机械加工论文汇总十篇

时间:2023-03-21 17:01:09

机械加工论文

机械加工论文篇(1)

1.1低碳制造技术结构体系基于低碳制造技术结构体系包括低碳制造的目标、过程控制以及具体的内容。其中目标表现在两个方面,即降低环境污染以及提升资源的利用效率,并对企业内在外在社会与经济效益进行优化。过程控制包括狭义制造方面以及广义制造方面。广义制造方面指的是产品生产周期中的全部环节,包括产品的设计、生产到包装、销售等过程,狭义制造方面指的是工艺规程的全过程。下文中低碳制造主要指的是广义上的层面。在这一体系结构中,具体的内容主要指在制造生命周期中于资源、环境等有关的行为,主要指的是低碳产品设计、开发以及制造的全过程。在产品的设计过程中,要保证产品能够符合低碳具体要求,对产品设计中的能源消耗以及环境做研究与影响,这也是体现这一体系两大目标的体现。对机械制造可以利用模块化设计模式,实现一机代替多记,这样能可以有效的降低制造的成本。在低碳制造机械加工过程中,合理的设计,选用地环境污染以及搞生产效率的生产工艺,实现产品整个生命周期与环境的和谐发展。

1.2低碳制造机械加工体系机械加工是一个典型的机械制造系统,通过对这一系统的研究,能发现诸多低碳制造问题。低碳制造机械加工研究体系,基本上能将体系分为三类,即环境污染最小化研究、资源消耗最小化研究以及环境污染与资源消耗最小化。环境污染最小化,包括机械加工过程中废物、废水、废气等排放最小化,以及辐射、噪声污染等最小化;在资源消耗最小化方面,就是在原材料、能源、辅助工具等消耗的最小化;在环境污染和资源消耗最小化方面,需要通过具体的决策,采用先进的技术,保证环境污染最小化以及对资源消耗的最小化。

2基于低碳制造的机械加工工艺方案评价

低碳制造机械加工工艺,与传统的制造工业相比,无论在生产工艺还是节能减排效果方面,都有巨大的优势。对低碳制造机械加工工艺方案的评价,首先需要对产品制造工艺指标进行单独的评价,然后利用综合评价的方式,岁工艺方案进行最终的评价,不断的优化低碳制造机械制造工艺方案。

2.1低碳制造机械加工工艺方案评价体系低碳制造机械加工一个重要的问题就是工艺方案的综合评价指标体系,我国机械加工行业从传统单一追求经济效果向着经济效益与生态效益协调发展,这也是我国经济可持续发展的具体表现。评价指标体系构造需要遵循一定的原则,在指标选择是上充分的发挥机械加工现念的优势。主要的评价指标包括五个一级指标,即制造成本降低、生产质量提升、缩短机械加工的时间、减少环境污染以及提高资源的利用率。其中22个细化指标主要包括:能源成本加工率、产品加工的时间、加工产品与相关标准的符合程度、用户对产品的需求度、用户对产品的满意度、工艺加工的成本、材料消耗成本、能源成本、工艺装配成本、设备折旧成本、信息资源成本、人力资源成本、材料利用率、制造设备利用率、能源的利用率、信息资源的利用率、人力资源利用率、三废污染、耗电量、噪声污染、身体健康危害、电磁等辐射污染。

2.2低碳制造机械加工工艺方案评价模型对低碳制造机械加工工艺方案评价,可以用IOPSIS评价方式,这种模型具有多目标多决策工具的特点,利用这一综合评价模式对机械加工工艺方案进行评价,能够实现低环境污染、低资源消耗等目的。这一综合评价模型已经被广泛的应用在社会、经济等各个方面,用于解决企业目标决策问题。

3低碳制造机械加工工艺方案评价体系的实际应用

利用低碳制造加工工艺方案综合评价方式,并采用相关的矩阵计算方式,得出三种方案中低碳制造的程度,并进行对比。根据对比的结果,选择方案三,最终实现了社会、经济以及生态效益等的协调发展。传统的制造行业追求的是经济利益最大化,而现代低碳制造行考虑了社会、经济、生态等多方面的关系,在经济利益最大化的同时,还需要兼顾生态与环境,这样才能实现社会和谐发展,促进我国社会的可持续发展。

机械加工论文篇(2)

2实训过程中不善于总结

这一点在实训过程中很多学生忽视了,我们大多数学生参与实训,都是第一次告别理论课堂,接触机械加工,绝大多数学生没有做笔记的习惯,即使在实训过程中完全听懂了,由于没有成文的记录,两三周之后就忘记了。所以我们必须要求学生把少见、常用、重点和难点、包括自己在实训环节中出现的操作失误等等。实践证明,勤总结和勤记录的学生在实训之后仍然能记住当初所学的知识。

3实训过程中没有有效的结合课堂上的理论知识或者说理论知识欠缺

很多学生在实训时体现出基础理论知识薄弱或对理论知识掌握不深刻。例如:普通铣床实训中铣削六面体要求基准统一,那么对基准面的理解,很多同学都知道大概的意思,但是不能阐述其定义。又如课堂上讲的刀具角度,在实训中针对一把焊接式车刀,绝大多数学生并不能判别出前角、后角、主偏角等等,甚至很多学生连主切削刃都不能准确的辨认出来。另外,就是形位公差,很多学生并不能很好的认识如垂直度、圆跳动、平面度等具体的意义。这方面的内容作为学生入门技能培养的基础知识,必须要掌握牢固。如果能很好的把理论知识和实践操作有效的结合起来,学习效率一定事半功倍。针对这些情况,我们可以从以下一些方面加以改善:

3.1加强几门重要课程的学习

作为机械类专业的学生,我们必须学习好《机械制图》,《机械加工工艺》、《机械加工基础》、《互换性与检测技术》等这些课程,这些课程是机械加工的入门课程,它直接影响到一名学生对基础理论知识掌握的牢固程度。同时,学生理论知识丰富,对实训老师的教课也起到帮助作用,他们能很快的理解老师讲的加工方法,装夹原理等等,促进实训效果。

