31热处理工艺课程设计（精选14篇）
沈阳理工大学热处理工艺课程设计
T10A 检验量棒的 热处理工艺设计
1 热处理工艺课程设计的目的
热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是 热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所 学知识得到巩固和发展。（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
2 热处理课程设计的任务
①普通热处理工艺设计 ②制定热处理工艺参数 ③选择热处理设备 ④分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥特殊热处理工艺设计 ⑦填写工艺卡片
3 T10A 检验量棒的技术要求及选材
3.1 T10A 的零件图
T10A 检验量棒的零件如图 3.1 所示。
图 3.1
检验量棒图
3.2 技术要求
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T10A 检验量棒的技术要求 如下： 硬度：HRC60～63
[1]
3.3 材料的选择
3.3.1 零件用途 量棒是用来度量工件工件内经专门尺寸的工具。3.3.2 工作条件（1）量棒在使用过程中经常受到工件的摩擦与碰撞，长时期使用量棒会因磨损 而失去其精度。（2）量棒在长时期存放和使用过程中，会因环境和工作而导致量棒的变形，进 而尺寸不再稳定，不能再用来度量工件。（3）量棒在使用过程中，还会受到冲击作用，会导致量棒因偶然碰撞而断裂。综上所述，量棒在使用过程中，经常受到工件的摩擦和碰撞，而作为量棒本身又 必须具备非常高的尺寸精确性和恒定性。长期使用会导致量棒失去其精度，且在存放 时会因保存不当而导致其变形，所以要求量棒不仅要有高的硬度和耐磨性，还要有一 定的韧性。
3.3.3
性能要求
检验量棒的形状简单，尺寸不太大，但量棒在使用中要求很高，为了满足这些要 求，可选用含碳量高的钢，同时要求有一定的韧性。含碳量高的钢经淬火热处理后可 得到马氏体和未溶碳化物，可使量棒有高的硬度和耐磨性，保证量棒在长期使用中不 致被很快磨损，而失去其精度。此外还有高的尺寸稳定性，保证量棒在使用和存放过 程中保持其形状和尺寸的稳定性。高碳钢经淬火并及时回火后，可以在很少降低硬度 的同时使钢的韧性明显提高，这样可使量棒有足够的韧性，以保证量棒在使用时不致 因偶然因素而损坏。
3.3.4
材料选择
根据检验量棒的工作条件，尺寸及性能要求选择碳素工具钢，其未加入合金元素，价格便宜，退火后硬度低，可
加工性好，磨削及抛光性好。T8,T8A,T9,T9A,T10A,T11A 等都属于碳素工具钢，但T8,T8A,T9,T9A接近共析成分，含碳量较少，淬火后的组织
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中未溶碳化物极少，耐磨性差。而T11,T11A远离共析成分，在淬火后组织中的未溶碳 化物较多，降低了钢的韧性。T10A在淬火加热时不易过热，又存适量的未溶碳化物，耐磨性高，且弥补了T11A韧性不足的缺点。
3.3.5
T10A钢化学成分及合金元素作用
T10A 钢的化学成分示于表 3.1
表 3.1 T10A 钢的化学成分 ω/% C 0.15～0.30 Mn 0.15～0.30 Si 0.15～0.30 P ≤0.030 S ≤0.030
[1]
化学元素作用： ①C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 ②Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。③Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成 MnS），防止热脆，故 Mn 能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低钢的下临界点，增加奥氏 体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。
3.3.6
T10A 钢热处理临界转变温度
T10A 钢热处理的临界转变温度见表 3.2[1]
表 3.2 T10A 钢临界转变温度/℃ 钢号 T10A Ac1 730 Ac3 800 Ar1 700
3.4
T10A 钢量棒加工制造工艺流程 T10A 钢量棒加工制造工艺流程如下：
下料→锻造→调质处理→机加工→不完全淬火→清洗→冷处理→低温回火→时效→ 检验→包装
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T10A 钢的热处理工艺
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4.1 T10A 钢的调质处理工艺
4.1.1 调质处理（淬火+高温回火）目的
进行预备热处理，获得粗大回火索氏体，降低淬火前机加工的表面粗糙度，使淬 火后具有高而且均匀的硬度。如果采用正火加球化退火，则加热周期长,生产效率低。所以选择调质处理作为 T10A 钢的预备热处理，处理后可以获得回火索氏体，减少淬 火变形，提高机械加工的光洁度。4.1.2 淬火工艺（1）淬火目的 淬火是为了获得马氏体（2)淬火温度 加热温度：780±10℃。因为 T10A 是过共析钢，钢中含有碳化物形成元素。为使碳化物溶入奥氏体中，使 奥氏体合金化程度增高，提高淬火回火后的机械性能，因此调质处理加热温度在 730℃（即 Ac1 温度）加 30-50℃。所以最终选择的加热温度为 780±10℃.（3）淬火设备 选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见表 4.1。
表 4.1 RDM-70-8 埋入式盐浴炉 型号 额定功率 电源 相数 RDM-70-8 70(KW)3 电压 380(V)850℃
[7]
额定温度
工作空间尺寸(mm ×mm)450×350×700
说明：炉温均匀，介质流动性好，加热速度，温度均匀，工件变形小，加热质量好，利于提高产品质量，炉膛容积有效利
用率高，产量大，耗电量少，可节省电能与筑炉 材料，电极寿命长，减小停炉时间。适用于中，小型工件成批量生产。
（4）加热方法 采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处理炉进行 加热。原因是加热速度快，节约时间，便于批量生产。
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(5)加热介质 加热介质为 44%NaCl+56%KCl
表 4.2 加热介质与使用温度的关系 盐浴成分（%，按重量计算）28NaCl+72CaCl2 34NaCl+33CaCl2+33BaCl2 50NaCl+50BaCl2 22NaCl+78BaCl2 44NaCl+56KCl 34KCl+66BaCl2 熔点（℃）500 570 600 640 663 657 使用温度范围（℃）540～870 600～870 650～900 675～900 700～870 700～950
(6)保温时间 保温时间：12min 选定的依据： 加热时间可按下列公式进行计算： t=a×K×D，式中 t 为加热时间（min），K 为反映装炉时的修正系数，可根据表 4.4 可得 K 取 1.4，a 为加热系数 min/mm,加热 系数 a 可根据钢种与加热介质、加热温度，参数按照表 4.3 选取，D 为工件有效厚度（mm）.可得 t=a×K×D=1.4×20×24=672s
表 4.3 工件加热系数 a 钢号 碳钢 合金钢 高合金钢 高速钢 退火、正火（箱式炉）箱式炉 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm 2～3min/mm 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 预热 1min/mm 加热 45s/mm 2～2.5min/mm 淬火 盐炉 20～30s/mm 30～45s/mm 预热 30s/mm 加热 16s/mm 预热 15～30s/mm 加热 8～12s/mm
