前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的车工技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
(无锡机电高等职业技术学校,江苏无锡214028)
摘要:由于高职院校的教学特点,项目教学法的教学理念和独具特色的教学模式逐步受到教师的重视与推广,教学过程的项目化、特色化也越来越受到广大教师群体的追捧。在车工技术课程中采用项目教学法进行教学,可以将传统教材内容重新整合,去芜存菁,使教学内容和人才培养适应企业需求。
关键词 :项目教学法;高职院校;车工技术;企业需求
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1671—1580(2014)11—0088—03
在高职院校教学中,新课程的改革正在如火如荼地展开,教学过程的项目化、特色化越来越受到广大教师群体的欢迎与追捧。在新课程课改、教改实施过程中,项目教学法的教学理念和独具特色的教学模式逐步受到教师的重视与推广。那么,什么是项目教学法呢?项目教学法是指教师与学生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。它将专业课课程划分为若干个教学项目,是做、学、教相结合的一种教学方式。在项目教学法的教学过程中,遵循“行动导向”的原则,以学生为中心、教师为辅助,同时兼顾学生的自主学习和创新能力。
鉴于现代企业“蓝领”型技术人才的匮乏,高职院校的教师往往倾向于采用项目教学法并辅以学校的校本教材以及企业的生产项目来培养学生的技能操作能力。下面就以车工技术项目任务“圆锥轴的车削”为例进行项目教学法的应用实例分析。
一、车工技术实例分析
车工技术课程是数控机械类专业的普通实习课程,根据高职院校的人才培养方案和数控车工国家职业资格的标准,车工技术实习的主要内容包括车床知识的简介,轴类工件、孔类工件、成形面工件、偏心工件与各式螺纹的车削等。在教学实施过程中,要与相关企业进行合作,并将企业的项目化生产过程移植到实习过程中,根据本专业学生的特点制订相关项目内容,使之符合企业的生产过程,贴近企业的用工需求,也符合学生自身的发展需要。
(一)明确项目任务。在项目内容确定之后,学生根据图纸要求,在机床上加工项目任务的车削内容——圆锥轴(如图1所示)。要求学生通过工艺理论知识的学习,能掌握外圆锥的尺寸计算和锥面尺寸的控制;通过项目任务的技能操作训练,掌握利用转动小滑板车削外圆锥的方法,直至完成项目内容——圆锥轴的车削。
(二)制订项目内容计划书。本阶段的工作安排主要以学生为主,教师只是起到指导作用。首先,由教师将全体学生分成4~5个小组,并推举出组长。然后,学生根据项目任务进行研究,组内成员相互交流观点和想法,在此基础上进行合作探讨,制订出切实可行的项目训练计划书(见表1)。在这个阶段,每个小组成员都要学会独立思考问题,虚心接受他人意见。
(三)组织实施项目内容。在项目实施阶段,要充分发挥学生的主体地位,让学生自行解决在实施项目过程中出现的问题,通过运用所学知识和技能处理实际问题。教师的指导作用体现在,让学生按照既定的工作计划开展工作,在学生加工项目内容出现状况的时候进行辅助指导。这样,就能在很大程度上避免理论知识与实践操作过程的脱节,真正实现由教师指导、学生操作,即做、学、教相结合的教学方式,不仅提高了学生的实践能力和专业知识能力,也加强了学生细致、高效、合作等职业岗位素养。
锥体轴的主要加工步骤如下:
1.夹工件?35mm外圆,伸出50mm左右,找正夹紧。
2.粗精车端面,车中心孔。
3.粗车外圆?35mm至?23mm,长度为29.5mm。
4.工件掉头,装夹工件外圆?35mm,伸出30mm左右,找正夹紧。
5.粗精车端面,车准总长110mm。
6.车中心孔。
7.一夹一顶装夹工件外圆?23mm,长度为25mm。
8.粗车外圆?35mm至?21mm,长度为19.5mm;外圆?35mm至?33mm,长度至台阶处。
9.二顶尖装夹工件。
10.精车外圆?21mm至?200-0.033mm,长度19.5mm为20mm。
11.倒角C1。
12.工件掉头,精车外圆?23mm至?220-0.027mm,长度29.5mm为30mm;外圆?33mm至?320-0.039mm,长度至台阶处。
13.粗精车圆锥1∶10±6′。
14.倒角C1,锐角倒钝C0.5。
15.检验。
(四)多样化的学生成绩评定。在项目教学中,多样化的学生成绩评定是一个重要指标,如实物展示、精度测量等。在项目任务完成后,首先,让学生对项目内容——圆锥轴——进行实物展示,教师在检查时可以一目了然地发现学生在项目实施过程中存在的一些不足,并进行恰当的点评。然后,教师对学生的作品进行精度检测,以检验学生对项目内容技能操作的掌握程度。本项目的评价表见表2。
二、实施项目教学法需要注意的一些问题
在高等职业教育的课程设置中,学生的操作技能和工作态度的养成是以理论知识为基础的。在项目教学过程中,要做好任务计划的制订、实施环节的落实、实施过程的督导。在实施项目教学的同时,应注意以下一些问题:
(一)项目教学实施过程的完整性。项目教学过程所要求的知识点必须在各个任务之中形成联系,让各个任务最终能形成一个完整的项目设计。在进行项目教学时,要根据每个项目的内容、任务和目标以及各年级学生学情的不同特点,采取多种教学方法和手段,以满足教学的需要,并最终完成该项目的内容。
(二)项目教学必须以学生为主,教师为辅。在项目教学的实施过程中,许多教师担心对学生的管理有难度,对实施过程难以掌控,而无法实现教学目标。然而,从笔者实施项目教学的经验来看,只要始终以学生为主体开展教学,让学生自主学习、自主探索,学生的求知欲、协作能力乃至责任心等都会被激发出来,并且会随着项目任务的深入明显提高。本实例中,到了学生操作阶段,每个小组的组长都自觉地担负起责任来,互帮互助,成了教师最得力的帮手。这样,教师的角色也会发生变化,即从主导变成了引导,从主讲变成了辅助。
(三)项目教学必须以问题的方式引导学生学习。项目内容的实施过程不是简单的模仿,而是要让学生在实施过程中,不断地发现问题、思考问题、解决问题。如在项目内容为圆锥轴的车削过程中,学生难以保证外圆锥的车削精度,提出了一个问题——怎样才能又快又好地保证锥度的车削方法。经过对现有的几种车削锥度的方法进行对比和练习,再加上教师的引导,终于发现了一种“空对刀”的车削方法,这种方法既能快速地车削锥度,又能满足车削精度的要求,提高了车削锥度的效率。
(四)项目教学的考核评价和学生成绩的评定要多样化。每个项目任务完成后,一定要有“结果”,也就是产品,通过产品的展示和对“结果”的检测才能及时、有效地发现问题,从而及时调整教学计划。对学生成绩的评定不能以偏概全,片面地下结论。教师应采用以正面表扬和言语激励为主的赏识教育法,对学生的项目实施过程和成果进行评价,让每个学生都产生自豪感和成就感,从而激发其实践积极性。
综上所述,采用项目教学法的车工技术课程,可以让学生积极主动地参与实施过程,让学生更早地接触企业的工作环境,清楚企业的工作流程,为以后就业做好准备。从实施的情况来看,项目教学法在车工技术课程应用中达到了一定的教学效果,也得到了广大学生的认可和欢迎。
[
参考文献]
[1]吴平,宋伟.高职院校电工电子项目教学法应用实例[J].中国科技信息,2013(3).
