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先进制造工艺技术的特点范文1
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）.
先进制造工艺技术的特点范文2
关键词：现代机械；加工工艺；制造技术；应用
中图分类号：TH16 文献标识码：A
1 现代机械制造技术与先进加工工艺、制造技术
现代机械制造技术是以提高产品的质量品质和工业生产效率为目标，以减轻繁重的体力劳动，节省生产成本，从而增加产值效益而提出的运用现代机械化进行生产的一种方式。
而先进的加工工艺和制造技术则是机械制造业的核心。首先，加工工艺和制造技术能够成为机械生产中最活跃的因素存在。加工工艺和制造技术，之所以能够成为生产中最活跃的因素，原因就在于，有了先进的加工工艺和制造技术的指导，就能够有效地提高机械制造业的技术性能和发展水平。新的加工工艺和制造技术的有效应用可以带动机械加工技术的发展。同样的机械设计工作通过不同的工艺方法和机械制造技术来完成。因为加工工艺的差异，使得加工设备、工艺装备也就不尽相同，就会导致生产出来的机械制造产品质量和生产效率也会有差别。其次，加工工艺和制造技术是机械制造业的桥梁，机械设计的可行性都会受到加工工艺和制造技术的制约。现代机械制造工艺技术是先进机械制造技术的重要组成部分，也是最富有活力的组成成分。机械产品从设计到成为现实整个过程之中都离不开加工工艺和制造技术。在机械制造实践中，加工工艺和制造技术有时会成为机械加工工业发展的阻碍。因此，提高加工工艺和制造技术在机械生产中显得尤为重要。
可见，作为现代机械制造核心的加工工艺和制造技术，在实际生产中的地位有多重。因此，切实提高先进的加工工艺和制造技术的水平异军突起，关系到机械制造业的发展前景和创新。
2 加工工艺和制造技术的特点
加工工艺和制造技术作为机械制造业的核心和重点组成成分，有其自身的特点。综合考虑加工工艺和制造技术的多方面因素，归纳出现代加工工艺和制造技术有以下特点：
2.1 加工工艺机械制造技术具有综合性特点
先进的加工工业和制造技术的应用，其目标在于促进国家经济和综合实力的增长，全面提高企业竞争。因此，它涉及机械产品从前期的市场调研、中期的产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、之后的售后服务等各个环节，而并不限于机械制造业本身。这是一个提高机械制造业综合经济效益和社会效益的有机整体。
2.2 加工工艺和机械制造技术具有市场经济的系统性、竞争性特点
加工工艺和制造技术日益呈现系统化趋势，制造是从产品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系，这个系统正逐步向着柔性化、集成化、智能化方向发展。加工工艺和机械制造技术的系统性特点决定了其竞争性。因此，如何提高机械工业的生产率是市场竞争的核心。随着我国改革开放，社会主义市场经济体系的建立健全和全球化趋势的进一步增强， 1980年以后，机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高社会劳动生产率转变为时间为核心的时间、成本和质量的三要素矛盾。
综上所述，加工工艺和机械制造技术的综合性、竞争性和系统化特点使得现代机械制造工业中加工工艺和机械制造技术的技术成分含金量大为增强。
3 现代机械的先进加工工艺和制造技术的新发展
在机械制造业中，加工工艺和机械制造技术的综合运用不可能是一成不变的，需要根据科技的发展不断促进现代机械加工工艺和制造技术的发展，以真正适应机械制造业的发展。
3.1 促进加工工艺和机械制造技术信息化、集成化和网络化
现代机械加工工艺和机械制造技术的不断发展，尤其是网络技术的普及和应用，高质量和高效率的工业机械产品不再成为一种理想化的奢望。现代制造系统的发展由数控型系统向柔性制造系统、计算机集成制造系统和智能制造系统不断发展。网络集成制造系统成为一个工厂系统中具有全局操作性的系统。借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来，成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。
3.2促进加工工艺和机械制造技术中的特种加工技术
