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“顶岗实习指的是为提高学生职业能力,学校根据教学计划安排在校学生到对口合作企业中进行的实岗操作带薪实习形式。”目前,各高职院校所采取的顶岗实习模式不一,根据本院校的实际情况,我们采取的是“多学期、分阶段”的顶岗实习模式。顾名思义就是分散时间模块,分不同阶段循序渐进地向学生输送相关信息。根据笔者近几年带毕业生顶岗实习的体验,从学生的反馈信息了解到,有一部分学生自我感觉学习能力还算比较强,虽然也接收了许多关于就业服务指导的信息内容,但到了毕业季节,还是有点迷茫,不知何去何从;也有些学生走上了就业岗位后反馈他们的“发现”:在学校所学的某一门课程让他在自己工作中得心应手,然而也有些学生抱怨说,自己在校所学知识用不上,要干好现在的工作还得被“继续教育”,其实这些都是很正常的现象。一个学生电话向我反映:“在实际工作中,觉得《电工电子技术》很受用,自己的工作离不开电工电子知识,只可惜当时没有好好把这门课程学精通。”很显然,这位学生找的工作与自己所学专业是对口的,但他们在读书时,也许不知道所学的课程与以后的工作的关系,或者他们早就说过“不知道这门课能在哪些企业什么性质的工作上应用。”要解决这些问题,我们需要在以后的教学中循序渐进地向学生传输实际就业中的信息,有针对性地开展“多学期、分阶段”顶岗实习模式。具体的“多学期、分阶段”顶岗实习模式分为:第一学期的专业岗位认知实习;第三到第五学期的专业岗位技术性实习;第六学期的就业前的顶岗实习。
(一)专业岗位认知实习
大学第一学期,刚刚踏入学校大门的新生,对自己的专业充满了好奇与疑惑。大家都想了解一下自己的专业到底是学习什么的,毕业以后自己都可以干些什么。针对这些疑问,需要我们的专业老师给予解答和指导。由专业老师向同学们介绍专业的相关知识。毕业以后该专业都可以从事哪些岗位,相应的岗位又需要哪几门相应的专业课程。指导老师安排时间和同学们座谈,专门解决同学对本专业的疑惑。另外,大一初期安排学生到工厂或是实习车间进行一次见习,让同学们对本专业有一个感性的认识。
(二)专业岗位技术性实习
第三到第五学期,学生已经了解掌握了一定的专业理论知识,这一阶段要进行相应的实训,我们称之为“专业岗位技术性实习”,机械工程类专业要开设相应的实训项目,如金工实训,钳工实训,电工实训,数控车床实训,数控铣床实训,普通车实训,PLC技能实训等,根据具体专业开设相应的实训内容。通过实训,训练学生的职业技能、培养学生的动手能力。各专业培养的学生必须具备足够的技术理论基础、较全面的技术应用能力和必需的多种技能。反之亦巩固了相关的理论知识。
(三)就业前的顶岗实习
第六学期,学生基本掌握了必要的专业知识,略有一种“学有所成、想小试牛刀”的感觉。在就业前安排一次顶岗实习,对学校、学生的检验和企业的需求来说,意义显而易见。在顶岗实习阶段,学生作为主体在校内指导教师、实习单位指导教师的联合指导下,主动融入企业的生产氛围,以实际操作来提高自己的实践能力,根据企业所需,返补专业知识所缺;学校总结企业的前沿生产力和学生的反馈信息,修正学校的课程安排和教学计划,做到教研与社会生产相适应。
二、顶岗实习中应注意的问题
由于学生在顶岗实习期间未是真正毕业走向社会的企业员工,现时身份仍然是在校的学生,但人身却又实实在在离开了校园进入了企业,脱离了校园管理的视线。对学校或企业来说,在对学生的管理上都存在着些难度或矛盾。所以,学校作为“顶岗实习”中第一责任管理者,要协调学校、学生和企业三方的利益,注重细节,规范管理,才能使“顶岗实习”可持续地顺利进行,使各方在当中收到实际的效益。
(一)顶岗实习期间,学校对学生的管控
