第一篇：數(shù)控強(qiáng)力成形磨床加工實(shí)例介紹

數(shù)控強(qiáng)力成形磨床加工實(shí)例介紹

強(qiáng)力成形磨削也稱為緩進(jìn)給成形磨削，是一種先進(jìn)的磨削工藝。這種先進(jìn)工藝自上世紀(jì)60年代以來的半個(gè)多世紀(jì)中，風(fēng)靡全球，長(zhǎng)盛不衰，并且技術(shù)不斷進(jìn)步。這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)大大拓寬了平面的加工領(lǐng)域，成功地使平面磨削的加工范疇跳出“平面”，而成為表面磨削，也就是英文“surface”的概念，可以磨削形狀輪廓各異的工件。從平面到表面，這實(shí)在是一個(gè)具有重要意義的工藝革命，是一大技術(shù)創(chuàng)新。隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，緩進(jìn)給強(qiáng)力成形磨削技術(shù)也得到進(jìn)一步的發(fā)展，并不斷擴(kuò)大和拓展應(yīng)用領(lǐng)域，把這種先進(jìn)工藝推廣到包括航天、航空、汽車、精密機(jī)械加工等工業(yè)部門，成為加工諸多新型難加工材料的重要手段。對(duì)緩進(jìn)給強(qiáng)力成形磨削而言，某一個(gè)工件的成功磨削就能拓展一個(gè)領(lǐng)域，就能為這個(gè)領(lǐng)域的用戶承擔(dān)交鑰匙工程，在提供先進(jìn)裝備的同時(shí)還提供了先進(jìn)的加工工藝，為用戶創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

在飛機(jī)制造工業(yè)中發(fā)揮作用

在現(xiàn)代飛機(jī)制造工業(yè)中，有許多形狀復(fù)雜、采用各種難加工材料制成的工件，用其它機(jī)械加工方法很難進(jìn)行精密加工。幾年來，杭機(jī)已為中國(guó)的國(guó)防工業(yè)、尤其是飛機(jī)制造工業(yè)提供了高技術(shù)含量的MKL7140數(shù)控雙磨頭強(qiáng)力成形磨床、MKL7150七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控強(qiáng)力成形磨床、MKH450成形磨削、MKL7120數(shù)控強(qiáng)力成形磨床等機(jī)床，用來加工飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片樅樹根榫齒、導(dǎo)向葉片圓弧葉冠、航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩段圓弧面以及鎖片槽等，多次得到國(guó)家國(guó)防工業(yè)部門的表彰。

如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工精度、形狀輪廓精度和對(duì)稱度等要求很高，葉片的互換性要求很嚴(yán)。葉片的材料一般為鎳基耐高溫合金，屬于難加工材料，用常規(guī)磨削或其它金切加工手段很難進(jìn)行加工。葉片的安裝根部，一般為對(duì)稱的樅樹根形狀，兩個(gè)的對(duì)稱度要求很高，要求能一次加工成形。采用單磨頭機(jī)床就要兩次裝夾兩次加工才能完成磨削樅樹根葉片的安裝根部，這樣精度很難保證。杭機(jī)開發(fā)的MKL7140數(shù)控雙磨頭強(qiáng)力成形磨床已成功用于葉片加工十年。整個(gè)修整與磨削過程均由程序控制自動(dòng)進(jìn)行，包括冷卻液和滾輪的開停，操作者只需拆裝工件即可。針對(duì)不同型號(hào)的葉片磨削，只需更換金剛滾輪即可。批量生產(chǎn)中，只需對(duì)第一個(gè)葉片進(jìn)行對(duì)刀調(diào)試。按照葉片榫齒磨削單邊余量2.5mm，齒部長(zhǎng)度50mm來算。此類葉片的磨削效率為6分鐘/件。此外，這種雙磨頭強(qiáng)力成形磨床在汽輪機(jī)行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。

為了提高渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，降低能源消耗及減少對(duì)環(huán)境的污染，近年來各國(guó)在設(shè)計(jì)制造渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，其各級(jí)渦輪葉片密封環(huán)組件大多采用蜂窩結(jié)構(gòu)。根據(jù)每級(jí)渦輪葉片工作環(huán)境的不同，有的采用整體結(jié)構(gòu)，而大多采用由多個(gè)扇形鑲塊組件拼合成一個(gè)密封環(huán)。而單個(gè)扇形鑲塊的蜂窩段弧面最后工序往往是由磨削加工完成的。

雙磨頭成形磨削照片

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第二篇：數(shù)控銑床橢圓形加工宏程序的編程實(shí)例

數(shù)控銑床橢圓形加工宏程序的編程實(shí)例

實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的橢圓形加工特征。在現(xiàn)今的數(shù)控系統(tǒng)中，無論硬件數(shù)控系統(tǒng)，還是軟件數(shù)控系統(tǒng)，其插補(bǔ)的基本原理是相同的，只是實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)算的方法有所區(qū)別。常見的是直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，沒有橢圓插補(bǔ)，手工常規(guī)編程無法編制出橢圓加工程序，常需要用電腦逐一編程，但這有時(shí)受設(shè)備和條件的限制。這時(shí)可以采用擬合計(jì)算，用宏程序方式，手工編程即可實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)捷高效，并且不受條件的限制。加工橢圓形的半球曲面，刀具為R8的球銑刀。利用橢圓的參數(shù)方程和圓的參數(shù)方程來編寫宏程序。

橢圓的參數(shù)方程為：X=A*COS&；

其中，A為橢圓的長(zhǎng)軸，B為橢圓的短軸。

編制參考宏程序如下：

%00518

#1=0

#2=20

#3=30

#4=1

#5=90

WHILE #5 GE #1 DO1

#6=#3*COS[#5*PI/180]+4

#7=#2*SIN[#5*PI/180]

G01X[#6]F800

Z[#7]

#8=360

#9=0

WHILE #9 LE #8 DO2

#10=#6*COS[#9*PI/180]

#11=#6*SIN[#9*pi/180]*2/3

G01X[#10]Y[#11]F800

#9=#9+1(計(jì)數(shù)器)

END1

#5=#5-#4(計(jì)數(shù)器)

END2

M99

Y=B*COS&；

第三篇：先進(jìn)材料加工成形技術(shù)專題報(bào)告

先進(jìn)材料加工成形技術(shù)專題報(bào)告

摘要：本文對(duì)材料加工成形技術(shù)現(xiàn)狀做了一個(gè)概述，同時(shí)對(duì)未來先進(jìn)材料加工技術(shù)作了展望。重點(diǎn)介紹了幾種先進(jìn)材料加工成型技術(shù)的應(yīng)用，包括激光加工技術(shù)，超聲加工技術(shù)，電磁加工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)材料 加工技術(shù) 激光加工 超聲加工 電磁加工