3.2注重学习方法的引导

学生刚接触机械加工,大多没有行之有效的学习方法,一般均是按照老师讲的方法来练习,学习方法也基本是处于探索过程中。作为实训老师,应该在实训过程中,结合学生平时实训中的整体表现、接收新技能的能力、学习的积极性等方面综合考虑,同时结合自己以前学习机加的经验,给学生传授一些实用的技巧和学习方法,这样能让学生在今后的学习中取得更好的成绩。

3.3示范讲解时使用书面规范语言且有意识的融入工艺原则

很多学生在实训结束后对刚学完的加工方法、常用工量具名称等等仍然表达不清楚,部分老师讲课、回答学生的问题用语不规范。其实,我们机械类专业的学生毕业后必然会进一步学习专业技能,那么他们也需要更深入的学习理论知识,这样才能取得更高的职业技能等级,那么这个过程中,除了需要更加努力的学习之外,在口头表达能力上也必须加强,所以我们实训老师讲课必须要规范,并且尽量使用书面语言,这就需要我们作为实训老师加强理论知识的学习,有意识的加强专业术语的表述。实训老师在讲课的时候,应把具体的加工方法与工艺原则相结合,这样学生印象较为深刻,也容易理解。例如,普通铣床上铣削平行面的时候控制尺寸,必须要粗精分开,先粗加工去除绝大部分余量,留精加工余量,然后通过测量知道所剩精加工余量,最后再根据余量来精加工,这样给学生灌输的是通过测量保证尺寸而并非对刀来保证尺寸的一种理念。这样学生想到教材学过的知识,这里用到了,也间接的肯定了他们之前的学习效果,其实对学生内在的影响很大。

3.4重视基础项目细节讲解和多项目、广角度兼顾

我们在给学生讲解基础项目的过程中要注意细节的讲解,例如,我们讲解六面体的加工,铣削的第一个面是基准面,如何控制基准面的平面度作为重点。第二个面是铣垂直面,我们必须讲解清楚如何通过垫圆棒调整垂直度;第三个面我们必须讲解清楚如何用直角尺找正来铣削侧面与侧面的垂直度。学生的实训时间有限,其实如果单个项目的练习非常的熟练也很难,那么我们就可以坚持多项目、广角度的原则,我们在可以给学生拓展讲解“用60°靠板铣螺母、铣斜面主轴扳角度的方法、铣V形槽的方法”等等,通过这些加工方法的讲解,能扩大学生知识技能的掌握的广度增加见识,对今后的进一步学习有较大的指导意义。

机械加工论文篇(3)

1概述

1.1加工精度与加工误差

加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。

1.2原始误差

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

1.3研究机械加工精度的方法

研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。

2工艺系统集合误差

2.1机床的几何误差

加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。

2.1.1主轴回转误差

机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。不同的加工方法,主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时,主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差,但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大,但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时,主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度。

2.1.2导轨误差

导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。

除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

2.1.3传动链误差

传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.2刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中,都不可避免地要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料,合理地选用刀具几何参数和切削用量,正确地刃磨刀具,正确地采用冷却液等,均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

3定位误差

3.1基准不重合误差

在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。一般情况下,工序基准应与设计基准重合。在机床上对工件进行加工时,须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准(或测量基准),如果所选用的定位基准(或测量基准)与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。3.2定位副制造不准确误差

工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确,它们得实际尺寸(或位置)都允许在分别规定得公差范围内变动。同时,工件上的定位基准面也会有制造误差。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副,由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量,称为定位副制造不准确误差。

4工艺系统受力变形引起的误差

4.1工件刚度

工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大,其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

4.2刀具刚度

外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

4.3机床部件刚度

机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系,加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量,它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,这说明有残余变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零;机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

5工艺系统受热变形引起的误差

机械加工论文篇(4)

高速精密的加工技术的运用领域中,最为典型的行业要数航空航天领域和汽车领域。作为高技术含量的机械工程技术的技术之一,高速精密加工技术有较高的生产效率和精度的加工和表面质量的特点,同时,生产成本也较低。为了有效提高加工速度和降低零件表面的粗糙程度,这就要求宏观尺度或者部分微细零件加工中要运用高速精密加工技术,增强各部件配合的准确性和合理性,同时还有延长机械使用寿命和降低实现机械能耗与运行费用的特点。近年来,受到机械工程技术发展的影响,应运而生了传动技术的智能化、集成化特点。具体来说,智能化集成化传动技术是指“在机械生产过程中,将传统的动力传动技术与网络、信息、数字、总线等先进技术进行融合,实现传动件在线实时监测、实时控制、自我诊断和修复以及多种元件与功能的集成技术。”而智能化、集成化的传动技术在机械工程中的运用不仅能够实现产品性能的提高,简化机械系统,还可以实现系统柔性的提高,提升传动效率。此外,在机械工程传动技术的运用方面,智能化、集成化又具有以下几个特点:一是可以实现在线的监测工作,以及自我诊断和修复的功能;二是可以通过该技术进行在线远程实时操控;三是集成多种元器件和功能;四是即插即用方便快捷的特点。

1.2数字化的工厂技术

数字化工厂技术在近年来,随着机械领域的发展而发展,并且正不断成为一种高新的机械工程技术。实际情况下,通过对数字化技术,尤其是在网络技术的利用上,数字化工厂正逐步完善。这样有利于对工厂所有数据的随时调用,包括内不数据以及外部的数据更方便快捷的获取。还能对计人员以及制造人员智慧与知识进行融合,从而更好地实现产品的设计、生产和管理、销售等方面的现代化。数字化工厂技术具有集成化、透明化和智慧化的特征,这种方式在国际上受到广泛的关注与运用,甚至于很多发达国家通过这种技术的运用,特别是在全球化的驱使下,全球协同设计和制造的工程都对此表示支持,对机械工程技术的发展不断加强。

