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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇模具制造論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
信息科技已經滲透到了社會生產的方方面面,在模具制造業中,科技信息網絡建設促進了產業的智能化發展。目前,模具的虛擬設計正在被更多的應用,敏捷制造工藝已經成為模具加工的主要手段。推動數控加工工藝在模具制造中的應用,可以實現生產設備的智能化改造。模具制造企業可以通過信息化網絡進行模具制造信息的收集整理,對現有的制造系統進行升級管理,能夠最大程度的滿足對復雜工藝的技術需求,例如針對一些空間曲面等零件的加工,如果采用傳統工藝是無法實現的,那么就可以通過數控技術進行智能化加工實現。數控加工技術的網絡化管理,可以突破空間限制,實現遠程控制,完成異地調控操作。數控加工技術還在隨著科技進步而提高,各種和模具制造相關的信息資源隨著信息網絡化實現了共享,模具制造正在向著新的高度進發。
2數控加工工藝的優勢及作用
2.1實現了高效的生產效率數控加工工藝利用數字操作系統對加工過程進行控制,模具制造的效率在得到提高,生產的成品質量比傳統工藝制作的模具質量要高很多。傳統的模具制造技術,生產單位產品所用的時間比數控加工工藝所用的時間要長很多,數控加工工藝在很大程度上減少了加工過程中每一個工序所用的時間,生產效率得到提升。企業采用這種先進的生產工藝,能夠提升企業的經濟效益,促進企業的長效發展。
2.2實現了高度的自動化性能數控加工工藝利用數字化系統進行設備操作,加工過程具有良好的連續性,其優勢主要表現在兩個方面;一方面是數控加工工藝高度的自動化性能,從很大程度上減少了人工成本的投入,參與實際生產作業人員不必在付出高強度的勞動力,既可實現很高的生產效率;另一方面是模具制造在智能化的數控加工工藝下,實現了良好的連續性,模具的加工質量得到提高,出現誤差的幾率大大降低。
2.3實現了高質量的產品性能傳統的模具制造過程中,模具加工質量會受到很多外界因素的影響,制造的模具質量低下,次品率和廢品率幾率大,很難達到較高的標準。而采用數控加工工藝的機床,裝備了先進的核心裝置,并采用了數字化操作系統,能夠把誤差控制在最小范圍內,保證加工的精確度,模具質量非常穩定。
2.4實現了多坐標聯動傳統的模具制造工藝不能制造一些復雜模具,但是數控機床可以完成復雜模具的制造。數控機床的驅動裝置是最重要的驅動部件,在完成復雜模具制造過程中,多個進給可以形成聯動,同時實現平面直線、空間曲線、定位等加工步驟,大大提高了模具制造的效率和質量。
3數控加工工藝在應用中需要注意的問題
3.1需要操作人員具備專業的數字化知識同傳統的模具制造不同,數控加工工藝需要工作人員必須具備專業的數字化技能,除了必須熟練掌握計算機的操作技能外,還必須精通數控加工工藝的各種控制語言。只有熟練掌握了數控加工工藝語言,才能完成代碼的編寫,實現對數控機床的操控。
3.2對加工的模具進行分類,選擇最佳制造方式數控加工技術多種多樣,在進行模具制造時,要本著實現最大效益化為前提,進行合理的加工方式的選擇。因此,在進行模具制造之前,要對加工對象進行合理分類,根據具體情況選擇最佳的制造方式。例如有的模具帶有曲面或者是外部形態較為復雜,可以采用以銑為主的加工形式,而對于旋轉類的加工對象,就要采用車的加工方式。
4結語
關鍵詞:模具制造技術;課程;改革;實踐
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.178
0 引言
模具制造技術的課程目標主要是培養面向模具制造企業的實踐型人才。并且模具制造技術也是工程專業學生學習的重要科目之一。所以高職院校教師應該轉變教學理念,重視培養學生的綜合學習能力,使學生能夠在日益激烈的社會競爭中生存并發展下去,這同時也是教育課程改革的最終目的。
1 教學內容的改革
1.1 保證課程銜接
