先进制造技术的论文范例6篇

先进制造技术的论文范文1

关键词：先进制造技术；教学内容；考核方式

【中图分类号】G712

制造业是国民经济中重要的支柱产业，制造技术的水平和制造业的实力反映一个国家的生产力水平，决定着国家的经济竞争力和综合国力的强弱。由于传统的以大批量生产为特征的制造技术和制造模式已无法适应现代市场环境的严峻挑战，从而引发了制造技术、制造模式和管理技术的剧烈变革，先进制造技术就是在这样的环境下提出来的新观点。先进制造技术是

制造业在不断吸收信息技术及现代化管理技术等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务直至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷的生产，从而提高企业市场竞争力的制造技术的总称。

随着我国制造业的迅猛发展，先进制造技术和现代管理方法在生产中的应用越来越多，我院机械类专业开设了《先进制造技术》课程，目的是拓宽学生专业视野，掌握制造技术最新发展。由于先进制造技术课程涉及的内容多，哲理深奥，覆盖面广等原因，使得学生在学习的过程中理解和掌握比较困难，学生的感性认识欠缺，对学习的兴趣不高，普遍感到枯燥难懂，学习注意力难以持久，因而学习效果不好。怎样使学生在有限的时间内学到更多的知识，培养良好的职业素养和创新能力，对先进制造技术课程进行教学内容和教学手段的改革就显得十分重要。

一、《先进制造技术》课程的特点

1.课程的内容多，覆盖面广

《先进制造技术》课程的内容十分繁杂，覆盖面广，包括柔性制造系统、计算机集成制造系统、快速成型技术、先进生产管理技术、特种加工技术、超精加工技术、纳米加工技术、生物加工技术和绿色制造等先进的制造工艺技术和成组技术、并行工程、精益生产、准时生产、敏捷制造、虚拟制造、可重构制造、网络制造、智能制造等先进的制造模式，以及现代生产管理信息系统、企业供应链管理和产品数据管理等先进的管理技术等。

2.课程内容上既继承又发展，具有动态性

《先进制造技术》课程所讲授的内容中有很多的先进技术是既继承又发展的。如在物料需求计划的基础上，将企业的经营、销售、财务、成本管理纳入，则发展为制造资源计划，而制造资源计划经过扩充和进一步完善则发展成为企业资源计划。同时，随着时间的推移，各种先进制造技术不断吸收各种最新技术成果，并不断发展和创新。故本课程的内容也具有动态性，需要不断地更新。

3.教材内容的滞后性

先进制造技术发展迅速，而教材的内容大多是已经成熟或即将成熟的知识，与相关学科的最新进展相比存在一定的滞后性。因此，授课教师必须及时检索、查阅相关技术的最新研究成果，并补充到教学内容中，使学生能够掌握制造技术的最新知识。

4.教材内容的概述性

由于该课程涉及的内容多、课时少（一般为40课时），对于每一种先进制造技术，本课程都不能进行深入、详细的讲解，而只介绍其基本原理、特点、应用和发展趋势等。

二、教学改革

1.教学内容

作为高等教育的重要组成部分，高等职业教育以造就新型工业化需要的能力强、素质高的高端技能型人才为目标，不仅要培养大量能够胜任现场操作的高技能人才，而且要为潜在的未来能够担当企业推动技术创新和实现科技成果转化的高端技能人才营造训练环境。未来先进制造技术要求从业者既有较强的实践动手能力，又有一定的理论知识和智力技能，必须具有较强的自主学习能力和创新能力，具有对新知识、新技术的快速学习、吸收和创造性的应用能力，能够把高新技术和设计成果迅速转化为实践、产品，促进制造企业的产品创新和技术创新。先进制造技术作为一种动态技术，不断吸收各种最新的技术成果，那么作为介绍先进制造技术的《先进制造技术》课程也应该是一门动态的课程，随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展。另外，由于先进制造技术涉及产品的整个生命周期，从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理、售前售后服务到产品的回收等方方面面的内容，因此先进制造技术课程的内容十分庞杂，涉及许多其它学科的知识，如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等，在短时间内全部掌握是不可能的。对于教学内容的安排就显得尤为重要，先进制造技术包含的内容非常广泛，教学课时内不能全部介绍，课堂教学只能选择有限的部分内容讲解。重点介绍现代设计技术、先进成形制造技术、先进制造工艺技术、制造自动化、先进制造的模式与管理技术等核心内容。同时，教师应注意收集各种先进制造技术最新的研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性。

2.课堂教学方式

如何增加学生学习的动力，激发学生学习新知识和新技术的兴趣。要转变传统的教师观与学生观，教师不能只单纯地传授知识，为人师表，把学生当作被动受教育的客体。在课堂教学中，从以教师为中心向以教师为主导，学生为主体的转变，从单一的专业教育向综合素质教育和通识教育的转变，从以传授知识为主向全面地培养能力为主的转变，从单一的培养模式向多层次、多方位的立体培养和因材施教的转变，从封闭式教学向开放式教学转变。经过一段时间的学习，确立引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学三个学习目标。

（1）教师应引导学生自主学习

知识更新速度的加快，知识总量急剧增加，教育的重点要从传授知识转变为着重培养能力，特别是学习能力和思维能力。教师在教学过程中，要充分发挥学生的主观能动作用，引导和启发学生主动认知、质疑问题，重点掌握研究和解决问题的思路和方法。注意指导学生对所学知识的思考、归纳、总结、应用，从而了解学习过程，认识学习规律，寻找和总结适合自己的、灵活而高效的学习方法，发展学生的自主学习能力，为学生的再学习和继续发展奠定基础。教学中引导学生明确想学什么和应该知道什么，然后让学生选择自己感兴趣的部分内容自主学习，在课余的时候收集相关的新知识和新技术，在课堂中给予学生机会讲解。学生选择学习内容，掌握了学习的主动权，激发了学习兴趣。同时应及时修订和充实教学的内容，扩大课程教学资源，提高课堂教学的柔性。

