機(jī)械加工技術(shù)范文
時(shí)間:2023-04-05 05:23:14
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關(guān)鍵詞:多線切割技術(shù);硅片生產(chǎn)流程;硅片切割工藝;硅片切割新技術(shù)
中圖分類號: TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
太陽能級硅片切割的歷史
在上世紀(jì)80年代以前,人們在切割超硬材料的時(shí)候一般采用涂有金剛石粉的內(nèi)圓切割機(jī)進(jìn)行切割。然而隨著半導(dǎo)體行業(yè)的飛速發(fā)展,人們對已有的生產(chǎn)效率難以滿足,同時(shí)由于內(nèi)圓切割的才來損失非常大,在半導(dǎo)體行業(yè)成本的摩爾定律的作用下,人們對于降低切割陳本,提高效率的要求歐越來越高。多線切割技術(shù)因此而逐步發(fā)展起來。多線切割機(jī)由于其更高效、更小的切割損失以及更高精度的優(yōu)勢,對于切割貴重、超硬材料有著巨大的優(yōu)勢,近十年來已取代傳統(tǒng)的內(nèi)圓切割成為硅片切割加工的主要方式。
在2003年以前,多線切割主要滿足于半導(dǎo)體行業(yè)的需求,切割技術(shù)主要掌握在歐、美、日、臺等國家和地區(qū),國內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以封裝業(yè)務(wù)為主,上游的晶圓切割技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū),相關(guān)的設(shè)備制造研發(fā)也難有進(jìn)展。
2003年隨著太陽能光伏行業(yè)的爆發(fā)式增長,國內(nèi)民營企業(yè)的硅片切割業(yè)務(wù)迅速發(fā)展起來。大量引進(jìn)了瑞士和日本的先進(jìn)的數(shù)控多線切割設(shè)備。這才使切割太陽能級硅片的多線切割機(jī)的數(shù)量開始在國內(nèi)爆發(fā)式增長,相關(guān)的技術(shù)交流也開始在國內(nèi)廣泛興起。
當(dāng)前國內(nèi)使用的硅片切割機(jī)的種類及特點(diǎn)
目前國內(nèi)各個(gè)硅片切割廠家基本使用國際3大多線切割機(jī)的設(shè)備。也就是,瑞士的HCT、M+B、日本的NTC,另外近兩年日本的TMC(東京制綱)線鋸也開始打入國內(nèi)市場,并取得了不錯(cuò)的銷量。
太陽能級硅片制造的工藝流程
太陽能級硅片制造目前分為兩種:一是多晶硅片的制造流程,一是單晶硅片的制造流程。由于硅片的外觀有區(qū)別,所以兩種硅片的制造過程會(huì)有不同,下面以圖表的形式作以說明。
多晶硅片的制造加工流程
單晶硅片的制造加工流程
由以上的流程圖可以看出,兩種硅片的制造加工環(huán)節(jié)的區(qū)別主要在晶棒粘接前,這是由單晶棒和多晶硅錠的制造方式?jīng)Q定的。
多線切割機(jī)(線鋸)的切割原理和工藝
多線切割機(jī)切割原理
多絲切割技術(shù)是近年來崛起的一項(xiàng)新型硅片切割技術(shù),它通過金屬絲帶動(dòng)碳化硅研磨料進(jìn)行研磨加工來切割硅片。下圖可以說簡單說明其切割原理。
切割工藝簡介
切割工藝主要涉及到以下幾個(gè)參數(shù):切割鋼線的線速度,切割臺速,砂漿流量和溫度。下面分別作以說明。
4.2.1鋼線的線速度
鋼線的高速運(yùn)動(dòng)是砂漿的載體,碳化硅就是通過粘連在鋼線周圍的懸浮液對硅塊進(jìn)行切割的。切割過程中線速過低,線網(wǎng)承受的壓力會(huì)很大,導(dǎo)致線弓變大,很容易出現(xiàn)斷線;線速過快,雖然線網(wǎng)壓力減小,但是帶砂漿能力會(huì)減弱,砂漿來不及被帶入硅塊內(nèi),同樣會(huì)導(dǎo)致切割產(chǎn)生鋸痕等不良品。所以線速度要適中,既要保證一定的線弓,又要能夠最大限度的將砂漿帶入被切割的硅塊中。
4.2.2切割臺速
切割的工作臺速度是很重要的參數(shù),它不但影響著整個(gè)的加工時(shí)間,也在很大程度上決定了硅片的薄厚程度。臺速設(shè)置過慢加工時(shí)間變長,這樣浪費(fèi)生產(chǎn)時(shí)間,這樣也會(huì)使生產(chǎn)成本增加;臺速設(shè)置過快,與砂漿的切割能力不匹配,會(huì)導(dǎo)致硅片在入刀、中間和出刀產(chǎn)生薄厚差距過大的情況,嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生不合格硅片。
4.2.3砂漿的流量和溫度
砂漿的流量一般在入刀、中間和出刀過程中有所區(qū)別。入刀時(shí)流量偏低,因?yàn)榇藭r(shí)臺速一般較慢,不需要很強(qiáng)的切割能力;中間階段流量最大,需要保證砂漿的切割能力;出刀時(shí)可以降低流量也可以不降,由于切割后期碳化硅顆粒已經(jīng)在很大程度上磨損,導(dǎo)致切割能力下降,所以可以不降流量的完成切割。
砂漿的溫度最好在整個(gè)切割過程中保持不變,而且設(shè)置砂漿溫度要根據(jù)懸浮液的粘度來定。由于懸浮液是一種醇類液體,有一定的粘度,符合粘溫曲線的規(guī)律,所以粘度低一些的砂漿需要將切割時(shí)的溫度設(shè)置低一些,保證其粘連性和冷卻效果,反之,將溫度設(shè)高即可。
以上只是切割過程中需要工藝人員合理設(shè)定的主要參數(shù),真正能不能切割出良率較高的硅片,還跟原材料的品質(zhì),操作人員的操作水平等有較大關(guān)系,所以多線切割是一個(gè)多種因素交織在一起的生產(chǎn)模式,在實(shí)際的生產(chǎn)控制中需要把基礎(chǔ)工作做牢,才能發(fā)揮工藝參數(shù)設(shè)置的合理作用。
硅片切割的最新技術(shù)及發(fā)展方向
多線切割設(shè)備和技術(shù)到目前為止也有30多年的發(fā)展時(shí)間了,這項(xiàng)技術(shù)也較產(chǎn)生初期有了相當(dāng)大的發(fā)展。就當(dāng)前太陽能硅片切割領(lǐng)域來看,出現(xiàn)了不少新設(shè)備、新技術(shù)、新材料,這些有的已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中,有的屬于研發(fā)和小規(guī)模應(yīng)用階段。下面可以舉幾個(gè)例子。
砂漿在線回收系統(tǒng)
國內(nèi)太陽能級切片廠家剛起步的時(shí)候,基本采用人工配料,操作環(huán)境比較惡劣,工人勞動(dòng)強(qiáng)度很大,砂漿制備過程中經(jīng)常由于人為原因?qū)е绿蓟杼砑硬痪鶆颍瑵{料攪拌不充分,從而對線鋸切割產(chǎn)生較大影響。針對此種情況,近幾年一些廠家開始設(shè)計(jì)并應(yīng)用了砂漿回收和在線供給系統(tǒng)。砂漿的回收和供給通過管道來實(shí)現(xiàn),加料攪拌通過機(jī)器設(shè)備來替代人工,并且系統(tǒng)中配有熱交換子系統(tǒng),可以保證客戶需要的砂漿溫度,從而更好的控制砂漿的粘度值。整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制和運(yùn)行。此種系統(tǒng)雖然投資較大,工程施工較復(fù)雜,但系統(tǒng)運(yùn)行后節(jié)省了大量人力,并極大程度的保證了砂漿的供應(yīng)質(zhì)量。目前比較專業(yè)的廠家有德國賽錫公司、日本IHI公司和美國CRS系統(tǒng)。
金剛線切割技術(shù)
傳統(tǒng)的多線切割技術(shù)是靠高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)由懸浮液和碳化硅微粉混合配置的砂漿來進(jìn)行切割的。參與切割的碳化硅在鋼線上處于游離狀態(tài),砂漿在鋼線圓周方向上包裹著,對硅塊起到研磨的作用。這種傳統(tǒng)的方式,砂漿需要較長時(shí)間的制備并且必須始終處于攪拌狀態(tài),其用量會(huì)隨著切割硅塊面積的增大而增大,切割的臺速也不會(huì)太快。
目前有一種新的金剛現(xiàn)切割技術(shù),其特點(diǎn)是將參與切割的砂粒鍍到鋼線上,切割時(shí)靠噴嘴中噴出的水進(jìn)行冷卻,完全不用再配置砂漿。這種方式可以完全拋棄砂漿,切割速度可以加快。但是鋼線價(jià)格很高,鋼線鍍砂的均勻性技術(shù)也有待提高。雖然目前HCT和M+B等線鋸廠家已經(jīng)推出相應(yīng)的金剛線設(shè)備進(jìn)行開方甚至切片,但是在實(shí)際應(yīng)用中還不甚理想,要想完全替代砂漿方式的線切割機(jī)還需要進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用,并進(jìn)行切割成本的降低工作。
結(jié)論
太陽能級硅片切割技術(shù)是特定領(lǐng)域的一種特殊的機(jī)械加工方式,它不同于傳統(tǒng)的機(jī)械加工,但又是在其基礎(chǔ)之上發(fā)展衍生而來的。這種技術(shù)有其本身的獨(dú)特性,但同時(shí)也遵循著傳統(tǒng)機(jī)械加工的規(guī)律。對于切片工藝的一些說明很多都是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的, 只要符合多線切割的基本規(guī)律,就可以利用這些經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題。當(dāng)然,理論在不斷地發(fā)展,經(jīng)驗(yàn)也是需要不斷地獲取,只有針對各自工廠的實(shí)際情況并結(jié)合以往的理論和經(jīng)驗(yàn)才能真正解決實(shí)際問題。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;機(jī)械加工;制造行業(yè)
1 概述
近些年來,為了使產(chǎn)品在加工時(shí)的效率能夠有效的提高,制造行業(yè)會(huì)通過降低產(chǎn)品成本、增強(qiáng)企業(yè)的競爭力等手段。數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)使機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展有了保障,并且能夠通過機(jī)床的拉制使多軸聯(lián)動(dòng)加工,從而滿足了生產(chǎn)機(jī)械加工的需求,使加工效率提高。1952年第一臺數(shù)控銑床的出現(xiàn),在制造行業(yè)的效率方面產(chǎn)生了很大的優(yōu)勢,特別是在效率高的方面使企業(yè)得益,本文從兩個(gè)方面來體現(xiàn)數(shù)控組合機(jī)床加工技術(shù)的高效發(fā)展:(1)采用工藝優(yōu)
化、刀具路徑優(yōu)化、高速切削和刀具結(jié)構(gòu)優(yōu)化來大大加快單臺機(jī)床的工作效率;(2)在加工工件的需求上,把數(shù)臺數(shù)控機(jī)床組合使機(jī)床自動(dòng)化。
2 機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
制造行業(yè)給人們帶來了燦爛的物質(zhì)文明。衡量國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要音速是制造業(yè)的發(fā)達(dá)程度,制造行業(yè)在很多國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到舉足輕重的作用,全球的競爭和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給制造業(yè)帶來了很多新的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)今天的制造業(yè)發(fā)展,企業(yè)需要滿足市場更高的要求,企業(yè)若是能在市場中鶴立雞群,就必須對機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,并橛沒Ц咝率的提供價(jià)格低、品質(zhì)高、富有個(gè)性化的加工產(chǎn)品,這樣讓先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)在用戶和市場中能夠贏得一片天地。
先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的主要特點(diǎn):(1)包含機(jī)械科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)的一種綜合學(xué)科;(2)以可持續(xù)發(fā)展、快捷制造、高效低成本為基本目標(biāo);(3)重視制造過程和體制的簡潔合理化,管理與技術(shù)結(jié)合的全新的生產(chǎn)方式。
先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢:(1)向高精度方向發(fā)展;
(2)向自動(dòng)化、集成化、智能化方向發(fā)展;(3)特種化加工;(4)表面工程;(5)適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,節(jié)約資源的綠色制造化。而多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)是近代先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的一個(gè)重大發(fā)展和進(jìn)步。
