時間:2022-05-14 16:47:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械零件加工,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1工藝系統受熱變形引起的誤差
機械零件的加工處理都會進行高溫處理,受熱之后的零件與常溫小的零件肯定會存在誤差,尤其是在加工的過程中受熱不均勻,產生的誤差會更大。此外,零件材質的不同,加熱的方法不同,高溫處理的溫度不同等都會產生誤差,具體的處理措施有:①減少工藝系統發熱和采取隔熱措施。②改善散熱條件。③均衡溫度場,加快溫度場的平衡。④改善機床結構,合理選材,減小熱變形。
2內應力重新分布引起的誤差
內應力是相對于外應力而言的,所謂的內應力,具體是指加在物體外部的作用力消失之后,物體的內部仍舊存在的一種作用力。零件在加工的過程中必然會受到外力的作用,比如打磨、塑形、高溫處理等等,處理結束后,殘留的力使得加工的精密度產生了誤差。對此,應該采用相應的措施盡量減少存在零件內部的內應力。常見的高溫緩慢處理就是比較科學的辦法。
3保證和提高機械加工精度的主要途徑
在實際的機械零件加工過程中,有諸多的誤差處理辦法,需要工作人員依據零件生產加工的特性和實際生產情況,進行科學的選擇,下面對幾種主要的零件加工精度提升辦法進行介紹:直接減小。或消除誤差法。該種誤差消除辦法主要是明確具體的誤差產生原因,根據確定的誤差產生原因,具有針對性的提出具體的處理措施和辦法,將損失降低到最小。轉移誤差法。零件的關鍵部位出現誤差的影響是不可估量的,而一些非關鍵部件的誤差則可以忽略,為此,在加工零件的過程中,我們可以將關鍵位置的誤差轉移到非關鍵位置上,這種處理措施我們稱之為轉移誤差法。補償誤差法。人為地造出一種新的誤差,去抵消或補償原來工藝系統中存在的誤差,盡量使兩者大小相等、方向相反,從而達到減少加工誤差,提高加工精度的目的。均分誤差法。在加工中,對于毛坯誤差、定位誤差引起的工序誤差,可采取分組的方法來減少其影響。其實質就是把原始誤差按其大小均分為n組,每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n,然后按各組分別調整加工。誤差平均法。利用有密切聯系的表面之間的相互比較和相互修正或者利用互為基準進行加工,以達到很高的加工精度。而采用就地加工法就可以較好地解決這種難題。結束語綜上所述,機械零件在加工的過程中不可避免的會出現誤差,但是合理范圍之內的誤差是允許存在的,超出范圍之內的誤差則影響了機械設備的正常運作。只要加工人員,運用正確恰當的加工方法,嚴格遵守機械零件的加工程序,機械零件的加工精密度是可以得到提高的。
作者:李俊凱 單位:中國一重軍工分廠
【關鍵詞】沖壓模具;機械零件精加工;應用
機械加工技術中傳統的加工技術是粗加工,沖壓模具加工是精加工,機械零件在精加工技術的加工下,將其質量進行提升。對于機械制造業來講沖壓模具是一種較為特殊的機械零件加工設備,通過壓力對機械零件進行加工制造。本文針對現代沖壓模具在機械零件精加工中的應用進行分析研究。
1、機械零件使用沖壓模具進行精加工的優點
隨著我國工業生產技術的不斷提升,機械制造業的生產技術、生產設備都在不斷的更新和進步,沖壓模具是通過壓力實現對機械零件的加工制造,和其他的機械零件加工生產方法有所不同,沖壓模具為機械零件的精加工創造非常多的優點。
第一,沖壓模具可以將機械零件的表面光潔度進行提升。機械零件表面的光潔度是其采購商看機械產品以后的第一影響,機械產品的其他指標、性能等都需要進行測量后進行判斷,機械產品的光潔度可以直接的觀察到。經過沖壓模具加工后的機械產品,表面非常的光亮,將產品的質量提升。
第二,沖壓模具可以完成工件的配合。零件的尺寸配合是機械產品加工的核心,經過沖壓模具加工出來的機械工件尺寸,達到工件設計圖上的誤差要求后,才算合格。經過沖壓模具加工沖壓加工過的機械零件,公差在一定程度上進行縮小,保證各個工件可以按照裝配的要求組合在一起。
第三,沖壓模具可以為機械制造業帶來經濟效益。面對全球經濟化的發展趨勢,我國的機械制造業面臨著巨大的生存壓力。機械生產加工企業需要將機械加工生產技術和設備進行更新,將機械的生產方式進行改進,進而將機械的生產、加工質量進行提升,促進企業經濟效益的提升[1]。
第四,沖壓模具將機械生產、加工技術進行改進。沖壓模具對機械零件進行精加工,可以將機械零件的精度、質量提升,同時提高機械產品的使用性能。機械零件精加工技術是機械制造業的一次技術革新,推動了機械制造業的改革。
現代沖壓模具根據機械零件加工方式的不同,可以分為沖剪模具、彎曲模具、成型模具、壓縮模具等,沖壓模具的不同沖壓加工方式,有不同的加工優勢,不僅可以將機械零件的公差減小,提升機械產品的加工精度,還可以將機械生產成本降低,提高企業的經濟效益,所以沖壓模具在機械生產中的位置是其他機械生產設備無法替代的,沖壓模具的沖壓加工將工件的加工速度提升,而且操作方便,有很高的安全性。
2、機械零件精加工中現代沖壓模具的應用
2.1機械零件精加工流程的安全操作
對機械零件精加工是提高機械零件精度的要求,也是提升機械制造企業經濟效益的要求,只有將機械零件的精度提升,才可以提升機械的生產質量,提高經濟效益。沖壓模具精加工,通過沖壓將機械零件進行加工,在零件精加工過程中要嚴格的按照零件生產加工工序進行,在精加工過程中要注意安全,不僅要注意工件的加工安全,還要注意安全操作。沖壓模具的精加工分為四個環節,沖壓模具的精加工流程圖如下:
(1)生產。生產即工作臺操作,沖壓模具的沖壓生產是在工作臺上的進行的,機械工件的精加工需要控制好凹凸模,凹凸模是沖壓模具的重要結構,在進行機械零件精加工之前,先將機械零件可以承受的沖壓進行確定,以防沖壓過大或者過小造成機械零件精加工精度降低,失去精加工的意義。安裝在工作臺上的機械零件要具有超強的穩定性,避免在沖壓生產加工中將其從工作臺上沖出。
(2)定位。將機械零件進行準確的定位可以保證機械產品的精度,如果進行沖壓生產的工件在工作臺上沒有固定好,在進行沖壓加工時,工件就會發生偏離,進而將工件的加工精度降低。工件在工作臺上安裝以后,需要進行準確的定位,從沖壓模具的結構、沖壓的安全性、操作控制等方面進行考慮,合理的對精加工零件進行定位。
(3)導向。導向結構負責沖壓模具的上下沖壓路線,在工件精加工過程中需要保證凹凸模在沖壓加工時滿足標準要求。沖壓模具中常用的導向裝置是導柱,起到固定裝置的作用,同時要保證在精加工過程中導柱要和模塊、壓料板之間有一定的距離,防止因為沖壓超程而造成導柱的損壞。
(4)固定。在沖壓模具固定部件有很多,例如螺釘、螺母、彈簧等,每一個部件在其中都發揮著巨大的作用,在沖壓模具使用前,要先對其各部件的完整性、安全性進行檢查,在精加工過程中要及時的對各個零件進行調整[2]。沖壓模具的沖壓很大,如果工件沒有固定好,在沖壓加工過程中就會發生偏移,影響其加工精度,所以將其工件安全的固定在工作臺上進行沖壓生產,并保證沖壓模具各部件的安全和完整。
2.2機械零件精加工技術
在機械零件生產中機械精加工是一個嚴密的工序,機械零件的精加工需要保證其精度達到要求,才可以體現精加工的作用,機械零件精加工過程中需要操作人員結構一定的先進技術完成精加工生產。當前我國的機械零件精加工技術有磨削加工、切割加工、表面加工、機械制圖等技術。
(1)磨削加工技術。磨削加工技術需要借助一定的磨床設備完成,經過磨削處理后的工件,再安裝到沖壓模具上進行精加工,這樣可以保證機械零件的加工精度。而常規的機械零件加工方法會給零件帶來不同的問題,比如表面粗糙、精度低等,這些問題在沖壓模具精加工中不會出現。
