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精密机械行业分析精选(九篇)

精密机械行业分析

第1篇:精密机械行业分析范文

关联性体现在以下两个方面:(1)在产品生产的每一个环节,包括了从市场调研到最终的销售环节,都有现代机械制造工艺的使用,而且各个环节之间联系紧密,如果任何一点出现问题,或是缺少了任意一个环节,现代机械制造技术的作用就会受到限制,无法实现最大效益。(2)与其它学科之间的关联性,如果机械制造中单纯以机械加工作为加工手段,有时会遇到加工瓶颈,但是如果把化学合成或电解技术并综合机加工技术进行运用就能达到单纯机加工无法达到的高度。所以,在实践当中,必须关注各个环节与各学科之间的技术关联,才能达到更加理想的效果。本节对机械制造工艺与精密加工技术的运用特点进行了简要的分析研究,面对当代机械加工制造行业所具有的发展趋势,了解并掌握机械制造工艺与精密加工技术的特点,对其在未来社会的发展建设的应用中具有广泛的价值影响。

2机械制造工艺与精密加工技术的应用分析

2.1关于现代机械制造工艺的应用分析

2.1.1气体保护焊工艺。在进行焊接工艺的使用中,需要明确的一点是,该焊接的主要热源之一就是电弧。在进行工作的时候,他的主要特点就是将某种惰性气体或者性质符合要求的气体作为焊接物之间的有一种保护的介质,在焊接工作开展的过程中,这种气体就会从喷枪中配出来,对电弧的周围进行一种有效的保证,这样做就保证电弧、熔池和空气三者之间能够达到有效的分析。这种做的目的是为了保证有害气体不会干扰到焊接工作的正常进行,保护焊接工作中的电弧能够正常的进行燃烧、工作。在当代社会的发展中,应用最多的保护气体应该属于二氧化碳保护气体,该气体的使用是因为其使用性质较为不错,并且制造的成本也比较低廉,适合大范围的使用,所以,其在当代机械制造行业得到了有效且广泛的应用。

2.1.2电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作,当电流通过时,就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”,从而焊接物达到熔化并融合的效果,实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等,优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足,即焊接设备的成本较高、后期维修费用大,并且没有有效的无损检测技术等。

2.1.3埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时,通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时,则是由机械完成焊丝送入,再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作,因此增加了劳动成本,目前应用较少。以焊接钢筋为例,过去经常采取手工电弧焊的方法,即半自动埋弧焊,而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊,该焊法生产效率较高、焊缝质量好,并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂,因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来,所以要特别注意焊剂的碱度。

2.1.4螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接,引入电弧使接触面熔化在一起,再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小,在薄板焊接时应用较多,而拉弧式焊接与之相反,在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式,因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势,特别是无需打孔和钻洞,能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象,现代机械制造业中应用极广。

2.2关于现代精密加工技术的应用分析

第2篇:精密机械行业分析范文

关键词:超精密加工;微机械;机械制造

中图分类号:TH16 文章编号:1009-797X(2016)08-0022-03

随着我国经济的不断发展,我国的工业实现了繁荣的发展,国防领域、航空领域以及电子领域也发生了巨大的技术变革。微光电子器件制造技术、微电子制造技术、微机电系统制造技术等均属于超精密微机械制造技术,这些先进的超精密微机械制造技术在工业中都得到了广泛的应用。

1超精密微机械制造技术的内涵

超精密微机械制造技术兴起于20世纪80年代末90年代初,一经问世就受到人们的广泛关注。超精密微机械制造技术主要是通过采用No-MEMS制造技术,将传统的加工技术应用于微小零件的大批量生产中。微小机械零件是微制造系统加工的主要对象,在微制造系统加工的过程中涉及到了供料、加工、检测与搬运等环节,在这些环节中不仅应用了系统化的理论,同时还采用了先进的技术,从而实现零件结构的有机组合和优化,最终实现微小零件的制造。微制造系统的理念是实现小机床加工小零件,在加工非硅类材料微小零件时经常采用微制造系统。超精密微机械制造技术具有体积小、能耗低、生产效率高等优点,能够有效的节约能源和制造空间,是一种更加节能和环保的生产模式,是我国微机械制造的未来发展方向之一。

2超精密加工的特点

20世纪80年代末,超精密微机械制造技术逐渐兴起。随着机械技术的不断发展和完善,超精密微机械制造技术的加工精度和加工尺寸具备了非常高的精度。超精密加工具备很多特点,下文将对此进行详细地介绍。第一,超精密加工在实施的过程中遵守进化加工的原则。而进化加工包括两种方式,一种是直接方式,另一种是间接方式。直接式加工主要适用于单件、小批量工件的生产加工。直接加工过程中使用的设备精度比工件的精度要低,为了满足工件精度的要求,在加工的过程中需要经过特殊的工艺处理。与此同时,间接式是在直接式的基础上生产第二代工作母机,然后再借助母件完成工件的批量生产和加工。间接式加工主要应用于批量生产。第二,微量切削机理。切削工件的整个过程是在晶粒中完成的,和传统的切削工艺相比,晶粒比背吃刀量要大。第三,一些新的方法和工艺被应用于超精密微机械制造加工过程中。随着工件加工技术的不断发展,微机械零件的加工要求不断提升。随着特种加工、复合加工等多种新方法的应用,有效的促进了加工精度。第四,超精密加工形成了综合的制造工艺。超精密加工对于工件的材料、加工方法、设备以及测试手段等进行了综合的考虑,有效的提升了工件的加工质量,形成了系统化的加工制造工艺。第五,在超精密微机械制造技术应用的过程中结合了自动化技术。超精密加工有效的提升了产品设计的科学性,实现了产品检测、控制的自动化,提高了产品加工的质量与精度,保证了超精密加工的质量与效率。

3超精密微机械制造技术的发展

目前,关于微型电系统技术的研究主要集中在三个方面。第一,是先进器件和工艺的研究。第二,是微系统的研究;第三,是演示记忆支撑技术的研究。超精密微机械制造技术在实践中的应用主要表现在下述几个方面。第一,是用于流体的传感和控制;第二,是储存大容量的数据;第三,是用于光学成像研究;第四,是用于导航仪器和通讯设备;第五,是用于传感器。微型电系统的研究大大促进了超精密微机械制造技术的进步。和国外发达国家相比,我国在微型电系统方面的研究没有落后太多,关于微型直升机、微马达、集成式压力式传感器以及微机械光开关等的研究已经处于国际领先地位。

