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【关键词】数控技术 火焰切割 变形 自动化控制技术
随着现代工业的快速发展,优势较为明显的数控火焰切割技术得到了相当广泛的运用,明显地提升了工业切割的效率。但是,数控火焰切割技术在实际的运用过程中,由于各种各样的原因,容易导致切割件变形,这需要花费时间和精力进行变形复原,有些难以复原的只能直接报废等,造成了人力、物力和财力的大量浪费。因此,我们需要对自动化控制技术的优势进行分析,进而提出相应的通过自动化控制技术解决切割件变相的策略,最终促进切割效率的有效提升。
1 自动化控制技术的优势
1.1 自动化控制技术能够使切割任务处理迅速化
在传统的切割中,需要耗费大量的时间来对切割件的性状进行测量和评估,然后才能够根据实际的情况指定相应的切割方案,采用相应的切割工艺来对切割件进行切割。这样容易导致切割的效率较低,同时还容易因为在切割的过程中处理不当导致切割件在切割过程中容易变形。而通过采用自动化控制技术进行切割,能够实现对切割件性状的自动化识别,然后根据其实际状况选择最符合切割要求的切割工艺、切割流程以及切割顺序等。此外,自动化控制系统中还包含有批量处理设置,能够对性状相同的切割件进行批量切割和批量进行防变形处理。
1.2 自动化控制技术能够更加准确地完成切割任务
在人工控制的切割过程中,对于切割件的判断和测量都存在着一定的误差,同时对切割过程中切割件发生的变形也不能够完全控制,因而容易导致切割件变形。而在采用自动化技术控制的切割中,能够实现对切割件具体数据的精准掌握,然后根据这些数据掌握的情况来精准地确定切割位置、控制切割工艺等,同时,能够对切割过程中的切割件进行实时监控,根据切割件的变化实时开展防变形控制,最终保障切割任务的准确和高效完成。
2 自动化控制技术的内涵
自动化控制技术是指通过对相应的硬件设备进行自动化的控制,从而使硬件设备能够按照命令要求实现相应的动作,完成作业过程的一项技术。自动化技术需要有相应的软件技术的支持,同时也离不开能够准确执行软件命令的硬件设备。自动化控制技术是相对于人工控制技术而言的,在自动化控制技术中,全程没有或者很少有人工参与,自动化控制系统就能够根据参数设置,使控制对象运行工作流程,实现参数控制的结果。自动化控制技术能够大幅解放人力,使人们将精力投入到更加有创造力的活动当中去,同时还能够避免人们在操作过程中受到伤害。因而,自动化控制技术的发展和应用是大势所趋,自动化控制系统能够在更多的领域取代人工控制,需要我们对其予以足够的关注。
3 运用自动化控制技术防止切割变形的策略
3.1 运用自动化控制技术对切割件进行切割控制
运用自动化控制技术对切割件进行控制的流程如下:人工在自动化控制端输入切割件的材料、长宽高、硬度以及制作工艺等/自动化控制系统根据安装的红外线装置自动检测切割件的长宽高以及重量,根据这些条件自主算出密度――根据输入或者计算出来的数据在数据库中进行检索和分析,选择出合适的切割速度、喷嘴型号和切割流程――控制人员对上述内容进行检查,选择是否执行切割,然后系统发出相应的命令(不执行切割返回第二步,重新检索和计算,执行切割继续下一步)――切割设备接收到系统发出的命令之后,自动设定切割速度、适配喷嘴型号,执行切割流程――切割命令执行完毕之后,返回完成信号,自动化控制系统对切割状况进行重新检测,然后测算出合适的冷却环境,制定出冷却环境参数――自动化操作系统自主调整冷却环境,使切割件顺利冷却。这样,就能够根据切割件的状况来实现切割工艺的自动化调整,避免因为材料密度不均匀、受热不均等导致的切割变形状况。
3.2 运用自动化控制技术实现对切割顺序的控制
对顺序进行控制是自动化控制技术的一个重要功能,同时,通过对顺序进行控制也能够有效保障切割件的稳定,避免切割件由于受热不均导致的变形。在利用数控火焰切割技术进行切割件切割时,正确的顺序应该是按照小大,内外,圆方的顺序来进行的,按照这样的顺序能够有效保障在切割的过程中受力、受热以及散热等的均匀,最终保证切割件不会变形。因此,我们需要充分地运用自动化控制中的顺序控制技术来实现对切割顺序的控制。首先,人工将需要切割的参数输入到自动化控制系统当中,系统根据控制人员输入的参数来实现对切割件大小和外形的分析,进而自主排列出切割的先后顺序。其次,控制人员对切割的先后顺序进行确认操作,然后系统按照切割要求进行顺序切割,实现对切割顺序的控制。