0 引言

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會(huì)現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)[1]。人們通常把材料、信息和能源并列為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱，這三大支柱是現(xiàn)代社會(huì)生存和發(fā)展的基本條件之一，而材料科學(xué)顯得尤為重要[2]。一般而言，材料可以分為傳統(tǒng)材料和先進(jìn)材料兩大類，先進(jìn)材料是指那些新近開發(fā)或正在開發(fā)的，具有優(yōu)異性能的材料。先進(jìn)材料不僅是對(duì)于高科技和新技術(shù)有重要的影響，同時(shí)也是發(fā)展高科技的物質(zhì)基礎(chǔ)，可以說掌握先進(jìn)材料是一個(gè)國(guó)家在科技上處于領(lǐng)先地位的標(biāo)志。

但是更為重要的是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)材料的生產(chǎn)，制備，應(yīng)用都越來越發(fā)雜，這就迫切需要材料加工成形技術(shù)的發(fā)展。正如學(xué)者認(rèn)為的材料制備、[3]成形與加工技術(shù)發(fā)生了一場(chǎng)“靜悄悄的革命”一樣。材料成形加工技術(shù)與科學(xué)作為制造業(yè)的重要組成部分，其發(fā)揮著重要的作用，有時(shí)候甚至可以對(duì)材料的性能產(chǎn)生決定性影響。特別是現(xiàn)在先進(jìn)材料在航空航天，機(jī)械，汽車領(lǐng)域越來越多的采用，其加工成形技術(shù)的重要性也尤為突出[4]。如今，為了適應(yīng)全球競(jìng)爭(zhēng)的需要，同時(shí)也為了占據(jù)有利形勢(shì)，改善材料及相關(guān)制備技術(shù)對(duì)國(guó)家是非常重要的[5]。

當(dāng)今先進(jìn)材料加工成形技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了很多變化。從尺度上看，精密制造技術(shù)已經(jīng)突破了微米級(jí)技術(shù)，進(jìn)入了亞微米和拉米技術(shù)領(lǐng)域。同時(shí)，在加工過程中也更多的開始強(qiáng)調(diào)成形質(zhì)量的問題，其要求開始向無缺陷方向過度。值得注意的是，現(xiàn)在成形加工技術(shù)也越來越與社會(huì)需求聯(lián)系緊密，其傾向于快速化方向發(fā)展，來提高競(jìng)爭(zhēng)力。并且隨著復(fù)合材料的應(yīng)用日益廣泛，也迫切需求其加工成形工藝的提高。就目前發(fā)展情況來看，材料成形加工過程也在向建模與仿真靠近，同時(shí)也注重材料加工成形的信息化與清潔化，這也是未來材料發(fā)展的主流方向。幾種先進(jìn)材料加工技術(shù)

1.1 激光加工技術(shù)

激光具有亮度高、方向性強(qiáng)、單色性和相干性好等性能，加上激光的空間控制性和時(shí)間控制性很好，易獲得超短脈沖、尺度極小的光斑，能夠產(chǎn)生極高的能量密度和功率密度，足以融化世界上任何金屬和非金屬物質(zhì)，特別適合自動(dòng)化加工，而且對(duì)加工對(duì)象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大[6]。由于激光熱處理有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，其解決了困擾已久的傳統(tǒng)金屬熱處理不能解決或不易解決的技術(shù)難題。激光加工技術(shù)作為一項(xiàng)綜合集成激光技術(shù)、新材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)與數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)代化先進(jìn)制造技術(shù)，一直得到世界各國(guó)重要研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的重視和推廣

目前激光加工技術(shù)有五大熱點(diǎn)：激光焊接、激光成形與制造、新激光器與新激光加工研究、激光表面強(qiáng)化及激光加工過程的傳感、檢測(cè)與控制。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些研究方面還可以進(jìn)一步細(xì)分。而激光熱處理的技術(shù)關(guān)鍵有三個(gè)：高功率的激光器；多自由度的加工設(shè)備并與計(jì)算機(jī)配套；不同應(yīng)用的激光處理工藝[7]。

[8]分析對(duì)比中國(guó)與國(guó)際激光加工研究領(lǐng)域不難看出：(1)中國(guó)激光材料加工研究緊扣國(guó)際研究主導(dǎo)方向，研究成果豐碩；(2)中國(guó)在激光表面強(qiáng)化領(lǐng)域基礎(chǔ)扎實(shí)，實(shí)力雄厚，特別是激光熔覆技術(shù)的研究特色鮮明；(3)現(xiàn)在中國(guó)激光焊接與激光成形制造領(lǐng)域的研究與產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合，形成了良性發(fā)展；(4)但是也明顯看到我國(guó)在新型激光器和應(yīng)用方面的研究嚴(yán)重不足，光學(xué)元器件方面研究也很微弱，成為了掣肘我國(guó)激光加工技術(shù)提高的瓶頸。

1.2 超聲加工技術(shù)

超聲加工是利用超聲振動(dòng)工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料，或給工具或弓箭沿一定方向施加超聲頻振動(dòng)進(jìn)行振動(dòng)加工，或利用超聲振動(dòng)使工件相互結(jié)合的加工[9][10]方法。大量實(shí)驗(yàn)研究和加工結(jié)果表明,超聲振動(dòng)加工有能量集中、瞬間作用、快速切削的特性，能有效地改變傳統(tǒng)加工的切削機(jī)制，具有獨(dú)特的加工工藝效果。

超聲加工系統(tǒng)由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、振動(dòng)傳遞系統(tǒng)、工具、工藝裝置等構(gòu)成。近年來，隨著不同領(lǐng)域?qū)嶋H加工的特殊需要，超聲加工系統(tǒng)的應(yīng)用研究有了新的發(fā)展[11]。目前超聲加工技術(shù)主要應(yīng)用在深小孔加工、拉絲模及型腔模具研磨拋光、難加工材料超聲加工、超聲振動(dòng)切削以及超聲復(fù)合加工。但是隨著超聲技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)材料要求的提高，未來超聲加工發(fā)展趨勢(shì)主要集中在[12]超聲振動(dòng)切削技術(shù)、超聲復(fù)合加工技術(shù)和微細(xì)超聲加工技術(shù)等方面。

值得一提的是由于非金屬硬脆材料同時(shí)具有高脆性、底斷裂韌性及材料彈性與強(qiáng)度非常接近等特點(diǎn)，因此加工難度大[13]，而超聲加工方法很好的解決了這些問題，在其領(lǐng)域內(nèi)得到了大量應(yīng)用。1.3 電磁加工技術(shù)

