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先進制造技術的論文范文1
【中圖分類號】G712
制造業是國民經濟中重要的支柱產業，制造技術的水平和制造業的實力反映一個國家的生產力水平，決定著國家的經濟競爭力和綜合國力的強弱。由于傳統的以大批量生產為特征的制造技術和制造模式已無法適應現代市場環境的嚴峻挑戰，從而引發了制造技術、制造模式和管理技術的劇烈變革，先進制造技術就是在這樣的環境下提出來的新觀點。先進制造技術是制造業在不斷吸收信息技術及現代化管理技術等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務直至回收的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、敏捷的生產，從而提高企業市場競爭力的制造技術的總稱。
隨著我國制造業的迅猛發展，先進制造技術和現代管理方法在生產中的應用越來越多，我院機械類專業開設了《先進制造技術》課程，目的是拓寬學生專業視野，掌握制造技術最新發展。由于先進制造技術課程涉及的內容多，哲理深奧，覆蓋面廣等原因，使得學生在學習的過程中理解和掌握比較困難，學生的感性認識欠缺，對學習的興趣不高，普遍感到枯燥難懂，學習注意力難以持久，因而學習效果不好。怎樣使學生在有限的時間內學到更多的知識，培養良好的職業素養和創新能力，對先進制造技術課程進行教學內容和教學手段的改革就顯得十分重要。
一、《先進制造技術》課程的特點
1.課程的內容多，覆蓋面廣
《先進制造技術》課程的內容十分繁雜，覆蓋面廣，包括柔性制造系統、計算機集成制造系統、快速成型技術、先進生產管理技術、特種加工技術、超精加工技術、納米加工技術、生物加工技術和綠色制造等先進的制造工藝技術和成組技術、并行工程、精益生產、準時生產、敏捷制造、虛擬制造、可重構制造、網絡制造、智能制造等先進的制造模式，以及現代生產管理信息系統、企業供應鏈管理和產品數據管理等先進的管理技術等。
2.課程內容上既繼承又發展，具有動態性
《先進制造技術》課程所講授的內容中有很多的先進技術是既繼承又發展的。如在物料需求計劃的基礎上，將企業的經營、銷售、財務、成本管理納入，則發展為制造資源計劃，而制造資源計劃經過擴充和進一步完善則發展成為企業資源計劃。同時，隨著時間的推移，各種先進制造技術不斷吸收各種最新技術成果，并不斷發展和創新。故本課程的內容也具有動態性，需要不斷地更新。
3.教材內容的滯后性
先進制造技術發展迅速，而教材的內容大多是已經成熟或即將成熟的知識，與相關學科的最新進展相比存在一定的滯后性。因此，授課教師必須及時檢索、查閱相關技術的最新研究成果，并補充到教學內容中，使學生能夠掌握制造技術的最新知識。
4.教材內容的概述性
由于該課程涉及的內容多、課時少（一般為40課時），對于每一種先進制造技術，本課程都不能進行深入、詳細的講解，而只介紹其基本原理、特點、應用和發展趨勢等。
二、教學改革
1.教學內容
作為高等教育的重要組成部分，高等職業教育以造就新型工業化需要的能力強、素質高的高端技能型人才為目標，不僅要培養大量能夠勝任現場操作的高技能人才，而且要為潛在的未來能夠擔當企業推動技術創新和實現科技成果轉化的高端技能人才營造訓練環境。未來先進制造技術要求從業者既有較強的實踐動手能力，又有一定的理論知識和智力技能，必須具有較強的自主學習能力和創新能力，具有對新知識、新技術的快速學習、吸收和創造性的應用能力，能夠把高新技術和設計成果迅速轉化為實踐、產品，促進制造企業的產品創新和技術創新。先進制造技術作為一種動態技術，不斷吸收各種最新的技術成果，那么作為介紹先進制造技術的《先進制造技術》課程也應該是一門動態的課程，隨著新科技、新理念的不斷出現而不斷更新、充實和發展。另外，由于先進制造技術涉及產品的整個生命周期，從市場調研、產品設計、工藝設計、加工制造、生產管理、售前售后服務到產品的回收等方方面面的內容，因此先進制造技術課程的內容十分龐雜，涉及許多其它學科的知識，如管理科學、電子科學、材料科學、信息科學等，在短時間內全部掌握是不可能的。對于教學內容的安排就顯得尤為重要，先進制造技術包含的內容非常廣泛，教學課時內不能全部介紹，課堂教學只能選擇有限的部分內容講解。重點介紹現代設計技術、先進成形制造技術、先進制造工藝技術、制造自動化、先進制造的模式與管理技術等核心內容。同時，教師應注意收集各種先進制造技術最新的研究成果，及時補充教學內容，確保教學內容的前瞻性。
2.課堂教學方式
如何增加學生學習的動力，激發學生學習新知識和新技術的興趣。要轉變傳統的教師觀與學生觀，教師不能只單純地傳授知識，為人師表，把學生當作被動受教育的客體。在課堂教學中，從以教師為中心向以教師為主導，學生為主體的轉變，從單一的專業教育向綜合素質教育和通識教育的轉變，從以傳授知識為主向全面地培養能力為主的轉變，從單一的培養模式向多層次、多方位的立體培養和因材施教的轉變，從封閉式教學向開放式教學轉變。經過一段時間的學習，確立引導學生自主學、激勵學生合作學、培養學生創造學三個學習目標。
（1）教師應引導學生自主學習
知識更新速度的加快，知識總量急劇增加，教育的重點要從傳授知識轉變為著重培養能力，特別是學習能力和思維能力。教師在教學過程中，要充分發揮學生的主觀能動作用，引導和啟發學生主動認知、質疑問題，重點掌握研究和解決問題的思路和方法。注意指導學生對所學知識的思考、歸納、總結、應用，從而了解學習過程，認識學習規律，尋找和總結適合自己的、靈活而高效的學習方法，發展學生的自主學習能力，為學生的再學習和繼續發展奠定基礎。教學中引導學生明確想學什么和應該知道什么，然后讓學生選擇自己感興趣的部分內容自主學習，在課余的時候收集相關的新知識和新技術，在課堂中給予學生機會講解。學生選擇學習內容，掌握了學習的主動權，激發了學習興趣。同時應及時修訂和充實教學的內容，擴大課程教學資源，提高課堂教學的柔性。
（2）在課堂上引入案例教學法
通過企業生產實例提出需要解決的問題，然后介紹解決問題的方法，最后總結必要的結論和概念，避免傳統的提出概念、解釋概念、舉例說明這一知識學習的三段論，這樣可以讓學生從死啃理論教學和書本中走出來。在課堂上中通過給定的問題情景，鼓勵學生以小組活動的形式運用已學的知識，模擬解決問題的方法，通過討論共同找出結論。學習能力弱的同學碰到自己解決不好的問題時，可以由能力較強的小組成員討論解決，也可以在其他小組同學的幫助下完成。小組討論既可以讓學生互補知識，同時也鍛煉了學生團隊合作精神。
