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光学加工技术十篇

发布时间:2024-04-26 01:31:30

光学加工技术篇1

关键词:理实一体化激光加工技术教学实践

中图分类号:G712文献标识码:CDoi:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.20.054

1中职激光加工技术专业教学现状

1.1学校背景

安徽省蚌埠职教中心始终坚持“素质立人、特色办学、质量兴校、服务社会”的宗旨,把教育教学改革作为提高自身实力的抓手,先后推出了如案例教学法、分层次教学法、情景教学法、赏识法等等,对促进教学质量的提高起到了积极作用。随着课程改革的不断深入,面对当下的生源质量,三年前,该校以激光加工技术专业为试点,推进了“理实一体化”教学改革,收到了明显的效果。

1.2学生现状

问卷调查表明,大多数激光加工技术专业的学生人生目标不明、自信心不足、学习兴趣不高、学习习惯较差、自卑感强,做什么都觉得索然无味。但是,他们往往形象思维强于逻辑思维,实践学习好于理论学习,动手能力优于动脑能力。如果在专业课教学上一味沿用传统的理论和实训各自独立的教学方法,将很难实现“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”职业教育教学的目标。

1.3专业现状

作为服务于新兴产业的激光加工技术,以其“高效、节能、环保”等优势越来越凸显它的独特作用。多年前,该校瞄准市场,率先在全国开设了激光加工技术专业。目前,在校学生350人,有9个教学班,专业教学人员22人,激光加工设备32台/套,一个1960平方米的实训加工中心,设备总资产达1000万元。已经累计培养了激光加工、产品设计、激光器装配与调试等领域的专技人才近800人,他们广泛分布在电子产品深加工、汽车制造、舞台背景设计、内雕产品加工、激光设备的装配与售后服务等十多个领域,深受社会各界用人单位的好评。

2中职激光加工技术专业推进理实一体化的教学实践

2.1确立鲜明的培养目标

理实一体的目的在于以学生为主体,激发学生学习兴趣,做到有事可做,有事会做,能完成既定学习目标;同时,要学以致用,理论联系实际,使学生能适应岗位需要的知识和技能。通过导、学、教、做、评等几个环节,学中做,做中学,感受学习过程所带来的喜悦与收获,以便在走上岗位的时候胜任本职工作。

2.2设置一体化的实训课程体系

激光加工技术专业课程体系按三年制“2+1”模式制定教学计划,其中专业实训课程实行理实一体化教学方式。例如第一学期进行“钳工训练”,每天六节课(其中两节理论四节实训),三周完成,之后组织参加工具钳工中级工技能鉴定;第二学期是为期四周的“电力拖动训练”专题,每天四节(其中一节理论三节实训),完成任务后组织电工中级工技能鉴定;第三、第四学期,均安排为期八周的激光加工、工艺和激光器装调等专题实训,每天六节课,两节理论四节实训,任务完成后,进行激光器装调中级工技能鉴定。实训模块课程的理论和实训教学由一位教师主讲,并根据教学需要安排一至两名专职实习指导教师辅助教学,指导教师负责维护课堂秩序、实训报告的布置与批改、用电用水安全以及实训场地的卫生等。通过几年的教学摸索,激光加工技术专业实训课程体系初步构建了理实一体化教学模式。

2.3编写理实一体的配套教材

几年来,乘着创建改革示范校的强劲东风,该校与全国多所中、高职业院校、激光器生产企业与行业的精英一道通力合作,研发了适合中职院校“机电・激光”专业的系列教材。教材宽基础、重模块、有梯次。它们是《机械基础》、《电工与电子技术》、《激光原理》、《激光加工设备》、《激光加工工艺》、《激光加工实训指导》(上、下册)等十本。教材能按照职业特定技能标准、行业通用技能标准、跨行业职业技能标准和核心技能标准四个模块来设计,突出了核心课程理实一体,通俗易懂,深受教师和学生的欢迎。

2.4培养能独当一面的教师队伍

要培养一支技高一等、艺高一筹的教师队伍,能独立地胜任激光加工技术专业的教学工作,始终是教学工作的重中之重。

该校的做法,一是分期分批把部分专业教师选派到“武汉・光谷”基地,参与激光加工企业实地培训,让受培老师接受企业的文化、理念和先进技术的熏陶;二是精选部分教师到对口高校培训,以提高教师的理论水平;三是积极配合人社部门,放宽准入政策,引入企业精英充实到激光加工专业实训课的教学中,提高办学效能;四是建立激励机制,让参培人员享受评先、职评和绩效优先,这样做,极大地调动教师积极性,为理实一体化教学的顺利推进奠定了基础。

2.5注重教学质量的评价

教育质量的评价主要是促进学生的全面发展,使学生学有所得,学有所长。教学实践中,过程性评价是行之有效的方法。

激光加工技术专业教学的过程性评价,一般采用师生自评与互评相结合,组内与组外评价相结合,定性与定量评价相结合。设置任务,启发点拨,实时跟踪,有效点评,及时反馈。学生亲力亲为,参与实践的整个过程,从中获得感悟和启迪。

中职激光加工技术专业的理实一体化教学实践,凸显了以学生的主体、以教师为主导的教学理念,打破理论课、实训课的界限,将理实教学、生产工艺、技术服务融于一体,教学环节相对紧凑,场所相对集中,师生双边互动,课堂充满活力和趣味,充分调动和激发学生的学习兴趣,也实现了教师专业水平的自我提升。

参考文献:

[1]俞艳.中职电工电子专业“理实一体”教学的思考与实践[J].中国职业技术教育,2012,(26).

[2]王秀军.浅谈中职学校开设激光加工技术专业的构建模式[J].大学教育,2013,(6).

