设计材料及加工工艺修订版章节总结(修订版)

第一篇：设计材料及加工工艺修订版章节总结(修订版)

设计材料及加工工艺

（修订版）（章节总结）

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指导老师：

第一章：设计与材料

1、材料分类：石器；陶器；铜器；铁器；人工合成材料（时代）。

2、材料：人们用以作为物品为物质它不仅仅包括我们传统概念中心的钢材木材塑料等普通材料，还包括一些装置工具用具等。

3、工艺：是指材料的成型工艺；加工工艺；表面处理工艺。

4、产品设计三要素：材料；工艺；产品的功能、形态。

5：材料设计：方式上从产品功能、用途；从原材料，内容上以包括“物—人—环境”的材料系统为对象将材料性能开发

6: 材料性能的三个层次，核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。

第二章：材料的工艺特性

1：成型加工工艺：美观的造型设计必须通过各种工艺手段将其制作成为物质产品通过不同方法的工艺方法来塑造不同的工艺 2：工艺方法 ：去除成型 堆积成型 塑性成型

3、工艺水平：材料结构和工艺方法均相同，但由于工艺水平不同，所获得的产品质量也不同。

4、新工艺的采用：新工艺的采用替代传统工艺是提高产品造型效果的有效途径。

5、材料成型工艺的选择原因

产品材料的种类：铸铁件—铸造成型,ABS塑料型—塑成型

产品的尺寸精度要求： 产品尺度精度高低，与成型工艺密切相关。产品的形态及复杂程度：产品的形态与复杂程度也决定了成型工艺的方法

产品的批量；在一定的前提下生产批量也会影响影响材料和成型工艺的选择

现有生产条件：必须考虑企业的生产能力跟实际的水平充分考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性

6、材料的连接工艺、机械连接 焊接 粘接技术 静连接 动连接

7、材料的表面处理 目的：一是保护产品二是可以让人感受到其感受特征 表面处理类型：一表面精加工

二表面层改质

三表面被覆

材料表面处理工艺的选择原因；一形态的时态性，二求简的单纯性，三功能的合理性，四情感的审美性，五产品的多样性 六产品的经济性

七环境保护

6、新材料成型技术: 快速成型的原理及特点：是改变了传统模式的制造方式，设计制造一体化；设计的易达性；快速性；材料的广泛性。

快速成型技术在设计领域的应用包括：优化产品设计；支持同步（并行）工程的实施；对产品性能进行及时、准确的校验与分析；快捷、经济地制作各种模型

第三章：材料感觉特性的运用

1: 材料感觉特性: 又称材料质感，是人的感觉系统因生理刺激对材料做出的反映或由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息，是人对材料的生理和心理活动，他建立在生理基础上，是人通过感觉器官对材料做出的综合印象

2: 材料感觉特性基本属性:生理心理属性和物理属性。材料感觉特性按人的感觉可分为触觉感和视觉质感，按材料本身的构成特性可分为自然质感个人为之感。

3: 影响材料感觉特性的相关因素众多，通常表现为：材料种类；材料成型加工工艺和表面处理工艺；以及其他因素，时代的科技水平、审美标准、流行时尚等。

4: 质感设计的运用原则：合理的使用材料、艺术性的使用材料、创造性的使用材料。质感设计的主要作用是提高适用性、增加宜人性、塑造产品的精神品味、达到产品的多样性和经济性、创造全新的产品风格。

5：材料的色彩：可分为材料的固有色彩和材料的人为色彩。只有运用色彩规律将材料色彩进行组合和协调，才会产生明度对比、色相对比、和面积效应以及冷暖效应等现象，突出和丰富材料的色彩表现力。

6、材料的肌理美感：肌理是由天然材料自身的组织结构或人工材料的人为组织设计而形成的，在视觉或触觉上可感受到的一种表面材质效果。根据材料表面形态的构造特征，肌理可分为自然肌理和再造肌理；根据材料表面给人以知觉方面的感受，肌理还可分为视觉肌理和触觉肌理。材料肌理形态的组合方式主要有：同一肌理材料组合、相似肌理材料组合、对比肌理材料组合。

7、材料的光泽美感：主要通过视觉感受而获得在心理、生理方面的反应，引起某种情感，产生某种联想从而形成审美体验。根据材料受感光特征可分为透光材料和反光材料。

8、材料的质地美：是材料本身的固有特性所引起的一种赏心悦目的心理综合感受，具有较强的感情色彩。材料的质地是材料内在的本质特征，主要由材料自身的组成、结构、物理化学特性来表现，主要表现为材料的软硬、轻重、冷暖、干湿、粗细等。质地是与任何材料有关的造型要素，一般分为天然质地与人工质地。产品材料质地特性及美感的表现力实在材料的选择和配置中实现的。分为两种：相似质地的材料配置、对比质地的材料配置。

9、材料的形态美：形态作为材料的存在形式，是造型的基本要素。设计材料的形态通常分线材、面材和块材。不同的材料形态蕴含着不同信息和情感

第四章 材料与环境

1、环境意识：随着世界性日新月异的生活方式与突飞猛进的生产方式的不断演进，全球资源无节制的利用与消耗，产生的废弃物不断增加，对地球环境的破坏越来越严重。环境意识作为一种现代意识，已引起了人民的普遍关注和国际社会的重视。环境意识是现代社会的产物，也是后工业社会发展的必然。人民寄希望于设计，视图通过设计来改善目前的生存环境状况。

2、绿色设计：出现在新旧世纪交替之际，是20世纪后期兴起的现代设计理念之一。绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生态环境的设计，就是在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求产品对环境的影响最小

3、绿色设计的基本特征：环境协调性、价值创造性和功能全程性。在地球资源有限、地球净化能力有限这一共识的前提下，指导绿色设计的方针是产品的6R原则，即研究（research）、保护（reserve）、减量化（reduce）、回收（recycling）、重复使用（reuse）和再生（regeneration）

4、设计师有责任要为人类考虑产品对人类生活环境的影响，针对产品绿色设计的观念，设计师应考虑以下几方面：安全性、节能性、生态性、社会性。

5、绿色材料：是绿色设计的基础，绿色设计首先要选择绿色材料，大力研究和发展绿色材料必然有助于绿色产品的开发和推广。绿色材料是指具有良好使用性能。对资源和能源消耗少，对生态环境污染小，可再生利用率或可降解循环利用率高，在材料的备置、使用、废弃及到再循环利用的整个过程中，都与环境协调共存的材料。绿色材料具有先进行、环境协调性和舒适性的明显特征。典型的绿色材料包括生物降解材料、循环与再生材料、净化材料、绿色建筑材料和绿色能源材料。

6、绿色材料的评估：不少国家采用材料生命周期评价法。它以开发利用环境负荷最小的产品为目的，是产品从原料获取到最终废弃处理的全过程中对社会和环境影响的评价方法。开展对材料或产品及其生产、使用直至废弃生命周期或者环境协调性的评估研究，对改善目前环境和提高然后环境质量都有很大的益处。

7、影响材料选择的环境因素: 由于产品总是在一定的环境中运行和使用，产品的材料也必收到环境的影响。因此在材料的选择中必须对产品未来使用环境中可能存在的影响因素作必要的考虑。一般，影响材料选择的环境因素包括冲击与振动、温度与湿度、人为破坏、火灾危害、生物危害、污损、气候影响和噪音。人与环境对材料选择的影响是不容忽视的。对具体的产品而言，考虑侧重会有不同。

