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(一)、金属切削液的选用(技术切削设备的见机床的特点)
大部分金属切削需要使用切削液,甚至在可以正常进行干切削的作业,如果选用适当的冷却剂也可增加工效。早在1883年,F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。金属切削液的品种繁多。
ASTMD2881把金属加工用的液体划为三类:
(1)油和油基液体;
(2)水基乳液及分散体;
(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。
2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1μm,真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40nm。胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态,其粒度分布介于上述两等级之间。这种划分原则基本上是一个理论性的区分,因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间,可能存在着无限度的等级。
近年来,金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。由于这类液体以水为基质,其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。等量的水吸收一定热量后,比油的温升要慢得多,从而提高了冷却效果,且可减少油雾,因此水基切削液的用量增大。以英国为例,水基切削液在整个切削液市场中约占60%。但是水基切削液与油相比存在着性差,其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(SumpLife)”至关重要。合理选择、应用、监控和维护,对使用水基切削液特别重要。
1、金属切削液的成分与选择
根据我国目前市场情况,切削液的主要成分如下。
(1)油或油基液体:属于ASTMD2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C,习惯称为切削油(也称净切削油),主体为矿物油,含或不含添加剂。
(2)乳液:属于ASTMD2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C,有时称为溶解油。根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种:粗乳液:含油65%~80%,油滴粒度2~10μm;微乳液:含油40%~50%,油滴粒度<1μm;半合成乳液:含油5%~40%,油滴粒度约0.1μm;
(3)合成液体:含油或不含油,以溶于水的高分子有机物为主要剂。
(4)化学溶液:不含油,属ASTMD2881分类中的Ⅲ。从以上成分来看,以切削油的性最好。乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液,如配制得当也有相当好的性能。目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。合成液是乳化液的补充产品。这种液体常用在特定的用途上。某些合成液体在使用中由于浓度增大,清洗性增强而导致损伤操作人员的皮肤和机床涂层。化学溶液是不含矿物油的水溶液。使用前用水稀释,有良好的冲洗、冷却效果,并应能防止接触区域的锈蚀。这类液体主要用于研磨,功能在于清洗和冷却,没有性。切削液的选择,首先要避免使用那些对机床、刃具和加工材料有害的液体。通常,不含游离硫的硫化油适用于加工钢材和铜材。而有些铜合金和高镍合金,在硫剂(特别是含游离硫)作用下会产生暗色斑痕。水基切削液的成分比较复杂,这是因为要顾及乳化系统的稳定,既要考虑诸成分的HLB值,又要达到各项性能的平衡。由于切削液以水为基质,还应考虑诸成分的水溶性或在水中分散的性质。
选择切削液前应充分了解下列情况。
1.1加工材料的性质
被加工的材料物理化学性质各异,反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下。
铝:质软,切割易粘切具。乳化液如碱性强,与铝产生化学反应,造成乳液分层。应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却剂。
黄铜:切削时产生大量细屑,易使乳化油变绿。含活性硫的油剂可使加工材料变色,如选油剂要有过滤设备。
青铜:剪切前产生显著的塑性变形,可使乳化液变成绿色。如选油剂要有过滤设备。
铜:粘韧,切削时产生微细卷曲的屑,可使乳化液变成绿色,影响乳化液的稳定,在活性硫作用下生污斑。如选用油剂要配备过滤设备。
可锻铸铁:切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。这些活性细屑好似过滤介质,削弱了乳化液的活性,而且可生成铁皂,使乳化液变为红褐色,乳化液的稳定性变劣。如使用油剂,必须用离心机或过滤器把铁屑除去
铅及其合金:易切削,可生成铅皂,破坏乳化液的稳定。如使用油剂,对油剂有稠化倾向,要防止使用含大量脂肪的油剂。
镁:切削时产生细屑,可燃。一般不使用水基切削液,可采用低粘度油作为切削液。
镍及高镍合金:切削时局部产生高热,切屑可能烧结。可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。
钛:产生磨蚀性、可燃的切削,易发生加工硬化现象,应用重负荷乳化油或极压油剂。
锌:切削面不规整,难以取得良好的光洁度,与乳化液生成锌皂,使乳化液分离,应选专用乳化液。
1.2加工工况
刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间,由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。因切割剥落的屑要移过刀具推进面,从而形成了第二剪切区域。在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。和冷却作用在此时同样重要。但属于金属去除的机械加工种类很多,又各有其独特的工况。一般认为,在低速加工(螺纹切削、扩孔和齿面切削)时,切削剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结,作为边界剂。在高速切削加工时,切削液的主要作用是降低摩擦热,带走热量。
那些切削液难以到达剪切区域的加工作业,给、冷却造成很大的困难。通常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、车螺纹加工要精心选择适用的切削液。
1.3油基和水基的特点
油基切削液指含添加剂的矿物油。水基切削液指乳液、合成液及化学溶液。笼统地说,低速重负荷切削需要充分的,通常选用极压切削油剂。高速浅层切削,冷却是首要的,一般选用水基切削液。有些极压乳化液具有很好的和冷却性,可以用于重负荷切削。一般的研磨加工,有时反而有害,故可使用合成液或化学溶液。加工材料、刀具材质、机床构造也是确定选用油基液或水基液的重要依据。
2使用和维护
2.1配制(稀释)只有水基切削液需要配制,即按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化型的,在用水稀释时要注意以下几个方面。
2.1.1水质一般情况下不宜使用硬度超过400的水,因高硬度的水中所含的钙、镁离子会使阴离子表面活性剂失效,乳液分解,出现不溶于水的金属皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成,大量的金属离子也可使胶束聚集,从而影响乳液的稳定性。太软的水也不宜使用。用太软的水配制的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。
配制乳化液的水的适宜硬度应为50~200。可用去离子水和未经处理的工业水混配使用。我国幅员辽阔,切削液品种极多,因此在选购水基切削液之前,最好用当地的水作调配试验。一般禁止使用处理后的污水、含化学物质的水和二次水来配制乳化液。锅炉用的软化水也要慎用。硬水地区的用户可采用碳酸钠法把水软化后使用。软化剂用量最好经试验确定。要防止软水后水的pH值过高。软水剂使用过度会破坏乳化液的稳定。
2.1.2稀释
切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前,要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。
选取洁净的容器,将所需的全部水倒入容器内,然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时,原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。不要在机床的油池(槽)内直接调配乳液。
2.2切削液的使用
切削液的使用效果,首先取决于正确选用适合加工工况的切削品种,以及合理地调配稀释。但以下诸因素亦值得重视。
(1)循环液体总量
机加工过程中循环使用的切削液因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑携带,不断地消耗。这种消耗以a(携带值)表示。其定义是:为了维持机床油槽原有切削液的体积,每月需补加切削液量,以原有体积倍数表示。例如,一个切削液循环系统的a=1,是指一个V为20m3液体循环系统,每月需补充稀释后的切削液(或油)20m3。欧洲汽车工业机加工的a值为1~1.5。个别切削液循环系统可低至0.25,即原来投入的切削液,假设不进行补充,4个月就会被携带完,也有高达a=4的。
