==================论文写作方法===========================
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快速成型技术及其向产品化生产发展所面临的技术问题作者:梁江波 葛正浩 厉成龙 前言 在新产品的开发过程中,总是需要在投入大量资金组织加工或装配之前对所设计的零件或整个系统加工一个简单的例子或原型。这样做主要是因为生产成本昂贵,而且模具的生产需要花费大量的时间准备,因此,在准备制造和销售一个复杂的产品系统之前,工作原型可以对产品设计进行评价、修改和功能验证。 一个产品的典型开发过程是从前一代的原型中发现错误,或从进一步研究中发现更有效和更好的设计方案,而一件原型的生产极其费时,模具的准备需要几个月,因此一个复杂的零件用传统方法加工非常困难。 快速成型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称,它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其它方法将材料堆积而形成实体零件。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加。因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任何复杂的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性。 一个更为人们关注的问题是一个产品从概念到可销售成品的流程速度。众所周知,在市场竞争中,产品在竞争对手之前进入市场更为有利可图并能享有更大的市场氛围。同时,还有一个更为令人关心的问题是产品的高质量。由于这些原因,努力使高质量的产品快速进人市场就显得极为重要。 快速成型技术问世以来,已实现了相当大的市场,发展非常迅速。人们对材料逐层添加法这种新的制造方法已逐步适应。该技术通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合,已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段,在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。 1快速成型技术的优点 1)快速成型作为一种使设计概念可视化的重要手段,计算机辅助设计零件的实物模型可以在很短时间内被加工出来,从而可以很快对加工能力和设计结果进行评估。 2)由于快速成型技术是将复杂的三维型体转化为两维截面来解决,因此,它能制造任意复杂型体的高精度零件,而无须任何工装模具。 3)快速成型作为一种重要的制造技术,采用适当的材料,这种原型可以被用在后续生产操作中以获得最终产品。 4)快速成型操作可以应用于模具制造,可以快速、经济地获得模具。 5)产品制造过程几乎与零件的复杂性无关,可实现自由制造,这是传统制造方法无法比拟的。 2快速成型的基本原理 基于材料累加原理的快速成型操作过程实际上是一层一层地离散制造零件。为了形象化这种操作,可以想象一整条面包的结构是一片面包落在另一片面包之上一层层累积而成的。快速成型有很多种工艺方法,但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件,区别是制造每一层的方法和材料不同而已。 2. 1快速成型的一般工艺过程原理 2.1.1三维模型的构造 在三维CAD设计软件(如Pro/E\UG\SolidWorks\SolidEdge等)中获得描述该零件的CAD文件,如图1(a)中所示的三维零件。目前一般快速成型支持的文件输出格式为5TL模型,即对实体曲面近似处理,即所谓面型化(Tessallation)处理,是用平面三角面片近似模型表面。这样处理的优点是大大地简化了GAD模型的数据格式,从而便于后续的分层处理。由于它在数据处理上较简单,而且与CAD系统无关,所以很快发展为快速成型制造领域中CAD系统与快速成型机之间数据交换的准标准,每个三角面片用4个数据项表示,即3个顶点坐标和法向矢量,而整个CAD模型就是这样一组矢量的集合。 在三维CAD设计软件对C.AD模型进行面型化处理时,一般软件系统中有输出精度控制参数,通过控制该参数,可减小曲面近似处理误差。如Pro/E软件是通过选定弦高值(eh-chord height)作为逼近的精度参数,如图1为一球体,给定的两种ch值所转化的情况。对于一个模型,软件中给定一个选取范围,一般情况下这个范围可以满足工程要求。但是,如果该值选的太小,要牺牲处理时间及存贮空间,中等复杂的零件都要数兆甚至数十兆左右的存贮空间。并且这种数据转换过程中无法避免地产生错误,如某个三角形的顶点在另一三角形边的中间、三角形不封闭等问题是实践中经常遇到的,这给后续数据处理带来麻烦,需要进一步检查修补。 图1 不同ch值时的效果 (a) ch=0.05 (b) ch=0.22.1.2三维模型的离散处理 通过专用的分层程序将三维实体模型(一般为5TL模型)分层,分层切片是在选定了制作(堆积)方向后,需对CAD模型进行一维离散,获取每一薄层片截面轮廓及实体信息。通过一簇平行平面沿制作方向与CAD模型相截,所得到的截面交线就是薄层的轮廓信息,而实体信息是通过一些判别准则来获取的。平行平面之间的距离就是分层的厚度,也就是成型时堆积的单层厚度。在这一过程中,由于分层,破坏了切片方向CAD模型表面的连续性,不可避免地丢失了模型的一些信息,导致零件尺寸及形状误差的产生。切片层的厚度直接影响零件的表面粗糙度和整个零件的型面精度,分层切片后所获得的每一层信息就是该层片上下轮廓信息及实体信息,而轮廓信息由于是用平面与CAD模型的STL文件(面型化后的CAD模型)求交获得的,所以轮廓是由求交后的一系列交点顺序连成的折线段构成,所以,分层后所得到的模型轮廓已经是近似的,而层层之间的轮廓信息已经丢失,层厚大,丢失的信息多,导致在成型过程中产生了型面误差。 3快速成型的工艺方法 目前快速成型主要工艺方法及其分类见图2所示。文章仅介绍目前工业领域较为常用的工艺方法。 图2 目前快速成型主要工艺方法及其分类3.1熔积成型法(Fused Deposition Modeling) 如图4所示,在熔积成型法( FDM)的过程中,龙门架式的机械控制喷头可以在工作台的两个主要方向移动,工作台可以根据需要向上或向下移动。热塑性塑料或蜡制的熔丝从加热小口处挤出。最初的一层是按照预定的轨迹以固定的速率将熔丝挤出在泡沫塑料基体上形成的。当第一层完成后,工作台下降一个层厚并开始迭加制造一层。FDM工艺的关键是保持半流动成型材料刚好在熔点之上,通常控制在比熔点高1℃左右。 1,热塑性塑料或蜡制熔丝;2,可在x-y平面移动的FDM喷头;3,塑料模型;4,不固定基座;5,提供熔丝FDM制作复杂的零件时,必须添加工艺支撑。如图5(a)的高度,下一层熔丝将铺在没有材料支撑的空间。解决的方法是独立于模型材料单独挤出一个支撑材料,支撑材料可以用低密度的熔丝,比模型材料强度低,在零件加工完成后可以将它拆除。 在FDA4机器中层的厚度由挤出丝的直径决定,通常是从0. 50mm到0. 25mm(从0. 02in到0. O1 in)这个值代表了在垂直方向所能达到的最好的公差范围。在x-y平面,只要熔丝能够挤出到特征上,尺寸的精确度可以达到0. 025mm(O.OO1in)。 FDM的优点是材料的利用率高,材料的成本低,可选用的材料种类多,工艺干净、简单、易于操作且对环境的影响小。缺点是精度低,结构复杂的零件不易制造,表面质量差,成型效率低,不适合制造大型零件。该工艺适合于产品的概念建模以及它的形状和功能测试,中等复杂程度的中小成型,由于甲基丙烯酸ABS材料具有较好的化学稳定型,可采用伽马射线消毒,特别适于医用。 图5 快速成型支撑结构图 (a)有一个突出截面需要支撑材料的零件;(b)在快速成型机器中常用的支撑结构3. 2光固化法(Stereolithography ) 光固化法是目前应用最为广泛的一种快速成型制造工艺,它实际上比熔积法发展的还早。光固化采用的是将液态光敏树脂固化(硬化)到特定形状的原理。以光敏树脂为原料,在计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成零件的一个薄层截面。 成型开始时工作台在它的最高位置(深度a),此时液面高于工作台一个层厚,零件第一层的截面轮廓进行扫描,使扫描区域的液态光敏树脂固化,形成零件第一个截面的固化层。然后工作台下降一个层厚,使先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂然后重复扫描固化,与此同时新固化的一层牢固地粘接在前一层上,该过程一直重复操作到达到b高度。此时已经产生了一个有固定壁厚的圆柱体环形零件。这时可以注意到工作台在垂直方向下降了距离ab。到达b高度后,光束在x-y面的移动范围加大从而在前面成型的零件部分上生成凸缘形状,一般此处应添加类似于FDM的支撑。当一定厚度的液体被固化后,该过程重复进行产生出另一个从高度b到c的圆柱环形截面。但周围的液态树脂仍然是可流动的,因为它并没有在紫外线光束范围内。零件就这样由下及上一层层产生。而没有用到的那部分液态树脂可以在制造别的零件或成型时被再次利用。可以注意到光固化成型也像FDM成型法一样需要一个微弱的支撑材料,在光固化成型法中,这种支撑采用的是网状结构。零件制造结束后从工作台上取下,去掉支撑结构,即可获得三维零件。 光固化成型所能达到的最小公差取决于激光的聚焦程度,通常是0.0125mm(O.OOO5in)。倾斜的表面也可以有很好的表面质量。光固化法是第一个投人商业应用的RF(快速成型)技术。目前全球销售的SL(光固化成型)设备约占Rl'设备总数的70%左右。SL(光固化成型)工艺优点是精度较高,一般尺寸精度控制在10. 1 mm;表面质量好,原材料的利用率接近100%,能制造形状特别复杂、特别精细的零件,设备的市场占有率很高。缺点是需要设计支撑,可以选择的材料种类有限,容易发生翘曲变形,材料价格较贵。该工艺适合成型制造比较复杂的中小件。 3. 3激光选区烧结(Selective Laser Sinering) 激光选区烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)是一种将非金属(或普通金属)粉末有选择地烧结成单独物体的工艺。该法采用CO:激光器作为能源,目前使用的在加工室的底部装备了两个圆筒: 1)一个是粉末补给筒,它内部的活塞被逐渐地提升通过一个滚动机构给零件造型筒供给粉末; 2)另一个是零件造形筒,它内部的活塞(工作台)被逐渐地降低到熔结部分形成的地方。 首先在工作台上均匀铺上一层很薄(l00~200μm)的粉末,激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结,从而使粉末固化成截面形状,一层完成后工作台下降一个层厚,滚动铺粉机构在已烧结的表面再铺上一层粉末进行下一层烧结。未烧结的粉末仍然是松散的保留在原来的位置,支撑着被烧结的部分,它辅助限制变形,无需设计专门的支撑结构。这个过程重复进行直到制造出整个三维模型。全部烧结完后去掉多余的粉末,再进行打磨、烘干等处理后便获得需要的零件。目前,成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉,用金属粉或陶瓷粉进行直接烧结的工艺正在实验研究阶段。它可以直接制造工程材料的零件,具有诱人的前景。 SLS工艺的优点是原型件的机械性能好,强度高;无须设计和构建支撑;可选用的材料种类多;原材料的利用率接近100% ,缺点是原型表面粗糙;原型件疏松多孔,需要进行后处理;能量消耗高;加工前需要对材料预热2h,成型后需要5~lOh的冷却,生产效率低;成型过程需要不断充氮气,以确保烧结过程的安全性,成本较高;成型过程产生有毒气体,对环境有一定的污染。SLS工艺特别适合制作功能测试零件。由于它可以采用各种不同成分的金属粉末进行烧结,进行渗铜等后处理,因而其制造的原型件可具有与金属零件相近的机械性能,故可用于直接制造金属模具。由于,该工艺能够直接烧结蜡粉,与熔模铸造工艺相接特别适合进行小批量比较复杂的中小零件的生产。 3.4叠层制造(Lamited Object Manufacturing) LOM(叠层制造)工艺将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接在一起,位于上方的激光器按照CAD分层模型所获数据,用激光束将纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置和下面已切割层粘合在一起,激光束再次切判,这样反复逐层切割一粘合一切割,直到整个零件模型制作完成。该法只需切割轮廓,特别适合制造实心零件。一旦零件完成.多余的材料必须手动去除,此过程可以通过用激光在三维零件周围切割一些方格形小孔而简单化。 L0M工艺优点是无须设计和构建支撑;激光束只是沿着物体的轮廓扫描,无需填充扫描,成型效率高;成型件的内应力和翘曲变形小;制造成本低。缺点是材料利用率低;表面质量差;后处理难度大,尤其是中空零件的内部残余废料不易去除;可以选择的材料种类有限,目前常用的主要是纸;对环境有一定的污染。LOM工艺适合制作大中型成型件,翘曲变形小和形状简单的实体类零件。通常用于产品设计的概念建模和功能测试零件,且由于制成的零件具有木质属性,特别适用于直接制作砂型铸造模。 4 快速成型技术在向产品生产化发展中所存在的主要问题 在制造业日趋国际化的状况下,缩短产品开发周期和减少开发新产品投资风险,成为企业赖以生存的关键。因此,快速成型、快速制模、快速制造技术将会得到进一步发展。 4. 1快速成型技术研究中存在的问题。 1)材料问题.目前快速成型技术中成型材料的成型性能大多不太理想,成型件的物理性能不能满足功能性、半功能性零件的要求,必须借助于后处理或二次开发刁'能生产出令人满意的产品。由于材料技术开发的专门性,一般快速成型材料的价格都比较贵,造成生产成本提高。 2)高昂的设备价格.快速成型技术是综合计算机、激光、新材料、CAD/CAM集成等技术而形成的一种全新的制造技术,是高科技的产物,技术含量较高,所以,目前快速成型设备的价格较贵,限制了快速成型技术的推广应用。 3)功能单一.现有快速成型机的成型系统都只能进行一种工艺成型,而且大多数只能用一种或少数几种材料成型。这主要是因为快速成型技术的专利保护问题,各厂家只能生产自己开发的快速成型工艺成型设备,随着技术的进步,这种保护体制已成为快速成型技术集成的障碍。 4)成型精度和质量问题.由于快速成型的成型工艺发展还不完善,特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟,目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用的需要,不能作为功能性零件,只能作原型使用。为提高成型件的精度和表面质量,必须改进成型工艺和快速成型软件。 5)应用问题.虽然快速成型技术在航空航天、汽车、机械、电子、电器、医学、玩具、建筑、艺术品等许多领域都已获得了广泛应用,但大多仅作为原型件进行新产品开发及功能测试等,如何生产出能直接使用的零件是快速成型技术面临的一个重要问题。随着快速成型技的进一步推广应用,直接零件制造是快速成型技术发展的必然趋势。 6)软件问题。随着快速成型技术的不断发展,快速成型技术的软件问题越来越突出,快速成型软件系统不但是实现离散/堆积成型的重要环节,对成型速度,成型精度,零件表面质量等方面都有很大影响,软件问题已成为快速成型技术发展的关键问题。 4. 2快速成型技术软件系统存在的问题 1)快速成型软件大多是随机安装,无法进行二次开发; 2)各公司的软件都是自行开发,没有统一的数据接口; 3)随机携带的快速成型软件都只能完成一种工艺的数据处理和控制成型; 4)已商品化的通用性软件价格较贵,功能单一,只能进行模型显示、加支撑、错误检验与修正等中的一种或几种功能,而且也存在数据接口问题,不易集成; 5)商品化的软件还不完善,不能满足当前快速成型技术对成型速度、成型精度和质量的要求; 6)当前的数据转换模型缺陷较多,对CAD模型的描述不够精确,从而影响了快速成型的成型精度和质里。 5快速成型技术的发展方向 目前国内外快速成型的研究、开发的重点是快速成型技术的基本理论、新的快速成型方法、新材料的开发、模具制作技术、金属零件的直接制造、生物技术与工程的开发与应用等。另外,还要追求RPM(快速成型制造)的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性,使RPM设备的安装使用外设化,操作智能化;使RPM设备的安装和使用变得非常简单,不需专门的操作人员。具体说来,有以下几点: 1)采用金属材料和高强度材料直接成型是RPM重要发展方向,采用金属材料和高强度材料直接制成功能零件是RPM(快速成型制造)一个重要发展方向。美国Michigan大学的Manzumd采用大功率激光器进行金属熔焊直接成型钢模具;Stanford大学的Print。用逐层累加与五座标数控加工结合方法,用激光将金属直接烧结成型,可获得与数控加工相近的精度。 2)不同制造目标相对独立发展。从制造目标来说RPM(快速成型制造)主要用于快速概念设计成型制造、快速模具成型制造、快速功能测试成型制造及快速功能零件制造。由于快速概念型制造和快速模具型制造的巨大市场和技术可行性,将来这两个方面将是研究和商品化的重点。由于彼此特点有较大差距,两者将是相对独立发展的态势,快速测试型制造将附属于快速概念型制造。快速功能零件制造将是发展的一个重要方向,但技术难度很大,在今后的很长一段时间内,仍将局限于研究领域。 3)向大型制造与微型制造进军。由于大型模具的制造难度和RPM(快速成型制造)在模具制造方面的优势,可以预测,将来的RPM市场将有一定比例为大型原型制造所占据。与此成鲜明对比的将是RPM(快速成型制造)向微型制造领域的进军。SL技术的一个重要发展方向是微米印刷(Microlithography) ,用来制造微米零件( Microseale Parts)。而针对我国的具体国情,快速成型技术今后的主要发展方向有:1)成型工艺、成型设备和成型材料的研发与改进;2)直接快速成型的金属模具制造技术;3)基于因特网的分散化快速原型、快速模具的网络制造技术研究;4)与生物技术相结合;5)进一步完善软件的功能. 6 结束语 快速成型的出现把传统的加工带入全新的数字化领域,要让快速成型与制造技术得到越来越广泛、深人的应用,应从各个方面着手完善和发展该系统,进一步拓宽该技术的应用范围。 文秘杂烩网
先回答你第三个问题:分方向先看你学校哪方面强,再看去你学校招人的工作单位什么方向的人收的比较多,工资待遇怎么样。这段时间正好企业在学校招人,多去去你们学校的双选会,宣讲会的。一般来说金属材料工作环境差点,电子工作环境最好了,无机非不了解,高分子的话需求量大,但是环境不怎么样。学材料的工资都不是很高的。对第一个问题:你从金属材料的应用,发展情况和发展方向上去写就好了,很好写的,才3000字。去图书馆查查资料,快的话一个小时不到就搞定了。第二个问题么,好久不写这个东西了。大概是:实验目的实验原理实验方法实验步骤实验结果及分析误差分析实验结果的分析要写的详细点,实验中该做图的作图,改做表的做表,不要偷懒就是了。另外参照参照大家的了。
