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關(guān)鍵詞:課程設(shè)計;教學(xué)實踐;教學(xué)體會
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0132-02
引言:
“精細化工工藝課程設(shè)計”是在學(xué)生完成了“精細有機合成”和“化工原理”的理論課程學(xué)習(xí)之后開設(shè)的綜合性實踐課程,課時1周,是東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“四位一體”模塊化實踐教學(xué)體系中第二層次的教學(xué)模塊。該課程要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)、構(gòu)思設(shè)計一個精細化學(xué)品工藝設(shè)計為主的課題。需要經(jīng)過資料查閱、合成路線設(shè)計、反應(yīng)系統(tǒng)工藝設(shè)計、反應(yīng)器工藝設(shè)計、答辯驗收等過程,最終完成課程的學(xué)習(xí)和實踐。教學(xué)過程中通過師生交流、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立設(shè)計,對學(xué)生的知識獲取、規(guī)劃設(shè)計、工程技能、知識綜合應(yīng)用進行系統(tǒng)全面培養(yǎng)。截至目前,該課程已經(jīng)開設(shè)7屆,已經(jīng)成為理論課和工程實踐之間最重要的紐帶。
一、課程的規(guī)劃
東北石油大學(xué)是一所以工學(xué)為主的綜合類院校,學(xué)校重視科學(xué)研究與實踐應(yīng)用,課程設(shè)置方面要求所有專業(yè)開設(shè)課程設(shè)計等實踐類課程。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一個專業(yè)培養(yǎng)方向是精細化工,所以精細化工工藝學(xué)課程設(shè)計是我專業(yè)學(xué)生的必修課之一。該課程以《化工原理》和《精細有機合成化學(xué)與工藝學(xué)》的理論知識為基本點,綜合應(yīng)用專業(yè)知識,突出工程意識和創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力,培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的技能。
在課程開設(shè)之初,由于缺乏實踐經(jīng)驗,課程設(shè)計題目單調(diào),應(yīng)用型不強,而且學(xué)生對工藝和設(shè)備的結(jié)構(gòu)與原理認識膚淺,學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實踐技能沒有得到應(yīng)有的鍛煉。通過多年的教學(xué)實踐,在筆者及所在專業(yè)教師的共同努力下,對精細化工工藝課程設(shè)計的時間安排、前期課程的內(nèi)容設(shè)置進行了合理銜接,起到了承上啟下、融會貫通的良好效果。
該課程設(shè)計隸屬于精細化工方向的教學(xué)集合體系,時間及內(nèi)容安排順序是同時開設(shè)《化工原理》和《精細有機合成化學(xué)與工藝學(xué)》,前者著重于介紹單元操作、工藝流程操作條件優(yōu)化和設(shè)定,而后者著重于介紹精細化學(xué)品的合成工藝路線和單元反應(yīng)的合成條件優(yōu)化設(shè)計。然后開設(shè)《精細化工工藝設(shè)計》,它是將化工設(shè)計知識和精細化學(xué)品生產(chǎn)工藝融為一體的綜合性教學(xué)環(huán)節(jié),通過設(shè)計使學(xué)生深刻理解精細化學(xué)品的生產(chǎn)理論知識,明確所學(xué)課程知識的實際用途,并綜合培養(yǎng)學(xué)生思考和解決問題的能力。由于課程設(shè)計時間為一周,在此期間,學(xué)生需要完成資料查閱、物料衡算、熱量衡算、反應(yīng)釜設(shè)計、流程圖繪制、反應(yīng)釜繪制等內(nèi)容,工作量相對較大,所以理論課程教師在教學(xué)過程中需要預(yù)安排設(shè)計內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時進行課程設(shè)計準備工作,學(xué)習(xí)效果更好。
