航天事业的最新成就范例6篇

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航天事业的最新成就范文1

载人航天的成功,是中国改革开放和社会主义现代化建设的又一伟大成就,是中国科技发展的新的里程碑,是中国人民自强不息的又一非凡壮举。成就这一举世瞩目的高科技领域宏伟事业,既靠我们雄厚的经济和科技实力作后盾,也需要巨大的精神力量来推动。正是在载人航天工程的实践中,在挑战世界尖端科技领域的艰难征程中,我们的航天人铸就了科学求实、开拓创新,艰苦创业、勇攀高峰,团结协作、无私奉献的载人航天精神。这一精神,为中国航天领域攻坚克难、不断进步提供了源源不绝的强大动力,也成为中华民族的宝贵财富。

“神舟”飞船载人升空,是航天人科学求实、开拓创新精神的结晶。载人航天是当今世界最复杂、最庞大、最具风险的工程,是技术密集度高、尖端科技聚集的高科技系统工程。中国航天人遵从科技发展规律,多学科科技人员经过了长期严谨、细致、艰苦的探索,解决了大量技术难题,不断应用最新的技术成果,从而使“神舟”五号实现了七大系统的独立自主研制,体现了中国在高科技领域的技术实力,跨越了美、俄等国四十年的发展历程。航天人孜孜以求的科学求实、开拓创新精神,把“科技强国”战略落实在载人航天的实践中,为中国在高科技领域赶上世界先进水平,实现跨越式发展,做出了卓有成效的贡献和意义重大的探索。“神舟”五号升空的耀眼光芒,昭示曾以璀璨发明领先于世界的中华民族,正在向世界科技中心舞台回归。

“神舟”飞船载人升空,是一代又一代航天人艰苦创业、勇攀高峰的硕果。在艰苦的创业条件下,广大航天人身居戈壁荒漠,胸怀凌云壮志,放眼世界科技先进水平,以昂扬奋发的精神状态,创造了中华民族科技进步的奇迹。从科研院所到试验基地,从北国寒冬到南国炎夏,从大漠风沙到瀚海惊涛,到处留下了航天人辛劳的足迹,洒下了他们不懈奋斗的汗水。艰难困苦,玉汝于成,十年一剑,光耀神州。一代代航天人艰苦奋进的动人业绩和英雄精神,正成为新时期我们民族一笔极为宝贵的精神财富。

“神舟”飞船一飞冲天,闪耀着航天人团结协作、无私奉献精神的光芒。载人航天是一项庞大而复杂的系统工程,全国一百多个行业、三千多家单位、一万余名科研人员,共同参与了“神舟”飞船各项目的研制、建设和试验。没有相互之间的默契配合、通力合作,就不可能造就今天中国航天事业的辉煌。载人航天又是一项需要忘我奉献精神的事业。为了祖国的航天大业,酒泉东风烈士陵园长眠了600多名航天人;为了“神舟”五号载人飞船成功,尽管14名航天员中仅可选出一人升空,每个人都为升空刻苦训练。无数的航天人经年累月默默无闻、尽职尽责地战斗在各自岗位上,奉献了青春年华,奉献了聪明才智,奉献了热血汗水。航天人团结协作、无私奉献的高尚境界,永远激励我们为了祖国和人民的崇高事业而奋斗。

载人航天精神是“两弹一星”精神的传承和升华,归根结底,是伟大民族精神的延伸和扩展,是实践“三个代表”重要思想的具体体现。它浸润于我们每一个人的血脉,植根于我们每一个人的心灵,正在化作我们进一步推动改革开放和现代化建设的强大动力。“神舟”五号载人飞船成功着陆喜讯传来的那一刻,南京大学万名学子签名的巨幅横标道出了亿万人民的心声:“发扬神舟精神、勇攀科学高峰、振兴中华民族”。

航天事业的最新成就范文2

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China

Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。

(1)专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。

(2)内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。

(3)课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?

(4)条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

航天事业的最新成就范文3

20__年精英表彰暨客户答谢会主持稿

会前友情提示:

(1)首先为了照顾我们会场中许多女士,请在座的男士不要在会场内吸烟!

(2)为了让您享受到安静和谐的气氛,请大家将手机关闭或调至震动档。

(3)请勿随意走动。文秘站网-

(晨操:向前冲)

男:女士们\先生们,

女:亲爱的来宾朋友们,

合:大家晚上好!

男:中国人寿保险股份有限公司绍兴分公司“寿险十年,感谢有你”—20__年度精英表彰会暨客户答谢会现在开始,我是主持人.

女:我是主持人,在这里请允许我代表中国人寿保险股份有限公司绍兴分公司全体同仁,对到会的精英和嘉宾表示最热烈的欢迎!

合:欢迎你们!

男:今晚,在这充满着喜庆的殿堂里,我们一起来分享累累的硕果;

女:今晚,在这洋溢着欢乐的气氛中,我们共同来回味成功的喜悦。

男:回顾20__年,中国人寿要向各位献上一份优异的成绩单。

女:下面我们将相关事迹向大家作一简单汇报。

男:20__年5月31日中国人寿获评世界著名品牌,以457.46亿元人民币的品牌价值入选行业十佳品牌,在所有入围的保险企业中排名第一。

女:20__年7月2日“首届中国消费者喜爱品牌民意调查”结果在人民大会堂揭晓,中国人寿获消费者最满意最喜爱的第一品牌。

男:中国人寿当选“20__财经风云榜”最受信赖保险公司

女:中国人寿获20__年度中国最佳表现公司。

男:中国人寿获LOMA亚太区教育成就大奖

女:中国人寿独家承保“神六”航天员,

男:中国人寿为航天事业发展保驾护航的“神六”航天员获保险保障超千万元

女:20__年,中国人寿是充满精彩和辉煌的一年;

男:20__年,我们绍兴分公司同样是充满生机和活力的一年。

女:20__年,中国人寿绍兴分公司开展了一系列业务推动,“春雷行动”我们用勤奋和真诚谱写了国寿绚丽的篇章;

男:“百强精英挑战赛”业务伙伴发扬勇往直前、顽强拼搏的精神,取得了骄人的成绩;

女:“激情盛夏”活动中,我们以饱满的激情、用辛勤的汗水克服了一个又一个困难,创造了一个又一个的奇迹;

男:“秋季大练兵·鸿鑫大决战”,我们更是上下齐心、开拓进取铸就了事业上一个又一个的精彩和辉煌。

女:此时此刻,我们有理由骄傲,有理由自豪,更有理由为公司、为自己的成功喝彩!

