现零件内部组织缺陷, 减小报废率, 缩短加工工时。

2.3.1 工艺路线方案一

工步1车Φ90mm的端面;

工步2粗车Φ90mm的外圆;

工步3精车Φ90mm的外圆;

工步4粗车Φ55.58mm的内内孔;

工步5精车内孔Φ55.58mm的内孔;

工步6车Φ124mm的端面;

工步7粗车Φ124mm的外圆;

工步8精车Φ124mm的外圆;

工步9铣削114×114mm的端面;

工步10钻3-Φ9mm的内孔;

工步11钻4-Φ7mm的内孔;

工步12铰3-Φ9mm的内孔;

工步13铰4-Φ7mm的内孔;

工步14终检。

2.3.2 工艺路线方案二

工步1车Φ124 mm的外圆和端面;

工步2以车削好的端面和Φ124 mm的外圆为定位面粗车Φ90mm的外圆;

工步3粗车内孔Φ55.58mm的内孔;

工步4车削端面使工件厚度达到尺寸要求;

工步5精车Φ90mm的外圆;

工步6精车Φ55.58mm的内孔;

3结论

综上所述, 随着科学技术的发展, 传统的直流系统绝缘监测装置将面临着新的挑战, 难以适应当今社会发展的要求, 从而使得新型直流系统绝缘在线巡检装置应运而生。因为, 巡检装置与计算机技术结合起来, 通过传输、采样、记忆、数据处理, 建立巡回监测直流系统各支路的自动化和智能化体系, 并且整个装置可安装在屏上, 能够将整个直流系统支路运行的绝缘状况详细、及时地反映出来, 不仅仅能够提高直流系统绝缘在线巡检效率, 还能够降低安全事故的发展, 为相关企业最终实现经济效益和社会效益提供可靠保障。

参考文献

[1]薛源顺主编.机床夹具设计[M].机械工业出版社.

[2]张龙勋主编.机械制造工艺学与机床夹具设计课程设计指导书及习题[M].机械工业出版社.

[3]蔡光耀主编.机床夹具设计[M].机械工业出版社.