（3）合理應用多媒體教學課件
那種以教師為中心、課堂為中心、書本為中心的教學模式已經不能適應現代課堂的需要，而多媒體教學課件能較好地將文字、圖像、聲音、動畫和視頻信息等眾多媒體的信息集于一體，給學生提供一個生動逼真、內容豐富、交互性好的人機界面，使學生的各個感官能夠同時接受到大量的教學信息和豐富的知識，能培養學生的想象能力、創新思維和創新意識。雖然計算機輔助教學帶來了許多新的變化，但多媒體只不過是學習和教學的-種工具，也不是所有的內容都適合應用多媒體，教師需要適時地講解難點和提醒學生在演示過程中注意觀察重點，并及時加以引導、啟發、歸納和總結。
（4）培養創新意識和創新能力
創新能力是21世紀從業者的基本要素。要從授課指導思想、學習環境、課程評估、學習氣氛等多種因素考慮，把課堂教育中的不同教學環節、教學方法、課外活動的作用結合起來，激發學生的創新動機和創新精神。教師應注意給學生營造不同智力要求又有挑戰性的問題情景，讓學生通過自己一系列思維的加工，發展自己的創新思維和能力；給學生以主動探究、自主學習的空間，通過各種途徑、形式搜集、整理資料，通過質疑、思考、論證、解決問題，得出結論；采用啟發式、討論式等多種教學類型和組織形式，注意激發學生多方面的思維，使其智力活動多樣化、豐富化；給學生以心理安全的教學氣氛，鼓勵和尊重學生的提出的各種問題和想法，讓學生知道他們的觀點是有價值的，并從因果關系上展開評價。
3.考核方法
考核方法主要表現在考核內容和考核形式兩個方面。在考核內容上盡量涉及先進制造技術的各個方面，知識覆蓋面寬，考核內容全面，同時要抓住重點，選擇那些廣泛應用于我國生產實際的先進制造技術，如數控技術、激光技術等。在考核形式上可以采取上課討論、平時查閱文獻、課后布置作業、實踐環節、小論文等多種形式，變考知識為考能力，按照一定比例權重來決定本課程的最終成績，這樣可以改變過去"一張試卷定終身"的局面。同時給學生在學習本課程時很大的自由度，鍛煉學生的查閱文獻、信息獲取，論文寫作、實踐和操作等方面的能力。另外，可以采用合適的方式讓學生對本課程進行評價，一方面對教師的教學方法、教學效果提出一些建設性的意見，以便教師根據反饋意見進行改進；同時可以根據課程評價內容反映學生對本課程的參與程度，將其作為考核學生的一種輔助方式。
三、小結
先進制造技術具有先進性、廣泛性、實用性、系統集成性和動態性等特點，是在傳統制造技術、信息技術、自動化技術、現代管理技術等相互滲透、融合而形成的?！断冗M制造技術》這門課程也要隨著先進制造技術的發展而與時俱進，從教學內容、教學方法、考核方法等方面進行改革。使課堂教學質量得到變革性的提高，從而培養出具備更強創新能力、綜合能力、能適應環境變化的高端技能型型人才。
參考文獻：
[1]賈晨輝，馬文鎖，任小中.先進制造技術課程教學方法研究[J].科技資訊，2009.
先進制造技術的論文范文2
關鍵詞：機械工程 專業碩士 實踐能力
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0130-03
專業碩士培養過程中，具備較強的工程能力和實踐能力是其區別于學術型碩士的重要特點。機械工程專業的實踐基礎是從事復雜機械裝備設計、先進裝備制造、機電系統控制與監測研究最重要的條件之一，因此，機械工程實踐環對機械工程類專業碩士研究生的培養是十分重要的。我國工程專業碩士研究生實踐教學起步時間較短，開展機械工程專業實踐基地建設可進一步完善研究實踐教學體系，發揮機械工程學科的傳統優勢，使學生較深入地掌握機械工程領域的基本技能及開發技能，同時滿足機械工程類研究生解決實際問題的迫切愿望。要達到這樣一個培養目標，專業實踐是必不可少的重要環節，充分的、高質量的專業實踐是專業學位教育質量的重要保證[1-2]。
1 機械工程專業碩士培養目標及方向的確定
充分考慮碩士研究生的學術及工程能力培養要求，才能確定機械工程專業碩士培養目標[3]。機械工程領域培養德、智、體全面發展的應用型、復合型的高層次工程技術和管理人才。該領域碩士學位獲得者應掌握機械工程領域的基礎理論，掌握現代制造技術及系統的設計、分析、試驗技術，機電一體化系統設計方法，現代制造工程，機械性能分析、設備故障診斷、狀態監測與維護技術，信息化、智能化的基礎技術，工業設計的研究與設計方法。具有從事機電新產品、制造裝備開發設計能力、生產工藝設計及實施能力、生產設備管理及使用維修能力。培養工程應用能力強，實踐技能水平高，掌握先進設計、分析、檢測、制造等現代研究與工程應用技術的高級人才。
由機械工程的培養目標可以看出，現代設計與方法、先進制造與裝備、機電系統測控與技術是機械工程領域專業碩士不可或缺的培養方向。
2 培養環節的設計
2.1 實行機械工程專業碩士雙導師制的培養模式
根據機械工程專業碩士實踐能力的培養的特點，該領域全日制機械工程專業碩士研究生可采用學校導師與企業導師共同培養的方案。 機械工程專業碩士學校導師由具有指導碩士研究生資格并且具有工程經驗的教師擔任。學校導師應在機械工程專業碩士入學一學期內采用雙向選擇的方式確定。企業導師一般由學校導師所合作的單位內具有高級職稱且具備豐富實踐能力的工程技術人員擔任。企業導師應在機械工程專業碩士入學后一年內確定。雙導師以學校導師指導學術、企業導師指導工程實踐的模式為主。學校導師主要負責機械工程專業碩士研究生的課程學習、論文選題、開題報告、中期考核、學位論文（特別是理論部分）的指導。學校導師對機械工程專業碩士論文的質量負責。企業導師主要負責機械工程專業碩士研究生在工程技術實踐中能力的培養、學位論文的選題、論文實踐部分的指導等。學校導師和企業導師應經常交流情況，切磋經驗，互相配合，共同指導從而保證機械工程專業碩士的培養質量[4-5]。
2.2 機械工程專業碩士實踐性畢業論文設計
機械工程專業碩士學位論文選題應來源于應用課題或現實問題，必須要有明確的職業背景和應用價值[6]。學位論文形式可根據行業特點，采用調研報告、應用基礎研究、規劃設計、產品開發、案例分析、項目管理等形式。學位論文須獨立完成，要體現研究生綜合運用科學理論、方法和技術解決實際問題的能力。學位論文評閱人和答辯委員會成員中，應有相關行業實踐領域具有高級專業技術職務的專家。其課題最終成果，要以具體的設備、系統來體現。學位論文完成后，按有關學位工作實施細則的規定由學院組織論文答辯。答辯通過后由學院分學位委員會審議，充分考核其實踐能力，驗證課題論文具體實物成果，然后才能將相關材料上報研究生院，提交校學位評定委員會審批，獲得機械工程專業碩士學位。
3 實踐課程的設定與實施