3.3 运用自动化控制技术实现对切割工艺的控制
针对不同的材料选择不同的切割工艺有助于防止切割件在切割过程中变形,因此,我们需要运用自动化控制技术来实现对切割工艺的控制。现有的防止数控火焰切割变形的技术有留割技术和搭桥技术等,因此,我们在自动化控制系统中针对这两种技术进行自动化切割程序设计,然后在对切割件进行切割时自主根据不同的切割工艺来进行切割,有效减少切割件的变形。
4 结语
综上所述,在数控火焰切割的过程中,会由于切割件的原因、切割工艺的选择原因以及受热和散热的原因从而导致切割件的变形,导致大量的时间和精力浪费在切割件形状的恢复上面,而有些难以恢复的切割件只能报废等,造成了大量的浪费。因此,我们需要通过自动化控制技术来对数控火焰切割过程进行控制,最终保障数控火焰切割质量的有效提升。
参考文献
[1]吴新哲,边江,银海.提高数控火焰切割质量的途径[J].机械管理开发, 2011(02).
[2]仇礼娟.浅析板坯自动火焰切割系统的控制及应用[J].机电工程技术,2012(03).
作者简介
李彦凯(1987-),男,河北省邯郸市人。大学本科学历。现为冀中能源机械装备集团通方煤矿机械有限公司机械助理工程师。研究方向为数控火焰切割变形控制。
关键词:书籍设计;个性化;编排
中图分类号:J524 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2012)33-0203-01
在书籍日益多样的今天,人们更加期待个性化书籍的出现,期待不一样的书籍能满足人们的视觉感受,不再满足于仅仅对字符的阅读,对风格突出、易看易读、内容传达准确的书籍比较感兴趣,视觉冲击力强具有个性的书籍逐渐进入人们的视线。汉字与图形在传达书籍内容、个性化方面起到了不可替代的作用,越来越受到人们的关注,图形是最能抓住读者眼球的视觉元素,汉字是书籍设计中最主要的元素,把两者结合在一起形成的个性化编排是书籍设计的核心内容,是读者视觉接触时间最长的部分。正因为图形与汉字在书籍设计中如此重要,才对其进行个性化的编排。
一、圆形编排
圆形编排本身就给人一种运动、旋转、充满节奏的韵律美,包豪斯的主导教师伊顿在《造型与形式构成》一书中指出,如同音乐的和声,特征的重复,点的调合以及线,面,块,体形,比例,质地和色彩的反复都存在着节奏。图形和汉字可以通过各种各样的变化在圆形中营造节奏和韵律,在此基础上使之在次序、比例、强弱上加以规律的变化,也可产生节奏感。在构图上,图形与汉字也可做有节奏规律的编排,如:图形-图形-汉字,汉字-汉字-图形,通过对同一内容的图形与汉字的大小、颜色、疏密、主次、黑白的渐次变化达到视觉形象鲜明的节奏韵律。使书籍设计看上去不再是呆板的版面编排,在有秩序的前提下富有个性变化。
二、三角形编排
三角形编排是最富有稳定性的金字塔形,三角形又代表了创新与突变,汉字与图形在三角形中进行编排,表现版面设计的灵活与创新的个性,把汉字与图形围绕三角形进行排列组合,形成大小、疏密、虚实等鲜明的对比效果。对比是塑造设计风格鲜明的一种有效的表现方式,能使物象产生富有活力的生动效果,使人兴奋,提高视觉力度。在书籍版面设计中汉字与图形均存在黑白与彩色、主要与次要、体量与数量、虚与实等对比因素,存在着大小、形状、质感、方向、色调这几方面的对比关系。他们彼此渗透、相互并存,交融在各版面设计中,运用好对比就能处理好汉字与图形的编排,这里所说的形式灵活即版式的个性化编排,正是因为有了个性化版面才使画面看起来不再呆板,产生对比强烈的视觉效果,增加版面的对比效果。
三、长方形编排
长方形编排是书籍设计中常用的一种编排方式,长方形的运用使得汉字与图形更加内向集中,但版面中也要有虚有实,这就造成了版面中要留白,空白的设置与运用,在书籍设计中有着不可忽略的作用,是进行艺术表现的重要手段,能缓和画面的紧张与复杂感,打破沉闷与闭塞,唤起联想,留白的运用使得画面充满个性,有个性的编排使得版面看起来充满灵性与气韵。版面中虚实相生,这样才能突出主题,烘托气氛,造成新颖独特的构图效果,加强画面的感染力。这也就是说画面在进行编排时要详略得当,注重个性上塑造,使书籍拥有独特的美感。
四、自由型编排