二、課程內(nèi)容及教學(xué)實施
《精細化工工藝設(shè)計》的任務(wù)設(shè)置緊緊結(jié)合教學(xué)實際。精細化學(xué)品種類繁多,大多采用間歇操作,多步驟生產(chǎn),而我校緊靠大慶油田,學(xué)生對油田化學(xué)劑,尤其是驅(qū)油用表面活性劑、緩蝕劑、破乳劑等精細化學(xué)品的接觸了解較為深入。此外,前期課程設(shè)置了認識實習(xí),學(xué)生對油田用精細化學(xué)品的生產(chǎn)流程具有初步認知。所以,在任務(wù)設(shè)置上,側(cè)重于油田化學(xué)劑產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝設(shè)計。
課程設(shè)計教學(xué)在多媒體教室進行,主要用于指導(dǎo)教師全方位講解課程設(shè)計的任務(wù)安排和設(shè)計要求。教師在授課前備齊參考資料和工具用書,指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)不超過15人。課程設(shè)計過程以學(xué)生為主體,教師進行針對性輔導(dǎo),并根據(jù)學(xué)生遇到的問題組織課堂討論,加深對知識的理解和熟練運用。為督促培養(yǎng)學(xué)生個人能力和團隊合作精神,按照每組2人進行任務(wù)分配。課程結(jié)束后,由學(xué)生提交手寫設(shè)計說明書一份,要求按照章節(jié)依次詳細寫出計算過程,并提交反應(yīng)釜的設(shè)計圖紙、反應(yīng)車間的布局圖紙等關(guān)鍵附圖說明。最后,學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計內(nèi)容,以小組為單位,進行公開答辯,根據(jù)學(xué)生的答辯情況及平時的指導(dǎo)情況,指導(dǎo)教師可以判斷設(shè)計任務(wù)的完成效果,便于公平公正地進行成績評定。
三、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)課程設(shè)計的教學(xué)體會
我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)屬于理科,課程體系設(shè)置不同于化學(xué)工藝專業(yè),學(xué)生平時的學(xué)習(xí)均已理解分析為主,數(shù)學(xué)計算和工程制圖等能力欠缺,工程和工藝基礎(chǔ)均薄弱[1]。所以,通過課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)對實現(xiàn)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的多維度培養(yǎng)是非常必要的。通過7屆教學(xué)實踐,筆者認為理科專業(yè)因地制宜地開設(shè)化工類課程設(shè)計,對于學(xué)生多方面的能力培養(yǎng)有重要作用,具體有如下幾方面的體會。
關(guān)鍵詞:填石路堤;精細化;施工工藝
中圖分類號:U213文獻標識碼: A
1、料源選定
公路填石路堤施工時,依照經(jīng)濟適用的原則挖方石、隧道棄渣均可以作為填石料源,也可以專門設(shè)置取料場集中采掘填料,不管何種料源均須滿足:路堤填料粒徑不大于400mm;膨脹巖石、易溶性巖石、強風(fēng)化石料、崩解性巖石和鹽化巖石不得采用。
2、施工工藝
2.1、施工準備
2.1.1下承層準備:填石路堤施工前,對下承層進行檢查,確保下承層平整密實。
2.1.2施工放樣:根據(jù)設(shè)計圖紙放出路堤的填筑坡腳邊線和路基中線。為保證路堤邊緣的壓實度,每邊寬填50cm,并用白灰線標示。沿路基中線縱向間距20米橫斷面上設(shè)置松鋪厚度控制樁(松鋪厚度35-40cm),根據(jù)料車平均運料量用白灰灑灰線網(wǎng)格控制料車卸料均勻。
2.1.3施工設(shè)備配備
填石路堤每個工作面應(yīng)配備以下設(shè)備:
