表面粗糙度及检测论文2000字

机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文，欢迎大家阅读参考!

浅谈机械零部件设计的新思路

摘 要：机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动，是人们以长期经验积累为基础，通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性，因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。

关键词：机械;零部件;设计;新思路

机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图，虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来，就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化，使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。

1、设计核心思想――创新思维

1.1运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一，其中想象力和思维力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼启觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。

1.2运用发散思维

发散思维又称辐射思维，是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案，才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题，常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后，就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

1.3运用创新思维

创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。

2、科学地进行机械零部件设计

2.1把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能，都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。

机械零部件设计的主要内容包括：根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。

2.2严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施，其中包括理论计算及计算准则。

常用的计算准则如下：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下，抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。

2.3正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法，此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。

在实际应用中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。

2.4全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节，用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。

CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为：基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化，CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。

参考文献：

[1]王月强：《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械)，2012(06)

[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪：《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床，2012(12)

机械设计制造自动化探讨

摘要：本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析，指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点，能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。

关键词：机械制造自动化原则发展方向

1 机械制造自动化符合设计的原则

1.1 满足对机器的功能要求。

任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的，不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理，输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能，能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容，作为产品， 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求，而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。

1.2利用先进技术不断创新。

根据产品或系统的功能不同，可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主，输入物质、能量和信息，经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主，输入能量和信息，输出不同能量的系统，称为动力机，其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主，输入信息和能量，主要输出某种信息。

机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外，还应具备其它内部功能，即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理，既有利于设计或分析各种机械自动化的产品，又有利于开拓思路，便于创造发明和创新。

2 机械自动化系统的优点与效益

2.1生产能力和工作质量提高。

机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能，其检测的精度和灵敏度有很大的提高，通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作，使制造过程不受操作者主观因素的影响，保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时，由于机械自动化产品实现了工作自动化，所以生产力大大提高。

2.2使用安全性和可靠性提高。

机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时，能够自动停止工作，保护机械设备的完好，避免或减少人身事故，提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，故障率降低，寿命得到了延长。

2.3调整和维修方便，使用性能改善。

机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

2.4改善劳动条件，有利于自动化生产。

机械自动化产品自动化程度高，是知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。

3机械设计制造及其自动化的发展方向

3 .1智能化。

智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。诚然，使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

3.2模块化。

模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多， 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元， 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样， 可利用标准单元迅速开发出新的产品，同时也可扩大生产规模。

3.3网络化。

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体，企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快会畅销全球。由于网络化的普及，基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。

3.4微型化。

微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统，泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品，并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活， 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4结论

现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义，所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者， 而应该作为新技术产业化的创造者，为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。

参考文献：

[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息，2013(11)：45-46.

[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业，2013(8)：105-106.

[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013(6)：66-67.

机械制图是职业院校机械类专业非常重要的一门专业基础课,机械制图教学质量的好坏直接影响学生的职业生涯。下文是我为大家搜集整理的关于机械制图方面的论文的内容，欢迎大家阅读参考!

浅谈机械制图测绘教学改革与实践

摘 要：机械制图测绘在设备维修、改造、仿制产品、技术资料完善等方面具有重要的意义，是工程技术人员必须掌握的基本技能，高职院校应加强这方面的训练。零件测绘是学生全面综合运用所学知识解决实际问题的过程，对培养适应生产第一线的应用型、技能型人才具有重要意义，本文作者根据多年的测绘教学实践，分析了现有机械制图测绘教学存在的问题，提出了改进的建议，以期达到提高学生测绘实训的教学效果。

关键词：机械制图测绘;提高教学效果;能力培养

中国社会经济的飞速发展对职业能力要求逐步提高，对从业人员的专业能力、社会能力等要求的综合化程度也相应提高。高职院校承担了目前国内职业技能从业人员的培养，为了能适应社会需要，高职教育应以就业为导向，以服务为宗旨，培养实践技能强、能“直接上岗”的应用技能型人才。