（2）在课堂上引入案例教学法

通过企业生产实例提出需要解决的问题，然后介绍解决问题的方法，最后总结必要的结论和概念，避免传统的提出概念、解释概念、举例说明这一知识学习的三段论，这样可以让学生从死啃理论教学和书本中走出来。在课堂上中通过给定的问题情景，鼓励学生以小组活动的形式运用已学的知识，模拟解决问题的方法，通过讨论共同找出结论。学习能力弱的同学碰到自己解决不好的问题时，可以由能力较强的小组成员讨论解决，也可以在其他小组同学的帮助下完成。小组讨论既可以让学生互补知识，同时也锻炼了学生团队合作精神。

（3）合理应用多媒体教学课件

那种以教师为中心、课堂为中心、书本为中心的教学模式已经不能适应现代课堂的需要，而多媒体教学课件能较好地将文字、图像、声音、动画和视频信息等众多媒体的信息集于一体，给学生提供一个生动逼真、内容丰富、交互性好的人机界面，使学生的各个感官能够同时接受到大量的教学信息和丰富的知识，能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。虽然计算机辅助教学带来了许多新的变化，但多媒体只不过是学习和教学的-种工具，也不是所有的内容都适合应用多媒体，教师需要适时地讲解难点和提醒学生在演示过程中注意观察重点，并及时加以引导、启发、归纳和总结。

（4）培养创新意识和创新能力

创新能力是21世纪从业者的基本要素。要从授课指导思想、学习环境、课程评估、学习气氛等多种因素考虑，把课堂教育中的不同教学环节、教学方法、课外活动的作用结合起来，激发学生的创新动机和创新精神。教师应注意给学生营造不同智力要求又有挑战性的问题情景，让学生通过自己一系列思维的加工，发展自己的创新思维和能力；给学生以主动探究、自主学习的空间，通过各种途径、形式搜集、整理资料，通过质疑、思考、论证、解决问题，得出结论；采用启发式、讨论式等多种教学类型和组织形式，注意激发学生多方面的思维，使其智力活动多样化、丰富化；给学生以心理安全的教学气氛，鼓励和尊重学生的提出的各种问题和想法，让学生知道他们的观点是有价值的，并从因果关系上展开评价。

3.考核方法

考核方法主要表现在考核内容和考核形式两个方面。在考核内容上尽量涉及先进制造技术的各个方面，知识覆盖面宽，考核内容全面，同时要抓住重点，选择那些广泛应用于我国生产实际的先进制造技术，如数控技术、激光技术等。在考核形式上可以采取上课讨论、平时查阅文献、课后布置作业、实践环节、小论文等多种形式，变考知识为考能力，按照一定比例权重来决定本课程的最终成绩，这样可以改变过去"一张试卷定终身"的局面。同时给学生在学习本课程时很大的自由度，锻炼学生的查阅文献、信息获取，论文写作、实践和操作等方面的能力。另外，可以采用合适的方式让学生对本课程进行评价，一方面对教师的教学方法、教学效果提出一些建设性的意见，以便教师根据反馈意见进行改进；同时可以根据课程评价内容反映学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种辅助方式。

三、小结

先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、系统集成性和动态性等特点，是在传统制造技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术等相互渗透、融合而形成的。《先进制造技术》这门课程也要随着先进制造技术的发展而与时俱进，从教学内容、教学方法、考核方法等方面进行改革。使课堂教学质量得到变革性的提高，从而培养出具备更强创新能力、综合能力、能适应环境变化的高端技能型型人才。

参考文献：

[1]贾晨辉，马文锁，任小中.先进制造技术课程教学方法研究[J].科技资讯，2009.

先进制造技术的论文范文2

关键词：机械工程 专业硕士 实践能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0130-03

专业硕士培养过程中，具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一，因此，机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短，开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系，发挥机械工程学科的传统优势，使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能，同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标，专业实践是必不可少的重要环节，充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。

1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定

充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求，才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论，掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术，机电一体化系统设计方法，现代制造工程，机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术，信息化、智能化的基础技术，工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强，实践技能水平高，掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。

由机械工程的培养目标可以看出，现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。

2 培养环节的设计

2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式

根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点，该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文（特别是理论部分）的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况，切磋经验，互相配合，共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。

2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计

机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题，必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点，采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成，要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中，应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果，要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后，按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议，充分考核其实践能力，验证课题论文具体实物成果，然后才能将相关材料上报研究生院，提交校学位评定委员会审批，获得机械工程专业硕士学位。

3 实践课程的设定与实施

3.1 现代设计与方法实践能力培训

现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件，然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件，通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码，在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。

3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训

先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行，如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况（如运动、故障报警、加工状态）的演示盘，通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试，完成图形仿真训练。

3.3 机电系统测控方向实践能力的培养

机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制，让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压，然后将电压转换成人们熟悉的数字值；明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念，还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数，从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。

4 结语

机械工程专业硕士实践能力要求较高，通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系，培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力，使其掌握机械工程技术相关理论与技术，做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才，间接促进我国现代制造业的发展。

参考文献

[1] 彭宝营.基于“开放式数控系统”的机械工程专业硕士实践教学设计[J].科技资讯，2015，13（25）：120-122.

[2] 郑鹏，吴建权，沈会祥，等.“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养创新模式研究[J].科技创新导报，2015，10（22）：207-209.

[3] 《设备监理》编辑部.工程硕士培养应以行业队伍建设需求为目标――访全国工程硕士专业学位教育指导委员会秘书处主任高彦芳副教授[J].设备监理，2013（2）：34.

[4] 郑文轩，杨瑛，田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛，2015（34）：154-155.

