传统制造工艺范文

导语：如何才能写好一篇传统制造工艺，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】特种加工；制造工艺；影响

近年来，随着科学和技术的发展，特别是微电子技术、计算机技术的迅猛发展，机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。许多传统切削加工方法难以完成的加工任务，如具有高硬度、高强度、高脆性或高熔点的各种难加工材料零件的加工，具有较低刚度或复杂曲面形状的特殊零件的加工等，这些加工任务用特种加工都能很方便地完成。这种技术的发展，在机械制造业中已经具有相当大的规模，已经形成了品种繁多、品类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系，并且冲击优化着传统制造观念。

1.特种加工的涵义

特种加工是20世纪40年展起来的，特种加工是相对传统切削加工而言，本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。由于材料科学、高新技术的发展和尖端国防及科学研究发展的需要，不仅新产品更新换代日益加快，而且传统产品和高新产品都正朝着高速度、高精度、高可靠度、耐腐蚀、耐高温高压和尺寸超大及超小的方向发展。为此各种新材料、新结构的精密机械零件大量在产品中应用，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。如各种难切削材料的加工，各种结构形状复杂、尺寸或微小或特大的零件加工等，如果采用传统加工方法加工十分困难，甚至无法加工。于是人们冲破传统加工方法的束缚，不断地探索和寻求新的加工方法，这样一种本质上区别于传统加工的特种加工便应用而生，并不断获得发展。

2.特种加工的特点

（1）不用机械能，与加工对象材料的机械性能无关，故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度及特殊性能的金属和非金属材料。

（2）非接触加工，不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触。因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故可使刚性极低元件及弹性元件得以加工。

（3）微细加工，工件表面质量高。

（4）不存在加工中的力应变或热应变，故可获得较低的表面粗糙度，其热应力、残余应力、冷作硬化等均比较小。

（5）两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合成新的复合加工，其综合加工效果明显，且便于推广使用。

（6）特种加工对简化加工工艺、变革新产品的设计及零件结构工艺性等产生积极影响。

3.常见的特种加工方法及应用

特种加工方法很多，最常见的有：

3.1电火花加工

该法可加工任何导电材料。它是利用工具电极和工件电极瞬时火花放电产生的高温，溶蚀工件材料来获得工件成形的。可用于加工各种硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料，可以加工型孔（圆孔、方孔、异形孔）、型腔模（锻模、压铸模、注塑模等）和微小孔。

3.2电火花线切割

它是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电腐蚀，实现切割成形的加工方法。它同样可以加工任何导电材料；加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。

3.3超声波加工

它是利用加工工具的超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。超声波加工的尺寸精度可达0.005～0.01mm，表面粗糟度Ra值可达0.8～0.1μm，它适宜加工任何脆硬材料，可加工各种孔和型腔，也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。

3.4激光加工

该法是利用一种能量密度极高、方向性好、单色性好、相干性好的激光焦点（高温和冲击波），使工件材料被熔化或蒸发去除的加工方法。合理选用激光参数，可实现激光切割、打孔、焊接，激光打标、激光表面处理，还可用于电子元器件的封装等。

3.5电解加工

该法包括从工件去除金属的阳极电解蚀除加工和向工件上沉积金属的阴极电镀沉积加工两大类。它可以加工复杂成型模具和零件，例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模，航空、航天发动机的扭曲叶片等。电镀、电铸可以复制复杂、精细的表面。

4.特种加工对传统机械制造工艺的影响

由特种加工上述的特点和应用，其对机械制造和结构工艺性具有重大影响，主要表现在：

4.1改变了零件的传统工艺路线

如切削工序，应安排在淬火热处理工序之前进行。但特种加工的出现，改变了这种定型的工艺过程。因为特种加工基本上不受工件硬度的影响，所以特种加工不受淬火的影响，可任意安排。而且为免除加工后淬火热处理的变形，一般都先淬火后加工。例如电火花线切割加工、电火花成型加工和电解加工等都是在淬火后进行的。

4.2缩短了新产品的试制周期

在新产品试制时，如采用光电、数控电火花线切割，便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮（包括非圆齿轮、非渐开线齿轮）、微电机定子、转子硅钢片，各种变压器铁心，各种特殊、复杂的二次曲面体零件，从而省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具，大大地缩短了试制周期。

4.3影响产品零件的结构设计

例如花键孔、齿轮的齿根部分，为了减少应力集中应设计和制成小圆角。如果采用电解加工，由于电解加工时工具型面的形状会“复印”在工件上，所以此类结构设计时可简化。

4.4重新衡量传统结构工艺性的好坏

由于特种加工的应用而需要重新衡量过去对方孔、小孔、弯孔和窄缝等被认为是工艺性不好的结构，特种加工改变了这种现象。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔，涡轮叶片大量的小冷却深孔、窄缝，静压轴承、静压导轨的内油囊型腔，采用电加工后由难变易了。

综上，特种加工技术在机械制造中发挥着重要作用，已成为现代制造技术不可分割的重要组成部分。随着科学技术和现代工业的发展，特种加工必将不断完善和迅速发展，反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展，并发挥愈来愈重要的作用。　[科]

【参考文献】

［1］白基成,郭永丰,刘晋春.特种加工技术[M].哈尔滨工业大学出版社,2006.

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关键词：机械加工；制造；绿色制造；工艺；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.029

绿色制造工艺是以传统的工艺技术为基础，并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造技术。其目标是对资源的合理利用，节约成本，降低对环境造成的污染。机械加工制造过程中应用绿色制造工艺有着重大的现实意义。下面，笔者对机械加工制造中绿色制造工艺的应用有关问题进行了简要地分析。

1 绿色制造工艺的特点

1.1 绿色发展的目标

相比较于传统的加工制造工艺，绿色制造工艺最为明显的特点是其坚持可持续发展的思想，从而实现绿色发展的目标。当今，全社会一直非常重视的问题是节约资源与保护环境，这也是我们分析绿色制造工艺的根本所在，而借助先进的绿色制造工艺能够对传统工艺所破坏的环境问题进行有效地控制，从而实现绿色发展的目标。

1.2 先进发展思想与技术的应用

立足于固有的传统制造工艺之上的绿色制造工艺有效地统一了先进的绿色技术，借助可持续发展的思想加以引导，能够完善传统制造工艺存在的不足之处，进而对破坏的环境问题进行控制。因此，绿色制造工艺的一个明显特点是通过先进的技术组织生产和通过先进的发展思想进行制造。

1.3 绿色制造工艺的种类不同，所对应的事项也存在差异性

绿色制造工艺可划分为三种类型：节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。因为这几个种类实现的目的存在差异性，为此，也应用不完全相同的先进技术，并且每一个种类都具备相应的内容。其中，以节省资源为目的的绿色制造工艺对应的事项是在整个的工艺生产过程当中尽量地实现消耗材料资源的减少，最大程度地提高资源应用率，以及实现生产过程的简化，从而节省资源。以保护环境作为目的的绿色制造工艺应对的事项是生产过程形成的噪音、废气、废水等，在生产的过程当中，在应用先进技术的基础上使生产对环境的污染减少。以减少能耗为目的的绿色制造工艺应对的事项是实际生产过程，在生产的整个过程中使生产消耗的能量降低。