3.1 現代設計與方法實踐能力培訓
現代設計與方法實踐能力培訓主要是培養學生對現代設計與方法的認識以及如何實現。該實踐通過使用ProE繪圖軟件和PowerMill軟件以及數控機床來實現零件從設計到加工的現代化和智能化。首先學生通過使用ProE軟件來設計出需要的加工零件，然后將繪制好的加工零件導入到PowerMill軟件，通過此軟件來實現數控機床加工零件所需要加工軌跡代碼，在仿真檢驗后將代碼導入數控機床中來實現零件的加工。圖1為學生完成的零件三維造型及加工軌跡設計。
3.2 先進制造與裝備方向實踐能力的培訓
先進制造與裝備方向實踐能力的培訓是培養學生在對先進制造與裝備的認知基礎上的實踐能力。該實踐課程培訓在西門子840D SL數控系統實驗平臺進行，如圖2所示。教學試驗臺上配有針對機床常見情況（如運動、故障報警、加工狀態）的演示盤，通過各種信號燈的顯示可模擬機床的刀庫的旋轉、換刀以及機床輔助動作的狀態。學生可進行西門子840D-SL系統的連接調試、西門子840D-SL系列S120伺服軸調試、西門子840D-SL系統參考點建立調試及故障診斷、西門子840D-SL系統所用Step-7 PLC指令編程與調適、ShopMill CAD/CAM編程實踐、PCU單元OEMs HMI擴展界面開發與編輯、SIMATIC WinCC flexible開發工具包的使用及數控加工程序測試，完成圖形仿真訓練。
3.3 機電系統測控方向實踐能力的培養
機電系統測控與技術方向的實踐主要培養學生對測試和控制技術的認識與實踐能力。該實踐通過數據采集卡來實現對模擬量的采集和數字量的輸入輸出控制，讓學生深刻了解到數據采集卡是如何將外界的模擬量轉換成電壓，然后將電壓轉換成人們熟悉的數字值；明白數據采集卡是如何控制數字量的輸入和輸出。讓學生通過自己的編程來實現對直驅試驗平臺的控制。通過該實踐不僅能夠使學生直觀地認識到先進制造與裝備的概念，還能夠使學生明白如何通過上位機來調用動態鏈接庫函數，從而實現對設備的控制。圖3是學生通過變成編程軟件實現的簡單測控界面。
4 結語
機械工程專業碩士實踐能力要求較高，通過上述環節可進一步完善研究生培養方案及實踐教學體系，培養機械工程類專業碩士研究生的動手能力和實踐能力，使其掌握機械工程技術相關理論與技術，做到“學以致用”。同時可為我國制造行業提供實用型科研、技術人才，間接促進我國現代制造業的發展。
參考文獻
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先進制造技術的論文范文3
【關鍵詞】先進制造技術；教學改革；創新性應用型人才；啟發式教學；互動式教學
德州學院為了實現“創新性應用型人才”培養的教學目標，實現教育由應試向綜合素質強化轉化，培養創新精神和創新能力，提高實踐能力，創建了一個能全面提高學生創新能力和綜合素質的教學體系-創新性應用型人才培養體系[1]。依托該培養體系，對交通運輸專業的重要課程《先進制造技術》進行改革探索，從課程內容體系、教學手段等方面進行教學改革，以提高課程的實用性，滿足現代汽車制造產業的發展需要[2]。
一、根據培養要求優化教學內容
結合我院交通運輸專業特色和用人單位對畢業生的要求，對課程重新定位?！断冗M制造技術》課程，在教學計劃中屬于專業必修課，需要注重與專業特色以及相關領域實際的結合，制定教學大綱時，既要要求學生掌握一定的理論基礎，同時也要注重與實際設備的聯系，以實現知識、能力、素質協調發展和綜合提高。
另外，在內容方面，對于教材中偏離專業人才培養目標要求的內容進行刪減，例如，壓縮在實踐中應用較少的公式推導、分析和計算等內容，增加與交通運輸實際生產緊密相關的實例以及前沿制造技術。通過科學選取，優化組合，使得教學內容既豐富又實用，滿足了培養創新性應用型人才的需要[3]。
二、根據培養要求改進教學方法和教學手段
為了滿足“厚基礎、強實踐、求創新、高素養、重責任”的培養要求，對教學方法和教學手段進行改進和創新。
（一）教學方法的改進
1.采用啟發式教學方法。在《先進制造技術》這門課程中，由于許多新加工技術與方法學生從未接觸過，這就需要根據教學任務，尊重學習的客觀規律，從學生的實際出發，啟發學生的思維，充分調動學生的積極性。一方面可以通過模型進行演示啟發，例如可以將要學習的零件同以前學過的零件進行類比啟發學生；另一方面，可以將科研中遇到的問題提出來，進行啟發式提問、分析和講解，以利于提高學生的創新思維能力，同時也激發了學生參與項目研究的熱情，提高實踐能力[4]。
2.互動式教學方法?；邮浇虒W是指為了激發教學雙方的主動性，開拓創造性思維，在課堂上教師與學生不斷地進行交流與溝通，通過講解、辯論[5]，形成良好互動，將課堂還給學生，讓學生成為課堂的主人，改善和活躍課堂氣氛，培養學生的自學能力、表現能力和創造能力，反響良好。
（二）教學手段的改革
1.使用多媒體教學改善教學效果。在《先進制造技術》這門課程中，涉及到各種先進的加工工藝及設備，由于不可能將各種設備搬到教室，因此合理運用計算機技術，將新技術新產業以多種媒體信息作用于學生，進行全方位、多視角和多層次的演示，從而達到最優的教學效果[6]。既激發了學生的學習興趣，同時又有利于突破教學難點，提高教學效率。
2.建立網絡主頁，進行有效師生互動。通過制作的網絡平臺，將教學課件、參考資料等掛到網絡主頁上，并隨著前沿技術的發展及時更新內容。學生亦可以通過平臺進行預習與復習，并可以提交作業，同時就一些問題進行討論與研究，還可以反饋給老師問題，教師同時可根據平臺所反映的情況修改教學計劃與方法，改善教學效果。實踐證明，充分利用信息技術，對教學有良好的促進作用。
（三）實踐教學的改革
實踐教學對于培養應用型人才的大學來說至關重要[7]。德州學院歷來重視培養學生的創新意識、創新思維和創新能力，以此為切入點，并根據學院推出的“四層次、八模塊”的實踐教學內容結構，結合我院實際情況，對實踐教學方式進行多元化改革。
1.對實驗內容、實驗方法進行改革
重點把傳統的示范性、驗證性實驗改為綜合性設計實驗。在對基礎理論知識和設計方法掌握的基礎的同時也能進一步掌握機械產品的一般設計過程；增加實驗學時所占的比重，增加學生參與實踐的時間；實驗結束后及時進行講評或討論，注重實驗效果；促進實驗室全面對學生開放，創造學生利用實驗室創新研究的機會。
2.對科技創新訓練進行強化
通過創立科技部，以讓學生獨立承擔各種小型科研課題；組織學生參加各類大學生科技創新競賽，如全國大學生智能車競賽、機電產品創新大賽等，充分發揮學生的創新思維，激發了學生的學習興趣，提高學生的創新能力。
