工艺特点机械制造论文

摘要：依据培养目标，探讨了《水工艺设备基础》课堂教学改革，强调优化课程体系、加强实践教学、改革教学方法、丰富教学手段以提高课程教学质量。下面小编整理了一些《工艺特点机械制造论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

工艺特点机械制造论文 篇1：

机械制造工艺基础课程“三实”教学法初探

一、“三实”教学方法的内涵

1.实物教学法

教师利用教学挂图、实物模型、演示教具等多种教学辅助手段，让学生获得教学内容的直观印象，便于接受和理解，并起到启发思维活动的作用。如：在讲解“车削刀具”内容时，教师利用各种刀具实物介绍车刀的规格形状、切削部分的组成等，然后配合教学挂图，讲解刀具切削部分的各种角度、切削性能特点等，这样具体直观，又容易理解，从而让学生更容易掌握后面车削刀具选择和刃磨的教学内容。

教师运用多媒体教学，演示图文并茂的生动形象，将一些难以实现或表达的实践内容和操作过程再现于课堂教学中，使学生对学习内容认识得更为深刻。如：在讲解焊接方法时，教师利用电弧焊、气体保护焊等内容的多媒体课件和教学片，通过声音、图像的演示，让学生看到真实的焊接全过程，很容易理解和掌握各种焊接的类型、方法和特点。

2.实地教学法

教师组织学生到企业车间机械制造的现场参观，让学生亲身感受认识生产实际场所、设备、工具、量具及生产过程，切实地理解各种加工方法的工艺过程和工艺特点。

如：在讲解“砂型的制作”内容时，教师组织学生参观铸造车间及手工造型的现场，直接了解砂箱、模型、砂型、型芯等工艺材料及装备，亲眼观察铸件外观缺陷的特征，也很直接具体地了解砂型铸造的工艺过程。再如：在讲解“铣削、镗削、磨削”等加工方法时，教师组织学生到加工现场，先介绍机床的主要结构、作用、主运动和进给运动，以及基本的操作方法，再示范工件的装夹方法、刀具的使用方法以及机床的加工方法。在讲解万能分度头的分度功能时，教师指导学生在现场进行分度头的实际操作。另外，教师可以提出问题让学生观察思考，学生也可以提出问题，老师做现场操作解答。

3.实操教学法

机械制造工艺课程包括各种机械制造工艺的操作方法和过程，实践性和综合性都很强，教师采取实操教学法，以学生自主学习、自己动手、直接体验和研究探索的学习形式，让学生运用所学的知识和经验，学习发现问题，解决问题的基本技能，提高动手能力。

比如，在讲解万能分度头的分度方法时，教师让学生在生产加工的现场进行零件分度的实际操作，同时，还可以提出一些问题让学生仔细观察和思考，然后，再要求学生提出疑问，教师在现场进行操作和讲解。这样，学生对万能分度头的分度知识和实际操作方法就很容易掌握了。

再如，在讲解“轴类零件的加工”内容时，教师要求学生依据学校工厂加工的设备等具体情况，通过技术要求分析、工艺问题分析，综合考虑定位基准的选择、加工方法的选择以及热处理工序的安排等。学生本着优质、高产、低消耗的原则编制轴类零件的机械加工工艺过程。整个教学过程，教师采取讨论式、对比式、启发式等方式进行。讨论式就是让学生自由组织，集体讨论，综合考虑制订方案。对比式是让学生将各种机械加工方法加以比较，认识加工的工艺特点、工艺过程的不同。启发式是由教师先引出问题，让学生去思考，寻找解决的方案，然后教师进行分析归纳、总结方法，使学生能合理地选择各工序所用机床及工艺装备，掌握机械加工的一般工艺过程。

二、“三实”教学法实施的有关问题

实施“三实”教学法实践存在以下三个方面的问题。

1.教师方面

实施“三实”教学法，学校不仅要求教师具备崇高的职业道德和强烈的事业心，还需具有丰富的理论知识和基本的专业操作技能，还要对教师进行教学业务培训和职业技能培训，建立过硬的高水准、高素质的师资队伍。

