小议激光加工技术的课程设置论文(精选12篇)
激光加工技术专业主要是为了培养生产和服务第一线的应用型人才,因此,根据这一特点,教师首先要注重针对学生职业技能的训练,以形成其基本的社会生存能力。学生在校两年里,要强化他们钳工、焊工、维修电工、电子焊接、数模电的实验、实训等实践性教学与管理,准确使用常用仪器仪表、掌握基本测试方法、熟练组装激光器,在调试以及故障分析等方面进行专题训练,增加激光焊接、激光切割、激光打孔、激光热处理以及激光内雕等产品的实训活动,力求使产品的设计性、趣味性、综合性都能有所提高。其次,教师要制定一系列活动方案,定期举办“我爱小发明”“世界著名建筑拼图”“我心目中的潘多拉魔盒设计”等活动竞赛项目。这样,无论是在课内还是在课外,都能充分体现以学生为主体,以培养学生操作技能为主要目标的教育教学特点,促进学生尽早成为一名适应社会需求的技能型人才。
课程的设置应能充分适应机光电等行业对职业岗位的需求
专业课程设置上始终坚持以培养学生职业能力为主调,以职业生涯为背景,以岗位需求为依据,在“贴近生产、贴近工艺、贴近装备”的思想指导下,在激光加工产品设计、生产、工艺,以及激光器的安装、调试、检测及维护综合能力培养为核心上下工夫。认真分析行业发展现状和趋势,针对中职教育的宗旨和激光加工技术专业岗位的社会需求,适时调整课程内容、优化课程体系,使课程具有实用性、实践性、科学性,并包含更多的现代技术和新应用技术。针对中职院校激光加工所涉及的机械加工类、电工电子类的教学内容,我们开发并编写了《机械基础》《机械制图》《AutoCAD技术》《EzCAD基础》《电工与电子技术》和《设备控制技术》等专业课程。而在实际教学工作中,突出了对《激光原理》《激光加工设备》和《激光加工工艺》核心课程的教学,借助“校企合作、工学联合”的平台,将行业企业的生产标准和生产流程引入到教学的全过程中,培养了学生严谨的工作作风和熟练的操作技能,完善了激光加工的产品制作工艺,得到了指导教师、行家、企业领导的充分支持和肯定。
课程设置应注意统一性、地方性的有效结合课程的统一性是保证教学质量的重要前提,统一性课程是指基础课程模块。在参考国家课程标准的前提下,我们把语文、数学、英语、体育、美术和音乐欣赏等纳入基础课程体系模块之中。这样,有利于学生综合素质的培养和提高,不仅为专业课程地学习打下良好的基础,也为学生今后走上社会,适应社会发展的需要创造良好的条件。课时分配应不低于总学时的30%。同时,课程设置应具有地方性特点。面对地方经济发展战略一盘棋,激光加工技术专业的课程设置必须与学校专业发展同步,切合地方产业发展的大局,让教材开发和课程设置具有鲜明的为地方经济发展服务的办学特色。只有把统一性和地方性有效结合,才能适应社会需求,为经济发展作出应有的贡献。
课程设置要与师资队伍的建设相结合师资队伍包括教师队伍、教学内容、教学方法和手段以及实验实训等。它对推动课程的整体改革,推进教育教学观念,提高教学质量起着重要作用。我们每年选派1至2位教师到武汉高校进行激光加工技术专业培训,以此提高教师理实一体化教育教学水平。培训的主要内容包括四方面:一是接受激光加工技术对当代社会发展所起作用的感性和理性认知培训,感知新技术给社会带来的巨大变革;二是对接受培训的教师进行激光加工专业理论水平的培训,为夯实技能功底打好基础;三是借助“中国光谷”技术优势,让教师到激光设备生产企业进行技能专项训练;四是邀请来自全国中职院校的部分优秀教师、高校专家、行业精英等,一起研讨课程设置、教学内容、手段和方法,以便使课程设置更趋于合理化、规范化和科学化。
自动化实现, 体现在运用电脑和网络为生产效率的提升, 生产规模的扩大, 生产能耗的降低上, 进而将工程的进展立体化, 能够实现前所未有的工作成效, 本文介绍某一工厂在两个手段形式上使一个落后工厂渐渐迈入信息化范围的过程, 一个是利用智能装置, 提升了数据处理的效果和速度, 加入了高精度芯片的概念, 将人的工作渐渐转移为机器的工作, 并且提高了稳定性, 和精确性, 一方面有利于产品生产的集中化, 并且产品的能用度也提升。将工人从繁重的劳动中解脱出来成为控制机器的主人。第二个是能效的多方面发展, 智能方面机器的介入避免了人的生理因素造成的懒惰和精确度较低。将各种计算、检查、操作、存储等集于一身, 且持续工作的能力较强, 速度快、可靠性高、节约时间。
信息技术对于棉花加工机器的改造使得工作的准确率和工作程度越来越大, 应用到大型轧花机上获得了良好的效果, 进而为了适应机器的更新, 从人员管理方面的投入也变得更大, 管理方式也有所更新, 全面投入到了现代化的生产模式当中。相较于现在的数量和质量, 从前机器相差较远, 主要体现在对于数据的掌握情况不到位, 不能获得准确而有效的全部数据。这一点在后来的PLC控制领域得到了弥补, 从人员开机开始的一切工作都可进入系统观测到。对于棉产品的等级和含水程度都可及时掌握, 在平时的操作中, 能够保质保量, 每一个环节都经过严格的检验, 工序形成一个顺畅的流水线作业, 从开机电脑, 输入信息开始工作, 将籽棉的相关信息投入电脑, 其它机器将自动开始根据已经编入程序的的流程开始操作, 机器化的作业能够避免人为作业的诸多失误。此外这种参数可进行提前设定, 保证了开工的时间和效率。实现了整体化流程化的操作, 能够大大提升棉花作业的产品质量和产出量。
2 安全生产信息化需求牵引, 保安全生产, 求和谐发展
目前我国的安全生产的形式仍然相当严峻, 安全生产问题已经不仅是生产问题, 而是已经上升到了政治问题, 直接影响到一个企业的发展和社会稳定的大局, 信息自动化技术在安全生产过程中的危险因素监测, 人为危险因素的控制, 故障自动化的诊断, 危险状况自动化报警等都有许多值得应用和关注的价值。
该厂在信息化技术改造过程中, 主要对可监测、可控制进行技术改造, 针对168轧花机的辅助设备皮清机齿辊的高转速特性进行了机械自锁和信息技术的连锁控制, 主要增加传感器、机械自锁装置。高速运转的齿辊在运行的过程中是无法打开安全检查门的, 经过PLC的连接将信息发送到计算机中, 再由计算机通过皮清机送来的信息, 进行分析发出可靠的指令给每台运行中的设备, 在安全门打开和齿辊停止运行时PLC就会通过计算机发出指令停止主机的喂花电机, 退出正在运行的工作箱, 发出退箱警报。随着工业自动化越来越重视安全设计和安全装置, 这就使得工业生产的背后沉淀着深入人心的工业人文精神和“以人为本”的安全现代管理的精髓, 真正做到和体现了和谐工作的新局面。
3 工业信息化达到节能降耗, 增加效益
面对越来越激烈的市场竞争已经不能依靠高能耗高成本的投入来获得收益, 这是不科学的, 已经会受到淘汰。为了实现节约化生产, 必须要考虑对于设备的更新, 能源的循环利用, 更加要加大信息和流程化作业的利用程度。
今年该厂对所有的风机进行了技术改造, 购进了数台变频器, 变频器在工业自动化的应用越来越广泛, 我厂购进的变频器主要应用在45Kw以上的风机电机上, 通过一年的运行为该厂的节能降耗, 增效起到了积极的作用。气力输送和通风除尘在棉花加工工艺当中得到广泛的运用, 也是棉花加工工艺的重要组成部分, 在加工行业中风机占加工生产所需总动力的35%, 为满足工艺的需求和生产过程的要求, 该厂使用了变频器以后有明显的节能表现, 三垦力达电器有限公司的变频器SHF-132千瓦和西门子S7-200PLC直接控制, 扩展了模块和USS协议通信两种方式, 大大增加了变频器的应用功能, 该厂主要从以下几方面进行信息技术改造。 (1) 多段速控制。变频器采用外部控制时需要有模拟量, 电位器, 开关量等多控制形式, 当不需要连续调节电机速度的时候, 可采用PLC开关量控制多段速度控制方式, SHF-132千瓦变频器是矢量控制变频器, 我们把变频器代码Cd019 020 021 022分别设定为3210可通过四位8421码的方式控制变频器输入端子X4-X1实现从0001-1111的十五种速度的控制。在实际运行的过程采用不同时段、不同速度和风压传感器的配套使用, 收到了明显的节能降耗的效果。 (2) PLC与异步电动机变频器的连接。异步电动机变频器有比较复杂的内部设置, 在接好硬件接线后, 要根据控制要求, 逐项进行设置, 主要包括:显示器, 电机的频率、恒定转矩、减速时的正常停车模式、发生故障时的停车模式、线性斜坡、低速、高速、电机电流、逻辑输入、模拟输入都非常的关键。 (3) 变频器节能的应用。变频器在棉花加工中采用与否主要根据工艺专业确定, 对电气专业而言, 分析的是变频器的节能效果。从式中:p2/p1= (n2/n1) 3可以看出变频器减速可以维持工艺专业技术参数的基础上, 减小电机轴功率, 从而节省电能。我厂美国清花机风机的电机是110Kw, 原来是一直处在工频频率下运行, 不论负荷有无变化, 它的速度和频率保持恒定, 它的调风量是由人工调节板来实现的, 没有考虑能源的节约, 而实际工作中手摘棉和机采棉挡板的开度在40%-50%左右, 造成相当大的部分能源浪费, 在挡板节流上所需的风量在35%-55%富裕, 节能空间很大, 我厂通过改造使用变频器以后, 手采棉在实际的运行时电机的频率控制在35%左右就能满足轧花的需要, 机采棉在实际运行时也只需要41%左右就能满足轧花的需求, 平均节约电能在35%左右。
企业“节能降耗”要与自动化、信息化相结合。工业控制自动化技术是一种运用控制理论, 仪表仪器, 计算机和其它信息技术, 对工业生产过程实现监测、控制、优化、调度、管理和决策, 达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全的综合性技术。它含盖了工业自动化软件、硬件和系统三大部分。信息自动化在工业的运用主要就是解决生产效率与一致性的问题。自动化信息在表面是不直接创造任何效益的, 但它对企业生产过程有明显的提升作用。在企业的“节能降耗”的过程中也不例外。自动化信息对企业的贡献主要体现在提高设计和经营水平, 带动企业管理内涵的进步, 节约能源消耗, 减少生产过程中的污染, 促进资源循环利用。提高企业的管理水平, 提高产品的质量, 劳动生产率和资源利用率。如果说:“自动化系统是企业主体骨干, 那么信息自动化则是企业的神经系统”。
综上所述, 自动化信息技术为棉花加工业创造了巨大的经济效益和社会效益, 为机械化水平进一步提高创造了新途径, 也为农民增产增收, 社会和谐稳定发挥着前所未有的效果, 它必将为棉花加工业开创新的局面。
摘要:科学的, 信息化的生产能够带来前所未有的经济效益和社会效益, 成效非常明显, 这样的情况下, 棉花产业也应该走相同的道路, 将科技与数字的创新落实到实处, 真正为棉花工业带来前所未有的局面。本文阐述了自动化信息技术在棉花加工业中的应用, 通过大量实例说明自动化信息技术在棉花加工业中的创新与发展。
关键词:自动化,信息技术,棉花加工,创新
参考文献
上课伊始,老师组织学生在电教室内观看《侏罗纪公园》片段,待学生看得兴致勃勃时,画面暗去,老师动情地说:“同学们,你们喜欢吗?”
学生高兴地说:“喜欢!”
师:“你们还认识哪些恐龙?”
生踊跃发言,室内异常热闹。(5分钟)
师:大家对恐龙很感兴趣,老师也收集了许多恐龙的资料,想看吗?
学生异口同声:“想”!
学生很快沉浸在画面之中,不时发出惊叹声。(13分钟)
师:请大家选择自己感兴趣的一种恐龙,读一读书,了解它的外形特点和生活习性,并向全班介绍。
当学生向全班介绍时,学生的发言零乱无序,老师再次引导学生读书时,下课的铃声响了。
老师的初衷是为了激发学生兴趣,为学生阅读入境提供形象,积累素材,但课堂效果并不理想。根本原因是让学生欣赏比文字本身更具魅力的影像画面,学生失去了更多宝贵的读文、感悟的时间。
这样的例子还有音乐课上的、美术课上的……
不难看出,那些图文花哨、音乐夸张、内容膨胀的资料喧宾夺主,轻松、愉快、优美的形式占据了学生的心理活动,这些音像的东西在脑海中留下了烙印,而那些主要的学习内容却顾不上了。
信息技术整合于课程,首先要进行系统性的思考与规划,要有明确的目标,找到整合点,让媒体真正服务于教学,不再顾此失彼。現结合《美丽的草原我的家》教学设计来说明实践活动的认识:如何让媒体真正为教学和学生服务。
《美丽的草原我的家》第一课时的教学目标是完成识字任务,能联系上下文和生活实际展开合理想象,理解句子的意思,体会草原神奇而美丽的景象,感受草原人民对这片神奇的土地的深切感情。我上网查阅了相关的课件和教案,之后对这堂语文教学进行了系统规划:
三年级下学期的学生对识汉字已有了良好的习惯和兴趣,对他们来说不是件难事,但理解生字的含义是需要强调的,重点和难点是理解课文内容,体会课文表达的思想感情。歌词是抽象的,草原是未见的。这样,就找到了媒体与学科的整合点。为了避免把教学上成“多媒体秀”,在设计时,应尽量让PPT在显示时简洁、大方、实用。我在网上看见了几则教学设计都是在导入时播放音频,强大的视听效益会让学生失去了学习探究的求知欲,从而造成多媒体的“喧宾夺主”的气势。这样的出示也淡化了语文“咬文嚼字”的功用,更谈不上培养学生的语文思维能力了。在以后的教学中,学生也会失去积极参与教学和思考问题的机会。我把最美的音频放在了学生抓重点词,理解课文内容之后,即升华了主题,也在学生获得体验时引起了情感的共鸣,起到了水到渠成的效果。这样的教学设计有意突出了学生的主体参与性,也突出地培养了学生的学科能力。
可见,信息技术与媒体整合,要有明确的目标,找到整合点,把握好教育技术运用的最佳时机,才能真正为我们老师的教和学生的学服务好。
激光技术正在逐渐走向成熟,激光在各方面都有广泛的应用,在临床医学上也有着举足轻重的地位,各种先进的治疗方法中都有着激光的身影。
关键词:激光技术,临床医学 正文:
当第一台红宝石激光器在美国诞生,临床医学也随之发生了巨大的变革,无血手术成为可能,眼镜不再是永远的负担,肿瘤治疗更是有了新的突破!激光的发明无疑是世界的一笔非常宝贵的一笔财富。
临床上激光的用途不外乎切割、分离、汽化、溶解、烧灼、止血、凝固、封闭、压电碎石、局部辐射等,这些治疗种类就是利用激光对生物体的光热作用、压电作用和光化学作用。但是,在实际上,无论是哪种治疗,不一定只是利用其单一作用,往往是多种作用一同作用的结果。例如在利用紫外激光的灼烧时,主要起作用的是光热作用,但在光子能切断组织的分子结构时,光化学作用也参与其中。此时,在该灼烧治疗中光热作用和光化学作用都起作用。
激光的种类非常繁多,在临床医学领域主要有用到一下几种激光器:二氧化碳激光器、氩离子激光器、YAG激光器、红宝石激光器、染料激光器、氪原子激光器、氮分子激光器、He-Ne激光器和ArF准分子激光器。其中在临床医学中运用最多的是二氧化碳激光器,所发出的激光波长为10.6μm,CO2激光器的主要工作物质由CO2、氮气、氦气三种气体组成。其中CO2是产生激光辐射的气体。放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO2分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO2分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。波长为10.6μm的CO2激光是极易被水吸收的红外光,像皮肤这样的软组织受到激光照射时,激光的能量只是被表面吸收,并没有穿越到深处。但是,由于角质层以下的比皮肤表面的角质层含水量高,这里的水分会瞬时蒸发膨胀,从而可以进行切开、切除手术。这也是二氧化碳激光器作为激光手术刀的原因。所谓的无血手术是因为像毛细血管这样的细血管在激光的照射下,由于热效应导致血管收缩断裂,而断裂处又会立即凝结。因此,即使切开布满毛细血管的脏器官也不会出血。但是激光手术也有其缺点,由于切开是在热作用下进行的,因而无法避免切开处周边的碳化现象。但是无论如何激光手术是临床医学的一大突破,利远大于弊。
对于近视眼,厚厚眼镜往往成为一种负担,即使是隐形眼镜也有太多的麻烦,激光可以让你摘掉它!