(7)冷却方式 由 T10A 的淬透性曲线可知，要达到所要求的硬度，可选择水淬，且由于 T10A 的淬透 性低，为获得马氏体组织，应选择强烈的淬火介质.所以选择水作为 T10A 的淬火介质。（8）冷却介质 冷却介质：水
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1 教学过程中存在问题
《热处理工艺与设备》主要采用多媒体授课。教师利用多媒体, 使一些抽象的概念和知识点对学生来说更容易理解, 对一些相对简单, 理解比较困难的内容和知识也比较容易理解和记忆[1]。通过对近3届学生的教学及考核, 发现在教学过程中存在很多问题, 其教学效果和考试成绩不是太理想, 学生考试成绩与预期相差较大。通过与其他几位授课老师和学习该课程学生交流, 发现该课程教学过程中有以下几方面问题。
1.1 教材内容知识点多, 学时较少
《热处理工艺与设备》是由山东科技大学材料科学与工程学院前期开设《金属固态相变》课程分离而来的。《金属固态相变》包含固态相变原理及热处理工艺两个模块。然而随着社会对热处理工艺要求越来越高, 热处理新工艺不断出现。要想实现新型热处理工艺, 需要先进的热处理设备最为保障。因此热处理设备在课程中的地位越来越重要。本学院根据实际教学需要及学生学习的时间安排, 将《金属固态相变》课程一分为二:《金属固态相变原理》、《热处理工艺与设备》。《热处理工艺与设备》课程选用哈尔滨工业大学夏立芳主编的《金属热处理工艺学》及机械工业出版社徐斌主编的《热处理设备》作为主要参考教材。学时没有增加, 但是增加了热处理设备的有关知识。由于两本教材知识点较多, 但授课学时少。教师在讲课的时候, 很多知识点讲的不十分详细, 特别是对重点和难点讲解, 不透彻。对学生对课程知识点的理解带来较大的困难, 降低了学生学习的积极性和主动性。学生学习起来越来越困难, 这严重影响学生对该课程以后篇章的学习产, 并因此形成恶性循环。对此现象, 教师在随后教学中逐渐重视起来, 对一些难点内容详细讲解, 学生学习积极性和考试成绩都有一定程度提高, 但效果还是不理想。
1.2 教学与实验连接性较差
针对本课程的学习, 开设了较多热处理实验, 如常规热处理 (退火、正火、淬火和回火) 、末端淬火法、渗碳等。但由于实验课属于单独设课, 因此教学内容和实验内容缺少连接性。有时候相关实验课程讲授完了, 由于实验室课程安排不合理, 需要等到很长时间才能做实验, 这样学生理论知识掌握了, 但是经过一段时间后, 又变的模糊起来, 在做实验, 效果也不是太好。如果在学生学完该课程相关内容后, 接着做实验, 可以理论联系实际, 加深学生印象。
1.3 理论和实践缺少结合
由于热处理新工艺、新技术、新的热处理设备不断出现和发展, 使现在教材显得比较滞后。该课程偏重于实践, 因此单靠教师在课堂上讲解, 很多时候显得枯燥无味, 学生印象也不深刻, 学时也难于参与到教学中来, 理论和实践难以结合, 学生分析问题和解决问题的能力较差, 学生学习机进行和能动性差。由于学时少, 很多学生在课堂上学到难点或重点没有听明白, 有时有许多新的观点或想法, 由于缺乏教师和学生的交流平台, 来不及和教师交流, 严重影响学生学习的积极性。这些都严重影响了学生对该课程的学习。
2 教学改革方法
由于在教学过程中存在以上各种原因, 使教学效果和学生成绩与预期有一定差距。依据存在的问题, 授课教师协商后, 采取一下措施来提高教学效果和质量。
2.1 重新整合教材, 精简教学内容, 突出重点, 强调难点
如前所述, 《热处理工艺与设备》课程教材采用的是由哈尔滨工业大学出版社夏立芳主编的《热处理工艺学》 (修订版) 和机械工业出版社徐斌主编的《热处理设备》。该课程只有32学时, 因此, 参考教材内容章节多, 知识面比较广, 加之课程教学学时比较紧张, 教师在讲解一些重点特别是难点时, 不是十分详细及透彻, 这就给学生的理解带来困难, 降低他们学习的积极性。这严重影响学生对以后章节的学习。因此, 需要对教材的内容进行精简, 重新整合。突出重点、难点。随着科学技术的发展, 新的热处理工艺、技术不断出现, 在今后讲解时, 适当穿插一些新的热处理工艺和技术, 丰富授课内容, 拓宽学术视野。
2.2 教学和实验相结合, 加深学生认识和知识掌握
本课程是一门以理论为基础应用性课程, 主要通过学生在学习完金属固态相变原理后根据合金在热处理过程中在组织变化来制定热处理工艺, 通过热处理工艺来检验所制定热处理工艺的正确性。针对该课程的学习, 设定了几个实验, 如常规热处理 (正火、退火、淬火和回火) 、末端淬火法、渗碳等。由于实验课程与本课程虽然在同一个学期开设, 但两者结合性较差。教师在讲解完相应热处理工艺后, 及时和实验室工作人员沟通, 及时开展相关工艺的实验, 如在讲解完末端淬火发后, 及时进行末端淬火发的实验, 这样能够加深学生的印象及学习兴趣, 对知识点的掌握比较好。
2.3 采用启发式和讨论式教学方法相结合, 加强学生对实际问题的分析和解决能力
通过教学发现, 采用启发式教学和讨论式教学, 通过和学生互动, 使学生参与到教学中来, 才能更好的发挥学生的主动性, 激发他们学习的兴趣[2]。如在讲解淬火应力时, 热应力和组织应力的产生过程是一个教学难点, 但两者变化过程正好相反。教师在详细讲解完热应力产生过程后, 采用启发式教学, 应到学生分析组织应力产生过程, 这样既能引导学生参与到教学中来, 又能激发学生对该课程的学习兴趣和主动性, 起到较好的教学效果。由于该课程属于热处理工艺制定和设备设计的课程, 因此讨论式教学, 通过讨论, 提出问题、分析问题和解决问题, 提高学生利用学到的理论知识分析问题和解决问题的能力, 更能起到事半功倍的效果。该课程的许多内容适合讨论式教学, 如在讲解完金属材料热处理工艺时, 可以给学生一个零件图, 比如变速箱齿轮, 并给出其用途及工艺、性能要求, 让学生结合所学的知识, 设计齿轮的制备及热处理工艺。可以把学生分成几个小组, 先给他们一些时间讨论对该齿轮选用怎样的制备工艺及热处理工艺, 选择依据是什么?不同的研究小组, 会有不同的制备和热处理工艺。每个小组选派一名代表发言。老师和其他同学根据学生选用的工艺, 可以进行补充, 也可以提出问题。通过老师和学生最后的的讨论, 最终确定齿轮较佳的制备和热处理工艺。学生在讨论式教学中能够主动参与到教学中, 发挥学生学习的主动性性和想象力, 学生能够主动提出一些问题并开拓他们视野, 有利于实际问题的解决, 这对于今后的工作或深造具有重要现实意义。
2.4 聘请专家讲解实际产品案例, 在条件成熟时, 可以让学生到相关企业短期实习, 使理论和实践相结合
该课程与实践操作结合密切, 也是与学生今后工作最为紧密的课程之一。为了提高学生学习的积极性、能动性, 激发学习兴趣, 加深学生印象及为今后工作打下较好的基础, 可以聘请与与学院具有较好关系的企业的专家到学院, 通过企业对一些零件的实际热处理制定、实施过程, 详细讲解, 使学生了解自己书本上学到的知识和实际生产有那些差别, 同时也能调动他们学习的主动性和兴趣。在条件和时机成熟时, 组织学生到企业进行短时的实习, 参观企业实际热处理设备及热处理工艺, 加深学生对课程的影响。
2.5 利用网络优势, 创建老师和学生交流平台, 教师可以和学生在网上交流, 学生有问题或者新的想法可以和老师沟通
由于学时有限, 单纯利用课堂时间和学生交流, 是得不到良好的教学效果。可以充分利用学生课后业余时间, 通过网络和学生进行交流及答疑, 回答学生在学习者遇到的问题, 学生可以指出老师上课时存在问题, 有利于老师在今后上课过程中及时改正和调整, 提高教学效果。同时学生有一些新想法可以和老师交流沟通, 让教师及时了解学生对课程的掌握程度。
3 结论
通过对该课程教学内容及教学方法的改革, 取得较好的效果。学生学习的兴趣大大增加, 在课堂上能够踊跃发言, 表现出较高的积极性和能动性。学生的学习成绩都有一定提高。学生对实际问题的分析能力得到加强, 对某些问题能够提出几种解决方案。可见, 对于该课程的教学, 仅采用多媒体教学, 已不能满足现代化教学要求, 只有采用多种教学方法和手段相结合, 激发学习兴趣, 调动学生学习的积极性, 加深学生对该课程的认识和理解, 提高教学质量, 对今后相关课程的学习具有较大的促进作用。
参考文献
[1]张有录, 刘洪艳.多媒体教学设计理论[M].甘肃民族出版社, 2003.