携带值a与加工材料的形状关系很大。携带值a无疑与机加工费用相关。但携带值太小会增大切削液的维护费用。每立方米冷却剂一年的总费用K为:
K=k1+k2+k3(元/m3·年)
式中,k1为变换冷却剂的费用(原液+水)、废冷却液排放费用(劳力、清洗、充入水以及停工时间);k2为携带值费用(液体因工件、切屑携出的损失及液体雾化、蒸发的损失);k3为冷却剂的维护费用。从上式可知,携带值过大或过小都会增大费用。
冷却液的逐渐消耗,使循环系统的液体减少,液体温度上升甚至过热,冷却效力下降。冷却效力下降会影响加工件的精度,并使刀具硬度下降。切削液温度升高会加剧液体的雾化和蒸发,污染车间环境,进而增大液体消耗,形成恶性循环。通常机床的液槽(油槽)如处于半满状态就不能发挥液体的应有功效,而且液体易变质。
当使用油剂切削液(净切削油)的温度过高,危害更为严重。净切削油的冷却能力较低,且多用在那些难加工、发热量大的切削中。油槽内净切削油超温不但具有前述危害,还可能导致添加剂分解(分解可能产生有害物质),损坏机床、加工材料和刀具,恶化环境。特别是含大量氯化物添加剂的净切削油,大多用于苛刻的机加工,产生的热量大。这时油槽应增多充油量,以增加热容量。
(2)切削液的流量
一般的机加工应保证压力、大流量。镗深孔和空心杆刀具可采用高压喷射冷却液,以利于把切屑冲刷出来。有些中低碳钢和钛材的钻孔加工采用脉冲式注射冷却液更有利,但要注意适合油泵的性能。苛刻的加工所使用的含氯净切削油,要加大流量。
流量的大小可用循环系数f表示。定义是每小时循环量为总容量的倍数。切削液循环系统的温度、泡沫、污染物含量对f都有影响。
(3)油嘴形状
油嘴的形状应适合被加工件的形状和大小,以及刀具种类和操作程序。良好的油嘴应使切削液一直保持液流平坦,使加工件各部分充分浴于液体内。油嘴形状要按实际效果来调整,基本要求是使最需要冷却和之处得到足够的冷却液。
(4)泡沫
水基切削液和净切削油在使用中会发生泡沫过多的问题。泵速过大会造成液体湍流,或者油管阻力形成喷射会增大液体的泡沫。特别是水基切削液的泡沫性是其主要性能指标之一。不同性质的切削液相混(如净切削油与乳化液相混)也会使泡沫增多。机床变更切削液前要洗净油槽和循环路线。此外配制乳化液时要避免激烈搅拌和空气搅拌。过度软化的水和含碱的水会增加乳化液的泡沫。流体循环泵密封不严也会增大液体的泡沫。泡沫的危害使冷却液失效和油槽容积的浪费。泡沫严重的冷却液会造成机床、刀具和工件损坏。
(5)机床的密封
经常检查机床的轴封(特别是用乳化液作为冷却剂时),防止切削液串入机床齿轮箱、床头箱或其它密封的传动机构内。乳化液如果进入矿物油系统将使机床磨损。含极压剂的净切削油串入机床传动或液压系统,危害较小。
2.3切削液的维护
大型机械加工车间常采用集中冷却系统。这类循环系统的冷却液不停地循环使用,油池寿命十分重要。延长油池寿命除了冷却液的质量和合理使用外,冷却液的维护也是重要的因素。冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项。
(1)确保液体循环路线的畅通
及时排除循环路线的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂轮屑,以免造成堵塞。
(2)抑菌
削液(特别是乳液)抑菌生长的重要性是人所共知的。可采用定期投入杀菌剂和用超微过滤等手段抑制细菌的繁殖。
(3)切削液的净化
污染切削液的物质主要是金属粉末和砂砾细粉、飘浮油和游离水、微生物和繁殖物,特别是毛霉目真菌。
切削液内所含的固体粉末来源于加工件和刀具。这类固体不但易堵塞管路并有以下危害:(1)悬浮于冷却液内的粒子损坏泵的密封,增大刀具磨损,损害人的皮肤,影响加工质量;(2)固体沉淀在油池底部,与有机物聚结,形成一层有大量气孔的沉淀层,为微生物繁殖提供了有利条件,而霉菌的细丝更稳定了沉淀的固体;(3)切削液中的金属粉末具有很高的化学活性,可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸败分解,霉菌的繁殖产生粘稠物,导致管路和喷嘴堵塞。
引言
目前在城市集中供热或新建居民小区供热多采用20~75吨的锅炉作为采暖热源,一般建设周期较短,基本上是当年建设当年投产,对于锅炉安装单位提出了较高的要求,既要保证质量,又要保证工期,锅炉受热面焊接选择合适的焊接工艺,是保证质量和按期完工的重要保证。采用氩电联焊工艺将是最佳的选择,氩电联焊工艺具有焊接质量高、焊接速度快、射线探伤合格率高、焊工易于掌握等特点,而被锅炉安装单位广泛采用。
1采用氩电联焊工艺的优点
采用手工氩弧焊打底、手工电弧焊罩面焊接工艺(以下简称氩电联焊)比采用手工电弧焊焊接工艺有以下特点:
a.焊接质量好,射线探伤合格率高
根据焊接工艺评定选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数及纯度符合要求的保护气体,能使焊缝根部得到良好的融合,且焊口内表面光滑、整齐,不易出现手工电弧焊打底焊接时可能出现的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。当进行射线探伤时,氩电联焊工艺的探伤合格率明显高于手工电弧焊工艺,而且Ⅰ级片所占的比例显著增加,所以选用氩电联焊工艺更能满足锅炉受热面管道焊接的要求。
b.效率高、速度快、易于掌握
选用手工氩弧焊打底,由于氩弧焊为连续焊接工艺,而手工电弧焊为断弧焊,通过模拟实验发现,同一焊工采用氩电联焊工艺和手工电弧焊工艺焊接同样的焊口,氩电联焊工艺的焊接效率是手工电弧焊的2~4倍,而且焊口成型好。在同样的障碍下氩电联焊比手工电弧焊更容易克服障碍。
c.工艺易于掌握、容易操作
熟练的锅炉压力容器焊工操作氩弧焊明显比手工电弧焊顺手,经过培训可以胜任焊接工艺要求的焊接部位,可以大大降低焊工的劳动强度,而受到焊工们的欢迎。
d.综合效益明显
经过某单位两台循环流化床锅炉受热面管道的焊接,我们综合测定发现氩电联焊工艺效益明显,比手工电弧焊可以降低施工综合成本10~20%,而且明显缩短工期。
2氩电联焊工艺
2.1工艺简介
某单位两台循环流化床锅炉受热面管道焊接选用氩电联焊工艺,焊接时采用V型坡口、对接,焊层一般为2~3层(可视管壁厚度而定),焊机选用ZX7-500氩弧焊机,焊丝选用上海电力焊丝厂TIG-J50、Ф2.5mm焊丝,焊条选用天津大桥牌E4303、Ф2.5mm或Ф3.2mm焊条。
2.2工艺参数
V型坡口角度а=65°±5°,钝边P=1~1.5mm,组对间隙b=1~2.5mm,焊缝两边20mm内清理干净露出金属光泽,管道对接时采用对口管卡定位对口。
氩弧焊打底参数:
规格
mm
焊丝
mm
钨极
mm
焊接电流
A
电弧电压
V
氩气流量
L/mim
Ф32×3
TIG-J50Ф2.5
1.6
80~90
12~14
7~9
Ф60×5
TIG-J50Ф2.5
1.6
80~90
12~14
7~9
Ф108×7
TIG-J50Ф2.5
1.6
90~100
12~14
7~9
Ф159×6
TIG-J50Ф2.5
1.6
90~100
12~14
7~9
Ф219×8
TIG-J50Ф2.5
1.6
90~100
12~14
7~9
手工电弧焊罩面参数(略)
2.3焊接检验
锅炉受热面管道焊缝在100%焊缝外观检查的基础上,按照GB3323-87进行射线探伤,探伤合格后进行锅炉水压试验,锅炉水压试验均一次成功。
某单位两台锅炉采用氩电联焊工艺射线探伤结果:
焊口规格
mm
射线探伤
一次合格率
Ⅰ级片比例
Ⅱ级片比例
一次返修
合格率
Ф32×3
94%
62%
32%
100%
Ф60×5
92%
66%
26%
100%
Ф108×7
100%
72%
28%
-
Ф159×6
100%
76%
24%
-
Ф219×8
100%
50%
50%
-
3结论
氩电联焊工艺对于锅炉受热面管道焊接是一种焊接质量可靠、经济效益明显、焊接速度快的焊接工艺,锅炉安装施工过程中可以广泛采用。
1材料与方法
1.1实验材料使用马鲛鱼为原料,采用去头去内脏后部分,清水洗净,再按下面两种不同的工艺进行处理。
传统工艺:采肉一次漂洗回旋筛脱水二次漂洗回旋筛脱水三次漂洗回旋筛脱水精滤螺旋压榨机压榨脱水。
新工艺:采肉线型混合器漂洗管道式滞留室漂洗倾析式离心机预脱水精滤螺旋压榨机压榨脱水。
1.2测定方法
1.2.1固形物含量的测定称取一定量的鱼糜,采用直接干燥法进行测定。
1.2.2凝胶强度的测定将各种鱼糜解冻,加入3.0%食盐,擂溃30min,灌肠后于90℃加热40min使之凝胶化,将样品切成直径2.6cm、高度1.3cm的圆柱体,于NRM-1002A食品流变仪上测定。
1.2.3白度的测定用ZBD型白度仪测定,将工作白度标准板放在试样座上进行白度校正,然后将样品放在试样室测定。
2结果与讨论
2.1漂洗工艺的特点将马鲛鱼用二种不同的工艺处理,比较在不同工艺阶段对漂洗液中固形物回收率的影响,见表1。
由表1可见,在传统工艺中,鱼糜经三次漂洗后固形物损失了29.29%,而经精滤和压榨后,又有16.14%的固形物损失掉,也就是说,总共有45.43%的固形物将在加工中流失掉。其中,有三分之二左右的固形物是在漂洗中流失掉的,而漂洗中固形物的流失又集中在回旋筛的预脱水过程中。为进行预脱水以便于下一次漂洗的有效进行,在回旋筛的圆筒中分布大量直径为0.4mm的小孔,这是造成固形物流失的
表1不同工艺对漂洗液中固形物回收率的影响
工艺标准鱼糜重量(kg)固形物重量(kg)固形物含量(%)固形物回收率(%)
传统工艺鱼糜
第一次漂洗
第二次漂洗
第三次漂洗
精滤后
脱水后
鱼糜
50
72.39
72.45
72.02
72.0
33.74