随着社会经济的迅速发展，机械设备不断采用了一些新材料来制造零件，如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料，普遍具备耐高压、耐高温、耐高速和高精度的要求，同时，很多零件的形状也越来越复杂。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难。而特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法，如电电解加工、电子束加工、超声波加工和激光加工、化学加工、水射流加工等，已经开始在一些先进的制造厂家中应用。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料以及精密细小和复杂形状的零件。
3.3 促进加工工艺和机械制造技术全球化
国际和国内市场上的竞争越来越激烈，同时网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。因此，全球化成为机械制造业发展的动力，市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。不断和加强制造系统的全球化已成为现代制造科学发展的一个重点。
结语
我国正处于经济发展的关键时期，机械制造技术是我国工业发展中的一个薄弱环节。只有不断发展创新，紧跟时代潮流，深入了解加工工艺和机械制造技术的特点和发展趋势，不断促进加工工艺和机械制造技术的信息化、网络化、集成化、全球化，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，促进我国的机械制造业的创新发展。
参考文献
先进制造工艺技术的特点范文3
1.先进制造技术上的一些特点
1.1.先进制造技术是各国际企业在二十一世纪重点发展的技术。先进制造技术是现阶段最新的制造技术,它是由传统的制造技术发展过程中演变而来的,既保持了传统制造技术中的主要制造标准,又不断的通过结合各种高新技术成果完善制造标准,并逐步发展渗透到产品生产的各个领域当中。先进制造技术与现代高新科技相结合从而产生了一个面向二十一世界的具有明确范畴的完整的新技术领域。
1.2.先进制造技术是面向工业领域的实用技术。先进制造技术并不仅仅应用在制造过程本身,它还涉及到从产品的研发到销售的所有内容,它将整个过程结合成一个有机的整体,其核心目标就是为了提高企业的竞争力和增强国家的综合实力。
1.3.先进制造技术是一个涵盖整个生产过程的系统工程。先进制造技术需要一些高新技术的支撑,如微电脑技术,信息系统技术,传感应用技术,制造自动化技术,新型材料学和现代管理技术等等。
1.4.先进制造技术是国际间各企业重点发展的科技技术。二十世纪八十年代以来,经济的全球化有了飞速发展,发达国家通过经济等手段争夺全球市场,倾销自己产品。随着全球商业利益集团的形成,使得全球经济竞争变得愈发激烈,先进制造技术正是为了适应这种李烈全球竞争而出现的科技技术。因此,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,以此来适应全球市场的激烈竞争。
2.先进制造技术的发展现状
2.1.工业技术发达的国家在先进制造技术设计方面不断的进行技术升级和研发大量专利技术,进而大量采用新的设计理念和方法,并使用计算机辅助设计技术、虚拟设计和仿真技术,这些技术都大大地提高了所设计产品的紧密度和其设计工作的效率,我国的相关企业在设计研发方面还跟国外技术发达企业存在着很大差距。
2.2.在制造工艺技术方面工业技术发达的国家早已开始大量采用高精密机械加工技术,纳米加工技术,激光焊接加工技术,3D打印加工技术,电磁加工技术,一体成形加工技术,复合材料加工技术等尖端加工技术和加工方法,新型复合材料、新合金加工刀具也大量被研制出来,而我国的大部分制造加工企业就目前来看加工制造工艺还跟工业技术发达的企业存在着差距,高新加工工艺应用程度不高。
2.3.在机械自动化技术方面工业发达国家已经普遍使用数控自动化机床,其生产加工中心、自动制造单元,自动制造系统等都已形成高度自动化。数字化的机械制造加工设备在一定程度上可以实现柔性自动化技术、智能控制和网络控制制造技术。而我国的制造企业目前对于现代自动设备的应用比例不高,自动化制造水平还比很低。