2机械工程技术的发展情况

如今,机械领域正面临着深度调整和增长模式变化的巨大压力,新型的节能环保技术已然成为机械工程中不可或缺的部分,并不断地促进机械产品不断向绿色化迈进。同时,不断融合各个学科致使他们产生交叉的现象。这将会为技术系统的变革带来不小的突破,也许还会引发新一轮技术革命的产生,智能化和绿色化逐渐成为机械工业的走向,同时它的服务化也随之发展。此外,随着我国的科研、制造和设计体的系越来越完善,我国的机械工程技术水平也同步提高。通过引进、和吸收的方法,不断增强和实现自我完善等功能。具体来看,目前的机械工程技术的发展情况可以概括为:在不断提升的机械设备组合其功能也在不断加强,这就促使机械设备的产率功效获得大幅度提升。而机械设备在在线检测和适应功能等方面的增强,也导致机械设备可以在工作运行的前提下,实现自我检测、调整和适应的效果。为了进一步保障机械生产的稳定性和持续性,以上提到的在不停机的情况继续运行功能的实现,更有利于生产效率的保证,还能促进设备在防护和检修方面其工作水平的提高,

机械加工论文篇(5)

(2)设计人员在机械设计阶段基于用户实际需求过于注重最终产品的整体使用性能,将最终产品运行阶段的稳定性与可靠性作为衡量其质量的唯一技术标准,而严重忽略了机械产品在设计阶段与生产阶段的能源消耗问题,所以大部分机械产品在设计阶段如管理层未予以明示,则设计人员不会将节能降耗理念融入到机械设计加工中。

(3)虽然部分设计人员在机械设计加工阶段将节能环保理念有效融入其中,但是在实际加工生产过程中会由于生产工艺的高度复杂性使其节能效果普遍较差,从而使设计人员最终彻底摒弃节能降耗设计而采用其他的设计方案,这也是导致机械设计加工领域中能源浪费问题的主要原因。

2、机械设计加工中节能降耗措施的具体应用

2.1机械设计阶段融入节能降耗理念

现代机械设计加工企业管理层应意识到一味的追求生产效率难以提高市场竞争力,节能降耗措施的应用不仅可以帮助企业降低生产成本来获取更多经济效益,同时也可以确保企业在经济市场中具备足够的核心技术优势来提高自身竞争力,所以对于机械设计加工企业来说应将节能降耗理念贯穿于整个机械产品生产周期。设计人员应通过企业培训等多种途经来不断提高自身的业务能力,确保设计人员可以具备良好的节能降耗理论知识与实践经验,这样才能将节能降耗目标有效落实到每一个机械产品设计方案中。

2.2机械加工阶段使用合适的工装

本文认为现代机械设计加工行业发展中技术人员不应该被原有的生产体系所约束,而是要充分发挥出技术人员在机械设计加工过程中自身的积极性与能动性,要通过对原有机械加工工艺的改进来彻底消除其不合理的部部分,从而使其形成一套有利于企业健康发展的新工装。优秀的工装可以帮助机械设计加工企业降低整体能耗,同时也对进一步提高机械设计加工企业的整体生产效率有着重要作用,所以本文认为现代机械设计加工企业在发展中要注重新型工装的开发与实践,在机械产品生产过程中通过使用合适工装来达成简化工艺流程、降低能耗的目的。

2.3节能材料的选用与工艺路线的优化

现代机械设计加工行业在发展中开始进行了机械设备的更新换代与节能环保材料的应用,所以本文认为机械设计加工企业在实际生产中要改变原有的加工路线,并且要进一步加大机械设计加工过程中关于节能环保材料的应用范围与力度,这是因为在一个元件利用优化后工艺进行生产过程中可以降低机械设备使用数量,再加上节能环保材料的应用可以帮助企业在机械设计加工中降低整体的能耗。

2.4批量加工生产形式代替传统生产模式

现阶段大部分中小型机械设计加工企业由于受到自身规模与技术水平等因素限制,所以在机械产品生产过程中大多都是以单件小批量的产品为主,该种生产模式在具体操作中强调所有产品单件的逐一生产,无法形成流水线式生产模式则会导致企业在生产中的能源消耗量较大。因此,本文认为该种情况下的中小机械设计加工企业应转变生产模式,将批量加工生产形式作为其机械产品生产中的主要形式,这样可以帮助企业对自身内部资源进行不断的优化,对提高企业的整体生产效率与降低生产成本有着重要作用,同时也可以帮助企业进一步降低机械设计加工中的能源消耗量,帮助我国中小机械设计加工企业实现可持续发展战略目标。

机械加工论文篇(6)

加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。

一、机械加工产生误差主要原因

(一)主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度。

(二)导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。

(三)传动链误差。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差,以及使用过程中的磨损所引起。

(四)刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中,都不可避免要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料,合理地选用刀具几何参数和切削用量,正确地采用冷却液等,均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

(五)定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时,须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准,如果所选用的定位基准与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确,它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副,由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量,称为定位副制造不准确误差。

(六)工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。

二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系,加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量,它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功;第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,这说明有残余变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零。

(七)工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大,特别是在精密加工和大件加工中,由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用,温度会逐渐升高,同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。

(八)调整误差。在机械加工的每一工序中,总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确,因而产生调整误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上的互相位置精度,是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时,调整误差的影响,对加工精度起到决定性的作用。

(九)测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时,由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

二、提高机械加工精度的措施

(一)减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

(二)误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差,可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。

①误差补偿法:此法是人为地造出一种新的原始误差,从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差,达到减少加工误差,提高加工精度的目的。

②误差抵消法:利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

(三)分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度,可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面,还可以采取在不断试切加工过程中,逐步均化原始误差的方法。超级秘书网

①分化原始误差(分组)法:根据误差反映规律,将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组,每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置,使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致,以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

②均化原始误差:此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查,从中找出它们之间的差异,然后再进行相互修正加工或基准加工。

(四)转移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向,则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

三、结束语

在机械加工中,误差是不可避免的,只有对误差产生的原因进行详细的分析,才能采取相应的预防措施减少加工误差,提高机械加工精度。

参考文献:

机械加工论文篇(7)

从二十世纪20年代开始,随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展,机械加工制造中开始出现自动线,最早出现的是组合机床自动线。机械加工制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线,也有包括不同性质的工序,如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。

采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量;产品设计和工艺应先进、稳定、可靠,并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率,稳定和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证生产均衡性,有显著的经济效益。

一、机械加工生产线的发展状况

在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域,组合机床生产线仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备,也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。

现代组合机床生产线作为机电一体化产品,它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展,组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。

1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍,往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具,以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前,随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。

2.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现,不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统,而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线,也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线,可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等,以适应变型品种的加工。

单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件(或多轴箱,包括可换多轴箱)组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成,例如数控双坐标铣削模块。

多轴加工模块是又一种重要模块,主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式,但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱,故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块,由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限,所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。

除上述各种CNC加工模块外,机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上,目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料,用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件,可在自动线旁设置手爪库,以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置,以适应工件族内不同工件的自动夹紧。

3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求,除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具(包括镗模)的精度,采用新的专用刀具,优化切削工艺过程,采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外,目前,空心工具锥柄(HSK)和过程统计质量控制(SPC)的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向(锥面)和轴向(端面)双向定位的新颖工具,其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。SPC是基于工序能力的用于监控工件加工质量的一种方法。目前,在自动线上这种质量保证系统愈来愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。

4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量,采用过程监控,对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控,以便快速识别故障、快速进行故障诊断和早期预报加工偏差,使操作人员和维修人员能及时地进行干预,以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。

故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术,可对自动线运行中产生的所有故障进行诊断(而不是局限于诊断最常出现的故障),确定故障部位及其原因,这为迅速排除故障赢得了时间,从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。

当前,自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方式。根据对这种新的控制模式的研究表明,采用分散控制系统要比采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用(采用总线系统)、减少电气保养维修费(由于提高了透明度)、省去控制柜台架(分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上)和无需设置集中冷却装置等。此外,这种分散控制系统由于总体配置简单,有利于加快自动线的投入运行,并由于一目了然的结构配置,在产生故障时很容易确定故障的部位。最后,分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。

二、机械加工生产线的发展趋势

机械加工论文篇(8)

关键词

强压处理电抛光处理截锥形弹簧的设计

前言

应出版社的要求,笔者对近四十年以来国内(包括国外译著)机械设计手册中有关弹簧设计与制造方面的内容进行了研读,从中注意到这些著作中的一些指导性论述和我们在生产实际中的应用是有一定的差异的。现在将这些手册中的一些内容节录,并与笔者根据实践和分析后的结果阐述如下。

一、关于弹簧的强压(拉、扭)处理

《GB1805弹簧术语》对弹簧强压(拉、扭)处理作了如下定义:“将弹簧压缩(拉伸、扭转)至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法”。

化学工业出版社出版的《机械设计手册》第15章“弹簧的强化处理及热处理—强压(强拉、强扭)处理”一节中,以理论力学做了分析后得出结论认为:“以上结论表明:设计弹簧时,如以弹簧材料扭转屈服极限τ2为设计计算应力。压缩弹簧经强压处理后,材料截面表层可能存在近于τ2/3的负残余应力,故弹簧承载时,截面表层的实际应力比计算应力低约1/3。…故亦相当于承载能力提高了1/3。”该手册还认为:不同类型的弹簧其强压处理的方法…扭杆弹簧是将扭杆在工作载荷的方向,加以超过扭杆切变弹性极限的扭矩;压缩弹簧和拉伸弹簧分别加以超过弹簧材料切变弹性极限的压缩和拉伸载荷;扭转弹簧加以超过弹簧材料极限的扭矩,都可以提高弹簧的承载能力。

机械工业出版社出版的《机械设计手册》(1993年版)第30篇提出:“经过强压(拉)处理的弹簧,可以提高弹簧的许用应力τP,最高可以达25%……”根据《机械设计手册》提供的资料,可以统计并得到弹簧强压(拉、扭)处理前和强压处理后可以达到的许用应力[τ]值。列表如下:

弹簧种类许用应力强压处理后可以达到的许用应力

压缩弹簧

Ⅰ类[τ]=(0.35~0.4)σb

Ⅱ类[τ]=(0.4~0.47)σb

Ⅲ类[τ]=(0.5~0.55)σb

[τ]=(0.44~0.532)σb

[τ]=(0.50~0.625)σb

[τ]=(0.62~0.731)σb

拉伸弹簧

Ⅰ类=[τ](0.28~0.32)σb

Ⅱ类=[τ](0.32~0.38)σb

Ⅲ类=[τ](0.40~0.44)σb

[τ]=(0.35~0.425)σb

[τ]=(0.40~0.505)σb

[τ]=(0.50~0.585)σb

扭转弹簧

强扭处理前的工作极限弯曲应力σf

Ⅱ类[τ]=0.625σb

Ⅲ类[τ]=0.80σb

强压处理后可以达到的极限弯曲应力σf

[τ]=(0.78~0.83)σb

[τ]=(1.00~1.06)σb

注:(1)Ⅰ类载荷(106以上);Ⅱ类载荷(103~105);Ⅲ类载荷(103以下)(2)强压(拉、扭)处理后可以达到的许用应力是按强压(拉、扭)处理前的许用应力的1.25~1.33倍计算得到的。