先进制造技术的论文范文3

【关键词】先进制造技术；教学改革；创新性应用型人才；启发式教学；互动式教学

德州学院为了实现“创新性应用型人才”培养的教学目标，实现教育由应试向综合素质强化转化，培养创新精神和创新能力，提高实践能力，创建了一个能全面提高学生创新能力和综合素质的教学体系-创新性应用型人才培养体系[1]。依托该培养体系，对交通运输专业的重要课程《先进制造技术》进行改革探索，从课程内容体系、教学手段等方面进行教学改革，以提高课程的实用性，满足现代汽车制造产业的发展需要[2]。

一、根据培养要求优化教学内容

结合我院交通运输专业特色和用人单位对毕业生的要求，对课程重新定位。《先进制造技术》课程，在教学计划中属于专业必修课，需要注重与专业特色以及相关领域实际的结合，制定教学大纲时，既要要求学生掌握一定的理论基础，同时也要注重与实际设备的联系，以实现知识、能力、素质协调发展和综合提高。

另外，在内容方面，对于教材中偏离专业人才培养目标要求的内容进行删减，例如，压缩在实践中应用较少的公式推导、分析和计算等内容，增加与交通运输实际生产紧密相关的实例以及前沿制造技术。通过科学选取，优化组合，使得教学内容既丰富又实用，满足了培养创新性应用型人才的需要[3]。

二、根据培养要求改进教学方法和教学手段

为了满足“厚基础、强实践、求创新、高素养、重责任”的培养要求，对教学方法和教学手段进行改进和创新。

（一）教学方法的改进

1.采用启发式教学方法。在《先进制造技术》这门课程中，由于许多新加工技术与方法学生从未接触过，这就需要根据教学任务，尊重学习的客观规律，从学生的实际出发，启发学生的思维，充分调动学生的积极性。一方面可以通过模型进行演示启发，例如可以将要学习的零件同以前学过的零件进行类比启发学生；另一方面，可以将科研中遇到的问题提出来，进行启发式提问、分析和讲解，以利于提高学生的创新思维能力，同时也激发了学生参与项目研究的热情，提高实践能力[4]。

2.互动式教学方法。互动式教学是指为了激发教学双方的主动性，开拓创造性思维，在课堂上教师与学生不断地进行交流与沟通，通过讲解、辩论[5]，形成良好互动，将课堂还给学生，让学生成为课堂的主人，改善和活跃课堂气氛，培养学生的自学能力、表现能力和创造能力，反响良好。

（二）教学手段的改革

1.使用多媒体教学改善教学效果。在《先进制造技术》这门课程中，涉及到各种先进的加工工艺及设备，由于不可能将各种设备搬到教室，因此合理运用计算机技术，将新技术新产业以多种媒体信息作用于学生，进行全方位、多视角和多层次的演示，从而达到最优的教学效果[6]。既激发了学生的学习兴趣，同时又有利于突破教学难点，提高教学效率。

2.建立网络主页，进行有效师生互动。通过制作的网络平台，将教学课件、参考资料等挂到网络主页上，并随着前沿技术的发展及时更新内容。学生亦可以通过平台进行预习与复习，并可以提交作业，同时就一些问题进行讨论与研究，还可以反馈给老师问题，教师同时可根据平台所反映的情况修改教学计划与方法，改善教学效果。实践证明，充分利用信息技术，对教学有良好的促进作用。

（三）实践教学的改革

实践教学对于培养应用型人才的大学来说至关重要[7]。德州学院历来重视培养学生的创新意识、创新思维和创新能力，以此为切入点，并根据学院推出的“四层次、八模块”的实践教学内容结构，结合我院实际情况，对实践教学方式进行多元化改革。

1.对实验内容、实验方法进行改革

重点把传统的示范性、验证性实验改为综合性设计实验。在对基础理论知识和设计方法掌握的基础的同时也能进一步掌握机械产品的一般设计过程；增加实验学时所占的比重，增加学生参与实践的时间；实验结束后及时进行讲评或讨论，注重实验效果；促进实验室全面对学生开放，创造学生利用实验室创新研究的机会。

2.对科技创新训练进行强化

通过创立科技部，以让学生独立承担各种小型科研课题；组织学生参加各类大学生科技创新竞赛，如全国大学生智能车竞赛、机电产品创新大赛等，充分发挥学生的创新思维，激发了学生的学习兴趣，提高学生的创新能力。

3.强化科研训练

通过组织学生参与教师科研等方式，对学生进行有效的科学研究训练，培养学生创新精神与动手能力。

4.积极创建校内外实践教学基地，推进校企合作

校企之间建立良好的合作关系对于实践教学水平的提高具有重要的推动作用[8]。汽车工程学院非常重视实习基地建设，设有汽车与交通工程实验中心，包括新能源汽车实验中心、汽车检测中心、汽车专业基础实验中心等。现有实验室面积7640平方米，主要设备有：新能源汽车直流驱动电机控制实验台、油电混合动力汽车燃油动力-电动力实验装置、电动汽车驱动电机-控制器实验台等设备。按照德州学院“基础实践+专业实践+综合实践”三个层次构建新的实践教学课程体系要求，加强校企合作，制订相应的实验、实习及毕业设计（论文）等教学计划；同时校企双方进一步巩固加强实习基地建设。目前我院已分别与宝雅新能源汽车有限公司、福田雷沃重工等多家企业签署了合作共建协议，进行顶岗实习，为将来从事交通运输工作打下了坚实基础。聘请企业中有经验的工程师到我院参与实验教学，同时选派优秀教师到企业参与项目开发，提高业务水平。

三、结束语

依据德州学院创新性应用型人才培养要求，对《先进制造技术》课程从教学内容、教学方法及手段、实践教学进行了改革探索；通过理论与实践相结合，激发了学生的学习积极性、主动性，开拓了思维，为社会培养了创新性应用型复合型人才，满足了汽车行业对人才的需求。

参考文献

[1]董雁.先进制造技术课程自主学习教学模式探索[J].中国科教创新导刊，2013（13）：16-18.

[2]李彬，王红.先进制造技术课程教学方法探讨[J].价值工程，2012（17）：35-36.

[3]张有强，孙永华，周岭，罗树丽.先进制造技术课堂互主教学法探讨与实践[J].中国科教创新导刊，2012（17）：32-33.

[4]黄中华，谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报（社会科学版），2011（04）：112.

[5]王.提高《先进制造技术》课程教学质量的研究与实践[J].科技信息，2011（12）：135.

[6]刘敬露，胡蓉.先进制造技术实习教学体系改革[J].实验科学与技术，2011（04）：60-61.

[7]李雄兵.提高先进制造技术教学质量的探讨[J].机械管理开发，2010（02）：85-86.