[2]张晓琳,唐代滨.项目教学法在机械车工教学中的应用[J].科技创新与应用,2012(4).
[3]朱美娟.论项目教学法的实施与反思[J].中国电力教育,2011(2).
关键词 汽车机械加工技术 研究分析 现状研究 发展浅议
中图分类号:TD406 文献标识码:A
0引言
汽车机械加工技术是全面的保障汽车生产效率和生产质量的关键性技术,同时,对汽车机械加工技术进行改进,还有助于全面降低汽车的加工工艺成本。当前广泛使用的加工工艺技术类型多样,涉及到的范围也很广泛,不同的工艺在使用过程中虽然存在着差别,但是其也存在着一定的共性,在针对车辆的切削和加工之中,相关零件的尺寸和形状都应当满足需求,主要的零件和工具包含有刀具、生产的夹具以及机床等等。其中,刀具主要有油石和砂轮,而夹具则主要是辅助式生产工具,机床之中包含有专用机床、万能机床、柔性生产线、加工中心、自动线以及柔性制造单元等等。明确汽车机械加工技术的重点和难点,是全面确保汽车加工效率和质量的重要环节。
1汽车机械加工技术的现状综述
主要的技术工具如上文所分析的,包含有夹具、切削工具以及机床等。首先是切削工具,切削工具对于实践的生产能力和技术标准往往有着决定性的作用,而刀具的切削用量直接决定因素就是刀具的材料和结构特征,并且对于生产的效益也有着至关重要的影响。当前国外的刀具材料主要有高速钢、碳素工具钢、陶瓷、硬质合金材料、聚集金刚石以及立方氮化硼等等。切削的速度是其中的关键环节,实际的速度还需要结合生产工艺的技术指标、生产的内容以及材质等多个因素来共同的决定。在高速钢之中,通过添加相关元素,诸如合金件等等,还可以发展出粉末冶金高速钢、钴高速钢等等材质,可以进一步的提升切削速度,增强汽车机械加工技术的工艺水准。其他类型的涂刷层技术,诸如氮化钛涂层、碳化钛涂层、碳化钨涂层等等都可以显著的延长设备和工具的使用寿命。当前阶段我国在上述工作当中已经取得了较大的进展,但是与国外的发展水准依然有着较大的差距,所以仍需进一步提高。
除了上述分析的汽车机械加工技术之中的切削工具之外,在实践的技术应用之中夹具也是一个重要的环节。夹具的生产和使用主要是为了确保零部件和相关设备可以得到充分的夹紧处理,为了全面的确保零件加工的精准度和密度,还需要提高夹具本身的精度。当前针对夹具的生产技术工艺水准正在不断的改进,在实践使用之中需要注意的是精准度补偿的技术要点,尽可能的降低误差,将补偿值降至最低。而在夹具的结构方面,则逐步的开始往系列化、通用化的方向发展,诸如浮动夹具、油缸以及气缸等,大量的自动化技术使用,使得夹具的应用范围更加广泛,并且对于制造和生产设计的流程也具有简化的效应,进一步的降低技术成本、提高生产效率。另外,由于夹具在汽车机械加工技术之中占有非常独特和重要的地位,所以还需要确保使用钢板的厚度,一般钢板厚度需要保持在50mm左右,使用二氧化碳等保护性气体运用自动焊接的技术来制造,这样可以避免在生产过程当中出现变形的情况。我国当前广泛使用的铸铁本体,在实践之中具有刚度不足以及结构复杂等缺陷,所以需要对技术进行有效的改进。
最后则是机床,机床是整个汽车机械加工技术当中的关键环节,随着当前车辆品种和相关生产技术的不断改进,并且再加上市场需求量的不断变化,各种类型的柔性制造单元、加工中心以及柔性生产线等等,开始日趋成熟,我国在这一方面当中还需要加大研究的力度,加大资金的投入,全面的对基础设施进行改进,并且将今后汽车机械加工技术的重点放在机床的发展这一方面。
2汽车机械加工技术今后发展的建议
对于今后汽车机械加工技术的发展,首先需要大力的加强机床工具的生产技术,在设备方面还需要对传统的、老旧的设备进行革新。此外,还需要对当前汽车工艺产品的生产开发体制进行改革,充分的弥补现行体制存在的弊端,增强产品的稳定性和成熟性,增强实验产品的工艺性。最后,还需要对不合理的价格结构进行整改,充分的体现出按劳分配的基本原则。
3结束语
综上所述,根据对汽车机械加工技术进行细致的研究,旨在不断的为我国机械加工工业技术的发展和改进做出应有的贡献,为产业的不断革新和转变提供充足的理论基础,促进产业的健康稳定发展。
参考文献
[1] 张艺.浅议汽车机械加工技术的应用[J].现代汽车维修技术,2012(9).
[2] 刘向南.试论汽车机械加工技术和检测维修技术[J].汽车科技资讯,2012(10).
