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机械加工工艺论文8篇

时间:2022-12-24 22:30:30

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇机械加工工艺论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

机械加工工艺论文

篇1

水射流切割是利用高压、高速液流对工件的冲击作用去除材料来实现对工件的切割。高压水射流切割技术是以水作为携带能量的载体。用高速水射流对各类材料进行切断加工的一种方法。工作时,首先通过增压器将水压升到300~1 000MPa ( 动能转变为压力能),然后使高压水通过直径为0.1~0.6 mm的喷嘴,以2~3倍声速喷出(压力能转变为动能)。当水射流冲击被切割材料时,如果压力超过材料的破坏强度,即可切断材料。喷嘴常用人造宝石、陶瓷、碳化钨等耐磨材料制作。

该加工方法分为两类:一类是以水作为能量载体,也叫纯水射流切割。它的结构较简单,喷嘴磨损慢,但切割能力较低,适于切割软材料;另一类是以水和磨料(磨料约占90%)的混合液作为能量载体,也叫磨料射流切割,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的压力可以大大降低,并极大地拓宽了切割范围,但喷嘴磨损快,且结构较复杂,适于切割硬材料。磨料射流切割根据磨料加入的方法又分成前混和后混两种。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均匀混合,之后在高压下水和磨料从喷嘴中高速喷出,磨料和水流具有相同的压力和速度,但实现有一定难度。后混磨料射流切割磨料,80~150(压缩空气和泵)水射流切割加工工艺与传统的火焰切割及等离子弧切割工艺相比,具有以下优点:

1.切割精度高

使用超高压水切割可提供良好的切边品质,所加工物料无裂缝,无毛边,无浮渣,且切口小,切口平整,不产生热效应、加工硬化和应力,切缝可以达到很高的精度。

2.切割范围广

超高压水切割工艺适应性强,切割范围广,既可以切割花岗岩、玻璃、钢材及钛合金等硬质材料,又可切割布料、纸板、皮革等软材料及易变形材料等。

3.切割效率高

水射流切割加工工艺切割的速度快,生产效率高。

4.高度弹性化

从简单到复杂的图形不仅切割速度快而且切割容易。它除可切割直线、斜线、圆弧线外,还可切割地图、各种复杂图形等。

5.操作简单

水射流切割加工不仅操作方式简单,而且程序的编辑也很容易,具有“可切割任何设计或是创意之图

形”的可用性。

6.成本低

水射流切割加工工艺以水为介质,并且零配件的使用寿命很长,这样就可减少停机的时间并降低成本。

7.安全性

水射流切割加工时不会产生灰尘及有毒气体,可提供一个清洁及安全的操作环境,并提供全面的安全设施。

综上所述,与传统的切割工艺相比,水射流切割更具有切缝窄、切口光滑平整、无热变形、无边缝毛刺、切割速度快、效率高、无污染、操作安全方便和成本低等特点。

三、发展现状

1968 年,美国密执安大学教授诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。1971 年,利用该技术对做家具的硬木进行射流切割获得成功,引起了国际关注。80 年代,美国又率先把水磨料射流(AWJ)切割技术推进到了实用阶段,使切割对象更为广泛。高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工艺,因此材料的物理、机械性能及材质的晶间组织结构不会遭到破坏, 且免除了后序加工。尤其对特种材料, 如钛合金、碳纤维材料等, 其切割效果更无法比拟。目前,已有3 000多套水射流切割设备在数十个国家的几十个行业中应用,可切割500 余种材料,其设备年增长率超过20%。

,水射流发展迅速,、日本国际水射流学会(WJTA)WJTA还组织编写了等书, 使得目前从40德国、瑞士、英国、法国、加拿大、澳大利亚、印度、韩国、新加坡等。

我国的水射流技术起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于矿业运用与开发,压力为中高压水平, 直到80 年代才开始引进超高压水射流设备, 仿制与研究相结合, 用于加工航空复合材料及钦板等, 与此同时国内船舶系统也研制开发中高压系统用于清洗、除锈等舰船的修配工作。80年代后期和90年代初国内自行研制成功了超高压水切割系统设备, 并具有自己的特色和优点, 但是在推广应用及进一步改进提高上工作还做得不够, 未能形成美国式的一条龙服务的良性循环。我国目前已有许多单位研制开发过(出)产品及正在研制开发与应用水射流切割技术与设备。

国内的水射流学术活动也较多, 已举办过三届全国喷射技术会议、八届水射流技术讨论会, 而且几乎每届的相关国际会议都有中国学者参加。我国众多学者为水射流技术做了大量工作, 并取得了许多较高水平的成果。在高压水射流切割设备方面, 我国也具备设计与制造实力。某些国产设备的指标已达国际先进水平。我国目前水射流切割技术应用还不很广泛, 并未引起应有的足够重视, 还没有一家汽车厂采用, 这不能不说是一种缺陷, 这也正是其推广与提高的障碍。

水射流切割技术发展趋势可以概括为以下几个方面:

1.主机设计日趋完善。如主机的超高压、大功率化。目前水射流的压力已超过500MPa。主机的超高压、大功率化等研究与开发十分活跃。设计工作压力更高

的、更加稳定的高压系统是当前研究热点之一。如国外的高压部分设计有2个高压发生器。其中一个高压发生器工作,另一个高压发生器备用。2个高压发生器交替工作,可以保证机床连续工作;其完善的自动诊断及保护功能使其运行更安全、维护更加简单方便;机床定位精度高,其直线定位精度为0.1076mm,重复定位精度为0.1050mm;设计了自动调高系统,能够在切割过程中自动调整切割头与工件之间的距离以保证优良的切割品质和防止砂管被撞断;此外如发展为加装多个切割刀头形式,即用一台高压系统,同时带动3- 4个喷嘴同时进行切割;加砂切割头带自动输砂装置;采用高度及碰撞感应器;增加自动化除砂系统等。

