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关键字:液态壁纸;室内设计;经济发展
中图分类号:J022文献标识码:A文章编号:1005-5312(2010)12-0048-01
随着生活水平的逐渐提高,人们对生活质量的要求也相应提高,在衣食住行方面的需求不断提高,尤其是在居住方面上,人们不断的将自己的居住空间进行安排布置,甚至美化装饰,赋予室内环境以所祈使的气氛,随着科学技术的进步和建材工业的发展,新型装饰材料发展迅猛,层出不穷,室内装修也开始转化问为轻装修重装饰,壁纸逐渐成为装修中的必需品,而壁纸的中各类也在不断更新发展。
壁纸从最早的唐朝时期用画来做壁纸装饰墙面,到18世纪中叶,莫利斯生产印刷的现代壁纸,到现代出现的最新形式液态壁纸。
液体壁纸:又称为也液态壁纸漆、壁纸涂料,墙纸漆。是一种不同于所有普通墙漆富有艺术感的新型材料,液态壁纸作为一种新型的装饰材料,它是一种价位较低效果较高,适用于高级的办公场所,豪华的酒店宾馆,和普通的平民家居,是一种多种层次都可以使用的及各种壁纸优点于一身的液态壁纸漆。一九九二年从意大利引进到国内,曾用名:云彩涂料、梦幻涂料、丝绸幻彩涂料、金光九彩涂料、镭射丝绸梦幻涂料等。壁纸漆顾名思义就是装饰效果像壁纸的一种漆,该产品早已在欧美风行多年,成为居家、工程装饰的最佳材料。
一、与传统壁纸相比液态壁纸具有以下七种优点
第一:超低的价格
很多人想要把自己的家装修得比较完美,可是面对昂贵的装饰材料又对理想的装修望而却步,液态壁纸的材料成本每平米在几元,市面价格在30-50元每平方,而普通壁纸一平米需要上百元,在价格上液态壁纸显得比较有优势。
第二:个性化图案设计
家庭装修中越来越多的户主想要自己的家与众不同甚至比别人的家更胜一筹,从而显示自己的个性表达自己的内涵,在轻装修重装饰的风行下,想要做到与众不同这就对壁纸个性化的要求更为突出。
第三:优良的理化性能
传统壁纸会起皮 有缝连接 会开裂时间一长会发黄褪色 污垢难以清理二次装修时壁纸 难以从墙面清除干净。而液态壁纸不仅弥补传统壁纸的这些缺点 同时还保证了无毒、无污染、抗氧化、抗老化等新特性,延长产品寿命长久,更利于进行二次装修。
第四:任意调配的颜色
传统壁纸只有固定色彩和图案,而液态壁纸不仅在图案上可以根据业主的要求订做,颜色上它也是品种繁多,切可以根据业主的需求添加色浆即可调成任意色彩。
第五:独特的呈现效果
因为液态壁纸是用模具在涂好的底色的墙面上刮花从而使墙面产生立体感,在不同光线下产生不同的折光效果。这一点传统壁纸中只有极少数高档壁纸可以做到。
第六:新型环保
由于液态壁纸主要原料取自天然贝壳类生物壳体表层,从而可以有效分解甲醛、烟碱等有害气体,并彻底杀灭各种有害细菌与病毒,是真正的绿色的、环保的装饰材料。
二、液态壁纸的发展前景分析
在现代家居装修中,许多新型的装饰材料注入其中而涂料是目前最为流行的墙面装饰材料,它为美化墙面起着其他材料无法替代的作用。随着装饰材料逐渐多样化,通过千变万化的色彩、五彩缤纷的造型,使现代居室的环境更加丰富多彩也更具个性化,尽现主人的喜好与品位。内墙装饰市场中,各种乳胶漆因其色彩单调、无图案选择已成为市场推广的主要障碍。液体壁纸漆的个性化图案,错落有致的纹理,典雅华丽的质感,任意调配的色彩,把墙身涂料从人工合成的平滑型时代带进天然环保型凹凸涂料的全新时代,满足了多样化的装饰效果,有些壁纸产品的被液态壁纸具有多功能性,如防霉、防辐射、防紫外线等特点,各项性能指标更趋合理,如光泽度、渗透性、防潮透气性能、耐热、抗冻性能、附着力等都较传统壁纸有所提高。液态壁纸是一种低成本、超豪华、高档次、大到宾馆、写字楼,小到千家万户多方位多层次都能适用的环保艺术涂料。而液体壁纸以丰富的表现形式受到欢迎,市场前景广阔,市场竞争力强。液体壁纸优异的理化性能,精美的图案效果,绿色环保的优势,正逐步成为内墙的主导产品。
在经济发展迅速的今天人们对室内空间的不断认识,对室内空间的装饰要求也在提高,设计不断在创新发展,新型材料也逐步注入此中,不断推动居家空间设计创作。
摘 要:分析了平板式振动器机座的技术要求,根据大批量生产类型,制定了平板式振动器机座的机械加工工艺过程,设计各加工工序,包括各加工面和孔的加工方法、方案和切削用量的选择。对加工精度要求高的孔采用粗镗—半精镗—精镗的加工方法,平面的加工采用粗铣-精铣的方法。根据基准统1原则,选择平板式振动器机座底面及其上两工艺孔为精基准。同时设计了平板式振动器机座加工过程中的铣夹具、镗夹具和钻夹具。其中铣两端面夹具和镗主轴孔夹具采用“1面两孔” 定位,螺旋压板夹紧;钻端面3个孔夹具采用“1圆面和1防转销”定位的盖板式钻模.