先进制造技术的论文范文4

关键词：精品课程；教学研究；教学模式；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0220-02

一、引言

特种加工技术是指依靠声、光、电、磁、化学、热及其复合等的能量形式，使其施加于被加工材料的表面，通过一定的控制措施实现对零件的尺寸加工、形状加工、表面改性、表面处理等的非传统加工方法；是机械加工工艺的补充和延伸；是先进制造技术的重要组成部分。本课程所涉及的内容理论较深，学科交叉多，知识面广，工艺更新快，学生学习难度较大。随着现代化信息技术的发展和制造领域对人才需求的不断增加，以前的教学方法和手段已经不能满足发展的需要。为此，本文从课程定位、教学体系、教学内容、教学方法、实践教学、网上互动平台建设等方面着手，对“特种加工技术”精品课程建设进行了研究和探讨，建立了一套独具特色的现代化专业课程教学模式。

二、课程定位

为适应高等教育改革是需要，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的精神，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。2010年我校作为山东省属高校中唯一一所入围“卓越计划”的高校，机械设计制造及其自动化专业获得立项支持。“特种加工技术”课程是机械工程领域机械制造及其自动化专业的主干专业课程之一，是机械加工工艺的补充和延伸，是先进制造技术的重要组成部分。该门课程的定位和目标是培养掌握特种加工理论、加工工艺、工艺编程与操作的，符合当今制造业急需的，以数字化信息化技术推动下的“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的机电制造业复合型高素质技能型并具有一定开发能力的技术人才。

三、教学体系建设

“特种加工技术”课程的主要特点是多学科交叉、知识面宽（涉及声、光、电、热、磁、化学等方面），知识跨度大。其课程体系建设重点解决理论知识与实践应用的有机结合，提高学生学习的主动性和创造性，培养和提高学生的理论水平、工程实践和应用能力。主要从以下几个方面构建课程体系。

1.以理论为依据，以工程应用为背景，加强理论与实际的结合，培养学生的工程意识和实践能力。“特种加工技术”作为一门实践性很强的专业课，是本科教育阶段综合性工程应用的教学环节，也是实现培养目标的重要途径。为此，根据上述课程定位，结合当今制造业对人才培养的要求，笔者在承担多项国家级和省部级科研课题研究过程中，收集了大量国内外科研技术资料，探讨本学科前沿知识，掌握了本专业范围的许多新理论、新成果、新方法、新工艺，及时补充和更新教学内容。本着培养学生“三方面能力”，即综合理解和运用机械工程基础知识的能力，透彻理解特种加工的基本理论和基本应用的能力，结合具体工程实际解决和研发新加工方法的创新能力。落实“一方面素质”，即具备在制造业信息化技术、控制技术、传感检测技术推动下，机电一体化的复合型人才高素质的课程建设培养目标。以生动、形象、直观、多样化的教学方法和手段，使该课程基本知识的传授，融科研与教学于一体，及时更新、充实教学内容，突出了理论与实际的紧密联系。

2.强化实验教学，提高学生的动手实践能力。实验教学作为实践教学的重要组成部分，是课堂教学的重要补充和延伸。为了保证实验教学质量，在实验教学中，采用多元化的实验教学模式，将创新能力、设计能力和动手能力的培养贯穿于实验教学过程。具体做法是：设计实验内容，既要保证学生掌握基本的理论知识，又要加强学生实践能力和动手能力的培养，并且将零件加工方案的选择、工艺路线的分析、加工工艺的制定、数控加工程序的编制以及实验报告等有机结合起来，形成一套为培养学生机械加工方法的选择和加工工艺的制定能力服务的完善的实验教学体系，确立培养学生的工程实践与创新设计能力为主线的教学目标。在安排实验内容和编制实验教学大纲过程中，需要根据各种特种加工设备目前在实际生产中的普及情况，结合学校现有的实验条件，对特种加工各类课程进行合理安排。

3.结合实习环节，拓宽学生视野。实验课的开设让学生现场感受到特种加工的奇特魅力和独到效果。但实验室里的加工实验不是真正的生产，为了让学生亲身感受特种加工工艺在生产中的应用，在课程结束后安排一周的生产实习。在实习过程中，学生通过参观和亲身体验，增长见识，扩大视野。对特种加工的工业化生产组织形式、产品类型、生产环境以及机床操作等有深入的了解。通过在工厂的实习，使学生全面了解和掌握特种加工在生产中的应用、工作环境以及产品的适应性，这对以后从事该方面的工作具有非常直接的指导意义。

4.毕业设计环节融入特种加工方面的研究和设计。毕业设计环节是学生大学四年最后的学习阶段，最能锻炼学生的综合应用能力和独立思考能力。在设计学生的毕业设计题目时，结合老师在特种加工方面的研究课题，使学生参与相关课题的研究。这样既巩固了特种加工知识，又掌握了该技术的实际应用。为学生以后的工作和学习打下坚实的基础。

下页的图是运用现代化的教学手段建立的《特种加工技术》精品课程教学体系。

四、教学内容与教学方法

“特种加工技术”是当今制造业在数字信息化技术、控制技术、传感检测技术快速发展的推动下，机械工程领域中出现的现代先进制造技术和加工方法，给机械制造业带来了深刻的变革，促进了制造业向更深更高层次发展。本着培养学生“三方面能力”，落实“一方面素质”的课程建设培养目标，其教学内容和方法主要从以下方面进行。理论教学与实践教学结合，理论教学突出先进性、实用性和前沿性。在课堂教学上，强调理论与实践的融合和知识之间的内在联系。重视专业性较强的和相关的应用理论，突出理论的实用性，主要遵循如下原则。（1）应用性原则：理论教学以应用为目的，通过学以致用掌握基本概念和基本理论、强化应用为教学重点，加强工程素质、工程实践能力和创新能力的培养。（2）整合性原则：打破原有的课程界限，突出各门课程的综合性，体现了传统工程技术、现代工程技术的融合，建立整合性内容课程。（3）先进性原则：针对当今国内外制造业发展的现状，为了拓宽学生的知识面和激发学习兴趣，增加现代技术含量，处理好传统与现代教学内容的关系。改进教学方法，采用现代教学手段提高教学质量和效率。（4）“特种加工技术”课程有关的毕业设计突出综合性，遵循一切理论教学为培养工程应用能力服务。课题来自生产一线和教师正在研究的课题；学生直接参与科研和实验室建设，在老师的指导下进行设备改进和性能研发。毕业设计一人一题。对实验进行了重新审核和研讨，加大实验改革力度，增加创新性实验，提高学生的学习兴趣和学习积极性。采用多媒体教学，增加案例解析，加强实践性环节教学，让学生到实训基地进行训练，增加对课堂知识的理解和掌握。

