精密机械技术专业调研报告

增设新专业调研和论证报告学校名称：杭州科技职业技术学院专业名称：精密机械技术专业代码：580111负责人：郑鹏飞高级工程师所在系：机电工程学院2011年6月1目录一、国家政策和社会需求分析..............................................21、我国经济形势和国际经济环境...........................................22、国家财政政策、投资政策、产业政策.....................................63、精密机械技术专业人才需求状况.........................................74、确定岗位群名称..………………………………………………………………………………13二、学校精密机械技术专业发展规划........................................141、精密机械技术专业建设目标与思路………………………………………………….错误!未定义书签。2、精密机械技术专业建设主要内容………………………………………………………………….错误!未定义书签。5三、师资分析...........................................................171、现有师资情况........................................................172、师资现状分析........................................................193、达到师资任务要求的有效措施..........................................194、提高师资力量途径....................................................195、师资队伍建设的投入预估..............................................20四、教学设施分析.......................................................211、理论教学设施统计....................................................212、实践教学设施统计....................................................223、综合素质教学设施统计................................................264、现有教学设计情况分析................................................275、现有教学设施的整合意见..............................................276、教学设施的建设规划和资金规划........................................27五、校企合作前景分析...................................................341、校企合作条件........................................................3422、校企合一，服务社会..................................................353、双师结构，双师共育..................................................363一、国家政策和社会需求分析1、我国经济形势和国际经济环境（1）目前我国的经济形势装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业，产业关联度高、吸纳就业能力强、技术资金密集，是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。经过多年发展，我国已经成为装备制造业大国，我国装备制造业已经形成门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系，成为国民经济的重要支柱产业。特别是《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》（国发〔2006〕8号）实施以来，装备制造业发展明显加快，重大技术装备自主化水平显著提高，国际竞争力进一步提升，部分产品技术水平和市场占有率跃居世界前列。目前，我国正处于扩大内需、加快基础设施建设和产业转型升级的关键时期，对先进装备有着巨大的市场需求；金融危机加快了世界产业格局的调整，为我国提供了参与产业再分工的机遇。装备制造业发展的基本面没有改变，必须采取有效措施，抓住机遇，加快产业结构调整，推动产业优化升级，加强技术创新，促进装备制造业持续稳定发展，为经济平稳较快发展做出贡献。（2）精密机械制业在国民经济中的地位精密机械技术专业是精密机械、电子技术、计算机技术、光学技术等多门学科交叉融合的产物，属高新技术，是当前发展最快的技术之一。精密机械与制造切削加工技术包含高速铣和数控加工技术，它代表目前先进制造业的发展水平和方向，是我国产品制造从低端向高端过渡的基础。随着科学技术和社会生产的不断发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，越来越高精密、精细化、微型化、智能化、集成化和系统工程化，精密机械技术的发展及应用与现代科技的各个领域的发展密切相关，在生物、医学、材料、航天、环保和国防等领域尤其突出，越来越影响到我国国民经济整体竞争力；特别在尖端科学领域，精密机械技术的应用将越来越广泛和重要。在现代制造系统中，精密机械制造切削加工技术（高速铣和数控技术）越来越成为关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体；高速铣和数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国4家综合国力水平的重要标志。