2.学生方面

一是学生学习基础较差，看图能力不强，不能很好地结合所学课程灵活运用所学知识。

二是学生学习的惰性大，不论问题简单或复杂，自己都不爱动脑筋想办法解决问题。

三是学生练习的目的不明确，没有理解到要从练习中学会知识，巩固知识，丰富知识。

3.教学设施方面

学校需要建立完备的教学条件，如多媒体教室、实训车间、实习基地以及教学所需的仪器、仪表、设备、工量、夹具、刀具等，需要很大的资金投入。

三、“三实”教学方法的特点

“三实”教学法有以下三个方面的特点。

一是能够切实解决学生学习目的不明确、学习兴趣不高的问题，调动学生的主观能动性，激发学生的学习热情和学习兴趣。

二是能够把抽象而枯燥的理论知识科学地、有效地转化到教学实践过程中，启发学生思维，锻炼学生的表达能力和动手能力。

三是能够有效提高教师的理论水平和实际操作能力，促进教师不断钻研教学方法，掌握新技术、新工艺、新知识，不断提高教师的教学水平，提高课程教学效果。

（作者单位：湖南化工职业技术学院）

作者：肖韶光

工艺特点机械制造论文 篇2：

浅谈《水工艺设备基础》课堂教学改革与探索

摘要：依据培养目标，探讨了《水工艺设备基础》课堂教学改革，强调优化课程体系、加强实践教学、改革教学方法、丰富教学手段以提高课程教学质量。

关键词：水工艺设备基础；给水排水工程；课程教学改革

近年来，随着科学技术的不断发展，给水排水工程学科经历了重大的变化，由传统的通过土木工程构筑物实现工程目标的分支学科，转变为以工艺技术和设备装备水平为核心的工业化过程。层出不穷的新技术与新设备在现代给水排水工程专业中得到了广泛的开发与应用，以特定工艺技术与特殊设备高度集成的成套系统技术和工艺流程在水工程的建设、发展中所占比例不断提高，技术设备和器材所占的投资比例相应明显上升[1]。为适应给水排水工程设备化、产业化和市场化发展趋势的背景和要求，《水工艺设备基础》作为给水排水工程专业一门新的专业基础课应运而生。该课程主要介绍水工艺设备的制造、设计、工艺特点及适用条件等相关基础知识，引导学生系统了解和掌握常用水工艺设备的基本原理、典型构造、工艺特点和分类及其适用条件，使之具备基本水工艺设备的开发、研制能力，并提出工艺、材料、结构等方面的改进意见，同时能够根据工程及工艺要求选择适宜的设备器材，培养良好的理论基础和实践能力[2]。《水工艺设备基础》作为一门新增设的课程，目前在教材内容优化、教学方法等方面仍有待于进一步完善。鉴于此，本文基于应用型人才的培养需求，从教学内容、教学方法以及课程考核等几个方面提出课程改革方案。

一、课程教学现状与存在的问题

《水工艺设备基础》作为给水排水工程专业基础课程，主要内容包括基础知识和水工艺设备两部分内容，目的是使学生重点掌握与水工艺设备设计、制造有关的材料学、机械制造与传动、结构力学、传热学等方面的基本知识，系统把握水工艺设备的基本原理、典型构造、工艺特点与分类及其适用条件，具备按工艺条件选取水工艺设备的基本能力，并能够为新型水工艺设备的开发、研制或改进提出合理建议，培养良好的理论基础和实践能力。根据一项对国内37所高校给水排水工程专业中《水工艺设备基础》课程设置情况的调研结果显示[3]，绝大部分的院校开设了该课程，学时基本设置为24～32学时（1.5～2学分）。《水工艺设备基础》课程概念多、设备多、原理抽象，通过讲授该课程，笔者认为当前该课程的教学过程中主要存在以下问题：