3.強化科研訓練
通過組織學生參與教師科研等方式，對學生進行有效的科學研究訓練，培養學生創新精神與動手能力。
4.積極創建校內外實踐教學基地，推進校企合作
校企之間建立良好的合作關系對于實踐教學水平的提高具有重要的推動作用[8]。汽車工程學院非常重視實習基地建設，設有汽車與交通工程實驗中心，包括新能源汽車實驗中心、汽車檢測中心、汽車專業基礎實驗中心等。現有實驗室面積7640平方米，主要設備有：新能源汽車直流驅動電機控制實驗臺、油電混合動力汽車燃油動力-電動力實驗裝置、電動汽車驅動電機-控制器實驗臺等設備。按照德州學院“基礎實踐+專業實踐+綜合實踐”三個層次構建新的實踐教學課程體系要求，加強校企合作，制訂相應的實驗、實習及畢業設計（論文）等教學計劃；同時校企雙方進一步鞏固加強實習基地建設。目前我院已分別與寶雅新能源汽車有限公司、福田雷沃重工等多家企業簽署了合作共建協議，進行頂崗實習，為將來從事交通運輸工作打下了堅實基礎。聘請企業中有經驗的工程師到我院參與實驗教學，同時選派優秀教師到企業參與項目開發，提高業務水平。
三、結束語
依據德州學院創新性應用型人才培養要求，對《先進制造技術》課程從教學內容、教學方法及手段、實踐教學進行了改革探索；通過理論與實踐相結合，激發了學生的學習積極性、主動性，開拓了思維，為社會培養了創新性應用型復合型人才，滿足了汽車行業對人才的需求。
參考文獻
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先進制造技術的論文范文4
關鍵詞：精品課程；教學研究；教學模式；創新能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0220-02
一、引言
特種加工技術是指依靠聲、光、電、磁、化學、熱及其復合等的能量形式，使其施加于被加工材料的表面，通過一定的控制措施實現對零件的尺寸加工、形狀加工、表面改性、表面處理等的非傳統加工方法；是機械加工工藝的補充和延伸；是先進制造技術的重要組成部分。本課程所涉及的內容理論較深，學科交叉多，知識面廣，工藝更新快，學生學習難度較大。隨著現代化信息技術的發展和制造領域對人才需求的不斷增加，以前的教學方法和手段已經不能滿足發展的需要。為此，本文從課程定位、教學體系、教學內容、教學方法、實踐教學、網上互動平臺建設等方面著手，對“特種加工技術”精品課程建設進行了研究和探討，建立了一套獨具特色的現代化專業課程教學模式。
二、課程定位
為適應高等教育改革是需要，貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010―2020年）》的精神，促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類型高質量工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。2010年我校作為山東省屬高校中唯一一所入圍“卓越計劃”的高校，機械設計制造及其自動化專業獲得立項支持?！疤胤N加工技術”課程是機械工程領域機械制造及其自動化專業的主干專業課程之一，是機械加工工藝的補充和延伸，是先進制造技術的重要組成部分。該門課程的定位和目標是培養掌握特種加工理論、加工工藝、工藝編程與操作的，符合當今制造業急需的，以數字化信息化技術推動下的“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的機電制造業復合型高素質技能型并具有一定開發能力的技術人才。
三、教學體系建設
“特種加工技術”課程的主要特點是多學科交叉、知識面寬（涉及聲、光、電、熱、磁、化學等方面），知識跨度大。其課程體系建設重點解決理論知識與實踐應用的有機結合，提高學生學習的主動性和創造性，培養和提高學生的理論水平、工程實踐和應用能力。主要從以下幾個方面構建課程體系。
1.以理論為依據，以工程應用為背景，加強理論與實際的結合，培養學生的工程意識和實踐能力?！疤胤N加工技術”作為一門實踐性很強的專業課，是本科教育階段綜合性工程應用的教學環節，也是實現培養目標的重要途徑。為此，根據上述課程定位，結合當今制造業對人才培養的要求，筆者在承擔多項國家級和省部級科研課題研究過程中，收集了大量國內外科研技術資料，探討本學科前沿知識，掌握了本專業范圍的許多新理論、新成果、新方法、新工藝，及時補充和更新教學內容。本著培養學生“三方面能力”，即綜合理解和運用機械工程基礎知識的能力，透徹理解特種加工的基本理論和基本應用的能力，結合具體工程實際解決和研發新加工方法的創新能力。落實“一方面素質”，即具備在制造業信息化技術、控制技術、傳感檢測技術推動下，機電一體化的復合型人才高素質的課程建設培養目標。以生動、形象、直觀、多樣化的教學方法和手段，使該課程基本知識的傳授，融科研與教學于一體，及時更新、充實教學內容，突出了理論與實際的緊密聯系。
2.強化實驗教學，提高學生的動手實踐能力。實驗教學作為實踐教學的重要組成部分，是課堂教學的重要補充和延伸。為了保證實驗教學質量，在實驗教學中，采用多元化的實驗教學模式，將創新能力、設計能力和動手能力的培養貫穿于實驗教學過程。具體做法是：設計實驗內容，既要保證學生掌握基本的理論知識，又要加強學生實踐能力和動手能力的培養，并且將零件加工方案的選擇、工藝路線的分析、加工工藝的制定、數控加工程序的編制以及實驗報告等有機結合起來，形成一套為培養學生機械加工方法的選擇和加工工藝的制定能力服務的完善的實驗教學體系，確立培養學生的工程實踐與創新設計能力為主線的教學目標。在安排實驗內容和編制實驗教學大綱過程中，需要根據各種特種加工設備目前在實際生產中的普及情況，結合學校現有的實驗條件，對特種加工各類課程進行合理安排。
3.結合實習環節，拓寬學生視野。實驗課的開設讓學生現場感受到特種加工的奇特魅力和獨到效果。但實驗室里的加工實驗不是真正的生產，為了讓學生親身感受特種加工工藝在生產中的應用，在課程結束后安排一周的生產實習。在實習過程中，學生通過參觀和親身體驗，增長見識，擴大視野。對特種加工的工業化生產組織形式、產品類型、生產環境以及機床操作等有深入的了解。通過在工廠的實習，使學生全面了解和掌握特種加工在生產中的應用、工作環境以及產品的適應性，這對以后從事該方面的工作具有非常直接的指導意義。
4.畢業設計環節融入特種加工方面的研究和設計。畢業設計環節是學生大學四年最后的學習階段，最能鍛煉學生的綜合應用能力和獨立思考能力。在設計學生的畢業設計題目時，結合老師在特種加工方面的研究課題，使學生參與相關課題的研究。這樣既鞏固了特種加工知識，又掌握了該技術的實際應用。為學生以后的工作和學習打下堅實的基礎。