(2)切割加工技術。我國機械生產、制造企業已經開始進行機械自動化生產,在機械自動化生產中數控技術是常用的自動化技術,切割加工技術是數控技術中的一種,在沖壓模具精加工中,現使用切割加工技術對機械工件進行切割,將其多余的部分進行切除,為沖壓加工提供方便。
(3)表面加工技術。在機械零件完成精加工后,零件上可能出現不同程度上的磨痕,這些磨痕是由在進行沖壓加工中沖壓過于集中造成的,如果沒有技術對這些磨痕進行處理,就會影響到機械零件的加工質量。機械零件完成沖壓加工以后,使用表面加工技術對其中出現的磨痕等表面問題進行處理,保證機械工件表面的光滑,不影響其加工質量。
(4)機械制圖技術。為了適應機械加工生產的需求,最大程度的將加工精度提升,在機械零件進行沖壓加工之前,先利用一些繪圖技術、繪圖工具,對工件進行繪圖,繪制工件模型,在沖壓加工中參照繪制的工件模型進行加工,對工件的輪廓進行準確的定位,然后按照操作技術要求進行機械工件的精加工[3]。
關鍵詞:機械加工;紋理圓;紋理特征;紋理提取;加工工藝
所謂的紋理分析技術其實質上是一種基于圖像處理與模式識別雙重功能的一種新型分析手段,而它的分析原理則是利用一定的圖像處理技術從被檢測物件上提取出物件固有的紋理特征,然后再通過對這些特征的識別處理從而獲得被測物件的定性描述的過程。在現今的機械零件加工工藝中, 零件表面所產生的紋理雖然在整體上表現出某種規律性的變化,但是其局部卻又是十分隨意的。
其實不論是對于零件的紋理識別,還是對于識別之后的數據處理,這些復雜的工序都離不開計算機的輔助,現如今,計算機對于機械零件表面的紋理分析與識別已經成為眾多學者探討研究的課題。以往對于機械零件的區分,都是采用計算機對于圖像的識別處理技術,先由計算機識別器通過多次掃描處理將零件的所有局部紋理都統一存入計算機中,然后通過計算機的圖像快速匹配技術將之前掃描所得到的區域性圖像整合拼接起來,這樣才可以識別出機械零件的全貌。而這一切都離不開計算機的全程參與。【1】
針對以往這種零件識別技術緩慢繁瑣的問題,本文就將討論如何單從區分機械零件表面的加工工藝就可以快速地區分機械零件的方法。目前對于這種新型識別方法的理論研究還比較少,所以為了解決傳統紋理識別方法不能有效地分析機械零件紋理這一困局,此次研究通過考察大量經過不同處理工藝所加工的機械零件產品,在對其零件表面紋理分析的基礎上,大膽建立了一種名為“16點紋理圓模型”的計算方法,同時還突破性的提出了一種識別各類加工手段的函數算法。
1.機械零件表面紋理特征提取
在工廠加工各類機械零件時,由于切割刀具會因各種外界因素的干擾而在實際的行徑過程中會出現一些微妙的偏離,而這種微妙的偏離就會在被打磨零件上形成某種具有一定走向的特殊紋路,并且這種紋路在零件的表面會表現出某種規律性。【2】為了更好的獲得零件局部的紋理特征,自此便引入了一種叫做“紋理圓”的思想。
紋理圓示意圖是一個通過車削工藝加工而成的零件圓端面圖, 他的紋理方向為螺旋型,而以零件上某點為圓心,以一定長度為直徑在零件上做圓所得到的圓圈,就被稱為“紋理圓”。
在這個人為的“紋理圓”上,就有:
(其中dB:角度為B的直徑。B=π/m,2π/m,…mπ/m。在所繪“紋理圓”的每條直徑上,每隔一個像素長度取一點,共2w+1個像素點,這些像素點灰度值為fB(i),像素坐標為(xB(i),yB(i)))
當得到上述所有相關數據時,運用“雙線性插值法” 計算出所繪“紋理圓”直徑上的各個像素點灰度值fB(i), 然后再通過這些計算出的像素灰度值得出標準差S(dB),而其最小值所對應的那條直徑所構成的角度H,就是此“紋理圓”的整體紋理方向。【3】
2.機械零件表面紋理特征分析
2.1. “16點紋理圓” 模型。
該模型的計算方法是通過再被測零件上按上述方法依次繪制出16個直徑統一,大小適中的“紋理圓”,并在這些所繪制出的“紋理圓”上統計整合出S(dB)(直徑像素灰度值標準差)、Z(特征參數)、O(x,y)(圓心坐標) 等參數的具體數值,具體的數據定義和參數說明如下:
2.2.基于“16點紋理圓”模型的紋理特征分析。
之所以要在對零件的紋路識別處理上引入“16點紋理圓”模型的理念,是因為在實際的機械零件制造過程中,負責切割打磨的道具不但會受到自身性質的影響,還會偶發性的受到環境中各類因素的突發性影響,這就會使所加工出來的零件在其紋路上也會表現出一些不確定性,此時“16點紋理圓”模型的理念的引入,就很好的解決了這種偶發性的數據偏差。
現就對如今較為常見的4種零件加工工藝進行分析。
2.2.1. “磨削平面紋理”特征分析。
整個零件表面呈 “斑點狀”,且紋理圓的方向性不是很強。
2.2.2. “車削端面紋理”特征分析。
該紋理近似“圓形”,由于在對其進行統計分析時容易出現較大誤差,所以在具體的數據處理階段需對相關資料進行篩選。【4】
2.2.3.“銑削平面紋理”特征分析。
紋理結果是一種“螺旋型”的紋路,并且該種工藝所加工的零件在統計分析中的隨意性較強且沒有特定的范圍。
2.2.4. “刨削平面紋理”特征分析。
“直條形” 紋理,由于零件表面的紋理方向較近,為了減少誤差,就要適時選擇參數較好的紋理圓來計算Z(特征參數)。
3.基于16點紋理圓模型的加工工藝識別
3.1.利用算法描述與流程圖。
本次課題性研究所利用的探究手法是大連調取相關實驗數據,再引進新型計算公式,得出了一種新型的識別機械零件加工工藝的算法。
3.2.采用部分實驗數據與結果分析。
表1為某零件上的一個“紋理圓”的直徑像素灰度值的標準差。
通過一系列的相關測試,結果表明該零件所掃描圖像的紋理特征在整體上呈現出“點斑狀”, 表明該零件的加工工藝是“磨削”型且與實際的加工工藝溫和。而這恰恰與新型“16點紋理圓理論模型”的計算結果是一致的。【5】說明“16點紋理圓理論模型”具有一定的可信度。
4.結語
本文通過對以往零件工藝判斷手法的分析發現了其中的不足。而在此基礎上建立起了一套新型的“16點紋理圓模型”,并由此提出了一種新型的機械零件工藝識別法。該種算法不但解決了零件偶發性誤差的問題,同時也大幅度強化了工藝判斷的過程,具有較大的應用前景與推廣意義。
參考文獻
[1] 張佳陽,張志勝,史金飛等.一種機械零件表面加工工藝的自動識別方法研究[J].儀器儀表學報,2010,31(8):1763-1768
[2] 孫保友.影響機械零件表面加工質量的因素及改善表面質量對策[J].中外企業家,2010,(6):174-175
[3] 于大雷.對金屬切削機床機械零件表面加工成形原理的探析[J].中國科技縱橫,2012,(12):106-106
【關鍵詞】分層教學;數控加工;個性差異
隨著社會的不斷發展進步,忽視學生個性發展的統一規格教育的弊端不斷顯露出來,造成大學教學出現費時低效的局面。隨著教育改革的不斷發展,差異性教育符合了現代教育理念,針對學生的個體差異,以及教育部因材施教的教學原則,從以學生為本,滿足學生需求的基本目的出發進行分層教學,使不同層次的學生都能在自己的“最近發展區”內獲得發展。
因此在我國高等院校,尤其是高職院校中,綜合分析多種情況,進行分層教學的的研究越來越廣泛,并且不斷深入。現針對我校的具體情況進行分析和研究,并通過實驗,得出實驗結果并進行分析。
1 學生個體發展的不同要求進行分層教學
我院屬高等職業技術院校,存在很多鮮明的特點。招生生源多樣化;招生的學生思
想活躍,差異較大;學生能力水平不以及機械零件數控加工這門課程本身的特點等等,都為實施分層教學提供了必要依據和可操作性。