2.切割工艺参数不断优化,进一步提高效率,减少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可节省成本。储备了工件材料数据库,用户可根据工件材料种类、厚度和加工要求自动变换加工参数,操作者可自行扩展数据库。

3.控制系统追求智能化、数控化控制。要进一步完善专用的水切割数控系统的功能,发展智能化控制,使工艺参数能在加工过程中自适应调整。尤其是实现从一般的两轴控制系统发展为五轴的、用于3D轮廓切割的控制系统。采用PC控制的简便的编程系统,带图形显示界面。切割路径模拟演示,用以检查切割过程,计算切割路径长度、切割时间,核算加工成本。

篇2

机械加工工艺相对于其他工艺来说要复杂的多,其本身就是一个复杂的加工过程。因此,在进行机械加工时,必须要有相关措施来规范工艺,否则会出现一系列的问题,而这种约束性的规范就称为工艺规程。工艺规程的定义是技术人员在机械加工时对工艺产品进行规范制约,即技术人员根据工艺产品的形状或规格等因素来制定一系列的工艺流程,然后将其制成相关技术文件,在加工过程中就以此文件为基础进行操作,这也被称为工艺规范。在机械加工中,工艺规范文件占了很重要的地位,其对机械加工起着指导性作用。工艺规程对整个机械加工来说非常重要,由于其具有指导性,因此在实际的操作中就应该以工艺规程为基础而对实际的加工操作作出相应的调整。在调整过后,产品的相关位置、尺寸等因素也会有一些变化,但是不能违背工艺规程,以此形成一个生产环节,产品经过这个环节之后就会成为一个完整的工艺成品,这就是机械加工工艺的基本流程。

2加工工艺的误差以及原因

(1)定位误差及原因。在机械加工工艺中,加工中的定位误差是比较常见的,其主要表现在两个方面。第一,由于基准的重合不准确而导致的误差;第二,由于定位副加工的准确度不高从而导致的定位误差。由此看出,在加工机械零件时定位的准确性是非常重要的。机械加工必须要有准确的定位基准,且要使用正规的几何要素。如果采用不正确的几何要素来作为定位基准,则会出现相应的定位误差,并且所选择的定位基准必须要与设计基准相吻合,否则会出现基准不重合的现象,这就是导致基准不重合的主要原因。定位副主要是由两方面组成,即夹具定位原件和工件定位面,引起定位副加工不准确的主要原因就是由于定位副制造或定位副间的配合不协调,使得其间隙发生变化而导致零件发生变化,从而使定位副加工的准确度受到影响。这种误差一般在调整法加工中出现,若换成试切法加工会将此误差的出现概率降低。

(2)制造误差及原因。在机械加工工艺误差中,由于机床生产的制造误差主要包括三方面,即导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差。所谓导轨是指机床各部分零件位置的基准,机床之所以能运转,是因为有导轨的支撑。出现导轨误差的主要原因是由于在使用过程中出现局部磨损、安装的质量不过关等,从而造成了机床生产制造误差。出现传动链误差的主要原因是传动链在使用的过程中会出现不同程度的磨损,而磨损后的传动链在运转时就会产生一定的差距,这样就会导致传动链出现误差。主轴回转误差的产生原因是由于主轴的实际回转线与平均回转线不是一成不变的,两者之间会产生一系列的变动,其变动的量就是所谓的主轴回转误差,该误差的大小直接影响了加工产品的精细度。同时,产生主轴回转误差的原因还包括了同轴度误差以及轴承运转的磨损程度等因素。

(3)加工工具的误差及原因。对于机械加工的工具来说其主要有夹具和刀具,而夹具和刀具的使用误差对加工工艺来说也是比较严重的问题。使用夹具的主要作用是确定加工零件的具置,如果在夹具的使用过程中出现了误差,则会直接导致加工零件的定位出现偏差。出现刀具使用误差的主要原因是由于刀具在使用过程中会受到各种因素的影响从而出现不同程度的磨损,而将磨损后的刀具用于加工工艺中则会对产品的尺寸以及形状造成一定程度的影响。因此,加工工艺中刀具的误差是一个不容忽视的问题。

(4)工艺系统的误差及原因。在机械加工工艺中,出现工艺系统误差的主要原因是由于在加工过程中有一些硬度不高的零件会容易变形。而变形后的零件就会促使工艺系统误差的出现,并且在加工过程中,切削力的变化、材质不均匀等也会导致误差的出现从而对整个工艺系统造成影响。

3如何降低加工工艺技术的误差

(1)避免直接误差。在机械加工的过程中并不是所有误差都不能避免,一些误差是可以被避免的。工程技术人员首先要高度重视在加工过程中所出现的误差,并及时的处理这些误差,从而避免这些误差再次出现。例如,在磨削薄片零件的端面时,技术人员可以根据以往的经验先将原件粘在平板上,然后准备一个磁力吸盘,并将两个工件放于吸盘上,将零件端面磨平再取出。随后在打磨另一个端面时就以此为基准进行,这样打磨出来的薄片不容易变形。

(2)及时处理误差。虽然在加工过程中有些误差能够避免,但是仍有一些误差是必然的,若出现了不可避免的误差,则工程技术人员应立即处理,从而降低因误差带来的损失。避免误差的主要做法就是人为制造出新的误差,并利用这种误差来抵消原有的不可避免的误差,这样才能及时的避免误差恶化。