材料的電磁加工是指利用電磁能量實(shí)現(xiàn)材料的熔化、精煉和成形等加工過程，其理論基礎(chǔ)是研究電磁場(chǎng)和流體間相互作用的電磁流體力學(xué)[14]。利用磁性的同性磁極相吸,異性磁極相斥,位于磁場(chǎng)中的磁性物質(zhì)按磁力線有序排列原理,將高強(qiáng)度磁性顆粒置于工件與工具之間,并處于高頻轉(zhuǎn)換的磁場(chǎng)之中,輔以一定的工具運(yùn)動(dòng)作用,磁力與工具運(yùn)動(dòng)之間形成“共振”,使磁性顆粒在工具及磁場(chǎng)的作用下以很大的加速度不斷地撞擊被加工表面,把工件材料剝落下來,從而形成加工過程[15]。

由于電磁加工中電磁力的易控性和沒有接觸摩擦，用它作為加工的執(zhí)行手段，使大量的復(fù)雜操作，簡(jiǎn)化到少數(shù)手柄上。只有電磁加工時(shí)如此的易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[16]和生產(chǎn)的高速度。

材料電磁加工的特點(diǎn)可以概括為：(l)以最廉價(jià)和方便的手段將高密度電磁能量作用于各種材料,特別是金屬材料;(2)除去加熱功能以外,充分發(fā)揮電磁場(chǎng)的各種功能.例如對(duì)熔融金屬進(jìn)行非接觸性攪拌、輸運(yùn)和形狀控制;(3)運(yùn)用電磁流體力學(xué)理論可以有效地解決加工過程中的各種問題,例如電磁力的計(jì)算;(4)與電磁場(chǎng)相關(guān)的各種檢測(cè)及控制技術(shù)日新月異,為材料電磁加工技術(shù)的研究和發(fā)展提供了條件.2 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和物質(zhì)生活的需要，材料科學(xué)的發(fā)展會(huì)不斷向前，而先進(jìn)材料作為未來的主流方向，其加工成形技術(shù)也顯得尤為重要，本文以上介紹的方法也只是一小部分，其代表著先進(jìn)材料加工成形技術(shù)發(fā)展的一些成果，可以預(yù)見，材料作為三大支柱之一，其成形加工技術(shù)也會(huì)迅速發(fā)展，帶來更多的效益。引用文獻(xiàn) [1] 材料科學(xué)技術(shù)百科全書編輯委員會(huì)，材料科學(xué)技術(shù)百科全書（上冊(cè)）.北京：中國(guó)大百科全書出版社，1995.[2]陳擁軍，魏強(qiáng)民，李建寶.先進(jìn)材料科學(xué)與應(yīng)用的展望[J].21世紀(jì)青年學(xué)者論壇.[3]Thomas W E.The quiet revolution in materials processing[C], Advanced Materials and Processing, Proceedings of PRICM-3, 1998.3-11 [4] 榮烈潤(rùn)，新世紀(jì)材料成形加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J],金屬加工.2012,23:(36-38).[5] Federal research and development program of materials science and technology[R].USA, 1995.[6] 江海河，激光加工技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展及展望[J]，光電子技術(shù)與信息.2001,14(4):1-4.[7] 孫曉輝，激光加工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[J].機(jī)械工人.2004,4:35-37.[8] 鐘敏霖，劉文今.國(guó)際激光材料加工研究的主導(dǎo)領(lǐng)域與熱點(diǎn)[J].中國(guó)激光.200811(35):1654-1658.[9] 曹鳳國(guó)，張勤儉.超聲加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].電加工與模具.2005年增刊：25-28.[10] 張存信,楊繼先,曹文燕.超聲振動(dòng)精密加工研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].熱處理技術(shù)與裝備,2006,27(5).[11] 曹鳳國(guó).超聲加工技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[12] 張雄，焦鋒.超聲加工技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J].工具技術(shù).2012,46(1):3-5.[13] 郭昉，田欣麗，張保國(guó)等.超聲振動(dòng)在非金屬硬脆材料加工中的應(yīng)用[J].新技術(shù)新工藝.2009,9:14-18.[14] 張軍，傅恒志，謝發(fā)勤等.金屬熔體的電磁成形與凝固[J].材料研究學(xué)報(bào).1997,11(6):612-614.[15] 陳養(yǎng)厚，電磁成型加工及其實(shí)現(xiàn)方法研究[J]，濰坊學(xué)院學(xué)報(bào).2010,10(6):6-8.[16] 王金光.電磁加工探討[J].電加工.

第四篇：材料成形加工技術(shù)科技前沿概覽

材料成形加工技術(shù)科技前沿概覽

200811102039

王志

摘要：論述了材料成形加工技術(shù)的作用及地位，介紹了快速產(chǎn)品與工藝開發(fā)系統(tǒng)、新一代制造工藝與裝備、模擬與仿真3項(xiàng)關(guān)鍵先進(jìn)制造技術(shù)，指出輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術(shù)的重要發(fā)展方向。

正文：

一、引言：

材料先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)的研究開發(fā)，是近二三十年來材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最為活躍的方向之一。一大批先進(jìn)技術(shù)和工藝不斷發(fā)展和完善，并逐步獲得實(shí)際應(yīng)用，如快速凝固、定向凝固、連續(xù)鑄軋、連續(xù)鑄擠、精密鑄造、半固態(tài)加工、粉末注射成型、陶瓷膠態(tài)成型、熱等靜壓、無模成型、微波燒結(jié)、離子束制備、激光快速成型、激光焊接、表面改性等，促進(jìn)了傳統(tǒng)材料的升級(jí)換代，加速了新材料的研究開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，解決了高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展對(duì)特種高性能材料的制備加工與組織性能精確控制的急需。

二、歷史沿革：

從人類社會(huì)的發(fā)展和歷史進(jìn)程的宏觀來看，材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會(huì)現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)。而材料和材料技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，首先應(yīng)歸功于金屬材料制備和成型加工技術(shù)的發(fā)展。人類從漫長(zhǎng)的石器時(shí)代進(jìn)化到青銅時(shí)代（有學(xué)者稱之為“第一次材料技術(shù)革命”），首先得益于銅的熔煉以及鑄造技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，而由銅器時(shí)代進(jìn)入到鐵器時(shí)代，得益于鐵的規(guī)模冶煉技術(shù)、鍛造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展（所謂“第二次材料技術(shù)革命”）。直到16世紀(jì)中葉，冶金（金屬材料的制備與成型加工）才由“技藝”逐漸發(fā)展成為“冶金學(xué)”，人類開始注重從“科學(xué)”的角度來研究金屬材料的組成、制備與加工工藝、性能之間的關(guān)系，迎來了所謂的“第三次材料技術(shù)革命”——人類從較為單一的青銅、鑄鐵時(shí)代進(jìn)入到合金化時(shí)代，催生了人類歷史的第一次工業(yè)革命，推動(dòng)了近代工業(yè)的快速發(fā)展。

進(jìn)入20世紀(jì)以后，材料合成技術(shù)、符合技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，推動(dòng)了現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，而電子信息、航天航空等尖端技術(shù)的發(fā)展，反過來對(duì)高性能先進(jìn)材料的研究開發(fā)提出了更高的要求，起到了強(qiáng)大的促進(jìn)作用，促成了一系列新材料和新材料技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展。

