机械加工工艺方案

机械加工工艺方案

为确保事情或工作顺利开展，常常要根据具体情况预先制定方案，方案是书面计划，是具体行动实施办法细则，步骤等。那么应当如何制定方案呢？下面是小编为大家收集的机械加工工艺方案，希望能够帮助到大家。

机械加工是将半成品的原材料、零部件等通过组装、拼接，制作成一个完整的机械设备或产品。在制作过程中，不可避免会产生许多废弃的部件边料，造成能源损耗、资源浪费和噪音、光化学烟雾等物理性污染。所以绿色制造的机械加工工艺有其研究和实践的必要性和现实意义。绿色制造的机械加工工艺不仅减少了机械制造阶段的环境污染和能源损耗，提升了产品质量和安全性能，而且节约了生产成本。对废弃材料进行技术改进和回收利用，对我国构建资源节约型社会有重要意义。

一、机械加工工艺规划制造技术

现代企业在生产加工零件时，必须遵循减少能源损耗、提高生产效率、保证质量安全的要求，因此要让生产部门和相关加工人员学习和掌握一定的机械加工制造的基本理论和经验方法。实际生产作业中，要根据不同企业的生产规模和生产能力进行适当调整，切忌盲目照搬或完全按照经验进行加工作业。为了更好地完成机械加工和制造过程，需要进行工艺规划，主要包括工序规划和具体的作业流程规划。首先是对加工制造工艺进行综述，明确加工过程中的重点难点和容易出现失误的地方，然后对每一个细节进行把控，包括操作时的注意事项和具体参数。机械加工工艺规划制造技术应引起现代生产企业的足够重视，它为现场生产提供了详尽的操作依据和技术支持，是企业产品质量安全的一大保证。

二、制造技术体系结构概述

绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期，有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期，包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期，特别是要考虑环境和资源消耗的影响，也要兼顾效益与技术因素，使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。

绿色制造的关键在于“4R”，即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循环 （Recycle）。 面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容，两大制造目标，还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型，实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化，最大可能的降低资源消耗、优化配置， 让资源利用率达到最高，对环境的影响降到最低。

三、绿色制造在机械加工制造体系的应用

绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分，应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究，建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类：资源能耗类，即根据资源的使用，细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题；环境排放类，即废气废液废渣等各种废品极小化，以及电辐射、噪声排放的极小化问题；面向环境影响及资源整体决策类，即在实施过程中发生的决策性问题，例如，机床的选择、 切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。

四、优化绿色制造工艺过程规划

优化参数，在过程规划中，工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化，就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说，参数优化主要是针对制造工艺的采用过程，让加工过程可以更好的进行。在加工过程中，影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多，例如，刀具的种类，切削液的类型等等， 优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线，工艺路线的确定，是制造工艺过程中最难最重要的环节，在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线，是在明确传统工艺方法的基础上，根据对环保、资源利用以及成本的充分分析，做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件， 对于当前已拥有的设备资源进行优化配置， 利用不同型号规格机床的不同作用， 优化机床与工件的组合方式，实现多机床多工件的同时加工，在安排调度过程中，注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响， 实现总体能量消耗的最低化。

五、国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状

从本质上来说，绿色加工工艺是一种决策问题，属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础，结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题，通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择，制定绿色环保的实施方案，并以此来提高原材料的利用率，降低能源与物料的消耗，减少废气污染物的产生。

其中，产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外，由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题， 并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统，通过控制机床系统的各项参数，分析数据，量化输出参数，总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究， 美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。

在国内，一些高校与科研机构也跟进形势，对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如，重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中， 通过对压力加工，铸造焊接，特种加工等工艺类型的大量实验与分析，初步建立起数据知识库的原型系统。近年来，随着大量有关论文杂志的发表或出版，研究体系也逐步完善。

六、机械加工制造评价方法

通常评价传统的机械加工工艺采用最低成本、最高生产率及最高利润等要素为依据。然而伴随着制造业可持续发展不断提高的要求，机械加工以往企业追求的内在经济效益的单一目标模式，开始向追求社会效益、经济效益和环境效益协调发展的多目标模式。面向绿色制造的机械加工工艺方案评价目标体系选择了5个主要因素，即质量（Q↑）、时间（T↓）、成本（C↓）、环境影响（E↓）、资源利用率（R↑），形成了一套科学合理的机械加工制造评价方法。

