緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇機械技術論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
機械設備的設計、研發、生產,是促進國民經濟發展、推進企業創新的一個重要因素。因為無論是新產品的制造,或是新技術的推廣,都離不開新的、高科技的機械設備的支持。要想使機械設備的設計研發工作更加合理、科學,要想促進機械水平的整體快速提高,就必須清楚的了解和掌握機械制造技術的特點,只有這樣,才能設計出符合規范的大中小型機械設備[3]。
作為一項先進的制造技術,往往在機械產品設計制造、生產組織、管理銷售以及售后服務等方面,特別強調計算機技術、信息傳感技術、自動化技術以及現代系統管理技術的應用。其原因在于,它要不斷使一直以來的傳統制造技術和最近的高新技術成果相結合,從而使機械制造技術成為能夠駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流三者合一的系統工程。
促進國家經濟和綜合實力的增強、提高我國企業在國際市場上的競爭能力是先進的制造技術應用的兩大目標。因此,它往往并不限于制造過程本身,而是涉及了產品從市場調查、產品研發、工藝設計、生產準備、制造加工以及售后服務等一般產品涵蓋的所有內容,在此基礎上,將它們結合成為一個有機的整體。最終,提高制造業在所有行業的綜合經濟效益和社會效益。
怎樣提高企業的生產率,是企業參與市場競爭的核心問題。20世紀80年代以后,隨著全球市場的進一步融合及發展,制造業要想在市場上擁有一席之地,就必須以側重提高勞動生產率為根本,轉變為側重時間為核心的時間、質量和成本三者的有機統一為根本。只有達到了三者的統一,機械制造技術才能真正的進步,才能在日漸激烈的市場競爭中處于不敗之地。
上世紀80年代開始,全球市場逐步形成,以歐美為首的發達國家通過金融、科技等手段爭奪其在全球的市場份額,利用其自身優勢,向不發達國家傾銷商品、輸出資本,導致市場的競爭趨于白熱化。為了不被激烈的市場大潮沖垮,各個國家爭相發展本國的機械制造技術。只要一個國家的機械制造技術能夠趕超世界先進水平,并能成為該國制造業贏得全球市場的支撐力,整個國家的經濟實力才能有所提高。與此同時,機械制造技術是21世紀的高科技技術,它理應和最先進的科技成果相集合,理應有明確的新的技術領域。
我國機械制造技術的未來發展
制造技術分為傳統制造技術和先進制造技術。顯然,先進制造技術是由傳統制造技術發展而來的,它保留了傳統制造技術中的有效部分,又源源不斷的吸取各種新的高技術成果,之后將二者結合到生產的所有領域及其全部過程[4]。掃描顯微鏡的發明和使用,使人類認識和改造世界的能力進入納米的尺度。納米技術是指產品能夠實現納米級精度,是在納米尺度范圍內研究物質原子和分子結構、物質特性及其相互作用和運動,最終運用這種技術為人類服務的高新科技。納米技術對制造業的發展進程產生了極其深遠的影響,就目前來說,它的應用范圍十分廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術以及納米測量技術等等。2000年,超精密加工的加工精度已經達到納米級。而在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程可使加工精度達到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,即可以做到移動原子級別的加工[5]。
1)對于現代機械制造技術的未來發展,將主要體現在兩個方面:(1)精密工程技術。它以超精密加工的前言部分、微細加工、納米技術為代表,目的是將來進入微型機械電子和微型機器人的時代。(2)機械制造的高度自動化。它以CIMS和敏捷制造等的發展為代表。
2)飛速發展的網絡通訊技術的發展和普及,給從事機械制造業的眾多企業的生產經營活動帶來了翻天覆地的變化。因此,必須加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,從而推動機械類企業朝著良性競爭和多方合作的方向發展。
1配備先進的油濾設備
伴隨現代工業技術的進步,液壓零配件的精密化程度不斷提高,但是配件與配件之間的孔隙是客觀存在的,理論上無法消除,其對細微顆粒的敏感程度也越來越高。此外,再加上煤礦機械設備專業技術人才的匱乏,包括現有的檢測手段與儀器過于陳舊,導致煤礦機械設備不斷出現各方面的故障。追本溯源,其癥結在于所用的油存在質量問題,而現有的油濾設備無法起到預期的作用,導致大量存在雜質以及被污染的油在煤礦機械設備當中使用,引發機械的運行故障。鑒于此,必須要配備先進的油濾設備,保證油油品的清潔性合格,盡量降低污染油質的情況。
2明確代用油的指標
整體而言,不同品牌以及種類的油,其性能指標的差異非常明顯,并且如果兩種油混合使用,其內的物質可能會產生劇烈的化學反應,甚至是凝結成為細微的顆粒,對煤礦機械設備的性能造成不利的影響。鑒于此,在使用油的過程當中,要求杜絕混合使用的問題。如果需要更換油,必須要將進行全面的分析,明確兩種油的配方的差異性以及是否會產生不良的化學反應等。此外,代用油需要嚴格尊遵循既定的代用原原則,即是要求選用性能指標相似并且是同一類型的油。尤其需要注意代用油的黏度指標,要求前后所用的兩種油的黏度差異<1.0%,并且代用油的黏度允許稍高于原來的油,而不允許低于原來的油,以滿足“以高帶低”的油代用基本原則。除此之外,還需要兼顧煤礦機械設備實際的工作環境以及溫度等自然因素,綜合考慮,進一步明確代用油的具體指標。
3選用具有針對性的油
正確選擇油是保證煤礦機械設備正常運轉的關鍵要素之一,也是油使用的重要前提條件,有助于充分發揮油的理想功效。在選擇油之時,需要注意如下的幾點問題:
(1)嚴格按照煤礦機械設備的實際情況
包括已使用的時長、具體的運行環境、機械設備的型號等基本參數選擇具有針對性的油。例如:如果煤礦機械設備的正常使用時間在一年以上,可選擇黏稠度較低的油。如果其運行環境粉塵量較大,可選擇相對黏稠的油,以便形成強度更高的油膜。
(2)保證所選用的油的油脂品質合格
同時還要考慮到油性能指標方面的客觀差異,包括油的閃點、傾點、針入度等具體參數。一般而言,油產品的外觀包裝會詳細地列舉出油的性能指標,煤礦機械設備的運維人員可將其作為參考。
(3)在選擇油的過程當中
經濟性也是不得不考慮的重要因素之一,要求選用物美價廉,并且性價比高的油產品,摒棄一味選用昂貴的油的傳統做法,需要根據煤礦機械設備的實際情況而定,選擇性能指標合格并且符合經濟性原則的油。
水稻機械化插秧技術是一項適應農業現代化發展的高效集成技術,經過3年的發展,在機械、育秧、栽插、田間管理等農藝配套技術方面已經初步成熟。現將**地區單季晚稻機械化插秧技術介紹如下。
一、機械化插秧育秧技術
1.1育秧硬盤準備。育秧塑料硬盤內尺寸為58cm×28cm,按常規粳稻大田用300只/hm2、雜交粳稻用225只/hm2進行準備。