关键词：金属热处理工艺；教学改革；实践能力
作者简介：冯佃臣（1977-），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，讲师，北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生；胡晓燕（1980-），女，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学实训中心，讲师，内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教学（教改）研究项目（项目编号：JY2012011）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0166-02
随着社会的发展，对高级专业技术人才的需求越来越高，因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分，对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业，因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而，传统的实验教学体系规模小，实验项目相对独立、分散，且严重依附理论教学，不利于相近课程或专业知识的交叉与融合，已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始，结合内蒙古科技大学实际情况，我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革，单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结，为进一步整合实验教学提供参考。[1]
一、“金属热处理工艺学”课程特点
内蒙古科技大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况，选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。
“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”（即金属热处理原理）的五大转变：奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变，四把火：退火、正火、淬火和回火，再加上表面热处理和化学热处理，包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。
该课程实践性很强，学生毕业后，在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息，遇上具体钢的热处理的时候，他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。
二、课程的实验环节存在的问题
“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题，那么怎样提高学生理论与实际联系的能力？实验教学是解决这一问题很好的途径，通过实验教学环节，既可以培养学生理论联系实际的思维方式，提高学生的实践能力，反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]
因此，为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力，目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课，实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验，例如，钢的淬透性测定实验，材料的热处理过程由实验教师完成，仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线，确定硬化层深度，比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获，但这样的实验教学，都是老师制备好试样后让学生去观察组织，或是老师制定好热处理工艺，学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少，遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的，在本科生做毕业论文的过程中，要求学生制定热处理实验方案，完成热处理操作过程和分析实验结果的时候，我们发现：大部分的学生都不知道如何制定热处理方案，也不会热处理操作，在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时，都遇到很多困难。因此，有必要进行该课程实验教学的改革。
三、课程实验教学改革的措施
鉴于以上的问题，我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”，该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象，目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后，能在实验实践课程中实践实习。例如，钢的淬透性测定实验，改革后该实验为综合设计性实验，学生根据给定材料的化学成分，基于学习过的理论知识，首先合理制定淬火工艺路线，然后在实验室独立完成热处理工艺操作，这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性，强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺，并亲自动手去完成热处理的过程，分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用，热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助，对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。
一直以来，我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程，在传统的教学体制下，对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多，但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目，部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后，这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习，对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。
四、总结
为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革，同时为了适应目前社会的发展，将学生培养成实用型人才，在教学中根据课程性质、内容及特点，针对该课程存在的问题，提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施，目的是提高学生的实践动手能力，使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识，毕业后能够很快转变角色，在岗位上得心应手地工作。
另外，由于这几年毕业生就压力很大，很多用人单位对学生考取的各种证件很看重，多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此，我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置，学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书，一举两得。按照本课程的改革后体系教学，能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。
总之，在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中，不仅要重视知识的教授，更要重视理论联系实际，要不断深入地改进教学手段，提高教学质量，培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力，分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系，以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。
参考文献：
[1]张覃轶，叶卫平，孙伟，等.金属材料“专业综合实验”的改革和实践[J].中国水运，2008，（1）：234-235.
[2]段园培，张海涛，李传瑞，刘明朗.浅谈热处理原理及工艺课程的教学策略[J].中国教育技术装备，2013，（3）：112-113.
氨纶废水处理工艺与设计
摘要：杭州市某氨纶生产企业以干法纺丝工艺生产氨纶.其废水具有高总氮、低氨氮、低COD的特点.在此采用UASB-A/O处理工艺对该厂的废水进行处理,UASB为中温运行,COD在有机负荷2 kg/(m3.d)运行中,其去除率达到90%左右,A/O段主要用于去除厌氧后由总氮转化来的`氨氮.系统总出水主要指标都能稳定达到国家一级排放标准.该工艺运行稳定,为氨纶生产企业的废水处理提供了一条途径.作 者：余振荣 张志勇 YU Zhen-rong ZHANG Zhi-yong 作者单位：余振荣,YU Zhen-rong(常熟市监测站,江苏,常熟,215500)张志勇,ZHANG Zhi-yong(铜山县环保局,江苏,铜山,221000)
期 刊：江苏环境科技 ISTIC Journal：JIANGSU ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 21(2) 分类号：X5 关键词：氨纶废水 UASB A/O前言
机械制造工艺学（machinery technology）是研究集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新型工业，归纳总结机械制造工艺的科学理论与实践，探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律的一门科学。主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。加工工艺课程设计是我们在学习数控加工工艺、机械加工实训及其他有关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是第一次较全面的工艺设计训练，其目的是培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识,分析和解决工艺问题的能力,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识，强化工艺设计能力。通过加工工艺课程设计，同学应进一步提高识图、制图和机械设计的水平；掌握机械加工工艺设计的方法，学会查阅和运用有关专业资料、手册等工具书；培养独立思考和工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。加工工艺设计课程要求我们应该像真正在工厂工作一样的严格要求自己，必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。
水解酸化-CASS工艺处理工业污水设计分析
福州开发区长安污水处理厂处理长安投资区内工业污水为主体的`污水,选择酸化水解-CASS工艺,通过优化设计,选择适合长安工业区污水性质和特点的工艺参数,实现达标排放.