现如今,3D打印机是民用市场出现的一个新词,在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”。我整理了3d打印技术2500字论文,希望能对大家有所帮助! 3d打印技术2500字论文篇一:《试谈3D打印技术及其应用发展》 【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。 【关键词】3D;打印机;3D打印技术 1.前言 近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。 2.3D打印机的原理及技术 2.1 3D打印机 3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。 2.2 3D打印机的原理 3D打印机根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。 整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。 2.3 3D打印技术 2.3.1 SLA技术 光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 2.3.2 SLS技术 选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。 整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。 与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。 2.3.3 PDM技术 熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。 该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。 2.3.4 LOM技术 分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。 LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。 3.3D打印技术的市场应用及发展方向 3.1 建筑设计领域 建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。 3.2 磨具制造领域 玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。 3.3 医学领域 在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。 3.4 航空航天领域 在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。 3.5 家电和食品领域 3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。 3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。 4.总结 3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。 参考文献 [1]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67. [2]丁军涛.快速成形技术在企业实际生产中的应用[J].陕西:科技探索,2012(8). [3]郑利文.Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机[J].北京:模具工业,2008(2):73. [4]梁晨光.3D打印技术纵览“印”出来的真实世界[J].北京:微型计算机,2008(6):106-109. [5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72. [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2). 3d打印技术2500字论文篇二:《浅谈3D打印的误差分析》 【摘 要】本文从理论上介绍3D打印的基本原理,并系统的分析了成型的前期数据处理、成型加工过程和后处理三个阶段各因素对成型精度的影响。同时,提出了改进成型制件精度的 措施 和方法,对快速成型技术的发展有一定的指导意义。 【关键词】快速成型;成型精度;工艺参数 0.引言 3D打印与传统的制造业去除材料加工技术不同,其遵循的是加法原则。首先设计出所需零件的三维模型,然后根据工艺要求,按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD模型变成一系列的层片;再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码;最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。 目前基于分层制造原理,将三维造型转化为二维轮廓信息叠加造型的快速加工方法,其成型制件的精度与很多因素有关。 1.前期数据处理误差 在成型制件建模完成之后,需要将其进行数据方面的转换,目前被应用最多的就是STL格式文件,主要是用小三角面片来近似的逼近任意曲面模型或实体模型,能够较好的简化CAD模型的数据格式,同时在之后的分层处理时,也能够较好的获取每层截面轮廓上的相对于模型实体上的点。 1.1 STL格式化引起的误差 STL格式文件的实质就是用许多细小的空间三角形面来逼近还原CAD实体模型,其主要的优势就在于表达清晰,文件中只包括相互衔接的小三角形面片的节点坐标和其外法向量。用来近似逼近的三角形数量将直接影响着实体的表面精度,数量越多,则精度越高,但是三角形数量太多即过高的精度要求,会造成文件内存过大,增加数据处理时间。所以应在精度范围内选择合理的离散三角形数量。当用建模软件输出STL格式文件时都需要确定精度,也就是模拟原模型的最大允许误差。当表面为平面时将不会产生误差,如果表面为曲面时,误差则将不可避免的存在。 目前,为了得到准确的实体截面轮廓线,应用较多的就是采用CAD直接切片法,该方法可以从根本上消除由STL格式而造成的截面轮廓误差,同时也能够有效的消除格式转换造成的精度误差。 1.2模型分层对成型精度的影响 对模型进行分层处理的过程中会产生一定的误差,这种误差属于原理性误差。分层处理是在STL格式转换之后,通过预先设定好成型的方向,设定好分层的厚度,就可以对模型进行分层切片处理了。分层后会得到一组垂直于成型方向的彼此平行的平面,这些平面将STL格式文件截成等层厚的截面,截面与模型表面的交线即形成了该截面的轮廓信息,此信息可作为成型扫描过程中的数据。因为每层之间有一定的距离,由于其破坏了模型表面的连续性,这样就可能丢失一部分的轮廓信息,造成模型的尺寸误差和表面精度。 2.成型加工误差 设备自身也存在着一定的误差,它造成的是成型件的原始误差。设备自身误差的改善应该从其系统的设计和制造过程中入手,提高成型设备的硬件系统,以便改进成型件精度。 2.1工作台Z方向上的运动误差 它主要在丝杠的控制下,通过上下移动完成最终的成型加工。所以工作台的运动误差将直接影响着成型件的层厚精度,从而导致成型件的Z向尺寸误差。同时,工作台的运动直线度误差也会造成成型件的位置、形状误差和较差的粗糙度。 2.2 X、Y方向同步带变形误差 X、Y扫描系统:步进电机控制并驱动同步齿形带,然后带动打印头进行每层的扫描运动,是一个二维的运动过程。在定位或者使用时间较长以后,同步齿形带可能会产生一定情况的变形,会严重影响扫描系统的定位精度,所以为了解决这个问题常采用位置补偿。 2.3 X-Y方向定位误差 成型机运动控制系统采用的是步进电机开环控制系统,电机自身和其各个结构都会对系统动态性能造成一定的影响。X、Y扫描系统在往复的扫描过程中存在着一定的惯性,使扫描镜头的扫描尺寸其实大于成型件的设计尺寸,造成尺寸误差,同时,由于扫描系统在扫描过程中是一个加减速的过程,边缘扫描速度会小于中间扫描速度,这样就会导致成型件边缘的固化程度高于中间部分,固化不均匀。 扫描机构在成型过程中,总是在进行连续的往复填充运动。驱动扫描机构的电机自身存在着一个固有频率,扫描不同线长的时候会出现各种频率,所以当整个机构发生谐振时,会给扫描机构带来很大的振动,严重影响成型的精度。 2.4挤料速度与扫描速度误差 在保证有足够加热功率和相同扫描速度的前提下,若挤料速度过高,在工件的表面及侧面就会出现材料溢出现象,导致表面粗糙,支撑结构与工件不易分离;若挤料速度过低,在扫描轨迹上就会出现材料缺失现象。因此,适当降低挤料速度,能提高工件的表面品质,轮廓线更清晰,支撑结构与工件易于分离。 综上所述,通过优化工艺参数可以有效地提高成型件的精度和质量。 3.后处理产生的误差 成型完成之后,需要将成型件取下并去除支撑,对于固化不完全的成型件,还需要进行二次固化。固化完成后还需对其进行抛光、打磨和表面处理等工序,将这些称之为后处理。后处理对成型精度的影响可分为下列三种: (1)支撑去除时,因为人为等因素有可能会刮伤成型表面或其精细的结构,严重影响成型质量。为了避免这点,在支撑设计时应该选择合理的支撑结构,既能起到支撑作用又方便去除,在允许范围内少设支撑,节省后处理时间。 (2)成型后,由于工艺和本身结构问题,零件的内部还会存在一定的残余应力,并且在外部条件如温度、湿度等环境的变化下,成型件会产生一定的翘曲变形,造成误差。应该设法减小成型过程中的残余应力,以提高零件的成型精度。 (3)成型后的零件在尺寸和粗糙度方面可能还不能完全满足用户的需求,例如表面存在阶梯纹、强度不够,尺寸不精确等,所以要对成型件进行进一步的打磨、修补、抛光和喷丸等处理。如果处理不好,可能会对成型件的尺寸和表面质量等造成破坏,产生后处理误差。 综上所述,通过减小分层厚度可以通过自适应的分层方法能很好的提高成型件的表面精度,降低因分层数量较多而引起的效率降低问题,或者通过优化成型加工方向的办法来提高成型件表面质量。其中优化成型加工方向在工艺上有一定的难度,对于成型加工方向的优化,不仅要考虑精度的因素,也要着重考虑成型效率和支撑设计等方面因素。 4.结论 自由成形件的精度是指加工后的成形件与原三维CAD模型之间的误差,主要有尺寸误差,形状误差和表面误差。因为自由成形的全过程包括前处理、自由成形和后处理三个阶段,所以每个阶段都可能存在影响成形件精度的因素。然而,成型件的精度不只与成型机本身精度有关,还与自由成形全过程中的其他因素有关,而(下转第156页)(上接第110页)且这些其他因素还更加难以控制。 [科] 【参考文献】 [1]胡庆夕,周克平,吴懋亮等.快速制造技术的发展与应用.机电一体化,2003,8(5). [2]朱林泉,白培康,朱江森.快速成型与快速制造技术.北京:国防工业出版社,2003. [3]王广春,赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2003. [4]于松章,洪军,唐一平.基于RE/RP/RT技术的产品快速开发集成制造系统.新技术新工艺,2004,8(3). [5]勾吉华,彭颖红,阮雪榆.快速成型技术及其工艺分析.机械科学与技术,2000,2(19). 3d打印技术2500字论文篇三:《试谈中小学创新 教育 中3D打印的应用》 随着3D打印在产品设计、建筑设计、机械制造、医学领域、 文化 艺术等行业发挥越来越重要的作用,3D打印这一新兴科学技术也不断融入到人们的工作和生活中。而科技促进教育这一客观规律也决定了3D打印对教育的影响是必然的,3D打印技术与学校教育的结合必成为STEAM教育中对学生开拓创新能力培养的必要组成部分。 1 3D打印在学校教育中的应用现状 创客教育,政策先行,教育部于2015年发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,其中提到了未来五年对教育信息化的规划,鼓励探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,从政策层面将刺激3D打印教育市场的快速增长。国内3D打印在教育领域中的应用已然走在了前列,并逐渐步入了批量应用阶段。全国各地区都有学校加入到3D打印创客教育的潮流中来。3D打印在不少地区已经被列入普通学校教育的统筹范围内,而不仅仅是职业培训。 2 3D打印在中小学教育中的优势 传统教育特别是中小学教育是以教师为主导的填鸭式教学方式。因其理论性较强,且多数以死记硬背为主要方式,学生无法把学到的知识进行转化和应用,久而久之就会失去兴趣。而3D打印课程可以让枯燥的课程变得生动起来。在3D打印应用的教学中,学生不再是单纯地看文字或图形,而是根据相应理论知识通过电脑绘制其三维模型,并用3D打印机把模型打印出来。这是学生吸收和运用知识的过程,使学习过程变得生动有趣,同时极大地提高学生学习的主动性和分析、解决问题等方面的能力。 3 3D打印与各种学科的融合 3D打印与学科的融合既是对各传统学科教学的补充,又是开展STEAM教育的重要形式。 3.13D打印与语文课的结合 语文课中的 说明文 是难以描述和理解的,例如赵州桥课程中对桥梁结构的描述。而如果运用课文中描述的知识点用软件把模型绘制并打印出来,有了理论应用于实践的过程,学生对知识的掌握会更加深刻。 3.2与数学课的结合 通过三维模型设计软件,学生可以方便地从不同方位观察模型,任意组合、改变模型形状,学生的空间 想象力 得到很好的锻炼和培养。 3.3与美术、剪纸等艺术课的结合 通过三维设计软件很容易实现二维图形到三维模型的转化。艺术课中的剪纸或手绘图形便可以转化成三维模型,且应用于不同的作品中,并通过3D打印机打印出来,增加课程的趣味性。 3.4与历史、生物、地理、化学、物理等其它课程的结合 辅助教具直接通过3D打印制作出来,将抽象、难懂的教学变得更直观、形象化,更好地激发了学生的学习兴趣。 4 中小学3D打印课程的开展形式 目前很多学校把3DOne作为教学软件,通过软硬件结合,推出3D打印创意设计课程解决方案,以学生动手参与为主要学习方式,旨在全面提升、激发孩子们的潜能,学生在学习过程中潜移默化地提高动手能力和思考能力。3D打印创客教育通常包括如下形式: (1)兴趣班。兴趣班是3D打印在学校开展创客教育初期的主要形式。每个班级挑选数个学生组合成兴趣小团队,由学校老师或者校外的公司机构提供技术支持协助学校开展课程。 (2)校本课程。教师通过课程的开展,总结成果及 经验 完成学校的校本课程,打造校本特色的3D打印课程。 (3)教、科研项目。教、科研项目的方式使得3D打印课程的开展更有拓展性。例如学校以船作为项目题目,学生学习船的工作原理,以及如何优化船体、增加动力机构,然后自己设计船体造型、打印模型和试验航行,通过不断地试验以及改善,学生可以把课题内容掌握得非常牢固。并且学生会不断去思索、尝试各种各样的方式,极大地提高了学生的想象力和动手能力。 5 结语 以3DOne软件为教学的3D打印创客课程,给了STEAM教育一种新的方式,不管是从国家的支持,还是从提高学生的创新能力来说,3D打印都将作为一个重要的手段会得到极大的发展。通过与学科结合的方式,并借助于各地的3D打印比赛,3D打印教育将会有更好的发展。 猜你喜欢: 1. 3D打印技术学习心得体会 2. 3d打印技术论文3000字 3. 3d打印技术论文范文 4. 3d打印技术论文总结 5. 3d打印技术论文结论
金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。 意义:人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。种类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳 2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金,以及金属基复合材料等。 性能:一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。[编辑本段]金属材料的疲劳 许多机械零件和工程构件,是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下,虽然应力水平低于材料的屈服极限,但经过长时间的应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现象叫做金属材料的疲劳。 金属材料疲劳断裂的特点是: (1)载荷应力是交变的;(2)载荷的作用时间较长; (3)断裂是瞬时发生的; (4)无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。 所以,疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。 金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种: (1)高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。 (2)低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。 (3)热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。 (4)腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。 (5)接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。金属材料的塑性 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下,产生永久变形(塑性变形)而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时,长度和横截面积都要发生变化,因此,金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。 金属材料的延伸率和断面收缩率愈大,表示该材料的塑性愈好,即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等),而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。塑性好的材料,它能在较大的宏观范围内产生塑性变形,并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料的强度,保证了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工,如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此,选择金属材料作机械零件时,必须满足一定的塑性指标。 字串2金属材料的硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的甓壤幢硎荆?HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。 硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。[编辑本段]金属材料性能 金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面,即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。金属很硬.[编辑本段]机械性能 (一)应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等)。 (二)机械性能,金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项: 1.强度 这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有: (1)强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料断裂时的最大应力(或者说是试样能承受的最大载荷);Fo?C拉伸试样原来的横截面积。 (2)屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不过此时材料的利用率也较低了。 (3)弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限,相应于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的最大外力(或者说材料最大弹性变形时的载荷)。 2.