2 机械加工制造中绿色制造工艺的应用

2.1 干式切削工艺的应用

干式切削技术的应用是为了减少生产费用与保护环境，不应用切削液，在无冷液状况下来切削加工产品的一种技术。干式切削有很多种，如干式齿轮加工、干式铣削、干式车削、干式钻削等。其中，在生产实际中应用最多的一种是干车削，在加工丝杠的时候，先是将螺纹加工在比较软的工件之上，再淬硬有螺纹的工件，最后一件一件地打磨精细。

2.2 通过MQL的准干式切割工艺的应用

对于纯粹的干切削技术来讲，常常难以有效地加工工件材料。为此，极微量技术出现。MQL是一种混合以及油雾化具备相应压力的压缩空气与极少切削油的技术，其在切削区进行喷洒，从而确保工件跟刀具、切屑跟刀具的接触面变得光滑，最终降低摩擦以及避免刀屑粘在刀具上，并且冷却切削区。

MQL的应用需要选用对人体无害的植物油或者是脂油，其应用量比较少，一般几十毫升可以适用一个小时。由于加工之后的刀具、工件都非常干燥，因此MQL切削不仅可以满足加工的需要，而且可以使削液的应用成本降低。

2.3 优质清洁表面工艺的应用

优质清洁表面技术能够划分为新的节能表面自泳涂装技术和离子束辅助镀膜技术。一般在较高耐磨性要求的零件当中应用离子束辅助镀膜技术，其可以提升航天航空轴承、模具、刀具、精密仪器的使用年限。而新的节能表面涂装技术属于一种水分散，其特点是不含有机溶剂、没有火灾危害。相比较于传统的电泳涂装技术，该技术可以实现材料与能源的节省，以及具备优良的耐蚀性，这种工艺是无污染的。在汽车零件、仪器仪表、家电等方面都普遍地应用这种技术，且实现了非常理想的效果。

2.4 成形工艺制造的应用

成形工艺重点涵盖的工艺技术是粉末冶金、精密轧制、精密铸造、冷挤压、精密锻造、精密下料等。其中，精密剪切下料工艺技术可以实现加工材料应用率与产品生产率的提升。对于较为复杂的零件形状，能够应用冷挤压技术，这是由于冷挤压技术可以实现材料精度与生产率的大大提升。

2.5 风冷却切削制造工艺的应用

在绿色制造工艺当中，干式加工是分析的重点，某些时候，不经过冷却处理是较难进行干式加工的，还需要冷却和刀具。而 风冷却切削技术指的是借助除湿器排出空气供给源的空气水分，以及在空气冷却器当中加以冷却，降低其温度到零下300摄氏度，再借助绝热管风嘴在切削位置输入冷风，以及将少许的无害植物油与脂油喷洒在切削之处，从而防治切割过程中的生锈。吸收风尘与废屑的设备安装在风嘴面，从而借助这种设备的过滤器通过该装置内的过滤器过滤掉切屑。

2.6 水喷射加工工艺的应用

又被叫做水刀加工技术的水喷射加工技术，借助混合其中的磨料和超高压水射流以及混合于其中的磨料对一系列的材料进行切割、表面去锈、穿孔等加工，水喷射加工技术不会形成有害气体、烟尘、火花等，进而不会污染空气，并且可以循环地应用水资源。

3 结语

总而言之，绿色制造工艺属于一种新兴的事物，其需要不断地应用新的科学技术进行升级和优化。推广绿色制造工艺的过程非常缓慢，但在将来的发展过程中，以节省资源和能源、降低能耗、保护环境作为事项的绿色制造工艺一定能够实现机械加工制造过程的优化，在提升企业效益的过程中促进社会的稳定与健康发展。

参考文献：

[1]李坤全，邵凤翔，文睿.机械加工专业教学现状与教改措施[J].中国管理信息化，2016（16）.

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【关键词】“十三五”规划；传统制造业；人才造血机制

在“十三五”新形式新要求下，传统制造业面临的挑战和难度可想而知，更有专家预测未来3年传统制造业将有一半左右会面临倒闭。解决这一问题，需要从产业发展战略调整、资源全面高效配置、营销模式转型升级、人才高精尖培养等多方面入手，但是，能长久解决行业发展的瓶颈，打造核心竞争力，形成良性行业生态循环却要依靠人才的培养，人才培养模式是传统制造业造血机制的根本，解决了人才培养制度的核心问题，才能给传统制造业的逆转不良局势带来希望，从根本上改变传统制造业转型难的问题。

一、传统制造业人才培养模式的问题

目前，我国传统制造业队伍依然庞大，工资待遇较好，很大程度上解决了很多人的就业问题，但从业人员技术短缺，学历不足，培训一两个月甚至几天时间即可熟练上岗，研发人员薄弱，顶尖创新人才不足，传统制造业还处于效仿阶段，缺少对中高级技工的培养，人力资源费用支出较高，却没有更高层次的效益产出，低效重复性的工作被片段化地安排在低工作水平的员工身上，周而复始，行业发展逐渐失去了生存的足够活力。

人才结构的设计也存在诸多不合理之处，工艺型创新人才岗位过少，而基础重复性岗位过多，学科专业不对口，缺少综合管理或生产运营能力，盲目用员工数量来扩充产量，导致后续人员培养难度大，岗位职业精神程度低，服务理念缺乏，岗位角色的转换成本过高，距离实现创新型、经营管理型技工人才培养标准还有许多需要克服的困难。

二、“十三五”发展规划对传统制造业人才培养模式的影响

在“十三五”发展规划的指导下，传统制造行业无法再坚持采用固有人才培养模式来维持有效运转，全面推进制造强国战略，将智能化、综合化、国际化渗透到整个行业当中，颠覆了制造业的固有模式和方法，形成智能制造的新局面，带来新的机遇和挑战；另一方面，国外高端制造业回流到发达国家，“再工业化”战略规划开始显现，中端产业已经向印度、越南等中低收入国家迁移，我国传统制造业的优势已不再明显，珠三角、长三角等地区出现的倒闭风潮，真是这一趋势带来的连锁反应。尽快实现产业转型，改变人力资源结构，拓展人才培养领域，为我国制造业产业转型升级、创新发展做好充分的人力资源准备才是发展的长久之计。

三、对传统制造业人才造血机制重构的建议

1.以“互联网+工艺”发展模式为造血基准

中国传统制造业在“十三五”规划指导下成为了中国经济改革的聚焦，要突破发展的瓶颈，必须面对降低用工成本、提高人均产能、提升人才储备水平的问题，而“互联网+工艺”的行业趋势，将成为完善传统制造业人才造血机制的基准。

目前，我国的制造模式是将制造工艺分解成片段，原本一个复杂工艺被拆解成甚至上百个步骤交由不同批次的员工进行分步组合，这样每位员工掌握的技能都是单一的、碎片化的，能掌握完整工艺流程的员工太少，能对工艺进行深化、完善、创新的人员更是少之又少。因此在“互联网+”的趋势下，缺少核心工艺，缺少掌握及完善核心工艺的人才是行业转型的短板，打造“互联网+工艺”发展模式，提升人才对工艺的精进程度，不盲目追求数量和进度，着眼于员工对于工艺的传承与创新才是人才造血的根本。