在顶岗实习期间,学校务必加强对学生的管控力度和保证管控的不间断性。根据实际情况,对学生的具体管理和指导者分为校内指导教师和企业指导教师,两者有着共同的管理对象不同的责任分工。校内指导教师主要负责学生的思想变化和工作动态的管控。可以借助电话、网络等通讯手段加强保持和学生的交流,帮助学生解决顶岗实习中存在的具体问题;通过要求学生填写实习手册、撰写实习报告和毕业论文等方式来控制“顶岗实习”的质量;对顶岗实习过程中存在的问题或变动信息进行归纳总结。在对学生的管控上一定要作出清晰明了的制度化文件(如《顶岗实习手册》、《实习鉴定表》等),对具体的联系频率都要有明确的规定,是每周一次还是有必要每天一次。企业指导教师主要负责顶岗员工现场的技术指导和安全教育工作。生命安全的重要性对于每一个人都是至上的。大多数机械工程类学生的工作环境都存在一定的危险性,比如机械行业企业,常说“空中有吊车,地面有钉子,面前有飞屑”,对安全意识一时疏忽,可能就造成对身体的伤害。所以企业指导教师务必给学生进行入厂前的安全教育,提醒学生时时刻刻牢记把人身安全放在第一位。再者,企业指导教师负责实践环节的考核,注重纪律的重要性。在业务指导的同时还应提醒学生注重培养良好的职业素质,维护学校、企业甚至是个人的形象和声誉三方共同努力,为“顶岗实习”的可持续性尽力。
(二)顶岗实习期间,学生的自我要求
由于环境的变化,从校园到未来憧憬的企业环境;身份的变化,从“学生”到可能拿到了职业生涯中第一份薪水的“企业职员”,学生难免很兴奋,甚至是得意忘形。此时,尤其要注意自我的纪律性和谦虚的个人修养。保持平常心,不卑不亢,从基层做起,虚心请教前辈,按时完成自己企业的工作和实习报告。这些都是学生高质量完成成顶岗实习的关键。
(三)校企合作,符合三方利益
教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》中提出:“各地教育行政部门要联合相关部门,优化区域政策环境,完善促进校企合作的政策法规,明确政府、行业、企业和学校在校企合作中的职责和权益,通过地方财政支持等政策措施,调动企业参与高等职业教育的积极性,促进高等职业教育校企合作、产学研结合制度化”。可见校企合作是政策方向,明确各方职责和权益符合各方利益。校方应协调各方的利益关系,走“顶岗实习”可持续之路。如校企在顶岗实习中的协议,应重点保护好学生的人身财产安全和应有的劳动权益。由于顶岗实习时间短,校企共同为学生制定顶岗阶段性计划,有利于避免近几年新闻常出现的“使用学生廉价劳工”现象。当然,学校也应该维护好企业的运营利益,强调学生的行为规范和纪律性,保证企业的正常生产和企业成本。校企双方可以探讨顶岗员工的人才备案,制定就业优先双选机制;产研合作共同开发教材、开展项目课题,推动教学改革,为社会培养符合企业需要的技术人才。总之,只有三方利益均得到保护,才能让“顶岗实习”可持续下去。
三、本校在顶岗实习中的收效
我国机械工业从“六五”初期起积极推进采用国际标准以来,经过30年的努力,取得显着成效。机械工业部于1996年制订了《机械工业标准文本采用国际标准和国外先进标准的若干规定》,对我国机械工业标准采用国际标准和国外先进标准作出了明确规定。进入20世纪以来,我国政府进一步加大对采用国际标准和国外先进标准工作重视力度,2001年11月国家质量监督检验检疫总局了《采用国际标准管理办法》。国家标准委于2002年7月26-27日,在北京召开全国采标工作会议,会后国家标准委等7个部委联合下发了《关于推进采用国际标准的若干意见》[2]。在国家标准委的领导和支持下,机械工业领域实质性参与国际标准化活动取得突破性进展;承担ISO/IEC技术委员会和分技术委员会秘书处工作实现零的突破,先后有机械科学研究总院承担的ISO/TC1《螺纹》秘书处、ISO/TC10/SC6《技术产品文件机械文件》秘书处、上海电缆研究所承担的IEC/TC7《架空导体》秘书处、西安高压电器研究所承担的IEC/TC28《高压绝缘配合》秘书处、哈尔滨电工仪表研究表所承担的IEC/TC85《电量和电磁量的测量设备》秘书处、中国电器科学研究院承担的IEC/SC32C《小型熔断器》秘书处;承担了20项国际标准的制修订工作,参与174项国际标准的制修订工作,这些举措就是为了使我国的技术标准进一步和国际标准接轨,使我国的经济融入世界经济。2007年12月,国家标准委召开全国采用国际标准工作会议。