机械制图测绘在设备维修、改造、仿制产品、技术资料完善等方面具有重要的意义，是工程技术人员必须掌握的基本技能。现在很多高职院校对学生进行技能抽查，而制图这门课主要就是抽查学生的制图测绘能力，因此，高职院校应加强这方面的训练。作者根据多年的测绘教学实践，谈谈如何切实做好《机械制图测绘》这门课程的教学工作。

一、目前测绘实训中存在的问题

1.制图测绘指导书过于简单

我们原来用的制图测绘指导书，主要包括：测绘目的和任务，测绘内容和要求，测绘进程安排，部件示意图，主要零部件的测绘方法和步骤，考核方式等，而对测绘工具使用、零件配合精度、表面粗糙度、形位公差、技术要求等内容没有加以说明，而这些内容分散在制图教材的各个章节，学生难以形成系统认识，以至于—些学生零件草图画好后，不知道怎样使用测量工具和标注尺寸，不懂怎么给产品制定技术要求。

2.忽略草图的重要性

零件草图是画零件图的依据，有时还要直接用于加工生产所急需的配件。所以，零件草图除由徒手画出和无须严格遵守比例关系以外，其他内容均和零件图完全相同。但一些学生在测绘中，总觉得用直尺圆规绘制的零件图、装配图才是重要的，而徒手绘制的零件草图不重要，就是一个草稿，因此在视图表达方案的选择、尺寸的标注、技术要求的注写等方面都表现出较大的随意性，影响了装配图和零件工作图的质量。

3.尺寸标注不完整、不合理

学生在测绘中，无论是在装配图上标注尺寸，还是在零件图上标注尺寸，都会出现漏标注或重复标注。另外尺寸基准选择不合理，重要尺寸不直接给出，相关联零件尺寸标注不一致等现象也时有发生。

4.技术要求标注不合理

学生在测绘中，由于欠缺制造及加工工艺方面的知识和实践经验，对合理制定技术要求往往会感到非常棘手，标注的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理等往往不符合零件的功用和装配的要求，错误较多。

5.相关手册、资料查阅不到位

学生在零件测绘中，手工绘制好零件草图后，必须查阅手册和资料，选用合适的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和金属的材料等。而在测绘部件中的常用件和标准件时，应查阅有关国家标准，正确确定零件的有关尺寸及结构参数。但由于前面的制图课学时有限，学生平时练习不足，加上课本附录上标准及有关参数列举有限，学生没有得到充分的锻炼，查阅文献的能力不强，因此造成部分学生在网上下载相似的零件，不加思考，直接照搬，有的甚至直接抄袭，这对培养学生树立工程观念，强化工程素养极为不利，也达不到应有的教学效果。

6.师生角色转换不到位

在以往的测绘实习中，多数教师仍是测绘实践课程的主导者，现实中多以教师讲授、指导为主，学生的参与度低，整个测绘过程，气氛较为沉闷，学生抄袭现象严重，这对培养学生的实际动手能力和综合分析能力极为不利。

7.测绘成绩评定方法不合理

传统的评定成绩方法，主要是根据学生上交的零件草图、零件工作图、装配工作图的质量为主要评定依据，给出成绩。这种只求结果，不注重过程，不能全面反映学生的真实工程测绘能力，反馈不了测绘效果，也让抄袭者钻了空子，造成学生埋怨考核不公平的消极心理，调动不了学生的学习积极性。

二、提高机械制图测绘周教学效果的措施探讨

1.完善制图测绘指导书

为了培养学生独立分析问题和解决问题的能力，并且能保质、保量、按时完成部件测绘的任务。我们对制图测绘指导书进行了修改，在绘制零件草图中，增加了画零件草图的基本要求、注意事项、视图选择的一般原则、作图步骤、尺寸标注方法、材料的选用、尺寸公差的选用、表面粗糙度和形位公差的选择方法，此外还增加了常用量具介绍、测量零件的常用方法、相关表格、国标和常见错误等，这样更便于学生查阅和自行纠正错误，提高学习效率。