2.以高校定点人才培养为重要造血手段

人才的培养是行业持续有效发展的核心要素，一味引进人才很难形成行业稳固的根基，只有拓展人才培B模式，与高校共建生产性实训基地，建立开放式教育平台才能解决人才缺乏的根本问题，完善校企合作机制，形成学校订单式培养，开展企业与高校的深度合作，参与高校课程研发，从人才教育的起点进行基础完善。

按“十三五”规划要求，建设智能制造人才培养基地、科研院所研发实验基地及企业研发培训基地，充分利用工业园、科技园，探索协同育人新模式，打造多主体参与的创新教育生态系统。同时重视职业教育对岗位员工培养的重要作用，通过以工作过程为导向、以职业能力为目标的教学模式，有针对性培养制造业技术技能人才，满足制造业工艺的技术储备，这样的双向协作才能使智能制造创造中端附加值成为可能，高校定点人才培养将成为传统制造业最重要的造血手段之一。

3.以营销综合能力培养为造血机制重要补充

人工成本持续增加，提高人均效能成为传统制造业的核心命题，随新兴技术的运用、机器设备逐渐在代替单一的劳动力，减少剩余的低效能工人成为了制造业节省成本，维持生计的方式，但是引发的后续矛盾和问题不断，所以制造业企业都在面对裁员难、不裁更难的局面。裁员的深层次原因在于员工职业能力的单一化，技术工人无法顺利胜任其他岗位，企业无法承担转岗成本。与人才培养同样重要的是企业营销策略与水平的提升，行业造血机制的重要补充则是营销综合能力的培养，从高校定向培养到企业员工自身能力提升培训再到引入新的人才，都应着重与研发和营销能力，扩充销售人员的队伍规模与素质，强化基础岗位的应用性，才能确保行业造血机制的长效运行。

重塑我国制造业新竞争优势的出路在于科技和产业创新，而能带给行业生机的是自体的源源不断的造血能力，打造这一机制的关键在于人才的培养，“十三五”形势下，对于人才培养的新模式的思考和突破将成为重中之重。

参考文献：

[1]刘菊香，胡瑞文.我国制造业人力资源现状及未来十年需求预测[J].高等工程教育研究.2013（04）.

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【关键词】：绿色制造；制造工艺；对策

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

机械制造业的迅猛发展为人类的生存与发展提供了巨大的经济来源，同时，机械制造业又对人类的生存环境造成了严重的污染。绿色制造理念是秉承绿色理念，推广绿色技术，完善绿色制度，从源头上解决环境污染问题，推进可持续发展。

1.绿色制造的内涵及绿色制造理念的主要内容

1.1绿色制造的内涵

绿色制造(Green Manufacturing)，又称清洁制造、环境意识制造、无浪费制造等。传统制造业是将可用资源(包括能源)通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的产业。绿色制造是指产品从原料冶炼、毛坯制造、材料选择、设计、生产、包装、使用和维修到报废回收等整个生命周期过程中，全面考虑环境和资源因素，对资源的消耗量最少，对环境的污染最小，并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。

1.2绿色制造理念的主要内容

绿色制造充分考虑了产品开发、制造及其活动对环境的影响，减小产品在整个生命周期中对环境的负面影响，提高资源利用率。绿色制造的主要内容包括以下几方面：

第一，机械绿色设计建模；第二，机械材料的选择；第三，机械产品的可拆卸性设计；第四，机械产品的可回收性设计；第五，机械产品的成本设计；第六，机械产品数据库和知识库设计；第七，机械产品使用的安全保护设计。以上述七项内容为基础，以绿色制造的原则为根本，综合考虑机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素，提高机械产品对用户、企业、社会的功用，减小对环境的负面影响，肩负起企业责任，实现可持续发展。

2.绿色制造理念下的机械制造工艺类型

绿色制造工艺技术就是在传统的机械制造工艺技术的基础上，再与材料科学、表面技术、控制技术等新技术相结合的具有先进性的制造工艺技术。绿色制造工艺技术分为：资源节约型工艺、能源节省型工艺和环境保护型工艺三个类型。

2.1资源节约型的工艺技术

资源节约型的工艺技术是指在生产过程中简化工艺流程、减少原材料消耗的工艺技术。从设计和工艺两方面着手，实现节约资源。在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、优化产品设计来提高原材料利用率；在工艺方面，通过优化毛坯制造技术、少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等减小材料消耗。

2.2能源节省型工艺技术

加工过程中要消耗大量的能量，这些能量一部分转化为有用功，而大部分则转化为其它能量形式而消耗掉。消耗掉的能量总是伴随着各种各样的有害损失。如何减少消耗的能量带来的有害损失是加工过程中亟须解决的主要问题。减磨、降耗或选用低能耗工艺是现阶段采用的主要方法。

2.3环保型工艺技术

生产过程是一个输入输出系统，当给系统输入加工过程所要求的各要素时，系统输出最终目标产品外，还会输出对环境、操作者等有影响或危害的物质，如废液、废气、皮渣、噪声等。环保型工艺技术最为有效的方法是在工艺没计阶段全面考虑，积极预防污染的产生，同时增加末端治理技术。

3.推进绿色制造工艺的策略

机械制造过程中，从产品的设计、生产维护，到报废回收各个环节都会产生资源消耗和环境污染。因此，要想推行绿色制造工艺，就必须从产品的设计、材料选择、工艺技术和产品的处理等方面人手，落实绿色制造理念。

3.1开发绿色设计思路

绿色设计也可称作生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计。主要针对产品的质量、功能、寿命和环境等进行初期设计。充分考虑环保问题，以环境保护为原则，开发绿色设计思路。绿色设计具有先进的系统性，所涉及的范围更加广泛，包括材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等。只有采取系统性的设计，才能让生产商在生产前更加熟悉产品设计、生产、使用、维护、回收等环节中要注意的生产细节，通过各个环节设计的相互配合，促使生产商及时发现问题，提前排除潜在危险，对不足之处进行及时改进，最重实现节约资源、降低能耗和环境保护的目的。

3.2选取绿色原料

原材料的选取决定着绿色生产的最终实现。绿色制造需要绿色选料，所选材料不仅要有良好的适用性，同时也要满足制造工艺特性以及与环境有较好地协调性。在满足绿色材料标注的前提下，我们要优先选用可再生材料和回收材料；同时，选用低成本、低污染和环境兼容性好的材料，以此做好绿色生产的基础工作。

3.3引进绿色工艺技术

在产品的生产过程中，从技术层面人手，以降低生产过程中的能源消耗和减少环境污染为目的，积极选用耗材少、耗能低、废弃少、污染小的加工工艺技术，保证绿色生产的中间环节。当前，我国的机械制造行业主要采用的绿色工艺主要有：精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等。

3.4完成产品绿色处理

绿色处理主要是指在产品使用报废后，通过回收再生产的方法制造成新产品的处理方法。绿色处理是以保障处理后的产品质量为前提条件，要求生产商在产品的设计之初就充分考虑产品的回收利用与再生产问题，在产品的设计中加入便于回收再生产的结构设计，加大技术投入，加强再生产技术的研发，实现产品的绿色处理。