1.2秧田準備。按秧田∶大田=1∶100的比例確定秧田面積。選擇排灌和交通便利、高爽、無沙石田塊,提早10d耕整秧田,按秧板寬1.6m、溝寬0.4m(溝泥先不起)放好樣,秧板必須平整,育秧硬盤排放2排,沿溝邊空0.2m。
1.3種子準備。常規粳稻選用秀水09、秀水128等,雜交粳稻選用秀優5號、嘉樂優2號等。常規稻大田用種量45.0~52.5kg/hm2,雜交粳稻大田用種量15.0~22.5kg/hm2。播前曬種1~2d,用18%稻種清浸種48h后,用清水沖洗后催芽,一般要求根的長度為谷種的1/3,芽長為谷種的1/4即可。
1.4播種準備
1.4.1擺盤。秧板兩頭中點拉好繩子作基準,在繩子兩側各橫向擺放1行秧盤,秧盤寬約1.2m,擺好后用手輕按一下,使之平整接觸泥土,秧盤之間注意不留縫隙。
1.4.2鋪土。用土取自秧溝,在秧溝里將未爛盡的稻草或稻茬移去,在鋪土時撿出小石塊,鋪好后用木片或泥隔抹平秧盤,厚度2cm,鋪土后應沉淀半天,不能直接播種,以防悶種。
1.4.3秧田基肥。有2種施用方法:一是結合耕整秧田,施入45%復合肥225kg/hm2、尿素225kg/hm2;二是秧板定好后,按45%復合肥150kg/hm2、尿素150kg/hm2的標準施到秧溝里,然后用腳踩踏均勻。
1.5播種
常規粳稻每秧盤播芽谷190~200g(折干谷150~160g),雜交粳稻每秧盤播芽谷90~100g(折干谷70~80g),每次稱好20個秧盤的種子放在簸箕里,用手工均勻地播在20個秧盤中,雜交粳稻稱好15個均勻播種。播種后用木板輕輕壓一下種子,使著床良好。提倡拌種,將浸種后的稻種在催芽晾干后,用35%春花(丁硫克百威)6g拌種1kg,邊加藥劑邊翻動稻種,直到所有種子表面均勻附著藥劑為止,晾放20~30min后播種,可以防治灰飛虱和稻薊馬(在選擇藥劑及濃度時要慎重)。
1.6秧田管理。機插秧苗的基本要求,一是根系盤結,形成毯狀秧塊,四角垂直方正,不缺邊,不缺角;二是秧齡適中,一般單季晚稻適宜秧齡15~20d,掌握葉齡3.5~4.0葉,苗高15cm左右(不超過20cm);三是秧苗個體健壯,無病蟲害。
1.6.1水漿管理。秧苗二葉一心期以前,溝中灌水平秧板下,保持秧板濕潤,秧盤中泥土不發白,促進秧苗扎根豎芽;二葉一心期后間隙灌水,遇暴雨、施肥要灌水護苗;移栽前3~5d排干溝水,以便起苗、煉苗。
1.6.2施肥。一葉一心至二葉期,早施斷奶肥,移栽前5d施好起身肥,施用尿素112.5kg/hm2(每次施肥時,灌水護苗,防止肥害)。
1.6.3防病蟲害。播種時做到用藥劑拌種,秧苗期主要防好灰稻虱、稻薊馬,并做到帶藥下田。
二、機械化插秧大田耕整
機械化插秧采用小苗移栽,對大田的耕整和基肥的施用要求相對較高,提前10d打草甘膦除草,提前7d打第1遍,提前2~3d結合施基肥打好第2遍,要求田塊平整無殘茬,高低差不超過3cm,耕好后沉淀1~2d再插秧,插種時保持水層1~3cm。
三、機械化插秧大田管理
3.1適時移栽。5月底播種,6月15~20日移栽,面積大,可分批播種。栽插規格:常規粳稻行株距30cm×12~14cm,栽插27~30萬穴/hm2,基本苗60~90萬株/hm2,雜交粳稻行株距30cm×18cm,栽插16.5~19.5萬穴/hm2,基本苗45萬株/hm2左右。:
引言
機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產生
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用,上世紀60年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產系統,即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下,機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
三、我國機械自動化發展之路探索
(一)結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產中長期服役的主力生產線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態;還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。(二)發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發,借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
(三)注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作,既要發展主機,也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
參考文獻:
2教學方法與手段
在長期的《表面改性技術》教學過程中,我們一直致力于教學方法的改革,以求達到最佳的教學效果。當今的本科教學強調素質教育,其教學結構是學教并重,即"主導-主體"教學模式。這種教學模式的核心在于既要發揮教師的指導作用,又要充分體現學生的主體作用。據此,我們對《表面改性技術》課程教學方法及手段進行了多方面的改革:
2.1采取“研究性教學和研究性學習”的教學方法
從研究問題入手,將“原理-設備-工藝-工程”的知識構建過程展現出來,同時提出新的問題,組織學生展開思考和研討,引導學生把所學知識與煤礦設備工程實際緊密結合,變單向傳輸式教學為雙向互動式教學,變以強調理論內容為主的灌輸式講授為探究理論研究過程為主的引導式講授,實現真正意義上的“雙主”教學。
2.2積極組織學生開展研討活動
例如在學習有關熱噴涂的內容時,以井下帶式輸送機底托架熱噴涂鋁加封孔劑處理可大幅提高使用壽命為例,讓學生進行討論,幫助、引導學生從材料的選擇、涂層的結構以及噴涂工藝流程、實施過程等各個方面進行考慮、分析,并提出解決的方法。這樣,通過啟發式教學,不僅可以鞏固所學知識,而且可以幫助學生學會從多方位、多角度去思考問題,去了解煤礦機械的使用情況,有利于調動學生的學習積極性。
2.3理論結合實際
加強校外實踐基地建設《表面改性技術》課程是一門理論性與實踐性相結合的課程,學生在學習過程中往往對煤礦機械表面處理工藝的理解不深入。為此,我們通過學生參加實踐,組織現場教學,把理論與生產實際相結合,極大地提高了教學效果。例如,我們在江蘇中礦大正表面工程技術有限公司以及鄭州煤礦機械集團股份有限公司建立了校外實踐基地,從而使學生的實踐活動常態化。江蘇中礦大正表面工程技術有限公司是國內表面工程領域的龍頭企業,主要從事鋼結構長效防腐涂裝、纜索涂裝工程、電廠特種表面處理、機械零件表面修復等,是國內熱噴涂領域首家通過ISO9001質量體系認證的企業。鄭州煤礦機械集團股份有限公司是中國領先的煤炭綜采綜掘設備制造商,是國內最大的液壓支架制造商。企業被科學技術部、國務院國資委和中華全國總工會授予“國家創新型企業”稱號,同時被國家五部委共同認定為國家級的企業技術中心。