模具制造技術的主要內容是介紹了模具制造工藝以及模具的管理。其中只有一小部分內容是學生能夠應用到實踐之中的。所以教師在講授教材內容時,應該重視實踐知識的重要性,減少理論知識講授的時間。這樣才能突出實踐知識,保證課程與工作實踐的銜接性。
如教師在講授模具制造技術中安全知識時,教師應該多采用實例,以提高學生的綜合實踐能力。例如講授機床夾具時,教師就可以通過圖片、視頻等形式給學生展示大量的實例,詳細闡述應該如何正確使裝夾以及夾具。又如在v解模具裝配、維修等知識時,教師可以展示一些因模具裝配錯誤產生的事故資料,以警醒學生,然后再通過圖文和解說讓學生詳細了解到應該如何正確裝配模具。另外,教師還應該重視提醒學生在進行模具裝配時,一般都是選用銅棒或橡皮錘,并在模具的擺放過程中,放一些枕木在最下方以保證模具堆放的穩定性。再如在講授到有關電火花成形加工的知識時,教師一定要提醒學生注意安全,因為在電火花成形加工的過程中,會產生很多有害氣體,對于人體的身體健康極其不利。另外,在從事與模具相關的工作時,一定要佩戴好口罩,避免給學生造成生命和財產的威脅。總之,教師在教學過程中,應該多添加一些工作實例,這樣才能保證課程內容與實際工作相銜接,也只有這樣才能提高學生的綜合實踐能力。
1.2 緊跟時代,傳授最新的課程知識
隨著我國經濟的快速發展,制造技術也會不斷的更新和發展。但是實際情況是模具制造技術課程的教學仍是采用老版的教材,這既不能跟上核心技術的變革,也不能順應時代的潮流,很容易導致學生與社會的脫節。所以在教學過程中,教師應該注意多留意模具制造技術的更新,并將這些先進技術傳授給學生,這樣才能真正使學生發展成為社會需要的人才。另外,教師也可以把教學與就業相結合,這樣就能讓學生接觸到最先進的模具制造技術,提高學生的綜合實踐能力。
如某高校地處汽車制造行業的集中地區,并且該校的大部分畢業生在畢業之后都進入大型的汽車制造行業工作,如吉利、大眾等。因此,該校根據實際的教學情況和當地的經濟發展情況了開展了專項模具制造新技術教學,其主要內容包括智能化的加工設備、先進的模具材料等等,這樣使教學面向就業極大的提高了學生的綜合實踐能力。另外,高校教師還詳細規劃了教學進度,先講授傳統的模具加工工藝,擴寬學生的知識面。之后又詳細介紹了先進的模具制造技術,然后學生通過對比了解到新舊工藝的不同。目前模具制造技術的先進工藝包括逆向工程技術、快速成形技術、高速切削技術。通過新舊工藝的教學,既激發了學生的學習興趣,還增加了學生的知識儲備。總之,面向就業的課程教學是培養學生成為高素質技能人才的重要途徑。此外,高校還利用先進的三坐標測量儀和FDM快速成型機開展了實踐教學,使學生能夠將理論知識應用到實踐中,從而加深學生對知識的記憶和理解,提高學生的學習效率。由此可見,高校教師應該重視先進模具制造技術的講授,并利用現有的條件盡可能的開展教學實踐,在豐富學生理論知識的同時也能提高學生的綜合實踐能力,這也是素質教育深入推行的客觀需要。
2 教學課程改革
2.1 教學模式的改革
傳統的教學模式既不能充分調動學生的主觀能動性,也不能提高學生的自主學習能力。在現代教育課程改革不斷深入的背景下,高校教師應該重視創新教學模式,摒棄傳統的灌輸式教學模式。尤其是模具制造技術是一門實踐性極強的課程,采用灌輸式的教學方式只會抑制學生的創造力和積極性。高校教師可以利用現代信息技術或者是先進教學設施創新教學模式,以激發學生的學習興趣,提高課堂效率。
如在講授有關定位基準的概念時,教師在課程的開始可以先給學生設置幾個思考問題。如定位基準包括幾種,應該怎樣進行定位基準操作。這樣讓學生帶著好奇心和探索欲望更能挖掘出學生的學習潛力。之后,教師就可以通過多媒體課件,展示在模具制造技術中,哪些地方是需要進行基準定位的。在這個過程中,教師應該注意總結出的包含定位基準的操作一定要全面,如粗基準、精基準、輔助基準等等都要涉及到,以避免造成學生的片面認識。然后教師就可以讓學生進行自行總結定位基準的設計工藝和測量方法等。這樣在經過學生自主學習之后,就能有效提高課堂的教學效率。在學生完成自主學習之后,教師就可以詳細講解定位基準的概念知識。更重要的是在教師的講解之后,學生就會發現自己總結的不足之處,并及時進行補充。經過這一系列的課程學習之后,學生就能掌握、理解定位基準的概念。由此可見,高職院校教師應該重視創新教學模式,以適應現代教學課程的改革。另外,教師應該結合學生的實際情況和教材內容,創建出符合學生認知水平的教學模式,從而真正提高學生的學習效率。