第五章 金属材料及加工工艺

1、金属材料的工艺特性: ㈠金属材料的成型加工【①铸造（砂型，熔模，金属性，压力，离心，实型，陶瓷型，连续，镶铸）②金属塑性加工（锻造，轧制，挤压，拔制，冲压）③切削加工④焊接加工⑤粉末冶金】

㈡金属材料的热处理【①普通热处理（退火，正火，淬火，回火）②表面热处理③特殊热处理】

㈢金属材料的表面处理技术【①金属材料的表面前处理②金属材料的表面装饰技术（金属表面着色，金属表面肌理）】

2、金属材料的热处理：可通过一定的加热与冷却方法，改变金属内部或表面的组织结构，改善和提高材料的性能，以获得预期的性能，也可通过化学热处理、表面枪火以及其他表面处理方法明显改变金属标称的性能。金属热处理又可分为普通热处理、表面热处理和特殊热处理

3、金属材料的表面处理及装饰作用：一方面是保护作用，另一方面是装饰作用。分为金属材料的表面前处理和金属材料的表面装饰技术。钢铁材料是工业上应用最广泛的金属材料。钢铁材料之间主要的区别是含碳量不同，根据含碳量多少，钢铁材料可分为三大类：工业纯铁、钢和铸铁。

4、钢的种类：可按化学组成分为碳素钢和合金钢，也可按质量和用途两面分别进行分类。钢材是由钢坯或钢锭加工而成的产品。通常分为型钢、钢板、钢管、钢丝四大类。可采用轧制、挤压、拉拔、焊接、冷弯等工艺加工，广泛用于各工业部门。

5、常用钢材的品种及用途：金属材料在各个工作领域中，是所有材料中最主要和最基本的结构材料，也是现代产品设计得以实现的最重要的物质技术条件。由于金属及其合金在理学、物理学、化学和加工工艺等方面的一系列特殊的优异性能，使得它不仅可以保证产品使用功能的实现，而且可以赋予产品一定的美学价值，使产品呈现出现代风格的结构美、造型美和质地美。如今已广泛应用在椅子、餐具、灯具、容器、刀具、手机、建筑物等各个领域。

第六章 高分子材料及加工工艺

1、高分子聚合物：高分子聚合物又叫高聚物，是由千万个院子彼此以共价键连接的大分子化合物。通常由碳、氢、氧、硫、氮等元素组成，其中主要是碳氢化合物及其衍生物。高分子聚合物具有可分割性、弹性、可塑性和绝缘性的特点。和低分子具有截然不同的结构特性

2、高分子聚合物力学特点：玻璃态；高弹态；粘流态

3、聚合物三态的分子机理和力学行为特征： 玻璃态【（弹性模量大，断裂伸长率小，形变可逆，力学性能依赖于原子的性质）（原子的平均位置发生位移）】；

高弹态【（小，大可逆，链段的性质）（链段发生位移）】； 粘流态【（弹性模量小，形变率很大，不可逆，分子链的性质）（大分子链整体发生位移）】

4、塑料的组成：塑料的原料广，性能优，加工成型方便，具有装饰性和现代之感的特点，而且塑料的品种繁多，价格比较低廉，得以广泛应用在各个领域。塑料是以合成树脂为主要成分，适当加入填料、增加剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂，在一定温度和压力下塑制成型的一类高分子材料。

5、塑料种类：，通常采用以下两种方法分类：按热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料；按其应用可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。

6、塑料的一般特性： ①塑料质轻，比强度高

②多种~有透明性，富有光泽，能着鲜艳颜色 ③优异电绝缘性 ④耐磨，自润滑性好 ⑤有耐化学药品性

⑥成型加工方便，能大批量生产

8、塑料的缺点：与金属及其他工业材料相比较具有不耐高温，低温又容易发脆；塑料制品易变形；老化现象和塑料制品有摩擦带电现象，易吸附尘埃，特别是在干燥的冬季的缺点。

9、塑料的成型工艺注射成型；挤出；压制（模压，层压）；吹塑（薄膜，中空）；压延；滚塑；铸塑；搪塑；蘸涂；流延；传递模塑；反应注塑；手糊；缠绕；喷射。

10、塑料的二次加工： ①塑料机械加工 ②塑料热成型

③塑料连接（塑料焊接，~溶剂粘接，~胶接）④塑料表面处理（涂饰，镀饰，烫印）

11、通用塑料：①聚乙烯塑料（PE）【最常用热塑性~】； ②聚丙烯塑料（PP）【非泡沫塑料中密度最小】； ③聚苯乙烯塑料（PS）【质轻】；

④聚氯乙烯塑料（PVC）【生产量仅次于PE，热稳定性差，分解放出HCL毒气，分硬质和软质】；

⑤聚甲基丙烯酸甲酯塑料（PMMA）【‘有机玻璃’，透光率达92%，易着色，强度、耐水，耐候、电绝缘性好】； ⑥酚醛塑料（PF）【热固性，最古老，‘电木’】

12、工程塑料：⑴ABS塑料-热塑【丙烯腈A-丁二烯B-苯乙烯S的三元共聚物，A:刚性，耐热、耐候性，耐化学腐蚀性；B：抗冲击性，耐低温性；S：表面高光泽性，尺寸稳定性，易着色性，易加工性；调整ABS三组分的比例，性能也随之变化】；

⑵PA聚酰胺塑料-热塑【‘尼龙’耐磨润滑性优异，吸湿性较大影响性能和尺寸稳定性】； ⑶PC聚碳酸酯塑料-热塑【抗冲击性，抗蠕变型突出，高透光性，防弹玻璃】；

⑷PET/PBT饱和聚酯塑料-热塑~【PET抗拉，胶片】； ⑸POM聚甲醛塑料-热塑【高结晶，高密度】；

⑹PPO聚苯醚塑料-热塑【耐水、耐水蒸气性优异，尺寸稳定】； ⑺PSF聚砜塑料-热塑【自熄性，可制成耐热，耐腐蚀，高强度的透明或不透明零件】

⑻氟塑料-热塑【聚四氟乙烯PTFE，‘塑料王’】； ⑼PU聚氨酯弹性体【性能介于塑料和橡胶之间】； ⑽ER环氧塑料-热固【优异的粘接性，‘万能胶’】；

⑾SI有机硅塑料-热固【介于无机玻璃与有机化合物之间性能特殊的高分子材料】；

⑿AF氨基塑料-热固【

1、UF脲醛塑料（表面光滑‘电玉’，日用品）；MF三聚氰胺甲醛塑料（又称密胺塑料‘仿瓷塑料’）】； ⒀UP不饱和聚酯塑料-热固【飞机部件，透明瓦棱板】

13、增强塑料：以合成树脂为基料，加入增强材料及助剂经成型加工而得到的塑料。（常用：玻璃纤维，碳纤维，石棉纤维，聚酰胺纤维）

14、玻璃钢：以热固性树脂为粘结剂的玻璃纤维热固性增强塑料。

15、泡沫塑料：采用机械法、物理法、化学法进行发泡。【质轻，隔热，隔音，防震，耐潮；开孔闭孔型；硬质软质类；】 ①聚苯乙烯泡沫塑料【‘保利龙’】

②聚氨酯泡沫塑料【硬质‘黑料’，软质‘海绵’】 ③聚丙烯~ ④聚乙烯~ ⑤乙烯烃聚合物

第七章：木材及加工工艺

1、木材的组织结构：我们所说的木材主要来自树木的树干部分，是由树木砍伐后经初步加工而得来的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成的。树干是树木的主要部分，由书皮、木质部和髓心三部分组成。由于木材的构造在不同的方向上表现出不同的特征，通常通过观察木材的横切面、径切面和弦切面三个切面的主要特征及内在联系。