2.加强学生徒手绘制零件草图的能力

在生产实践中，讨论设计方案、技术交流、现场参观等受现场条件或时间限制的场合都需要徒手绘制草图。徒手绘图是工程技术人员进行构思、设计必备的一种基本技能。

徒手绘图能力对训练学生的图示观察思维能力，特别是对培养学生的动手能力有极大好处，因此，在测绘过程中应加强学生徒手绘图的训练，严把测绘质量关，把绘制零件草图的成绩纳入最后的考评成绩，引起学生的重视。

3.重视和加强尺寸标注的训练

尺寸标注是测绘教学的一个重要内容，同时也是一个难点，因此教师要利用测绘的机会，适时给学生讲解零部件尺寸标注的方法，重点要求学生掌握测绘中尺寸基准的选择，了解尺寸的圆整，公差的选用，学会查找相关资料与确定参数等。教师在这一环节中起主导作用，引导学生正确标注零件图和装配图上的尺寸。

零件图的尺寸标注，应做到正确、完整、清晰、合理，且能满足设计要求和工艺要求。标注尺寸时要求学生做到： ①从设计要求和工艺要求出发，选择恰当的尺寸基准，不要注成封闭尺寸链。②尺寸应尽量注在视图外边、两视图之间。③部件中两零件有联系的部分，尺寸基准应统一。④对于标准结构，如螺纹、退刀槽、齿轮，应把测量结果与标准核对，采用标准值。⑤重要尺寸，如配合尺寸、定位尺寸、保证工作精度和性能的尺寸等，应直接标注出来。⑥尺寸标注要考虑便于加工和测量。 装配图的尺寸标注和零件图不同，它不是用来直接进行零件加工，故不需要注出每一个零件的全部尺寸，只需标注出与装配、检验、安装、使用要求等方面有关的尺寸。装配图中的尺寸大致可分为以下几种：性能(或规格)尺寸、装配尺寸、安装尺寸、总体尺寸和其他重要尺寸，这五类尺寸需根据装配体的构造情况进行标注，并不是所有装配体都具备这五类尺寸。

4.合理选择技术要求

零部件测绘中，由于学生缺乏生产实践经验和机械加工工艺方面的有关知识，对合理制定技术要求往往感到非常困难，这就要求教师在部件测绘中引导学生对互相关联的零件进行观察、分析，在真实、正确的表象中获得常见机械结构的感性认识。比如有配合关系的零件，为了具有互换性，就需要给出恰当的尺寸公差和表面粗糙度要求。有的零件要求既耐磨又耐冲击，往往还要进行热处理。要恰当选择零件材料，还需熟悉常用金属材料的性能等，因此教师应从以下方面引导学生正确标注技术要求：

(1)材料的选择。

零件材料的选择，可根据实物并结合有关标准、手册的分析来确定。常用的金属材料有碳钢、铸铁、铜、铅、铝及其合金。参考同类型零件的材料，用类比法确定。

(2)表面粗糙度的选择。

零件表面粗糙度等级可根据各个表面的工作要求及精度等级来确定，可以参考同类零件的粗糙度要求或使用粗糙度样板进行比较确定，一般接触表面、有相对运动表面、受周期载荷的表面、耐腐蚀或要求密封的表面，表面粗糙度要求较高。

(3)形状和位置公差的选择。

形状和位置误差将会影响机器或仪器的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封性和使用寿命等，特别是对经常在高温、高压、高速及重载条件下工作的零件影响更大。例如，孔与轴的配合中，由于存在形状误差，对于间隙配合，会使间隙分布不均匀，加快局部磨损，从而降低零件的寿命;对于过盈配合，则使过盈量各处不一致。无特殊要求时一般不标注形状和位置公差。

(4)尺寸公差与配合的选择。

尺寸公差与配合的选择是在基本尺寸已经确定的情况下进行的尺寸精度设计，是对基准制、公差等级和配合种类进行的合理选择，它选择的原则是：在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。我们在测绘中通常采用类比法，参考相类似的部件的公差配合，通过分析比较来确定，合理选择公差配合，可以促进互换性生产，有利于提高产品质量，降低生产成本。