2.4.先进制造集成化是以计算机技术为基础,综合运用现代化加工技术,电子信息技术,自动化制造技术,信息系统工程技术等,将企业内部生产活动中的信息与产品库存等信息集成,使之实现信息共享最优化,通过网络把信息数据库和企业的所有生产活动紧密的联系在一起,充分的发挥科技制造技术,现代管理和人才的作用,让企业全面提高管理水平,使企业的产品质量最优化,利润最大化。
2.5.制造业智能化是今后先进制造技术的发展趋势,它将计算机技术和人工智能融入到产品的生产过程当中的每个环节中,通过模拟人工智能所设定的参数活动,来取代传统生产系统中一部分人力劳动。在企业产品生产过程中,人工智能系统能根据产品在生产过程中实际情况进行推理,并且做出在生产过程合理判断,使生产活动优化到最佳状态,制造智能化是生产制造自动化的高级阶段,是制造集成化的延伸和发展。
2.6.制造标准化的应用随着现代制造技术的不断发展显得越来越重要。制造标准化不但促进了生产企业之间的专利交流和技术合作,还促进制造产品设备之间的相互配套和兼容,更重要的是企业间制定一些制造标准确定了全球制造技术今后的发展趋势。
2.7.工业发达国家的制造企业在组织生产管理方面采用先进计算机软件进行管理,非常重视组织和科学的管理体制及生产模式研究创新的发展,生产标准如:准时生产,快速制造、精确生产等一些科学先进的管理经验和管理技术。我国的大多数企业的计算机管理软件还不先进,管理人员的管理水平还跟国外大企业存在一些差距。
3.先进制造技术今后的发展趋势
3.1.精密化。现代高新技术产品对加工制造精度提出了越来越高的要求,据有关资料统计,目前世界上的超精密加工精度已经达到0.01微米,表面粗糙RA值达到0.06微米,可以予计在不远的将来,加工精度达到0.01微米,即纳米加工精度水平。
3.2.高速化。随新旧新型刀具材料的不断问世和轴承,,电子驱动等科学技术的快速进步,切削速度和主轴转速得到了极大的提高。
3.3.柔性化。市场竞争的结果,必将是对产品的要求越来越多样化和个性化,生产企业的生产模式也必然是小批量多品种,这就要求加工制造技术必须具有高度的柔性,这样才能不断适应市场对产品的多样化要求。
3.4.网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。市场开发,产品设计,物料选择,零件加工,产品销售等生产活动都可以异地和跨国界进行。这就极大地加快了技术停息的交流。加强了企业之间产品开发的生产合作,促进了企业之间的优化和重组,大大缩短了产品的生产周期,提高了产品的市场竞争力。 3.5.虚拟化。是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术,它可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险,产品设计中的拟实技术是面向产品的结构和性能,以优化产品性能和降低成本为目标,包括产品的动力学分析,运动仿真,造型设计,强度和刚度的有限元计算等街。
3.6.绿色化。随着人类社会的进步和发展,可持续发展和
环境保护问题越来越引起人们的高度重视,绿色制造是通过绿色生产过程生产出绿色产品,产品使用完以后再经过绿色处理后加以回收利用,绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业上的充分体现,它必将成为现代制造技术中不可缺少的组成部分。 3.7.全球化。一方面同际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并,不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场,另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间的市场的竞争。
先进制造工艺技术的特点范文4
关键词: 《机械制造工艺学》 高职院校 教学方法 主动性 直观教学
《机械制造工艺学》是研究机械制造过程中的基本规律和基本理论及其应用的一门技术学科,是机械类专业的一门重要专业技术课程,主要以机械制造中的工艺技术问题为研究对象,具有极强的实践性和应用性。
高职教育是以能力、素质培养为中心,以输出实用型高技能人才为目的的教育体系。因此,高职院校中的《机械制造工艺学》课程教学不能简单地照搬本科院校或技术学校的教学方法,而必须将两者结合,采用合适的教学方法,并根据教学条件和学生的实际情况进行讲授。