1.1高職院校招生途徑和生源多樣化。
現我院的招考途徑主要有自主招生,單考單招、國家高考統一招生等幾種方式,每種招
生方式對學生的能力考核和要求都是不同的;就生源上講,有普高生和中職生。由于高中階段教育側重不同,普高生和中職生在理論掌握和動手能力等方面都有很大的不同。因此,重視這種不同,根據各自不同的特點進行分層教學是非常必要的。
1.2學生自身特性的差異。
學生自身能力差異在實訓實踐課堂表現會更加明顯,往往這種差距比較大,這也為我們
分層教學提供了條件。數控加工實訓課程是一門動手能力要求很強的實踐課。而由于我們招生生源的不同,中職生和普高生在實踐經驗和動手能力方面存在著很大的差異,這給我們提供了分層教學的理論基礎。
1.3學生職業生涯規劃的不同。
高職學生對自己的職業生涯已經有了基本的規劃。因此學生對課程內容的難度需求會有不同。進行分層教學可以使學生有目的的進行學習。
2 《機械零件數控加工》課程特殊性的需要
近年來隨著職業學校招生途徑的多樣化,不同生源之間文化水平和技能水平差距越來越大,普通的統一的課題教學模式和內容已經不能滿足不同水平學生的學習需求。特殊的課程教學模式和要求更加適合分層教學模式
2.1目前我們的數控加工實訓課程存在的主要問題。
統一的教學內容不適合個人能力上存在梯度的學生。數控加工實訓課堂教學內容一樣,但高職學校的學生的能力和需求差距很大。比如原中職的同學,已經掌握基本的設備操作方法,能加工普通的機械零件;但普通高中升上來同學,數控機械設備還是第一次見到,可以說是零基礎能力,相對后期的學習壓力就會很大。
2.2統一的教學方式,學習效果不好。
現在統一規格的教學內容,在教學和實踐過程當中,往往是幾個會做的同學包辦所有零件的加工。這樣就會造成水平高的同學沒有更進進步,水平低的同學沒有學到知識。同學之間的能力差距會越來越大。
2.3課堂氛圍不活躍。
由于同組的人能力相差懸殊,缺乏互相的學習、溝通和協作。
2.4考核評價激勵作用不足。
由于學生的能力和未來的就業方向的差異,同樣的考核評價體系起不到足夠的激勵作用。
3 分層教學形式的確定和實施
通過分析我校學生的各方面特點,以及根據《機械零件數控加工》課程的具體特性,以大一第二學期的某班級學生為主體,我們制定了分層教學模式,并進行了實驗。
3.1以學生為本,滿足學生需求
根據學生的不同水平進行層次的劃分。在了解學生的生源、能力、學習意愿的基礎上把
學生初步分層幾組,進行分層次的教學和輔導,經過一段時間后,根據學生學習的狀況可以進行二次的分層,即實現動態的分層,滿足不同時間段學生的真實需求。同時要注意分層的隱形性,考慮到學生自尊心和自信心的保護。
3.2因材施教,打造飽滿課堂
根據學生的分層,教師進行教學目標分層,重新進行了教學整體設計和單元設計,從而完成教學內容的分層;在上課過程中對學生進行分層的輔導。充分把握輔導時間和輔導內容,使整個課堂人盡其才,充滿生機和活力。
3.3分層考核,有效激勵。
對學生課程考核進行分層。消除以前的順序排名制,進行分層次順序排名。對每個層次優秀的學生進行同等的激勵,對在同一層次里成績提高的學生進行特別的獎勵。這樣使得學生能夠充滿學習的渴望,不斷要求進步。使考核真正對學生進步起到激勵作用。
3.4 實施結果分析
通過一個學期的分層教學。試驗班級和其他并行班級相比,學習熱情和學習效果都有了明顯的提高。在教學過程檢查記錄中發現,課堂熱情和課堂紀律和學生參與度都是比較高的;在課程結束后的數控中級考證中成績也明顯優于其他班級。
因此,分層教學在《機械零件數控加工》課程中的應用是非常必要的。同時此種學方式也適用于其他以操作訓練為主的實訓課程中。
參考文獻:
[1]蔣國平.職業學校實施分層教學模式探析[J]職業技術教育,2004(7)
1.1煤礦機械零件焊接修理法的準備環節復雜
煤礦機械零件的大小差異很大,種類也很多,設計功能和負荷能力又存在很大的不同,在機械性能和要求上千差萬別,因此,應用煤礦機械零件焊接修理法時必須要對每個施工進行有針對性的準備,這就造成了煤礦機械零件焊接修理法準備環節的復雜性。煤礦機械零件焊接修理前,應該對故障零件的材料、技術條件、機械性能、加工過程有明確的了解,以便焊接修理時采用有針對性的措施,進而達到最佳的修理效果。要在焊接的條件和準備方面下功夫,對于焊條、焊藥、表面處理方法、焊縫選擇、加強筋布設、焊后處理等諸多要素進行控制,以便形成更好的煤礦機械零件焊接修理質量,使零件能夠發揮出應有的性能,維持煤礦機械的性能穩定。
1.2煤礦機械零件焊接后的加工
煤礦機械零件焊接后必須經過加工才能夠達到零件的光潔度、形狀和幾何尺寸,也只有經過有效的加工,煤礦機械零件才能正常地發揮性能。由于加工過程受到煤礦機械零件焊接的影響,因此,要將加工的控制工作提前,在焊接前就對加工工序的先期進行控制,以主動的方式達到對煤礦機械零件焊接修理的最佳效果,以確保煤礦機械能夠迅速恢復性能。
2煤礦機械零件焊接修理法的準備
2.1煤礦機械零件焊接修理法的使用原則煤礦機械零件焊接修理法要以節約為原則,除了要保障焊接位置的正確外,還應該控制焊接量,以最小的焊接量達到最佳的煤礦機械零件焊接修理效果。
2.2控制煤礦機械零件焊接的操作
為了減少機械加工的工作量,手工電弧焊盡可能不用或少用坡口。一般坡角為60°~90°。未穿透裂痕槽深需超過裂痕深度2~3mm,底部應鏟成半圓形。穿透裂痕焊接按部位板厚在6mm以下時,可不用坡口。
2.3控制補焊的質量補焊鑄鋼件上的縮孔時,要仔細清潔孔的底與壁,去掉尖角,以保證焊接質量。如果修鑿縮孔的準備工作有困難,焊工本人可仔細燒熔縮孔內的雜物,而后再補焊。
3煤礦機械零件焊接修理常見問題的預防和處理
3.1煤礦機械零件變形的預防和處理對于縱向和橫向變形、彎曲變形、角變形,應該通過控制焊接角度、焊條質量等方法進行控制,避免變形的出現和進一步擴大。
3.2減少煤礦機械零件焊接內應力的方法
在焊修前將工件放在爐內加熱到一定的溫度,并在焊接過程中防止加熱后的工件急劇冷卻。這樣處理的目的是降低焊修部分溫度與基體金屬溫度的差值,使膨脹數值接近,從而減少內應力,這樣也能達到控制煤礦機械零件焊接質量的目的。
3.3減少和防止煤礦機械零件焊修時變形的方法
應盡量采用快速和多層焊接類型,先焊縱向焊縫,然后焊環形焊縫。若為一些鋼板組成金屬板時,應首先拼焊鋼板的橫向焊縫,當組成單個板條后,再焊各板條間縱向焊縫。在進行對接長縫焊接時,可采用分段進行焊接。每一段都是朝著與施焊總方向相反的方向施焊,通過對方向的控制降低溫度應力的積累,這樣有助于形變的控制,減少形變對煤礦機械零件的影響。
4結語
在機械零件加工產業中一直流傳著“運用好熱處理技術,零件一當數個”的句子。由此可見,在機械零件加工技術中,熱處理技術是尤為重要的。因此在機械零件加工過程當中,其零件的質量是受熱處理技術影響的,即熱處理技術運用較好,零件產品的品質就好。因此,在機械零件加工的過程中必須運用好熱處理技術,這是提升產品質量最為直接的有效方法。
1熱處理加工技術的重要性
在機械零件加工的過程當中合理地運用熱處理技術,既能夠提升零件的質量,又能夠減少不必要的損失。因此,對熱處理技術必須給予足夠的重視,這是產品質量的重要保證。
2零件加工的方法
2.1機加工的方法正確的機加工能夠促使熱處理加工的質量得到提高,反之會造成切削加工過后機械零件的表層較為粗糙,且還為下一階段的淬火埋下了裂紋的起因,促使零件經過熱處理后形成軟點和較大的多余應力。
2.2線切割的加工方法
線切割的加工方法在如今也被廣泛運用著,它能夠促使形狀較為復雜的模具零件加工工作簡單化。但是其加工過后,零件的表層性能會產生變化,且還會有較多的微裂紋以及不穩定相,從而導致零件的使用壽命不長。