关键词:汽车制造;机加工;设备;技术
一、前言
作为汽车制造过程要求的不断提高,研究其中的机加工设备技术至关重要。该项课题的研究,将会更好地提升对机加工设备技术的掌控力度,从而通过合理化的措施与方法,保证汽车制造工作的顺利进行。
二、汽车制造机械加工技术设备特征
在汽车制造业中,机械加工是十分重要的,机械加工属于传统的加工技术,对汽车零件的制造中起着主导作用。虽然目前已经开拓出很多少无切削加工技术,导致机械加工的比重有所下降,但是从本质上来说,机械加工在汽车零件的制造中还是占据主导地位的。
流水线生产汽车和汽车零部件的生产方式是一个世纪以来领导世界汽车制造机械加工的主体,根本技术其实是一种集成技术,将工艺系统、物流系统和信息系统等集合,集合成一种流水生产线。工艺系统是指机床-工具-工件系统,在现代的汽车制造业中,工艺系统的生产线装备已经实现柔性化。其柔性化表现在工艺操作由数控机床和智能工具组成,要求高速度、高精度,因此在发动机快速生产的今天,其速度已经实现了60-100m/min,定位精度达到了在工作台1m以下为8μm/4μm,工作台1m以上为10μm/5μm。汽车及零部件的物流系统由原材料处理并储存,上下料装置和机床传输装置组成。在自动上下料条件下,物科与传输实现了自动控制集成,在多台数控机床和计算机集成的条件下,构成了柔性制造系统,组成了柔性生产线。信息系统主要包括生产控制、刀具更换、工件调度、工装及附件更换、自动控制、自动补偿、自动更换和自动报警等,实现了故障诊断和自动修复,对运程生产线具有维护功能。
三、我国汽车制造机械加工业的发展现状
随着我国经济发展水平的不断提升,我国汽车制造机械加工业在不断学习、吸收国外的先进汽车制造技术与经验,取得了较快发展。但是,我国汽车制造机械加工业的整体流水线机械作业能力还比较弱,对国外先机汽车制造技术的依赖还比较大,自主创新能力严重不足。总体来说,当前我国汽车制造机械加工同国外先进水平相比还有很大差距,主要体现在以下几方面。
1.硬件。硬件主要指数控机床不能满足汽车制造所要求精度、寿命、精度保持性及可靠性等。从产品类型说,汽车同其他产品有明显区别,它是人们选择出行的一种主要交通工具,对安全性有非常高的高求,因此其制造的精良程度和人们的财产与生命安全有直接关系,但是当前我国汽车制造数控机床的实际生产水平还不能满足汽车制造对于部件精密度的具体要求。
2.软件。当前我国汽车制造机械加工缺乏把信息系统、工艺系统与物流系统集成为流水生产线或者是制造单元的技术。当前我国汽车制造机械加工现场各生产点之间缺乏必要的技术交流,这种沟通的缺乏造成我国汽车制造企业自身的流水作业系统不流畅,无法全面掌握机械设备的各项生产技术,导致其综合生产能力得不到提升。
3.自主创新。当前我国汽车制造自主创新技术非常少,自主创新能力严重不足,在关键生产设备与技术方面严重依赖国外进口,这就造成我国汽车行业生产成本的升高。
四、先进汽车制造机械加工技术发展动向
1.高速加工技术。通过在汽车过程中应用高速刀具技术与高速机床技术等,有效提升了切削效率,高速加工技术主要涉及自动化技术、系统工程技术、信息技术与经营管理技术。
2.工序集中化与流程简捷化。通过在汽车制造过程中采用一刀多刃、一工位多工序,或者以车、铣、铰削取代磨削,以滚压、拉削、挤、搓加工技术取代铣、滚、插削的加工方式,此外,通过采用复合技术,极可能缩短制造生产线的整体流程。
3.珩磨新技术。加汽车制造机械加工技术中应用珩磨新技术,如汽车发动机缸体缸孔的激光造型珩磨、珩磨头自动更换、柔性夹具及模块化珩磨。
4.柔性制造技术。通过在汽车制造过程中采用自动化技术与CNC机床技术,制造工厂与柔性制造系统,制造设备采取模块化设计,可以实现不同结构产品的同时生产。
5.高效、高速刀具技术。其主要体现在研发性能较高的刀具材料、设计刀具使用技术、刀具制造技术及刀具安全技术等诸多领域。
6.干式切削技术。主要分为两类:一类是无切削液干式切削,一类是气体混合少量剂的半干式切削,以有效消除切削液所人及环境产生的不利影响。
五、汽车制造机械加工技术及设备特征
1.工艺系统。工艺系统就是机床―工具―工件系统。目前,现代汽车制造生产线所采用的工艺装备逐渐发展到柔性化时代,其基本组成部分是数控机床与智能工具。数控机床要求高精度与高速度。高速加工中心应用于汽车发动机的生产线中,快移速度能够达到60m/min~100m/min,加速度能够达到0.6g~1.5g,发动机主轴的最高转速可达到8000m/min~15000r/min。
2.物流系统。物流系统主要由原材料存贮及处理、机床间传输装置及上下料装置组成。在单台汽车制造数控机床配备原材料库或工件库,且配备自动上下料设备的情况下,能够构成物流系统的柔性制造单元。
3.信息系统。信息系统主要包括刀具更换、工件调度、自动监控、工件质量控制、生产控制、工装与附件更换、自动补偿、自动报警和自动编程等。目前最新的信息系统要求是具有CAM与CAD功能,进行远程生产线的管理及维护,诊断故障并自动修复。
六、我国汽车制造机械加工发展方向
在我国的汽车制造机械生产发展中,要时刻关注国际汽车制造发展动向,了解到柔性制造技术、高速加工技术、高速高效刀具技术、干式切削技术、珩磨新技术的重要性和形成原理,将产业工序集中化,让流程变得简捷化,用复合式工艺,尽可能地缩短生产流程,加快制造。我国的汽车制造机械生产厂家要认识到机床技术的发展要满足零件生产的要求,对零件的精度、密度、生产率等提出相关要求,研讨高速加工技术三位一体系统分析和考察。面对信息时代,将高速生产加工融入到信息技术中,实现自动化生产、自动化管理。
汽车制造业一直是我国国民经济的重要组成部分之一,汽车制造业发展的快慢直接关系到我国经济的发展。因此对于我国汽车制造机械生产的发展方向,无论是政府还是机械加工企业都应当抓住时代的机遇,不断提升自我创新水平,掌握生产的核心技术,加快机床技术、自动生产线、测量技术、刀具技术和网络技术等高速加工系统工程技术的发展。从世界汽车制造机械发展的整体状况来看,欧美和日本等发达国家已经掌握了汽车制造机械加工的全套生产流程,其设计对比我国明显也高一档,在国际市场上有着十分明显的优势。我国的机械加工要关注世界发展潮流,依据实际情况,利用生产优势,不断开发出新的技术,促进关键技术的发展,实现我国汽车制造机械生产的快速崛起。
七、结束语
通过对汽车制造机加工设备技术的研究分析,我们可以发现,该项工作理想应用效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从汽车制造的客观实际出发,研究制定最为符合实际的机加工设备技术应用策略。
参考文献:
[1] 宫金宝,高成勇,王路路,李文刚,曹洪新.汽车车身涂装线工艺规划预留设计分析[J].汽车工艺与材料.2014(10):88-89.