1.《机械制造工艺学》传统教学方法及其存在问题
《机械制造工艺学》涉及《机械制图》、《机械设计基础》、《金属切削原理与刀具》、《先进制造技术》等多门课程的知识,其知识点“碎”而“杂”,内容多而广,而其课时量却并不富足,因此给任课老师带来了一定的难度。多年来,该课程受传统教育观念的影响,其内容与教学片面强调理论的完整性和知识的系统性,而忽略了技术的应用性,教学模式带有很大的学术型成分,与高职教育的应用型人才培养目标有一定的背离。
《机械制造工艺学》传统的教学方法主要是教师讲、学生听,“灌输式”的“纸上谈兵”,学生处于被动地接受知识状态,缺乏主动性和积极性。而且主要是黑板加粉笔的模式,影响授课速度,使课堂信息量和教学内容的扩展受到极大的限制,最终影响了教学效果。
2.《机械制造工艺学》课程教学方法改革理念
2.1针对高职特点,精选教学内容。
高职教育是以应用型专业人才为培养目标的。因此,教师可以以此为主线来精选授课内容,以应用性知识点为主,突出重点,简化难点,并且可以根据教学条件、学生专业特点等实际情况将教材适当删减或补充,从而合理安排课时,更好地完成教学计划。例如,将教材中内容陈旧,与实际联系有些脱节的内容进行删减;同时对在生产一线实用性较强的刀具的选择、装夹、套筒的加工等知识点作适当的补充。这样,既可以根据实际情况合理解决《机械制造工艺学》这门课内容多却课时紧张的情况,又可以深入浅出,使学生重点掌握一些实用性强的应用性知识点。
2.2提高学生的主动性地位。
课堂教学仍然是我们全面实施高职素质教育的重要渠道和基本途径,但必须改变传统的以教师为主“满堂灌”的教学模式,倡导以教师为主导,学生为主体的教学模式。《机械制造工艺学》的课堂教学可采用由工程实例启发学生总结出新知识的“启发式教学”;也可以利用课堂讨论,调动学生的学习热情,加深学生理解知识、掌握知识的程度,从而提高教学效果。课堂讲授法与这两种方法结合使用可以营造出一种更好的教学气氛,活跃而高效。例如,对于一个新知识,教师可以先引入一个与之相关的工程实例,提出相应的问题调动起学生的好奇心,使学生思考、讨论,激发学生的学习积极性,并在教师的引导启发下总结出这个新知识的理论内容,然后由教师重点突出的详细讲解该知识点,使学生对其形成一种系统的认识后再另学生分组讨论,最终使学生在宽松活跃的气氛中完成本次课内容的学习。
2.3加强直观教学。
《机械制造工艺学》课程实践性强,尽管学生进行了一定的生产实习,有了一定的操作技能,但由于受知识程度、经验程度的限制,其所学知识还没有系统化,而且对本工种以外的其它知识接触极少,对企业一线的生产状况不了解,因此实践知识仍然缺乏,学到的理论知识不知道如何与实践联系起来,如果只采用讲授法授课就会使学生缺乏感性认识,如雾里看花,似懂非懂,最终导致理论与实践严重脱节。因此要尽量多采用生动形象的直观教学,激发学生的学习兴趣,增强对该课程的感性认识。所谓直观教学即利用教具作为感官传递物,通过一定的方式、方法向学生展示,达到提高学习的效率或效果的一种教学方式。
《机械制造工艺学》课程常用直观教学方法如下:
2.3.1利用挂图、教学模型教学。使用挂图、教学模型来进行课堂教学的学习内容,可帮助学生在课堂上对知识点建立形象的认识。
2.3.2采用现场教学。学校一般都有实习车间,理论老师可以与实习指导老师联系,在实习车间进行现场教学。真实的物体就在面前,直观、形象,学生既可开阔视野,又可提高感性认识,能达到事半功倍的效果。
2.3.3多媒体课件辅助教学。利用多媒体课件辅助教学也是现在非常方便的一种直观教学形式。这种教学手段不仅可以利用图形、图片,以及动画的功能将不易理解的教学内容生动形象地表现出来,而且可以利用录像视频足不出户地将工厂中的设备结构、加工方法,以及工艺流程清晰而完整地展现在学生面前,大大降低了学生的学习难度,从而提高了学生的学习兴趣。
总之,教无定法,关键是要寻求出最符合其课程特点的教学方法。社会在发展,科技在进步,教学方法也在与时俱进。每种教学方法都有其优点,但同时也有其局限性,针对不同的课程,最合适的教学方法也不尽相同,这需要我们不断探索、不断交流,从而逐步完善成为一个教学方法体系。
参考文献:
[1]徐嘉元,曾家驹.机械制造工艺学(含机床夹具设计)[M].北京:机械工业出版社,2004.
