时间：2022-06-01 17:50:40
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇制造工艺论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、提升机械制造工艺设计人员的实践能力
培养机械制造工艺设计能力离不开大量的实践，对此，应当提升机械制造工艺设计人员的实践能力，提升设计人员的机械制造工艺设计能力。设计人员在学习及提升的过程中，应当注重自身实践能力的培养，确保机械制造工艺设计和实际操作有机结合，从本质上培养和锻炼自身的机械制造工艺设计的实践操作能力。
二、注重社会环境构建
社会环境对设计者机械制造工艺设计能力有着重要影响，对此，应当注重机械制造工艺设计社会环境的构建，提升机械制造工艺设计人员的实践能力。
（一）提升对机械制造工艺的关注度目前，我国大多数的机械制造工艺能力培养均为对学生的培养，社会对机械制造工艺的关注度直接影响着机械制造工艺设计人才的培养，对此，应当提升对机械制造工艺的社会关注。目前，我国很多高校较为注重机械制造工艺人才的培养，然而社会对机械制造工艺的关注度仍需进一步提升。在社会职业技能培养过程中，应当加强对机械制造工艺能力的宣传，注重机械制造技能的培养，提升机械制造工艺的社会关注度，培养机械制造工艺设计能力。
（二）营造良好的机械制造工艺设计社会环境机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制，对此，应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设，为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件，提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时，相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理，特别是机械制造工艺相关企业资源，确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外，企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合，为机械制造工艺能力的培养提供场所，提升机械制造工艺设计能力培养实效。
（三）注重对企业设计研究的投资管理在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障，企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效，对此，应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理，确保培养资金落实到位，为机械制造工艺能力培养提供经济支持，确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展，为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时，企业应当注重对机械制造工的管理力度，注重机械制造工艺管理制度的改革和创新，满足社会对机械制造工艺的需求。
三、结束语
为进一步培养机械制造工艺设计人员的机械制造设计能力，应当了提升机械制造设计人员的专业知识和能力、计算机辅助工具使用能力以及实践操作能力，提升机械制造工艺设计力量；同时，也应当不断提升对机械制造工艺设计的关注度，为机械制造设计营造良好的社会环境，并注重对企业设计研究的投资管理，构建机械制造工艺设计的社会环境，提升机械制造工艺设计能力培养实效。
作者：吴刚单位：辽阳职业技术学院
在模具制造企业中，很多老员工不会轻易将自己的知识和经验传授出去，而且员工在模具制造上的交流较少，这种情况不利于模具制造工艺水平的提高，在开发模具制造工艺相关的知识管理系统中，不仅要通过一定的激励机制去鼓励员工将自己的经验技能分享出来，并且要鼓励在这个知识管理系统的平台进行模具制造知识工艺的探讨交流，从而在这种交流分享的过程中提高模具制造工艺水平，并进一步创新模具制造工艺。
2及时淘汰落后的模具制造工艺
知识管理系统可以促进模具制造工艺知识的动态更新，及时淘汰落后的知识。落后陈旧的模具制造工艺知识，很可能已经阻碍模具制造工艺的创新发展，影响新技术的实践和应用。因此及时对模具制造工艺知识进行更新，有利于模具制造员工及时了解模具制造工艺的先进技术和发展趋势，及时改进自身的模具制造工艺知识，从而提高企业的生产力和竞争力。
3知识管理系统的开发
3.1获取模具制造工艺知识部分
模具制造工艺相关的知识管理系统首先要获取到充足的模具制造工艺知识，才能进行后续的加工处理。这个基础部分主要是从以下途径获取模具制造工艺知识：首先是对模具工艺专家的经验进行归纳总结，对于有些陈旧落后的经验要予以剔除，对于积极有效的经验进行保留；第二是收集相关科研部门的研究成果，比如国内外的先进模具制造工艺，一些还未开始应用的模具制造工艺理论。当然也包括政府有关部门制定的模具制造工艺标准和模具制造产业发展规划等政策；第三是企业内模具设计部门制定的模具制造方案、图纸、规格等相关的模具制造工艺文件；第四是模具产品的使用情况，尤其是保养、维修、回收等方面反馈的知识，以及模具产品在当前市场上的生命周期。
3.2模具制造工艺知识转化与加工部分
模具制造工艺知识转化与加工是整个知识管理系统的关键组成部分，起到承上启下的作用。模具制造工艺知识转化与加工部分首先要对收集到的模具制造工艺知识进行筛选和分类整理。合理完善的模具制造工艺知识可以直接纳入计算机数据库中，供员工检索使用。但是一些不完善的模具制造知识必须要适当转化与加工，比如改变其中的数据误差、规格不符等情况，使该模具制造工艺知识具有实用性。对于一些国外的模具制造工艺知识，要进行必要的翻译处理，并且在进行试验后才能放入到知识管理系统的数据库中。在日常维护中，要经常对整个计算机系统进行更新，确保知识管理系统中的模具制造工艺知识的全面性和先进性。
4结束语
论文摘要：本文以《机械制造工艺基础》课程教程的现状和面临问题，从提高机械类专业学生的实践能力出发，根据实际探讨了教师在讲授过程中从如何改进教学方法与培养学生创新思维能力，发展趋势以及改革措施等方面突破《机械制造工艺基础》的难点教学。
《机械制造工艺基础》课程是机械类专业的一门重要的专业基础课，涉及面广，概念性强。与生产实践关系密切，学生在学习过程中普遍感觉不易掌握，缺乏兴趣。为激发学生学习该课程的积极性、主动性，针对该课程目前存在的问题在教学中进行一定的改革尝试，很好地解决该课程的重点、难点。下面谈谈自己的教学。
一、分析教学现状和存在的问题
1、教学内容和教学体系陈旧。该课程的内容多且相互独立，学时少，同时有些内容随现代科学技术的发展已日显陈旧；课程内容和课程体系的变化与原有的教学方法和教学手段难以保证在较少学时内完成教学大纲的要求，更别说培养学生的理论联系实际和创新思维的能力。
2、教学方式陈旧在教学方法上仍采取灌输式教学，导致学生失去兴趣，获取的信息量较少。这种单一的教学方法显然很难培养出具有创新性的高素质的人才。
二、教学应在以下的几个方面得到突破
1、合理安排课程体系，更新教学内容在设计课程体系时对于一些内容较陈旧的或在其他课程里讲过的内容可进行删减。增加计算机辅助制造内容，使学生接触到现在化工业生产的新方法、新问题，而成新思路。并且根据电脑在学生中普及率较高的特点，鼓励、引导学生利用课余时间进行学习研究。此外在保证掌握有关基础知识和基本理论的前提下，针对各专业的特点，突出重点、提示一般。