作 者：林晓东 作者单位：福州开发区长安污水处理工程有限公司刊 名：海峡科学英文刊名：CHANNEL SCIENCE年，卷(期)：“”(6)分类号：X5关键词：工业污水 酸化水解 CASS工艺 处理目标
钛金属酸洗废水中含有大量的氟离子、钛离子和少量的悬浮物等污染成分, 有较强的腐蚀性[4], 直接排入水体, 将造成水体的严重污染[5]。针对该金属加工厂酸洗废水的实际情况, 介绍了中和-混凝沉淀-过滤工艺处理酸洗废水的设计参数等, 为经济、有效地处理酸洗废水提供了新途径。
1 废水水质及来源
某金属加工厂主要生产钛及钛合金材料, 其加工工艺主要包括:冷轧、退火、打磨、酸洗等。废水主要来源于酸洗废水, 每天排水量为360m3/d左右, 设计进水水质及出水标准见表1。
2 Á废水工艺流程
根据废水水质及处理要求, 结合相关工程经验, 采用中和-混凝沉淀-过滤法为中体工艺进行处理, 工艺流程如图1所示。废水经泵提升至隔油池, 除去浮油和表面浮渣后进入中和池, 通过投加石灰乳对污水进行中和, 沉淀出水自流进入中间水池储存。中间水池的污水经污水提升泵进入介质过滤器过滤后, 进入消毒池处理回用。沉淀池及反应池污泥排至污泥浓缩池, 经板框压滤机压滤后, 泥饼外运, 浓缩池上清液废水排至过滤器进行二次处理。
3 主要构筑物及设备设计参数
该废水处理站主要构筑物及设备设计参数见表2。
3.1 隔油池
废水首先进入隔油池, 其中的油类污染物得到分离, 隔油池前段设置隔栅井, 以截流大体积污染物, 达到油水分离的作用。
3.2 中和池
废水由泵提升至中和池, 加石灰中和, 调节p H至8-10的范围, 中和池出水流入混凝沉淀池储存沉淀。
3.3 混凝沉淀池
向混凝沉淀池中的废水投加PAC和PAM, 提高悬浮物等去除效率, 达到混合液的泥水分离。沉淀池内设置生物组合填料, 增大水力停留时间, 清水自流进入中间水池, 沉淀污泥通过污泥泵进入污泥浓缩池处置。
3.4 中间水池
沉淀池出水暂存中间水池, 内设提升泵, 一部分回用于酸洗补充用水, 一部分提升进入过滤器处理。
3.5 多介质过滤器
设计碳钢结构, 采用石英砂组成的滤料层, 去除沉淀池出水中没有彻底去除的微量悬浮物和离子, 出水水质满足回用要求。
3.6 消毒回用池
酸洗废水经消毒杀菌处理后, 可用于冲厕、回用及达标排放。
3.7 污泥浓缩池
混凝沉淀池的剩余污泥进入污泥浓缩池, 通过浓缩处理后进入机械压滤处理, 干泥饼外运处置, 上层清液、冲洗水返回过滤器处理。
4 工程运行效果
本废水处理站对各种污染物的去除率见表3。从表3可以看出, 处理后, 酸洗废水的出水水质均可达到《黄河流域 (陕西段) 污水综合排放标准》 (DB61/224-2011) 的一级标准。
5 效益分析
本污水处理站实际运行费用包括人员费用、电费和药剂费用三部分。
5.1 人员费用
污水处理站配备管理人员3名, 每人每月以1200元计, 则每吨水人员费用为:3×1200/ (30×360) =0.33元/t。
5.2 电费
水处理设备总运行功率为16.5kw, 使用系数:K=0.8, 则每日用电量为16.5×24×0.8=316.8kw·h, 若单位电费以0.5元/ (kw·h) 计, 运行电费为0.44元/t。
5.3 药剂费用
每吨水消耗聚丙稀酰胺0.001kg, 按市场价25000元/t计算, ;每吨水消耗聚合氯化铝0.2kg, 按市场价1200元/t计算;每吨水消耗石灰0.06kg, 按市场价500元/t计算;折合0.30元/t废水。以上3项总费用为:0.33+0.44+0.30=1.07元/t。
6 结束语
结果表明, 采用中和-混凝沉淀-过滤工艺处理酸洗废水, CODCr去除率为79%, SS去除率为77%, 氟离子去除率为85%, 废水中各污染物指标均可达到《黄河流域 (陕西段) 污水综合排放标准》 (DB61/224-2011) 的一级标准。
该处理工艺具有工艺简单、占地面积少、运行效果好等优点, 是一种值得推广的工艺。
摘要：以某金属厂酸洗废水为研究对象, 针对废水的水质、水量特点, 采用中和-混凝沉淀-过滤的处理工艺, 工艺简单, 处理效果好, 运行稳定。处理后废水出水水质符合《黄河流域 (陕西段) 污水综合排放标准》 (DB61/224-2011) 的一级排放标准。
关键词：钛,钛合金,酸洗废水,工艺设计
参考文献
[1]郑锋, 程挺宇, 张巧云.钛及钛合金的酸洗技术[J].稀有金属与硬质合金, 2009, 37 (3) :26-28.
[2]张巧云.钛、镍特种金属冷轧生产中退火、酸洗工艺研究[J].特钢技术, 2009, 15 (59) :24-27.
[3]曹峻清, 余建强, 王国兴, 等.钛及其合金酸洗废液回收研究[J].稀有金属材料与工程, 1998, 27 (4) :236-239.
[4]李亚峰, 谢新立, 李辉洋.调节-混凝-沉淀工艺处理小规模酸洗废水[J].工业水处理, 2012, 32 (1) :81-83.
关键词：含油污泥；叠螺式污泥脱水装置；离心处理
一、概述
含油污泥是在油田生产及含油污水处理环节中产生的，根据国家相关法律，含油污泥属于危险固体废弃物，如果直接排放，将会对周围的生产厂矿和周边牧区草原造成不同程度的影响，采用一定的回收处理工艺，将含油污泥中的污油回收，不仅能实现环境治理，达到防止污染的目的，而且污油回收还能为油田创造一定的经济效益。
呼一联经SSF污水装置处所排出的含油污泥，含泥量2-5%，属中低浓度污泥，以悬浮物为主，密度与水比较接近，原离心式污泥处理装置处理效果较差，泥饼达不到无害化处理标准。叠螺含油污水处理工艺由固定环，游动环相互层叠加，螺旋轴贯穿其中形成的过滤主体。通过重力浓缩以及污泥在推进过程中受到背压板形成的内压作用实现充分脱水，滤液从固定环和活动环所形成的滤缝排出，泥饼从脱水部的末端排出。该工艺节省空间、便于维修，低速运转、不易堵塞、操作简单，对污泥密度无特殊要求，适应于各种浓度污泥处理。
二、叠螺含油污泥处理装置设备选型
叠螺含油污泥处理装置为该套装置的主体装置，包括叠螺机、加药装置、储泥罐、缓冲水箱、污泥提升泵、增压泵以及电力系统组成，可实现污泥提升、注入药液、排出污泥饼均的自动控制（也可人工控制），运行不会发生堵塞、滤带走偏或其他影响工艺安全的现象，日常保养维护简便。流程如下：污泥由SSF污水处理系统进入储泥罐，经污泥提升泵进入叠螺机，处理后的滤液自流进入缓冲水箱，经增压泵泵送至SSF污水系统，而固体泥饼排出后外运统一处理。
（一）泵的选择
根据工艺流程中，泵输送物料的物理性质、化学性质、物料组成，结合不同类型泵的工作原理，综合考虑泵的选择类型。初步选定一台结构尺寸较小且能满足工艺要求的潜污泵用来外输滤液，选用一台螺杆泵作为提升泵为叠螺机泵送含泥污油。
（二）加药装置的选择
受装置空间的限制，加药装置不能过于庞大，考虑到设备连续运行需要，加药装置要结构简单，维修及操作方便。根据工艺要求，加药装置一用一备设置。
（三）阀门的选择
阀门笼统的划分为通用阀门、特殊阀门。该污泥处理装置中只涉及到通用阀门，即：球阀、闸阀、蝶阀、截止阀等。
三、总布置图设计
总布置图设计包括设备布置、管道布置设计。根据工艺流程要求，叠螺含油污泥处理装置宜做到布局紧凑，流程简单实用，管道及工艺整齐美观，易于管理。
（一）设备布置设计
1.叠螺含油污泥处理装置布置。设备布置的一般要求：（1）要满足工艺流程要求，按照流体方向布置设备；（2）设备布置要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道布置安装经济合理和整齐美观，节省材料，便于施工、操作、维修；（4）装置根据工艺流程布置，充分考虑安全生产、运行方便。
2.泵布置设计。泵底座采用型钢焊接而成，跟设备主框架采用螺栓活连接，既能固定设备，又便于泵的维检修。
3.储泥罐及缓冲水箱布置设计。储泥罐置于室外，利旧原井口原油储罐，鞍式底座，罐体改造，采用电加热棒进行加热；缓冲水箱内置潜污泵，室于室内地下，上表面与地面平齐。
4.加药装置设计。加药装置宜紧靠叠螺机布置，应充分考虑加药时的操作空间，留有一定面积的储药区。
5.阀门的布置设计。阀门安装的总体要求就是要便于操作、维修。经常操作的阀门均布置在装置边缘处，便于操作，对于平行管线上的阀门，其阀门中心尽量布置在一条直线上，且管线底标高取一直，便于管线支架设计。
（二）管道布置设计
管道布置设计的一般要求有；（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；（2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；（3）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修。
1.泵管道设计。泵的类型有离心泵、正位移泵，泵吸入管道在满足热应力的前提下尽量短、少拐弯，装置中充分考虑了设备与泵之间的位置关系，进口的减震措施采用改变管道走向，增强自然补偿能力，节约材料，同时还节省了空间。
2.管道低点放净设计。根据工艺管道输送介质的不同，叠螺含油污泥处理装置中的低点放空阀选用了两种类型：输送含油污泥介质的管线上，低点放空阀采用球阀，有利于防止泄露；输送处理后滤液的管线上，低点放空阀采用闸阀。
3.管道支架设计。根据管道的直径、壁厚、管道上阀门等的重量，初步提出支架的荷载、位置、形式，将相关资料提供给管道应力分析人员，由其核算并最终确认支架位置、形式。
四、结语
叠螺含油污泥处理装置在呼一联的含油污泥处理中，取得了良好的应用效果，处理后的污泥已经达到无害化要求，能直接掩埋，污泥中的油回收率较高，取得了很好的经济效益，目前该装置已经推广到我国各大油田的低产卫星油田以及化工企业、原油管道输送企业的污泥处理项目中。
参考文献：
[1]陈晓东，汪学杰，陈鹏，李海燕.螺压机污泥脱水系统的设计及应用[J].环境保护与循环经济，2011，01.