先进制造工艺技术的特点范文5
关键字：快速成型；反求工程；教学方法
基金资助：中南林业科技大学教学改革研究项目（2013022）
快速成型（RP）技术是上世纪九十年展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键性技术， 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。反求技术（RE），也称逆向工程、反向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程，是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。
快速成型与反求技术是现代制造技术的重要组成部分，两种技术各有特点，将这两个单独的技术合成为一个产品快速开发系统时，就得到了一个新的技术模型。该技术不但在航空航天、汽车工业、航空航天、模具行业、消费性电子产品、玩具、模具行业、玩具等传统领域应用广泛，在人体工程、服装、艺术品仿制与破损修复、数字化博物馆、医学等领域也得到应用[1].
1.教学目标
随着我国对外开放的不断加快，逐渐与世界接轨，我国企业在国外先进技术的冲击下面临着巨大挑战，在现今市场条件下企业在降低产品开发成本、提高产品质量的同时，还要进一步缩短新产品的开发和投放市场的周期，在这种情况下RE与RP技术在各行各业逐渐得到了广泛应用。由于企业对相关技术人员的需求量越来越大。为了迎合市场发展，满足企业的需求，需要培养更多相关的专业人才，因此在机械设计与制造、模具设计等专业开设快速成型与反求技术课程是很有必要的。
相关的调查结果显示，企业希望毕业生理解快速成型、反向技术的基本理论和工作方法，并且能熟练地运用坐标测量设备及逆向工程软件从事产品的数据采集和设计。因此，该课程的教学分为两个部分，理论教学和实验教学。其中理论教学不仅要教授基本理论知识，还要跟踪学科发展的前沿。配合教学实例的讲解介绍典型设备的基本原理、使用方法、测量数据的预处理及曲面造型、逆向工程的专用软件应用、快速成型基本原理和典型工艺、快速成型设备的基本操作。通过理论和实验教学环节的学习，使学生掌握测量原理、主要的测量方法、测量数据的预处理流程、层片数据的处理、基于测量数据的曲线曲面造型、快速成型的工艺、层片数据的处理等基本理论，以及使用主流的逆向工程软件Geomagic Studio处理测量数据和重构CAD模型，操作3DP三维喷涂粘结、FDM熔融型等快速成型机进行模型制造。培养学生的实际应用能力和问题解决的能力。
2.教学内容
快速成型与反求技术课程按照36学时进行设置，以实验为主体，教学理论为辅助，再通过实际样例来讲解这门技术。最后要求学生自选零件完成其逆向设计和快速成型。所以教学过程分两部分，理论课部分和实验课部分。
2.1理论部分
（1）快速成型与反求技术概论（2学时）：了解快速成型与反求技术的概念和相关的技术，掌握快速成型与反求技术的原理、特征、发展历史及应用领域。
（2）快速成型制造工艺（4学时）：讲解快速成型技术的典型工艺（SLA、LOM、FDM、SLS）的工艺原理、典型设备、成型材料、工艺特点、误差分析和存在的问题。其他工艺技术简介（3DP、SGC）。
（3）快速成型工艺的数据处理软件（2学时）：介绍数据处理软件系统结构、CAD与RP的数据接口格式、STL文件、拓扑信息处理提取和分层处理。
（4）反求工程技术（2学时）：反求工程技术的工作流程、数据获取方法及设备、数据后处理、曲线、曲面构建及拟合、常用软件介绍。
（5）Surfacer软件应用（4学时）：此部分内容要求在多媒体机房授课，课堂上老师进行软件介绍，学生和老师同时进行软件操作。课程内容主要包括点处理、曲线拟合、曲面拟合、曲线编辑、曲面编辑、误差分析。