3.1微型制造系统的提出

鉴于微型机械制造零件的特殊性,微型机械制造零件使用的材料比较特殊,采用的形状比较复杂。为了更好地发挥微型机械的性能,必须要加强对微型机械零件制造工艺的研究,提高微型机械零件制造工艺的水平。目前,我国在光刻方面的研究比较多,技术也比较成熟。因此,我国很多微型机械零件都采用光刻技术。但是,在微型机械零件制造的过程中应用光刻技术只能进行二维或者准三维加工,真正的三维形状零件用光刻技术不能有效的完成。由此可见,为了实现对三维微小零件的加工,必须要加强在微型机械零件制造技术方面的研究,实现对微小机械零件进行三维加工的目的。

3.2超精密加工技术在MEMS系统中的应用

精密加工技术属于先进制造技术。通常来说,在进行微米级、亚微米级零件加工的过程中才会使用精密加工技术。超精密加工技术的级别更高,当加工零件的尺寸在亚微米级以下时才会使用超精密加工技术。进行超精密加工技术研究,其主要的研究内容包括亚微米级以下的加工工艺、使用的加工设备、加工过程中所处的环境、加工过程中采用的原理等。未来,随着微型电系统的不断发展,对微小零件形状的要求会越来越复杂,非硅材料三维复杂形状微小零件加工工艺还将会有所发展。目前,在三维形状微小零件加工的过程中采用的加工工艺主要是切削和磨削两种。但由于切削工艺在实践的过程中不好控制力度,因此在微小零件加工的过程中很少采用切削工艺。近年来,随着超精密微机械制造技术的不断发展,加工亚微米级微小零件已经不属于难点问题了。

4超精密微机械制造中的关键技术

超精密微机械制造技术在工业生产过程中具有重要的作用,属于工业领域中的重要技术之一。因此,无论是国内还是国外都比较重视超精密微机械制造技术的研究工作,希望提高超精密微机械制造技术水平,实现对各种微小零件进行加工的目的,进而促进工业的发展。目前我国超精密微机械制造技术中的关键技术主要有微机械加工设备技术、微切削加工技术、三维微小零件的精密多功能测量系统等多种技术。

4.1微机械加工设备技术

近年来,国内外的许多国家都十分重视超精密微机械制造技术的发展与完善,而且取得了十分显著的成就。日本的微机械加工设备技术水平处于世界领先水平,有效地解决了超精密微机械工件在切削加工过程中遇到的问题,实现了在3D复杂曲面的机械自由加工。除此之外,德国的微切铣削技术的发展也处于世界领先水平,该种技术主要是用于淬火钢、硬铝材料等微型零件加工过程中。国内对于微型机械加工设备技术方面的研究成果还比较少。首先,与传统机床结构相比微型加工设备具有许多特点。在进行关键性零件设计前必须要进行全面的分析和研究,实现优化设计的目的,从而使得微型加工设备结构布局达到最优。其次,研究分析微型加工设备、典型零件以及部件的建模、仿真和动静态分析。最后,在完成微型加工设备的设计与制造之后应当对微小零件的装夹、微型刀具的设计以及微型产品制造的关键技术进行分析研究,选取合理准确的机理工艺参数,明确切削的范围。由此可见,微机械加工设备的核心是机床的设计,因此在进行机械产品的制造和装配时应当依靠精密和超精密加工技术。

4.2微切削加工技术

解决微切削加工技术发展过程中所遇到的问题具有十分重要的意义。第一,在进行微切削加工工艺研究时必须要掌握微切削工艺的相关参数和切削的机理,确保微切削工艺设计的合理性,从而使得机械产品的质量和精度都能达到要求。第二,微型切削加工过程是一个动态的、非线性的过程,因此加大对微切削力的预测工作具有十分重要的意义。在进行元件的切削时应当建立准确的模型,确定合理的最小切削极限,从而有效提升切削力预测的准确性,保证构建模型对于每种零件材料的适应性。第三,如果在切削过程中存在刀具变形、刀具刃口、弹塑或者是刀具磨损等现象,会影响最小切削极限。因此,必须要综合考虑各种因素对最小切削极限的影响,从而有效提升微切削加工的准确性和有效性。

4.3三维微小零件的精密多功能测量系统

三维微小电子零件的测量系统主要包括五部分,分别为高精度微小型坐标测量机、超精密柔性位移系统、高精度数据采集系统、原子力探针侧头传感系统、误差补偿系统。首先,测量系统通过高精度激光干涉测量原理实现小空间范围内的在线测量和监测,从而作为微型机械、微型零件的几何尺度标准。其次,微尺度测量系统在进行三维坐标运动的过程中采用了柔性铰链四连杆,在进行长行程与小分辨能力驱动的过程中应用了螺旋形压电驱动装置。再次,在研究原子力微探针测头准接触力学模型时应用了原子力微探针测头技术。最后,三维微小零件的精密多功能测量系统可以实现原子力信息检测。

5小结

综上所述,国内与国外在超精密微机械制造技术的发展具有较大的差距。因此为了有效地提高超精密微机械制造技术的发展水平,我们应当充分利用国内的优势,学习国外先进的设计理念与方法,开展高效率的制造系统研究,从而有效降低微小零件的制造成本,拓宽被加工材料的范围,提高机械产品质量,增加装备设计的灵活性。

参考文献:

[1]吴进林.超精密微机械制造技术研究及进展[J].中国机械,2014,(7):21~21.

[2]宋涛.超精密微机械制造技术研究进展[J].中国机械,2014,(9):128~128.

第3篇:精密机械行业分析范文

【关键词】 中国机械制造业 基础设备 国家的宏观方针政策 发展现状 发展方向

机械制造业是制造业的最主要的组成部分,是为用户创造和提供机械产品的行业,包括机械产品的开发、设计、制造、流通、和售后服务全过程。在整个制造业中,机械制造业占有特别重要的地位。因为机械制造业是国民经济的装备部,它以各种机器设备供应和装备国民经济的各个部门,并使其不断发展。国民经济的发展速度,在很大程度上取决于机械制造工业技术水平的高低和发展速度。

改革开放三十年以来,中国制造业有了显著的发展。目前,我国正处于经济发展的关键时期,但机械制造技术是我们的薄弱环节,它的发展已经跟不上国民经济的发展。因此要想跟上先进制造技术的世界潮流,必须将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地,才能促进国民经济的发展,因此我国机械制造的现状和发展前景也越来越受到人们的关注和重视。