1.授课与学习难度较大。该课程所涉及的学科门类庞杂，不仅融合了大量材料、机械、力学等工科基础知识，而且对工程管理方面的知识亦有涉猎，因此对授课教师的知识储备提出了很高的要求，需要对背景知识的综合性做到全面把握和及时更新。同时，由于课时设置有限，不允许对其他学科的基础类的知识进行系统讲解，导致学生在学习时理解不透彻，不能充分掌握所学内容。

2.学生重视程度不够。目前，《水工艺设备基础》课程一般安排在第6学期，已经处于大学整个专业课程学习的后期，在讲授过程中发现，该课程中专业设备有关内容与学生早先学习的《水质工程学》、《建筑给水排水工程》等专业课程有一定的重复和交叉，影响到了学生的学习积极性。同时，该课程课时设置较短、学分较低，因此很难引起学生足够的重视，学生对知识的接受和掌握程度大打折扣。

3.教学方法与手段单一。《水工艺设备基础》是一门综合性很强的课程，对于设备化的工艺过程要求学生能够有直观的感受和实践体验，但目前所采用的这种理论与概念讲述型的传统教学方法则使得知识点变得抽象模糊，学生的积极性没有得到充分调动，影响了教学效果。

4.书本知识与实践脱节。《水工艺设备基础》是一门实践性很强的课程，学生需要亲自观察体验一些基本设备的运行过程，以期对抽象的知识点有更好的了解，做到学以致用。但目前实践性教学环节缺乏水工艺设备基础的现场实验实习条件。

5.课程考核方式的选择存在矛盾。对学生的考核既是检测其对课程知识点的掌握程度的手段，也是总结授课经验、提升教学质量的有效方式。然而受到课时和教材两方面的限制，对客观反映学生的学习状况需要采取的考核方式提出了较高的要求。通常采用的笔试或者撰写小论文的方式均存在一定的弊端，无法满足理论联系实际、学以致用的要求；小论文形式虽然较为灵活，但对授课教师而言缺乏统一评判标准。

二、课程教学改革创新方案

1.以学以致用为导向，调整教学内容。从目前的教学情况来看，学生对基本理论和实际应用的掌握存在着一定程度的割裂，普遍的情况是对于文字性的概念、原理可以理解，但对一些需要在实际中应用的内容的掌握情况则不尽如人意。为解决这一问题，使学生具备按工艺条件选取水工艺设备的基本能力，需要对教学内容进一步优化和调整，将与水工艺设备设计、制造有关的材料学、机械制造与传动、结构力学、传热学等方面的基本知识和水工艺设备的基本原理、典型构造、工艺特点与分类及其适用条件等课程内容有机整合。在教学中对水工艺设备基本理论部分的内容化繁为简，删去了部分复杂而冗长的理论推导与计算，在授课时一般不对基本理论作推理计算，只对结果和结论进行介绍或应用。而在讲授设备分类、容器设备、搅拌设备、换热设备、分离设备、污泥处置设备和投药设备时，结合具体的工艺案例更容易为学生所理解和接受。通过这样对教学内容的调整，增强了工程实际中应用较多的实践性内容，学生学习起来能做到有的放矢，更加具有针对性，更好地锻炼了学生学以致用的素质。

2.以课堂互动为纽带，更新教学方法。学生是学习的主体，在教学过程中需要设法调动学生的积极性，因此需要对以往单一的课堂模式进行改革，采取师生互动的教学模式。在授课过程中，可将全班分为若干小组，各小组可根据兴趣选择不同的课题进行自主学习研究，并在班级内形成各小组间的汇报交流，授课教师对自主学习给予指导帮助，并对最终的小组成果进行点评。通过这种形式可以充分发挥学生学习的主观能动性，既丰富了学生的视野，又锻炼了其团队合作能力。