挖掘機、破碎錘、平地機、推土機、裝載機、18T以上光輪壓路機、25T以上拖式羊角碾、灑水車和自卸車。
2.2 上料
上料時安排專人指揮料車卸料,每個網(wǎng)格內(nèi)卸一車料。
2.3 初評破碎
初平采用挖掘機配合推土機進行整平,先將大料用挖掘機排好,然后用細料填隙后采用推土機初平。初平時用破碎錘對超粒徑石塊進行破碎至200mm以內(nèi)。
2.4 初壓
初平結(jié)束后用拖式羊角碾振動碾壓4遍,碾壓速度控制在2-3km/h。
2.5 精平:初壓結(jié)束后采用平地機進行精平。
2.6 復(fù)壓:精平結(jié)束后用18T以上光輪壓路機振動碾壓4-6遍,靜壓1遍,碾壓速度控制在3-4 km/h。碾壓過程中,安排專人對碾壓過程中出現(xiàn)的坑槽、起皮等現(xiàn)象進行處理。若施工面揚塵嚴重可用灑水車灑水抑制灰塵。
2.7 質(zhì)量檢測
填石路堤的碾壓質(zhì)量采用沉降差和工藝參數(shù)進行雙控。沉降差控制在2mm以內(nèi)。
對填筑高度達4m以上的路堤間隔2m采用重型壓路機(大于25t)進行補充碾壓,并控制沉降量在2mm以內(nèi),以減少工后沉降。
2.8 邊坡與臨時排水設(shè)施:在路基填筑高度大于2.0m后,按設(shè)計的坡率進行刷坡,并設(shè)置臨時排水系統(tǒng)。需要進行邊坡碼砌的與路堤同步進行施工。
3、填石路堤施工工藝圖
結(jié)束語
目前填石路堤施工極其普遍,在施工過程中要做到嚴格認真執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范及標準,嚴格按照施工工藝進行施工,切實做到精細化施工,嚴格進行各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,保證工程的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:乙酰水楊酸;反溶劑;重結(jié)晶;微粉化;制備
中圖分類號:TQ463+.23 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)18-4489-03
乙酰水楊酸(ASA)又名阿司匹林,是臨床常用的解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、抗風(fēng)濕、抗血栓形成的藥物[1]。近來的研究表明,阿司匹林還是一種植物生長激素和病毒的天然防御劑,在保護作物、促進植物生長方面有驚人效果[2-5]。美國著名的植物生理學(xué)家查爾斯·克萊蘭研究發(fā)現(xiàn)阿司匹林對植物同樣具有許多神奇的功效[5]。隨著國內(nèi)外對乙酰水楊酸藥物研究的不斷深入,有許多新的治療用途得以發(fā)現(xiàn)。但是藥用阿司匹林原料藥均為幾十微米的大顆粒,水溶性較差,使其在醫(yī)藥和農(nóng)藥方面的應(yīng)用受到一定的限制。若能將原料藥粉體進行微粉化處理,改善其溶解性能,即可達到減少不良反應(yīng),提高藥物生物利用度的目的。
反溶劑重結(jié)晶法是通過改變原溶液體系中溶質(zhì)的飽和度,即在溶劑中溶入另一種對溶質(zhì)溶解性很差的溶劑(反溶劑),降低了原溶劑的溶解能力,使溶質(zhì)形成過飽和而沉淀析出,從而達到提純或形成微細顆粒的目的[6]。本試驗采用工藝簡單的反溶劑重結(jié)晶法,在乙醇體系中對乙酰水楊酸原料藥微粉化制備的工藝過程及其影響因素進行了研究,以微細乙酰水楊酸的產(chǎn)率和溶解度為主要考察目標,分別通過單因素試驗和正交試驗,考察了料液體積比、重結(jié)晶溫度、攪拌轉(zhuǎn)速和重結(jié)晶時間對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響[7]。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 儀器與設(shè)備 攪拌釜(1 000 mL帶電動攪拌器的四口燒瓶,JJ-1型電動攪拌器);HL-2型恒流泵;DZF-6050型真空干燥箱;KQ-400DB型超聲波清洗器;SSX-550型掃描電鏡;UV-2501PC型紫外分光光度計;Nicolet380型傅立葉變換紅外光譜儀。
1.1.2 原料與試劑 本試驗采用的試劑主要有乙酰水楊酸(A.R.,重慶墊江英特化工有限公司);乙醇(A.R.,北京化工廠);去離子水(二級)。
