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典型零件的机械加工工艺是指在各种典型零件的生产制造流程的基础上,对零件的形状、尺寸、相对位置以及性质的制造原则、步骤以及相关的技术要求。零件的机械加工工艺是保证零件质量、提高制造效率、降低生产成本的决定性因素之一,也是保障各种机械设备质量的重要影响因素。伴随着市场经济的深入发展,大量中小企业进入零件生产和加工领域,其虽然刺激了该领域的发展,但也因为没有统一的机械加工工艺步骤和技术要求,导致市场上的零件质量良莠不齐。我们将对此展开分析和讨论,为明确典型零件的机械加工工艺步骤和技术要求出一份力。
二、典型零件的机械加工工艺的原则与步骤
1机械加工工艺的制定原则
在实际生产零件中,企业都要制定机械加工工艺的流程。而这个加工工艺的制定需要坚持高质量、高效率、低成本这几个原则,即在保证零件质量的前提下,尽量提高生产效率并降低生产成本。所以企业在制定零件的机械加工工艺流程时,需要注意以下几个问题。保证技术上的先进性。制定机械加工工艺的流程时,要在本企业的现有的生产条件和技术条件下,尽可能地采取国内外先进的生产技术和生产经验,及时引进先进的生产设备,采用先进的生产经验,并选择高质量的劳动力。保证经济上的合理性。虽然我们强调要改进机械加工工艺,提高生产效率,但这要立足于现有的生产条件,从实际出发,制定合理而又高效的多个方案,通过对各种方案的对比选择一种最优的生产方案。机械加工工艺流程是指导实际生产的重要技术文件,需要保证流程的明确、清晰和完整,所有涉及的术语、计量单位、符号都要符合相关的标准。实际生产过程中,必须严格遵循机械加工工艺流程,不得随意篡改,发现对某一种零件的技术要求不正确时,不得自行改动,而是向有关部门提出建议。
2零件的机械加工工艺的生产步骤
根据笔者多年的工作经验,各类典型零件的机械加工工艺的生产步骤大体是一致的,即首先计算本阶段不同零件的生产计划,确定各种零件的生产数量。然后分析各种零件的机械加工工艺,其中包括:分析不同零件的作用及其技术要求;分析不同零件的加工尺寸。形状、表面粗糙度等各项物理数据;分析零件的材料、热处理等技术性要求。第三步是根据零件的生产数量和生产难度来选择合适的毛坯制造方式。然后要确定各自零件的机械加工工艺路线和每道生产工序中涉及的加工尺寸和合理差距,选择合适的加工设备(一般选择通用的机床),明确各种零件机械加工工艺的检验方法,最后填写相关的工艺文件。
三、典型零件的分类与各类典型零件的功用以及其技术要求
根据零件的结构类型、功能特点、加工工艺的不同,我们可将零件分为轴类、箱体类、盘套类、齿轮类、叉架类五种。这五类零件在机械加工中最为常见,也是各种机械设备中应用最广泛的零件,因此本文重点对这几类零件的功用及技术要求进行简要论述。轴类零件是一种机械设备中常见的零件,其基本结构是一个回转体,主要是用来支撑传动零件、传递扭矩、承受运转载荷的,而且有保障回转精度的作用。轴类零件的技术要求主要在以下几个方面:轴上的支承轴颈和配合轴颈是轴类零件的主要表面,其直接精度要控制在IT15-IT19级之内,其形状精度要符合直径公差的要求;要保证装配传动件的配合轴颈对支承轴颈的同轴度的相对位置精确,一般二者的径向圆跳动在0.01-0.03mm之间,精度要求高时需要保证在0.001m-0.003m之间;表面粗糙度要根据不同机械设备的精密程度和运转速度确定。箱体类零件作为机械设备的基础零件,能将周围相关的零件连接成为一个整体,并且固定不同零件的相对位置关系和传动作用,让所有与之相关的零件按照固定的传动关系协调运作。箱体零件的质量影响着机械设备的运动精度和工作精度,还会影响机械设备的使用寿命和性能。箱体零件的设计基准是平面,其中G面和H面是箱体的装配基准,需要保证有较高的平面度和较低的表面粗糙度。箱体零件需要连接各个周围零件,而这些零件的进出需要有一个个孔,这些孔就是箱体零件的孔系,为保证箱体零件的回转精度,需要将孔系的尺寸精度控制为IT7,并保证其误差在公差范围内,且空轴线的精度、平行度和孔轴面对轴线的垂直度都要根据机械设备的整体精度而作出相应调整。盘套类零件由外圆、孔和端面组成,主要用于支撑、导向、密封设备的作用,并且有着改变速度和方向的作用。