3.以课外实习为平台，加强实践教学比重。《水工艺设备基础》是一门应用性与实践性很强的课程，对培养学生综合运用所学知识、独立分析和解决工程实际问题的能力有很高的要求。当前开设该课程的高校均未设置实验或实践环节，但在教学过程中需注意安排一定的实践教学环节，以提高学生对给排水设备选型、改进等实际应用能力。同时，为化解课时设置过多的不利因素，可充分利用学校安排的生产实习，将课堂内容与实际生产相联系，从而大大增强教学效果。

4.以培养学生综合能力为目标，优化考核方式。对传统的考核方式进行了改革，以突出对学生考核的全面性和灵活性。将学生小组之间的汇报交流材料作为成绩评定的主要依据之一，小组汇报成绩由小组之间评分和教师评分组成，使成绩评定主体由教师转化为教师与学生相结合，提高学生的自主性与参与度。同时，这种新的考核方式弱化了对知识点死记硬背的现象，避免了学生突击复习“考过就忘”的不利状况。

在《水工艺设备基础》这门课程的教学过程中，通过合理调整教学内容、优化课程体系以及采取多样化的教学模式，建立了培养学生综合能力、鼓励学生全面发展的评价体系，极大地激发了学生自主学习探索的积极性，提高了学生应用知识解决实际问题的能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]黄廷林.水处理工艺设备基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]高等学校给水排水工程专业指导委员会.高等学校给水排水工程专业本科教育培养目标和培养方案及教学大纲[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]甄树聪，董晓慧，周友新.《水工艺设备基础》课程教学现状与改革[J].考试周刊，2010，（24）：25.

作者：夏圣骥，徐斌，隋铭皓，张永吉，高乃云

工艺特点机械制造论文 篇3：

薄壁零件车工夹具设计

摘要:文章研究表明,简单的一个夹具设计工艺优化措施对于薄壁零件的加工具有重要的影响作用。因此,在数控编程之前进行充分的工艺分析,采取合理的优化方法,是一种减少薄壁零件变形和损失的主动的和更有效的方法。通过工艺分析得出该薄壁零件在装夹及加工中易产生变形,从而确定出切实可行的解决方法。

关键词:薄壁零件;车工夹具设计;装夹方法;数控加工

一、薄壁零件的特点

薄壁零件由于其刚性好、比强度高、相对重量较轻等优点,使得薄壁零件在社会中的运用越来越广泛。薄壁零件主要是指零件的壁厚小于2mm的零件。而社会上对薄壁零件的使用主要在于航空领域,航空产品对结构材料要求轻质高强和高温耐蚀。所以铝合金以其密度小、塑性好、耐腐蚀、易加工、价格低等优点,长期以来一直作为航空航天工业的主要结构材料,本文课题研究的主要材料也就是铝合金。

(一)薄壁零件的结构特点

薄壁零件一般由侧壁和腹板构成,结构复杂、体积较大、相对刚度较低。其不仅要满足航空产品的设计性能要求,而且在保证同样强度和刚度的情况下,结构重量要轻。不同的薄壁零件具有其自身不同的结构特点,下面将选择具有代表性的飞机机体结构中的薄壁零件逐一叙述。

1.整体壁板:整体壁板是广泛应用于现代飞机的承力薄壁零件,其主要由蒙皮、筋条、凸台等部分结构组成。整体壁板的优点就是外形准确,表面光滑,比强度较高,结构重量较轻,减少了零件和连接件的数量,简化了协调关系,减少了装配工作量;而缺点就整体尺寸与截面尺寸向比较大,相对刚性较低,易变形。

2.梁类零件:梁类零件是飞机的重要受力薄壁零件。由于飞机性能不断提高,对梁的要求也越来越高,即要减轻重量,又要提高强度和刚度,因此,梁类零件的构形都比较复杂。从截面结构形状来看,一般可分为工字形、U字形以及更复杂的异形截面等。大多梁类零件的复杂结构特点,给机械加工增加了难度,特别是加工变形问题更为突出,因此,要达到图纸及装配要求较为困难。如C-17型飞机的整体翼梁腹板是航空工业最大的构件。其材料为7475合金,在加工及应力消除时特别容易产生应力挠曲。该产品是在采用了残余应力管理(RSM)技术以后,其切削加工件才完全符合图纸要求,挠曲量在0.175mm内,水平度在0.25mm范围内。