男:今天,我们20__年度脱颖而出的营销精英都相聚在咸亨大酒店的咸亨殿,共同来分享成功的喜悦。

女:员工的成功是领导最大的欣慰,因此,我公司领导非常重视本次会议,在繁忙的年终工作中抽出时间亲临会议现场。出席今晚答谢会的公司领导有:

男:中国人寿保险股份有限公司绍兴分公司党委书记、总经理XXX先生;

女:中国人寿保险股份有限公司绍兴分公司党委委员、副总经理XX先生;

男:中国人寿保险股份有限公司XX分公司个险销售部经理XXX先生;

女:同时来参加的还有来自各县(市)支公司的领导们,对于他们的到来让我们用热烈的掌声表示欢迎!

男:接下来我们有请中国人寿绍兴分公司党委书记、总经理XXX先生上台致欢迎辞。

(掌声感谢)

男:接下来我们有请中国人寿绍兴分公司党委委员、副总经理XX先生上宣读20__年度表彰文件。

(掌声感谢)

女:接下来让我们一起来领略精英们的风采。

(胶片)介绍精英及所邀嘉宾。

××精英非常感谢所有客户对她的支持和关爱,今晚她特别应该感谢的客户是来自某某企业的董事长×××先生,今天他也来到了我们的现场并为×××颁奖,对他的到来我们表示热烈的欢迎。(逐一介绍)

现在颁奖开始,在颁奖前作友情提醒:

报到名字的精英及所带的客户嘉宾一对一对在右边相对应排成两队,获奖精英首先在礼仪小姐的引领下上台,再由礼仪小姐引领客户嘉宾上台为精英颁奖,颁奖结束后先由礼仪小姐的引领客户嘉宾回回座,再由礼仪小姐的引领精英回座(并合影)

首现颁发的是

一、__奖:

请报到名字的精英及所带的客户嘉宾一对一对在右边相对应排成两队。

在这里对为我们获奖精英颁奖的客户嘉宾表示衷心感谢,同时对获奖的精英表示衷心祝贺,请回座。

二、__奖:

请报到名字的精英及所带的客户嘉宾一对一对在右边相对应排成两队。

在这里对为我们获奖精英颁奖的客户嘉宾表示衷心感谢,同时对获奖的精英表示衷心祝贺,请回座。

三、__奖:

请报到名字的精英及所带的客户嘉宾一对一对在右边相对应排成两队。

在这里对为我们获奖精英颁奖的客户嘉宾表示衷心感谢,同时对获奖的精英表示衷心祝贺,请回座。

四、__奖:

请报到名字的精英及所带的客户嘉宾一对一对在右边相对应排成两队。

在这里对为我们获奖精英颁奖的客户嘉宾表示衷心感谢,同时对获奖的精英表示衷心祝贺,请回座。

女:刚才在颁奖的时候我们看到的我们获奖的精英们个个都是光彩熠人,我们很清楚他们每一份收获的背后都孕育了一个个美丽的故事;每一次享受喜悦的同时都会对默默支持你们的客户报以由衷的感谢。

:接下来有请国寿舞蹈队为我们带来的舞蹈表演。女:感恩的心,感谢有你,因为有你所以才有勇气做我自己.这道出了我们营销精英的感谢之意承诺之心,姑娘们的一曲“感恩的心”跳出了我们全体业务伙伴的感恩之情.

男:的确,公司能有今天的辉煌要感谢业务精英昨天辛勤的付出,我们业务精英能相聚在此共同庆祝成功的喜悦要感谢所有支持和关爱他们的客户.

女:同样,我们千千万万的客户通过保险享受到利益和保障时也在默默地感谢我们公司,感谢服务于他们的营销伙伴,感谢我们的寿险行业.

男:寿险行业是朝阳行业,它在人们的经济生活中发挥着日益显著的作用,我们寿险业承担的社会责任和历史使命也将与日俱增!

女:55年的历史让中国人寿成为亚洲最具知名度的人寿保险公司。20__年中国人寿再次成功入选世界500强排名第212位,在中国进入500强的企业中排名第四。20__年6月24日中国人寿经国务院批准正式改制为股份制保险公司,并以优良的资产组合于20__年12月17日、18日分别在美国纽约、香港成功上市。

男:接下来请观看当时的上市盛况。

播放CCTV

男:20__年的中国人寿谱写了具有里程碑意义的光辉篇章,

女:中国人寿以令人信服的实力在纽约和香港成功上市已经两周年。

男:20__年的中国人寿继续创造了令人自豪的辉煌。

女:中国人寿以国内企业排名第4的身份成功入选世界500强,排名212位。

男:辉煌而瞩目的成就,印证了中国人寿的优势和实力,

女:中国人寿能取得如此辉煌的成绩离不开公司员工和业务精英的辛勤付出;更离不开客户对我们的支持与关爱;也离不开广受老百姓喜爱的国寿产品。

男:尤其是股改上市后推出的新险种——XX,更是受到广大客户的热烈追捧。

女:中国人寿绍兴分公司20__年也借着“XX”的东风以保费10亿元的佳绩,坐拥越城60的寿险市场。

男:如此受市场热爱的XX究竟有怎样的魅力呢!借助今晚的答谢会,我们公司请到优秀讲师为大家献上一份精心准备的礼物,接下来请允许我向各位嘉宾介绍一下讲师的一些情况,,下面让我们用热烈的掌声有请讲师上台。(专题时间)

女:谢谢先生精彩的授课,在此,我要补充一下,先生拥有多年的金融和保险研究经验,通过他刚才的精彩授课,让我们了解到了最新的理财观念,最新的国寿资讯以及一条全新的投资渠道

男:通过刚才的介绍,让我们看到了寿险行业的闪光点,他的收益比银行要高,流动性比房产要好,风险性比股票\期货要低,而且最重要的一点就是全部都是免税的.