2.2 實踐教學改革
實踐教學是一種直接、有效提高學生動手操作能力的教學模式,傳統的實踐教學主要是以學生按照教材實踐步驟進行實踐。這種教學模式根本無法培養學生的創新思維能力和自主思考能力。所以高職教師應該重視實驗教學的改革,以提高學生的綜合應用能力。
模具制造技術的實踐課程包括電火花切割加工、電火花成形加工、磨具拆裝三個方面。在實踐教學開始前,教師可以讓學生先進行預習,以保證學生的學習效率。當教師講授電火花切割實驗時,可以對學生進行分組,開展小組合作探究式實驗學習活動。另外,在課堂的開始前教師應該要求學生準備一些可連m切割的模具部件。之后在實驗課堂開始后,教師可以先通過多媒體課件進行教材內容的簡短講解,讓學生大概了解電火花切割的主要目的以及注意事項。然后教師可以讓學生以小組為單位進行實驗操作,并選出一名組長和記錄員,負責實驗過程的整體把控和實驗問題的記錄。在這個實驗教學過程中,教師可以設置完善的評價機制,即小組內成員評價、學生自我評價、教師對小組和學生的評價。評價內容可以包括學生的實驗作品、實驗態度等等,并將最后的評價考核計入平時成績。這樣通過小組探究式的實驗教學和完善的評價機制,就能有效提高學生的動手實踐能力和團結合作能力,從而使學生在進入公司之后,也能盡快適應緊張的工作環境。
2.3 教學設計改革
教學設計是每個教師開展教學活動前必不可少的課前準備工作。一般教學設計包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學過程等。對于模具制造技術這門課程來說,教師更應該重視教學設計的改革,不僅要設置合理的教學內容,還要選擇合理的教學方法以實現用最短的教學實踐達到最好的教學效果。
如在講授有關沖壓模具的知識時,教師應該對教材中的內容進行適當的篩選,突出重難點,并理清教學層次。例如教師可以從全局出發,讓學生選擇一個重要模具零件,分析出該零件的設計工藝和加工工藝,并制作出相對應的工序卡。這樣可以實現教學內容的減運算,即以點帶面。另外,教師還可以讓學生在設計模具零件時,添加設計該模具的投資成本和收益,使學生認識到利潤的重要性,從而能夠更好地適應企業的工作環境。此外,教師應該為學生創造類似企業的教學環境,讓學生真正感受到企業的競爭壓力,從而促使學生能夠更加積極、熱情的參與模具設計,并在不斷的發現問題、解決問題的過程中,提高自身的動手操作能力。由此可見,教師應該從多個方面進行課程改革,全面創新教學課堂,增加課堂的學習氛圍,從而提高教師的教學效率。
3 總結
綜上所述,模具制造技術的課程改革是符合現代教育體系發展的。尤其是在培養高素質技能人才的高職院校中,課程改革意味著提高學生綜合實踐能力,增強學生的競爭力,提高高職院校的核心競爭力。所以高職院校的教師應該充分挖掘現代教育理念的內在價值,并結合學生實際和就業形勢,創建出符合學生實際的教學課堂。
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這所職業技術學院主要以培養“高級藍領”為主,優勢專業是模具制造、注塑加工等,校內有大量的數控加工中心、機床、注塑機等。生源是初中生,進來后先讀三年職高,一部分畢業,另一部分經過考試,再讀三年專科,畢業時可申請職業技師資格。該學院的技師資格評審標準是產品自己設計、主體模具自己開發,參與做出樣機。
那天,學生是扛著模具、拿著樣機來參加評審的。
當時,我們學校的畢業答辯也剛剛結束,相比之下,我直冒冷汗。雖然他們學生的草圖沒我們的漂亮、樣機沒我們的悅目,但他們的模具比我們的草圖更實用、樣機比我們的模型更有說服力。
會后閑聊,該學院的負責人對我說,劉老師啊,我們沒法和你們比,我們是專科,玩概念、玩藝術,玩不過你們,我們只能來點實在的。
我聽后無語。
現實情況是,他們的“專科生”早就被各類中小型企業“搶購一空”、而我們正在為“本科生”的就業率“絞盡腦汁”。
從業多年,一直困惑,什么是工業設計?它的殺手锏是什么?它的價值在哪里?