3.缘条、长桁类零件:缘条、长桁类零件一般都是机身、机翼纵向结构重要的受力薄壁零件。缘条类零件的形状较为复杂,其常用于大型飞机的机翼或尾翼,构成梁的装配件,一般有诸多配合平面、槽口和交点孔。长桁类零件也广泛应用于机身、机翼,虽然也是细长类零件,但受力情况和结构形状比缘条简单。缘条、长桁类零件一般采用挤压型材,以减少切削加工后的变形,且由于装配连接的需要,头部的大截面采用挤压型材,从而使缘条或长桁与接头形成一个整体,以减少协调误差,避免装配应力。

4.框体类零件:框体类零件是飞机机体横向结构的主要承力薄壁零件,同时又是形成和保持机身径向外形的主要结构件。作为飞机机体结构中的典型薄壁零件,框体结构主要由与机身理论外形成等距的外形曲面、内形曲面、加强筋以及框轴线为对称轴的双面(或单面)有凹槽框格结构的腹板组成,简单的说,即是由侧壁和腹板构成,壁厚一般为1.5～2mm。框类零件的连接部位一般为结合槽口、结合平面等,而同一框体内的腹板有等厚度和变厚度两种情况,框的横截面形状则有工字形、U字形等。

(二)薄壁零件的工艺特点

薄壁零件的结构特点,决定了其不同于其它机加工类零件的工艺特点,主要包括以下几个方面:

1.薄壁零件的整体尺寸较大,结构比较复杂,并且工件的壁厚较薄,在加工过程中极易产生加工变形,零件的变形控制及矫正工作是加工过程中的重要内容。

2.薄壁零件结构零件的截面积较小,而外廓尺寸相对截面尺寸较大,在加工过程中,随着零件刚性的降低,容易发生切削振动,严重影响零件的加工质量。

3.薄壁零件不仅要具有较高的加工尺寸精度,而且零件的协调精度也有非常高的要求。如槽口、结合孔、缘条内套结合面以及接头等部分之间的位置精度要求高,加工这些装配要求的表面,必须符合协调依据才能保证零件装机使用要求。

4.薄壁零件的选材多为高强度铝合金,虽然其为易切削材料,但问题的关键在于加工变形的控制,常规的加工工艺无法保证加工精度。而且铝合金材料的缺口敏感性强,一般采用手工或机械打磨达到表面粗糙度要求,其打磨量占全部工作量的20%以上,但随着数控加工技术的进一步完善与发展,打磨工作量将会逐渐减少。

二、装夹方法的改进

薄壁零件加工中装夹方式的改进,可根据零件的结构特点和工艺特点来制定合适、有效的装夹措施。如工艺凸台的广泛应用,真空夹具的局部采用,石膏填充的试验等。在薄壁零件的加工过程中,利用压紧螺栓和工艺凸台来固定工件,既改变了夹紧力对工件变形的影响,又避免了专用夹具带来的制造成本的提高,而工艺凸台的合理布局,对工件的加工变形控制也有较好的帮助。对于采用真空夹具的装夹方式来说,真空夹具既可以起到支撑作用,又可以起到吸附作用,对防止、抑制切削过程中的切削振动很有帮助,是目前提高薄壁零件侧壁加工质量的有效手段。

总的来说,不同的装夹方式均有自己不同的特点,采用何种装夹方式,要综合考虑被加工零件的结构特点、工艺特点以及加工质量要求等诸多因素。对于薄壁零件的加工,本文采用软爪来装夹工件,既简单,成本又低,是一种方便有效的装夹方式。