2、改革教学方法和教学手段。提高教学质量重视“绪论”教学，提高学生学习兴趣良好的开端是成功的一半，讲好绪论课犹如优秀作者对戏剧的“序幕”和小说的“开头”。教师“亮相”的好，在学生心中树立一个先入为主的良好形象，对今后的教学产生积极的促进作用。给学生介绍课程体系，包括毛坯制造工艺、零件切削加工工艺和机械加工工艺规程制定等三部分内容。通过本课程的学习，可以使学生获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基础知识，对机械制造工艺过程形成一个完整的认识，从而增强学生在实际工作中的适应性，为达到一专多能打好必要的理论基础。同时采用启发式教学以引导、帮助和促进学生对知识的领悟，激发学生独立思考和创新的意识。如在学习有关锻压的内容后，给出一个工程应用中因某一质量不合格的锻件而造成故障的实例让学生进行讨论，帮助、引导学生从材料的选择、锻件的结构以及锻造工艺等各个方面进行考虑、分析，找出原因，提出解决的方法。这样，通过启发式教学，不仅可以巩固所学过的知识，而且可以帮助学生学会从多方位，多角度去思考，有利于调动学生的学习积极性，培养学生的创造性。变灌输式教学为方法论教学。将传统教学中的教学模式，变为师生共同活动的教学方式。在教学的过程中，多开展师生互动，采用“教师引在前、讲在后，学生想在前、听在后”的方法，引导学生自己思考解决问题；让学生多开展讨论，使学生积极思维，打开思路，同时教师参加讨论，对重点、难点处做讲解，最后进行总结；也可以安排学生动手实践，这样就更能取得意想不到的效果。
3、因材施教，教师传授知识的同时，应注重能力培养。课堂上着重讲清基本概念和基本理论，分析重点和难点。简单的让学生自学，使学生表达能力和逻辑思维能力得到一定的锻炼。在自己解决了一些实际问题后，学生会感觉到成就感，进而激发了学习的兴趣，对于学习兴趣更浓、能力较强的学生，每个章节均应推荐学习参考书及相应的制造工艺手册。并介绍手册的使用方法，这对他们以后从事工程技术应用工作非常有益。
4、重视实践教学，加强能力培养。实践教学是培养学生综合能力的重要环节，把理论教学与实践教学相结合，是专业知识向实践能力转化的重要手段。培养既懂专业又会操作的“双师型“教师是开展实践教学的前提。这样的教师才能将理论教学与实践教学融为一体，得心应手的将各方面知识融会贯通，最终达到较好的教学效果。在本课程的学习中一般安排两周左右的实践教学，实践教学包括参观、实习。根据授课内容，将学生带到实习工场，组织学生参观，参观前应布置预习，使学生做到心中有数，参观时教师引导学生注意观察机床主体结构、主要部件及作用、传统系统、刀具、夹具等，并边操作边讲解，提高感性认识，解决学生的问题。参观后进行总结。实习的内容有车、铣、刨、磨、钻等工种，着力培养学生的动手操作能力。要求学生根据零件图，读懂图样、制定加工工艺规程、加工零件。训练学生运用已学知识，应用到实际生产中，让他们真正感觉到学有所用，从而提高学生学习理论课的自觉性，使学生获得一个完整的机加工过程概念，这样不仅可以巩固已学的知识，强化学生的专业思想，也能够为后续课程的学习打下良好的基础。
5、演示法直观教学。直观教学是为学生提供必要的感性材料的有效途径。在讲授过程中，经常适时的演示与教学内容相关的实物、模型或实物图片。在教学中灵活运用各种直观形式，不仅能激发学生的学习兴趣，而且有助于他们对所学知识的领会、理解和巩固。
6、多媒体形象化教学。利用计算机软件将教学过程中需要的文本、图形、图像、动画、录像等多种媒体有机会地组织在一起，替代传统的粉笔、挂图、幻灯片和录像片等。形象生动、直观易懂、方便快捷。能够使学生犹如身临其境。用多媒体课件教学，形象的揭示了复杂的机械制造过程，有效地解决了许多教学中难以讲解而又必须理解的问题，大大提高了教学效果，激发了学生的学习兴趣，对教学效率的提高是传统教学方式无法比拟的。
三、结束语
随着科学技术的不断发展，教学内容也在发生变化，这就要求教师自身不断学习，改革教学内容，与时俱进，大胆创新。不断学习，提高自身素质，要不断的用新知识、新技术丰富教学内容，培养出能够满足生产一线需求的高素质的职业应用型人才。
参考文献
关键词：限动齿条，新工艺，制造
1. 前言
Φ180 FQM三辊连轧机组成套设备是我国首条自主知识产权的隧道式连轧管机组，限动齿条作为产品功能和工艺要求上不可替代的关键部件，是连轧管机的重中之重。
该部件外形庞大，精度要求高，此类部件国内尚无厂家制造成功，一直依赖进口，在我国属首次设计制造，产品的加工难度较大。
设备制造中需解决锻件材料成分精确控制、超大齿条井式炉调质的热变形控制和矫正、合金材料齿条的组焊探伤及焊后变形量控制、齿条组焊前后工序控制和最终齿形控制和等一系列关键工序加工难点。论文大全，新工艺。
2. 限动齿条结构特点
限动齿条部件总长27.8米，宽370mm，由八段各约7米长的M22大模数齿条组焊联接，每上、下两件等长齿条为一组，中间以钢板焊接成一体，形成一组上、下双排的齿列，要求上、下齿距同步对正，各组齿条端部加工凹状连接槽，装配时以哑铃状连接杆联接锁紧，通过电热棒加热使连接杆长度膨胀后装入两端齿条连接槽恢复常温后缩紧实现预紧功能。（如图1）
（图1）
3. 限动齿条加工难点
3.1 工件长度长，齿形的模数大（22×2.25）且深度达50mm，如何控制热处理变形以及如何保证最终齿面硬度HB280－302；
3.2 合金材料焊接需预热至250°～300°，如何控制预热引起的变形；
3.3 由于齿条的上下齿与齿轮箱的上下两个齿轮同步啮合，如何保证已开出的齿焊后能上下对正，误差≯5mm，且有足够的加工余量；
3.4 焊后加工时，必须考虑刀具磨损和机床误差对齿形的影响，也必须考虑装卡方式引起的工件变形，齿距累积误差≯0.2mm；
3.5 每段齿条装置的两端齿形均为半齿，拼接处半齿的尺寸公差必须严格控制，保证两件齿条装置连接后为一完整齿形；
4. 工艺方案及措施
4.1 调质处理前粗开齿，可以保证最终齿面硬度；在调质处理时，利用专用卡具将每2件齿条背靠背卡在一起，并用卡块撑起内部空隙以提高刚性，进井式炉进行热处理，控制了工件的变形方向和变形量。
4.2 由于齿条的材质特殊（40CrNiMo），焊接性（或可焊性）差，上下齿条与中间框架焊接时，采取措施如下：
4.2.1 利用专用工具充分固定住齿条；
4.2.2 焊前充分预热至250°～300°；
4.2.3 选择合适的焊材，焊时两人同时从中间向两侧施焊；
4.2.4 焊后进行热处理消除应力、磁粉探伤；
4.2.5 针对齿条变形情况进行校直。
4.3 齿条装置穿过齿轮箱时，齿条上的车轮上下定位，上下齿条与齿轮箱的上下两个齿轮同步啮合，焊接时上下齿条的齿必须对正，车轮必须与齿面平行，采取措施如下：
4.3.1 在焊前加工时，在工件全长方向分4段各铣出5个齿，各段位置每2件工件对应，作为上下对正基准；
4.3.2 在工件铣出的4段齿沿齿顶两交点引线至齿条两侧面，以便装焊时齿部对正；
4.3.3 修起吊孔，保证每2件工件的起吊孔到齿顶距离相等，防止装焊后消除应力时产生偏差；
4.3.4 在焊接时，随时检测工件上下齿的对正情况。论文大全，新工艺。论文大全，新工艺。
4.4 由于工件长度长，在焊后加工齿形时必须考虑到机床的积累误差和由刀具磨损引起的影响，同时也要考虑到工件的装卡方式可能引起的变形。针对这种情况，我们采取了以下措施：
4.4.1 焊后的加工过程分为粗加工、半精加工和精加工，并在加工过程中多次检测工件变形情况，焊后半精加工中间振动时效，振动后精加工，以便充分释放应力，减小工件变形对齿形的影响；
4.4.2 加工时用齿形样板控制齿形、用量棒对正上下齿形并用量棒和齿距样板检查齿距，每加工10个齿后数显归零，然后再继续加工，以消除机床积累误差对齿形的影响；
4.4.3 在加工过程中准备了多柄专用齿形刀具，并在加工一段齿形后，用齿形样板对齿形进行测量，并根据刀具磨损量对机床进行刀具补偿；
4.4.4 由于工件长度长，必须两次装卡才能加工完整个工件，在工件二次装卡后，用量棒严格找正工件两端齿，误差≯0.05mm，防止因为二次装卡工件引起的误差；
4.4.5 准备了专用加工齿底的片铣刀和成型指形铣刀。
4.5 限动齿条部件为4段齿条装置拼接而成，每段齿条装置的两端齿形均为半齿，拼接处半齿的尺寸公差必须严格控制，保证两件齿条装置连接后为一完整齿形。论文大全，新工艺。采取措施如下：数控镗按坐标分齿距，齿端样板检测，严格保证端面到第一个齿中心线尺寸公差。论文大全，新工艺。加工时用量棒对正上下齿形；加工完第1个齿后，记录齿中心到端面的距离尺寸，用来和另一段相连接的齿条装置相配。端面局部图如图2。论文大全，新工艺。
（图2）
5. 结论
通过上述一系列工艺手段的严格执行，保证了限动齿条的加工质量，使得该产品在厂内一次试车成功，极大的扩展了公司的综合研发能力，使我公司在轧机设备制造系列中增加一个新结构、新规格的产品，为我公司扩大轧管设备市场提供新的有利条件，提高了国产化的水平。
参考文献：
[1]王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]夏立芳.金属热处理工艺学[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.