治疗近视是利用烧蚀对眼角膜表面进行精密切割,控制折射光率(矫正)的过程。眼镜对光的折射由眼角膜与晶状体完成,因为晶状体得到前房和玻璃体连接,而角膜的一侧和大气接触,使角膜的折射作用比晶状体要大。因而只对角膜做手术就可以有效的矫正近视。近视本身不认为是疾病,但用眼镜或隐形眼镜矫正不了的重度近视可通过这种角膜手术来解决。目前近视矫正有三种方法:对角膜表面进行二维切割手术使其曲率半径增大(做成平坦的)的PRK方法,激光原位角膜镶术的LASIK方法和将角膜表面放射状切开的RK方法。光源一般采用能得到高质量灼烧表面的193μmArF准分子激光器。这是由于在该波长的激光其穿透深度浅且可精密切割的缘故。又因光子能量大,所以同时存在光化学作用,可保证得到锐利整齐的切口,而切口边缘的热损伤最小。因此所采用的照射方法有两种:强的分布均匀的大口径光束扫描切割和可变小口径光束的光斑切割。在实际治疗中,先进行角膜形状的测定,确定切割量后进行激光照射。这种治疗方法不仅应用于近视、远视和散光的矫正,还应用于角膜疾病的治疗。目前已有很多商品化装置出售。但是由于该技术还不够成熟,矫正后未来十几年甚至几十年里面会不会出现副作用,不得而知,这也是大部分不愿意进行激光矫正的近视人群做顾虑的主要原因。这个顾虑暂时只有时间才可以解答。
激光在治疗肿瘤上同样有着举足轻重的作用。众所周知,癌细胞是非常活跃的细胞,它比正常细胞的繁殖速度快得多。肉眼看不见大小的癌细胞,同过内窥镜或X射线等可以发现,但是,早期的癌细胞却很难发现。通常认为早期的癌症的治疗比较简单,这意味着癌症早期发现更重要。因为癌细胞非常活跃,比正常细胞更容易摄取某种物质。于是,就有了利用光来吞食某种物质(称为光感受性物质),即让该敏感性物质有效的吸收激光,来杀化癌细胞的方法。这种治疗方法称为PDT(photo dynamic therapy 光线力学性治疗)。
典型的光感受性物质是一种叫做血叶啉诱导体得色素,它具有非常复杂的结构,该色素溶液通过静脉注射入体内,它更容易被癌细胞侵吞,虽然肉眼看不到它被人体的哪个部位吞食,但用紫外光照射时,只有被吞食的部位发出荧光,由此诊断癌变的部位,但此时照射的激光强度不能过强,否则会对非癌细胞部位造成伤害。
激光在临床医学方面的应用太多太多,还包括激光在皮肤科及整形外科中的应用,激光在眼科中的应用,激光在泌尿外科中的应用,激光在耳鼻喉科中的应用,间质激光光凝术,光动力学治疗等。
随着激光技术的更加成熟,未来将是光的时代!
参考文献:
《高功率横流CO2激光器及其应用 》唐霞辉 编著 华中科技大学出版社 《人类希望之光——激光》 董克 编,上海交通大学出版社出版; 《现代肿瘤学》汤钊猷 编,复旦大学出版社出版
游戏教学在小学体育课中的应用主要根据游戏自身竞赛性的特征,游戏自身内容丰富、形式多种多样,能够吸引学生注意力,更加能够提供给学生一种十分轻松自在的环境能够使学生在自身游戏过程中情不自禁的完成了自身的学习任务,最终学生就会将体育作为一种兴趣,主动和积极的参与到体育课堂之中去,更好的完成小学体育教育教学的任务。
在小学体育课中应用游戏能够发展提升学生身心素质
将游戏应用到小学体育教育教学过程之中的根本原因就在于游戏自身具有内容多样性以及形式多样性的特征,因此,在进行体育游戏活动组织的过程中,教师就可以很好地与学生进行互动,游戏自身具有竞赛性特征,这也就对小学生自身的身体素质提出了更加严格的要求,对于小学生自身精神素质同样提出要求。在小学生游戏过程中,学生想要玩得更好,就要求学生必须要开动自己的脑筋,找到适合的方式方法来使自己的成绩比别人更好,这样就可以在潜移默化之中对小学生全面素质进行培养。
在小学体育课中应用游戏能够促进学生智力发育
在小学体育课中应用游戏能够在锻炼学生身体同时,促进教师与学生之间的和谐发展,教师可以在应用游戏的过程中教会学生更多东西和知识,使学生能够取得全方位进步,比如说,在体育课中应用游戏的过程中,教师可以适当或者适时的补充给学生一些基本技能以及基础知识,通过进行游戏来营造出一个相对积极以及轻松的环境,借这一个环境来将自身所需要的知识给学生传授,这个时候学生就会比平日更加容易对这些知识进行接受,并且能够全面的理解这些知识,这样的小学体育教学不仅仅对于学生进行身体上的锻炼,更加能够促进学生的智力发育,进而取得更好的效果。
在小学体育课中应用游戏能够实施思想教育
在实施游戏教学的过程中,学生能够培养出十分难得的品质,比如说顽强品质、勇敢品质、坚持品质、积极向上品质、不畏惧困难品质以及团结合作的品质等等,在实施游戏的`过程中,能够使小学生更好适应自身的群体写作,学生就会慢慢的学会应该怎么样与其他人交往,在体育课中应用游戏能够教会学生听从指挥,团结合作。通过在游戏过程中所发生的小插曲以及小故事,体育教师能够将这些作为一个引子或者是实例来为学生讲解一个正确思想,进而使得小学生自身从小就开始培养出一个好的思想,在游戏过程中教师要很好的结合发生事情来为小学生实施教育,教师要注重生动和具体,这样能够使小学生对知识以及体育项目进行更好的理解,再加上有实例作为讲解,比起过去传统填鸭式教育教学有了很大进步和很好的效果。游戏在小学体育课中的应用对于当今小学体育教育教学具有十分重要的作用和意义,不仅仅能够培养学生养成正确体育的习惯,对于学生自身的心理素质以及身体素质具有十分重要的发展,并且能够感受到游戏的有趣以及轻松,教师能够对学生进行正确思想引导,进而使学生能够逐渐扩大自身的知识领域,提升自身综合素质。
让英语走进生活-小议新课程与教学改革
语言是生活中人们交际的工具.联系生活实际使教学在生活中得以延伸,课堂与生活距离的`缩短能有效提高学生实际运用语言的能力,并帮助学生学会生活.