除了零件尺寸精度和表面粗糙度要根据机械设备的实际要求而调整以外,往往外圆相对孔的轴线有一定的同轴度和径向圆跳动公差,而端面相对孔的轴线有端面圆跳动的公差。为保证上述数据的精度,一般对盘套类零件的加工由车削完成。齿轮类零件则是根据不同齿轮的大小确定不同的速比,来传递不同零件之间的运动速度和动力。对于齿轮类零件的技术要求主要集中在影响传递运动准确性和平稳性的方面上,还有就是要求在整个零件上载荷需要均匀分布,以防零件由于外界的高压而破损。由于齿轮类零件需要长时间转动,需要有足够的耐磨损度和耐用度,所以我们还需要对其材料的技术要求进行分析。齿轮类零件的齿面要硬,齿心要韧。其材料要容易被热处理加工,并能在交变荷载和冲击荷载之下保持足够的强度。叉架类零件是通过叉架的移动来调节整个设备的动作,其包括拨叉、支架、连杆、摇臂、杠杆等零件。此类零件结构复杂,需要经过多种加工工艺才能完成,对其的技术要求主要是根据机械设备的具体要求来确定其表面的粗糙度。尺寸精度和形位公差。
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【关键词】自动化生产设备应用课程体系 工学结合
根据自动化生产设备应用专业人才培养目标及规格,专业指导委员会分析具体岗位对专业技能需求,确定岗位典型工作任务,对典型工作任务进行分析、整合,根据完成典型工作任务所需能力,构建以能力模块为单元的课程体系,教学部门在教学指导委员会的有效监控下实施教学。课程体系建设步骤如图1所示。
一、提炼岗位典型工作任务
针对陕西区域对专业技能人才的要求,通过深入企业一线进行深入调研,分析提炼典型的工作任务,总结了自动化生产设备应用专业典型工作岗位及任务。
(一)制图员
业务范围是完成机械零件图及装配图的绘制及简单机械结构的设计,绘制电气线路原理图,安装图,编制相应的技术文件,工作任务是机械零件图及装配图的绘制,机械结构设计,机械零件的测绘,电气原理图及安装图绘制,工程图纸的归档及管理。
(二)自动化生产设备生产现场操作人员
业务范围是应用自动化生产设备加工机械零件,工作任务是机械零件加工工艺图纸的分析,机械零件加工工艺编制,应用自动化生产设备加工零件,自动化生产设备加工程序编制。
(三)自动化生产设备和自动生产线安装,调试员
业务范围是自动化生产设备及自动生产线系统安装,调试,工作任务是自动化生产设备及自动生产线机械部分的安装及调试,自动化生产设备及自动生产线液压及气动部分的安装及调试,自动化生产设备及自动生产线电气控制部分的安装及调试,自动化生产设备及自动生产线整机调试,自动化生产设备及生产线技术文件的编制及管理。
(四)自动化生产设备及自动生产线系统维护及维修人员
业务范围是完成自动化生产设备及生产线的日常维护及故障排除,工作任务是自动化生产设备及生产线的日常保养及维护,自动化生产设备及生产线的故障分析及排除
二、以职业活动为导向构建课程体系
自动化生产设备应用专业依据“校企合作 工学结合”的人才培养模式,以工学结合为切入点,按照实践性、开放性、职业性原则,优化突出专业能力、方法能力和社会能力培养的人才培养方案,校企合作构建基于工作过程系统化的课程体系,形成课程体系与专业人才岗位素质要求对接,课程标准与行业标准的衔接。具体思路是在国防职教集团平台下,选择行业具有覆盖性、代表性的企业进行调研分析,确定自动化生产设备应用专业的主要工作岗位,经机电专业指导委员会分析确定典型工作任务,通过对典型工作任务进行分解和描述后形成岗位职业能力,确定专业行动领域,根据专业行动领域按照“学院+企业”的双主体建设思路,确定自动化生产设备应用专业的学习领域,按学生的成长与认知规律对学习领域科学地序化,最终形成完整的课程体系。人才培养方案是以自动化生产设备专业职业核心能力培养为主线,构建工学结合、双证融合的课程体系。课程体系中将专业核心课程、支撑课程和其它素质教育内容整合优化成公共基础学习领域、专业一般学习领域、专业核心学习领域、专业拓展学习领域。