(3)利用误差分组法。在机械加工工艺中常用降低误差的方法主要就是误差分组法,其可以很大程度的降低误差并且提高工艺的精确度。误差分组法顾名思义就是进行分组,而分组依据是按原件的尺寸和误差的大小进行。这样分组之后会使得每组的准确度大幅度提高,然后在进行一定的调整,就可以很大程度的降低所有组的整体误差,从而使工艺的误差能够大幅度的减少。

4结束语

篇3

1.1机械制造生产类型

机械制造涉及到社会生产生活的方方面面,包括建筑、化工、纺织、交通等等,是整个国民经济发展的“技术装备支持”,有着举足轻重的地位。按照生产车间规模及成品面向市场来看,机械制造主要分为三种类型。其中,单件生产所占比例较小,主要指重型机械产品生产,这些产品耗费能源多、材料多,较为笨重,需求量小,且极少存在重复生产现象,一般用于特殊工程定制;批量生产是最为常见的形式,其主要特点是周期性更新,比如说包括车、铣、削在内的各种机床,由于技术的发展和客户产品规格需求的变化,每隔一段时间,机床的相应参数也要实现变更,跟上产品需求的变化发展,同时,机床面向的产品特性也使得每次机床生产都是定额的,此为批量生产的市场原因;此外,还有大量生产方式,这部分产品主要是应用场合较多或者应用产业市场广阔,比如模具框架属于前者,而农用拖拉机属于后者,依靠的是农业的基础经济地位。

1.2机械制造生产流程

机械制造产品的生产流程主要包括奠基工作、生产工作、后期工作。其中,奠基性工作是指对产品机械性能和生产数量的总设计、依据设计形成图纸、依据图纸选择原材料进行生产安排等;实际生产则包括热处理、切削等等细化零件的工作和组装工作;对装配完成的机械产品还应进行检验和调试,合格后才能装箱保管,销售投入使用。

1.3机械制造具体生产过程

机械制造具体生产过程包括产品设计、设计审核、零件加工、产品检测等部分。其中,产品设计是贯穿全局的关键性环节,关乎到产品后期的市场竞争力,进行产品设计时一定要以市场为导向,以技术为支持,以成本为约束条件,在符合基本需求的基础上尽量优化功能、节约成本;产品设计书形成后,设计审核工作应从可行性、经济性、环保性等方面对其进行综合评价,有条件情况下可采用专家审计与内部审计相结合的方式,经过严格的审核检验方可投入生产,避免审核不力酿成批量产品报废的事故;零件加工是整机制造的基础环节,必须以严谨的态度对待每一枚零件的生产过程,对产品的质量负责;零件制作完成后应对零件质量进行鉴定,产品装配完成后对成品也要进行调试检验,确保机械产品性能稳定,对使用者的生命安全负责。经历了充分检测后合格的产品方可投入市场销售,流入社会生产生活的各个支柱行业,为国家经济发展做出贡献。

2机械制造加工工艺

2.1加工工艺流程影响因素

科技的不断发展使得机械制造工艺有了更多可选择的技术手段,在实际应用中应结合企业自身技术水平、各个工序面向对象、基础设备等因素设定一套流程,确保有经验可循。在面对具体产品时,常常还需要结合零件规格、经验参考、工期要求等因素对固定流程加以修改和完善,形成适合某一产品的加工工艺流程。技术人员应注意实践积累,依据科学的加工原理和工人的第一手经验对机械加工工艺流程进行完善,保证现有工艺跟上时代潮流,与时俱进。但应注意,无论怎样,质量始终是机械制造产品的根本所在,对零件进行各种加工的前提是避免对其造成根本性伤害,应围绕这一中心对工艺进行选取;在此基础上,还应追求效率高的先进手段,同时尽量减少材料浪费,贯彻节能环保的新型生产理念。

2.2机械制造加工工艺过程

(1)机械设备的选择

在实际生产中,应根据产品的材质和生产数量对生产设备进行科学选择,如批量生产产品多选用通用机床,机械设备的选择在一定程度上决定了加工工艺的实现效果,故应注意零件尺寸与机床工艺精度的是否匹配,在精度要求较高的情况下应采用先进数控机床完成加工过程。机械设备的合理选择对操作人员提出了更高的要求,需要其在具备专业操作能力的基础上对各个设备的性能、优缺点有着较为详细的掌控,当然,这一过程可借助先进的计算机技术来辅助完成。

(2)机械制造加工工艺过程

安装、工位、工步、走刀是机械加工的基本过程,包括车、削、铣在内多种手段都要经过这些步骤,根据工件实际规格、生产数量、精度要求等因素,结合以往经验合理调整可提高生产效率,比如在批量生产中,采用复合刀具和多刀多刃方法实现效率提升。

3机械制造生产过程及加工工艺发展趋势

篇4

“极限配合与技术测量”课程教学在教室进行,由于定义概念多,符号多,标准多,记忆内容多,教师的教学观念上也将侧重点放在知识传授上,强调学生在短时间内对知识的记忆和积累。因此,在平时的教学反馈中,学生对这门课的评价普遍认为学习吃力,枯燥难懂,没有什么学习兴趣。而对于实践性强的内容如各种量具使用的教学,没有开设单独的实践课,在教室里受各种条件限制,教师通常只拿一至两把卡尺或千分尺作为教具进行演示,学生也只是走马观花似的简单了解和操作,掌握娴熟的操作技能根本谈不上。所以在上车工实训课或数车实训课再次用到量具时,实训指导教师还需重新讲解,浪费了大量的资源。“机械基础”课程教学采用理论传授形式,对于带传动、链传动、齿轮传动和螺纹传动的内容,教师仅采用图片、动画演示等形式辅助教学,学生更多的是记忆知识点和进行复杂的计算。时间一长,学生学习的兴趣持续降低,学习效果也非常不理想。针对以上专业课教学中出现的问题,采用理实一体化教学模式,可以让学生“动”起来,在技能训练中掌握理论,在理论学习中提升操作技能,使同学们从枯燥乏味的理论中解脱出来,获取他们需要的就业技能。