关键词:隧道;衬砌;模板台车;施工技术
中图分类号:U45 文献标识码:A
一、模板台车的构造原理
衬砌台车是由顶模板总成、侧墙模板、联系纵梁、液压油缸和千斤顶、门架总成、行走机构、门架支承千斤顶等组成。面板的弧形是根据设计的衬砌面轮廓半径加工而成,一般由1块顶模和2块侧模组成。顶模和侧模之间采用铰接,相同侧模板之间采用螺栓联结,便于台车安装和施工定位、脱模等。台车架用于支撑和固定模板,承受传递面板自重和衬砌混凝土的重量。模板支撑调整机构用于操作模板立模、定位、固定、脱模等,并将混凝土重量传递给台车架和地面。一般由液压控制系统通过油缸的伸缩达到模板的立模定位及收模的作用,用千斤顶丝杠支撑固定模板。行走机构使台车沿铺设的钢轨行驶到所需衬砌的位置。电器控制系统用于行走电机、油泵电机、台车照明部分的电气操作控制和保护。台车通过立模、混凝土浇筑、脱模、行走这4个工作过程,即可完成台车衬砌的整个作业。
二、利用台车施工隧道二衬的工艺
1、工艺流程
模板台车主要用于隧道二衬拱墙的混凝土浇筑施工,台车使用流程主要是:第一步进行台车拼装、调试模板表面打磨处理、刷涂脱模剂;第二步进行台车定位油缸伸出支撑模板到位链接千斤丝杠测量放样模板定位紧固千斤顶丝杠复核模板位置封端混凝土浇筑松开千斤顶丝杠回收油缸支撑脱模台车行走台车检查;第三步重复第二步,在第二步进行过程中,要同时进行下列准备工作,即安装混凝土输送管混凝土泵准备就绪商品混凝土运输混凝土泵送。
三、技术要点
1、台车加工尺寸设计
首先确定台车的长度,即一次衬砌长度,一般可采用6m~12m长度,可视线路的曲线半径大小确定本工程采用12m长度台车。台车长度确定后就可以确定面板的分节尺寸,一般每2m一节,确定行走梁、纵向支撑梁的长度。为便于搬运,纵向梁长度大于9m时最好分为2节,中间加法兰。其次,确定台车门架中间净空,中间净空一般作为通道使用,通常宽×高不小于2m×3.5m。第三,进行断面设计,面板拼接好后的外轮廓按隧道断面设计尺寸扩大30mm~50mm,以防止台车支撑系统在新浇注混凝土等外力作用下产生弹性变形而收缩,导致施工好的二衬混凝土侵限。最后,要根据现场仰拱小边墙顶端位置确定侧模板的弧长,确保定位后面板与仰拱小边墙搭接5cm~10cm。
还要根据各不同断面间的相应位置圆弧半径的关系,在加设勒板时,要注意在相应位置增加一道勒板,并列设置间距约2~4mm,便于在变断面时切割、加长面板,以适应不同断面二衬使用。
2、台车加工材料选用
材料选用主要取决于其所承受荷载大小,具体面板一般采用Q235钢板,厚度为8mm~12mm,面板的劲板厚度为10mm~20mm。
支撑梁、行走梁以及门架选用工字钢或槽钢并列拼接焊接而成,也可以采用钢板焊成双腹板组成,板厚不小于12mm。行走系统由4组小车组成,主被动小车各2组,主动小车电机功率不小于7.5kW。主动小车带有涡轮蜗杆减速机。台车电力设备是隧道内用电负荷较大的设备,一定要按功率大小和隧道长度选择合理的导线,保证台车工作电压正常。
材料选用主要取决于各种荷载对台车的作用力大小,必须确保加工好的台车要有足够的强度、刚度和稳定性。面板要保证表面平整,接缝平顺,缝隙不大于1mm。
3、台车拼装调试与模板表面处理
台车进入现场前应该在车间进行局部试拼装,拼装尺寸、连接等指标设计满足要求后,运至现场,按照拼装次序将各构件依次运至洞内既定安装地点。
台车拼装流程:铺设行走轨道安装行走机构拼装台车架安装油缸及千斤丝杠支撑体系吊装顶模安装油缸吊装侧模安装液压系统加液压油和油脂通电试机表面打磨除绣。拼装结束后,用手持角磨机对模板表面除锈找平,对无法调整的模板接缝处的小凸台用手持砂轮机磨平,用加垫子或抹腻子等办法消除缝隙。
4、台车定位及混凝土浇筑与脱模
(1)台车就位立模
将拼装好的台车经过调试好后,启动台车行走机构,行至预浇筑混凝土位置,将底部行走纵梁用丝杠千斤顶撑于钢轨上并旋紧,每个门架柱处立一台。
用全站仪测量施放衬砌中心线和轮廓线特征点,标记,撑起台车全部模板油缸支撑体系将模板撑起,先加压顶部油缸,再同时加压两侧油缸,使台车模板两端中心线与轮廓线结构设计中心线和轮廓线一致,定位。定位后加固所有模板的丝杠支撑和台车门架之间的横向支撑体系。封闭台车端头模板,采用木板。在台车拱顶未浇筑混凝土一侧安装抗上浮装置(千斤顶),一端固定在台车顶侧,另一端顶在隧道拱顶初支面上加以固定,防止整个台车在浇筑混凝土时上浮。
(2)混凝土浇筑
浇筑时先从侧模下排工作窗口进行,混凝土浇筑高度前后左右高差不超过50cm。混凝土浇筑时由下而上分层左右对称进行,采用泵送混凝土,先用插入式振动棒振捣,最后配合间距3m的附着式振捣器振捣,混凝土是否灌满可通过端头模板的漏浆状态来判断,应避免混凝土过满超压,损坏模板支架。混凝土封顶时,要使用混凝土输送泵低速挡进行灌注,时刻注意压力的变化,避免混凝土注满后强行注入导致压力过大而使模板变形。
(3)脱模
松卸侧向千斤顶丝杠、行走纵梁底千斤顶丝杠和端头模板。操作换向阀回收竖向油缸,使台车顶模脱离衬砌面。回收油缸时,必须分次收缩,切忌一次性强制脱模。检查各部位螺栓、销子的松紧状况,对各种联结件重新检查紧固,按期保养设备。
5、质量控制
(1)防止接缝漏浆
台车就位前,要严格检查仰拱小边墙的上边缘是否平直,与台车侧模底边搭接面的平直度是否吻合,否则必须用软质棉絮等填塞密实。在模板与已完衬砌混凝土面及模板与仰拱小边墙搭接处粘贴双面密封胶带。对台车模板的变形及时进行校正,保持台车模板前后两头形状和曲率相同。台车模板与已衬砌段的搭接长度以10cm~15cm为宜。
(2)防止跑模
特别注意台车门架之间横撑丝杠以及和地面斜撑,保证有足够的撑力和对地固定牢靠。在混凝土浇筑时台车下边两侧模板对台车门架之间的横撑及与地面斜撑力等因素的作用,在混凝土浇筑到2m~4m高度时,台车易出现上浮现象,造成对地斜撑松动而跑模,要注意检查抗浮装置的牢固度。
(3)保证混凝土衬砌顶部密实
封顶时,混凝土坍落度要合适,保证正常浇筑。封顶后期,用混凝土泵低速挡工作,并随时注意混凝土泵输送压力的变化。混凝土输送管要连接在台车顶部靠近已衬砌端的灌注口,使接缝处混凝土密实。安装端头模板时,在顶部预留排气孔,以利浇筑混凝土时排气和观察灌注是否饱满。
(4)提高混凝土表面光洁度
使用台车前对模板表面要认真进行打磨处理,使用后对黏膜的混凝土及时清除。台车模板打磨完后刷涂脱模剂,刷涂要均匀,防止多涂漏涂,最好刷涂脱模漆。混凝土浇筑完成后及时检查台车是否变形、模板联结螺栓是否牢固等,同时调整和加固台车连接构件避免模板接缝出现错台,相接不紧密。
四、结束语
运用模板台车施工隧道二衬结构,优点有施工速度快;质量有保证;机械化程度高、使用劳动量少,劳动强度低;一次加工成型,可多次周转使用,一次摊销小;成本低等。缺点是一次性投入大。随着我国城镇化建设的加快,各地大型城市市政基础设施建设步伐日益完善,特别是一些省会城市,逐步开始地铁建设,区间结构施工中,模板台车将会得到大量使用。
参考文献
[1]李建生. 浅谈隧道快速衬砌模板台车施工技术[J]. 攀枝花学院学报,2013,01:126-128.