关键词:平板式振动器机座; 加工工艺; 工序设计; 夹具
Process planning and Fixture over The chassis of Flat-vibrator
Abstract:This thesis analyzes the technical requirements on the chassis of flat-vibrator, formulates its machining process, and plans all processing techniques according to the mass-production type, including processing methods of all machined sueface, processing plan and the choice of cutting amount. The processing method of rough boring-boring-precision boring is adopted.in high precision hole and the rough milling-precision milling method is used in plane process.According to the principle of the basis unity, the botton and two technique holes of the chassis of flat-vibrator are choosed as precise basis. At the same time, it designs the milling , drilling and boring fixtures used in machining process of the chassis of flat-vibrator. Among the three fixtures, milling side fixture and boring fixture use”one surface-two holes”position with spirial platen clamping and 3 hole drilling fixture uses “one cylinder-one bolt”position with plat drilling mould.
毕业设计是学生在学完教学计划所规定的全部课程后,总结在校学习成果,应用自己所学知识和能力进行的一次综合性的大实践,在校学习的最后一环,必将对毕业后的工作产生深远的影响。毕业设计培养和锻炼自己对所学知识的灵活应用,通过毕业设计,可以掌握正确的设计方法和设计思维方法,进一步提高自己有关机械制造工艺及设备方面的设计能力,提高制图、计算、文字叙述、运用各种标准、规范、手册的能力,学会调查研究、理论联系实际、锻炼查阅、分析研究国内外有关资料的能力,巩固并扩大知识领域和视野,学习本专业范围内与设计题目有关的专业知识,使自己得到更好的锻炼,以能够胜任将来的工作的需要。
随着现代机械工业的发展,机床的种类越来越繁多,机床的功能越来越多,为了适应当今机械生产中的特殊要求,专用机床的应用越来越广泛。之所以选择套筒十字槽铣削专机设计作为我的设计题目,是因为我发现以前的铣床虽然功能不少,但是有很多不足之处,比如对工件大批量生产不能满足,而且生产效率不高,对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提,我选择了铣削类的专机设计,主要是针对套筒十字槽的铣削进行加工。通过本次设计,可以生产出一种铣床满足套筒十字槽的铣削标准化批量生产,这种铣床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的目的是设计出一种铣削类的专用机床,让它只对套筒十字槽这一类材料进行铣削加工。本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产中的要求。它既提高了生产效率,又简化了操作程序,而且减轻了工人的劳动强度。
由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄,并且对加工特殊要求的工件还不能满足,这样就引起了一场技术革命,铣床得到了广泛改进,它的应用范围也大幅度扩大,对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床,铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高,因此,早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了,能够制造各种复杂形状的铣刀,因而铣床从铣削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多,为适应加工工件的尺寸和重量,铣床的类型有:升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床;为适应批量生产的有:圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床;为适应某些特殊工件加工而发展的有:工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床;为适应加工复杂曲面的有:液压仿形铣床、电气仿形铣床、数字程序控制铣床等。此外,还有与镗削加工相结合的铣镗床以及与磨削加工相结合的铣磨床。
当然在铣床中夹具的设计也是至关重要的,由于夹具设计过程的随机因素较多,目前仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成,即由经验丰富的工艺人员人工设计(或借助二维CAD设计)。很显然,这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制,且设计周期长,设计效率低,劳动强度大,已不适应现代制造技术。因此,开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于铣削加工切削用量及切削力较大,又是多刃断续切削,加工时易产生振动,因此设计铣床夹具时应注意:夹紧力要足够且反行程自锁;夹具的安装要准确可靠,即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置;夹具体要有足够的刚度和稳定性,结构要合理。
铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。
本次设计主要包括两大部分。
第一部分为套筒十字槽铣削专机的设计,其中包括铣床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和铣刀的选择。
首先,铣床的基本尺寸主要参考常用铣床的外形尺寸,并根据它的需要来确定。可根据45钢的切削性能及铣削时的铣削用量和铣削速度来估算出铣削力和铣削功率来,并根据铣削功率选择电动机。然后,根据所选电机的同步转速和铣削速度来确定传动比,并用齿轮传动系统来实现。由于是加工套筒十字槽的铣床,所以根据工件的需要,选择最有利的铣削速度,不需要变速,采用单级传动即可。
第二部分为专用夹具的设计,其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。
根据六点定位原理、套筒十字槽的特点及常用定位元件的种类,来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时,总会产生误差,因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算,以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适,则应选择更合适的定位方式,以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变,应对零件在被加工时所需的夹紧力进行估算。在此基础上,综合考虑零件的定位方式和加工方式,来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度,选择合适的对刀导引装置,保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系,可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。
由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的,因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外,分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足,和可能改进的方法。
关键词:铣削加工复杂
Thegraduationprojectisastudentafterstudytheplanofinstructionstipulatedcompletecurriculum,summarizesintheschoolstudyachievement,appliesitselftostudyacomprehensivebigpracticewhichtheknowledgeandabilitycarryon,intheschoolstudythelink,willcertainlytohavetheprofoundinfluencelastafterthegraduationwork.Thegraduationprojectraisesandexercisesitselftostudytheknowledgethenimbleapplication,throughthegraduationproject,maymasterthecorrectdesignmethodandthedesignthoughtmethod,furtherenhancesoneselfrelatedmachinemanufacturecraftandequipmentaspectdesignedcapacity,enhancesthecharting,thecomputation,thewritingnarration,toutilizeeachkindofstandard,thestandard,handbookability,theacademicsocietyinvestigationandstudy,theapplytheorytoreality,theexerciseconsult,analyticalstudydomesticandforeignpertinentdataability,consolidatesandexpandstheareaofknowledgeandthefieldofvision,studiesinthisspecializedscopewiththedesigntopicrelatedspecializedknowledge,enablesitselftoobtainabetterexercise,bycanbecompetentfutureworkneed.