女:真可谓是前途无量,让人受益菲浅!

男:中国人寿作为行业的领跑者,我们曾赢得光荣和至尊。

女:中国人寿还将在大浪淘沙的博击中,再度辉煌、一路领先。

男:在这里我们真诚地邀请在座的各位鼎立相助,一路同行

女:有您的同行,我们将会快马加鞭,再创辉煌。

男:各位嘉宾,我们今天的恳谈会一方面是向各位贵宾汇报我们公司的发展状况,另一方面也是能够及时地向大家展示我们公司最新产品。

女:为了答谢各位嘉宾多年来一贯的支持和厚爱,也为了能够让大家尽早拥有国寿最新产品,接下来我们将进入合作恳谈时间,

男:我们有一份签约合作意向书,请大家填写完整,不清楚的地方大家可以向客户经理以及工作人员进行咨询,你的意向决定以后,稍后将会在工作人员和客户经理的带领下,上台与总亲自签约.现在有请我们的礼仪小姐为各位嘉宾发放资料。(音乐响起)

男:我们有十分钟的交流和洽谈时间,签订合作意向书后可以交给最近的工作人员,稍后您将在客户经理的带领下,上台与X总亲自签约。我们的X总也特意为上台签约的嘉宾准备了一份精美礼品()。

男:真诚的感谢大家对我们的信任,真诚的祝愿大家未来的事业蓬勃发展,生活美满幸福。

女:美妙的音乐已经响起,丰盛的酒宴已经呈上,接下来我们即将进入今天的晚宴时间,让我们有请中国人寿保险股份有限公司XX分公司总致祝酒辞。

男:谢谢总对我们的美好祝愿,让我们欢欢喜喜的共度一个美好的夜晚,

下面请欣赏女声独唱《大树对根的情谊》

女:真诚的感谢大家对我们的信任,真诚的祝愿大家未来的事业蓬勃发展,生活美满幸福!

男:今夜因您的到来而蓬荜生辉,今夜因您的加盟而星光灿烂.

女:今夜充满温馨,今夜充满真情,今夜连空气中也飘着美好的祝愿.

祝各位在未来的日子里:

航天事业的最新成就范文4

关键词: 新高考模式 地理选考 兴趣度 职业幸福感

2017年实行的新高考改革细则于2014年11月中旬由省教育厅正式公布。此次改革最大的变化就是将高考与学业水平考试相结合。高考总成绩=必考科目成绩(语数外3门)+选考科目成绩(7选3)。选考科目为高中学考科目中的7门:政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术(含信息技术、通用技术)[1]。截止到2016年10月中旬,2017届的毕业生已经参加过一次7选3的高考。

据此,地理学科――一门在初中由《科学》、《历史与社会》分散涉及的非独立学科,不再作为2014级学生的文综学科而成为选考科目。这门以往理科生眼中的文科学科,文科生眼中的理科学科,就被更加边缘化了。那么,新高考背景下学生究竟如何对待地理学科,尤其进入高二阶段,学生面临7选3的选择,可能受到许多因素的影响。在新的高考背景下,学生犹如在超市里选购商品(学科)的顾客,老师则形同商品促销员,要展现亮点吸引驻足观望的顾客。一位学科老师的价值在于被学生认可。试想,如果选考的人数非常少,班级也就相应减少,学科教师就会有富余,那该学科的老师在学校里就真的被边缘化了,成为学校“无用的人”。所以,唯有增强地理学科的内功,提高地理学科在学生中的分量,增加地理选考率,地理教师才能获得满满的职业成就感和幸福感。

高考模式的改革,必然给一线老师的“教”与学生的“学”带来一定的影响。那么,在改革的时代,师生该如何开展教与学呢?其实《高中地理课程标准》给了我们答案――“培养现代公民必备的地理素养”,即从学生的全面发展和终身学习出发,在教学中提供现代公民必备的地理知识,增强学生的地理学习能力和生存能力,引导学生关注人口、资源、环境和区域发展等问题[2]。这是高中地理教育的首要理念,也是地理老师的“尚方宝剑”。不管考试制度如何改革,我们的教育理念是不变的,培养目标是恒定的。

一、教学实践

如何营造一个“高效课堂”,既能渗透高中地理教育理念的使命,又能完成全体学生的学考教学任务,还能为部分参加高考的同学提供保障,亟待一线老师摸索研究。笔者从自身的教学经验和反思中,在课堂教学中追求“低重心、高效率”,立足学生学情和兴趣,积极开展了如下四类课堂实践:

(一)走出去,拿进来――一轮红月和六朵棉花引发的课堂效应

兴趣是最好的老师,兴趣也是学生持之以恒学习的原动力。缺乏兴趣难免出现三种效应:(1)课堂40分钟专注度不够导致听课效率低下;(2)课后作业时间不够用时会牺牲地理的学习时间;(3)畏难心理导致遇难而退或者一知半解时不求甚解。

地理课堂如果仅局限在教室内,难免枯燥乏味。所以老师要积极创造“走出去”、“请进来”的机会,为课堂注入活力,激起同学们的学习兴趣。

案例一:一轮红月。《地理Ⅰ》第一章有个“观测月相”的天文活动。适逢2014年10月8日有天文奇观“月全食”,笔者及时把握教学机会,在当天的课堂上把月全食的形成原理、当次月全食的时间、观测要求一一进行介绍,并对“红月亮”的形成原因和同学们进行了探讨。

当天晚上,师生共同观测。无奈天公不作美,云层较厚,整个观测过程不理想,而且没有预计中的“红月亮”现象,师生都有些失望!