2、木制品的表面装饰技术：㈠木制品的表面涂饰 ①表面涂饰目的

②涂饰前的表面处理（干燥；去毛刺；脱色；消除木材内含杂物）③底层涂饰 ④面层涂饰

⑤涂层常见缺陷及其消除方法

㈡木制品表面覆贴（常用面饰材料：聚氯乙烯膜；人造革；DAP装饰纸；AIKOY纤维膜；三聚氰胺板；木纹纸；薄木等）

3、人造板材：利用原木、刨花、木屑、废材及其他植物纤维为原料，加入胶粘剂和其他添加剂而制成的板材。（胶合板；刨花板；纤维板；细木工板）

4、新颖木材：特硬木材；有色；陶瓷；染色；防火；模压；浇铸；脱色；工艺品用人造木材。

5、设计中木材的选用：按木材的特性应考虑如下设计条件：有一定的强度及韧性，刚度和硬度，重量适中，材质结构应细致；有美丽的自然纹理，材质感悦目；干缩，湿胀性和翘曲变形性小；易加工，切削性良好；胶合、着色及涂饰性能好；弯曲性能好；有抗气候和虫害性。

6、木材的感觉特性包括视感和触感两方面木材应用在设计上非常著名的实例有：红蓝椅；“交叉”扶手椅；谜题扶手椅；“玛丽-洛尔”桌；半靠背椅；靠背椅。

第八章 无机非金属材料及加工工艺

1、玻璃原料：㈠主要原料①石英砂②硼酸、硼砂及含硼矿物③长石、瓷土、蜡石④纯碱、芒硝⑤方解石、石灰石、白垩⑥硫酸钡、碳酸钡⑦铅化合物

㈡辅助原料①澄清剂②着色剂③脱色剂④乳浊剂⑤助熔剂

2、玻璃的熔制：是一个非常复杂的工艺过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的想象和反应，其结果是使各种原料混合物变成复杂的熔融物，即玻璃液

3、玻璃成型的工艺过程：硅酸盐的形成、玻璃的形成、澄清、均化、冷却五个阶段。

4、常见的玻璃成型方法：压制成型；吹制；拉制；压延；浮法。

5、玻璃制品的二次加工： ㈠玻璃制品的冷加工 ①研磨 ②抛光

③切割【用金刚石或硬质合金刀】 ④磨边 ⑤喷砂

⑥钻孔【用硬质合金钻头、钻石钻头或超声波】 ⑦车刻【又称刻花】 ㈡玻璃制品的热加工 ㈢玻璃制品的表面处理 ①玻璃彩饰

②玻璃蚀刻【涂覆石蜡、松节油做保护层，用氢氟酸溶液腐蚀刻绘】

6、常用玻璃品种：①平板玻璃（磨砂玻璃；磨光；夹层；钢化；夹丝；彩色；釉面；花纹；中空；热反射；吸热；光栅；光致变色）②器皿玻璃③泡沫玻璃④微晶玻璃⑤其他玻璃（玻璃马赛克；玻璃空心砖）

7、新颖奇特的玻璃：可钉玻璃；天线；灭菌；导电；发电；折光；调光；薄纸；自净；防盗。

8、陶瓷：陶瓷的发展已经有数千年的历史，以其优异的物理化学性能，自始至终伴随着人类社会的繁衍、生产力水平的进步和产品设计理念的日益发展而提升，成为现代工程材料的重要支柱之一。陶瓷是以天然矿物质和人工制成的化合物为原料，按一定配比称量配料，经成型、高温烧制而成的制品的总成。陶瓷可分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。

9、陶瓷制品：常用的陶瓷制品有日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、美术陶瓷、园林陶艺和特种陶瓷

10、陶瓷应用：时代在不断发展和进步，陶瓷材料在保持原有造型特征和艺术特征的基础上，通过设计师的灵活运用，创造出许多令人惊奇的陶瓷产品。例如：“Polar Molar”牙签架、海绵花瓶、陶瓷花插椅、“白化”拼板玩具灯、Zero陶瓷餐具、雷达“银钻”计时陶瓷手表、陶瓷手机、PhonofoneII陶瓷扬声器、陶瓷“编织墙”、不烫手的被子和Tonfisk Oma柠檬榨汁机。

第九章 符合材料及加工工艺

1、复合材料：是指两种或两种以上不同化学性质或不同组织结构的材料，通过不同的工艺方法组成的多相材料，一般是由高强度、高模量和脆性很大的增强材料和硬度低，韧性好、低模量的基体所组成。常用玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等做增强材料，以塑料，树脂，橡胶，金属等做基体组成的各种复合材料。

2、复合材料特点：能集中和发扬组成材料的优点，并能实行最佳结构设计，所以具有许多优越的特性。复合材料的特点包括：比强度，比模量高、良好的抗疲劳性能、良好的减磨，耐磨性能、减震能力强、高温性能好、化学稳定性好、成型工艺简单灵活。

3、复合材料分类：主要有以下分类：按使用性分类、按基体类型分类、俺增强体形分类、按复合形式及结构特点分类。

4、复合材料部分材料组成：基体材料起黏结作用，增强材料起强化作用。复合材料的分类方法有很多，主要有以下分类：按使用性分类、按基体类型分类、俺增强体形分类、按复合形式及结构特点分类。

5、复合材料应用：在设计中的应用非常广泛，其中包括：Random吊灯、玻璃钢椅、“轻轻型”手扶椅、“Sirius Mushroom”吊灯、“苍鹭”台灯、球椅、“E.T.A.外太空天使”落地灯、诺基亚8800 CA手机、VAIO G系列笔记本、invicta S1超级跑车。

第十章 产品设计中材料的选择与开发

1、设计材料的选用：设计材料的选用提供了设计的起点。与设计的其他方面相比，材料的选择是最基本的。材料选择的得当与否对产品的关系非常大。设计师在选择材料时，除必须考虑材料的固有特性外，还必须着眼于材料与人、环境的有机联系。

2、影响材料选择的基本因素：影响材料选择的基本因素主要有一下几个方面：功能、基本结构要求、外观、工艺、安全性、控制件、抗腐蚀性和市场。

3、材料设计与材料的关系:互相刺激、互相附近的。时代的变迁、意识的变化，会带来人们对材料需求的变化，从而促进设计材料的改进和开发。满足人类文明的需求是材料研制和开发的出发点和会贵点，出发点和归回点的重合是通过若干个中间环节时间的。材料的开发经理从基础研究到应用再到实用的过程。

4、材料工程的发展：新材料是指那些新出现或正在发展之中的、具有传统材料无法比拟的全新的特殊材料，或采用新工艺、新技术合成的具有各种特殊技能或者比传统材料在性能上有中大突破的一类材料。新材料与传统材料之间没有截然的分解，新材料是在传统材料的基础上发展而来的。

5、新材料的开发: 目前新材料的开发主要体现在基础材料的改良和复合材料的开发。发展中的新材料包括纳米材料，只能材料，电子信息材料，新能源材料和生态环境材料

6、新材料的应用：比如：ORICALCO衬衫、电子产品、欧米茄凳、变色龙汤匙、BMC Pro Machine SLCO1赛车、电子织物智能产品、可以表达情感的衣物、橡皮泥鼠标、Morph纳米技术概念终端、LUCE灯和去味大蒜压磨棒等。