下頁的圖是運用現代化的教學手段建立的《特種加工技術》精品課程教學體系。
四、教學內容與教學方法
“特種加工技術”是當今制造業在數字信息化技術、控制技術、傳感檢測技術快速發展的推動下，機械工程領域中出現的現代先進制造技術和加工方法，給機械制造業帶來了深刻的變革，促進了制造業向更深更高層次發展。本著培養學生“三方面能力”，落實“一方面素質”的課程建設培養目標，其教學內容和方法主要從以下方面進行。理論教學與實踐教學結合，理論教學突出先進性、實用性和前沿性。在課堂教學上，強調理論與實踐的融合和知識之間的內在聯系。重視專業性較強的和相關的應用理論，突出理論的實用性，主要遵循如下原則。（1）應用性原則：理論教學以應用為目的，通過學以致用掌握基本概念和基本理論、強化應用為教學重點，加強工程素質、工程實踐能力和創新能力的培養。（2）整合性原則：打破原有的課程界限，突出各門課程的綜合性，體現了傳統工程技術、現代工程技術的融合，建立整合性內容課程。（3）先進性原則：針對當今國內外制造業發展的現狀，為了拓寬學生的知識面和激發學習興趣，增加現代技術含量，處理好傳統與現代教學內容的關系。改進教學方法，采用現代教學手段提高教學質量和效率。（4）“特種加工技術”課程有關的畢業設計突出綜合性，遵循一切理論教學為培養工程應用能力服務。課題來自生產一線和教師正在研究的課題；學生直接參與科研和實驗室建設，在老師的指導下進行設備改進和性能研發。畢業設計一人一題。對實驗進行了重新審核和研討，加大實驗改革力度，增加創新性實驗，提高學生的學習興趣和學習積極性。采用多媒體教學，增加案例解析，加強實踐性環節教學，讓學生到實訓基地進行訓練，增加對課堂知識的理解和掌握。
五、實踐教學
實踐教學主要從三方面入手。
1.實驗教學。我校實驗室建設力度很大，擁有符合特種加工試驗條件的一整套先進的試驗儀器和設備。如數控電火花成型加工機、數控電火花線切割加工機床、快速成型機、超聲加工機、數控激光加工機、五軸聯動數控加工中心、三座標測量儀等若干先進的加工試驗設備。
2.校內外實習實訓教學。我校工程實訓中心設備比較齊全、先進，給學生學習提供了比較好的工程實訓條件。通過與企業聯系與合作，建立了多處校外生產實習基地。每年分期分批帶領學生到企業實習，已形成“特種加工技術”課程良好的教學基礎支撐。
3.畢業設計環節。利用畢業實習與畢業設計，使學生了解畢業設計題目中相關技術的發展現狀，通過親自設計特種加工設備，參加教師的相關課題研究，加深對特種加工工藝的理解，提高學生的綜合應用能力和創新能力。
六、網上互動平臺建設
在學生課后自學學時內充分發揮網絡資源的優勢，在學校信息化教學平臺上建立主講教師與學生網上交流、網上答疑、網絡授課等的互動平臺，同時積極發揮網絡課件和多媒體技術的優勢，適當縮減面授學時，形成以授課、實驗、實習、網上互動、畢業設計綜合運用的多方位立體化的教學模式。
七、結語
經過多年的教學研究與實踐，特種加工技術精品課程建設取得了預期的效果，主要體現在如下方面。
1.學生的學習積極性明顯提高，基本理論知識的掌握更加扎實。通過教學改革，采用生動、形象、有趣的教學手段和啟發式、討論式的教學方法，將特種加工技術中涉及的聲、光、電、磁、化學、傳感、控制、計算機技術等應用于加工制造業，極大地激發和提高了學生的興趣和學習積極性，使他們對特種加工技術理論有了更加深入的理解和掌握。
2.學生分析和解決工程實際問題的能力有了長足的進步。精品課程的建設和教學方法的改革，提高了學生的動手能力和綜合應用能力，增強了學生的科技創新意識。在后續課程和畢業設計中，學生能較好地運用特種加工知識解決工程實際問題。
3.通過該精品課程的建設，使教師的教學、科研水平進一步提高，起到了教學相長的作用。教師相繼在各類期刊雜志上發表數篇教研教改論文，在國家級重要期刊上發表科研論文數十余篇。該項目的建設對培養學生的工程意識和創新能力發揮了重要作用。
參考文獻：
先進制造技術的論文范文5
產學研合作的特色與優勢
產學研一體化思路明確
河南科技大學組建合并后，學校明確提出了產學研一體化的發展思路。目前學校領導和科技人員都非常重視科技成果轉化和產學研合作，在《河南科技大學2003～2010年科技發展規劃》中，在指導思想、奮斗目標和工作措施方面都強調了產學研合作問題，同時學校制定了《河南科技大學橫向科研工作管理辦法》、《河南科技大學橫向科研經費管理辦法》、《河南科技大學專利管理辦法》、《河南科技大學保護知識產權規定》以及《河南科技大學產業管理暫行規定》等政策，大大提高了全?？萍既藛T科技創新、科技開發和成果轉化的積極性。
目前，學校已與河南省內多家科研院所和企業開展了多種形式的聯合與合作，既為地方經濟建設和社會發展做出了貢獻，又解決了教學、科研基地問題，實現了學校與地方科研院所和企業的優勢互補和資源共享。
工科特色和優勢明顯
河南科技大學是河南省內最早建立的工科大學之一，工科特色和優勢明顯。36個省級重點學科中的28個為工學。錐齒輪研究處于國際領先水平；軸承設計與摩擦學、新型功能材料、車輛設計與內燃機技術、數控和機電一體化技術等研究處于國內先進水平。
科研創新平臺高
學校高度重視創新平臺建設，在省科技廳、省教育廳等部門的大力支持下，先后投入6000余萬元建設各層次的科研基地。如“摩擦學與材料防護教育部工程研究中心”、“河南省機械設計及傳動系統重點實驗室”、“河南省有色金屬材料科學與加工技術重點實驗室”、“河南省耐磨材料工程技術研究中心”、“河南省高等學校先進制造技術重點學科開放實驗室”、“河南省顯微外科研究所”等研究基地以及“機械原理及機械設計”和“電工電子”省級實驗教學示范中心；“中國齒輪教育培訓中心”、“中國軸承陳列館”、“河南省機械工業CAD培訓中心”、“河南省制造業信息化技術服務中心”等國家及省級教學培訓基地學校還組建了一批高水平的院士實驗室。在洛陽市政府的大力支持下學校又建立了10個洛陽市重點實驗室和5個洛陽市工程技術中心。以上這些成為學校承擔高水平科研項目、產學研合作、科技成果轉化和應用基礎研究的重要平臺。
產學研合作主要做法與成效
本世紀初，省委、省政府把洛陽確定為先進制造業基地，為學校帶來了重大發展機遇。學校以市場為導向，以技術創新和制度創新為動力，積極推進產學研合作，努力使學校成為先進制造業理念的策源地，學校在科研開發、成果推廣和人才培訓等方面，積極參與洛陽先進制造基地建設，為地方經濟和發展服務。