作 者:朱海霞 作者单位:金华四中 浙江・金华 321000刊 名:科教文汇英文刊名:EDUCATION SCIENCE & CULTURE MAGAZINE年,卷(期):“”(7)分类号:G633.4关键词:语言 生活 教学改革
一、教学反思的意义
美国心理学家波斯纳提出了教师成长的公式:成长=经验+反思。可见作为一名教师, 扎实的专业理论水平, 丰富的教学经验固然重要, 但如果教师只注重经验的积累, 而对在日常教学中所出现的问题不闻不问、不反思, 那么其所获得的经验仅仅只是狭隘的经验, 他的教学水平的发展必将受到限制。因此每一位教师在完成一个阶段的教学任务后都应进行教学反思, 通过教学与研究相结合、教学与反思相结合, 不断提升自身的教学水平。
二、教学反思的途径
(一) 反思教学目标
教学目标是指教学活动实施的方向和预期达成的结果, 是一切教学活动的出发点和最终归宿, 是决定一堂课质量的关键。《食品加工技术》课程教学目标是通过学习, 使学生充分了解食品行业的特点及发展前景, 熟悉食品加工的基本理论及方法, 掌握食品的一般保藏方法, 了解食品加工的新技术, 具备从事食品加工、生产、管理的一般能力。通过几年的教学, 笔者觉得本院《食品加工技术》课程教学目标应更适应地方经济发展和学生专业拓展需要, 同时还应该根据授课过程中学生掌握知识的情况, 反思教学是否符合学生的实际情况, 所定的教学目标是否与选用的教材相配套, 是否与执行的专业人才培养目标相适应等。
(二) 反思教学内容
教学内容是教学过程中给学生传授的知识和技能, 灌输的思想和观点, 培养的习惯和行为的总和。反思教学内容是根据教学目标开发、利用学习资源, 使之符合学生的经验、情趣和认知规律等。本院生物技术及应用 (食品营养与安全方向) 专业学生中以文科生居多, 生物、化学基础较差, 课程学习较吃力。因此在《食品加工技术》课程教学内容的选择上应进行甄选和调整, 同时在一些课程内容上课之前可带领学生去当地企业参观, 如果蔬汁制品、酒制品加工技术等内容, 让《食品加工技术》课程教学内容实现真正的课堂外延。
(三) 反思教学结构
教学结构是指在一定教育思想、教学理论、学习理论指导下的, 在某种环境中展开的, 由教师、学生、教材和教学媒体这四个要素相互联系、相互作用而形成的教学活动进程的稳定结构形式。教师应反思教学结构是否按照学生的身体发育水平和头脑认知水平, 划分学生认识的不同阶段, 综合考虑学生起点、认知水平、专业需要等要素。本院现行的专业人才培养方案将本课程从以前第三学期调至第四学期开设, 就是为了让学生在前三个学期系统地学习《基础化学》《生物化学》《食品生物技术概论》等课程, 通过这些课程的开设对学生在学习《食品加工技术》课程中所需的专业知识起到了很好的补充, 体现了现行专业人才培养方案中教学结构的合理性与实用性。
(四) 反思教学方法
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标, 完成共同的教学任务, 在教学过程中运用的方式与手段的总称。它包括了教师的教法、学生的学法、教与学的方法。《食品加工技术》课程不同于其他课程, 在要求学生熟悉和掌握食品加工的基础理论及基本方法的基础上, 对学生掌握各类食品的加工工艺也提出了要求, 因此在教学方法的选择上如果只是采用传统的讲授法, 则会使讲授内容繁杂, 信息量大, 学生提不起兴趣, 课堂教学效果不佳。笔者在近几年课程教学过程中尝试性采用了直观演示法、现场教学法等教学方法, 如在讲授焙烤食品加工时将当下蛋糕界的新宠———千层蛋糕的制作引入课堂, 通过直观演示既拓展了学生视野, 又激发了学生的学习兴趣, 对于培养学生的自主学习能力, 提升学生的实践动手能力也具有一定的意义。
三、反思下一节课怎么做
教师进行教学反思就是为了更好地上好下一节课, 因此, 教师首先要检查学生对上节课的知识与技能的掌握情况, 总结自己在教学过程中做的好的方面和不好的地方, 并有针对性地加以改进, 创造性地为下一节课的教学计划设计最佳的方案, 充分激发学生的兴趣, 使得教师、学生在一种轻松的氛围中完成各自的教学任务和学习任务, 取得最佳的教学效果。
综上所述, 教师在教学中应该深入挖掘学生的特点和自身的优势, 善于借鉴学习, 找到适合自己的教学方法, 从而形成个人的教学体系, 在教学实践和反思中不断发展和完善自我, 并自觉开展教学研究。高职《食品加工技术》课程是生物技术及应用 (食品营养与安全方向) 专业课程。作为任课教师应及时而有效地进行教学反思, 这对于提升教师个人的教学专业水平和技能, 提高课程教学质量, 激发学生学习兴趣发挥着重要的作用。
参考文献
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[2]赵霞, 袁丽丽, 李萍.对高职护理专业《生物化学》的教学反思[J].职业技术, 2012, (11) :20
[3]罗永富, 郑湘宁.一堂生物化学课的教学反思[J].中医药导报, 2009, 15 (8) :98—99
火法冶金。火法冶金技术的基本原理,是使线路板中的有机材料在冶金炉的高温环境中燃烧而转化为气体,玻璃纤维等成分转化为浮渣而分离去除;金属熔融于熔炼物料或熔盐中,呈合金态流出,富集后的金属制作成阳电极,通过电解法进一步提纯[15]。该法主要应用于电子废弃物中贵金属的提取,在20世纪80年代得到广泛应用。火法冶金提取贵金属方法简单,操作方便,但是由于有机物在焚烧过程中会产生二英和呋喃等有害气体,严重污染环境,且金属回收率低,处理设备昂贵,目前该方法已经逐渐被淘汰。
湿法冶金。湿法冶金技术是利用硝酸等强氧化性介质浸取线路板颗粒中的金属,使绝大多数金属进入液相而与其他成分分离,然后通过对浸出液进行萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等过程,从浸出液中回收金属。Rath等[18]利用热等离子体和酸液浸出联用的方法回收废弃印刷线路板中的金属,得到铜的浸出率为91%,镍和钴的浸出率分别为944%和933%。李晶莹等[19]采用硫脲浸出废弃印刷线路板中的金、银,在pH≈100的条件下,硫脲质量浓度为24g/L,Fe3+的质量浓度为6g/L,反应温度为25℃,浸出时间为2h,物料粒径为015mm时,金、银的最高浸出率可达到90%和50%。该方法环保低毒,操作简便,材料价廉易得,是一种应用前景广泛的环境友好型浸金方法。湿法冶金技术存在工艺复杂、化学试剂消耗量大等缺点,而且在处理过程中会产生大量有毒和腐蚀性过滤溶液,可能导致严重的二次污染。该方法目前也较少采用。
2超临界流体技术
超临界流体技术是利用超临界流体的特殊性质来破坏印刷线路板中的黏结层,使线路板层与层之间失去粘连而完全分离,从而实现对废弃印刷线路板中各个组分的回收。超临界流体法主要包括超临界水氧化法、超临界CO2流体法等。超临界水氧化技术是利用超临界状态下水与氧或空气能完全融合在一起的特点,使废弃印刷线路板中难处理的物质与水中的氧反应生成CO2、N2、水和无害的盐类。研究表明,采用超临界水氧化法可使印刷线路板等废弃物的分解率几乎达到100%。超临界CO2流体技术则是利用超临界CO2的高溶解性、高扩散性和良好的流动性、渗透性来破坏废弃印刷线路板中起黏结作用的树脂,从而使废弃线路板的各组成材料分离。超临界流体法处理废弃印刷线路板能够较好地满足线路板回收过程的环保要求,同时材料回收率较高,能耗少,符合可持续发展的需要。但是,超临界流体法需要在高温、高压下,经过长时间处理才能达到回收的目的,因此,设备需要耐受很高的压力,投资较大,安全性要求高,且设备处理能力较小,目前尚不能大规模应用于废弃印刷线路板的回收处理。
3微生物技术
微生物技术是利用微生物活动使金等贵金属合金中的其他非贵金属氧化成可溶物而进入溶液,使贵金属裸露出来,通过进一步分离、富集和纯化而提取贵金属的高新技术。周培国等利用从煤堆积水中分离得到的氧化亚铁硫杆菌对印刷线路板中的铜进行了浸出研究,当添加量为10g/L和20g/L时,在15d内印刷线路板中的铜几乎全部浸出。利用微生物回收废弃印刷线路板中的金属组分,是一种经济、环保的处理方法。它具有工艺简单、费用低、操作方便等优点;缺点是浸出时间长,对除了铜以外其他金属浸出率低,很难找到特定的微生物实现废弃印刷线路板中各组分金属的.分离。目前,该技术还不成熟]。