通过强压处理能够使弹簧一下子就提高承载能力25%~33%,这对于刚刚接触机械零件设计的技术人员来说,确实是一个有非常吸引人的数据。

但是,经过笔者的实践和分析,认为:通过强压(拉、扭)处理来提高弹簧的承载能力是有条件的。因为在强压处理过程中,只有将弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向残余应力,才能获得强压的效果,并且只有在强压(拉、扭)时,使得弹簧材料产生的残余应力即塑性变形越大,弹簧材料的弹性极限提高得就越大。但每种材料的弹性极限都是有一定的限度的,一旦超过这个极限,材料不仅会产生塑性变形,而且会“完全屈服”变形,许多弹簧在强压(拉)到材料的0.5σb就已经“完全屈服”变形。各种材料屈服极限值也有差异,屈服极限值只能通过强度验算和试验后才能确定。另外,强压(拉、扭)处理的效果与弹簧的外形结构、特性、以及强压处理的工艺方法都有密切的关系。就弹簧的外形结构而言,旋绕比大或者螺旋升角小的(压缩弹簧)就不可能通过强压处理来提高它的承载能力,旋绕比和螺旋升角究竟多少能达到目的,需要通过强压设计和试验才能确定。所以,并非仅仅是简单的将弹簧压一压、拉一拉或者扭一扭,就能够一下子提高承载能力多少多少的。

综上分析,弹簧强压处理的压应力τQy或者压力PQy首先应该满足以下公式要求:τQy=8DPQy/πd3>τS≥0.5

同时,当τQy/σb>0.8时,会使材料达到屈服极限,弹簧出现永久变形,反而使载荷减少。

因此强压处理的压应力τQy/σb必须在0.5~0.8范围内。从上面表格中可以看出:除非是高应力弹簧,一般的压缩、拉伸和扭转弹簧都不具备强压(拉、扭)的必备条件,但可以通过对弹簧进行“预制高”的工艺来创造条件。例如:对于压缩弹簧和扭转弹簧,可以通过对它预留强压的“预制高”和“预制角”来实现两个目的:一是使得弹簧材料截面表层可以产生残余应力的“压缩量”和“扭转量”;二是经过强压处理后弹簧的高度尺寸或角度正好符合设计的要求。对于拉伸弹簧来说第一个目的就不容易实现。

根据以上的分析和笔者以往对截锥形弹簧强压处理效果的探讨,得到对弹簧强压处理的意见是:

1、在考虑要对弹簧作强压处理时,应该先对弹簧进行强压设计,以确定该弹簧是否适合做强压处理。

2、具备强压处理条件并受高应力的压缩弹簧、扭转弹簧等,经过强压处理后力学性能会得到明显的改善。

3、有初拉力要求的拉伸弹簧,在强拉处理时初拉力会减少甚至消失,这类弹簧不能做强拉处理。而无初拉力要求的拉伸弹簧,是不容易通过强拉处理来提高承载能力的。

4、高温(超过+60℃)及腐蚀条件下工作的弹簧作强压处理,只能起稳定尺寸的作用,不能提高承载能力。

5、通过用强压处理的方法来提高截锥形弹簧的承载能力在实际上是不可取的,并以此可以推断出:对于各种变刚度的弹簧,是不适合用强压处理的方法来提高它的承载能力的。

二、关于电抛光处理

为了满足对要求精密的弹性零件的力学性能,一些文献提出:“可以对用精密合金、铜合金和不锈钢丝制造的弹簧进行电抛光或者化学抛光处理,以微量削减材料表层,来达到需要的尺寸和特性。”笔者经过实践后认为,采用电抛光是可以削减弹簧表层的尺寸的,这对一些压缩弹簧、弹簧片和波纹管可以适当的采用,但是对拉伸、扭转等无间隙的弹簧,不适合用电抛光来降低其力学性能。

因为,电抛光的电流及其电介液(含硫酸、硝酸等)在极短的时间内(抛光的时间一般2~8秒)不可能均匀地通过弹簧圈与圈之间的缝隙,这样经过电抛光处理后的拉、扭簧材料的截面直径成了不均匀、不规则的多棱边形,这对精度要求比较高的弹簧来说是不可取的。从电抛光对弹簧性能的影响考虑出发,是不宜用过多的时间去电抛光,因为在酸溶液的时间过长,对弹簧强度的影响是绝对存在的,而且是有害的。其次,电抛光的溶液使用期较低,工艺参数变化大,每批弹簧都需要经过试验后才能确定,从经济上考虑也提高了成本。目前各种牌号各种直径规格的弹簧钢丝都有供应,基本上能满足各种精密要求弹簧的力学性能。

综上所述对拉伸弹簧和扭转弹簧,想通过电抛光来削减其微量尺寸,以达到需要的特性,并不可取的。对化学抛光也存在同样的问题。

三、关于截锥形弹簧的设计

1982年以后,我国出版的各种机械工程手册中介绍了等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法,其中都提到等螺旋升角截锥形弹簧所形成的螺旋线,在与弹簧中心线相垂直的支承面上的投影是对数学螺线,即:R=R1emθm=In(R2-R1)/2π

但是,在实际介绍这种弹簧的变形和应力计算以及其几何尺寸时,又将它和等节距截锥形弹簧混为一谈。这就给有精度要求的等螺旋升角截锥形弹簧的设计和制造带来困难。笔者因为工作需要,曾经推导过等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法,也曾经查阅过国外有关等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法,其中前苏联的计算公式是完全正确的、精确的。

另外,等节距截锥形弹簧的设计计算公式也存在一些问题。今后将在专门的文章里提出讨论。

在截锥形弹簧的设计计算这个问题上,对于《机械设计手册》这部中国机械零件设计指导性手册的正确性和精确性,是否有些小小的遗憾。

机械加工论文篇(9)

机械零件的加工质量,除加工精度外,表面质量也是极其重要的一个方面。所谓加工表面质量,是指机器零件在加工后的表面层状态

一台机器在正常的使用过程中,由于其零件的工作性能逐渐变坏,以致不能继续使用,有时甚至会突然损坏。其原因除少数是因为设计不周而强度不够,或偶然事故引起了超负荷以外,大多数是由于磨损、受到外界介质的腐蚀或疲劳破坏。磨损、腐蚀和疲劳损坏都是发生在零件的表面,或是从零件表面开始的。因此,加工表面质量将直接影响到零件的工作性能,尤其是它的可靠性和寿命。

随着工业技术的飞速发展,机器的使用要求越来越高,一些重要零件在高压力、高速、高温等高要求条件下工作,表面层的任何缺陷,不仅直接影响零件的工作性能,而且还可能引起应力集中、应力腐蚀等现象,将进一步加速零件的失效,这一切都与加工表面质量有很大关系。因而表面质量问题越来越受到各方面的重视。