3 多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)的有關(guān)概論
3.1 多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)的含義
單工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)是基于某些曲面工件具有徑向?qū)ΨQ分布特征和回轉(zhuǎn)特征特點(diǎn)下,在單一工位采用數(shù)個(gè)刀具同時(shí)進(jìn)行的一種加工技術(shù)。而多工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)是基于一個(gè)工作臺上存在的數(shù)個(gè)工位下,在其每個(gè)工位都才用單個(gè)刀具同時(shí)進(jìn)行的一種加工技術(shù)。
3.2 多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
單工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)拋光特點(diǎn)有:靈活生產(chǎn)、刀具易規(guī)劃、效率能大大提高等;因曲面工件具有徑向?qū)ΨQ分布特征和回轉(zhuǎn)特征而使加工效率大大提高。多工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)拋光特點(diǎn)有:大批量生產(chǎn)性、控制簡易性、高效性等。用這種方式加工可以一次加工輸個(gè)工件,大大提高了加工效率,同步拋光數(shù)個(gè)工位,加工效率也會(huì)隨著工位的增加而增加。專用磨具和工件分布對稱,若要實(shí)現(xiàn)多工件和磨具同時(shí)運(yùn)動(dòng),只需把單個(gè)磨具的刀具軌跡都規(guī)劃好。加工數(shù)個(gè)工件可以用一臺機(jī)床來完成,操作便易,工業(yè)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)大批量。
4 與多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)有關(guān)的工程應(yīng)用
4.1 單工位多工具鋁輪轂曲面機(jī)械拋光機(jī)床
拋光這道工序在鋁合金汽車輪轂加工過程中很重要,這就需要無過拋?zhàn)冃巍⑷コ鶆虻膾伖獗砻娌牧?,使其表面粗糙度提高到某值。但是因?yàn)榇庸ぽ嗇灥谋砻婧艽植凇⑿螤詈軓?fù)雜、種類多和需要高效率等,國內(nèi)電水壺和輪轂生產(chǎn)企業(yè)大都靠工人的經(jīng)驗(yàn)來拋光?;阡X合金汽車輪轂其表面的特性,使用單工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械拋光可以大大加快了生產(chǎn)速度。
4.2 多工位多工具不銹鋼電水壺機(jī)械拋光機(jī)床
為了精飾外觀,不銹鋼電水壺表面拋光在加工過程最后一步。但是拋光時(shí),電水壺機(jī)械中大都是難拋光、形狀各異、拋光質(zhì)量和高效率需求的材料,使得現(xiàn)在電水壺機(jī)械拋光機(jī)床不能適合企業(yè)生產(chǎn)。但若要用人工進(jìn)行電水壺拋光,則加工速度明顯降低,拋光的質(zhì)量也會(huì)不穩(wěn)定,大大影響了電水壺行業(yè)的發(fā)展。拋光機(jī)床有三個(gè)工位可以一起拋光加工,加工時(shí)間縮短了2-3倍,工人的勞動(dòng)力降低,產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也會(huì)下降。專用磨具和工件分布對稱,只需規(guī)劃好單個(gè)磨具的刀具軌跡,工人就能快捷簡單的操作。另外,機(jī)床上附帶吸塵裝置,可以控制加工環(huán)境,避免粉塵污染。
4.3 單工位和多工位多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工的關(guān)鍵技術(shù)
(1)設(shè)計(jì)多工具同時(shí)拋光并加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)。若加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,那么加工過程將會(huì)變得復(fù)雜,為了降低加工成本和保證產(chǎn)品質(zhì)量,在機(jī)床的結(jié)構(gòu)方面需要更加重視;(2)設(shè)計(jì)多工具姿態(tài)同時(shí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償器。在產(chǎn)品加工時(shí),保證質(zhì)量的關(guān)鍵是多工具同時(shí)協(xié)調(diào),這就需要各個(gè)工具姿態(tài)相同。但是由于機(jī)床或工件會(huì)引起誤差,造成不同時(shí),則需要設(shè)計(jì)多工具姿態(tài)來調(diào)節(jié)補(bǔ)償器;(3)設(shè)計(jì)多工位姿態(tài)同時(shí)調(diào)整裝置。工件在制造時(shí)會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)等形式變化,多工位姿態(tài)由高度和角度構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)同步加工的手段就是調(diào)整裝置讓工件有合適的角度、高度和位置。
5 結(jié)束語
目前,單工位多工具鋁輪轂曲面機(jī)械拋光機(jī)床和多工位多工具不銹鋼電水壺機(jī)械拋光機(jī)床已經(jīng)被企業(yè)生產(chǎn)利用,運(yùn)行中的機(jī)床可靠平穩(wěn),基于拋光表面質(zhì)量穩(wěn)定,利用多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)拋光比人工拋光的效率增加了70%,和另外機(jī)械拋光方式比較有更大的優(yōu)勢。除此之外,多工具機(jī)床拋光會(huì)改善加工環(huán)境、使工人勞動(dòng)力降低并減少污染,符合目前社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)利益。所以得出:多工具聯(lián)動(dòng)控制機(jī)械加工技術(shù)實(shí)用且高效。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;切削液;綠色機(jī)械加工應(yīng)用技術(shù)
低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代,人們在追求發(fā)展速度的同時(shí),也對環(huán)境發(fā)展問題更加關(guān)注。關(guān)注環(huán)境,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前人們對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。各行業(yè)已接受了綠色環(huán)保發(fā)展理念。制造業(yè)也在不斷改革創(chuàng)新,轉(zhuǎn)型提速謀求新發(fā)展。試圖通過技術(shù)更新,以減少污染排放,實(shí)現(xiàn)零排放、零污染的理想狀態(tài)。對機(jī)械制造業(yè)而言,實(shí)現(xiàn)綠色加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。機(jī)械制造業(yè)實(shí)施綠色技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展,降低環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)零污染,提升機(jī)械制造業(yè)企業(yè)的競爭力,本著可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)以實(shí)現(xiàn)共贏發(fā)展?;诃h(huán)保理念的機(jī)械制造業(yè)綠色加工技術(shù)引起了人們的關(guān)注。本文對機(jī)械制造業(yè)企業(yè)的綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了研究,以提高機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械加工業(yè)的綜合效益質(zhì)量。
1綠色機(jī)械加工技術(shù)的特點(diǎn)
在過往的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,粗放式的加工方式對企業(yè)環(huán)境有較大影響,對資源有極大的浪費(fèi),對環(huán)境也造成較大的影響。因此在當(dāng)前綠色機(jī)械加工技術(shù)導(dǎo)向下,機(jī)械制造業(yè)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)低污染、高效率的綠色發(fā)展模式。
1)低污染。
相較于傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)而言,機(jī)械制造業(yè)企業(yè)使用綠色加工技術(shù)可以優(yōu)化周邊環(huán)境,減少對環(huán)境的污染。機(jī)械制造業(yè)企業(yè)所采用的綠色加工技術(shù)主要是加工冷卻處理冷風(fēng)和自然冷卻方式,避免使用化學(xué)試劑,避免造成環(huán)境污染,通過綠色加工技術(shù)的推廣,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)采用綠色加工技術(shù)對工藝流程進(jìn)行優(yōu)化,無需再對工具進(jìn)行二次加工打磨,有效的提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。
2)高效率。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比,綠色加工技術(shù)對技術(shù)進(jìn)行了革新,淘汰了傳統(tǒng)的老舊工藝,采用新技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工,提高了工作效率,降低了成本。在傳統(tǒng)機(jī)械加工中,在多道工序使用劑、切削液等化學(xué)試劑,工作效率低,人工成本高。使用綠色加工技術(shù),對于工藝進(jìn)行了優(yōu)化,使用綠色加工工藝,有效降低了各種試劑的使用量,提高了工作效率,同時(shí)避免了化學(xué)試劑的大量排放。
2綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用
低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代,人們?nèi)找骊P(guān)注環(huán)保問題,對機(jī)械制造業(yè)加工企業(yè)而言,要大力推廣綠色機(jī)械加工技術(shù),主要的工作有:一是優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù),避免各種化學(xué)試劑的應(yīng)用,二是要對工藝流程進(jìn)行改進(jìn),減化不必要的生產(chǎn)流程。
1)高速與超高速干式切削技術(shù)。
機(jī)械行業(yè)對干式切削技術(shù)的發(fā)展關(guān)注程度較高,由于應(yīng)用干式切削技術(shù)無需再對機(jī)械部件進(jìn)行冷卻處理,而且能夠降低對環(huán)境的污染,有著較好的發(fā)展前景,但是干式切削技術(shù)技術(shù)要求比較高,所以在發(fā)展的過程中,要充分考慮可持續(xù)發(fā)展問題,要對干式切削技術(shù)不斷優(yōu)化。如在劑的選擇中,可選擇對環(huán)境無害的植物油,植物油的取材豐富,不會(huì)對環(huán)境造成污染,在綠色機(jī)械加工中有較廣泛的應(yīng)用。
2)綠色機(jī)械加工切削液的研制。
綠色機(jī)械加工技術(shù)推行中要特別關(guān)注使用綠色的加工材料,實(shí)現(xiàn)加工過程的安全、環(huán)保、無污染,選擇切削液是綠色制造的重點(diǎn)。要充分考慮機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢和市場需要,推行綠色機(jī)械加工模式,采用綠色的切削液。切削液的選擇對于綠色加工過程主要包括,一是提高加工機(jī)械行業(yè)的精度;二是對切削液的應(yīng)用加以管理,選擇具有、冷卻功能的切削液,以減少污染,提高透氣性;三加工過程中,要選擇優(yōu)質(zhì)的切削液供應(yīng)商,在物料采購時(shí),可采用招標(biāo)形式,對切削液樣品進(jìn)行加工試行,選擇質(zhì)量最優(yōu)的切削液供應(yīng)商,確保綠色機(jī)械加工的質(zhì)量。綠色機(jī)械加工中切削液的選擇要考慮后續(xù)的廢液處理問題,要對切削液廢液進(jìn)行無公害處理后再行排放。