50
8.49
7.65
7.10
6.00
5.33
4.63
8.46
16.97
10.60
9.75
8.33
7.39
13.72
16.92
—
90.12
83.68
70.71
62.78
54.57
—
新工艺一次漂洗
精滤后
脱水后
86.52
81.26
36.14
8.04
7.25
6.06
9.30
8.92
16.77
95.09
85.70
71.63
主要原因。而改用新的漂洗和预脱水设备后就能有效地降低固形物的流失,由于这类漂洗设备的内部是一个线型混合器,鱼肉和水可在混合器内得到充分的搅拌混合,然后直接输入由许多弯管所组成的滞留室,在滞留室内,随着水流的快速运动,鱼肉颗粒周围产生了小的湍流,从而使鱼肉与水之间进行了充分的交换,可有效地使鱼肉中不需要的水溶性蛋白质和色素等成分溶出。由于这一新工艺中不使用回旋筛预脱水的方法,因而固形物的流失就很少,只有4.91%,比相应的三次漂洗中固形物的损失下降了24.38%。此外,在这一新工艺中,用水量上只比传统的漂洗工艺中一次漂洗用水量稍多一些即可,即鱼肉对水的比例根据不同鱼种控制在1∶6~8范围内,基本上能起到传统工艺中三次漂洗的效果,因而大大减少了用水量,节约了能耗,降低了生产成本。值得一提的是,滞留室的管道还可根据鱼种和漂洗要求的不同而在长度上予以调整,即漂洗白色鱼肉或新鲜鱼可缩短管道,而漂洗血红肉或鲜度稍差的鱼可加长管道,所以这套设备使用方便,尤其适合新鲜原料鱼的加工,因为原料鱼越新鲜,漂洗因素对凝胶强度影响就越小。
2.2倾析式离心机的作用
倾析式离心机的结构如图2所示,用于对漂洗鱼糜进行预脱水,使鱼糜中的固形物与水能有效地分离。
从倾析式离心机的结构来看,它能起到使鱼糜预脱水的作用。固形物在螺杆的转动下被送入狭窄的一端出来,而漂洗水部分则流向相反的一端出来,比较二种不同工艺在精滤后固形物的损失,新工艺中固形物的损失比传统工艺要低22.98%,说明经倾析式离心机预脱水比传统工艺中三次回旋得预脱水对固形物的回收率要高。这主要是因为这类离心机使鱼糜中的固液两相分别从二端出来,其液相中虽能带走一部分固形物,但流失量还是较少,而在回旋筛中,则一部分固形物转出水一起从网孔中流失,所以传统工艺中三次漂洗后的预脱水将使固形物的流失大为增加。从数据结果分析看,用倾析式离心机预脱水其固形物的损失率仅相当于第一次回旋筛预脱水的结果。所以,倾析式离心机在鱼糜生产工艺中的最大作用就是大大降低了固形物的损失,值得推广应用。
2.3鱼糜制品的凝胶强度
将传统的经一、三、五次漂洗和新工艺漂洗后的鱼糜制品的凝胶强度列于表2。
表2凝胶强度的比较
样品漂洗一次漂洗二次漂洗三次新工艺漂洗
凝胶强度(g.cm)195115230217
由表2可知,采用新工艺漂洗后鱼糜制品凝胶强度与二次漂洗的效果相同,仅比三次漂洗的结果下降5.6%。因此,新工艺对凝胶强度稍有影响。
2.4鱼糜制品的白度传统漂洗和新工艺制备的鱼糜制品的白度如表3。
表3白度的比较
样品漂洗一次漂洗二次漂洗三次新工艺漂洗
白度50.253.355.252.6
由表3可知,新工艺漂洗样品在白度上仅比三次漂洗低4.7%。因此,对白色肉鱼类更合适些。
3结论
综上所述,新工艺是一项值得推广的技术,尤其适合于一些新鲜度较好的白色肉鱼类鱼糜制品。
0前言
模具放电线切割加工过程中,材料被放电去除的规律是十分复杂的综合性问题。这是由放电过程本身的随机性与复杂性决定的。从而无法建立放电加工参数与加工性能指标之间准确的数学模型。神经网络作为一种针对因果性和非确定性知识的并行处理工具,能够有效地模拟各种复杂的非线性映射,并有很强的容错性和联想记忆能力。文中在实验数据样本的基础上,通过误差反向传播算法对网络进行了训练,并由模拟退火算法实现了加工工艺参数的优化。
1放电参数与加工指标的神经网络预测模拟
建立如图1所示的4-12-3型单隐含层误差反向传播神经网络。隐含层神经元个数是在网络学习过程中通过对误差的分析而得到[1]。输入层4个神经元及输出层3个神经元表征的参数指标取值范围如表1所示。
表1放电加工参数与加工性能指标的取值
输入层表征参数>输出层表征参数ton(μs)toff(μs)Im(A)TH(mm)vf(mm2/min)Ra(μm)EX(mm/104mm2)2-6020-4501-105-20040-800.5-2.5≤001
表中放电参数对于加工性能指标影响的规律为:放电脉冲宽度ton增大时,脉冲能量也大,加工速度vf提高。但此时放电凹坑既大且深,故表面粗糙度Ra增大,电极丝损耗EX也增大。脉冲间隔toff减小时,vf增大,Ra减小,EX减小。峰值电流Im增大时,vf增大,Ra增大,EX也增大。模具零件厚度TH减小时,工作液容易充满放电间隙,电蚀产物的排出和消电离都容易,加工稳定性好,故vf提高。但此时电极丝易振动,对表面粗糙度不利,故Ra增大,EX减小。TH增大则vf也增大,但当TH达到某一特定值(50-100mm)后,因蚀出产物排除条件差,vf反而下降。
通过对不同材质、厚度工件及各档放电参数的组合实验,取得50组加工性能指标数据作为样本,对网络进行训练。已知样本输入集与输出集,则网络第h层的第j个神经元的输入输出关系为
式中,Oj(h)为第h层第j个神经元的输出,wji(h-1)为第h-1层第i个神经元到第h层第j个神经元间的连接权,Oj(h)为输出阈值,fj(·)为神经元输入输出Sigmoid函数,Nh为第h层神经元个数,当h=1时,wji(h-1)=1,Oj(h-1)即为样本输入集的取值。以网络实际输出与输出样本的误差平方和Es作为网络系统误差,连接权的修正按Es的负梯度方向,由输出层向输入层反向进行。其修正量为
式中,η为加速收敛的动量项,Osi(h-1)为第h-1层第i个神经元在第s个样本输入时的输出,δsj(h)为误差传播项。当h=1时,δsj(h)=0,h=2及h=3时δsj(h)的计算见文献[2]。Ms为样本个数。
迭代至第t步时的调权公式为:wji(h-1)(t)=wji(h-1)(t-1)+Δwji(h-1),t=1,2,…,Nc,其中Nc为满足收敛准则Es≤ε时的迭代次数。收敛后的连接权分布能在ε精度内模拟对应的输入输出关系。由于各放电参数和加工性能指标的样本原始数据具有不同的量纲与数量级,为方便训练,分别设计了归一化函数,使样本数据转化为[0,1]区间上的数。本实验研究的网络学习如图2所示。
网络的预测模拟是预先给定一组放电参数,归一化处理后,通过网络正向运算,再由归一化函数的反函数还原而得到加工性能指标的预测值。表2列出了预测值和实验实测值的比较。实验条件为:DK7716数控放电线切割加工机床,工作介质为皂化油乳化液,工件材料为CrWMn模具钢等,钼丝电极直径Φ0.15mm,走丝速度7-9m/s。
表2放电参数下加工性能指标预测与实测比较
2放电加工参数的优化
由模具加工性能指标的具体技术要求,根据模拟退火算法对网络进行组合优化。优化的思想是在保证加工精度要求的情况下,尽量加大加工速度和降低电极丝损耗。模拟退火算法能够得到组合优化问题的全局最优解。经归一化处理的放电加工参数集为P*={ton*,toff*,Im*,TH*},加工性能指集为Q={vf,Ra,EX}。以网络收敛后的正向映射模拟函数作为P到Q的非负代价函数f:PQ,则组合优化问题表为,存在P={ton*,toff*,Im*,TH*},使得
式中,gi(P)为由表1所确定的关于四个放电加工参数的约束函数,已表达为标准形式,且因有上下界,故为8个。P*为全局最优方案,现由外点惩罚函数法将此约束优化问题转化为无约束优化问题[3]。构造的增广目标函数表为
式中,G[gi(P)]=gi2(P)为惩罚项。r(k)为惩罚因子,r(k)>0,而且当k∞时,r(k)∞。在模拟退火算法中,将目标函数视为能量函数,以温度T作为控制参数。随温度足够缓慢地降低,由Metropolis准则计算组合状态从mn跃迁的转移概率
关键词:凸模;凹模;工艺;装配图
Abstract
Inthisdesignintroducedthetransmissioncoversthepunchholestherammingcraftanalysis,thecraftplanformulation,arrangesthespecimenmapdesign,thealwaysrammingstrengthcomputationandthecenterofpressurecomputation,thecuttingedgesizecomputation,thespring,therubbercomputationandselects,theraisedmold,theconcavemoldortheconvex-concavemoldstructuraldesignandallthatdiethecomponentsstructuraldesign,drawsupthemoldassemblydrawingandtheworkdetaildrawing,thecompilationdesigninstructionbooklet,fillsintherammingcraftcardandtheworkcomponentsmachine-finishingtechnologicalprocesscard,raisedpaysattentionto,theconcavemoldcoordinateprocessing.Thecalculationconcerningcraftparameter,suchas:Hurtletocutthedintandunloadthecalculationofanticipatethedint.Thebluntboremoldingtoolstructuredesignsthemediumcalculationandthedesignetc.concerningnotstandardpiece.