第二天的地理课堂上,师生再次探讨“天文观测选址”的要求,同学们很容易得出:天气晴朗、天空少云、灯光污染少、大气污染少等条件。这一次观测活动虽然不成功,却让同学们对怎样才能观测成功的区位条件印象深刻,比老师单纯讲,效果好多了。

生活中处处有地理,这就要求教师有一颗善于发现地理现象的心。例如此次的天文现象,近期发生的与地理学科相关的新闻事件(如2016年7月9日影响本地的“尼伯特”台风,结合选修模块《自然灾害与防治》分析成因危害等)、本地区乡土自然地理(气候、地形、土壤、河流、植被)、人文地理(工农业、城市、交通、物产)等都可以作为多元的课程资源,将地理教学延伸到课堂之外。“走出去”的地理课,学生不仅兴趣高,而且内容知识性、实用性都很强。在这个过程中,学生养成了留心获取身边地理信息与分析问题的习惯和能力,而这种能力一旦获得,那真是终身受益的。

案例二:六朵棉花。国庆假期,正是棉花成熟的季。虽然教材中并没有涉及棉花的教学,但笔者及时采摘并将棉花带入课堂,收到了意想不到的好效果。

笔者分别采摘了一颗尚未开放的棉桃、三朵处于不同开放程度的棉花、一朵采完后的棉壳、一朵烂棉。一进教室,同学们就被笔者手里的棉花给吸引了,大家兴致勃勃地又是摸、又是扯、又是用力掰,课堂气氛异常活跃。笔者一一解答同学们的疑问:棉桃好重啊――因为尚未盛开的棉桃里有水分,棉絮很湿;很难用手掰开――棉瓣的盛开靠阳光晒;烂棉怎么形成的――棉瓣开放的时候遭遇了雨水没有及时晒干,发霉后又被虫蛀……

笔者接着提问:根据棉桃水分足、棉花盛开等特点,你能推测哪些地方适合种植棉花?我们国家最适合大面积种植棉花的地区是哪里?世界上盛产优质棉的国家是哪个?经过热烈的讨论,同学们从“温暖湿润”修正到“温暖干燥、光照充足、水源充足”;从“采棉大军入疆”联系到南疆最适合种棉花;从四大文明古国埃及联想到衣食富足的长绒棉之乡。

同学们又有疑问了:按理我们这里也是适合种植棉花的,为什么看不到呢?笔者又引导大家思考单位面积土地的经济效益,大家意识到了市场经济下一块土地上种什么,除了气候等自然条件适合,还要考虑经济效益。

最后笔者让同学们细心观察青棉桃和盛开的棉瓣下叶子的区别。同学们立即发现采摘棉花时可能会把枯叶带进棉絮,这样就会影响棉花的品质。该如何解决这个问题呢?大家纷纷献计献策:要是能够培育出一个优良的品种,在成熟期棉叶能够自动脱落,该多好啊!

既然没有机会把学生带出课堂到棉花地里去实地观察,那不如教师花时间去采集标本,把标本“拿进来”。本节课此环节用时不长,但师生兴致高昂、讨论热烈。教师创设适宜的情境,巧妙的设问和对学生疑问的引导,表面上看似闲庭信步,实际上却能展现出过硬的素质、丰富的知识储备和对课堂的掌控能力。

诸如“六朵棉花”这样的实物或情境一出现在课堂上,学生们就会蹦出自己的疑问,老师在此基础上不断地进行追问,学生在这些任务的驱使下,就会积极主动地整理自己的已有知识、归纳辨析同伴的观点然后总结构建自己的知识架构,最终形成记忆深刻的新认知。

如此“走出去、拿进来”,教与学的方式发生了转变,学生学习的积极性和兴趣度就在那一刻被调动和点燃。在他们好奇对地理事物进行观察、体验和探索中,动手能力、探究、合作学习的能力和理论结合实际的能力也相应地得到了提高,体现了地理课程的基本理念之一――重视对地理问题的探究[2],实现了由“要我思”到“我要思”、“要我学”到“我要学”的转变,学生在学习过程中不断地自我完善,自我提升。

(二)重律,循序进――“学案导学”提效果

很多同学还延续着初中时的学习习惯,希望老师能经常发些提纲类的资料,最好能有听写抄写作业,把高中地理尤其是《地理Ⅰ》当成纯文科学习,认为死记硬背就可以考高分,或者说学生心理上依赖老师,不愿意主动思考、整理、提炼。因此,教学中一些理论性相对较强的知识点,应如何深入浅出、循序渐进,既避免让学生死记硬背,又能学会举一反三的学习方法是值得教师思考的问题。

笔者在教授“地质构造与地表形态”时,采用了学案导学的方式。

1.认知――教材处理

圈一圈、划一划:(1)常见的地质构造分哪两大类?(2)哪类岩石在什么条件下形成褶皱?(3)形成断层的三个条件是什么?