塑性,(1)布氏硬度(代号HB),用一定直径D的淬硬钢球在规定负荷P的作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下表面积为F的压痕,以试件的单位表面积上能承受负荷的大小表示该试件的硬度:HB=P/F。在实际应用中,通常直接测量压坑的直径,并根据负荷P和钢球直径D从布氏硬度数值表上查出布氏硬度值(显然,压坑直径越大,硬度越低,表示的布氏硬度值越小)。布氏硬度与材料的抗拉强度之间存在一定关系:σb≈KHB,K为系数,例如对于低碳钢有K≈0.36,对于高碳钢有K≈0.34,对于调质合金钢有K≈0.325,…等等。 (2)洛氏硬度(HR)用有一定顶角(例如120°)的金刚石圆锥体压头或一定直径D的淬硬钢球,在一定负荷P作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下某个深度的压痕。由洛氏硬度机自动测量压坑深度并以硬度值读数显示(显然,压坑越深,硬度越低,表示的洛氏硬度值越小)。根据压头与负荷的不同,洛氏硬度还分为HRA、HRB、HRC三种,其中以HRC为最常用。洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之间有如下换算关系:HRC≈0.1HB。除了最常用的洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之外,还有维氏硬度(HV)、肖氏硬度(HS)、显微硬度以及里氏硬度(HL)。这里特别要说明一下关于里氏硬度,这是目前最新颖的硬度表征方法,利用里氏硬度计进行测量,其检测原理是:里氏硬度计的冲击装置将冲头从固定位置释放,冲头快速冲击在试件表面上,通过线圈的电磁感应测量冲头距离试件表面1毫米处的冲击速度与反弹速度(感应为冲击电压和反弹电压),里氏硬度值即以冲头反弹速度和冲击速度之比来表示:HL=(Vr/Vi)?1000式中:HL-里氏硬度值;Vr-冲头反弹速度;Vi-冲头冲击速度(注:实际应用装置中是以冲击装置中的闭合线圈感应的冲击电压和反弹电压代表冲击速度和反弹速度)。冲击装置的构造主要有内置弹簧(加载套管,不同型号的冲击装置有不同的冲击能量)、导管、释放按钮、内置线圈与骨架、支撑环以及冲头,冲头主要采用金刚石、碳化钨两种极高硬度的球形(不同型号的冲击装置其冲头直径有不同)。优点:里氏硬度计的主机接收到冲击装置获得的信号进行处理、计算,然后在屏幕上直接显示出里氏硬度值,便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值,同时可折算出材料的抗拉强度σb,还可以将测量结果储存、直接打印输出或传送给计算机作进一步的数据处理。 4.韧性 金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验,即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时,断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性:αk=Ak/F单位J/cm2或Kg•m/cm2,1Kg•m/cm2=9.8J/cm2αk称作金属材料的冲击韧性,Ak为冲击功,F为断口的原始截面积。5.疲劳强度极限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下(应力一般均小于屈服极限强度σs),未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂,这是由于多种原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大于σb的应力(应力集中),使该局部发生塑性变形或微裂纹,随着反复交变应力作用次数的增加,使裂纹逐渐扩展加深(裂纹尖端处应力集中)导致该局部处承受应力的实际截面积减小,直至局部应力大于σb而产生断裂。在实际应用中,一般把试样在重复或交变应力(拉应力、压应力、弯曲或扭转应力等)作用下,在规定的周期数内(一般对钢取106~107次,对有色金属取108次)不发生断裂所能承受的最大应力作为疲劳强度极限,用σ-1表示,单位MPa。除了上述五种最常用的力学性能指标外,对一些要求特别严格的材料,例如航空航天以及核工业、电厂等使用的金属材料,还会要求下述一些力学性能指标:蠕变极限:在一定温度和恒定拉伸载荷下,材料随时间缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。通常采用高温拉伸蠕变试验,即在恒定温度和恒定拉伸载荷下,试样在规定时间内的蠕变伸长率(总伸长或残余伸长)或者在蠕变伸长速度相对恒定的阶段,蠕变速度不超过某规定值时的最大应力,作为蠕变极限,以表示,单位MPa,式中τ为试验持续时间,t为温度,δ为伸长率,σ为应力;或者以表示,V为蠕变速度。高温拉伸持久强度极限:试样在恒定温度和恒定拉伸载荷作用下,达到规定的持续时间而不断裂的最大应力,以表示,单位MPa,式中τ为持续时间,t为温度,σ为应力。金属缺口敏感性系数:以Kτ表示在持续时间相同(高温拉伸持久试验)时,有缺口的试样与无缺口的光滑试样的应力之比:式中τ为试验持续时间,为缺口试样的应力,为光滑试样的应力。或者用:表示,即在相同的应力σ作用下,缺口试样持续时间与光滑试样持续时间之比。抗热性:在高温下材料对机械载荷的抗力。[编辑本段]化学性能 金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性(又称作氧化抗力,这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性),以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中,特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。[编辑本段]物理性能 金属的物理性能主要考虑: (1)密度(比重):ρ=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米,式中P为重量,V为体积。在实际应用中,除了根据密度计算金属零件的重量外,很重要的一点是考虑金属的比强度(强度σb与密度ρ之比)来帮助选材,以及与无损检测相关的声学检测中的声阻抗(密度ρ与声速C的乘积)和射线检测中密度不同的物质对射线能量有不同的吸收能力等等。 (2)熔点:金属由固态转变成液态时的温度,对金属材料的熔炼、热加工有直接影响,并与材料的高温性能有很大关系。(3)热膨胀性随着温度变化,材料的体积也发生变化(膨胀或收缩)的现象称为热膨胀,多用线膨胀系数衡量,亦即温度变化1℃时,材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。在实际应用中还要考虑比容(材料受温度等外界影响时,单位重量的材料其容积的增减,即容积与质量之比),特别是对于在高温环境下工作,或者在冷、热交替环境中工作的金属零件,必须考虑其膨胀性能的影响。 (4)磁性能吸引铁磁性物体的性质即为磁性,它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上,从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。 (5)电学性能主要考虑其电导率,在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。[编辑本段]工艺性能 金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能,主要有以下四个方面: (1)切削加工性能:反映用切削工具(例如车削、铣削、刨削、磨削等)对金属材料进行切削加工的难易程度。 (2)可锻性:反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度,例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低(表现为塑性变形抗力的大小),允许热压力加工的温度范围大小,热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。 (3)可铸性:反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度,表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点,铸件显微组织的均匀性、致密性,以及冷缩率等。 (4)可焊性:反映金属材料在局部快速加热,使结合部位迅速熔化或半熔化(需加压),从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度,表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。 快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点: 快速成型属于离散/堆积成型。它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型,即将计算机上制作的零件三维模型,进行网格化处理并存储,对其进行分层处理,得到各层截面的二维轮廓信息,按照这些轮廓信息自动生成加工路径,由成型头在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成型材料,形成各个截面轮廓薄片,并逐步顺序叠加成三维坯件.然后进行坯件的后处理,形成零件。 快速成型的工艺过程具体如下: l )产品三维模型的构建。由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E , I-DEAS , Solid Works , UG 等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、 CT 断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。 2 )三维模型的近似处理。由于产品往往有一些不规则的自由曲面,加工前要对模型进行近似处理,以方便后续的数据处理工作。由于STL格式文件格式简单、实用,目前已经成为快速成型领域的准标准接口文件。它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型,每个小三角形用 3 个顶点坐标和一个法向量来描述,三角形的大小可以根据精度要求进行选择。 STL 文件有二进制码和 ASCll 码两种输出形式,二进制码输出形式所占的空间比 ASCII 码输出形式的文件所占用的空间小得多,但ASCII码输出形式可以阅读和检查。典型的CAD 软件都带有转换和输出 STL 格式文件的功能。 3 )三维模型的切片处理。根据被加工模型的特征选择合适的加工方向,在成型高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的轮廓信息。间隔一般取0.05mm~0.5mm, 常用 0.1mm 。间隔越小,成型精度越高,但成型时间也越长,效率就越低,反之则精度低,但效率高。 4 )成型加工。根据切片处理的截面轮廓,在计算机控制下,相应的成型头(激光头或喷头)按各截面轮廓信息做扫描运动,在工作台上一层一层地堆积材料,然后将各层相粘结,最终得到原型产品。 5 )成型零件的后处理。从成型系统里取出成型件,进行打磨、抛光、涂挂,或放在高温炉中进行后烧结,进一步提高其强度。 快速成型技术的分类: 快速成型技术根据成型方法可分为两类:基于激光及其他光源的成型技术(Laser Technology),例如:光固化成型(SLA )、分层实体制造(LOM)、选域激光粉末烧结(SLS)、形状沉积成型(SDM)等;基于喷射的成型技术(Jetting Technoloy),例如:熔融沉积成型(FDM)、三维印刷( 3DP )、多相喷射沉积( MJD )。下面对其中比较成熟的工艺作简单的介绍。 1、SLA(Stereolithogrphy Apparatus)工艺 SLA 工艺也称光造型或立体光刻,由Charles Hul 于 1984 年获美国专利。 1988 年美国 3D System公司推出商品化样机SLA-I,这是世界上第一台快速成型机。SLA 各型成型机机占据着 RP 设备市场的较大份额。 SLA 技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。 SLA工作原理:液槽中盛满液态光固化树脂激光束在偏转镜作用下,能在液态表而上扫描,扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制,光点打到的地方,液体就固化。成型开始时,工作平台在液面下一个确定的深度.聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描,即逐点固化。当一层扫描完成后.未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行下一层的扫描,新周化的一层牢周地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。 SLA 方法是目前快速成型技术领域中研究得最多的方法.也是技术上最为成熟的方法。 SLA 工艺成型的零件精度较高,加工精度一般可达到 0.1 mm ,原材料利用率近 100 %。但这种方法也有白身的局限性,比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。 2、LOM(Laminated Object Manufacturing,LOM)工艺LOM工艺称叠层实体制造或分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael Feygin于 1986 年研制成功。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时,热压辊热压片材,使之与下面已成型的工件粘接。用CO2激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框,并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格。激光切割完成后,工作台带动已成型的工件下降,与带状片材分离。供料机构转动收料轴和供料轴,带动料带移动,使新层移到加工区域。工作合上升到加工平面,热压辊热压,工件的层数增加一层,高度增加一个料厚。再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面粘接、切割完。最后,去除切碎的多余部分,得到分层制造的实体零件。 LOM 工艺只需在片材上切割出零件截面的轮廓,而不用扫描整个截面。因此成型厚壁零件的速度较快,易于制造大型零件。工艺过程中不存在材料相变,因此不易引起翘曲变形。工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用,所以 LOM 工艺无需加支撑。缺点是材料浪费严重,表面质量差。 3、SLS(Selective Laser Sintering)工艺 SLS工艺称为选域激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于 1989 年研制成功。 SLS工艺是利用粉末状材料成型的。将材料粉末铺洒在已成型零件的上表面,并刮平,用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面,材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成型的部分连接。当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,有选择地烧结下层截面。 烧结完成后去掉多余的粉末,再进行打磨、烘干等处理得到零件。 SLS工艺的特点是材料适应面广,不仅能制造塑料零件,还能制造陶瓷、蜡等材料的零件,特别是可以制造金属零件。这使SLS工艺颇具吸引力。SLS工艺无需加支撑,因为没有烧结的粉末起到了支撑的作用。 4、3DP (Three Dimension Printing)工艺三维印刷工艺是美国麻省理工学院E-manual Sachs等人研制的。已被美国的Soligen公司以DSPC(Direct Shell Production Casting)名义商品化,用以制造铸造用的陶瓷壳体和型芯。 3DP 工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成型,如陶瓷粉末、金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连结起来的,而是通过喷头用粘结剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉来上面。 用粘结剂粘接的零件强度较低,还须后处理。先烧掉粘结剂,然后在高温下渗人金属,使零件致密化,提高强度。 5 . FDM (Fused Depostion Modeling)工艺 熔融沉积制造( FDM )工艺由美国学者Scott Crump于 1988 年研制成功。 FDM 的材料一般是热塑性材料,如蜡、 ABS 、尼龙等。以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速凝固,并与周围的材料凝结。 FDM技术描述 FDM技术是由Stratasys公司所设计与制造,可应用于一系列的系统中。这些系统为FDM Maxum,FDM Titan,Prodigy Plus以及Dimension。FDM技术利用ABS,polycarbonate(PC),polyphenylsulfone (PPSF)以及其它材料。这些热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝,由沉积在层层堆栈基础上的方式,从3D CAD资料直接建构原型。该技术通常应用于塑型,装配,功能性测试以及概念设计。此外,FDM技术可以应用于打样与快速制造。
工业产品造型设计,是指对产品立体和平面的几何形状设计,产品外观的设计必须按照美学的原则符合人们对美的需求,并且要依据人机工程学对产品外观进行具体设计,以符合人们使用的视觉化形象。下文是我为大家整理的关于工业产品造型设计论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈工业产品造型设计技术
摘要:首先介绍工业产品造型设计技术的内涵、意义、地位和作用,即此设计是解决人造物与人之间的关系问题。本文对此设计技术的前沿和发展趋势进行论述。最后简述此技术具有可实现综合性产品开发软件环境和周期短、造型风格多等发展特点。
关键词:造型设计技术数字化技术高感情设计 文化 力
1.概述
1.1工业产品造型设计技术的内涵
所谓工业产品造型设计技术是工业设计技术的核心,其内涵和意义随工业设计技术而发展。从技术领域的角度看,工业产品造型设计是解决人造物与人之间的关系问题,例如汽车的安全性、舒适性、美观性和工作、生存环境与空间的合理性等。
工业产品造型设计是从人造物与人的关系出发,尤其是从人的需求、市场的需求,从人的生活和工作方式与质量的角度出发,全面提高产品的设计质量。而不向工程设计那样,主要是解决人造物中“物与物”之间的关系问题(如机械、设备、交通工具的结构设计,具体地说:如汽车的汽缸与活塞、机床的刀具与工件等之间的运动关系等)。
工业产品造型设计技术是指一个构思与表达的过程。设计构思是受 市场营销 学、普通心理学、消费心理学、人机工程学、技术美学和现代科学技术等因素的约束而形成的。表达设计即传达设计思想的 方法 为表现技法:可以从简单、传统手工绘制的效果图和外观模型到复杂的计算机辅助设计效果图、电子模型和以快速成型方式完成的精确效果模型。同时此技术是典型的多方案设计技术。技术应用的成效取决于设计技术和手段的完善以及设计师的设计创新能力和文化艺术修养等。