2.4利用多媒體技術、結合英文教材
開展雙語教學采用現代化教學手段可以節省時間,而且生動、直觀、動態地展示各種表面技術的原理、工藝流程等,化抽象知識為具體知識。我們在教學媒體現代化建設中堅持走立體化建設之路,形成以教材、電子教案、多媒體CAI課件及網絡學習系統為一體的立體化教學體系,為課程的教學提供了內容豐富、高質量的教學媒體資源。除PPT外,還利用動畫、視頻等進行輔助教學。如我們依靠自身力量開發了等離子噴涂法原理、電弧噴涂原理、化學氣相沉積、粉末火焰噴涂、離子束沉積、真空鍍膜、金屬蒸鍍等25套動畫模擬示意圖,這些輔助教學手段生動、直觀、動態地展示了各種技術的原理、工藝流程,化抽象知識為具體知識,極大地激發了學生的學習熱情。2011年,教學團隊建立了《表面改性技術》課程網站,并已將教學大綱、實驗教學大綱、實驗指導書、英文教材、教學課件、教學錄像、視頻、動畫等資料上傳至網站供學生參考,網站還開辟有“答疑園地”欄目,團隊的全體教師通過這一欄目答疑、批改作業、安排和指導實驗。經運行使用,學生普遍反映良好。另外,從2004年開始,我們致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的編寫及雙語課件的開發,并適時地開展了雙語教學,形成了自己的特色。
2.5設置實驗環節,提高能力培養
《表面改性技術》課程涉及的表面處理工藝種類多,主要有熱滲鍍技術、熱噴涂技術、堆焊技術、化學轉化膜技術、氣相沉積技術、“三束改性”等。每一種表面技術都有其特點,而且相互獨立。根據我院實驗室的條件,我們開設了熱噴涂、熱噴涂涂層性能表征、等離子化學氣相沉積DLC膜、等離子化學氣相沉積DLC膜的表征、離子注入改性等實驗,力求做到使學生對相關工藝與設備有深入了解,并能進行操作,為今后從事相關工作打下良好基礎。總之,經過長期不斷的教學改革和實踐,《表面改性技術》課程教學安排更趨合理,內容不斷深化,學生學習興趣濃厚,能夠將課堂上所學理論知識應用到科研與生產實際中,學生的動手能力及創新意識明顯提高,教學效果顯著。
3教材建設
本課程是重要的技術基礎課,又是培養發展創新能力的一門舉足輕重的課程,是材料科學與工程專業學生進行綜合工程素質教育和現代技術教育的重要陣地。結合煤礦機械行業背景及材料專業特點,教學團隊編著并出版了教材《材料表面工程技術》,編印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及實驗教材《材料改性實驗》,同時自編課程講義和教案。目前,《材料表面工程技術》作為高等教育(礦業)“十二五”規劃教材已編寫完成,并將于近期出版。此外,我們對教材內容在以下方面進行了調整。(1)著重介紹每章要點,便于學生預習和復習。注意和后續課程教學內容的分工、銜接和配合。增加英文專業名詞,為今后學習外文資料奠定基礎。(2)部分章節設立課堂討論環節,列舉大量實例,增加與學生的互動,便于學生理解掌握知識點。例如:對掘進機、采煤機中的礦用截齒,在使用過程中承受高的壓應力、剪切應力、沖擊載荷以及溫度變化,因而極易磨損。通常采用熱噴涂、等離子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊條、等離子束表面冶金、釬焊-熱處理一體化等表面改性技術提高其耐磨性。對煤礦綜采工作面的液壓支架而言,由于礦井特殊的環境,因而對支架立柱、千斤頂表面、油缸、活塞等產生強烈的腐蝕,最終導致支架失效。常采用的表面處理技術有:化學熱處理,如滲鋁、滲鉻、滲硼、硼鋁共滲等,電鍍鋅、銅、鉻、鎳,化學鍍鎳、磷化,堆焊以及熱噴涂鋅鋁合金層等。對于煤礦罐道,一般采用普通碳鋼制造,其傳統的表面處理方法包括:涂料防腐、熱浸鍍鋅、熱噴涂鋅+涂料防腐等。(3)針對近幾年發展起來的新的煤礦機械表面處理技術如達克羅表面處理、Q-P-Q鹽浴復合處理技術,陰極氧化法等進行簡明扼要地講解,以擴大學生的知識面。
進人現代社會以來,藝術的發展出現了明顯的斷裂,從生產過程、接受方式到藝術概念都發生了巨大變化。然而,究竟應當以一種什么樣的方式去認識這些變化,并以此探尋現代藝術的發展方向,一直是學界關注的問題。1936年,本雅明發表《機械復制時代的藝術作品》,提出了“機械復制”理論,以一種技術性視觀解釋藝術在現代社會所發生的一系列變化,肯定了電影、攝影等由機械復制技術產生的藝術。可以說,此書發表為我們提供一種理解現代藝術的認知范式。今天,隨著現代科技與藝術日益緊密的結合,重新審視本雅明的“機械復制”理論,更能感受其理論的預言性和前瞻性。
藝術的存在問題一直是本雅明關注的焦點。在“機械復制”理論中,他論述了傳統藝術的衰落和現代藝術的興起。闡述過程中,他又進一步區了傳統藝術形式和現代藝術形式。在本雅明的理論框架中,現代藝術形式主要指攝影、電影等現代社會中直接產生于機械復制技術的藝術形式,傳統藝術形式則是與之相對的傳統社會中的藝術形式,包括繪畫、音樂、文學等。傳統藝術即前工業社會中的藝術形式;但在進人工業社會以后,傳統藝術形式逐漸被納人機械復制體系,與現代藝術形式一起構成了現代藝術。
本雅明解讀藝術發展的線索主要是藝術的不同復制方式。首先,他區分了手工復制和機械復制。藝術品從來都是可復制的,前工業社會中人們出于學習、模仿、營利等目的,對藝術品進行手工復制,但是相對于大量的原作來說,復制品的數量很少,只是個別現象,沒有影響力,跟原作相比并不具有藝術價值。但在機械復制技術出現以后,人們可以對藝術品進行大規模的精確的復制,人們面對的藝術品大多都是復制品,原作的存在反倒成了個別現象。在此本雅明又進一步區分了兩種機械復制藝術,指出:“對繪畫進行拍攝復制與在電影攝影棚中對表演過程進行拍攝復制是不同的。}ry7cr3o}不同之處就在于“在前者那里,被復制品就是一件藝術作品,而復制品并不是藝術品。這實際上指的是有原作的機械復制和無原作的機械復制。前者主要是指對原作進行復制,例如利用照相技術對繪畫、雕塑等藝術進行復制,通過錄音技術對音樂作品的復制,利用現代印刷技術對文學作品的復制等;后者主要指利用攝像機對人、物或事件的實時復制,與對原本的復制不同,它直接取材于現實世界。可以說,這兩種機械復制形式有著截然不同的內涵:前者主要是對傳統藝術形式的復制,表征的是傳統藝術在現代社會的存在和發展形態,后者是對現實世界的直接復制,表征的是現代藝術形式的存在和發展,其中以電影為最典型的代表。