2.归纳――表格整理

3.探究――背斜构造与向斜构造的判读(岩层弯曲状况、岩层新老关系)

4.实践――了解地质构造的地理意义

(1)找矿(石油、天然气);(2)找地下水:(3)挖隧道:(4)桥、坝、房屋等工程建设要避开。

一些理论性较强的知识点,如果教师没有运用合适的教学方法,将会直接影响学生对该知识的理解。在缺乏有效理解的情况下,学生往往采用低效的死记硬背方法。如此,不但记忆不深刻,而且不会灵活运用。因此,教师在处理该类知识时要及时发现学生认知困难所在,通过设计系列循序渐进的问题梳理知识点内在的联系,化解学生思维的障碍[4]。学案导学就能起到很好的作用。

此学案非常简短,但清晰地呈现了步步深入的学习过程,尤其是第四部分“实践”环节,让学生明白学习这些理论知识的目的和用途。同时,这则学案启发学生要举一反三学习:教材呈现的理论知识是什么?是否可以(用列表法来)归纳(对比)突出重点?该理论知识的实践意义是什么?教学实践证明先理解后记忆,才是最适合《地理Ⅰ》的学习方法。通过老师的点拨和学案的引导,学生逐步学会了对地理信息进行整理和分析,强化了学习效果。

(三)似无心,实有意――预复习作业形式的巧设计

一节课结束时,老师往往会布置为下节课学习准备的预复习作业,某些同学对待预复习作业的态度完全取决于当天其他学科的作业量。这说明即使同学们能意识到预复习作业的重要性,但由于其他科目的影响,预复习作业往往被忽视。

针对上述情况,笔者想起教研室曾举行过一次“我最满意的一份作业设计”,获得一等奖的是一份《常见的天气系统》的预习作业设计,给老师们留下了深刻的印象。受其启发,笔者在教学中也进行了尝试,收效很好。

附预习作业设计:

《常见的天气系统》预习作业布置

内容:在下列表格中记录校运会期间和本周末的天气变化情况,并思考导致天气变化的原因。

形式:通过收看电视气象节目的天气预报和自身实际观察,记录每天的天气状况(包括温度和降水);住校生可以收听午间的校广播预报,做好记录。

“学习对生活有用的地理”,就是要培养学生利用课堂所学知识指导生产生活实践。这份作业的设计者提前关注到学校运动会期间会遭遇冷锋过境这一天气变化,看似无心、实则有意地要求同学们记录校运会期间的天气情况,并思考导致天气变化的原因。既顺应了学生“无课业负担地享受运动会”的特殊心情,又充分利用了他们特别关注运动会期间天气的心理,不露痕迹,巧妙地完成了《常见的天气系统》新课学习前的一份重要预习作业。

事后的授课效果表明,这次的课前预习作业对学生学习新课及课后如何运用该知识点帮助很大。由于是实实在在从生活中取得的亲身体验,同学们印象非常深刻,对冷锋系统过境前后的特点有了深刻的理解。

附复习作业设计:

《水循环》复习作业

作业内容:研究性学习――“调查家乡的河流”

《地理教学指导意见》提出了“理解水循环的地理意义”这一基本要求。传统的课后作业形式往往要求学生熟记“意义”,再做几道选择题或者填空题。对此,笔者重新设计了研究性复习作业,布置学生利用周末时间去做调查,旨在实现《学科指导意见》中倡导的“让学生在调查中发现问题、提出探究方案、找到解决对策,并尝试撰写调查报告”[3]的要求。实践证明,这样的复习作业形式激发了学生的探究兴趣,真真实实地用自己的所见所闻关注了家乡的河流、水资源状况,更好地理解了“水循环更新陆地淡水资源”与“过度水污染”之间的矛盾。

(四)低重心,蕴深远――渗透科学素养、爱国主义、辩证唯物主义教育

新版《地理教学指导意见》将“地球的运动”一节定位为发展要求,无基本学习要求,教学难度和学习难度不大。由于课时的限制,老师不可能对此内容深入全面地讲解。很多老师无所适从。其实不然,老师的教学不仅要着眼于考试,还要在教学中激发学生探究地理问题的兴趣,养成求真、求实的科学态度,提高地理审美情趣。

笔者在教授《地球所处的宇宙环境》时,结合人类第一次登上月球的图片,补充了前苏联登月失败的经过及我国探月工程计划的内容。在对比中让学生意识到我国航天事业起步迟,发展快,航天之路曲折艰难的实情。同时,笔者及时在课堂上传递获得的最新新闻――2016年11月神舟十一号成功完成任务后,中国透露太空探索计划:2017年发射“天舟一号”货运飞船,将与天宫二号空间实验室交会对接;2018年发射“天和一号”空间站核心舱;2022年完成空间站建设;新一批航天员(包括女航天员)选拔;为其他国家培养宇航员,等等。课堂上笔者以展望的口吻对同学们说:“也许不久的将来,老师和学弟学妹们用的地理教材和图册中就有我们班×××同学的名字和事迹。”鼓励同学们努力学习科学知识,挑战困难,激发立志投身祖国航天事业的豪情。

《太阳对地球的影响》的教学活动,正值农历八月十八,同学们都熟悉钱塘江潮水。笔者及时引入这个乡土地理的案例,从曾经的无穷水患,到今天的旅游奇观,是一个典型的“利弊共存、化弊为利”的成功案例。由此教育学生,太阳活动、太阳辐射,以及任何一种地理事物或现象,都要全面认识其利弊,并积极化弊为利,为人类所用,促进学生形成辩证唯物主义的意识。

无论高考形式如何改变,在课程实施过程中,知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标是一个不可分割的整体[2]。有时,教育的成功并不是用学生考试成绩的等级,或者有多少学生选择地理作为高考科目来衡量的。或许很多年后,老师课堂上讲的知识点学生已经淡忘,但当年地理课上,老师寓意深远的一两句话深深触动了学生的心灵,可能就是他(她)一辈子的记忆和收获。

二、教学反思

地理学科创新教学的实践取得了较好的效果。在与学生交流时感到教与学中有不少的亮点和小惊喜,尤其是学生那句:“老师,我们觉得你不像是在讲课本,讲纯知识……引申开的知识更能记忆深刻,很喜欢这样的课……”因此笔者相信,只要坚持,肯定会有成效。

1.充实课程资源

地理课程标准提出,教科书不再是唯一的地理课程资源,在实践中要促进课程资源的开发与建设,以适应课改和时展对课程资源多样化的要求。笔者以为,在此研究和实践过程中,教师适时引入课外知识、实物展示等,都可以创造性地成为地理课程资源。