关键词：刀具材料，工件材料，高速钢，硬质合金，切削加工
材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的科学。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。刀具材料的发展反映了切削加工技术的发展史。而工件材料的性能直接影响刀具的寿命.
1.刀具材料的性能对切削方式的影响
刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理选择刀具材料影响到：
（1）切削加工生产率
（2）刀具耐用度
（3）刀具消耗和加工成本
（4）加工精度和表面质量
故合理选择刀具材料对金属切削加工至关重要。常用刀具材料主要有工具钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料四大料，其中应用最多的是高速钢和硬质合金。
1.1高速钢性能及应用
高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。其抗弯强度较高，韧性较好，常温硬度在62~66HRC，其耐热性约为600~660℃。刃磨时切削刃易锋利，故在生产中常称为“锋钢”，磨光的高速钢亦称白钢。
高速钢综合性能较好，故广泛用于制作刀具。其具有高的强度（抗弯强度为3～3.4GPa）和高的韧性（180～320kJ/㎡）,具有一定的硬度、良好的耐磨性和热处理变形小的特点，适用于制造各种结构复杂的成形刀具、孔加工刀具等。
高速钢按化学成分可分为钨系高速钢和钼系高速钢（含Mo2％以上）；高速钢按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢；按制造工艺方法不同，又可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。
高速钢刀具制造工艺较简单，刀刃锋利，适用于制造各种形状复杂刀具(如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等) 。常用的通用型高速钢牌号——W6Mo5Cr4V2 、W18Cr4V ，高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2 、W6MoSCr4V3，比通用型高速钢具有更好的切削性能，适合于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍合金和高强度铡等难加工材料，粉末冶金高速钢，其性能优于上述的高速钢 ，540℃时HRA82~87，760℃时RA77~85，800--1000℃时，尚能进行切削，刀具耐用度提高几~几十倍，同时切削速度提高4~10倍。但比高速钢强度低，冲击韧性差，不能承受切削振动和冲击负荷。
1.2硬质合金性能及应用
硬质合金是由硬度很高的难熔金属碳化物和金属粘接剂用粉冶金工艺烧结而成。硬质合金的常温硬度达71~76HRC，耐磨性很好，能耐800~1000度的高温。科技论文。硬质合金刀具允许的切削速度切削速度可达100~300m／min，比高速钢高5~10倍，但抗弯强度低，怕冲击振动，制造工艺性差。硬质合金中：碳化物含量高，则硬度高，抗弯强度低。粘结剂含量高，则硬度低，抗弯强度高。
硬度合金按其化学成分与使用性能为分K、P、M三个主要类别。科技论文。
（1）K类硬质合金(旧牌号YG类)，适宜加工短切屑的脆性金属和有色金属材料，如灰铸铁、耐热合金、铜铝合金等，其牌号有K01、K10、K20、K30、K40等，精加工可用K01 ，半精加工选用K10 ，粗加工宜用K30
（2）P类硬质台金(旧牌号YT类)，适宜加工长切屑的塑性金属材料，如普通碳钢、合金钢等，其牌号有P01、P10、P20、P30、P50等，精加工可用P01 ，半精加工选用Pl0、P20 ，粗加工宜用P30
（3）M类硬质合金(旧牌号YW类)，具有较好的综合切削性能，适宜加工K切屑或短切屑的金属材料，如普通碳钢、铸钢、冷硬铸铁、耐热钢、高锰钢、有色金属等，其牌号有M10、M20、M30、M40，精加工可用M10，半精加工选用M20 ，粗加工宜用M30
1.3涂层刀具材料
在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍，涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍
2.工件材料的性能对切削加工的影响
在金属切削加工中，了解加工工件材料的性能也极其重要。工件材料的强度、硬度提高，平均正压力增大，因此，摩擦系数μ下降，剪切角φ增大，切削变形减小。塑性较高的材料，则变形较大。工件材料的塑性或韧性越高，切屑越不易折断，使切屑与前刀面间摩擦增加，故切削力增大。材料硬化能力越高，则力越大。奥氏体不锈钢，强度低、硬度低，但强化系数大，较小的变形就会引起材料硬度提高，所以切削力大。铜、铅等塑性大，但变形时，加工硬化小，则切削力小。工件材料是通过强度、硬度和导热系数等性能的不同对切削温度产生影响的。以45钢工件为参照，低碳钢强度硬度低，导热系数小，切削温度低。高碳钢，强度硬度高，导热系数小，切削温度高。40Cr硬度相等，强度略高，导热系数小，切削温度高。合金钢强度硬度高，导热性能差，切削温度高。不锈钢强度硬度低，导热系数较45钢低3倍，切削温度高.脆性材料摩擦小、产生热量少、温度比45钢低。
3.刀具与工件材料须合理匹配
刀具、工件两方面材料的力学、物理和化学性能必须得到合理的匹配，切削过程方能正常进行，并获得正常的刀具寿命；否则，刀具就可能会急剧磨损，刀具寿命很短。例如，硬度高的工件材料，就必须用更硬的刀具来加工；高速钢刀具硬度不够，不能用来切削淬硬钢和冷硬铸铁，硬质合金则能胜任。加工硬脆材料，不仅要求刀具有很高的硬度，还要求有高的弹性模量，否则刃部难以支撑。科技论文。用硬质合金刀具加工淬硬钢及其它硬脆材料，必须采用弹性模量较高（WC成分较多）的K类或M类牌号。以上是力学性能的匹配。不仅考虑刀具材料的常温力学性能，还应考虑其高温性能。在加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的工具，以使切削热得以传出。从而降低切削温度。
综上所述，只有对材料学深入研究，在了解工件与刀具材料特性的基础上，使被选用的刀具材料与工件材料相互“匹配”。既做到充分发挥刀具特性，又能较经济的满足加工要求。值得说明的是，加工一般材料大量使用的仍是普通高速钢与硬质合金。只有加工难加工材料才有必要选用新牌号合金或高性能高速钢，加工高硬度材料或精密加工时才需选用超硬材料。
参 考 文 献
[1]宫成立等． 金属工艺学. 机械工业出版社,2007
[2]聂建武,兰建设等.金属切削与机床 西安电子科技大学出版社，2006.2
[论文摘要]电力变压器是传输、分配电能的枢纽，是电力网的核心元件，其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量，也关系到整个系统的安全程度。电力变压器的可靠性由其健康状况决定，不仅取决于设计制造、结构材料，也与检修维护密切相关。就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行探讨。
一、电力变压器概述
电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的，其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高频信号，即升频，然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方，再还原成工频信号，即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作，从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。由于中间隔离变压器的体积取决于铁芯材质的饱和磁通密度以及铁芯和绕组的最大允许温升，而饱和磁通密度与工作频率成反比，这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率，从而减小变压器的体积并提高其整体效率。
二、提高电力变压器抗短路能力的措施
变压器的安全、经济、可靠运行与出力，取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。本章试图回答在变压器运行维护过程中，有效预防变压器突发性故障的措施。