一般而言，材料需要經(jīng)歷制備、成型加工、零件或結(jié)構(gòu)的后處理等工序才能進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，因此，材料制備與成型加工技術(shù)，與材料的成分和結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)一起，構(gòu)成了決定材料使用性能的最基本的三大要素。

先進(jìn)工業(yè)國(guó)家對(duì)材料制備與成型加工技術(shù)的研究開發(fā)十分重視。美國(guó)制定了“為了工業(yè)材料發(fā)展計(jì)劃”，其核心是開放先進(jìn)的制備與成型加工技術(shù)，提高材

料性能，降低生產(chǎn)成本，滿足未來工業(yè)發(fā)展對(duì)材料的需求。德國(guó)開展的“21世紀(jì)新材料研究計(jì)劃”將材料制備與成型加工技術(shù)列為六個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容之一。在歐盟的“第六框架”計(jì)劃中，先進(jìn)制備技術(shù)時(shí)新材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。日本在20世紀(jì)90年代后期，先后實(shí)施了“超級(jí)金屬”、“超鋼鐵”計(jì)劃，重點(diǎn)是發(fā)展先進(jìn)的制備加工技術(shù)，精確控制組織，大幅度提高材料的性能，達(dá)到減少材料用量、節(jié)省資源和能源的目的。

新材料的研究、開發(fā)與應(yīng)用，綜合反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)與工業(yè)化水平，而先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于新材料的研制、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化具有決定性的作用。先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，加上了新材料的研究開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)程，促成了諸如微電子和生物醫(yī)用材料等新興產(chǎn)業(yè)的形成，促進(jìn)了現(xiàn)代航天航空，交通運(yùn)輸，能源環(huán)保等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料向高性能“，復(fù)合化，結(jié)構(gòu)功能一體化發(fā)展，尤其需要先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)及裝備，可使材料的生產(chǎn)過程更加高效，節(jié)能和潔凈，從而提高傳統(tǒng)材料 產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

另一方面，開展本科學(xué)領(lǐng)域色前沿和基礎(chǔ)研究，并綜合利用相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)理論和科技發(fā)展成果，提供預(yù)備新材料的新原理新方法，也是材料科學(xué)與工程學(xué)科自身發(fā)展的需求。

因此，材料先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)發(fā)展，對(duì)提高國(guó)家綜合實(shí)力，突破先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的技術(shù)壁壘與封鎖，保障國(guó)家安全，改善人民生活質(zhì)量，以及促進(jìn)材料科學(xué)與技術(shù)自身的進(jìn)步與發(fā)展，具有十分重要的作用，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大需求。

三、研究現(xiàn)狀

1.快速凝固

快速凝固技術(shù)的發(fā)展，把液態(tài)成型加工推進(jìn)到遠(yuǎn)離平衡的狀態(tài)，極大地推動(dòng)了非晶、細(xì)晶、微晶等非平衡新材料的發(fā)展。傳統(tǒng)的快速凝固追求高的冷卻速度而限于低維材料的制備，如非晶絲材、箔材的制備。近年來快速凝固技術(shù)主要在兩個(gè)方面得到發(fā)展：①利用噴射成型、超高壓、深過冷，結(jié)合適當(dāng)?shù)某煞衷O(shè)計(jì)，發(fā)展體材料直接成型的快速凝固技術(shù)；②在近快速凝固條件下，制備具有特殊取向和組織結(jié)構(gòu)的新材料。目前快速凝固技術(shù)被廣泛地用于非晶或超細(xì)組織的線材、帶材和體材料的制備與成型。2.半固態(tài)成型

半固態(tài)成型是利用凝固組織控制的技術(shù).20世紀(jì)70年代初期，美國(guó)麻省理工學(xué)院的Flemings教授等首先提出了半固態(tài)加工技術(shù)，打破了傳統(tǒng)的枝晶凝固模式，開辟了強(qiáng)制均勻凝固的先河。半固態(tài)成型包括半固態(tài)流變成型和半固態(tài)觸變成形兩類：前者是將制備的半固態(tài)漿料直接用于成型，如壓鑄成型（稱為半固態(tài)流變壓鑄）；后者是對(duì)制備好的半固態(tài)坯料進(jìn)行重新加熱，使其達(dá)到半熔融狀態(tài)，然后進(jìn)行成型，如擠壓成型（稱為半固態(tài)觸變擠壓）。3.無模成型

為了解決復(fù)雜形狀或深殼件產(chǎn)品沖壓、拉深成型設(shè)備規(guī)模大、模具成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、靈活度低等缺點(diǎn)，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)品多樣性（多品種、小規(guī)模）的需求，20世紀(jì)80年代以來，柔性加工技術(shù)的開發(fā)受到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。典型的無模成型技術(shù)有增量成型、無摸拉拔、無模多點(diǎn)成型、激光沖擊成型等。4.超塑性成型技術(shù)

超塑性成型加工技術(shù)具有成型壓力低、產(chǎn)品尺寸與形狀精度高等特點(diǎn)，近年來發(fā)展方向主要包括兩個(gè)方面：一是大型結(jié)構(gòu)件、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件、精密薄壁件的超塑性成型，如鋁合金汽車覆蓋件、大型球罐結(jié)構(gòu)、飛機(jī)艙門，與盥洗盆等；二是難加工材料的精確成形加工，如鈦合金、鎂合金、高溫合金結(jié)構(gòu)件的成形加工等。5.金屬粉末材料成型加工

粉末材料的成型加工是一種典型的近終形、短流程制備加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)、制備預(yù)成型一體化；可自由組裝材料結(jié)構(gòu)從而精確調(diào)控材料性能；既可用于制備陶瓷、金屬材料，也可制備各種復(fù)合材料。它是近20年來材料先進(jìn)制備與成型加工技術(shù)的熱點(diǎn)與主要發(fā)展方向之一。自1990年以來，世界粉末冶金年銷售量增加了近2倍。2003年北美鐵基粉末。相關(guān)的模具、工藝設(shè)備和最終零件產(chǎn)品的銷售額已達(dá)到91億美元，其中粉末冶金零件的銷售為64億美元。美國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的粉末冶金產(chǎn)品占全球市場(chǎng)的一半以上?？梢灶A(yù)見，在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，粉末冶金工業(yè)仍將保持較高的增長(zhǎng)速率。

粉末材料成型加工技術(shù)的研究重點(diǎn)包括粉末注射成型膠態(tài)成型、溫壓成型及微波、等離子輔助低溫強(qiáng)化燒結(jié)等。6.陶瓷膠態(tài)成型