1机械加工表面质量对机器使用性能的影响

表面质量对零件的耐磨性,配合精度,疲劳强度、抗腐蚀性,接触刚度等使用性能都有很大的影响。

1.1表面质量对零件耐磨性的影响

零件的耐磨性主要与摩擦副的材料、热处理情况和条件有关。在这些条件已确定的情况下,零件的表面质量就起着决定性的作用。零件的磨损过程,通常分为三个阶段:摩擦副刚开始工作时,磨损比较明显,称为初期磨损阶段(一般称为走合期)。经初期磨损后,磨损缓慢均匀,进入正常磨损阶段。当磨损达到一定程度后,磨损又突然加剧,导致零件不能正常工作,称为急剧磨损阶段。

1.1.1最佳表面粗糙度

在干摩擦或半干摩擦情况下,摩擦副表面的初期磨损与表面粗糙度有很大关系。摩擦副表面有一个最佳粗糙度,过大或过小的粗糙度都会使初期磨损增大。摩擦副的原始粗糙度太大,开始时两表面仅仅是若开凸峰相接触,实际接触面积小于名义接触面积,接触部分的实际压强很大,破坏了油膜,接触的凸峰处形成局部干摩擦,因而接触部分金属的挤裂、破碎、切断等作用都较强,磨损也就较大。随着走合期过程的进行。表面粗糙度逐渐减小,实际接触面积增大,磨损也随之逐步减小,就进入正常磨损阶段。

摩擦副的原始粗糙度过小,紧密接触的两金属表面分子间产生较大的亲和力,油被挤去,造成条件恶化,使表面容易咬焊,因而初期磨损也较大。随着走合过程的进行,表面粗糙度有所增大,磨损也随之有所减小。当表面粗糙度等于最佳粗糙度时进入正常磨损阶段。所以,在初期磨损阶段因走合而使表面粗糙度自动适应最佳值。摩擦表面的最佳粗糙度视不同材料和工作要件而异,一般大致在V0.8~V0.4左右。对于完全液体,金属表面完全不接触,由一层油

膜隔开,因此要求摩擦副表面粗糙度应不刺破油膜,粗糙度越小,允许的油膜越薄,承载能力越大,则表面粗糙度越小越有利。

2影响表面粗糙度的因素

2.1切削加工影响表面粗糙度的因素

在加工表面留下了切削层残留面积,其形状是刀具几何形状的复映。减小进给量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。此外,适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度,合理选择液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成,也是减小表面粗糙度值的有效措施。

2.2工件材料的性质

加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。

2.3切削用量

以较高的切削速度切削塑性材料,减小进给量可以提高表面光洁度。

2.4磨削加工影响表面粗糙度的因素

象切削加工时表面粗糙度的形成过程一样,磨削加工表面粗糙度的形成也是由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。影响磨削表面粗糙的主要因素有:(1)砂轮的粒度;(2)砂轮的硬度;(3)砂轮的修整;(4)磨削速度;(5)磨削径向进给量与光磨次数;(6)工件圆周进给速度与轴向进给量;(7)冷却液。3影响加工表面层物理机械性能的因素

在切削加工中,工件由于受到切削力和切削热的作用,使表面层金属的物理机械性能产生变化,最主要的变化是表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化和残余应力的产生。由于磨削加工时所产生的塑性变形和切削热比刀刃切削时更严重,因而磨削加工后加工表面层上述3项物理机械性能的变化会很大。

3.1表面层冷作硬化

3.1.1冷作硬化及其评定参数

机械加工过程中因切削力作用产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生剪切滑移,晶粒被拉长和纤维化,甚至破碎,这些都会使表面层金属的硬度和强度提高,这种现象称为冷作硬化(或称为强化)。表面层金属强化的结果,会增大金属变形的阻力,减小金属的塑性,金属的物理性质也会发生变化。

被冷作硬化的金属处于高能位的不稳定状态,只要一有可能,金属的不稳定状态就要向比较稳定的状态转化,这种现象称为弱化。弱化作用的大小取决于温度的高低、温度持续时间的长短和强化程度的大小。由于金属在机械加工过程中同时受到力和热的作用,因此,加工后表层金属的最后性质取决于强化和弱化综合作用的结果。评定冷作硬化的指标有3项,即表层金属的显微硬度HV、硬化层深度h和硬化程度N。

3.1.2影响冷作硬化的主要因素

切削刃钝圆半径增大,对表层金属的挤压作用增强,塑性变形加剧,导致冷硬增强。刀具后刀面磨损增大,后刀面与被加工表面的摩擦加剧,塑性变形增大,导致冷硬增强。切削刃钝圆半径对加工硬化的影响切削速度增大,刀具与工件的作用时间缩短,使塑性变形扩展深度减小,冷硬层深度减小。切削速度增大后,切削热在工件表面层上的作用时间也缩短了,将使冷硬程度增加。进给量增大,切削力也增大,表层金属的塑性变形加剧,冷硬作用加强。工件材料的塑性愈大,冷硬现象就愈严重。

3.2表面层材料金相组织变化

当切削热使被加工表面的温度超过相变温度后,表层金属的金相组织将会发生变化。

3.2.1磨削烧伤

当被磨工件表面层温度达到相变温度以上时,表层金属发生金相组织的变化,使表层金属强度和硬度降低,并伴有残余应力产生,甚至出现微观裂纹,这种现象称为磨削烧伤。在磨削淬火钢时,可能产生3种烧伤.