2.提升教师素养

在课堂实践中,教师应有标新立异的思维,不是教材、教参资料的人工传声筒,对教材内容、课堂预设与生成应有深刻的思考和灵活的应用。这个过程,提高了教师的教材处理能力、课堂掌控和实践能力,使自身的教学理水平得以提升。

3.提高学生能力

课堂中的很多实例应来自于生活实际,贴近学生,教师应及时捕捉信息,巧妙引入,为学生营造更加广阔、真实的思考空间。利用教授新课,挖掘教材中蕴含的深远意义,适时地给予学生点评和鼓励,使他们在循序渐进的思考过程中扫除障碍,由疑惑走向清晰,享受学习的快乐,提高课堂教学效率和学业成绩,塑造良好的性格和学习品质。

4.打造高效课堂

最好的老师能让学生拥有持续的学习兴趣,地理教师应通过多种途径、多种手段提高地理课堂教学效果,既能站在学生终身发展的高度去深远备课,又能从学生的实际学情出发,“低重心”地浅显教学,尽量顾及每一位同学,增强他们学习的乐趣与自信。

要在课堂中讲授源于教材又高于教材的知识,教师就必须在课前做更多的、充分的准备。学情的研究、教材的钻研、导学案的设计、学生疑问的解释等,对教师的专业素养、应对能力等都是一种挑战。

三、结语

在2016年教师节前夕说,广大教师要做学生锤炼品格的引路人,做学生学习知识的引路人,做学生创新思维的引路人,做学生奉献祖国的引路人[5]。如何当好总书记眼中的“引路人”?如果选考地理学科的学生太少了,连上课的机会都没有了,没有机会和学生探讨地理问题,又何谈引路?地理学科具有文理兼备、综合性强的优势,因此,地理教师应集思广益多渠道地提高学生学习地理的兴趣,既能落实高中地理课程要求,又能提高高考选考率,增强地理老师的职业成就感。

参考文献:

[1]浙江省教育考试院网站新闻.2014.11.

[2]全日制义务教育地理课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2013:3-8.

[3]浙江省普通高中学科教学指导意见(2014版)[Z].杭州:浙江教育出版社,2014:4-13.

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关键词:数控机床;进给伺服系统;发展趋势;

自20世纪末开始,我国制造业就开始了由制造大国向制造强国迈进的脚步,机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素,既是生产力要素,又是重要商品。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来,我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强,无论在精度、速度、性能,还是智能化方面都取得了相当的成绩。在国际贸易中,很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的主要机电出口产品。因此,对数控机床技术的发展历程进行总结分析,将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的目标。

一、数控机床的发展进程

自上世纪50年代以来,世界数控机床主要经历了数控NC(NumericalControl)和计算机数控CNC(ComputerNumericalControl)2个阶段。数控NC阶段主要经历了以下3代:第1代数控系统,始于50年代初年,系统全部采用电子管元件,逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第2代数控系统,始于50年代末,以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。第3代数控系统,始于60年代中期,由于小规模集成电路的出现,使其体积变小、功耗降低,可靠性提高,推动了数控系统的进一步发展。计算机数控CNC阶段也经历了3代:第4代数控系统,始于70年代,当首个采用小型计算机的CNC装置在芝加哥展览会上露面时,标志着CNC技术的问世;第5代数控系统,始于70年代后期,中、大规模集成电路技术取得成就,促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生,并逐步应用于数控系统;第6代数控系统,始于90年代初,受通用微机技术飞速发展的影响,数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础,向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件,其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的目标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。

1、进给伺服系统

进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,它是一个很典型的机电一体化系统,主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件(电机)、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。根据系统使用的电动机的不同,进给伺服系统分为4大类伺服系统:步进伺服系统,直流伺服系统,交流伺服系统,直线伺服系统。

步进伺服系统。在20世纪60年代以前,步进伺服系统是以步进电机驱动的液压伺服电动机或是以功率步进电机直接驱动为特征,伺服系统采用开环控制。步进伺服系统接受脉冲信号,它的转速和转过的角度取决于指令脉冲的频率或个数。由于没有检测和反馈环节,步进电机的精度取决于步距角的精度,齿轮传动间隙等,所以它的精度较低。而且步进电机在低频时易出现振动现象,它的输出力矩随转速升高而下降。又由于步进伺服系统为开环控制,步进电机在启动频率过高或负载过大时易出现“丢步”或“堵转”现象,停止时转速过高容易出现过冲的现象。另外步进电机从静止加速到工作转速需要的时间也较长,速度响应较慢。但是由于其结构简单、易于调整、工作可靠、价格较低的特点,在许多要求不高的场合还是可以应用的。

60~70年代后,数控系统大多采用直流伺服系统。直流伺服电机具有良好的宽调速性能。输出转矩大,过载能力强,伺服系统也由开环控制发展为闭环控制,因而在工业及相关领域获得了更加广泛的运用。但是,随着现代工业的快速发展,其相应设备如精密数控机床、工业机器人等对电伺服系统提出越来越高的要求,尤其是精度、可靠性等性能。而传统直流电动机采用的是机械式换向器,在应用过程中面临很多问题,如电刷和换向器易磨损,维护工作量大,成本高;换向器换向时会产生火花,使电机的最高转速及应用环境受到限制;直流电机结构复杂、成本高、对其他设备易产生干扰。