3)無污染冷卻技術(shù)。
在綠色機(jī)械加工中,要采用無污染冷卻技術(shù)來降低對環(huán)境的污染。當(dāng)前新的冷卻技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的加工技術(shù)進(jìn)行極大的改良,能優(yōu)化工藝,促進(jìn)綠色加工技術(shù)的發(fā)展。低污染或無污染冷卻技術(shù)的要旨在于對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確保在加工過程中,所使用的試劑量是最小的,以降低試劑的使用量,避免環(huán)境污染。同時(shí)優(yōu)化工藝,少量的劑的使用有助于提高加工效率,提高機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量。低污染或無污染冷卻技術(shù)是一種雙贏加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量最優(yōu)、成本最低、效率最高的生產(chǎn)優(yōu)化模式。
3綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展前景
綠色機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展趨勢主要有:一是通過冷風(fēng)技術(shù)可有效地提升綠色加工和制造水平,通過加入微量的試劑,有效地提高了切削工具之間的,使摩擦力減小,增強(qiáng)了切割產(chǎn)品的使用壽命,通過冷卻空氣,有效減少摩擦模具溫度,實(shí)現(xiàn)全過程的優(yōu)化,減少了污染,提高加工質(zhì)量和效率。二是通過綠色機(jī)械加工避免了對環(huán)境的污染,提高了機(jī)械加工效率和品質(zhì)。與傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)相比,具有更廣闊的發(fā)展前景。三是綠色加工液作為一種生態(tài)處理液,具有非常長遠(yuǎn)的應(yīng)用前景,并有非常大的經(jīng)濟(jì)利益空間。低污染、高效率的綠色加工技術(shù)是基于傳統(tǒng)的加工技術(shù)的優(yōu)化,具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑸闄C(jī)械加工行業(yè)的改善提供了廣闊的應(yīng)用前景。綠色加工液不但具有環(huán)保、生態(tài)、安全等諸多優(yōu)點(diǎn),而且對經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面的影響也比較大,所以應(yīng)該大力提倡發(fā)展綠色機(jī)械加工技術(shù),提升了應(yīng)用水平。
4結(jié)語
綠色加工技術(shù)具有多元化的特點(diǎn),要大力開發(fā)和推廣綠色加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)零污染、零排放,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展,具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
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篇4
【關(guān)鍵詞】特種加工 微型機(jī)械
【中圖分類號】TH16 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1006-9682(2012)10-0074-02
【Abstract】Domestic and foreign situation of micro mechanical processing technology was introduced in detail in the paper. The main methods and the frontier technologies were also analyzed. And finally the direction and prospect were discussed.
【Key words】Non-traditional machining Micromachine
一、引 言
微型機(jī)械加工或稱微型機(jī)電系統(tǒng),英文全稱為Micro-electromechanical Systems,簡稱MEMS。它是指可以批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,甚至接口、通訊電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有:體積小(特征尺寸范圍為:(1μm~10mm))、重量輕、耗能低、性能穩(wěn)定;有利于大批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本;慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短;集約高技術(shù)成果,附加值高。微型機(jī)械的目的不僅僅在于縮小尺寸和體積,其目標(biāo)更在于通過微型化、集成化來搜索新原理、新功能的元件和系統(tǒng),開辟一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域,形成批量化產(chǎn)業(yè)。
微型機(jī)械的加工一方面在向三維復(fù)雜形狀的制作發(fā)展,同時(shí)在向更高加工精度和極限尺寸領(lǐng)域推進(jìn)。從加工原理來看,機(jī)械加工、化學(xué)腐蝕、能量束加工以及掃描隧道顯微加工等最終都可能達(dá)到納米級加工精度。但就加工方法而言,微型機(jī)械加工將在結(jié)合硅微細(xì)加工批量制作及與電路集成的思想的基礎(chǔ)上,以極限尺寸加工原理和復(fù)合工藝手段,得到進(jìn)一步的開發(fā)和完善。
二、國外發(fā)展現(xiàn)狀
微型機(jī)械在國外已受到政府部門、企業(yè)界、高等學(xué)校與研究機(jī)構(gòu)的高度重視。美國科學(xué)家在20世紀(jì)80年代末提出“小機(jī)器、大機(jī)遇。”關(guān)于新興領(lǐng)域—微動(dòng)力學(xué)報(bào)告的國家建議書,聲稱“由于微動(dòng)力學(xué)(微系統(tǒng))在美國的緊迫性,應(yīng)在這樣一個(gè)新的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他國家的競爭中走在前面”,建議中央財(cái)政預(yù)支費(fèi)用為五年5000萬美元,得到美國領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)重視,并把航空航天、信息和MEMS作為科技發(fā)展的三大重點(diǎn)。美國宇航局投資1億美元著手研制“發(fā)現(xiàn)號微型衛(wèi)星”。
1959年,Richard P Feynman就提出了微型機(jī)械的設(shè)想。1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問世,開發(fā)出尺寸為50~500μm的齒輪、齒輪泵、氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件等微機(jī)械。1965年,斯坦福大學(xué)研制出硅腦電極探針。1987年美國加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~12μm的利用硅微型靜電機(jī),顯示出利用硅微加工工藝制造小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力。
日本通產(chǎn)省1991年開始啟動(dòng)一項(xiàng)為期10年、耗資250億日元的微型機(jī)械研究計(jì)劃,研制兩臺樣機(jī)。一臺用于醫(yī)療,進(jìn)入人體進(jìn)行診斷和微型手術(shù);另一臺用于工業(yè),對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和原子能設(shè)備的微小裂紋實(shí)施維修。該計(jì)劃有東京工業(yè)大學(xué)、早稻田大學(xué)等幾十家單位參加。
歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國家也相繼對微型系統(tǒng)的研究開發(fā)進(jìn)行了重點(diǎn)投資。德國自1988年開始微加工十年計(jì)劃項(xiàng)目,其首創(chuàng)的LIGA工藝,為MEMS的發(fā)展提供了新的技術(shù)手段。法國1993年啟動(dòng)的7000萬法郎的“微系統(tǒng)與技術(shù)”項(xiàng)目。歐共體組成“多功能微系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)NEXUS”,聯(lián)合協(xié)調(diào)46個(gè)研究所的研究。瑞士在其傳統(tǒng)的鐘表制造行業(yè)和小型精密機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)上也投入了MEMS的開發(fā)工作,1992年投資為1000萬美元。
目前已有大量的微型機(jī)械或微型系統(tǒng)被研究出來。例如:德國創(chuàng)造了LIGA工藝,制成了懸臂梁、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、微型泵、微型噴嘴以及多種光學(xué)器件等。美國加州理工學(xué)院在飛機(jī)翼面粘上相當(dāng)數(shù)量的1mm的微梁,控制其彎曲角度以影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)特性。日本研制的數(shù)厘米見方的微型車床可加工精度達(dá)1.5μm的微細(xì)軸。
三、國內(nèi)現(xiàn)狀
我國在科技部、國家自然基金委、教育部和總裝備部的資助下,積極開展MEMS的研究。廣東工業(yè)大學(xué)與日本筑波大學(xué)合作,開展了生物和醫(yī)用微型機(jī)器人的研究,已研制出一維、二維聯(lián)動(dòng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。其位移范圍為10μm×10μm;位移分辨率為 0.01μm,精度為0.1μm,正在研制6自由度微型機(jī)器人。
長春光學(xué)精密機(jī)器研究所研制出直徑為Φ3mm的壓電電機(jī)、電磁電機(jī)、微測試儀器和微操作系統(tǒng);上海冶金研究所研制出了微電機(jī)、多晶硅梁結(jié)構(gòu)、微泵與閥;上海交通大學(xué)研制出Φ2mm的電磁電機(jī);南開大學(xué)開展了微型機(jī)器人控制技術(shù)的研究等。
四、前沿關(guān)鍵技術(shù)
1.微型加工技術(shù)
(1)微細(xì)電火花加工(Micro EDM)。電火花加工是利用工件和工具電極之間的脈沖性火花放電,產(chǎn)生瞬間高溫使工件材料局部熔化和汽化,從而達(dá)到蝕除加工的目的。
實(shí)現(xiàn)微細(xì)電火花加工的關(guān)鍵在于微小軸(工具電極)的在線制作、微小能量放電電源、工具電極的微量伺服進(jìn)給、加工狀態(tài)檢測與系統(tǒng)控制以及加工工藝方法等。
(2)微細(xì)激光成型加工。微細(xì)激光成型加工有可加工成型樹脂或金屬材料的高深寬比三維結(jié)構(gòu)、無需工具或掩模板制作、成型快等特點(diǎn)。但聚焦光斑大小應(yīng)與掃描間隔匹配,光斑小于掃描間隔時(shí)結(jié)構(gòu)易斷裂,反之影響成型尺寸精度。
(3)微細(xì)機(jī)械加工。機(jī)械切削加工由于切削力的產(chǎn)生一般認(rèn)為不適合微型機(jī)械的加工制作。但超精密加工已成功制作出尺寸在10~100μm的微小三維構(gòu)件。機(jī)械加工出的三維微小構(gòu)件與壓電薄膜的熱液制作結(jié)合,試制出了振動(dòng)陀螺結(jié)構(gòu)。超精密切削加工可望適合三維復(fù)雜形狀的微小構(gòu)件制作。
(4)掃描探針顯微鏡(SPM)加工。應(yīng)用SPM技術(shù),可利用接近實(shí)驗(yàn)材料表面的探針尖端的高電場,切斷原子間的結(jié)合并蒸發(fā)掉原子,進(jìn)行單個(gè)原子的去除、添加和移動(dòng)。
通常SPM加工明顯的缺點(diǎn)是加工區(qū)域和速度太小。電化學(xué)加工和光刻加工與SPM加工的結(jié)合可有效地解決這一問題。
2.關(guān)鍵技術(shù)
微型機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù),其前沿關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)微系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。主要是微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、有限元和邊界分析、CAD/CAM仿真和擬實(shí)技術(shù)、微系統(tǒng)建模等,微小型化的尺寸效應(yīng)和微小型理論基礎(chǔ)研究也是設(shè)計(jì)研究不可缺少的課題,如力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)表面效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理、熱傳導(dǎo)、誤差效應(yīng)和微構(gòu)件材料性能等。