20世紀(jì)80年代中期，為了避免在注射成型工藝中使用大量的有機(jī)體所造成的脫脂排膠困難以及引發(fā)環(huán)境問題，傳統(tǒng)的注漿成型因其幾乎不需要添加有機(jī)物、工藝成本低、易于操作和控制等特點(diǎn)而再度受到重視，但由于其胚體密度低、強(qiáng)度差等原因，他并不適合制備高性能的陶瓷材料。

進(jìn)入90年代之后，圍繞著提高陶瓷胚體均勻性和解決陶瓷材料可靠性的問題，開發(fā)了多種原位凝固成型工藝，凝膠注模成型工藝、溫度誘導(dǎo)絮凝成形、膠態(tài)振動(dòng)注模成形、直接凝固注模成形等相繼出現(xiàn)，受到嚴(yán)重重視。原位凝固成形工藝被認(rèn)為是提高胚體的均勻性，進(jìn)而提高陶瓷材料可靠性的唯一途徑，得到了迅速的發(fā)展，已逐步獲得實(shí)際應(yīng)用。7.激光快速成型

激光快速成形技術(shù)，是20實(shí)際90年代中期由現(xiàn)代材料技術(shù)、激光技術(shù)和快速原型制造技術(shù)相結(jié)合的近終形快速制備新技術(shù)。采用該技術(shù)的成形件完全致密且具有細(xì)小均勻的內(nèi)部組織，從而具有優(yōu)越的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能，同時(shí)零件的復(fù)雜程度基本不受限制，并且可以縮短加工周期，降低成本。目前發(fā)達(dá)國(guó)家已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，主要應(yīng)用于國(guó)防高科技領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)激光快速成形起步稍晚于發(fā)達(dá)國(guó)家，在應(yīng)用基礎(chǔ)研究和相關(guān)設(shè)備建設(shè)方面已有較好的前期工作，具備了通過進(jìn)一步研究形成自身特色的激光快速成形技術(shù)的條件。8.電磁場(chǎng)附加制備與成型技術(shù)

在材料的制備與成形加工過程中，通過施加附加外場(chǎng)（如溫度場(chǎng)、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、力場(chǎng)等），可以顯著改善材料的組織，提高材料的性能，提高生產(chǎn)效率。典型的溫度場(chǎng)附加制備與成形加工技術(shù)有熔體過熱處理、定向凝固技術(shù)等；典型的力場(chǎng)附加制備與成形技術(shù)有半固態(tài)加工等；典型的電磁場(chǎng)附加制備與成形加工技術(shù)有電磁鑄軋技術(shù)、電磁連鑄技術(shù)、磁場(chǎng)附加熱處理技術(shù)、電磁振動(dòng)注射成形技術(shù)等。近年來，有關(guān)電磁場(chǎng)附加制備與成形加工技術(shù)的研究在國(guó)際上已形成一門新的材料科學(xué)分支——材料電磁處理，并且得到迅速發(fā)展。9.先進(jìn)連接技術(shù)

①鋁合金激光焊接 ②鎂合金激光焊接

③機(jī)器人智能焊接 10.表面改質(zhì)改性

在材料的使用過程中，材料的表面性質(zhì)和功能非常重要，許多體材料的失效也往往是從表面開始的。通過涂覆（或沉積、外延生長(zhǎng)）表面薄層材料或特殊能量手段改變?cè)牧媳砻娴慕Y(jié)構(gòu)（即對(duì)處理進(jìn)行表面改性），賦予較廉價(jià)的體材料以高性能、高功能的表面，可以大大提高材料的使用價(jià)值和產(chǎn)品的附加值，是數(shù)十年來材料表面加工處理研究領(lǐng)域的主要努力方向。

四、發(fā)展前景

材料加工技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)，可以概括為三個(gè)綜合，即過程綜合、技術(shù)綜合、學(xué)科綜合。由于上述材料加工技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)，可以預(yù)見，在今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，材料制備、成型與加工技術(shù)的發(fā)展將具有以下兩個(gè)主要特征：

（1）性能設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的一體化。

（2）在材料設(shè)計(jì)、制備、成型與加工處理的全過程中對(duì)材料的組織性能和形狀尺寸進(jìn)行精確控制。

實(shí)際上，第一個(gè)特征實(shí)現(xiàn)材料技術(shù)的第五次革命、進(jìn)入新材料設(shè)計(jì)與制備加工工藝時(shí)代的標(biāo)志。實(shí)現(xiàn)第二個(gè)特征則要求具備兩個(gè)基本條件：一是計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的高度發(fā)展；二是材料數(shù)據(jù)庫(kù)的高度完備化。

基于上述材料加工技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)和特征，金屬材料加工技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾個(gè)方面。

1）常規(guī)材料加工工藝的短流程化和高效化。

打破傳統(tǒng)材料成形與加工模式，工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)近終形、短流程的連續(xù)化生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率。例如，半固態(tài)流變成形、連續(xù)鑄軋、連續(xù)鑄擠等是將凝固與成形兩個(gè)過程合二為一，實(shí)行精確控制，形成以節(jié)能、降耗、提高生產(chǎn)效率為主要特征的新技術(shù)和新工藝。

目前國(guó)外鋁合金和鎂合金半固態(tài)加工技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入較大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用階段。鋁合金半固態(tài)成型方法主要有流變壓鑄、2）發(fā)展先進(jìn)的成形加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)組織與性能的精確控制

例如，非平衡凝固技術(shù)、電磁鑄軋技術(shù)、電磁連鑄技術(shù)、等溫成形技術(shù)、低溫強(qiáng)加工技術(shù)、先進(jìn)層狀復(fù)合材料成形、先進(jìn)超塑性成形、激光焊接、電子束焊接、復(fù)合熱源焊接、擴(kuò)散焊接、摩擦焊接等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)組織與性能的精確控制，不僅可以提高傳統(tǒng)材料的使用性能，還有利于改善難加工材料的加工性能，開發(fā)高附加值材料。

3）材料設(shè)計(jì)（包括成分設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)）、制備與成形加工一體化

發(fā)展材料設(shè)計(jì)、制備與成型加工一體化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)材料和零部件的高效，近終形，短流程成型。典型的技術(shù)有噴射技術(shù)、粉末注射成形、激光快速成型等，是不銹鋼、高溫合金、鈦合金、難熔金屬及金屬間化合物、陶瓷材料、復(fù)合材料、梯度功能材料零部件制備與成型加工的研究熱點(diǎn)。材料設(shè)計(jì)、制備與成形加工的一體化，是實(shí)現(xiàn)真正意義上的全過程的組織性能精確控制的前提和基礎(chǔ)。

4）開發(fā)新型制備與成形加工技術(shù)，發(fā)展新材料和新產(chǎn)品 塊體非晶合金制備和應(yīng)用技術(shù)、連續(xù)定向凝固成形技術(shù)、電磁約束成型技術(shù)、雙結(jié)晶器連鑄與充芯連鑄復(fù)合技術(shù)、多坯料擠壓技術(shù)、微成形加工技術(shù)等，是近年來開發(fā)的新型制備與成形加工技術(shù)。這些技術(shù)在特種高性能材料或制品的制備與成形技術(shù)加工方面具有各自的特色，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