1.2 方法
稱取17.28 g的乙酰水楊酸原料藥,溶解于100 mL正溶劑乙醇中;將乙酰水楊酸的乙醇溶液和去離子水(反溶劑)按一定比例由恒流泵加入攪拌釜中進行沉淀結(jié)晶??刂品磻?yīng)過程的工藝條件得到微細乙酰水楊酸的懸浮液,利用真空泵進行抽濾分離,并用去離子水進行多次洗滌,將沉淀物在50 ℃進行真空干燥12 h,得到白色棒狀顆粒。具體工藝流程如圖1所示,最終得到產(chǎn)品,經(jīng)紅外光譜進行產(chǎn)品定性;用紫外分光光度計按照藥典要求進行產(chǎn)率和溶解度測定;采用掃描電鏡觀測顆粒的大小和形態(tài)。
1.3 正交試驗
在單因素試驗的基礎(chǔ)上,對主要影響因素料液體積比、重結(jié)晶溫度、攪拌速度和重結(jié)晶時間L9(34)正交試驗,以獲得最佳工藝條件,試驗因素和水平見表1。
2 結(jié)果與分析
2.1 標準曲線方程
利用紫外分光光度計在最大吸收波長229 nm處測定,得回歸方程為A=0.794 6C+2.418 0,r=0.999 9,式中,C(g/mL)為溶液中乙酰水楊酸的濃度,A為溶液的吸光度。
2.2 單因素試驗結(jié)果
2.2.1 料液體積比對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響 重結(jié)晶溫度為25 ℃,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,重結(jié)晶時間5 min,乙酰水楊酸的乙醇溶液和去離子水的料液體積比分別為1∶5、1∶10、1∶15時進行試驗檢測,考察料液體積比對重結(jié)晶粉體的影響,結(jié)果見表2。由表2可知,乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度隨著料液體積比的減少而減少,且隨著去離子水體積的增大,得到乙酰水楊酸的產(chǎn)率和溶解度均有所降低。因此,此次試驗結(jié)晶體系的乙酰水楊酸乙醇溶液和去離子水的料液體積比為1∶5時較為合適。
2.2.2 重結(jié)晶溫度對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響 選取料液體積比1∶10,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,重結(jié)晶時間 5 min,分別在0~4 ℃、25 ℃、60 ℃條件下進行重結(jié)晶研究,考察重結(jié)晶溫度對重結(jié)晶粉體的影響,結(jié)果見表3。由表3可知,在較低溫度下制備乙酰水楊酸有利于提高其產(chǎn)率和溶解度。這與乙酰水楊酸在乙醇中的溶解度隨著溫度的降低而降低有關(guān)。因此,此次試驗重結(jié)晶溫度為0~4 ℃時較為合適。
2.2.3 攪拌速度對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響 攪拌速度是微粉化過程中的另一重要影響因素,選取料液體積比1∶10,重結(jié)晶時間5 min,重結(jié)晶溫度25 ℃時,考察不同攪拌轉(zhuǎn)速對重結(jié)晶粉體的影響,結(jié)果見表4。由表4 可知,隨著攪拌速度的增加,產(chǎn)物顆粒的尺寸逐漸減小,產(chǎn)率和溶解度逐漸增大。因此,此次試驗攪拌速度為900 r/min時最佳。
2.2.4 重結(jié)晶時間對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響 選取料液體積比1∶10,攪拌轉(zhuǎn)速600 r/min,重結(jié)晶溫度25 ℃,考察重結(jié)晶時間對乙酰水楊酸產(chǎn)率和溶解度的影響,結(jié)果見表5。由表5可知,隨著重結(jié)晶時間的增加,產(chǎn)率變化不大,溶解度呈下降趨勢。因此,此次試驗重結(jié)晶時間為5 min時最佳。
2.3 正交試驗結(jié)果
由表6可知,各因素對乙酰水楊酸溶解度的影響排序為:C>B>A>D。各因素對乙酰水楊酸產(chǎn)率的影響排序為:C>A>D>B。即A1B3C1D1為最佳工藝方案。
3 小結(jié)與討論