(2)微細(xì)加工技術(shù)。主要指高深度比多層微結(jié)構(gòu)的硅表面加工和體加工技術(shù),利用X射線光刻、電鑄的LIGA和利用紫外線的準(zhǔn)LIGA加工技術(shù);微結(jié)構(gòu)特種精密加工技術(shù)包括微火花加工、能束加工、立體光刻成形加工;特殊材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù);多種加工方法的結(jié)合;微系統(tǒng)的集成技術(shù);微細(xì)加工新工藝探索等。
(3)微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù)。主要指沾接材料的粘接、硅玻璃靜電封接、硅硅鍵合技術(shù)和自對準(zhǔn)組裝技術(shù),具有三維可動(dòng)部件的封裝技術(shù)、真空封裝技術(shù)等新封裝技術(shù)的探索。
(4)微系統(tǒng)的表征和測試技術(shù)。主要有結(jié)構(gòu)材料特性測試技術(shù),微小力學(xué)、電學(xué)等物理量的測量技術(shù),微型器件和微型系統(tǒng)性能的表征和測試技術(shù),微型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測試技術(shù),微型器件和微型系統(tǒng)可靠性的測量與評價(jià)技術(shù)。
五、微型機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展趨勢
微型機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)非常重要而又非常活躍的技術(shù)領(lǐng)域,其發(fā)展不僅可帶動(dòng)許多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,更是與國家科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)息息相關(guān)。微型機(jī)械加工技術(shù)是一門交叉科學(xué),隨著微電子學(xué)、材料學(xué)、信息學(xué)等的不斷發(fā)展,微型機(jī)械具備了更好的發(fā)展基礎(chǔ)。新原理、新功能、新結(jié)構(gòu)體系的微傳感器、微執(zhí)行器和系統(tǒng)將不斷出現(xiàn),并可嵌入大的機(jī)械設(shè)備,從而提高自動(dòng)化和智能水平。
微型機(jī)械加工技術(shù)作為微型機(jī)械的最關(guān)鍵技術(shù),也必將有廣闊的發(fā)展前景。硅加工、LIGA加工和準(zhǔn)LIGA加工正向著更復(fù)雜、更高深度、適合各種要求的材料特性和表面特性的微結(jié)構(gòu)以及制作不同材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)更易于與電路集成的方向發(fā)展,多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。微型機(jī)械在設(shè)計(jì)方面正向著進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)器件和系統(tǒng)的特性分析和評價(jià)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方向發(fā)展,引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
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篇5
關(guān)鍵詞:航空發(fā)動(dòng)機(jī);壓氣機(jī);外環(huán)塊
中圖分類號:TQ171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)17-0027-03
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣路封嚴(yán)配副中使用可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù),可以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣路封嚴(yán)性能,減少氣體泄漏,降低油耗,增大推力,不損傷轉(zhuǎn)子,易于更換維修,顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能。封嚴(yán)涂層由于其生產(chǎn)工藝簡便、封嚴(yán)效果好、易于返修和調(diào)整,是氣路封嚴(yán)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
轉(zhuǎn)子外環(huán)塊(以下簡稱外環(huán)塊)是發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部分的重要零件,它裝配于壓氣機(jī)機(jī)匣內(nèi)腔,與轉(zhuǎn)子葉片配副起封嚴(yán)作用,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片像砂輪一樣磨削與其對應(yīng)的轉(zhuǎn)子外環(huán)塊上的封嚴(yán)涂層來達(dá)到氣路封嚴(yán)的目的。
外環(huán)塊是機(jī)匣類零件,薄壁、直徑大、尺寸精度高、形狀精度高、表面粗糙度低,加工難度比較大。針對轉(zhuǎn)子外環(huán)塊的特點(diǎn),本文從加工工藝路線、定位基準(zhǔn)、車削刀具、車削用量、工裝夾具、精車工序內(nèi)容等方面對外環(huán)塊加工技術(shù)進(jìn)行了摸索研究。
1 外環(huán)塊工藝特性分析
1.1 外環(huán)塊結(jié)構(gòu)特性
圖1 外環(huán)塊剖面
外環(huán)塊為錐形薄壁扇形件,直徑大――最大直徑Φ500多,厚度薄――壁厚最薄1.3mm,寬度窄――軸向長度不到30mm,其主要有以下幾種結(jié)構(gòu)特征:起安裝固定作用的兩處寬1.70-0.02mm凸臺、內(nèi)壁深10+0.1mm的噴涂封嚴(yán)槽以及端面各處倒角等,各處型面粗糙度不大于Ra1.6μm,大端止口端面與端面平行度不大于0.02mm,大端止口內(nèi)孔與小端止口內(nèi)孔半徑差為1.350+0.03,具有較高的尺寸精度和形狀位置要求,其中基準(zhǔn)處直徑要求在機(jī)床上檢測的公差在ΦM0-0.02mm范圍內(nèi)。
1.2 外環(huán)塊材料特性
0Cr17Ni4Cu4Nb是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼,具有較高的強(qiáng)度、耐腐蝕、抗氧化和可焊性,尤其是抗腐蝕疲勞性能及抗水滴沖蝕能力優(yōu)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%Cr鋼,具有良好的綜合力學(xué)性能。多用于制造既要求有不銹性及耐弱酸、堿、鹽腐蝕又要求高強(qiáng)度的部件。適用于制造400℃以下工作的高強(qiáng)度耐蝕零件,例如飛機(jī)、導(dǎo)彈的重要螺栓、銷等緊固件、配件、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)零件(葉片),發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)匣的前后安裝邊和閥門部件、彈簧、刃具等,以及發(fā)動(dòng)機(jī)反推裝置精鑄件、火電機(jī)組用汽輪機(jī)葉片等。
450℃~500℃時(shí)時(shí)效強(qiáng)度達(dá)最高值,550℃時(shí)左右時(shí)效強(qiáng)韌性配合最好。要求更高韌性、塑性及耐蝕性能,可于≥580℃進(jìn)行時(shí)效,已達(dá)到冷作硬化的目的。
材料塑性、韌性大,易產(chǎn)生積屑瘤,還會(huì)出現(xiàn)被加工表面的撕扯現(xiàn)象,使表面粗糙度差。
1.3 外環(huán)塊加工難點(diǎn)
外環(huán)塊是機(jī)匣類零件,直徑大、壁薄、型面尺寸精度高、形狀精度高、表面粗糙度低,加工難度比較大。主要有以下難點(diǎn):(1)零件直徑大、壁薄,加工過程中極易因機(jī)加應(yīng)力產(chǎn)生形變;(2)零件型面尺寸、形狀精度要求較高,加工比較困難。
2 外環(huán)塊加工技術(shù)研究
針對轉(zhuǎn)子外環(huán)塊的加工特性和加工難點(diǎn),在工藝編制和機(jī)械加工過程中必須采取相應(yīng)的措施,以控制和減少各種外界因素對加工過程產(chǎn)生的影響,主要從以下幾個(gè)方面考慮和處理:加工工藝路線、定位基準(zhǔn)、車削刀具、車削用量、工裝夾具、精車工序內(nèi)容等。
2.1 加工工藝路線的安排
按照加工性質(zhì)和作用的不同,工藝過程一般可劃分為如下加工階段:粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加工階段。機(jī)械加工順序的安排按照“先基面后其他、先主后次、先粗后精”的原則。
熱處理工序中固溶處理屬于毛坯預(yù)備性熱處理,應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行;淬火+回火處理屬于改善零件組織結(jié)構(gòu)和加工性能并達(dá)到零件最終要求的硬度,安排在粗加工后進(jìn)行;對于尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件要求進(jìn)行穩(wěn)定熱處理,消除零件殘余應(yīng)力,并且一般安排在半精加工后精加工前。
零件壁非常薄,機(jī)加過程中的內(nèi)應(yīng)力集中易引起形變,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致零件報(bào)廢。為了減少精加工去除量,消除機(jī)加應(yīng)力,在機(jī)加過程中應(yīng)安排一次到兩次半精加工工序,并且相應(yīng)安排一次到兩次穩(wěn)定熱處理。
特種檢驗(yàn)如水浸超聲波探傷多用于工件材料內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn),一般安排在工藝過程的開始;熒光檢驗(yàn)主要用于表面質(zhì)量的檢驗(yàn),通常安排在精加工階段。
熱噴涂是一種利用某種熱源將涂層材料加熱、熔融或軟化,并以高速氣流將其霧化,使噴涂材料的溶滴以一定的速度噴向經(jīng)過預(yù)處理的工件表面上,形成涂層的表面改性技術(shù),通常安排在精加工階段之后。
確定外環(huán)塊的主要機(jī)加工藝路線如下:
鍛件(固溶狀態(tài)提供)粗車(去除余量,為超聲波檢查做準(zhǔn)備)超聲波(檢查材料內(nèi)部質(zhì)量)熱處理(達(dá)到零件最終要求硬度)立車(平基準(zhǔn))細(xì)車(去除余量)穩(wěn)定熱處理(消除機(jī)加內(nèi)應(yīng)力)立車(平基準(zhǔn))半精車(去除余量,為精加工做準(zhǔn)備)穩(wěn)定熱處理(消除機(jī)加內(nèi)應(yīng)力)立車(平基準(zhǔn))數(shù)控精車(精加工內(nèi)外壁型面,去除工藝安裝邊)線切割(切分成瓣)鉗工(修挫倒角)熒光檢查噴涂終檢。
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的合理選擇不僅影響整個(gè)加工工藝的安排和夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),而且直接影響著機(jī)械加工的質(zhì)量與穩(wěn)定性。
精定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要遵循以下原則:(1)便于裝夾和易于獲得所需的加工精度;(2)精度高,裝夾穩(wěn)定可靠,定位面較大。
在工藝安排中,在零件兩端分別預(yù)留工藝安裝邊(大端外工藝安裝邊、小端內(nèi)工藝安裝邊)作為零件加工基準(zhǔn),保證能夠加工到零件的所有表面。為了獲得均勻的加工余量和較高的位置精度,采用零件兩端面互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。
2.3 車削刀具的選取
切削刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。一般應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時(shí)采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其他專用刀具。
刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素,對于加工效率、加工質(zhì)量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料應(yīng)具有較高硬度、強(qiáng)度和韌性,又具有良好的耐磨性、抗氧化性及抗粘接性。硬質(zhì)合金刀具應(yīng)選用含