Alongwiththemodernmechanicalindustry''''sdevelopment,enginebed''''stypeisgettingmoreandmore,enginebed''''sfunctionaregettingmoreandmore,toadaptnowinthemachineryproductionspecialrequest,specialpurposemachine''''sapplicationisgettingmoreandmorewidespread.Thereasonthatthechoicesleevecrosstroughmillingspecialplanedesigntakesmydesigntopic,isbecauseIdiscoverthebeforehandmillingmachine,althoughthefunctionmany,buthasmanydeficiencies,forinstancecannotsatisfytotheworkpieceproductioninenormousquantities,moreovertheproductionefficiencyisnothigh,hasthespecialrequestworkpiecetosomenottobeabletocarryonthevolumeproduction.Basedonthispremise,Ihavechosenthemillingclassspecialplanedesign,ismainlyaimsatthesleevecrosstrough''''smillingtocarryontheprocessing.Throughthisdesign,mayproduceonekindofmillingmachinetosatisfythesleevecrosstrough''''smillingstandardizationvolumeproduction,thiskindofmillingmachinebothmightsatisfythespecialprocessingrequestandtosavethetime,toreducethelaborforce.Thisgraduationproject''''sgoalisdesignsonekindofmillingclassthespecialpurposemachine,letsitonlycarryonthemillingprocessingtosleevecrosstroughthiskindofmaterial.Thisenginebedstructureissimple,thecentralizeddegreehigh,pointedstrong,theworkingefficiencyhigh,canadaptintheproductionlotbigproductionrequest.Itbothraisedtheproductionefficiency,andsimplifiedtheoperationsequence,moreoverreducedworker''''slaborintensity.
Becausethebeforehandmillingmachineapplicationdomainisquiteearlynarrow,andtoprocessesthespecialrequesttheworkpiecenottobeabletosatisfy,likethiscausedatechnologicalrevolution,themillingmachineobtainedthewidespreadimprovement,itsapplicationscopealsolargescaleexpanded,hasneverstoppedtothemillingmachinenewengineeringresearch.Themillingmachineiscarriesonthemillingprocessingwiththemulti-edgemillingcuttertheenginebed,millingcutter''''srevolvingprimarilymovement.Becausetheplanemillingishigherthantheshapingproductionefficiency,therefore,thepreviousmillingmachinesubstitutesforthemechanicalslicertoappear.Afterwardthecuttingtooltechnologyenhanced,canmakeeachkindofcomplexshapethemillingcutter,thusthemillingmachineexpandsfromthemillingplanetocanprocesseachkindoftrench,thehelicoid,theplaneofrotation,thetoothprofilesurfaceaswellasthecomplexspace-likesurface.Millingmachine''''stypearemany,fortheadaptationprocessingworkpiece''''ssizeandtheweight,millingmachine''''stypeincludes:Fluctuationbenchmiller,non-fluctuationbenchmillerandplaner-typemillingmachine;Includesfortheadaptationvolumeproduction:Circleworkbenchmiller,double-endsurfacemillingmachineanddrumwheelmillingmachine;Inordertoadaptcertainspecialworkpieceprocessingtodevelopincludes:Toolmillingmachine,slot-millingmachine,crankmillingmachine;Includesfortheadaptationprocessingcomplexsurface:Hydraulicpressureprofilingmachine,electricityprofilingmachine,digitalprocesscontrolmillingmachineandsoon.Inaddition,butalsohasthemillboringlathewhichaswellasthemillgrinderwhichunifieswiththeboringprocessingunifieswiththeabrasivemachining.