1.2意义、地位和作用
工业设计是我国一门新兴的、综合性的应用科学,是科学与艺术浑然一体的专业技术,在促进产品升级换代,提高国际国内市场占有率,树立产品形象、企业形象和创造知名品牌等方面起着不可替代的重要作用。对于当今我国建立与国际接轨的设计技术体系,创造中国自己的知名品牌和知名企业,树立中国产品形象的地位,发展具有中国文化特色的设计造型风格,参与国际国内市场竞争,有着特别重要的意义。
将工业产品造型设计技术最先应用于大规模制造业的,是美国的一些大型公司企业:如通用电器(GE)、柯达(KODAK)、福特(FORD)、波音(BOEING)等。到上世纪90年代,在一些工业发达国家,工业产品造型设计技术和工业设计 教育 已形成体系,并为工业制造业和跨国公司竞争提供了相关的技术和人才,为此受到各国政府和私人企业的重点资助。由于工业产品造型设计是解决人造物与人之间的关系问题,从其技术内涵来看,工业产品造型设计的工业产品不仅是工程技术的载体,而且是文化艺术的载体,因此,该设计不是一个可有可无的工作,而是与人类生存休戚相关的重要设计内容。
工业产品造型设计技术既有独特性又有与 其它 技术的相关性。因此该技术的应用和发展需要不断完善与相关技术的配套和协调,从而构成有效的设计体系。
2.工业产品造型设计技术前沿分析
2.1当前需要
影响现代工业产品造型设计技术的基本因素包括:现代技术条件、现代生产条件、现代经济和市场状况、现代文化艺术风格和现代社会价值标准等。因此当前对工业产品造型设计技术的需求将取决于我国现代化的进程。
现代世界经济的主要特征是市场调节与市场竞争,工业产品造型设计则是面向人和面向市场的技术。世界各大跨国公司以其雄厚的才力物力和世界知名品牌的优势,迫使我国务必要全面提高设计品质,以在全球竞争中得以生存和发展。为此工业产品造型设计技术起着不可替代的重要作用。
2.2发展趋势
工业产品造型设计发展特别注重设计方法及设计手段的现代化,现代工业产品造型设计方法和设计技术是建立在电脑技术、人机工程、价值工程、技术美学、设计方法学和设计管理等学科基础上的。特别是计算机辅助工业设计(CAID)将成为该设计不可缺少的工具。
CAID 的基础是对现代设计技术的深入研究。科学方法特别是数理统计(如多元分析)方法将大量应用于设计分析和市场分析,如大众审美模型、舒适性模型、色彩形象尺度模型和用户模型等。
工业产品造型设计方法的技术对象将从单个产品的造型设计发展为产品的研发(Research &Development)策划技术,使产品开发始终围绕市场和人的需求,特别注重企业无形资产的开发,如品牌、形象等。
3.工业产品造型设计技术的发展特点
第一,计算机辅助工业设计是工业产品造型设计领域的前沿,这不仅意味着设计手段的改变,同时改变了工业产品造型设计的 思维方式 。特别是国际上的一些软件公司推出一批操作简便,功能强大的 CAD 软件。这些软件大都能完成三维造型、上色、赋予材料质感、三维动画、工程制图、工程分析、CAD/CAM 转换等功能等,为工业产品造型设计提供了良好的软件平台。在这些工作平台上开发的应用软件,可进行各类机械产品的设计,实现从产品概念、零部件设计、结构设计、机构设计、装配、外观造型及动画演示直到工程制造全部过程计算机化。因此,在此类软件平台上实现 CAID/CAE/CAM 三位一体的综合性产品开发软件环境是工业产品造型设计技术发展的重要特点。
第二,工业产品造型设计技术发展的另一个特点是,设计周期越来越短,造型风格多样化。因此,对“市场的快速响应”要求更详细的市场定位,更大规模的数据库和更快速的信息传递。
参考文献:
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浅析产品造型设计三要素
工业产品造型设计,是指对产品立体和平面的几何形状设计,产品外观的设计必须按照美学的原则符合人们对美的需求和依据人机工程学对产品外观进行具体设计以符合人们使用的视觉化形象。影响产品外观的因素很多,例如产品的加工工艺、构造、材料、形态、色彩、结构等都可以决定产品的外观,所以对产品进行外观造型设计时必须综合考虑以上要素。
产品设计是形式与功能的统一,产品是功能的载体,产品失去功能就失去了它存在的意义,也就是形式必须依据功能而存在,在现代产品设计中,产品造型设计师必须掌握巧妙的将产品的功能与形式结合才能设计出完美的产品造型。
一般而言,产品的形式也可以理解为造型,产品造型设计师的主要职责是在现代技术的基础上结合运用美学原理给用户带来最佳的问题解决方案,产品造型设计正是在综合考虑设计材料、色彩及形态前提下,结合运用现代美学、人机工程学等学科,秉着以人为本的设计理念,旨在为客户提供最佳的问题解决方案。
一、设计材料
产品造型设计首要要素是与产品造型存在很大关系的设计材料,设计材料作为产品造型的基础和根本,一个合格的产品造型设计不是单单的产品形态上的设计,同样包括造型设计能不能达到设计的目的,材料的选择能不能满足产品的功能。例如,用于高温环境中的产品与用于常温环境中的产品在设计材料选择上就应该不同。作为一个合格的产品设计师在进行产品造型设计时就应该综合考虑如何选择设计材料,材料的加工工艺,成型技术的应用,这些要素会直接影响到产品的外观,在目前科技高速发展的背景下,设计材料也日新月异,材料的特性及材料的加工方式越来越多,这就要求产品设计师要掌握各种不同材质的特性及加工方式。
同时,材料自身的质感对产品设计的造型装饰起决定性的作用,很多产品造型设计往往就是运用设计材料的自身材质特性达到实用和美观的设计目的。例如,时下流行的很多设计为不锈钢设计,不锈钢材质本身强烈的明暗对比,突显产品的豪华,使得它成为了造型设计的第一设计材料,同时,对不锈钢材料的加工制作相对而言比较简单。如对需要加工的不锈钢板可采用冲孔、弯曲、铆接、冲压、腐蚀、激光 雕刻 、切割、表面处理(氧化、喷砂、抛光、涂饰、拉丝)等手段加工工艺,就会使产品的表面形成不同的产品形象的视觉效果。
在产品造型设计过程中,设计师惯用的手法是采用材质本身的质感完成功能与美观结合,例如,材质的冷暖(不锈钢与木材的结合)、材质的软硬(皮革与金属的结合)、材质的光滑与粗糙(橡胶与玻璃的结合)等,这样的设计在我们现实生活中时常可以发现。
作为优秀的设计师必须掌握设计材料的选择原则:一、从产品的功能和性能方面出发,有的产品造型对设计材料要求比较高,有的产品造型对设计材料要求比较低,这些要求设计师从材料的寿命、物化性能、加工工艺等方面综合考虑选择合适的材料;二、从产品的视觉表现因素而定,如对产品形态要求,有的材料加工成型简单,有的材料加工不容易成型。例如,金属加工相对而言难以曲面成型,所以我们很少看到运用金属加工成多曲面的成品,而塑料作为产品造型设计的主要设计材料,它加工相对简单通过模具能出复杂的曲面,故目前看到的复杂曲面产品几乎全是塑料制品,这就是为什么塑料成为了工业造型设计的第一设计材料。
忽略产品的功能和性能,单纯从产品的视觉效果来看,同一产品可以选用不同的材质,然后通过后期的处理可以达到相同效果。这就是产品造型设计的要素二色彩的美观作用。
二、色彩
色彩在产品形象设计中起到非常重要的作用,在视觉传达中它更快速、更感性和更直接,它通过消费者的感官直接将设计师的设计信息传达给消费者,对消费者是否想占有产品起到根本的作用。
色彩在产品造型设计中主要通过使用涂料来获得,包含在产品成型加工过程中添加颜料和后期的涂装。
色彩在产品造型设计中发挥的作用主要有保护材料和对产品造型的装饰,在工业造型中,很多产品的造型采用金属和塑料,金属材料在外界环境中的作用下,很容易被氧化、侵蚀和腐蚀,塑料材料长期受到阳光的照射而老化、变脆、很容易被破坏,因此,作为造型设计的主要设计材料,金属和塑料都要通过涂料来保护,以到达延长产品使用寿命的目的。工业产品造型的美观程度除了产品造型形态外,色彩的运用对产品造型美观程度起到很大的作用,色彩在现代产品造型设计中已经成为人类情感的需求,它美化产品,美化人类心理,所以在产品造型设计过程中,要很好的利用色彩,灵活多样的色彩组合设计,使得一款产品对消费者而言有了更多的选择,从而,增加了产品的竞争力。
色彩的手法主要有刷涂、擦涂、喷涂、浸涂、淋涂、电泳涂、粉末涂等,不同的涂装方法在产品形象设计中形成和产生不同的视觉,例如:刷涂工艺,工效较低,涂装效果较差,表面色彩附着力弱,容易剥落;喷涂工艺,产品的表面色彩着色比较均匀细腻,色彩附着力弱,容易剥落;浸涂工艺使产品表面色彩光滑,但由于加工工艺的原因,涂料上色不均匀,有波纹状;淋涂工艺能使产品表面色彩质感厚重;电泳涂装工艺可以使产品的涂装色彩产生较强的附着力,获得细致、精密、光亮的表层外观;粉末涂工艺可以使产品的色彩具有与电泳涂装工艺相同的具有较强的附着力,还可以出一些其他涂装工艺达不到的效果,例如,增加产品表面的粗糙度等。
产品造型设计中的色彩选择原则:满足产品功能的需求,例如校车为了强调安全,选用黄色作为主色调,黄色鲜明,在很远处就能引起人的注意;满足人机工程学,色彩设计应使操作者心情愉快、有安全感,我们就要从人机出发,考虑使用者在使用过程中的心情,如色彩搭配不当,很容易造成较差的效果。
例如,医疗设备,很多场合是要为病人提供相对平静的心态所以很多医疗器械是白色或蓝色,如果采用红色会造成病人心情紧张反而不利于治疗;满足产品使用环境的要求,产品是在一定的环境中使用的,从产品系统设计角度出发,我们的设计就必须与环境相协调,但不是一味的不考虑产品的实际使用环境,单独对产品进行设计,毕竟产品要被使用才能实现设计的价值;
色彩的选择要符合美学的原则,设计过程中要讲色彩的对比与协调、稳定与均衡、节奏与韵律等原则有效的运用;符合大众时代的审美要求,一个产品从很多方面反映产品设计时代的信息,我们可以从众多方面了解产品的时代审美观念,作为产品造型设计师要紧跟时代特征,将时代信息融入到设计过程中,包含于产品造型中,把色彩作为产品造型反映时代信息的主要因素,时代变化导致人们对色彩的审美标准也随之变化,没有绝对的时代色,只有变化的时代主色;色彩的选择要与色彩工艺加工成本相联系,现代的产品造型设计一般只有一到二种色彩(不考虑 儿童 产品的造型设计),主要原因与工艺和成本有关,例如,注塑成型的产品,一个色彩就需要一套模具,一套模具的成本就很高,所以从制造商角度出发,节约制作成本也就是尽可能使用一种或者两种色彩来完成产品,这是受制约于加工工艺的原因。
通过采用以上这些原则使得产品色彩的搭配能满足大众的心理需求,符合绝大部分消费者的喜爱,降低产品设计研发的成本,从而有效的提高产品竞争力。
三、形态
产品造型设计的核心是产品的形态美设计,它是在设计师系统地对市场调研材料分析的前提下,对产品造型设计精确定位的基础上开展的设计,虽然对设计而言,设计手段多种多样,但它遵循美学特点和规律,例如:
稳定性,产品设计的一个重要原则就是稳定性,一个产品如果从视觉上存在头重脚轻的感觉,给顾客的第一反应自然是产品不可靠,通常在进行产品设计时,我们通常通过加大、加宽、加重底盘的方式来降低产品的物理中心和视觉中心,从而让产品更稳定、更可靠;
独创性,旨在强调在进行产品造型设计时不是一味的去模仿复制,而是在科学、合理的基础上使得产品给人独特新颖的感觉,它通常在形态、材料、结构等方面反应;秩序性,在统一中寻找变化,在变化中追求统一,在开展工业造型设计从产品形态变化的要素中找到统一,它强调是一种整体美,我们常见的有组合化设计;
体量感,产品造型设计的出发点是人机工程学,它强调产品必须符合使用者的要求,让使用者使用更方便,更舒适,很多产品的设计受到体量感的限制,譬如,一个手握式的操作方式的产品操作部位就不超过手的活动范围,一旦超过范围使用者就不能舒适的使用;动感性,产品形态的设计往往被设计师赋予很强的动感,目前很多产品采用流线型设计,小到鼠标大到飞机,流线型设计越来越广泛很大一部分原因是出于动感,这里不排除其他要素,例如,飞机的流线型出于空气动力的需求。
产品造型形态设计可采用基本的造型规律:分割、聚集(组合),分割是以基本几何体为母体,对立体表面的分割产生新的形态,而聚集(组合)是通过将各种基本体进行集聚以产生新的几何状物体,它可以使用相同或相似的基本体,也可以使用完全不同的基本体进行集聚。
结语
工业产品造型设计不再是简单的脱离实际的纯艺术、纯美术,它是运用与工业生产对产品的设计和加工提供一个可行、可靠的技术方案,也就是“能设计出就能生产出”,毕竟产品造型设计源于生产,高于生产,如果产品造型脱离以上要素,它将不再是纯粹意义上的工业造型设计,而是纯美术,对实际的工业生产和加工不提供有效的信息,也就失去了它存在的意义。
参考文献:
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毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。为了保证我校本科生毕业设计(论文)质量,特制定“同济大学本科生毕业设计(论文)撰写规范”。一、毕业设计(论文)资料的组成A.毕业设计(论文)任务书;B.毕业设计(论文)成绩评定书;C.毕业论文或毕业设计说明书(包括:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录);D.译文及原文复印件;E.图纸、软盘等。二、毕业设计(论文)资料的填写及有关资料的装订毕业设计(论文)统一使用学校印制的毕业设计(论文)资料袋、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)封面、稿纸(在教务处网上下载用,学校统一纸面格式,使用A4打印纸)。毕业设计(论文)资料按要求认真填写,字体要工整,卷面要整洁,手写一律用黑或蓝黑墨水;任务书由指导教师填写并签字,经院长(系主任)签字后发出。毕业论文或设计说明书要按顺序装订:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录装订在一起,然后与毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、译文及原文复印件(订在一起)、工程图纸(按国家标准折叠装订)、软盘等一起放入填写好的资料袋内交指导教师查收,经审阅评定后归档。三、毕业设计说明书(论文)撰写的内容与要求一份完整的毕业设计(论文)应包括以下几个方面:1.标题标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。2.论文摘要或设计总说明论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜,关键词一般以3~5个为妥。设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文字数要在1500~2000字以内,外文字数以1000个左右实词为宜,关键词一般以5个左右为妥。3.目录目录按三级标题编写(即:1……、1.1……、1.1.1……),要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致,附录也应依次列入目录。4.正文毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论,其内容分别如下:绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,在文字量上要比摘要多。正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计(论文)课题的性质,一般仅涉及上述一部分内容。结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。5.谢辞谢辞应以简短的文字对在课题研究和设计说明书(论文)撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重,是治学者应有的思想作风。6.参考文献与附录参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分,它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献可向读者提供一份有价值的信息资料。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多,但应列入主要的文献可10篇以上,其中外文文献在2篇以上。附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业设计(论文)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等;如果文章中引用的符号较多时,便于读者查阅,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大,若附录篇幅超过正文,会让人产生头轻脚重的感觉。四、毕业设计(论文)要求我校毕业设计(论文)大致有设计类、理论研究类(理科)、实验研究类、计算机软件设计类、经济、管理及文科类、综合类等,具体要求如下:1.设计类(包括机械、建筑、土建工程等):学生必须独立绘制完成一定数量的图纸,工程图除了用计算机绘图外必须要有1~2张(2号以上含2号图)是手工绘图;一份15000字以上的设计说明书(包括计算书、调研报告);参考文献不低于10篇,其中外文文献要在2篇以上。2.理论研究类(理科):对该类课题工科学生一般不提倡,各院系要慎重选题,除非题目确实有实际意义。该毕业设计报告或论文字数要在20000字以上;根据课题提出问题、分析问题,提出方案、并进行建模、仿真和设计计算等;参考文献不低于15篇,其中外文文献要在4篇以上。3.实验研究类:学生要独立完成一个完整的实验,取得足够的实验数据,实验要有探索性,而不是简单重复已有的工作;要完成15000字以上的论文,其包括文献综述,实验部分的讨论与结论等内容;参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。4.计算机软件类:学生要独立完成一个软件或较大软件中的一个模块,要有足够的工作量;要写出10000字以上的软件说明书和论文;毕业设计(论文)中如涉及到有关电路方面的内容时,必须完成调试工作,要有完整的测试结果和给出各种参数指标;当涉及到有关计算机软件方面的内容时,要进行计算机演示程序运行和给出运行结果。5.经济、管理及文科类:学生在教师的指导下完成开题报告;撰写一篇20000字以上的有一定水平的专题论文(外国语专业论文篇幅为5000个词以上。);参考文献不少于10篇,包括1-2篇外文文献。6.综合类:综合类毕业设计(论文)要求至少包括以上三类内容,如有工程设计内容时,在图纸工作量上可酌情减少,完成10000字以上的论文,参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。每位学生在完成毕业设计(论文)的同时要求:(1)翻译2万外文印刷字符或译出5000汉字以上的有关技术资料或专业文献(外语专业学生翻译6000~8000字符的专业外文文献或写出10000字符的外文文献的中文读书报告),内容要尽量结合课题(译文连同原文单独装订成册)。(2)使用计算机进行绘图,或进行数据采集、数据处理、数据分析,或进行文献检索、论文编辑等。绘图是工程设计的基本训练,毕业设计中学生应用计算机绘图,但作为绘图基本训练可要求一定量的墨线和铅笔线图。毕业设计图纸应符合制图标准,学生应参照教务处2004年3月印制的《毕业设计制图规范》进行绘图。五、毕业设计(论文)的写作细则1.书写毕业设计(论文)要用学校规定的文稿纸书写或打印(手写时必须用黑或蓝墨水),文稿纸背面不得书写正文和图表,正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外,文稿纸不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规范字。2.标点符号毕业设计(论文)中的标点符号应按新闻出版署公布的"标点符号用法"使用。3.名词、名称科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名称术语,可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时,首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名,按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。