国家标准委主任刘平均作了工作报告,提出今后采标工作的2个阶段目标。第一阶段目标是到“十一五”末,我国标准采用国际标准比例达到85%;第二阶段目标是到2020年使我国标准的总体水平达到发达国家水平,采用国际标准比例达到90%以上[3]。截止到2006年底,机械工业对应的国际标准(ISO标准、IEC标准)4193项中,已转化为机械工业领域国家标准和行业标准2627项,列入标准制修订计划正在转化的752项,经分析不予转化的245项,尚未转化的569项;机械工业领域相关联国际标准的转化率已达85%以上。截止到2007年11月底机械工业领域国家标准和行业标准数量为13330项,其中国家标准为4715项、行业标准为8615项;机械工业领域全国专业标准化技术委员会91个,全国专业标准化技术委员会分技术委员会76个,已完成组建正在报批的全国专业标准化技术委员会11个,全国专业标准化技术委员会分技术委员会14个,机械工业专业标准化技术委员会28个,机械工业专业标准化技术委员会分技术委员会1个;机械工业对口的ISO/TC有41个、ISO/TC/SC有133个,IEC/TC有44个、IEC/TC/SC有43个。从整体上看,机械工业领域采用国际标准比例高于国家平均水平,但与加快振兴机械工业的要求相比,与国家标准化发展目标相比,机械工业标准的国际竞争力不强问题仍未得到根本解决,一些不容忽视的新问题应引起重视。一是采用国际标准工作进展不平衡,据统计,在机械工业整体达到85%情况下,部分专业国际标准转化率不到50%;二是标准前期研究基础薄弱,导致基于自主创新技术成果制定的国际标准严重缺乏;三是对国际区域性或其他国际先进组织的标准体系和标准研究不够。
2我国机械工业标准与国际标准接轨的重要作用
a.标准编制方法更加规范化。为促进我国机械工业市场改革开放需要,原有的机械工业标准体系已不能很好地适应机械工业市场体系全面发展的需要。在采用国际标准化过程中,逐步建立起既能满足企业生产与经营需要,又能灵活、快速反映国内、外市场需求和新技术发展的协调、统一的机械工业标准体系;调整后的标准体系增加了贸易性功能,减少了生产型标准的比重,更加适应我国对外开放需要。在标准编制方法上,对于术语、图形符号、单位、公差等基础标准尽量同国际标准协调一致;对于试验、检验方法性标准,力求同国际标准相符;对于产品标准的技术内容保证有关产品用途的适应性、符合性;对于产品标准主要是反映有关产品性能的指标,给技术发展留有足够的余地。
b.产品质量得到了提高。从产业结构和产品结构看,我国机械产品正向高技术、高品质、高附加值方向发展,机械工业采用国际标准以来,已基本形成与国际接轨的产业结构,相当一部分国内资本主导的企业形成自主创新成果,如工业自动化仪表行业通过对国际上流行的19种总线技术进行深入研究,为“863”计划《基于高速以太网技术的现场总线控制设备研究开发》科技攻关打下良好的基础,促成了上海自仪股份和SOFTING公司、中国四联集团与西门子公司的开发合作,最终将具有独立自主知识产权的EPA(工厂自动化用工业以太网)通信协议加入到国际标准中。EPA通信协议成为IEC的PAS文件标志着我国在自动化技术领域拥有了国际认可的自主核心技术,为我国自动化产品进入国际市场提供了先决条件,探索了一条以国际标准带动国内产业结构调整的新路子[4]。以自主创新为经济结构调整和发展方式转变的中心环节,以技术改造和发展现代制造服务业为主要措施,大力推进节能减排,扩大国内外市场份额,推进重大技术装备、汽车、基础机械和基础件等重点领域的结构调整和产品升级,确保机械工业平稳较快发展,加快机械工业由大到强的转变。
c.促进了对外贸易发展。发展外向型经济是我国改革开放政策的重要组成部分,采用国际标准既是我国产品参与国际竞争的迫切需要,也是廉价的技术引进。中国制造的机械产品大量出口,与我国坚持推行采用国际标准和国外先进标准的技术经济政策直接相关。随着国际经济发展放缓,贸易保护主义抬头,一些发达国家频频利用技术壁垒保护本国利益,据调查,近几年我国60%的出口企业遇到过国外的技术壁垒,要破解国外的技术壁垒,就必须通过收集国外的标准信息,大力推进采用国际标准和国外先进标准是促进我国对外贸易、发展外向型经济最重要的技术途径。
d.提高了企业市场竞争力。我国许多机械企业在激烈的市场竞争中增强了标准意识,积极采用国际标准和国外先进标准能加快企业产品升级换代,提高产品质量和档次,增强企业实力,促进企业向专业化、规模化和国际化方向发展。提高企业产品的可信度,增强市场竞争力。通过采标还可以达成广泛的共识,降低贸易成本,简化合同条款,减少贸易壁垒。采用国际标准能转换企业经管机制,把企业推向市场,使企业在市场竞争中求得生存和发展,有利于促进企业技术进步,增强企业在国内外市场上的竞争能力。