以下几个方面是机械制造业的重要组成部分,通过这几个方面的分析比较,基本上可以了解我国机械制造业的现状。

1 基础设备

在机械制造业中,机床、刀具、夹具、检测仪器等设备很大程度上决定了加工水平。而许多关键零部件我国还不能自己生产制造,完全依赖进口,这在很大程度上限制了我国机械制造业的发展。然而,放眼世界,我们可以看到。美国有集成电路和航天器,德国有汽车,日本机械制造,他们在这些领域都享有垄断的先进技术优势,形成了独、特、高的产品,占领了世界市场的制高点,而拥有先进的制造设备是他们成功的保障。反观我国,制造技术和工艺装备却很落后,没有掌握世界领先技术,大多是以引进技术生产产品,高新技术含量不高。由此可以看出,我国的机械制造设备还比较落后,与发达国家还有一定的差距。

2 存在着技术对外依存度高

业内人士认为,我国机械行业存在一个巨大的技术隐患,最突出的表现是对外技术依存度高。当今世界,制造业的中心正在向我国等发展中国家转移,中国已经成为全球性的制造大国,令世界瞩目。然而,由于缺乏具有自主知识产权的核心技术和品牌,制造业的许多领域还停留在国际价值链分工的低端。

3 国家扶持的支点偏离

科技投入占GDP的比重仍然很低,且投入不足和浪费低效并存。我国历史上科技投入占GDP的比重最高是1960年的2.32%,以后逐年下降,到1998年为0.69%,2000年以后有所回升,到2004年为1.23%,而创新型发达国家及新兴工业化国家这一比重一般在2%以上。机械工业作为一般竞争性行业,其竞争状况与效益状况直接受生产投入结构的影响。企业之间的竞争,实际上是科学技术实力和创新能力的竞争,而科技实力和技术创新能力在很大程度上取决于科研与开发的投入。发达国家为了保持机械工业的市场竞争力,加大了科技投入的力度。一些大企业的科技开发费用占到其销售额的4%—8%,甚至10%以上。这种高投入,由此可以看出,我国的经费投入等还很缺乏,这很大程度上限制我国机械制造业的发展。

展望未来现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

另外,由于第三次工业革命的发展,各个行业都有了长足的进步,而把各个科学结合起来就显现的越来越重要。因此我认为科学技术的综合,特别是信息技术与制造技术的融合是机械制造技术发展的主要方向。近年来机械制造技术最大的变化是信息处理、信息流动的变化。计算机辅助设计与制造、仿真、建模、神经网络、模糊控制、智能技术、机器人、柔性制造技术、集成制造系统、并行工程、精益制造、敏捷制造、虚拟制造、反向工程、全能制造、全球制造等仍然是机械制造技术中的热门课题。已经有许多的国家组织以及绝大多数论文涉及这类主题,信息技术的应用已经深入到方方面面。

4 结语

综上所述,我国的机械工业与国际还有一定的差距,特别是在工艺、管理等各方面。而这些方面关系着我国能否在未来的机械制造发展中迎头赶上。因此,作为机械类的学生,认识到如上差距,我们应该胸怀远大,把自身的发展融入到我国机械行业的发展中。我相信,通过我们每个人的共同努力,只能靠自己的研究才能掌握,只有自力更生才能发展。一定可以把我国的机械制造业做大做强。

参考文献:

[1]于勇.我国机械制造技术的现状及发展方向[J].山西焦煤科技,2010,(S1):75-76

[2]应雷.浅谈我国机械制造业的困境和发展战略对策[J].科技资讯,2010,(27):112

[3]侯志楠.浅析机械制造技术的发展历程、现状及趋势.2010/20.

第4篇:精密机械行业分析范文

【关键词】 机械密封 密封点

机械密封是输油泵密封的关键部件,机械密封性能的优劣不仅决定着泵运行过程中对输送介质的密封性能,其安装的作业水平也直接影响着泵体的运行工况及机械密封使用寿命。

1 机械密的特性及工作原理

机械密封,是一种常见的泵体轴封装置,其主要工作原理是通过一对或数对垂直于泵轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏。机械密封与软填料密封比较,有如下优点:(1)密封更为可靠,在长周期的运行中,机械密封状态相对稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;(2)使用寿命长,在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间;(3)摩擦功率消耗小,泵轴转动时机械密封对泵轴的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;(4)轴或轴套基本上不会因为密封受摩损;(5)维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;(6)抗振性好 对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;(7)适用范围广,机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。

但其缺点有:(1)结构较复杂,对制造加工要求高,一次性投资高;(2)安装与更换比较麻烦,并要求作业人员有一定的安装技术水平;(3)发生偶然性事故时,处理较困难。

常用机械密封结构如图所示。由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

机械密封中流体可能泄漏的途径有四种,如图中A、B、C、D四点所示(如图1)。

C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封(没有相对运动)。B通道是旋转环(动环)与轴之间的密封,在机封实际安装过程中,旋转环(动环)与轴紧密结合,其相对运动可忽略不计,因此,B通道仍然是一个相对静密封。由于密封面没有相对运动,静密封通道相对来说比较容易封堵,一般使用橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈等静密封元件即可实现有效密封。

A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,密封端面的加工精度要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的液膜(液膜常为输送介质),必须严格腔制端面上的单位面积压力。如果压力过大,不易形成稳定的液膜,会加速端面的磨损,压力过小,则密封端面间隙过大,泄漏量增加。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围,对安装的技术水平要求较高。

2 库鄯输油管道库尔勒原油站主泵机械密封技术分析

库尔勒原油站主泵为德国梯森系列输油泵,其机械密封为福斯厂生产产品,型号为UC 4000 HP,规格为5×4U,其设计精巧、加工精度高、密封性能优良(如图2、表1)。

福斯机械密封结构特点为:

(1)密封各部件配合精度高;在机械密封的维修更换过程中,我们发现,福斯厂生产的机械密封静环凸缘(S11)与泵体口环处的配合、动环轴套(S1)与泵轴的配合均十分精密,其精度均在毫米级,其中,动环轴套(S1)与泵轴的配合间隙仅为0.25毫米。虽然高精度的机械配合大大提升了机封性能及使用寿命,但也为安装作业提出了较高的要求。

(2)机械密封动静环加工精细,材料先进,质量过硬,密封本身性能优良;通过对福斯机械密封的实物分析,我们发现相对其他品牌机械密封,福斯厂密封柔性件使用了材质较为先进的氟橡胶材料,大大提升了设备使用寿命,在动静环(S14/S15)与轴套(S1)及凸缘(S11)的结合上也采用了较为先进的设计理念,其独特的动环轴向补偿弹簧(S16)为一体式,有效规避了多弹簧推力不均导致密封面受力不均的问题,大幅提高了动密封的密封性能及寿命,另外,弹簧座(S17)与动环(S15)间的接触采用了唇形密封圈(S4)进行缓冲,既提高了静密封效率,也有效缓解了动环做轴向补偿时弹簧弹力的冲击。