五、实践教学

实践教学主要从三方面入手。

1.实验教学。我校实验室建设力度很大，拥有符合特种加工试验条件的一整套先进的试验仪器和设备。如数控电火花成型加工机、数控电火花线切割加工机床、快速成型机、超声加工机、数控激光加工机、五轴联动数控加工中心、三座标测量仪等若干先进的加工试验设备。

2.校内外实习实训教学。我校工程实训中心设备比较齐全、先进，给学生学习提供了比较好的工程实训条件。通过与企业联系与合作，建立了多处校外生产实习基地。每年分期分批带领学生到企业实习，已形成“特种加工技术”课程良好的教学基础支撑。

3.毕业设计环节。利用毕业实习与毕业设计，使学生了解毕业设计题目中相关技术的发展现状，通过亲自设计特种加工设备，参加教师的相关课题研究，加深对特种加工工艺的理解，提高学生的综合应用能力和创新能力。

六、网上互动平台建设

在学生课后自学学时内充分发挥网络资源的优势，在学校信息化教学平台上建立主讲教师与学生网上交流、网上答疑、网络授课等的互动平台，同时积极发挥网络课件和多媒体技术的优势，适当缩减面授学时，形成以授课、实验、实习、网上互动、毕业设计综合运用的多方位立体化的教学模式。

七、结语

经过多年的教学研究与实践，特种加工技术精品课程建设取得了预期的效果，主要体现在如下方面。

1.学生的学习积极性明显提高，基本理论知识的掌握更加扎实。通过教学改革，采用生动、形象、有趣的教学手段和启发式、讨论式的教学方法，将特种加工技术中涉及的声、光、电、磁、化学、传感、控制、计算机技术等应用于加工制造业，极大地激发和提高了学生的兴趣和学习积极性，使他们对特种加工技术理论有了更加深入的理解和掌握。

2.学生分析和解决工程实际问题的能力有了长足的进步。精品课程的建设和教学方法的改革，提高了学生的动手能力和综合应用能力，增强了学生的科技创新意识。在后续课程和毕业设计中，学生能较好地运用特种加工知识解决工程实际问题。

3.通过该精品课程的建设，使教师的教学、科研水平进一步提高，起到了教学相长的作用。教师相继在各类期刊杂志上发表数篇教研教改论文，在国家级重要期刊上发表科研论文数十余篇。该项目的建设对培养学生的工程意识和创新能力发挥了重要作用。

参考文献：

先进制造技术的论文范文5

产学研合作的特色与优势

产学研一体化思路明确

河南科技大学组建合并后，学校明确提出了产学研一体化的发展思路。目前学校领导和科技人员都非常重视科技成果转化和产学研合作，在《河南科技大学2003～2010年科技发展规划》中，在指导思想、奋斗目标和工作措施方面都强调了产学研合作问题，同时学校制定了《河南科技大学横向科研工作管理办法》、《河南科技大学横向科研经费管理办法》、《河南科技大学专利管理办法》、《河南科技大学保护知识产权规定》以及《河南科技大学产业管理暂行规定》等政策，大大提高了全校科技人员科技创新、科技开发和成果转化的积极性。

目前，学校已与河南省内多家科研院所和企业开展了多种形式的联合与合作，既为地方经济建设和社会发展做出了贡献，又解决了教学、科研基地问题，实现了学校与地方科研院所和企业的优势互补和资源共享。

工科特色和优势明显

河南科技大学是河南省内最早建立的工科大学之一，工科特色和优势明显。36个省级重点学科中的28个为工学。锥齿轮研究处于国际领先水平；轴承设计与摩擦学、新型功能材料、车辆设计与内燃机技术、数控和机电一体化技术等研究处于国内先进水平。

科研创新平台高

学校高度重视创新平台建设，在省科技厅、省教育厅等部门的大力支持下，先后投入6000余万元建设各层次的科研基地。如“摩擦学与材料防护教育部工程研究中心”、“河南省机械设计及传动系统重点实验室”、“河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室”、“河南省耐磨材料工程技术研究中心”、“河南省高等学校先进制造技术重点学科开放实验室”、“河南省显微外科研究所”等研究基地以及“机械原理及机械设计”和“电工电子”省级实验教学示范中心；“中国齿轮教育培训中心”、“中国轴承陈列馆”、“河南省机械工业CAD培训中心”、“河南省制造业信息化技术服务中心”等国家及省级教学培训基地学校还组建了一批高水平的院士实验室。在洛阳市政府的大力支持下学校又建立了10个洛阳市重点实验室和5个洛阳市工程技术中心。以上这些成为学校承担高水平科研项目、产学研合作、科技成果转化和应用基础研究的重要平台。

产学研合作主要做法与成效

本世纪初，省委、省政府把洛阳确定为先进制造业基地，为学校带来了重大发展机遇。学校以市场为导向，以技术创新和制度创新为动力，积极推进产学研合作，努力使学校成为先进制造业理念的策源地，学校在科研开发、成果推广和人才培训等方面，积极参与洛阳先进制造基地建设，为地方经济和发展服务。