公共基础学习领域课程引入了原劳动和社会保障部职业技能鉴定中心《职业核心能力培训测评标准》,专业核心学习领域、专业拓展学习领域课程引入了相关的职业资格标准。三年不间断安排实践教育教学,根据高职教育职业性的特点,强化技能培养和职业素质教育,工学交替安排教学计划, 实践教学学时不少于总学时的40%, 按照三年不断线,分散与集中相结合的原则,科学安排实验,实训,实习三个环节,第一学年重点培养学生的基本操作技能,安排至少2 周以上的时间到企业实习,了解企业需要什么样的人以及从事该职业岗位 (群)所必备的知识技能;第二学年重点培养专业技能,安排至少 6 周时间进入企业顶岗实习或实践,较为熟练地掌握专业技能,进一步了解企业对人才的全面要求,第三学年重点培养综合技能,安排不少于十六周的顶岗实习,进一步学习企业的管理模式和运作模式,综合运用所学的专业知识,技能就生产过程中的问题,在教师与兼职教师指导下,进行深入探究, 写出总结或论文,确保顶岗实习质量,各专业与合作企业行业根据人才培养规律和企业生产计划,详细安排三年综合实践教育教学内容,并以工作项目形式列出,确保校内外实训实习质量。
自动化生产设备专业课程体系的设计通过深入到西安地区企业开展调研活动,并根据企业岗位需求,岗位职业能力要求,充分利用企业资源,从学习情境入手,按照能力标准、确定新的课程体系改革方案,并与合作企业技术人员一起,完成涵盖课程目标、教学内容、知识与技能要求、教学进度、考核标准、教学效果等内容的专业学习领域建设,构建了基于工作过程的课程体系,体现了培养目标,专业主干课程得到保证,课程和学时的设置科学合理,符合教育规律。
参考文献:
[1]机电一体化专业教学体系的探讨 郭佩琼 职教论坛 2006.6
关键词:三维建模 脊柱 机械简化模型
0引言
脊柱作为人体骨骼的重要部分,起着"承上启下"的作用,它支撑着头部,又连接着人体的盆骨,是整个人体的中轴支柱,因此其结构特征和作用显得极其重要[53]。脊柱主要具有支撑体重、传递载荷、运动、保护及造血等功能[54]。脊柱主要由椎骨、椎间盘、小关节、关节囊等组成。随着脊柱疾病的日益年轻化及严重化,脊柱疾病的研究显得十分必要,通过查阅文献可知,采用有限元法,研究脊柱力学特性,是可行的。建立完整的脊柱模型是有限元法的前提,但脊柱的结构及外形相对复杂, 要获得准确的有限元模型比较困难,由于脊柱在结构及各部位之间的相对运动关系都与机械零部件有相似之处,因此,本文根据人体脊柱的数据,将脊柱的各个部位简化成一个个机械零件,利用Solid edge软件,建立脊柱的机械简化模型。
1脊柱的解剖结构特征
脊柱处于人体背部中间位置,主要由7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、5节融合骶椎和3-4节融合的尾椎以及连接各椎骨的椎间盘、处于椎骨后方的小关节、关节囊、韧带和肌肉组织等组成。
1.1椎骨的结构特征
人体脊柱主要由颈椎段、胸椎段、腰椎段和骶椎段组成。脊柱的每块椎骨组成是一致的,都是由一块椎体和一块椎弓组成的,椎弓通过椎弓根与椎体连接在一起,椎弓根部分一般比较细,椎体和椎弓之间形成的孔为椎孔,脊柱从上之下的每一个锥孔依次连接,形成椎管,保护着脊髓。
1.2小关节的结构特征
脊柱的每两块椎骨之间通过上面椎骨的下关节突和下面椎骨的上关节突连接起来,构成处于椎体后部的关节囊关节,临床上又名小关节。
1.3椎间盘的结构特征
除了小关节之外,椎间盘也是连接相邻椎体不可或缺的结构,椎间盘位于上下椎骨的椎体之间,正常人体一般有24块椎间盘,高度约占人体脊柱总高度的30%。由上下软骨终板、纤维环和中间的髓核构成,软骨终板通常由透明软骨构成,厚度小于1mm;纤维环由胶原纤维构成的25个同心环状结构组成;
1.4关节囊的结构特征
关节囊是指生长在小关节周围的结缔组织,由外面的纤维层和里面的滑膜层组成,纤维层由结缔组织构成,坚硬而不乏韧性,具有良好的延伸性,滑膜层能够分泌一定的滑夜,对关节运动起着一定的作用,可以减小摩擦,减低小关节的损伤率。
1.5肋骨的结构特征
肋骨作为人体整个胸腔的构架,起着保护肝脏、心脏及肺部等重要器官的作用。正常人体共有12对肋骨,左右对称。肋骨后端与胸椎骨连在一起,前端借助软骨与胸骨长在一起的第1-7根肋骨称为真肋;第8-12根肋骨叫做假肋,其中第8-10根肋骨借肋软骨与上一根肋骨的软骨相连,形成肋弓,第11、12根肋骨前端游离,又称浮肋。
2 Solid edge软件介绍