电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路，短路电流的强大冲击可能使变压器受损，所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。变压器短路冲击事故的统计结果表明，制造原因引起的占80%左右，而运行、维护原因引起的仅占10%左右。有关设计、制造方面的措施在第二章已有论述，本章着重就运行维护过程中应采取的措施加以说明。运行维护过程中，一方面应尽量减少短路故障，从而减少变压器所受冲击的次数；另一方面应及时测试变压器绕组的形变，防患于未然。
（一）规范设计，重视线圈制造的轴向压紧工艺。制造厂家在设计时，除要考虑变压器降低损耗，提高绝缘水平外，还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面，由于很多变压器都采用了绝缘压板，且高低压线圈共用一个压板，这种结构要求要有很高的制造工艺水平，应对垫块进行密化处理，在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥,并测量出线圈压缩后的高度；同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后，再调整到同一高度，并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力，最终达到设计和工艺要求的高度。在总装配中，除了要注意高压线圈的压紧情况外，还要特别注意低压线圈压紧情况的控制。
（二）对变压器进行短路试验，以防患于未然。大型变压器的运行可靠性，首先取决于其结构和制造工艺水平，其次是在运行过程中对设备进行各种试验，及时掌握设备的工况。要了解变压器的机械稳定性，可通过承受短路试验，针对其薄弱环节加以改进，以确保对变压器结构强度设计时做到心中有数。
（三）使用可靠的继电保护与自动重合闸系统。系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故，特别是10KV线路因误操作、小动物进入、外力以及用户责任等原因导致短路事故的可能性极大。因此对于已投入运行的变压器，首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源，并保证保护动作的正确性。结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况，对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运，应看到其不利的因素，否则有时会加剧变压器的损坏程度，甚至失去重新修复的可能。目前已有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率，对近区架空线（如2km以内）或电缆线路取消使用重合问，或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害，并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。
（四）积极开展变压器绕组的变形测试诊断。通常变压器在遭受短路故障电流冲击后，绕组将发生局部变形，即使没有立即损坏，也有可能留下严重的故障隐患。首先，绝缘距离将发生改变，固体绝缘受到损伤，导致局部放电发生。当遇到雷电过电压作用时便有可能发生匝间、饼间击穿，导致突发性绝缘事故，甚至在正常运行电压下，因局部放电的长期作用也可能引发绝缘击穿事故。
因此，积极开展变压器绕组变形的诊断工作，及时发现有问题的变压器，并有计划地进行吊罩验证和检修，不但可节省大量的人力、物力，对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。
传递函数H（jw）(即频率响应特性)的零、极点分布情况与二端口网络内的元件及连接方式等密切相关。大量试验研究结果表明，变压器绕组通常在10KZ~1MHZ的频率范围内具有较多的谐振点。当频率低于10KHZ时，绕组的电感起主要作用，谐振点通常较少，对分布电容的变化较不敏感；当频率超过1MHZ时，绕组的电感又被分布电容所旁路，谐振点也会相应减少，对电感的变化较不敏感，而且随着频率的提高，测试回路(引线)的杂散电容也会对测试结果造成明显影响。
由于变压器绕组变形测试仪价格昂贵，且对人员的素质要求高，在生产运行中不易普遍开展。因此，在实际工作中，依据变压器绕组电容变化量来判断绕组是否变形的方法，可以作为频率响应法的有益补充。尤其在频率响应法不具备条件的情况下，可以通过横向、纵向对比积累的实测电容量，及时掌握变压器绕组的工作状态，以便降低事故发生的概率，确保电网安全稳定的运行。
（五）加强现场施工和运行维护中的检查，使用可靠的短路保护系统。现场进行变压器的安装时，必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工，严把质量关，对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作，以保证变压器处于良好的运行状况，并采取相应措施，降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障，对于己投运的变压器，首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统，以保证保护动作的正确性；其次，应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查，可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况，根据测试结果有目的地进行吊罩检查，这样就可有效地避免重大事故的发生。
变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺，且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系，变压器短路事故对电网系统的运行危害极大，为避免事故的发生，应从多方面采取有效的控制措施，以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。
参考文献：
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关键词 电气化铁路;牵引变压器;接线方式
中图分类号U224 文献标识码A 文章编号1674-6708(2010)26-0112-02
0 引言
近几十年来,随着国民经济的突飞猛进和工业基础设施的完善,我国的电气化铁路发展迅猛,铁路线总里程不断加长,列车载重量不断增加,铁路牵引变压器需求数量随之越来越多,需求容量也越来越大。我们知道,电气铁路的27.5kV(BT制)或55kV(AT制)的单相牵引电网是通过牵引变电所从常规三相电网获取电能的,牵引变电所的主要作用便是将110kV或220kV三相交流电变换成27.5kV或55kV单相交流电,并供电给电牵引网和电力机车。根据供电方式和具体要求的不同,牵引变压所采用的牵引变压器种类也不同,主要有:单相牵引变压器,V/V接线变压器,普通三个绕组对称的三相变压器,三相―两相平衡牵引变压器。本文拟从接线原理、负序和零序影响、容量利用率等方面对两种特殊接线形式的牵引变压器加以总结和评述,以期对电气化铁路牵引供电系统的研究有所帮助。
1 Le Blanc结线变压器
1.1 接线原理分析
Le Blanc变压器绕组结构如图所示,其初级绕组与普通三相变压器绕组相同,基于电气化铁道的不同要求,它们可以为型或Y型,本文仅分析 型,以防由于不平衡负荷产生的谐波(主要是三次谐波)进入系统。在二次侧有5个将三相电源转化为两相电源的非对称绕组,其接线如图1所示。
1.2 负序和零序影响
二次侧各绕组的变比如下
当k=1时,由接线原理图和绕组匝数关系可得电流关系式:
根据对称分量法,电压平衡关系得一次侧各相的正负零序电流:
当Iα=Iβ时,原方三相线电流完全对称,无负序电流存在,故该接线也具有将两相对称负荷转换为原方三相对称负荷的能力[1]。
1.3 优缺点分析
1)其料利用率稍高,最关键的是其制造工艺要求上容易实现;
2)与斯科特变压器相比,中性点也是不接地,低压侧两相输出依然没有电的联系;
3)在具有相等容量的情况下,和平衡变压器相比,体积小、价格低[2]。
2 阻抗匹配牵引变压器
2.1 接线原理分析
阻抗匹配平衡变压器的接线如图2所示。高压侧采用星型接线,每相绕组匝数为W1 ;低压侧采用三角形接线,每相绕组匝数为W2 ,并且还在ab绕组的两端各接一个外延绕组,其匝数为W= 0.336 W2,这样可使两供电臂的电压Uα和Uβ形成90°的相位差。