联合攻关，提高承担高水平科研课题的能力

学科交叉融合，产学研联合攻关，是当代科技创新的两大趋势，只有通过多学科合作，产学研合作，才能尽快实现技术的跨越式发展。洛阳有一大批高水平研究院所，这些科研院所在科技创新方面有独特的优势。学校加强与研究院所的联合与合作，可实现学校和研究院所优势互补和资源共享。同时，洛阳有多家国内大型和特大型企业，加强与企业特别是大中型企业合作，通过与企业共建实验室或工程技术中心，协助企业解决难题，争取企业对学校更多地支持，实现技术创新力量的合理配置。目前学校主要借助于政府搭桥，与企业和研究院所共同唱戏，实现双赢。洛阳市政府、涧西区政府多次举行高校和地方科研院所及企业的搭桥活动，浙江新昌县政府每年都要来学校进行项目对接和人才招聘洽谈会。通过政府“引线”，改善了过去主要由教师出面，以“小团队”出击的科研格局，大大提高了项目合作的针对性和成功率，科研力量进一步整合，承担高水平科研课题的能力大大加强。近两年，学校签订横向合同300余项，合作范围涉及机械、电子、冶金、石化、材料、生物工程、医疗、农业、畜牧等多个生产领域。

通过产学研合作，学校获得了许多高级别的科研项目。如与中铝洛阳铜业有限公司合作的国家“863”项目“多元微合金化高性能CuNiSi系引线框架带材的研究与开发”，与中国科学院兰州化学物理研究所等单位合作的国家“973”计划“苛刻环境下抗磨材料的基础研究”，与中信重型机械公司合作的国家“863”项目“基于虚拟设计制造技术的大型矿井提升装备开发”，与洛阳轴研科技股份有限公司合作的国家“十五”计划“轴承组件动态性能分析及试验”，与国家小麦种子工程中心合作的国家“十五”计划“旱作物小麦夏玉米节水抗灾培肥一体化技术集成与示范”，与洛阳浮法玻璃集团有限公司合作的国家“863”项目“电子用浮法超薄玻璃生产的智能技术及装备研发”等等。

多种形式促进科技成果转化

学校主要通过以下途径和形式积极推进成果转化，一是合作研究或技术转让，学校主要搞研究和前期技术开发，产业化由企业完成二是校企结合转化，学校向企业提供科研成果的同时，与企业合作实现产业化或合办科技型企业三是校办科技产业，学校分流部分科技人员，直接进行产业化开发并组织生产经营；四是校办科技产业与社会上企业结合，学校进行关键技术和杨心产品开发，向社会辐射，带动一批企业开拓新的产业增长点或提高产品质量。

学校“逆向工程与数字化设计”科研团队利用CAD/CAE/CAM技术，在一拖集团有限公司首次进行了系列“轮式拖拉机和重型卡车”的数字化设计制造，极大地提高了企业产品的核心竞争力。仅70马力一个品种就达到月产2500台，年增产值17.5亿元。学校最新研发的“液压机械双功率流差速转向装置”实现了原地动力转向，最大限度地减少了拖拉机履带的磨损，提高了使用寿命。该产品在东方红1302R橡胶履带拖拉机上装机使用，新增产值6亿元。

学校20世纪70年代参与开发的我国第一代401型背负式谷物联合收割机，为我国背负式谷物联合收割机的普及奠定了技术基础。目前新型背负式谷物联合收割机在十几个厂

家生产，年创利税近亿元。

学校与中铁隧道集团公司、中铁十八集团有限公司等单位共同完成的“长大隧道全断面岩石掘进机掘进技术研究与应用”项目获2005年国家科学技术进步二等奖，项目成果使我国隧道施工技术实现了第四次跨越，达到了世界先进水平。

学校耐磨材料工程技术研究中心自主研发的“铸渗表面合金化导卫板”项目已转让9家单位，生产的复合金属导卫板占全国市场的60％，累计产值超10亿元。“半连续铸造高钒复合轧辊”寿命是现用冷轧辊的6倍，目前已占国内30％的市场份额。

学校与中铝洛阳铜业有限公司合作，攻克了“钢铁磷引线框架铜带”制造的关键技术，大幅度提升了我国引线框架铜合金的综合技术水平，为中铝洛阳铜业有限公司带来了显著的经济效益；集成电路引线框架用铜合金市场占有率达到35％以上，改变了我国该类产品全部依靠进口的局面，降低了我国电子行业的制造成本。

“甘薯脱毒快繁及产业化开发研究”项目，建立了以学校为技术支撑的良种繁育推广体系，推动了脱毒甘薯在洛阳、三门峡、南阳、焦作、平顶山等地市的推广应用，年推广面积4。万亩以上，平均增产幅度达到78.5％，最高增产幅度达269％。

以产学研为载体，全方位服务社会

学校紧紧围绕地方经济建设和社会发展，利用人才、智力优势充分发挥为政府决策咨询的“智库”作用，开展了多层次、多形式的社会服务活动。

学校参与了地方经济社会发展规划的制定，积极为政府决策提供咨询。参与《洛阳先进装备制造业基地总体发展规划》、《洛阳市装备制造业“十一五”发展规划》、《洛阳市经济和社会发展“十一五”发展规划》、《洛阳市骨干财源“十一五”规划》、《洛阳市特色产业集群发展规划》、《洛阳市“十一五”科技发展规划》和《洛阳市科技成果产业化项目规划》等规划的制定，为地方社会发展、产业结构调整和升级、先进制造业基地建设做出了重要贡献学校承担的“新时期河南省扶贫战略模式研究”、“洛阳市制造业信息化推进模型与实施研究”、“洛阳偃师城市一体化规划研究”等课题为政府决策提供了咨询；主持完成的“洛阳市钢制办公家具产业集群发展战略研究”已经被市政府采用并实施三年，巩固了洛阳钢制办公家具产业在全国销量第一的地位。

同时，学校面向企业、医疗、农村的生产第一线开展广泛的专业技术服务活动。学校作为省市牡丹研究项目的首席单位，承担的牡丹花种植面积大幅度增加，加快了产业化进程，使“甲天下”的牡丹为洛阳带来了更多的经济和社会效益。学校与龙门石窟研究院联合成立了“数字化文物保护中心”，对世界文化遗产――龙门石窟进行了数字化保护。学校的司法鉴定中心已开始在法医病理、法医中毒鉴定等方面为社会提供司法鉴定服务，目前已累计开展全国各类司法鉴定3000余例，鉴定的典型案例曾被中央电视台、江苏卫视、大河报等多家媒体报道。学校的“河南省制造业信息化技术服务中心”，三年来共培训各类技术人员4200余名，为河南省制造业向信息化迈进提供了有力支撑。第一附属医院面向豫西地区免费培训乡村医生，并坚持向偏远山区、重病区、社区派出义务医疗队，完成了国家援外医疗任务。学校每年都承担有近20项河南省科普及适用技术传播工程项目，农学类专业的教师经常深入田间地头为广大农民提供农业科技服务，每年都要举办各类培训班50余场，培训农民都在1万人以上。