5）發(fā)展計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬與過程仿真技術(shù)，構(gòu)建完善的材料數(shù)據(jù)庫(kù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算材料科學(xué)已成為一門新興的交*學(xué)科，是除實(shí)驗(yàn)和理論外解決材料科學(xué)中實(shí)際問題的第3個(gè)重要研究方法。它可以比理論和實(shí)驗(yàn)做得更深刻、更全面、更細(xì)致，可以進(jìn)行一些理論和實(shí)驗(yàn)暫時(shí)還做不到的研究。因此，基于知識(shí)的材料成形工藝模擬仿真是材料科學(xué)與制造科學(xué)的前沿領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)。根據(jù)美國(guó)科學(xué)研究院工程技術(shù)委員會(huì)的測(cè)算, 模擬仿真可提高產(chǎn)品質(zhì)量5～15倍，增加材料出品率25％，降低工程技術(shù)成本13%～30%，降低人工成本5%～20%，提高投入設(shè)備利用率30%～60%，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和試制周期30%～60%等。

目前，模擬仿真技術(shù)已能用在壓力鑄造、熔模鑄造等精確成形加工工藝中，而焊接過程的模擬仿真研究也取得了可喜的進(jìn)展。

高性能、高保真、高效率、多學(xué)科及多尺度是模擬仿真技術(shù)的努力目標(biāo)，而微觀組織模擬（從mm、μm到nm尺度）則是近年來研究的新熱點(diǎn)課題。通過計(jì)算機(jī)模擬，可深入研究材料的結(jié)構(gòu)、組成及其各物理化學(xué)過程中宏觀、微觀變化機(jī)制，并由材料成分、結(jié)構(gòu)及制備參數(shù)的最佳組合進(jìn)行材料設(shè)計(jì)。計(jì)算材料科學(xué)的研究范圍包括從埃量級(jí)的量子力學(xué)計(jì)算到連續(xù)介質(zhì)層次的有限元或有限差分模型分析，此范圍可分為4個(gè)層次：納米級(jí)、微觀、介觀及宏觀層次。在國(guó)外，多尺度模擬已在汽車及航天工業(yè)中得到應(yīng)用。

鑄件凝固過程的微觀組織模擬以晶粒尺度從凝固熱力學(xué)與結(jié)晶動(dòng)力學(xué)兩方面研究材料的組織和性能。20世紀(jì)90年代鑄造微觀模擬開始由試驗(yàn)研究向?qū)嶋H應(yīng)用發(fā)展，國(guó)內(nèi)的研究雖處于起步階段，但在用相場(chǎng)法研究鋁合金枝晶生長(zhǎng)、用Cellular Automaton法研究鋁合金組織演變和汽車球墨鑄鐵件微觀組織與性能預(yù)測(cè)等方面均已取得重要進(jìn)展。鍛造過程的三維晶粒度預(yù)測(cè)也有進(jìn)展。

6）材料的智能化制備與成形加工技術(shù)

材料的智能化制備與成形加工技術(shù)是1986年由美國(guó)材料科學(xué)界提出的“第三代”材料成形加工技術(shù)，20世紀(jì)90年代以來受到日本等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的重視它通過綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和先進(jìn)控制技術(shù)等，以成分、性能、工藝一體化設(shè)計(jì)與工藝控制方法，實(shí)現(xiàn)材料組織性能與成形加工質(zhì)量，同時(shí)達(dá)到縮短研制周期、降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境負(fù)荷的目的。

材料的智能化制備與成形加工技術(shù)的研究尚處于概念形成與探索階段，被認(rèn)為是21世紀(jì)前期材料成形加工新技術(shù)中最富潛力的前沿研究方向之一。

其他的材料先進(jìn)制備與成形加工前沿技術(shù)

電磁軟接觸連鑄、鈦合金連鑄連軋技術(shù)、高性能金屬材料噴射成形技術(shù)、輕合金半固態(tài)加工技術(shù)、泡沫鋁材料制備、鋼質(zhì)蜂窩夾芯板擴(kuò)散-軋制復(fù)合、金屬超細(xì)絲材制備技術(shù)、超細(xì)陶瓷粉末燃燒合成、模具表面滲注鍍復(fù)合強(qiáng)化、金屬管件內(nèi)壁等離子體強(qiáng)化技術(shù)、鈦合金激光熔覆技術(shù)、非納米晶復(fù)合涂層制備技術(shù)等。

五、個(gè)人認(rèn)識(shí)與評(píng)論

中國(guó)已是制造大國(guó)，僅次于美、日、德，居世界第4位。中國(guó)雖是制造大國(guó)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有很大差距，表現(xiàn)在：（1)制造業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率低，不到美國(guó)的5%；（2）技術(shù)含量低，以CAD為例，仍停留在繪圖功能上；（3）重要關(guān)鍵產(chǎn)品基本上沒有自主創(chuàng)新開發(fā)能力。材料成形加工行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，材料成形加工技術(shù)是汽車、電力、石化、造船及機(jī)械等支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)制造技術(shù)，新一代材料加工技術(shù)也是先進(jìn)制造技術(shù)的重要內(nèi)容。鑄造、鍛造及焊接等材料加工技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主體技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界75%的鋼材經(jīng)塑性加工成形，45%的金屬結(jié)構(gòu)用焊接得以成形。又如我國(guó)鑄件年產(chǎn)量已超過1400萬t，是世界鑄件生產(chǎn)第一大國(guó)。汽車結(jié)構(gòu)中65%以上仍由鋼材、鋁合金、鑄鐵等材料通過鑄造、鍛壓、焊接等加工方法成形。但是，我國(guó)的材料成形加工技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大差距。舉例說, 重大工程的關(guān)鍵鑄鍛件如長(zhǎng)江三峽水輪機(jī)的第一個(gè)葉輪仍從國(guó)外進(jìn)口；航空工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)及其他重要的動(dòng)力機(jī)械的核心成形制造技術(shù)尚有待突破。因此，在振興我國(guó)制造業(yè)的同時(shí)，要加強(qiáng)和重視材料成形加工制造技術(shù)的發(fā)展。高速發(fā)展的工業(yè)技術(shù)要求加工制造的產(chǎn)品精密化、輕量化、集成化；國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)更加激烈的市場(chǎng)要求產(chǎn)品性能高、成本低、周期短；日益惡化的環(huán)境要求材料加工原料與能源消耗低、污染少。為了生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品，材料正由單一的傳統(tǒng)型向復(fù)合型、多功能型發(fā)展；材料成形加工制造技術(shù)逐漸綜合化、多樣化、柔性化、多學(xué)科化。因此, 面對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、參與全球競(jìng)爭(zhēng)，必須十分重視先進(jìn)制造技術(shù)及成形加工技術(shù)的技術(shù)進(jìn)步。