3.2.2改善磨削烧伤的途径

磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是正确选择砂轮;合理选择切削用量,尽可能地减少磨削热地产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。

3.3表面层残余应力

产生残余应力的原因:

(1)切削时在加工表面金属层内有塑性变形发生,使表面金属的比容加大。由于塑性变形只在表层金属中产生,而表层金属的比容增大,体积膨胀,不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻止,因此就在表面金属层产生了残余应力,而在里层金属中产生残余拉应力。

(2)切削加工中,切削区会有大量的切削热产生。

(3)不同金相组织具有不同的密度,亦具有不同的比容。如果表面层金属产生了金相组织的变化,表层金属比容的变化必然要受到与之相连的基体金属的阻碍,因而就有残余应力产生。

零件主要工作表面最终工序加工方法的选择:

零件主要工作表面最终工序加工方法的选择至关重要,因为最终工序在该工作表面留下的残余应力将直接影响机器零件的使用性能。选择零件主要工作表面最终工序加工方法,须考虑该零件主要工作表面的具体工作条件和可能的破坏形式。在交变载荷作用下,机器零件表面上的局部微观裂纹,会因拉应力的作用使原生裂纹扩大,最后导致零件断裂。从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑,该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。

4结论

由于机械加工表面对机器零件的使用性能如耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合性质、抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的影响,因此对机器零件的重要表面应提出一定的表面质量要求。由于影响表面质量的因素是多方面的,因此应该综合考虑各方面的因素,对表面质量根据需要提出比较经济适用性的要求。

机械加工论文篇(10)

(1)校企合作内动力不足目前我国职教界的校企合作还处于民间状态,尽管国家已制定了相关政策来支持校企合作,但没有真正的法律保障措施,一些地方把校企合作停留在口头上。学校主动,企业被动甚至不动,缺乏合作办学的内在动力,一边热一边冷的现象比较普遍。

(2)工学交替存在季节性问题企业的用工有季节性,当企业出现工人短缺的时候是非常欢迎职业学校的学生能够顶岗实习的。但反过来,如果学校需要送一批学生下企业实习,企业就不一定会乐于接纳,特别是在不缺工人的情况下,企业很难为学生安排实习岗位,甚至会导致校企合作的不欢而散。

(3)学生顶岗实习收获不多浙江省平湖市某职业学校的一个数控班级到某汽车零部件制造企业进行顶岗实习的情况分析,我们从中不难看出一些问题。企业为学生安排的实习岗位,岗位涵盖了车间内的大部分岗位。看起来每一个学生都有自己的岗位,但实际上绝大多数学生没有参与到生产活动中。在岗位上干一些辅助工作的有12人,在一边观摩学习的有45人,岗位轮换的1人次,打扫卫生的20人次。如果实习的时间是一周可能这个情况也正常,但对于为期30天的实习来说,学生一直不能真正参与到生产活动中,这对于学生的积极性打击很大。觉得实习期间无聊的占了实人数的87%,觉得无所谓的占1%,觉得有意义的有占0.2%,想再次参加类似实习的占0.4%。造成这样的结果问题的关键在于在那个时间段这家企业不缺工人,无法将一个班的同学安排在生产岗位上,只能安排学生在一边观摩学习,做一些辅的如打扫卫生、搬运产品、擦机床等工作。当然这些辅的工作同样是值得学生学习和锻炼的,但并不是最主要的。对于最主要的关于学生本专业的技能和知识没有涉及到,所以大部分学生对这次所谓的顶岗实习并不满意。那是不是企业缺人的时候学生去顶岗实习收获就大了呢?实际上也不尽然。每逢春节的时候正是企业用工荒的时候,企业非常欢迎职业学校的学生能够进行顶岗实习,而且不惜发放高工资。学生也乐于参加寒假期间的顶岗实习,但学生最主要的收获并不是专业知识与技能的提高,而是自己通过劳动所换取的报酬。这是一种单纯的雇佣关系,企业和学生各取所需,学生的专业知识与技能得不到真正的提高,学生只学会了一些简单的重复劳动,回到学生数控机床还是不会做。总的来说,学生能够进入企业进行顶岗实习,有利于学生了解企业文化和岗位要求,学到一些专业技能。但对于机械加工制造业来讲,当前主要的设备就是数控机床。对于数控机床的操作只要求操作者能够具备进行更换零件、对刀、检验的能力就可以,最重要的编程技能学生却得不到锻炼。所以,学生往往是在顶岗实习期间扮演的角色就是“机器人”,不断的进行重复劳动,对于学生专业技能的提高作用不大,这并不是校企合作的初衷。

2在准生产模式下培养机械加工制造技术工人

针对以上情况,我们既不能做到深入的校企合作,又不能够完全借鉴国外的做法,那我们必须要寻求一条新的道路来解决当前的问题。机械制造行业的技术工人有着自身的独特特点,目前机械加工制造业主要数控加工为主,就要求我们的技术工人一定要掌握数控加工技术。这包括简单工艺的制定、加工程序的编写、机床的操作、设备的维护保养等知识。准生产模式下培养机械加工制造技术工人,是介于职业学校教学与校企合作之间的一种教学模式。鉴于准生产模式并非是真正生产的特殊性,教学场所只能放在职业学校内,因为在企业中不可能让车间停产来开展这样的教学活动。所以,准生产模式是在职业学校的实训场所内模拟出企业生产的环境,教师和学生采用角色扮演的方式从事生产活动,在生产活动中学生获取专业知识和技能的教学模式。准生产模式并不是真正的加工产品,而是将之前的训练课题产品化,训练过程工厂化,教学评价企业化的“三化”模式。在这种模式下,并没有增加教学成本,也不会受到真正的校企合作所受到的种种限制,是一种纯粹的,在学校内的教学活动。课堂的成员组成依然是老师和学生,只不过老师变成了车间主管,学生变成了机床操作工、班长、检验员、调机员等。这种全新的教学方式能够使学生在学校里就能够体验到企业的环境和氛围,熟悉本专业的工作岗位,增强就业后的岗位适应能力。下面就准生产模式下培养机械加工技术工人的具体案例进行分析。