光学加工技术篇2

【关键词】光伏专业课程建设光伏岗位需求

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2015)08-0225-01

一、光伏专业建设现状

中国光伏产业产业规模迅速增长,在多晶硅、硅片、电池片、组件和光伏系统等光伏产业链各个环节中具有了一些自主知识产权,部分已达到国际领先水平,是世界最大的光伏市场。中国光伏不缺政策、不缺市场,缺的就是光伏方面的专业人才,如何培养现在发展需要的光伏人才一直都是一个值得认真探讨摸索的课题。

目前很多高校、各中等职业学校都在加快光伏产业人才培养工作,力争为光伏产业提供全方位、多学科、多层次的人才和智力支持。南昌大学太阳能光伏学院是我国最早在大学设立的光伏学院,为光伏人才培养提供了很好的榜样。随后,华北电力大学增设以太阳能光伏发电为主的“能源工程及自动化”专业,成为了部级特色专业,侧重于太阳电池设计与制造,光伏系统设计与搭建,光伏电站规划、设计、施工、运行与维护以及太阳能发电新技术开发等方面的技术与管理能力的培养。合肥工业大学、上海电力学院、南开大学、四川大学等大学都陆续开设了光伏专业。

还有很多职业院校也加入了光伏人才的建设队伍,江西太阳能科技职业学院(原江西中山职业技术学院)致力于太阳能光伏和光热利用、新能源和节能减排等制造业专业发展。上饶职业技术学院开设了光伏发电技术与应用专业,注重光伏产业理论、应用知识和操作技能的培养,具有从事硅材料及光伏产业的高素质技能型专门人才。湖南理工职业技术学院的专业名称为光伏发电技术及应用专业,侧重于生产运行、技术开发、产品检测与质量控制、生产技术管理、技术服务等工作的高素质技能型专门人才。扬州职业大学的专业名称为光伏材料加工与应用技术,培养具有太阳能光伏产业及光伏材料基础理论知识,掌握光伏材料加工与应用技术,能在光伏材料及相关行业从事生产运行、技术开发、产品检测与质量控制、生产技术管理等工作的高素质技能型专门人才。无锡职业技术学院开设的的专业名称为电气自动化技术(光伏发电技术及应用),针对长三角地区特别是苏锡常地区产业结构调整和提升的新特点,侧重培养光伏系统安装调试、光伏系统运行维护、小型光伏系统集成、光伏产品销售等方面的能力。乐山职业技术学院开设了专业名称为硅材料技术,培养光伏材料加工及应用。天津轻工职业技术学院的专业名称为光伏发电技术及应用专业,光伏系统硬件电路设计,光伏工程现场施工及从事光伏电力系统的调试、维护、运行和管理工作。

二、对光伏专业人才培养模式的建议

随着光伏产业的快速发展,光伏人才变得非常紧缺,这将制约我国光伏产业的大力发展。目前还没有形成非常完整、成熟的光伏技术人才培养体系,人才的后续供给速度赶不上光伏产业发展的速度。因此,建立合理的光伏产业人才培养体系,为我国光伏产业输送优质专业人才,是我们高校面临的一个新的机遇和挑战。光伏产业是一个新兴的产业,光伏专业是一个全新的专业,因此与学校特色相结合的太阳能光伏专业培养方向的研究有利于我校太阳能光伏专业人才培养方案和太阳能光伏专业人才培养模式的制定和实施。

本文主要针对光伏专业的人才培养提出几点见解,以期为该专业人才培养方案的制定和实施,为培养光伏产业发展所需的优秀和创新性人才提供借鉴。

1.构建合理的课程体系

为满足国家战略性新兴产业和光伏经济发展对高素质人才的需要,结合目前光伏岗位需求以及高校的办学条件,需要构建合理的课程体系。现主要岗位群主要有单晶硅棒生产、太阳能电池片生产、光伏电池生产、光伏组件加工和光伏发电系统施工,其中前四个岗位人员需求量大,但对文化程度要求不高,很多初、高中生经过短时间培训就能胜任。而在光伏发电系统施工方面由于我国起步较晚,目前国家对光伏电站建设的支持力度较大,此类光伏发电技术施工人才需求非常的急缺,需要系统地掌握储能和光伏发电等新能源材料与器件相关的基本理论与技术,能进行新能源材料与器件制备、性能测试及设备运行与维护,在制定培养方案时可以对课程整合和调整。

在课程体系设置中,把重点放在硅棒制备工艺流程及原理、太阳能电池制造工艺流程及工作原理、光伏系统的工作原理和设计、CaD技术、电子线路知识和电气控制技术知识,加强各种机械设备的操作技能、光伏材料和光伏系统检测、pLC、单片机等控制器件基础知识的培养[1-3]。

2.加强校内外实验、企业实习基地建设

企业非常看重学生的职业素质,如爱岗敬业、吃苦耐劳、求知、学习能力、现场管理和组织生产的能力、团队合作等,这些素质很难通过一两门课程来培养,需要通过大量的校内外实验和实习来进行职业素质教育。首先要培养学生们对光伏这个产业的兴趣,认识到光伏行业的重要性和发展前景。其次通过实验和实习重点加强学生对单晶硅片制造加工流程、光伏电池生产工作流程、晶体硅光伏电池组件制造工艺流程等认知和理解,增强学生对机械设备的操作技能,培养学生的学习能力、吃苦耐劳和敬业精神[4]。

3.构建高水平、高素质的师资队伍

作为一门新开的专业需要有一个强大师资队伍,上海电力学院有光伏行业最知名的教授之一,杨金焕,是中国光伏行业的元老之一。南开大学的光电子所是国家863计划之一,他们研究的电池专门供给中国的卫星做空间电池。四川大学的材料科学系冯良恒教授也是国内光伏行业领先学者之一,主攻碲化镉太阳能电池。笔者认为,一个学科要发展,首先要有好的学术带头人。因此,要大力引进国内高水平大学师德好、学术造诣深的人才担任新能源材料与器件的学术带头人。在此基础上引进相关方向的优秀青年博士,为现有师资队伍注入一股具有活力与创造力的新鲜力量。采取老教师带新教师的方法,尽快提升青年博士的教学水平与教学素质,使青年博士在掌握基本的教学技能的同时,充分发挥自身创造力的优势,加快整个专业的发展。

三、总结

光伏产业是一个新兴的产业,光伏专业人才变得非常紧缺,光伏人才培养要结合目前光伏岗位需求以及高校的办学条件,凝练出该专业的特色,制定合理的人才培养方案,构建合理的课程体系,建立科学的管理制度,提高人才培养质量,为光伏产业培养具有创新精神和实践能力的高素质光伏专业人才。

参考文献:

[1]李文萱.高职院校光伏专业建设的探索[J].滁州职业技术学院学报,2012,11(2):35-37.

[2]肖志刚,蒋瑶,尹绍全等.“太阳能光伏发电技术及应用”课程改革研究[J].乐山师范学院学报,2013,28(11):61-64.