聯合攻關，提高承擔高水平科研課題的能力
學科交叉融合，產學研聯合攻關，是當代科技創新的兩大趨勢，只有通過多學科合作，產學研合作，才能盡快實現技術的跨越式發展。洛陽有一大批高水平研究院所，這些科研院所在科技創新方面有獨特的優勢。學校加強與研究院所的聯合與合作，可實現學校和研究院所優勢互補和資源共享。同時，洛陽有多家國內大型和特大型企業，加強與企業特別是大中型企業合作，通過與企業共建實驗室或工程技術中心，協助企業解決難題，爭取企業對學校更多地支持，實現技術創新力量的合理配置。目前學校主要借助于政府搭橋，與企業和研究院所共同唱戲，實現雙贏。洛陽市政府、澗西區政府多次舉行高校和地方科研院所及企業的搭橋活動，浙江新昌縣政府每年都要來學校進行項目對接和人才招聘洽談會。通過政府“引線”，改善了過去主要由教師出面，以“小團隊”出擊的科研格局，大大提高了項目合作的針對性和成功率，科研力量進一步整合，承擔高水平科研課題的能力大大加強。近兩年，學校簽訂橫向合同300余項，合作范圍涉及機械、電子、冶金、石化、材料、生物工程、醫療、農業、畜牧等多個生產領域。
通過產學研合作，學校獲得了許多高級別的科研項目。如與中鋁洛陽銅業有限公司合作的國家“863”項目“多元微合金化高性能CuNiSi系引線框架帶材的研究與開發”，與中國科學院蘭州化學物理研究所等單位合作的國家“973”計劃“苛刻環境下抗磨材料的基礎研究”，與中信重型機械公司合作的國家“863”項目“基于虛擬設計制造技術的大型礦井提升裝備開發”，與洛陽軸研科技股份有限公司合作的國家“十五”計劃“軸承組件動態性能分析及試驗”，與國家小麥種子工程中心合作的國家“十五”計劃“旱作物小麥夏玉米節水抗災培肥一體化技術集成與示范”，與洛陽浮法玻璃集團有限公司合作的國家“863”項目“電子用浮法超薄玻璃生產的智能技術及裝備研發”等等。
多種形式促進科技成果轉化
學校主要通過以下途徑和形式積極推進成果轉化，一是合作研究或技術轉讓，學校主要搞研究和前期技術開發，產業化由企業完成二是校企結合轉化，學校向企業提供科研成果的同時，與企業合作實現產業化或合辦科技型企業三是校辦科技產業，學校分流部分科技人員，直接進行產業化開發并組織生產經營；四是校辦科技產業與社會上企業結合，學校進行關鍵技術和楊心產品開發，向社會輻射，帶動一批企業開拓新的產業增長點或提高產品質量。
學校“逆向工程與數字化設計”科研團隊利用CAD/CAE/CAM技術，在一拖集團有限公司首次進行了系列“輪式拖拉機和重型卡車”的數字化設計制造，極大地提高了企業產品的核心競爭力。僅70馬力一個品種就達到月產2500臺，年增產值17.5億元。學校最新研發的“液壓機械雙功率流差速轉向裝置”實現了原地動力轉向，最大限度地減少了拖拉機履帶的磨損，提高了使用壽命。該產品在東方紅1302R橡膠履帶拖拉機上裝機使用，新增產值6億元。
學校20世紀70年代參與開發的我國第一代401型背負式谷物聯合收割機，為我國背負式谷物聯合收割機的普及奠定了技術基礎。目前新型背負式谷物聯合收割機在十幾個廠
家生產，年創利稅近億元。
學校與中鐵隧道集團公司、中鐵十八集團有限公司等單位共同完成的“長大隧道全斷面巖石掘進機掘進技術研究與應用”項目獲2005年國家科學技術進步二等獎，項目成果使我國隧道施工技術實現了第四次跨越，達到了世界先進水平。
學校耐磨材料工程技術研究中心自主研發的“鑄滲表面合金化導衛板”項目已轉讓9家單位，生產的復合金屬導衛板占全國市場的60％，累計產值超10億元?！鞍脒B續鑄造高釩復合軋輥”壽命是現用冷軋輥的6倍，目前已占國內30％的市場份額。
學校與中鋁洛陽銅業有限公司合作，攻克了“鋼鐵磷引線框架銅帶”制造的關鍵技術，大幅度提升了我國引線框架銅合金的綜合技術水平，為中鋁洛陽銅業有限公司帶來了顯著的經濟效益；集成電路引線框架用銅合金市場占有率達到35％以上，改變了我國該類產品全部依靠進口的局面，降低了我國電子行業的制造成本。
“甘薯脫毒快繁及產業化開發研究”項目，建立了以學校為技術支撐的良種繁育推廣體系，推動了脫毒甘薯在洛陽、三門峽、南陽、焦作、平頂山等地市的推廣應用，年推廣面積4。萬畝以上，平均增產幅度達到78.5％，最高增產幅度達269％。
以產學研為載體，全方位服務社會
學校緊緊圍繞地方經濟建設和社會發展，利用人才、智力優勢充分發揮為政府決策咨詢的“智庫”作用，開展了多層次、多形式的社會服務活動。
學校參與了地方經濟社會發展規劃的制定，積極為政府決策提供咨詢。參與《洛陽先進裝備制造業基地總體發展規劃》、《洛陽市裝備制造業“十一五”發展規劃》、《洛陽市經濟和社會發展“十一五”發展規劃》、《洛陽市骨干財源“十一五”規劃》、《洛陽市特色產業集群發展規劃》、《洛陽市“十一五”科技發展規劃》和《洛陽市科技成果產業化項目規劃》等規劃的制定，為地方社會發展、產業結構調整和升級、先進制造業基地建設做出了重要貢獻學校承擔的“新時期河南省扶貧戰略模式研究”、“洛陽市制造業信息化推進模型與實施研究”、“洛陽偃師城市一體化規劃研究”等課題為政府決策提供了咨詢；主持完成的“洛陽市鋼制辦公家具產業集群發展戰略研究”已經被市政府采用并實施三年，鞏固了洛陽鋼制辦公家具產業在全國銷量第一的地位。
同時，學校面向企業、醫療、農村的生產第一線開展廣泛的專業技術服務活動。學校作為省市牡丹研究項目的首席單位，承擔的牡丹花種植面積大幅度增加，加快了產業化進程，使“甲天下”的牡丹為洛陽帶來了更多的經濟和社會效益。學校與龍門石窟研究院聯合成立了“數字化文物保護中心”，對世界文化遺產――龍門石窟進行了數字化保護。學校的司法鑒定中心已開始在法醫病理、法醫中毒鑒定等方面為社會提供司法鑒定服務，目前已累計開展全國各類司法鑒定3000余例，鑒定的典型案例曾被中央電視臺、江蘇衛視、大河報等多家媒體報道。學校的“河南省制造業信息化技術服務中心”，三年來共培訓各類技術人員4200余名，為河南省制造業向信息化邁進提供了有力支撐。第一附屬醫院面向豫西地區免費培訓鄉村醫生，并堅持向偏遠山區、重病區、社區派出義務醫療隊，完成了國家援外醫療任務。學校每年都承擔有近20項河南省科普及適用技術傳播工程項目，農學類專業的教師經常深入田間地頭為廣大農民提供農業科技服務，每年都要舉辦各類培訓班50余場，培訓農民都在1萬人以上。
以產學研合作為平臺，提高人才培養質量