第5篇:精密机械行业分析范文

关键词:机械设计加工;问题;解决措施

1机械设计加工中存在的问题及其原因

(1)无法充分确保产品的表面质量。机械产品的使用期限及性能与其表面质量有着非常紧密的联系。分析当前情况可知,制作材料的切削用量及其自身性质,为机械产品表面质量主要制约因素。具体分析,机械零件采用韧性越高的材料,那么金属材料就会具备更好的塑性,零件表面也更加粗糙。当选用了塑性材料时,在使用刀具加工过程中,就不可避免会出现塑性变形的情况,再加上零件分离以及刀具切削时,会形成撕裂的效果,最终导致零件表面越发粗糙。同理,当采用脆性材料来制造零件时,在切削材料过程中,就会以碎粒状的形式呈现出来,同样也会加大零件表面的粗糙度。总体而言,材料内部组织结构的变化以及机械零件表面冷作硬化,为影响机械零件物理性能的两大因素。除此之外,在对零件进行加工时,还会出现一定的残余应力,同样会对机械设计加工产品的表面质量产生不利影响。

(2)不具备高水平的加工精度。通过深入分析机械加工的全过程,发现对产品加工精度产生影响的因素通常包括下列几种:采取的加工运动相近或采用的刀具近似而导致误差的发生;机床磨损或存在几何误差,影响到了机械产品的加工精度;在制造刀具及夹具时出现了误差,或是刀具及夹具存在磨损引起误差;在温度过高的情况下,工艺系统发生变形从而导致误差的发生。需要注意的是,工作人员是无法消除机械产品加工过程中出现的误差,科学的做法便是对误差出现的原因展开深入探究,并注意避免误差的再次出现,只有这样,才能提高产品的加工精度,确保产品具备良好的质量。

(3)机械产品的性价比较低。在实际开展机械设计加工时,由于工作人员没有对其中存在的不利因素展开综合考虑,使产品的投入成本过高,而性价比较低。这样一来,就大大降低了机械产品的市场竞争力,导致其无法在市场中占据有利地位。

2机械设计加工中常见问题的解决措施

(1)对产品的加工材料进行科学选择。选择产品的加工材料为机械设计加工非常重要的一个步骤。当工作人员对材料进行科学选择时,可将机械产品的生产成本进行有效降低,同时还能极大程度上促进产品质量的提升,使之充分符合材料对各方面性能的要求。需要注意的是,在选择加工材料时,需全面考虑到材料各项性能及工艺,并与生产工艺及加工方式相结合,仔细对比各种材料,并从中选择出性价比最高的一种。通过科学、合理选择产品的加工材料,不但满足机械产品标准化生产模式的要求,而且大大减少了生产成本的投入,充分促进产品质量的提高,使其在竞争激烈的市场中占据了有利优势。

(2)确保零件加工工序的科学化及规范化。通过采取科学、规范的设计及加工工序,不但能够有效保证零件的表面质量,促进其各项性能的提升,还能减少零件加工成本的投入。而为达到这一目的,机械设计加工人员就需要对加工时间进行严格控制,以免因加工时长过长而影响到零件的质量;与此同时,还需确保一次性加工成功。此外,由于机械零件的作用会受到自身表面残余应力的直接影响,零件表面质量受到的影响会随着最终加工工序及方法的不同而不同,因此,在设计加工时,工作人员就需要确保零件加工工序的科学化及规范化。

(3)尽可能选用合适的零件切削参数及刀具。经实践得知,切削为机械设计加工一系列过程中非常重要的一项因素。具体来说,机械产品的表面质量会受到切削速度以及深度的直接影响,因此,在切削零件时,加工人员就需要对材料与机器的特征进行深入分析,并以此为依据,以合适的速度来开展切削操作,并注意切削深度的合理性。当切削深度合适时,可将加工时产生的积屑瘤数量大大减少,而通过对切削液进行科学应用,还能将切削的力度及温度进行有效降低。此外,产品的表面质量在很大程度上也会受到使用的刀具的影响。考虑到随着材料材质的不同,对产品表面的粗糙度及硬度的要求也会不同,此时就需要选用与要求相符的刀具。

(4)对展开科学、正确的应用。①熟练掌握剂的性能及作用。在将金属材料设计并加工成所需产品时,需借助剂来有效冷却加工零件。其中,剂使用的范围包括零件的切削、轧制以及冲压等多个过程,这种做法不但能有效促进零件表面光洁度以及精密度的提高,将多余的热量驱散,将金属碎屑及时清除干净,而且还能极大程度上延长刀具等设备的使用年限,在减少机械产品成本的投入,促进其加工及生产效率提高等方面,均发挥出了举足轻重的作用。但需注意的是,应当选用、冷却、可清洗、防腐蚀及防锈能力强的剂。其中,剂实现冷却功能的方式是通过将刀具与零件之间的摩擦降低,并借助水质的切削液来散发热量;同时,剂的应用还可彻底清理加工过程中的废弃物,如切屑及金属粉等,从而确保机械产品的质量及精度,这对延长刀具以及砂轮等设备的使用寿命是非常有利的。②对剂展开正确选择。机械设计加工人员在选择剂时,必须对实际情况进行认真分析,并与零件生产及加工操作、工序相结合,最终从纯油性的剂以及水溶性的剂中选择更为合适的一种。在选择剂的过程中,可以参考机床制造厂家的建议,也可与自身工作经验相结合,例如,在采取硬质合金刀具,且以较高的速度来开展切削操作时,就需选用水溶性的剂;而选用高速钢刀具以较低的速度来开展切削操作时,就需选用纯油性剂;当切削液无法有效达到切削的地方时,同样最好采用纯油性金属切削液,其他可视情况采用水溶性剂。当剂的类型确定之后,加工人员还需将零件受到精密度的要求及金属材料的类型等内容纳入考虑的范畴,并对剂的品牌进行进一步选择。通过对剂进行正确选择,确保其性能与加工零件相匹配,可充分促进机械产品精密度以及刀具、机床等设备使用期限的提高,具有非常重要的意义。

3结语

综上所述,随着市场竞争的日益激烈,各大企业纷纷将自身的核心竞争力放在产品的质量上。在机械制造行业中,产品的质量受到机械设计加工过程中各种问题的影响。针对这一情况,企业就需要从自身情况出发,全面、系统地分析加工设计过程中存在的问题,通过对产品的加工材料进行科学选择、保证零件加工工序的科学化、尽可能选用合适的零件切削参数,以及正确使用剂等,从而有效提高产品的质量及精密度,进一步推进企业的发展。