当今世界各国制造业广泛采用高速铣和数控加工技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力；大力发展以精密机械制造技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展，提高综合国力和国家地位的重要途径。此外，进入新世纪以来，我国模具工业迅速发展，销售额以年平均16.4%的速度增长。生产厂家达5万余家，从业人员近600万人。因此对精密机械制造、高速铣和数控技术人才、技术工人的需求也在不断地增大和迫切；发展精密机械技术已成为我国制造业必然需求。（3）我国精密机械制造及机床设备的现状与发展趋势●高速铣削加工技术高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5～10倍的切削速度加工，高速切削包括高速铣削、高速车削、高速钻孔与高速车铣等，但通常是指高主轴转速、高进给速度下的高速铣削。高速铣加工较传统切削相比：单位功率的金属切除率提高30%-40%，切削力降低30%，刀具的切削寿命提高70%，留于工件的切削热大幅度降低，切削振动几乎消失；切削加工发生了本质性的飞跃。它具有速度高、切削力低、温升低(加工工件只升高3℃)、工件热变形少、零件尺寸、形位精度和表面质量高；系统振动减小、加工成本降低等特点。高速切削与普通数控加工相比，主要区别如表1所示。区别/加工方式高速切削数控加工主轴/进给速度快慢切削温升≤3℃较高加工余量=0.1-0.12R(R为刀具半径)≤R精度/表面质量高低去除率非常高一般切削力小大加工范围很广一般替代电加工能不能切屑散热易较难表1高速切削与普通数控加工的主要区别5高速铣是一项系统的技术，从刀具材料、刀柄、机床、控制系统、加工工艺、CAD/CAM技术等均与常规加工有很大区别；其关键技术包含机床、刀具、工件和加工工艺四大领域、十九项技术（如图1所示）。高速切削是当今世界制造业中一项快速发展的高新技术，是切削技术的重要发展方向之一。进入21世纪，高速切削技术在工业发达国家得到普遍应用，正成为切削加工的主流技术，特别是在航空航天业、模具工业、电子行业、汽车工业等领域得到越来越广泛的应用（表2例举了部分应用领域）。例如：飞机的蜂窝结构件必须采用高速铣加工才能保证加工质量，提高生产率；发动机的叶片采用高速铣加工可解决材料加工难的问题；对于大多数模具来讲均可采用高速铣加工，比如锻模、压铸模、注塑和吹塑模等；另外，高速铣削还适用于原型制造。表2高速铣削应用范围技术特点应用实例应用领域高去除率轻合金，钢和铸铁航空航天产品；工具、模具制造高表面质量精密加工，特殊工件光学零件、精细零件、旋转压缩机高速切削技术工件刀具工艺机床特殊性材料特征定位夹紧装卸温控系数换刀装置安全防护冷却系统CNC控制进给机构高速主轴基本结构刀具材料刀具结构刀具形状CAD/CAMNC编程加工参数走刀策略图1高速切削的关键技术6小切削力薄壁件航空航天工业、汽车工业、家用设备高激振频率可避开共振频率加工精密机械、光学工业切屑散热快可加工热敏感工件精密机械、镁合金加工在我国高速切削加工已经开始大量应用于模具、汽车、航空、电子等领域，但加工工艺、加工测试、加工编程与软件、加工操作，以及高速切削机床和设备、刀具的安全性和耐用度等方面还存在着很大的不足；虽然已进口了大批的高速加工设备，开发了多种高速机床和加工中心，同时也形成了一定数量的高速切削刀具系统的企业；但仍然还处于初步阶段，还有大量研究、开发工作需要进行。目前的高速铣削加工中心主轴转速一般在20000-40000r/min，国外最高的有160000r/min的5轴高精度铣床；快速进给速度也达到已达到90m/min，加速度达到2g；快速自动换刀采用机械凸轮机构的自动换刀装置，其速度要大大高于液压和气动换刀装置，日本SODIC公司生产的MC450立式加工中心所采用的换刀机构，刀-刀时间仅0.6s。CNC控制系统工作效率的高低决定了程序段处理时间的长短，目前如海德汉的iTNC530数控系统，对程序段的处理时间可达0.5ms。未来高速切削机床发展的趋势是数字化机械和数字化通信的结合，其规格参数将达到如下指标：主轴转速100000r/min；运动加速度8g；切削速度660m/s（2马赫）；采用主轴停止机换刀；工作台最小分度精度1/100000；工作台转速8000r/min；6轴控制5轴同时联动，在这台干切削机床上，可同时具有车削、铣削、激光淬火、内外圆磨削及机内测量。●高速铣和数控机床数控机床作为一种高精度、高自动化的机床产品。高速铣及数控技术越来越成为精密机械制造技术的关键所在，是我国产品升级换代的基础，是发展高新技术和尖端技术的必然结果。自20世纪80年代，从日本、美国、德国引进数控系统和伺服系统的制造技术，精密机械和数控机床在性能和品种和规格上有了质的飞跃。2002-2008年我国数控机床一直处于持续以年均增长超过30%的速度快速发展。2009年～2011年机床工具全行业销售产值平均年增长率达到15％。2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。2009年，数控金属切削机床产量已达到714.39万台，是2000年的10.2倍；其产量数控化率也从2000年的8%增至2009年的24.8%。2009年世界经济滑坡，世界主要机床生产国和地区产值的降幅大都超过30%，而中国大陆不降反升了7.6%，以153亿美元产值跃居首位。我国精密机械制造和数控技术可靠性、稳定性不高；网络化程度不够，串口通讯技术，集成化、远程故障排除、网络化水平有限，还具有巨大的发展潜力。目前，精密机械制造制造切削加工数控机床正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化、智能化等多学科技术的基础上，实现了高速、高精、高效控制；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。从目前世界上数控和精密制造技术发展的趋势来看，其主要有以下几个方面：（1）高速、高精度化（2）柔性化、系统（2）智能化、开放式、网络化和环保化；（3）采用五轴联动加工和