4焚烧技术
普通焚烧技术。焚烧技术是利用线路板中的可燃物在焚烧炉中与氧进行高温燃烧反应,把有机成分转变为CO2和H2O等产物,释放出的热量通过余热锅炉等进行回收,玻璃纤维和金属等成分则转变为残渣而排出焚烧炉,经粉碎后可送往金属冶炼厂进行金属回收。
熔盐焚烧技术。熔盐焚烧是在熔盐焚烧炉中把碳酸钠、碳酸钾和氯化钾等无机盐加热到熔盐状态,然后把粉碎后的线路板颗粒和空气一起通入熔盐中燃烧分解。线路板中的有机物在燃烧过程中转化为CO2和H2O等产物,生成的HBr等酸性气体大部分还可以与碱性熔盐反应而除去,燃烧残渣则阻留在盐中。对熔融盐进一步处理便可分离回收各种金属。焚烧法主要用来回收印刷线路板中的金属和有机成分的化学能,它具有工艺简单,耗时短,能够实现线路板的减容减量等优点,并且废弃印刷线路板组分中主要的金属铜及贵金属(金、银、钯等)具有较高的回收率及纯度。但是由于线路板中含有溴化阻燃剂,在氧化性气氛中会产生HBr、溴代二英和呋喃等剧毒气体,也会使部分熔点较低的重金属迁移到烟气中,造成大气污染,因此制约了这种方法的推广应用。
5热解技术
普通热解。热解法是在无氧条件下对破碎、分离后的线路板颗粒进行加热裂解,使线路板中的有机聚合物在惰性气体保护下受热分解,生成液体和气态的烃类化合物,从而回收燃料油和可燃气以用作燃料或化工原料,而剩余的固体残渣为金属富集体、陶瓷和玻璃纤维的混合物,可进一步分离回收。孙路石等利用固定床反应器进行多种工况下印刷线路板的热解试验,得到的气体产物主要由CO2、CO、H2O以及一些低级烃类物质组成,液体产物经常压蒸馏得到轻石脑油、重石脑油、重油等馏分,固体产物经过二次燃烧后可以得到高纯度的玻璃纤维。
真空热解。真空热解是反应压力(一般10~20kPa)低于大气压的热化学反应,其目的在于通过真空,即压力的降低,在较低温度下使印刷线路板中的聚合有机物分解为需要的挥发性组分,进而冷凝为具有高热值的热解燃料油。真空热解可以极大缩短热解产物在高温反应区的停留时间,减少了二次热解反应的发生,尤其降低了卤化氢发生二次反应生成卤代烃的概率,依靠真空机械的动力避免了引入惰性气体,提高了气体产品的纯度。真空热解还有利于提高化工原料的产率,减少气体的产量。龙来寿等利用固定床真空热解废弃印刷线路板并结合剪切破碎和气流分选方法回收金属铜,得到回收产品中铜的质量分数为9950%,总的回收率为9986%。周益辉等利用真空热解和离心分离技术回收废弃印刷线路板中的焊锡,在热解温度为400~600℃,旋转速度为1000r/min,持续旋转10min时,线路板中的焊锡可完全分离,且回收后的焊锡可直接使用。目前利用真空热解技术处理和回收废弃印刷线路板的研究刚刚起步。
微波热解。微波加热的原理是在高频变化的电场中,介质中的偶极子做快速的摆动,并受周围分子的阻碍和干扰,产生类似于摩擦的作用,使作无规则热运动的分子获得能量,以热的形式表现出来就是介质温度上升。微波加热不仅加热速度快,而且加热均匀,可大大缩短处理材料所需的时间,节省能源,有利环保。谭瑞淀等[29]对含有30%塑料、30%惰性氧化物和40%金属的废弃印刷线路板进行了微波热解研究,得到7%~33%气体、26%~45%液体、31%~51%固体。其中气体主要由CO、CO2、H2及有机烃类组成,可燃性气体占70%,可以作为城市煤气使用;液体产物经常压蒸馏后,得到的120~250℃馏分主要为酚类化合物,经简单的加工处理就可以得到有价值的化工原料;固体产物除炭外,还含有铅、锡和铜等多种金属。由于微波可直接加热物料,所有处理过程均可在一个单元装置中完成,而无需使用庞大的焚烧炉,这使得微波处理工艺更简单、更清洁,易于操作,而且能显著降低处理成本。另外,微波技术可使物料在高温下快速分解,有效避免二英的产生,大幅降低有机污染物的排放,减少对环境的危害[21]。该方法的缺点是装置的大型化比较困难,能量消耗也比较高。
等离子体热解。高温等离子体能量密度很高,中性粒子温度与电子温度相近,通常为10000~0K,各种粒子的反应活性都很高。当高温高压的等离子体去冲击被处理对象时,被处理物很快被气化分解,从而使有害物质变成无害物质。中科院等离子体所成功研制了等离子体高温无氧热解炉,其处理后的金属、玻璃体和尾气从各自的排放通道被有效地分离。该法技术先进,但处理成本较高,对装置安全性的要求也非常苛刻,且现有装置处理废弃印刷线路板的能力有限,尚有待进一步的发展。
总之,热解是在没有氧气的惰性气氛中进行,在回收热解油、热解气和金属的同时,抑制了二英、呋喃类物质的形成,同时还原性焦炭的存在有利于抑制金属的氧化物和卤化物的形成,整个回收过程向大气排放的有毒有害物质比焚烧要低得多。该技术的发展目前仍处于实验室阶段,热解过程产生的焦炭、金属和玻璃纤维等多种物质混杂包裹在一起,有用成分的分离回收存在一定困难;热解焦油的成分复杂,若直接用作燃料尚难被一般用户接受,其利用价值和重整改性的潜力等还不明确;迁移到气、液、固三相产物中的溴,在后续处理过程中会如何转化,还需要作进一步的研究。
6气化技术
普通气化技术。气化是以可控的方式在氧气量不足的条件下对线路板中的碳氢化合物进行部分氧化,生产出具有高价值的合成气。气化技术同时结合了热解和焚烧技术的特点,在过程中引入部分氧气加速分解,并避免了碳化结焦。气化过程克服了热裂解反应速度慢、残渣多、易结焦、传热性能差的缺点,且反应过程处于还原性气氛中,不会产生二英等有毒物质。但由于线路板气化过程中溴会转化为HBr析出,容易对设备产生腐蚀,并影响合成气的后续利用。部分挥发性较强的重金属也容易迁移到气相产物中。
熔盐气化技术。近年来,熔盐技术应用于煤、生物质及有机废弃物等的处理得到了广泛关注。如Matsunami等研究了CO2气氛下熔盐中煤的气化。Wu等关于碱金属盐对于褐煤裂解气化的催化作用的研究表明,Na盐能促进褐煤焦炭的气化。Adin-berg等利用太阳能在熔盐反应器内气化生物质,温度为1188K时,生物质变为合成气的转化率达到了98%。Sugiura等[33]研究了Li2CO3/K2CO3混合熔融盐中污泥和稻谷的气化,产生的气体中主要成分为CO和H2。Gong等[34]对废纸在CO2中气化时熔融盐催化效果的研究表明,多种混合熔融盐的催化效果比任何单一熔融盐要好。与它们相比,废弃印刷线路板中还含有大量可回收利用的金属以及溴等需妥善处理的有害物质。倪明江等研究表明,印刷线路板中的溴在高温条件下主要以HBr和Br2的形式析出,且温度越高,HBr的含量越高,温度达1400℃时,HBr占主导位置。Borgianni等研究表明,熔融碳酸盐气化技术可有效脱除塑料中的氯,且产生的合成气可直接作为燃料使用。
上述熔融盐在各方面的应用研究,为利用熔盐气化技术资源化处理废弃印刷线路板提供了理论支持。熔盐气化技术以高温热稳定性较好的熔融盐如Na2CO3等作为反应介质,使印刷线路板在盐浴内裂解和部分氧化,利用熔融盐对有机物的强氧化性和高热传导率,使线路板中的有机成分转变为低热值可燃气。反应过程中释放的HBr等酸性气体可以被熔盐吸收,线路板中的金属和无机物也滞留在熔融盐内,通过对熔融盐的进一步处理便可有效回收金属。李飞等[37]研究了熔融盐中印刷线路板的气化特性。结果表明,线路板在熔融盐气化炉内裂解主要气体产物为H2和CO,两者的体积占产气总体积的70%,且气化效率在空气当量比为20%时达到最大值94%;此外,线路板中大部分溴被熔融碳酸盐中和吸收,测得的气体产物中的含溴量仅占物料中含溴量的0006%;而且大部分金属滞留在熔融盐内部,并分层分布,有利于不同金属的分离回收。Flandinet等利用熔融盐回收废弃印刷线路板中的金属,运行温度在300℃时便可实现金属的回收,且气体产物中998%的氟化物、993%的氯化物和9999%的溴化物被熔融盐捕获,由于运行温度较低,减轻了熔融盐对设备的腐蚀。由于气化过程处在一种还原性气氛下,可以有效控制二英等有害物质的生成,产生的清洁合成气可以用作化工原料或通过燃烧进行能量回收。该方法具有能耗低、二次污染少、金属回收率高等优点,具有良好的环保性能。但熔盐气化过程中需要不断排出熔渣,定期更换熔融盐,系统结构与控制复杂;熔盐对反应器的腐蚀作用也比较强。目前,该法尚处于实验室阶段,熔融盐气化反应装置的优化和放大设计、气化处理后的熔融盐净化工艺等都还有待进一步研究。
结论