Keywords:Raisedmold;Concavemold;Plan;Installation;
艺分析
根据制件的材料、厚度、形状及尺寸,在进行冲压工艺设计和模具设计时,应特别注意以下几点:
2.1.1该制件为圆形拉深件,因此,在设计时,毛坯尺寸的计算是一个特点。
2.1.2制件不大,且深度尺寸也较小,可能只需一次经过一次拉深。如果需要经过多次拉深,则拉深工序的确定以及拉深工序件尺寸的计算是正确进行工艺和模具设计的关键。
2.1.3冲裁间隙、拉深凸凹模间隙以及每道拉深的高度的确定,应符合制件的要求。
2.1.4各工序凸、凹模动作行程的确定应保证各工序动作的稳妥、连贯。
2.2工艺方案的分析和确定
2.2.1工艺方案分析
根据制件的工艺性分析,其基本工序有落料、拉深、冲孔、切边四种。其先后顺序组合,可得到以下几种方案:
2.1.1.1落料—拉深—整形—冲孔—切边单工序冲压
2.1.1.2落料—拉深—整形—切边—冲孔单工序冲压
2.1.1.3落料、拉深复合—整形—冲孔—切边复合冲压
萘普生(naproxen)又名消痛灵,化学名为(+)-α-甲基-6-甲氧基-2-萘乙酸,为非甾体抗炎镇痛药。其疗效确切,耐受性好,副作用较少,是目前临床上解热止痛药中较为理想的药品。
目前萘普生流通于市场的基本剂型有片剂、注射液、栓剂、胶囊、颗粒,收载于中国药典05版第二部[1]。制成传统剂型的优点为:口服吸收完全,起效快,生物利用度也高。但由于其分子中羧基的存在,对胃刺激性较大,常引起出血性溃疡等不良反应,同时存在肾及肝损害。故本研究将萘普生制成β-环糊精包合物[2],以改善其在水中的溶解度,促进吸收,并降低口服后对胃黏膜的刺激,以提高其临床应用价值。
1仪器与试药
1.1仪器SHIMAZU-UV2450紫外可见分光光度计(日本岛津),AB265-S型电子分析天平(瑞士梅特勒-托利多),恒温磁力电子搅拌器(常州国华电器有限公司),RS-8G智能溶出试验仪(天津大学无线电厂)。
1.2试药萘普生对照品(购于中国药品生物制品检定所,批号100198-200403),萘普生原料药(江苏恩华药业股份有限公司惠赠,批号0710120),β-环糊精(上海化学试剂公司,批号T20010308),其余试剂为分析纯。
2实验方法与结果
2.1检测波长的确立分别对萘普生对照品、β-环糊精的氢氧化钠溶液在200~600nm范围内进行全波长扫描,在330nm处萘普生对照品溶液有最大吸收,β-环糊精及溶剂均无吸收,与文献报道相同[3],故确定330nm为检测波长。见图1、2。
2.2标准曲线的制备精密称取萘普生对照品5mg,用0.1mol/L氢氧化钠溶液配成0.2677g/L的溶液,再用相同溶剂稀释成浓度分别为0.2008g/L、0.1606g/L、0.1004g/L、0.0803g/L、0.0402g/L的溶液,在330nm波长处测定其吸光度,以吸光度(D)为纵坐标,浓度(c)为横坐标,绘制标准曲线,回归方程为c=0.1631D-0.01406(r=0.9998,n=6)。结果表明,萘普生浓度在0.0402~0.2677mg/L范围内线性关系良好。
2.3原料药纯度测定精密称取萘普生原料药5mg,计3份,分别置于25ml容量瓶中,加入0.1mol/L氢氧化钠溶液适量,振摇使溶解,定容至刻度,摇匀。在330nm波长处测定其吸光度,利用回归方程计算其纯度,结果:其平均纯度为82.93%,RSD为1.81%。
2.4包合物的制备根据文献[3],按处方比例称取β-环糊精适量,在一定温度下制成饱和水溶液;另称取4.6mg萘普生,用少量无水乙醇溶解;恒温搅拌下将萘普生乙醇液缓慢滴入β-CD饱和溶液中,滴毕,继续搅拌一定时间,得白色混悬液,停止搅拌,冰水浴冷却,置冰箱中冷藏16h,抽滤,用适量乙醇、水洗涤,将滤饼于60℃真空干燥,即得。
2.5萘普生-β-CD包合物的定量分析称取包合物,记录重量。按式〔收得率=M萘普生-β-环糊精包合物/(Mβ-环糊精+M萘普生)×100%〕计算收得率;精密称取萘普生-β-环糊精包合物约10mg,置于25ml容量瓶中,加入0.1mol/L氢氧化钠溶液,振荡,超声10min,使之充分溶解,定容,摇匀,在330nm波长处测定吸光度,利用回归方程计算样品溶液中萘普生的含量,按式〔包合率=M被包合的萘普生/M投入的萘普生×100%〕计算包合物的包合率。
2.6正交设计为寻求最佳包合工艺,根据文献及初步筛选的结果,β-环糊精与萘普生的用量比例、搅拌时间、包合温度3个因素对包合物的包合率有较大影响。因此选择上述3项为考察因素,每因素各取3个水平,因素水平安排见表1。表1因素水平表
2.7工艺筛选指标的确定包合率是衡量包合效果的重要指标。包合率越高,包合效果越好,因而权重系数定为0.7;收得率在大生产中也很有意义,在β-环糊精和药物投入量一定的情况下,收得率越高,包合效果越好,故收得率作为次要筛选指标,权重系数定位0.3,将包合率和收得率的综合评分作为工艺筛选的指标。公式为:综合评分=萘普生包合率×0.7+包合物收得率×0.3。
2.8正交试验及结果根据表1,选择L9(34)正交设计表(表2),按上述方法进行9组实验,每组平行3次,共制得27份萘普生-β-环糊精包合物,并测定包合物收得率及包合率,结果见表2。方差分析结果见表3。由方差分析结果可知,影响萘普生包合因素主次为A>B>C,最佳工艺条件为A1B1C1,即萘普生与β-环糊精的比例为1∶1、包合温度70℃、搅拌时间0.5h。表2L9(34)正交试验结果表表3方差分析结果
2.9包合物物相鉴别β-环糊精包合物的鉴定方法有相溶解法、薄层鉴别法、紫外分光光度法和热分析法等方法。本实验采用紫外分光光度法进行物相鉴定。将萘普生、萘普生-β-环糊精包合物、β-环糊精的氢氧化钠溶液分别做紫外扫描,扫描范围为200~400nm。结果表明,萘普生已经与β-环糊精形成包合物。见图3。
2.10验证试验称取萘普生原料药6mmol,按照以上实验结果所得萘普生-β-环糊精包合物最佳包合工艺,即萘普生与β-环糊精的比例为1∶1、包合温度70℃、搅拌时间0.5h,共制成3份萘普生-β-环糊精包合物,并求得其包合率及收得率,结果见表4。由表4可知,该法简便易行,重现性好。表4验证试验收得率和包合率统计表
3讨论
采用正交试验设计,对萘普生-β-环糊精包合物的工艺进行筛选。确定最佳包合条件为:萘普生与β-环糊精的比例为1∶1,包合温度70℃,搅拌时间0.5h。并在此条件下制备了3批包合物,其收得率和包合率分别为(52.93±1.08)%和(85.44±1.82)%,工艺简单可行,且重现性好,得到的产品细腻均匀,质量容易控制,具有推广应用价值。
包合时间可影响包合率,但0.5h包合率最高,分析原因可能是,当包合物形成后,继续搅拌可使一部分包合物溶解于溶剂中,产生平衡,而使收率及包合率下降。
【参考文献】
知识装配单元[6]是由多个零件或部件通过配合、连接等关系组成的一个不可自发分离的子结构,而且这个子结构不影响原装配体中其余零件的装配。配合关系是装配特征之间的配合方式,如平面配合、柱面配合和锥面配合等,而装配特征[5]是零件表面上参与装配活动的区域,主要由形状特征、材料特征、运动关系和位置关系组成。连接关系是用于定位和传递零件之间的几何约束的结构。若干相同类型的连接件同其所连接的普通零件以及相应的附件所组成的集合称为一个连接组件。通过以上分析得出装配单元主要取决于装配基准、配合关系和连接方法三方面。
1.2装配工序确定
知识装配工艺过程[7]是装配人员按照产品的装配顺序,通过一定的装配操作,按照指定的装配路径并在保证装配精度要求的情况下高效率、高品质的完成产品装配的过程。装配顺序是装配工序中各零部件进行装配的次序,是产品装配的重要依据。如果装配顺序选取不恰当,将致使装配操作不断重复,造成装配一次成功率降低并极大的浪费装配资源,延长产品的开发周期,直接导致成本的增加。装配操作是指将零部件组合在一起而进行的清洗、定位、连接、调整、修配、检验等操作。装配工序划分是将装配工艺过程划分为若干个阶段,以保证装配生产的平衡,提高生产效率。由上可见,装配工序确定主要取决于装配顺序、装配操作、装配夹具、装配路径四个方面。
1.3装配资源使用
知识机械产品装配规划中使用的装配资源主要由工具、夹具和量具组成。工具的选择主要根据螺纹紧固件的类型及其公称直径和装配现场拥有的工具资源确定。量具的选择主要根据装配精度要求及装配现场拥有的量具资源确定。由于机械产品的装配过程中使用的夹具基本上因产品不同而不同,很少能重用,因此本文中将夹具认定为与具体产品零部件相关的属性,而不将其包括在装配资源中。
1.4基本装配工艺