Certainlyinthemillingmachinejig''''sdesignisalsoveryimportant,aremanyasaresultofthejigdesignprocess''''srandomfactors,atpresentstillhadmanyenterprisestocontinuetousetraditionalthedesignmethodtocomplete,namelydesignsartificiallybytheexperiencedcraftpersonnel(ordrawssupportfromthetwo-dimensionalCADdesign).Veryobviously,thisdesignmethodinverygreatdegreeearthjigdesigner''''sexperienceandstate-of-artlimit,andthedesigncycleislong,theratedcapacityislow,thelaborintensityisbig,didnotadaptthemoderntechniqueofmanufacture.Therefore,developsthepracticalcomputerauxiliaryjigdesignsystemissolvesthistopicimportantmethodandthemethod.Thecomputer-aideddesignmaydivideintotheconceptualdesign,thetechnicaldesignandthedetaileddesignthreestages.Theconceptualdesignisinthecomputerauxiliaryjigdesignamostessentiallink,itisaffectingthefollowingtechnicaldesignandthedetaileddesign,isdecidesthejigplanfitandunfitqualitythecrucialstage.Becausethemillingprocessingcuttingspecificationsandthecuttingforcearebig,whenisthemulti-edgeinterruptedcutting,theprocessingeasytohavethevibration,thereforetimedesignmillingjigshouldpayattention:Theclampingforcemustandenoughcounter-travelingscheduleself-locking;Jig''''sinstallmentwantsaccuratelyreliable,namelywheninstallmentandprocessingmustusethedirectionalkey,installcorrectlytotheknife;Thejigbodymusthavetheenoughrigidityandthestability,thestructuremustbereasonable.
Themillingmachineiscarriesonthemillingprocessingwiththemillingcuttertotheworkpiecetheenginebed.Themillingmachinebesidescanthemillingplane,thetrench,thegearteeth,thethreadandthesplineshaft,butcanalsoprocessthequitecomplexprofile,theefficiencycomparesthemechanicalslicertobehigh,obtainsthewidespreadapplicationatthemachinemanufactureandtherepairdepartment.
Thisdesignmainlyincludestwomajorparts.
Thefirstpartforsleevecrosstroughmillingspecialplane''''sdesign,includingmillingmachine''''sbasicsizechoice,electricalmachinery''''schoice,transmissionsystem''''sdesignandmillingcutter''''schoice.
First,millingmachine''''sbasicsizemainreferencecommonlyusedmillingmachine''''sexternaldimensions,andneedtodetermineaccordingtoit.Mayactaccordingto45steeltimethecuttingvaluesandthemillingmillingamountusedandthemillingspeedestimatesthemillingstrengthandthemillingpowercomes,andaccordingtomillingpowerchoiceelectricmotor.Then,accordingtochooseselectricalmachinery''''ssynchronousspeedandthemillingspeeddeterminesthevelocityratio,andrealizeswiththegeardrivesystem.Becauseprocessesthesleevecrosstrough''''smillingmachine,thereforeaccordingtotheworkpieceneed,choosesthemostadvantageousmillingspeed,doesnotneedtochangespeed,usesthesinglestagetransmissionthen.
Thesecondpartforunitclamp''''sdesign,includingthelocatemodethechoice,positionerror''''scomputation,theclampwaydetermination,theclampingforcedeterminationandtheclamporganizationchoice,guidancedevicedetermination,jigbody''''sdesignandjigbody''''sonenginebedlocatemode.
Accordingtosixlocalizationprinciples,sleevecrosstrough''''scharacteristicandthecommonlyusedsettingelement''''stype,determinesthejigbody''''slocatemode.Becausecomponentsinprocessingtime,thegeneralmeetinghastheerror,thereforeshouldconsidertheworkpiecethepositionerror.Carriesonpositionerror''''scomputation,guaranteesthepositionerror,inthecomponentsprocessingerrorpermitsinscope.Ifisinappropriate,shouldchoosethemoreappropriatelocatemode,guaranteesthecomponentstheworkingaccuracy.Inordertocausethecomponentswhenisprocessedtheholdpositionisinvariable,dealswiththecomponentswhenisprocessedneedstheclampingforcecarriesontheestimate.Basedonthis,theoverallevaluationcomponents''''locatemodeandtheprocessingway,designthesuitableclamporganization.Fortheguaranteeworkingaccuracy,choosesappropriatelytotheknifeguidancedevice,guaranteedthattheworkpieceisoppositeinthecuttingtoolisinthecorrectposition.Abovethesynthesisvariousaspects''''designandeachinstallment''''srelativepositionrelations,maydesignthejigbody''''sstructure.Andmustdeterminethejigbody''''sonenginebedlocalizationmethodandthepointingaccuracy.Thishascompletedjig''''sdesign.
Becausethisdesignisneedstocomeaccordingtotheactualproductionprocessingtocarryonthedesign,thereforehasalsoanalyzedthisdesignfeasibilityfromtheefficientaspect.Moreover,analyzedthisdesigntobeoppositeinthegeneralproductionprocessingsituationmerit,thisdesigninsufficiency,withmethodwhichpossiblyimproved.