4.量和单位量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如件/台、元/km。5.数字毕业设计(论文)中的测量统计数据一律用阿拉伯数字,但在叙述不很大的数目时,一般不用阿拉伯数字,如"他发现两颗小行星"、"三力作用于一点",不宜写成"他发现2颗小行星"、"3力作用于1点"。大约的数字可以用中文数字,也可以用阿拉伯数字,如"约一百五十人",也可写成"约150人"。6.标题层次毕业设计(论文)的全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例,正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应,不应有与标题无关的内容。章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,第一级为"1"、"2"、"3"等,第二级为"2.1"、"2.2"、"2.3"等,第三级为"2.2.1"、"2.2.2"、"2.2.3"等,但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级,两级之间用下角圆点隔开,每一级的末尾不加标点。各层标题均单独占行书写。第一级标题居中书写;第二级标题序数顶格书写,后空一格接写标题,末尾不加标点;第三级和第四级标题均空两格书写序数,后空一格书写标题。第四级以下单独占行的标题顺序采用A.B.C.…和a.b.c.两层,标题均空两格书写序数,后空一格写标题。正文中对总项包括的分项采用⑴、⑵、⑶…单独序号,对分项中的小项采用①、②、③…的序号或数字加半括号,括号后不再加其他标点。7.注释毕业设计(论文)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明,注释可用页末注(将注文放在加注页的下端)或篇末注(将全部注文集中在文章末尾),而不可行中注(夹在正文中的注)。注释只限于写在注释符号出现的同页,不得隔页。8.公式公式应居中书写,公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末,公式和编号之间不加虚线。9.表格每个表格应有表序和表题,表序和表题应写在表格上放正中,表序后空一格书写表题。表格允许下页接写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××"。10.插图毕业设计的插图必须精心制作,线条粗细要合适,图面要整洁美观。每幅插图应有图序和图题,图序和图题应放在图位下方居中处。图应在描图纸或在白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图。11.参考文献参考文献一律放在文后,参考文献的书写格式要按国家标准GB7714-87规定。参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号,一般序码宜用方括号括起,不用园括号括起。各院系根据本《规范》可进一步补充或细化适合本专业毕业设计(论文)撰写的要求,但不得降低学校所提出的基本要求。
现代化的机械制造技术是一种一体化、综合性、系统的技术手段。下面是我为大家整理的机械制造自动化毕业论文,供大家参考。
摘要:随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。
关键词:机械制造;自动化
1机械制造和自动化技术应用现状
(1)机械制造技术应用现状。目前,我国机械制造业正处于迅速发展阶段,越来越多的企业开始应用新的生产工艺。然而由于起步较晚,尚无法同西方发达国家的制造业相提并论。发达国家的机械制造工艺比较先进,以高密度加工为代表的一系列先进加工工艺已经广泛应用于生产实践,而我国相当一部分的机械制造业企业仍旧使用一些比较落后的加工工艺,常见的如抛光、铸锻以及水刀等。
(2)机械自动化技术应用现状。随着信息技术水平的不断提高,机械自动化技术也迎来了良好的发展契机。国外工业水平较高的国家已经普遍在机械制造领域引入和应用了现代的计算机集成化技术,在一定程度上实现了机械加工的智能化。受多方面因素影响,我国机械制造自动化水平相对偏低,仍旧以初级操作自动化为主。
2机械制造技术的应用
(1)网络化应用。随着网络技术水平的不断提升,给机械制造企业的运作模式带来了巨大变化。无论是材料采购,还是产品设计和生产,又或者是市场营销,均有了明显提升。机械产品的制造在很大程度上摆脱了地域的束缚,能够从不同国家和地区获取所需材料以及相关技术,与此同时,还可以将产品推销到国际市场。在网络化环境下,机械制造企业之间的交流日渐频繁和深入,不仅表现在产品开发方面,同时还表现在管理经验方面,为企业健康发展注入了新鲜活力。
(2)虚拟化应用。所谓机械制造虚拟化是指,利用计算机系统具有的仿真功能以完成对真实操作的模拟。在虚拟化技术的帮助下,能够对有待开发的目标产品予以模拟式制造,了解其存在的不足,并加以改善,从而提升和保证真实产品的质量。与此同时,虚拟化也能够对产品本身具有的可加工性予以检验。由此可见,虚拟化的应用可以大幅减少产品制造过程中资源的无谓消耗,提升产品质量。
(3)绿色化应用。传统机械制造技术会导致一定的环境污染问题,在环境污染不断加剧的背景下,如果实现机械制造的绿色化成了业界的热点研究之一。对于机械制造而言,其绿色化应用集中反映在下述方面:①产品的绿色生产;②企业绿色管理;③绿色机械;④产品的绿色设计等。在当前背景下,绿色化应用具有相当积极的现实意义,一方面可以减轻对环境的污染,另一方面可以提升对资源的实际利用率。
3机械自动化技术的应用
(1)自动化信息系统。对于机械制造而言,其自动化信息系统主要包括下述内容:①辅助制造;②计算机辅助设计;③工艺辅助设计等。所谓辅助制造指的是,通过计算机以完成对产品的生产控制;所谓计算机辅助设计指的是,设计工作者利用一些配套的计算机软件对机械产品进行相关设计;所谓工艺辅助设计指的是,不断提升和改善产品的制作工艺。
(2)自动化供输系统。该系统指的是,在计算机的帮助下完成对原材料、半成品以及最终产品的传输。其主要包括三大部分:①单机自动组件;②自动输送设备;③自动化软件系统等。在机械机制的整个自动化系统中,自动化物资供输系统属于不可或缺的组成部分,发挥着相当重要的作用。
(3)自动化生产系统。该系统指的是,通过计算机系统以自动化方式持续地将产品的一系列组件正确地拼装到一起。在机械制造中引入自动化生产系统,可以大幅降低人工操作的失误率,提升生产效率,有利于营造理想的作业环境,不仅如此,还能够有效提升和保证产品质量。
4机械制造和自动化应用前景展望
随着现代科技的迅速发展,我国正朝着工业化的方向不断迈进,这为机械制造业创造了良好的发展契机。在引入和应用计算机技术之后,为我国机械制造业的发展注入了强大活力,使其自动化水平得以更上一层楼。就机械自动化制造技术现阶段的发展情况来看,我国在该方面应做好以下两点工作:首先,应明确计算机集成技术的重要性,并将其更好地应用于实践,从而不断提升机械制造的集成程度。其次,应明确智能化技术的重要性,在机械制造过程中实现人机之间的有效互动,从而赋予机械制造体系以理想的自适应能力。可以预见,在未来的机械制造领域,智能化技术将发挥出越来越重要的作用,成为机械制造的主流发展趋势之一。
参考文献
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2、现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析左洁;金田2013-02-15
摘要:自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。
关键词:机械制造;自动化
随着科学技术的迅猛发展与日益激烈的国际竞争,机械制造业的关注度与重视度越来越高,并得到了很好的发展。机械制造是与人们的日常生活紧密相关的一个行业,人们在日常的生产生活方式受机械制造技术的影响。由此可见,机械制造业的发展在社会经济中有着举足轻重的地位。如何提高当今机械制造业的科技含量和技术水平,是研究机械制造发展的课题。因此,引入自动化技术是机械制造业在发展中进行升级与转型和提高生产效率的必然要求,也是未来机械制造业的发展方向。
1目前的自动化应用与机械制造业的现状
机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。
1.1在管理上
自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。
1.2在设计上
发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。
1.3制造的工艺上
先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。
1.4自动化的技术上
在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。
2自动化技术在机械制造业应用中的意义
自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。
3我国对于机械自动化技术的应用
3.1生产的自动化
自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。
3.2在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合
CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。
3.3信息的自动化
计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。
3.4检测的自动化
原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。
4自动化技术在机械制造中的发展策略
4.1自动化技术的发展要因地制宜
机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。
4.2低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高
效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上会有很大的提高。
4.3自动化技术要提高其自身的技术含量
自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。
4.4要发展与之配套的自动化技术
机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。
5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势
5.1集成化的发展方向
集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。
5.2智能化的发展方向
在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。
5.3敏捷化的发展方向
机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的核心与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。
6结语
自动化技术的应用在机械制造中,有利于经济效益与生产效率的提高,有利于企业在市场竞争力上的提高,自动化技术在机械制造业中正向着集成化、智能化、数字化及绿色化的方向发展,有利于在发展过程中实现可持续的发展理念,和谐共生,相互促进。在科学技术与社会经济的发展中,自动化技术与机械制造技术的有机结合,促进了生产效益的大幅度提高,保证了产品质量,在生产过程中对工作人员的劳动强度也起到了降低的作用,也促使在激烈的市场竞争中,企业有了长足的发展空间,因此,自动化技术在机械制造业领域中的应用要越来越完善,符合社会实际情况的发展要求,不断地提高社会效益与生产效益。
参考文献
1、关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究芦景英;科技创新导报2012-10-21
软件测试被定义为是以评价一个程序或者系统属性为目标的任何一种活动,测试是对软件质量的度量。下面我给大家分享软件技术论文2000字,大家快来跟我一起欣赏吧。
软件测试技术研究
摘 要:软件测试是软件工程范畴的一项重要工作,与软件质量密切相关。本文就软件测试的概念、分类和方法等几个方面进行了论述。
关键词:软件测试;黑盒测试;白盒测试
中图分类号:TP311.52
软件测试是软件生产过程中的一个重要环节,是伴随着软件的产生而发展的,它并不是不能正常运行的软件的专利,而是为了发现所有软件缺陷而执行程序的过程。软件测试贯穿于软件开发的到投入使用的各个过程中,不同阶段的测试手段各不相同,测试成为软件产品质量控制和管理的重要手段之一。大量资料表明,软件测试的工作量占软件开发总工作量的40%以上,测试成本也占总成本的30%―50%。
1 软件测试的目标和重要性
1.1 软件测试的定义
看待软件测试的角度不同,软件测试的定义也各不相同。总的说来,软件测试就是利用测试工具按照预先设定好的方案和流程对产品进行功能和性能测试,甚至根据需要重新编写测试代码,对测试过程中可能出现的问题进行分析和评估。它是帮助识别开发完成的计算机软件的正确度、完全度和质量的软件过程,是保证软件质量的重要内容。
1.2 软件测试的目标
软件测试的正确定义是“为了发现程序中的错误而执行程序的过程”。而测试的目的决定了如何去组织测试。测试的目标是什么?G.Myers曾给出了关于测试的一些规则,这些规则可以看作是软件测试的目标:
(1)软件测试并不是为了验证软件的正确性,而是为了发现错误而执行程序的过程。(2)好的测试方案是尽可能发现目前尚未发现的错误的测试方案。(3)成功有效的测试是发现了至今尚未发现的错误的测试。从以上规则可以看出,测试是以查找错误为中心,和人们通常想象的“测试是为了验证程序的正确功能”,“成功的测试是没有发现错误的测试”等是完全相反的。所以,近年来,正确软件测试目标如下:(1)软件测试并不仅仅是为了查找出软件的错误,而是要通过进一步分析错误产生的原因和错误的发展趋势,发现一些可以通过测试避免的开发风险;(2)通过测试能够帮助测试人员设计出适合该软件更加有效的测试方法,进一步提高测试效率,缩短测试实践,降低测试费用;(3)结果完全正确的测试也是有价值的,是软件质量的一种评价,但并不是测试正确就说明该软件没有错误,随着使用的深入,功能的扩充等会逐步暴露出更多的问题,实践证明,完全没有错误的软件世间难求。
1.3 软件测试主要包括
(1)正确性和精确性测试:如果软件的运行结果不正确和不精确,那么会给用户带来很大的麻烦,甚至造成不可估量的损失,因此是保证软件质量的最重要因素。(2)容错性测试:容错性测试是在认可错误的情况下进行的测试,是检查软件在异常条件运行,是否具有防护性和能否自我恢复。容错性测试能确保系统不发生无法意料的事故,从而提高软件的安全性和可靠性。(3)性能与效率测试:用户都希望软件的运行速度更高一些,并且占用的资源更少些,性能与效率测试主要是优化软件的算法,数据结构和代码组织来提高软件的性能和效率。(4)易用性测试:易用性测试是测试软件的易用程度,就像一个常用扳手工具,拿到就能明白怎么去使用,因此易用性测试没有一个量化的指标,主观性较强。在平时使用中,当用户不能正确使用软件中的某个功能时,大多数人首先会通过各种方式学习、请教,或者向产品支持部门打电话,还有一部分用户会查阅用户手册。通常认为,用户不通过翻阅用户手册就能使用的软件易用性较好。(5)文档测试:文档测试主要检查文档的正确性、完备性和可理解性。
1.4 软件测试的基本原则
(1)尽早并不断地进行软件测试;(2)程序员或程序设计机构避免测试自己的软件;(3)测试前应当设置合理的测试用例,测试用例的设计不仅要有合法的测试数据,也要有非法的测试数据;(4)对程序修改之后要进行回归测试;(5)妥善保留测试计划、严格按照计划测试,排除测试的随意性,全部测试用例、出错统计和最终分析报告,并对每一个测试结果做全面检查。
1.5 软件测试的地位
软件的开发过程包括需求分析、设计、实现和测试四个阶段。软件测试在软件生命周期中占重要地位,是软件交付用户使用前保证软件质量的重要手段。在系统发布之前,从客户的需求出发,尽早发现问题,修改的成本越低,破坏性也越小。一旦系统投产后发现问题,其危害性被成倍放大,甚至会给双方造成不可估量的损失。
2 软件测试方法
按照不同的分类方法,软件测试可以分为多种类型。
2.1 从是否需要执行被测试软件的角度分类
静态测试:是指不需要实际运行软件,主要对软件的编程格式、程序逻辑结构等方面进行测试。静态测试是通过对源程序进行语法检查,静态结构分析、代码质量等方面找出缺陷和可疑之处,例如变量定义和生命周期检查、模块接口的正确性、是否允许递归、程序逻辑和结构审查等。
动态测试:通常的上机运行软件而进行的测试,这种方法是使程序有控制地运行,并从多种角度观察程序的行为,以发现其中的错误。在软件维护阶段,当修改软件后,除了对修改部分的软件进行常规的测试外,还应对软件的其他部分进行回归测试,所谓回归测试是指全部或部分地重复已做过的测试,它主要检查软件的修改是否在软件的未修改部分引入了新的错误。
2.2 从是否针对软件结构与算法的角度分为
白盒测试,主要是对软件的逻辑结构进行的测试。白盒测试要求测试人员对程序内部逻辑结构及有关信息来设计和选择测试用例,对程序的逻辑路径进行测试,不需测试软件产品的功能。测试过程是基于覆盖全部代码、分支、路径和条件。白盒测试是指在知道产品内部工作过程,通过设置测试用例来检测产品内部动作是否按照规格说明书的规定正确进行,检验程序是否都能按预定要求正确工作,而不顾它的功能,白盒测试的主要方法有逻辑覆盖、基本路径测试等。
黑盒测试:指测试来检测每个功能是否可以正常使用。执行严格的测试,通过对整个软件或某些软件功能,但不检查程序的源代码还是非常清楚的了解该软件的源代码程序具体如何设计。通过输入测试数据,并通过分析的结果输出到测试人员了解软件是如何工作的。在测试中,主要的功能是用来检查是否正确的程序或缺少的功能,用户界面是正确的,错误的数据结构或外部数据库访问错误,性能是正确与否,程序是否有初始化和终止错误的存在。
2.3 从测试的不同阶段分类
单元测试:指的是对每一个工作单元进行测试,了解其运行结果是否符合我们的预期。它对测试人员的要求比较高,要求测试人员对程序代码比较熟悉;一般由程序员自己编完某个单元后,先自我检查通过后,再将测试代码交给测试人员进行审核,如果发现缺陷,原开发者应当及时修正程序,这样可以尽快的发现程序中存在的错误,及时修正以提高程序开发的效率。
集成测试:是在单元测试的基础上,测试再将所有的软件单元按照概要设计规格说明的要求组装成模块、子系统或系统的过程中各部分工作是否达到或实现相应技术指标及要求的活动。也就是说,在集成测试之前,单元测试已经完成,集成测试中所使用的对象,已经是经过单元测试的软件单元。
系统测试:是将已经确认的计算机软件和硬件设备、网络和外围设备等元素组合在一起,对已经集成好的系统进行测试,找出所开发的系统与用户需求不符或矛盾的地方,从而提出更加完善的方案.它的任务是尽可能彻底地检查出程序中的错误,提高软件系统的可靠性。
验收测试:也称为交付测试,完成了功能和系统测试后、产品发布之前所进行的测试活动,它是技术测试的最后一个阶段。
总之,随着软件开发和测试技术的不断发展,测试方法也越来越多样化,针对性更强;选择合适的软件测试方法可以让我们事半功倍。
参考文献:
[1]张永梅.软件测试技术研究[J].测试技术学报,2002,6.
[2]刘继华.软件测试技术的研究进展[J].微计算机信息,2012,10.
[3]瞿莉丽.浅析软件测试技术[J].硅谷,2010,4.