把握這兩種不同的機械復制方式,對于我們理解藝術在當今社會的發展有著深刻的意義。現代藝術的發展似乎印證了黑格爾的預言:“我們盡管可以希望藝術還會蒸蒸日上,日趨于完善,但是藝術的形式已不復是心靈的最高需要了。我們盡管覺得希臘神像還很優美,天父、基督和瑪利亞在藝術里也表現得很莊嚴完善,但是這都是徒然的,我們不再屈膝膜拜了。隨著現代社會腳步的日益臨近,感覺敏銳的哲學家似乎提前感覺到了藝術的衰亡,但是黑格爾心目中的藝術只是他所際遇的傳統藝術,進人了以機械復制為主要手段的工業文明社會以后,傳統藝術確實由中心走向了邊緣,傳統藝術形式在當今社會很難再產生出經典作品,莎士比亞、達芬奇、貝多芬成為后人難以逾越的高度,特別是自杜尚的《泉》被當作藝術品后,傳統藝術似乎走到了盡頭。但是這并不意味著藝術的終結,傳統藝術形式衰落之時新的藝術形式崛起了,如攝影、電影、電視等等,它們同樣創造出杰出的藝術作品,誰能說《亂世佳人》、《廊橋遺夢》只是毫無價值的商業片,誰能說奧黛麗?赫本、卓別林只是人造的明星呢?在機械復制的社會中,傳統的藝術也并沒有消失,改變的只是它的存在方式,在新的技術面前它將獲得新生,如本雅明所說:“莎士比亞、倫勃朗、貝多芬將拍成電影……所有的傳說、所有的神話和志怪故事、所有創立宗教的人和各種宗教本身……都期待著在水銀燈下的復活,而主人公們則在墓門前你推。
同為機械復制,從藝術的角度來說,傳統藝術形式的復制和現代藝術的復制之間仍然存在著一個本質的區別:在現代藝術形式中,復制技術是內在于藝術的,如電影中,攝像機和人一樣都是電影的組成要素之一,長鏡頭、景深鏡頭等的運用都會直接影響到作品的效果,而在傳統藝術形式中,復制技術還是外在于作品的,如對一部具體的文學作品來講,采取何種印刷手段并不會給它帶來太大的影響,也就是說,復制技術的影響主要體現在作品的數量上,它的進一步發展并不能引起傳統藝術形式的同步發展。所以,現代藝術是為復制而復制,復制是它的內在要求,而對于傳統藝術形式來說,復制并非是它本身的固有需要,只不過是商業運作強加其上的。
還有一點值得注意的是,本雅明的“機械復制”理論中的“機械復制”是相對于傳統的手工復制而言的現代技術的一種,不能簡單地還原為機械復制技術本身。本雅明生活于19世紀末20世紀前四十年工業文明剛剛興起發展之時,當時的技術水平僅限于機械復制技術,所以本雅明的討論對象也只能是機械復制技術,但是其實這種機械復制的技術代表的是新興起的現代技術。隨著現代科技的進一步發展,如今以數碼技術為核心的電腦成像已向以機械復制為基礎的攝錄成像提出了挑戰,然而它仍然處于以機械復制為開端的現代藝術之軸,其發展其實并未脫離本雅明的理論視野。所以說,“機械復制”理論并非局限于機械復制本身,它的理論實質是以一種技術性視觀來看待藝術在當今社會的存在與發展,既囊括了傳統藝術,更注重新產生的現代藝術,這對當下的藝術實踐同樣有著重大的指導意義。
本雅明以其敏銳的目光覺察到了技術的介人對藝術產生的巨大影響,技術主要通過改變藝術的制作和接受進而改變了整個藝術的特質,從而使現代藝術呈現出與傳統藝術極為不同的面貌。
第一,現代科技改變了藝術的生產方式。傳統的藝術創作,依賴的完全是藝術家的力量,表現的是藝術家創作個性,依靠他們采取冥思苦想、細心雕琢,有時甚至還要等待靈感的來臨,藝術品的物性因素雖然必不可少,如文學創作需要的筆和紙,彈奏音樂所需的樂器,繪畫要用的顏料、畫筆和畫紙等,但這些在整個創作過程中較藝術家的構思和物化過程來說都是微不足道的。而在機械復制時代,藝術品原作產生以后,大量工人就可借助機器對其進行大批量復制,這個過程不再需要閃爍藝術的火花,藝術由創造性活動變成了一種生產。在現代藝術的生產中,如攝影、唱片、電影等,已沒有了原作的存在,機器甚至和人共同參與了創造環節。在現代藝術的典型代表電影中,“在弧光燈下進行表演,并同時滿足麥克風的條件,這是第一流的檢測要求。電影演員要根據鏡頭的需要來表演。
與戲劇演員相比,由于電影的拍攝是片段性的,所以電影演員不需要全身心的投人,只要扮演好他(她)自己,然后通過后期的剪輯,便能收到好的效果。蒙太奇(montage)是現代藝術的一個重要創作手法,原意為“構成”、“裝配”,它不僅運用于電影,在之前出現的先鋒派、達達主義繪畫中就已有所運用,例如將一些現實的碎片布料、紐扣、報紙等貼人作品之中。在電影中它更是成了創作的一個必要的基本的手段,僅僅由攝像機拍攝下來而未經剪輯的錄象就不能算是藝術:“在電影創作中,藝術品多半要基于蒙太奇剪輯才能產生,電影就依賴于這種蒙太奇剪輯”剪輯代表著可裝配性,與此相反,傳統的藝術,尤其是站在藝術巔峰的古希臘雕塑,卻是最不可修正的藝術。由此本雅明慨嘆道,“在藝術品的可裝配時代,雕塑藝術的衰亡則是不言而喻的。
第二,現代科技建立起新的藝術的接受方式。機械復制技術出現以后,人們對藝術由個體性接受轉變為群體性接受,凝神靜觀為神情渙散所替代,對電影的接受即是典型的例子,人們面對一幅幅轉瞬即逝的畫面已無暇思考,只能沉浸于電影所帶來的震驚之中;在對現代繪畫的接受中,人們感受到的也是也是一種類似于電影的沖擊,其美學感受與傳統的繪畫極為不同。相比之下,對傳統藝術的接受更傾向于一種智,是一種詩意的沉思,在現代藝術中,藝術的接受更加感性化,人們感受到的是藝術的沖擊力。更進一步,電影的出現拓寬了人們的認識領域,并改變了人們的感知系統。如同弗洛伊德發現了本能無意識,本雅明指出鏡頭開拓了人們的視覺無意識:“電影特寫鏡頭延伸了空間,而慢鏡頭動作則延伸了運動。發生在瞬間的事情,以及微觀世界,在鏡頭中都能得到完整而清晰的再現。不僅如此,電影通過震驚的感受方式使人們產生一種升華的鎮定來更好地適應現代社會。原本生活于農業社會中的人們初次面對大規模工業化的世界時,是眼花繚亂、很不舒服的,電影可以幫助人們培養起新的統覺和反應,使人們習慣于技術器械構成的世界,以此來消除對現代社會的陌生感。與此同時,它也改變了現代人認識自身的方式,如同鮑德里亞所講的,每個人頭腦中都有一臺虛擬的攝像機,“每個人對于自己來說都是遠距離出現的。長久以來,電視和大眾傳媒都走出了它們大眾傳媒的空間,從內部包圍‘現實’的生活,正如病毒對一個正常細胞所做的那樣。攝像機的存在模糊了幻象與現實的界限,現代科技對人們感知現實的方式產生了干擾。
第三,生產和接受的轉變引起了藝術自身質的變化。由于藝術品可大量生產復制,原作面對眾多的復制品喪失了其權威性,導致了韻味的消失,而藝術品的韻味正是傳統藝術區別與現代藝術的一個重要特征。在本雅明看來,韻味源于藝術品的獨一無二性,是神秘而朦朧的,它反射著神性的光輝。隨著藝術品數量的增多,展示價值日益壓倒膜拜價值,圍繞著藝術品的這層神秘的面紗也就被撩起了,這也就意味著藝術由帶有神性的創造物變成了世俗的人工物,失去其高貴的出身平民化了;但是,它走向了大眾,變為了公共財富,從而成為一種“具有全新功能的創造物”[io7<rm與很多精英知識分子為藝術韻味的衰竭而擔優所不同的是,本雅明采用一種新的標準來看待藝術的新發展,而非一味用傳統的藝術概念來苛求現代藝術,這也顯示了他獨到的理論眼光。
“機械復制”理論曾被喻為精神文化領域內的“進化論”,甚至被稱為是一種“危險思想”,因為它不僅是對藝術實踐的描述和分析,同時它對傳統的藝術理論和人類的認識能力構成了極大的沖擊。