3推动我国机械工业采用国际标准的几点建议
2010年11月16日,全国机械工业科技大会在北京召开,中国机械工业联合会了《机械工业“十二五”科技发展规划》,提出基本形成具有持续创新能力的科技标准,主要行业的相关国际标准采标率超过90%,主要产品90%以上按国际标准或国外先进标准组织生产,重点产品整体水平显着提高。结合机械工业“十二五”科技发展规划,推动我国机械工业采用国际标准的建设,提出几点思考。
a.提高企业采标意识。大力提高各级政府、各部门和每一个机械企业对采用国际标准的意识,加大采标宣传力度,采取多种形式,通过多种渠道,利用新闻媒体和一些大型活动对采标工作的重要性和必要性进行适时有力的宣传,提高企业和员工的采标认识水平,普遍树立采标意识[5],增强采标工作的紧迫感,对企业分类指导,提高企业采用国际标准和国外先进标准的自觉性,使我国的企业充分识到经济全球化进程进一步加快,科技进步日新月异,综合国力竞争日趋激烈;采用国际标准已经成为提高企业产品竞争力的重要手段。
b.加快国际标准的转化。深入开展对国际标准和国外先进标准的研究,提高采标工作科学性和有效性,尽快把国际标准转化为国家标准,加强采标工作的科学研究。加强采标统计和计算方法等采标基础理论、方法的研究,加强与机械相关联领域国际标准的对比和分析,为真实反映我国标准水平、制定科学合理采标政策提供依据。加强采标对象的研究,特别是要加强对最新国际标准的跟踪研究及其与我国标准的比对、分析和试验验证,增强采标工作的针对性、有效性。
关键词:超精密加工、精度、发展状况、展望
中图分类号:G718.1 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)04-011-01
一、超精密加工的定义
通常按照加工精度划分,可将机械加工分为普通加工、精密加工和超精密加工三大类。在不同的科学技术发展水平下,对精密加工和超精密加工有不同的定义,由于生产技术的不断发展,划分的界限不断变化。过去的超精密加工对今天来说可能已经是精密加工了,过去的精密加工对今天来说可能已经是普通加工了,所以对其划分的界限是相对的,随着加工技术的不断进步而逐渐向前推移。
1、普通加工指加工精度在1μm左右,相当于IT5-IT7级精度,表面粗糙度Ra值为0.2-0.8μm的加工方法,如车、铣、刨、磨、钻等,主要适用于汽车、拖拉机制造等工业。
2、精密加工指加工精度在0.1-0.01μm左右,相当于IT5级精度和IT5级精度以上,表面粗糙度Ra值为0.lμm以下的加工方法,如金刚车、金刚锁、研磨、布磨、超精研、镜面磨削等,主要用于精密机床、精密测量仪器等制造业的关键零件的加工。
3、超精密加工指被加工零件的尺寸公差为0.001μm数量级,表面粗糙度Ra值为0.001μm数量级的加工方法,加工中所使用设备的分辨率和重复精度为0.01μm数量级。目前,超精密加工的精度正从微米工艺向纳米工艺提高。
二、超精密加工的重要性
超精密加工属于机械制造中的尖端技术,是发展其他高科技的基础和关键。例如,为了提高导弹的命中精度,陀螺仪球的圆度误差要求控制在0.1μm之内,表面粗糙度要求Ra
三、超精密加工的分类
超精密加工主要包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨以及超精密特种加工。
1、超精密切削
超精密切削是60年展起来的新技术,它在国防和尖端技术的发展中起着重要的作用。现在超精密切削是使用精密的单晶天然金刚石刀具加工有色金属和非金属,可以直接切出超光滑的加工表面。由于超精密切削可以替代研磨等很费工的手工精加工工序,不仅节省工时,同时提高加工精度和加工表面质量,近年来受到各国的重视和发展。
2、超精密磨削
超精密磨削的发展远比超精密金刚石车削慢,金刚石刀具超精密切削技术的研究比较成熟,但金刚石刀具不宜切削钢、铁材料和陶瓷、玻璃等硬脆材料。因为在切削铁碳合金时,切削所产生的局部高温使金刚石中的碳原子很容易扩散到碳素体中而造成金刚石的碳化磨损;在微量切削陶瓷、玻璃时,切削力很大,临界剪切能量密度也很大,切削刃处的高温和高应力使金刚石产生较大的机械磨损。因此,对于钢、铁材料和陶瓷、玻璃等硬脆材料,超精密磨削显然是一种重要的、理想的加工方法,这就促进了超精密磨削的发展。