知识基本装配工艺知识是指一些标准操作规范,这些操作规范不会因为产品的不同而发生变化,而只与具体的装配操作相关。这些装配操作规范包括清洗、防松和胶接。清洗是为保证装配品质及装配工作的顺利进行,对待装配的零部件进行的操作。对于不同的零部件材料采取不同的清洗方法即选择不同的清洗参数。螺纹连接在冲击、振动和变载荷作用下可能自松,因此要根据具体的产品使用环境及现场条件选择合适的防松方式。胶接是工艺简便,不需要复杂的工艺设备的连接操作,但是合适的胶接剂组分、固化压力、固化时间、固化温度的选择对胶接品质至关重要。
2基于本体的装配工艺知识表达
知识表达的方法多种多样,使用较多的知识表示方法[8]主要有:谓词逻辑表示法,产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法、面向对象表示法、基于本体的知识表示法等。本体作为构建描述领域知识模型的方法论[9],它对领域内的概念模型进行了明确说明,而且可以支持粒度小、语义复杂的概念模型创建,这些特点正适合表达有不同细节需求的装配工艺知识。基于本体的表示方法对知识表示语言中的建构和约束作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证支持本体的不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作,同时,作为本体描述语言的OWL[10]可以方便的映射到数据库,为本体的存储提供了方便。因此本文将采用基于本体的知识表达方法来构建装配工艺知识。基于本体概念的装配工艺知识构成图如图1所示,由装配单元、装配工序、装配资源和基本装配工艺四个本体组成,每个本体又划分为若干粒度不同的下级本体。a)装配单元知识本体使用零件和连接组件这两种最基本组成单元来描述其构成,任何装配单元都是通过连接组件将零件连接起来形成不可自发分离的装配结构,装配单元的特征由零件的特征形成,零件的形状特征和材料特征是零件独立的特征,它只与零件本身有关,而零件的运动关系、位置关系和装配精度是零件之间的特征,它由多个零件共同决定。零件特征构成了装配单元的结构特点,也是装配工序规划的出发点。b)装配工序知识本体由装配顺序、装配操作、装配路径描述,装配顺序确定装配单元中零件或连接组件的装配秩序,装配操作决定将两个零件装配在一起进行的各种操作如先定位再连接,装配路径确定装配操作的方向。对于装配工序中所需使用的装配资源将单独在装配工装中进行描述。c)装配资源知识本体装配资源知识本体由装配工具和装配量具组成,装配工具是紧固连接件时需要使用的资源,装配量具是保证零件装配精度时使用的资源。d)基本装配工艺知识本体基本装配工艺知识本体是标准操作规范的描述,对于某类型机械产品的装配,主要考虑防松、清洗、胶接三类常用基本工艺。防松工艺主要用于螺纹连接件,即在有螺纹连接件而且有防松要求时就需要相应的防松操作规范。清洗工艺主要用于零件或连接组件装配前操作,具体清洗工艺的选择要取决于零件类型和污染物的种类及污染程度。胶接基本工艺的选择要根据被连接件材料、连接要求及环境决定。
3装配工艺知识管理系统实现
3.1系统架构
本文建立的装配工艺知识管理系统体系架构如图2所示。装配工艺知识管理系统主要对装配实例知识、装配资源使用知识和基本装配工艺知识进行管理,建立了面向装配规划的装配工艺知识库,以提供给用户进行知识重用,其中装配实例知识由装配单元确定知识和装配工序确定知识描述。以面向装配规划的装配工艺知识库为基础,该系统提供了装配实例检索、装配资源检索、基本装配工艺检索和装配工艺知识录入界面,实现了用户对相应知识的管理。装配实例知识的管理将产品的装配过程进行管理,以供工艺规划人员规划相似产品时进行查询、学习和借鉴,提高装配规划效率;装配资源使用知识的管理将螺纹连接件或装配精度对应的装配资源进行管理,便于工艺规划人员快速查询,得到符合实际的需要使用的装配资源。基本装配工艺知识管理对防松、清洗、胶接工艺知识进行管理,为工艺规划人员提供标准的装配操作规范。
3.2面向装配规划的装配工艺知识应用
以台钻Z4006-A主轴箱部件装配工艺规划为例说明装配工艺知识管理系统的应用。对于主轴箱部件,装配工艺知识管理系统的辅助规划主要分为三个层次,一是辅助装配工序确定;二是确定需要使用何种装配资源;三是确定标准操作规范。在规划台钻Z4006-A主轴箱部件装配过程前先学习以往相似产品装配过程,可以通过装配实例知识检索得到如下相似装配实例,通过学习借鉴来辅助Z4006-A装配工序确定,如图3(a)。台钻Z4006-A主轴箱部件中采用了M5×25的开槽沉头螺钉连接刻度板和主轴箱,因此需要确定紧固该螺栓的工具,可以通过装配工具检索辅助确定装配工具资源使用,如图3(b)。主轴箱部件中垫块的装配有平行度为0.1mm的精度要求,因此要确定测量其装配精度要求的量具,可以通过装配检索辅助确定装配量具资源使用,如图3(c)。由于主要轴箱部件使用过程中存在振动,因此需要对起连接作用的开槽沉头螺钉进行防松,通过防松工艺检索确定合适的防松标准操作规范,如图3(d)。通过利用系统提供的装配工艺知识,并结合三维装配过程规划软件,最终实现台钻Z4006A从装配工序规划到装配资源使用再到基本装配工艺应用的辅助规划,形成装配技术要求等文字信息和三维装配过程动画为一体的装配工艺文件,图4所示为主轴箱部件的装配工艺指导界面。
针对于提高技术和质量管理,技术经理要根据公司目前的生产质量状况,找出生产重点控制工序(可依据曾经出现的质量事故、顾客的反馈、本公司出现的返工工序等),并按照重要程度分为A、B、C三级。结合生产经理已简化后的生产工序,技术经理逐工序落实评价被生产经理删除(被简化)工序存在的必要性、合理性,以及其风险程度,经仔细商讨后,形成公司的标准生产工序流程。根据公司的标准生产工序流程图,每个工序生产需要的绝对最小时间等,生产经理再次优化,重新设置工序之间安排的合理性,包括工序的先后顺序,并列关系等等。此时,切合公司实际特点的生产工序图基本完成。
2结合本公司的实际设备情况,人员素质状况,技术能力,合理安排资源的调配
在生产管理上,结合生产控制工序的重要程度要求,制定出重点工序需要的主要设备,主要人员的保证需求,根据工人的熟练程度来分配不同重要性的工序岗位。并考虑工人数量以及作业时间的配置,优化生产工序,做到所有可能的工序路径都成为关键路径。同时,公司技术部门根据每个工序的特点,编制各工序的生产工序作业指导书,并编制各步骤的质量检查记录表格,将常规检验项和特殊检验项的检验表格区分开来。在技术管理上,结合公司ISO9001的管理体系要求,并根据工序的重要程度,对于重点工序,将作业指导书升级汇编成为公司层面的程序文件,进行重点监控。
3新的生产工序逐步并入公司的生产管理
根据ISO9001质量管理体系要求,将新的生产工序逐步并入公司的生产管理流程中,进行试运行,半年后,根据运行的结果,重复上面的第一二进程,进行适当的生产工序的微调,以达到最佳的生产工序安排,劳动力配比,以及材料设备的配置。由于公司的生产环境不断的在变化,人员的素质状况也在不断变化,所以公司的生产工序也需要适当的及时调整,根据笔者的调查研究,这个时间一般以半年调整一次为宜,调整过频,公司各部门很难以适应这个变化,调整过缓,则可能造成公司的资源部分浪费,质量上可能得不到有效的保证。
Abstract:Thepublicadministrationresearchusuallyhastwokindofentirelydifferentstandpoints:Superintendent''''sstandpointandpublic''''sstandpoint.Standsinsuperintendent''''sstandpoint,thepublicadministrationresearchmainattentiontakesthepublicinterestspokesmanandvindicator''''sPublicsector,howcancarryontheeffectivemanagementtothepublicaffairs.Standsinpublic''''sstandpoint,thepublicadministrationresearchmainattention“howcanthecitizenobtainthethingwhichfromgovernmenttheretheyneed”(thenote:HowardFrant:UsefultoWhom?PublicManagementResearch,SocialScience,andtheStandpointProblem,InternationalPublicManagementJournal,Volume2,Number2,1999,p.324.).