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随着信息全球化的发展,计算机的运用越来越普及。在企业方面管理和培训方面,计算机软件技术发挥了不可替代的作用。下面是我为大家整理的计算机专业 毕业 论文,供大家参考。
摘要:本文从“软件技术基础”课程的特点出发,分析和 总结 了该课程教学过程中出现的各种问题,综合其他学校该课程的教学内容和 教学 方法 ,结合我校教学环境和学生学习的实际情况,对课程教学进行了一些改革探索和实践,并取得了一定的成绩。
关键词:软件技术基础;教学改革;教学研究;
一、引言
随着科学技术的飞速发展,计算机应用已经深入到社会生活的各个领域中。熟练的操作和使用各种计算机应用软件,成为我们工作和生活的必备技能。越来越多的应用软件的设计与开发是由非计算机专业人员完成,开发出的各种软件,也大部分由非计算机专业人员操作和使用。吉林医药学院针对本校生物医学工程专业的学生,开设了“软件技术基础”课程。但由于该课程教学内容多样,教学学时有限,学生程序设计水平参差不齐等原因,给教师和学生的教学带来一定的难度。针对该课程的特点,综合其他学校的教学方式,结合吉林医药学院实际情况,对“软件技术基础”课程教学进行了一些改革探索和实践。
二、“软件技术基础”课程教学现状
第一,课程内容多,覆盖范围广。吉林医药学院的“软件技术基础”课程,是在基础课程“计算机应用基础”、“C语言程序设计”、“VB数据库程序设计”课程后开设的课程,其教学内容涵盖了四门计算机专业的课程:“数据结构”、“数据库系统”、“ 操作系统 ”和“软件工程”。在有限的学时中完成该课程的教学,教师与学生都面临很大的挑战。[1]
第二,课程学时有限。吉林医药学院“软件技术基础”课程教学有50学时,其中理论32学时。将这有限的学时分配后,各部分教学内容的教学时间更加受限,在短时间内学好该课程,对老师和学生都是极大的挑战。受课时限制,在教学中,教师对枯燥和抽象的知识无法深入讲解,没有时间通过更多的实例对概念和算法演示和说明;学生缺少足够的程序设计 经验 和调试能力,对所学内容无法融会贯通。以“软件技术基础”课程的数据结构部分内容讲授为例,对于顺序表、链表、栈、队列、树、图、排序和查找等知识,课堂的大部分时间,只能集中讲解相关知识的概念、思想及算法实现,学生练习操作时也只能是将算法在机器上实现,但具体的应用、程序设计以及调试等技巧课堂上无法细致讲解,同样,对于大部分学生,具体的应用在练习操作时练习不到。[2]
第三,学生学习目的不明确。学生在学习时,需要了解所学内容在其未来工作和生活中的目的和意义。但是,由于“软件技术基础”课程涵盖教学内容多,授课学时少,导致学生学到的知识浮于表面,课堂讲授以概念和理论为主,缺少解决实际问题经验,学生对所学内容的重要性、实用性了解不深。学生学习“软件技术基础”课程后,只掌握了一些基本概念和算法,但无法将所学应用于实践。[3]
第四,学生的程序设计水平参差不齐。吉林医药学院“软件技术基础”课程开设于学生大二下学期,学生在学习该课程前,已经学习了“C语言程序设计”,但C语言课程对于第一次接触程序设计的学生来说,概念抽象且规则繁多,掌握困难。对于C语言中数据的存储、算法编写、程序设计及调试等尤其畏惧、困惑,加深了接下来数据结构部分学习的难度。又由于“软件技术基础”课程与“C语言程序设计”课程之间间隔一个学期,这让学生本就不牢固的C编程知识在学习新的内容时更加困难。
第五,注重培养学生的应用能力。学生学习“软件技术基础”课程是为了用所学知识解决实际问题,学生的实践能力的培养是本课程教学的重中之重,如何更好的提高学生的学习兴趣,加深学生对知识的理解,同样是该课程的教学难点。以上是吉林医药学院“软件基础基础”课程面临的主要问题,各个问题相互影响和制约,进一步影响到“软基”课程的教学效果和学生学习该课程的兴趣和效果。针对以上问题,考查其他院校的教学方法和教学手段,吉林医药学院的“软件技术基础”在教学和实践环节进行了改革探索,取得了一定的成果。
三、课程教学改革探索
第一,利用现代 教育 技术,实例化教学。教材是学生获取知识的直接方法,在选择教材方面,选取案例详细的教材,弥补教学学时的不足。理论课教学是学生获取知识的重要手段,我校的教学环境优秀,每一个教室都配备有多媒体等现代化设备辅助教学,利用先进的教学设备,制作优秀的教学课件,增加动画等元素,将晦涩难懂的理论知识,通过直观的例子和生动的讲解展示给学生。如讲解数据结构中栈的存储结构、定义及算法时,利用学生熟知的手枪中的弹夹讲解;讲队列相关知识的时候,利用学生最经常使用的车站买票等生动形象的例子。再如,讲解数据库中范式概念的时候,利用学生熟悉的班级学生作为对象,分别解释各个范式的区别……
第二,对比归纳,强调总结。受到课时等客观条件限制,经多轮授课发现,学生在学习“软件技术基础”课程知识时,会有囫囵吞枣的感觉,知识无法吸收透彻并应用,已经开始下一部分知识的学习。教师需要利用自己的教学经验,在讲授过程中对知识进行凝练,对相似知识多进行归纳总结,用尽量少的语言复习与对比相关内容,让学生做到温故而知新。
第三,强化实践教学,提高动手能力。授人鱼不如授人以渔,相对于教师,学生才是学习的主体,学生学习的主动性和积极性直接影响着学习的效果。勤能补拙,督促学生利用课余时间复习C语言等学过的知识,利用实验课程序调试的机会,让学生自己讲解程序并引导学生对程序跟踪,仔细观察程序变量的变化,总结经验,对程序进行优化,打下良好的程序设计基础。吉林医药学院软件技术基础课程的实验有18学时,实验课上除了验证课堂讲授的内容,学生无法更进一步的学习深入的内容,为更好的培养学生独立操作能力和实际应用能力,我校为生工的学生开放实验室,提供自主上机练习环境。对有进一步学习需要的学生,在每周三下午开设第二课堂,由有经验的老师对学生有针对性的讲解程序设计和软件开发的方法和技巧。
第四,采用课程设计,督促学生自主学习。为更好的激发学生学习的积极性和主动性,在数据结构和数据库部分基础知识学习后,分别要求学生进行课程设计。在数据结构部分,为每一位学生提供不同的设计题目,限定提交作业时间。为解决学生可能是网络下载或他人协作帮助完成作业的情况,需要学生对程序进行注释,要求学生能读懂程序。针对数据库部分,采用学生分组完成数据库题目的方式,数据库题目可采用教师命题和学生选题的方式,学生分组采用学生自主分组,要求每组5-6成员,每位成员负责数据库的不同部分,最后根据每人负责的设计难易程度评价学生的成绩。采用课程设计的方式,给与学生学习的紧迫感和压力,对于程序设计能力稍差的学生,适当降低要求,达到锻炼学生实际动手能力、培养学生团队合作意识和协同操作能力,为学生的工作打下基础。
四、结束语
教学是一项永无止境的工作,在教学过程中,教师要根据学生的专业情况和个人学习情况及特点,有针对性的进行教学方式和教学内容的改革,运用适当的教学模式,把知识传递给学生,培养学生独立分析问题、解决问题、将所学知识综合应用于实践的实践和创新能力。
参考文献:
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[2]陈帝伊,马孝义,辛全才.“计算机软件技术基础”课程教学方法探析[J].计算机教育2009(22):68~69.
[3]伦向敏,门洪,兰建军.《软件技术基础》教学改革探析[J].课程教育研究,2014(27)
摘要:作为一门新兴学科,计算机软件在短短的十几年中实现了跨越式发展,当今时代计算机软件技术依旧保持着旺盛的发展潜力,为人类的前进做出了巨大贡献。该文主要从计算机软件开发技术的现状、主要方式、应用以及发展趋势等方面论述了计算机软件开发技术的应用及发展趋势。
关键词:新时期;计算机开发技术;应用;趋势
1计算机软件开发技术概述
一般来说,计算机软件主要包括两大部分:应用软件和系统软件。计算机应用软件指的是为了帮助用户解决使用过程中的具体问题而设计的软件,比如娱乐、管理、文档等方面的软件;系统软件则指的是计算机本身所携带的软件,主要用于保障计算机的运行、维护等等。计算机应用软件和计算机系统软件的作用是相同的,都旨在为用户提供更好的上网体验和实用环境。从本质上来看,人们在使用计算机时运行的最为频繁的是计算机的软件系统而非计算机本身,可以说,没有计算机软件,计算机就无法正常使用。20世纪中期,世界范围内的计算机软件开发技术较为落后,仅仅停留在手工软件开发阶段,工作效率低下,远远不能满足人们日益增长的需求。伴随着全球经济的飞速发展以及第三次科技革命浪潮的开始,计算机软件开发技术也取得了长足发展,人们对其的认识也发生了变化,软件开发一词重新被定义:为了实现计算机的程序运行而采用的规则以及方法等相关的文档等都属于计算机软件的范畴。发展到当今时代,计算机软件开发技术大致经历了程序设计过程、软件过程、软件工程三个时期,随着时间的变化,计算机软件开发技术已经日趋成熟。
2计算机软件开发技术现状
2.1计算机软件开发技术现状
当今时代无所不在的网络给人们的工作生活方式带来了翻天覆地的变化,而支撑着互联网发展的正是计算机软件技术的开发和运行。随着计算机在全球范围内的普及,国内的计算机软件开发技术也迅速成长,为适应市场人才需求,各大高等院校设立了与计算机软件技术相关的专业及方向,无论是高职院校还是重点院校的专业人数比重都呈上升趋势,从事于软件开发行业的人才不断增多。
2.2计算机软件开发技术重要性
正是有了软件开发技术的不断改革创新,才推动了整个互联网行业的飞速发展,可以说计算机软件开发技术对当代信息社会的发展有举足轻重的作用,作为整个信息网络的核心部分,计算机软件技术开发将网络信息传输和远程控制变为了现实,为人们的生活、工作提供了极大地便利。计算机软件开发技术的应用大大提升了信息网络环境的安全性、隐私性,保证人们在畅想网络所带来的自由时不会受到其他因素的干扰,大大提升了人们的体验感。此外,软件技术的开发和应用可以促进计算机使用和软件技术之间的问题,实现两者有机融合,从而拓展了计算机的适用范围和适用领域,推动人类社会向前发展。
2.3计算机软件开发技术问题
首先,信用值计算问题。这是计算机软件技术开发过程中的重要问题之一,其关键在于信用机制,由于没有统一的信用机制,因此,会导致计算方法的不同。多数情况下,采取的是乘性减、加性增的方法,加性增主要是用来处理信誉度增加的问题,这样可以对恶意节点形成约束作用。其次,是数据安全问题。虽然现阶段的计算机软件开发技术应经十分成熟,但是在面对数据传送过程中的数据丢失等问题时,还是无法有效遏止,很容易造成机密文件被窃取泄露的问题,这对相关人员、机构都带来了极大的损失。最后,是版权问题。这是计算机软件开发技术中最严重最泛滥的一个问题。由于我国版权保护法规还没有完全形成体系,再加上网络资源的共享性等因素,软件技术开发的成果很容易被窃取,这大大降低了软件人员的工作效率和积极性,也会对我国的软件行业发展带来消极影响。
3计算机软件开发技术主要方式
经过几十年的发展,计算机软件开发技术的方式已经进入了成熟阶段,各方面理论知识也日臻完善,总的来说,现阶段最主要的软件开发方式主要包括计算机软件生命周期法、原型化方法和自动形式的系统开发法三种方式:3.1计算机软件生命周期法该软件开发方式亦被称为结构化系统开发方法。是三种方式中最为普遍的一种使用手段,计算机软件生命周期法着眼于软件的整体性和全局性,主要用于复杂的系统开发阶段。这种方式将软件的开发阶段划分为若干个子阶段,降低了原有软件系统的难度,便于更好的操作和维护。计算机软件生命周期法的缺点在于开发耗时长,各阶段之间缺乏独立性,前后联系密切增大了工作量。3.2原形化方法这种开发方式主要指的是相关的技术人员在商讨决定一个统一的软件模型之后进入开发阶段并不断修改调整,直到达到用户的要求即可。这也是一种较为普遍的开发手法,其优点在于以用户的需求为导向目标性强,可以降低不必要的成本和技术浪费,缺点在于适用范围较小,只可用于小型简易的软件系统开发。3.3自动形式的软件开发方法主要特点是在软件开发过程中对软件的开发目的和内容详细说明,对开发过程则不过多赘述,其优点在于可以根据软件的要求自主设计编码。
4计算机软件开发技术应用
任何一种技术的发明和应用都是为了更好地服务于人类,提升人类的生活方式和工作方式。因此,开发计算机软件就是为了给人们带来更多的便捷性、高效性,满足人们的各种需求。举例来说,在对两个不同的软件系统VB6.0+Access和Web+_ml+Active 进 行应用时,就要根据软件本身的特点来满足用户的不同需求。由于第一个软件的版本与微软的版本相同,因此在安装时就可以直接在电脑上运行,无需其他辅助的系统软件,安装成功后,该系统在使用时操作流畅快捷,使用方便,并且没有其他多余的附加产品影响用户的使用,因此,该软件的用户需求就会不断提升,可能会因为用户过多而对使用体验造成影响,这就需要人工进行调整。而第二种软件在安装时由于受到自身条件的限制,在安装时会在一定程度上降低用户使用量。这就说明在进行计算机软件技术开发时要坚持以人为本,将用户的需求放在首位,最大程度的满足用户的体验,唯有如此,才能获取更多的使用率和利润。
5结束语
计算机软件开发技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:
1)网络化。
网络化是计算机软件开发技术的主要目标,其网络化的发展方向势必会为人类的生活生产方式产生巨大影响,人与物之间相互连接物联网将会是以后计算机软件开发技术的主要研究内容。
2)服务性。
计算机软件在开发应用之前就是为了解决人们处理问题时的难题,未来的计算机软件开发技术将借助先进的开发理念更全面、更细致的满足用户的体验和需求,所以服务性是其最根本的特征,也是今后不断向前发展的动力。
3)智能化。
计算机软件开发技术随着社会的发展逐步向智能化方向迈进,随着技术的不断进步,计算机软件开发技术会更加趋向人性化,智能化发展方向是人类计算机软件的重要进步,是高科技的一次突破性进展。
4)开放化。
计算机软件开发技术的开放化主要体现在技术开发人员之间的技术交流和共享,在技术上则指的是软件源代码的开放和软件产品的标准化,从业人员之间的相互学习可以打破行业之间的壁垒,碰撞出更多的思维火花,从根本上提高软件产品的质量,实现整个软件行业繁荣发展。
参考文献:
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[5]潘其琳.计算机软件开发技术的现状及应用探究[J].信息技术与信息化,2015(3):249-251.