第十一章 材料体验与表现

1、材料的认知与体验：对各种材料材质进行认知性、试验性、拓展性的体验，培养对各种材料特性的体验，并由此捕捉、掌握和深入发掘材料特性的能力，以及在设计中创造性运用材料的能力。人类通常依靠视觉、触觉、听觉、味觉和嗅觉五种感觉接受外界信息来感知这个世界。视觉是我们使用最多和最信赖的感知器官，除了视觉，触觉也是重要的感知器官。

2、材料构成体验：不同材质的之感给人们不同心理感受，对不同材质特征的研究有助于培养审美能力和掌握材料特有的表现力，是研究产品造型不可缺少的环节，其中材料特性的比较与概括，将为简练而生动地表现产品形态打好基础。

3、材料设计法表现：产品造型是通过各种材料来实现的，在设计表现中，产品的材料质感是构成产品表现的重要因素，通过对材料质感的表现可以直接反映出产品与材料的真实性。材料质感设计表现的表现元素主要包括材料的色彩、材料的表面肌理以及材料对光的反射和折射

4、材料质感的表现：材料质感的表现技法表现主要有手绘表现和计算机辅助设计的表现两种方式。其中计算机辅助设计在当今设计领域应用越来越广泛，在产品的形态、结构、色彩、材质的表现上，计算机强大的表达能力，能快捷、准确、真实地表达产品的材料质感，大大地提高了设计构想的实现能力。

第二篇：微电子加工工艺总结资料

1、分立器件和集成电路的区别

分立元件：每个芯片只含有一个器件；集成电路：每个芯片含有多个元件。

2、平面工艺的特点

平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。在这项技术中，整个半导体表面先形成一层氧化层，再借助平板印刷技术，通过刻蚀去除部分氧化层，从而形成一个窗口。P-N结形成的方法： ① 合金结方法

A、接触加热：将一个p型小球放在一个n型半导体上，加热到小球熔融。

B、冷却：p型小球以合金的形式掺入半导体底片，冷却后，小球下面形成一个再分布结晶区，这样就得到了一个pn结。

合金结的缺点：不能准确控制pn结的位置。

②生长结方法

半导体单晶是由掺有某种杂质（例如P型）的半导体熔液中生长出来的。生长结的缺点：不适宜大批量生产。扩散结的形成方式 与合金结相似点：

表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中 与合金结区别点：

不发生相变，杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部 扩散结的优点

扩散结结深能够精确控制。平面工艺制作二极管的基本流程：

衬底制备——氧化——一次光刻（刻扩散窗口）——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻（刻引线孔）——蒸铝——三次光刻（反刻铝电极）——P-N结特性测试

3、微电子工艺的特点

高技术含量 设备先进、技术先进。

高精度 光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级，制备的介质薄膜厚度也在纳米量级，而精度更在上述尺度之上。超纯 指工艺材料方面，如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。

超净 环境、操作者、工艺三个方面的超净，如 VLSI在100级超净室10级超净台中制作。大批量、低成本 图形转移技术使之得以实现。

高温 多数关键工艺是在高温下实现，如：热氧化、扩散、退火。

4、芯片制造的四个阶段

固态器件的制造分为4个大的阶段（粗线条）： ① ② ③ ④

晶圆制备：（1）获取多晶

（2）晶体生长----制备出单晶，包含可以掺杂（元素掺杂和母金掺杂）（3）硅片制备----制备出空白硅片 硅片制备工艺流程（从晶棒到空白硅片）：

晶体准备（直径滚磨、晶体定向、导电类型检查和电阻率检查）→

切片→研磨→化学机械抛光（CMP）→背处理→双面抛光→边缘倒角→抛光→检验→氧化或外延工艺→打包封装 芯片制造的基础工艺

增层——光刻——掺杂——热处理 材料制备

晶体生长/晶圆准备 晶圆制造、芯片生成 封装

5、high-k技术

High—K技术是在集成电路上使用高介电常数材料的技术，主要用于降低金属化物半导体（MOS）晶体管栅极泄漏电流的问题。集成电路技术的发展是伴随着电路的元器件（如MOS晶体管）结构尺寸持续缩小实现的。随着MOS晶体管结构尺寸的缩小，为了保持棚极对MOS晶体管沟道电流的调控能力，需要在尺寸缩小的同时维持栅极电容的容量，这通常需要通过减小棚极和沟道之间的绝缘介质层厚度来实现，但由此引起的棚极和沟道之间的漏电流问题越来越突出。High—K技术便是解决这一问题的优选技术方案。因为，MOS器件栅极电容类似于一个平板电容，由于MOS器件面积、绝缘介质层厚度和介电常数共同决定，因此MOS器件栅极电容在器件面积减小的前提下，采用了High—K材料后，可以在不减小介质层厚度（因此栅极泄漏电流而不增加）的前提下，实现维护栅极电容容量不减小的目标。High—K材料技术已被英特尔和IBM应用到其新开发的45mm量产技术中。目前业界常用的High—K材料主要是包括HfO2在内的Hf基介质材料。

6、拉单晶的过程

装料——融化——种晶——引晶——放肩——等径——收尾——完成

7、外延技术的特点和应用 外延特点： 生成的晶体结构良好 掺入的杂质浓度易控制 可形成接近突变pn结的特点 外延分类： 按工艺分类

A 气相外延（VPE）利用硅的气态化合物或者液态化合物的蒸汽，在加热的硅衬底表面和氢发生反应或自身发生分解还原出硅。B 液相外延（LPE）衬底在液相中，液相中析出的物质并以单晶形式淀积在衬底表面的过程。此法广泛应用于III-V族化合半导体的生长。原因是化合物在高温下易分解，液相外延可以在较低的温度下完成。C 固相外延（SPE）

D 分子束外延（MBE）在超高真空条件下，利用薄膜组分元素受热蒸发所形成的原子或分子束，以很高的速度直接射到衬底表面，并在其上形成外延层的技术。特点：生长时衬底温度低，外延膜的组分、掺杂浓度以及分布可以实现原子级的精确控制。按导电类型分类

n型外延：n/n, n/p外延 p型外延：p/n, p/p外延 按材料异同分类

同质外延：外延层和衬底为同种材料，例如硅上外延硅。

异质外延：外延层和衬底为不同种材料，例如SOI((绝缘体上硅)是一种特殊的硅片，其结构的主要特点是在有源层和衬底层之间插入绝缘层——— 埋氧层来隔断有源层和衬底之间的电气连接)按电阻率高低分类

正外延：低阻衬底上外延高阻层n/n+ 反外延：高阻衬底上外延低阻层

硅的气相外延的原理：在气相外延生长过程中，有两步： 质量输运过程－－反应剂输运到衬底表面

表面反应过程－－在衬底表面发生化学反应释放出硅原子

掺杂

有意掺杂：按器件对外延导电性和电阻率的要求，在外延的同时掺入适量的杂质，这称为有意掺杂。自掺杂：衬底中的杂质因挥发等而进入气流，然后重新返回外延层。杂质外扩散:重掺杂衬底中的杂质通过热扩散进入外延层。外延的应用

1、双极型电路：n/n外延,在n型外延层上制作高频功率晶体管。+ 外延：双极型传统工艺在p衬底上进行n型外延通过简单的p型杂质隔离扩散，实现双极型集成电路元器件的隔离。