[2]韩亚丽. 穿行式混凝土衬砌模板台车液压系统设计[J]. 隧道建设,1994,01:13-16.
【关键词】细长轴;变形;消除方法
长度与之直径比大于20~25(即L/d≥20~25)的轴称之为细长轴。在车削过程中横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳产生工艺系统振动,影响零件的粗糙度。同时细长轴的弯曲变形破坏了刀具和零件相对运动的准确性,使加工出来的细长轴产生中间粗、两头细的形状,严重影响零件的加工精度.致使工件的形位公差精度和表面粗糙度较难达到图纸要求。
一、细长轴的加工特点
(一)车削时产生的径向切削力会使工件弯曲,引起振动,影响加工精度和表面粗糙度。
(二)工件的自重、变形和振动,会影响工件圆柱度和表面粗糙度。
(三)工件高速旋转时,在离心力的作用下变形,加剧了工件的弯曲和振动。
(四)产生的切削热会导致工件轴向伸长变形,使工件发生弯曲,影响加工质量
二、车削细长轴产生弯曲变形的因素分析
(一)切削力导致变形
在车削过程中,产生的切削力可以分解为轴向切削力、径向切削力及切向切削力。不同的切削力对车削细长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的,它对工件形成一个弯矩。由于细长轴的刚性较差,其稳定性也较差,当轴向切削力超过一定数值时,将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的,由于细长轴的刚性较差,径向力将会把细长轴顶弯,使其在水平面内发生弯曲变形。
(二)切削热产生的影响
加工产生的切削热,会引起工件热变形伸长。由于在车削过程中,卡盘和尾架顶尖都是固定不动的,因此两者之间的距离也是固定不变的。这样细长轴受热后的轴向伸长量受到限制,导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。
因此可以看出,提高细长轴的加工精度问题,实质上就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。
三、提高细长轴加工精度的措施
(一)加工前的准备工作
机床调整:车床主轴与尾座两中心线的连线与车床大导轨上下左右必须平行,允差应小于0.02mm。
跟刀架调整:跟刀架在安装好后必须进行修整,修整的方法,可采用研、铰、镗等方法,使跟刀架爪与工件接触的弧面R≥工件半径,千万不可小于工件半径,以防止多棱产生。
棒料的校直:对于精度要求高的零件要采用热校直法校直棒料,不宜冷校直,忌锤击。
(二)选择合适的装夹方法
1、双顶尖法装夹法
采用双顶尖装夹,工件定位准确,容易保证同轴度。但用该方法装夹细长轴,其刚性较差,细长轴弯曲变形较大,而且容易产生振动.因此只适宜于长径比不大、加工余量较小、同轴度要求较高、多台阶轴类零件的加工。
2、一夹一顶的装夹法
采用一夹一顶的装夹方式。顶尖应采用弹性活顶尖,使细长轴受热后可以自由伸长,减少其受热弯曲变形;同时可在卡爪与细长轴之间垫入一个开口钢丝圈,以减少卡爪与细长轴的轴向接触长度,消除安装时的过定位,减少弯曲变形。
3、双刀切削法
采用双刀车削细长轴,改装车床中溜板增加后刀架,采用前后两把车刀同时进行车削。两把车刀,径向相对,前车刀正装,后车刀反装。两把车刀车削时产生的径向切削力相互抵消。工件受力变形和振动小,加工精度高,适用于批量生产。
4、采用跟刀架和中心架
采用一夹一顶的装夹方式车削细长轴,为了减少径向切削力对细长轴弯曲变形的影响,传统上采用跟刀架和中心架,相当于在细长轴上增加了一个支撑,增加了细长轴的刚度,可有效地减少径向切削力对细长轴的影响。
5、采用反向切削法车削细长轴
反向切削法是指在细长轴的车削过程中,车刀由主轴卡盘开始向尾架方向进给.这样在加工过程中产生的轴向切削力使细长轴受拉,消除了轴向切削力引起的弯曲变形。同时,采用弹性的尾架顶尖,可以有效地补偿刀具至尾架一段的工件的受压变形和热伸长量,避免工件的压弯变形。
(三)选择合理的刀具角度
采用主偏角Κr = 75°~90°的偏刀,选择正刃倾角,能够减小径向力和振动,还可以使切屑流向待加工表面。保持切削刃口锋利,前角控制在15°~30°之间,副后角控制在4°~6°之间,刀尖圆角半径r
(四)合理地控制切削用量
切削用量选择的是否合理,对切削过程中产生的切削力的大小、切削热的多少是不同的。因此对车削细长轴时引起的变形也是不同的。
切削深度:在工艺系统刚度确定的前提下,随着切削深度的增大,车削时产生的切削力、切削热随之增大,引起细长轴的受力、受热变形也增大。因此在车削细长轴时,应尽量减少切削深度。
进给量:进给量增大会使切削厚度增加,切削力增大。但切削力不是按正比增大,因此细长轴的受力变形系数有所下降.如果从提高切削效率的角度来看,增大进给量比增大切削深度有利。
切削速度:提高切削速度有利于降低切削力。这是因为,随着切削速度的增大,切削温度提高,刀具与工件之间的摩擦力减小,细长轴的受力变形减小。但切削速度过高容易使细长轴在离心力作用下出现弯曲,破坏切削过程的平稳性,所以切削速度应控制在一定范围。对长径比较大的工件,切削速度要适当降低。
四、结论
车床加工细长轴在机械加工中较为常见,由于其刚性差,加工时受切削力、切削热等因素的影响,变形较大,很难保证细长轴的加工质量要求。通过采用合适的装夹方式,采取合理的辅助支承和先进的加工方法,同时选择合理的刀具角度和切削用量,是能够保证细长轴的加工质量要求的。
参考文献:
[1] 陈日曜.金属切削原理(第二版)[M]北京:机械工业出版社.1995.