光学加工技术篇3

【论文摘要】:介绍了光机电一体化技术特征,研究了国内外技术现状和发展趋势,指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小,重量轻,适应性强,操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加,精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化,智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高,使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术,衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(pC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括:

(1)激光技术

1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。

2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

(2)传感检测技术

1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。

2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。

3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

(3)激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

(4)光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志,朱文坚.光机电一体化技术,现代制造工程,2001(12)

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息,2000(8)

[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息,2003(12)

光学加工技术篇4

关键词:中职教师激光加工技术企业培训

激光加工技术专业是一门切合现代加工制造技术的新兴专业,随着激光加工技术在各行各业的广泛应用,培养激光加工技术人才已经迫在眉睫。与此相对应的是,专业教师的缺口日益显现。为了贯彻落实《教育部关于建立中等职业学校教师到企业实践制度的意见》,满足中职院校对激光加工技术专业教师的需求,武汉弗莱茵科技有限公司整合华中科技大学、武汉软件工程职业学院、“武汉・光谷”多家知名激光设备生产与加工企业,以及全国部分中职院校的有生力量,联合举办全国激光加工技术专业师资培训,探索了一条教师赴企业培训的新渠道。

一、培训方案的制订

调研表明,目前全国还没有激光加工技术专业高校应届对口毕业生分配到中职院校任教,为此,优选受培人员只能在与激光加工相近的,如机械类、机电类、自动化与设备控制类,以及相近的专业教师中进行。面对老师们专业背景不同,水平高低各一,接受能力有别的现状,培训方案的制订要有针对性,培训内容的设计要具多样性,培训手段要有时效性。

一是培训目的。经参加培训成绩合格的教师达到激光机装调工高级工水平,并取得武汉市劳动部门颁发的激光机装调高级工证书,能胜任中职激光加工技术专业的教学与实训工作。

二是培训主要环节。培训环节主要有:对激光加工技术专业内涵建设的专题讲座;实操专项训练;到企业、行业实地考查与感知,倾听企业、行业专家的意见与建议;由人社部门组织进行理论与实操考核,等等。

三是培训方式。集中培训与参观调研相结合、教学做理实一体相结合,强化动手、弱化理论,并把实践理论考核纳入培训过程中。

四是培训时间。利用暑假,进行为期四周的培训。

五是培训师资的选定。选定优质培训师资是保证培训效果的关键,结合中职激光加工技术专业的实际,培训师资必须从高校长期从事激光领域研究和教学、中高职院校相关的知名从教人员、行业企业工程技术精英,以及致力于中职院校学生招生就业等人员中遴选。武汉作为中国激光产业发源地,有大批符合条件的职业培训师。

六是注意事项。培训是一项科学而严谨的工作,在主管部门的同意和支持下,在确保安全的前提下,方方面面都要考虑和落实到位。如报名时间、地点、接站联系方式、培训要求、资金预算,等等,任何环节都要丝丝相扣,来不得半点差错。组织者必须付出足够的精力,才有可能让培训工作年复一年地有序开展。

二、培训内容的选择和落实

随着激光产业的不断变化,历经六年的探索,培训内容日趋走向完善与合理。目前,培训的主要内容有:激光加工技术专业情景展望,人才培养模式与课程体系建设解读,工业激光设备与原理介绍,等等;尤其强调实训操作,如激光标刻专题,激光焊接专题,激光切割专题,激光内雕专题,激光加工工艺专题,LeD平板灯加工装配制作工艺及工艺礼品开发专题,精品金属字切割焊接折弯工艺专题,3D立体装饰画及3D打印工艺专题,等等。

让精心选定的培训内容落到实处,考验着组织者的智慧和能力,决定着培训的收效与成败。主要做法一是发挥企业优势,广泛打造与企业相对接的技能平台;二是优化培训内容,贯彻新常态新形势下的职教理念;三是疏通经验交流与反馈渠道,倾听一线老师意见,及时整改不合理的培训因素;四是完善综合评价机制,让目标管理贯穿培训各环节。

三、取得的成效

1.通过对教师的培训,让老师感受激光企业文化,零距离贴近激光企业的新知识、新技能、新工艺、新方法,获得最先进的教学理念,加深对激光加工技术专业内涵的理解。

2.提高了教师动手操作的能力,为专业实训课教学平添了翅膀。

3.培训老师数量逐年递增,质量不断提高。从2000年开始至今,已经连续成功举办六届培训,共计为全国25个省近200所中职院校培训师资320名。反馈资料表明,目前受培的老师在各自教育教学岗位上,大多能独当一面,支撑起激光加工技术专业教学的一片天地。

4.辐射领域进一步扩大。师资培训活动,深受中国激光行业、企业、各级主管部门的广泛关注。由于武汉弗莱茵科技有限公司的突出贡献,因此不久前入选当地政府“瞪羚企业”。

四、值得推荐的个性化师培模式

企业经营的最终目的是利润最大化,因为企业有庞大的人力运营成本和很高的上缴税率。人们不禁要问,为什么武汉弗莱茵科技有限公司每年都会支付大量的人力、物力和财力用于为教师免费培训呢?

原来,该公司是专门为国内中职院校提供“激光加工技术专业”专业规划、教材开发、教学软硬件开发、实训中心建设、师资培训、技能大赛、技能鉴定、对接校企合作、顶岗实习及就业安置等一条龙服务的综合性企业。在国家大力提倡“高效、节能、环保”新型现代加工模式的社会大背景下,该公司组织庞大的研发团队,与时俱进,自主创新,目标直指中职院校的“激光加工技术专业”全方位建设,对全国大多数中职院校抛出橄榄枝,在学校派专人先期考察论证的基础上,提前免费为老师进行培训。有了较高师资水平和教学能力,大多数学校会不遗余力地增设专业、购买设备、组织教学活动。期间,该公司会派出专业技术人员及时为学校提供技术支持,直到老师们熟练掌握各种激光机操作要领和对设备有必要的维护维修能力为止。这样,学校获得利益最大,企业也得到了相应的回报,真可谓一举两得。