2002年以來學校已把“堅持產學研結合的辦學特色”作為制訂培養方案的重要指導思想，把產學研結合作為培養學生創新精神和能力的重要環節，加強對實踐教學環節的統籌規劃。學校利用與科研院所、廠礦企業長期合作的優勢，引導學生結合生產實際進行畢業設計(論文)、課程設計等實踐性教學環節選題長期堅持選聘具有豐富實踐經驗的企業科技人員作為教學實習、畢業設計(論文)指導教師，僅2007年就外聘教師272人；學校與合作單位一起組織實施學生實踐環節的教學，并共同進行考核、記錄學分以上措施有效地提高了實踐性教學環節的教學質量和學生畢業設計的質量。近年來，學生畢業設計(論文)結合生產實際和科研項目的比例逐年提高。2007屆畢業生畢業設計題目中，有93.93％緊密結合生產實際。
學校連續多年被、教育部、等評為全國大中專學生暑期“三下鄉”社會實踐活動先進單位。在全國及河南省“挑戰杯”競賽、全國數學建模競賽、大學生機械創新設計大賽等活動中，被評為全國、河南省優秀組織單位在第九屆、第十屆全國大學生“挑戰杯”課外科技作品競賽中榮獲1個一等獎、2個二等獎、4個三等獎，總成績排名全國高校第59名；在近三年國家級學術科技類競賽(含省級賽區)活動中，學校學生共獲得三等獎以上獎項120項。
先進制造技術的論文范文6
論文摘要：本文系統介紹了數控高速切削加工的基礎理論及發展過程,分析了高速加工的優點和應用領域，總結了發展數控高速切削加工需要的關鍵技術和研究方向。
數控高速切削技術(high speed machining,hsm，或high speed cutting,hsc)，是提高加工效率和加工質量的先進制造技術之一，相關技術的研究已成為國內外先進制造技術領域重要的研究方向。我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步落后。研究先進技術的理論和應用迫在眉睫。
1、數控高速切削加工的含義
高速切削理論由德國物理學家carl.j.salomon在上世紀三十年代初提出的。他通過大量的實驗研究得出結論：在正常的切削速度范圍內，切削速度如果提高，會導致切削溫度上升，從而加劇了切削刀具的磨損；然而，當切削速度提高到某一定值后，只要超過這個拐點，隨著切削速度提高，切削溫度就不會升高，反而會下降，因此只要切削速度足夠高，就可以很好的解決切削溫度過高而造成刀具磨損不利于切削的問題，獲得良好的加工效益。
隨著制造工業的發展，這一理論逐漸被重視，并吸引了眾多研究目光，在此理論基礎上逐漸形成了數控高速切削技術研究領域，數控高速切削加工技術在發達國家的研究相對較早，經歷了理論基礎研究、應用基礎研究以及應用研究和發展應用，目前已經在一些領域進入實質應用階段。
關于高速切削加工的范疇，一般有以下幾種劃分方法，一種是以切削速度來看，認為切削速度超過常規切削速度5－10倍即為高速切削。也有學者以主軸的轉速作為界定高速加工的標準，認為主軸轉速高于8000r/min即為高速加工。還有從機床主軸設計的角度，以主軸直徑和主軸轉速的乘積dn定義，如果dn值達到（5～2000）×105mm.r/min，則認為是高速加工。生產實踐中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相應不同。一般認為車削速度達到（700～7000）m/min，銑削的速度達到（300～6000）m/min，即認為是高速切削。
另外，從生產實際考慮，高速切削加工概念不僅包含著切削過程的高速，還包含工藝過程的集成和優化，是一個可由此獲得良好經濟效益的高速度的切削加工，是技術和效益的統一。
高速切削技術是在機床結構及材料、機床設計、制造技術、高速主軸系統、快速進給系統、高性能cnc系統、高性能刀夾系統、高性能刀具材料及刀具設計制造技術、高效高精度測量測試技術、高速切削機理、高速切削工藝等諸多相關硬件和軟件技術均得到充分發展基礎之上綜合而成的。因此，高速切削技術是一個復雜的系統工程，是一個隨相關技術發展而不斷發展的概念。
2、數控高速切削加工的優越性
由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技術不僅提高了切削加工的生產率，和常規切削相比還具有一些明顯的優越性：第一、切削力小：在高速銑削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常規切削降低30％以上，尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少。既減輕刀具磨損，又有效控制了加工系統的振動，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和進給速度都大幅度提高，相同時間內的材料切除率也相應大大提高。從而大大提高了加工效率。第三、工件熱變形小:在高速切削時，大部分的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走，因此加工表面的受熱時間短，不會由于溫升導致熱變形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力學性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進給量也比較小，使加工表面的粗糙度大大降低，同時由于切削力小于常規切削，加工系統的振動降低，加工過程更平穩，因此能獲得良好的表明質量，可實現高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環保：高速切削時，工件的加工時間縮短，能源和設備的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同時由于高速切削可以實現干式切削，減少甚至不用切削液，減少污染和能耗。
3、數控高速切削技術的應用領域研究
鑒于以上所述高速切削加工的特點，使該技術在傳統加工薄弱的領域有著巨大應用潛力。首先，對于薄壁類零件和細長的工件，采用高速切削，切削力顯著降低，熱量被切屑帶走，可以很好的彌補采用傳統方法時由于切削力和切削熱的影響而造成其變形的問題，大大提高了加工質量。其次，由于切削抗力小，刀具磨損減緩，高錳鋼、淬硬鋼、奧氏體不銹鋼、復合材料、耐磨鑄鐵等用傳統方法難以加工的材料，可以研究采用數控高速切削技術來加工。另外，在汽車、模具、航天航空等制造領域, 一些整體構件需要比較大的材料切除率，由于數控高速切削的進給速度可隨切削速度的提高而相應提高, 使得單位時間內的材料切除率大大提高，因而在模具制造、汽車制造、航空航天制造中，數控高速切削技術的應用將產生巨大的經濟效益。第四，由于高速切削時，加工過程平穩、振動小，與常規切削相比, 高速切削可顯著提高加工精度1～2級,完全可以取消后續的光整加工, 同時，采用數控高速切削技術, 能夠在一臺機床上實現對復雜整體結構件同時進行粗、精加工,減少了轉工序中可能的定位誤差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技術在精密制造中有著廣闊的應用前景。如某企業加工的鋁質模具，模具型腔長達1500mm，要求尺寸精度誤差±0.05mm，表面粗糙度ra0.8μm，原先的制造工藝為：粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光，制造周期要60小時。采用高速銑床加工后，經過半精加工和精加工，加工周期僅需6小時，不僅效率提高，而且模具質量也大大提高。