3超精密研磨
超精密研磨包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发射加工以及磁力研磨等加工方法。研磨金刚石车刀除采用机械磨料研磨之外,还采用了离子刻蚀和热化学方法。在研磨中,研磨盘原来均用高磷铸铁,后来采用高速钢研磨盘。
4、超精密特种加工
当加工精度要求达到纳米,甚至达到原子单位(原子晶格距离为0.1-0.2nm)时,切削加工方法已不能符合加工精度要求了,这时就需要借助特种加工的方法,即应用化学能、热能、电能或电化学能等,使这些能量超越原子间的结合能,去除工件表面的部分原子间的附着、结合或晶格变形,达到超精密加工的目的。
四、超精密加工的发展状况及展望
超精密工艺技术作为装备制造业中的关键技术,长期以来一直是世界各国进行研发和应用的重点。超精密工艺技术在国际上处于领先地位的国家有美、英、日等国。超精密加工是一个系统工程,即精密工程。影响超精密加工精度的因素很多,如被加工材料、刀具、机床、控制和监测系统及加工环境等因素,这些因素的综合参数性能决定了超精密加工的精度。要达到理想效果,就必须按系统工程的方法来处理各个因素。因此,超精密加工的发展趋势也是这些因素越来越达到理想、极限的尺度,以达到更高的加工精度,更好的加工质量。超精密加工将向以下几个方向发展:高质量、高精度、高效率;对工件材料的要求越来越严格;大型化、微型化;工艺整合化,发展模块化超精密加工机床;在线检测,实现加工计量一体化;智能化、自动化、柔性化;技术集成化程度不断提升;绿色化。
参考文献:
[1] 王先奎.精密和超精密加工技术[M].机械工业出版社,2004
传统的机械工程包括机械设备动力与制造工艺的研究,通过运用机械运动原理实现机械设备的正常运行。而机械电子工程重视实现传统机械系统能量的连接,信息连接是信息连接的重点。随着机械工程与电子工程的融合度越来越高,机械电子工程的智能化会成为未来的发展趋势。
1 机械电子工程概述
1.1 机械电子工程的定义
机械电子工程与其他相关学科之间有着紧密的联系,结合了各学科的优点,是一门比较复杂的综合性学科。机械电子工程以电子、机械、计算机技术为核心,通过科学合理的设计将各个模块优点发挥到最大。虽然机械电子技术需要运用各方面知识,但是机械电子产品的内部结构并不复杂,只需要将一些简单的机械电子元件按照规划进行科学的组合,就可以最大限度的提高产品的性能,减少成本的投入,在提高产品质量的同时提高企业的经济效益。
1.2 机械电子工程的发展
在机械电子工程发展的初期,人们并没有认识到机械电子工程的广阔的发展前景,由于缺乏必要的资源支持,机械电子工程的技术水平也极低,机械电子产品主要以手工制作为主,其工业化水平十分低下,机械电子工程的发展受到了极大的限制。随着机械电子工程的重要性日益凸显和其市场需求的扩大,人们开始重视对机械电子工程技术的开发,为了进一步提高其生产效率,机械电子工程逐渐实现在机械工业中的应用,并获得了飞速的发展。随着机械电子工程与机械工业的结合,实现了机械电子产品的流水线的生产,促进了生产水平的提高,提高了生产效率,可以实现机械电子产品可以在短时间内投入市场。但是目前我国主要引进国外的标准生产线,产品的生产模式与我国实际的生产需求差距很多,生产线本身的灵活性极弱,生产出的产品并不能够满足国内市场的需求。为了促进机械电子工程的进一步发展,需要结合我国国内市场的实际需求,将机械电子工程与人工智能相结合,充分发挥机械电子工程的优点,逐步实现其产业化与智能化。
2 人工智能概述
2.1 人工智能的学科定义
人工智能通过计算机的使用极大的延伸了自身的智能,主要通过对计算机功能的深入研究得到的一门学科,这门学科具有极大的发展前景,是21世纪的最重要的学科之一。计算机技术的发展是人工智能学科得以发展的关键,因此计算机技术是人工智能学科的基础。但是人工智能学科并不是单一涉及到一门学科,此外还与信息论、心理学、控制论等多个学科存在着交叉关系,因此,人工智能学科吸收了其他各个学科的优点,具有极强的发展潜力。