2.1前期准备工作

2.1.1企业调研

为了在职业学校中能够创建准生产的情景,必须要下企业进行深入的调研工作,了解企业车间内的生产过程、组织管理、品质监控等内容。

(1)企业文化方面

通过对浙江省平湖市经济开发区三家不同企业的调研发现,目前企业中都采用一种3Q7S或5S、6S的管理制度和理念。所谓3Q7S,3Q是指好员工、好公司、好产品,7S指整理、整顿、清扫、清洁、行为、素养、安全。3Q7S将作为企业文化培养的一个重点内容。具体实施将从场地的环境布置和规章制度着手。

(2)生产过程方面

机械加工制造企业的生产过程特别注重工艺的控制,而当前数控加工方式比例的不断增加,也使得传统的加工制造工艺有所改进。接下来以浙江省平湖市经济开发区某汽车零部件制造企业的生产过程为参照,作为建立培养机械加工制造技术工人模型的依据。汽车零部件厂球笼的生产组织结构、设备布局、工艺流程的基本情况,培养模型的建立将依据该企业的这条生产线。由于职业学校的设备与企业无论是机床的类型上还是数量上都有所不同,所以在建立培养模型时要结合实际情况进行修改和调整,但必须把准生产放在首位。

2.1.2硬件设施分析

以浙江省平湖市某职业学校为例,该校金工实习工厂有普通车床20台,数控车床20台,数控铣床2台,这与上述企业中的设备明显不同。但就是要利用现有的条件,结合企业的生产实际经过修改和调整来建立培养模型。

2.1.3建立培养模型

这里需要说明的是,培养模型的建立并不是完全照搬照抄企业的生产过程,要结合职业学校的硬件设施情况进行修改和调整,只不过要将企业生产的思想和理念贯穿的培养模型当中去,体现准生产的本质。

(1)“产品”的设计

培养模型中“产品”的设计至关重要,这项工作需要职业学校的教师通过对企业的调研,依据调研情况设计出符合学校硬件条件的“产品”。“产品”的加工需利用到学校的相关设备,但不能超出现有设备,这样才有可行性。加工工艺的制定要考虑到设备的数量和学生的人数合理安排。

(2)岗位轮换制度的制定

工作岗位之间的轮换是必需的,这也正是准生产式培养模型的优势。它不受限与企业生产的制约,每个工作岗位可以定期轮换,使学生能够得到各个工作岗位的锻炼,掌握本专业的各项知识与技能。

(3)评价机制的建立

传统的学校教学模式和评价方式造成了学生产品质量意识不正确的现象,使得学校教育与企业需求脱节。具体现象是这样的:传统的实训课教学模式中,实习指导教师是通过考试的手段来检验学生的技能水平的(包括技能鉴定考试),一个零件如果满分是100分,学生能得到60分以上就是合格,90分以上就是优秀,而真正的产品不是这样的,一个零件满分是100分,最终就要把它做到100分,差一分就是有缺陷的产品。学生长期在校内受到传统教学模式的影响就形成了不正确的产品质量意识,这对将来步入工作岗位是很不利的。所以,建立企业化的评价机制尤为重要。要建立质量奖罚条例,以每个岗位出现的不良品数量为依据进行考核,分情节轻重给予适当的奖励和惩罚,以此为评价学生的依据。

2.1.4调整教学计划

由于准生产模式培养模型需要对实训场所的设备和利用进行统筹安排,所以学校原有的教学计划需要适当调整,各个阶段的实训要统筹坚固。每个职业学校的具体情况不同需要根据实际情况做调整。

2.2实施过程

2.2.1营造氛围

教师通过宣传发动向学生介绍准生产模式培养模型的情况,也可以先带学生到企业参观,面对面的了解企业生产情况。此外,校内实训场所的环境布置也非常的重要,一些标语和制度要上墙,学生之间或师生之间的称呼要改变,对话的方式也要改变,一切都要企业化。

2.2.2“生产”过程管理

由于“生产”过程是依据加工工艺的,所以不同于传统的实训课,每个学生练习的内容有可能是不一样的。因为一道工序的内容可能需要一台或几台机床完成,每台机床都有相应的操作工,工序不同,机床的加工内容就不同。在“生产”过程中学生扮演的角色是机床操作工、班长、检验员、调机员等,教师扮演的角色是车间主管。教师根据3Q7S等规章制度管理约束学生,保证整个“生产”过程的顺畅。这里要特别注意的是工序之间的衔接问题,由于学生的技能水平参差不齐,所以加工效率可能差别较大,有可能会造成产品工序之间的不连贯问题。所以,教师要在事前做好充分的准备工作,以备不时之需。

2.2.3评价与考核

评价与考核分两个方面,一方面是劳动纪律,一方面是工作绩效。对于劳动纪律方面的考核是对学生个人素养的培养,无论任何单位和企业都不能容纳一个不遵守劳动纪律的员工,所以这方面的素养对学生将来的发展至关重要。工作绩效方面体现学生专业知识与技能的水平。教师依据质量奖罚条例对学生进行考核,最终折合成分数的形式反馈给学生,这里所说的分数就相当于企业中的工资了。2.3效果分析

2.3.1培养了学生团结协作的能力

准生产模式中“生产”的过程是流水线,一个人是无法完成“产品”加工的全部工作的,必须合作完成,学生的团结协作能力得到了锻炼。

2.3.2增强了学生正确的产品质量意识

学生养成不正确的产品质量意识是传统的评价方式造成的,所以对学生评价方式一定要改变,不能把“产品”的本身作为评价主体,应将学生作为评价的主体,对学生的评价要客观公平,直接有效。正是因为准生产模式采用了以学生为主体的评价方式,培养了学生正确的产品质量意识。

2.3.3学生的专业技能得到了强化训练在流水线的工作过程中,由于学生对某一技能进行多次的重复操作,使专业技能的训练得到了强化,这样孰能生巧,学生技能的学习更扎实。

2.3.4学生的专业技能得到了系统的训练

由于学生工作岗位定期轮换,学生可以在不同的工作岗位学到不同的专业技能,一轮下来可以对整个“生产”过程的专业技能进行学习,学生受到了系统的专业技能训练,同时在实践中会涉及到一些专业基础知识的应用,这对于学生专业基础课知识的实践也起到了积极的作用。

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