时间:2022-05-06 03:46:58
序论:在您撰写机械加工工艺论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
在制造业中,机械制造占据了很大一部分,尤其是当今社会,可以说几乎所有的制造都是机械加工而成的。因此,机械制造业在我国市场占据了主要的地位,机械制造业在国民经济当中为国家供应了装备,它的发展对国民经济的发展有着很大的影响。我国的制造业为国民经济的发展贡献了很大一部分的力量,并且成绩斐然。可以根据机械制造业的几个主要的部分分析一下,以此来看它的发展现状。
1.1基础设施与设备
在机械制造业之中,制造专业的设备与仪器的加工对加工的水平有着重要的作用。可是,事实上我国对很多精密的设备零件并没有自主的知识产权,主要依靠的是进口,这对国内制造业有着极大的限制。对比日本、美国等发达国家,我国在制造技术和加工工艺上有着巨大的差距,正是因为这种机械加工工艺的落后,造成了我国机械加工的效率低下,生产的质量也比较差。
1.2制造加工工艺
当今社会,电子技术和信息技术都由于科技信息的发达而得到了快速的发展。机械制造业也越来越关注科技信息的应用。近几年来,提起中国制造,人们往往把他与假冒伪劣或是质量没保障相联系。产品质量往往是和机械加工工艺相联系的。因此我国应当加大对于新型和高科技技术的加工方法的扩大应用,努力使制造加工水平得到良好的提高。
1.3智能与自动化工艺技术
计算机技术的日益发展,使得制造工业中的自动化的程度得到了充分的提高。发达国家已经基本实现了机械制造工业的自动化与智能化以及集成化产品制造。可是,在我国只有极少数的大型机械加工企业达到了国际的水平,而大部分工厂仍旧是以传统的制造工艺进行生产的。
1.4生产与管理部分
制造工业发达的一些国家对于机械加工的管理都是通过计算机进行远程管理与操控的,相对于我们国家只有极少数的企业应用计算机进行辅的管理之外,剩下的大多数中小型企业依然是处在经验的管理阶段。我国的大部分机械加工企业的管理都是管理水平较低,市场开拓的能力弱,竞争能力低下。
1.5核心技术与开发
自从中国进入世界贸易组织之后,虽然大量对外招商引资,可是在引进先进装备的同时,核心技术却是过不去的一道坎,始终难以把握。根据相关数据说明,对外来技术的依赖性居然高至50%,对于这个比例,发达国家却只有30%以下。国防企业是一定要有自己的核心技术,国防技术的依赖性对于国家的安全性是一个很大的威胁。现在世界格局发生了转变,中国是一个全球性的制造大国。但是因为核心技术的不足以及自主知识产权的缺乏,致使我国的制造加工业处于国际价值链的低端。除去以上分析的几个问题,国家的政治政策与宏观方针,创新能力以及人才的培养方案等等,对我国的机械制造与加工工艺都有着一定的影响。文章从机械加工工艺的流程和优化进行重点分析。
2机械加工工艺的优化研究
为使机械加工更好的适应现代市场的转变,机械加工真要面对一个巨大的改革,而对于机械加工工艺的优化就成了中小型企业的选择。要想要优化加工工艺,需要从以下几点考虑:
2.1了解机械加工工艺发展中出现的问题
对于机械加工工艺中的问题在上文中已有提到,现阶段最主要的问题就是如何提高我们自主创新的能力以及对于核心技术研发的能力和怎样提高我国制造工艺信息化的水平。
2.2优化工艺流程建立在提高效益的基础之上
对引进先进的设施设备注重看待,淘汰掉落后的加工工艺。通过对原材料形状、性能、材质等进行相应的改变与优化,成为更加优良的成品的过程就是加工工艺的优化。新的工艺主要的一点就是要提高生产的效率降低制造的成本。用新进的科技技术,运用新的装备是优化工艺的最有效的路径。对技术人员研发产品过程中的知识产权进行保护,对技术人员的待遇进行合理提高。我国在机械加工上通常是缺少原则的,存在普遍的仿制加工的现象。对于知识产权的维护几近于无,这不仅是损害了发明者的利益,还禁锢了机械制造工艺的发展,大大打击了制造工艺者的创新工艺的积极性。国家应该制定相关政策,打击技术盗用,维护技术人员的利益。