2、MOS电路:外延膜的主要应用是作为双极型晶体管的集电极。

外延膜在MOS集成电路中的较新应用是利用重掺杂外延减小闩锁效应（寄生闸流管效应）。

8、分子束外延（MBE）的原理及其应用

在超高真空下，热分子束由喷射炉喷出，射到衬底表面，外延生长出外延层。

9、二氧化硅膜的用途

表面钝化：保护器件的表面及内部，禁锢污染物。

掺杂阻挡层：作为杂质扩散的掩蔽膜，杂质在二氧化硅中的运行速度低于在硅中的运行速度。绝缘介质：IC器件的隔离和多层布线的电隔离，MOSFET的栅电极，MOS电容的绝缘介质。

10、二氧化硅膜的获得方法 A：热氧化工艺 B：化学气相淀积工艺 C：溅射工艺 D：阳极氧化工艺

11、热氧化机制

① 线性阶段，② 抛物线阶段（生长逐渐变慢，直至不可忍受）

影响氧化速率的因素有：氧化剂、晶向、掺杂类型和浓度、氧化剂的分压。热氧化生长方法：

（1）干氧氧化：干燥氧气，不能有水分；随着氧化层的增厚，氧气扩散时间延长，生长速率减慢；适合较薄的氧化层的生长。氧化剂扩散到SiO2/Si界面与硅反应。

（2）水汽氧化:气泡发生器或氢氧合成气源；原理：

（3）湿氧氧化：湿氧氧化的各种性能都是介于干氧氧化和水汽氧化之间，其掩蔽能力和氧化质量都能够满足一般器件的要求。（4）掺氯氧化：薄的MOS栅极氧化要求非常洁净的膜层，如果在氧化中加入氯，器件的性能和洁净度都会得到改善。减

+弱二氧化硅中的移动离子（主要是钠离子）的沾污影响，固定Na离子；减少硅表面及氧化层的结构缺陷

12、SiO2/Si界面特性： 热氧化薄膜是由硅表面生长得到的二氧化硅薄膜。高温生长工艺将使SiO2/Si界面杂质发生再分布，与二氧化硅接触的硅界面的电学特性也将发生变化。杂质再分布：有三个因素： ① 分凝效应② 扩散速率 ③ 界面移动

水汽氧化速率远大于干氧氧化速率，水汽氧化SiO2/Si界面杂质的再分布就远小于干氧氧化；湿氧氧化速率介于水汽、干氧之间，SiO2/Si界面杂质的再分布也介于水汽、干氧之间。二氧化硅层中存在着与制备工艺有关的正电荷，这种正电荷将引起SiO2/Si界面P-Si的反型层，以及MOS器件阈值电压不稳定等现象。可动离子或可动电荷

主要是Na、K、H等，这些离子在二氧化硅中都是网络修正杂质，为快扩散杂质。其中主要是Na。在人体与环境中大++++量存在Na，热氧化时容易发生Na沾污。加强工艺卫生方可以避免Na沾污；也可采用掺氯氧化，固定Na离子。固定离子或固定电荷

主要是氧空位。一般认为：固定电荷与界面一个很薄的（约30Å）过渡区有关，过渡区有过剩的硅离子，过剩的硅在氧化过程中与晶格脱开，但未与氧完全反应。干氧氧化空位最少，水汽氧化氧空位最多。热氧化时，首先采用干氧氧化方法可以减小这一现象。氧化后，高温惰性气体中退火也能降低固定电荷。

13、氧化膜厚度的检测

劈尖干涉和双光干涉：利用干涉条纹进行测量，因为要制造台阶，所以为破坏性测量。

比色法：以一定角度观察SiO2膜，SiO2膜呈现干涉色彩，颜色与厚度存在相应关系。比色法方便迅速，但只是粗略估计。椭圆仪法：入射的椭圆偏振光经氧化膜的多次反射和折射以后，得到了改变椭圆率的反射椭圆偏振光，其改变量和膜厚与折射率相关。高频MOS结构C-V法：测量金属栅极的电容，利用公式测量氧化膜层的厚度。

14、化学气相沉积定义

化学气相淀积（Chemical Vapor Deposition）是通过气态物质的化学反应在衬底上淀积薄膜的工艺方法。与之对应的是：PVD（蒸发和溅射），它主要应用于导体薄膜。

15、淀积技术包括哪两种？CVD和PVD

16、LPCVD和APCVD的主要区别？LPCVD有何优势？

APCVD：原料以气相方式被输送到反应器内，原料气体向衬底基片表面扩散，被基片吸附，由于基片的温度高或其它能量提供给原料气体，使其发生表面化学反应，生成物在基片表面形成薄膜，而生成物中的其它物质是气相物质，扩散到气相中被带走。LPCVD：低压情况下，分子自由程较长，薄膜电极的均匀性较高。LPCVD相对APCVD的特点：

增加了真空系统，气压在1-10Torr之间；压下分子自由程长，可以竖放基片；热系统一般是电阻热壁式。

17、PECVD的机理？PECVD有何优势？

优势：采用等离子体把电能耦合到气体中，促进化学反应进行,由此淀积薄膜；因此该法可以在较低温度下淀积薄膜。PECVD常常是低温和低压的结合。-2+++

+机理：反应器的射频功率使低压气体（真空度1-10Torr）产生非平衡辉光放电，雪崩电离激发出的高能电子通过碰撞激活气体形成等离子体。衬底基片（具有一定温度，约300℃）吸附活泼的中性原子团与游离基即高能的等离子体发生化学反应，生成的薄膜物质被衬底吸附、重排进而形成淀积薄膜，衬底温度越高形成的薄膜质量越好。

18、多晶硅淀积和外延淀积的主要区别。淀积多晶硅薄膜的方法：主要采用LPCVD的方法。掺杂则采用：离子注入；化学气相淀积；扩散。多晶硅的淀积和外延淀积的主要区别：硅烷的使用

19、金属薄膜的用途？金属化的作用?

（1）在微电子器件与电路中金属薄膜最重要的用途是作为内电极（MOS栅极和电容器极板）和各元件之间的电连接。（2）在某些存储电路中作为熔断丝。

（3）用于晶圆的背面（通常是金），提高芯片和封装材料的黏合力。

金属化的作用：集成电路中金属化的作用是将有源器件按设计的要求连接起来，形成一个完整的电路与系统。20、说明为什么铝作为通常使用的金属薄膜，说明铜作为新一代金属薄膜的原因。铝膜：用途: 大多数微电子器件或集成电路是采用铝膜做金属化材料

优点：导电性较好；与p-Si，n-Si（>5*10）能形成良好的欧姆接触；光刻性好；与二氧化硅黏合性好；易键合。缺点：抗电迁移性差；耐腐蚀性、稳定性差 ；台阶覆盖性较差。工艺：蒸发，溅射 铜膜：用途：新一代的金属化材料，超大规模集成电路的内连线；缺点：与硅的接触电阻高，不能直接使用；铜在硅中是快扩散杂质，能使硅中毒，铜进入硅内改变器件性能；与硅、二氧化硅粘附性差。优点：电阻率低（只有铝的40-45%），导电性较好；抗电迁移性好于铝两个数量级； 工艺：溅射