Solid Edge是美国EDS公司的中端CAD-PDM产品,具有强大的功能模块和广泛的适用范围,是目前最优秀的三维机械设计软件之一。其卓越的性能、优异的实体和曲面造型功能、专业化的设计环境和有口皆碑的易学易用性,赢得了业界广泛的赞誉。Solid Edge功能强大,方便易用,物美价廉,可以说是中小企业进行计算机三维机械设计的首选。Solid Edge主要功能模块包括:零件设计、装配设计、钣金设计、焊接设计、工程制图、管道与线缆设计、干涉分析及测量工具、运动模拟、 虚拟现实、机构运动仿真、数据转换、INSIGHT PDM、二次开发接口、CREAT 3D(二维转三维)、工程设计手册、网络、特征识别等。因此,本文选用Solid Edge建立脊柱的机械简化模型。
3脊柱机械简化模型的建立
根据上述部分的真实结构,保持各个结构之间的连接关系和相对位置,查阅成年男性脊柱腰骶段外形结构数据,将椎骨、椎间盘、关节囊和肋骨简化,表1为成年男性脊柱结构参数。在Solid edge软件界面下,图1为椎间盘及关节囊的机械简化模型、图2为肋骨与椎骨的机械简化模型,且保持了肋骨与椎骨之间的连接关系,由于人体脊柱不同节段结构几乎相同,考虑到工作量及电脑性能,本文建立了脊柱部分结构的简化模型。图3为本文建立的脊柱部分结构的机械简化模型。
表1为成年男性脊柱腰骶段结构参数
图1 椎间盘及关节囊的机械简化模型
图2 椎肋骨及椎骨的机械简化模型
图3 脊柱部分结构的机械简化模型
参考文献:
[1]赵迪.成人退变性脊柱侧凸有限元模型的建立及后路三维矫形生物力学研究[博士论文].湖南,中南大学,2010
[2]Hooper.Orthopaedics(第2版).天津:天津科技翻译出版公司,200
关键词:磨轮臂 装夹 车削
一、引言
磨轮臂是超微粒粉碎机的关键零件,超微粒粉碎机主要是用于粉碎一些材料比较硬的药材和化工原料,比如石膏、紫石英等药材。该机器根据主机尺寸及主机功率不同可以分为三种型号:CWF-360、CWF-600 、CWF-900。本文以最小型号的CWF-360为例,介绍其机器内部最主要的零件磨轮臂的机械加工过程。超微粒粉碎机加工后的药材的粒度可以达到60-300目(meshes),它的工作原理主要是通过磨轮臂带动磨轮和缸体的内壁进行研磨,把原来大粒的药材粉碎成微粒的药材。因为磨轮和缸体的内壁进行的是高强度的摩擦,所以磨轮臂必须具备的力学性能是硬度高、耐磨性好、刚性好等。因此,我们采用铸钢(ZG45)作为磨轮臂的材料,并进行一定热处理使其力学性能达到要求。
二、零件形状分析
该零件形状如图1所示,零件的材料是铸钢(ZG45),铸件毛坯外协加工。磨轮臂的形状不规则,主要由轴承孔Φ47M7两个、带有锥度1:30的孔、凹槽、油槽以及一些M4螺纹孔和M6螺纹孔组成。需要加工的 范围比较大,而且形状不太规则,主要应保证轴承孔、锥度孔及中心距83-0.37+0.28尺寸。需要用到的刀具也比较多,主要用到粗加工的合金刀YT5和精加工的合金刀YT15。
三、加工工艺及装夹
磨轮臂的加工分几个步骤完成,主要加工过程如下:
(一)磨轮臂的铸造件是与外面协作,做好铸件后先对铸件进行表面清砂,去除浇口及毛刺,然后进行退火处理。处理完后我们要对铸件进行质检,主要检查铸件是否存在铸造缺陷和毛坯尺寸是否符合要求。
(二)第二步,进行画线,画好两孔的中心线和孔线及两端面的加工线。
(三)第三步,用车床对孔进行加工,用到了我们设计的专用夹具,如图2和图3是两种车床固定芯套。两芯套的形状非常相似,差别就是总长不一样,主要是考虑到加工的零件的特点,防止发生一些干涉现象。车床的转速的控制可以通过下面的计算得出:
需要加工的直径为Φ30— Φ50,查表得到铸钢的切削速度范Vc= 60m/min—90m/min,那么车床的主轴转速为
=573,那么转速范围是382-573。利用上面得出的转速粗车轴承孔Φ47M7和Φ42, Φ31的孔,以及端面至要求,所用到的刀具是合金刀YT5,留有一定的精加工余量,利用合金刀YT15加工到尺寸要求,然后用芯套一套进已经加工好的孔,把工件用五粒螺栓和压板固定在法兰盘上,然后找正孔的中心,用四爪卡盘夹住夹具的一端对另外一端进行加工。
(四)第四步,调头利用芯套二进行装夹,把锥孔和大端面的凹位、油槽进行加工。锥度C=1:30,圆锥半角为 ,圆锥半角 的计算如下:
行反复检查,直到锥度符合要求为止。