1、实习目的：
在学习包装工艺学等专业课程的基础上独立完成产品的包装设计，提高自己的实践能力和独立设计能力。
2、实习内容：
任选一种产品，完成产品的包装设计及经济效益分析。
具体包括以下内容：（具体内容可参考包装工艺学最后一章内容）
1、产品的物性分析、生产工艺（如果生产工艺与包装关系不紧密可省略）、包装工艺。
2、产品包装所用材料和容器，提供合理的选用依据。
3、产品的内外包装结构设计（需要提供设计图，如纸盒、纸箱设计图）。
4、产品的缓冲包装设计（需要提供设计图）。
5、产品（内外包装）的包装装潢设计（可以借助计算机辅助设计）。
6、产品包装设计经济效益分析及产品市场销售的前景预测。
3、实习时间：11月17日-11月21日；
4、实习要求：
1.提供不少于3000字的设计报告；
2.提供有关的设计图。可以黑白打印或彩色打印。
3以上两项同时要提供电子版文件。
4.设计内容不能只有文字表述，至少要有1-2幅设计图。
5、成绩评定：
设计报告60%，设计图30%，平时表现10%。
注意：
1.1 文献综述
啤酒是以优质麦芽和水为主要原料，酒花为香料和苦料，经糖化与酵母发酵酿制而成的含有CO2气体和低度酒精的饮料酒[1]。它的主要特点是酒精含量低，含有较为丰富的糖类、维生素、氨基酸、钾、钙、镁等营养成分，适量饮用，对身体健康有一定好处。
二十世纪初，啤酒开始传入中国，并在中国逐步发展开来，中国啤酒行业在近几年发展迅猛，增长速度达到了 10%左右[2]。我国啤酒品牌虽然多达1500多个，但除了青岛、燕京、珠江、哈啤、雪花等品牌在全国具有较高的知名度外，其它的区域性品牌只在是本省市的区域市场具有较高的知名度。其中青岛啤酒厂在2011年产量750万吨，销售地区广，且口碑较好，是我国最受欢迎，知名度最大的啤酒。
我国啤酒的种类也出现了多样化，现有淡色啤酒、深色啤酒、黑啤酒还有独具风味的纯生啤酒、全麦芽啤酒、小麦啤酒以及浑浊啤酒。根据发酵方式的不同又分为上面发酵啤酒和下面发酵啤酒[2]。在的啤酒生产工艺方面大体上主要有制麦、糖化、发酵、过滤、包装五步，其中灭菌环节可采用巴氏灭菌或者过滤除菌两种方法[3]。没有经过巴氏灭菌的啤酒为纯生啤酒，比如四平市的金士百纯生啤酒。本设计为发酵车间的工艺设计，在符合生产要求的前提下，尽可能做到设计合理，经济节约。
1.2 设计依据
本设计依据酒类工艺学课程设计任务书与酒类工艺学课程设计指导书的要求,联系学习过的关于酿酒方面的理论知识设计生产方案。
根据课程设计任务书的要求，本设计目的为年产20万吨10度原辅料比为8:2的普通啤酒发酵车间的设计。经过确定工艺流程，生产中所需物料的衡算以及发酵车间设备的选型等步骤，完成一个完整的工厂设计。1.3 设计任务的意义
本设计意在要求我们利用所学知识的基础上，灵活应用所查文献的相关内容，按照设计目的的要求合理的设计发酵车间的生产方案，及进行设备选型。
现代啤酒市场竞争激烈，很多啤酒厂都把降低生产成本，优化产业结构作为竞争中的必胜法宝。因此本设计中采用稳定高效的啤酒酵母，优质的原辅料以及先进的生产方法和生产设备，以达到用最低的成本生产最优质啤酒的目的。
从中国现代国情出发，在生产过程中要贯彻绿色生产，和谐发展的生产理念。在生产过程中要尽量避免原辅料的损失，酿酒酵母再生产中合理的多次利用，在声产中产生的热能资源要合理的再次利用。从不同方面，不同地方，不同角度设计一个生产合理的资源节约型发酵车间。
1.4 设计方案简介
啤酒生产的第一步是制备麦芽，酿造啤酒所需的啤酒大麦经过清选，除去大麦中混合的杂质后就进行浸麦。当大麦发芽后，把发芽的大麦进行烘干，然后进行麦芽除根,除根后麦芽的制备就完成了。
麦芽经粉碎、糖化、过滤、煮沸、冷却充氧后制成麦汁，然后就是发酵麦汁。根据发酵酵母种类的不同，麦汁的发酵分为上面发酵和下面发酵，因为上面发酵法发酵温度比下面发酵法的高,且啤酒成熟快、发酵度高、保存期较下面发酵法的短[5]。而且用上面发酵酿造的啤酒不适合中国消费者的口感要求，所以本设计采用下面发酵。麦汁进行下面发酵采用下面酵母菌种，酵母的接种量保证在1.0107个/mL[4]，主发酵温度为10℃。
当双乙酰含量降到0.1mg/L时发酵完成，再经贮酒沉淀发酵液中的杂质，过滤后就为原酒。完成以上步骤后原酒过滤除菌就成为成品酒，把酒进行进一步生产包装就可以进入市场了。
第二章 发酵车间工艺确定
2.1发酵工艺方法的选择
麦汁采用锥形管一罐法发酵，分次进罐，一般麦汁前几次通氧，最后一次不通氧，以免泡沫溢出[6]。麦汁进罐后添加酵母，酵母添加量为麦汁量的1%，麦汁满罐24小时后排放冷凝物，然后开始发酵。主酵为降糖阶段，温度控制在10℃，一般3-5天。后酵温度为12℃，主要是双乙酰的转化，当双乙酰含量降到0.1mg/L时停止发酵。降温到0℃，开始低温贮酒，目的是加快发酵液的澄清，利于过滤。
2.2 发酵工艺流程
2.2.1 啤酒生产工艺流程
大米 → 湿粉碎 → 糊化 粉碎酒花
↓ ↓
麦芽 → 湿粉碎 → 糖化 → 过滤 → 煮沸 → 旋涡沉淀
↓
酵母→培养→扩大培养→ 锥形罐发酵 ←充氧←麦汁冷却
↓
贮存 → 硅藻土过滤 → 纸板过滤
↓
入库 ← 装箱 ← 贴标 ← 杀菌 ← 灌装 ← 过冷 ← 清酒罐
↓
出厂 2.2.2 发酵工艺流程
麦汁→进罐→满罐→主酵(10℃)→后酵(12℃)→贮酒(0℃)
第三章 物料衡算和设备选型
3.1 物料衡算
3.1.1主要工艺参数
年生产天数：330天 原料利用率：98.5％ 麦芽水分：6％ 大米水分：13％ 无水麦芽浸出率：75％ 无水大米浸出率：95％ 麦芽、大米配比：80％:20％ 啤酒总损失率: 7.0％ 其中：冷却损失: 3.5％
发酵损失: 1.5％
过滤损失: 1.0％
装瓶损失: 1.0％ 糖化温度: 65-68℃
每批糖化醪操作时间: 3-4 h 酵母添加量：1％ 锥形罐装料系数: 85％ 发酵温度：10℃ 主发酵时间：3-5 d 双乙酰还原温度：12℃ 贮酒温度： 0℃ 发酵操作周期：25 d 灌装班次 2 班（每班8 h）
3.1.2 100kg物料比为8:2的原料生产10°P淡色啤酒的物料衡算
1.麦汁量
麦芽收得率为：75%(16%)70.5% 大米收得率为：95%(113%)82.65%
混合原料收得率为：（0.870.5%0.282.65%)98.5%71.84% 由上述可得100Kg混合原料可制得10°麦汁量
【关键词】高职 零件加工工艺及工装设计 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450－9889(2012)03C－0186－02
零件加工工艺及工装设计是传统课程机械制造工艺与夹具设计以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程，是面向汽车、机械等零部件生产企业从事生产技术工作的高职学生必须掌握的一门专业技术课程。因为该课程具有实践性强、涉及面广、内容丰富、灵活性大的特点，所以要提高教学效果，在教学过程中必须注重教学环节的设置和教学方法的改进。本文就该课程的教学方法和经验进行分析。