3合理運用熱處理加工技術
3.1預熱環節的處理
要想保障零件在加工過程當中的切削性能、精準度以及降低變形率,就必須對零件的質量和尺寸預熱環節處理進行提升。各類機械材料在切削性能中都有著相對應的硬度限值與結構組織。例如:亞共析鋼材料,其材料的組織較為均勻、晶粒細小,從而優化了其切削性能,進而提高了其在加工過程當中的精準性,為零件在進行熱處理加工時提供了較好的保障。另外,除最終的熱處理環節外,預熱環節的處理以及零件的鍛造也是尤為重要的影響因素,因此,機械零件在加工時,技術人員須做到對整體過程的內在質量狀況進行全面了解。
3.2在機械加工過程的合理安排
由于機械零件的內部應力結構較為復雜,且其幾何形狀也有所不一,特別是熱處理的加工過后其應力的分布又進行再一次的排序,因此機械零件在加工程序的淬火階段會產生較為強大的組織應力以及熱應力,從而造成零件最終的變形規律復雜化。因此,零件加工的技術人員在對零件加工及熱處理的工藝制定過程中,勢必要對從零件的選材、工藝參數的設計以及實際加工結果等方面建立一個完善、齊全的工藝檔案,而建立數據檔案之后,既能夠減少技術人員在查閱資料時所耗的編制時間,又能夠減少對技術人員的勞動要求,從而促使在材料的選擇上和工藝參數方面能夠獲得良好的經濟價值與適用價值,并且還需在這基礎之上,對其不斷地優化改進,從而提高機械零件的加工質量。
4舉例
4.1選擇材料
對零件而言其選材是否正確、質量是否良好以及使用的合理性是嚴重影響自身使用壽命的三個因素,因此在選材時既要考慮到零件的使用性及成本問題,又要考慮到零件的加工性能,不然就直接造成加工成本不必要的提升從而取得反效果。1)低合金鋼,其材質優良在熱處理的性能上能夠取代碳素鋼,從而進一步的避免了因設計不合理而造成的變形開裂等質量問題。2)模具鋼既適用于冷作模具,又適用于塑料模具。因此,模具的選材過程中先要考慮模具的使用性能,其次是模具的熱處理加工工藝。
4.2進行熱處理加工
其淬火溫度常用30℃~50℃,而要想鋼能夠達到不同的性能,其淬火溫度須向或高、或低兩個方向展開,從而在保障強度的同時,又能夠促使材料的塑性和韌性等得到優化改善,從而減少在淬火過程中的變形和開裂問題的發生率。機械零件在加工過程當中出現缺陷,其主要原因是由于加工的操作不正確以及工藝的設計不合理性而導致的。因此,要想保障零件加工的質量,就必須盡可能的避免這兩個原因的發生情況,這樣才能夠保證零件的熱處理加工質量以及機械零件在加工過程中所產生的內應力可以通過回火的處理方法進行消除或降低。其零件結構設計的不合理也可通過增加工藝孔、組合結構以及進行線切割的加工方式進行完善優化。
5結語
關鍵詞:機械加工;零件;因素;解決辦法
引言
機械生產質量的高低需要機械零件加工作為基礎,確定機械加工質量的好壞,是否能夠達到標準,是由機械加工精度與機械表面加工來決定的。在機械零件加工過程中,會被多種因素所影響,造成機械刀具與工件在生產中的位置發生了改變,導致符合程度無法滿足要求,出現機械零件加工誤差,使得所加工的零件質量很難達標。這里所說的機械加工質量主要是機械零件加工完畢后其實際的長度、寬度、厚度、規格以及位置等參數能否達到零件加工的標準和要求。零件誤差越小,則零件質量也就越高,這兩者之間成正相關的關系。本文主要對機械加工的精度進行了闡述、對影響加工精度和產生誤差的原因進行了分析,并對如何提高機械加工工藝精度進行了研究,具體如下。
1機械加工精度的含義
在對零件進行加工過程中,對所加工零件的幾何參數,包括長度、寬度、厚度、形狀、位置等指標與標準零件的符合程度被稱為機械加工的精度。當加工零件與標準零件出現不相符情況時,我們將此情況稱為零件加工的誤差。可見零件加工精度與零件加工誤差之間是成反比關系。零件加工精度包括以下幾點內容:(1)零件的大小精度,把加工零件的測量標準限定于一定長度、高度、厚度或者寬度等一定范圍內。(2)零件的形狀精度,例如所加工的零件是正方體或者是圓柱體等。(3)零件的位置精度。例如零件是處于平行狀態還是垂直狀態。在任何機械加工過程中,零件的精度都不是100%準確的,都會存在一定的誤差,如何很好的將零件誤差數值限定于最小的范圍內是提高加工精度的關鍵。通過對零件加工誤差產生的原因進行研究,掌握零件加工時產生誤差的規律性,采取降低誤差的解決辦法,使得將誤差減小到最低。有效提升機械加工的精度。由于零件加工過程中將會受到多鐘因素的影響,造成相同的措施在不同情況下對降低誤差的效果各有不同,但是不管時什么樣的零件加工工藝,只要加工者嚴格根據加工零件標準進行操作,就可以有效的降低零件加工誤差,提高零件加工的精度。
2影響加工精度和產生誤差的原因
2.1原理的誤差在零件加工過程中,利用如同刀刃的形狀,以轉動的形式產生誤差,這樣的誤差一般在加工零件的螺紋中,或者齒輪、曲面等比較復雜的機械加工中普遍存在。在普通的零件加工中,均使用這種加工工藝,至今沒有一種完全與標準化相同的加工工藝,因此,在加工時,應盡可能的將誤差降低到最小值,使其符合加工精度的要求,這樣才能一方面降低了加工難度,另一方面提高了生產效率和質量。2.2機床的誤差首先是主軸回轉誤差,主要是說實際的主軸線和標準規定的主軸線相差的數值,主軸誤差包括三種情況,分別為徑向回轉產生的誤差;角度回轉產生的誤差以及主軸上下竄動出現的誤差。其次是機床導軌產生的誤差,機床導軌可以作為加工零件時的參照物,同時它也可以作為零件加工時最基本的參照物。機床導軌產生誤差后,直接影響到零件加工的精度數值。2.3機械加工刀具與夾具產生的誤差在機械加工過程中,選擇不同種類的加工刀具,對零件加工的精度會產生不同的影響,所出現的誤差被稱為加工刀具誤差。一般情況下,加工刀具產生的誤差不會對生產零件的精度產生影響,產生零件誤差的原因是在于零件的幾何參數。夾具制造出現的誤差對零件的精度會產生很不利的影響,夾具的作用主要是讓工件逐漸向目標位置匯集。夾具的誤差主要包括定位誤差、裝備誤差以及磨具誤差等,夾具的壽命與誤差成正比關系,使用時間越長,磨損損耗就越多,則產生誤差就越明顯。2.4工藝系統導致的誤差首先,受力產生的誤差。機械加工系統在生產工程中,受到多種因素影響,會出現一定程度的變形,造成機械加工系統中許多部位發生變化,造成加工中誤差的發生,造成系統不再保持穩定,變形的設備主要有機床、工件以及機械系統。其次,熱力產生的誤差。在機械加工過程中,由于機床的不同部位受熱不均勻,出現機床受熱位置發生變形,從而產生加工誤差。
3如何提高機械加工工藝精度減少誤差
3.1降低原始誤差數值在機械零件加工過程中,當發現影響加工精度的原始誤差問題時,應馬上制定出解決辦法,將原始誤差數值降低到最小,同時避免原始誤差的再次出現或者擴大。3.2誤差補償措施如果檢測到誤差時,應采用人工的方式,制定一套相反的誤差解決辦法,使得制造的誤差與本身誤差能夠發生相互消減,從而實現提高機械加工精度的效果。3.3誤差轉移措施在機械加工過程中,如果機械加工精度無法達到標準,可以通過誤差轉移措施給予解決,將集合性誤差轉移,也可以將受到壓力、熱力導致變形的誤差轉移出去,通過使用轉移誤差措施,能夠用一般精度的機床,將高精度的零件進行加工。
4結語
在機械零件生產與加工過程中,由于受到多種因素的作用,會影響到加工精度,從而導致生產質量不達標的問題,根據上述研究,我們知道加工工藝對加工精度影響很大,只有有效地減少加工中產生的誤差,才能提高加工精度,才能保證生產零件的質量符合標準。
[參考文獻]
[1]王廣幼,劉海平,張玉嬿,等.機械加工誤差分析的計算機方法[J].沈陽農業大學學報,1994(2):224-228.