5.培养学生查阅资料和手册的能力

学生是未来的工程技术人员，应该培养他们查阅资料和技术手册的能力，学生在测绘中，遇上问题不要先问，而是先查，查阅标准、查阅教材、查阅手册。例如齿轮油泵，该部件中有螺栓连接、销连接，有齿轮传动，这些结构都需要学生动手去查阅有关手册，确定相关参数，保证零件尺寸和结构的正确性，这种训练为学生今后走上工作岗位，能独立完成工作打下基础。

6.转变师生角色，以学生为中心

制图测绘是在全面地学完了《机械制图》的基本理论之后开设的实践环节，是为了培养学生对机械制图课程的综合应用能力及动手能力，因此在整个教学实训过程中，要始终坚持学生处于主体的地位，教师只起到指导点拨的作用，切忌教师从布置到画图均面面俱到，使学生失去了主动性。

测绘中，教师应尽可能多地让学生多动手、多思考，多摸索，鼓励学生发现问题，并自己去解决问题，而教师则适当引导。例如如何拆卸部件并画装配体示意图、如何测量尺寸、如何确定零件的表达方案、如何查阅技术资料、如何较好地画出零件、装配体草图等，这些内容都由学生自己组织讨论、分析、研究，查阅资料，自己动手完成，而教师更多地起到辅导、引导、参谋、发现错误、提出修改意见的作用。这样可以很好地培养学生的实际动手能力、综合分析能力以及团队的协作精神。

7.改革测绘实训考核办法，提高测绘质量

测绘实训考核的目的是检验学生对已学知识与技能的掌握情况，也是对教师教学效果的一种评估。教师应改变那种仅仅根据装配图和零件图的图面质量来考核评价学生的做法，应采用过程考核和作品考核相结合的方式，制订比较科学合理的测绘考核体系，这对提高学生的实训效果十分重要。作者认为可以从以下几方面对学生进行考核：

(1)过程考核。教师在指导测绘过程中，对学生的学习态度、测绘进度、出勤情况应作详细记载，然后按比例给出成绩。

(2)提问考核。在每一个项目的教学过程中，通过与学生的探讨和提问考察其对理论知识的掌握、理解和应用等方面的能力，并做好记录;对学生的零件草图，采用一对一的批阅方式，通过提问可以考核学生独立完成图纸的情况和查找资料的能力，同时还可以帮助学生进行知识的查漏补缺，有效地抑制抄袭现象，调动学生的学习积极性。

(3)作品考核。主要是对学生上交的装配图和零件工作图进行考核，教师应列出科学合理的评分标准，对每个学生的作品给出公正的评价，对学生的劳动成果给予充分的肯定。

(4)答辩考核。测绘结束后，由专业教师组成答辩小组，对学生进行答辩及综合成绩考核，要求学生对整个测绘过程作一个描述，谈一谈自己的学习体会，再回答一些专业方面的问答，老师根据答辩情况给予一定的成绩。

对学生作全方位考核，评定出综合成绩，可以使制图测绘真正收到实效。

8.补充一些测绘实训内容

对成绩好、画图快的学生，可以让他们用CAD画零件工作图，这样可以保持他们对学习的浓厚兴趣，也使测绘实习的内容更加全面。

通过改革传统做法，优化测绘教学，为学生营造了良好的理论联系实际的环境，不仅提高了学生的绘图能力、读图能力、测绘能力和资料查阅能力，而且培养了学生团结协作、踏实工作、善于分析与一丝不苟的工作作风，为今后的专业课学习和走向生产一线工作打下了良好的基础。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[2]叶晓平，胡小平.加强制图测绘周环节教学 培养学生工程素质[J].丽水学院学报，2009(5).

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表面处理技术在模具发展中有着重要的作用。这是我为大家整理的表面处理技术论文，仅供参考!