先看教師。
自己在綜合性大學任教,校內整個工業設計專業教師活得都很郁悶,大學最受尊敬的人是誰?是那些有著一堆國家基金、每年發表數篇SCI、EI、ISTP論文的科研“牛人”。
工業設計呢?連個申報課題的口子都難找,報自然科學基金吧,偏文;報人文社會科學基金吧,偏理,兩邊不靠。
工業設計發篇論文也不容易哦,被各高校期刊目錄認可的工業設計類期刊,幾乎沒有,勉強有兩本,一本是《裝飾》,還偏藝術;另一本是《包裝工程》,又偏理工。別忘了,這兩本期刊背后,還有全國數千名工業設計專業教師在排隊等候呢!與其兩邊不靠,不如偏工,畢竟理工科課題廣、期刊多。
再觀學生。
關鍵詞:網絡平臺,案例教學,法學教育
選擇性激光燒結(SLS)是快速成型技術的一個重要分支,它以可加工材料的廣泛、無需支撐等優點在原型制造、模具制造等方面得到了廣泛的應用。但是由于受到設備激光功率的限制,燒結材料多采用低熔點的石蠟、環氧聚脂等,直接燒結高熔點的金屬材料很難實現。。目前國內對燒結金屬材料的嘗試是以低熔點的材料作為粘結劑,將金屬顆粒嵌接到一起,金屬顆粒未有真正意義上的燒結。這種燒結件強度低、精度一般,表面相當粗糙,只能作為外觀評估的模型。。
本文采用選擇性激光燒結工藝,燒結金屬與粘結劑的混合物制作的“綠件”,經過兩次燒結→熔滲的后序處理,使原型件的強度、密度、表面精度得到了極大的改善,可直接用于模具和電加工的電極。
1 實驗方法
1.1 原料
試驗采用–200目的還原鐵粉,用環氧聚酯和少量的固化劑對其進行包衣處理,以不同的體積比混合,配比如表1。熔滲材料為300目的銅粉,在100噸壓機上壓制成與試樣同直徑的壓坯,壓坯重量由試樣所需的最終密度決定(本試驗最終理論密度為8.7g/cm 3 )。
表1試樣組分比
關鍵詞:模具專業 企業化發展
Abstract:With the adjustment of the structure of economy and the ISO quality management system introduced,the module and the numerical control technology are widely used and the ability of module talent is improved.In this paper,from the approach of managing module major,the mode of bringing up person with ability,the quality standard of person with ability,the mode of techingand The integrating of producing teaching and study,the module development of enterprising is preliminarily discussed to adapt to requirement of market.
Key words:module major the development of enterprising
中國加入WTO后,職業教育為適應市場化、國際化、社會化的需求,職業技校逐漸引入ISO質量管理體系,作為ISO質量管理體系的職業教育是一種新型人才培養模式。目前,尚未有其完整的教育體系,應當貫穿在整個人才培養過程的始終。模具專業的企業化、市場化教育的主要目標有三個:一是通過實踐使學生所學的基礎理論知識與專業知識得以鞏固;二是通過實踐使學生各方面的實踐綜合能力得到鍛煉;三是通過實際的崗位工作實踐,使學生的專業素質、專業技能獲得全面提高。筆者就多年來從事模具專業教育與培訓情況和近年來對珠三角地區模具企業需求畢業生的能力結構市場調研,提出模具專業企業化的初步構想和建議。