铣床的简介
最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床;为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床,这是升降台铣床的雏形;1884年前后又出现了龙门铣床;二十世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。
由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄,并且对加工特殊要求的工件还不能满足,这样就引起了一场技术革命,铣床得到了广泛改进,它的应用范围也大幅度扩大,对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床,铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高,因此,早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了,能够制造各种复杂形状的铣刀,因而铣床从铣削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多,为适应加工工件的尺寸和重量,铣床的类型有:升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床;为适应批量生产的有:圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床;为适应某些特殊工件加工而发展的有:工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床;为适应加工复杂曲面的有:液压仿形铣床、电气仿形铣床。
工件的加工工艺性分析
因采用立式钻床,待加工孔处于垂直位置。若设平行于待加工孔的面分别为顶面和底面,则使多孔那面为底面,即定位基准面。以基准面上的直径为的两孔以及基准面定位。
钻模板应垂直与定位基准面,钻套中心线与待加工孔中心线同轴。夹紧件由工件顶面向定位基准面夹紧。采用螺旋夹紧机构。
夹紧机构的选择及设计
从前面提到的夹紧装置组成中可以看出,不论采用何种力源(手动或机动)形式,一切外加的作用力要转化为夹紧力均需通过夹紧机构。因此,夹紧机构是夹紧装置中的一个很重要的组成部分。
夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一,螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。
斜楔夹紧机构主要是利用其斜楔面移动时所产生的压力来夹紧工件的,亦即一般所谓的楔紧作用。斜楔的斜度一般为1:10,其斜度的大小主要是根据满足斜楔的自锁条件来确定。
一般对夹具的夹紧机构,都要求具有自锁性能。所谓自锁,也就是当外加的作用力Q一旦消失或撤除后,夹紧机构在纯摩擦力的作用下,仍应保持其处于夹紧状态而不松开。
螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋,使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。
根据齿轮泵壳体的结构特点和对齿轮泵在机床上的位置要求分析,选择了可行的定位方案。同时根据加工回油孔时泵体所处的位置,并通过计算夹紧力来选定了夹紧机构。在钻孔时,用于对刀导引的装置为钻套。根据实际加工情况的需要,决定采用长型快换钻套。最后把夹具体的结构确定下来,并选择夹具在机床上的定位方式。
技术经济性分析
对本次的技术经济性分析,应从以下几方面进行考虑:
1)从影响成本的各个因素综合考虑:考虑的回油孔是深孔,但采用深孔加工机床来加工成本太高,所以一般情况下,生产齿轮泵的企业,会选择普通的立式钻床、台式钻床或摇臂钻床来加工齿轮泵壳体的回油孔。并不能满足回油孔加工的条件。另外,普通的钻床由于考虑到一机多用,为满足多种加工要求,采用了多级变速的传动结构。而对于采用流水线式的加工方式来加工的情况来说,采用普通机床就是进行了不必要的投资,同时也闲置了普通机床一机多用的功能。由此来看,设计加工回油孔的专机,不仅降低了成本,还能够满足加工的需要。
关键词:创造学原理;专业课程;创新能力;应用
培养具有创新型的人才是时代的迫切需要,也是一个国家富强及在国际竞争中立于不败之地的重要因素。工科类高等学校是培养高素质工程技术人才的摇篮,培养工科大学生的创新能力及工程实践能力便是当前新形势下工科高等教育的重要任务。而传统的课堂教学基本上是程序式和刻板化的,过于强调理论知识的灌输,教师在教学过程中也习惯性的忠于教材和教学大纲。很多实践教学往往演化成演示、观摩和简单体验,实际动手和操作环节流于形式。在这种教学模式下,学生形成了唯书本和考试的心态,重成绩和考核要点,轻应用和实践。这严重地扼杀了学生对知识的兴趣和好奇心,导致理论与实践难以结合,理论教学的效果得不到及时的巩固和深化,学生创新能力及工程实践能力的培养变成流于形式。学校的培养和社会的需求严重脱节,用人单位普遍反映应届毕业生“知识不扎实、上手太慢”,这也给应届毕业生的就业带来一定的困难和压力。