(五)第五步,对加工好的各孔进行测量检查,同时,对两端面的M4螺纹孔和零件表面上的一个M6的螺纹孔进行画线。
(六)第六步,对画好线的各螺纹孔先用相应的钻头进行钻孔,M4的螺纹孔用Φ3.3的钻头钻孔M6的螺纹孔用Φ5的钻头进行钻孔,然后用相应的丝锥进行攻丝。
(七)第七步,利用锥度塞规对锥孔进行涂色检查,接触面应大于70%,如果没有达到要求我们必须进行修刮。最后,对加工好的零件进行质检后入库。
四、结束语
本文重点是介绍磨轮臂的加工方法,并且设计了配套的夹具,通过该夹具进行装夹加工,非常方便实用,节省了很多找正的时间,并且精度的要求也得到保证,适合批量生产该零件。相对传统的车削偏心零件方法该生产工艺具有一定的先进性和可行性。每台粉碎机上一共有四个磨轮臂,因此,该加工方法对整台机器的生产节省了很多时间,提高了效率。本文是以最小型号的超微粒粉碎机为例的,其他型号的超微粒粉碎机的磨轮臂加工的原理都是根据本文所论述的原理进行加工。利用该装夹的设计理念我们还可以加工更加多的偏心工件。通过设计该零件的加工工艺和撰写本论文,使我从中学习到了很多东西,懂得了机械零件的设计是严谨和科学的。
参考文献
[论文摘 要] 本文从三个方面论述了热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
引言
在现代工业生产中,金属零件的制造是一个重要的环节,具有举足轻重的作用,因此提高金属零件的制造水平成为一项不可缺少的工作。而在金属零件的制造过程中,热处理工作又是提高其制造水平的重要措施。在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。因此,设计人员应根据金属材料成分,准确分析金属材料与热处理工艺的关系,制订合理的热处理的工艺,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果,提高金属零件的制造水平。
在现代工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。
为了得到更好的金属性能,满足制造和使用要求,我们将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能,这就是金属材料热处理过程。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
一、提高金属材料的切削性能和加工精度
在各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品金属材料的切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。为了得到最佳切削性能,就要求被加工材料具有合适的组织状态,这就要用到预先热处理。
通过预先热处理,可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷,并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态,从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。
举例1:齿坯材料在切削加工中,当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象,在前倾面上形成积屑瘤,使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火+不完全淬火处理,切屑容易碎裂,形成粘刀的倾向性减少。并随着齿坯硬度的提高,切屑从带状向挤裂状过渡,从而减少了粘刀现象,提高了切削性能。
举例2:铝合金在加工过程中,通常都是先经强化处理(固溶处理+时效;时效),这样可以得到晶粒细小、均匀的组织,比铸态或压力加工状态的切削性能好,不仅改善了切削性能,而且同时提高了机械加工精度。
二、提高金属材料的断裂韧性