4.结束语

绿色工艺以成为发展生态工业，实现社会可持续发展的重要手段，被众多生产制造管理者所重视。绿色工艺尚属新兴概念，还存在着很多混淆和难以理解的地方。因此，需要政府、企业、科研院校和多学科各门类密切配合，完成绿色制造多目标性与跨学科性的深入研究，实现理论和技术上的深远发展。

【参考文献】：

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【关键词】职业教育 机械制造工艺设计 实践能力

一、制造工艺设计能力培养对教师的要求

教师的作用就是传道、 受业、解惑。培养学生能力的直接面对者就是教师，古语有言：“严师出高徒”，更说明了教师在学生的培养过程中占据着重要的作用。因此培养学生制造工艺设计的能力对于教师的道德品质、个人修养、专业素质以及教授方法等都有着严格的 要求。主要从以下几方面谈谈对教师的要求：

（一）具有全面的专业能力 这是最基本的要求。此处的专业能力不仅包括本专业的知识，还包括作为一名教师应具备的职业素质。在很多时候我们觉得作为一名教师只要能够全面的掌握本专业的知识，并能准确地传授给学生就可以了，但其实一名教师的职业素养也是非常重要的，尤其是在物质文明快速发展的现在，做好这一点至关重要。这里面包括很多，比如说热爱学生及本职工作等，可以试想一下当你面对学生时总是带着一种情绪又如何能把知识全面而又准确地传授给学生，我们知道人只有在身心愉悦的情况下才能发挥出自己最好的状态，面对学生讲课时也是这样；或者你不热爱自己的工作，又怎么能够全心去付出呢。

（二）合理利用计算机工具20世纪中叶，随着计算机的发明以及普及，计算机的作用越来越重要。随后各种应用软件的问世，不仅改变了人们的日常生活，也使得人们从繁重的工作中解 脱出来。例如计算机辅助设计/制造 （CAD/CAM）的相关软件简化了设计过程及制造过程的工作量，又如计算机辅助工艺设计（CAPP）适应了当前机电产品以多品种小批量及个性化为主导的生产，改善了传统制造 模式远不能满足快速响应市场的需要。

因此， 对于有关应用软件的掌握是必要的，而市场上相关的软件数不胜数，一定要注意软件的选择。 虽然相关应用软件的使用对于现代工艺设计来说起着非常重要的作用，但是有关制造工艺设计基础知 识的掌握仍是非常重要的。在实际生产中， 由于计算机的广泛应用，使得很多人以为计算机可以代替人，这也使得现今很多学生以为基础理论知识不重要，只要有计算机就可以，这种思想是很危险的。因为这种对计算机的依赖性不仅仅会影响整个人类的进步，当下更会影响我国的技术水平的提高，同样对于我们国家整体制造工艺水平的提高危害很大。我们必须意识到人的主体作用，计算机毕竟是物，它的应用也是建立在人的能动性上。 在这里特别提出这一点，也是由于当下我们很多教师都主张注重软件的应用，但同时却忽略了基础知识的重要性，这造成学生一味地重视软件，不重视教学。因此，对于计算机相关软件的应用必须在熟练掌握制造工艺基础知识的前提下，再进行学习，不仅事半功倍，更有助于启发学生的创造力，使学生带着想法去应用，激发学生的潜能。教师的引导作用很重要，应该尽量地指正学生的这种想法。

（三）现场操作能力 我们培养的学生要求具备实践能力，作为教授者仅凭理论上的理解是很难与实际相结合的，这就要求教师不仅吃透理论知识，也要不断加强自己的实际操 作能力。 在课余之外，能够参与到企业中，做双师型教师。

（四）了解最前沿的制造技术社会在不断进步，知识也在不断更新，我们要保证教授的知识应能跟上时代的步伐。

二、制造工艺设计能力培养对学生的要求外因固然重要，但内因才是根本，要想培养出优秀的人才，必须使学生认识到自己的重要性，告诉学生自己应该做到哪些，并采用合适的方法加以引导

（一）具有良好的道德素养。

自古以来我们就崇尚道德修养，但在现代却越来越贫乏。古人云“有余力，则学文”，指的就是要先修身再学知识，这是很有道理的。一个人只有具有崇高品质，才可能具有为人类社会服务的理想；反过来，一个人只想着自己的利益，就很难具有容纳社会的胸怀，又怎会理解社会，从而创造出社会所需要的技术财富。放 眼历史，我们可以看到那些为人类进步、 文明作出重大贡献的，哪个出发点仅仅是为自己，只有理想远大，自我价值越高，才越能激励人们向前。

（二）灵活掌握专业技术知识 。

作为一门专业技能，对于专业知识的掌握这是最基本的。它不仅包括有关机械制造过程的基本知识和基本理论，还有一些相关知识。这里的掌握重点是灵活，仅仅熟悉是不行的，要活学活用，不能照搬照抄，要注意适用条件，这样才可能不断改进。

（三）热爱生活，善于观察，勇于探索。

只有热爱生活，才能了解生活，继而去观察、 探索生活，知道了生活所需，才能摆正自己探索的方向。我们所要求的制造工艺设计能力就是为了满足生活的需要，甚至就是来自生活，然后通过我们的专业来改进，若不了解生活就可能无处着手。例如设计加工细长轴的工艺过程，若不了解它的用途及使用环境等，在制定工艺时就很难确定所需达到的要求，从而无从下手，或者再去了解从而耽误时间，但了解不深就很难制定出更合理的。再者就是勇于探索，也就是有钻劲，善于思索，遇到困难，勇于去尝试。

（四）能够吃苦耐劳。

机械专业本身就比较艰苦，而制定工艺规程与生产实际联系紧密，这就要求工艺人员多参与到生产中， 所以一定要能够吃苦耐劳，才能制定出更合理、 完善的工艺。 三、制造工艺设计能力培养对社会的要求 中国自古以来就是一个崇尚教育的国度，但是两千年的独尊儒术，使得人们对科学技术的重视不够，这也是造成我国科学技术落后的一个重要原因。因而， 培养学生的工艺设计能力同样需要社会的广泛关注。

参考文献：

[1]徐嘉元，曾家驹.机床制造工艺学[M].北京：机械工 业出版社，1999.