[2]張光北,劉海華,李普曼,等.計算機對加工誤差的綜合分析[J].重慶工商大學學報(自然科學版),1995(3):17-21.
1.1表面的質量影響著機械產品的耐磨性
在機械加工中,進行表面工藝處理時會出現微觀不平、殘余應力等各種類型的缺陷,由于表層相對較薄,該類缺陷僅存于機械表層之中,但表層是整個機械的外部防御系統,表層工藝處理存在缺陷將會嚴重影響機械產品的使用性能。且由于表面不平整,機械零件間的摩擦力增大,加快了零件的磨損速度,而過于光滑,會導致油流失過快,同樣會加快零件間的磨損速度,導致機械零件的耐磨性下降,進而影響整個機械產品的使用壽命和使用性能。
1.2表面質量會影響機械的抗腐蝕性
表面工藝就好比人類的皮膚,是外部防御系統,能保證零件在腐蝕環境下工作時不易被腐蝕,產生零件誤差,保證了在該環境中機械的使用性能和壽命。粗糙表面的凹處容易吸附和聚集腐蝕質,并通過微細的裂紋滲入零件內部,從而腐蝕整個零件,造成機械銹蝕損壞。并且不同程度的殘余應力也會對零件的抗腐蝕性造成影響。
1.3表明質量影響機械產品的疲勞強度
在機械產品的使用中,各種交變載荷的作用不同,零件的便面工藝處理存在缺陷極易造成零件的疲勞破壞。疲勞破壞將會導致零件產生裂紋,使得零件整體性能下降,抗腐蝕性都會下降,進而整個零件出現功能性損壞,減小零件的正常壽命。
1.4表面質量影響零件的適配性
機械產品是由各部分機械零件進行組裝而成,零件的組裝有一定的適配性,不適合零件即使質量再好都會對整體產品產生影響,零件間的間隙配合與零件的表面質量息息相關。不同的零件間的間隙配合要求不同,表面過于粗糙會降低配合的進度,而對于盈配而言,過大的粗糙值會減小實際的過盈量,降低零件間的配合強度,從而減小了配合的可靠性,使得零件的適配性降低。
2機械表面加工工藝的影響因素
2.1切削加工的工藝影響因素
2.1.1切削刀具的選擇
在進行機械加工時都會進行雛形的切削進行表面的加工,切削加工是一種較為常見的機械表面加工工藝,其中主要的影響因素就是刀具的選擇。選擇刀具時,刀具的幾何參數是一個很重要的影響因素,幾何參數中的副偏角、主偏角和刀尖圓弧半徑等都與零件的表面粗糙程度有關,在一定程度的減小下能降低機械零件的表面粗糙程度。而且刀具的材料會影響加工的效果,一般來說會根據要加工的零件材料來選擇不同材料的切削刀具。并且刀具的前后刀面和切削刃自身的粗糙程度也會直接影響加工表面的粗糙程度。
2.1.2切削條件
除了切削刀具會對表面加工工藝造成影響外,切削的環境也影響著表面加工工藝的質量。與切削條件有功的工藝處理都會影響切削過程及質量,例如切削用量和冷切情況等工藝的處理。許多機械加工都是在高溫高壓條件下進行的,因此會涉及到冷卻工藝處理。零件的構成材料不同,對于切削速度的要求也有所區別,切削液的選擇也會影響表面質量,進而影響整個機械零件的質量。因此,切削條件也是影響機械表面質量的因素之一。
2.1.3工藝系統
工藝系統是整個切削工藝的調控員,所有切削工藝都是按照系統進行,因此工藝系統的精度和剛度都影響著機械零件表面的粗糙程度。
2.2磨削加工
除了對機械零件的雛形進行切削之外,為了達到理想化的水平,會在切削的基礎上進行磨削,使零件的精度和剛度及表面的粗糙程度更趨于理想標準。影響磨削加工的因素主要有:
2.2.1砂輪的情況
按理說,粒度磨粒越細,對于機械零件加工的精度越高,表面的粗糙程度越低,但在實際情況中,磨粒過細容易堵塞砂輪,導致砂輪的磨削性能下降,反而造成表面粗糙度加大,更甚者可能出現燒傷現象。而且對于硬度砂輪的挑選也應該適中,偏硬或者偏軟都會導致零件表面變粗糙。并且對于砂輪的維護應認真細心,使得砂輪具有正確的幾何形狀和刀刃銳利。
2.2.2磨削用量
基于磨削工藝的各類條件,其在磨削用量中對機械表面質量產生影響的因素主要有砂輪的轉速,轉速過低會導致表面粗糙程度增大;工件的材料,物品的材料往往決定了其性質,高硬度材料,磨粒易磨鈍,粗糙程度大,高塑性材料易堵砂輪,也難以得到較好的表面質量。
3機械表面加工工藝的改進措施
3.1進行超精密切削,使得切削標準更精細化
在進行機械零件切削加工時采用加工精度高于亞微米(0.1um)級,表面粗糙度值Ra在0.025um以下的切削加工方法。切削刀具選用單晶金剛石車刀,使得切削加工工藝盡可能的精細化,趨近于理想水平,獲得超精密表面。促使整個機械零件的表面質量得到提高。
3.2對加工工件進行超精加工
超精加工是一種由切削過程過渡到摩擦拋光過程的加工方法,能獲得較高加工表面粗糙度(Ra=0.01~0.1um)。目前,超精加工廣泛用各類精密零件。在進行精密的機械零件加工時,可以選用超精加工,不僅可以保證零件的質量,在一定程度上簡化了部分工序,提高了生產效率。
3.3珩磨
關鍵詞:機械零件;強度設計;目標;熱處理
中圖分類號:F407.4 文獻標識碼:A 文章編號:
在制造機械零件的過程中,要滿足三個關鍵點,才能夠制造出質量優良的零件。這三個關鍵點即為機械零件的設計要優良,制造機械材料的零件要優質,還要采用高質量的熱處理工藝。
為了實現機械性能的優化,制造機械零件的這三個關鍵點是缺一不可的。否則,在制造機械零件的過程中,材料的選擇出現了失誤,即便是設計得再完美,也很難達到預期的效果。甚至于所生產出來的機械零件成為了半成品而無法利用。既耗工又耗時,而且還提高了投資成本。
而選擇了合適的材料,按照設計好的圖紙進行加工,可是,沒有進行適當的熱處理工藝,依然無法制造出令人滿意的機械零件,更無法實現預期的機械性能。
在材料優質的基礎條件下,設計和熱處理的效果,對于機械零件的機械性能具有一定程度的影響。如下圖:
設計、材料、熱處理對疲勞強度的影響
注:“-” 表示普通、低劣;“+”表示優質、高質量。
從上面的表格可以明確,假設設計優良、材料優質而熱處理質量很高的條件下,機械性能可以達到100分的滿分,那么,如果設計上出現確實,即便是具備優良的材料和高質量的熱處理工藝,所制造出來的機械零件在性能上也只能獲得50分。課件設計在三個關鍵因素中占有重要的位置。而如果設計不過關,而熱處理又質量低劣的時候,即便材料優質,所制造出來的機械零件性能也只能達到10分。
可見,選擇適當的材料,在機械零件設計合理的條件下,采用較為良好的熱處理工藝,可以制造出質量上好的機械零件并適用在需要的地方。
一、正確使用工業標準手冊
(一)影響疲勞強度的尺寸效應和質量效應
對于鋼材的疲勞強度的,主要受到兩個方面的影響,一方面是尺寸效應,另一方面是質量效應。
1.尺寸效應
尺寸效應是針對材料質量而言的。對于材質相同的鋼材,其疲勞強度在一定程度上會受到尺寸的影響,如果尺寸較為粗大,那么,就會相應地降低其疲勞強度。這就是尺寸效應。
2.質量效應
質量效應則是因為材料尺寸設計上的問題而對熱處理工藝所產生的直接影響,從而導致了質量不合格。對于尺寸粗大的普通鋼材,對其進行熱處理的時候,即便是工藝質量很高,往往也很難達到良好的淬透效果。也就是說,鋼材的設計尺寸適當是保證質量的關鍵。