光学加工技术篇5

关键词:激光;加工;切割

中图分类号:tB

文献标识码:a

doi:10.19311/ki.1672-3198.2017.16.096

1我国激光技术的发展现状

目前我国的激光技术基本构成了以华中平原、长三角、渤海、珠三角为主要发展地域的局面,激光发展比较好的企业主要位于北上广和湖北、江苏等地。

1994年湖南大学制造出我国首台可以折叠和封离的激光器,售价只为进口激光器的二分之一,可以实现切割与焊接双重功能,当时立即申请了国家专利。2003年可以加工管材的激光设备被中科院与物理研究所研制成功,这表明了我国的制造业技术达到了国际发展水品。从此我国的石油生产不再是只能依靠进口设备的情况。同年济南铸锻厂生产出一台双边双工作台可交换的激光机床,它具有精密的切割性能,型号为LC2-18。多个气压缸上升和下降的同步以及两边驱动轴电极的同步问题通过此机床的研制成功得以解决。2004年,更加精密的激光切割机在华中科技成功生产。现如今激光生产技术得到了快速发展。到去年为止,我国激光技术产业的经济效益已经达到800亿。主要有切割分离、标记和焊接生产的激光加工装备生产,还有重工业和轻工业、电子、军事、医药等行业。

最近几年,激光加工技术迅速的发展涉及了科学研究和加工生产的各个行业,如各种材料的加工、汽车和飞机的制造、能源和医疗器械等各行各业中都有激光技术的应用。它作为新世纪的一项重要科学研究项目,给不同的行业指出了新的发展和创新方向。在对激光技术的发现初期,我国和国际上其他各国的水平差距是很小的,20世纪70年代末期就开始从其他国家引入激光设备在生产制造和医院中使用。随后十年里,激光又慢慢在材料生产中使用。“十一五”那段时间里,我国的中国科学研究院等先进机构在激光技术的研究中取得了很大的成就。

由于激光切割技术使用成本少,加工效率好,并且在加工生产中基本不会造成环境污染,所以在世界上很多国家都已经把这项技术作为主要的加工生产方式和研究方向。自从改革开放到今天的几十年时间中,我国在国际上的制造业地位越来越重要,许多不同规模大小的工业企业都已经开始引进和研究使用激光加工技术,激光技术生产取代传统模式这是必然的方向。

这几十年的发展进程中,虽然我国激光技术进展迅猛,可是仍然存在很多客观的问题。目前我国的激光技术水平与发达国家相比处于中下等水平,生产技术和加工质量水平高的加工企业屈指可数。无论是激光技术的研制开发还是生产加工机器方面都和先进国家有一定的差距,在我国的各种生产领域先进的设备几乎全部是从国外引进。虽然目前我国激光技术水平不高,但是除了工业生产企业之外还有很多科学研究机构和大学院校也加入了对激光技术的研究,研究力度和规模在日益壮大。同时激光产品也在多样化,生产技术智能化,应该在不久的未来,我国的激光技术会得到突破性的发展。

2国外激光技术的发展现状

在世界上其它发达国家,激光生产加工的进展更加迅猛,国家对激光技术的研究都相当重视。这项技术改变了传统制造行业,采用了全新的切割和焊接、打孔划线以及热处理等工艺方法。以切割为主的二氧化碳切割技术中激光切割占到七成,焊接和热处理占两成和一成。发达国家有75%左右的激光技术都采用二氧化碳激光器,我国的激光切割占到激光技术的1/10,包含了90%以上采用二氧化碳激光器。因为发达国家激光技术的研究发展迅速和本身的生产加工行业水平比较高,所以这些国家早在20世纪80年代就开始研究各种方法研究激光技术。比如美国、日本和欧洲等发达国家中,本身的生产制造业水平已经达到了一定高度,并且科研水平高,在这种条件和基础上对激光技术进行研究和发展必定会事半功倍,所以几年的时间后,在这些国家中的汽车、轮船、飞机、电子和医疗等领域中就广泛的采用了先进的激光技术。这些国家也形成了一套激光技术制造应用的标准,这样就可以更方便合理的在适当的领域内采用合理范围的激光。在当今时代,发达国家早已开始研制大功率激光器,因为激光设备的加工效率主要取决于激光器的功率值,在现代生产行业迅猛发展的前提下,除了可以做和做得好之外还必须要做的快。所以发达国家在各种现代化生产行业和建筑、科研及军事行业都大大采用大功率激光设备和技术,使传统的加工制造业向先进快速的激光制造业的方向发展。

有很多国家,尤其是发达国家中各行各业都已经开始采用激光技术,因为这样增加了技术含量,并且生产效率高,同时新产品研发的频率也提高了。对于当今时展最繁荣的服务行业和精密制造业也广泛采用激光技术,并且在发达国家中已经形成了一套完备成熟的标准。当今世界竞争激烈,发达国家都想在竞争中占领主导地位,对于新生的激光产业中更是如此。美国已经对核聚变开始进行激光研究,德国开展的名为阿维尔激光研究计划,日本已经做好五年内激光研究工作目标。发达国家和其他一些发展中国家都在各个领域中广泛的应用激光技术,不但促进了激光研究的快速发展,而且大大提高了产业效率,激光产品在全球每年的销售数量都在以百分之十五的速度增加。

激光技术除了应用在常规的生产行业中,还广泛被用于很多的精密制造业中。在激光加工设备中有一种体积小、激光模式优良并且具有很高的光电转换功能的激光器被称为半导体激光器,激光技术被广泛应用在工业和医疗行业中。激光打标机利用激光波长的长短输出来达到打出不同的颜色从而进行标记。在地下挖出的文物利用激光技术进行清扫和保护,利用激光技术进行各种材质零件的焊接和切割,利用激光进行水果检测以获知其果肉的品质和甜度。总之激光被融合在各种科学研究i域和服务行业中。

3激光切割未来发展方向

(1)结合激光器功率的大幅提高以及微机32位和64位系统的适用,对激光切割设备加大研究使加工速度更加快,加工精度更加精确。

(2)利用激光束进行的切割方式由轻工业向重工业方向调整,最初的激光加工只适合对比较薄的板材和小尺寸零件进行切割,对于比较厚的和尺寸大的工件很难进行切割,在这一方面随着激光束功率的不断增强的研究已经有所改善。

(3)机械加工生产中大多数零件并不是平面二维图形,而是三维立体工件,这样的零件加工简单的切割机无法做到。为了加工生产各行各业需要的立体零件,需要把数控激光切割机提高到五轴或六轴,这样才可以在三维空间中灵活运行,才可以加工出复杂的零件,发达国家已经做到了九轴联动的激光切割设备。现在和未来,快速、精密、效率高、功能强和良好的适用性是激光切割机发展的目标和方向。