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怎样才能彻底防范计算机病毒的攻击呢?首先我们要了解计算机病毒是什么?所谓知彼知己百战不殆,那么到底计算机病毒是什么呢?计算机病毒是一个人为编写的程序,或一段指令代码。我们强调这里的人为性,计算机病毒具有独特的复制能力。因为计算机病毒的可复制性,所以计算机病毒得以迅速地蔓延,并且往往难以根除。计算机病毒能把自身附着在各种类型的文件上,这就是我们所说的寄生性,就像我们学习生物的中的寄生虫一样。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起扩散开来。所以说计算机病毒的最本质的功能就是复制功能。
当然,如果计算机出现故障,并不完全是计算机病毒的原因。家用电脑使用过程中出现各种故障也有很多原因是因为电脑本身的软件或是硬件故障引起的,如果是网络上的故障,也有一些是因为涉及到权限问题引起的。所以我们只有充分地了解两者的区别与联系,才能够做出正确的判断,以便根据故障原因进行处理。
一、如何判断计算机是否感染病毒
1、电脑感染病毒最明显的特点就是电脑运行速度比平常慢。例如,上午打开一个网页还很快,下午开机打开网页的速度明显变慢,最大可能就是感染病毒。特别是有些病毒能控制程序或系统的启动程序,所以开机系统启动或是打开一个应用程序,这些病毒就执行他们的动作,因此会需要更多时间来打开程序。如果你的电脑在使用过程中出现了以上现象,很有可能是感染了计算机病毒,需要进行全盘查毒和杀毒。
2、在电脑的运行过程中经常出现 死机 的现象:这种现象应该是我们最常见的,是什么原因呢?原因就是计算机病毒打开了多个文件或是占用了大量内存空间,运行了大容量的软件,测试软件的使用也会造成一定的硬盘空间不够等等。
3、计算机 操作系统 无法启动:原因是计算机病毒修改了硬盘的引导信息,或是一些启动文件被破坏或是被删除。引导区病毒会破坏硬盘引导区信息,使电脑无法正常启动,硬盘分区丢失,或是人为地操作错误,误删除了系统文件等原因造成的系统无法启动。
4、系统经常出现提示信息显示内存不够:计算机病毒非法占用了大量内存空间;打开了大量的软件;运行了需内存资源的软件;系统配置不正确等。
5、文件打不开:引起文件打不开的原因可能是计算机病毒篡改了文件格式;文件链接位置因为计算机病毒发生改变。文件遭到损坏;硬盘受到损坏;文件快捷方式所对应的链接位置发生了改变;原来编辑文件的软件被删除了等。
6、系统提示硬盘空间不够:因为计算机病毒具有复制性这个特点,所以计算机病毒复制了大量的病毒文件,以至于影响了内存空间的大小,所以安装软件时系统就出现提示信息硬盘空间不够。硬盘的分区太小,并且安装了一些大容量的软件,这些软件都集中安装在一个硬盘分区中,或是硬盘本身容量就小等等原因造成的。
7、电脑中出现了大量来历不明的文件:计算机病毒复制文件;可能是一些软件安装中产生的临时文件;也或许是一些软件的配置信息及运行记录等。
8、启动黑屏:计算机病毒感染, 显示器 故障; 显卡故障 ; 主板故障 ;超频过度;CPU损坏等等原因。
9、数据丢失:计算机病毒删除了文件;硬盘扇区损坏;因恢复文件而覆盖原文件;如果是上传到网络上的文件,其他用户的误删除也会导致数据的丢失。
综上所述,除以上几种原因外,还有一种重要的原因,因特网引入了新的病毒传送机制。随着网络的出现,电子邮件被作为一个重要的信息工具,计算机病毒借助网络的广泛传播得以迅速蔓延。附着在电子邮件中的计算机病毒,瞬间就可以感染整个企业的电脑系统,甚至可以让整个公司在生产上遭受巨大损失,在清除病毒方面开花费数百万元。
二、计算机病毒的主要来源
1、学习、从事、 爱好 计算机专业的人员并非出于恶意而制造出来的小病毒。例如像圆点一类的良性病毒。
2、一些软件公司及用户为保护自己的软件不被复制,进而采取的非善意的措施。原因是他们发现对产品软件上锁,和在其软件中隐藏病毒对非法复制软件者的打击更大,正是由于这样的原因就更加助了计算机病毒的传播。
3、攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒——就是蓄意进行破坏。
4、用于科学研究或是用于设计的程序: 由于某种人为因素或是非人为因素的原因而失去了控制,或是产生了意想不到的结果。例如,千年虫病毒。
三、如何防范计算机病毒
1、不用原始软盘或其他介质引导计算机,对系统等原始盘实行保护。
2、不随意使用外来软盘或其他介质,对外来软盘或其他介质必须先查毒后使用。
3、做好系统软件,应用软件的备份,一些重要的文件或数据定期进行数据文件备份,供系统恢复使用。
4、计算机的使用要做到专机专用,特别是一些工作用机,要避免使用盗版软件,如游戏软件等,以便减少被病毒感染几率。
5、网上接收或是传送数据的时候,要养成好的习惯,先检查后使用,接收邮件的计算机要与系统计算机区别开来。
6、定期对计算机进行查毒杀毒,对于联网的计算机应安装实时检测病毒软件,以便防范计算机病毒的感染。
7、如发现有计算机被病毒感染,需立即将该计算机从网上撤下,防止计算机病毒继续蔓延。
总之,以上 总结 了对计算机病毒的一些看法和防范措施。这是信息技术的发展所带来的切身感受。作为一名计算机工作者,与计算机病毒的斗争将更加严峻,我们必须不断努力学习,提高自身专业知识。相信未来的计算机病毒会更加厉害,防不胜防。但是,更加相信邪不胜正,总有解决它的办法。尽管现在的病毒种类各种各样,杀毒软件也逐步更新。但病毒的更新,换代速度也非常之快,我们不要掉以轻心。要树立良好的安全意识,才能在计算机病毒的防护方面做到尽量避免损失。
谈计算机信息处理技术
【摘要】随着网络化技术的不断发展,办公自动化已经成为人们生活、工作和学习必不可少的系统。本文主要从计算机信息处理技术和办公自动化概念出发,对计算机信息处理技术在办公自动化上的应用进行了探讨,并对计算机信息处理技术在办公自动化上应用的发展趋势进行了分析。
【关键词】计算机;信息处理技术;办公自动化
引言
所谓的办公室从信息处理的角度来说,其就是一个产生和处理各种信息的地方。由于目前社会的进程的不断的加快,人们需要面对和处理的信息也是不断的庞大,面对着庞大的信息量,传统的信息处理手段已经不能够满足人们的需求了。随着计算机技术的发展,企业等为了提高效率,办公自动化逐渐的被人们所重视。办公自动化是指融计算机技术、 网络技术 、通信技术以及系统科学和行为科学等各种现代化技术于一体,使人们的各种工作活动依赖于这些设备,这些办公设备和工作人员组成服务于企业目标的人机处理系统。目前,随着办公自动化以及办公数字化的普及,管理组织结构得到了优化,管理体制得到,有效的调整,极大的提高了效率,增加了办公的协同能力,加强了决策的一致性,从而真正实现了决策高效能。
当今社会,随着计算机技术、网络技术的高速发展。基于网络的数字化信息处理平台逐渐的被企业、行政单位所应用。这种办公自动化不仅极大地提高了办公的效率。而且能够实现更快的决策。由此可见,计算机信息处理技术在办公自动化中起着极为重要的作用。
一、计算机信息处理技术及办公自动化概念
所谓的计算机信息处理技术就是集获取、输送、检测、处理、分析、使用等为一体的技术,其主要作用是对信息进行处理和管理。计算机信息处理技术主要由传感技术、通信技术、计算机技术及微电子技术、网络技术等构成的。因此,也被称为信息和通信技术;办公自动化是在计算机技术、网络技术基础上发展起来的,办公自动化是集计算机技术、网路技术、通信技术、行为科学及组织科学等组成的现代化技术为一体新型技术。办公自动化是利用现代化技术和设备将现实生活中的办公活动真实的展现出来,并由相应的工作人员和现代化设备共同组成活动和目的的人机处理系统。在这里值得注意的是,使用办公自动化系统时,必须具备人和相应的机器设备,同时相应的软硬件设备也是必须具备的。
二﹑信息技术与办公自动化
信息技术是研究信息的获取、传输、处理、检测、分析和利用的技术,主要用于管理和处理信息,由传感技术、计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,常被称为“信息和通信技术”,有时也叫做“现代信息技术”。办公自动化是近年随着计算机科学发展而提出来的新概念,应用计算机技术、通信技术、网络技术以及系统科学、行为科学等多种技术,不断使人们的公务管理活动物化于各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于各种目标的人机处理系统。这一人机系统,人,机,缺一不可。而设备方面,硬件及必要软件都需齐备。
办公自动化是20世纪70年代中期发达同家迅速发展起来的一门综合性技术,而我国OA经过80年代末至今10多年的发展,已从最初提供面向单机的辅助办公产品。发展到今天可提供面向应用的大型协同工作产品通过实现办公自动化,实现数字化办公。可以优化现有的管理组织结构,调整管理体制,在提高效率的基础上,增加协间办公能力,强化决策的一致性,最终提高决策效能更加的有效。
三﹑预测未来办公自动化的发展特点
对于未来的办公室和办公自动化发展很难有一个统一确切的描述,但从信息技术的发展趋势来看,本人以为未来办公自动化发展有以下特点:
2.1视频技术的大量应用。
随着视频技术和压缩技术的发展,诸如视频会议等得到大力推广。在微软总部举行的未来办公品展览上推广之一就是通过摄像头全方面地看到与会者参加会议的情况,甚至还可以看到每一位发言人的表情,并进行互动式的讨论:随着信息社会的不断发展。视频技术也将更加进步,将逐步实现无线视频技术,目前市场上无线视频传输技术大多采用GPRS和CDMA技术,技术还不成熟,但可以肯定的是未来无线视频技术将被人们广泛使用。
2.2无限的无线办公场所。
随着向wi-6技术的发展,基于网络的通讯方式迅速在工作领域兴起,这些通过手机. 笔记本 电脑等一些电子产品实现的通讯方式包括电子邮件、即时通讯、视频会议等应用得到了一次技术性的飞跃。封闭办公室的概念已不复存在,人们可以在机场、广场、饭店随时办公。员工无论身在何处,企业园区、异地出差、家庭办公等都可以轻松实现移动办公。企业内部还可以根据实用权限建立不同的应用级别,以设定不同的处理优先级,从而保证上网的安全性。 无线网络 的方便快捷大大提高了办公的效率。
2.3更灵活的工作流。
电子文件在网络中传输,比起纸质文件的传送效率要高出几个数量级,不仅可以包括过去的纸质公文,而且还可以包含图像、动画、声音等多种影像资料,传递的知识更加丰富,对电子文件进行及时的收集和归档还可以使之得到长期保存,简单方便大大的提高了工作效率,成为办公人员的“宠儿”。
2.4办公的非专业化。
一般的工作人员通过一些办公软件也能进行熟练的文件处理,所以要完善办公自动化环境,使普通用户可以通过输入数据和知识,然后制作出能读的文件.可以即时检索,瞬间向世界发送。虽然质量上比不上专家,但数量上肯定是很大的。如今发布在互联网的内容大约有数千亿,这样的庞大信息可以通过检索高效选择。
四﹑计算机B/S型结构和Web2.0技术
3.1 B/S(Browser/Server)模式又称B/s结构。
这个模式是随着因特网技术的兴起,是对C/S模式的扩展。在这种结构下,工作面是通过IE等浏览面来实现的。用户通过浏览器向网络上的服务器发出请求,服务器对请求进行处理,再讲用户所需信息返回到浏览器。B模式最大的好处是运行维护比较简单,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接人方式访问和操作共同的数据。最大的缺点是对企业外网环境依赖性太强,由于各种原因引起企业外网中断都会造成系统瘫痪。
B/S其本质是三层体系结构C/S模式:
第一层客户机是用客户和整体系统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件,如软件公司的IE等。浏览器将HTML代码转换成图文并茂的网页。网页还具有一定的教互功能,允许用户在网页提供的申请表上填写信息提交后给后台,并提出处理请求。这个后台就是第二层的Web服务器。
第二层Web服务器将启动相应的进程来响应这一请求,并动态生成一窜HTML代码,其中嵌人处理的结果,返回给客户机的浏览器:如果客户机提出的请求包括数据的存取,Web服务器还需与数据服务器协同完成这一处理[作。
第三层数据库服务器的任务是负责协调不同的Web服务器发出的SQL请求,管理数据库。
基于B/S结构的通信结构,客户机只要安装一个浏览器(Bmwser)。如Intemet Explorer,服务器安装SQL Senver数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。对用户的技术要求比较低,对前端机的配置要求也较低,而且界面丰富、客户维护量小、程序分发简单、更新维护方便。它容易进行跨平台布置,容易在局域网和广域网之间进行协调,尤其适宜电子商务的应用。
3.2 Web2.0技术。
随着信息流通量迅速增大,导致了商务本质的变化,这促使我们的上作方式也必须随之改变,以适应商务领域的高速成长。理光株式会社提出了Web2.0时代全新的未来办公窒概念。 Web2.0已不是单纯的软件话题,而已经涉及到新的商务模式,现在已经有开发的交流的平台,服务器、内容以及各式各样的服务。已经实现了服务的链接,从而提供了更为综合的服务。已经习惯互联网的一代新人,将在这样的环境中建立起他们的生活方式和工作方式。
Web2.0在缩短企业和用户之间的鸿沟的同时,也改变着我们的办公环境。企业不仅可以借助Web2.0绝佳的互动性,更好的满足用户的要求。而且企业自身的办公模式也正随着改变。普适计算技术的出现无疑将令随时随地迅速访问到自己所需信息的梦想得以实现,而这更将推动Web时代高效、轻松、愉快的工作方式演进。
五﹑未来办公自动化的发展趋势
计算机技术发展的迅速使得未来的办公室自动化将会有一个难以预测的发展趋势。但是,就目前的计算机技术,网络技术的发展趋势来看,未来的办公自动化将会具有以下的特点:
3.1大量的应用视频技术。
伴随着压缩技术和视频技术的发展,视频会议等诸如此类的方面就会得到大力的推广和使用。通过摄像头,与会者不仅能够通通畅的表达自己的想法,还能够全方位的看到会议的现场情况,以及每一位与会者的表情,并能够进行有效的互动讨论。随着技术的不断的改进,未来的无线视频技术也必将成为办公自动化的重要组成部分。这样极大的减少的会与人员在交通道路上所浪费的时间,为与会者提供了一个更为广阔的信息交流平台,改善了传统的信息交流模式.极大的方便了大家的交流。
3.2无线办公环境。
随着wi-fi技术的发展,网络通讯迅速的在办公领域兴起。这种网络办公使得传统的封闭式办公室不在成为必须,工作者可以利用网络和计算机技术随时随地的进行办公,例如:机场,饭店,异地出差以及家中等等。此外,为了保障企业内部的信息安全,企业可以依据使用权限设置不同的应用级别,设定小同的处理优先权,保障这种网络办公的安全性。这种无线网络极大的提高了办公的效率。改善了办公的环境。
3.3灵活的工作程序。
电子传输的速度远远地大于传统的纸质文件的传输,而且,其不仅仅能够传输文字还能够有效的实现音频,视频的传输,极大的丰富传送的文件的形式,并且其还能够实现永久的保存。却不占用任何的空间。
六﹑结束语
计算机处理信息技术比人手办公更加迅速、准确,对价值信息能实现完善的管理,它可以高效能、大容量地收集、处理文件信息,帮助办公人员及时有效的完成工作,并促进单位掌握管理系统的全面情况,为下一步决策提供数据参考。随着计算机技术的大量使用,人们对办公室的自动化的要求与日俱增,现代办公室自动化与各种信息技术、多媒体技术相结合,为科学管理和决策服务,从而提高工作效率。
小学信息技术 教育 的最终目的是为了让全体小学生能够了解一些基础的计算机知识,初步掌握计算机的使用 方法 ,并培养小学生形成创新意识和团结协作的能力。下面是我为大家整理的浅谈小学信息技术教育论文,供大家参考。
《 小学信息技术素质养成教育 》
摘要:随着信息时代的到来,培养小学生信息技术素养成为学校教育者的一项重要内容,本文浅谈一些自己六年来从事信息技术教育教学,针对小学生信息技术素质养成教育的一些浅显的看法。
关键词:小学信息技术 信息素质
从小培养学生掌握和应用现代信息技术,既是教育新课程改革的需要,也是信息社会对人才的需要。如何针对小学生和计算机教学的特点,开展小学信息技术课,是每一位小学信息技术教师必须研究的一个重要课题。为让学生爱学、好学信息技术课,为促进学生全面发展,为让信息技术课堂充满生命力,培养学生运用信息技术进行学习的能力,为学生终身学习打好基础,就需要我们运用新的教学理念,不断进行小学信息技术 教学方法 方面的探索和研究。
一、小学生的特点
不同年龄阶段的小学生,他们的心理特点和个性特点,都各不相同,作为教师的我们,要抓住小学生的特点,让我们的信息技术教学有序的进行。
1、小学生的心理特点
(1)小学阶段是学生长身体、长知识、长智慧的时期,也是其道德品质与世界观逐步形成的时期。在这一时期,学生面临着许多问题,家庭的教育,加上紧张的学习和陌生的环境,使得学生间存在着各种各样的差异。
(2)小学生的注意力是不稳定、不持久的,且常与兴趣密切相关,他们的记忆最初以无意识记、具体形象识记和机械识记为主,但是,他们对一些有趣的事情能很好的记住。他们的想象都是从生活上所接触到的事物出发,想象的范围小,也是有限的;思维以具体形象思维为主要形式逐步向以 抽象思维 为主要形式过度,需要大人在旁引导。他们的意志力自觉性和持久性都比较差。随着小学生年龄的增长,他们的 自我评价 能力也不断增长,个性也不断增强。因而,小学阶段的有效教育,对于学生良好的性格的形成是非常重要的。
2、个性特点
个性是一个人整体的精神面貌,是一个人生活经历的积淀和反映。个性虽有遗传因素,也受环境影响,尤其是小学阶段,正处于个性形成的关键时期。随着孩子年级的升高,其个性特质越来越坚固,个性倾向性也越来越鲜明。家庭因素、学业的成败、社交的能力、师长的态度、同伴的评价对 儿童 的心理有极为重要的影响。
二、小学信息技术素质养成
教育部在《义务教育信息技术课程指导纲要》中明确指出:小学信息技术教育的根本任务是“让学生了解和掌握信息技术的基本知识和技能,激发学生学习信息技术的兴趣。培养学生收集、处理和应用信息技术的能力以及利用计算机进行自主学习、探讨的能力,教育学生正确认识与技术相关的伦理、 文化 和社会问题,负责任地使用信息技术。”因此,培养小学生的信息素质成为我们教师的一项重要内容,培养小学生的信息素质以成为时代发展对小学教育的现实要求。