近年來,由于模具與數控技術的廣泛應用,對傳統制造業的生產方式、產品種類以及產業結構帶來深刻的變革,同時亦對傳統的機械、電子類人才的培養提出了新的挑戰。目前,許多高職教育仍在很大程度上借鑒學歷教育的培養模式,沒有真正慣竊職業教育培養學生的目標是以應用型、技能型為基礎、且具有綜合職業能力的生產一線的高素質的勞動者,達到生產、管理、建設、服務第一線需要的德、智、體、美全面發展的高等技術應用性專門人才,真正達到學校與社會用人部門相結合,師生與實際勞動者相結合,理論與實踐相結合的人才培養途徑。在實際工作中,職業教育存在著兩種偏向:一種是忽視應用能力的培養,追求理論的系統性和完整性;另一種是不注重專業知識和理論知識的教學,培養的人才成為"簡單操作型"。在新世紀經濟發展形勢下,其能力特點主要體現在應具備良好的創新能力、創業能力、實踐能力、競爭與合作能力與敬業能力等方面。因此對模具專業整體改革方案,必須以社會對人才規格特點需求出發,建立與之相適應的學科體系,科學地處理好適用性與針對性的關系、就業競爭能力與發展后勁的關系即:從制定教學計劃、設置課程、選擇教材,到教師授課方法等都應堅持以崗位需求為導向,學生為主體,能力為本位的教育思想,從不同角度、多方位培養學生綜合職業能力,并將這一思想理念貫穿于每一教學環節中。模具專業企業化的教學的理論和方法尚未成熟,況且模具專業集車、銑、刨、磨、鉗等多個工序與一身,集設計、拆裝、裝配及電加工、數控編程、制品成型以及使用塑料設備加工多種綜合能力于一體。對學生要求的能力較高、知識面較廣,我校的模具專業開設的時間較早,故可借鑒的經驗和理論很少。
一、模具專業的企業化是加強職業教育模具專業運用性的捷徑
提高高等職業教育與社會經濟的相關度,加強專業的適用性,必須了解不斷發展的市場經濟對于特定職業崗位群的知識、素質、技術、能力的需求,并以此為基礎進行有針對性的專業配套設置和課程、教材調整,建立以職業能力為中心的教學體系。企業最了解職業崗位群的職業需求。從這一認識出發,我們應主動與企業建立聯系,積極溝通,取長補短協調發展。
我校是以模具專業為主體的職業技校,培養目標是崗位技能型模具加工、設計、裝配于一體化人員。經調查,目前珠三角地區的模具工業基本擺脫了手工做模的方式,各種先進的加工設備包括模具CAD / CAM / CAE技術已經進入許多企業。因此目前的模具工業對模具教育已不滿足于一般的技術人員,操作人員,模具工業更需要大量的既掌握傳統模具設計制造方法,又懂模具設計制造先進技術,能參與模具新產品開發和國內外技術交流的較高層次的應用型模具技術人才。
根據對培養目標的分析定位,我們可以將原來通行的畢業論文指導課取消,開設一門具有現代職業特色的畢業實踐綜合性課程,通過具體模具設計、模具加工、模具裝配使學生在實踐操作中將所學知識融會貫通,鞏固并升華為綜合應用能力。開設這一課程需要編制相應的教材。運用現代教育技術設備提供學生完整的實現模具產品全過程(模具產品模具組裝模具零件加工模具圖紙識別模具理論設計模具基礎知識累積模具專業課模具裝配)。運用實例教學與實踐教學的方式,將基本理論與基本操作技能的講解融為一體,實務模型處理的演示與學生實踐緊密結合,以培養學生的綜合業務處理能力和信息化管理的實踐能力。
二、模具專業的企業化能夠有效地促進模具人才培養模式的創新
模具專業的企業化能夠確立以職業能力為中心的課程設計思想職業教育是密切聯系社會經濟實際的教育,必須改變以學科為中心的課程設計,確立以職業能力為中心的思想。企業的參與使課堂教育能夠隨時反饋職業技術、技能的發展變化,及時調整和更新內容,注重課程建設的實用性和前瞻性。密切聯系實際的職業教育具有了隨時進行調整的條件,人才培養模式必然發生明顯變化。
例如,我們在模具制造過程中采用的MasterCAM/UG軟件本身,就是先進制造和管理模式的載體,它有助于設計人員與加工人員突破能力局限。由于企業競爭環境、制造與加工模式有所變革,使得學校與企業不斷地改進制造軟件,學生掌握了單一制造技術同時也掌握了同一環境下企業加工管理模式、物料的處理方法,適應了社會需求。
三、模具專業的企業化能夠確立適應社會需要的人才培養質量標準
據報道,近年來企業人才需求熱點已經集中在能夠開展基層工作的具有組織、技術和管理才能的次高級技術人員。因此,高等職業教育應該將綜合素質作為人才培養的質量標準。推動職業技校企業化進程,能夠讓學生貼近地感受社會對人才質量的、能力的需求,從而確立人才質量定位。
從模具專業說,在企業大規模推進制造、設計、管理為一體化的進程中,提高了模具設計人員、操作人員業務處理的能力,為進入企業的管理層,提供了必備綜合業務處理能力和信息化管理能力。在企業化進程中,模具制造、加工、裝配等不僅為學生訓練了模具業務技能,而且從合理控制庫存、加快制模周期、提高精度、降低成本等方面提高了綜合實踐能力和創新精神。
四、模具專業的企業化能促進教學方式向“以教向學為主”轉變
開展實踐性教學是創新人才培養模式的重要方面,加大實踐性教學的比重,爭取將實踐性教學貫穿高等職業教育的全過程,使教學方式擺脫"以教為主",逐步向"以學為主"轉變。學生只有通過實際演練才能提高學習的自主性和創造性,才有可能形成創新能力和實踐能力。