显示器防护玻璃表面处理技术

摘 要：采用酸溶液湿法腐蚀和镀制增透、保护膜层的方法，对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行了工艺处理，使得表面反射率降低到2%以下，产品可见光波段平均透过率达到86%，表面硬度提高到7.0GPa。产品性能检测和试用情况表明，防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用，使用效果良好。

关键词： 防护玻璃;表面处理;反射率;硬度

中图分类号：TQ34 文献标识码：A

Display Protective Glass Surface Treatment Technology

WANG Bao-song, ZHANG Guo-sheng, XIE Qin

(Jinling machine factory of Jiangsu province, Nanjing Jiangsu 211100, China)

Abstract: Display protective glasses of a certain type instrument were technically processed by use of wet etching with acid solution and AR protective coating method. The reflectivity of surface was reduced to 2% below, the average transmittance of products was 86% in visible light, and the hardness of surface was enhanced to 7.0 GPa. The products' performance testing and trials expressed that, the protective glasses have good anti-glare, antireflective, scratch-resistant process and good behaviors.

Keywords: protective glasses; surface treatment; reflectivity; hardness

引 言

显示器作为当今社会一种极为常见的数据和信息的显示方式，在电脑、手机、仪器、仪表等多种设备上具有广泛的应用。根据特殊使用环境的要求，一些仪器设备的显示器往往不直接暴露于外界环境之下，而是在其外部增加一层防护玻璃。防护玻璃的作用主要是保护显示器，防止损坏。针对室外使用情况而言，由于外界视场中光源的强光会在玻璃表面形成较强的反射，影响显示图像在人眼的视觉效果，因此保护玻璃需要具有防眩光、增加透射的作用。王承遇等对玻璃表面结构、表征、测试和处理等方面技术的发展情况进行了报道[1]，文献[2]中指出防眩有三种途径：表面刻蚀、喷涂小颗粒成膜和表面镀膜。在多种防眩处理方法中，化学蚀刻因其方法简单、操作容易、适合于大面积玻璃蚀刻和大规模生产特点而倍受关注[3]。

本文介绍了对某型仪表用显示器防护玻璃的表面工艺处理的工作情况，采取酸溶液化学腐蚀的方法对防护玻璃表面进行处理以增加表面粗糙度，通过条件调节控制表面光泽度指标，使产品达到防眩作用亦不影响人眼视觉效果。后续采用硬质膜料在产品表面制备光学增透膜层，提高产品在可见光波段的透射率和表面硬度。本文制备的防护玻璃具有防眩、增透、抗划伤的作用，达到了较好的使用效果。

1 防眩层的制备

1.1 工艺条件

经材料成分分析，防护玻璃基材是以SiO2为主体，包含Na、Ca、Mg、K等离子的非晶氧化物。文献[4]中报道了在玻璃表面上采用化学腐蚀方法制备折射率连续变化的非均匀膜，该薄膜是折射率渐变的多微孔性结构，在宽光谱范围内有低的反射率，是一种耐久力较好的减反射膜。罗春炼等通过溶液组分含量的调整，研究了提高防眩玻璃透光率的影响因素[5]。对于制备条件上的控制而言，则需要适宜的腐蚀处理条件(温度、时间、反应物成分等因素)，才能使玻璃获得较高的透过率和雾度指标，以达到较好的防眩效果[2]。黄腾超等进行了应用于MOEMS器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[6]。

本文对玻璃所进行的湿法刻蚀，是采用氢氟酸和硝酸为腐蚀液，通过调节酸液比例、温度和时间参数，达到最佳腐蚀效果。腐蚀溶液是以1:1:2比例配比的氢氟酸、硝酸和水混合溶液，腐蚀温度为40℃，刻蚀时间为18～20min。刻蚀效果的评价指标为表面光泽度，即代表了表面反射率的指标高低。本文经试验制得的表面光泽度为50～51的保护玻璃，其性能符合产品性能要求的表面反射率小于2%的技术指标，达到对产品预定的刻蚀效果。

1.2 制备过程

按1:1:2的比例配比氢氟酸、硝酸和水的混合溶液，置于聚四氟乙烯容器瓶内。用水洗方法清洗玻璃表面，不需要腐蚀处理的一面用胶带纸屏蔽起来，将玻璃样片浸泡于混合液中，整体置于水浴恒温箱内，设置水浴恒温箱温度至40℃，保持时间18～20min。反应结束后立即取出玻璃样片，用蒸馏水清洗表面残留混合液，去除屏蔽层，并烘干表面水分。采用表面光学测定仪测量玻璃处理表面的光学反射特性，以保证样品质量。