21、VLSI对金属化的要求是什么？

① 对n+硅和p+硅或多晶硅形成低阻欧姆接触，即金属/硅接触电阻小 ② 能提供低电阻的互连引线，从而提高电路速度 ③ 抗电迁移性能要好

④ 与绝缘体（如二氧化硅）有良好的附着性 ⑤ 耐腐蚀 ⑥ 易于淀积和刻蚀

⑦ 易键合，且键合点能经受长期工作

⑧ 层与层之间绝缘要好，不互相渗透和扩散，即要求有一个扩散阻挡层

22、Al-Si接触的常见问题及解决办法？

Al和Si之间不能合成硅化物，但是可以形成合金。Al在Si中溶解度很小，但是相反Si在Al中溶解度很大，这样就形成尖楔现象，从而使P-N结失效。解决尖楔问题： +（1）一般采用Al-Si合金代替Al作为Al/Si的接触和互连材料。但是又引入了硅的分凝问题。

（2）由于铜的抗电迁移性好，铝-铜（0.5-4%）或铝-钛（0.1-0.5%）合金结构防止电迁移，结合Al-Si合金，在实际应用中人们经常使用既含有铜又含有硅的Al-Si-Cu合金以防止合金化（即共熔）问题和电迁移问题。（3）（4）Al-掺杂多晶硅双层金属化结构：在多晶硅中掺杂重磷或重砷，构成掺杂多晶的结构。铝-隔离层结构：在Al-Si之间沉积一层薄的金属层，替代磷掺杂多晶硅，成为阻挡层。

23、说明难熔金属在金属连线中的作用？

难熔金属及其硅化物有较低的电阻率和接触电阻。难熔金属的一个广泛应用是在多层金属结构中填充连接孔，这个工序叫作过孔填充，填补好的过孔叫做接线柱。

24、金属化的实现方法有几种？请论述真空溅射方法 金属化的实现主要通过两种方式来实现： ① 物理淀积

A：真空蒸发淀积（较早，金属铝线）

B：真空溅射淀积（Al-Si合金或Al-Si-Cu合金）2LPCVD（难熔金属）○真空蒸发淀积 ：被蒸物质从凝聚相转化为气相；气相物质在真空系统中的输运；气相分子在衬底上淀积和生长。分为电阻、电子束等蒸发沉积。真空溅射沉积：溅射淀积是用核能离子轰击靶材，使靶材原子从靶表面逸出，淀积在衬底材料上的过程。

25、说明金属CVD的优势和主要用途。金属CVD ： LPCVD可以应用于制作金属薄膜。

优势：不需要昂贵的高真空泵；台阶覆盖性好；生产效率较高。用途：难控制金属；难熔金属，主要是钨。

26、什么叫做光刻，光刻有何目的？

光刻是图形复印与腐蚀作用相结合，在晶片表面薄膜上制备图形的精密表面工艺技术。

光刻的目的就是：在介质薄膜、金属薄膜或金属合金薄膜上面刻蚀出与掩膜版完全对应的几何图形，从而实现选择性扩散和金属薄膜布线的目的。

27、光刻技术的图形转移分为哪两个阶段？ 图形转移到光刻胶层；图形从光刻胶层转移到晶圆层

28、列出光刻工艺的十个步骤，并简述每一步的目的。表面准备：微粒清除，保持衬底的憎水性。

涂光刻胶：与衬底薄膜粘附性好，胶膜均匀，是光刻工艺的核心材料。

前烘：使胶膜体内的溶剂充分挥发使胶膜干燥；增加胶膜和衬底的粘附性以及胶膜的耐磨性 对准和曝光：把所需图形在晶圆表面上定位或对准；通过曝光灯或其他辐射源将图形转移到光刻胶涂层上

后烘：减少驻波效应，激发化学增强光刻胶的PAG产生的酸与光刻胶上的保护基团发生反应并移除基团使之能溶解于显影液。显影：将掩膜板上的图形显示在光刻胶上。

坚膜：除去光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对衬底的附着力。

刻蚀：把显影后的光刻胶微图形下层材料的裸露部分去掉，将光刻胶图形转移到下层材料上去的工艺叫作刻蚀。去胶：刻蚀完成以后将光刻胶去除掉。

29、光刻胶的分类，谈谈正胶和负胶的区别。

正胶：胶的曝光区在显影中除去。正胶曝光时发生光分解反应变成可溶的。使用这种光刻胶时，能够得到与掩膜版遮光图案相同的图形，故称之为正胶。负胶：胶的曝光区在显影中保留，用的较多。具体说来负胶在曝光前对某些有机溶剂是可溶的，而曝光后发生光聚合反应变成不可溶的。使用这种光刻胶时，能够得到与掩膜版遮光图案相反的图形，故称之为负胶。30、刻蚀的方法分类，刻蚀常见有哪些问题？ 分类：刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀。

湿法刻蚀：化学腐蚀，在腐蚀液中通过化学反应去除窗口薄膜，得到薄膜图形。优点：工艺简单，无需复杂设备，选择比高；均匀性好。缺点：各向同性腐蚀；分辨率低，自动化难。干法刻蚀：使用气体和等离子体能量来进行化学反应的化学工艺。

常见问题：不完全刻蚀、刻蚀和底切、各向同性刻蚀。优点：刻蚀非常有方向性（各向异性），导致良好的小开口区域的精密度。缺点：选择性差。

31、掺杂技术实现的两种方式以及掺杂的目的 方式：扩散和离子注入

目的：在晶圆表面下的特定位置处形成PN结；在晶圆表面下得到所需的掺杂浓度。

32、扩散的基本原理、离子注入的基本原理及其比较

微电子工艺中的扩散是杂质在晶体内的扩散，因此是一种固相扩散。晶体内扩散有多种形式：填隙式扩散、替位式扩散、填隙-替位式扩散。离子注入技术：离子注入是将含所需杂质的化合物分子（如BCl3、BF3）电离为杂质离子后，聚集成束用强电场加速，使其成为高能离子束，直接轰击半导体材料，当离子进入其中时，受半导体材料原子阻挡，而停留在其中，成为半导体内的杂质。离子注入时可采用热退火工艺，修复晶格损伤，注入杂质电激活。离子注入技术的优势：① 离子注入克服热扩散的几个问题：

A 横向扩散，没有侧向扩散 B 浅结

C 粗略的掺杂控制 D 表面污染的阻碍 ② 离子注入引入的额外的优势：

A 在接近常温下进行 B 使宽范围浓度的掺杂成为可能

33、集成电路的形成

集成电路的制造工艺与分立器件的制造工艺一样都是在硅平面工艺基础上发展起来的，有很多相同之处，同时又有所不同。相同点：单项工艺相同的方法外延，氧化，光刻，扩散，离子注入，淀积等。不同点：主要有电隔离，电连接，局部氧化，平整化以及吸杂等。

电隔离：

（1）PN结隔离：双极型集成电路多采用PN结隔离，是在硅片衬底上通过扩散与外延等工艺制作出隔离岛，元件就做在隔离岛上。（2）介质隔离：SOS集成电路（Silicon on Sapphire）是最早的介质隔离薄膜电路，新材料SOI（Silicon on Insulator）有很大发展，SOI集成电路也是采用介质隔离工艺的电路。