目前,我校建立了校內模具專業實踐基地,為開展實踐性教學、一體化教學提供了保障。但教師如何以一個工件或構件將理論教學與實踐教學穿行,指導學生通過實例教學進行分階段的實際操作練習。在可供反復訓練的仿真或全真的職業環境中進入崗位角色,在做中學,在學中做,教、學、做合一。教師為主導、學生為主體、師生雙向溝通,激發了學生在學習過程中的主動性,提高了學生解決問題的能力。
五、模具專業的企業化能夠推進產教研結合
提高辦學層次,職業教育不應該僅僅是教學中心,而且應該是科研中心,只有實行產、教、研相結合的方針,以科研帶動教學,才能確保高等職業教育的教學質量。例如被模具專業所廣泛應用的MasterCAM、UG、PRO / E等軟件,只有通過合理的開發與應用才能更深層次的為教學服務,我們先進的設備只有不斷的擴充功能結構才能使職業教育不斷深化與發展。職業教育應有針對性、實用性。科研以應用研究為主、直接為教學服務的特色。
總之,模具專業的企業化可以及時反饋社會需求,增強模具專業的適用性,使教學模式多樣化,提高教育層次,促進科技成果向現實生產力轉變。有效地打破了教育的自我封閉、脫離社會的局面,加強了對學生崗位適應能力和綜合素質的培養,高效率、高質量地推進了高等職業教育的發展。
參考文獻
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關鍵詞:高速切削加工; 技術; 研究; 應用
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)11-175-001
1931年4月德國物理學家Carl.J.Saloman最早提出了高速切削(High Speed Cutting)的理論,并于同年申請了專利。他指出:在常規切削速度范圍內,切削溫度隨著切削速度的提高而升高,但切削速度提高到一定值之后,切削溫度不但不會升高反而會降低,且該切削速度VC與工件材料的種類有關。對于每一種工件材料都存在一個速度范圍,在該速度范圍內,由于切削溫度過高,刀具材料無法承受,切削加工不可能進行。要是能越過這個速度范圍,高速切削將成為可能,從而大幅度地提高生產效率。由于實驗條件的限制,當時高速切削無法付諸實踐,但這個思想給后人一個非常重要的啟示。
一、高速切削加工概述
1.高速切削歷史和現狀
高速切削的起源可追溯到20世紀20年代末期。德國的切削物理學家薩洛蒙博士于1929年進行了超高速切削模擬試驗。1931年4月發表了著名的超高速切削理論,提出了高速切削假設。
我國早在20世紀50年代就開始研究高速切削,但由于各種條件限制,進展緩慢。近10年來成果顯著,至今仍有多所大學、研究所開展了高速加工技術及設備的研究。
2.切削速度的劃分
根據高速切削機理的研究結果,高速切削不僅可以大幅度提高單位時間材料切除率,而且還會帶來一系列的其他優良特性。高速切削的速度范圍定義在這樣一個給切削加工帶來一系列優點的區域。這個切削速度區比傳統的切削速度高得多,因此也稱超高速切削。通常把切削速度比常規高出5~10倍以上的切削加工叫做高速切削或超高速切削。
3.高速切削的優勢
高速切削具有以下特點:①可提高生產效率;②降低了切削力;③提高加工質量;④高速切削的切削熱對工件的影響小;⑤加工能耗低,節省制造資源;⑥高速切削可以加工難加工材料;⑦簡化了加工工藝流程;⑧可降低加工成本。
4.高速切削加工的關鍵技術
4.1高速切削機理的研究。高速切削技術的應用和發展是以高速切削機理為理論基礎的。通過對高速加工中切屑形成機理、切削力、切削熱、刀具磨損、表面質量等技術的研究,也為開發高速機床、高速加工刀具提供了理論指導。
4.2高速切削刀具。從高速切削機理的研究中我們看到,隨著切削速度的提高,金屬切除率得到極大的提高,材料的高應變率使切屑成形過程以及刀具與工件之間接觸面上發生的各種現象都與傳統切削條件下的情況不一樣。刀具的熱硬性和刀具磨損問題成為關鍵。
4.3高速切削機床。為了適應粗精加工、輕重切削和快速移動,同時保證高精度,性能良好的機床是實現高速切削的關鍵因素。高速機床技術主要包括高速單元技術(功能部件)和機床整機技術。單元技術包括高速主軸、高速伺服系統、高速進給系統、高速CNC控制系統等;機床整機技術包括機床床身、冷卻系統、安全設施和加工環境等。
4.3.1高速主軸單元。高速主軸單元包括動力源、主軸、軸承和機架四個主要部分,是高速切削加工機床的核心部件,在很大程度上決定了機床所能達到的切削速度、加工精度和應用范圍。