二、一体化教学模式的内涵与优势

(一)基本内涵

一体化教学模式是指将专业课的理论教学与实践教学有机结合,它力求改变传统的教学模式,重新整合各种教学资源,突出能力本位的技术技能型人才培养目标。在整个教学环节中,理论教学和实践教学交叉进行,抽象理解和直观演示轮流出现,没有固定的先实践后理论或先理论后实践,由师生双方共同围绕项目任务,进行边教、边学、边做来完成某一具体工作任务,依任务需要来进行理论知识和实践技能的学习。这种教学模式突出了“教师主导和学生主体参与”的教育思想,做到了“教室车间合一、教师师傅合一、学生学徒合一”的三个合一,体现了中等职业教育的实践性、开放性、实用性。

(二)优势

1.该教学模式以综合职业能力作为培养目标,学生可以比较全面系统地获得专业能力、方法能力和社会能力,毕业后的岗位适应能力很强。2.解决了理论与实践脱节的问题,减少理论课与实习课之间知识的重复,增强教学的直观性,有助于教学质量的提高。3.能推动专业课教师在课程改革、一体化课程教学、教材编写等方面的能力提高。4.有利于师资、教学设备、多媒体资源等教学资源的合理配置与优化组合。

三、一体化教学模式的改革实践

一体化教学模式改革要想在中职学校顺利进行,并取得理想的育人效果,首先要有学校管理层的高度重视和强力推进,然后还要有专业课教师对该模式的认可与高效执行力,以及一体化教材、一体化教学场地、一体化教学评价等配套条件的及时跟进。笔者所在学校机械加工技术专业得益于国家中职示范校建设,从师资力量和实训设备等实施条件较好的专业核心课中,选定了“车工工艺与技能训练”、“数控车工床编程与操作”、“极限配合与技术测量”和“机械制图”4门课程作为试点,在一体化教学模式改革方面积极实践并取得一定成效。现仅从以下3个方面以介绍。

(一)打造“业务精良、技术精湛”的一体化教学团队

由于一体化的教学特点,教师既要讲授理论知识又要讲授实践知识,这就要求教师既要精通本专业的理论知识。又要能够熟练掌握实践操作技巧,尤其是碰到一些问题的解决需要理论与实践巧妙地结合,这就需要能将专业理论与实践融会贯通的“双师型”教师。在“双师型”教师培养上,我们采取了以下措施:1.更新教育理念。通过“一体化课程改革教学资源网”学习一体化课程开发技术规程、一二批试点学校一体化课改经验,研读赵志群教授的《职业教育工学结合一体化课程开发指南》等与一体化教学有关理论论述,[1]从教学理念上提升专业课教师的认知。另外,从北京工贸技师学院聘请专家进行专业讲座,并对教师一体化教学设计做针对性指导,教师的一体化实施能力大幅提高。2.提升专业技能。结合中职学校教师“国培项目”和“青年教师企业实践项目”,专业组派出4名骨干教师参加培训。利用寒暑假,与校企合作企业实施了专业教师下企业实践活动。通过企业实践,了解企业生产组织方式、工艺流程、产业发展趋势;熟悉企业相关岗位职责、操作规范、用人标准及管理制度;学习所教专业在生产中的新知识、新技能、新工艺、新方法,增进对企业生产和产业发展的了解。此外,合作企业北京数码大方科技股份有限公司(CAXA)选派公司技术骨干,在校内PLM体验中心对全体专业教师进行软件使用培训,感受了PLM体验中心在数控课一体化实训教学中的应用,同时,对自治区大赛指导教师专门进行技能提升培训。对于没有取得技能证的教师,通过与在校生一起培训考取了数控车工技能证书。部分教师还参与了“引企入校”企业技术服务。

(二)编写“理实结合、必需够用”的一体化教材

教学模式改革最终要以教材为载体进行体现和传播。一体化教学要求教材既能体现实践操作的技术要领,又要能深入浅出地展示出蕴含在其中的道理,便于中职层面的学生阅读和理解。目前,由劳动和社会保障出版社组织一体化课程改革专家、试点院校骨干教师编辑出版的系列一体化教材《零件普通车床加工》理念非常先进,也很适合一体化教学。[2]但由于笔者所在学校使用的机床设备、操作系统、刀具和毛坯材料等实际条件所限,无法选用该教材。因此,编写一套符合自己学校实际的校本教材非常重要。专业组通过企业调研确定机械加工技术专业人才培养目标,参照中级车工、中级数控车工国家职业标准开发核心课程标准,请专家审核课程标准。成立教材编写小组,确立编写主体思路。根据课程标准,确立“车工一体化教程”、“数控车工一体化教程”、“机械制图”和“极限配合与技术测量”4本教材的项目名称及工作任务,企业专家审核教材任务的合理性后,聘请出版社编辑进行教材编写培训,编写样章,编委会讨论确定编写体例后,分工编写形成初稿,选定实验班试用。通过教学实施反馈,对不合理之处再次进行局部修改直至最终定稿。由于教材符合学生认知规律,适合学校的教学条件,使用效果非常好。