材料成形及控制工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究中值得思考的幾個(gè)問題

1.明晰專業(yè)內(nèi)涵，確定發(fā)展方向

材料成形及控制工程專業(yè)作為1998年專業(yè)調(diào)整時(shí)設(shè)立的一個(gè)新的專業(yè)，由于其涵蓋范圍較廣泛，涉及的內(nèi)容較繁雜，因而使其專業(yè)內(nèi)涵不夠明確。

材料成形及控制工程專業(yè)是以成形技術(shù)為手段、以材料為加工對(duì)象、以過程控制為質(zhì)量保證措施、以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造為目的的工科專業(yè)。材料成形及控制工程專業(yè)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)和工程裝備與控制工程專業(yè)均隸屬于機(jī)械學(xué)科，要求共同的機(jī)械工程基礎(chǔ)理論。以材料為加工對(duì)象的特點(diǎn)決定了材料科學(xué)也成為本專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，而以過程控制為質(zhì)量保證措施這一特點(diǎn)，決定了控制理論也成為本學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分。因此，材料類學(xué)科專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)等都成為與本專業(yè)密切相關(guān)的學(xué)科。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)科交叉，本專業(yè)比以往任何時(shí)候都更緊密地依賴諸如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微電子、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)論、信息論、控制論及現(xiàn)代化管理等各門學(xué)科及其最新成就。

材料成形及控制工程這一隸屬于機(jī)械學(xué)科、具有機(jī)械類學(xué)科典型特征的專業(yè)，同時(shí)還具有濃厚的材料學(xué)科的色彩，成為一個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)?、知識(shí)范圍廣的名副其實(shí)的寬口徑專業(yè)。繼續(xù)進(jìn)行深入研究，準(zhǔn)確界定專業(yè)內(nèi)涵，對(duì)專業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

2.培養(yǎng)目標(biāo)的定位

培養(yǎng)目標(biāo)定位很重要，涉及到材料成形及控制工程專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的問題。盡管我國(guó)的高等教育已由精英教育邁入大眾化教育階段，但這并不意味著社會(huì)市場(chǎng)只需要通才，而不需要專才。并且科學(xué)研究和工程應(yīng)用這兩方面的需求也要求培養(yǎng)不同類型的專業(yè)人才。因此，不同類型學(xué)校應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的需求和自身的特點(diǎn)來培養(yǎng)不同類型的人才。一部分高等院校應(yīng)該擔(dān)負(fù)起精英教育的責(zé)任，以培養(yǎng)材料成形及控制工程學(xué)科的科學(xué)研究型和科學(xué)研究與工程技術(shù)

復(fù)合型高層次人才為主，本科階段應(yīng)是以通識(shí)為主的專業(yè)教育；另一部分學(xué)校應(yīng)以普及高等教育為主，負(fù)起大眾化教育的責(zé)任，以培養(yǎng)本學(xué)科的工程技術(shù)型、職業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才為主，本科是通識(shí)與專業(yè)并重的教育；高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院則以培養(yǎng)職業(yè)應(yīng)用型、職業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才為主，?？剖峭耆殬I(yè)專業(yè)教育。各學(xué)?？筛鶕?jù)學(xué)校自身的層次來確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

在材料成形及控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位中，還應(yīng)考慮市場(chǎng)需求。本科教育培養(yǎng)通才還是專才，是以普通教育為中心還是以職業(yè)教育或?qū)I(yè)教育為中心，歷來是高等教育激烈爭(zhēng)辯的問題。西方國(guó)家本科通才教育是建立在完善的繼續(xù)教育基礎(chǔ)上的，我國(guó)在這方面還有較大的差距。一方面是一些大型企業(yè)公司已有完善的教育培訓(xùn)體制和充足的教育經(jīng)費(fèi)，而另一方面是大量的中小企業(yè)仍然需要行業(yè)背景強(qiáng)的畢業(yè)生，因而高校應(yīng)進(jìn)一步適應(yīng)市場(chǎng)的需求，根據(jù)不同的培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整通識(shí)教育與專業(yè)教育的比例，拓寬專業(yè)口徑，靈活專業(yè)方向，建立和健全第二學(xué)位、主副修制度等。

3.創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)的實(shí)踐落腳點(diǎn)

當(dāng)前，就高校自身來說，首先應(yīng)抓好以下工作：(1)教師隊(duì)伍建設(shè)是關(guān)鍵。教師的真本事，主要不是課堂上的公式運(yùn)用和解題技巧，而是在于提出的解決問題的思路。教師過教學(xué)關(guān)、過外語關(guān)、過現(xiàn)代信息技術(shù)關(guān)、接受科研訓(xùn)練以及參加國(guó)內(nèi)外的各種學(xué)術(shù)交流等，在當(dāng)前顯得特別重要。(2)在教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)全方位地“聯(lián)合行動(dòng)”，即：突破傳統(tǒng)觀念，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)；提倡教育民主，尊重創(chuàng)新精神；改革評(píng)價(jià)方式，建立創(chuàng)新機(jī)制；關(guān)注個(gè)性培養(yǎng)，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍；拓寬知識(shí)視野，夯實(shí)創(chuàng)新基礎(chǔ)；開發(fā)情感智力，培養(yǎng)創(chuàng)新品質(zhì)等等。(3)當(dāng)前應(yīng)特別注意加強(qiáng)教學(xué)方法和考試方法的改革，根據(jù)學(xué)生的不同年級(jí)，逐漸使學(xué)生從以教師、書本和課堂為中心的教學(xué)模式中“向外突圍”，通過教學(xué)管理制度的改革，增加學(xué)生的自學(xué)時(shí)間，組織學(xué)生參加有指導(dǎo)的小型課堂討論(Seminar)，引導(dǎo)學(xué)生參加教師的科研工作，鼓勵(lì)學(xué)生參加課外科技和實(shí)踐活動(dòng)等等。(4)建設(shè)和改造一批能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)踐訓(xùn)練中心(基地)，克服困難，保證實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的落實(shí)。

六、結(jié)論

通過對(duì)材料成形專業(yè)領(lǐng)域的科技前沿技術(shù)的整理總結(jié)，我終于清楚地知道了我的專業(yè)（材料成形與控制工程）的發(fā)展方向，并對(duì)本專業(yè)有了深層次的了解和認(rèn)識(shí)，這為我以后的學(xué)習(xí)指明了道路?？吹竭€有許多富有潛力的先進(jìn)技術(shù)還沒有進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，這激發(fā)了我奮斗的激情，我爭(zhēng)取通過自身的學(xué)習(xí)和努力在材料成形領(lǐng)域有較大發(fā)展，推動(dòng)材料成形技術(shù)的在社會(huì)生活中的應(yīng)用，為人類的發(fā)展作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

