【仿真石蜡铸造炉系统】

　　功能、作用介绍：

　　仿真石蜡铸造炉系统是于2010年研制的实践教学设备。经过多年的实践教学检验，起到了良好的教学效果。所研制的实践教学系统，是按●照实际铸造炉系统结构进行设计制造的，按照机械切削加工要求研发的，具有独立知识产权。项目组成员先后获得国家授权专利7项(发明专利：仿真石蜡铸造炉自动控制系统;实用新型专利：①仿真石蜡铸造炉;②石蜡铸造炉烟雾发生模拟装置;③一种仿真石蜡铸造炉的淋浴除尘器;④仿真石蜡铸造炉的加热保温装置;⑤一种仿真石蜡铸造炉的控制柜;⑥一种仿真石蜡◆铸造炉的上料机构)，以及首届鲁东大学教学仪器设备改(制)造唯一的一个一等奖。

　　一、作用

　　1、实践教学和专业建设的支撑作用

　　5年来，利用仿真石蜡铸造炉系统为交通学院、物理与光电工程学院、化学与材料科学学院、食品工程学院、生命科学学院、食品工程学院、蔚山船舶与海洋学院等十几个工科专业学生铸造实习和机械加工实习提供条件，年平均1500名学生亲自动手使用该系统进行操作实习。铸造实习是重要的工程训练教学内容之一。由于实习过程中存在着熔化的铁水温度高(往往达1000°C以上)，实习期间易发生危险等问题，很多学校的铸造实习往往是参观性的，很难达到实习教学目的。为此，我们自主研发了仿真石蜡铸造炉，利用石蜡代替钢铁，学生可以在较低的操作温度下(80°C左右)完成铸造实习，从而保证了在实习操作中的安全性;自主研制的可切削石蜡有足够的硬度、韧性和强度，在高速旋转时不会发生断裂，可满足各种机床的▃切削要求。利用可切削石蜡在车床、铣床上进行实习操作，尤其是在数控加工中心上的操作，可以有效地避免打刀、损坏机床等事故发生。

　　仿真石蜡铸造炉系统研制成功后，除了满足实习教学外，还为“工程材料与制造基础”、“机械制造技术基础”等课程的实验教学提供条件;为“机械技术基础”校级精品课程群的建设提供支撑;为我校“交通运输”专业(国家级专业综合改革试点专业项目、山东省名校工程重点建设项目、卓越工程师计划项目)建设提供支撑。

　　2、大学生科技创新和应用能力培养

　　在本系统的研制过程中，先后有十ζ　几名学生参与其中，获得国家专利授权3项，获得山东省机电大赛等各类赛事奖励3项。

　　在实习、实验过程中，学生自己动手完成从上料、熔化石蜡、除尘、排烟，到制作铸模、浇注、脱模等整个流程，从中体会到劳动的艰辛和乐趣，体现到创造的价值，得到了锻炼，学到了知识。

　　二、功能

　　1、仿真功能

　　所研制的系统能够模拟铸造的整个工艺流程，体现铸造炉的整体机构，如上下料、炉内燃烧、除尘、送风吹氧等。学生利用该系统，就可以了解到实际铸造炉的结构和工作原理。研制的可切削石蜡具备经济性好，可反复回收再利用，有足够的硬度、韧性和强度，在高速旋转时不会发生断裂，可满足各种机床的切削要求;对机床不产生腐蚀和磨损，不需冷却液，不堵塞润滑和冷却系统;零件加工后，尺寸和表面粗糙度可以达到图样要求，不会发生形状及尺寸变化;对刀具的磨损和损耗小，当刀具与零件碰撞时，刀具和机床不易损坏，不对机床精度造成危害，避免对操作者人身产生危害;回收及使用过程不产生有毒、有害气体，对环境和人体无危害，材料价格和回收成本低等性能。通过研究开发的可切削石蜡技术，可以解决石蜡铸造的后续使用问题，用石蜡代替钢材，实现铸造实习成型的石蜡可继续用于车、铣、刨等机械加工实习项目中，大大降低了实习成本。

　　2、使用功能

　　该系统具有按钮控制控制和计算机控制操作两种方式，非常方便学生动手操作。经过5年来的使用，没有发生系统运行事故，从而影响实习、实验教学。一台实际用于生产①的铸造炉价值上可能百万元(甚至更多)，即使是一些小型电炉也价值不菲。而且这些铸造炉在后续使用过程中，要么耗费大量的煤炭、污染空气，要么耗费大量的电力资源。因此，这些铸造炉的使用成本非常高，使用安全性差(对学生而言)。利用我们所研制的系统就可以很好地解决这些问题。江西♂陶瓷工艺美术职业技术学院于2012年购置一台该设备。经过一段时间的使用，用户反馈效果良好。

　　3、教学功能

　　利用该系统，可以直观地向学生展示铸造工艺流程。学生在一些课程实验时，也可以利用该系统验证课堂知识。学生可以在较低的操作温度下完成铸造实习，可切削石蜡可用于各种机床加工所对应的实习项目，对刀具的磨损和损耗小，当刀具与零件碰撞时，刀具和机床不易损坏，不对机床精度造成危害，避免对操作者人身产生危害。因此，在实习过程中，学生非常愿意参与铸造实习过程，相互配合、互动，体验完成作品时的成就感。

　　作品名称：仿真石蜡铸造炉系统

　　完成单位：鲁东大学