(三)建设“创设情境、体验真实”的一体化教学场地

篇5

液压支架工件它的结构件分为两个部分,分别是:立柱和千斤顶。立柱、千斤顶虽然是机械加工件,但是在喷绘工艺上需要采用二次喷涂工艺,也就是说,底涂后开始对其加工和组装,装配完了以后要对整个设备面上进行喷涂面漆。在此过程中,工件运输需要采用积放式输送机,工艺相对不复杂。下面主要对结构件的涂装工艺设计进行一个详细的探讨。液压支架的结构分为两个部分,它主要是由两个大小不同的结构件装配而成的,结构件的品种比较多,在规格上也比较复杂,质量也不一样,相差很远。在现在的市场上存在着对此种装配不确定性的因素,所以,导致在生产的过程中不能以稳定的生产速度进行,生产的稳定性比较难以控制。液压支架的这些特性决定了涂装工艺的一些特殊性。

2液压支架涂装存在的问题

我们经过对液压支架涂装的实际考察和理论分析等,发现液压支架涂装在技术和使用上存在以下几个很重要的问题,这些问题对以后液压支架涂装在技术的发展方面有很多的阻碍:顺序为顶梁、底座、掩护梁。组装工艺:在这些所有的组装工艺中,出现了以下问题:

1)在组装过程中掩护梁对孔连接底座时,这方面不是很到位,如果是单一用导链没有办法让掩护测量定位,如果是用单体柱对掩护梁进行推顶时,掩护梁受到过大的力,就会出现大幅度的晃动,这导致它的精确度降低,在对孔的时候变的异常的困难。在顶梁和掩护梁对孔连接的时候,起吊的高度往往变得比标准的高度高很多,由于高度过高,安装人员在操作时就变的非常困难,无法完成这么高的作业,直接造成了安装人员在操作时的安全度,安全系数直接降低;

2)检验程序复杂。在对工件进行检验的时候,检验程序比较复杂,会占用很多的时间。在支架开始组装的这一过程,需要很多次检验销子的对接问题,检验的次数过多,这就浪费了很多的时间;

3)销子孔对正时,人员闲置现象。对正销子是单独作业,不许要太多的人员,在组装过程中就会出现人员不能协调的问题,有的人员闲置;

4)当销子对正,准备安装的时候,销子一开始很顺利,一般安装到三分之一的时候,阻力变到最大,这时候需要用锤子不断的敲打销子,知道它完全装进为止,在这段安装的过程中用的时间较长,也浪费了人力;

5)在多人操作把顶梁和掩护梁起到预定位置的时候,人员之间技术的熟练程度不同和之前的默契程度也不够,使顶梁和掩护梁不能一次完成任务,需要几次才能把它们起吊到预定位置,这样很大程度上浪费了时间,影响了销子对正时间。

3涂装中固定式涂装工艺的优化改进

3.1敞开式涂装设计改进方案敞开式涂装方案是很大一部分煤矿机械都采用的方案,它是近期人们通过以前的涂装方法改进过来的。这种改进后又进行了进一步的设计,它最大的功能就是可以在车间内把工件一次性吊装到位,然后依次完成清理、晾干等程序后运出车间。这种方案有很大的优点,就是车间内部没有建立独立的清理室、烘干室,降低了成本。

3.2运用固定式涂装改进设计主要是对敞开式涂装方案缺点的优化和改进。厂方在节约成本和节省资源的情况下,建立了一个抛丸清理室和一个喷漆室。这种涂装的优点是对涂装的生产环境是一个大大的改善,比如,在此之前的漆雾、粉尘等一些污染环境的物资在经过改进以后环境有了很大的改善,一些废气也得到了有效的治理,实现了柔性化的生产。

3.3移动式涂装改进设计现在移动涂装方案采用的是6工位漆雾捕集装置,然后在6工位的基础上配合4套组合式整体移动功能喷漆室工作。通过改进后,该方案有效的结合了敞开式涂装和固定式涂装的功能,在吊运的过程中,实现了在多功能室内对结构件的清理、喷漆等一些流程的工作。这样的好处是提高了面积利用率,有效的减少了对结构件吊运的次数和结构件在吊运过程中的时间。这种方案的改进设计也有它适用的范围,它主要用在液压支架厂,原因是液压支架厂的年产量在7500台以下,完全可以保证这种涂装方案对产量的供应。

3.4自动化式涂装改进设计方案如果是在7500台以上的液压支架生产厂,就属于是大批量生产的范围,大批量生产的要求非常的高,移动式和固定式都不能满足市场的需要,需要在他们的基础上设计出一种自动化输送程序较高的涂装方案,国内实验证明可行的是自行葫芦输送机输送涂装。设计这种方案的优点是不用人的控制,直接用计算机进行对输送、储存等一些程序的有效控制,这种方案的柔性化生产程度比较高。不能任意对锚杆敲打及悬挂重物在锚杆上,这样都会对注浆效果造成严重的影响。

3.5挂钢筋网钢筋网的编制要根据网孔实际情况进行,在进行钢筋网交点施工时,主要选用的施工方式为隔点式焊接及绑扎法。在锚杆砂浆彻底凝固及具有一定强度后,才能实施挂网作业。在挂钢筋网施工中,不能对初喷的混凝土进行扰动。钢筋网与混凝土表面必须贴紧,只有这样才能确保钢筋网保护层符合公路工程边坡施工的相关厚度需求。利用U型钎钉对钢筋网进行有效固定,在符合国现行规范中关于钢筋搭接的具体要求的前提下对网片的搭接长度进行确定。编好钢筋网后,必须认真焊接与锚杆交接的位置,才能保证钢筋在喷射混凝土后不出现晃动现象。

3.6养护在混凝土喷射终凝48小时后,依据施工现场的具体情况进行1次喷水养护的时间应定为2h~4h。一般情况下养护时间必须控制在7天以上。第1次喷水养生要在混凝土终凝后进行,此时要将其压力进行有效控制,在水流压力下防止冲坏喷射混凝土的防护层表面。在养护施工中,当发现混凝土出现任何病害问题,如剥落、裂纹、外鼓、局部潮湿或色泽不均匀等,必须采取与之相适应的解决措施进行有效处理,防止安全隐患的产生。