一、课程定位
零件加工工艺及工装设计课程的核心内容是典型零件机械加工工艺规程编制及专用夹具设计，重点在于培养学生具备典型零件工艺规程编制能力、进行简单夹具设计的初步能力，为从事生产技术工作打下基础。同时，它也是对前续机械制图与测绘、机械结构分析与设计等课程在分析和解决生产实际工艺问题方面的综合应用，又为同期的零件普通车削加工、零件数控车削加工和后期的专业顶岗实习、计算机辅助设计与制造、毕业设计与制作等课程的实施与教学奠定基础。
二、教学思路
(一)充分利用资源
柳州职业技术学院拥有机电技术研究所、机械工厂。机械工厂拥有各类机械制造设备达200多台，承担东风柳汽、玉柴公司、柳工集团等企业的技术开发与产品加工。柳州职业技术学院与桂林福达公司、柳州福臻公司、柳州商泰公司等企业建立了良好的互惠双赢校企合作关系，校企联合组织学生进行专业顶岗实习。该课程与企业通过专业工作分析确定的职业能力，共同确定典型的工作任务和职业能力，共同明确教学目标、制定考核标准等。
(二)注重课程衔接
与先修课程机械制图与测绘、机械结构分析与设计的项目测绘与设计(即二级减速器)相统一，与零件普通车削加工和零件数控车削加工等实训课程同步。即在测绘和设计出典型零件(如阶梯轴、齿轮等)的基础上该课程与实训课程实现一体化教学，与专业顶岗实习结合，做到理论与实践、知识与应用的整合发展。
三、内容设计
(一)学习情境的设置
在教学内容上设计了五个学习情境：
第一个学习情境“机械制造工艺理论知识”以系部现有的教具减速器的轴和齿轮等为载体，掌握机制工艺基础理论知识、相关概念、零件加工工艺分析与计算，并能识读工艺规程卡、机床夹具总装图。在此基础上结合零件普通车削加工等实训课程完成零件的加工，实现一体化教学，对学生初步理解理论知识及应用知识解决问题奠定基础。
第二个学习情境“轴类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业东风柳汽生产的汽车传动轴等轴类零件为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握轴类零件工艺编制及夹具设计。
第三个学习情境“齿轮类零件工艺规程编制及夹具设计”以学院机械厂为柳工公司加工的变速齿轮为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第四个学习情境“箱体类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业玉柴公司连杆生产厂家柳州通用机械厂的连杆为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照，掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第五个学习情境“叉架类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业柳州五菱公司微型汽车发动机的箱体为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握叉架类零件工艺编制及夹具设计
(二)学习内容的延伸
在随后的专业顶岗实习阶段将学生有计划地安排在学院机械厂齿轮加工组、轴类加工组、柳州商泰公司、东风柳州汽车公司和柳工公司等企业的连杆、箱体加工车间，以论文形式要求对岗位生产的产品进行技术分析、现场解决工艺问题的方法等进行汇报，培养学生的综合技能和职业素质，提高职业岗位竞争力。
(三)教学内容的实用
轴类、齒轮类、叉架类和箱体类四大类零件是机器的典型零件，机械加工中常见，教学载体的选取完全来自实际的生产，教学内容从企业需求和完成职业岗位实际工作任务的需要来设定，有针对性地训练学生的技能，提高学生的岗位适应能力，为学生的就业和持续发展奠定基础。
四、教学组织安排
(一)总体思路
在零件加工工艺及工装设计课程的理论学习中，学生应在会编制零件工艺规程的基础上，与实训课、专业顶岗实习结合，掌握零件加工过程中各种装备的选择和使用、零件的加工方法及零件加工质量的检测与分析。如图1所示，针对不同结构的载体零件，从易到难逐个进行工艺制定一装备设计－工件加工－质量分析的模块训练，从而实现从学徒工到熟练工、从操作员到技术人员的转变。
(二)学习情境内容组织
图2是学习情境内容组织框图。从图2中可见每个教学项目以“零件工艺性分析－工艺规程编制－专有夹具设计－加工－质量分析”步骤来组织实施。本着“学中做，做中学”的理念，通过小组合作、一体化教学等方式教学，在学习中工作，培养学生合作交流、相互沟通、自我学习的能力，提高他们的职业岗位能力和社会生存能力，从而培养学生在职场上的可持续发展能力。
(三)教学评价
可采用课程总成绩＝平时表现10％＋作业／项目50％＋期末理论笔试的形式40％。平时表现主要考核出勤、纪律、态度、团队协作方面。作业，项目重点考核学生据零件结构与精度要求，合理编制工艺规程及专有夹具设计的能力(考核结果可从与设计说明书、实际产生工艺卡的对比获得结果)。期末理论笔试则是在规定的时间内完成工艺编制与夹具设计基本理论知识的考核。
热处理设备课程设计总结
热处理设备课程为金属材料专业的一门理论加实践的基础课程，它是继金属学基础、热处理原理课程学习完以后又一门专业课。通过热处理设备的设计，可以让学生了解到热处理炉设计的基本方法，可以根据热处理工件的尺寸或生产效率来设计热处理炉的大小、型号、形状等。通过该课程的实践训练，可以培养学生查阅文献的能力，在获得相关问题的情况下，通过自己的努力，获的解决问题的方法。通过该课程的实践与锻炼，让学生真正的了解到热处理炉的真正内部结构，也让学生能够根据具体要求，自己能够设计出所需要的炉型、结构、功率等。使学生的动手能力大大加强。另外，通过该课程的设计实践，让学生让理论与实践相结合，在实践中理解与消化在课堂上所学到的理论知识。同时经过反复的理论与实践的相互交流与印证，可以融会贯通，对学生今后走进工作岗位会具有极大的实践经验与理论支持。因此本课程是金属材料专业必不可少的专业基础课程，应当积极加强该课程的实践与经费的支持，以提高我校学生的动手能力与实践能力，才能让我校的学生具有更大社会竞争力，更具有极大的求职机会。
【摘要】为了更好地培养工艺装备设计的应用型人才，用项目引领课程内容，按照项目的工作过程，以“5W1H”组织教学，在“茶馆式”分组讨论、“无纸化”设计、过程性考核等教学改革措施下，让学生置身于真实的职业氛围中主动探索和尝试，实现了“开发型”“设计型”教学，提高了学生的综合职业能力和社会能力。
【关键词】《工艺装备设计》课程项目法教学改革 5W1H 措施
工艺装备已成为机械制造业技术改造和技术更新的核心内容，加速培养掌握工艺装备设计的应用型人才已成为当务之急。但《工艺装备设计》课程内容抽象，涉及的知识点多，对于理解能力稍微欠缺的高职学生而言，掌握起来有相当的难度，有的学生往往需要设计2～3个轮回才能稍微入门，严重地影响了学生的学习积极性。因此，需要积极探索适合于高职学生学习《工艺装备设计》课程的教学模式。