以产学研合作为平台，提高人才培养质量

2002年以来学校已把“坚持产学研结合的办学特色”作为制订培养方案的重要指导思想，把产学研结合作为培养学生创新精神和能力的重要环节，加强对实践教学环节的统筹规划。学校利用与科研院所、厂矿企业长期合作的优势，引导学生结合生产实际进行毕业设计(论文)、课程设计等实践性教学环节选题长期坚持选聘具有丰富实践经验的企业科技人员作为教学实习、毕业设计(论文)指导教师，仅2007年就外聘教师272人；学校与合作单位一起组织实施学生实践环节的教学，并共同进行考核、记录学分以上措施有效地提高了实践性教学环节的教学质量和学生毕业设计的质量。近年来，学生毕业设计(论文)结合生产实际和科研项目的比例逐年提高。2007届毕业生毕业设计题目中，有93.93％紧密结合生产实际。

学校连续多年被、教育部、等评为全国大中专学生暑期“三下乡”社会实践活动先进单位。在全国及河南省“挑战杯”竞赛、全国数学建模竞赛、大学生机械创新设计大赛等活动中，被评为全国、河南省优秀组织单位在第九届、第十届全国大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛中荣获1个一等奖、2个二等奖、4个三等奖，总成绩排名全国高校第59名；在近三年国家级学术科技类竞赛(含省级赛区)活动中，学校学生共获得三等奖以上奖项120项。

先进制造技术的论文范文6

论文摘要：本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程,分析了高速加工的优点和应用领域，总结了发展数控高速切削加工需要的关键技术和研究方向。

数控高速切削技术(high speed machining,hsm，或high speed cutting,hsc)，是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一，相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向。我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步落后。研究先进技术的理论和应用迫在眉睫。

1、数控高速切削加工的含义

高速切削理论由德国物理学家carl.j.salomon在上世纪三十年代初提出的。他通过大量的实验研究得出结论：在正常的切削速度范围内，切削速度如果提高，会导致切削温度上升，从而加剧了切削刀具的磨损；然而，当切削速度提高到某一定值后，只要超过这个拐点，随着切削速度提高，切削温度就不会升高，反而会下降，因此只要切削速度足够高，就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题，获得良好的加工效益。

随着制造工业的发展，这一理论逐渐被重视，并吸引了众多研究目光，在此理论基础上逐渐形成了数控高速切削技术研究领域，数控高速切削加工技术在发达国家的研究相对较早，经历了理论基础研究、应用基础研究以及应用研究和发展应用，目前已经在一些领域进入实质应用阶段。

关于高速切削加工的范畴，一般有以下几种划分方法，一种是以切削速度来看，认为切削速度超过常规切削速度5－10倍即为高速切削。也有学者以主轴的转速作为界定高速加工的标准，认为主轴转速高于8000r/min即为高速加工。还有从机床主轴设计的角度，以主轴直径和主轴转速的乘积dn定义，如果dn值达到（5～2000）×105mm.r/min，则认为是高速加工。生产实践中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相应不同。一般认为车削速度达到（700～7000）m/min，铣削的速度达到（300～6000）m/min，即认为是高速切削。

另外，从生产实际考虑，高速切削加工概念不仅包含着切削过程的高速，还包含工艺过程的集成和优化，是一个可由此获得良好经济效益的高速度的切削加工，是技术和效益的统一。

高速切削技术是在机床结构及材料、机床设计、制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能cnc系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件和软件技术均得到充分发展基础之上综合而成的。因此，高速切削技术是一个复杂的系统工程，是一个随相关技术发展而不断发展的概念。

2、数控高速切削加工的优越性

由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技术不仅提高了切削加工的生产率，和常规切削相比还具有一些明显的优越性：第一、切削力小：在高速铣削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常规切削降低30％以上，尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少。既减轻刀具磨损，又有效控制了加工系统的振动，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和进给速度都大幅度提高，相同时间内的材料切除率也相应大大提高。从而大大提高了加工效率。第三、工件热变形小:在高速切削时，大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走，因此加工表面的受热时间短，不会由于温升导致热变形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力学性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常进给量也比较小，使加工表面的粗糙度大大降低，同时由于切削力小于常规切削，加工系统的振动降低，加工过程更平稳，因此能获得良好的表明质量，可实现高精度、低粗糙度加工。第五、绿色环保：高速切削时，工件的加工时间缩短，能源和设备的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同时由于高速切削可以实现干式切削，减少甚至不用切削液，减少污染和能耗。

3、数控高速切削技术的应用领域研究

鉴于以上所述高速切削加工的特点，使该技术在传统加工薄弱的领域有着巨大应用潜力。首先，对于薄壁类零件和细长的工件，采用高速切削，切削力显著降低，热量被切屑带走，可以很好的弥补采用传统方法时由于切削力和切削热的影响而造成其变形的问题，大大提高了加工质量。其次，由于切削抗力小，刀具磨损减缓，高锰钢、淬硬钢、奥氏体不锈钢、复合材料、耐磨铸铁等用传统方法难以加工的材料，可以研究采用数控高速切削技术来加工。另外，在汽车、模具、航天航空等制造领域, 一些整体构件需要比较大的材料切除率，由于数控高速切削的进给速度可随切削速度的提高而相应提高, 使得单位时间内的材料切除率大大提高，因而在模具制造、汽车制造、航空航天制造中，数控高速切削技术的应用将产生巨大的经济效益。第四，由于高速切削时，加工过程平稳、振动小，与常规切削相比, 高速切削可显著提高加工精度1～2级,完全可以取消后续的光整加工, 同时，采用数控高速切削技术, 能够在一台机床上实现对复杂整体结构件同时进行粗、精加工,减少了转工序中可能的定位误差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技术在精密制造中有着广阔的应用前景。如某企业加工的铝质模具，模具型腔长达1500mm，要求尺寸精度误差±0.05mm，表面粗糙度ra0.8μm，原先的制造工艺为：粗刨—半精刨—精刨—手工铲刮—手工抛光，制造周期要60小时。采用高速铣床加工后，经过半精加工和精加工，加工周期仅需6小时，不仅效率提高，而且模具质量也大大提高。