Ta(Nb)的鎢鈷類(YG)。
根據(jù)我單位實(shí)際加工單件小批加工特點(diǎn),在數(shù)控臥式車床車削不銹鋼材料過程中經(jīng)常使用某品牌刀具,通用性能和使用效果良好。該刀具材質(zhì)為KC5010,表面為高級PVD TiA1N涂層,非合金硬質(zhì)基體,具有出色的抗變形性能。該材質(zhì)是對大多數(shù)工件材料進(jìn)行精加工和普通加工的理想之選,速度更高。在加工狀態(tài)穩(wěn)定的情況下,非常適合于大多數(shù)鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬材料和高溫合金的加工。
2.4 車削用量的選擇
選擇在剛性較好的CKS6180 X2000全功能數(shù)控臥式車床上進(jìn)行車削加工,其最大加工直徑Φ800mm。在車削過程中選取車削用量應(yīng)遵循以下原則:(1)切削速度不宜過高,以減小切削溫度,避免刀具急劇磨鈍失效;(2)進(jìn)給量不宜過大,以保證加工表面光潔,避免切削負(fù)荷太重;但也不宜過小,以免切屑刃在上次進(jìn)給所形成的冷硬層內(nèi)工作;(3)切削深度不宜過大,避免切削力增大,引起變形振動(dòng),也不宜過小,以避免在前道工序所留下的加工硬化層或毛坯外皮內(nèi)切削。
經(jīng)過工藝試驗(yàn),確定在實(shí)際精加工中采用的切削用量為v=60~80m/min,ap=0.1~0.2mm,f=0.1~0.2mm/r。
2.5 工裝夾具的設(shè)計(jì)
工藝裝備的選擇原則為:在單件小批生產(chǎn)中,應(yīng)盡量選用通用夾具和組合夾具,在大批量生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)工序加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具。外環(huán)塊的加工屬于單件加工,因此盡量選擇通用裝備,但是由于零件結(jié)構(gòu)的特殊性,也設(shè)計(jì)了一些專用的工裝夾具。
為盡量減少和避免外環(huán)塊裝夾過程中產(chǎn)生變形,在裝夾過程中不應(yīng)采用卡盤直接徑向夾緊零件的方式裝夾,應(yīng)采用墊盤支靠端面、軸向壓緊的方式進(jìn)行裝夾。
圖2 精車內(nèi)孔及小端工裝
設(shè)計(jì)的精車內(nèi)壁及小端專用工裝如圖2所示,以墊盤凸臺定位零件,墊盤凸臺與零件大端內(nèi)止口間隙配合,采用圓弧型面壓板多點(diǎn)壓緊零件大端外側(cè)圓弧槽。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)非常明顯:壓板能夠最大限度接觸并壓緊零件,更重要的是能夠最大限度地減少零件裝夾次數(shù)。特別強(qiáng)調(diào)的是壓板應(yīng)12~16處多點(diǎn)壓緊,擰緊螺栓時(shí)應(yīng)采用限力扳手,盡量避免因受擰緊力不均產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致零件形變。
在墊盤定位凸臺與零件大端內(nèi)止口接觸處,特別要注意兩處結(jié)構(gòu)(如圖3所示):(1)墊盤與零件大端面接觸處(序號1處)應(yīng)留適當(dāng)?shù)拈g隙,以方便拆卸;(2)墊盤凸臺與零件止口配合處(序號2處)應(yīng)保持間隙0.02~0.03mm。
圖3 墊盤與零件配合處
2.6 精車工序內(nèi)容的安排
為了控制零件變形,采用分層交替切削法進(jìn)行精車:即在精加工過程中,沿著零件表面采用小切削量逐層交替均勻去量,使零件內(nèi)應(yīng)力得到均勻釋放。
圖4 精車工步二
圖5 精車工步三
合理安排精車工序加工內(nèi)容非常重要,為減少裝夾次數(shù),逐層切削時(shí)均分兩次裝夾加工到零件全部表面,且最后一刀的精車分三個(gè)工步進(jìn)行:(1)工步一:平零件小端端面,端面跳動(dòng)不大于0.01mm;(2)工步二:支靠零件小端端面,壓板壓緊小端工藝安裝邊,加工出大端外圓大部、端面及大端內(nèi)孔小部;(3)工步三:以墊盤凸臺定位,支靠零件大端內(nèi)止口端面,采用圓弧型面壓板壓緊零件大端外側(cè)圓弧槽,加工出小端外圓其余及小端端面、小端內(nèi)孔其余。
2.7 注意事項(xiàng)
由于此零件壁薄、直徑大,尺寸精度和形位要求高,在車削過程中要特別注意以下四點(diǎn):(1)定位基準(zhǔn)的加工精度要好,應(yīng)小于零件尺寸和形位精度的1/3;(2)精加工中,同一型面應(yīng)盡量避免接刀,以免形成接刀痕;(3)刀具鋒利,刀具半徑要小,以減小加工形變,增加光潔度;(4)刀具切削方向應(yīng)垂直于定位面,以消除機(jī)加應(yīng)力,減少形變。
2.8 實(shí)際加工中出現(xiàn)問題
在半精車穩(wěn)定熱處理后零件出現(xiàn)了變形,翹曲量較大,單邊達(dá)到了0.5mm,若此時(shí)進(jìn)行精加工勢必會(huì)產(chǎn)生更大形變。
考慮到零件有足夠余量,為了達(dá)到消除機(jī)加內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定零件尺寸的目的,另行增加了立車平基準(zhǔn)和穩(wěn)定熱處理工序,并且在此次穩(wěn)定熱處理過程中利用工裝對零件兩端面進(jìn)行裝夾和固定,以穩(wěn)定尺寸和控制變形。結(jié)果證明采取的措施非常有效。
3 結(jié)語
轉(zhuǎn)子外環(huán)塊是典型的大直徑薄壁難加工類零件,存在變形及尺寸精度高等加工難題。在合理安排加工工藝路線前提下,選用合適的切削刀具、切削用量,巧妙設(shè)計(jì)工裝夾具,精心安排精車工序內(nèi)容等,降低加工難度,控制和減少變形等因素的影響,保證了零件加工質(zhì)量,滿足了設(shè)計(jì)要求,在實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)出了一套可靠高效的大直徑薄壁零件加工方法。
參考文獻(xiàn)
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篇6
綠色機(jī)械加工技術(shù)為一項(xiàng)新型技術(shù)項(xiàng)目,伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,該項(xiàng)新型技術(shù)隨著經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)而出現(xiàn),該技術(shù)在滿足機(jī)械加工效率基礎(chǔ)上保護(hù)資源和環(huán)境,將其作為一個(gè)重點(diǎn)的關(guān)注對象,之后通過不同的技術(shù)措施達(dá)到節(jié)約資源的目的。在實(shí)施綠色機(jī)械加工技術(shù)的時(shí)候不僅能很好的控制環(huán)境污染問題,還能讓人們維持較高水平的健康狀況。如,劑不僅能讓機(jī)械順暢運(yùn)轉(zhuǎn),還能顯著降低機(jī)械消耗,使得原料得到很好的優(yōu)化,最終使得資源得到科學(xué)合理的配置及利用。因此,要想很好的實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械制造的整體目標(biāo),就應(yīng)通過相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理。如,減少直接排入河流的切削液,科學(xué)合理的對其進(jìn)行處理,進(jìn)而有效避免水資源污染。與此同時(shí),使用處理技術(shù)的時(shí)候,還應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施,便于更好的提高加工效果。
2綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械加工與人們的生活、生產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)越來越緊密,同時(shí)人們對機(jī)械加工的關(guān)注力度也越來越大。近年來,隨著生態(tài)環(huán)境的惡化,人們對環(huán)保意識也得到了極大的提高,在這種情況下,綠色機(jī)械加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。
2.1高速與超高速干式切削技術(shù)
隨著干式切削技術(shù)的應(yīng)用,在機(jī)械加工過程中,液、冷卻液在機(jī)械加工中的應(yīng)用也逐漸減少。干式切削技術(shù)剛出現(xiàn)的時(shí)候還不穩(wěn)定,沒有徹底擺脫對液、冷卻液的依靠,即便如此,在機(jī)械加工中,也極大的減少了刀削力,同時(shí)也改變了受熱變形的情況,促進(jìn)了機(jī)械加工效率的提升。近年來隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,干式切削技術(shù)也朝著高速、超高速的方向發(fā)展,這就極大的促進(jìn)了干式切削技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。需要注意的是在機(jī)械加工過程中,需要對一些原材料,如基礎(chǔ)油、抗霧劑等進(jìn)行慎重的選擇,作為切削液的重要組成部分,基礎(chǔ)油中含有大量的植物油、礦物油,而我國的植物油儲(chǔ)備比較豐富,這樣就能更好的利用植物油來制造切削液,此外在進(jìn)行抗壓磨劑制作時(shí),可以選擇豬血清。
2.2綠色機(jī)械加工切削液
在當(dāng)今的機(jī)械加工中,應(yīng)該堅(jiān)持低污染、高生產(chǎn)效率的原則,這就要求在機(jī)械加工中注重干式切削技術(shù)的應(yīng)用,但是在實(shí)際中,受各種因素的影響,干式切削技術(shù)的應(yīng)用效果還沒有得到有效的提高,也沒有廣泛的應(yīng)用在機(jī)械加工中,從而限制綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展,在這種情況下,綠色機(jī)械加工切削液的應(yīng)用就顯得十分重要。在實(shí)際中,應(yīng)用綠色機(jī)械加工切削液時(shí)要注意,根據(jù)機(jī)械加工的精確度進(jìn)行切削液選擇,同時(shí)要對切削液的性能進(jìn)行評估。此外,還應(yīng)該注重廢液處理,科學(xué)、合理的排放切削液,從而降低其對環(huán)境的危害。就目前而言,常用的綠色機(jī)械加工切削液是水基切削液,其具有防變質(zhì)、不易燃等特性。
2.3低污染冷卻技術(shù)
干式切削技術(shù)在理論上雖然具有良好的效果,但是其應(yīng)用還沒有得到推廣,還沒有完全走向市場。低污染冷卻技術(shù)是一種比較成熟的雙贏加工技術(shù),將其應(yīng)用在機(jī)械加工中,能實(shí)現(xiàn)高效、低耗等目的,能優(yōu)化生產(chǎn)模式,有利于機(jī)械加工的可持續(xù)發(fā)展。
3綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展前景
綠色機(jī)械加工技術(shù)對于生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展有極大的幫助,在新時(shí)期下,為了進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械加工的持續(xù)發(fā)展,就必須對綠色加工技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行探究,這樣才能為綠色加工技術(shù)的發(fā)展指明方向。
3.1零污染
對機(jī)械制造行業(yè)而言,綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用,其實(shí)施對廠址生態(tài)環(huán)境的保護(hù),和傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)相比較,綠色機(jī)械加工技術(shù)在能耗方面能得到極大的改善,以電能為例,綠色機(jī)械加工技術(shù)比傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)能減少20%的能耗,同時(shí)綠色加工技術(shù)還能延長刀具的使用壽命。在今后的發(fā)展中,綠色機(jī)械加工技術(shù)會(huì)朝著零污染的方向發(fā)展。
3.2綠色機(jī)械加工液
新時(shí)期下,綠色機(jī)械加工液主要是在微量油膜附水滴技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用冷風(fēng)、自然降解有劑、水等原材料,進(jìn)行機(jī)械加工。在今后,綠色機(jī)械加工液的發(fā)展會(huì)得到進(jìn)一步的深化,從而將傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)帶入一個(gè)新的高度,促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的全面發(fā)展。
3.3低排放高效率