(一)工艺分析

如图1所示,要求找正零件外圓φA来加工右端面的内孔φ175,而零件壁厚只有0.8mm。对于这样一个零件要实现其加工要求,通常可以采用两种加工方法:一种是激光切割,另一种是车削加工,但由于该零件的工作环境,决定其不能采用高温加工。在这种情况下就只能采用车削加工了,对于这个薄壁零件,无论是采用硬爪还是软爪,装夹零件时都会使其变形,而以零件的左端面及其上的内孔定位来设计夹具时,尽管装夹零件时不会发生变形,但在加工内孔时零件还是会产生变形。因此要实现加工目的,必须使设计出的专用能解决零件在装夹及加工中易变形的现象。

(二)车工夹具结构设计

图2就是根据零件特点及加工要求设计的专用夹具。在这次设计中解决了以下两个难点,从而使夹具满足了工艺要求:

1.解决了零件在装夹及加工中容易变形的难点。如图2中的左视图所示:件1件2与件5之间采用圆锥配合,这样沿轴向施加外力推动件5向左移动就会带动件1件2向外移动,直至与零件内腔壁接触,从而把零件撑紧。这时零件与夹具组成一个刚性整体,这样用软爪夹紧零件并对它实施加工时就不会发生变形了。

2.解决了装卸零件困难的难点。从图1可以看出,零件是一个两端半封闭的圆筒形,其进口小内腔大,在这样的条件下要通过内腔把零件撑紧,就必须要想办法使定位块穿过零件的小径达到零件的内腔。如图2中的主视图所示:把定位件设计成形状不同的定位件件1和件2(各2块),由它们组成一个共同的外圆,其大小正好等于零件的内腔。这两个定位件在夹具中的状态是不一样的,其中件2通过件6与件3连接在一起,是不能取下的只能做径向移动。而件1不仅可以做径向移动而且可以取下。通过它们的径向移动就可解决装卸零件困难的难点。

另外,该夹具没有与机床法兰盘相连的位置,要利用它来进行加工还必须与专用的软爪配合使用。其次件5在夹具中是活动的,因此加工零件时需通过车床上的尾顶尖向其施力以实现撑紧零件的目的,并且在整个加工过程中要保持这一状态。

(三)编写夹具使用步骤

因夹具的各主要组成件是相对活动的,在操作时有一定的先后要求,根据这些要求来做会达到一个很好的效果,因此在设计时制定了使用步骤,其具体操作如下:

1.取下件5件1,然后使件2向内移动并使其小于零件入口尺寸,把夹具装入零件内腔。

2.推动件2向外移动直至零件内壁,然后装入件1并使其与零件内壁接触,再装入件5。

3.用软爪轻轻夹住零件的外圆,再用尾顶尖向件5施力以推动件1件2撑紧零件,此时转动卡盘找正零件外圆,最后用软爪紧紧夹住零件外圆,这样就可实施加工了。

(四)夹具使用效果

该夹具在解决零件装卸困难的前提下成功解决了零件在装夹及加工中容易变形的难题,其加工出的零件达到了工艺要求。

三、结语

目前,对于薄壁零件的数控加工质量保证的研究主要侧重于数控加工过程中的在线监控以及加工后的检验处理等方面,数控加工前期的工艺优化工作研究不多。而本文的研究表明,简单的一个夹具设计工艺优化措施对于薄壁零件的加工具有重要的影响作用。所以在数控编程之前进行充分的工艺分析,采取合理的优化方法,则是一种减少薄壁零件变形和损失的主动和更有效的方法。

参考文献

[1]戴陆武.机床夹具设计[M].西北工业出版社,1990.

[2] Dr.Ing.H舒尔茨著,王志刚,武凯译.高速加工发展概况[J].机械制造与自动化,2002,(1).

[3]周泽华.金属切削原理[M].上海科学技术出版社,1993.

[4]王飞月.机床的动态特性分析[J].河北工业科技学报,2001,(4).

作者简介:张雅琼,女,供职于中航工业南方动力机械有限公司,研究方向:机制工艺与设备。

作者：张雅琼