项目法教学是当前较为先进的职业教育教学方法，即师生通过共同实施一个个完整的项目而进行的教学活动。在教学过程中，学生通过完成项目任务，既可以掌握相关的理论和方法，又能养成独立解决问题的能力，同时还可以激发学习兴趣，使课程教学在师生共同研究、讨论和完成任务的过程中实现教学目标。
一、用项目引领课程内容
《工艺装备设计》课程用项目为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力，围绕工艺装备设计的能力培养，工学结合，积极营造职业情景，以企业中的实际工作任务为案例和载体，贯穿专用装备设计的主线，实现教、学、做一体化。
（一）进行“链条式”项目设计
项目的设计要考虑到学生具备的知识和接受能力，考虑到与岗位实际工作的结合程度以及所涉及知识的全面性。《工艺装备设计》课程用八个大项目引领通用夹具、常用刀具、常用量具的选用；引领工件的定位、夹紧、切削设计；引领专用夹具设计及专用零件加工工艺装备设计。在项目训练中，所有的项目都是环环相扣的，一个项目的完成程度直接影响下个项目的开展。一个大项目按工作过程分解为若干小项目，课程教学围绕小项目展开，形成项目化教学。合理设计教学的项目是项目法教学成功的关键。
（二）按照项目的工作过程引领教学
按照项目的工作过程引领教学，实现知识体系按工作体系的重构。如在完成简单通用夹具设计这个项目时：上课首先给出工件图纸，进行图纸分析，得到加工目标；通过提问芯轴有什么用途引导大家拟定通用夹具类型――芯轴；通过多媒体课件动画演示各种芯轴，选定设计最简单的芯轴――无夹紧装置的锥度芯轴；通过分析芯轴的最大和最小轴径、与工件的定位、夹紧、间隙等问题，介绍设计锥度芯轴所需要的公式尺等知识；然后指导学生设计、计算、查表、制图。
（三）实现开发型、设计型教学
把实际设计问题直接摆在学生面前，如何设计也就成了自然而然的课题，学生的学习思维就有了明确的目标性，认知过程也就获得了内在的积极性与主动性，把以课堂讲解为中心转变为以实际设计为中心。待到一个实际设计完成后，这一设计过程中的一切有关知识和细节都被融入其中，实现开发型、设计型教学，学生的学习质量自然就高。
二、用“5W1H”组织教学
“5W1H”为人们提供了科学的工作方法，广泛应用于企业管理、生产生活、教学科研等方面，这种方法极大地方便了人们的工作和生活，并能使工作有效地进行，从而提高效率。教学按“5W1H”改革，确定每一个工作项目的“5W1H”：为什么设计（Why）、设计什么（What）、何时设计（When）、哪里设计（Where）、谁设计（Who）、如何设计（How）。
（一）为什么设计（Why）。如：为什么非设计专用夹具不可？能不能选用通用夹具？为什么要设计成这个形状？为什么采用这个技术参数？
（二）设计什么（What）。如：设计什么类型的工艺装备？设计什么机床上用的工艺装备？设计什么样的刀具？设计什么检验方式？
（三）何时设计（When）。如：把后面的设计提到前面行不行？能不能在设计后验算？公差值达到多少才可以设计？
（四）哪里设计（Where）。如：在哪里设计？为什么偏偏要在机房这里设计？是在课堂里画图还是课后宿舍里设计？
（五）谁设计（Who）。如：刀具，或量具，或定位元件，或对刀元件，或导向元件，由谁设计？如何安排、分配组员？为什么要让他设计分度装置？如果他最擅长电脑软件，但计算粗心，是不是安排他画图？
（六）如何设计（How）。我们是怎样设计的？为什么用这种方法来设计？有没有别的方法可以设计？到底应该怎么设计？有时候设计方法一改，全局就会改变。
三、教学改革措施
以工学结合为平台，以课程建设为根本，以项目为驱动，以典型零件为载体，按工作体系设计课程并选择教学内容，实现知识体系按工作体系的重构，实现开发型、设计型教学。
（一）改革学习环境――模拟工作氛围
通过一项项工作任务，模拟工艺装备设计工作的场景，让学生不仅置身于学习环境中，更置身于职业氛围中，在校期间就已经开始涉足、熟悉真实职业岗位的典型工作任务是怎样被完成的，从而实现毕业生与就业岗位的无缝对接。
（二）改革学习方式――让学生主动学习
师生共同实施一个完整项目的学习、研究过程中，学生会积极主动地去探索、尝试，改变学生被动接受的学习方式。从信息的搜集、计划的制订、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价，学生参与整个过程的每个环节，成为学习活动中的主人。
（三）改革学习方法――“茶馆式”分组讨论法
首先分组，同一小组的学生坐在一起，教师在布置设计任务后，学生分组讨论――“茶馆式”分组讨论法，并分别上讲台阐述本小组讨论的设计方案，教师对各组的结构、方案进行比较和评估，指出各自的优缺点，充分利用学生的好胜心理调动学生的主观能动性，让学生在辨析中得到较好的设计方案。
（四）改革教学设计――“链条式”项目
《工艺装备设计》的项目训练中，一个大项目按工作过程分解为若干小项目，所有的项目都是环环相扣的，一个项目的完成程度直接影响下个项目的开展，构建了递进式、知识点内在逻辑联系紧密的课程体系。
（五）改革训练方法――“无纸化”设计法
让学生的工艺装备设计过程大部分采用三维软件，如ProE软件、CAWCAM/CAE软件或UG软件等，让学生在软件中客观地看到自己的设计结果，知道自己设计方案的优缺点，让学生在“学中做，做中学”。而且工艺装备的元件制作、装配、误差的计算、影响工艺装备精度的因素等各方面的知识都变得非常直观。三维软件具有建模、虚拟装配等功能，降低了学习的难度，提高了授课效率。最后还可利用其NC模块模拟加工使用过程，验证其设计工艺装备的实用性。
（六）改革考核评价方法――过程性考核
废除传统的一考定乾坤的课程考核和评价的模式，积极探索以学生为中心、切实提高学生就业能力的考核评价方法。实行多元、动态发展的过程性考核，在学习过程中时刻检验学生的接受掌握情况，用“平时设计作业+阶段设计考核+期末综合考核”的模块化分级积分，层层考核，层层监控，加大了课程全程质量监控力度，考核结果基本能够反映学生学习后真正的设计应用能力。工艺装备设计的结果不是唯一的，而是多样化的，所以对学生的学习评价和解决问题方案的标准并不是“对”与“错”，而是“好”与“更好”。如让学生建立自己的课程学习档案，一步一步地收集检查他们每一个设计取得进步和结果的时候，也在主动地建构知识、解决问题，并对自己的进步做出积极的评定，使学生成为评价的主人，端正学习态度，对自己的发展负责。
（七）培养学生的“四性”
激活学生的主动性是教师的重要工作，学生主动积极地学习是获取知识的来源和动力；培养学生的灵活性，教师要引导学生克服习惯性心理，从多角度、多方面启发学生的设计意识；培养学生的综合性，积极结合生产实际综合选择工作项目，结合多门学科知识进行学生综合应用能力的培养，使学生的知识有机结合和整体化；培养学生的独特性，学生因性格兴趣、成长环境、知识积累、学习程度等差异，设计的工艺装备也会不同，教师对那些有自己想法和创新的设计应给予特别的赞扬。
四、结语