结语

机械加工和制作技术应形成一个高效化、系统化、综合化的生产管理流程和体系，绿色制造技术是对这一体系进行优化、评价和检测的最佳选择。机械加工和制造首先要转变固有的生产加工模式，逐渐放弃劳动力密集型的重工业生产模式，减少人工作业在制造过程中的参与，提升工作效率的同时保证产品质量。在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究过程中，绿色制造的优化和评价作用涉及各个方面：机械的设计和制造问题、能源损耗和环境污 ……此处隐藏6071个字……材必须具备合理性，否则，高职学生不仅难以吸收知识，而且专业能力水平也无法得到提升。为此，本文总结出了《机械加工工艺方案设计与实施》教材的开发思路与原则。

1.1思路

在编写教材前，有关人员首先需要开展调研工作。即详细记录本专业毕业学生在企业中担任的岗位。其次，有关人员需对其主要就业岗位进行全面分析，并着重关注其实际工作任务，以此统计出该岗位对机械制造专业学生能力、素养等多方面的具体要求。同时，人员应实现岗位要求与学生的学习过程相互匹配。再次，需解析目前机械制造专业所推行的教学体系，将课程边界重新进行划分，设计出具有专业性的学习领域。最后，需设置出理论与实践一体化的课程，并在针对性技能训练形成的同时，制定以工作过程为基础的机械制造专业教学体系。在此基础上，教师将初步构建能够加强学生学习效率、极具专业性的《机械加工工艺方案设计与实施》课程学习领域。在工作过程完成系统化后，其即能够为《机械加工工艺方案设计与实施》教材的编写提供可靠依据，以该种形式进行开发的教材内容与格式不仅将更加丰富，而且还将与毕业生主要就业岗位的工作任务以及实际要求进行匹配，保证机械制造专业毕业生的专业技能能够充分发挥。

1.2原则

在开发教材时，有关人员需遵循以下原则：（1）充分参考与本专业就业岗位相关的一系列职业标准，以此确保编写的教材内容具有针对性以及合理性。从工作过程系统化实际要求与学生需求的角度出发，可以选择出4个具有生产性的零件与1个具有生产性的部件。在将其视作为载体的同时，教师应遵循简单到复杂的规律性，仔细排列零件与部件的特性，并以此创设出差异化学习情境。此外，在零件与部件的基础上，教师需将机械工艺的相关理论、零件质量以及关于装配的知识内容融为一体，从而打造出一体化教学模式；（2）根据知识、素质等要求，不断优化教材内容。首先，有关人员必须与企业、课程专家建立联系，共同探讨关于机械制造领域的知识内容，并通过岗位实际要求与学生的未来发展方向，明确、培养学生在未来的职业生涯中所需要的多方面能力。在综合分析机械制造专业工作任务后，有关人员即需总结出可以帮助学生顺利完成岗位任务的知识内容、专业能力以及专业素养。其中，知识内容应该包括但不限于以下方面：切割金属材料的规律及原理、机械加工规章制度以及工艺的基本概念、制定机械工艺规章制度时所需遵循的基本原则、机械质量的定义标准及其基本知识、装备机械与机床夹具应具备的基本知识；专业能力应该包括但不限于以下方面：合理且自主选择切割金属要素的基本能力、能够正确使用刀具的能力、科学且自主选择刀具规格的基本能力、加工机械零件的工艺设计能力以及独立使用零件加工工艺的基本能力、独立装配产品的基本能力、独立设计机床专用夹具的能力以及科学应用该夹具的基本能力、组装机床夹具的能力、自主发现问题、正确分析问题以及解决问题的基本能力。最后，即是机械专业高级技术人才必须具备的创新能力；专业素养主要指教师应该培养学生实事求是、严谨认真、注重细节、热爱岗位、懂得团队协作以及不畏惧困难、吃苦耐劳的良好职业态度与素养。（3）根据学生实际需求编写教材内容。教师应在学生职业未来发展趋势的基础上，结合学生的实际需求编写教材内容。并创设出符合机械制造岗位升职标准与规律的学习情境，以此为学生未来稳定发展提供保障。