副边绕组三角形结线结构即在非接地相增设两个外移绕组 。内三角形接线的一角c与轨道,接地网连接。 两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂牵引网供电。
2.2 负序和零序电流
根据阻抗匹配平衡变压器的结构,并且变比k=W1/W2=1可得一二次侧电流关系:
由上式知,变压器高压侧没有零序电流,并且当低压侧电流和负荷阻抗角越接近时,高压侧电流不对称度就会越小,当低压侧两供电臂上的负荷阻抗完全相等时,高压侧三相电流完全对称。在同样的牵引负荷作用下,新型的阻抗匹配平衡变压器注人电网的负序电流比普通的Y/-11接线的变压器要小[3]。
2.3 优缺点分析
1)显著的减少电力牵引负荷注入电网的负序电流[4-5];
2)平衡绕组与a(或b,c)绕组的匝数比和阻抗匹配系数两个方面,必须予以考虑.当阻抗匹配系数相匹配时,无论副边负荷电流大小是否相等,原边三相电流平衡,即无零序电流。当副边负荷电流对称时,原边三相电流对称,没有负序电流对电力系统的影响,原边三相制的视在功率完全转化为副边二相制的视在功率,变压器容量可全部利用;
3)原边仍为YN结线,有中性点引出,降低了对变压器绝缘的要求,减少了投资[6],与高压中性点接地电力系统匹配方便。副边仍有结线绕组,三次谐波电流可以流通,使主磁通和电势波形有较好的正旋度;
4)次边两相不对称负荷时,原边三相电流依然具有较好的对称性[6]。对接触网的供电可实现两边供电;
5)设计计算及制造工艺复杂,造价较高。无论从设计上还是制造工艺上来讲,要得到预先确定的某一阻抗匹配系数都是相当困难的,因此在设计上和制造工艺上的难度是不言而喻的;
6)分相绝缘器两端承受的电压为55kV ,绝缘要求高。
3 结论
在对电气化铁路供用电的研究领域里,电力机车作为大功率单相负荷,其运行对三相电网造成的诸多不良影响,一直都是电力方面的研究人员努力解决的问题,而作为电网和牵引网的交叉点的牵引变压器,便是一个不容忽视的研究课题。本文综述了国内单相交流供电环境下两种特殊接线形式的牵引变压器接线、电气原理、及其优缺点。这些研究丰富了电铁研究领域的理论内容,不仅对研究电铁对三相电网的稳定性影响有重要意义,也可为其他大功率单相交流负荷的具体工程的设计和规划提供依据,具有一定的理论意义和工程价值。
参考文献
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关键词：双语教学；半导体制造技术；CMOS工艺集成
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0213-02
随着中国加入WTO及中国改革开放的日趋深化，使得我国对双语复合型人才的需求程度迅速提高。为了培养双语复合型人才，2001年教育部颁发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中对高等院校的本科教学提出了使用英语等外语进行公共课和专业课教学的要求[1]。“双语教学”的英文是“bilingual teaching”。《朗曼应用语言学词典》给出的定义是“The use of a second or foreign language in school for the teaching of content subjects”，即能在W校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学[2]。
《半导体制造技术》是电子科学与技术专业的主干课程，系统介绍了集成电路芯片的制造工艺及工艺原理，详细描述了集成电路制造的全过程。学生在初步掌握硅材料制备、氧化、淀积、光刻、刻蚀、离子注入、金属化、化学机械平坦化等工艺及其设备的基础上，掌握CMOS、双极集成电路的工艺集成及测试封装等。
一、《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学存在的问题
《半导体制造技术》涉及电子、机械、材料、制造、物理、化学等多种学科，其理论性和实践性均较强，且内容更新快，在这样的课程中开展双语教学必定会遇到一些问题。
1.学生英语听、说、阅读能力有待提高。《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语课的授课对象是大三学生。经过两年多的大学本科教育，大三的学生虽然具备了一定的专业基础知识，大多数学生过了国家英语四级考试，而少部分学生过了国家英语六级考试，但学生的听、说、读、写训练也仅限于围绕《大学英语》课程及应试来进行，致使学生们并没有将这些技能应用于专业知识的学习。学生们没有接触过专业英语，英语专业词汇掌握得少之又少，也缺乏英语专业论文阅读的经验，专业论文的写作更无从谈起。《半导体制造技术之CMOS工艺集成》课程内容广泛，知识点多。双语教学中要求学生在英语环境中听、读并掌握这些专业知识点有相当的难度。
2.双语教学师资短缺。双语教学教师不仅要有过硬的教学能力和系统的专业知识，还要有精深的专业英语和流利的英语口语功底。这样不仅让学生系统掌握了专业知识，而且能运用外语熟练进行专业交流，使他们的整体素质得以提高。近年来虽国内外交流日益频繁，但就我校的情况而言聘请的国外专家学者、海归博士等多从事经济、金融等领域，还没有从事电子科学相关领域的外聘的国外学者和海归博士。双语教学的任务主要由有过旅美经历的、有丰富的专业课教学经验的高级教师来负责。但具备这样条件的教师数量也非常有限，不能形成团队协作。
3.教材及教学方法的选择。《半导体制造技术》国内外教材很多，各教材侧重点不同，有的偏重于科学研究，有的偏重于工程实践；内容各不尽相同；难易程度各不相同；受者群也各不相同。从良莠不齐的众多教材中选择合适的教材是至关重要的。选择什么样的教学方法也是要重点思考的，以最大程度地提高学生的专业知识和专业英语读、说、写能力。
二、《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学实践
本文第一作者于2013年夏季小学期开设《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语课，授课对象为电子科学与技术专业三年级本科生。此时三年级本科生已经学过了《半导体工艺》，掌握了《半导体制造技术》的基本概念、工艺原理及流程。在此基础上开设《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学既能巩固相关的专业知识，也能掌握专业英语的听、说、阅读能力。
1.教材。综合考虑各种因素，本课程选择的教材是英文版的《硅超大规模集成电路工艺技术：理论、实践与模型》，作者James D.Plummer等，由电子工业出版社出版。该教材内容由浅入深，写作简单明了易于理解，适于大专院校电子专业高年级学生使用。考虑到学生的英语水平及授课时间的限制，双语教学仅选择该教材的第二章《CMOS工艺集成――CMOS反相器制造工艺流程》。辅助教材为中文版的《芯片制造――半导体工艺制程实用教程》（第五版），作者Peter Van Zant，韩郑生等译，由电子工业出版社出版。
2.教学方法。考虑到学生的实际情况，本双语课程采用英文教材，英文版书，中英文授课的模式。课前要求学生充分预习。课堂上教师对基础英语中常见的重点词汇、固定搭配、句式结构等进行适当讲述，在此基础上重点讲解专业词汇及科技文献常用的表达方式。通过举例归纳总结词汇的专业性及日常应用中的差异及科技文献与通俗小说等写作手法的不同。让学生们参与教学，由学生先用英文通读一段再用中文来讲解，再由老师进行讲解总结。同时每次课都会利用一定的时间给学生播放Intel和斯坦福等多家机构联合出品的《Silicon Run》，该套视频是微电子行业的经典纪录片，其详细讲述了硅集成电路（IC）工艺制程中的各单项工艺，如晶圆的制备、氧化、光刻、淀积、离子注入、刻蚀、金属化、封装等等。让学生们生动形象地了解实际生产线上各工艺的同时，也能练习听力，课后还能跟读，一举三得。待到学生听、说、读英语的能力提高了，教学模式最终会过渡到英文教材，英文版书，英语授课。
3.教学反馈。课程结束前对教学效果进行的调查问卷显示[3]，80%的学生认为本课程教学有助于提高自己的专业英语水平，对阅读专业英文论文及著作起到了抛砖引玉的作用。学生们认为教学中的视频在提高听力的同时，让他们更真切地了解了实际生产线上器件、集成电路的制造过程。
三、对开展《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学的几点建议
通过几年的《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学实践，针对当前的不足进行了有益的探索，对开展双语教学有几点建议仅供探讨。