在機械復制技術產生初期,許多精英知識分子對攝影、電影等現代藝術形式或否定或視而不見,大都因為一個共同的原因:藝術不僅成為生產性的活動,而且變得具有可裝配性,這就打破了傳統理論中的“有機體”觀念。早在古希臘時期,亞里士多德就曾提出好的作品都應該是有機的、完整的:“一個完整的事物有起始、中段和結尾組成……組合精良的情節不應隨便地起始和結尾,部分和整體是緊密聯系的:“事件的結合要嚴密到這樣一種程度,以至若是娜動或刪減其中的任何一部分就會使整體松裂和脫節。如果一個事物在整體中的出現與否都不會引起顯著的差異,那么它就不是這個整體的一部分。作品中部分與整體的關系是和諧的,部分與部分之間也應有著密切的聯系。對此,維姆薩特也說過:“藝術作品像活著的有機物一樣會生長……它們的形狀是由內部決定的,不是由外部壓力或模子鑄成的。各個部分是互相依存、互相促生的。這個論述一直被視為經典,受到尊重。同樣強調了部分是由整體決定的,作品的結構取決于內因,而且一旦確定下來,就不可隨意更改。然而現代藝術打破了這種觀念,在電影中,整部影片都是由蒙太奇構成的,單個鏡頭與整部影片的關系不是密不可分的,部分從整體中解放了出來,不再是整體的不可缺少的因素。新的鏡頭可以加進去,已經存在的鏡頭可以減去;在某些情況下,僅僅調整一下各個鏡頭的順序,就會產生新的主題。本雅明曾拿巫醫與外科醫生來類比畫家與攝影師:在巫醫眼中,病人的身體是一個整體,他只是用手按在上面,而外科醫生則是直接進人病人體內,把病人看作器官的組合。其實在傳統藝術和現代藝術之間也存在著這種類比關系,傳統藝術是一個有機的整體,整體決定了部分,現代藝術則是無機的,是由一個個部分拼成的整體,是一種可裝卸的藝術,從而對傳統的有機整體觀念構成了極大的顛覆。
由機械復制技術帶來的震驚不僅局限在藝術和藝術理論的范圍內,它也在哲學層面上改變了人類對技術及自身的認識。在現代社會中,理性、秩序快速發展,人類控制自然的力量日益強大,而在傳統的人治領域—藝術中卻出現了相反的事情,以攝像機為代表的物成為創作主體的一部分,侵人了人類占統治權的領地,對人類是一個沉重的打擊。
問題還要從科技自身的悖論談起。一方面,由于現代科學與技術的結合和發展,人類探索外在世界奧秘和改造客觀世界的能力日益加強,人的本質力量得到了極大的伸張,出現了海德格爾所說的“主客兩極化”:“決定性的東西并非是人從迄今的束縛中擺脫出來而達到了自身,而是整個人的本質發生了變化,因為人成了主體。人從自然中超,不再是存在者中的存在者,而是與其它存在者相對的“主體”,其它存在者便成為了“客體”,人作為唯一的主體對諸客體具有獨一無二的統治權和支配力。另一方面,如同海德格爾所指出的,由于技術的意志,自然中的一切包括人類都變成了物質、單純的材料,也就是意味著一切都齊一化、功能化了,人淪為了物。這一點,在馬克思的X1844年經濟學—哲學手稿》中就曾明確地論述過人的異化:“勞動的這種現實化表現為勞動者的非現實化,對象化為表現為對象的喪失和為對象所奴役,占有表現為異化、外化。在強大的科技理性面前,人為物所奴役,這不僅表現為機械化、自動化的生產方式使勞動者淪為機械和會說話的工具,更表現在科技對人類崇高的精神領域—藝術的人侵上,這即表現在本雅明所提到的藝術生產過程中,也表現在阿多諾所批判的文化工業對于人所造成的影響上。
1CAD/CAM技術應用狀況
汽車工業代表著一個國家機械制造業發展的水平,一直是CAD/CAM技術應用的先鋒和大戶。下面就以汽車工業為例,說明國內外機械CAD/CAM技術的應用狀況。
國際上,美國福特汽車公司在CAD/CAM技術方面處于領先地位。早在80年代初,福特公司就著手CAD/CAM系統的規劃,建成了以工作站為主體的環形網絡系統;1985年已經有一半以上的產品設計工作使用圖形終端實現;1986年新開發的TAURUS和SABLE轎車,大約70%的外板件采用CAD/CAM;90年代初全面實行產品開發的CAD/CAM,應用率可達100%。福特公司1990年工作站已達2000臺,以FGS工作站(約占70%)和CV工作臺(約占18%)為主,其應用軟件主要為自行開發的PDGS和CAD/CAM。1993年以后,福特汽車公司提出了C3P(CAD/CAE/CAM/PDM)概念,并決定今后將采用I-DEAS軟件作為其主流核心軟件。
日本三菱汽車公司1960年從沖模的NC數控加工著手,以CAD/CAE/CAM為動力,對從設計到制作的各項工程踏踏實實地進行了改革,至今,已形成了從車型款式設計到車身組裝的新車型開發的完整的CAD/CAE/CAM系統。
法國雷諾汽車公司應用Euclid軟件作為CAD/CAM的主導軟件,目前已有95%的設計工作量用該軟件完成,并開發出很多適合汽車工業需求的模塊,如用于干涉檢查的Megavision,用于鈑金成形分析的OPTRIS等。
德國各大汽車公司普遍采用CATIA作為其CAD/CAM系統的主導軟件。1994年,德國大眾集團決定用CATIA和Pro/Engineer作為其將來開發新車型的主導CAD系統。
我國的CAD/CAM工作始于70年代,發展迅速,已取得了良好的經濟效益。少數大型企業,如一汽、二汽等,已建立起比較完整的CAD/CAM系統,其應用水平也接近國際先進水平。許多中小企業應用CAD/CAM技術在保證產品質量、提高勞動率等方面也取得了顯著的經濟效益。但是總的說來,國內在CAD/CAM技術應用的深度和廣度方面與國外先進水平相比還有很大差距。隨著社會主義市場經濟的發展,國有企業需要對傳統的產品結構、生產設備和管理模式進行改造,以提高企業的活力和適應市場的應變能力,而采用CAD/CAM技術被認為是唯一的出路。
2CAD/CAM技術集成
2.1集成化的意義
集成化是CAD/CAM技術發展的一個最為顯著的趨勢。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC(生產計劃與控制)等各種功能不同的軟件有機地結合起來,用統一的執行控制程序來組織各種信息的提取、交換、共享和處理,保證系統內部信息流的暢通并協調各個系統有效地運行。
國內外大量的經驗表明,CAD系統的效益往往不是從其本身,而是通過CAM和PPC系統體現出來;反過來,CAM系統如果沒有CAD系統的支持,花巨資引進的設備往往很難得到有效地利用;PPC系統如果沒有CAD和CAM的支持,既得不到完整、及時和準確的數據作為計劃的依據,訂出的計劃也較難貫徹執行,所謂的生產計劃和控制將得不到實際效益。因此,人們著手將CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系統有機地、統一地集成在一起,從而消除“自動化孤島”,取得最佳的效益。
2.2產品數據交換標準
建立統一的產品數據交換標準是實現CAD/CAM技術集成化的必要條件。
復雜機械產品的生產需要不同企業、部門的分工協作完成。由于產品信息是在不同的地點、不同的計算機和不同的CAD/CAM系統中產品,造長同一產品的信息表達差異。產品信息在各系統之間的集成現在主要采用標準格式交換法,如IGES標準、PDDI標準、PDES標準和STEP標準等。但是在朝著集成化目標發展的過程中,尤其是在解決面向CAD/CAE/CAPP/CAM、CIM、CE等的集成(信息交換、語義集成、功能集成)方面,遇到了很大的困難:
1)以IGES為代表的產品數據交換標準,盡管在支持幾何數據的交換方面已達到實用程度,但它只支持物理層上的數據交換,難以滿足信息集成的需要;
2)發展中的STEP盡管克服了IGES的不足,從理論上解決了同時支持物理層和邏輯層的數據交換,即實現信息交換的方法,但由于其剛剛起步,在其資源的定義、程序實現、面向具體應用領域的參照模型的建立、特征造型的實施以及對象庫的管理和使用等許多方面還遠沒有達到實用程度;
3)難以進行產品信息的統一管理、同步性維護、冗余控制和全局優化創成;
4)靠數據交換難以實現建立在滿足下游開發活動約束及特定外部過程約束的智能決策支持機制。盡管許多著名的計算機軟、硬件產品廠商都聲稱在產品中支持IGES、STEP等產品數據交換標準,但結果并非如此。世界上各種CAD/CAM集成軟件(如CATIA,Euclid,Pro/Engineer,CADDS5,UGII及I-DEAS等),都只是某些方面具有特長,故大型企業往往同時使用幾種CAD/CAM軟件系統才能滿足自己的需要,結果導致軟件之間進行數據交換時丟失信息。我們在為上海大眾進行某項目的CAD軟件選型時證明了這一點。因此,一般大型企業都選擇一種CAD/CAM軟件作為主流軟件,再加上其它軟件作為補充,從而盡量減少不同軟件間的數據交換。產品數據交換標準的最終完善還需相當一段時間。
3CAD/CAM系統選型原則
CAD/CAM系統的選擇與配置對任何一個打算應用CAD/CAM技術的企業都是至關重要的。在作出CAD/CAM系統選擇和配置的決策時,需要綜合考慮以下因素:
1)系統的功能
選擇硬件時要考慮CPU的運算處理能力、內、外存儲器容量、圖形顯示與處理能力、輸入/輸出作業能力、通信聯網能力等。選擇軟件時要考慮各種產品設計過程中對CAD/CAM應用軟件的功能要求,要注意軟件與硬件的匹配。
2)系統的可調節性和可擴展性新安裝的系統應能與原安裝的計算機環境進行交互操作,即向下兼容能力;同時應該具有升級擴展能力;要注意軟件的二次開發性、用戶界面等。
3)性能價格比這是一個相對的綜合指標。在購買軟、硬件系統時,用戶按功能和價格同時比較考核,在滿足用戶要求的情況下,取其最佳值作為選擇對象。
4)供應商的發展趨勢和資產可信度在選購系統時,不僅要比較分析其技術性能指標、價格,還要分析供應商的發展變化趨勢和財務經營狀況。若用戶對供應商的發展情況不了解,購買了即將停產換代的產品,或是與即將易手的公司作生意,其后果是非常被動的。
4結束語
我國開展CAD/CAM技術應用工作并不算晚;通過引進,不少企業的軟、硬件條件與國外相比也相差不大。但是,國內的CAD/CAM應用與國外先進水平相比存在較大的差距。原因是:
2基于綠色制造的航空發動機制造
工藝由于航空發動機制造過程中出現資源浪費等現象,亟待提高制造技術手段,更大范圍地采用現階段各類成熟的先進制造技術。主要體現在:
2.1采取資源節約型工藝技術采取資源節約型工藝技術是目前航空發動機制造技術的主要發展趨勢,傳統的加工技術以消耗不可再生金屬材料的時代已經不能適應現代航空事業發展的要求,當前高性能航空發動機采用了大量的新型結構件,由于毛坯結構的變化,其制坯方法也發生了重大變化。精鑄件、精鍛件、單晶和定向凝固精鑄件毛坯將取代傳統的大余量毛坯。傳統意義的鍛件將由77%降至33%,精鑄件由18%增至44%以上,粉末冶金件由3%增至8%,復合材料構件由4%增至15%。
2.2降低能耗型工藝技術在航空發動機生產過程中,需要消耗大量的自然資源,隨著自然資源的日益緊張,積極采取低能耗工藝技術是發展現代航空技術的重要內容。降低能耗工藝技術主要包括:一是在發動機生產技術上實施節能措施。比如改善發動機的風扇工作性能參數、提高發動機的工作效率等。二是從生產工藝方面入手,改變傳統的生產工藝,加大節能型生產工藝技術的應用。三是積極利用先進的生產材料,比如當前我國的飛機發動機采用了高溫合金材料,國內GH4169合金主要采用兩聯工藝(VIM+VAR)生產,棒材采用快速水壓機開坯生產,盤鍛件采用快速水壓機自由鍛制坯,在錘或水壓機上采用包套模鍛工藝或在等溫數控液壓機上采用近等溫鍛工藝生產。四是優化發動機生產的管理技術。通過強化加工過程的管理,提高工作效率,避免出現人為因素的失誤而導致的資源浪費現象。例如在生產加工發動機零部件時一定要按照規范的標準對機床參數進行設置,避免因為人為的粗心而導致的零部件出現報廢。
2.3環境保護型工藝技術航空飛行器對環境污染嚴重,其主要體現在:一是巨大噪音,對人們的生活產生巨大的影響;二是廢氣污染,研究發現,航空器在飛行過程中產生的凝結尾跡會形成卷云(一種高空云),這種云會阻礙地球表面熱輻射的散發,進而加劇全球氣候變暖。因此需要采取具有高阻尼降噪性能、節能環保的新型材料,并從工藝角度避免切削加工的過程中造成的污染。
3選擇綠色制造技術的切削液系統
在航空發動機零件制造過程中需要利用切削加工零部件,為提高切削的工作效率,往往會應用切削液,但是切削液的使用會對環境構成污染,同時在清除加工零件切削液時也會產生“二次污染”。同時應用切削液也會無形之中增加生產成本。因此采用減少切削液的使用、綠色切削液的選擇、優化切削液系統以減少切削液的環境污染以及資源浪費等問題已成為綠色制造領域的研究熱點之一。
3.1面向綠色制造的切削液供給系統一是采取對數量的噴嘴。傳統的切削液供給主要是由單一的噴嘴裝置實現,主要是通過噴嘴向刀具、工件的噴灑過濾之后返回到供液箱內,這樣的噴灑模式需要消耗大量的切削液,如果采取一個噴嘴的話就需要保證切削液的容量,避免因為切削液容量的不足而產生切削溫度過熱的現象。采取多個噴嘴,可以實現切削量的使用效率,他們就能夠更好地滲透到切削區,保證切削工作效率的最大化。二是通過外噴霧冷卻方法。外部噴霧冷卻方式就是通過霧噴裝置將切削液以霧狀的形式噴射到加工的零件上,從而降低加工過程中的溫度,實踐證明使用霧噴技術可以大大降低切削液的使用量,提高航空發動機制造、修理企業的經濟效益。
3.2面向綠色制造技術的切削液選擇切削液雖然能夠大大提高切削工件的質量,但是如果不能合理的應用切削量,就會造成環境的污染,切削液對環境的污染主要表現在:一是對生態環境的影響。切削液一旦流入生態環境中,不僅會對水資源構成污染,也會影響土壤的成分。二是對人體身體健康的威脅。切削液中添加的某些成分對人體的影響是巨大的,一旦切削液被人所吸收產生的嚴重后果就是中毒。因此根據不同的加工工藝要求選擇合適的切削液是節約發動機制造企業生產成本,降低對環境污染的有效措施。
3.3綠色切削液的開發與應用一是要積極地改善切削液的成分,根據航空發動機性能的要求,選擇具有環保、可再生資源作為切削液的主要構成原料,比如在不影響發動機零件性能的基礎上可以采取植物油作為切削液的主要成分。二是積極創新切削液的添加劑成分。比如開發研究硼酸酯類添加劑、鉬酸鹽系緩蝕劑、新型防腐殺菌劑等。三是開發傳統切削液的替代品。傳統的以油脂為主的切削液具有處理不方便,對環境影響大的缺陷,而液氮則具有揮發性,其在使用后能夠快速的揮發,其不會產生任何的污染,而且液氮的制冷效果也要高于傳統的切削液。