作者:孙慧 周丽萍 单位:湖南财经工业职业技术学院

参考文献:

第6篇:精密机械行业分析范文

【关键词】理念;寿命;校核

1.设计理念

要了解设计机械零件应满足的基本要求:

1.1设计机械零件的基本要求

刚度方面满足设计要求,同时也要考虑寿命,在这些要求满足下要兼顾经济,也不要讲零件设计的比较笨重。例如在机床的主轴箱设计上,就要综合考虑什么因素能直接影响主轴、轴承,主轴箱体应该具体满足怎样的强度、刚度以及抗震性,同时还要考虑主轴箱的制造方法是铸造还是焊接:

(1)铸造工艺,优点就是强度及刚度大、吸振性好,可以大批大量生产,但是制造成本高、周期长。

(2)焊接工艺,优点为制造成本低,周期短,缺点就是焊缝有应力集中,强度有所下降。

1.2机械设计方法

通过书本上的理论设计,通过前人的经验设计,通过做实验来设计。

1.3机械设计的一般步骤

(1)动向预测(2)方案设计(3)技术设计(4)施工设计(5)试生产(4)掌握常用现代设计方法的类型、基本思想。

1.4现代设计理念

有限元分析方法:一种以计算机为基础的分析方法,它是将研究对象变换成一个计算机模型,将这个模型通过一系列的求解,最终得到相应的参数。

优化设计方法:使得在解决复杂设计问题时,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案。

计算机辅助设计:计算机辅助设计(Computer Aided Design―CAD):它的出现使机械设计简化的很多,它可以辅助设计人员就行分析、绘图,节省了设计时间。

2.机械设计的强度校核

在机械设计当中有许多设计环节需要进行校核,在这些校核当中轴的校核、轴承的校核、键的校核。

2.1轴的校核

在设计当中我们要知道轴的结构和支点及轴上零件的力作用点,对轴进行受力分析、绘制弯矩图、扭矩图及当量弯矩图,要对轴上的危险截面进行校核,如果轴的直径不够大,可以进行增大。

2.2轴承的校核

在机械设计当中有一个不可缺少的零件,就是轴承,它的作用可以对轴进行支撑,同时也可以是轴轴向运动,而在轴的选用和设计当中,最好是轴承的寿命和其零件的检修期限相对应上,而轴承的寿命计算公式:

Lh=106/60n(fTC/P)ε

式中:L10──基本额定寿命(106转)。

C──基本额定动载荷。

P──当量动载荷(N)。

fT──温度系数。

n──轴承工作转速(r/min)。

ε──寿命指数(球轴承3,滚子轴承10/3)。

一般的轴承寿命都是根据设计要求来设计的,即不要使用的太久,也不要寿命太短,因为这样可以节约成本,节约材料。

2.3键的校核

在设计当中轴上固定时候最常用的零件就是键,键要在运动当中承受挤压应力,所以在键的设计当中,键的材料是关键,如果在校核当中键的应力超过许用应力,这时候可以改变键长,或者改用双键、花键,也可以对轴的直径加大。

2.4 V带设计

在有些机械设计当中,V带的使用频率是非常高的,因为V带的互换性比较高,还是标准件,成本比较低,还实用,但是带的传动也开始提出更高的要求,需要综合考虑带的实际工况。

根据计算功率p和小带轮的转速V1来选择带的带型,而带轮直径的确定是通过:i=n2/n2的值来确定,式中:n为转速r/min;i传动比。

例如:i=1460/1200=1.22,取小带轮直径为d1=224mm。

小带轮的线速度为:v=Лd1n1/(60x1000)=17.1m/s

大带轮的基准直径:d2=id1(1-ε)=267.8mm(ε为弹性滑动率,取0.02),最终确定d2=280mm。

带轮所需额的基准长度为:d=2a+π×(d+d)/2+(d-d)/4a

式中:d――带轮的基准长度。

a0――中心距。

d1――小带轮直径。

d2――大带轮直径。

3.材料的选择

在机械设计当中最重要的一步就是对材料的选择,而在选择的时候就要知道每种材料的化学成分,而我们常用的材料成分如下:

(1)金属材料分为:一类黑色金属,生铁(含碳量大于2%)、钢(含碳量0.04%―2%)、工业纯铁(含碳量小于0.04%),重金属(铜、铅、锌、臬等),另一类有色金属,轻金属:铝、镁、钛等,贵金属:金、银、铂等,稀有金属:钨、钼、铀、钛,特殊金属材料:形状记忆合金,超塑金属。

(2)钢分为:碳素钢(普通碳素钢Q235),优质碳素钢45,碳素工具钢T7―T13,合金钢:不锈钢(1cr13(410)、2cr13(420)、0cr18Ni9(304)、0cr17Ni12Mo2(316)、1cr18Ni9Ti)。

4.公差的选择

公差是机械设计中及其重要的参数,是使我们设计的产品达到互换性的保障,国家标准将标准公差分为20级,用IT和阿拉伯数字表示为:IT01,IT0,IT1,IT2,...,IT18。从IT01~IT18,等级依次降低,公差值依次增大。具体公差等级、应用条件说明及举例如下:

IT01:用于特别精密的尺寸传递基准,例如特别精密的标准量块。

IT0:用于特别精密的尺寸传递基准及宇航别重要的精密配合尺寸。例如:特别精密的标准量块,个别特别重要的精密机械零件尺寸。

IT1:高精密测量工具特别重要的极个别精密配合尺寸。例如:高精密标准量规。

IT2:用于高精密的测量工具。例如:检验IT6至IT7级工件用量规的尺寸制造公差。

IT3:用于精密测量工具。例如:航空及航海工业中导航仪器上特殊精密的个别小尺寸零件的精度配合。

IT4:用于精密测量工具。例如:检验IT9至IT12级工件用量规和校对IT12至IT14级轴用量规的校对量规,与P4级轴承孔(孔径>100mm)殊精密的孔径。

IT5:用于机床、发动机和仪表别重要的配合。例如:精密机械及高速机械的轴径。

IT6:广泛用于机械制造中的重要配合,配合有表面有较高均匀性的要求,能保证有相当高的配合品质。例如:机床制造中,装配式齿轮、涡轮、联轴器等。

IT7:应用条件与IT6相似,精度比IT6略低,在一般机械制造中很普遍。例如:联轴器、带轮、凸轮等的孔径。

IT8:在机械制造中属中等精度,在农业机械、纺织机械、医疗器械等应用最广。例如:发动机活塞油环槽宽,牙科车头的钻头套的孔与车针柄部的配合。

IT9:应用与IT8相类似,精度要求低于IT8。例如:发动机中油泵体内孔、气门导管内孔。

IT10:应用与IT9相类似,精度要求低于IT9。例如:电子仪表支架上的配合。

IT11:配合精度要求较粗糙,装配后可能有较大间隙。例如:机床上法兰盘止口与孔、滑块与移动齿轮。

IT12:配合精度要求很粗糙,装配后可能有很大间隙。例如:发动机分离杆。

IT13:应用与IT2相类似。例如:计算机、打字机中切削加工零件及原片孔。

IT14:用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如:机床、汽车、拖拉机等工业中未注公差尺寸的切削加工零件。