2教材内容

在正式开展教材编写工作时，负责编写的人员应从生产性零件及部件的角度出发，并严格遵循工作过程的具体思路，以此设计出具有差异化的学习情境。此外，必须确保该情境与教学内容能够符合基本认知规律，以此才能设计出具有科学性的教学环节。《机械加工工艺方案设计与实施》课程需通过介绍如何设计砂轮轴、支撑盘、齿轮以及砂轮架等部件的工艺方案与具体实施内容，促进机械工艺规章制度核心理论、机械零件加工过程中的质量分析以及机械产品装配知识的融合，以此实现教学内容的真正一体化。通过《机械加工工艺方案设计与实施》课程的学习，学生将明确并充分掌握制定机械工艺相关规章制度的原则及其方法；明确与掌握机械装配、装配工艺的制定方法与步骤；掌握分析零件加工时出现误差的原因以及提升加工精准度的基本能力；清楚掌握零件加工质量及其对产品性能的决定性作用、加强零件质量有效措施；掌握轴体、盘以及齿轮等零件的设计方案；掌握齿轮零件工艺方案的应用策略；掌握砂轮架的正确装配方式；掌握能够独立进行零部件检查、分析以及评估工作的能力，以及资料正确归档的流程。图1为零件生产流程。

3应用效果

3.1多样化教学

以工作过程为基础编写的《机械加工工艺方案设计与实施》教材具有多样化教学特点与优势。其教学模式突出强调学生为主体，要求教师围绕学生展开教学，并充分将理论知识与实践活动融合、传统教学与信息时代衍生出的教学技术融合，以此实现教学内容、形式、方法以及手段的多样化。在教师依据该教材进行教学的过程中，学生不仅主观思维将得到释放，而且学习积极性也将大幅提升，该点对教学成果具有积极的促进作用。此外，教师能够根据教材延伸出的教学情境设计出具有针对性的任务单，在学生严格按照任务单上的内容自主开展学习活动并顺利完成任务时，其发现、分析、解决问题的能力将显著提升。

3.2提高教师专业能力

该教材不仅具有提升学生学习效率的能力，而且还具有提高教师专业能力的功能。通过日常教学，教师将逐渐完备自身的专业理论知识，并拥有更加丰富的专业实践经验及能力。除此之外，在思维升华的作用下，教师将自主进入企业开展实践活动，提升自身专业素养以及为学生树立榜样。该点既是教材对教师提出的要求，也是教师能够取得的成果。经过一段时间的教学后，教师将同时具备企业指导与校园教学能力，成为“双师型”教师。

3.3提高学生动手能力

该教材能够显著提升学生的综合实践能力。经过调查，接受过该教材教学活动的学生在进入企业实习时，动手能力以及适应能力相较普通学生明显较强，并且综合素养极高，能够时刻保持良好的责任意识。此外，多数学生与教师反映，相较传统教材，以工作过程为基础进行编写的教材更加合理。例如，教学内容结构由易到难，循序渐进，与实际教学、学生需求吻合。

3.4完善考核方式

机械制造专业传统考核方式多以终结性考试为主，此类考核方式对提升学生知识掌握程度、实践能力、综合素养以及职业能力极为不利，并且无法准确表现出学生的真实水平。因此，建立具备科学性的考核、评价方式具有必要性。而该种教材能够延伸出更加合理的考核方式。其能够根据教学情境，对不同学生采取不同的考核措施。例如，若情境最高分数是100，该考核方式即可将其划分为三大板块：（1）占据50%比例的实践成绩；（2）占据35%比例的理论考核；（3）占据15%的工作态度考核。在得出以上板块的成绩后，将五个不同的学习情境分数相加，并计算平均值，即可得出学生在该门课程中的真实成绩。

4结语

综上所述，以工作过程为基础进行编写的机械制造专业教材，不仅能够显著提升学生的综合素养，而且还能加强教师的教学能力。但是，目前该教材还需要不断地进行优化，以满足现代机械制造行业对人才的需求。