1普通车床车削加工球面技术原理分析
对于普通车床车削加工球面传统技术的分析,笔者从球面的成型车刀加工技术与球面在数控车床车削中的加工技术两个方面对其技术原理进行具体的分析:
1.1球面的成型车刀加工技术原理一般而言,球面进行成型车刀的设计制造成本相对较高,如果使用的刀具在磨形的过程中,只要有一点的磨损,就要进行再次的磨刀工作,造成刀具材料的严重浪费。而且,针对不同的球面零件半径与球面宽度,就需要生产与之相对应的成形车刀,如果想要在节约资源、降低成本、提高成产效率,进而提高企业的经济效益的前提下采取成型车刀加工技术进行球面的加工是十分困难的。
1.2球面在数控车床车削中的加工技术原理通过运用数控车床车削技术对球面零件进行加工时,无论是使用右偏刀还是使用左偏刀,对于球面零件都不能进行整体的加工,在技术原理上必须要使用圆头刀具,并且依据圆头刀具的圆心进行科学轨迹的编程。比如:铣削半径是R的圆,加工人员就必须制定半径为r的铣刀运行轨迹为半径是R+r的圆。此种轨迹形成的是刀具半径的补偿。如果在进行球面零件加工过程中,刀具材料在刀柄上面焊接之后磨成圆头的车刀,就会造成磨刀的麻烦,特别是刀的前角,在此种状况的刀具下进行球面零件的加工,加工成型的球面零件就会呈现出粗糙、精度较差的现象。如果运用可换的圆形刀平片进行施工,刀杆与刀具制造所需要的资金成本就会增加,用其进行球面零件的制造不经济划算,太过浪费资源。由此可见,如果工厂想要从节约资源、降低成本、提高生产效率,进而提高企业经济效益的前提下对数控车床车削中的加工技术进行运用,不具有科学经济的优势,此外,这种工艺也很难大批量对球面零件进行生产,其中针对不同半径的球面零件就需要制定不同的刀具进行不同程序的加工,是一件不可能实现的事情。
2对于改进后的普通车床车削加工球面的技术分析
对于普通车床车削加工球面技术的改进,是依据机床成形的运动原理,通过一条母线沿着一条导线进行一定规律的运动形成特定的曲面轨迹。与数控车床车削中的加工技术以及成型车刀加工技术相比,前两者技术的成型原理都是形成一条圆弧的母线,通过以其直径作为回转轴线,进行圆周的回转,从而形成球面型的母线轨迹。改进后的普通车床车削加工球面技术原理主要是,通过一个圆对平面到一条直线的确立,确定其为H,并且保证H线必须经过圆心。之后,通过使圆绕着确定直线进行回转运动。在圆进行回转的过程中,相关的施工人员必须保证其距离直线H的距离不变,一直到零件的形成,最终使得圆的轨迹是一个球面。针对不同半径的球面零件,零件加工人员只要对直线H到圆的距离进行相应的调整,就可以形成所需球面零件的大小。此外,零件加工人员应该严格地遵守球面零件加工的施工规范,严格按照施工程序与步骤进行操作,同时,工厂应该挑选专业的施工人员对零件的加工进行全程的监督与管理,一旦发现问题及时提出,并指导零件加工人员进行及时的纠正。对球面零件的加工还必须在车床的拖板前进行一支撑架的安装,进行刀盘的安装,并在刀盘上配置一个车刀,通过电机对刀盘进行带动式旋转,进而形成标准的母线圆。接着零件加工人员应该在尾座顶尖与三爪卡盘上安装工件,并使其随之旋转,此时,车刀就会车出球面。之后,零件加工人员应该严格按照需要进行加工球面零件的标准大小,通过对拖板的转动,对支撑架的前后距离进行科学合理的调整,从而车成球面不同大小的零件。
3结语
关键词:暗挖段 沉降 分析 措施 施工方案
一、工程概况
车站暗挖段下穿主要街道,周边高层建筑距线路最近为26m,基本不受施工影响。主要考虑施工过程中产生地层沉降以及管线对主要街道路面影响。
二、施工安全风险分析及措施
1、暗挖段上跨地铁既有1号线,覆土薄,必须确保施工和1号线运营安全
主要对策
⑴为减少因卸载对1#线区间结构的浮力,施工前降水单位将地下水位降至1#线区间结构底板以下,消除水的对结构的直接浮力。
⑵为减少因卸载,土层应力释放引起的地层变形,在车站主体隧道施工导洞内对1#线区间隧道拱部上部及周边土体进行超细水泥预注浆加固。
⑶柱洞初期支护完成后,洞内施作预应力锚杆对一号线基底进行加固,进一步加强保护。
⑷施工过程严格控制开挖进度,严格遵循“短进尺、快封闭”的原则,及时支护并尽快施作二衬结构。
⑸加强对既有1#线隧道的监测,因既有线正在运行,采用远程监测手段,如发现异常,采取紧急措施。
2、暗挖段下穿主要街道,上方管线密集、地质条件差,确保上方路面及管线安全也是施工重点控制之一。且各类管线长期渗漏导致地层中富含地下水,对地层沉降控制极为不利
主要对策:
⑴施工前采用地质雷达探测确定各类管线与结构的详细位置关系,与有关部门联系确认管线允许沉降范围。
⑵洞内、地表加设监测点,施工沉降严格控制在允许范围内,沉降速率超限后立即采取补救措施。
⑶洞内开挖中预埋背后回填注浆管,洞内沉降数值较大时及时进行注浆补充地层,防止地层沉降引起管线超量沉降。
⑷地面沉降控制主要以洞内补充注浆为主,地面沉降速率较大时可采用地面注浆进行紧急处理,防止路面沉降危及行车安全。
三、施工顺序、施工方案制定
暗挖车站采用中柱法施工,施工顺序为柱洞初支柱洞衬砌中洞初支中洞衬砌侧洞初支侧洞衬砌,具体施工如下:
由于暗挖断面为单跨双柱结构,断面尺寸为23.66×9.865,为扁平结构,施工中应对称施工,形成稳定结构体系。中柱法按照“小分块、短台阶、早成环、环套环”的原则,将整个断面开挖横向分为侧洞、柱洞和中洞共5个洞,每洞分上、中、下三层。暗挖段先自上而下对称施工柱洞,步步为营,分块成环,随挖随撑,及时施作初支;再由下而上施作柱洞二衬,建立起梁、柱支撑体系。柱洞完成后,施工两个柱洞中间夹着的中洞初支和二衬,形成整个大中洞稳定体系。再对称自上而下施工两侧洞,分部掘进成环,及时初支,侧洞开挖完成后,最后纵向分段自下而上对称施作二衬,完成结构闭合。
1、施工辅助工法的制定
暗挖车站辅助施工方法主要为大管棚+小导管超前注浆。为保证施工过程中地层的安全稳定、控制施工引起的地表沉降,为此采取大管棚配合小导管注浆超前支护加固地层,并与初期支护形成棚架结构体系,共同承受管棚以上荷载。
2、大管棚施工
管棚采用φ159热轧无缝钢管,壁厚δ=8mm,管长68m,沿车站拱顶环向布设,间距每米3根。在车站暗挖段施工前,先从两侧车站的明挖端头厅施作大管棚进行超前支护。通过方案的比选东单现状条件情况最后采用“水平钻机成孔+夯管锤夯进”的施工。
施工参数:
⑴钢管规格:综合考虑跟管钻进时顶管困难和所需承载力要求,采用φ159无缝钢管,壁厚8mm,管长68m,沿车站拱顶环向布设,间距每米3根,超出开挖轮廓线15cm,管节分段长度为6~8m(根据现场实际情况确定其管节长度),钢管内注入水泥砂浆,注浆压力在0.5~1mpa之间。