1.在授课中意识到很多学生对英语心理上存在恐惧感，限制了他们学习的积极性，同时许多学生误认为专业英语的学习是重点，而忽略了专业英语只是教学工具，利用这个工具或媒介掌握专业知识才是根本。只有克服对英语的恐惧感，对双语教学有正确认识才能达到预期效果。
2.针对双语教学师资缺乏的情况，学校应依据“引进来，送出去”的原t，在大力加强外国专家学者、海归博士引进工作的同时，可在校内组织专门的培训，或者通过送到外校学习的形式提升教师讲授双语课的综合能力。如果有条件聘请国外相关领域的知名专家学者、海归博士与本校教师组成双语课教学团队不失为非常好的解决办法。
3.双语教学应循序渐进，不能操之过急。双语教学不能一蹴而就，防止一味硬灌和被动接受。应循序渐进，因地制宜，因材施教。教师与学生应相互配合，相互信任，充分发挥各自的积极性和主动性，从双语的教与学中获得知识，收获快乐。
四、结束语
双语教学是培养复合型人才必不可少的手段。虽然国内的双语教学开展了十多年也取得了长足的进步，但仍有诸多问题需要探讨。本文介绍了《半导体制造技术之CMOS工艺集成》双语教学的教学实践并提出了相关的建议，以便完善今后的双语教学实践。
参考文献：
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Discussion on Bilingual Teaching in Semiconductor Fabrication Technology-CMOS Process Integration
LV Pina，QIU Weia，YUE Cheng-junb
（a. Physics School，Liaoning University；
b. College of Information，Liaoning University，Shenyang 110036，China）
[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状，并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
（一）是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。
（二）是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
（三）是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
（四）是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
（五）是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
（一）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
（二）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
（三）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
（四）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
（一）全球化。一方面由于国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市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。（二）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。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
（三）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
（四）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
（五）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献：
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对滚动轴承游隙的调整可以有效地提高轴承的旋转精度，提高轴承的承载能力，延长轴承的使用寿命，同时还可以有效地减少振动和噪声，但并非所有的滚动轴承在装配时都需要进行游隙的调整。而预紧固然可以提高轴承刚性和旋状精度，但是同时会使摩擦加剧，油膜被破坏并产生大量的热，因此，被预紧的轴承必须进行强制和冷却，这种工艺方法仅限于对轴承刚性和旋转精度要求极高的情况下采用，是一种较为特殊的工艺方法，生产实际中也只是在机床主轴装配中用到，其它传动机构的轴承装配几乎见不到。
在滚动轴承装配中是否进行游隙的调整和预紧，要根据技术文件提出的装配技术要求决定。具体地说，在装配技术要求中，一般对于高速、重载或旋转精度要求较高的轴承会有调整轴承游隙或预紧的要求，反之，则会保持轴承游隙，装配时仅作轴向固定即可。从轴承的种类上看，对于圆锥滚子轴承、角接触轴承、推力轴承均需要对其游隙进行调整；对于一般低速、轻载的向心球轴承，多数情况下不需要对其游隙进行调整，而只作轴向固定。
二、要在热平衡条件下达到游隙调整和预紧的要求
滚动轴承实际的理想工作间隙，是在轴承温升稳定后所调整的间隙。因此，轴承游隙的调整应分两个阶段进行：首先在常温下按照有关的操作规范和技术要求对轴承游隙进行调整，至间隙合适并用手转动应感到旋转灵活；然后，将调整机构适当回松（防止试车时由于温度升高而使轴承突然抱死），进行空运转试验，从低速到高速空运转时间不超过2小时，在最高速的空运转时间不少于30分钟，轴承应运转灵活、噪声小、工作温度不超过50℃，最后将调整机构复位并锁紧即可。
三、保持良好的
良好的不仅可以起到减小摩擦的作用，同时还对轴承和轴上零件具有冷却作用。滚动轴承游隙进行调整以后，摩擦会有所加剧，产生的热量会使整个传动系统温度有所升高。如果不能及时散热，这些热量就(下转第44页）（上接第39页）会使传动零件尺寸发生变化，从而影响到滚动轴承间隙的变化，产生更多的热量，形成恶性循环。因此，对于经过游隙调整的滚动轴承，必须要保持良好的，以减少摩擦，更重要的是用不断循环流动的油带走大量的热，控制温度的升高，实现传动系统的热平衡。
还要特别注意：在进行空运转试验之前，一定要首先检查系统各部位供油是否正常，特别是经过预紧的轴承部位，更需要特别留意其油供给充足，工作状况良好。
总之，滚动轴承游隙的调整和预紧工艺，是提高轴承旋转精度和承载能力、降低传动系统振动和噪声的有效手段，操作中除了应达到滚动轴承装配的一般技术要求外，还要重点考虑轴承温升和对调整工作的影响，并且在进行空运转试验之后还要进行细致的检查和二次调整，耐心细致的工作态度也是装配维修钳工不可缺少的良好品质。
参考文献：
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【关键词】教学改革；数控加工技术
“Numerical control Process technology” educational reform exploration
Liao Peiyuan
【Abstract】Does this article high specially “the machine manufacture craft and the equipment” in a specialty branch professional course “Numerical control Process technology” embark from the quality, how explores implements the educational reform method effectively. Through the educational reform implementation process analysis, demonstrated the specialized English the seepage teaching numerical control programming, the experiment, really teach the strengthening, as well as in the classroom interactive type teaching method deeply student’s welcome, student’s specialized ability was also obtained the enhancement.