在乙醇體系中對乙酰水楊酸原料藥微粉化制備的最佳工藝條件為:料液體積比1∶5、重結(jié)晶溫度 0~4 ℃、攪拌轉(zhuǎn)速900 r/min、重結(jié)晶時間5 min。此條件制備乙酰水楊酸微細粉體,重結(jié)晶的乙酰水楊酸藥物純度大于98%,符合中華人民共和國藥典要求,且工藝簡單,操作條件易于控制,產(chǎn)品容易分離,產(chǎn)率可達到60%,過濾后含有乙酰水楊酸的母液,可循環(huán)利用,是一種生產(chǎn)納米藥物的簡單可行方法。
圖2為重結(jié)晶得到的乙酰水楊酸的紅外圖譜,圖3為重結(jié)晶得到的乙酰水楊酸重結(jié)晶產(chǎn)物的SEM照片。在全部棒狀粒子中,短軸有80%介于1~2 μm之間,具有較窄的短軸分布。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:中國畫;工筆畫;寫意精神
中圖分類號:J222 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)17-0181-01
中國畫在世界藝術(shù)之林獨樹一幟,具有獨立的理論體系和表現(xiàn)手法,與西畫相比中國畫追求對物象寫意精神的表達。中國畫包括工筆畫與寫意畫兩部分,由于社會環(huán)境、文化思想等各方面的影響,工筆畫與寫意畫二者的發(fā)展歷程是此消彼長的,但其本體思想是一致的:寫意精神的表達。由于文人畫的興起使得“寫意”一詞被大多數(shù)人誤解為特指寫意畫中的筆墨語言。對于寫意精神的理解,我認同張啟亞先生的觀點。中國畫的寫意,理應(yīng)包括從意匠經(jīng)營、塑造形象、表現(xiàn)思想主題的整個創(chuàng)作過程。如果把寫意看成就是筆墨形式和技法問題,就會妨礙我們對中國傳統(tǒng)繪畫的了解。①工筆畫中的寫意精神也是如此,通過工細的表現(xiàn)手法營造其畫面的意趣,傳達作者內(nèi)心的情意。
中國畫的寫意精神是發(fā)展的。創(chuàng)作中隨著主觀描寫的增加,從塑造形象的傳神、達意,和追求渾然天成的機趣,進而又產(chǎn)生了表現(xiàn)畫家自身思想、情意和主題內(nèi)容的寫意。不管是哪一種,其基本方面都是相同的,這就是元人湯所說:“以意寫之,不在跡象”?!安辉谯E象”并非不要依據(jù)客觀“跡象”,而是說,依據(jù)“跡象”,但不為“跡象”所牽,是化客觀跡象為主觀跡象。表物象之“意”是畫家在他創(chuàng)造性想象的過程中,為了創(chuàng)造足以“達心”、“適意”的藝術(shù)形象,可以不受客觀對象所拘;當(dāng)他創(chuàng)造“達心”、“適意”的藝術(shù)形象并進而表現(xiàn)自然景色和社會事物時,不僅不受客觀對象的拘囿,而且既可以“運實入虛”創(chuàng)造“畫內(nèi)意”;又可以“運虛入實”創(chuàng)造“畫外意”。{1}傳統(tǒng)的工筆畫講究對物象的描繪、內(nèi)在精神的表達及作者主觀情感的傳遞。像宋代吳炳的《嘉禾草蟲圖》,畫面中的紅蜻蜓簡潔概括,具有輕盈之感,經(jīng)過藝術(shù)處理的客觀對象在畫面中更加生動真實。這種不被客觀物象所局限的作畫思想正是寫意精神的體現(xiàn)。工筆畫既不是寫實的,也不是抽象的,在于似與不似之間。今天有很多工筆畫家在造型上更加主觀,畫面中融入了自己的真情實感,通過概括、夸張等手法加強畫面的形式美,抒發(fā)內(nèi)心的感受,從而使畫面充滿了意趣。
中國畫特別是工筆畫最大的特點就是以線條塑造形體。在客觀物象中,線條本身是不存在的,由于表達的需要,從客觀物象中提煉出線條的形象。線造型需要主觀的想象與概括,結(jié)合物象特征發(fā)揮線條本身的美感。線條隨作者主觀意念強化物象特征,并舍去不必要的部分和不適合線造型的部分。物象在畫面中逐漸簡約化,脫離了物象的真實性,進而轉(zhuǎn)向神似的寫意層面??梢娪镁€造型的過程也是寫意精神的再現(xiàn)。
中國畫講究“隨類賦彩”,描繪物象的固有色,但不是客觀的自然主義表現(xiàn),為了表達對物象的感受,突出畫面的藝術(shù)效果和主題思想,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整畫面的色彩關(guān)系。這一思想在當(dāng)下的工筆畫中得到了很好的繼承。設(shè)色不再以接近物象為益,而是向往表達心靈的色彩。像“青綠山水”這種變調(diào)處理是對客觀物象色彩的升華,是主觀再創(chuàng)造的結(jié)果,具有很強的寫意精神。具有寫意精神的色彩給人的感受比物象的固有色彩更鮮明,更突出。