4.3.2高速伺服系統。采用高速的伺服系統,這不僅是為了提高生產效率,也是維持高速切削中刀具正常工作的必要條件,否則會造成刀具的急劇磨損與升溫,破壞工件加工的表面質量。
4.3.3高精度快速進給系統。高速進給系統的高速性也是評價高速機床性能的重要指標之一,不僅對提高生產率有重要意義,而且也是維持高速切削刀具正常工作的必要條件。
4.3.4高速CNC控制系統。超高速機床要求其CNC系統的數據處理時間要快得多,高的進給速度要求CNC系統不僅要有很高的內部數據處理速度,而且還應有較大的程序存儲量。
4.3.5床身、立柱和工作臺是高速機床設計的另一個關鍵點,是如何在降低運動部件質量的同時,保持基礎支承部件的高靜剛度、動剛度和熱剛度。
5.高速切削加工中的測試技術
高速切削加工是在密封的機床工作區間里進行的,在加工過程中,操作人員很難直接進行觀察、操作和控制,因此機床本身有必要對加工情況、刀具的磨損狀態等進行監控、實時地對加工過程在線監測,這樣才能保證產品質量,提高加工效率延長刀具使用壽命,確保人員和設備的安全。高速加工的測試技術包括傳感技術、信號分析和處理等技術。近年來,在線測試技術在高速機床中使用得越來越多。
6.高速切削加工技術的應用
由于高速切削具備一系列顯著優點,因而首先受到航空航天、模具、汽車等行業的青睞。航空部門大型整體薄壁飛機結構件加工將普遍采用高速銑削工藝,減輕整機重量,提高飛機整機性能。模具制造業中普遍采用高速加工中心,形成高切削速度、高進給速度、小切深、小走刀步距、能連續長路程切削的模具加工新工藝,對淬硬鋼的高速銑削成為縮短模具開發周期、降低制造成本的主要途徑。汽車制造業將更加積極地采用高速切削加工中心,完成高效高精度生產。
高速切削加工技術是先進的制造技術,有廣闊的應用前景。推廣應用高速切削加工技術的應用,不但可以大幅度提高機械加工的效率、質量,降低成本,而且可以帶動一系列高新技術產業的發展。因此,當前加強高速切削技術的基礎研究,建立高速切削數據庫、高速切削安全技術標準,提高機床和工具行業的開發創新能力,加快高速切削刀具系統、高速切削機床系統的研究開發與產業化,已是當務之急。
參考文獻:
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論文關鍵詞:教學模式;《注塑模具設計》;人才培養
一、注塑模具設計課程教學現狀
絕大多數的高職院校都設有模具設計與制造專業,注塑模具設計是該專業的核心課程之一,其目標是培養注塑模具設計的高素質技能型人才。
實現高職院校人才培養和企業人才需求的零距離是各高職院校追求的目標。教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高【2006】16號)所提工學交替、任務驅動、項目導向、頂崗實習、校企合作,加強實訓、實習基地建設都是為了實現這一目標。目前,由于種種原因,要實現以上目標有很大困難,絕大多數高職院校工學結合、校企合作、頂崗實習僅僅是表面形式,很難有實質性的內容。由于工科教學的特殊性,任務驅動、項目導向需要教師有豐富的實踐經驗,由于企業的技術、技能型人才學歷通常達不到高職院校要求,使人才引進受到限制,很多老師由于沒有實踐經驗不敢承接項目,企業也不相信老師能夠幫他們解決技術難題,因此難以開展真實的項目教學。
目前,高職院校注塑模具設計教學多數仍然處于傳統的學科型教學模式下,重理論而輕實踐,教材很多,主要講授理論知識,從編者到教師,大都都沒有實際工作經驗,照本宣科,教學脫離實際,至今未有可以體現理實教學一體化的教材。
二、注塑模具設計課程基于工作過程的設計
目前國際上流行的教學方法是德國的“雙元制”和新加坡的“教學工廠”,由于我國的國情不同,要實現上述的方法存在一定的困難。如何在高職院校現有的條件下開展項目教學,是我們要解決的問題。
美國的富蘭克爾說:“不存在任何情況下,對任何學生都行之有效的,唯一的‘最佳方法’。”因此,各種教法,各有利弊。所謂工作過程,就是指工作人員在工作場所利用工作資源完成某一項工作任務并獲得工作成果的一系列活動。工作過程的復雜程度和范圍是由工作任務的性質決定的。基于工作過程的優點是可以使學生了解注塑模具設計的整個過程,缺點是覆蓋的知識點有限;學科型的優點是知識點比較完整,但欠缺知識點的實際應用,學了之后不會用。俗語說:“教學有法,但無定法。”,因此我們在教學中應以一法為主,多法配合。一法為主就是基于工作過程為主,多法配合就是講授法、討論法、演示法、練習法、參觀教學法、現場教學法為輔,學生知識的深度和廣度對于學生今后的發展有很大的影響,否則,單純強調基于工作過程會使學生知其然而不知其所以然。如何使學生既懂得知識的實際應用,又懂得知識的靈活應用,進一步發展具有創新能力,是需要我們解決的問題。