4施工注意事项

1)对混凝土的振动棒施工必须进行严格控制,应遵循快插、慢拔的施工原则进行施工,同时对其振动时间及深度进行严格控制,避免空洞、蜂窝麻面现象的出现。浇注混凝土结束后,加必须进行养护,其时间控制在7天左右;

2)锚垫板应垂直于锚索,每根钢绞线张拉时应将其最大张拉在95kN的范围内进行有效控制,每根锚索为6x95kN。分两个阶段进行张拉作业,主要为张拉及补偿张拉。必须在全部结束上次张拉后的7天内进行补偿张拉。补偿张拉是如发现拉应力出现不同程度地改变,此时施工企业必须补足张拉应力,随时对上次张拉及补偿张拉过程中的锚索位置改变状况进行观察,预应力施加结束后,将露在外面的多余钢绞线进行彻底切除;自由段为张拉孔道壁与钻孔壁整体注浆防腐;在张拉锁定后锚索张拉段可以马上进行封孔灌浆,从预留孔道将注浆管插入,选用低压注浆的方式进行,将压力控制在0.1MPa~0.2MPa左右。

5结论

篇6

[关键词]机械设计;加工;问题

中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)44-0106-01

引言

随着机械设备产业的转型与升级,机械设备生产速度在不断的加快,为保证产品的质量,应该注意机械设计加工中的问题。结合当前机械设计加工中存在的问题,积极的采用有效的措施,能够提升自身企业机械设计加工产品的质量,确保机械设备正常运行,推动机械设计加工产业可持续发展。

1 机械设计加工中应注意的问题

1.1 机械设计加工零件质量问题

在机械设计加工中,机械零件的质量决定了机械的使用性能和使用寿命,深入研究和分析机械加工零件的质量的影响因素能够对提升机械设计加工产品质量和减少机械设计加工中产品的次品率有着积极的意义。目前,在机械设计加工设计中,影响零件质量主要因素是材料性质和切削用量。当切削用量越小时,零件材料的塑性韧性和变形就越小,反之亦然,呈现正相关关系,零件材料韧性越大时,对于机械加工的零件就会质量越差。在机械的设计过程中,使用刀具对塑性材质的零件进行加工的时候,加工零件会受到力的作用而发生形变,并且由于刀具和零件分离切削过程中,会产生撕裂现象,从而影响零件表面质量。当对脆性材质的零件进行机械设计加工时,在切削的环节中,很容易产生断续的零件碎粒,从而对零件的边缘和表面的光滑度造成一定的影响。另外一方面,在机械设计加工的环节中,一些其它的因素都会对机械设计加工零件中的物理性能产生一定的影响。其中主要可以分为:机械设计加工零件发生冷作硬化和零件的结构组织发生变化。为了能够提升机械设计加工零件表面的质量,应该注意加工零件的表面承受力,对加工工艺尽量简化,提升加工精度。

1.2 加工精度较低

在机械设计加工过程中,通常会受到许多因素的干扰,进而对加工精度造成影响。如受力变形、刀具不适合、机械加工设计加工系统受热变形、刀具和夹具的磨损以及制造误差、运动误差和机床磨损误差等影响因素,这些因素在机械加工中很难将其消除,只有在设计加工的环节中,深入研究和分析误差的原因,采取有效的措施,能够在最大程度上提升机械设计加工精度,提升机械设计加工产品的质量。

1.3 机械设计加工产品的性价比较低

机械设计加工作为机械产业运营中重要的环节。该工作具有专业性强和精密度高的特点。对于设计人员应该具有强烈的责任心,能够考虑到多方面的干扰因素,不断改进和优化机械设计加工工艺,确保机械设计加工零件的质量。目前,我国一些机械制造企业,还是采用比较落后的加工设备,设计加工出现的产品的性价比比较低,一些设计成本相对较高,随着市场环境竞争加剧,相关企业的综合竞争力比较低下。机械设计加工产品中的问题不仅降低了产品的使用效率和综合性能,还干扰了机械设计加工企业快速发展。

2 机械设计加工的有效策略

2.1 合理选择机械设计加工零件材料

在机械设计加工中,对机械设计加工零件材料应该要合理的选择,这样不仅提高了机械设计加工质量,还降低了机械设计加工中的经济成本,从而满足机械设计加工的使用性能和工艺性能的需求[1]。对机械设计加工零件材料进行选择的时候,应该要对材料的质量、价格、性价比和工艺性能等多方面因素充分考虑,结合机械加工设计工艺的相关要求,参照机械设计加工过程中的物理性能和产品表面的受力情况,进而选择最高性价比的零件材料,减少机械设计加工经济成本,提升机械加工企业的市场竞争力[2]。对机械设计的加工标准要严格的遵守。规范生产方式,对常见的生产零件和原材料的结构、性能指标和尺寸要做到规范,对加工工序进行简化,从而提升生产效率。

2.2 制定科学合理的工艺流程

在机械设计加工过程中,制定科学合理的工艺流程是很有必要的。通过工艺流程的开展能够有效的降低机械设计加工中的成本,对加工产品的使用性能进行优化,确保机械设计加工产品的质量,尽可能的减少机械设计中加工周期,提升机械加工设计效率[3]。在机械加工设计的环节中,尽量一次性完成,由于机械设计加工工作中会对零件留下不同程度的残余应力,这些残余应力会对零件加工质量造成一定的影响,所以在机械设计加工环节中,对加工方法选择的不同,就会对机械设计零件产生不同的影响,对此,应该根据机械设计加工的实际情况,科学合理的制定工艺流程,从而确定适合的加工工序和加工方法。