金属材料的断裂韧性指含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错,使金属材料中的位错密度下降,从而提高金属强度,而减少金属晶体中位错的一种重要方法,就是细晶强化,其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。而金属组织的细晶强化的过程实际上就是金属热处理。
在金属热处理过程中,当冷变形金属加热到足够高的温度以后,在一定的应力和变形温度的条件下,材料在变形过程中积累到足够高的局部位错密度级别,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶。再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散,因此必须将变形金属加热到一定温度之上,足以激活原子,使其能进行迁移时,再结晶过程才能进行。
那么,对于不同的金属材料,我们就可以通过控制不同的热处理的温度,来提高金属材料的断裂韧性。
举例:在SY钢坯料上线切割适当的小圆柱,机加工后,选择在700℃,800℃,900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50%,然后在空气中冷至室温,再进行680℃×6hAC(空冷)的退火处理,再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开,研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。实验现象为:在700℃时,扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现,但仍然以变形拉长的晶粒为主。在900℃变形开始,晶粒突然变得细小,几乎全部为等轴晶粒,晶粒度达到YBl2级。在900℃以上.晶粒开始长大。因此,对此种钢来说,900℃左右温度进行热处理,可以提高其断裂韧性。
三、减少金属材料的应力腐蚀开裂
金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。残余应力是金属在焊接过程中产生的。金属在加热时,以及加热后冷却处理时,改变了材料内部的组织和性能,同时伴随产生了金属热应力和相变应力。金属材料在加热和冷却过程中,表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致,由于温差导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于冷却时金属表层温度低于心部,收缩表面大于心部而使心部受拉应力:另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随材料体积的膨胀,材料各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与拉应力相反。金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力,正是其存在造成了应力腐蚀开裂。
举例:金属热处理中,通过控制淬火冷却速度,可以显着地控制淬火裂纹,为了达到淬火的目的,通常必须加速材料在高温段内的冷却速度,并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。
3、结论
金属材料的热处理在机械零件制造中占有十分重要的地位,在金属材料加工的整个工艺流程中,如果将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合,将有效地提高金属零件的制造水平。
参 考 文 献
[1] 雷声,齿轮热处理变形的控制.机械工程师.2008年5期.
论文关键词:项目教学法,公差配合,技术测量
一、公差配合与技术测量课程的教学要求
1.性质与任务
“公差配合”属标准化范畴。《公差配合与技术测量》是机械类专业的一门实践性很强的专业基础课。它的任务是:掌握公差配合与技术测量的基础知识,会用有关的公差配合标准,具有选用公差配合的初步能力,能正确选用量具量仪,能进行一般的技术测量工作,并为今后的学习与工作打下良好的基础。介绍尺寸公差配合的基本术语、标准公差系列、基本偏差系列、常用尺寸孔轴公差带与配合。了解公差配合术语的定义,熟悉尺寸公差配合标注的意义,掌握有关公差表格的查找方法。