IT15:用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如:冲压件、木型铸造零件等。

IT16:用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如:打字机中叫铸件尺寸,无线电制造中箱体外形尺寸。

IT17:用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如:塑料成型尺寸公差。

IT18:用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如:冷作、焊接尺寸用公差。

最终通过这些设计方面的要求和步骤最终确定设计参数,通过设计参数绘制产品装配图,在有装配图拆分每一个零件图,通过对零件的工艺、生产、装配,试运行,达到设计要求,这样就可以生产出厂了。

【参考文献】

[1]刘鸿文.材料力学.北京:高等教育出版社,1991.

第7篇:精密机械行业分析范文

关键词 新时期;机械精密度;误差;加工工艺

中图分类号TH161 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0163-02

1浅谈新时期机械精密度加工技术的特点

包括技术的完整性和更加的全球化两个方面,一方面,就技术的完整性来说,我们从整个的制造过程来进行分析,会发现,新时期的机械精密度加工工艺是需要多种不同高科技手段的协调为基础的,同时,该加工技术还是一个更加系统化的过程。另一方面,就更加的全球化来说,随着技术的不断完善和发展,如今全球化的趋势日益严重,新时期的机械加工工艺也免不了受到一定的影响。为此,一个国家只有在自身实力和素质不断增长的前提下,才能确保在世界竞争中的领先地位不动摇。

2浅谈新时期机械精密度加工技术

主要包含了四个领域的内容,一是精密切削技术。以往我们普遍使用的是直接切削技术,该技术并不能生产出来具备较高技术和精度的产品。为此,新时期我们通过精密控制技术、空气静压轴承、微驱动与微进给等技术的使用,来取得车床强度增加、变形减小和吸震功能增强的效果。二是模具成型技术。现如今,磨具加工成型环节已经涉及到了越来越多的领域。而磨具配件的基础是磨具,所以,磨具精度的保证是极为关键的。新时期,我们主要是运用电解加工技术制造的模具来确保其精密度的实现。三是超精细研磨技术。由于我们对于板面的精度要求极为严格(1mm~2mm的范围以内),但是传统的研磨技术并不能很好的满足这一要求,为此,急需我们去寻找一种更为精细的研磨新技术。四是,纳米技术。新时期,伴随着纳米技术的进步和完善,已经能够实现在硅片上布线达到纳米级别的目的。

3影响新时期机械精密度加工的原因分析

在机械加工过程中,很多因素都与其精密度息息相关。其中,主要的误差因素包括了机床的几何误差、工艺系统的受力变形和受热变形几个方面,下面我们通过对这些造成误差的因素的分析和介绍,将对工件加工精密度的提高提供强有力的

保障。

3.1加工原理误差

这主要包含了两方面的内容,一方面是采用近似的加工运动造成的误差。通过理论研究得到的结果是,我们只有在工件或刀具的运动之间建立完全准确的运动联系,才能进一步的完成所要求的工件表面。然而,如果我们完全依照理论原理来进行加工设计的话,就会使一些机床或者夹具变得复杂,这将严重阻碍加工精度的增强,更甚者是根本不能进行了。另一方面是采用近似的刀具轮廓造成的误差。在机械加工过程中,一些地方(复杂的曲面)在使用成型刀面来完成时,我们往往会因为其不能很容易的使刀具刃口与我们想要的曲线相匹配,就直接舍弃这些复杂的曲线,而选择生产成为与之相似的圆弧或者直线来替代,这样做将在很大程度上增加加工原理的误差。

3.2机床几何误差及磨损对加工精密度的影响

就加工中的刀具来说,它们主要是依靠机床来实现其运动目的的(与工件之间的相互运动)。为此,机床的精密度高低直接关系着工件的加工精密度。而能够对机床精密度造成威胁的因素主要包括有,轴回转误差(威胁的是被加工工件的形状和位置精度)、导轨误差(由于导轨在机床中具备着确定机床主要部件相对位置和运动的基准,所以它所引起的一些误差都会对形状精度造成威胁)和传动链误差(是由于传动元件在作用过程中发生的一些磨损现象而对传动链的传动过程造成的一些威胁,它主要影响的是表面加工精密度)。

3.3刀具、夹具的制造误差及磨损

不同种类的刀具的误差,在对加工精密度造成威胁时也是有所差异的。一是一般的刀具只会间接的威胁加工的精度;二是定尺寸刀具的误差仅仅只会让其加工的零件的尺寸并不能达到一定的精密度;三是成形刀具所具有的误差会在一定程度上影响到加工面的形状误差。而就刀具的磨损来说,由于其会对刀具与加工表面的相对位置产生影响,所以,也就相应的会造成被加工零件出现尺寸上的误差。夹具的作用是为了使工件处于更为准确的位置之上,为此,一旦夹具存在制造误差,就会对工件的位置精密度造成一定威胁。

3.4工艺系统受力变形引起的误差

由于工艺系统是具备着一定的弹性的,而在其加工的过程中,一些力的作用都会使系统产生相应变形,这就破坏了工件在制造过程中的正确位置,这就是加工误差的形成过程。该误差主要可以分为两种情况,一是,切削过程中受力点位置变化引起的加工误差。另一种情况是,切削力大小变化引起的加工误差――误差复映。

3.5工艺系统受热变形引起的误差

在机械加工实施过程中,不同热源的作用会使得工艺系统发生一定的热变形。另外,由于工艺系统的热源分布是不一样的,而且工艺系统的整体组成材料和结构也是千差万别的,这就使得工艺系统并不是所有的热变形都是一致的,也就会破坏刀具与工件的位置和运动,产生加工误差。其中,在总加工误差中占据着关键地位的加工误差就要数热变形所引起的了,在40%到70%的范围内。具体的来说,热变形对加工精密度的影响包括,机床热变形、刀具热变形、工件热变形(分为工件均匀受热和不均匀受热两个方面)对加工精度的影响。

4结论

总而言之,新时期的机械加工技术需要精密度加工技术方面要求。并且,随着社会的进步极其对于精密度要求的日益增加,使得我们不得不抛弃以往传统的技术,不断完善我国加工制造业向着世界领先行列迈进的脚步,提高我国在世界工业化发展过程中的地位,现代化的机械精密度加工技术是发展的重中之重。

参考文献

[1]魏剑涛.浅议现代机械制造工艺和精密加工技术[J].中国机械,2014(6).