2.3 设置合理的切削参数

在机械设计加工过程中,切削用量是比较重要的参考数据,切削速度和切削深度直接影响着机械设计加工零件的质量。在切削机械设计加工零件时,应该要根据加工零件的材料特性和自身属性,对切削参数进行合理的设置。另外注重对切削深度和切削速度合理的设置,减少在机械加工设计过程中零件表面产生的材料积屑。合理适当的使用切削液,能够有效的降低机械设计加工中切削所产生的不均匀的力度和温度。

2.4 正确使用剂

市场上的剂的类型有很多种,在机械设计加工过程中,要根据加工的实际情况,针对性的选择适合的剂,并且考虑机械设计加工零件的设计精度、相关的性能以及材料性质,合理的选择纯油性或者是水溶性的剂。一般情况下,机械设计加工中,正在做高速切削操作中,采用硬质的合金刀具时,应该选用水溶性类型的剂,对于一些特殊的机械设计加工切削区域选用纯油性的剂。在机械设计加工过程中,合理的选择剂将有利于机械设备的正常运行,提升机械运行效率。

3 结语

综上所述,加强对机械设计加工中问题的注意是很有必要的。通过合理选择机械设计加工零件材料、制定科学合理的工艺流程、设置合理的切削参数、正确使用剂能够提升自身企业机械设计加工产品的质量,确保机械设备正常运行,推动机械设计加工产业可持续发展。

参考文献

[1]王杰,程明远,李士晓.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技信息2013,12(09):18-23.

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一、问题的提出

 

本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作,在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题:

 

1.学生人均实际操作时间相对较少

 

由于数控实习设备价位相对来说比较高, 一般职业院校购置数控设备的台套数有限,而学校在校的实习学生数量相对较大,因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]

 

2.学生实习的内容与生产实际严重脱节

 

与生产实际相脱节的原因有多个方面,首先,在数控机床的操作过程中,由于教学时间有限,指导教师多以指导学生的基本操作为主,而理论、实践技能训练的内容偏少,与实际生产衔接不够;其次,学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵,加之学生多以练习为主,不进行实际工件的加工,大部分材料都是浪费,所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑,就是在实习过程中选择了比较好的材料,由于学生对加工工艺认识的相对缺乏,刀具必定会被频繁的打坏,而更换刀具的价格也是不菲的。

 

3.机械加工工艺知识面窄,给数控实践教学带来了极大的困难

 

学生数控知识面培养不够,并且经历实践操作环节很少,对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到,也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]

 

4.由于设备少、资金紧张等多方面原因,数控实践教学多以演示性和验证性实验为主,只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示,学生无需或很少动手,学习效果较差。

 

5.数控实践教学不能充分利用课堂时间

 

由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高,要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学,具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力,能在生产现场动手示范,指导学生掌握生产技能,因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端,一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的,不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学,所以就要分组进行,最多十个学生一组,这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。

 

针对上述在数控实践教学中存在的问题,对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革,势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学,从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。

 

二、问题的解决

 

1.揭掉“数控”的神秘面纱。

 

一般人提起数控总感觉数控很神秘,经过这几年的数控教学,我的认识是数控并不神秘,其实所谓的“数控”也就是机械加工,再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工,所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺,而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解,更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验,只有在实际加工中经历了解决问题的过程,工艺知识才会有积累。

 

2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。

 

实践教学一般包括实验、实习和实训,而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习,专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习,要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点,机械加工工艺方法和工艺参数选择。

 

学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上,再进行数控机床的实际操作,可以对比学习,相对来说就比较简单了,而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。

 

3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学

 

首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练,然后在真实的生产设备上进行加工,这样既获得了较好的教学效果,而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]

 

4.重新设计数控实践教学的考核

 

对实践教学的考核,是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力,同时也是一种动力,只有通过考核,才能检验学生的掌握程度,对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度,在考核过程中应制定评分细则,全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因,全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。

 

对于数控实践教学来说,重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法,对于自动加工,只要学生编写程序没有错误,只要按下 “循环启动”按键,让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作,也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。

 

三、总结

 

总之,“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用,我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善,但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题,解决问题,才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用,使学生真正学以致用。

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关键词:机械加工工艺;GE公司;钴基高温合金;难切削

中图分类号:TQ320.67+1 文献标识码:A

该零件外形均由曲面构成,壁厚为3.175mm,外圆型面上有八个大岛屿与一个小岛屿,在前端面有144处孔,径向孔有20处。在零件后端面有160处孔,径向孔有21处,并有21处花边。针对零件在加工中受到零件材料难加工,及零件型面复杂的制约,我们进行了大量的研制工作。本篇论文论述了高压涡轮机匣加工研制的整个过程。

本论文内容主要包含以下两个部分:

a.概述部分:介绍GE公司大型钴基高温合金机匣的结构特点和加工工艺难点;

b.工艺路线及机械加工:针对零件结构特点和加工难点论述零件加工工艺和机械加工过程。

1 零件及加工概述

1.1 零件结构

高压涡轮机匣为钴基高温合金环形静止零件,轮廓以曲面为主,最大外径尺寸φ1137mm,高116.497mm,型面壁厚3.619mm,型面上有八个大岛屿及一个小岛屿;零件分前后端面,前端面有114个通孔,径向孔有20处。在零件后端面有160处孔,径向孔有21处,并有21处花边。零件整体如图1

1.2 零件材料及特点

1.2.1钴基高温合金

高压涡轮机匣材质为RENE41,毛料为钴基高温合金模锻件,含有金属主要成分有镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛等合金元素。钴基高温合金具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀、和耐磨腐蚀性能。用于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的涡轮增压器。正是由于这种性能,该材料用于高压涡轮机匣。