2 增透、保护膜层的制备

2.1 膜层设计

根据防护玻璃产品的特点要求，需要在表面制备增透、保护膜层以增加光学透射和提高表面硬度。根据双层减反射膜设计原理，若限定镀制在折射率为ng的基底材料上的外层折射率为n1、内层折射率为n2的两层膜的厚度都是λ/4时，欲使波长λ0的反射光减至零，它们的折射率满足如下关系[4]

基底玻璃材料的折射率为1.517，若外层膜选用折射率为1.38的MgF2膜料，经(1)式计算可得n2值为1.70，故内层选用折射率为1.66的Al2O3膜料。在双层减反射膜的基础上构建三层减反射膜，在此两层膜中间插入半波长的ZrO2层，使得透射光谱平滑。在此基础上，对三层膜系结构进行优化，将厚度做了细微调节，使得平均透光率进一步提高，最后膜系结构为G/0.083Al2O3 0.125ZrO2 0.095MgF2/Air。膜系结构中采用了硬度较高Al2O3膜料，有助于提高防护玻璃表面硬度。

2.2 制备方法

文中所采用的镀膜设备为北京科学仪器有限公司生产的zzs-1100型光学真空镀膜机，有分子泵、行星转动装置、清洗离子源、光学膜厚监控仪的电子枪加热蒸发镀膜设备。镀膜前对防护玻璃表面使用乙醚溶液擦拭干净，进腔后进行离子清洗以改善表面性质，后按照膜系结构进行薄膜制备。工艺参数如表1所示。

2.3 指标检测

对膜层的光谱、附着力、摩擦等环境适应性进行了测试，膜层光谱测试曲线如图1所示，膜层的在0.4～0.76μm可见光波段范围内的平均透过率达到99%以上。经试验检测，膜层可通过GJB 2485-1995光学膜层通用规范[7] 对附着力、摩擦、温度、湿热、清擦性、耐溶性和水溶性的检测项目，质量可靠。

3 表面处理效果评析

经过防眩层处理和薄膜镀制的防护玻璃样件制作完成后，对其进行了性能指标检测。通过UV-3600紫外、可见、近红外分光光度计对样件可见光波段光谱进行测试，透射光谱曲线如图2所示，平均透光率达到86%。采用显微硬度计对玻璃样片进行硬度测试，镀膜后表面硬度达到7.0GPa，高于玻璃基底的表面硬度6.6GPa，提高了玻璃表面硬度和抗划伤能力。将防护玻璃安装于仪表显示器上，对其实际使用效果进行测试。在显示器通电状态下，通过人眼观察，显示器表面呈现清晰的图像画面。在太阳光照射情况下观察，显示器图像画面依然清晰，反射太阳光较弱，对人眼没有造成图像不清晰或不适的感觉，整体使用效果良好。

4 结 论

本文对某型仪表用显示器防护玻璃表面进行工艺处理，采用酸溶液湿法腐蚀处理获得防眩层，后利用电子枪加热蒸发镀膜方法制备表面增透、保护膜层。防护玻璃经湿法腐蚀处理，表面反射率指标降低到2%以下，镀制增透、保护膜层后，在可见光波段的平均透过率达到86%，表面硬度提高到7.0GPa。通过性能指标、环境试验和产品试用的方法对产品工艺处理效果进行评析，结果表明，采用该工艺处理的防护玻璃具有较好的防眩、增透和抗划伤的作用，使用效果良好。

参考文献

[1] 王承遇，潘玉昆，卢 琪等. 玻璃表面工程的进展[J]. 玻璃与搪瓷，2003，31(5)：45-50.

[2] 吴春春，杨 辉，袁 骏等. 抗静电防眩膜研究进展[J]. 材料科学与工程，2002，20(1)：133-135.

[3] 胡沛然，韩文爵，王海风等. Na2SiF6和ZnCl2对玻璃防眩光效果的影响研究[J]. 化工新型材料，2009，37(11)：84-95.

[4] 唐晋发，顾培夫，刘 旭等. 现代光学薄膜技术[M]. 杭州：浙江大学出版社，2006.