[2]王庆.机械加工工艺浅析[J].城市建设理论研究,2012(2).

[3]谭淑英.超精密切削微进给系统的研制[D].天津大学,2005.

第8篇:精密机械行业分析范文

关键词:机械设计;机械制造;零件倒角

倒角是机械设计和装配、制造中比较微小的一部分,很多设计人员都不能正确认识并处理好倒角。但是从机械设备使用运行状况来看,经常由于倒角问题给机械运行安全造成影响,导致机械运转不灵活。本文主要对机械设计和制造中零件倒角相关问题进行探讨,希望可以给相关研究人员提供参考。

一、零件倒角的类型和作用

人们习惯按照倒角角度或倒角进度对其进行划分。第一,根据倒角角度可以将其划分为45°倒角和非45°倒角两种类型。45°倒角经常用2×45°表示;非45°倒角可以利用3×60°或2×60°表示。第二,根据零件在使用中的精度划分。可以将45°±1°类型的零件倒角定义为精度要求较高的零件倒角,相反则为精度要求低的倒角。

从倒角作业方面分析,正确合理的设置零件倒角,既可以发挥出零件倒角的作用,还可以保证以下工艺特性:首先,发挥了劳动职能,去除了零件毛刺,保证了机械人员操作过程中的安全;其次,节约了零件装配时间,保证了零件装配质量;再次,发挥了密闭零件的导向和减阻作用,保证了零件质量;最后还可以实现控制阀门、操作阀门的密闭性要求。

二、分析机械设计与制造中零件倒角问题

(一)机械设计中零件倒角相关问题

机械设计中零件倒角相关问题主要表现在以下几个方面:第一,倒角选择不合理。很多刚入职场的人员由于经验不丰富,还没有正确认识到各种零件倒角的联系和区别,导致零件倒角选择不合理。例如,给液压油缸内腔中进口位置选择零件倒角的时候,没有经验的人员经常将其选择为45°或60°倒角。在实际作业中,经常由于倒角选择不合理出现各种问题。为了保证零件倒角值选择正确,必须加强人员知识学习,了解各类零件倒角的作用,零件性能和装配特点,保证设计质量;第二,标注不合理。机械设计对零件标注具有明确规定:可以直接标注的零件倒角,不应该利用间接标注方法标注;利用直接标注可以不反复进行零件倒角计算。利用上述方法提高倒角标注的精确度。

(二)机械制造中零件倒角

从机械制造角度上分析,可以将零件倒角制造作业实施过程中存在的问题划分为以下几部分内容:第一,在机械制造作业与实际操作过程中,经常会在零件加工过程中出现倒角零件执行零件操作等问题。一些机械操作人员装配零件的时候,经常会出现液压缸内部装O型圈、油封等问题;第二,很多机械作业实施中经常发现零件倒角角度和实际制造设计图纸偏差等问题。经过分析发现,此种问题的产生,主要在设计图纸中,将直接标注的零件倒角经常在机械制造中将其作为间接标注倒角零件加工应用,产生了严重的误差;第三,加工精度方面的问题。机械零件加工中对诸如安全阀等的零件倒角角度具有严格要求。但是由于机械制造作业工艺要求不严格,导致加工完成后的零件较粗糙,不能符合零件精细度要求,零件倒角密封性不要,出现了液压缸泄漏或使用寿命低下等问题。以上几种问题只影响机械制造中的主要问题,如果合理解决此类问题,将提升机械零件整体稳定性,对零件长期使用具有很大意义。

三、孔口倒角操作工艺分析

孔口倒角工艺选择是孔口倒角相关工作顺利进展的基础,必须加强孔口直径考察,结合实际操作选择合适的孔口直径,保证施工工艺,提高施工质量。相关研究人员可以在充分了解孔自身装配关系和孔口倒角技术的基础上,选择比较具有优势的工艺操作方法,保证孔口倒角的稳定性,提高孔口倒角质量。从实际分析可知,在各种先进技术的支持下,有关孔口倒角的工艺如下所示:

(一)孔口锪钻倒角工艺方法分析

从使用锪钻钻孔倒角实际作业来看,钻床是使用较多的设备。通常完成孔口加工操作后,必须利用锪钻技术对倒角进行处理。孔口倒角方式已经成为较常见的工艺操作方法之一。利用锪钻钻孔倒角工艺具有以下几方面特点:第一,孔径基本直径在φ65以下;第二,孔口倒角加工的粗糙度必须在Ra6.3以上g;第三,制造与加工过程对孔口倒角高度要求不严,基本为未标准状态;第四,进行孔口倒角实际作业中,可以实现孔口毛刺和尖角去除的目的,需要注意的是,密封性要求较严格的孔口倒角作业,在实际设计中对倒角角度和倒角粗糙度有严格要求。所以可以经常利用常规锪钻工艺操作后,还要在其基础上,使用专门的铰刀工具对其进行修正处理。

(三)孔口车削倒角工艺方法

车削是现阶段孔口倒角加工工艺操作中最常见的一种工艺操作方法,具有使用范围广的优势。此种操作工艺最明显的特点就是可以在将孔道倒角粗加工粗糙度范围控制在Ra0.4~Ra12.5。简而言之,利用车削倒角工艺对孔口倒角进行加工处理时,会存在进刀方向的差异性,可以按照工艺方法将其划分为以下几种类型:轴向进刀加工工艺;双向刀加工工艺;径向进刀加工工艺三种类型。在实际应用中,应该根据孔口倒角库单独和粗糙度决定。双向刀加工工艺需要利用直接插补方式满足加工倒角角度要求;轴向和径向需要在进刀工艺作用下,利用取刀具切削刃角度附和的方式实现,保证孔口倒角加工质量。

结束语

本文主要对机械设计和制造中的零件倒角进行分析,对零件倒角涉及的相关问题进行了介绍和说明,并以孔口倒角作业为例,介绍了孔口倒角工艺方法。从本文分析可知,倒角虽然是机械设计和制造中比较小的一部分,但是对整体机械设计和制造质量具有很大影响。如果不能正确处理好设计和制造过程中零件的倒角问题,就会影响机械设备使用年限。希望本文的分析可以给相关研究人员提供参考。

参考文献

[1] 叶丹.关于机械设计与制造中零件倒角问题的研究[J].科技致富向,2013,(10).