keyword:Publicinterest;Modernagepublic;Publicadministration;Managementessence
引言
显然,这两种立场都没有脱离公共利益这个核心问题:前者以“公共部门如何实现和服务于公共利益”为焦点;后者以“公共利益是怎样被实现的”为焦点。进一步对比可以发现,前一种主张所说的公共利益多半是抽象的,而后一种主张则意指现实的公共利益,它与公众利益密切相关。
事实上,研究公共利益时有两个关键问题不容回避。第一,公共利益是抽象的(虚幻的)还是现实的(具体的)?第二,公共利益与共同利益完全一致吗?围绕这两个问题,本文将在区分公共利益和共同利益概念差别的基础上,界定公共利益的本质内涵;进而力图阐明公共利益乃是现代公共管理的本质问题。
一、对“共同利益”的概念辨析
“共同利益”和“公共利益”是两个容易混淆的概念。两者在词源上有很大的“相似性”。通常所说的“共同利益”有两个英文词与其相对应,即commoninterest和generalinterest。按《牛津高阶英汉双解词典》的解释,common在被解释为“共有的、共同做的、共同受到的”时,是指“两个人或更多人,或者是团体、社会的绝大多数人所享有的东西,所做的事情,或是属于他们的东西、对他们有影响的东西”。而general则被解释为“普遍的、全面的”,此时它指“影响所有人或绝大多数人(的事物)”。(注:《牛津高阶英汉双解词典》(第四版)、商务印书馆、牛津大学出版社,1997年版,第277页、第612页。)
可见,“共同利益”首先是指“多数人”的利益。“多数人”可能是指两个人、少数几个人、绝大多数人甚至是所有人。他们都可能从“共同利益”中获益或受其影响。这是共同利益的相对普遍性。
同时,“共同利益”是被“共享的、共有的、共同承担的、或者是共同受到影响的”。它与共同的立场、共同的行动相关。它不局限于某个单个的个体,不可能也不应该为其所独有。这是共同利益的不可分割性。
通常,共同利益可以指代共同体利益,或是利益关系的产物。我们将分别阐述这两种指代关系。
(一)共同利益与共同体利益
共同体是个宽泛的概念。一个组织、一个社区、一个地区、一个国家甚或是整个人类社会,都可以分别看作是共同体。作为现实的载体,这些不同层次的共同体都存在着自身的利益,因而可以分别被看作是利益共同体。在对这些利益共同体进行考察时,可以采取几种视角:一是以单个的利益共同体为单元,分析其共同利益的属性;二是以不同层次利益共同体的相对关系为单元,分析共同利益的相对性。
1.共同体的规模与共同体利益
共同体是由相关成员组成的。其成员数量的多少,影响着共同体利益的内容。既然共同体利益不局限于某个或某些特定成员,它就应该是绝大多数成员或者是所有成员共同的利益诉求。共同体规模越小,共同体利益的内容越简单、越狭窄;共同体规模越大,共同体利益的内容越复杂、越广泛。但无论如何,共同体利益都不是单一的,而是多样化的。这是由利益需求“总量”和利益差异程度所决定的。
最为主要的是,共同体规模制约着共同体利益的认可和确认。在共同体规模较小的情况下,利益聚合比较容易实现;或者说共同利益容易被认可和确认。随着共同体规模的不断增大,利益的差别性和多样性使得共同利益的“形成”越来越困难,因此也只能在形式上用绝大多数人的共同利益来代表共同体利益。这在实践中存在困境:“少数服从多数”的集中原则是否忽略甚至是侵犯了少数人的利益?
通常认为,不管采取怎样的表达机制,共同体利益在形式上的“一致性”并不能抹杀其实质上的“普遍性”或“差异性”。如果少数人的利益被忽略或侵犯了,他们就会游离于共同体之外,共同体也就失去存在的意义。为避免这种情况出现,共同体总要采取一些救助弱势群体的措施。其背后的逻辑是:这些少数人的“共同利益”虽然在形式上没有得到确认,但在实际上应该得到实现。就是说,共同体利益并不以大多数人主观的确认和认可为限度,它还包括一些客观的、在特定时期内没有得到确认和认可的利益。
比如,人们在和平时期可能并不会感受到共同体安全的重要性;一旦共同体安全受到威胁时,任何成员都不可能否认共同体安全乃是最大的共同体利益。再比如,在追求共同体利益的过程中,共同体赖以生存的自然环境可能被“无意”地破坏了,此前似乎没有人意识到“外生的”自然环境也是共同体利益;当共同体的发展受到自然环境的惩罚或威胁时,保护自然环境就会理所当然地成为共同体利益。可见,形式上的共同体利益并不能抹杀那些客观的、具有普遍影响力的潜在共同利益。
这表明,共同体利益并不否认差异性和客观性,它既包括形式上的“共同利益”,也包括客观的“普遍利益”。
2.共同体的层次与共同体利益
既然共同体及其组成部分都可以看作是利益实体,那么就应该考虑到不同层次共同体及其利益之间的相互关系。从纵向一体化的角度而言,人类社会这个最大的共同体是由若干层次的次级共同体按一定规则组成的。高一层级的共同体利益制约着低层级的共同体利益,两者之间也可能存在某种形式的冲突。比如,我们可以把人类社会看成是由国家组成的共同体,国家本身也可以看作是次级的共同体。基于国家利益,一些国家在工业发展的过程中对生态环境造成了极大的破坏,这是对人类社会整体利益的威胁;同样,一些核大国发展核力量形成核威慑也是对人类社会安全与和平的挑战。这是国家利益与人类社会整体利益的冲突。另一方面,可持续发展战略的提出以及其他形式的国家间合作,则是协调国家间利益关系、维护人类社会“共同体利益”的措施。
3.共同体的性质与共同体利益
以上,我们只是从最一般的意义上探讨了共同体利益。事实上,除了规模之外,共同体的性质也是影响共同体利益的重要因素。比如,对于组织这类利益共同体来说,我们可以简单地将其区分为“公共的”或是“私人的”。这近似于我们通常所说的公共部门和私营部门。显然,两者都具有各自的共同利益,但因为性质和价值取向的差异,其共同体利益也有所不同。这正如斯托克斯所说,“‘公共’与‘私营’之间的根本区别并不是政府与私营部门之间的区别,而是追求公共利益与追求私人所得之间的区别”(注:DavidMathasen:TheNewPublicManagementandItsCritics,InternationalPublicManagementJournal,Volume2,Numberl,1999.)。
在这里,政府被看作是代表和维护公共利益的公共部门。这种传统的看法受到了公共选择理论的挑战。公共选择学派认为,政府也是有自身利益的,因而并不见得能够代表公共利益。事实上,这种冲突可以用共同体利益来解释。布坎南等人所说的“政府的自身利益”近似于政府这个公共组织的共同体利益,而斯托克斯所说的“公共利益”乃是社会这个共同体的利益。传统观点认为,这两种共同体的利益根本一致;而在公共选择理论看来,两者可能相分离。可见,共同体的共同利益并不等同于公共利益,这取决于共同体利益的指向。
这种逻辑同样适用于对国家、政府部门和地方政府之间关系的分析。从严格的意义上说,政府部门、地方政府都不能被看作是纯粹的利益共同体,但它们在形式上具有利益共同体的某些特征。如果将国家看作是最大的利益共同体,那么政府部门和地方政府分别可以看作是次级的利益共同体。我们通常所说的“部门利益”和“地方利益”在这里都可以理解为低层级的共同体利益。它们是其成员的“共同利益”,在各自的范围内也都有相当的合理性。但它们与国家利益之间的冲突并不少见。这种冲突再次表明:不同层级共同体的利益并不是完全一致的。站在国家的立场上,国家利益显然是高于地方利益和部门利益的。
上述分析表明,共同体利益首先是共同利益,它是共同体成员利益的综合。随着共同体规模的扩大和层级的提升,共同利益聚合的过程涉及到复杂的利益关系。同时,在探讨共同体利益是否是共同利益时,必须选定合理的参照系、辨别其适用范围。因为低层级共同体的共同利益并不一定是高层级共同体的共同利益。
(二)作为利益关系产物的共同利益