自由型编排是一种不受约束的、随意的编排形式,给人一种活泼轻快之感,是书籍设计中经常运用的编排方式。自由并不代表可以无规律的乱排,自由型编排是一种灵活的编排方式,并不是不受约束的无规则的编排行为,而是要求书籍内容看似自由编排,但总体效果又形散而神不散,这就要求自由编排的同时突出强调重点内容,在版面中突出重点部分,忽略次要部分,从而达到主从分明,完整统一,在保证整体效果的前提下使其富有个性化。书籍编排离不开重点编排的运用,在设计中有意识的突出和强调其中最具个性部分或要素,使其成为整体中最能产生视觉吸引力的兴趣中心,从而使书籍编排整体而富有个性。
书籍设计只有具备了自己的个性,才能在琳琅满目的书海中寻找出自己的一片天空,才能被人反复阅读、细细品味从而实现自己的文化价值,利于传播。在书籍设计中要不拘泥于束缚发展的旧模式,不满足已有的书籍形态样式,敢思敢想,虚心学习,使书籍发展即充满文化气息,又焕发创新的魅力。继承与创新,在传统设计元素与现代设计理念中探索,为书籍设计动态发展注入新鲜的活力。因此每个书籍设计者都必须在不断变化的设计潮流中捍卫传统文化的内涵,不断加强自身的艺术修养与道德修养,丰富生活经历,通过阅读大量书籍、感悟优秀书籍的设计理念、讲究艺术品位、追求个性特征来完善书籍设计的内容与形式,形成具有中国特色的书籍设计风格。
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关键词:数字化;物理教学;课堂效率
随着现代科技的迅猛发展,数字化技术逐渐进入物理课堂。各种数字化手段的运用,可以使学生更快、更准确地得出实验数据。通过分析实验数据,能够快速得出实验结论,有效提高了课堂教学效率。那么,如何才能发挥数字化技术在物理课堂中的积极作用呢?前教育部部长陈至立说:“发展现代教育技术,是教育领域的一场深刻的变革,不仅需要基础设施即硬件建设,还需要软件建设,更要有教育观念和人才培养模式的变革。”
一、数字化手段在物理教学中的必要性
1.数字化是必然趋势
伴随着信息技术的快速发展,教育信息化、数字化是必然趋势。《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍运用,能够促进信息技术与学科整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的改革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具。”
2.有效提高课堂效率
随着教育技术的不断发展,数字化教学手段必然会越来越多地进入我们的物理课堂。数字化手段在物理教学中的运用,可以增加学生的学习兴趣,使一些抽象的东西更形象、更逼真、更生动、更容易理解,提高了课堂效率。
3.数字化手段在物理实验教学中的重要性
在物理实验教学中,数字化的运用可以节省实验时间,有效提高实验效率,快速准确地得出实验数据;数字化手段的运用可以使实验现象更明显、更逼真,效果更佳;数字化仪器的使用可以使一些传统方式无法解决的实验轻松地解决,让学生对知识理解得更加透彻。
二、数字化手段在物理教学中存在的问题
1.思想观念亟须更新
数字化设备刚兴起时,大多数教师都和我一样,会有这样的认识:能用最简单的仪器和最普通的方法将实验做成功,效果就最好,它更加直观,更容易让学生信服。只有当遇到一些常规方法不易测量和不易处理的数据时,我们才想到借用数字化手段来解决。其实不然,我想,如果总是抱着这样一种态度的话,那么在平时的教学中就会墨守成规,不会积极主动地去想想数字化手段的优势,总是按照固有的思想进行教学,就不会有很好的创新。
2.数字化技术与先进教学思想的有机融合
数字化实验技术为物理教学提供了先进的实验手段,但它并不代表先进的教学思想。只有将先进的教育技术手段与先进的教学思想有机地融合,才能实现信息技术与学科教学的充分整合。因此,教师在教学活动中不仅要运用先进的教学手段,更要重视教学思想的转变,重视教学过程和学生学习过程的研究。基于数字化实验技术体现着先进的教学思想,这更有待于更多的教师从更广泛的角度去研究它,去适应它。
3.数字化技术培训至关重要
经过一段时间的调查了解,我发现,许多学校花巨资引进了数字化实验室,但利用率却非常低,有的教师不敢用,有的教师不会用,还有的教师懒得用,数字化仪器几乎成为摆设。大多数情况下,数字化实验室犹如出嫁时才能穿出去的嫁衣。所以说,进行数字化技术方面的培训至关重要,迫在眉睫!