4面向綠色制造技術的機床和刀具系統
4.1面向綠色制造技術的機床設備隨著航空發動機性能的不斷提高,對制造航空發動機的機床設備要求也越來越嚴格,尤其是在高科技信息時代背景下,要求航空發動機的機床設備也要具備高端科技化技術:首先由于發動機的零部件原件的強度不斷提高,因此需要切削機床必須有足夠高的剛性,以此提高機床加工的工作效率。同時機床的冷卻應采用噴霧、冷風或壓縮空氣。其次利用MQL技術對機床結構改進。實施MQL技術是提高機床排屑性能的重要技術。
4.2面向綠色制造技術的刀具技術首先要選擇適合發動機零件加工的刀具。加工刀具的材質要符合加工零件材質的要求,要根據不同的加工原料采取相應的刀具,比如鎢鉆類適合用于加工鑄鐵、有色金屬等短切屑的工件。而鎢鈷鈦類由于存在少量硬度更高而韌性稍遜的鈦化物,更合適加工鋼件等長切屑的工件。同樣刀具的不同涂層材質對加工原料的影響也是不同的,例如氮化鈦涂層可增加刀具表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系數,減少積屑瘤的產生,延長刀具壽命。其次加強廢舊硬質合金刀片再利用。提高廢棄刀具的回收利用是降低生產成本,提高企業經濟效益的重要手段。最后,研制適合干切削加工的刀具材料。由于速干式切割的過程中會產生大量的熱能,大大降低刀具的使用壽命,因此刀具要具有耐高溫性、耐磨性、高強度和高沖擊韌性。當然對刀具表面進行涂層處理實際上也會產生很好的效果,通過涂抹可以在刀具與零件加工過程中形成一種隔熱層,進而有效避免刀具因為受熱而出現磨損較大的現象出現。
2加工工藝的誤差以及原因
(1)定位誤差及原因。在機械加工工藝中,加工中的定位誤差是比較常見的,其主要表現在兩個方面。第一,由于基準的重合不準確而導致的誤差;第二,由于定位副加工的準確度不高從而導致的定位誤差。由此看出,在加工機械零件時定位的準確性是非常重要的。機械加工必須要有準確的定位基準,且要使用正規的幾何要素。如果采用不正確的幾何要素來作為定位基準,則會出現相應的定位誤差,并且所選擇的定位基準必須要與設計基準相吻合,否則會出現基準不重合的現象,這就是導致基準不重合的主要原因。定位副主要是由兩方面組成,即夾具定位原件和工件定位面,引起定位副加工不準確的主要原因就是由于定位副制造或定位副間的配合不協調,使得其間隙發生變化而導致零件發生變化,從而使定位副加工的準確度受到影響。這種誤差一般在調整法加工中出現,若換成試切法加工會將此誤差的出現概率降低。
(2)制造誤差及原因。在機械加工工藝誤差中,由于機床生產的制造誤差主要包括三方面,即導軌誤差、傳動鏈誤差以及主軸回轉誤差。所謂導軌是指機床各部分零件位置的基準,機床之所以能運轉,是因為有導軌的支撐。出現導軌誤差的主要原因是由于在使用過程中出現局部磨損、安裝的質量不過關等,從而造成了機床生產制造誤差。出現傳動鏈誤差的主要原因是傳動鏈在使用的過程中會出現不同程度的磨損,而磨損后的傳動鏈在運轉時就會產生一定的差距,這樣就會導致傳動鏈出現誤差。主軸回轉誤差的產生原因是由于主軸的實際回轉線與平均回轉線不是一成不變的,兩者之間會產生一系列的變動,其變動的量就是所謂的主軸回轉誤差,該誤差的大小直接影響了加工產品的精細度。同時,產生主軸回轉誤差的原因還包括了同軸度誤差以及軸承運轉的磨損程度等因素。
(3)加工工具的誤差及原因。對于機械加工的工具來說其主要有夾具和刀具,而夾具和刀具的使用誤差對加工工藝來說也是比較嚴重的問題。使用夾具的主要作用是確定加工零件的具置,如果在夾具的使用過程中出現了誤差,則會直接導致加工零件的定位出現偏差。出現刀具使用誤差的主要原因是由于刀具在使用過程中會受到各種因素的影響從而出現不同程度的磨損,而將磨損后的刀具用于加工工藝中則會對產品的尺寸以及形狀造成一定程度的影響。因此,加工工藝中刀具的誤差是一個不容忽視的問題。
(4)工藝系統的誤差及原因。在機械加工工藝中,出現工藝系統誤差的主要原因是由于在加工過程中有一些硬度不高的零件會容易變形。而變形后的零件就會促使工藝系統誤差的出現,并且在加工過程中,切削力的變化、材質不均勻等也會導致誤差的出現從而對整個工藝系統造成影響。
3如何降低加工工藝技術的誤差
(1)避免直接誤差。在機械加工的過程中并不是所有誤差都不能避免,一些誤差是可以被避免的。工程技術人員首先要高度重視在加工過程中所出現的誤差,并及時的處理這些誤差,從而避免這些誤差再次出現。例如,在磨削薄片零件的端面時,技術人員可以根據以往的經驗先將原件粘在平板上,然后準備一個磁力吸盤,并將兩個工件放于吸盤上,將零件端面磨平再取出。隨后在打磨另一個端面時就以此為基準進行,這樣打磨出來的薄片不容易變形。
(2)及時處理誤差。雖然在加工過程中有些誤差能夠避免,但是仍有一些誤差是必然的,若出現了不可避免的誤差,則工程技術人員應立即處理,從而降低因誤差帶來的損失。避免誤差的主要做法就是人為制造出新的誤差,并利用這種誤差來抵消原有的不可避免的誤差,這樣才能及時的避免誤差惡化。
(3)利用誤差分組法。在機械加工工藝中常用降低誤差的方法主要就是誤差分組法,其可以很大程度的降低誤差并且提高工藝的精確度。誤差分組法顧名思義就是進行分組,而分組依據是按原件的尺寸和誤差的大小進行。這樣分組之后會使得每組的準確度大幅度提高,然后在進行一定的調整,就可以很大程度的降低所有組的整體誤差,從而使工藝的誤差能夠大幅度的減少。
無公害蔬菜種植過程中,應選擇合理的種植地,加強防治病蟲害,科學使用肥料。適應于無公害蔬菜生長的地方應具有較好的生態環境,與交通繁榮區保持相當的距離,土壤、水質等條件必須達到生產標準規定的要求,平整土地時應選用農業機械拖拉機進行,以確保蔬菜能夠在良好的土地結構中生長發育。對病蟲害進行及時有效防治,注重生物防治法,盡量少使用毒性大的化學農藥,并且通過農藥交替使用的措施,避免病蟲害在一種化學農藥的長期使用下而形成了抗性。肥料的使用也應做到合理性,多用有機肥,通過先進的平衡施肥技術方式保證肥料的有效利用,明確科學完善的蔬菜營養結構。
1.2先進水產養殖技術
在養殖水產品時,應掌握了解適應水產品生長的溫度以及水酸堿度的能力,因此引進有助于水產品培植的機械,確保良好的水質環境,及時的進行換水和消毒。同時,還要加強檢測苗種,獲悉苗種健康狀況和生長密度的合理性,有針對性的施藥,通過疫苗來增強水產品機體免疫能力,從而有效防治病蟲害。加入一定量的微生態制劑不僅能提高養殖品的免疫能力,還將各類病菌與危害性大的藻類抵制在了萌芽之中。
1.3溫室采光技術
作物生長過程中最缺少不了的就是采光,在溫室溫度合理的前提下,應對溫室中的光環境進行良好的調控,實時掌握了解光環境變化情況以對溫室頂部的保溫草簾或保溫被予以正確的調整。以往中采用的都是人力調整的方式,在雨雪、大風天中非常的費勁,并且效率不高。于是,各式卷簾機械應運而生,不僅減少了工作量,延長了植物光照時間,并且還將整棚草簾予以了固定,使得草簾更加的穩定,工作效率事半功倍。