傳統(tǒng)工筆畫的表現(xiàn)力是單一的。因此,運用各種手段、各式材料來增強畫面的表現(xiàn)力,成為工筆畫家對寫意精神探索的又一突破點。運用各種技法制作出具有寫意精神的畫面效果,已經(jīng)被很多工筆畫家所認同。如:揉皺紙法、積墨積色法、擦洗法、噴染法、膠礬法、撞水撞色法等。這些技法都是對“寫意精神”的探索。
通過研究,我發(fā)現(xiàn)工筆畫的寫意精神有很多層面,不僅僅是筆墨語言上的寫意。工筆畫寫意精神隱逸于整個藝術(shù)創(chuàng)作過程中,并由作者內(nèi)心的情感所引發(fā),通過高度提煉的繪畫語言營造畫面意趣、傳達內(nèi)心情意。我認為,當(dāng)下工筆畫寫意精神應(yīng)放在世界藝術(shù)的范疇內(nèi)進行探索。我們應(yīng)從工筆畫以外的藝術(shù)中汲取營養(yǎng),從自身的生活體驗出發(fā),在形式語言和材料語言方面對工筆畫寫意精神進行新的嘗試。以上是我對工筆畫寫意精神的一點點個人理解。
關(guān)鍵詞:車床床體孔;工藝優(yōu)化
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)26-0093-02
1 概 述
普通車床,平床身數(shù)控車床適合從事中小批量、工藝性簡單的工件的生產(chǎn)制造。近年來雖然高端數(shù)控車床的需求量不斷增加,但是其對企業(yè)的資金需求和人員配置都有較高的要求,而普通車床、平床身數(shù)控車床憑借自身優(yōu)良的性價比,維護成本低,從業(yè)人員多的特點,仍然占據(jù)著車床市場的絕對份額,在今后一段時期內(nèi)仍將是市場的主力。因此產(chǎn)品質(zhì)量過硬、價格合理、產(chǎn)能充足是每一個大型車床生產(chǎn)企業(yè)都要面對的問題。
車床床體孔加工自動線是以自動化和智能化加工工藝原則為中心,通過工藝創(chuàng)新,進行的一次工藝流程轉(zhuǎn)換。該工藝通過改變原有的批量生產(chǎn)零件工序分散的加工方式,采用工序集中原則,在一次吊裝后完成所有孔系的精確自動化加工。床體孔加工自動線在不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,同時生產(chǎn)節(jié)拍、加工制造的柔性、勞動生產(chǎn)率、制造成本等機械加工重要指標均有大幅提升。
2 工序內(nèi)容簡述
以某企業(yè)生產(chǎn)的CDE6140A-10101A/1500床體孔加工在各工位流轉(zhuǎn)為例:
人工上料 液壓夾緊 滾道線輸送至第一個工位 鉆鉸床身前后面各孔(除進給箱安裝面、后絲杠瓦架面孔) 輸送至翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 床身翻轉(zhuǎn)90 ° 輸送至第二工位 鉆锪鉸床身上下面各孔 翻轉(zhuǎn)裝置 翻轉(zhuǎn)90 ° 輸送至第三工位 鉆锪鉸進給箱安裝面、后絲杠瓦架安裝面各孔 人工卸下至存放區(qū),床身孔加工自動線各工序簡圖,如圖1所示。
3 工藝性分析對比
在車床床身孔加工過程中,原先是按勞動組織劃分成若干個大序,在多個工位人工操作普通設(shè)備進行加工,實現(xiàn)數(shù)控化流水線作業(yè)以后,實現(xiàn)在一個工位通過滾道線傳輸,在多個工步對床體全部孔系實現(xiàn)高效、精確的數(shù)控化孔加工流水作業(yè)方式,使床體孔加工的精度與一致性得到了極大的提升。
床體孔加工改變了傳統(tǒng)的較大工件的孔加工方式,提高了生產(chǎn)效率,并且在提高員工的勞動生產(chǎn)率的同時降低了勞動強度,工藝改變前后對比分析如下。
3.1 輸送方式改變
床體采用滾道線連續(xù)輸送方式,將床體輸送至不同加工工位,改變了以往床體在不同工序、工位間周轉(zhuǎn)需要多次吊裝的情況,節(jié)約了大量的生產(chǎn)時間,床體便于集中存放,可節(jié)約出大量工序間周轉(zhuǎn)臨時存放空間,極大地減少了在工件周轉(zhuǎn)過程中已加工表面劃傷的可能性。
3.2 加工模式改變