追求时尚本没有错,错在没有把时尚当作平常。也许,只有我们广大一线教师对数字化技术这一新生事物多看几眼,多用心去想想,而不是用那么守旧,甚至是排斥的眼光去看待它的话,你才会发现它是那么的美,用起来是那么的顺手,它将会成为你的好帮手、好朋友。我坚信,广大一线教师将会越来越喜欢数字化教学这一全新的教学模式,课堂效率也将会得到大幅度的提高。
参考文献:
[1]阎金铎,郭玉英.中学物理新课程教学概论[M].北京:北京师范大学出版社,2008:23.
[2]蔡铁权.物理教学论丛:基础教育课程改革视野下的中学物理教学[M].北京:科学出版社,2005:112.
关键词:变革;数字化;计算机;网络;教育;艺术;教学
当下,数字、信息、网络正在无时无刻、无所不在地渗透到人们的学习、工作和生活中,改变着人们的生产方式和生活方式,改变着人们的思维方式和学习方式。信息技术的飞速发展,同样对高等教育产生了史无前例的巨大冲击,从教育环境、教育模式到教育理念、教育目标,都在这场冲击中发生着变革。
国内大学相继投入到了这既是严峻挑战,同时也是千载难逢的机遇中。然而,尽管有些学校已经采用了一些先进的设备和工具,但是还在沿用数十年来的传统教学方法和管理模式。电化教学设施设备变成了利用率很低的简单摆设,真正起决定性变化的管理和教学的方法和模式却没有随着社会发展的大趋势进行相应变革。面对知识全球化和民族素质提高的教育要求,以及一系列的教育市场化竞争的挑战,如何根据本校的实际情况,顺应变革的潮流,是各个院校的当务之急。
1、教育环境的变革
信息时代是一个快捷的时代,效率之高、信息量之大,都是前所未有的。教学环境的变革是信息有效共享与集成,它建立在计算机技术、网络技术、多媒体技术等现代信息技术基础之上,其核心是指用全数字化的信息获取、存储、传输及处理技术,来控制和操纵整个专业系统的教学和管理事务,对教育教学过程必将产生巨大的影响。
数字化技术有利于艺术设计高校教育的信息交流、教学互动、资源共享,计算机实现了设计数据的储存及再利用,各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以用数据来储存,并且可以随时方便地进行检索。专业考试与成绩管理系统中可以做到课程设置,试题编辑,自动出卷,试题库整理,成绩录入与查询等多项功能。数字化工作室可以使学生自主培养自己的协同工作能力,以及探索知识,获得知识的能力。
此外,多媒体课件的开发、网络技术和远程教育给学生以更多的信息知识,通过局域网或Internet网,可实现院、校之间的网上教学,一些知名的专家教授可以足不出校而面向全国艺术设计教育机构。网络也拓展了艺术设计存在的空间,使艺术设计走向了更广泛的数字化,让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯,有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。
2、教学方式的变革
目前在我国的教育领域已经广泛采用现代数字技术辅助教学,提高教学效益,并由此引发的教育观念、教育手段、教学模式和教育结构的改革已成为共识。
这样一来,教学组织形式更加灵活,课堂教学不再局限在有形的教室中,教学活动的时间和空间得到了无形的扩展,使随时随地学习成为可能。学生可以按照自身的条件,选择最适合于自己的发展途径,使因材施教进入一个新的阶段,课堂教学可以达到更加多元化及协作化的学习模式,进一步体现了教师的主导作用和学生的主体地位。在丰富的教育资源面前,教师不再是唯一的信息源,学生的个性得以觉醒,创新精神得以彰显。所有这一切,都将最终导致教育理念的转变甚至教育理论的创新。