2.2 人工智能的发展阶段
2.2.1 萌芽阶段
随着世界第一台计算器的诞生标志着人工智能研究之路的开始,但是这个阶段的发展十分缓慢,但是这个阶段为人工智能的研究积累了大量的经验。直到世界第一台计算机诞生之后,加快了人工智能研究的角度,依旧没有取得实质性进展。所以这个阶段属于经验积累阶段,为之后发展奠定基础。
2.2.2 第一个发展阶段
1956年“人工智能”命题的提出标志着人工智能的发展进入了第一个高峰期。这个阶段主要是博弈、和基本原理的证明,这个阶段最大的贡献大大解放了人们的思想,为之后的发展提供了理论支持。
2.2.3 第二个发展阶段
人工智能第二个发展阶段的标志是1977年全球第五届人工智能会议的召开,经过这个会议逐渐促使了人工智能与实际生产的结合,使人工智能获得了一个巨大的飞跃,使其进入了知识层面的发展。
3 机械电子工程与人工智能的关系
随着社会信息化的进一步推进,为机械电子工程技术的发展带来了契机,人工智能的加入为了机械电子工程的发展开拓了巨大的发展空间。传统的机械电子系统,缺乏必要的稳定性,面对逐渐增多的信息量,单纯通过人工的方式进行处理显得力不从心,急需要一种可以处理多种不同类别信息的技术。在这种情况下人工智能的加入为机械电子工程的发展提供了巨大支持。人工智能通过建立相关模型、控制模型,实现对信息的处理,最终根据处理的信息能够很好的完成故障的诊断。除此之外人工智能使用模糊推力系统和神经网络系统这两种方法实现了对系统的数据信息进行全面的描述,最终实现对机械电子系统的科学合理的控制。
在人工智能漫长的发展过程中,每个阶段的发展都十分缓慢,并没有实现人工智能的实质性的变革。但是随着人工智能与机械电子工程逐渐结合之后,形成了由量变到质变的巨大飞跃,使世界进入了机械电子工程时代。随着人工智能在机械电子工程领域的广泛应用,人工智能逐渐形成了神经网络系统和模糊逻辑系统,通过这两个系统对人类的思维模式进行模拟来解决多变的工程应用问题。人工智能在机械电子工程中的广泛应用过程中逐步完善了自身的缺陷,为自身的发展提供了一个新的发展路径。
从以上可以看出发展过程机械电子工程与人工智能二者具有密不可分的联系。一方面在机械电子工程的发展过程中正是由于人工智能的加入是机械电子工程的发展带来新的契机。另一方面,人工智能通过在机械工程领域的应用,为自身的发展提供了一个新的路径。
模具是工业生产的基础工艺装备,是进行少无切削加工的主要工具。模具技术水平的高低,直接影响到产品质量、产量、成本、新产品的投产及老产品更新换代的周期以及企业产品结构调整速度与市场竞争力。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”, 用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
模具工业在国民经济中的重要地位和作用表现在以下几点:
第一,模具工业是高新技术产业的一个组成部分。
第二,模具工业又是高新技术产业化的重要领域,用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平,是推动模具工业技术进步的关键环节。CAD/CAE/CAM技术在模具工业中的应用,快速原型制造技术的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。
第三,模具工业是装备工业的一个组成部分。1998年l1月召开的中央经济工作会议,首次明确提出了加大装备工业的开发力度,推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业,把它同一般的加工工业区别开来,是对机械工业在国民经济中的地位与作用的重新定位。
二、冲压模具在国内的现状与发展
我国冲压模具市场的情况是:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率要低于冲压模具市场总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场价格低很多,具有一定的竞争力,因此国际市场前景看好。