发布日期:2010-04-17 浏览次数:65 [ ] Pro/ENGINEER是由美国PTC公司研制的一套CAD/CAE/CAM软件,是目前国内外最为流行的3D CAD/CAE/CAM软件之一,在Pro/NC中设置
Pro/ENGINEER是由美国PTC公司研制的一套CAD/CAE/CAM软件,是目前国内外最为流行的3D CAD/CAE/CAM软件之一,在Pro/NC中设置加工参数不仅需要熟悉Pro/NC加工的设置流程及各加工参数的确切含义,更重要的是要熟悉数控加工编程中工艺参数的选择对加工质量的影响,否则不仅不能保证产品质量,而且容易导致过切等现象,甚至损坏加工设备,给生产单位造成重大损失。本文介绍了Pro/NO加工的一般流程和常用参数的含义,分析和探讨了Pro/NC软件环境中工艺参数的设定方法和原则。
一Pro/NC制造过程操作流程
Pro/ENGINEER目前的流行版本为wildfire 3.0,其NC模块由Pro/NC-MILL、Pw/NC-TURN、Pro/NC-WEDM、PDo/NC-ADVANCED几个小模块组成,用户在使用时,并不需要去分辨当前是在哪一个模块下操作,只需在操作界面中根据加工需要进行设置,系统会自动调用相应的模块去处理。
Pro/ENGINEER能够生成数控加工的全过程,其工作过程是利用计算机(CAD)的图形编辑功能,将零件的几何图形绘制到计算机上,形成零件的图形文件,然后直接调用计算机内相应的数控编程模块,进行刀具轨迹处理(即建立操作及定义NC工序。建立操作用于设置机床类型、刀具类型、机床坐标和退刀面的位置等,而定义NC工序用于设置待加工的曲面以及切削参数,每一个操作定义了若干个关联的NC工序),由计算机对零件加工轨迹的每个节点进行计算和数学处理,从而在生成刀位数据文件后,进行相应的后处理,自动生成数控加工程序,并在计算机上动态地显示刀具的加工轨迹图形H1。在加工设备不变的条件下,实际上问题的关键是刀具的选择与切削用量的确定。
二、选择刀具和安排刀具排列顺序的基本原捌
(一)选择刀具
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。PRO/ENGINEER 3.0的NC模块中,刀具的类型、几何参数及材料等可在“刀具设定”窗口中的“普通”选项卡中设置,在选择刀具时,应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素来确定刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,由大到小,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。除此之外,选择刀具还应注意以下几个方面:对于凹形表面,在半精加工和精加工时,应选择球头刀,以得到好的表面质量,但在粗加工时宜选择平端立铣刀或圆角立铣刀,这是因为球头刀切削条件较差;对凸形表面,粗加工时一般选择平端立铣刀或圆角立铣刀,但在精加工时宜选择圆角立铣刀,这是因为圆角铣刀的几何条件比平端立铣刀好;对带脱模斜度的侧面,宜选用锥度铣刀,虽然采用平端立铣刀通过插值也可以加工斜面,但会使加工路径变长而影响加工效率,同时会加大刀具的磨损而影响加工的精度。总之,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。
(二)安排刀具排列顺序
在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:1)尽量减少刀具数量;2)一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;3)粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;4)先铣后钻;5)先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;6)在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
在保存切削刀具设置时,Pro/NC会将其保存为.tpm文件格式,并将其存放在由“Pro_mf_tprm_dir”配置选项所指定的目录下。它是-个文本文件,如果熟悉其语句格式,不仅可以直接编辑这个刀具设置文件,而且可以在“刀具设定”界面的文件菜单中将自己常用的刀具建成刀具库。
三切削用量的确定
Pro/NC中切削用量的设置在菜单管理器【制造参数】菜单中的【设置】子菜单中完成。设置时应根据我们预先拟定的加工工艺参数输入相应的值。合理选择切削用量的原则是:粗加工时。一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。Pro/NC提供了类型丰富参数设置功能,常见的参数有:
(一)切削深度t(Pro/NC中称其为“步长深度”)
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的-个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
(二)切削宽度L(Pro/NC中称其为“跨度。)
一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。经济型数控加工中,一般L的取值范围为:L=(0.5-0.8)d。其值越小,切削线就越密。
(三)切削速度v
提高v也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时。v可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。
(四)主轴转速n l Pm/NC中称其为。SPINDLE-SPEED”-单位为r/min)
主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为:n=v/πd(r/min),式中。d为刀具或工件直径(mm)。
(五)进给速度vF(Pro/NC中称其为。CUT_FEED。)
vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。除了上述参数外,在设置加工参数时经常见到的设置选项还有很多,只有充分理解这些参数的确切含义才能准确无误进行设置,如:“PROF_STOCK_ALLOW”用于设置加工余量,这部分的设置等于同时指定X、Y、Z三个方向的加工余量,如果X、Y、Z三个方向的加工余量都一致,那就设置此项,而。允许的未加工毛坯“和”允许的底部线框“等两项就不用再设了;”允许的未加工毛坯“用于设置粗加工的加工余量,此值等同于同时指定X、Y两个方向的值。当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和下面我们要三切削用量的确定Pro/NC中切削用量的设置在菜单管理器【制造参数】菜单中的【设置】子菜单中完成。设置时应根据我们预先拟定的加工工艺参数输入相应的值。合理选择切削用量的原则是:粗加工时。一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
Pro/NC提供了类型丰富参数设置功能,常见的参数有:
(一)切削深度t(Pro/NC中称其为”步长深度“)
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的-个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
(二)切削宽度L(Pro/NC中称其为”跨度。)
一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。经济型数控加工中,一般L的取值范围为:L=(O.5-0.8)d。其值越小,切削线就越密。
(三)切削速度v
提高v也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时。v可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。
(四)主轴转速n(Pro/NC中称其为。SPINDLE-SPEED“-单位为r/min)