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关键词：绿色制造；机械制造工艺；环保

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）07-0140-02

自从19世纪的工业革命发生后，人类的工业制造水平获得了显著的提升，产出和产成总量也获得了巨大的提高。但是，这些成就的获得是以资源的大量消耗和对环境的破坏为代价的。为了获得经济快速发展，人类肆意开发自然资源，造成生态破坏、资源浪费、环境污染等问题。这些问题日益凸显并且越来越被人们重视，“绿色制造”的概念也被提出来。

绿色制造的内涵及意义

绿色制造指能够合理地减少、消除传统制造业给人类环境带来恶劣影响的一种新型的机械制造方式。它符合科学发展观的实质，可将经济增长与人类社会可持续发展联系起来，进而达到使环境的承受能力与人类的经济发展速度相适应的目标，并为人类社会可持续发展奠定基础。

绿色制造运用于机械制造工艺首先有利于机械制造业的可持续和健康发展。其次，这一先进理念的运用能够从产品设计到产品生产直至产品完成这一完整的过程中实现节约资源、节省能源、减少能耗的目标，从而以最少的资源消耗获得最大的成果回报，并且实现对环境的最小甚至是零污染。

那么，绿色制造在实际机械制造工艺中的运用如何呢？

绿色制造在机械

制造工艺中的运用

绿色制造在机械制造工艺中的运用其实就是通过先进理念和新兴技术相结合从而产生的一种新型的制造工艺技术。我认为，可从以下几个方面实现机械制造工艺中的绿色制造。

（一）绿色备料

机械制造工艺的备料是指原材料和零件坯料的准备，这是机械制造工艺得以实施和完成的第一步。

首先，原材料和坯料本身需要具有先进的性能，较其他同类产品具有更显著的环保性；其次，尽可能选取高回收率的原材料和坯料，这样才能使原材料和坯料得到充分运用，并减少企业的运营成本；再次，进行原材料和坯料选取要时刻遵循可回收、可分解、可再生这一原则，并尽可能选取低毒、无公害的原材料和坯料。这样，材料在获得高使用率的同时减少了处理原材料和坯料的能耗。

（二）绿色制造过程

机械制造的主线是工艺制造过程，而工艺制造过程其实就是改变生产对象的外观形状、大小及其性质。主要包括毛坯制造、零件加工、热处理、产品的装配和实验，含有的工艺过程主要有铸造工艺过程、焊接工艺过程、加工工艺过程、热处理表面处理工艺过程以及装配、试车工艺过程。

我国当前机械制造业中的绿色制造工艺主要有快速原型制造、干式切削、准干式切削、精确成形、生产废物再利用等工艺。

快速原型制造 快速原型制造技术又被称为“RP技术”即快速成型技术。这种技术是借助计算机三维CAD数据，然后通过快速成型机将一层层材料堆积成实体原型。由于这种技术借助三维CAD数据从而能够在不使用基本的模具、刀具等情况下在最短的时间内制造出符合有关要求的任意零件和三维实体，并且能够顺利有效地完成有关零件的生产。这种工艺的使用减少了模具和刀具的损耗，节省了资源，并且借助数据构图能够准确而迅速地获取有关产品的成品，在制造效率得到提高的同时，也相应降低了有关的生产成本。

干式切削、准干式切削 切削是机械制造中对原材料和坯料进行有效加工的必要手段，而传统的切削工艺中常常借助切削液来更好地完成切削工艺。但是，由于切削液的成分是磷酸钠、四硼酸钠和偏硅酸钠，这种成分构成就导致其成为制造工艺对环境污染的重要污染源之一。因此，如何解决切削液对环境的污染一直是绿色制造工艺思考的问题。当前所运用的干式切削和准干式切削正是对这一污染源问题的有效解决方法。干切削的方法多种多样，但目前应用最多的是干车削这一加工方法。这种方法采用了强冷风磨削等方式，从而能够以最快的速度对液氮进行冷却，强冷风磨削是通过热交换器把压缩空气用液氮冷却到-110℃，然后经喷嘴喷到磨削点上。由于压缩空气温度很低，所以在磨削点上很少有火花出现，也几乎没有热量产生，因而工件变形极小，可得到10 μm以内的椭圆度。在这一过程没有热量产生，所以耗能很低。准干式切削并不意味着就不用切削液，由于其对基本的制造器械具有较高的要求，所以当前的应用范围还比较有限。当机床调整到最佳状态时，每工时所消耗的切削液在50～125mL/h之间，刀具、工件和切屑都是干燥的。此种方法因为其方式的特殊性能够实现既不污染环境又节约资源的目标。干式切削、准干式切削技术的运用是做好绿色制造工艺的有效环节，并在一定程度上节约了切削液的使用成本。

精确成形 在机械制造中毛坯的打磨和制造一直是一项耗时、耗能、耗物的工作，所以如果能够以最快、最有效地方式完成毛坯制造就能够在绿色制造的路上前进一大步。新兴的“精确成形”技术其实就是针对毛坯制造工艺开发出来的新方法。精确成形其实包含两个方面的含义：第一是选取自由成形的毛坯从而直接减少毛坯制造这一工序；第二是借助新技术，采取精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术对毛坯进行加工。这两者都能够直接或间接地减少毛坯制造过程中的资源、能源和材料的耗费，并大大提升毛坯的制造速度。

（三）制造工艺工具的绿色使用

在机械制造工艺中，工具是其中的重要组成部分，要想更好地完成绿色制造，就必须要考虑如何实现工具运用中的节能、减排、减耗这一问题。在机械制造工艺中常用的工具有电焊机、钻头、砂轮机等。那么，在实际工艺制造过程中如何合理运用这些工具，从而实现工具为绿色制造贡献一份力量呢？我认为，应依据实际情况选择不同类型的工具，根据加工对象选择是用风动砂轮机还是电动砂轮机，根据焊缝的空间位置选择要平焊、立焊、横焊还是仰焊。这些根据实际进行合理选择就能减少工具使用过程中的能源损耗，节约资源的同时获取最佳的制造效果。

（四）绿色产品处理

产品的绿色处理是指产品在被鉴定为无法使用或报废后，通过回收方式，采取合理的制造工艺方法，从而在废弃产品的基础上制造出新产品的一个过程。

绿色产品处理这一方式需要注意的是：新产品的原材料必须是废弃的旧产品，产出后必须符合一定的使用标准，成本必须比同种产品的完全重新生产成本低，获得过程必须是绿色的，并且对环境的污染程度要尽可能低。

结语

绿色制造运用于机械制造业是经济、环境社会获得可持续发展的有效方法，对于机械行业的长远健康发展具有深远的影响和意义。同时绿色制造工艺的“绿色”不仅仅体现在某一个方面或某一个环节，而体现在一个完整的过程之中，并且每一个环节和过程都能尽可能实现“节能、减排、减耗”的环保目标。

参考文献：

[1]赵宏平.基于绿色制造的新型机械制造工艺[J].机电信息，2011（12）.

[2]鹿革.绿色制造理念下的机械制造工艺[J].现代制造技术与装备，2010（4）.

[3]朱道锋.浅谈绿色制造环境下的机械制造工艺[J].河南科技，2010（7下）.