綠色機(jī)械加工技術(shù)的產(chǎn)生是對傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的優(yōu)化、改善,現(xiàn)如今,綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)有效的降低了機(jī)械加工的污染物排放量,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工的持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的改善。在今后,綠色機(jī)械加工技術(shù)會(huì)朝著低排放高效率的方向發(fā)展,從而有效的減少機(jī)械加工成本,提高機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)效益。
4結(jié)束語
進(jìn)入新時(shí)期以后,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,綠色、生態(tài)已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展目標(biāo),對于機(jī)械加工,在今后的發(fā)展中,也應(yīng)該朝著這一方向進(jìn)行,因此,在實(shí)際中,必須加強(qiáng)對綠色機(jī)械加工技術(shù)的研究和普及,實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的零排放、零污染,保證資源的可持續(xù)利用,為機(jī)械加工的持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
作者:馬驄 單位:四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞 機(jī)械加工;切削液;綠色機(jī)械加工;超高速干式切削
中圖分類號TH13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2014)111-0043-02
在進(jìn)行機(jī)械加工零部件的過程中,切削、磨削在生產(chǎn)過程中占的比例較大。而對于刀具來講,它對其損壞也較大。既利用摩擦生熱提高了表面溫度,同時(shí)又對生產(chǎn)的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。因此面對此種情況,相關(guān)人士提出了利用切削液來克服這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,來提高生產(chǎn)率。在常規(guī)可能下,為了能夠達(dá)到更好的降溫和效果,常在切削液中添加一定的化學(xué)制劑,這些化學(xué)制劑一方面對在其排放的過程中對環(huán)境造成污染,另一方面會(huì)消耗大量能源。更重要的是其中的化學(xué)成分對人體的身體健康造成很大的負(fù)面影響。清潔、安全、綠色、無公害的生產(chǎn)方式符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,因此,面對此種情況很多專家學(xué)者將關(guān)注點(diǎn)投入到綠色機(jī)械加工技術(shù)中。這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用,可降低能源消耗,減少環(huán)境污染,克服傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)所帶來的負(fù)面影響。
1綠色機(jī)械加工技術(shù)的特點(diǎn)
綠色機(jī)械加工技術(shù)以減少能源消耗、綠色環(huán)保為中心。在保證生產(chǎn)效率的前提下,盡量將生產(chǎn)成本降到最低,將環(huán)保工作做的做好。而利用切削液的生產(chǎn)方法,在調(diào)制切削液的過程中,所耗費(fèi)的原料占整個(gè)生產(chǎn)的比例較大。因此降低能源消耗成為了綠色機(jī)械加工技術(shù)的首要特點(diǎn)。
相對與綠色機(jī)械加工技術(shù)來說,傳統(tǒng)的切削液,在加工生產(chǎn)過程中,對環(huán)境的污染和人體的損害較大。這有悖于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的中心原則。因此,有效的保護(hù)環(huán)境,維護(hù)生態(tài)安全,實(shí)現(xiàn)人與自然的統(tǒng)一,成了綠色機(jī)械加工技術(shù)的重要特點(diǎn)。
2 綠色機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用
隨著綠色經(jīng)濟(jì)、綠色生產(chǎn)加工等理論的提出和發(fā)展,綠色機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)收到廣泛的認(rèn)可和關(guān)注。許多相關(guān)專業(yè)人士,對于這一門技術(shù)進(jìn)行深入的研究和探討,并提出高速與超高速干式切削技術(shù)、綠色切削液的研制以及在完全實(shí)現(xiàn)高速與超高速干式切削過程中采用低污染與無污染的冷卻技術(shù)等核心理論。
2.1高速與超高速干式切削技術(shù)
干式切削技術(shù)是一種很理想的切削狀態(tài),它是在不任何冷卻和液體的前提下完成整個(gè)機(jī)械加工過程并達(dá)到在機(jī)械加工中的冷卻和作用,這就對整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)提出很高的要求。以及生產(chǎn)工具和生產(chǎn)環(huán)境提出更多參數(shù)。高速切削理念最早在德國提出,高速切削的優(yōu)勢就在于它能夠降低切削力、減小熱變形、提高加工表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率等。但是目前在我國,廣泛使用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)仍然具有一定的難度。
2.2綠色機(jī)械加工切削液的研制
對于目前我國的機(jī)械加工業(yè)來說,能夠在不使用切削液的前提下,順利完成機(jī)械的加工生產(chǎn)是最為理想的狀態(tài),也是我們的最終目標(biāo)。但是由于國內(nèi)的技術(shù)實(shí)力還未發(fā)展到此種程度,實(shí)現(xiàn)該狀態(tài)較為困難。因此,國內(nèi)專家將焦點(diǎn)放在了綠色切削液的研制上,這種切削液與傳統(tǒng)切削液的本質(zhì)區(qū)別在于綠色環(huán)保、無公害、無污染、并能起到傳統(tǒng)切削液的作用。對于此種工業(yè)添加劑的選擇上專家們也很慎重,在基礎(chǔ)油、抗煙霧劑、切削液添加劑、防腐劑以及極壓抗磨劑的選擇上考慮極為周全。
當(dāng)前,我國專家提出,植物油是作為基礎(chǔ)油的最好選擇。一方面,它作為可持續(xù)能源取之不盡、用之不竭。另一方面,它是綠色無公害的能源,對于環(huán)境和人體不能產(chǎn)生傷害。而在抗煙霧劑和極度抗磨劑的選擇上,專家更偏向與聚異丁烯和豬血清。
2.3低污染與無污染的冷卻技術(shù)的應(yīng)用
目前,對于我國的機(jī)械加工技術(shù)來說,傳統(tǒng)的切削液技術(shù)存在著很多的弊端,而干式切削技術(shù)發(fā)展還不夠成熟。因此面對此種情況最小量潤劑技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。
最小量潤劑技術(shù)是具備了干式切削技術(shù)的優(yōu)勢同時(shí)又大量避免了傳統(tǒng)技術(shù)劣勢的一種新型有效的加工方法。生產(chǎn)過程中,利用此種技術(shù)可以有效的減少冷卻液的用量,降低造價(jià),同時(shí)還提高了工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率??梢哉f是一種環(huán)保、高效、綠色的機(jī)械加工技術(shù)。它較前兩種加工技術(shù)而言,具備了質(zhì)量高、節(jié)約生產(chǎn)成本、對人體無公害、系統(tǒng)簡單易操作、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
3綠色機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的前景
綠色加工液在機(jī)械加工中扮演著重要的角色,它相對與傳統(tǒng)的加工液來說,它具備更多優(yōu)勢和特點(diǎn)。然而綠色機(jī)械加工液的發(fā)明和運(yùn)用對傳統(tǒng)的機(jī)械加工液產(chǎn)生了重大沖擊。尤其在現(xiàn)在的生產(chǎn)加工中,數(shù)據(jù)明顯證明了,綠色機(jī)械液在生產(chǎn)的過程中承擔(dān)了主要作用。由于它能夠在不污染環(huán)境和不損害人體健康的基礎(chǔ)上高效的進(jìn)行生產(chǎn)。因此,這種技術(shù)的發(fā)展前景會(huì)越來越廣。綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展空間會(huì)逐步擴(kuò)大。
4結(jié)論
基于傳統(tǒng)技術(shù)的沿襲和發(fā)展上。新時(shí)代工業(yè)技術(shù)革命已經(jīng)爆發(fā),新型高效工業(yè)技術(shù)代替了傳統(tǒng)密集型工業(yè)技術(shù)。這將是一種發(fā)展趨勢,并且它符合了可持續(xù)發(fā)展的中心思想與理念。未來的工業(yè)技術(shù)將是一種可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。綠色機(jī)械加工技術(shù)在某種程度上已經(jīng)表明,工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展需要我們不斷的創(chuàng)新與改革。我國的資源是有限的,而我們的智慧是無限的,在有限的資源下發(fā)揮無限的智慧,進(jìn)行創(chuàng)新,進(jìn)行改革。將技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。更好的為現(xiàn)代化的發(fā)展服務(wù)。綜上所述,綠色機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為我國工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)力,它綠色、環(huán)保、無公害、節(jié)能的理念也被大眾所認(rèn)可和接受。因此,我們應(yīng)關(guān)注科技,關(guān)注社會(huì),將科學(xué)技術(shù)投入到生產(chǎn)中,能夠更好的為國家服務(wù),造福人民。
參考文獻(xiàn)
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篇8
微型機(jī)械加工或稱微型機(jī)電系統(tǒng)或微型系統(tǒng)是只可以批量制作的、集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、甚至接口、通訊電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有:體積?。ㄌ卣鞒叽绶秶鸀椋? m-10mm)、重量輕、耗能低、性能穩(wěn)定;有利于大批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本;慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短;集約高技術(shù)成果,附加值高。微型機(jī)械的目的不僅僅在于縮小尺寸和體積,其目標(biāo)更在于通過微型化、集成化、來搜索新原理、新功能的元件和系統(tǒng),開辟一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域,形成批量化產(chǎn)業(yè)。
微型機(jī)械加工技術(shù)是指制作為機(jī)械裝置的微細(xì)加工技術(shù)。微細(xì)加工的出現(xiàn)和發(fā)展早是與大規(guī)模集成電路密切相關(guān)的,集成電路要求在微小面積的半導(dǎo)體上能容納更多的電子元件,以形成功能復(fù)雜而完善的電路。電路微細(xì)圖案中的最小線條寬度是提高集成電路集成度的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)志,微細(xì)加工對微電子工業(yè)而言就是一種加工尺度從微米到納米量級的制造微小尺寸元器件或薄模圖形的先進(jìn)制造技術(shù)。目前微型加工技術(shù)主要有基于從半導(dǎo)體集成電路微細(xì)加工工藝中發(fā)展起來的硅平面加工和體加工工藝,上世紀(jì)八十年代中期以后在LIGA加工(微型鑄模電鍍工藝)、準(zhǔn)LIGA加工,超微細(xì)加工、微細(xì)電火花加工(EDM)、等離子束加工、電子束加工、快速原型制造(RPM)以及鍵合技術(shù)等微細(xì)加工工藝方面取得相當(dāng)大的進(jìn)展。