（6）Geomagic软件应用（4学时）：与第五部分教学内容大致相同，也要求在多媒体机房中进行授课。课程内容主要包括运处理、网格模型处理、三角网格生成、区域划分和定拓扑B样条曲面拟合。
（7）快速模具制造技术（4学时）：内容包括快速模具制造技术的概念和分类、基于RP的快速模具直接制造工艺方法、基于RP的快速模具间接制造工艺方法。
（8）RE/RP/RT技术集成与应用（2学时）：RE/RP/RT技术集成原理、集成模式、应用领域及应用案例。
2.2实验部分
（1）基础实验包括（10学时）：ATOS结构光表面点云坐标测量、测量建模、MagicRP软件基本操作、快速成型机结构及成型加工操作、快速成型机工程制模。
（2）项目实例（10学时）：叶片的逆向设计与快速成型。包括多视角的数据测量路径规划、多视角的数据处理命令、多视角的数据预处理流程、叶片数据测量与预处理、叶片的曲面重构、曲面重构流程、熔融趁机制造快速成型。
（3）学生自选零件的逆向设计及快速成型（10学时）：学生自选零件，根据零件特点，选择测量方法与快速成型法，完成自选件模型重构与制作。
3.教学手段及考核方式
传统产品的设计与制造过程是将产品概念模型或其CAD模型转变为实际零件，而快速成型与反求技术的过程则是，先将实际的零件或物理模型转换为产品的概念模型或CAD模型，再将得到的CAD模型进行三维模型的近似处理和切片处理，然后进行成型加工。因而在开始快速成型与反求技术这门课之前，有必要先使学生了解AutoCAD软件的基本操作与设计流程，为后面的课程打好基础。也可以在实验课程中在进行模型处理时向学生讲解AutoCAD的相关操作。
由于这门课程主要研究的是机械产品，特别是有三维复杂几何样品的测量、建模。这样就要求要学过程具有形象直观的特点，否则，学生很难真正认识快速成型与反求工程的技术手段与项目流程。许多复杂的模型是无法画出的，因此采用多媒体课件。使学生对某些教学内容有直观的认识。学生可以小组为单位，分工协作完成实验和项目。数据测量和快速成型机的操作首先由教师做示范，然后在教师监督和指导下由学生独立完成。根据教学内容要求，学生要提交相关的作业和实验报告。
在缺少快速成型机的条件下，学校可以通过和工厂企业合作的方式，由教师带领学生到工厂进行实习，在掌握设备基本操作知识的前提下操作快速成型机完成模型的制造。并根据合作的内容使学生完成实习，以提高学生对产品制造流程的认识，拟补缺少实验设备的不足。
快速成型与反求技术是一门实践性很强的课程，此课程目的就是为了让学生在了解快速成型与反求技术的基本理论前提下，熟练运用此技术进行产品的开发，提高学生的实践能力，培养学生的团队协作精神。因此此课程要着重考核实验部分。考核可分三部分构成：实验部分占总成绩30%，学生自选零件的课程设计占总成绩30%，理论课为闭卷考试，占40%。
4.结果与结论
当前，市场竞争愈演愈烈，产品更新换代加速。要保持我国产品在国内外市场的竞争力，迫切需要在加大新产品开发投入力度、增强创新意识的同时，积极采用先进的创新手段，快速成型与反求技术在制造业中得地位不断提升，了解快速成型与反求技术理论，熟练运用相关软件和设备成为工科学生的一项重要技能。特别是在机械制造领域存在大量且复杂的产品设计与制造。如何运用先进技术手段快速的进行产品的设计与制造是本门课程的重点。通过快速成型与反求技术课程的教学，使学生掌握产品的快速设计的新技术，形成对快速成型与反求技术的总体框架的认识。在了解新技术的同时，拓展了学生的基础知识，培养了学生的创新思维，提高了学生的实践能力和团队精神。
参考文献：
[1] 陈雪芳，孙春华. 逆向工程与快速成型技术应用[M]. 北京：机械出版社，2009.