(二)標準式樣的規格數值應用
在工業標準手冊當中,對于標準試樣的規格有所規定,一般為25毫米。但是在實際應用當中,這一數值僅僅可以作為參考設計數值,而不能按照原值來進行設計。
現在對于鋼材料加工過程越來越復雜,其中往往會含有多種成分,那么在對其進行熱處理加工的時候,就要應材料的不同而有所調整。
二、影響機械零件壽命的因素
(一)疲勞,是機械零件由于疲勞而發生的損壞。其損壞的過程幾乎是看不到的,當達到危險的極限值的時候,破壞突然顯性。由于疲勞二引起破壞是較為頻繁的。
(二)磨耗,由于過度磨損而造成機械零件損壞。這種損壞過程是可見的,而且能夠根據磨損的程度判斷出耐用的期限,所以易于維修保養。
(三)銹蝕,零件如果出現銹蝕現象,就說明零件需要采取必要的保養維修措施了,以便于延長零件的使用壽命。
(四)沖擊,即零件要具有耐沖擊性。否則,一旦由于沖擊的作用而遭到損害,就會帶來不必要的危險。
(五)承載能力不足,由于在零件設計上出現了失誤,而導致應力計算上的差錯,從而導致了構建承載能力不足,很容易導致機械零件的損壞。
三、利用熱處理提高機械零件強度
(一)調質
所謂的“調質”,就是鋼材經過淬火,以加強其強韌性,然后再400~650℃范圍內進行回火。一般碳素結構鋼和合金結構鋼比較適用于這種熱處理方法。
經過了調質之后鋼材,其硬度大致相同,但是機械性能各有特點。其中的主要原因就是鋼材調質是在等淬火下回火,所獲得的硬度雖然與調質回火后相同,但是其韌性以及延伸性和收縮性,都要降低很多,包括沖擊值也會相應地降低。
1.檢驗淬火硬度
鋼的碳含量決定淬火的硬度。可以表示為:淬火硬度(HRC)=f(C%)
硬度界限,即為馬氏體含量超過50%,也就是淬火最低硬度。實用最高淬火硬度,即為優質淬火硬度,馬氏體占90%。
2.推斷機械性能
在淬火的范圍內,對于材料機械性能的判斷可以根據零件的硬度加以確定。
3.質量效應
為了獲得優質的淬火,在鋼材的選擇上,直徑要大于20毫米。此外,還要對疲勞強度和沖擊值特別要求。
如果鋼材的疲勞強度不夠,就容易出現裂紋。采用完全淬火及回火,可以在一定程度上防止裂紋擴展,并加強硬度。
從疲勞強度設計的角度來講,如果鋼材料的硬度介于HRc40~45之間, 最為合適的夏氏沖擊值是7公斤·米/厘米。
(二)表面熱處理
1.表面硬化
對機械零件進行表面硬化處理,可以防止表層損壞程度。
表面硬化的熱處理可以采用兩種工藝,一種是改變化學成分,如滲碳、氮化等方法;另一種是運用淬火工藝,如高頻淬火及火焰淬火等方法。
2.表面強化
與表面硬化熱理相比較,表面強化熱處理的效果會更好一些。采用軟氮化的方法,首先要在溫度高達570℃的條件下進行調制處理,然后進行軟氮化以強化機械零件表面的硬度,或者也可以將軟氮化環節在回火過程中進行處理。
3.表面化
要提高機械零件表面的度,可以采用滲硫的方法。在鹽浴中進行,將硫深入到零件表面。由于這種方法的處理適用于190℃溫度條件,所以屬于是低溫回火零件。
(三)復合熱處理
復合熱處理是將調質與表面熱處理采取多種復合的工藝處理方式,必須要進行低溫回火。
將表面硬化與表面化結合起來,可以起到優勢互補的作用。表面硬化零件,如果同時具備了良好的特性,可以延長機械零件的使用壽命。經過了硬化的表層,提高其性,零件的使用性能被提高的同時,還增強了韌性。
總結:
綜上所述,要增強機械零件的強度,就需要采取各種有效的熱處理工藝措施。而設計、材料和熱處理這三項關鍵因素是提高疲勞強度的重點處理對象。要加強機械零件的強度,加強技術設計和熱處理工藝是非常重要的。
參考文獻:
[1]郝靜如. 機械可靠性工程[M]. 北京:國防工業出版社, 2008.
關鍵詞:機械加工與裝配;教學設計;教學載體
基于機械行業技術的不斷變革提高,社會對高職院校學生的技術要求的不斷提高,為了讓學生走入社會更能快速適合企業的工作需求,將以往的機械加工工藝和機鉗裝配技術融合,依據“手搖偏心輪傳動機構”為教學載體,進行新課程的《機械加工與裝配》的設計開發,具體實施如下,供參考。
一、課程概述
1.課程性質。本課程是數控技術專業的專業核心課程,通過本課程學習使學生掌握機械零件的加工工藝規程文件的編制、掌握普通車床、銑床的基本操作,簡單零件的加工與裝配及零件檢測等相關知識和能力,并培養學生相關職業素養。本課程處于數控技術專業課程體系鏈的前端,是核心職業能力形成的關鍵課程,其前續課程包括:機械制圖、機械制造基礎等,其后續課程包括:數控加工與裝配、CAM與數控加工、機構設計與加工等,技術知識前后鋪墊螺旋上升式提升數控加工能力奠定基礎。
2.設計思路。本課程強調以“工作過程”作為學生的主要學習手段,采用“手搖偏心輪傳動機構”項目為載體,融“教、學、做”為一體,讓學生“在學中做,在做中學”,學生通過獨立完成實際機械零件加工任務,使學生掌握機械零件加工工藝編制方法、機械加工操作技能和零部件組裝拆卸技巧,同時在典型產品加工過程中培養職業素養,專業技能,以滿足制造業對高技能人才的要求。
課程通過教學載體“手搖偏心輪傳動機構”的學習和實物制作過程,使學生掌握普車、普銑的基本操作,簡單零件機械加工工藝的編制,機械零件的加工與裝配及零件檢測等相關知識和能力。這一典型工作任務被分解成5個教學項目,如下。
(1)機械零件的加工工藝編制基礎
(2)車削零件加工工藝文件編制與加工
(3)銑削零件加工工藝文件編制與加工
(4)鈑金零件加工工藝文件編制與加工
(5)手搖偏心輪傳動機構裝配調試
二、課程目標
遵循開發課相的前提是先制定職業教育分級標準。職業教育分級標準的制定需從職業分析入手,結合國家職業技能標準、行業技能標準后企業培訓標準和要求,將特定職業活動需要的職業能力、素質和要求解析,拆分為若干個能力單元、知識單元。
根據社會對數控技術人員的能力需求,課程設計著眼于實現相應的職業能力目標。該課程的職業能力目標劃分為以下十三項:
1.具有能根據材料性能選擇刀具與切削液能力;
2.具有根據切削性能進行計算、選擇機械加工切削用量能力;
3.具有根據加工零件選擇機床用工裝夾具能力;
4.具有合理制定機械加工工藝流程與加工路線能力;
5.具有編制合理的機械加工工藝文件能力;
6.具有分析機械加工質量并給出改進措施能力;
7.能夠操作車床按要求完成回轉體類零件的機械加工;
8.能夠操作銑床按要求完成箱體類零件的機械加工;
9.能夠進行鈑金零件加工工藝文件編制與加工;
10.能夠使用常用量具對零件進行質量檢驗;
11.能夠根據機械機構要求,制定合理的裝配工藝文件;
12.能夠根據裝配工藝完成簡單機械機構零部件裝配與調試工作;
13.能夠按照要求對加工設備進行保養操作及初級機床故障處理。
三、課程內容
任務1――機械零件的加工工藝編制
學習相關的機械加工相關基礎知識:認識安全文明生產、機床選擇、刀具選擇、量具選擇、夾具選擇、毛坯選擇、切削液選擇、切削參數設定、走刀路線等,鈑金加工技術和機械裝配技術等,會編寫機械加工零件的工藝規程文件。