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【关键词】绿色制造；生态环境；节能减排

1.绿色制造技术的产生背景

二十世纪六十年代以来，随着世界经济的高速发展和人炸性增长，地球环境加剧恶化，生态环境受到严重破坏，资源和能源日趋枯竭，严重危及到人类的生存和发展。而制造业是全社会消耗资源、污染环境的一个重要方面。据美国工业有害废物来源统计表明：机械加工业产生的有害废物占工业有害废物来源的5%，在各类污染源中名列第4位。传统的环境治理方式主要采用过程末端治理，存在诸多弊端，如生产和环境治理分割、治污成本高、经济效益恶化等等，难以从根本上实现环境保护与治理。为了从源头上治理环境污染，在宏观上必须采用工业生态学原理，在微观上必须实施清洁生产和绿色制造。因此，开发和应用绿色机械制造技术是企业贯彻可持续发展战略的必由之路。

2.绿色制造技术的概念

绿色制造是二十世纪80年代和90年代的产物，1996年美国制造工程师学会发表关于绿色制造的蓝皮书，提出绿色制造的概念。绿色制造技术又称环境意识制造、面向环境的制造等，是以传统制造技术为基础，并结合环境科学、材料科学、能源科学、控制技术等新技术的先进制造技术。是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调一致。

3.绿色制造技术和传统制造技术的比较

目前的机械制造技术可归纳为两种生产模式：

3.1传统制造技术

目前，我国的机械制造技术大多数采用传统制造技术。它是一个开环生产系统，其典型特征是从自然界获取资源，经提炼处理后成为各种工程材料。在此过程中大量废气、废水、废渣等污染性物质进入环境。在毛坯成型和加工制造过程中同样存在大量污染问题。对产品设计一般需投入大量的人力物力，在产品的制造过程中，不仅有大量的废物排放，而且由于生产制造中缺乏柔性，造成设备资源利用上的严重浪费。在产品使用过程中废气、废物、噪声等污染问题仍然是破坏环境的主要因素。特别是在部件和设备损坏后，往往成为废弃物，从而造成资源的极大浪费，同时许多有毒有害无法回收的材料，对人类也会造成极大伤害。

3.2绿色制造技术

绿色制造技术模式是一种闭环生产系统。它是一种清洁生产方式和废弃物循环利用的生产模式。在这种生产模式下，从原料开采到产品报废的整个产品生命周期中，对材料的回收、利用、处理等全部过程通盘考虑。诸如在冶炼时考虑废气、废水的彻底净化，在材料选择时预先考虑产品报废时的材料回收重用及处理问题。在绿色生产模式中，这些问题可通过特定的工艺手段和技术措施在产品的生命周期各个环节中逐一安排解决。比如在零件的设计和制造中标注出它们材料类型和回收方式的代码，便于成组归类处理，科学管理，做到有效地利用资源。

4.绿色制造技术各阶段主要模式

为了更合理地利用资源和能源，减少对环境的污染，充分发挥绿色制造技术的功能，我们需要在材料选用、产品设计、制造工艺、管理模式等方面全面考虑。

4.1材料选用上选择绿色材料

在传统制造模式下，人们在产品设计时对材料选择上过多地考虑了材料的性能和作用而忽视了其对环境的影响，因而在产品的制造和使用中对环境产生了极大的危害。同时，由于较少考虑到材料的回收及循环利用等问题，致使产品使用寿命结束后废品回收利用率很低，造成了资源的严重浪费以及对环境的污染。因此，如何选择材料、选择何种材料是实现绿色产品设计和制造的一个关键。解决传统制造中的材料选择问题，关键就是使用绿色材料，所谓绿色材料是指具有良好的使用性能，且对资源和能源消耗少，对生态和环境负面影响小，有利于人类健康，可再生利用率高，在制造、使用、废弃乃至再生循环利用的整个过程中，都与环境协调共存的材料。选用材料时，在满足性能要求的前提下，应当优先选用绿色材料。随着资源能源的日益枯竭、环境恶化的加剧和人们环保意识的增强，这方面的要求将越来越突出。

4.2产品设计时选择绿色设计模式

传统制造模式下的设计方式，其指导思想是为了满足产品的功能和制造工艺的实现，很少考虑产品的消耗、资源的充分利用以及对环境的影响。绿色设计的指导思想是将生产和节能减排紧密相连，综合地考虑加工产品的可行性及回收性。绿色设计是绿色制造中至关重要的一环，在这个阶段就应考虑产品生命周期全过程的少无污染、节约资源和能源、回收性好等问题。

在绿色设计中我们应考虑到如下几个问题：

4.2.1产品设计时结构的简化和产品的可拆卸性

在产品设计时，应该尽量简化产品的结构，通过减少零件数量、减轻零件重量、采用优化设计等方法使原材料的利用率达到最高。如果产品结构过于复杂，将会导致加工工艺、产品运输及生产管理的复杂化，还将造成生产成本的提高、生产效率的降低以及资源的浪费。因此在设计时，应该尽量简化产品的结构，例如可以使用多功能部件使产品结构得以简化。

4.2.2回收再利用设计

设计人员在产品开发和设计阶段就要综合考虑材料回收及零部件再利用的可能性和可行性、做好回收价值分析，考虑回收处理方法、回收结构工艺性和回收再制造系统模式等问题，实现材料资源充分利用、环境负面影响最小的绿色设计目的。

4.2.3产品远输方便性

在保证产品功能和加工成本不提高的前提下，产品设计时还需要注意到运输的安全性和方便性，因为运输方式的不便会造成产品成本的提高和资源的浪费，运输过程中的不当可能会造成产品损坏报废。总之，设计阶段应考虑对环境的影响，提高资源利用率，同时减少废物排放量，不但需要考虑环境问题还要提高经济效益。

4.3加工工艺设计时选择绿色加工工艺

在加工工艺设计时，应尽量避免一些浪费资源和能源以及产生危害物质的方法，尽量避免采用那些零件再生使用时材料难处理的工艺方法。例如，应考虑镀层或涂复层的金属难于处理，高分子材料燃烧时产生有毒气体，电镀时产生含铬（或其它金属）的电镀液严重污染环境等。在绿色设计时就要考虑到产品零件的后处理问题，从而减少对环境的影响及资源的浪费。

4.4管理上采用绿色管理模式

为了实现创经济与环境协调发展的目标，绿色管理模式绿色制造的一个重要组成部分。在管理方面，政府已颁布和推行必要的质量标准和法规条文，迫使一些企业采取必要的措施来减少废物的产生，并对环保业提出了以预防为主、防治并重的新要求。现有的ISO14000系列的环境管理体系标准，也是着眼于提高绿色管理水平来达到提高经济效益和减少环境污染的目的。各企业也根据自己的实际情况，推出一系列环境保护措施，并根据企业中环保措施的实施结果，不断改进，予以完善。　[科]

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2、功能：蛇形板型式具有很好的时尚性，而滑板型式具有传统性。

3、运动：蛇形板无须借助于脚与地面的作用力达到滑板前进的目的，只需利用摆动滑行，而滑板需要借助作用力。

4、场地的要求：蛇形板具有大众化，使用者可以推动蛇形板做自由式滑动，而滑板比蛇形板难学，对场地要求也高。

5、花式：蛇形板可做各种花式变化动作，而滑板可做的花式比较少。

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关键词：复合材料；制造设备；安装条件

引言

先进树脂基复合材料是以有机高分子材料为基体、高性能连续纤维为增强材料、通过复合工艺制备而成，具有明显优于原组分性能的一类新型材料。先进树脂基复合材料以其优越的性能，已经广泛应用于航空工业，成为继铝、钢、钛之后，迅速发展起来的四大航空材料之一，其用量已经成为航空结构先进性的重要标志[1-5]。波音B787飞机大量采用复合材料，达结构质量的50%，全机结构几乎均由复合材料制成，包括机身和机翼。空客A350飞机复合材料使用量达52%。随着我国复合材料制造技术的发展，军机、民机上也已经大量使用复合材料。