当然，《工艺装备设计》课程教师不仅要系统地掌握机械设计与制造知识，具有工艺装备设计工程实际的背景，具备复杂工件加工工艺和工艺装备设计及加工工艺编制等技能，还要掌握一定的教学方法与艺术。教师只有具备了相应的内涵，才能在学生自主探究、设计和模拟操作中随时回答学生提出的问题，及时解决他们遇到的困难；教师只有掌握一定的教学方法与艺术，才能有效地培养学生的兴趣和提高教学质量，才能在探索、解决问题的过程中向学生展示自己的认识过程，以引导学生积极探索与尝试，共同完成教学任务。
对于高职院校的学生来说，学习成果的精髓不是知识的积累，而是职业能力的提高。职业能力的形成不仅是靠教师的教，更重要的是在亲自参与职业实践中形成的。在《工艺装备设计》课程项目法教学改革中，师生共同参与一个个完整项目的学习、研究过程，从信息的搜集、计划的制订、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价，学生会积极主动地去探索、尝试，成为学习活动的主人。在教师的引导下，学生在小组中分工合作、共同努力来完成工作任务，培养了学生团队协作、交流沟通等综合职业能力和社会能力。这样，学生在校学习期间就已经置身于真实的职业氛围和环境之中，熟悉了真实职业岗位的典型工作任务是怎样被完成的，将会实现毕业生与就业岗位的无缝对接。
【参考文献】
针对机械制造工艺课程设计的现状及存在的问题，进行了深入的分析和探讨，阐述了工艺课程设计教学方法改革的必要性；以提高学生创新能力和实践能力为目的，提出了工艺课程设计创新实践教学的模式；该模式较全面的改革了工艺课程设计所存在的问题，不仅将工艺课程设计贯穿到理论课的实践教学过程中，而且更重要的是学生根据设计结果完成产品的制作并应用到真正的生产中。该模式在很大程度上提高了学生的实践能力、动手能力和创新能力[1]。
关键词：机械制造工艺课程设计；实践能力；创新能力
工艺课程设计是机械制造专业的一门重要的实践课程，该课程具有较强的实践性和综合性。是把机械制图、金属材料与热处理、公差配合与技术测量、机械制造工艺等课程的理论知识与实践相结合的课程。通过本课程的安排，使学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力得到提高，学生查阅资料的能力、计算的能力、设计的能力都得到了锻炼和提升，为他们以后的发展打下了实践上的基础。
工艺课程设计的内容长期以来都是零件的加工工艺规程的设计与工装夹具的设计，具有很强的专业性和实践性。由于课程设计长期以来不变的设计方法与教学模式，给课程设计带来很多弊端。本人长期从事机械制造工艺的教学和课程设计的指导工作，针对课程设计的教学模式和教学中存在的问题进行了分析和探讨并提出了创新的教学方法。
1.现状分析
长期以来，工艺课程设计的任务，都是老师给出已知零件，学生设计其加工工艺规程，然后再按老师提出的要求设计某个加工面的某道工序的工艺装备，最后完成所有的工艺卡片的填写和夹具图纸的绘制。由于这些零件长期以来变化较少，学生往往按照以往的模式来完成设计任务，出现了很多问题。
（1）由于设计题目固定不变，其相应的指导书、资料、标准、手册也一应俱全，很多指导书已将设计过程规范化，程式化，学生按部就班地来完成设计，有的甚至拿往届学生设计的模板往下抄，只要改动一下尺寸数据即可。学生的思维受到限制，设计理念得不到发挥，在设计上也得不到创新。
（2）课程设计都是在理论教学完成以后才统一安排时间，布置题目进行设计的。时间是两周，在两周的时间内，学生又是设计零件加工工艺规程，又是进行工序尺寸和工时定额的计算，还要完成工装夹具的设计，时间紧，任务重。学习好的学生往是通宵达旦、加班加点才能完成设计，为了赶时间完成任务，学生来不及思考，来不及发挥，基本上是按照老师的要求按部就班地完成任务而已，课程设计的实践性并没有得到体现。
（3）课程设计的最终体现形式是一套工艺过程卡片、工序卡片和工装夹具的装配图纸与零件图。学生设计的夹具是否能满足生产的需要，设计的工艺规程是否能实现零件的使用要求？因为长期以来机械制造工艺课程设计的设计结果一直停留在设计阶段，学生设计的正确性、合理性、经济性无法得到验证，学生在设计中也无法体验成功的喜悦。
2.教学方法的改革
随着高职教育的发展，要求学生从学校到企业实现零距离跨越，对学生的实践能力和动手能力的要求也越来越高。为了提高学生的自主设计能力与创新能力，本文对工艺课程设计教学提出了改革，改革了工艺课程设计的设计模式与指导方法，使学生在设计中不仅要完成理论的设计计算，也让学生参与其制造过程，这样让学生的动手能力和实践能力得到真正的提高和锻炼。具体方法如下：
（1）课程设计的时间为两周，在这样短的时间内，学生即要完成零件工艺规程的设计，又要完成工装夹具的设计，要计算，又要做方案，还要完成图纸的绘制，学生感到难以招架。通过改革，我们把工艺课程设计里的零件的工艺规程的设计安排在课堂的实践课中进行，在讲完零件的工艺规程编制理论知识之后，安排实践环节，学生动手编制零件的工艺规程，该零件不是老师随意选的，而是实训基地加工制造的产品。学生在完成工艺规程编制之后，可以把学生带到实训车间[2]，参照实际的生产流程，找出自己设计的不足及创新之处。通过指导教师的督促和指导，及时改正不足之处，并分析创新之处所带来的经济效益的提高。通过这种方法，大大提高了学生设计的积极性和创造性。这样在课程设计未开始之前，学生已经完成了1/3的工作量，为课程设计的完成和对产品的改进与创新争取了大量的时间[3]。
（2）课程设计时具体做法是把学生几个人分成一组，每组学生完成零件所有加工工序的工装夹具的设计，即完成从装配图到零件图的一整套图纸的设计与绘制。在设计过程中，即要分工，也要合作，在这个过程中，体现了他们团队协作精神，也培养他们的团队合作意识。
（3）产品的制造：因为学生设计工艺规程的零件是实训基地的加工对象，设计的工装是生产这些产品时的夹具，这就使产品的最终制造成为可能。学生所有的设计任务完成之后，指导教师要严把质量关，审查图纸的合理性，正确性，经济性，然后把最优秀的设计推荐给实训车间，车间根据生产的需要组织并安排实践教师指导学生来完成产品的制造，最后真正把学生设计的工装夹具应用到实际生产中。
3.可行性分析
（1）院校内有生产型创新实训基地为本次创新提供了基础。
（2）工艺课程设计指导教师为具有企业实战经验的工程师，为学生产品的实现保驾护航。
（3）成本支出，学生产品制造的费用完全是实训基地生产加工的成本。
4.结束语
实践性教学，是高职院校教学中的重要环节，工艺课程设计教学方法的创新，较大程度地改变了传统的设计模式所存在的问题，最后通过产品的制造与应用，使学生在设计过程中能真正体现从理论到实践的结合，提高学生的实践能力和动手能力，有助于提高学生的综合素质和社会能力，增强他们的成就感，也提高了他们的职业能力。
参考文献：
[1]莫海军，黄华梁，除忠阳.机械设计课程设计教学方法改革与探索[J].装备制造技术，2009（7）
[2]王翠芳.浅谈机械制造工艺基础[J].江西化工，2004（4）
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