电连接：集成电路各元件之间构成电路必须进行电连接，这多是采用淀积金属薄膜，经光刻工艺形成电连接图形，电路复杂的集成电路一般是多层金属布线，构成电连接。局部氧化：分离器件的氧化工艺是在整个硅片表面制备二氧化硅薄膜，而集成电路工艺中的氧化有时是在局部进行，如MOS型电路中以氮化硅作为掩蔽膜的局部氧化技术。平整化：超大规模集成电路的制备经过多次光刻、氧化等工艺，使得硅片表面不平整，台阶高，这样在进行电连接时，台阶处的金属薄膜连线易断裂，因此，有时通过平面化技术来解决这一问题，如在金属布线进行电连接之前，采用在硅片表面涂附聚酰亚胺膜的方法达到平面化的工艺技术。

吸杂：硅单晶本身的缺欠以及电路制备工艺中的诱生缺欠，对电路性能影响很大，有源元件附近的缺欠，通过吸杂技术可以消除或减少缺欠，如通过在硅片背面造成机械损伤，喷沙或研磨，这种背损伤可以吸收杂质与缺欠。

34、封装的工艺流程

底部准备：底部准备通常包括磨薄和镀金。划片：用划片法或锯片法将晶片分离成单个芯片

取片和承载：在挑选机上选出良品芯片，放于承载托盘中。

粘片：用金硅熔点技术或银浆粘贴材料粘贴在封装体的芯片安装区域。

打线：A：芯片上的打线点与封装体引脚的内部端点之间用很细的线连接起来（线压焊）；B：在芯片的打线点上安装半球型的金属突起物（反面球形压焊）；C：TAB压焊技术； 封装前检查 有无污染物；芯片粘贴质量；金属连接点的好坏 电镀、切割筋成和印字 最终测试

35、封装设计

金属罐法；双列直插封装；双列直插封装；针形栅格阵列封装 球形栅格阵列封装；薄形封装；四面引脚封装 ；板上芯片（COB）

第三篇：数控加工工艺一人总结

为期一周的课程设计即将结束了。在这七天的学习中，我学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。

我们这次所做的课程设计是由六个可选的大题目中选出的一个，该零件属于轴类零件，由圆柱面、顺逆圆弧面和螺纹等几部分组成，是数控加工可选择的内容。在数控加工工艺课程设计指导书对加工内容的选择做了要求，其中适宜内容为：普通机床无法加工的内容宜作为优选内容；普通机床难加工、质量难以保证的内容作为重点选择内容；普通机床加工效率低、工人劳动强度大，在数控机床还有加工能力充裕时进行选择。我们小组针对适宜内容中所说的一二两条，再根据自身的情况选择了第一个零件图来进行课程设计。

因为我们小组所选择的第一个图形未做特殊的表面粗糙度要求，而一般零件取表面精度为七级精度，所以我们决定使用中等精度数控CAK6140机床即可保证零件的加工要求。毛坏的选择也很重要，零件村料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。零件的结构形状与外形尺寸也是重要因素。大型且结构简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；轴类零件的毛坯，若台阶直径相差不大，可用棒料；若各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。但是根据我们现在的实际情况是做课程设计及现在的我们自身所具备的条件（因

为能否上数控机车实验尚未可知），且为符合加工要求，毛坯热扎45#钢是最好的选择。数控加工前先在普床上完成外圆的准备加工：先使之获得的外圆。接下来就是确定基准与夹具了。因为数控加工对所选用的夹具有两个基本要求：一是保证其主要定位方向与机床的坐标方向相对固定；二是要便于协调零件与坐标系的尺寸对应关系。工件的装卸也要快速、方便、可靠，这几点跟普通车床也是基本一样的，不过数控车床是为了减少停机时间。所以我们加工这个轮盘类外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。

由于数控机床具有孔加工固定循环功能，使得孔加工动作比较容易实现。因此，确定孔加工路线时重点要考虑孔定位的问题。确定进给路线的原则是，应能保证零件的加工精主和表面粗糙度要求，应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，还应充分考虑所确定的工步顺序，安排进给路线。零件加工路线原则是由粗到精,由内到外，基面先行的加工原则。在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓。而CAK6140车床具有粗车循环及螺纹循环的自动加工功能，加工时能按程序去自动完成循环。

在编写程序中一些基本的指令代码是不可或缺的。数控程序所用的代码，主要有准备功能G代码、辅助功能代码、进给功能F代码、主轴速度功能S代码和刀具功能T代码。因为本次选来做课程设计的这个零件在数控机床上加工是分两次装夹的，所以程序的编写在两端时也是不一样的，不是用单纯的循环指令。

在本次设计中，个人认为在数控工艺设计的过程中，对工艺措施的选择与加工路线制定还是比较成功的，但还存在的未解决的问题:，如设计进度与质量不能达到较好的水平、设计方法不是很如人意、没有一个学习这门课很系统的人来指导。

这次课程设计让我们对以往学习过的知识进行了再学习和巩固。其中涉及到多门专业课。如《机械制造》、《数控工艺》、《数控编程》等。通过这次课程设计我们真正学会了自主学习，独立完成作业，如何学会与自己的团队做好协调。因为课程设计具有实践性、综合性、探索性、应用性等特点。本次选题的目的是数控专业教学体系中构成数控技术专业知识及专业技能的重要组成部分，是运用数控机床实际操 作的一次综合练习。随着课程设计的逐渐完成，使我对《数控加工工艺与装备》这门课程以及对数控加工技术都有了更深入的理解和掌握。在这段时间里，我们这个小组，就是新

建的团队，每个人都是一样，尽着自己最大的努力学习，来学习和创新。为了解决技术上的问题，我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各种相关的资料。这使我真正体会到了很多，也感受到了很多，当然更重要的是学习到了以前书本上没学到的知识。

通过这次课程设计,我觉得自己要对刀具的切削用量等方面的计算多下功夫学习,这些方面的知识对我们以前从事的专业工作都有很大用处。这次课程设计让我们在设计工艺规程和编写加工程序的时候大脑中形成了一种可以快速反应的模式，我想这也是一种收获，是在对我们一周在课设上所花时间的回报。因为这种模式将让我更好地学习以后的课程，将其他专业课程系统的组合在一起。

在这次课程设计中，对加工程序的编写是最让人感到棘手的，因为对数控加工程序指令不是很熟悉，在编写上也费了不少的功夫，虽然编写程序这一块占用了整个时间的相当一部分，但我依然感到欣慰，因为现在的我已经基本上掌握了基本程序的编写，而且对一些特殊指令也可以应用到实例中了。我想如要加快编程速度，除了对各编程指令的熟练掌握之外，还需要我们掌握零件工艺方面的知识。对于夹具的选择、切削参数的设定我们必须要十分清楚。在以后的上机操作时，我们只有不断地练习各个功能指令的作用，才能在编程时得心应手。

这次数控加工工艺课程设计的指导书是由我们的工艺老师，是由我们数控原理刘老师执笔的，无疑指导书在我们这次设计中起了很大的作用，它指导我们按什么的步骤去完成这个设计。其实在对指导书的阅读过程中也是一种学习，一些关于加工工艺上的问题和所要注意的事项，使我们大家在做课程设计时思路更加清晰，不会走太多弯路。

通过这次课程设计，我的第一感受就是团队精神的重要性。当第一天开始课程设计要分组的时候，老师就给我们大家心里埋下了一股高昂的基调。在这让人觉得枯燥又充实的几天中，我们大家都按照自己所分工所要做的事性在埋头苦干，给人的感觉好像将面临考试时候，让人心潮澎湃，激情更加高涨。