【Key words】Educational reform; Numerical control process technology
《数控加工技术》是高职高专学校“机械制造工艺与设备专业”的主干课程。2002年，我们承担了“《数控加工技术》课程教学改革方案”教改课题。在课题中强调了加强数控编程能力，相对淡化数控机床结构，渗入专业英语教学，加强实验、实训环节，提高学生对知识的综合应用能力。在课题的教学方法改革中，强调了让学生在学习过程中做自行研究课题，在课堂学习过程中多与老师一起互动学习。教改方案取得了有关专家的认可。2003年，为了确认方案的实施效果，我们在教学中使用了该方案，并对实施的前后过程进行了分析研究。
1 教改实施前的准备
1.1 授课计划的制定:2003-2004学年第一学期，我们承担了三年制国家级示范性专业(机械制造工艺与设备“先进制造技术”方向)学生的《数控加工技术》课程教学任务。根据教改后的教学大纲，结合现有实验设备和实验设备使用原则，我们制定了新的授课计划。相对教改之前增加了实验内容、手工及自动编程内容，相对淡化数控机床结构分析。时间安排上也作了调整，以前将数控车床的编程放在一起讲，讲完之后再讲数控铣床的编程，同学们很容易遗忘前面学的车床编程内容。现在，将编程分为基础篇和提高篇，将数控车床和数控铣床穿插在其中，不断地提高学生的编程能力。
1.2 教学内容的准备:因为教学大纲和授课计划作了充分调整，本学期我们重新对课程内容进行备课。讲稿内容中增加了专业英语，从原版的数控教材中摘录了一些数控知识，对数控专业词语也作了英语注释。教学过程中，对一些喜欢英语的同学来说，他们非常喜欢这样的形式，平时在与同学们的交流中已得到及时反馈。
思考题及习题的准备也很有必要。通过布置思考题及习题，让学生在学习之后有个思考和消化的过程。
自动编程内容和V-CNC程序验证内容的准备。自动编程内容让学生开拓视野，在学会手工编程基础知识之后，提高技能，让学生了解复杂零件的自动编程过程，以适应社会发展的需要。程序的编制需进行验证，使用V-CNC虚拟仿真软件，让学生在上机床操作之前，先对操作环境，加工过程有个全面的认识，在仿真过程中发现问题，避免操作时发生碰刀、过切等错误。为此为学生准备了MasterCAM9.0和V-CNC的补充教材和CAI课件。
在教学内容中强化编程，特别在编程时让学生必须考虑工艺问题，使学生在学习编程时懂得了工艺路线的确定、刀具的选择和切削用量的设定方法，为期末的实训作好准备，也为社会输送能尽快适应数控机床操作岗位的人才作好准备。
2 教改实施
采用行为导向的教学方式:我们尽量采用行为导向的教学方式．让学生有更多自主学习的机会。在开学之初，将授课计划发给学生，让学生知道本学期的学习内容和教学进度，对于认真学习的同学，可以让他们做到课前预习。另外，还采用了布置自行研究课题的形式，在教学中部分采用以学生为中心的课堂教学方式，结合一些多媒体的教学方法进行编程知识的教学，并加强实验、实训环节，采用传、帮、带的方式进行实践教学。
(1)自行研究课题:在学期开学初，我们就将课题内容公布给学生，并告知学生如何做、为何要做。学生在学习本课程的同时，能够在课外翻看一些数控资料，在课余老师还曾带学生去上海新国际展览中心观看工业设备展览。期中，让已经做好课题论文的学生在课前用5分钟左右时间向同学介绍，期末时全部上交规定字数的小论文。
自行研究课题让学生学会了收集资料、使用资料，学会了专业论文的书写方式，更重要的是使他们了解了数控加工技术的最新发展方向，并激发部分同学对数控的学习兴趣。让学生在课外积累数控相关知识，扩大知识面，充分发挥了学生的主观能动性。
(2)在教学中逐步渗透以学生为中心的课堂教学:《数控加工技术》课程教学内容较新，技术发展较快，但因为班级学生人数很多(每班有50左右的学生)，也因为传统的学习方式在学生心中根深蒂固，教学作大规模的改变也许会影响教学效果，所以，我们只在几次课堂教学中选部分内容进行试点。
我们没有作大规模试点的另一个原因来源于事先的调查研究。在调查中我们知道只有3％-5％的学生有预习习惯，12％-27％的学生在老师布置预习作业时会预习，人数不到一半，让学生主动学习有些困难。在本学期的实施过程中确实也遇到了阻力，一般每堂课结束，老师会告知学生下堂课的内容，希望学生能进行预习，特别有两次老师布置了预习题目，但结果也只有8％-11％的学生有预习习惯，21％-31％的学生完成了老师布置的预习作业。
虽然主动参与的同学不到一半，但也不能放弃尝试。我们鼓励完成预习作业的同学上台讲解．并提出他在预习中遇到的问题，大家一起解决，最终老师给出结论。通过几次尝试，学生的积极性有所调动，课堂气氛活跃了许多。上台讲解既能锻炼学生的表达能力，又能使教师了解学生对知识的掌握程度。
其实学生是喜欢这种形式的，因为在调查中可以看出，有66％-71％的学生喜欢互动式的教学方法，只是他们只想活跃课堂气氛，但还不知道自己怎样参与。通过进一步的引导，相信会收到更好的效果。
(3)多媒体教学方法:根据不同的教学内容，我们采用不同的教学方式。在自动编程内容的教学中，我们采用多媒体的教学方法。同学们能在计算机上直接看到自动编程的过程，从CAD设计、工艺参数的设定、刀具轨迹的生成到实体的仿真加工，最后通过后置处理，生成能够直接在数控机床上使用的NC数控程序。教学过程中教师先作多媒体教学演示．后让学生自己动手操作，让学生自己体会自动编程过程。因为课时的关系，自动编程的教学在该课程中只能起到抛砖引玉的作用。
(4)加强实验、实训环节:实验、实训一直是深受学生喜欢的教学环节．学生确实在这一环节能巩固数控加工知识并进一步学到一些实践知识。我们以行为导向的教学模式为依据，尽量多为同学提供自我参与的机会。在批改学生的数控程序上，也相对传统模式作了改革。对每位同学批改所有的数控程序，将花费任课老师大量的时间，再认真也难免会有所疏漏，没有指出学生的错误，将误导学生。为此，充分利用先进资源，将更有效地提高教学质量。对于学生所编的程序，要求学生在计算机房用 V-CNC虚拟仿真软件进行验证，老师在计算机房进行辅导，并对验证结果当场评分。
在实验环节中，我们要求每位同学完成指定的五个实验，并完成实验报告。实验的教学方式采用传、帮、带的形式，第一批由老师讲解并演示，以后的几批同学均由他们上一组中的同学进行带教，老师只在一旁作指导。这种方式使学生参与的机会更多，发现的问题也更多，学到的实践知识也更多，实验效果良好，得到同学们的认可。
实训这一环节完全贯彻了行为导向的教学方式。实训是提高数控加工技术、综合验证数控加工能力的一个重要环节。大部分学生比较重视这一环节。因为在这一环节，学生能学到很多实践知识．并把所学知识融会贯通。实训时，老师布置加工任务．要求学生对所给的零件安排加工工艺路线，设定切削用量，从毛坯开始，编制合理的程序．独立完成整个零件的加工，并将尺寸和表面粗糙度控制在要求的范围内。为尽量减少事故的发生，要求学生必须事先在仿真软件上验证加工轨迹．再上机床进行加工。通过独立完成整个零件的数控加工，学生系统地掌握了数控机床的操作和数控编程及加工知识，很多同学在课程结束之后，参加劳动部组织的数控中级工能力考试．获得了数控中级工证书。在实训时同时强调安全知识及安全的重要性，避免事故的发生。实训效果良好，满意度在逐年增加。
3 教学改革结果分析
教改是否成功，只有通过具体实施，并进行比较研究总结，才能真正得出结论。在本学期进行教学改革之后，我们将《数控加工技术》课程学习情况问卷发给学生填写，得到了一定的信息反馈。现将教改前和教改后的学生学习情况反馈进行比较，结果如附表一所示。从表中可以看出，通过教改，在学生的信息反馈中已取得了一些满意的效果，具体表现为：