[2] 朱耀武.关于机械设计与制造中零件倒角问题的研究[J].科技展望,2015,(03).

[3] 梁立新.机械设计与制造中的零件倒角研究[J].现代商贸工业,2012,(08).

第9篇:精密机械行业分析范文

【关键词】大型养路机械;零配件;加工工艺

0 前言

随着铁路大型养路机械的快速发展,它已经改变了铁路人的生产方式、管理模式乃至文化内涵。大型养路机械化水平已成为衡量各国铁路现代化程度的重要标志之一,中国已经成为大型养路机械的制造和使用大国。

大型养路机械既要符合铁路机车运行的基本要求,更是要实现它自身养护设备的主要功能。因此,铁路大型养路机械的构造比机车复杂许多倍,通常采用各种不同截面的金属材料经机械加工,焊接形成整个车体及工作装置承载结构,这些金属材料都是车体结构的重要构件。金属材料机械加工是车体制造工艺过程的重要工序,加工的零配件一般比较复杂,加工部位多,加工时间长,需用各种型号的机加工设备,而其中一些形状怪异、薄壁、超大型零件的机械加工更给大型养路机械的制造带来了很大的挑战,因此研究大型养路机械零配件的加工工艺技术,解决大型养路机械制造过程的难点问题,对保证大型养路机械的质量,提高生产效率具有很重要的意义。

1 机械加工简介

机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件的温度状态o分为冷加工和热加工。一般在常温下加工,并且不引起工件的化学或物相变化o称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工o会引起工件的化学或物相变化o称热加工。热加工常见有热处理o煅造o铸造和焊接。冷加工按加工方式的差别又可分为切削加工和压力加工。切削加工就是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。通常情况下,大型养路机械零配件的机械加工指的是切削加工和热处理。

2 大型养路机械加工技术的发展方向及趋势

为了适应铁路大型养路机械向设备高效化、性能优异化、品种多样化、产品系列化、工作智能化、作业环保化等方向快速发展,大型养路机械加工技术也会做出相应的发展才能满足生产制造的需要。

2.1 精密超精密方向发展

加工精度的不断提高对提高大型养路机械产品的性能、质量和可靠性,改善零件的互换性,提高装配效率等都具有极其重要的作用。精密和超精密加工在尖端技术和现代武器制造中占有非常重要的地位,必将是大型养路机械加工技术发展的最主要方向之一。

2.2 自动化方向发展

自动化是先进制造技术的最重要部分之一,是机械制造业的发展方向。对大型养路机械制造来说多功能多工种的综合加工中心的形成,开始逐渐取代了常规的模拟控制技术。由于该技术易于控制、可靠性好、精度高等优点 ,也会大大加快大型养路机械的发展。

2.3 高速、超高速加工方向发展

切削加工技术是机械加工应用中最常用的手段之一,而高速、超高速则是对切削加工技术的一项重大挑战,也为大型机械加工技术的发展提供了方向。高速加工技术不仅可用于加工普通钢、铸铁、有色金属材料,还可用于加工各种高强度钢、高合金钢、钛合金钢和纤维强化复合材料等难加工材料。

3 大型养路机械零件机械加工工艺

3.1 回转面加工方法

每一种大型养路机械回转零件面都有很多加工方法,具体选择时应根据零件的材料、毛胚种类、结构形状、尺寸、加工精度、粗糙度、技术要求、生产类型及生产条件等因素来决定,以确保加工质量和降低生产成本。

1)回转面加工技术的要求

回转面的技术要求包括:尺寸与形状精度;位置精度;表面质量。

2)回转面基本加工工艺

3)典型回转面工艺方案分析

大型养路机械捣固系列车型的提轨夹钳螺纹套机械加工工艺。

夹钳螺纹套(见图2)材质为45#钢,为常用中碳调质结构钢,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。

螺纹套加工精度的高低,是控制其上下两端内孔同心度及与轴承外圈安装台阶平面垂直度的关键因素。夹钳螺纹套在捣固车作业施工中,既要在恶劣的环境中又要承受较大的作用力,故需粗精车加工分开,采用数控车床、磨床等提高加工精度,同时进行相应的热处理提高材料理化性能,具体加工工艺流程见图3。

3.2 孔加工方法

1)孔加工的技术要求

孔加工的技术要求包括:孔的尺寸与形状精度;孔的位置及表面精度。

2)孔加工基本工艺

孔常用的各种方法的加工工艺流程(见图5),加工工艺选择的基本原则见表1。

3)典型孔加工艺方案分析

DC-32捣固车捣固框支承体孔机加工工艺

捣固框架(见图6)是将捣固装置和主车架装配起来,让捣固装置实现横向移动和垂向运动,完成捣固功能的装置。支承体是承受整个捣固装置的受力部件,因此支承体孔加工精度的高低直接影响到捣固车的作业性能和使用年限。

由于支承体与捣固框是通过焊接连接成一体,或多或少都会产生焊接变形,当进行支承体孔的机加工时,为了保证支承体1和支承体2的孔中心轴形位尺寸满足设计要求,需进行装卡(见图7)找出两孔实际坐标后,才能进行下一道加工工序。具体加工工艺流程见图8。

3.3 平面加工方法

1)平面加工的技术要求

面加工的技术要求主要包括:形状精度;位置精度、尺寸精度以及平行度、垂直度等;表面质量等。

2)平面加工基本工艺

3)典型平面加工艺方案分析

高效振动筛框架支座平面机加工工艺工装设计

高效振动筛(见图10)是为了满足清筛机向高效化发展而设计的,高效振动筛改变了传统的振动方式,在增大振动筛振幅的同时,有效避免振动筛与车架产生共振,从而大大提高了清筛的效率。

为了实现振动筛的功能,只能进行焊后机加工,才能保证振动筛框架4个支座的平面度和安装孔的对称度。但由于振动筛框架超长,现有机床无法加工,只能设计专用工装(见图11),对其进行焊后机加工,才能保证支座平面所有的设计要求。

4 结束语

通过对机械加工及大型养路机械加工发展趋势的简要论述,着重对铁路大型养路机械零件机械加工基本工艺分析及典型工艺工装设计,及时有效地解决大型养路机械制造过程中的零件加工难题,保障了大型养路机械的图纸设计要求和生产工期要求,在生产中发挥了巨大作用。

【参考文献】

[1]林建华.现代机械加工技术与应用[J].中国高新技术企业,2008(2).

[2]施晓芳.数控加工工艺[M].北京:电子工业出版社,2011.6.

[3]官邦贵,刘颂豪.激光精密加工技术应用现状及发展趋势[J]..激光与红外,2010(03).