任務2――車削零件加工工藝文件編制與加工
1.通過車削零件毛坯,使學生對車床基本結構和坐標系進行基礎認知,并訓練機床基本操作,常用量具的使用、重點培訓手動切削零件技巧,并認識切削參數對零件質量的影響。
2.通過車床加工“手搖偏心輪傳動機構”機構中具備回轉體結構的零件進行加工,合理安排工藝,熟練掌握車床的加工操作技能。
任務3――銑削零件加工工藝文件編制與加工
1.通過銑削零件毛坯,使學生對銑床基本結構和坐標系進行基礎認知,并訓練機床基本操作,常用量具的使用、重點培訓手動切削零件技巧,并認識切削參數對零件質量的影響。
2.通過銑床加工“手搖偏心輪傳動機構”機構中具備銑削結構特點的零件進行加工,合理安排工藝,熟練掌握銑床的加工操作技能。
任務4――鈑金零件加工工藝文件編制與加工
1.通過鈑金件的加工,使學生對鈑金折彎設備基礎認知,并訓練設備的基本操作,常用量具的使用、重點培訓手動折彎技巧。
2.通過鈑金加工“手搖偏心輪傳動機構”機構中擋板鈑金件的加工,會鈑金展開計算,合理準備鈑金料,合理安排工藝,熟練掌握鈑金加工操作技能。
任務5――手搖偏心輪傳動機構裝配調試
通過對“手搖偏心輪傳動機構”的工作原理合理分析,會合理選擇機構中的標準類別及參數,檢查已加工好的非標準件是否合格,編制機械裝配工藝文件規程,選擇合適的工藝設備進行合理的拆、裝機構,使其能按照預定目標正常工作,熟悉掌握機械拆、裝技巧。
四、課程成果
本課程采用項目教學法,項目完成后,需要提交:
1.工藝文件:學生制定的合理可行的零件工藝文件。
2.完成機構中所有非標準件的機械加工,學生制作完成的滿足零件圖紙要求的實物。
3.進行“手搖偏心輪機構運動”的組裝調試,實訓機構運動。
五、課程考核
本課程采用過程考核方式,依據項目完成的情況和提交的文檔資料,以小組成果考核結合個人任務文件編制進行考核。16個子任務進行獨立考核,每個任務均要撰寫相關的工藝文件及完成實際零件加工。實現全過程監控和考評。
總成績的構成:
總成績= 項目1×20%+項目2×30%+項目3×30%+項目4×5%+項目5×15%
六、教學組織
采用項目教學法,融“教、學、做”為一體。以4-5名學生為一個項目小組開展學習,合理進行分工,協調工作。以一個班級32名學生為例,學生分成8組,兩名教師輔導,并需要配有實踐指導教師指導加工。每周8學時,2+6模式,2k理論教學,6k實踐教學,在機鉗加工實訓室和教室交替開展教學。需要的教學設施如下:
1.用普通車床和普通銑床作為加工機床;
2.以大量工廠實際零件樣品,進行實物工藝分析;
3.使用投影設備進行輔助講解。
七、小結
經過三輪的教學實施,發現該課程以“手搖偏心輪傳動機構”為教學載體開發設計實施,學生的學習興趣更加濃厚,學習目標更加明確,學習質量有了明顯的“質”的提高,學生的專業素養得到了社會企業需求的認可。
參考文獻:
關鍵詞:機械零件;磨損;修復
1.前言
隨著科學技術的快速發展,機械設備是推動現代社會發展的基礎及催化劑,是當前社會革新的先進生產力。機械設備在使用過程中由于維護不當或長期運行易出現磨損現象,損傷狀況多為配合間隙超標,嚴重處呈現局部溝槽、表面燒焦變黑等現象,導致配合失效。隨著機電一體化,高速化,微電子化等科技的進一步發展與創新,使得機械設備維護與修復更加寬廣,用于修復機械設備損壞的方法較多,如鉗工修復方法,機械修復法,焊修法,電鍍法,噴涂法,粘修法。在實際修復中可在經濟允許,條件具備,盡可能滿足零件尺寸及性能的情況下,合理選用修復方法及工藝。
2.機械設備零件常見磨損類型
機械設備在工作過程中,摩擦是不可避免的自然現象,磨損是摩擦的必然結果,機械設備中約有80%的零件因磨損而失效報廢。磨損是一種微觀和動態的過程,因機件間不斷地摩擦或因介質的沖刷,其摩擦表面逐漸產生磨損,因此引起機件幾何形狀改變,強度降低,破壞了機械的正常工作條件,在這一過程中,零件不僅發生外形和尺寸的變化,而且會發生其他各種物理、化學和機械的變化,使機器喪失了原有的精度和功能。機械設備零件常見磨損類型主要有以下幾種:
2.1.黏著磨損
兩摩擦表面接觸時,由于表面不平,發生的是點接觸,在相對滑動和一定載荷作用下,在接觸點發生塑性變形或剪切,使其表面膜破裂,摩擦表面溫度升高,嚴重時表面金屬會軟化或熔化,此時,接觸點產生黏著,然后出現黏著剪斷再黏著再剪斷的循環過程,形成黏著磨損。
2.2.磨料磨損
由于一個表面硬的凸起部分和另一表面接觸,或者在兩個摩擦面之間存在著硬的顆粒,或者這個顆粒嵌入兩個摩擦面的一個面里,在發生相對運動后,使兩個表面中某一個面的材料發生位移而造成的磨損稱為磨料磨損。冶金機械的許多構件直接與灰渣、鐵屑、礦石顆粒相接觸,都會發生不同形式的磨料磨損。
2.3.疲勞磨損
摩擦表面材料微觀體積受循環接觸應力作用產生重復變形,導致產生裂紋和分離出微片或顆粒的磨損稱為疲勞磨損。如滾動軸承的滾動體表面、齒輪輪齒節圓附近、鋼軌與輪箍接觸表面等,常常出現小麻點或痘斑狀凹坑,就是疲勞磨損所形成。
2.4.腐蝕磨損
在摩擦過程中,金屬同時與周圍介質發生化學反應或電化學反應,使腐蝕和磨損共同作用而導致零件表面物質的損失,這種現象稱為腐蝕磨損。
2.5.微動磨損
兩個接觸表面由于受相對低振幅振蕩運動而產生的磨損叫做微動磨損。它產生于相對靜止的接合零件上,因而往往易被忽視。微動磨損的最大特點是在外界變動載荷作用下,產生振幅很小的相對運動,由此發生摩擦磨損。
3.機械零件修復技術
失效的機械零件大部分都可以修復,尤其是磨損失效的零件,可以采用堆焊、熱噴涂和噴焊、電刷鍍等表面技術,不僅使修復后的機械零件滿足使用的技術要求,而且還能提高零件的某些性能,如耐磨性、耐腐蝕性等。對于機械設備的基礎件,如氣缸蓋、機體等大型鑄件產生裂紋,可針對性地采用粘接技術進行修復。機械零件磨損修復主要有以下幾種方式:
3.1.鉗工修復
鉗工修復包括絞孔,研磨,刮研,鉗工修補。絞孔是為了能提高零件的尺寸精度和減少表面粗糙度值,主要用來修復各種配合的孔. 研磨是在工件上研掉一層極薄表面層的精加工方法,可得到較高的尺寸精度和形位精度。刮研是用刮刀從工件表面刮去較高點,再用標準檢具涂色檢驗的反復加工過程,具有切削量小,切削力小,產生熱量小,夾裝變形小,不受工件位置和工件大小的限制,可根據實際要求把工件表面刮成中凹或中凸等特殊形狀,獲得很高的精度和很小的表面粗糙度值。
3.2.機械修復
機械修復包括局部換修法、換位法、鑲補法、金屬扣合法、修理尺寸法、塑性變形法等,可利用現有的簡單設備與技術,進行多種損壞形式的修復。其優點是不會產生熱變形;缺點是受零件結構、強度、剛度的限制,難以加工硬度高的材料,難以保證較高精度。局部換修法是指若零件的某個部位局部損壞嚴重,而其他部位仍完好,如果零件結構允許,可將磨損嚴重的部位切除,將這部分重制新件,用機械連接、焊接或膠粘的方法固定在原來的零件上,使零件得以修復,適用于多聯齒輪局部損壞或結構復雜的齒圈損壞的情況。