针对上述问题,我们以教研课题《创造学原理在专业课程中的应用研究》为依托,对我院机械设计制造及自动化专业学生的专业课程教学进行了改革和尝试,取得了较好的效果。
1组合原理的应用
组合就是一种“叠加”,它是创造学里最简单、最常用,也是最实用的一种方法和原理。恰当的组合可产生新思想、新方法、新点子或新品。爱因斯坦认为“组合作用似乎是创造性思维的本质特征”。常用的组合法有同类组合、异类组合、主体附加与重组组合四种类型。
在整个教学环节中组合原理的应用也是最多的。首先是在教学手段上将板书与多媒体教学相组合,将理论知识讲解与视频、动画等相组合;在教学内容上将课堂传授与课外自学、研读相组合;在教学形式上将老师讲授与师生研讨相组合。这些在教学形式、手段和内容上的同类或异类组合不仅节省了板书时间,活跃了课堂气氛,而且增加了课堂信息量,有利师生互动,提高了教学效果。
主体附加是指原有的主体事物中附加新的组分或功能等。比如早期上软件类课程都是在普通多媒体教室进行,由老师演示,然后提供一定的上机课时。我们应用主体附加原理后,将教学地点改在机房进行。教室在讲解和演示的同时,学生可以在自己的电脑上同步操作演示,让同一个教学载体(机房)在同一时间段承担教学场所功能的同时附加了同步操作和演示的功能,使学生能迅速掌握软件的基本知识和操作要领,明显提高了教学效果。
重组组合,即打破旧组合,产生新的组合。早期制造类专业课中的《机械制造装备设计》、《机械制造工艺基础》、《数控机床》、《自动化制造技术》和《先进制造技术》等课程有很多重合和交叉,同时部分内容如“机床设计”和“夹具设计”等内容又都介绍得不够系统和详细,学生学习起来比较困难,单独开设又没有足够的课时。课题组在多次研究和研讨后决定将课程体系重新调整,在保持现有课程数量的同时,对课程内容进行重组组合。如将数控技术和数控机床从其它课程中分离后重组,将夹具设计从《机械制造装备设计》中分离后和机床夹具设计重组等等,新的调整计划将在2009级学生中实施,根据新调整方案而编写的系列教材也将陆续编写完成。
2逆反原理的应用
逆反原理其实是逆向思维的具体体现。人们往往习惯于识别事物的某一方面属性而不会关注其相反方面的属性,与一般的做法、想法完全相反的做法和想法常常能够在教学、学习和研究中收到独特的效果。这也为逆反原理的应用提供了广阔的空间。
很多理论性较强的课程有点枯燥,教学中很难引起学生的兴趣,而学生又很关注其成绩。常规的考试,学生为了获得比较高的分数,往往采取考前突击记忆和死记硬背往年试题,甚至冒险抄袭和作弊,这种学习方法本身便不可取,不利于学生真正的掌握知识。我们应用逆反原理“反谈琵琶”,改革考试或考核的形式和方法:(1)考核内容以知识的实际应用为主,减少记忆性的内容;(2)采取正向激励措施,将学生主动回答问题等课堂表现折算成成绩,激发其思考和学习的主动性和积极性;(3)增加互动环节的比例。逆反原理的应用很好地改善了学生的学习风气,明显地提高了学习效果。
3移植原理的应用
所谓移植原理就是将某一领域里的概念、原理、方法、内容、结构、功能等运用到另一个领域中,解决目标问题或产生新的成果。
我们在课程设计、毕业实习和毕业设计等实践教学环节以及课外科技创新活动过程中,引入企业产品开发和项目管理的模式和方法。根据不同的项目,将学生分成若干课题小组,小组内部再按项目任务进行角色分工,协同完成项目任务。特别是毕业实习和毕业设计,将两个环节有机地结合起来,在实习中完成部分调研,使实习目的性增强,也更好地为设计服务。对于来源于生产和科研项目的真课题完全采用产品开发模式,在项目调研、方案设计、计算机仿真模拟、样机制造、调试和试验等多个环节对学生的专业知识的综合运用、创新能力、工程实践能力等进行全面的培养和训练,取得了非常理想的效果。学生毕业后无论是在企业还是在研究生学习阶段都感到顺心应手,有利于他们顺利完成角色转变和层次过渡。
4迂回原理的应用
迂回原理是指在创造活动中如果受阻,可采取暂停在该问题上的僵持,或转入下一步行动或从事另外的活动,带着未知问题继续前进;或者试着改变一下观点,不在该问题上钻牛角尖,而注意其它与该问题有关的另一个侧面,等其它问题解决以后,该难题或许就迎刃而解。
在专业课程的教学活动也非一帆风顺,常常会遇到各种棘手的难题。例如在毕业设计环节,经常遇到超级“大侠”级学生,对专业知识可谓“一窍不通”,独立完成毕业设计课题难度太大。按照正常情况应该先把落下的专业课程系统补习好,再完成毕业设计课题,但是时间上又不允许,且学生本身也没有足够的自信心。根据迁回原理,我们采取分步实施,交叉进行的办法,既要补习课程,又不能影响毕业设计课题的进度。我们将毕业设计课题进行细化和分解,划分成若干部分,分阶段完成,同时制定同步课程补习计划。让学生带着课题任务,有目的有针对性的去复习相应的课程。将专业知识弥补、毕业设计、课程补考和专业工具书使用等任务融为一体,让他们在有限的时间内克服畏惧心理,完成了专业知识补习和课程补考,还按期完成了毕业设计任务,顺利毕业。
5还原原理的应用