时代要求我们必须提高全体国民在信息社会中生存和发展所必备的信息素养――信息意识和信息能力。培养小学生的信息意识和能力,应注意一下几点:
1、小学生信息意识
培养小学生对信息的敏锐的感受力,能够从他们身边所接触的事物中发现自己感兴趣的信息,培养孩子的观察能力,并实现这些信息的价值。让小学生意识到重视信息资源在解决各种问题的作用,训练小学生在面临困难情景时,不仅可以从自己已有的知识中寻求解决办法,还能主动地寻求各种信息资源,发现解决问题的办法,最终养成积极获取信息、利用信息的习惯。培养小学生养成对信息价值的判断力和洞察力,并能够做到“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”把握信息的核心,对信息进行创新,应用到自己的学习中。
2、小学生信息能力培养
信息能力即是让小学生有效利用信息设备和信息资源使用信息工具、确定信息、获取信息、加工信息、表达信息及评价信息的能力。在小学生的生活和学习过程中,会遇到各种各样的疑惑,教师要引导他们培养信息能力。
3、小学生信息能力培养的必要性
《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中指出:“要培养学生的科学精神和创新意识,重视培养学生收集处理信息的能力,获取新知的能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”因此,21世纪已成为人才的竞争,即信息能力的竞争。我们要从小培养学生的这种能力。
4、激发小学生兴趣是培养学生信息素质的重要手段
小学生进行学习的主要动机来源于他们强烈的求知欲和对所学内容的兴趣,学生只有对所学的知识产生浓厚的兴趣,才会爱学、乐学。所以,就要求我们教师要认真挖掘教材中的有利因素,利用小学生的求知欲和 爱好 等特点,激发小学生的兴趣,为教学创设良好的学习的气氛,促进学生用信息意识应用于学习。
三、一直以来,信息技术教学中存在的问题和不足
现代教育技术在教育中的运用不是一蹴而就的。教育部的一项调查表明,目前各学校用于购买现代教学设备的投入逐年增加,但将其应用于教学的教师却远未达到理想的数目。形成这种状况的原因很多,而教师运用现代教育技术的意识、知识和能力上的欠缺常常是其制约因素。因此,它对教育技术工作者提出了新课题:教育技术工作者应当承担起传播教育技术和培养教师提高现代教育技术素质的双重责任。
据我所了解,目前,有的学校还是不重视信息技术课,部分学校的信息技术课,不是由专业的教育技术专业的教师任教,不重视信息技术课的教学。甚至,学校也不很重视教师的教育技术的学习和应用,这就要求我们信息技术教师,更加重视对小学生信息素质培养。
四、我的研究方向
1、进一步加强学校硬件环境和软件资源的建设,让学校所有的教师都意识到信息技术的重要性和学习应用的必要性,为小学生的信息素质培养打下良好的基础。
2、进一步强化师资培训,提高教师教育技术的水平和计算机操作技能及各种软件应用能力
3、信息技术教师,在传授知识的同时,要激励学生的思维:不仅要灌输式什么、为什么,而且要启发学生怎么思考,怎么应用,在什么情况下应用,布鲁纳说过:“学习是一个主动的过程,使学生对学习产生兴趣的最好途径就是使学习者主动卷入学习,并从中体现到自己有能力来应付外部世界。”所以,我们教师,要多给学生一些思考的余地,多一些表现的机会,多一些创造的能力,挖掘小学生的潜力,培养小学生的信息素质。
参考文献:
[1]义务教育信息技术课程指导纲要
[2]信息技术教育课程标准(2001年)[S]
[3]基础教育课程改革纲要(试行)》
[4]张倩苇.信息素养与信息素养教育[J].电化教育研究,2001(2)
[5]张景升.现代教育中的教师信息素养[J].电化教育研究,2001(3)
《 小学信息技术教育中素质教育的体现 》
摘 要:在应试教育向素质教育转轨的形势下,本文从小学信息技术教育的基础性,实用性、扩展性和自主性四个方面来体现素质教育。在基础性方面:小学阶段是基础教育阶段,信息技术教育,同样是要让学生掌握最基本的计算机学科知识和最基本的技能。实用性方面:尽可能的让学生学到一些实际的技能,为学生自我管理,自我完善,自我发展创造条件,为他们掌握现代化学习工具提供一切可能的条件。
关键词:信息技术教育;基础;实用;扩展;自主
为了迎接世界信息技术迅猛发展的挑战,世界各国都把发展信息技术作为新世纪社会和经济发展的一项重大战略目标。党的十五届五中全会提出的大力推进国民经济和社会信息化,这是覆盖现代化建设全局的战略举措。要以信息化带动工业化,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式发展,可见信息技术教育的重要性。
当前在应试教育向素质教育转轨的形势下,如何在信息技术教育中进行素质教育,是计算机教育的重要课题。笔者认为,可以从基础性,实用性、扩展性和自主性四个方面进行考虑。也就是在课堂教学中做到:让学生在学习过程中充分发挥主动性,体现创新精神;有机会在不同的情境下去应用他们所学的知识;能根据自身行动的反馈信息,来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。
(一)课堂教学的基础性
小学阶段是基础教育阶段,信息技术教育,是要让学生掌握最基本的计算机学科知识和最基本的技能。目前计算机在城市里有了一定范围的普及,但是小学生真正有接触过的,毕竟还是少数,所以不能一上来就让学生看那些生硬的名词术语,这会让学生敬而远之,也就谈不上教学效果了。如在学习运用“画图”程序绘画时,需要设置前景色和背景色,这两个词学生不容易听懂,我是这样来说的:“我们画图时要用到笔和纸,用电脑画图时也一样,要选好笔(前景)和纸(背景)的颜色……。”又如在介绍文件名时,学生经常分不清什么是基本名什么是扩展名,我用一个很简单的比喻就可以解决了,“文件的名字就像我们的人名,是由姓氏和名字组成的,文件的基本名就像人的名字,扩展名就像人的姓,用以区分各类的文件。”这样,适当地应用一些形象生动的比喻,对学生计算机知识的学习尤为重要。不仅可以提高他们兴趣,而且能达到帮助记忆和理解的目的,达到了比较理想的教学效果。
又如在认识电脑时,我让学生学会辨别计算机的四大件(主机、 显示器 、键盘、鼠标),并学会开启和关闭电脑的步骤,随后让学生进入Windows,让学生操作鼠标,让他们打开画图工具,写字板工具,甚至进入电脑自带的游戏等,想做什么就做什么(当然要建立在安全的系统保护下),通过这样激发学生的学习兴趣,为进一步学习打下基础。低年级的学生对于画图都具有浓厚的兴趣,在教授完“画图”的基本操作后,为了让学生发挥自己的创造里和 想象力 ,我并不是让学生按照书上的图片进行绘画,而是给学生一个题目或是一样事物让学生自己创作、发挥。比如,我让学生在“画图”程序中画上自己的姓名。因为汉字是象形文字,每个文字的组成都有一定的含义,每个文字都可以完成一幅漂亮的图画。例如:“林”字,是由两个木字组成的,有的学生把一竖画成树干,一横画做弯弯树枝,然后在下面加上两片树叶,就成了一个“木”字,复制一下就成了一个“林”字。这样不仅可以调动学生的学习动力,也可发挥学生的创造力和想象力。
从教学实践中,我们意识到,信息技术教育中也包含了其他学科的知识,这要求任课教师除了掌握本科知识外,还要掌握一定的相关学科知识,综合运用,才能在教学实践中把深奥的计算机知识转化为小学生所能接受的内容。
(二)课堂教学的实用性
大家知道计算机更新的速度是非常惊人的,我校的设备在短短的几年时间里,从最初的中华学习机到现在的Pentium3处理器;从无盘工作站到现在的可以单机运行Windows软件。芯片技术是按每18个月就进步一倍的速度向前发展的,因此,学校要每三四年更新一次机器。然而并不是每所学校都可以承受如此重负。即使可以,教学内容要保证学生进入社会后仍适应社会需要,也是极其困难的。所以我们要尽可能的让学生学到一些实际的技能,为他们掌握现代化学习工具提供一切可能的条件。
文字编辑软件的应用在小学教学中还占有很大的比重,但是也存在很多的缺陷。例如汉字的录入,汉字不像西方文字,不能直接的用键盘输入,而是把汉字转换成字母或者数字表示的代码,在将代码送入计算机识别,是一种间接输入的方法。现在要求小学生背诵某种与小学语文教学规范相悖的汉字编码规则,是完全没有必要的。在小学进行汉字输入的教学,其目的不在学习某种汉字编码方案,而是学习打字技能,辅助和促进语文教学。所以“智能ABC输入法”和“全拼输入法”应是小学生首选的基本输入法,它可以帮助小学生学习和巩固汉语拼音,提高识字率。由于拼音输入法存在不认识的字就无法输入这一缺陷,所以应该辅助以其他的输入方法,例如“微软拼音输入法”中就带有手写输入的功能,可以帮助小学生对不认识的字进行输入。而其他对小学生 语文学习 可能产生误导的编码都应该坚决屏弃。
鼓舞、指导学生大胆、灵活地运用已学知识,解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法,为了使学生更好的运用工具体现自我价值,我还结合一些节日进行电脑 贺卡 的设计。在图文混合排版技术、丰富多彩的电脑绘图、强大的功能和简单的操作下,优秀的、富有想象力的作品层出不穷。把优秀的作品打印给学生本人,还有利于提高同学们的学习积极性,培养他们的兴趣。有的学生还利用课余时间制作小报,更多的同学则学会了运用电脑作为写作、阅读、认识世界的工具,为自己快速、高效的学习增添一个新的途径。
在Windows环境下大多数软件的界面和使用方法都相近,例如“记事本”和“画图”程序的区别在于“画图”程序多一个工具箱和一个颜料盒,当把这工具箱和颜料盒隐藏起来后,就和“记事本”一模一样了。当学生看到这样的演示后,不但可以容易地掌握“画图”,还可以举一反三,达到知识的迁移,为以后学习其他软件打下基础,提高学习的能力,这也正是信息技术教育追求的目标。
因此,我认为,在信息技术教育中注重解决实际问题的教学,为学生自我管理,自我完善,自我发展创造条件。也是素质教育的一种体现。因此实用性应摆在一个非常重要的位置。
(三)课堂教学的扩展性
小学信息技术教育中还要注意知识的扩展性,虽然主体是基础教育,但是计算机也是一门活动课程。一些对计算机知识具有浓厚兴趣的同学,非常渴望真正的去控制电脑。而简单的程序设计语言是小学生初步认识计算机世界奥秘的重要途径。
Logo语言的设计者之一的基尔代尔教授,在开发程序的想法是:希望Logo语言能带给小朋友们严密的计算思维和有趣的学习体验。Logo语言既是一种程序,也是一种玩具,它能用直观的运动来体现编程的结果,让我们在游戏中进行思考,在趣味中学习。在欧美等国家Logo语言在小学计算机教育中占有一定的地位。因为,Logo语言可以让学生掌握一些抽象的数学概念。这对于一些喜欢数学的同学来说,Logo语言对其综合的思维能力的发展是非常有益的。从程序设计的角度看,学习简单的程序设计语言可以为学生今后学习其他高级程序铺设道路。因此,我们在教学Logo语言时要从素质教育的角度出发,以学习一种“玩具”为出发点,让学生发挥自己的个性和特长。我校的电脑兴趣小组,在完成基础教育的前提下,根据自愿的原则,吸收部分对电脑有浓厚兴趣的同学,进行Logo语言教学的试验,取得了明显的成效。
计算机的发展是没有止境的,信息技术教育的要求也是在不断提高的。教师在教学中不能将眼光仅仅局限于课本,而要不断的改进教学方法,认真实践,及时 总结 ,发挥计算机教学的基础性、实用性、扩展性、自主性作用,培养学生的自学能力和创造能力,为21世纪培养出实用人才奠定良好的基础。
《 浅谈小学信息技术教育中的德育教育 》
【摘 要】《中小学信息技术课程指导纲要》明确指出要在信息技术教学中对学生进行德育渗透。古人说:“欲立其业,先树其德。”如果能在传授学科知识的同时渗透德育教育,会有相得益彰的效果。本文主要论述了在信息技术教育中如何进行德育教育,信息道德教育既是时代与社会提出的要求,也是小学生自我发展的内在需要。
【关键词】信息技术;德育教育;精神文明教育;网络道德
学校对学生的思想品德教育作为我国社会主义精神文明建设的基础性工程,在新世纪的今天,应该具有何种态势,是每一位教育工作者都必须思考的一个重要任务。信息道德教育既是时代与社会提出的要求,又是小学生自我发展的内在需要。笔者结合多年的教学 经验 ,对如何在小学信息技术教育课中给学生进行德育教育谈谈自己的几点体会。
一、作为一名信息技术教师应该身正为范
在教学中保证自己传授的是符合人类道德规范的、促进人类文化发展的信息知识,而不是有害于人类文化发展的东西。例如:不应该传播那些不科学、不正确的无稽之谈的东西,不应该传播计算机病毒,不传播不利于学生身心健康的等。
二、深挖教材,利用教材上的知识点,向学生进行爱国主义教育和精神文明教育
通过信息技术,可以让学生更广泛、更生动地了解我们的国家、社会以及我们的生活和学习情况,使学生树立为集体、国家、人类社会不懈奋斗的崇高理想。
1.利用教材上的相关知识进行爱国主义教育
信息技术教材中的计算机基础知识一节介绍了我国的巨型计算机――银河系列。我在讲这一节时,让学生明白我们国家在计算机领域中也有部分技术走在了世界的前列,是少数几个能够制造巨型计算机的国家,再将学生引向我国的部分尖端科学上,如“神舟五号、神舟六号”“神舟七号”载人飞船的成功、嫦娥一号卫星的成功发射,让学生更加热爱科学和热爱祖国,更加努力学习。
2.通过正确引导,激励学生努力学习
当学完一部分教材时,就让学生仔细想想,看书中哪一部分涉及的软硬件技术是由我们中国人自己开发的,结果没有。教材中的全部内容几乎都是一些国外的公司所开发的软件等,而很多国产优秀软件例如WPS却没有被写进教材。因此,在我的教学计划中,总有几节课讲解WPS和其他国产优秀软件的操作。同时,以此鼓励同学努力学习,让学生相信总有一天中国会有信息技术领域里的核心技术。中国联想收购IBM个人电脑业务―中国最大的电脑供应商联想(Lenovo)宣布以17.5亿美元的价格,收购美国国际商用机器(IBM)的个人电脑部门。这一交易是中国技术公司最大的一笔海外收购。这些说明我们国家在IT行业中的强大实力。
3.利用信息技术,深入宣传我国各民族优秀的文化传统,增强学生的民族意识
用多媒体技术,以形象、生动的方式介绍我国的优秀文化 故事 和悠久历史,可以让学生深入的了解我们国家悠久的历史、丰富的民族文化及正确的道德行为;以形象的方式指出各种不道德的行为对国家、民族的危害,从而提高学生的道德情操和道德品质。
三、应该利用网络优势,加强学生的德育管理
1.优化网络环境,加强德育管理
利用网络开展德育工作,具有传统德育工作不可比拟的优势。今天的学校德育与网络共处一个时空,时刻面临着网络的冲击与挑战,学校围墙也无法阻隔网络的渗透。当学生坐在电脑屏幕前,轻点鼠标,往来于网络空间时,最终决定其道德言行的就是他们自己的道德选择。面对网络的挑战,学校应当从实际出发,修订学校德育目标和计划,使之反映网络道德的内容,有计划地把网络教育作为日常德育的重要组成部分,普及网络道德知识,加强网络 安全教育 ,培养学生正确的道德价值观、道德评判力以及道德自制力,使他们在光怪陆离的网络世界里健康遨游,免于成为迷途的羔羊。
2.利用网络优势,拓展德育途径
对待网络,学校要变堵为导,主动占领网络阵地,要充分利用学校现有的网络设施,在课余时间对学生开放空闲网络教室,多为学生创造在学校上网的机会,这样可以把学生从不适宜的上网环境中争取过来。学生在校内自由上网,可以及时获取大量的知识信息,老师也可以有效地监控学生的上网行为,实现对学生的道德教育。教师还可以充分利用网络的特点,最大限度地保证网络交流的自由、开放和民主,鼓励学生把自己关心和感兴趣的话题、存在的情绪与困扰,通过网络直接反映、直率表达。这样,才有利于教师了解学生的真实思想,制定有针对性的教育对策,使学校德育贴近学生、贴近实际、贴近现实,最终达到入情、入理、入脑、入心的德育绩效。
3.在网络交流中加强网络道德
信息高速公路的开通,使知识的传播速度更加快捷,但是也给尚没有形成正确世界观的青少年带来了严重的负面影响,主要表现为:某些站点消极的思想和黄色图片、黄色小说大肆传播,不负责任的言论、言过其实的话语、耸人听闻的“新闻”比比皆是,铺天盖地的电脑 广告 使人昏头转向,形形色色的网络陷阱让人防不胜防,电脑黑客技术的教唆极易产生高科技犯罪,网上聊天室内鱼龙混杂,某些人语言下流,行为肮脏……这些都对青少年的思想品德产生巨大的危害,严重影响其健康成长。教师在教授 网络知识 的时候一定要注意提高学生对有害信息的识别能力、抗干扰能力和免疫力,注意提高中小学生的思想素质,增强其敏锐的鉴别力和政治责任感。教育学生遵守网络规则、网络道德,做遵纪守法的好网民。学校要重视和加强校园网络的管理与建设,加强对网络教室和电子阅览室的管理,成立教师和学生两支网管队伍,对学生的网络活动进行引导、监控规范学生的上网行为。同时,还要提高教师的网络素养,充分发挥教师的作用。作为传统教育的主要实施者,教师大多数具有较强的道德水准和较高的个人素质,在数量上与质量上都具备大规模实施青少年网络道德教育的条件。因此,提高教师的网络素养,充分发挥教师的指导作用,把自己和学生摆在平等的位置,引起更多的思想共鸣,可以最终使更多的老师成为学生生活中的良师、网络上的益友。
四、采用分组合作学习的教学模式,培养学生团结、合作的精神
在教学中,我把学生编成几个小组,先给小组一个任务,让他们共同学习,共同完成,只对小组进行评价,不对个人进行评价,从而培养了学生的集体荣誉感和 人际交往 能力,建立与别人合作共事、共同发展、尊重别人劳动的观念。
五、结合我国相关的 法律知识 ,对学生加强法律和伦理意识的教育
在教学中,经常对学生进行有关信息技术法律知识的讲座,如《刑法》、《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》等,让学生认识到违反国家有关规定的行为是违法行为,国家将对其追究相应责任。还有,必须对学生进行正确的信息道德素质的培养,提高学生抵制不良信息、不道德信息的能力,学习《公民道德建设实施纲要》、《全国青少年网络文明公约》等,使学生能够遵守信息应用人员的道德规范,不从事非法活动,不损害他人的利益,不随意发布信息。
总之,小学信息技术道德教育又是一个新的课题。如何顺应时代的要求,抓住历史机遇,迎接未来挑战,是每一个信息技术教育工作者必须思考的课题。
【参考文献】
[1]陈洁.《新课程学习・上旬》,2013第4期(4):160-161
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