(1)教学改革在总体上得到认可，学生中认为学习效果很好的同学由原来的18％提高到 51％。
(2)教改中课程内容的安排更趋合理，学生对课程内容的兴趣由原来的30％提高到57％。
(3)专业英语和自行研究课题的加入得到部分要求上进的同学的认可，各班的反映情况不一，欢迎的比例在34％-60％。
(4)教改之前，学生对自动编程内容感兴趣，希望学；教改之后，通过对自动编程内容的接触，学生们仍表示出广泛的受欢迎程度。
(5)在实验、实训时间和内容的安排上，从数据就可看出，学生的满意度在提高，只是因为学生人数较多(机0121班学生50人，机0122班学生48人)，实验设备较少(三台数控车床、二台数控铣床、一台加工中心)，以及学时的关系，学生对实验时间和实验内容还有更高的要求。
因为教改之后，学生学习的知识点有所变化，考卷的形式和知识点的分值安排也有所变化，考试的总成绩不一定能评价教改结果，所以．我们将教改之前学生编程能力与教改之后学生的编程能力作了一个比较。教改之前，学生在期末的考试中对编程题的失分率高达42％，考试成绩不太理想。教改之后，学生在考试中编程题的失分率下降到28％，学生编程时能主动考虑工艺问题，大大提高了所编程序的实用性。
【关键词】挠性电路板;特征阻抗;屏蔽膜
一、前言
IT行业发展日新月异，电子产品快速轻薄短小化，印制电路板也面临着高精度、高密度、细线化的挑战。刚性线路板（PCB）的生产技术已经非常的成熟，但挠性板（FPC）仍处于起步阶段，除了在PCB技术比较先进的美国、日本、韩国等国已经进行投产外，很多国家对该技术还比较陌生，我国的FPC技术还处于照抄照搬阶段，自主研发的能力不强。FPC被广泛的应用于IC封装，计算机及其周边设备，消费类电子产品、航空航天、军事等各个领域。
随着FPC的技术发展，特别是在3G通讯及计算机技术的持续推动下，电路讯号传输向高频（射频）类、高速（逻辑）类发展的需求量猛增，整个系统的信号传输完整、可靠、精确、无干扰、低噪音的保证性要求提高，这就要求电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象、信号保持完整、降低传输损耗、阻抗良好匹配。且当讯号线长度越长，讯号线传输的信号频率越高，驱动端、讯号线与接收端的阻抗匹配需求和信号完整性（SI）要求就越强烈，而特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在。
特性阻抗的直接影响因素有：板材的介电常数（Er）、讯号线线宽（W）、讯号线间距（S）、讯号线线厚（T）、介质厚度（H）、阻焊层厚度（H1）等，各种影响因素的贡献度并不是一成不变的，过程控制建议针对不同的特性阻抗板抓住重点控制因子。所以，通过控制电路板的制造工艺来控制线路的W、T、H及使用不同的PCB基材，就能有效控制电路板的特性阻抗，为信号的完整性提供有利的保障。
图1 阻抗设计软件仿真设计线宽
图2 阻抗设计频率特性曲线
二、高精度特性阻抗板的工程设计
特性阻抗理论设计主要有三种途径：通过理论公式计算、通过模拟仿真评估、通过专业软件分析;第一种方式控制精度不高;第二种方法速度慢，但在特殊情形下很有效;第三种方法运作速度快且分析精度高。
但众所周知，其实在任何多层PCB叠层结构中，讯号线周围的电介质在一定程度上来讲均是各向异性的，通常玻纤的相对介电常数（Er）在6.0左右、树脂的Er在3.1左右，各类core及PP的Er在4.2左右，本次研究要求特征阻抗值为50W±10%，本次设计选用行业中制造阻抗板12/25/12软板制作，再通过Polar-Si9000来模拟得出所需要的线宽，如图1，线宽设计为52mm。同时由软件仿真图2所示，本次设计的特征阻抗当频率超过1GB时随着频率的增加而衰减明显。
三、基板精细线路制作关键工艺研究
图形转移工艺是将所需要的电路图形制成掩膜（或照相底版），然后通过曝光将掩膜上的电路图形转移到涂覆有感光抗蚀层的覆铜板上，最后通过显影工艺制成所需要的电路图形。图形转移工艺的具体工艺流程如下：
光致抗蚀剂的选择涂覆抗蚀层曝光显影
本次实验技术资料采用市场上的联茂电路板样品，最小线路宽度达到45μm，单件CAD图形如图3所示，中间单独线为阻抗线。
图3 本次实验线路板样图
图4 蚀刻过程中出现的三种线路形貌
影响精细线路线宽制作的主要工艺参数有：曝光级数、显影速度、蚀刻速度及蚀刻喷淋压力等，因此选择这四个参数作为正交试验的四个因素，每个因素选取三个水平。根据干膜分辨率和结合力性能研究，得到曝光级数的范围;根据生产经验和初步测定，得到其他因素的工艺参数范围;最后得出最佳工艺参数组合如表1所示。蚀刻时线路有三种形貌，最开始会出现蚀刻不足，继而是正常蚀刻，最后就会造成过度蚀刻，这三种线路形貌如图4所示。通过最佳工艺参数得出的6个样品的线宽如表2所示。
图5 没有覆盖膜时阻抗测试结果波形图
图6 有覆盖膜时阻抗测试结果波形图
四、高精度特性阻抗的测试结果
目前，测试印制电路板特性阻抗最常用的仪器是TDR（时域反射计）。TDR使用阶跃信号发生仪和示波器，在被测的传输线上发送一个快速的上升沿，在特定的点上用示波器观察反射电压波形。TDR允许测量阻抗随线路的长度而改变，用一个上升时间很快的脉冲来模拟高速逻辑功能方面的测试。利用阻抗不连续产生的反射的电压来表示出阻抗的变化，并利用反射电压来计算出整个线路上面的特性阻抗。当传输线上存在寄生电容、电感（如过孔、线宽变化、近距离铺铜等）时，在TDR曲线上可以反映出寄生参数引起的阻抗不连续（阻抗值降低、升高），为提高特性阻抗测试精度，必须减少TDR测试误差源。而TDR仪器的阶越脉冲上升时间是影响其分辨率的最关键因素。TDR的上升沿时间越短，其分辨率就越高。
本次研究采用泰克阻抗测试仪Tektronix DSA8200，测试的数值结果如表3，从表3可以看出，很好地控制好线宽能得到比较理想的特征阻抗，线宽精确控制，特征s抗的误差能控制在±10%范围内，同时由表3可以看出，覆盖膜的增加，相当于并连一个电容，使整个阻抗板的电磁干扰减少，同时可以使特征阻抗值降低，由TDR测试设备的波形图可以看出没有覆盖膜的板有一些缺陷、干扰因素，导致的阻抗测试曲线不连续性随之明显增大，通过覆盖膜能补偿部分缺陷或干扰影响，使阻抗测试连续性更好。
表3 特征阻抗的测试结果
特征阻抗值（W）
线宽（mm） 二、蚀刻（3.2m/s） 三、覆盖膜（10mpa，150s）
1 0.049 54.1 49.8
0.053
2 0.046 52.8 49.7
0.058
3 0.045 53.4 49.8
0.046
4 0.044 56.2 50.1
0.053
5 0.051 55.1 49.9
0.053
6 0.058 53.1 49.8
0.059
五、结论
特性阻抗的直接影响因素有：板材的介电常数（Er）、讯号线线宽（W）、讯号线间距（S）、讯号线线厚（T）、介质厚度（H）、阻焊层厚度（H1）等，各种影响因素的贡献度并不是一成不变的，过程控制建议针对不同的特性阻抗板抓住重点控制因子。在其它条件不变时，精确控制电路板的制造工艺来控制线路的W，就能有效控制电路板的特性阻抗，同时屏蔽膜的覆盖为信号的完整性提供有利的保障。
参考文献
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