2.基本要求
(1)掌握基本几何量线性尺寸、形状和位置精度的基本概念及形位精度和尺寸精度间的关系。具备初步设计几何量精度的能力。
(2)了解典型零件及传动件的精度设计基本知识。
(3)了解常用测量器具的工作原理、调整和使用。
(4)具备对机械零件的一般几何量作技术测量的初步能力。
二、本门课程教学中主要问题
公差配合与技术测量课程实验一般在大二上学期开始,对以后专业课的学习起到铺垫的作用。本门课程开始时学生尚未开始学习专业课,也未进行课程设计,所以学生尚未有工程概念。即不知道为什么而学,学了后在实际中有什么用。例如径向圆跳动公差,学生就不知道为什么要提出这个概念以及它在实际机器中能起什么作用。
三、项目教学法
项目教学法可以很好的解决如上的问题。其有如下特点,第一体现出理论和实践一体化教学的特点,缩短理论知识与生产实际的差距,尽量实现了“零距离”接触。第二所选任务是从生产实际中选取。分析任务,完成任务的步骤和生产实际基本一致。学生自然就会“照猫画虎”,充分体现“管用”原则。第三知识和技能的教学是以完成典型‘任务’为主,注重学生解决问题能力的培养。教学内容从完成提出的某一任务着手,通过讲解和操作实践使学生完成‘任务’,从而达到培养学生提出问题,分析问题和解决问题的能力。第四教学内容以知识点和技能点的介绍为主线,通过解决一个个具体的实例所涉及的问题,使学生掌握相关知识和技能。
四、具体实施及例子
项目教学法实施的关键在于项目的设计和编排,只有项目明确、编排合理,方能达到预期效果。设计项目时,要注意它的特点:1.要有真实性,创设真实任务的问题情景,并完全按照企业产品图纸、被测零件或产品、企业检测环境来设计教学内容,突出测量操作的真实性。2.要有整体性,项目一般不易太小,太琐碎,要有连贯性。3.要有开放性,任务要涵盖应学习的知识点和技能点,要给学生一个创造的空间。4.要有可操作性和适当性,可操作性指任务是具体的,学生可以按任务来完成;适当性是指任务难易程度要适当。
具体实施采用实物切入法。本课程中是通过展示减速器模型及其零部件,使学生知道我们要测量的零件在整体设备中的作用,还有为什么这个零件要有这个技术要求。
项目表
教学项目
教学内容
学时
分配
项目一
减速器低速轴及
其相配孔的几何
参数检测
1.量块的使用与维护;用内径百分表测量孔
2
2.用立式光学计和机械比较仪测量轴径
2
3. 用万能测长仪测量长度
2
4. 光切显微镜测表面粗糙度Rz
2
项目二
减速器低速轴形位
公差参数检测
1.偏摆检查仪测量轴类零件的全跳动、圆跳动误差
2
项目三
减速器高速轴螺纹
参数的检测
1.三针法测量螺纹中径
2
2.万能工具显微镜测量螺纹各参数
2
项目四
减速器箱体几何
参数检测
1.用自准直仪或水平仪测箱体的直线度误差
2
2.测量箱体平面的平面度误差
2
项目五
减速器齿轮相关
参数的检测
1.齿距偏差和齿距累积误差的测
2
2.齿厚游标卡尺测齿厚偏
2
3.齿圈径向跳动的测量
2
以项目二减速器低速轴形位公差参数检测为例,用偏摆检查仪测量轴类零件的全跳动、圆跳动误差。
跳动误差检测
径向圆跳动公差
径向全圆跳动公差
径向圆跳动误差
1
2
3
4
5
6
7
8
径向全圆跳动误差
最大值
最小值
测试人
是否合格
原因
此项目完成之后还可以进行减速器高速轴螺纹参数的检测。这样课程标准中要求的实验项目都可由5个连续的项目串起来。给学生一个完整的过程,在以后的课程设计中也能理解的更深入。
五、结束语
参考文献的写作是作者在这一科学领域的问题进行研究并且还有一定的研究成果,参考文献的写作也是对科学研究的更进一步的深入探讨。下面是学术参考网的小编整理的关于信息系统论文参考文献,希望可以在大家写作当中带来帮助。
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论文摘要:水泥设备具有重负荷、低速度、条件差和连续性生产等特点,在日常维修中,各种油,尤其是齿轮油在水泥设备中应用量大。本文介绍了齿轮油的一些基本特性,并针对目前存在的一些问题进行了分析。
一、齿轮油的作用