⑵管棚长度:34m。
⑶管棚间距:3根/1000mm
⑷外插角:3.5°。
⑸管棚布设:拱部180°范围内。
注浆参数:
⑴注浆顺序
大管棚施工完成一根,注浆一根。注浆分为两个步序进行,单号管棚注入单液水泥浆(添加XPM外加剂),以增加管棚的刚度,双号孔注入水泥-水玻璃双液浆,以加固地层。
⑵注浆方式
用水力膨胀式止浆塞进行分段后退式注浆,注浆段长4m。
⑶注浆参数
a、单液水泥浆配合比:水灰比0.6:1,
b、水泥-水玻璃双液浆配合比:
单液水泥浆,水灰比1:1,加3%~5%的XPM,
水玻璃,30~32Be’,模数2.2~2.8,
水泥浆与水玻璃浆的体积比,1:1,
c、单孔注浆量, Q=πr2Hnλ,
式中,r为浆液扩散半径取0.35m,H为管棚长度,取20m,n为地层孔隙率,根据现场土工试验测得,λ为注浆率,卵石层取0.6,中粗砂层取0.4,粉细砂层取0.2,由此算得,单孔注浆量为1.0~1.6m3。
d、注浆压力,0.4~0.6MPa。
3、小导管施工
施工参数
超前小导管采用Ф32×3.25mm普通水煤气管,管长2.5m,注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍,在距铁箍端0.5~1.0m处开始钻孔,钻孔沿管壁间隔100~200mm呈梅花形布设,孔位互成90°,孔径6~8mm。注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置,外插角一般取10°~12°,处理坍体时可适当加大。
(1)水泥水玻璃浆
超细水泥浆水灰比:1:1.5~1:1.8在施工中可依据现场情况适量调节;
普通水泥浆水灰比:1:1~1.5:1在施工中可依据现场情况适量调节;
XPM掺入量(占水泥重量):5%;
水玻璃浆浓度:35Be′;
水泥浆与水玻璃浆双液比:1:1~1:0.6施工中可以调节。
(2)改性水玻璃浆
水玻璃原浆浓度:35Be′;
改性剂的浓度:20%;
改性水玻璃浆的酸碱度:PH=3~4。
四、施工中出现的问题、原因分析,提出处理措施
柱洞施工过程中,主要发生拱顶渗漏引发地层沉降。在柱洞施工进入主要街道范围后,拱顶开始出现渗水,并在短时间内出现较大范围扩散,同时地层沉降明显加快,沉降速率较大,沉降值接近设计允许值,施工单位立即停工封闭掌子面进行分析。
1、分析原因主要为
(1)主要街道地层条件复杂,存在不同程度缺陷区域;
(2)暗挖拱顶存在电力、上水、电信、煤气等多条管线,现场踏勘时管内存在积水,部分管线存在裂缝形成渗水,长期渗漏导致拱顶上方形成饱和含水层,隧道开挖后引起土应力释放,破坏原有稳定,隧道内出现渗水,引发地层沉降。
2、处理措施
(1)对施工范围拱顶地层进行反复补充注浆,补充因渗水及开挖引起的地层沉降,同时补充地层中的缺陷区域,截断地下水渗漏通道;
(2)调整工序,缩短开挖支护时间,开挖后至格栅架立形成封闭体系过程是引起地层沉降的主要来源,合理布置人力、机械,制定每循环开挖、架立格栅时间,及时形成封闭体系,达到“短开挖、快封闭”的施工要求;
(3)由于柱洞分部开挖,难以及时封闭成环,为提高每部基底承载力,每部拱脚增设锁脚锚杆,并注水泥浆提高拱脚承载力,有利的缓解了开挖后拱脚下沉速度;
通过采取积极措施对拱顶土层、拱脚基础的处理,及时控制住沉降及渗水,避免了路面沉降危及路表行车安全。
参考文献
【关键词】数控;车床;加工
数控技术是先进制造技术的基础,它是综合应用了计算机、自动控制、电气传动、自动检测、精密机械制造和管理信息等技术而发展起来的高新科技。作为数控加工的主体设备,数控机床是典型的机电一体化产品。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平,随着现代化科学技术的迅速发展,制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。
本文主要讨论数控车床的零件加工工艺,结合典型零件对数控车零件进行讲解。主要内容有关于数控车床加工工艺分析、刀具的选用、切屑用量的选择。
1.数控加工工艺分析
1.1数控加工工艺概念
数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程中。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。
数控加工工艺过程,是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。
1.2数控加工工艺内容
选择并确定进行数控加工的内容。
对零件图样进行数控加工工艺分析。
零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。
数控加工工艺方案的制定。
工步、进给路线的确定。
选择数控机床的类型。
刀具、夹具、量具的选择和设计。
切削参数的确定。
加工程序的编写、校验与修改。
首件试切加工与现场问题处理。
1.3工序与工布的划分
工序的划分:在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据图样,考虑是否可以在一台机床上完成整个零件的加工工作。若不能,则应决定其中那一部分在数控机床上加工,那一部分在其他机床上完成。一般工序划分有以下几种方式:
1.3.1按零件装卡定位方式划分工序
由于每个零件结构形状不同,各加工表面的技术要求也有所不同,故加工时,其定位方式则各有差异。一般加工外形时,以内形定位;加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。
1.3.2按粗、精加工划分工序
根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时,可按粗、精加工分开的原则来划分工序,即先粗加工再精加工。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中,不允许将零件某一部分表面加工完毕后,再加工零件的其他表面。
1.3.3按所用刀具划分工序
为了减少换刀次数,压缩空程时间,减少不必要的定位误差,可按刀具集中工序的方法加工零件,即在一次装夹中,尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位,然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。