3.3.焊接修復
焊接技術用于修復零件使其恢復尺寸與形狀或修復裂紋與斷裂時稱為補焊;用于恢復零件尺寸、形狀,并賦予零件表面以某些特殊性能的熔敷金屬時稱為堆焊。補焊和堆焊在機械零件的修復技術方法中占有重要的地位,其突出的優點是:結合強度高,可修復磨損失效零件;可以焊補裂紋與斷裂、局部損傷;可以用于校正形狀。由于焊接質量高、效率高、設備成本低、便于現場搶修等特點,應用十分廣泛。
3.4.電鍍修復法
電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積,形成鍍層的一種表面加工技術。電鍍技術形成的金屬鍍層可補償零件表面磨損和改善表面性能,提高機械零件表面的耐磨性。
3.5.膠接修復
修復技術是利用粘接劑對表面的物理吸附力和粘接劑固化后對表面的機械連接力等作用實現的,將兩個物體牢固地粘接在一起,膠接工藝的特點是膠結力較強,可膠接各種金屬或非金屬材料,不會有變形。膠粘接工藝流程是:零件的清洗檢查,機械處理,出油,化學處理,膠粘接調劑,膠接,固化,檢查。
4.結語:
隨著科學技術的進步,在生產實踐中機械零件的修復技術不斷創新,機械零件磨損的快速修復是延長機械使用壽命的有效手段,修復后的機械零件質量和性能可以達到新零件的水平,有的甚至可以超過新零件,這將推動機械零件的檢修技術更進一步發展。
參考文獻:
[1]張翠鳳.機電設備診斷與維修技術 第2版[M].北京,機械工業出版社,2010.
【關鍵詞】機械加工 加工精度 影響
機械零件加工精度是機械零件監工質量的核心。在利用機械加工工藝進行機械零件加工中,盡可能的提高加工精度,可以促使機械零件盡量接近理想幾何參數,大大提高機械零件的使用性。但是,在機械零件加工工藝運用的過程中存在諸多影響加工精度的因素,這使得機械加工的有效性、精確性大大降低。所以,對機械加工工藝進行簡析,分析機械加工工藝對加工精度的影響,進而探討提升機械加工工藝水平,提高工件的加工精度的有效措施,這樣才能夠制造出精確度較高的機械零件。
1 機械加工工藝簡述
機械加工工藝就是在加工工藝流程的基礎上,通過一定的方式改變生產對象的幾何形狀、尺寸、相對位置以及性質等,以便生產對象成為成品或半成品。在具體實施機械加工工藝的過程中,需要特別注意兩部分,即工藝準備、工藝過程。工藝準備的目的是為了后續加工工藝能夠順利進行做鋪墊。需要做好的準備工作主要是制造毛坯、對零件進行熱處理等等。工藝過程是將原材料制成成品,這就要求每個步驟都要規范、合理的進行,保證成品的幾何形狀標準、尺寸大小標準、性能較強。機械加工工藝在具體實施的過程中還需要注意落實一項工作,那就是機械加工工藝路線的制定。制定合理的加工工藝路線才能夠保證零件加工合理、有序。機械加工工藝路線制定,需要落實的工作為:(1)確定零件加工工藝路線。(2)明確零件加工需要應用到的設備。(3)精準的測量零件各個工序的尺寸。
2 機械加工工藝對加工精度的影響
實施上機械加工工藝對工件加工精度的影響程度較大。為了確保所進行的機械加工可以精確的、準確的、有效的完成,在此明確機械加工工藝對加工精度的影響是非常必要的。綜合以往機械加工工藝運用情況,可以確定工藝設計、實施過程是造成機械加工工藝對工件加工精度影響的關鍵。以下筆者將在就此展開分析。
2.1 工藝線路設計
在對機械加工工藝線路設計的過程中,需要對工件圖審查、研究零件生產類型、擬定工藝線路、確定工藝線路順序等方面,從而設計出科學、合理的工藝路線。這就要求設計人員在進行工件圖審查中對工件的形狀、細節、尺寸等方面予以確定;對工件生產類型進行詳細的、有效的分析;對工藝線路進行合理的設置,保證其科學、實用;對工件路線予以合理的設計和選擇。
2.2 工藝基準與設計基準的一致性
機械加工工藝基準與設計基準相一致是保證工件有序的、合理的、科學的加工的關鍵。基于此點,在工藝基準選擇的過程中,需要根據相關規范性要求,確定適合的、有效的工藝基準,從而保證機械加工中,各個環節的工藝加工符合設計要求,對工件進行精準的加工。
2.3 機械加工過程控制
機械加工過程中容易受到某些因素影響而產生加工質量不佳的情況。為避免此種情況發生,在具體進行機械加工之前,定位基準、裝夾部位、加工工藝等方面進行嚴格的檢查,確保各個部分完全符合工藝設計要求;在每道工序完成后需要對工件的尺寸進行測量,如若出現不足,及時的處理或棄用,避免不符合設計要求的工件進入下道工序。
3 運用機械加工工藝提高加工精度的有效措施
針對運用機械加工工藝來進行工件加工,容易出現加工精度不高的情況,應當通過有效的措施來提高機械加工工藝的加工精度,為加工成精度高、質量好、應用性強的工件創造條件。
3.1 優化機械加工工藝
機械加工工藝作為保證機械加工質量和精度的關鍵。為了可以提高工件的加工精度,對機械加工工藝予以優化是非常必要的。那么,如何優化機械加工工藝呢?關鍵在于革新機械加工設備。先進的、科學的、有效的機械加工設備的應用,可以嚴格按照機械加工工藝流程,對原材料進行準確的、合理的處理,使工件幾何圖形標準、尺寸整好、性能良好。
3.2 優化機械加工補償技術
機械加工補償技術的運用,可以在機械加工過程中,對加工設備存在誤差進行及時的調整,提高加工設備的應用性,為提高工件的加工精度創造條件。所以,在提高機械加工工藝的加工精度之際,注意優化機械加工補償技術至關重要。對于機械加工補償技術的優化,主要是對實際的機械加工工工藝進行全面的分析,明確整個工藝流程中,容易出現誤差的加工設備,并確定加工設備產生誤差的原因。再以此為依據,采用有效的策略來優化機械加工補償技術,使其可以有效的應用于機械加工工藝中,對加工設備進行精準的檢測,并對存在誤差的加工設備進行及時的補償矯正,從而提高加工設備的精確性,為制成精度高、質量佳的工件。
4 結語
機械加工工藝水平的提高,可以增加工件加工精度,為使工件有效應用創造條件。在機械加工工藝落實的過程中,容易出現的加工機械誤差、受力變形、熱處理變形等情況,將會降低工件的加工精度。對此,應當注重優化機械加工工藝、優化機械加工補償技術等來提高機械加工工藝水平,為制成精度高、質量佳、應用性強的工件創造條件。所以說,采用行之有效的對策來增強機械加工工藝運用效果是非常有意義的,可以真正意義上提高工件的加工精度。
參考文獻:
[1] 劉敏.機械加工工藝系統對加工精度的影響探索[J].科技創新與應用,2012(3).
[2] 魏輝朋,梁治民,郭慧鴿.淺談機械加工工藝系統對加工精度的影響[J].科技傳播,2010(18).
[3] 寧重生,侯曉東,高霆.先進加工理念在機加工藝編制中應用―支承軸機械加工工藝的改進[A].第八屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集(下)[C],2011.