1 航空复合材料先进制造技术概述

复合材料在飞机上用量大、结构复杂、性能要求高，使得复合材料制造技术成为现代飞机制造工程的支柱技术之一，也是飞机能同时具备高结构效率和优良性能的基础制造技术之一。

传统制造加工技术已经严重制约复合材料技术的发展，难以满足复合材料特别是飞机复合材料高性能、复杂结构、大产量的要求，因此对先进复合材料制造技术的研究已经深入开展，并取得了大量研究成果，广泛应用于复材零件的生产。国际上大型航空企业，如波音、空客、庞巴迪等，在复合材料生产中已经大量采用先进制造技术 [6]。国际上航空复合材料先进制造技术主要如下。

1.1 数字化设计和模拟技术

数字化设计能够提高产品制造质量、加快产品研制进度、降低成本；数字化模拟技术，如铺层、浸渍、固化成形等工艺过程模型和人工智能模拟，能够大大提高自动化程度和制品合格率，降低废品率。

1.2 自动化制造技术

自动化制造技术能显著提高复合材料零件的制造效率，已经广泛应用于复合材料制造领域，如自动铺带技术、自动铺丝技术等。自动铺放技术彻底实现了复合材料零件生产的机械化、自动化，成型精度高、零件质量好，生产效率较手工铺放提高数十倍，材料废品率降低至3%～5%，大幅度降低了制造成本[7]。

1.3 低成本制造技术

据统计，复合材料的制造工艺成本占总成本的75%以上，随着复合材料的广泛应用，低成本制造技术已成为复合材料研究领域的一个重要课题，其中RTM技术是一种新型的闭模成型技术，现已是世界公认的低成本制造技术，近年来发展较为迅速。

2 大型客机复材零件制造先进工艺特点分析

2.1 大型客机复合材料特点

为满足我国民航运输业发展需求，我国已经开展150座级中短航程大型客机的研制，该飞机力求满足安全、低成本、舒适、环保等综合要求。国际上同类大型客机已经广泛用于民航运输，如B737、A320飞机等，该类大型客机对飞机结构轻量化和整体化的要求较高，复合材料以其优越的性能在该类飞机上大量应用，中央翼、尾翼、后机身、机头雷达罩等零部件已经广泛采用全复合材料结构。该类大型客机复合材料零件具有零件尺寸大、结构复杂、性能要求高等特点，如复合材料机翼蒙皮、梁的长度尺寸达15～20m，复合材料零件大量采用加筋壁板、蜂窝夹芯结构、二次胶接结构等结构形式。文章主要针对150座级中短航程大型客机的复合材料制造设计进行分析。

2.2 大型客机复合材料制造工艺特点

为保证复合材料的制造质量、生产效率，国际先进大型客机复材零件广泛采用自动化、数字化、低成本制造工艺技术，主要如下：

热隔膜成型技术适用于细长类复材零件的成型，特别是大型客机梁、长桁等复合材料承力零件，热隔膜成型技术能够有效保证零件外形以及力学性能。

自动铺放技术：包括自动铺带技术和自动铺丝技术，大型客机的大量复合材料零件属于大尺寸整体结构，如机翼蒙皮是一个长度近20m的复合材料整体零件，自动铺放技术高效、高质量制造该类大尺寸、大曲率半径零件。

RTM技术：RTM技术制造零件具有制造精度高、净尺寸成型、加工效率高、制造成本低等优势，特别适合用于大型客机复杂结构复合材料零件的制造。

2.3 先进复合材料制造设备对厂房工艺设计的要求

为满足上述复材零件先进制造工艺技术要求，需要采用大量先进工艺设备，此类工艺设备具有自动化程度高、工作行程大、制造精度高等特点。该类设备与传统复材加工设备差别较大，设备系统组成、制造工艺等对复合材料厂房工程设计影响较大，复材厂房工艺设计时需掌握先进制造设备的工作原理、系统组成、制造工艺及厂房条件要求等，文章重点对大型客机复合材料厂房内先进制造设备进行分析。

3 大型客机复材零件先进制造设备及厂房条件分析

为深入了解大型客机复材零件制造对厂房工程设计影响，需分析复合材料制造先进工艺设备的工作原理、系统组成、制造工艺及对厂房工程设计影响。文章分析的工艺设备主要包括热隔膜成型机、自动铺带机、自动铺丝机、RTM成型系统，具体如下。

3.1 热隔膜成型机

热隔膜成型是将预浸料铺放后形成的坯料放置于模具上，通过特制隔膜的辅助作用，经过抽真空和加热等方法，将预浸料坯料压向模具，形成所需要的形状。热隔膜预成型具有成型过程中纤维不易滑动、不易产生皱褶的特殊功效，非常适用于加工大型飞机的C 形梁及长桁。

热隔膜成型机主要由加热箱体、工装预热库支架、主加热库支架、真空系统、空气处理系统、控制系统等组成。

大型客机使用的大型热隔膜成型机的加热箱体长达21m，设备内部主要包括工装预热库支架和主加热库支架。为满足预热及成型需要，工装支架和预浸料支架需要沿固定轨道移动，导致整个设备工作区域占地面积约25m×16m。由于该设备的工装尺寸、重量较大，放置设备的房间内需设置起重设备；该设备有进风管、排风管通往室外，与空气处理机相连，故室外空气处理机的布置需综合考虑空气处理器能力、风管穿行、厂房布置等因素。

3.2 自动铺带机

复合材料自动铺带设备采用有隔离衬纸的单向预浸带，利用多自由度的铺放头、切割头，根据设计将纤维预浸带自动选择铺层位置、自动定位、自动切割形状、自动铺放在工装表面，且自动压实。自动铺层具有表面平整、位置准确、精度高、无余量、速度快、质量稳定性高等优势，特别适用于曲率半径较大且变化较缓的大尺寸复合材料零件的铺叠成型，可实现大型复杂构件的自动化铺层。自动铺带效率是传统手工铺层的10倍以上。

大型客机外翼壁板铺层用自动铺带设备的工作行程达20m，主要由龙门架、铺带头、预浸料存储器、控制系统等组成。目前，自动铺带机已经在波音、空客等国际航空企业得到广泛应用，国内航空企业也已经引进自动铺带设备，进行大型零件的铺叠成型，取得了较好的效果。大型客机研制使用的自动铺带机外扩尺寸较大，占地面积大。自动铺带机基础部分预埋钢轨，单条轨道长度达30m。由于铺叠精度高，对设备基础要求较高，需设计独立基础保证轨道的平整度。

3.3 自动铺丝机

自动铺丝设备是在自动铺带加纤维缠绕基础上发展而来的，是将预浸丝束或窄的预浸带在几乎没有张力的情况下，按制件形状铺放纤维束，充分利用材料，无边角废料，节省了原材料；适于制造整体件，减少零件数目，节省了制造和装配成本；既适于制造机身蒙皮、导管等形状复杂的制件，也适于制造机翼水平安定面等大尺寸平面构件。

大型客机复合材料机翼梁丝束铺放用自动铺丝设备工作行程达20m，主要由铺丝机器人、丝束箱、工装支架、控制系统等组成。自动铺丝机属于航空工业复合材料制造领域高精尖设备，美国、欧洲部分国家一度禁止向中国航空企业销售该类设备。由于自动铺丝机的铺丝头的铺放精度、轨道平整度对零件制造精度影响较大，为保证设备精度，厂房条件特别是设备基础需能够保障设备安装的精度要求。