(一)學習內容設計——教什么
設計注塑模具除了要具備注塑模設計的理論知識外,還需要具備其他學科的知識和技能,如:機械制圖、公差與配合、機械基礎、模具材料與熱處理、模具制造工藝學、AutoCAD、PRO/E(或UG)等。
學習內容就是首先根據注塑模具設計工作,總結出需要的知識點,然后把這些知識點融合到幾套典型的注塑模具中,以注塑模具為載體,按照注塑模具設計的程序講授、應用相關的知識,此外我們還要考慮將崗位技能——助理模具設計師的相關要求融合到教學中。
注塑模具設計程序和需要學生掌握的知識點如下:
1、對塑件產品圖和樣板進行分析、消化(塑料基本知識、塑件的工藝性)。
2、注塑機型號的選定(塑料加工成型基本知識)。
3、型腔數量的確定及型腔的排列(分流道的布局形式)。
4、分型面的確定(選擇分型面的原則和注意事項)。
5、側向分型與抽芯機構的確定(斜導柱、彎銷、T型塊、斜頂等型式)。
6、澆注系統的設計(直接澆口、點澆口、側澆口、潛伏澆口,主流道、分流道、冷料穴)。
7、排氣系統的設計(排氣的形式)。
8、冷卻系統的設計(直通式、隔水片式、螺旋式、噴水管式、散熱桿式)。 轉貼于 9、頂出系統的設計(推桿、推管、推板、二次、螺紋、復位機構)。
10、模架的確定和標準的選用(大水口、細水口、簡化型細水口模架及選擇,模具專用標準件)。
11、繪制裝配圖(PRO/E分模、AutoCAD繪裝配圖)。
12、繪制模具主要零件圖(AutoCAD繪零件圖)。
教學載體的選擇:單分型面側澆口注塑模、單分型面直接澆口推板推出注塑模、雙分型面點澆口注塑模、斜導柱外側抽芯注塑模、哈夫注塑模、手機殼注塑模(細水口模,包含定模外側抽芯、動模外側抽芯、斜頂內側抽芯等型式,是所學知識的綜合應用)、熱流道注塑模等。模具來源于生產實際,可做適當修改以包含更多的知識點。模具難度由淺入深、從簡單到復雜,使學生的能力逐步提高,盡量承載學生所需的知識。
(二)教學方法設計——怎么教
設計模具要求熟悉模具結構,還要求有很強的三維空間想象能力。注塑模具設計的難點是模具結構的復雜性、多樣性以及相關結構參數的確定。
注塑模具設計教學主要采用項目教學法,輔以其他的教學方法:講授法、討論法、演示法、練習法、實驗法等。
為了模擬工作過程,注塑模具設計必須在計算機房進行。計算機必須安裝設計需要的軟件,如AutoCAD、PRO/E、UG以及注塑模設計的外掛軟件如LTOOLS、EMX、Moldflow、MOLDWIZARD等,另外還要安裝設計所需的技術資料,如注塑
模標準件的產品樣本、塑料以及各種注塑機的技術參數等,這樣老師可以一邊講一邊示范給學生看,學生也可以一邊跟著做,查閱設計資料也比較方便,這也符合工廠的工作環境。
為了使學生對注塑模具結構有感性認識,因此在注塑模具設計教學之前要先通過模具拆裝使學生了解模具結構和工作原理,然后采用項目法進行注塑模具設計的教學。下面舉例說明教學過程:
1、情境一:塑件產品圖和樣板進行分析、消化
采用講授法講述塑料的基本知識、塑件的結構工藝性要求,然后引入塑料制品,采用討論法組織學生主要從制品的幾何形狀、技術要求、尺寸、公差和設計基準、技術要求、塑料名稱、牌號、表面要求等幾個方面討論、分析塑件結構是否符合注塑要求。
2、情境二:注塑機型號的選定
注塑現場演示注塑模具的安裝、調試、注塑成型參數的設定以及成型過程,了解注塑機和注塑模的關系從而掌握注塑機型號的選定。
3、情境三:型腔數量的確定及型腔的排列
采用講授法講述排位的原則和一模多腔的模具排位注意事項,采用討論法組織學生根據塑料制品的大小和批量確定型腔的數目和排列,比較后確定方案。
4、情境四:分型面的設計
采用講授法講述分型面的選擇原則,采用討論法組織學生根據塑料制品選擇分型面,比較方案,老師用PRO/E軟件示范分模,在分模的過程中學生跟著老師練習。
教學基本過程是:老師講授引入塑料制品學生討論方案比較老師示范學生練習。
(三)教學評價設計——教得怎么樣
以往教學評價主要通過筆試考核課本的理論知識,忽略了學生應用能力的考核。經過改進,我們首先增加了注塑模的課程設計,考核學生的綜合能力,另外在平時以及期末考試中多采用開放性的題目著重考核學生應用能力、分析能力和決策能力,收到較好的效果。