《21世紀(jì)材料成形加工技術(shù)》、《材料先進(jìn)制備與成形加工技術(shù)》、《材料成形新技術(shù)》、《中國(guó)材料工程大典》、《先進(jìn)材料定向凝固》、《材料成形界面工程》、《材料科學(xué)與工藝》、《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》、《材料成形工藝基礎(chǔ)》、《工程材料與成形技術(shù)》、《材料加工工程》、《先進(jìn)制造技術(shù)》

第五篇：數(shù)控加工報(bào)告

一．實(shí)踐目的

1．理解數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及組成，數(shù)控機(jī)床工作的原理。

2．掌握數(shù)控銑床和加工中心的基本操作，綜合運(yùn)用數(shù)控加工工藝知識(shí)，手工編制一定的復(fù)雜的加工程序，并獨(dú)立完成數(shù)控機(jī)床的工作調(diào)整，加工出合格的零件。二．基本要求

1．自行閱讀數(shù)控設(shè)備的配套教材，做好實(shí)踐前的準(zhǔn)備；

2．掌握實(shí)踐設(shè)備的基本操作技術(shù)，在老師的指導(dǎo)下按規(guī)范操作數(shù)控機(jī)床； 3．制定加工工藝方案時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，注意工藝方法的創(chuàng)新； 4．在編制完加工程序后，應(yīng)認(rèn)真檢查校對(duì)，并試運(yùn)行； 5．下班前或完成加工后，整理完機(jī)床經(jīng)指導(dǎo)老師允許方能離開； 三．所用的設(shè)備，工裝，刀具及量具

1．設(shè)備：XK713型數(shù)控銑床，MCV——810型立式加工中心 2．夾具：機(jī)用平口鉗

3．刀具：立銑刀(直徑為8)及適用于上述刀具的BT40型刀柄，拉釘和夾頭。4．工量具：游標(biāo)卡尺，磁力表座，扳手，銅棒。四．實(shí)踐內(nèi)容

1．加工方法和步驟

1）把機(jī)用平口鉗裝在機(jī)床上并固定住。

2）開啟機(jī)床，先按接通鍵，過一會(huì)后，等所有指示燈都亮后在按住準(zhǔn)備鍵。3）機(jī)床回零點(diǎn)，機(jī)床開啟后要先回零點(diǎn)。

4）MDI啟動(dòng)主軸，在MDI模式下輸入M03，S1000，按循環(huán)啟動(dòng)。5）換刀，裝夾刀具和刀柄，換刀時(shí)，注意拿刀具的方式，避免被刀具刃口劃傷，換刀時(shí)手不能握住上部，防止換刀時(shí)手被吸入。6）把胚料裝在平口鉗上夾緊并用銅棒敲平。

7）對(duì)刀并設(shè)定工件坐標(biāo)原點(diǎn)即程序起點(diǎn)，先用快速運(yùn)動(dòng)，后用手輪慢慢靠近工件。對(duì)刀有兩種方式，一種是對(duì)角，另一種是對(duì)中心。對(duì)角點(diǎn)時(shí)，使刀具分別靠在工件的兩邊，并把相對(duì)坐標(biāo)的X軸和Y軸清零，記下此時(shí)機(jī)械坐標(biāo)的值，此坐標(biāo)值再減去或加上刀具半徑即得工件角點(diǎn)的坐標(biāo)。對(duì)中心時(shí)，刀具先靠在工件X軸上的一邊，把相對(duì)坐標(biāo)上的X軸清零，沿X軸移動(dòng)靠在工件的另一邊，把此時(shí)相對(duì)坐標(biāo)的值除2，把刀具移動(dòng)到所得數(shù)值上，為了方便記憶，可將X軸再次清零。同理，Y軸上也是如此。對(duì)Z軸時(shí)只要將刀具移到工件上表面即可。把對(duì)刀所得的機(jī)械坐標(biāo)值輸入到G54中，Z值輸入到刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中。8）輸入數(shù)值，輸入刀具半徑補(bǔ)償數(shù)值和安全運(yùn)行高度。9）輸入加工程序（2）加工軌跡圖

程序中采用刀具不偏置，在畫輪廓線時(shí)往外偏置一個(gè)刀具半徑4mm。如下圖所示：

（4）加工程序

O00030；

G54 G90 G40 G49 G80;(設(shè)置工件做標(biāo)系，取消刀具偏置和刀具補(bǔ)償，取消固定循環(huán))M03 S1500;（主軸轉(zhuǎn)速1500r/min）G00 X58.5 Y0;(快速定位)G43 Z20.0 H01;（刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償）

G01 Z-3.0 F500;（進(jìn)給速度為500mm/min）G01 X58.5

Y5.9;G03 X49.5 Y14.9 R9.0； G01 X1;G02 X0 Y15.9 R1 G01 Y28.1;G03 X-9.0 Y37.1 R9.0;G01 X-46.4;G03 X-54.9 Y24.7 R9.0;G01 X-32.4 Y-31.1;G03 X-24.1 Y-36.7 R9.0;G01 X-9.0;G03 X0 Y-27.7 R9.0;G01 Y-15.9;G03 X58.5 Y-5.9 R9.0;G01 X49.5;G02 X0.0 Y26.8 R5.0;G01 Y0;G91 G28 Z20.0;（還回參考點(diǎn)）M05;（主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)）M30;（主程序結(jié)束）

五．實(shí)踐過程中需要注意的事項(xiàng) 1．X，Y，Z軸要避免過行程 2．啟動(dòng)機(jī)床后運(yùn)行程序時(shí)主軸不轉(zhuǎn)

3．當(dāng)有刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，右補(bǔ)償時(shí)向X軸負(fù)方向會(huì)有警報(bào)

4．刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值的存儲(chǔ)地址是H01，刀具的半徑補(bǔ)償值的存儲(chǔ)地址不能用H02，而是D02。5．在加工中心進(jìn)行鏡象加工

6．取消刀具半徑補(bǔ)償指令G40要在機(jī)床運(yùn)動(dòng)過程中才起作用。六．實(shí)踐體會(huì)

通過此次為期兩周的實(shí)習(xí)，使我進(jìn)一步了解數(shù)控加工的相關(guān)知識(shí)。1．通過認(rèn)真的實(shí)踐操作，老師的精心指導(dǎo)，讓我們加深了對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及組成，數(shù)控機(jī)床工作原理的理解。

2．掌握了數(shù)控銑床和加工中心的基本操作，綜合運(yùn)用數(shù)控加工工藝知識(shí)，手工編制一定復(fù)雜程度的加工程序，并獨(dú)立完成了數(shù)控機(jī)床的工作調(diào)整，加工出了合格的零件。

3．這次實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，培養(yǎng)了我們的動(dòng)手能力，加深了數(shù)控操作的知識(shí)，為今后參加工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。