1.2.2 加工特点

钴基高温合金材料由于成分的原因,材质硬难于切削,在加工时受切削力影响变形不大。零件的结构特点对工艺路线、刀具及加工的方法有所要求,在新件的研制阶段需要合理安排工艺路线及安排合理的加工方法。

1.3 工艺难点

该零件从设计图纸进行工艺分析,从工艺路线、加工、刀具三个方面对加工难点进行论述。

1.3.1 机械加工

零件的材料硬度大,型面复杂:

切削零件材料时,零件材料硬度大,型面加工长。在进行半精车时进行深槽加工,普通刀具难于加工该处。

铣加工表面:在进行粗铣削加工时,零件型面余量大,最大处达到19mm余量,加工时需用大量刀具。

2 加工工艺研究

2.1 工艺路线

通过以上的分析制定工艺路线,编制工艺规程,由于零件整体结构比较复杂,加工路线已先车加工零件外形,后进行粗铣加工去余量,然后进行热处理工序。再进行精铣加工零件的型面,后焊接,再进行零件的精车加工,后对零件进行铣花边及钻孔,最后对零件内部进行喷涂。

2.1.1 工艺路线制定

工艺路线:№0毛料—№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№20粗铣外型面—№25去应力热处理—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№50精铣外型面—№55去毛刺—№60焊接连接座—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端—№85钻前端面孔、径向孔并铣端面槽—№90钻后端面孔、径向孔并铣端面槽—№100攻螺纹—№105标印—№110清洗—J115中间检验—120荧光检查—125清洗—130集件—135装配—140清洗—145喷涂—150车涂层—155修喷涂表面—J160最终检验—165入库

2.1.2 工装和刀具选择

工装:主要根据GE公司提供的车床和铣床夹具结构图纸进行设计并制造,检测用约束测具为自主设计制造。

刀具的选择:钴基高温合金是一种难切削材料,刀具本身成分内含有钴成分,在加工中,刀具材料容易与零件材料产生亲和,刀具很容易磨损,故选用刀具时,应选用耐磨涂层,防止零件在加工时,刀具磨损,使得刀具有更高耐磨性,零件得到更好的表面质量且延长刀具寿长。

2.2 车加工

车加工共有9道工序:№5车后端面基准—№10粗车前端及型面—№15粗车后端及型面—№30修后端面基准—№35半精车前端及型面—№40半精车后端及型面—№70修基准—№75精车前端—№80精车后端

№5车后端面基准:本道工序车加工零件的内孔及外圆,用于下一道工序的找正及压紧;

№10粗车前端及型面:去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量;

№15粗车后端及型面:去除大部分余量为精加工单边留有3mm余量;

№30修后端面基准:热处理后,进行修基准工序,为下道车加工做准备。

№35半精车前端及型面:在零件型面处加工到零件设计图尺寸,端面留有余量1mm余量。(在NO20工序应力释放后,型面加工到零件设计图尺寸)

№40半精车后端及型面:在零件型面处加工到零件设计图尺寸,端面留有余量1mm余量。(在NO20工序应力释放后,型面加工到零件设计图尺寸)

№70修基准:车零件的止口端面及外圆,用于零件的装夹找正。

№75精车前端:将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸,并扎槽。

№80精车后端:将零件端面尺寸加工到零件最终尺寸,并扎槽。

2.3 铣加工

零件的精铣加工:

零件的精铣加工,在精铣加工时,注意合理的安排零件的加工路线,加工的先后顺序,加工时的走刀路线。具体精铣的加工路线如下:

第一步:加工零件型面,在加工零件型面时,采用切线进刀,在加工零件型面时,采用上下往复铣加工,保证零件的表面质量,零件的表面粗糙度,铣削零件的型面。

第二步:铣加工岛屿凸台表面,用Φ20刀具铣加工凸台表面,在零件表面方向进刀切削

第三步:加工岛屿大孔及岛子台阶。

第四步:清理大岛屿两侧,用Φ20R3进行清理岛屿两侧。

第五步:清理小岛屿,在小岛屿外层走两次,将零件铣型面的残余清除。

第六步:清理小岛屿下部,用R6球刀进行清根,清根时需注意刀具的磨损。

2.4 关键和难点

高压涡轮机匣加工的关键在于车加工的车槽及铣加工的工艺路线。

2.4.1 进行粗铣零件型面,注意走刀路线的刀路,在粗铣时,大量去除零件余量。

2.4.2 除零件余量后需要对零件进行热处理,将零件粗车及粗铣时的残余应力释放。

2.4.3 后进行车基准及半精车加工。在半精车时,先用R2.5球刀进行粗扎槽,在用R2球刀进行精车。在遇到特殊槽型时,选用非标刀片进行车加工零件的型面。

2.4.4 进行精铣加工时,注意零件的走刀路线,合理的安排刀路,加工出零件的型面。

3 加工工艺总结和推广

随着民用航空飞机的发展,类似钴基高温合金被越来越多的应用,钴基合金材料应用领域的越来越广泛,必将对制造业提出更高的要求,对特种合金加工工艺的研究也会更加深入。

此次对钴基高温合金类大型机匣件工艺方法的第一次探索尝试,发现了一些钴基高温合金的加工工艺方法,如合理安排零件工艺路线,选用合适刀具进行加工,安排合理的走刀路线;除此之外,也对刀具对零件加工中应用的重要性有所认识,这些方法和措施也会推广到其他GE公司的大型机匣合金类零件的研制中去,不断摸索创新。

参考文献

[1]金属切削手册[M].技术中心金属研究室.

[2]金属切削技术指南[M].山特维克可乐满.

[3]西门子编程教程[M].

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