3.4 RTM成型系统

RTM技术是一种低成本复合材料制造技术，生产出的零件质量好，尺寸精度高并可净尺寸成型，适合用于大体积、高强度、复杂结构复合材料零件的制造生产，RTM技术在大型客机复材零件制造领域得到广泛应用。

RTM工艺过程为：首先采用编织、针织、缝纫等技术制备纤维预制体，在模具内放置预制件，在压力注入或外加真空辅助条件下，液态、具有反应活性的低黏度树脂贯穿流动并充填闭合模具，排出气体同时浸润并浸渍干态纤维结构。在完成浸润浸渍后，树脂在模具内通过热引发交联反应完成固化，最终得到成型的制品。

目前已经有多种形式的RTM，如真空辅助RTM（VARTM）、压缩RTM （CRTM）、树脂渗透模塑（SCRIMP）、真空辅助树脂注射（VARI）等十多种方法。其中VARI技术是RTM中一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术，近年来在航空领域受到广泛的重视，该技术是在真空状态下，利用树脂的流动、渗透实现对纤维及其织物的浸渍，并在真空下固化的成型方法。

3.4.1 三维编织机

VARI技术首先需要将纤维编织成预制体，预制体的编织需要采用自动缝合设备，一般大尺寸复杂零件需要采用三维自动缝合机进行三维编织。

3.4.2 成型设备

VARI技术成型系统主要由储存罐、真空系统、调温系统、控制系统、模具及传输系统等组成，成型的工艺为：将缝合或编织的干纤维预成形件放在VARI成型系统的上下模具之间，合模后将树脂以一定的压力注入，VARI成型系统在一定温度和真空状态下，将零件固化成型，最后开模取出产品。

RTM成型系统的三维缝合机布置于洁净间内，成型需使用大型烘箱，靠近厂房的净化间，便于零件制造成型。

4 结束语

大型民用飞机复合材料零件具有尺寸大、制造精度要求高等特点，选用自动化、数字化、一体化的先进制造设备，能够大幅提升制造零件的质量、性能、复杂度等，提高生产效率。通过对大型客机复材零件先进制造设备的工作原理、系统组成、制造工艺及厂房条件要求的分析，能够为大型客机复合材料零件厂房工程设计提供有力支撑。

参考文献

[1]陈绍杰.复合材料技术与大飞机[J].航空学报，2008，29（3）：605-610.

[2]刘代军，陈亚莉.先进树脂基复合材料在航空工业中的应用[J].材料工程，2008（11）：194-198.

[3]杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报，2007，24（1）：1-12.

[4]杜善义.复合材料和航空航天[J].复合材料学报，2008，22（1）：1-7.

[5]陈绍杰.复合材料技术发展及其对我国航空工业的挑战[J].高科技纤维与应用，2010，35（1）：1-7.

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关键词 金工实习；教学质量；教学改革

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)24-0126-02

Metalworking Practice Teaching in Colleges and Universities//Tan Bo

Abstract The practice is a practical course, mechanical manufacturing process in conventional process for the content of practice and improve the ability of innovation, for the follow-up courses and practical work to lay a solid foundation, and beneficial to improve the comprehensive quality of students.

Key words metalworking practice; teaching quality; teaching reform

Author’s address Sichuan Vocational College of Chemical Industry, Luzhou, Sichuan, China 646005

金工实习是一门实践基础课，是机械类学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的，是非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节，对于培养学生的动手能力有很大的意义，而且可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。因此，处于学校和社会过渡阶段的职业学院就承担了培养学生实践能力的任务。金工实习就是培养学生实践能力的有效途径。通过金工实习，学生可接受基本的劳动技能、安全生产、质量意识等方面的教育，可拓宽知识面，提高工程实践能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力，为后续的理论课程和工作实践打下坚实基础，有利于全面提高学生的综合素质。

金工实习在众多的实践性教学环节中处于举足轻重的地位。它是以机械制造过程中常规的工艺方法为实习内容，以言传身教为教学手段，以亲自动手为学习方法，使学生对机械制造工艺、设备及基本的操作有一个直观的理解和直接的体验。沿袭传统的课程设置，它是学生迈入专业学习的第一道门槛。在金工实习中，学生将亲自动手，进行多样性的生产作业。这就在本质上区别于其他参观性的实习。人对事物深层次的认知与把握，离不开自身的实践，通过实践学到的知识，实习中通过讲解、示范、操作，掌握应知应会的知识。不仅要进行传统制造方法实习，还进行数控机床、电火花线切割机床等新技术、新工艺的实习。通过金工实习加深对已有知识的消化和理解，使理论与实践相结合。实习中可学到许多工艺知识，掌握各种主要加工方法，了解所用设备及刀具、量具、夹具等基本结构、工作原理和使用方法，了解不同类型零件加工方法的选择及制造基本工艺过程。这些知识都是非常具体而实际的，为以后学习专业课和今后参加工作奠定必要的基础。

1 金工实习现状分析

作为大学生在校期间一次重要的实习与生产实践活动，金工实习由机械工程系制订明确的教学计划。但金工实习的实施有的还是不尽如人意的，金工实习的质量不同程度地受到制约，金工实习还存在一些不足。

1.1 金工实习内容简单，实习时间少

金工实习存在内容老化、陈旧现象。不管何种专业，人数多少，实习内容不变，仍局限于锻、铸、焊、车、钳、铣、刨等传统内容，而且学院设备虽然齐全，但大多老化不可用，因此只能操作一种设备（普通车床），实训内容大打折扣，较少涉及现代工业生产中的新工艺、新技术。实习内容往往随实习车间安排，实习目的和实习任务不明确，使学生感觉很茫然，实习车间也是应付了事，达不到应有的教学效果。而且，由于实习时间短，不能保证学生对实习内容的理解和技能的掌握。实习时间和实习内容得不到保证，不利于高素质学生的培养。

1.2 教学设施少，教学方式落后，理论与实践相脱节

四川化工职业技术学院没有工程训练中心，金工教学设备、设施少，由于任课教师参与实际指导少，理论教学与工厂实习两者的内容侧重点存在区别，与时间安排的配合协调性不强，使实习效果大打折扣。缺乏金工理论教学，只是制订一个简单的实习计划，然后将学生送到实习工厂完成实习，学生甚至不知道指导教师的作用，只认识车间师傅，存在理论教学与实践教学严重脱节的现象。

实习车间中的教学方式仍然是“师傅带徒弟”的传统方式，加工内容全部由车间师傅确定，学生只需按部就班地加工，处于被动的机械操作状态，缺乏思维和创新的空间。金工实习以操作性劳动为主，实习指导教师为工人师傅，在操作前或操作中只是简单地讲解一些设备结构、原理和操作注意事项，金工实习与金工理论教学分离、脱节。由于理论知识传授不系统、不全面及无条理，再加上学生缺乏感性认知，没有足够时间来消化零散的理论知识，学生实习后获得的只是一些零散的工艺知识和简单的操作技能。

1.3 部分学生的积极性、纪律性不高