(4)无人自动加工的机器人化生产。在今天科技快速发展的情况下,各个生产行业向着全自动生产的机器人方向发展,激光切割技术也是一样,这样的生产不仅可以提高效率,而且还大大的节省了人力和其他各项资源。要做到全自动,必须要结合微机控制技术、网络信息传递技术、自动化智能技术和计算机辅助生产技术研究自动化生产。国外在这方面已经做得很好,甚至可以通过多台全自动激光切割设备组成一条机器人化的生产线。

(5)激光性数控切割机设备的利用率不断得到优化,缩小激光器的体积,增大激光器的功率,为此创造了有利条件。由于生产技术能力逐渐提高和完善,激光器的辅装置也进行了很多的改进。再加上激光焊接和表面淬火等生产加工方式同激光切割技术的配合应用,使得一体化数控激光切割机充分发挥各项能力,利用率不断得到优化和提升。

参考文献

光学加工技术篇6

光电信息科学与工程专业简介光电信息科学与工程是一门普通高等学校本科专业,属电子信息类专业,基本修业年限为四年,授予理学或工学学士学位。

该专业以理工融合为特色,依托学科为电子科学与技术、计算机科学与技术、信息与通信工程,主要培养学生掌握光电信息科学与技术领域的基础知识和基本技能,为在光电信息处理、光电子学、电子信息技术、通信技术等领域从事科学研究、产品设计和开发奠定基础,专业课程设置对光电子器件及应用、光电信息处理、宽带光纤通信系统的设计与应用有所侧重。

课程设置:模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与器件、光电技术与器件、光纤通信原理、光电图像处理、电动力学、量子力学、固体物理、半导体物理、物理光学与应用光学、信息光学、光电技术实验、C语言程序设计等。

毕业生可在光学、光电子学、激光技术、光通信技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域从事教学、科学研究、产品研发、生产技术管理等工作。

光电信息科学与工程专业就业前景怎么样光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。

光学加工技术篇7

【关键词】激光焊接技术现状应用

激光焊接已逐渐受到人们关注,激光焊接技术拥有高精度、高质量、低变形、高速度和高效率的特点。1970年以后,随着金属铝等焊接物质的研制成功,激光焊接技术在其他领域中也得到推广和应用。尤其是在制造业,冶金业以及生物医学方面应用较为广泛。后来,随着航天技术的发展,激光焊接技术逐渐被应用到了航天领域。

1国内外焊接技术中激光焊接技术的研究现状

1.1国外激光焊接技术的研究现状

目前国外的激光焊接技术已比较成熟,以美国为首的发达国家非常注重激光焊接技术的发展状况。将激光焊接技术列入国家的发展计划当中,并投入大量资金用于激光焊接技术的研究与人员的培训。发展过程中也注意传统产业的优势,做到激光焊接技术与传统产业相结合。由于发展比较早,目前发达国家的激光焊接技术存在很多优势,主要有,热影响区极小,而且焊接过程中无热损伤的现象,焊接速度比一般的烙焊要快10-100倍。焊接点极小,最大程度的避免了杂质的污染和腐蚀程度,此外,焊点的抗裂性能也非常高。

1.3国内激光焊接技术的研究现状

国内焊接技术由于起步比较晚,发展也相对缓慢。近年来,由于政策的要求以及环保的需要,激光技术才逐渐被广泛应用。对激光焊接的研究也主要集中在激光焊接的形成机理、检测、分析、控制等。一些高校也逐渐开展激光焊接的相关课程,比如通过分析超细粒钢的焊接性及激光焊接的特点,进行了400mpa和800mpa种超细晶粒钢的激光焊接试验。目前国内对于高强度的激光焊接焊性方面的研究还存在很多不足的地方,缺少很多相关数据,还需要培训更多的专业人员进行深入研究。

2焊接技术中激光焊接技术的应用

随着激光焊接技术的逐渐成熟,其应用领域也不断扩大。但是由于激光焊接设备的成本和维修费用比较高,除了一些大批量生产或者规模零件焊接的行业,激光焊接技术很少应用。欧美的激光焊接技术主要应用于金属加工业和汽车制造业,而亚洲地区的激光焊接技术较多的应用于半导体工业和电器工业。

2.1制造业的应用

在国外,激光焊接技术在轿车制造中应用十分广泛,并以比较高的速度增长。日本在世界上首次成功开发了将YaG激光焊用于核反应堆中蒸汽发生器细管的维修;激光焊接技术在造船中也比较普遍,传统焊接工艺中的焊后变形是造船业面临的主要问题,而激光焊接由于具有焊后热影响区小、热损伤小、焊后抗裂性能高的特点,焊后基本没有明显的变形;由于采用激光焊接,一定程度上减轻了船身的重量,在造船业中发挥了很重要的作用。

2.2冶金行业的应用

现如今,越来越多的粉末冶金材料走向市场,它与其他零件的连接问题逐渐显现出来,使粉末冶金的应用受到限制。而激光焊接技术由于结合强度低、焊接轻度高以及很好的耐高温性为粉末冶金材料的发展开辟了新的道路。

2.3汽车工业的应用

汽车工业作为发达国家的重要经济来源一直就是各国研究的重点。激光焊接技术在提高车身强度的同时也大大减轻了车身重量,降低了汽车的生产成本。目前激光焊接技术在很多中高档汽车中已广泛使用。

2.4电子工业的应用

由于激光焊接技术在焊接过程中对机械的损伤程度较小而且大都可以避免,特别符合电子行业的要求。激光技术的高精度、无污染、热影响区小等优点也使得激光焊接技术在电子工业中得到广泛的应用。目前,激光焊接技术已经逐渐被运用到电子工业中,例如,很多商家均利用激光焊接工艺生产重传感器。但激光消融、激光电镀等原理方面还在研究当中。

2.5生物医学的应用

1970年以后,有关生物组织的激光焊接开始出现,主要应用于血管和输卵管的焊接。随着激光焊接优越性逐渐被研究人员发现,各种生物组织的激光焊接逐渐得到推广。激光焊接在生物医学中呈现出不同的焊接优势。主要有,手术部位吻合速度快。而且愈合过程中没有异物反应,修复后的组织能够按照原来的生长特点来生长。研究人员也在进一步研究激光焊机焊接在生物医学领域的应用。