任何创造发明都有创造的起点和原点,就某一个层次或水平而言,其创造的原点只有一个,而且是唯一的,而创造的起点则可以很多。如果采取先还原到原点,再从原点出发解决问题,或者说是回到根本上去抓住问题的关键,往往能取得较大的成功,产生突出的成果。这便是创造学里所讲的还原创造原理。
在课程设计和毕业设计中由于课题类似或者相同,经常会出现抄袭现象,部分多人协作完成的课题也会出现分工不明确,存在“任务扯皮”现象。而其“原点”便是课题相同或者任务有交叉,我们根据还原原理对课题设置进行改革,实行每人一题,便从根本上杜绝了抄袭和“任务扯皮”现象。
与此类似,在很多课程的考试中,作弊问题也是屡禁不止,作弊的花样层出不穷,仅仅靠校规校纪里的处罚条例对作弊行为的作用已经很有限。根据还原原理,其要解决的核心问题应该是使学生“无从作弊”,消除作弊的可能性。据此我们对考试形式和内容作了调整,大幅度减少客观题的比例,增加创新设计和综合分析类题型的比例,侧重考核学生对知识的理解和灵活运用能力,甚至允许开卷答题。改革后,考试作弊的问题便从根本上解决了,监考也变得很轻松。
6其它创造学原理的应用
创造学的其它原理还有完满原理、群体原理和变性原理,其中,完满原理是“完满充分利用原理”的简称。人们只要对现存事物和产品做充分利用的分析,一般总能找到许多未被充分和完满利用之处,对这些“不方便”、“完善”、“不合理”和“不到位”进行研究并加以改进,就能获得“创造收益”。在教学活动中也是如此,如我们根据完满原理完善课件,使得课件图文并茂,更利于学生对理论知识的理解;对金工实习环节进行改革,增加基础理论介绍、视频演示和创新制作等内容,更加丰富了实习内容。教学活动的手段、形式、内容和方法等各个方面总是存在不完满的地方,任一方面的完善都能取得更好的教学效果,更有利于对学生创新能力和实践能力的培养。
群体原理的核心便是团队协作和人才共生效应。人与人在一起形成研究群体,彼此间往往会相互影响,相互激励,相互促进,因而经常在一起商讨和研究问题对于任何一项工作都是很有益的。在教学改革实践中,我们不仅教会学生使用635法和头脑风暴法进行团队学习和研究,在教学活动中师生之间也常有互动和交流,达到教学相长,以促进教学方法和改进和完善。此外,我们还依据变性原理调整我们的教学内容,改进教学方法和手段。
关键词:民办高校 机械专业 实践教学改革
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0029-02
制造业是中国经济持续增长的支柱产业。目前,我国面临着从制造大国走向制造强国的关键时期,对机械专业不同层次人才的要求越来越高,当今世界工程技术迅速发展,为适应未来经济发展对人才的要求,中国的工程教育迫切需要形成多层次、多类型的机械工程教育人才体系。
民办高等本科高校是充分利用我国公立高校的办学资源,拓宽多元化办学渠道,在高等院校大众化的推动下迅速发展起来。目前民办高校办学还在发展中,由于受到多种因素的影响,民办高校教学存在一系列问题。民办高校机械类专业的学生应具备本科层次的基础和专业知识。还应具备良好的机械工程素质,现场实际操作和应用技能。由于机械专业教学工作中实践教学环节是较为薄弱的环节,对民办高校本科培养机械类专业应用型的人才质量产生影响。大连科技学院机械设计制造及其自动化专业在实践教学体系方面进行十分必要改革,建立能够适合民办高校新的实践教学体系。
1 民办高校机械类专业实践教学体系的构建
民办高校机械类本科专业培养目标定位为培养具有创新意识的应用型工程技术人才,大连科技学院机械设计制造及其自动化专业注重理论联系实际、知识和能力的协调发展,理论教学与实践教学相互促进,工程实践和技能实践教学促进理论教学,将实践技能作为教学的重要组成部分。合理的实践体系能够促进学生能够理论结合实际,学生的工程实践和实际动手能力得到提高,将实践技能作为教学的重要组成部分。为了培养在能够在机械行业一线成为应用工程师的应用型人才,经过几年来的探索,建立了机械设计制造及其自动化专业的新的实践教学体系。
实践教学内容体系分为四个阶段包含五部分内容,有机械基础实践、专业实践、工程实践、个性创新实践和综合实践。机械设计制造及其自动化专业实践体系见图1。
第一阶段:学生修完现代工程制图、工程力学、机械原理,机械设计等机械专业的基础课程后,进行机械基础实践。工程制图实践,时间为2周。工程制图实践进行一周手工绘图和一周计算机制图,使学生机械制图基本功加深,熟练计算机操作;工程训练4周,学生要完成车、铣、钳和焊接工种的工程训练,通过工程训练培养学生对机械专业工程观初步认识;3周机械设计课程设计,学生动手拆装减速器,对减速器进行三视图绘制。机械基础实践阶段学生通过观察、动手实践,加深了对机械基础知识掌握。
第二阶段:包含专业实践和工程实践。学生学习液压传动,机电传动和机械制造技术等专业课,进行专业实践。专业实践3周机械工艺设计训练和4周机液电综合课程设计。机械工艺设计训练时,学生独立绘制工序图,完成加工设备选用和机床加工参数的计算和选用。4周机液电综合课程设计,学生对机床、液压和电气知识进行相互融合。