加工模式的改變:床體屬于較大工件(重約2~3 t),傳統(tǒng)孔加工方式采用劃線-搖臂鉆鉆孔、鉆模鉆孔(床頭箱安裝面孔)和配鉆(普通車床齒條面孔)等方式,床體加工線實現(xiàn)了床體孔數(shù)控化加工,采用數(shù)控高效設(shè)備,使用雙臥頭,在床體傳輸?shù)郊庸すの粫r對床體兩側(cè)孔系同時進行加工,通過一次裝夾完成全部孔系的加工,極大的提高了對床體孔的加工效率。
3.3 翻轉(zhuǎn)裝置改變
對不同面的加工,以往需要用天吊對床體進行翻轉(zhuǎn),吊裝到指定位置,完成加工后再次進行吊裝翻轉(zhuǎn)送回存放區(qū)域。床體孔加工自動線設(shè)計采用自動翻轉(zhuǎn)裝置,床體在滾道線輸送至翻轉(zhuǎn)裝置內(nèi),液壓系統(tǒng)將床體鎖緊在翻轉(zhuǎn)裝置內(nèi),對床體進行90 °翻轉(zhuǎn)后放回滾道線,向下一工位傳輸,通過下一工位兩側(cè)的臥頭進行進行與上一工位垂直面的孔系加工。
3.4 加工精度改變
加工精度得到質(zhì)的提升,以往受劃線、搖臂鉆、擺放方式、鉆模情況等多種因素影響,孔的位置度尤其是兩側(cè)面孔系受影響較大,采用床體孔加工數(shù)控線加工,以床體底面為主定位面,液壓夾具夾緊,兩側(cè)數(shù)控臥頭進行加工,床體前面進給箱安裝面,絲杠瓦架面銷孔精度±0.02。
3.5 加工模式改變
加快生產(chǎn)節(jié)拍,降低員工勞動強度。加工方面,由于加工模式的改變,取消了劃線工序,孔加工時床體不必在工序間多次周轉(zhuǎn)和在同一工序中的翻轉(zhuǎn)。原加工方式加工床體兩側(cè)面孔需要要床體向一側(cè)平放、墊平后再進行孔加工作業(yè),對另一側(cè)面孔加工則需再次對床體進行兩側(cè)90 °翻轉(zhuǎn)在進行加工,完成加工后再次翻轉(zhuǎn)90 °吊往臨時存放區(qū),待下序使用,采用床體自動線加工后,只需一次吊裝,通過數(shù)控程序自行完成加工,生產(chǎn)節(jié)拍提升60%以上,相同產(chǎn)量人員配置僅為原來的20%,同時勞動強度大幅降低。同時由于孔位置精度的提高,在一定程度上提高了裝配線的裝配效率。
4 新工藝優(yōu)點
在數(shù)控技術(shù)不斷發(fā)展進步的基礎(chǔ)上,床體孔加工自動線通過工藝流程的重新規(guī)劃,主要實現(xiàn)了以下目標:
①提高了加工位置精度,在提高產(chǎn)品品質(zhì)的同時為裝配線節(jié)約調(diào)整時間。
②提高了加工柔性,減少胎具投入,取消了鉆模的使用,夾具的加工制造和保管成本;
由于用戶的需求,對床體孔位置進行一定調(diào)整,鉆模無法使用,要對工序進行調(diào)整,通過數(shù)控化加工可以有效解決,不僅節(jié)約了生產(chǎn)準備時間,同時避免了大批量生產(chǎn)產(chǎn)品在工序臨時調(diào)整過程中可能衍生的其他問題。
③提高了產(chǎn)品零部件的一致性,符合批量產(chǎn)品零部件的互換性原則。以往有些位置度要求較高的孔需要配鉆(如:普通車床齒條孔),采用數(shù)控化加工后,提高了零部件的互換性,在設(shè)備維修尤其是售后服務(wù)方面表現(xiàn)尤為凸出,提高服務(wù)效率,提高用戶的好感度。
④提高了員工的勞動生產(chǎn)率,床體孔加工自動線的應(yīng)用,可以取消劃線工序,淘汰一批低效設(shè)備,單位產(chǎn)能的人員配置可降低80%以上。
⑤制造模式向數(shù)控化,智能化邁進的有益探索,由于低效設(shè)備的淘汰,為加工車間數(shù)控化規(guī)劃提供了必要的空間。
5 結(jié) 語
床體孔加工自動線加工與傳統(tǒng)工藝相比,是一次制造模式的轉(zhuǎn)變,對大批量生產(chǎn)的零件采用工序集中原則,通過數(shù)控化連續(xù)加工模式,不僅顯著提高了加工效率、降低了生產(chǎn)制造成本,而且也提高了零件的加工精度,使零件的互換性更強,實現(xiàn)了數(shù)控化柔性生產(chǎn)制造。但文章所闡述的方法針對性強,因而后續(xù)工作將與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合研究,進一步完善了加工中心工藝優(yōu)化的相關(guān)理論。
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