[2] 韩霞，杨恩源. 快速成型技术与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2012.
[3] 成思源. 反求工程技术综合实践[M]. 北京：机械工业出版社，2010.
先进制造工艺技术的特点范文6
关键词 焊接；技术特征；发展趋势
一、我国焊接技术发展的现状分析
焊接作为组装工艺之一，通常被安排在制造流程的后期或最终阶段，因而对产品质量具有决定性作用。焊接是一种低成本、高效益连接材料的可靠工艺方法。到目前为止，还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接。在国内，焊接材料和焊接设备的生产量日益增加，从焊接材料的制造技术和焊接设备的发展上看，我国现化焊接技术已有很大发展，其中有些产品技术已接近或达到国际先进水平，如逆变式焊机技术。因此无论就目前和以后的发展来看，焊接技术都是加工各种材料使其增强市场竞争力的首选工艺。焊接技术已发展成为融材料学、冶金学、热处理学、力学、自动控制学、电子学、等学科为一体的综合性学科，它从单一的加工工艺发展成综合性工程技术，它和压力加工，金属切削加工，锻造，热处理等加工方法一起构成了现代金属加工工艺的主流，它涉及到材料，结构设计，电源设备，下料，成型，焊前和焊后的处理，生产过程自动化和机械化，质量检测，失效分析，卫生与安全，环境保护等众多领域。焊接作为一种现代的先进制造工艺技术，正逐步应用到各种材料各种领域中。目前，我国作为世贸组织的重要一员，焊接技术的发展存在着巨大的机遇与挑战，所以，我国必须大力发展新型焊接技术 ，需要面向全球化，自动化，绿色化发展。
二、焊接技术的特征
对于我国而言，努力发展焊接技术是一项十分迫切而且艰巨的任务，而自动化焊接技术的不成熟使得我国必须切切实实的做好基础工作，因此，了解常用焊接技术是非常有必要的。我国常有焊接技术有：（1）熔化焊接由于加热方式及熔炼方式的区别，可以有以下几种主要类形：气焊，电弧焊，电渣焊，真空电子束焊接，激光焊。（2）压力焊由于加热方式的不同，可以有以下几种主要类形：①摩擦焊。利用摩擦热使工件表面加热，然后施加压力的焊接，其特点是摩擦时能够去除焊接面上的氧化物，而且热量集中，因此适用于导热性好及易氧化的有色金属的焊接。②电阻焊。这是利用电阻加热的方法，最常用的有点焊、缝焊及电阻对焊三种。前两者是将焊件加热熔化状态并同时加压；电阻对焊是先将焊件加热到表面熔化状态或高塑性状态，然后施加压力。电阻焊的特点是机械自动化程度高，因而生产效率高，适用于大批量生产。③超声波焊接是一种冷压焊，借助于超声波的机械振荡原理，与上述工艺不同之处在于用超声波替代了所施加的压力用来降低焊件所需用的压力，适用于点焊有色金属及其合金（铜铝等）的薄板。④冷压焊。其特点是不需加热，只依靠作用于焊件的强大的压力来进行焊接，适用于熔点较低的母材，例如铅、铝、铜等导线的焊接。⑤扩散焊。扩散焊是焊件紧密贴合，在真空或保护气氛（防氧化）中，加以一定温度和压力并保持一段时间，利用分子扩散理论使接触面之间的原子相互扩散而完成焊接的焊接方法。扩散焊主要用于焊接常规焊接工艺难以满足技术要求的小形、精密、复杂的焊件。压力焊接时，压力使接触面发生塑性变形，增加真实的接触面积。加剧的温度使焊件塑性变形部分晶体细化发生再结晶，高温同时加速了原子的扩散。冷压焊时，虽然没有加热，但压力接触面的不均匀使得接触面有热力集中，也达到了加热的效果。
三、我国焊接技术的发展方向