工程技能实践主要包括数控机床训练,夹具课程设计环节和生产实习。5周的数控机床训练,2周数控车床训练,3周加工中心训练。在数控车床训练是对数控车床硬件和软件进行认识,进行手工编程,在加工中心训练时侧重于计算机自动编程。在学习完机械装备设计课程之后,培养学生零件加工工艺设计和工艺装备设计等能力,设置3周夹具课程设计训练。学生对的专用组合机床夹具进行设计,把机械制造技术理论和装备理论进行结合,提高了学生工艺和装备水平。生产实习为2周,学生去实习基地进行生产实习,通过机械加工现场,学生对机床、液压、电气、刀具;对工件的工艺过程,工装设备都有了更深的认识。在第二阶段学生在掌握机械基础知识的基础上运用机械专业和工程知识,去分析问题,解决问题。提高了学生实际分析和解决工程问题的能力。
第三阶段:个性创新实践。鼓励学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动,工程能力竞赛、机械设计大赛、机械电子竞赛等。通过竞赛开阔了学生的视野,给学生提供充足的硬件保证,使学生的创新和动手能力得以提高。
应用型人才应具备一定的职业技能,学生在学完机械制图、机械设计、机械CAD之后,以个性课的方式,学生可以采取自愿原则参加2周的计算机辅助设计二维设计职业资格训练,2周的计算机辅助设计三维设计职业资格训练。考试合格可以分别获得计算机辅助设计二维,计算机辅助设计三维设计职业资格证书,学生计算机辅助设计二维和三维职业资格认证有利于使机械制图水平得到用人单位的认可。在大学三年级之后学生可以采取自愿原则参加6周加工中心编程(中级)训练,绝大部分学生都能获得劳动部颁发的“职业技术等级”证书。加工中心编程(中级)的职业资格证书,可以使学生毕业就业的获得较好的通行资格。
第四阶段:综合实践是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节,通过综合实践能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能,综合实践是指校内毕业设计和校外毕业设计,对已去就业单位的学生以及由学校帮助联系用人单位,在校外进行毕业实习和毕业设计,根据所在单位进行符合毕业设计要求的题目和内容进行。学校支持学生在校外进行毕业设计,给予提供校外毕业设计便利条件。设计指导教师实习单位提供。校内教师进行图纸和论文的检查。校内毕业指导教师,教师选题由教学,科研和生产进行选题。第四阶段学生综合运用所学机械基础知识、专业知识和工程知识进行综合分析解决实际问题。
2 民办高校机械类专业实践的改革措施
2.1 实践教学内容改革
实践教学作为培养实践能力和学生创新精神的重要环节。合理安排教学环节,对理论内容学分缩减,适当增加实践教学学分比重,强化实践教学环节。在培养方案中科学设计实践教学体系,实践教学总周数在大学四年教学不少于37周,实践教学学分占大学四年总学分的30%以上。
2.2 提高教师实践能力
民办高校办学时间较短,担任专业课的老师大多是硕士或博士毕业后就到学校进行教学工作的,没有机械行业的工作经历,因此实践经验不足、年青的教师具有很好的专业理论知识,但工程知识存在很大缺陷。基于此类情况,学校采取了以下措施。
(1)提高工程实践能力。指导实习的老师从工程训练开始,首先对校内工程训练中心进行现场实习,提高基础工程实践能力。指导实习的老师对校外实习基地的产品、加工工艺、工装设备,生产流程进行观察,深入校外实训基地生产第一线。鼓励教师到企业现场去实习,培养工程实践素质。一年派出3名教师到企业上岗实习,教师工程实践能力得到提高,也能带动企业和学校之间的良好发展。
(2)鼓励教师参与科研活动。鼓励青年教师参与科研活动,提高了教师的实践经验,以及教学知识面加宽,教师在教学中结合科研进行教授学生。鼓励青年教师参加各种机械相关会议,加强了机械专业知识的交流,了解机械行业的发展的趋势。使青年教师获得丰富实践经验,形成机械专业具有创新能力的实践教学队伍。
2.3 实践采用的考核方式
在考核内容上,传统的考核方式,是以考核学生知识为主要部分、考核实践能力为辅助部分,考核方法不合理,对于实践能力没能较好的从成绩上体现。现把考核方式改为能力考核为主要部分、知识考核为辅助部分。在实践考核中并把学生的平时表现加入,在具有创新性的实践性质的考核中加入创新能力考核。对于实践中的职业资格实践考核,根据推行职业资格证书制度实行培训、实训与考试的考核模式。
3 结语
通过对民办高校机械设计制造及其自动化专业实践教学的分析,构建了具有科学性和可操作性的实践教学新体系。通过在大连科技学院机械专业的实践教学中进行了尝试和实施,取得了较好的效果,提高了机械专业实践教学的作用。为机械类应用型人才培养提供了可靠的保证,为培养高素质的民办高校机械类专业工程应用型人才奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 赵永成,刘军.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].廊坊师范学院学报:自然科学版,2012(2):122-124.
[2] 崔彦平,谷进军.地方高校机械专业实践教学体系的改革实践[J].中国电力教育,2009(4):112-113.