2.6航空航天领域的应用

以美国为首的发达国家在20世纪70年代初涉激光焊接技术在航空航天领域的应用。他们培训了专业的研究人员,对航天工业中的各种容器及轻量级结构立项,开展了长达7年多年的激光焊接应用研究。新的研究成果取代了原有的铆钊一,提高了机身的强度,减轻了机身的重量。我国在航空航天领域的激光焊接技术也是比较先进的,开始对航天领域中所用的各种合金进行激光焊接技术的研究,并取得了很好的成果,而且已逐渐投入使用。激光焊接由于很高的精密度以及可靠性,使其在该领域应用中显现的优势明显强于其它方法的焊接技术。

2.7塑料加工中的应用

国外对于塑料加工中的激光焊接已经处于领先水平,而我国仍处于研究开发阶段。激光焊接热损伤小的优点使其在塑料加工方面的优势突出。焊接过程中激光束大多能够通过不同层次的材料,而且更容易通过热传导被吸收成为焊接区域。塑料加工中的激光焊接比传统的焊接工艺污染程度更小,质量更好,也为激光焊接技术的应用提供了更广阔的前景。

3结语

21世纪以后,随着激光焊接技术耐高温、热损伤小、抗裂性能好等优点逐渐显现,激光焊接技术的研究领域也将越来越广泛。研究人员对于焊接技术中的激光焊接研究也在实践中逐渐进步。激光焊接技术发展到目前,已有逐渐取代传统焊接技术的趋势。

参考文献:

[1]郎旭元,张元钟.激光技术在汽车工业中的应用[J].机械工程师,2006(06).

光学加工技术篇8

【关键词】光电检测技术课程内容实验考核

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2016)02-0069-02

随着现代科学技术的快速发展,光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用的新兴技术,因其测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、传递信息效率高、自动化程度高等突出特点,成为现代检测技术最重要的手段和方法之一。在工业、农业、军事、航空航天以及日常生活中应用得非常广泛,是现代信息类工科学生必须掌握的知识。

自2004年起,光电检测技术课程成为北京信息科技大学光信息科学与技术和测控技术与仪器两个专业共同的一门重要专业课。该课程将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合起来,深入讲解各种光电转换技术及器件的原理、特性和基本用法,结合具体应用,详细介绍各种激光干涉、衍射,光纤传感等光电检测方法、技术及系统,最终让学生深入理解光电技术的基础理论和基本知识,对各种光电器件和光电检测技术有一个全面的认识,并且掌握多种光电检测方法,以便在实践中熟练应用,为学生今后的工作打下坚实的基础。理解和掌握这门课程,对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。

同时由于光电检测技术以光电子学为基础,以光电子器件为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用,这正是学院仪器科学与技术和光学工程两个一级学科共同的研究方向。学院众多教师在该方向的长期科学研究过程中,不断加深对光电检测技术的基本理论、实施方法、系统和关键技术的理解和应用,在光、机、电、计算机相结合的激光干涉测量、激光衍射测量、激光跟踪测量、光纤传感检测、光电多自由度监测等各种物理参数测量仪器和系统方面展开了深入研究,取得了丰硕的研究成果并积累了丰富的科研经验。

2013年开始,以精品课程为目标,我们深入开展了光电检测技术课程建设,涉及课程教学内容的更新、实验环节的改进和考核方式的改革等。

一教学内容

如图所示,一个典型的光电检测系统包括光学处理部分、电子学处理部分,两者通过光电转换部分有机连接成一个整体。与之相对应,光电检测技术课程内容多、发展快、涉及知识面广。为此,我们首先对授课内容进行比较分析和归纳总结,提炼出最基础的关键原理,同时吸取众家之长,结合专业特点,补充有代表性的最新应用。

首先对应用光学、物理光学、信息光学等课程已经讲授的内容大幅度减少授课学时,例如光电检测中常见光源、光学系统和设备相关内容的学时压缩一半;但鉴于辐射度和光度学是专业选修课,一部分学生没有选修,一部分学生选修后掌握不够多,将该部分知识的讲解课时适当增加,补充了一些与学生日常生活关联度高的内容,增强学生学习的兴趣;强化光电转换器件部分,如前所述,该部分所介绍的各种光电转换器件是光电检测技术的关键环节,深入介绍了各种光电子发射探测器、光电导探测器、光伏探测器、光电成像器件的原理、特性和基础应用,还专门介绍了应用日益广泛的红外热成像探测器;同时考虑到调制解调技术在光电检测系统中的广泛使用,专门对此技术做了重点讲解。调整后整体内容更丰富,兼顾了基础原理和实际应用,学生反馈良好。

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*北京信息科技大学课程建设项目资助

我们还将课程内容与后续的专业综合实践环节相配合。因为学院两个专业都开设有专业综合实践环节,该环节主要培养学生综合运用所学知识掌握某些光机电系统的设计能力,将所学与实际应用有机结合起来,最终提高学生分析问题和解决问题的能力,培养他们的创新意识及创新能力。光电检测技术正是与专业综合实践相对应的一门重要的综合性课程,我们在授课过程中有意识地将后期综合实践可能涉及的内容经提炼后引入到课程教学中,前期培养学生的综合应用意识和能力,为后续的综合实践环节打好基础。

二实验环节

课程设有8个学时的实验。通过较充分的实验,使学生在掌握光电检测技术基本理论知识的基础上,培养设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析。

但我们发现,学生在综合运用理论和技术手段设计系统的能力有所欠缺,主动性不足。为此,我们特别增加了学生自主设计实验,例如让学生自主设计一个光强自动控制装置,能够探测环境的光强,当环境光暗到一定程度后(根据环境情况,制定特定的照度值),能点亮LeD。并且环境光越暗,LeD越亮。通过此实验,促使学生了解各种光强探测原理及传感器,选择合适的光强探测传感器并设计其驱动电路,掌握输出光强控制方法并设计相关电路,掌握实验调试方法和实验数据分析处理方法。整个实验由学生自主设计,在设计方案审核通过后自主搭建系统并完成功能调试,最终提交完整的设计报告,包括任务分析、调研、系统方案设计、成本核算、具体电路设计、调试过程和测试结果处理。这样的实验学生参与度高、效果更好,对提高学生知识的综合运用能力和手脑结合的能力有较大帮助。