微型機(jī)械系統(tǒng)可以完成大型機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。微型機(jī)械與電子技術(shù)緊密結(jié)合,將使種類繁多的微型器件問世,這些微器件采用大批量集成制造,價(jià)格低廉,將廣泛地應(yīng)用于人類生活眾多領(lǐng)域??梢灶A(yù)料,在本世紀(jì)內(nèi),微型機(jī)械將逐步從實(shí)驗(yàn)室走向適用化,對工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物醫(yī)療、空間、國防等領(lǐng)域的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。微細(xì)機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)非常重要而又非常活躍的技術(shù)領(lǐng)域,其發(fā)展不僅可帶動(dòng)許多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,更是與國家科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)息息相關(guān)。微型機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展有著巨大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。
二、微型機(jī)械加工技術(shù)的國外發(fā)展現(xiàn)狀
1959年,Richard P Feynman(1965年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者)就提出了微型機(jī)械的設(shè)想。1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問世,氣候開發(fā)出尺寸為50~500 m的齒輪、齒輪泵、氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件等微機(jī)械。1965年,斯坦福大學(xué)研制出硅腦電極探針,后來又在掃描隧道顯微鏡、微型傳感器方面取得成功。1987年美國加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~12 m的利用硅微型靜電機(jī),顯示出利用硅微加工工藝制造小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力。
美國MIT、Berkeley、Stanford\AT&T和的15名科學(xué)家在上世紀(jì)八十年代末提出“小機(jī)器、大機(jī)遇:關(guān)于新興領(lǐng)域――微動(dòng)力學(xué)的報(bào)告”的國家建議書,聲稱“由于微動(dòng)力學(xué)(微系統(tǒng))在美國的緊迫性,應(yīng)在這樣一個(gè)新的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他國家的競爭中走在前面”,建議中央財(cái)政預(yù)支費(fèi)用為五年5000萬美元,得到美國領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)重視,連續(xù)大力投資,并把航空航天、信息和MEMS作為科技發(fā)展的三大重點(diǎn)。美國宇航局投資1億美元著手研制“發(fā)現(xiàn)號微型衛(wèi)星”,美國國家科學(xué)基金會(huì)把MEMS作為一個(gè)新崛起的研究領(lǐng)域制定了資助微型電子機(jī)械系統(tǒng)的研究的計(jì)劃,從1998年開始,資助MIT,加州大學(xué)等8所大學(xué)和貝爾實(shí)驗(yàn)室從事這一領(lǐng)域的研究與開發(fā),年資助額從100 萬、200萬加到1993年的500萬美元。1994年的《美國國防部技術(shù)計(jì)劃》報(bào)告,把MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目。美國國防部高級研究計(jì)劃局積極領(lǐng)導(dǎo)和支持MEMS的研究和軍事應(yīng)用,現(xiàn)已建成一條MEMS標(biāo)準(zhǔn)工藝線以促進(jìn)新型元件/裝置的研究與開發(fā)。美國工業(yè)主要致力于傳感器、位移傳感器、應(yīng)變儀和加速度表等傳感器有關(guān)領(lǐng)域的研究。很多機(jī)構(gòu)參加了微型機(jī)械系統(tǒng)的研究,如康奈爾大學(xué)、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、密執(zhí)安大學(xué)、威斯康星大學(xué)、老倫茲得莫爾國家研究等。加州大學(xué)伯克利傳感器和執(zhí)行器中心(BSAC)得到國防部和十幾家公司資助1500萬元后,建立了1115m2研究開發(fā)MEMS的超凈實(shí)驗(yàn)室。
日本通產(chǎn)省1991年開始啟動(dòng)一項(xiàng)為期10年、耗資250億日元的微型大型研究計(jì)劃,研制兩臺樣機(jī),一臺用于醫(yī)療、進(jìn)入人體進(jìn)行診斷和微型手術(shù),另一臺用于工業(yè),對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和原子能設(shè)備的微小裂紋實(shí)施維修。該計(jì)劃有筑波大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、早稻田大學(xué)和富士通研究所等幾十家單位參加。
篇9
機(jī)械加工技術(shù);教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué);實(shí)訓(xùn)車間
1.走進(jìn)實(shí)訓(xùn)車間是機(jī)械加工技術(shù)課程學(xué)習(xí)的必然
當(dāng)前,受普通高中以及家長們望子成龍的觀念影響,中等職業(yè)學(xué)校的招生狀況日漸窘迫,各校間的競爭也日趨激烈,生源質(zhì)量不斷下降,給教育教學(xué)帶來相當(dāng)大的困難??v觀各中職學(xué)校,在專業(yè)課程教學(xué)中都普遍存在這樣一個(gè)問題,即課程自身難度較大,而學(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對較弱。如機(jī)械加工技術(shù)課程具有“內(nèi)容相對抽象,與數(shù)學(xué)和物理聯(lián)系緊密”等特點(diǎn),而中職學(xué)生普遍文化基礎(chǔ)較差,缺乏必要的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)和相應(yīng)的自主學(xué)習(xí)能力,特別是對于其中的“分流生”來講,絕大部分學(xué)生甚至完全沒有基礎(chǔ),致使教學(xué)工作難上加難。的確,機(jī)械加工技術(shù)課程的抽象,對入學(xué)成績比較低的學(xué)生來講,確實(shí)有相當(dāng)難度。但在當(dāng)前加工技術(shù)高度發(fā)展的今天,并且處于專業(yè)和未來工作的需要,他們卻又不可避免地必須進(jìn)行機(jī)械加工技術(shù)等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。因此,改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與探索,從感性教學(xué)入手,讓學(xué)生直觀地認(rèn)知學(xué)習(xí)內(nèi)容,對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)、以及記憶的加強(qiáng)都是十分重要的和必要的。
2.走進(jìn)實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行機(jī)械加工技術(shù)課程學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)
教學(xué)形象直觀,學(xué)生容易理解。許多教師在實(shí)際教學(xué)過程中都碰到過這樣的情況:對某些設(shè)備的功能或某種操作方法講述了多次,不如將實(shí)物展現(xiàn)一下或?qū)υ摬僮鞣椒ㄑ菔疽槐楦菀鬃寣W(xué)生接受。比如在講授“軸類零件的加工方法”這部分內(nèi)容時(shí),盡管都是最普遍、最常用的,但對于沒有見過、沒有用過的學(xué)生來說,課堂上的理論教學(xué)只能是紙上談兵,學(xué)生很難有直觀認(rèn)識,很難想象出真正的零件是怎樣的。即使給學(xué)生講過以后,他們見到這些零件實(shí)物,仍不知該怎么識別和區(qū)分。若把這些內(nèi)容放到實(shí)訓(xùn)車間里對照實(shí)物來講解,讓學(xué)生邊聽邊識別,并操作,這樣學(xué)生就比較容易識別和掌握該零件的特性,同時(shí)也學(xué)會(huì)了使用,對所加工的零件留下極為深刻的印象。
動(dòng)手、動(dòng)腦穿行,提高知識吸收率。中職學(xué)生都有偏愛動(dòng)手實(shí)踐的特點(diǎn),當(dāng)教師在講解完甚至還沒講解完知識要點(diǎn)的時(shí)候,學(xué)生已“躍躍欲試”。針對這一情況,教師完全可以在實(shí)訓(xùn)車間教學(xué)中,以生動(dòng)的演示增加學(xué)生的聽課興趣和求知欲望。如在進(jìn)行“軸類零件的加工方法”的教學(xué)中,先用30分鐘做觀察性實(shí)訓(xùn),然后作理論性講解,就收到了事半功倍的效果。
營造自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的良好氛圍。由于學(xué)生所看所接觸的均為實(shí)訓(xùn)車間的實(shí)物,任何內(nèi)心所想都可以立刻通過實(shí)訓(xùn)來驗(yàn)證,所以實(shí)訓(xùn)車間現(xiàn)場教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題、解決問題、實(shí)際操作、開拓創(chuàng)新的能力、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),更容易使學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實(shí)際操作中去。
培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素質(zhì)。在實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行教學(xué),不僅能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,而且還能潛移默化培養(yǎng)學(xué)生各方面的綜合能力。如在實(shí)訓(xùn)中,可以把學(xué)生分成若干小組,每組5~6人,對有代表性的問題以組為單位進(jìn)行討論,隨后每組輪流派一名同學(xué)代表小組回答老師的問題,最后老師根據(jù)答題結(jié)果,給該組同學(xué)打分。通過這樣的訓(xùn)練,可以有計(jì)劃地培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力、口頭表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。
3.如何讓機(jī)械加工技術(shù)課程順利走進(jìn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)車間
努力提高教師的“雙師型”素質(zhì)。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛,科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造日新月異,各類知識相互交叉。任何一個(gè)教師如果把自己僅僅局限于本學(xué)科之內(nèi)的研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而且學(xué)生對新鮮事物的學(xué)習(xí)興趣不斷增加,學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷豐富,尤其是通過網(wǎng)絡(luò)可以涉獵任何感興趣的領(lǐng)域。這就要求教師,要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí),像海綿―樣從各個(gè)方面吸取知識,特別是要注重學(xué)習(xí)新技術(shù)和新知識,密切關(guān)注與本專業(yè)相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展,以防知識老化,這樣不僅有利于提高教師的業(yè)務(wù)水平,而且也有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深造。