[5] 罗春炼，韩文爵，王海风等. 提高防眩玻璃透过率的主要影响因素[J]. 化工新型材料，2008，36(12)：89-91.

[6] 黄腾超，沈亦兵，陈海星等. 应用于MOEM S器件的K9玻璃湿法刻蚀工艺的研究[J]. 光学仪器，2004，26(2)：151-155.

[7] 国防科学技术委员会. 中华人民共和国军用标准 光学膜层通用规范 GJB 2485-1995[B]. 中国标准出版社，1995.省略。

铝合金燃油箱表面处理技术

【摘 要】本文概述了铝合金的表面处理技术，通过试验验证了几种铝合金的表面处理技术，分析了铝合金燃油箱的表面处理可行性，对解决铝合金燃油箱表面氧化变暗问题，提升产品外观，延长油箱寿命等具有积极意义。

【关键词】铝合金;燃油箱;钝化;氧化;金属覆膜剂

前言

随着重卡轻量化的发展重卡上的铁质燃油箱逐渐被铝质燃油箱替代，燃油箱采用铝合金材料，不但自重减轻一半以上，内部不生锈，而且铝合金燃油箱以光洁的表面深受用户的青睐，因此这种燃油箱市场前景广阔，逐渐成为应用趋势。但是铝合金燃油箱顾客购买时外观鲜亮，色泽美观，使用大约1年左右铝合金燃油箱“黯然失色”，其表面被雨水、泥沙等腐蚀后，色泽发暗，局部产生白色粉状霉点、发黄，油箱整体色泽不一，严重影响顾客的满意度，见下图1，通过对国内规模化油箱生产企业的了解，发现铝合金燃油箱的表面腐蚀，变色各油箱生产企业都遇到过，各生产企业也在一直寻求铝油箱的表面处理技术，鉴于此笔者对铝合金燃油箱的表面处理技术进行了研究。

图1 腐蚀后的油箱

1 铝制品表面处理技术概述

铝合金燃油箱材料为铝镁合金5052，属于防锈铝，其表面自然形成一层极薄的氧化膜(0.01-0.02um)，有一定的抗腐蚀能力。但这层氧化膜疏松多孔，不均匀，抗腐蚀能力不强，容易沾染污迹，因此铝合金制品通常要进行特殊的表面处理，铝合金的表面处理技术有：钝化、阳极氧化、电镀、喷涂等，这几种处理技术都比较成熟，在一些铝制品上均有应用。

电镀处理技术：铝合金燃油箱是封闭的空心容器，其重量轻，体积大，电镀虽然是一种成熟的处理工艺，电镀层外观漂亮、其耐腐蚀性也较好，但是在铝合金上直接电镀是相当困难的，因为铝表面的氧化膜使得电镀层对铝的附着力很差，因此铝合金电镀必须有特殊的表面预处理，再者铝合金的电镀成本较高，使得这种处理方式并不适合应用于铝合金燃油箱上。

喷涂处理技术：该技术的关键在于解决涂层与铝基体的附着力，因此喷涂前铝合金表面必须进行预处理，其表面预处理需要喷砂或拉毛，再加上磷化或钝化、氧化等形成喷涂底层后，才能形成良好漆膜。其工艺流程较多，喷漆成本较高，其漆膜颜色缺乏金属质感，一般顾客青睐铝合金金属的本色，因此这种处理技术也不适合铝合金燃油箱。若顾客对铝合金燃油箱的外观颜色有特殊要求，比如我公司根据客户的特殊要求也生产黑色的铝合金燃油箱，这种铝合金燃油箱必须经过预处理才能进行粉末喷涂，喷涂后的燃油箱经检测其外表面的耐腐蚀、耐侯性等性能都非常优良，只是产品成本较高。