2.農業機械運作過程中先進農業技術的應用
2.1節水灌溉技術與農業機械的使用
農田排灌機械的使用在為農田灌水的同時還把農田內剩余的水分進行清除。實際中最常見的灌溉方式是滴灌與噴灌,將壓力作為動力源,按照各農產品的各生長階段,給予一定量的水分給農作物,以促進其正常生長,這與農產品生長需求相一致,并且水資源得到了有效的節約。灌溉過程中,加強防治病蟲害和合理施肥,正確在節約時間節約人力的同時保證農業作業效率。
2.2農田保護技術與農業機械的使用
采用秸稈還田等各項措施提高土壤肥力,以實現較好的產收率。該項措施有效解決了過去焚燒秸稈而對空氣造成污染的問題,提高土壤肥力與高產率。不過需要注意的是,若方法使用不當將會帶來不良影響,導致土壤滋生更多的病菌,農作物出現明顯的病蟲害。采用秸稈還田機可把農作物秸稈全面的粉碎,并拋撒在地表上,再將其耕翻入土,存于土壤中的粉碎秸稈會發生腐爛并分解成土壤底肥,降低了化學肥料的使用次數。未來中,由人工操作的機械化設備會朝著半自動化、全自動化方向發展,減輕勞動強度,先進的小型旋耕機將全面綜合耕作、噴水、噴藥、培土等各項功能,可及時有效的做好耕整、噴灌等工作,在蔬菜種植、苗木及其他園藝生產中使用。通過電力驅動能夠處理好污染問題等,這些先進技術的應用無疑給農業發展奠定了堅實的基礎。
2.3農產品的加工技術與農業機械的使用
對于才收獲而來的農產品,應進行相應的加工,而這一過程少不了農產品加工機械。比如,采用玉米脫粒機與玉米剝皮機對剛收獲而來的玉米進行一番加工,只有這樣,最后呈現在我們面前的玉米粒才會是高質的。通過谷物干燥設備將谷物變得更加的干燥,不會對谷物造成任何污染,也不會影響谷物產量。
依據不完全統計,出現安全問題的絕大多數原因都是人為造成的,所以人為因素是制約機械設備安全生產運行的主導因素。要想處理好工程的安全問題,就要加大對機械設備操作人員的監管,所有工作人員都有要進行培訓,持證上崗(特種設備需持有建設行政主管部門頒發的特殊工種作業證),進入施工現場后還必須通過三級教育、民工業余學習等形式進行培訓。建筑機械的特殊性就是絕大多數的中小型建筑機械比較容易操作,它會使有些操作人員麻痹大意,覺得自己完全可以輕松駕馭,埋下了生產安全隱患。然而,大多數的中小型機械結構比較簡易,操作比較容易,但是它依然是笨重性機械設備,具有較強的慣性,如果發生問題控制起來比較困難。例如砂漿攪拌機,它的結構非常簡單,操作比較容易,運動的速度也比較緩慢,假如是由一位沒有經過任何培訓的工作人員來進行操作,他根本就不會注意到機械設備的危險性。在進行攪拌的時候,假如使用物料來攪拌桶里面的砂漿,這樣就會非常的危險;假如拌葉被石塊等卡住了,操作人員應該如何去處理,這所有的緊急問題不是任何人都可以處理的,特別是對于農民工來說更加的困難。2012年蘇州某工地就發生過此類事故,一名正在操作攪拌機的工人在未停機斷電的情況下,將頭伸進正在運行的攪拌桶,身體碰到操縱桿,導致料斗突然間提升,當場夾住頭部死亡。還有就是物料提升機,這看上去是一項簡單的上下運動,然而在工作的過程中會存在較多的安全問題,例如高空下墜、物料被卡或者散落、運動的過程中工作人員探頭向外瞭望等等。操作人員如果沒有進行安全培訓壓跟就不會對這些安全問題進行注意,一旦發生緊急問題也不知道該如何來進行解決。2006年蘇州某工地同樣發生類似事故,工人在違規乘坐物料提升機時高處墜落當場死亡。因此,一定要對機械設備的操作作人員進行崗前培訓,機械設備操作人員不僅要了解操作的要領,還要懂得機械設備的日常知識和安全知識。對于管理者來說,一定要做好教育、培訓、監督和宣傳工作:首先,保證所有的工作人員都要有上崗證,還要做好機械設備的維修與保養記載工作;其次,做好多種形式的培訓教育工作,做好文字記載工作并納入到安全管理資料中里,特別是在班前的安全技術交底一定要落實到每個實際操作的工人身上,不能走過場,圖形式;第三,對于正規的建筑工程企業來說,一定要健全規章制度和機械設備安全操作規程,做好宣傳教育工作,做到人人了解;對于一線管理者來說還要做好規章制度的落實工作,讓所有的工作人員都要按照規章制度去操作并做好監督檢查工作;最后,做好監督檢查工作,無論是建設單位、施工總包單位、監理單位甚至分包單位對于所有的檢查結果都要做好詳細的記載工作并作為安全教育資料存檔。
1.2杜絕機械設備的不安全狀況
對于機械設備來說,要想使其不安全狀態得到很好的控制,就一定要確保機械設備始終保持在優良的工作狀態。
(1)機械設備運到施工現場時一定要做好檢查工作,對于設備的安全性、合格性、完整性和合法性都要進行認真的檢查,也就是對機械設備的生產廠家、出品合格證、產品的完整性能以及安全保護設備等進行認真的檢查,對于沒有達到標準或者超過一定使用年限,甚至國家和地方明令淘汰禁止的機械設備一律不準運送到施工現場。
(2)對于大型起重機械設備的安裝和拆卸,一定要要由具有相應資質的單位承接,安裝和拆卸的時候要編制專項施工方案并按規定流程完成審批和備案。超過一定危險規模的,還必須按照規范要求組織專家論證。
(3)工作人員要對施工現場的機械設備做好維修保養工作并做好記載工作,對塔吊、施工人貨梯、物料提升機等安全保護設備進行重點檢查,現場工作人員為了簡單操作,例如有時候層間安全門一直都處于開放的狀態,所有的問題工程安全管理人員和機械管理員都要進行認真的檢查,確保安全裝置都可以發揮其真正的作用。此外,定期對機械設備進行檢查,不能有任何的大意,機械設備的內部損耗和鋼結構勞損不容易被直觀發現,此時可以正常工作,過段時間不一定可以正常工作。
1.3消除危險的工作環境
建筑機械設備的工作環境十分的復雜,大多數都是露天作業,風吹日曬,施工現場建筑材料雜亂堆放,環境非常糟糕,因此建筑機械設備擁有一個優良的環境非常的必要。例如卷揚機、砂漿機搭建防雨棚,四周干凈整潔,操作臺寬敞安全。塔吊回轉半徑之內所有機械設備須搭設雙層防護棚。鋼筋加工機械周邊的成品、半成品、零料等分類擺放。木工機械作業棚內木屑垃圾及時清理,并配備齊全滅火器材。樁基、土石方施工機械作業平面地基承載力須滿足要求,作業路徑須清理滿足施工要求。各機械設備專用電箱按規范要求配備,留出合理操作空間等等。只有這樣才能更好地避免高空墜物、物體打擊、機械傷害等事故的發生。因此在日常工作中一定要定期勤清理,多整理,長保持的活動。這同時也是文明施工,綠色施工的要求。
1.4做好質量驗收工作
建筑機械設備安裝完成后,要根據檢驗規范或檢查標準對機械設備的安全裝置和性能進行驗收或檢測,保證機械設備的有效性和安全性。相關技術指標達到規定要求后,要認真將資料填好,檢測人員或機械管理人員要簽字確認。大型起重機械設備(塔吊、施工人貨梯、物料提升機等),還需使用單位向地區建設主管部門申報,由建設主管部門簽發使用登記證書后方可投入使用。此外,在拆除建筑機械設備前也要做好驗收工作。