三考核方式

该课程加强了过程考核,增加了平时作业、课堂表现、小组专题宣讲和实验部分在总成绩中的占比,特别是对于平时表现和实验部分成绩优秀的学生,本人申请获批后,可以免书面考试,以实物作品、论文、竞赛来代替。

对于大多数学生的期末考试,在出题过程中有意识地与课程目标紧密呼应。本课程的课程目标按照工程教育认证标准,主要涉及了通用标准毕业要求各种能力的培养,因此试卷题目也从各个角度对学生的以上能力进行考核。例如,为考核学生了解光电检测技术的现状和发展趋势情况,我们出了让学生填写近年来诺贝尔物理奖主要内容的题目。又比如,为了考核学生掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的情况,我们在考试中有针对性地出了分值较高的光电检测系统综合设计型题目,加强了对学生综合分析和设计能力的考核。

四结束语

借助光电检测技术课程建设,我们对该课程展开了全面探索和改进,紧密结合工程教育专业认证的要求,梳理了课程教学的内容,增加了学生自主综合实验,改进了课程考核方式,增强了学生的学习兴趣,提高了学生的综合分析和设计能力,初步达到了建设目标。

参考文献

[1]雷玉堂.光电检测技术(第2版)[m].北京:中国计量出版社,2009

[2]浦昭邦、赵辉.光电测试技术(第2版)[m].北京:机械工业出版社,2010

光学加工技术篇9

关键词:光电制造;光电蓝领;人才培养

中图分类号:G712文献标识码:a文章编号:1671-0568(2013)32-0028-04

通过走访一些光电加工制造企业的各个岗位,发现从业人员中光电技术专业毕业的学生寥寥无几。这些公司和企业的技术力量还远远不够,对专业人才的需求相当迫切,光电技术专业人才出现供求不协调现象。企业越大、级别越高,对光电技术专业的人才需求就越大。未来5年,相关岗位需求量为5000人/年。

二、就业面向及职业岗位要求

经过充分的企业调研,并且同中光学集团公司、平原光电集团等企业分析主要岗位群,确定其工作范围,依据企业调研结果和职业领域分析,落实各工作岗位的典型工作任务,最终确定职业岗位要求,如表2。

三、光电制造专业人才培养模式

依托河南工业职业技术学院军工职教集团,立足与南阳光电产业已建立起来的合作关系,以社会需求为导向,参照国内外优秀光电企业的职业或技术标准,完善123“校企合作、工学结合、能力递进”的人才培养模式。按照校企合作、工学结合、能力递进的总体要求设计实施人才培养方案,提高人才培养质量。“123”人才培养模式,即按照工学结合的要求,构建“校企共建”的合作育人模式,通过“1个平台”,完成“2个融合”,实现“3合作、3对接、3引入、3进入”来完成对学生的职业能力培养。“123”人才培养方案设计流程图如图1。

学院与利达光电、平原光电、深圳天瞳光电等多家光电企业合作,以职业能力、职业素养培养为主线,充分发挥校企双主体的育人作用,结合光电制造技术专业发展,以及行业、企业对本专业人才的要求,确定人才培养目标和规格。按照职业岗位能力要求,校企合作完善“校企合作、工学结合的能力递进”人才培养模式改革,实现学生与员工身份互换,将校企合作、工学结合贯穿于人才培养的全过程,如图2。根据光电制造技术专业职业岗位的职业能力要求,按照专业基本能力专项能力综合能力三段递进。结合学生职业生涯发展的特点,实行专业认识实习、专业单项训练、专业综合实训、顶岗实训三年不间断的实践教学组织方式,校企共同开发课程、实训项目。四、校企合作构建“1434”课程体系

1.岗位职业能力分析

通过走访武汉、深圳、福州、常州、焦作、洛阳、南阳等地光电企业,开展光电制造技术专业人才需求调研,和近3年精密机械技术专业(光电技术方向)的毕业生调查分析,归纳光电制造技术专业主要面向岗位:光学加工操作、光学镀膜、产品质量检验、加工工艺编制、光学仪器装配与调校、光电产品销售与生产管理等,依照毕业生岗位分布情以及学生发展需求,把光学加工操作、光学镀膜、质量检验及光学仪器装配与调校岗位确定为关键岗位,明确光学零件加工、光学镀膜、光学测量、装配与调校等能力为光电制造技术专业核心职业能力。

2.根据岗位职业能力分析,确定以“能力为本”的专业培养目标

本专业以服务区域经济为出发点,立足河南国防科技工业和南阳光电产业基地,面向全国光电制造领域,培训德、智、体、美全面发展,具备良好的职业素质、团队合作与创新精神,掌握光电制造技术专业必备的专业理论知识和光学加工机床操作、光学产品质检、光学产品镀膜等技能,能够胜任光学元件的生产、质量检测、光学机床的故障维护、光学加工车间的生产管理、光电产品的装校、销售与售后服务等岗位需要的高端技能型专门人才。

3.引入行业标准,校企合作共同构建“1434”课程体系

校企共同分析专业岗位职业能力,归纳行动领域,并将其转换学习领域,基本思路如图3。在课程建设过程中,将国家光学加工行业标准《光学系统参数的测定》(GB/t10987-1989)、《光学零件镀膜、分类、符号及标注》(GB/t6179-929)、军用标准《光学膜层通用规范》(GJB2485-95)等技术规范和标准融入课程建设;将课程和标准相结合,使教学、实验、实训和行业标准相融合,贯穿于各个专业核心课程。

光电制造技术专业以综合职业能力培养为宗旨,突出职业素质和职业技能培养,校企合作共同构建了1个目标、4个课程平台、3个教学体系、4个证书的课程体系,即“1434”课程体系,如图4。“1个目标”即以光电制造职业素质和职业综合能力培养为目标,“4个课程平台”即公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程和专业综合实践课及拓展课等四大课程平台;“3个教学体系”即理论教学体系、实践教学体系、素质拓展教育体系;“4个证书”即英语应用能力证书、计算机等级证书、职业资格证书、毕业证书。通过以上教学实践所培养的学生在综合能力、应用能力和职业素质等方面具备明显优势,基本实现了培养软件蓝领人才的目标,越来越多的学生获得了与培养目标相适应的就业岗位。

参考文献:

[1]梅鲁海,基于工学结合示范性专业人才培养模式的实践与探讨[J].温州职业技术学院学报,2009,(3).