4、實現數控高速切削加工的關鍵技術研究
數控高速切削加工是一個復雜的系統工程，涉及到切削機理、切削機床、刀具、切削過程監控及加工工藝等諸多相關的硬件與軟件技術，數控高速切削技術的實施和發展，依賴于此系統中的各個組成要素的，這些實現數控高速切削技術離不開的關鍵技術，具體體現在以下方面：
1）高速切削機理：有關各種材料在高速加工條件下，切屑的形成機理，切削力、切削熱的變化規律，刀具磨損規律及對加工表面質量的影響規律，對以上基礎理論的實驗和研究，將有利于促進高速切削工藝規范的確定和切削用量的選擇，為具體零件和材料的加工工藝制定提供理論基礎，屬于原理技術。目前，黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規范和切削用量的確定，是高速切削生產中的難點，也是高速切削加工領域研究的焦點。
2）高速切削機床技術模塊：高速切削機床需要高速主軸系統、快速進給系統和高速cnc控制系統。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉速下工作，一般主軸轉速10000 r/min以上，有的甚至高達60000－100000r/min，且保證良好動態和熱態性能。其中關鍵部件是主軸軸承，它決定著高速主軸的壽命和負載容量，也是高速切削機床的核心部件之一，主軸結構的改進和性能的提高是高速機床的一項重要單元技術。另一項重要的單元技術是高速進給系統。隨著機床主軸轉速的提高，為保證刀具每齒或每轉進給量不變，機床的進給速度和進給加速度也相應提高，同時空行程速度也要提高。因此，機床進給系統必須快速移動和快速準確定位，這顯然對機床導軌、伺服系統、工作臺結構等提出了新的更高要求，是制約高速機床技術的關鍵單元技術。
3）高速切削刀具技術模塊：由機床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統中，刀具是最活躍的因素。切削刀具是保證高速切削加工順利進行的最關鍵技術之一。隨著切削速度的大幅度提高，對切削刀具材料、刀具幾何參數、刀體結構等都提出了不同于傳統速度切削時的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技術都發生了巨大的變化，高速切削加工時，要保證高的生產率和加工精度，更要保證安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系統必須滿足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復定位精度，裝夾剛度，高速運轉時良好的平衡狀態和安全可靠。盡可能減輕刀體質量，以減輕高速旋轉時所受到的離心力，滿足高速切削的安全性要求，改進刀具的夾緊方式。刀具系統的技術研究和發展是數控高速切削加工的關鍵任務之一。
4）數控高速切削工藝：高速切削作為一種新的切削方式，要應用于實際生產，缺乏可供參考的應用實例，更沒有實用的切削用量和加工參數數據庫，高速加工的工藝參數優化是當前制約其應用的關鍵技術之一。另外，高速切削的零件nc程序要求必須保證在整個切削過程中載荷穩定，但是現在使用的多數cnc軟件中的自動編程功能都還不能滿足這一的要求，需要由人工編程加以補充和優化，這在一定程度上降低了高速切削的價值，必須研究采用一種全新的編程方式，使切削數據適合高速主軸的功率特性曲線，充分發揮數控高速切削的優勢。
高速切削加工技術的發展和應用有賴于以上原理方面、機床、刀具、工藝等各項關鍵單元技術的發展和綜合。
5、高速切削技術應用方面研究狀況和發展趨勢
由于高速切削在提高生產效益方面具有巨大潛力，早己成為美、日、德等國競相研究的重要技術領域。美國日本等國早在60年代初，就開始了超高速切削機理的研究。上世紀70年代，美國已經研制出最高轉速達20000r/min 的高速銑床。如今，歐美等發達國家生產的不同規格的各種超高速機床已經商業化生產并進入市場，在飛機、汽車及模具制造行業實際應用。例如，在美國波音公司等飛機制造企業，已經采用數控高速切削加工技術超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結構件和波導管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來，美、歐、日等國對新一代數控機床、高速加工中心、高速工具系統的研究和產業化進程進一步加快，高性能的電主軸技術及其產品的專業化生產步伐加大；高性能的刀具系統技術也進展迅速；直線電機技術應用于高速進給系統。
我國在研究和開發高速切削技術方面，許多高校和研究所作了努力和探索，包括切削機理、刀具材料、主軸軸承、等方面，也取得了相當大的成就。 然而，與國外工業發達國家相比，仍存在著較大的差距，基本上還處在實驗室的研究階段。為適應社會經濟發展需要，滿足航空航天、汽車、模具等各行業的制造需求，數控高速切削技術應用研究任重道遠。
目前，針對高速切削技術的研究已從實驗階段轉向應用階段。在應用方面的研究包括兩個層面：一是高速加工關鍵技術的基礎理論研究，包括高速主軸單元和高速進給單元等，實現高速機床國產化。另一方面，在現有實驗室實踐技術基礎上，進行工藝性能和工藝范圍的應用研究。其中，關于高速切削工藝的研究是當前最活躍的研究領域之一，主要目標是通過試驗或引進的先進設備直接進行工藝研究，努力解決關鍵零部件的加工工藝問題，開發和完善特種材料的高速切削工藝方法；研究開發適應高速加工的cad/cam軟件系統和后處理系統，建立在新型檢測技術基礎上的加工狀態安全監控系統。
參考文獻
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