交流伺服系统针对直流电动机的缺点,人们一直在努力寻求以交流伺服电动机取代具有机械换向器和电刷的直流伺服电动机的方法,以满足各种应用领域,尤其是高精度、高性能伺服驱动领域的需要。但是由于交流电机具有强耦合、非线性的特性,控制非常复杂,所以高性能运用一直受到局限。自80年代以来,随着电子电力等各项技术的发展,特别是现代控制理论的发展,在矢量控制算法方面的突破,原来一直困扰着交流电动机的问题得以解决,交流伺服发展越来越快。直线伺服系统永磁同步直线电机在推力、动态性能、定位精度方面比其他直线电机更具优越性,因而PMLSM越来越多的用于直线伺服系统中。但由于直线伺服系统存在很大的参数摄动和负载扰动,此外还存在“边端效应”等问题,因此,采用传统的比例(P)或比例积分(PI)位置调节器的矢量控制系统很难满足高性能伺服系统的要求。

2、机械传动系统

机械传动系统由数控机床的主传动系统,进给运动系统,回转工作台与导轨组成。数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。主传动系统组成包括主轴电动机、传动系统和主轴组件等。其中动力源部分包括:电机;传动系统包括:定比传动机构、变速装置;运动控制装置包括:离合器、制动器;执行件包括:主轴等。进给运动是以保证刀具与工件相对位置关系为目的,被加工工件的轮廓精度和位置精度都受到进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的直接影响。进给运动是数字控制系统的直接控制对象。对于闭环控制系统,还要在进给运动的末端加上位置检测系统,并将测量的实际位移反馈到控制系统中,以使运动更准确。回转工作台的作用:按照数控装置的指令做回转分度或连续回转进给。导轨的作用:起导向及支承作用,它的精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了保证数控机床具有较高的加工精度和较大的承载能力,要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性,同时应尽量使导轨结构简单,便于制造、调整和维护。数控机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。在数控机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。

1)液体静压导轨:在两导轨工作面间通入具有一定压力的油,形成静压油膜,使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态,摩擦系数极低,多用于进给运动导轨。

2)气体静压导轨:在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体,使两导轨面形成均匀分离,以得到高精度的运动。这种导轨摩擦系数小,不易引起发热变形,但会随空气压力波动而使空气膜发生变化,且承载能力小,故常用于负荷不大的场合。

3)贴塑导轨:在动导轨的摩擦表面上贴上一层由塑料等其它化学材料组成的塑料薄膜软带,其优点是导轨面的摩擦系数低,且动静摩擦系数接近,不易产生爬行现象;塑料的阻尼性能好,具有吸收振动能力,可减小振动和噪声;耐磨性、化学稳定性、可加工性能好;工艺简单、成本低。滚动导轨的最大优点是摩擦系数很小,一般为0.0025~0.005,比贴塑料导轨还小很多,且动、静摩擦系数很接近,因而运动轻便灵活,在很低的运动速度下都不出现爬行,低速运动平稳性好,位移精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差,结构比较复杂,制造成本较高。近年来数控机床愈来愈多地采用由专业厂家生产的直线滚动导轨副或滚动导轨块。这种导轨组件本身制造精度很高,对机床的安装基面要求不高,安装、调整都非常方便。

3、数控机床加工程序的结构

数控机床程序分成程序开始、程序内容和程序结束三部分。

第一部分程序开始部分。主要定义程序号,调出零件加工坐标系、加工刀具、启动主轴、打开冷却液等方面的内容。数控程序主轴最高转速限制定义G50S2000,设置主轴的最高转速为2000RPM,对于数控车床来说,这是一个非常重要的指令。坐标系定义如不作特殊指明,数控系统默认G54坐标系。返回参考点指令G28U0,为避免换刀过程中,发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉,一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点,并离开主轴一段安全距离。刀具定义G0T0505M8,自动调5号左偏刀5号刀补,开启冷却液。主轴转速定义G96S150M4,恒定线速度S功能定义,S功能使数控车床的主轴转速指令功能,有两种表达方式,一种是以r/min或rpm作为计量单位;另一种是以m/min为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。G97:转速指令,定义和设置每分钟的转速。G96:恒线速度指令,使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。

第二部分程序内容部分。程序内容是整个程序的主要部分,由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成,每个字又由地址码和若干个数字组成,它表示数控机床要完成的全部动作。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段,并增加了进给量的功能定义。F功能是指进给速度的功能,数控车床进给速度有两种表达方式,一种是每转进给量,即用mm/r单位表示,主要用于车加工的进给;另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量,即用mm/min单位表示。主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。

第三部分程序结尾部分。在程序结尾,需要刀架返回参考点或机床参考点,为下一次换刀的安全位置,同时进行主轴停止,关掉冷却液,程序选择停止或结束程序等动作。回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点,G0Z300.0为回Z轴方向参考点。停止指令M01为选择停止指令,只有当设备的选择停止开关打开时才有效;M30为程序结束指令,执行时,冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态,为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。

二、数控机床的发展趋势

进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。数控机床正向高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等方面发展。

高速化。新一代数控机床为提高生产效率,向超高速方向发展,采用新型功能部件(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大,计算机系统及其应用软件的复杂化,带来了机床系统及其硬件结构的简化,数控机床的智能化程度日趋提高。

高精度化。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准、统计法),就是一台高精度机床,在0.005mm(ISO标准、统计法)以下,就是超高精度机床。高精度的机床,要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展,精密度已达到微米级。

功能复合化。工件一次装夹,能进行多种工序复合加工,可大大地提高生产效率和加工精度,是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短,对制造速度的要求也相应提高,机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品,用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高,机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。

控制智能化。随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界面极为友好,并具有故障诊断专家系统,使自诊断和故障监控功能更趋完善。为日本Mazak公司最新推出的E—zizith型卧式加工中心,将信息技术与制造技术融为一体。在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,已形成将测量、建模、加工、机器操作四者融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。

体系开放化。计算机技术的飞速发展,推动数控技术更快地更新换代。许多数控系统生产厂家利用Pc机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易地实现智能化、网络化。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术,使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统,其硬件、软件和总线规范都是对外开放的,数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行系统集成,同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便,促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,开发生产周期大大缩短。同时,这种数控系统可随CPU升级而升级,而结构可以保持不变。