模具CAD/CAM技术状况:21世纪开始,CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本上都有CAD/CAM技术,其中部分骨干重点企业还具备CAE能力。
模具设计制造能力状况:部分高精度多工位级进模和多功能模已达到世界水平,且模具制造周期也已达到国外同类模具水准;信息工程等现代制造技术已在许多模具厂得到应用等。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,与国外相比还存在一定的差距。
模具质量状况:模具质量主要反映在精度和寿命方面,其次是结构和外观方面。当然,一套好模具,维修还应该是方便的。由于我国冲压件批量偏小,所以我国冲压模具在国内市场上寿命问题相对来说并不十分突出,而精度达不到要求、结构不合理、外观差往往成为质量的主要问题。
模具行业专业化程度及分布状况:我国模具行业专业化程度还比较低,模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%左右,我国冲压模具自产自配比例约为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。由于自配比例高,所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。
冲压模具的发展趋势有以下几点:
1全面推广CAD/CAM/CAE技术;2模具检测设备向精密、高效和多功能方向发展;3模具加工设备向高速、一体化方向发展;4一体化加工中心是目前正在发展的新技术;5模具材料及表面处理技术发展迅速;6模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到认同。
三、级进模的应用
先进模具之一的多工位级模具是当代所有模具中冲压功能最多、结构最复杂、生产效率和自动化程度最高的一种冲模。由于采用高硬度硬质合金等材料制造模具和采用先进的精密加工技术,多工位级进模也是使用寿命最长和模具精度很高的一种精密模具。因此,越来越被人们重视而广泛使用起来。转贴于
使用级进模的条件:
1、制件的产量比较大(一般不少于5万件,但这个数不是绝对的)。
2、制件的精度适中,一般为大于IT10级,近几年随着模具加工技术的进步,多工位级进模的制造精度明显有了提高,从而使制件精度也提高,有的在IT8级以内。
3、用单工序模不经济,用复合模又难于冲压加工的情况下,只能用多工位级进模。
4、用单工序模不便定位和冲压加工,只能用多工位级进模生产的某些小而复杂的微型或超小型件。这种情况下,制件的产量大小往往不去过多考虑。
四、模具设计中模具CAD的优越性
在模具设计与制造中采用CAD/CAM技术,是模具技术发展的一个显著特点。采用CAD/CAM技术,无论在提高生产率、改善挤压件产品质量,还是在降低制件成本、减轻劳动强度发面,都比传统的模具设计与制造过程有绝对优势。其优越性主要表现在以下几方面:
(1)提高挤压件产品质量。过去,在人们凭经验设计计算时,不可能进行多方案综合分析比较。而采用CAD之后,由于计算机的最显著特点是不怕千万次重复计算,而且效率又极高,所以能进行多方案论证,多变参数模拟。又由于在计算机系统内,可以存储模具设计标准和设计准则等各种有关设计资料,为挤压模具设计提供了科学的数据,并可极大的减少人为因素对设计质量的影响。采用优化设计方法也可使模具的参数和结构更加合理化。通过CAD设计数据直接生成数控加工程序和采用数控机床加工,也可使加工出的挤压模具质量得到进一步的提高。总之,采用CAD/CAM技术可大幅度的提高挤压件质量。
(2)缩短模具设计和制造周期及提高生产效率。采用CAD的工艺分析和绘图,大大缩减了模具设计时间,而CAD与CAM的集成则可显著的缩短模具从设计到制造的周期。由于模具质量的提高,可靠性增加,调整及修模时间明显减少,实际上也就是提高了生产率。
(3)减少对熟练工程技术设计人员的需求。由于设计及计算工作采用人机交互型系统,因此,对操作人员的技术水平要求不高,明显的减少了对熟练工程技术人员的需求;并且,大量的工程计算及模具图样设计都由计算机、自动绘图机来完成,所以设计人员从繁冗的设计和绘图的工作中解放出来,大大节省了劳动力,使设计人员能更好的从事其他创造性的劳动。