工步的划分:主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量,对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序,在工序内又细分为工步。
(1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。
(2)对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,可减少由变形引起的对孔的精度的影响。
(3)按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,提高加工生产率。总之,工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。
2.数控刀具的选用
2.1数控机床的刀具特点
数控加工对刀具的要求不仅精度高、强度大、刚度好、寿命长。而且要求尺寸稳定、安装调整方便。切削刀具由传统的机械工具实现了向高科技产品的飞跃,刀具的切削性能有显著的提高。切削技术由传统的切削工艺向创新制造工艺的飞跃,大大提高了切削加工的效率。刀具工业由脱离使用、脱离用户的低级阶段向面向用户、面向使用的高级阶段的飞跃,成为用户可利用的专业化的社会资源和合作伙伴。切削刀具从低值易耗品过渡到全面进入“三高一专(高效率、高精度、高可靠性和专用化)”的数控刀具时代,实现了向高科技产品的飞跃。成为现代数控加工技术的关键技术。与现代科学的发展紧密相连,是应用材料科学、制造科学、信息科学等领域的高科技成果的结晶。
2.2刀具材料
数控车床使用的刀具材料一般为高速钢、硬质合金、涂层硬质合金和陶瓷。在数控切削加工时,数控刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受很大的压力和摩擦,数控刀具在高温下进行切削的同时,还承受切削力、冲击和振动,因此数控刀具材料应满足以下基本条件:
2.2.1硬度
刀具材料必须具有高于工件材料的硬度,常温硬度应在62HRC以上,并要求保持较高的高温硬度。
2.2.2耐磨性
耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力,它是刀具材料力学性能、组织结构和化学性能的综合反映。
2.2.3强度和韧性
一种好的刀具材料,应根据它的使用要求,兼顾硬度和耐磨性两方面的性能,有所侧重。满足高切削力、冲击和振动的条件。
2.2.4耐热性
数控刀具材料应在高温下保持较高的硬度、耐磨性、强度和韧性,并有良好的抗扩散、抗氧化能力。
2.2.5导热性和膨胀系数
在其他条件相同的情况下,刀具材料的热导率越大,则由刀具传出的热量越多,有利于降低切削温度和提高刀具使用寿命。线膨胀系数小,则可减少刀具的热变形。
2.2.6工艺性
为了便于制造,要求数控刀具材料有较好的可加工性,包括锻、轧、焊、切削加工和可耐磨性、热处理特性。材料的高温特性对热轧刀具十分重要。 (下转第293页)
(上接第194页)2.3数控刀具的选择
(1)刀片形状的选择:正型(前角)刀片:对于内轮廓加工,小型机床加工,工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负型(前角)刀片:对于外圆加工,金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。
(2)一般外圆车削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片;仿形加工用55°、35°菱形和圆形刀片;在机床刚性、功率允许的条件下,大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片,反之选择刀尖角较小的刀片。
(3)前角的作用。大负前角用于:切削硬材料;需切削刃强度大,以适应断续切削、切削含黑皮表面层的加工条件。大正前角用于:切削软质材料易切削材料被加工材料及机床刚性差时。
(4)后角的作用:小后角用于:切削硬材料;需切削刃强度高时。大后角用于:切削软材料;切削易加工硬化的材料。
(5)主偏角的作用:大主偏角用于:切深小的精加工;切削细而长的工件;机床刚性差时。小主偏角用于:工件硬度高,切削温度大时;大直径零件的粗加工;机床刚性高时。
(6)副偏角具有减少已加工表面与刀具摩擦的功能。一般为5°~15°。
(7)刃倾角是前刀面倾斜的角度。重切削时,切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力,为防止刀尖受此力而发生脆性损伤,故需有刃倾角。推荐车削时为3°~5°。
3.切屑用量的选择
数控加工时对同一加工过程选用不同的切削用量,会产生不同的切削效果。合理的切削用量应能保证工件的质量要求(如加工精度和表面粗糙度),在切削系统强度、刚性允许的条件下充分利用机床功率,最大限度地发挥刀具的切削性能,并保证刀具具有一定的使用寿命。
3.1粗车时切削用量的选择
粗车时一般以提高效率为主,兼顾经济性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和切削深度都能提高生产率。其中切削速度对刀具寿命的影响最大,切削深度对刀具寿命的影响最小,所以考虑粗加工切削用量时首先应选择一个尽可能大的切削深度,以减少进给次数,其次选择较大的进给速度,最后在刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一个合理的切削速度。
3.2精车、半精车时切削用量的选择
精车和半精车的切削深度是根据零件加工精度和表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的,一般情况是一次去除余量。当零件精度要求较高时,通常留0.2~0.4mm(直径值)的精车余量。精车和半精车的切削深度较小,产生的切削力也较小,所以可在保证表面粗糙度的情况下适当加大进给量。
【参考文献】
[1]张超英等.数控机床加工工艺、编程及操作实训,北京:高等教育出版社,2003,9.
[2]王洪主编.数控加工程序编制,北京:机械工业出版社,2003.6.
2、《汽车设计》作者:王望予;
3、《微型计算机原理与接口技术》作者:冯博琴,吴宁;
4、《汽车造型设计》作者:刘芝鹭;
5、《汽车设计》作者:刘惟信;
6、《 汽车构造》作者:徐石安;
7、《汽车构造》作者:关文达;
8、《 汽车构造》作者:肖生发;
9、《汽车试验技术》作者:付百学;