主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为:n=v/πd(r/min),式中。d为刀具或工件直径(mm)。
(五)进给速度vF(Pro/NC中称其为。CUT_FEED。)
vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。
除了上述参数外,在设置加工参数时经常见到的设置选项还有很多,只有充分理解这些参数的确切含义才能准确无误进行设置,如:”PROF_STOCK_ALLOW“用于设置加工余量,这部分的设置等于同时指定X、Y、Z三个方向的加工余量,如果X、Y、Z三个方向的加工余量都一致,那就设置此项,而。允许的未加工毛坯”和“允许的底部线框”等两项就不用再设了;“允许的未加工毛坯”用于设置粗加工的加工余量,此值等同于同时指定X、Y两个方向的值。当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和下面我们要讲到的“允许的底部线框”,在精铣阶段。
该项通常为“0”。允许的底郝线框“指z轴方向的加工余量,当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和”允许的未加工毛坯“;”切割角“指刀具路径与x轴的夹角;”扫描类型"用于设置加工区域轨迹的拓扑结构等等。
关键词:特种加工,教学研究,电火花,线切割,项目教学
《特种加工技术》是数控技术、模具设计和制造、机械设计与制造专业的专业主干课程, 本课程的主要教学目标之一是培养具有较强数控特种加工工艺设计、编程及特种加工机床操作能力, 了解现代设计方法和信息化制造技术, 适应机械和模具制造行业生产、管理等一线需要的高等技术应用性专门人才。本人通过对传统特种加工技术课程进行改进, 使学生能在任务式学习课程中快速掌握电火花加工和线切割加工的原理、编程和机床操作能力, 以期能在就业时更加适应企业的人才需求[1,2]。
1 课程设计的理念和思路
1.1 课程设计的理念
课程以培养学生掌握以电火花和线切割加工为主的特种加工技术为主要目标, 在教学过程中以项目任务式为导向, 引导学生完成项目的同时培养学生的职业素养, 并对学生在项目完成过程中的机床操作和保养、操作规范、团队协作等情况进行综合考核。课程设计是教学内容循序渐进的模块化内容, 以项目操作来充分调动学生的学习热情, 激发学生的创新能力, 使学生分阶段逐级完成学习知识和, 提升操作技能。
1.2 课程设计的思路
(1) 课程设计时, 先以一个实际的具有技术代表性和综合性的加工任务为分析对象, 剖析出几个具体的小任务, 通过这几个小任务可以逐级学到本课程的所有知识, 然后设计出对应的具体项目内容。如针对线切割加工的学习, 被分成对骏马线切割加工的认识、圆形的线切割加工、线切割的加工编程知识学习、线切割的穿丝操作练习、爱心的线切割加工等5个任务。
(2) 任务从前到后, 知识点逐渐增加, 后一个项目在前一个项目的学习内容的基础上又增加新的内容, 难度逐渐增加, 有利于学生更好得掌握知识。在每个项目中, 融入相应的教学知识点, 比如, 对骏马线切割加工认识中, 需要学习电火花的基本加工原理、电火花加工中的一些常用参数指标及术语、电火花加工的物理本质、电火花加工的基本效应 (极性效应、覆盖效应) 等。
(3) 采取理论知识集中讲解、实践操作分组教学的方式。由于每个学校的特种加工设备都有限制, 不可能在同一时段给较多学生同时操作, 因此, 在实践操作环节时, 对学生进行相应的分组, 每个团队在指定时间内协作完成。同时, 实践场所和设备开放式管理, 便于学生在课外训练时提高相应能力, 充分发挥创新能力。
2 课程内容的设计
2.1 课程内容的选取原则
(1) 项目源自真实。项目的内容设计需要取材于真实的加工场景, 学习内容要能满足企业需求。
(2) 内容渐进式, 既全面又突出重点。项目包含的教学内容按照各项目次序逐渐提升难度, 逐渐增加知识点, 既要全面, 又要突出重点, 尤其是突出适合企业一线需求的知识和操作技能。
(3) 重视学生学习热情的激发和创新能力的培养。
2.2 课程内容的适用对象
特种加工技术课程具体包括电火花加工、线切割加工及其他加工技术, 对于数控技术、模具设计与制造、机械设计与制造等专业的学生都适用。课程内容兼顾理论知识和实操能力, 让学生在实践中体会理论知识的精华, 深刻掌握知识。同时, 也可以拓宽学生的视野, 为以后工作上岗打好基础。
2.3 课程内容的组织和安排
课程内容设置为10个项目, 分别为:项目1特种加工技术绪论, 项目2骏马的线切割加工, 项目3圆形的线切割加工, 项目4线切割的编程知识学习, 项目5线切割的穿丝操作练习, 项目6爱心的线切割加工, 项目7对塑料模具异形孔的电火花加工的认识, 项目8圆形孔的电火花加工, 项目9爱心图案的电火花加工, 项目10冲压模具的电火花穿孔加工。其中, 项目1主要讲解特种加工产生的原因、发展概况及其分类, 并介绍国内外一些先进制造技术的发展及应用, 如快速成型技术、电火花加工、电解加工、激光加工、电子束离子束加工、水射流加工、超声波加工等。
项目2到6主要学习线切割的理论知识及操作技能。项目2以骏马的线切割加工过程为例, 启发学生认识电火花加工的原理, 并引导学生学习电火花加工应具备的条件、电火花加工的特点和用途、电火花加工机床等知识。项目3要求学生在教师的指导下, 完成对圆形的线切割加工任务, 掌握基础的加工操作技能, 同时学习电火花线切割的加工原理、线切割加床的分类和特点、线切割机床的结构组成。项目4主要针对线切割编程知识的学习, 要求学生掌握编程的格式, 并用几个实例来训练学生, 使其尽快掌握编程的方法。项目5主要训练学生的线切割加工中的穿丝、上丝操作技能, 并学习电极丝的垂直度校正、走丝行程调节及紧丝、线切割的断丝原因分析及解决措施等。项目6要求学生完成学习线切割加工工艺处理、工艺参数选择、工艺技巧等内容, 通过学习, 需要学生对不同的加工任务确定合理的加工路线、穿丝孔位置、切入点位置, 并能合理选择电极丝和对刀操作, 能正确地进行工件的装夹和定位, 并最终在工件的指定位置加工出合格加工精度和表面粗糙度的爱心。
项目7到10主要是学习电火花穿孔加工和成型加工的知识和技能。项目7以电火花加工塑料模具异性孔为例, 引导学生掌握电火花加工的常用术语、基本规律, 学习电火花加工成型加工基础, 学习影响工艺指标的主要因素, 并使其懂得选择参数。项目8由教师指导学生完成对圆形孔的加工, 并学习电火花机床的组成及作用, 学习机床安全使用规程, 掌握电火花加工机床的基本操作方法和步骤。项目9要求学生完成指定爱心图案的电火花加工, 具体内容包括爱心电极的设计与制造、电极的装夹和校正、实践加工任务, 电极的设计在UG中完成, 电极制造需要用精雕机CNC完成。项目10是一个针对冲压模具的电火花穿孔加工案例, 学生需要学习EDM成型电参数对工艺指标的影响、电极材料的选择、加工条件的设定、影响加工精度的因素、平动加工等知识, 并最终在指定位置完成穿孔的粗、精加工。
3 课程创新和教学效果
课程以项目化模式推进教学, 将授课内容知识点分布在循序渐进的项目学习任务中, 并采取理论知识集中讲解及实践操作分组教学的方式, 同时实践场所和设备开放式管理, 使学生在课堂内外更快速更深刻地掌握特种加工技术的理论和实操技能。通过实践教学检验和学生评教测评, 学生反映课程内容较传统授课模式更具有实用性和可学习性, 企业反映学生掌握的知识和技能更加实用, 基本适合企业的人才需求。
4 结语
一个国家的强大与否很大程度上取决于这个国家制造业水平的高低, 而特种加工技术是制造业中不可或缺的重要组成部分。要提升一个国家的制造业水平, 就必须提升这个国家的工程师和操作技工的水平。而中国现阶段, 很大部分的新劳动力技工来自于高职院校, 因此, 提升高职院校的教学水平, 使其培养出的技能人才满足新形势下的企业需求就变得非常重要。笔者改革传统教学模式、设计本课程的目的是为了使学生更加快速、深刻、全面地掌握特种加工技术的知识和技能, 以期为祖国的制造业水平提升贡献一份微薄的力量。
参考文献
[1]刘创.行动导向教学法在数控线切割加工课程改革中的应用分析[J].大科技, 2014, (5) :49-50.