驱动并联化。并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。

并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。

极端化(大型化和微型化)。国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。

信息交互网络化。对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单元。

新型功能部件。为了提高数控机床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括:高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用;直线电动机:近年来,直线电动机的应用日益广泛,虽然其价格高于传统的伺服系统,但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态性能有了提高。如:西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等;德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机;电滚珠丝杆:电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成,可以大大简化数控机床的结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。

高可靠性。数控机床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控机床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内最高只有300小时。

加工过程绿色化。随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资源、环境问题尤为突出。因此,近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现,并在不断发展当中。在21世纪,绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展,占领更多的世界市场。

多媒体技术的应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。除此以外,在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等,因此有着重大的应用价值。

三、数控机床发展中所存在的问题

由于我国的技术水平和基础工业相对其他发达国家比较落后,数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比差距还很大。因此,加速进行中国数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善我国数控机床和数控产业成了我国的主要任务。目前,我国在发展数控机床业中存在的主要问题主要有以下几点:

缺乏实事求是的科学精神,忽视了数控机床本身的技术特点、发展规律,没有实事求是地制定数控机床发展的规划,盲目性大。

缺乏系统深入的科研工作难以对各种技术资料进行积累,设计方法陈旧,仅靠类比模仿进行产品设计,既缺乏机床创新的基本理论,又缺乏丰富的生产实际经验,对高效自动化机床、数控机床的刚度、振动、热变形、噪声、精度补偿等基础技术缺乏深入研究,对各类机床加工工艺、布局、结构、导轨、卡轴、卡具等应用技术又缺乏认真试验,难以创新设计出优质适销的先进产品。

没有合理地运用资源,这主要表现在两点:第一,对于所涉及到的研究所、厂房等没有综合应用、取长补短,往往见到的是他们孤军作战,而且各单位忙于生存,普遍缺乏深入系统的科研工作,更没有做到生产一代、研制一代、预研一代等可持续的发展;第二,机床行业人员素质低,缺乏各方面人才,而且各研究单位、企业、人才流失严重,科研、设计力量十分虚弱,往往呈现低效运行状态。

我国制造业大环境的制约。由于没有在全国范围内发展大量大批生产自动化,对高效自动化机床的卞机设计的基本功较差,而机床的品种结构发展,全靠主机设计本领加以变化,因此,依靠引进和合作生产来发展各类卞机,至今我国许多高性能、新结构的数控机床大都为合作产品,基本处于仿制阶段。缺乏吸引高层次、高素质人才创新创业的环境,高速、柔性、精密机床配套技术的自主研发能力低。对国外技术重引进、轻消化吸收的问题仍很突出。“消化”在整个资金投入中所占的比例相对其他工业发达国家来讲太低。

四、数控机床的发展策略

从上世纪80年代起,我国机床制造业对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。但是由于我们的数控技术与其他工业发达国家差距较大,与国外一些先进产品相比,仍存在着很大劣势,使得我们总是处于技术跟踪阶段。面对这种情况,为了加速振兴我国的机床制造业,提高我国的数控机床技术,应当加强以下几个方面的研究工作:

1、以高速化为先导,提高数控机床的综合性能

数控机床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一个重要措施。分析中型加工中心的高速化与高精化的发展历程,可以得出,作为表征其切削运动高速化的主轴最高转速和最大进给速度,大致持续地以每10年增长1倍的比率上升,而表征压缩机床辅助时间的快移速度(指以滚珠丝杠和旋转伺服电机驱动)和自动换刀/工作台转位速度,基本上以每12~15年翻一番的速度增长,1993年后逐步推广用直线电动机直接驱动的新技术,使加工中心的快移速度比用滚珠丝杠副驱动时又提高了1倍。高速化的发展还要多注意2个问题:从先进适用出发确定高速范围;高速化要和机床的结构和控制性能相匹配。

2、推进μm工程,研制高效精密数控机床

目前国内生产的数控机床尚缺少高效、高可靠性且加工精度达微米级的产品。为此,需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求。由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级(μm)范围内,因此可称为μm级制造装备及技术研究,简称“μm工程”。

3、发展复合加工数控机床、缩短制造过程链

加快复合数控机床的发展步伐,提高工序的集中度,使加工过程链集约化,可以提高多品种单件和中小批量加工的工效,也有利于加工精度的稳定性。复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。通常这些时间占零件整个生产周期的40%~60%,即使在信息管理良好的情况下,仍将占20%左右。因此,复合数控机床具有明显的技术效果。为了避免复合机床因功能的扩展而过多地引起结构的复杂化和成本的增加,还需要探求两个问题:通过创新技术扩大功能部件的适用面来简化结构;发展模块化和可重构化的复合机床。

4、高效柔性化的新一代制造系统

1995年开始研究的在可重构制造技术支持下,构建具有适应大批量高效柔性化生产的可重组制造系统(RMS)是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态,即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整,发展了能对多变的市场需求做出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术,使其兼具专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性,已在生产中取得了初步成功的应用。

5、发展网络化制造单元,推进企业制造能力的高效柔性化

当前,国内外一些机床和数控系统制造企业在从分布式网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元,强化其自治管理能力,能与企业的资源计划(erp),产品数据管理(PDM)和计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成,进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系做出智能决策,实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率,实现高效的柔性生产。

6、开展可靠性设计,加强全面质量管理,保证数控机床的可靠性增长

为了保证数控机床有高的可靠性,设计时不仅要考虑其功能和力学特性,还要进行可靠性设计,根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标,在配套件采购和制造过程中重视质量要求,加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。

7、提高技术人员的综合素质。

中国机床工业的振兴,数控机床的加速发展,归根到底,取决于人员素质的提高、工业文化水平的提高、人才的加速培养,有效的深化改革、改组、改制,切切实实加强科学管理,提高工作质量、生产率、劳动生产率。进入21世纪知识经济时代,科学知识作为重要生产要素的机床,其作用将更加突出。