阳极氧化、钝化、金属覆膜剂等处理技术：铝合金的表面处理技术中阳极氧化是应用最光与最成功的技术，也是研究和开发最深入与最全面的技术，经过阳极氧化处理其表面生成的氧化膜，耐蚀性、耐磨性、装饰性都有显著的提升，其表面可以生成透明的膜，也可以着色成各种彩色的膜。铝合金的钝化处理、金属覆膜剂处理等其工艺流程简单可以将铝制品直接浸入钝化液或者金属覆膜剂溶液中，也可以喷淋在铝制品上。这种处理技术属于化学转化处理，其表面形成的化学转化膜整体性能虽不及阳极氧化膜，但是这种处理技术经济、简便、快速、生产线简单，特别适合大批量零部件的低成本生产。

每种铝制品需要考虑多种因素，选择适合具体产品的处理技术，铝合金燃油箱的表面处理技术方面，目前国内对其研究的还较少，还没有成熟的处理工艺。为此笔者根据铝合金燃油箱的特点，对几种有可能应用的处理技术开展了工艺试验，探索最适合铝合金燃油箱的表面处理技术。

2 铝板表面处理技术试验过程

2.1 提供的试板情况

(1)阳极氧化膜试验，分别对铝合金板材进行了5um ，8um，12um的阳极氧化试验;

(2)透明钝化膜试验，与某钝化技术公司合作开展了铝合金的透明钝化处理试验;

(3)覆膜剂试验，与某化工公司合作开发的铝合金用金属覆膜剂，开展了相关工艺试验。

2.2 开展的试验如下

(1)耐柴油性试验

经各种表面处理的铝板，浸入柴油，经过120h浸泡，检验铝板表面膜层的完好性、附着力、厚度等都合格。

(2)耐泥浆试验

对各种表面处理的铝板经过240小时耐泥浆试验，试验结果全部合格，

(3)盐雾试验

进行了96h的盐雾试验，经处理的试板全部合格，随后再经过120h的盐雾试验，经处理的试板全部合格。

(4)耐灰浆(水泥)试验

第一次试验96h，第二次试验120h，试板经第一次96h水泥试验，未进行表面处理铝板不合格，其余铝板全部合格，第二次经120h水泥试验，透明钝化及金属覆膜处理的铝板合格，阳极氧化处理铝板有轻微腐蚀痕迹，清洗后留有白色痕迹。

2.3 试验结果分析

针对铝合金燃油箱的特殊性，笔者对成熟的几种铝板表面处理技术开展了相关工艺试验，对每种表面处理的铝板都进行了耐柴油性试验，耐泥浆试验，盐雾试验，耐水泥试验。从试验结果来看透明钝化表面处理技术，在铝板表面形成的钝化膜抵抗外界各种腐蚀的的能力较强，能够满足铝合金燃油箱的使用要求;阳极氧化表面处理技术，在铝板表面形成的阳极氧化膜，在耐水泥试验后表面存在轻微的腐蚀，通过对这种阳极氧化膜的深入分析，阳极氧化膜的膜厚及封孔质量是关键控制点，通过对本试验形成的阳极氧化膜检测，其封孔质量不达标，这种阳极氧化膜的其他性能满足使用要求，通过对5um、8um、12um阳极氧化膜的分析，考虑成本及阳极氧化膜的色泽与铝合金燃油箱的本色差别，5um、8um的阳极氧化膜可以应用于铝合金燃油箱的表面处理，需要注意控制阳极氧化膜的封孔质量。

表面进行金属覆膜剂处理，这种表面处理技术与透明钝化的处理技术类似，其优良的耐油、耐高温、防腐及操作方便性，在不改变金属现有外观情况下对各类易氧化金属表面可轻松实现长效防腐效果，是这几种处理技术效果最优的处理方式。

3 结论

本文针对铝合金燃油箱的使用要求开展了相关试验，通过试验验证了透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术应用于铝合金燃油箱的可行性。通过对铝合金燃油箱的适当的表面处理，不仅提高了铝产品外观，还改进了耐蚀、耐候性，满足了铝合金燃油箱的特殊使用要求，延长了产品使用寿命。

本文介绍的透明钝化、阳极氧化、金属覆膜剂表面处理技术，效果好，成本低，可以应用于铝合金燃油箱的工业化生产。

参考文献：

[1]朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术[M].北京：化学工业出版社，2004.