【论文摘要】文中简单地介绍了市政道路的排水系统的结构与功能,并提出了具体的施工技术要求。
【论文关键词】排水系统 施工方法 原因分析 控制措施 功能 技术
一、市政道路排水系统简介
该系统组成:雨水井;沉泥井;过待排水管;排水检查井;地下排水主干线。排水检查井和地下排水主干线部分工程量较大,多由排水公司施工,因雨水井、沉泥井、过街排水管部分多数由道路主体施工单位完成。
整个市政道路排水系统程序如图1
二、施工方法
(一)过街排水管
过街排水管是外径36cm,壁厚3cm的混凝土管,1m或2m长,它的作用是把雨水井或沉泥井内的水导入排水检查井内,安装过街排水管的时期应选在铺三灰碎石之前,二灰土施工完毕时较合适,这样开挖的沟槽易于成型,又容易开挖。
1、施工方法
(1)测量放线
测量员根据图纸上雨水井的桩号在实地放出雨水井的位置,A在边石线上,然后从A点向人行道方向量51cm得B点,连接B与排水检查井盖中心C,BC8就是过街排水管的中心线,以BC为中,向两侧各返28CM用白灰画线,白灰线内56M宽的区域即是过街管沟槽的开挖范围,以上是针对带沉泥井的双蓖雨水井的过街管的放样方法。
(2)沟槽的开挖
用人工开挖,测量员要控制好B处的高程,安装过街管,下管时从低到高一节一节下,第一节插入检查井的孔内,管与管之间的接缝处应用1:2水泥砂浆抹严,防止渗水。过街管安装完毕后,上面打一层10CM厚15#混凝土包封。然后用三灰碎石把沟槽的其余部分分层回填、夯实。
(二)过街管安装的注意事项
(1)插入检查井的管头不能过长或过短,最好和检查井内壁一平,并且用1:2水泥砂浆抹严抹平。
(2)与沉泥井相连的那端,管子不能太短,否则与沉泥井连接不上,还得重新接管,最好距B点约30CM左右为宜。
(3)注意排水方向,防止出现倒坡。
(三)雨水井
雨水井也叫收水口,市政道路上的雨水井平篦是其中的一部分,雨水井常见的有两种。一种是八六式雨水井,一种是带沉泥井的双篦雨水井。前者沉积淤泥能力小,安装简便,后者沉积淤泥能力大,安装复杂。
(四)施工方法
(1)测量放样
一Pro/NC制造过程操作流程
Pro/ENGINEER目前的流行版本为wildfire 3.0,其NC模块由Pro/NC-MILL、Pw/NC-TURN、Pro/NC-WEDM、PDo/NC-ADVANCED几个小模块组成,用户在使用时,并不需要去分辨当前是在哪一个模块下操作,只需在操作界面中根据加工需要进行设置,系统会自动调用相应的模块去处理。
Pro/ENGINEER能够生成数控加工的全过程,其工作过程是利用计算机(CAD)的图形编辑功能,将零件的几何图形绘制到计算机上,形成零件的图形文件,然后直接调用计算机内相应的数控编程模块,进行刀具轨迹处理(即建立操作及定义NC工序。建立操作用于设置机床类型、刀具类型、机床坐标和退刀面的位置等,而定义NC工序用于设置待加工的曲面以及切削参数,每一个操作定义了若干个关联的NC工序),由计算机对零件加工轨迹的每个节点进行计算和数学处理,从而在生成刀位数据文件后,进行相应的后处理,自动生成数控加工程序,并在计算机上动态地显示刀具的加工轨迹图形H1。在加工设备不变的条件下,实际上问题的关键是刀具的选择与切削用量的确定。
二、选择刀具和安排刀具排列顺序的基本原捌
(一)选择刀具
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。PRO/ENGINEER 3.0的NC模块中,刀具的类型、几何参数及材料等可在“刀具设定”窗口中的“普通”选项卡中设置,在选择刀具时,应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素来确定刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,由大到小,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。除此之外,选择刀具还应注意以下几个方面:对于凹形表面,在半精加工和精加工时,应选择球头刀,以得到好的表面质量,但在粗加工时宜选择平端立铣刀或圆角立铣刀,这是因为球头刀切削条件较差;对凸形表面,粗加工时一般选择平端立铣刀或圆角立铣刀,但在精加工时宜选择圆角立铣刀,这是因为圆角铣刀的几何条件比平端立铣刀好;对带脱模斜度的侧面,宜选用锥度铣刀,虽然采用平端立铣刀通过插值也可以加工斜面,但会使加工路径变长而影响加工效率,同时会加大刀具的磨损而影响加工的精度。总之,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。
(二)安排刀具排列顺序
在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:1)尽量减少刀具数量;2)一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;3)粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;4)先铣后钻;5)先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;6)在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
在保存切削刀具设置时,Pro/NC会将其保存为.tpm文件格式,并将其存放在由“Pro_mf_tprm_dir”配置选项所指定的目录下。它是-个文本文件,如果熟悉其语句格式,不仅可以直接编辑这个刀具设置文件,而且可以在“刀具设定”界面的文件菜单中将自己常用的刀具建成刀具库。
三切削用量的确定
Pro/NC中切削用量的设置在菜单管理器【制造参数】菜单中的【设置】子菜单中完成。设置时应根据我们预先拟定的加工工艺参数输入相应的值。合理选择切削用量的原则是:粗加工时。一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。Pro/NC提供了类型丰富参数设置功能,常见的参数有:
(一)切削深度t(Pro/NC中称其为“步长深度”)
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的-个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
(二)切削宽度L(Pro/NC中称其为“跨度。)
一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。经济型数控加工中,一般L的取值范围为:L=(0.5-0.8)d。其值越小,切削线就越密。
(三)切削速度v
提高v也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时。v可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。
(四)主轴转速n l Pm/NC中称其为。SPINDLE-SPEED”-单位为r/min)
主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为:n=v/πd(r/min),式中。d为刀具或工件直径(mm)。(五)进给速度vF(Pro/NC中称其为。CUT_FEED。)
vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。除了上述参数外,在设置加工参数时经常见到的设置选项还有很多,只有充分理解这些参数的确切含义才能准确无误进行设置,如:“PROF_STOCK_ALLOW”用于设置加工余量,这部分的设置等于同时指定X、Y、Z三个方向的加工余量,如果X、Y、Z三个方向的加工余量都一致,那就设置此项,而。允许的未加工毛坯“和”允许的底部线框“等两项就不用再设了;”允许的未加工毛坯“用于设置粗加工的加工余量,此值等同于同时指定X、Y两个方向的值。当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和下面我们要三切削用量的确定Pro/NC中切削用量的设置在菜单管理器【制造参数】菜单中的【设置】子菜单中完成。设置时应根据我们预先拟定的加工工艺参数输入相应的值。合理选择切削用量的原则是:粗加工时。一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
Pro/NC提供了类型丰富参数设置功能,常见的参数有:
(一)切削深度t(Pro/NC中称其为”步长深度“)
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的-个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
(二)切削宽度L(Pro/NC中称其为”跨度。)
一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。经济型数控加工中,一般L的取值范围为:L=(O.5-0.8)d。其值越小,切削线就越密。
(三)切削速度v
提高v也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时。v可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。
(四)主轴转速n(Pro/NC中称其为。SPINDLE-SPEED“-单位为r/min)
主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为:n=v/πd(r/min),式中。d为刀具或工件直径(mm)。
(五)进给速度vF(Pro/NC中称其为。CUT_FEED。)
vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。
除了上述参数外,在设置加工参数时经常见到的设置选项还有很多,只有充分理解这些参数的确切含义才能准确无误进行设置,如:”PROF_STOCK_ALLOW“用于设置加工余量,这部分的设置等于同时指定X、Y、Z三个方向的加工余量,如果X、Y、Z三个方向的加工余量都一致,那就设置此项,而。允许的未加工毛坯”和“允许的底部线框”等两项就不用再设了;“允许的未加工毛坯”用于设置粗加工的加工余量,此值等同于同时指定X、Y两个方向的值。当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和下面我们要讲到的“允许的底部线框”,在精铣阶段。
该项通常为“0”。允许的底郝线框“指z轴方向的加工余量,当X、Y两个方向的加工余量和z方向的加工余量不同时,就要设置此项和”允许的未加工毛坯“;”切割角“指刀具路径与x轴的夹角;”扫描类型"用于设置加工区域轨迹的拓扑结构等等。
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