目前有些中職學(xué)校采取了由“理論教師”教授理論知識,由“實(shí)訓(xùn)教師”教授實(shí)訓(xùn)課程的做法,當(dāng)然這樣的“實(shí)訓(xùn)教師”都是在企業(yè)中工作過的技師或工程師。這種教學(xué)方式的初衷是好的,但具體實(shí)施起來卻給學(xué)生出了難題。道理很簡單,對于同一門課程來說,每位教師都有自己的思維方式和方向,他們對其中知識要點(diǎn)的理解不同,且不說如何將理論與實(shí)驗(yàn)完美地銜接起來,僅從讓學(xué)生準(zhǔn)確掌握兩位教師從不同角度講解的課程知識上來說,就已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)了。這時(shí)就需要能將教師與技師或工程師這兩者有機(jī)融合的“雙師型”教師來完成??梢姡谌魏我婚T課程教學(xué)中,任課教師所具有的素質(zhì)與能力是學(xué)生能否學(xué)好該課程的關(guān)鍵因素之一。
建立與教學(xué)配套的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)車間。中職學(xué)校實(shí)訓(xùn)車間既是從事實(shí)訓(xùn)教學(xué)、教研及交流的重要場所,也是培養(yǎng)技能型人才的重要基地。為達(dá)到良好的實(shí)訓(xùn)效果,中職學(xué)校應(yīng)該建立與教學(xué)配套的實(shí)訓(xùn)車間。
機(jī)械加工技術(shù)課程需要學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,人人動(dòng)手,利用設(shè)備、工具等完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,并在此基礎(chǔ)上有所突破與創(chuàng)新。這里“人人動(dòng)手”,就需要實(shí)訓(xùn)車間具備相應(yīng)的規(guī)模。實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)盡可能地達(dá)到課內(nèi)學(xué)生每5~6人配備一套的水平,否則,不利于學(xué)生在有限的實(shí)訓(xùn)時(shí)間內(nèi)掌握實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,同時(shí)也會(huì)引起教學(xué)秩序混亂,場面失控,造成安全隱患。
根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),制定切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃。發(fā)展職業(yè)教育要面向市場,以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)為宗旨,加快培養(yǎng)大批中等素質(zhì)技能型勞動(dòng)者,逐步建立起與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的現(xiàn)代職業(yè)教育體系。使學(xué)生在具有一定的專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)實(shí)踐能力及技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),以更好地適應(yīng)社會(huì)用人單位的需求,為自身的就業(yè)做好準(zhǔn)備。這就需要教育主管部門及職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教育工作者切實(shí)地轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念,更新教育思想,研究與之適應(yīng)的教學(xué)方法,改變以課堂為中心的模式和灌輸教材為主的教學(xué)計(jì)劃,加大靈活多樣的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),創(chuàng)造更多的條件,讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)實(shí)踐,做到理論與實(shí)踐教學(xué)巧妙地有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生的應(yīng)用能力水平。
篇10
【關(guān)鍵詞】 職業(yè)能力;典型工作任務(wù);課程體系;教學(xué)載體
【中圖分類號】G633.59 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089(2013)17-00-01
依據(jù)我校機(jī)械加工技術(shù)專業(yè),探索以“訂單”為載體,以崗位能力需求和崗位(群)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)五個(gè)對接的要求。傳統(tǒng)的學(xué)科課程體系已經(jīng)不適應(yīng)該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)與模式,應(yīng)突破傳統(tǒng)的基于知識儲(chǔ)備的學(xué)科課程體系思路,按照專業(yè)能力訓(xùn)練層次和職業(yè)成長規(guī)律建立課程體系。將崗位(群)實(shí)際工作凝練成“典型工作”,以典型工作為中心整合知識、技能和態(tài)度,形成工作任務(wù)引領(lǐng)型課程;建立教學(xué)過程與工作過程融為一體的“教、學(xué)、做”合一的教學(xué)設(shè)計(jì)理念;最終形成以知識的運(yùn)用為主線,行業(yè)、企業(yè)專家參與、校企共同推進(jìn)的“基于機(jī)械加工生產(chǎn)工作過程系統(tǒng)化的工學(xué)結(jié)合課程體系”。
課程體系不是形成的而是轉(zhuǎn)換而來的,開發(fā)課程(即凝練典型工作任務(wù)),應(yīng)依據(jù)職業(yè)成長和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,由頂層向底層進(jìn)行專業(yè)技術(shù)課程開發(fā),而教學(xué)加工由底層向頂層。課程體系開發(fā)具體如下:
一、開展市場調(diào)研,進(jìn)行市場需求論證,完成崗位群工作任務(wù)分析
通過對“訂單”合作企業(yè)和相關(guān)機(jī)械加工企業(yè)調(diào)研,獲得專業(yè)培養(yǎng)方案原始依據(jù),取得來自職場、企業(yè)的第一手需求信息。經(jīng)過分析、整理出機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)的崗位群,并對崗位工作任務(wù)、崗位(群)能力進(jìn)行分析。建立科學(xué)的崗位能力標(biāo)準(zhǔn),確立專業(yè)對應(yīng)工作崗位及崗位群對應(yīng)的典型工作任務(wù),為課程開發(fā)奠定基礎(chǔ),同是也是課程建設(shè)的基礎(chǔ)工作,是建設(shè)專業(yè)課程體系的前提,也為課程教學(xué)方案、課程實(shí)施方案的制定提供依據(jù)。
二、通過對崗位及其所需職業(yè)能力的梳理,預(yù)期學(xué)生通過學(xué)習(xí)本專業(yè)課程后,能夠達(dá)到的能力水平。完成機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)崗位群職業(yè)能力分析
職業(yè)能力來源于職業(yè)情境,又高于職業(yè)情境。職業(yè)行動(dòng)能力是職業(yè)能力形成的手段和不斷累積的過程,它包括職業(yè)技能和工作過程知識。通過市場調(diào)研匯總來自企業(yè)的工作任務(wù),經(jīng)討論、分解、界定(依據(jù)能力提升梯度)職業(yè)能力類別,提煉出機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)的職業(yè)核心能力為:會(huì)識圖、明要求、知工藝、能操作、會(huì)維護(hù)。并設(shè)計(jì)、填寫機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)崗位群職業(yè)能力分解表。
職業(yè)能力群分為行業(yè)通用能力(職業(yè)基本技能)、行業(yè)專項(xiàng)技能、職業(yè)特定能力(綜合能力)。行業(yè)通用能力是支撐行業(yè)技能通用的知識,處于底層;職業(yè)特定能力屬頂層。對所有崗位的能力分解表合并,去除相同的能力表達(dá),按照職業(yè)成長規(guī)律,將職業(yè)能力進(jìn)行歸納、梳理、排序,從而獲得企業(yè)需求的人才能力目標(biāo)。匯總機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)崗位群職業(yè)能力。
三、建立課程體系開發(fā)基礎(chǔ),形成教學(xué)內(nèi)容主體,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置與工作任務(wù)對接,開發(fā)典型工作任務(wù)
專業(yè)技術(shù)課程開發(fā)應(yīng)由頂層向底層進(jìn)行,從職業(yè)綜合能力向職業(yè)基本技能進(jìn)行分析,并與企業(yè)、行業(yè)一同根據(jù)職業(yè)能力復(fù)雜程度對其進(jìn)行整合形成行動(dòng)領(lǐng)域,行動(dòng)領(lǐng)域是對典型工作任務(wù)歸納的結(jié)果。
典型工作源于實(shí)際又高于實(shí)際,開發(fā)典型工作,是為了實(shí)現(xiàn)實(shí)際工作向典型工作的轉(zhuǎn)換,它也是典型工作向課程轉(zhuǎn)換的橋梁。確定典型工作,分析典型工作任務(wù),從而實(shí)現(xiàn)將該專業(yè)的能力培養(yǎng)需求通過教育加工形成可教學(xué)實(shí)施的任務(wù)。設(shè)計(jì)、填寫機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)典型工作開發(fā)表,并結(jié)合專家建議,優(yōu)化、完善典型工作開發(fā)。
四、將典型工作向課程轉(zhuǎn)換,進(jìn)行課程開發(fā),形成專業(yè)課程體系
課程開發(fā)要充分體現(xiàn)課程內(nèi)容及其之間銜接關(guān)系,形成完善的體系。課程內(nèi)容應(yīng)從知識本位轉(zhuǎn)向職業(yè)能力本位,它是課程建設(shè)的難點(diǎn)。在確定課程目標(biāo)前提下,應(yīng)開發(fā)每門課程包含的工作任務(wù),以及所需要的知識、技能和態(tài)度,形成課程標(biāo)準(zhǔn)。
五、對課程進(jìn)行排序,構(gòu)建機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)框架,形成“基于機(jī)械加工生產(chǎn)工作過程系統(tǒng)化的工學(xué)結(jié)合課程體系”
分析行動(dòng)領(lǐng)域,根據(jù)能力結(jié)構(gòu)和性質(zhì),把工作任務(wù)分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化成專業(yè)課程,實(shí)現(xiàn)典型工作向課程轉(zhuǎn)換,分析要達(dá)成機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)整個(gè)人才能力培養(yǎng)目標(biāo)需要開設(shè)哪些課程?整理、歸納本專業(yè)需開設(shè)的專業(yè)核心課程和專門化方向課程。并撰寫專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為教學(xué)計(jì)劃編寫做準(zhǔn)備;完善專業(yè)課程結(jié)構(gòu),對課程進(jìn)行排序。
六、課程體系開發(fā)后,教師應(yīng)遵循職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)識規(guī)律對所擔(dān)任的課程進(jìn)行第二次開發(fā),協(xié)調(diào)課程與課程間的內(nèi)在邏輯關(guān)系
課程是學(xué)生獲取知識、提高素質(zhì)和能力的重要載體,對培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。一門課程的建設(shè)要融入整個(gè)課程體系建設(shè)之中,課程開發(fā)與教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是理念,難點(diǎn)是課程內(nèi)容與知識序列的構(gòu)成。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,學(xué)習(xí)情境教學(xué)要以完成“典型工作任務(wù)”的職業(yè)素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo),以真實(shí)的工作過程為主線設(shè)計(jì)教學(xué)過程。學(xué)習(xí)情境與典型工作任務(wù)一致,教學(xué)過程與典型工作任務(wù)的工作過程一致。
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