光学加工技术篇10

关键词:数控机床;机械加工;制造行业

1概述

近些年来,为了使产品在加工时的效率能够有效的提高,制造行业会通过降低产品成本、增强企业的竞争力等手段。数控机床的控制系统使机械加工制造行业的发展有了保障,并且能够通过机床的拉制使多轴联动加工,从而满足了生产机械加工的需求,使加工效率提高。1952年第一台数控铣床的出现,在制造行业的效率方面产生了很大的优势,特别是在效率高的方面使企业得益,本文从两个方面来体现数控组合机床加工技术的高效发展:(1)采用工艺优

化、刀具路径优化、高速切削和刀具结构优化来大大加快单台机床的工作效率;(2)在加工工件的需求上,把数台数控机床组合使机床自动化。

2机械制造技术的发展现状

制造行业给人们带来了灿烂的物质文明。衡量国家经济发展的重要音速是制造业的发达程度,制造行业在很多国家的经济发展中起到举足轻重的作用,全球的竞争和经济的发展给制造业带来了很多新的挑战。为了适应今天的制造业发展,企业需要满足市场更高的要求,企业若是能在市场中鹤立鸡群,就必须对机械加工技术进行创新,并橛没Ц咝率的提供价格低、品质高、富有个性化的加工产品,这样让先进机械制造技术在用户和市场中能够赢得一片天地。

先进机械制造技术的主要特点:(1)包含机械科学、信息科学、系统科学、管理科学的一种综合学科;(2)以可持续发展、快捷制造、高效低成本为基本目标;(3)重视制造过程和体制的简洁合理化,管理与技术结合的全新的生产方式。

先进机械制造技术的主要发展趋势:(1)向高精度方向发展;

(2)向自动化、集成化、智能化方向发展;(3)特种化加工;(4)表面工程;(5)适应现代化社会、环境的可持续发展,节约资源的绿色制造化。而多工具联动控制机械加工技术是近代先进机械制造技术的一个重大发展和进步。

3多工具联动控制机械加工技术的有关概论

3.1多工具联动控制机械加工技术的含义

单工位多工具联动控制机械加工技术是基于某些曲面工件具有径向对称分布特征和回转特征特点下,在单一工位采用数个刀具同时进行的一种加工技术。而多工位多工具联动控制机械加工技术是基于一个工作台上存在的数个工位下,在其每个工位都才用单个刀具同时进行的一种加工技术。

3.2多工具联动控制机械加工技术的优点

单工位多工具联动控制机械加工技术抛光特点有:灵活生产、刀具易规划、效率能大大提高等;因曲面工件具有径向对称分布特征和回转特征而使加工效率大大提高。多工位多工具联动控制机械加工技术抛光特点有:大批量生产性、控制简易性、高效性等。用这种方式加工可以一次加工输个工件,大大提高了加工效率,同步抛光数个工位,加工效率也会随着工位的增加而增加。专用磨具和工件分布对称,若要实现多工件和磨具同时运动,只需把单个磨具的刀具轨迹都规划好。加工数个工件可以用一台机床来完成,操作便易,工业生产可以实现大批量。

4与多工具联动控制机械加工技术有关的工程应用

4.1单工位多工具铝轮毂曲面机械抛光机床

抛光这道工序在铝合金汽车轮毂加工过程中很重要,这就需要无过抛变形、去除均匀的抛光表面材料,使其表面粗糙度提高到某值。但是因为代加工轮毂的表面很粗糙、形状很复杂、种类多和需要高效率等,国内电水壶和轮毂生产企业大都靠工人的经验来抛光。基于铝合金汽车轮毂其表面的特性,使用单工位多工具联动控制机械抛光可以大大加快了生产速度。

4.2多工位多工具不锈钢电水壶机械抛光机床

为了精饰外观,不锈钢电水壶表面抛光在加工过程最后一步。但是抛光时,电水壶机械中大都是难抛光、形状各异、抛光质量和高效率需求的材料,使得现在电水壶机械抛光机床不能适合企业生产。但若要用人工进行电水壶抛光,则加工速度明显降低,抛光的质量也会不稳定,大大影响了电水壶行业的发展。抛光机床有三个工位可以一起抛光加工,加工时间缩短了2-3倍,工人的劳动力降低,产品的生产成本也会下降。专用磨具和工件分布对称,只需规划好单个磨具的刀具轨迹,工人就能快捷简单的操作。另外,机床上附带吸尘装置,可以控制加工环境,避免粉尘污染。

4.3单工位和多工位多工具联动控制机械加工的关键技术

(1)设计多工具同时抛光并加工机床的结构。若加工机床的结构设计不合理,那么加工过程将会变得复杂,为了降低加工成本和保证产品质量,在机床的结构方面需要更加重视;(2)设计多工具姿态同时调节补偿器。在产品加工时,保证质量的关键是多工具同时协调,这就需要各个工具姿态相同。但是由于机床或工件会引起误差,造成不同时,则需要设计多工具姿态来调节补偿器;(3)设计多工位姿态同时调整装置。工件在制造时会发生旋转、移动等形式变化,多工位姿态由高度和角度构成,实现同步加工的手段就是调整装置让工件有合适的角度、高度和位置。

5结束语

目前,单工位多工具铝轮毂曲面机械抛光机床和多工位多工具不锈钢电水壶机械抛光机床已经被企业生产利用,运行中的机床可靠平稳,基于抛光表面质量稳定,利用多工具联动控制机械加工技术抛光比人工抛光的效率增加了70%,和另外机械抛光方式比较有更大的优势。除此之外,多工具机床抛光会改善加工环境、使工人劳动力降低并减少污染,符合目前社会效应和经济利益。所以得出:多工具联动控制机械加工技术实用且高效。

参考文献

[1]王建伟.机械加工中电化学加工过程的可控性分析[J].中国新技术新产品,2012(13):27-28.

[2]田浩天.机械加工机床工具箱的改进设计[J].黑龙江科技信息,2012(35):20.

[3]王英伟,莫蓉,万能等.多粒度机械加工设计意图建模方法研究[J].工具技术,2014,48(6):31-35.