在数字化教育平台上,可以提供多方位的教学服务。在教学实践中,教师可以把教学、试验、科研有效结合起来。如网络教学平台中可将教师的课堂教学、反馈练习,课后辅导,乃至个别化学习,在线学习、电子邮件、远程教学等各个部分包容进来,形成大容量,开放式,交互式的符合学生认知规律的新的教学形式。更有价值的是,因为每个教学内容的数据都储存在服务器上,数据在任何时候都可以被调用,教学信息更容易分享,教学环节更容易整合。
3、教学管理的丰富
通过数字化技术,我们可以还原本真课堂,通过数字监控进行公开课的课堂教学观摩,给予课堂上的教师、学生尽可能少的影响。
我们可以实现教师自我教学水平的提升。很多鲜活的事例告诉我们,教师的个人发展,不仅是听专家报告、参加教研活动,更在于自身的针对性的实践和思考。数字化设备可以为每一位愿意提高自己的教师自动记录着真实的课堂,无需外人帮助,需要的只是上课后在网络上静心点击和自我对课堂的感悟。
通过数字化技术,我们欣喜地积累着优秀的教学资源。很多好的教学课案如果不及时地记录下来,会随着时间的流逝而被丢失。借助数字化设备,一些优秀的课堂实录、设计过程等将被忠实地记录下来,不仅使宝贵的教学资源数字化后便于知识管理,为学校积累具有本校特色的优秀教学资源,也为每一位成长中的教师保留着一份宝贵的财富,一段成长的足迹。
通过数字化技术,我们还可以突破时空限制,将教学实况直接变为网络上可以实时播放的视频流和音频流。这种技术手段的改进,为远程专家实时点评、课后专家远程诊断、教师互评、学生学习、自我反思、网络教研、行政考核等提供了真实感性的第一手资料。
通过数字化技术,我们可以实现更多的人性化教学管理,提供更贴心的教学服务,建立起更好的保障教学质量不断提升的长效机制,深化改革,持续创新,使学校向一流高校的美好前景稳步迈进。
4、设计专业的新增
随着时代的发展,传统艺术在与计算机技术、工业、建筑、管理等学科的不断交叉中,衍生出许多新专业,如广告设计、工业设计、环境艺术设计等。目前,在数字时代的大背景下,动漫制作、游戏策划、游戏设计等数字化专业亦成为了热门。
不过,就其归属而言,数字化艺术设计还是艺术学的分支。它虽然以计算机为依托,不可避免地要涉及到技术问题,但始终以艺术作为自己的出发点,在题材、技巧、观念等方面深受传统艺术的影响。当数字化艺术设计的作品数量还不是很多,影响还不是很大时,数字化设计只是艺术设计学科的课程之一,随着数字化艺术设计的日益普及,创意经济、文化产业、数字影像、体验时代,成为当下使用最为频繁的关键词。DV、Flash、电子杂志、动画、网络游戏日益成为新生代生活中不可缺少的一部分。在这样的背景下,数字设计艺术作为新的艺术门类,正在以新产业主体的形象迅速涌入我们的视野,数字化艺术设计已成为艺术设计领域的专业之一。
5、辅助设计的帮助
数字化时代为艺术设计创作提供了新的艺术创作手段,新的载体,新的工具,新的传播手段,新的创作角度,许多计算机软件具有绘图、三维动画、数据统计、资料检索等功能,一些特殊软件甚至能够进行人工智能、虚拟现实、人机交互技术。数字科技与设计艺术的交叉融合,主要涉及计算机辅助设计与概念设计、面向艺术与设计的虚拟人技术研究、数字艺术与新媒体研究、面向艺术与设计的软计算研究、交互式艺术、计算机辅助艺术绘制、非语言艺术、非物质文化遗产保护、民族文化与风格研究、商业媒体研究、计算机辅助卡通动画、虚拟设计技术、CAD/CAM等。其理论成果广泛应用于产品创新、CAD、数字会展研究、虚拟服装展示等