在探讨共同体利益时,实际上是从静态意义来理解共同利益的。除此之外,共同利益也表达了利益主体横向的利益关系。通常认为,“由于利益自我性和社会性的作用,任何利益关系中都包含着三种利益内容,即利益关系两个原构利益主体的利益及其相互结成的共同利益”。确切地说,共同利益乃是“利益关系中的第三种利益”(注:王浦劬:《政治学基础》,北京大学出版社,1995年版,第60、61页。)。对此我们可以进一步地引伸:
1.共同利益的动态变化性
尽管利益关系具有相对的稳定性,但它也不是一成不变的。按照上述逻辑,如果利益关系发生变化,那么其所产生的“第三种利益”也会随之变化。从这一意义上说,共同利益也具有动态变化性,而且在变化过程中其主体内容也将有所调整。这使得共同利益本身也是一个难以完全把握的概念。如果仅仅是共同利益的内容发生变化,那么共同利益的公共性或私人性就不会变化;如果两者同时发生变化,那就意味着利益关系本身发生了变化。显然,两个私营机构为垄断市场而形成的利益关系及其共同利益,与基于合作性地提供公共物品或公共服务而形成的利益关系及其共同利益有着本质的区别。这意味着共同利益作为利益关系的产物,可能在其动态变化过程中改变其公共的或私人的属性。
2.共同利益的本质属性
如果我们承认利益的普遍性以及利益驱动假设的话,那么就同样应该承认利益关系的普遍性。也就是说,不同利益主体之间可能会发生潜在的或现实的利益关系。但在利益关系形成的过程中,由于“原构利益主体”的性质不同,所产生的“第三种利益”也可能具有不同的性质。两个公共机构基于公共目的而产生的利益关系及共同利益,显然与两个私营部门基于私人目的产生的利益及其共同利益有所不同。换言之,不同利益关系产生了不同的共同利益。这些共同利益可能具有私人的性质,也可能具有公共的性质。
由此可见,共同利益是公共的还是私人的难以分辨,这取决于作为共同利益基础的利益关系的本质属性及其动态变化性。或者说,不能仅仅从概念上将共同利益等同于公共利益,尽管公共利益也具有共同利益的某些属性。那么,到底应该如何界定公共利益呢?
二、公共利益的本质属性
从上文的分析中可以看出,“共同利益并不一定是公共利益”(注:陈庆云:“公共管理基本模式初探”,载于《中国行政管理》,2000年第8期,第37页。),尽管二者之间具有某种特殊的联系。要揭示两者之间的关系,还需要对“公共利益(publicinterest)”作出概念上的界定。
(一)公共利益的内涵
按照《牛津高阶英汉双解词典》的解释,public意味着“公众的、与公众有关的”,或者是“为公众的、公用的、公共的(尤指由中央或地方政府提供的)”。(注:《牛津高阶英汉双解词典》,商务印书馆、牛津大学出版社,1997年版,第1196页。)在这里,公众是一个集合名词,公众组成的群体可以看作是共同体。因此公共利益首先与共同体利益相关。不过这个由单个公众以一定方式组成的共同体,与由单个个体组成的私人性质的共同体存在实质性差别。前已述及,共同体的性质和价值取向决定了共同体利益的性质。基于这种认识,公众组成的共同体已经包含着公共性而不是私人性的内涵。
其次,公共利益意为“公众的或与公众有关的”,它与公众利益密切相关(这也决定了现代公共管理转向公众立场是合情合理的)。不过,公众利益并不能代替公共利益。因为公众利益既有纯私人性质的,也有公共性质的;公众除了消费公共物品之外;还大量地消费私人物品。反之,公共利益则应该代表公众利益,否则它就失去了依托而成为一个纯粹抽象的概念。
再次,公共利益与中央或地方政府的供给相关。这是由政府的公共特性所决定的。尽管在公共选择学派看来,政府也具有自利性,但谁都无法否认政府是公共利益的代表者和维护者。在这一方面,往往存在认识上的误区:即因为政府是代表者和维护者,而认为公共利益只能由政府来维护、增进和分配。这排除了政府以外社会主体的补充作用。事实上,西方国家大量出现的志愿性团体、社区自治,以及“治理(govenance)”概念的提出都表明:“政府并不是唯一的提供者”(注:世界银行:《变革世界中的政府—1997年世界发展报告》,中国财政经济出版社,1997年版,第4页。);非政府组织和公民参与也同样可以维护和增进公共利益。
(二)公共利益的本质属性
作为共同体利益和公众利益,公共利益是一个与私人利益相对应的范畴。在这一意义上,公共利益往往被当成一种价值取向、当成一个抽象的或虚幻的概念。以公共利益为本位或是以私人利益为本位,并没有告诉人们公共利益包括哪些内容,它只阐明了利益的指向性。即使是在这种情况下,公共利益也具有一些基本的属性。
1.公共利益的客观性
公共利益不是个人利益的叠加,也不能简单地理解为个人基于利益关系而产生的共同利益。不管人们之间的利益关系如何,公共利益都是客观的,尤其是那些外生于共同体的公共利益。之所以如此,那是因为这些利益客观地影响着共同体整体的生存和发展,尽管它们可能并没有被共同体成员明确地意识到。
2.公共利益的社会共享性
既然公共利益是共同利益,既然它影响着共同体所有成员或绝大多数成员,那么它就应该具有社会共享性。这可以从两个层面来理解。第一,所谓社会性是指公共利益的相对普遍性或非特定性,即它不是特定的、部分人的利益。第二,所谓共享性既是指“共有性”,也是指“共同受益性”。并且这种受益不一定表现为直接的、明显的“正受益”;公共利益受到侵害事实上也是对公众利益的潜在威胁。
以上两种特性都是从抽象的意义上来讲的,但公共利益并不是完全虚幻的概念。公共物品和公共服务是公共利益主要的现实的物质表现形式。一般认为,“公共物品是指非竞争性和非排他性的货物。非竞争性是指一个使用者对该物品的消费并不减少它对其他使用者的供应。非排他性是使用者不能被排斥在对该物品的消费之外”。(注:世界银行:《变革世界中的政府—1997年世界发展报告》,中国财政经济出版社,1997年版,第26页。)如果将非排他性看作是源于产权而派生出的特性的话,那么,它在形式上保证了公共物品“共有”的性质。而非竞争性则从实际上保证了公共物品可以是“共同受益”的。这决定了公共物品是公共利益的物质表现形式;进而,公共物品的现实性决定了公共利益也是现实的而非抽象的。
需要特别指出的是,公共物品的这种特征往往被误解,即公共物品往往被理解为共同体所有成员的利益。不能否认这样的公共物品的确存在,但不能借此认为所有的公共物品都应该具有这种特征。共同体所有成员的利益事实上是通过多层次、多样化的公共物品来实现的。
从纵向上来说,我们可以根据共同体利益的层次性来界定公共物品的层次性:(1)全球性或国际性公共物品:世界和平、一种可持续的全球环境、一个统一的世界商品及服务市场和基本知识,都是国际公共物品的例子。(注:世界银行:《变革世界中的政府—1997年世界发展报告》,中国财政经济出版社,1997年版,第131页。)(2)全国性公共物品:提供宪法、法律等制度安排,国家安全和防务,发展初等教育,进行基础设施建设,跨地区的公共设施(比如道路),都是全国性公共物品。(3)地方性公共物品:地方基础设施(比如城市道路)、垃圾处理、街道照明、警察保安等都属于地方性公共物品。(4)社区性公共物品:社区绿化与环境、社区治安、社区基础设施等乃是社区性公共物品。
从横向上来说,同一层次的公共物品不是单一的,而是多样化的:(1)基础性的公共物品,主要是指基础设施一类的公共工程。(2)管制性的公共物品,指宪法、法律等制度安排以及国家安全或地方治安。(3)保障性公共物品,比如社会保障、疾病防治。(4)服务性公共物品,比如公共交通、医疗卫生保健等服务性公共项目。
由此可见,公共物品的层次性和多样化实际上代表着公共利益的层次性和多样化。在这一意义上,公共利益就不是一个抽象的概念,而是一个现实的概念了。这是现代公共管理探讨公共服务的供给模式,从而确保公共利益的有效增进和公平分配的基础。
三、公共利益:现代公共管理的本质问题