目前,大约有80%零件的损坏是由于摩擦、磨损引起的。当然,可以通过合理地选择摩擦副配对材料等材料学方法达到减小磨损,并通过合理的结构设计达到目的,而采用合理不失为减摩的一种有效方法。即是利用一种材料膜将彼此作相对运动的表面分隔开,这种材料剪切阻力低、引起的磨损小。而油在齿轮传动中所起的主要作用便是降低摩擦阻力、减小磨损,以尽可能地延长机械零件的使用寿命。此外,油还具有冷却、冲洗、保护、密封、防锈、卸荷、减震、对添加剂起载体及起结构材料等作用。
二、粘度的选择
粘度是齿轮油的一个较为重要的理化指标,齿轮的啮合速度是选择粘度的主要指标。适宜的齿轮油粘度,应使油的内摩擦小,致使齿轮表面磨损及传动噪音、振动等大为减小。
油的粘度主要是通过基础油及粘度指数改进剂来实现的。油基础油的粘度与分子结构和分子量有关:平均分子量越大,油品的粘度越大。就基础油而言,矿物油型的油包括石蜡基原油炼制的油、环烷基原油炼制的油和中间基原油炼制的油三种。而石蜡基原油炼制的油,它的粘温性能要优于其它两种。好的粘指剂,不仅要求增粘能力高、剪切稳定性好,同时还要求具有良好的低温性能和热氧化安定性。剪切稳定性差的粘指剂,由于其高分子在剪切应力作用下主链断裂,分子量降低,使油品变稀,从而对磨损、油耗等产生系列影响。对同种粘度牌号的油而言,若选用非精制的基础油及不太好的粘指剂,虽然经过调配可以达到某一粘度标准,但粘温性、剪切稳定性等性能不佳,同样达不到应有的使用周期。因此,对于低速重载的水泥减速机,尽量避免使用此类油,而选用质优的高级油,因为它的基础油和粘指剂均比较好。
齿轮油的粘度越大,防止齿面遭受各种损坏的保护能力越强,因此齿轮的磨损越小。而粘度太大,磨粒不易沉淀,降低了油对齿面的冲洗作用及吸热冷却效果,致使不良。同时悬浮于油中的磨粒进入啮合区,易造成磨粒磨损。另外,粘度过大使传动阻力增大、齿面温度升高、功率消耗增加。一般而言,粘度增加一个级号,耗能约增加1%~5%,而且油品的稳定性及抗乳化性能均会下降。但高粘度对减少噪音及防止漏油均有明显的好处。此外负荷不均匀、需经常启动且在高温环境中工作的设备,粘度应稍高。
综上所述,应采用适宜粘度的高档油。对于低速重负荷的大型减速机,应尽可能选用粘度大的极压型重负荷齿轮油,因为它比中负荷的齿轮油具有更好的极压抗磨性、热氧化安定性、防腐和防锈性以及优良的抗乳化性能,这样易在齿轮的啮合表面形成化学膜,从而保护轮齿表面,最大可能地减小磨损。
三、齿轮油的管理及使用中应注意的问题
1.对于稀油集中的减速机系统,由于油或油箱温度有较为严格的要求,通常采用冷却器(蒸汽冷却)或冷却盘管(水冷却)使之冷却。虽然要求齿轮油有较好的抗乳化性能,但油中渗入相当数量的水后,极易使油品乳化,加有极压抗磨剂的齿轮油乳化后,添加剂被水解或沉淀分离而失去原有性能,并产生有害物质,使齿轮油迅速变质、失去使用性能。因此乳化的油品绝对不可以继续使用。对于水(或汽)冷却的系统一定要注意防止水(汽)泄漏,以免对减速机造成不必要的损伤。
2.对于采用泵进行循环的减速机系统,要注意泵的压差并及时清理滤网。如果在短时间内泵的压差较大,或清理滤网的频次明显增加,并且滤网上的油泥、金属磨屑明显增多,一定意义上说明油的使用状态不是很好。除了材料、设计方面的问题外,可以说油选用得不够合理:一是粘度不够合适,二是可以用重负荷代替中负荷,即选用高一档次的齿轮油,效果会明显好转。
3.必须避免新油倒入旧油的混用(而非按规定进行补油),或因粘度下降但为了达到某一粘度而加入高粘度油的做法。这样做,可能会有一些短期效果,但油品的使用性能会明显下降,同时使设备的条件变差,导致磨损增加,一定意义上会缩短设备的使用寿命。另外,可能因为主剂不同,混用时发生添加剂“打架”的事情,使添加剂应起的作用相互抵消,对设备造成的后果则不堪设想。
4.关于更换油周期问题,从理论上讲,换油期短,能更好地减小摩擦副磨损并延长设备的使用寿命,同时为保证其正常运转提供了一个必要条件。但从经济效益的角度出发,应更准确、有效地使用油品。是否换油、何时换油,除了遵循换油期规定外,还应依据设备的开工时间、开工率等因素考虑,从而使油品最大限度地发挥使用。
5.要定期监测用油设备的油温、振动、噪音等问题。因为条件变差造成齿面损伤时,均可直接导致振动及噪音明显加强
参考文献:
[1]机械设备用油手册.刘国均主编.石油工业出版社
[2]设备用油与手册.煤炭工业出版社