4、实现数控高速切削加工的关键技术研究

数控高速切削加工是一个复杂的系统工程，涉及到切削机理、切削机床、刀具、切削过程监控及加工工艺等诸多相关的硬件与软件技术，数控高速切削技术的实施和发展，依赖于此系统中的各个组成要素的，这些实现数控高速切削技术离不开的关键技术，具体体现在以下方面：

1）高速切削机理：有关各种材料在高速加工条件下，切屑的形成机理，切削力、切削热的变化规律，刀具磨损规律及对加工表面质量的影响规律，对以上基础理论的实验和研究，将有利于促进高速切削工艺规范的确定和切削用量的选择，为具体零件和材料的加工工艺制定提供理论基础，属于原理技术。目前，黑色金属及难加工材料的高速切削工艺规范和切削用量的确定，是高速切削生产中的难点，也是高速切削加工领域研究的焦点。

2）高速切削机床技术模块：高速切削机床需要高速主轴系统、快速进给系统和高速cnc控制系统。高速加工要求主轴单元能够在很高的转速下工作，一般主轴转速10000 r/min以上，有的甚至高达60000－100000r/min，且保证良好动态和热态性能。其中关键部件是主轴轴承，它决定着高速主轴的寿命和负载容量，也是高速切削机床的核心部件之一，主轴结构的改进和性能的提高是高速机床的一项重要单元技术。另一项重要的单元技术是高速进给系统。随着机床主轴转速的提高，为保证刀具每齿或每转进给量不变，机床的进给速度和进给加速度也相应提高，同时空行程速度也要提高。因此，机床进给系统必须快速移动和快速准确定位，这显然对机床导轨、伺服系统、工作台结构等提出了新的更高要求，是制约高速机床技术的关键单元技术。

3）高速切削刀具技术模块：由机床、刀具和工件组成的高速切削加工工艺系统中，刀具是最活跃的因素。切削刀具是保证高速切削加工顺利进行的最关键技术之一。随着切削速度的大幅度提高，对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构等都提出了不同于传统速度切削时的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技术都发生了巨大的变化，高速切削加工时，要保证高的生产率和加工精度，更要保证安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系统必须满足具有良好的几何精度和高的装夹重复定位精度，装夹刚度，高速运转时良好的平衡状态和安全可靠。尽可能减轻刀体质量，以减轻高速旋转时所受到的离心力，满足高速切削的安全性要求，改进刀具的夹紧方式。刀具系统的技术研究和发展是数控高速切削加工的关键任务之一。

4）数控高速切削工艺：高速切削作为一种新的切削方式，要应用于实际生产，缺乏可供参考的应用实例，更没有实用的切削用量和加工参数数据库，高速加工的工艺参数优化是当前制约其应用的关键技术之一。另外，高速切削的零件nc程序要求必须保证在整个切削过程中载荷稳定，但是现在使用的多数cnc软件中的自动编程功能都还不能满足这一的要求，需要由人工编程加以补充和优化，这在一定程度上降低了高速切削的价值，必须研究采用一种全新的编程方式，使切削数据适合高速主轴的功率特性曲线，充分发挥数控高速切削的优势。

高速切削加工技术的发展和应用有赖于以上原理方面、机床、刀具、工艺等各项关键单元技术的发展和综合。

5、高速切削技术应用方面研究状况和发展趋势

由于高速切削在提高生产效益方面具有巨大潜力，早己成为美、日、德等国竞相研究的重要技术领域。美国日本等国早在60年代初，就开始了超高速切削机理的研究。上世纪70年代，美国已经研制出最高转速达20000r/min 的高速铣床。如今，欧美等发达国家生产的不同规格的各种超高速机床已经商业化生产并进入市场，在飞机、汽车及模具制造行业实际应用。例如，在美国波音公司等飞机制造企业，已经采用数控高速切削加工技术超高速铣削铝合金、钛合金等整体薄壁结构件和波导管、挠性陀螺框架等普通方法难加工的零件。近年来，美、欧、日等国对新一代数控机床、高速加工中心、高速工具系统的研究和产业化进程进一步加快，高性能的电主轴技术及其产品的专业化生产步伐加大；高性能的刀具系统技术也进展迅速；直线电机技术应用于高速进给系统。

我国在研究和开发高速切削技术方面，许多高校和研究所作了努力和探索，包括切削机理、刀具材料、主轴轴承、等方面，也取得了相当大的成就。 然而，与国外工业发达国家相比，仍存在着较大的差距，基本上还处在实验室的研究阶段。为适应社会经济发展需要，满足航空航天、汽车、模具等各行业的制造需求，数控高速切削技术应用研究任重道远。

目前，针对高速切削技术的研究已从实验阶段转向应用阶段。在应用方面的研究包括两个层面：一是高速加工关键技术的基础理论研究，包括高速主轴单元和高速进给单元等，实现高速机床国产化。另一方面，在现有实验室实践技术基础上，进行工艺性能和工艺范围的应用研究。其中，关于高速切削工艺的研究是当前最活跃的研究领域之一，主要目标是通过试验或引进的先进设备直接进行工艺研究，努力解决关键零部件的加工工艺问题，开发和完善特种材料的高速切削工艺方法；研究开发适应高速加工的cad/cam软件系统和后处理系统，建立在新型检测技术基础上的加工状态安全监控系统。

参考文献

[1] h .舒尔茨著，高速加工发展概况，王志刚译，机械制造与自动化[j].2002（1）.

[2] 孙文诚 高速切削加工模具的关键技术研究 [j].-机械制造与自动化2008(5).

[3] 艾兴，高速切削加工技术[m].北京:国防工业出版社，2003.