从上述对公共利益本质属性的阐释中可以看出,既然公共利益具有社会共享性,既然它具有相对普遍的影响力,那么确保公共利益的增进和分配就应当是公共管理的根本目的。正如本文开头提到的那样,对于这个问题有两种截然不同的立场。传统观点基本上秉持着管理者的立场,即以政府公共管理作为核心研究对象。这对于探讨政府这个最大的管理主体如何维护和增进公共利益是大有稗益的。不过,新公共管理运动的兴起却力图改变这种立场,顾客取向和结果取向并不仅仅是政府公共价值观念转型的目标,它也蕴含着公共文化转型的核心内容。同时,市场化供给机制的引入似乎并没有将所有的希望都寄托在政府身上——非政府组织、私营部门甚至是公民个人或公民团体的参与同样能够带来有效的产出和更高的绩效水平。因此,转向公众立场有相当的合理性和现实基础。
站在公众的立场上,公共利益是现实的。它表现为公众对公共物品的多层次、多样化、整体性的利益需求。这些需求与公众个人对私人物品的需求相区别。后者可以通过在市场中进行自由选择、自主决定而得到实现;而前者则需要集体行动、有组织的供给方式才能得到满足。毫无疑问,政府是最大的、有组织的供给主体,这由政府传统的公共责任所决定。但仅仅有公共责任并不能确保公共利益的实现,政府的能力和绩效状况是最终的决定性因素。
新公共管理运动的兴起是对传统政府理论和传统公共行政理论的批判。批判的焦点在于政府组织的低效率并不能有效满足公众的需求。即使对这一相对普遍的现实忽略不计,也应当承认政府能力的有限性。基于这两大前提,必然要求寻求政府以外的社会力量。从西方七十年代以来的公共行政改革实践来看,基本上都倾向于放手让非政府组织和私营部门参与公共物品的供给。改革的成功经验都贯穿着“政府不必是唯一提供者”的多元化主体信念。这一信念应当这样理解:
第一,政府的有限能力决定了它不可能提供所有的公共物品。建立公共部门与私营部门、非政府组织的合作关系是必然的理性选择,也是通过多种途径实现公共利益的组织基础。
第二,这一信念意味着政府不必直接提供某些公共物品,它可能通过有效的、激励性的制度安排来鼓励其他社会主体参与供给,也可能通过集体购买的方式满足公众的需求。这样,政府既不必在力所不及的情况下直接提供公共物品,也能够保证公共利益的实现。
第三,政府虽然不必是唯一的提供者,但政府的某些传统责任和职能是不能放弃的,而且某些公共物品只能由政府来提供。也就是说,主张多元化供给并不能全盘否认政府的作用。政府毕竟是最核心的公共管理主体。
2政工工作在医院管理中的作用
2.1政工师作为医院政策上传下达“纽带”作用的重要性
医院政工队伍是联系医院医务工作者与医院工作的纽带,做好上传下达,发挥政工人员的桥梁和纽带作用。思想政治工作者是桥梁,是纽带,它把党与政府和人民群众,干部与职工紧紧地联结在一起。思想政治工作是贯彻执行医院规章制度的根本保证,让医院员工详细地了解制定规章制度的意图,协助院领导完成上级布置的任务,又要及时地向医院决策者和上级领导及时反馈医院员工的意见和建议。任何一项政策、方案、措施的落实和实施,在医务工作者当中都会引起一定的反响,会出现这样与那样的实际问题与矛盾,政工人员必须深入基层收集真实信息反馈给决策者,从而为完善、修正方案和措施提供真实的依据。
2.2政工师作为先进思想“传播者”的重要性
医院医务工作者平时忙于工作,很难接触新的思想和政策,这就需要我们广大政工工作者的宣传传播作用,通过我们政工工作者的广泛宣传,积极引导,切实行动,帮助员工提高思想觉悟,增强主人翁责任感,使制度的执行起来成为我院干部职工的自觉行为,有力的保证了医疗与管理的协调统一。只有全力做好思想政治工作,才能更好地落实规章制度,保障医疗质量,保证医院持续健康发展。
2.3政工师作为青年员工“指路人”的重要性
政工工作是一门科学,在具体的工作方法中,就要做到了解职工的思想,医院是一个知识性和技术性密集的群体,我院青年员工特别是青年护士占主要组成部分,通过医院青年论坛,道德讲堂等各种新颖的方式吸引青年员工加入到其中来,对其教育作用很大,通过理论教育与典型教育相结合,让青年职工了解自己应该做什么和要怎么做;同时,青年医务工作者刚刚加入工作,需要尽快的融入医院这个大家庭,需要积极引导,广泛宣传,深度参与,才能培养其主人公意识,更好地服务于患者,为医院发展贡献力量。
2.4政工师工作作为医院发展的“守护人”的重要性
思想政治工作从其内在来说,其目的是通过对医院干部职工进行耐心说服、正确引导、使其思想觉悟提高,更好地投入到日常工作当中去。思想政治工作同时又是提高医疗质量的内在动力,医疗技术质量的提高主要靠医务人员的精湛技术和崇高的思想道德和高度负责的担当来完成,而精湛的技术是质量的保证,崇高的思想品德和担当是医疗质量的内在动力,二者相互依存,缺一不可。
3政工工作者的素质
新形势下对政工工作者的素质也提出了更高的要求,我们需要过硬的政治素质,思想素质,知识素质,能力素质,同时还需要广泛的兴趣爱好和求知欲,丰富的感情,坚定的意志,当然广范围、高强度、精宣传的思想政治工作还需要过硬的身体素质。建立一支精干、稳定、结构合理、素质精良的政工队伍,是医院做好医务工作者思想政治教育工作强有力的组织保障,思想政治工作需要用真理的力量和人格的力量来说服人,感化人,好的素质条件是做好思想政治教育工作所必须具备的基本条件。
医院的会计制度和医院财务制度,是新医改下产生的两种有效新的制度,给信息系统的改革和发展产生很大的影响。计算机网络化管理,突破了传统管理模式带来的弊端,可以准确﹑迅速地对相关医疗信息进行统计与分析,对公立医院的开支有着比较清楚的了解,便于对财务的管理和规范。在看到新医改给信息系统带来的变化同时,也应看到目前在公立医院中,财务信息管理标准化程度并没有预期的那么高,连接医院信息系统平台的数据接口,没有做到清晰﹑准备地对接,同一指标在不同的财务分析中出现数据不一致的问题,这都给目前的财务管理带来不便。信息系统的提高,需要在新医改的政策指引下,结合公立医院的实际情况,有步骤地有序进行。
2新医改下公立医院财务管理的策略
2.1加强财务审批制度,有效控制医疗成本
健全公立医院的财政审批制度,注重医院的财政支出管理,压缩和节制不合理开支,减少资源的浪费,杜绝盲目开支,严格审查医院的支出情况,做到每笔帐都既要记录在册,严格审批。公立医院要做到合理开源节流,规范资金的支出和利用,合理调整医药结构,根据医院的发展情况,制定合理的药价,不能把医院的收入增长转移到病患的药价上,影响到老百姓的就医治疗。明确医院的固定资产清查,尽可能做到成本结构的最优化,保障医院的有序﹑健康发展。公立医院在完善财务管理制度时,要注意将成本节约的责任落实到每个责任人身上,尽可能减少医疗浪费,为患者制定出节约的就医成本。
2.2发挥监督和绩效分配制度,加强财务管理
公立医院需要发挥监督机制,综合利用社会监督﹑媒体监督﹑内部监督等多种监督方式,对医院的不合理﹑不规范的财务行为进行监督。公立医院在进行绩效考核时,要通过完善的履职绩效评价制度,来进行综合的﹑全面的绩效评价。在实行的过程中,要注意充分利用绩效的激励功能,针对不同部门的不同工作岗位,制定有效的激励模式。健全完善公立医院的财务管理制度,需要公立医院结合自身发展情况,制定完整的长远规划,实现自我监督和自我控制的平衡。
由于公立医院缺乏市场的竞争性,很难通过市场竞争进行优胜劣汰的机制筛选,这更需要有完善的行政监督与考核手段的结合,综合利用社会监督﹑内部监督多种监督手段,对医院内部的财务管理进行监督,发挥舆论监督的功能对医院的财务管理制度进行完善。新医改对公立医院的财务管理提出了要求,对这些要求的研究和落实,将会给公立医院带来新的发展。财务管理制度对公立医院来说,是必须要完善和加强的一项制度,如果忽视对财务管理制度的更新和完善,那么将会影响到公立医院的发展。公立医院在新医改的要求下,要注重增加公益性,逐步取消药品的加成,减轻老百姓看病难﹑看病贵的民生问题。