写完这篇总结后，我知道了在制造工件时我们需要注意的东西非常多，制作一个工件要到图纸上的要求时，我们必须在从拿到图纸时就注意制作工件时的各个部分，例如图纸的分析，毛坯的选择，程序的编制，切削速度的设定，切削量的给定……而且我知道了要注意一个工件的工艺必须有清晰的思路，必须从头到尾都考虑到。以往做一件事情的时候，个人可能都会有精神分散的情况，而当一个人真正面对一件难做而又不得不做的事情时，觉得拿下它就是一种胜利，这是对自己的一种最起码的要求，精神集中也是对你在做的一件事情负责，对自己负责。这是我们在以后的工作中，应该具备的一种本质，现在学会或者说是养成是非常有必要的。不管怎么说，这次课设是带给了我很大的收获的，在即将临近毕业的时候，我想我会继续以高昴的心态去面对将要走上的社会中的工作岗位带给我的无限挑战。

第四篇：01材料加工工艺

《材料加工工艺》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：13106106

课程类别：专业核心课程

适应专业：材料科学与工程

总学时：64

总学分:3

课程简介：本门课程是材料加工工程学科的主要专业技术基础课，是研究金属和非金属工程材料成形工艺的技术基础课。尤其在培养学生的工程意识、创新思想、运用规范的工程语言和解决工程实际问题的能力方面，具有其他课程不能替代的重要作用。

授课教材：《材料成形工艺基础》，翟封祥 尹志华编，哈尔滨工业大学出版社，2002年。参考书目：

[1]《材料成形技术基础》，陈金德 邢建东编，机械工业出版社，2000年。

[2]《工程材料与材料成形工艺》，王纪安主编，高等教育出版社，2000年。

二、课程教育目标

通过教学使学生掌握金属液态成形加工工艺，包括液态成形理论基础、了解常用铸造合金、掌握成形方法及其发展、工艺设计；了解金属的塑性成形加工工艺，自由锻与胎模锻、掌握模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压和了解金属塑性成形新技术；掌握非金属材料的成形加工工艺，工程塑料及橡胶成形工艺与工程陶瓷及复合材料的成形工艺；了解热喷涂与气相沉积技术；了解材料成形方法的选择，掌握工程材料的选择与材料成形方法的选择。

三、教学内容与要求

1．金属液态成形加工工艺

教学重点：液态成形理论基础.教学难点：液态成形理论基础；铸件结构与工艺设计.教学时数：20学时

教学内容：包括液态成形理论基础、常用铸造合金、成形方法及其发展、工艺设计。教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）掌握金属液态成形加工工艺，包括液态成形理论基础；

（2）了解常用铸造合金；

（3）掌握成形方法及其发展、工艺设计。

2.金属的塑性成形加工工艺

教学重点：金属塑性变形的实质；金属塑性变形后的组织和性能.教学难点：金属塑性变形的实质；金属塑性变形后的组织和性能；板料冲压.教学时数：20学时

教学内容：自由锻与胎模锻、模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压和金属塑性成形新技术。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）了解金属的塑性成形加工工艺，自由锻与胎模锻；

（2）掌握模锻、锻件结构设计、轧制、挤压与拉拔、板料冲压；

（3）了解金属塑性成形新技术

3.非金属材料的成形加工工艺

教学重点：工程塑料及橡胶成形工艺；工程陶瓷及复合材料的成形工艺.教学难点：工程塑料及橡胶成形工艺；工程陶瓷及复合材料的成形工艺.教学时数：14学时

教学内容：工程塑料及橡胶成形工艺与工程陶瓷及复合材料的成形工艺。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）掌握工程塑料及橡胶成形工艺；

（2）掌握工程陶瓷及复合材料的成形工艺。

4.热喷涂与气相沉积技术

教学重点：热喷涂技术、气相沉积技术.教学难点：热喷涂技术、气相沉积技术.教学时数：4学时

教学内容：热喷涂技术、气相沉积技术。

教学方式：课堂讲授

教学要求：了解热喷涂与气相沉积技术。

5.材料成形方法的选择

教学重点：工程材料的选择、材料成形方法的选择.教学难点：工程材料的选择、材料成形方法的选择.教学时数：6学时

教学内容：工程材料的选择、材料成形方法的选择。

教学方式：课堂讲授

教学要求：（1）了解材料成形方法的选择；

（2）掌握工程材料的选择与材料成形方法的选择.四、作业

该课程原则上每次课都布置作业，除了教材中的习题，也可以补充一些典型习题。

五、考核方式与成绩评定

考核方式：考试

成绩评定：总评成绩＝平时成绩（30%）+期末考试（70%），其中平时成绩是平时作业与出勤情况，视具体情况而定。

执笔人：

责任人：

2013年8月

第五篇：编织袋及其加工工艺（推荐）

塑料编织袋是以聚丙烯（PP）为主要原料，经过挤出、拉丝，再经织造、编织、制袋而成。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点，是制成编织袋的主要原料。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。塑料编织袋的使用范围很广。就目前来说，塑料编织袋的主要用于农产品包装、水泥袋包装、食品包装、岩土工程、旅游运输、抗洪物资等。编织袋主要有塑料编织袋（无复膜编织袋）、复合塑料编织袋以及各种编织布等三类。塑料编织袋的生产工艺流程是:编织布通过印刷，切割，缝制，成为编织袋。依据所用的设备不同，可先切割后印刷，也可先印刷后切割。自动切割缝纫可连续完成印刷，切割，缝纫等工序，也可制成阀口袋，放底袋等，对于平织布可进行中缝粘合后制袋。

复合塑料编织袋的生产工艺流程是将编织布,涂复料和纸或膜，进行复合或涂复。得到的筒布或片布，筒布可以进行切割、印刷、缝合、制成普通的缝底袋，也可以打孔、折边、切割、印刷、缝合，制成水泥袋，得到的片布，可以中缝粘合，印刷，切割，糊底，制成糊底袋。也可以焊接，卷取，制成篷布、土工布。平织布可以涂复或不涂复生产篷布，土工布等，圆筒布也可以破幅后涂复或是不涂复生产篷布或是土工布等

扁丝生产工艺技术指标主要分四类：

⑴..物化改性指标。主要有共混改性、混配比、功能助剂添加比、废旧再生料掺混比；

⑵.物性流变指标。主要有牵伸比、吹胀比、牵伸比、回缩比； ⑶.机械性能指标。主要有拉断力、相对拉断力、断裂伸长率、线速度、线密度偏差；

⑷.公差尺寸指标。主要有扁丝厚、扁丝宽等

内衬袋工艺 聚乙烯物料经挤出机加热，熔融塑化稳定挤出；通过机头挤出成圆筒型薄膜；通入压缩气吹胀，形成管泡；由冷却风环冷却定型，牵引入人字夹板折合；经牵引辊、传动辊至收卷辊；最后进行切割、热合工序完成内衬袋的生产，最后进行套袋。生产扁丝用纯聚丙烯是不能满足要求的，还必须加入一定比例的高压聚乙烯、碳酸钙和色母料等。加入少量的高压聚乙烯，可以降低挤出过程中料流的黏度和熔化速度，流动性增加，改善扁丝和编织袋的韧性、柔软性，保持一定的断裂伸长率，使之改善聚丙烯的低温冲击性。

接枝聚丙烯加入，可以降低加工温度、压力。提高材料的流动和粘接性，更可以提高拉伸强度。碳酸钙的加入，可以改变透明、不透光的缺陷，在减少在拉伸、编织过程中因摩擦产生的有害静电，增加印刷商标图案的油墨附着力，降低成品在存放过程中的自然收缩和降低成本。