3对于制造工艺成本的优化
主要内容:①对工艺材料进行合理的选择,材料本身的性质,如硬度、性能、可加工性等对于机械制造工艺都有一定的影响;②对于金属材料的切割尽可能减少,这样做不仅节约了时间,同时也减少了原材料的浪费,但是减少的程度与实际加工要进行优化比对,做到综合最佳;③降低加工的难度。因为机械加工工艺的操作与工具的一些限制,有的形状难以加工。因此要尽可能的把难度降到最低,但是还是要做到符合要求。
4结束语
关键词:三维建模;车床刀架转盘;机械加工;设计;优化
随着我国科学技术的不断进步,我国在机械制造行业所取得的成就也越来越多,车床刀架转盘作为普通的车床刀架的核心零件,它具有造价成本高以及图纸设计构成的体系非常复杂,而且对于这种零件的加工精度非常高,需要的工序也很多等特点。加工车床刀架转盘的设备主要是车床,但是使用的大多数还是传统的二维纸质工艺,在生产的加工阶段,操作的工需反复的查阅相关的资料以及车床刀架转盘的图纸,而且对于车床刀架转盘的操作熟练的人员也非常的少,因此做好对加工转盘的工序进行优化设计的工作就很有必要,从而提高企业的经济效益。
1对于车床刀架转盘零件进行三维建模
对于车床刀架转盘的三维立体建模是通过度对各种方法的结合,制作出不同类型的三维物体形状以及真实环境的过程。对于三维数字化工艺的设计是通过以车床刀架转盘的模型为载体,在进行综合的考虑制造资源以及对产品的制造工艺流程的基础上进行定义,用来控制以及实现可视化表达零件的整个制造过程的数字化模型,从车床刀架转盘的特征角度看,所有的产品零件都可以看成是通过一系列的简单特征所以组成。对车床刀架转盘零件的三维建模的过程中,也就是对很多特征进行叠加,或者是相交和切割的过程,三维工艺的建模过程就是对加工特征以及特征之间的关系进行组织的控制过程。通过对车床刀架转盘零件的图纸进行分析,运用相关的转盘三维模型进行具体的绘制工作。通过打开三维模型的软件,新建对话框进入车床刀架转盘建模环境,再插入车床刀架转盘的图纸,进入草图的环境进行相关的绘制工作,在进行回转命令,进行对回转特征的创建工作,再进行相似的方法绘制其他的零件草图,然后进行零件相关的拉伸特征的设置,除了这些之外还要注意对车床刀架转盘零件的细节特征创建。
2对于车床刀架转盘的机械加工工艺规程的设计
2.1对车床刀架转盘加工的要求进行分析
对车床刀架转盘的零件图进行详细的分析,对相关的零件的尺寸精度以及位置精度的要求进行充分的了解,比如零件的表面粗糙度和燕尾导轨面以及对称度等,相关的精度要求非常高,对相关的零件部位的精度要求分析可以看出导轨面是转盘零件最为关键的加工表面。
2.2对车床刀架转盘的零件图的检查
车床刀架转盘的零件图包括主视图和俯视图以及侧视图,通过采用局部剖视或者半剖视的方法,可以对转盘零件结构表达的更加清晰以及对转盘零件的布局更加的合理,注意对转盘的有关尺寸进行标注,注意对相关的形状精度以及位置精度进行详细的标注,而且要保证标注的统一性以及完整性,确保转盘零件符合国家的相关标准规定,通过对转盘零件的各项技术要求的可行性进行确定,保证了转盘零件设计的合理性,从而为转盘零件的组织生产以及机械加工工艺技术做好充分的准备工作。
2.3对转盘零件生产类型的分析
根据相关的公式以及企业的生产条件进行确定车床刀架转盘的年生产量,结合车床刀架转盘质量的分析,以及对加工工作各种零件的生产类型的数量和工艺的特征进行考虑,从而可以确定出车床刀架转盘的生产类型为中批生产。
2.4确定转盘零件机械加工的工艺流程
通过对转盘零件的零件图进行分析可以得出,转盘长度以及宽度等的设计标准,还有转盘高度的设计标准以及燕尾面的粗基准,对各端面根据相关的基准进行加工,再采用一面两孔的定位方式进行加工其他的表面,从而确定出车床刀架转盘的机械加工工艺的设计流程。
2.5确定相关的设计设备
通过对车床刀架转盘的机械加工工艺的方案以及各种方面加工的方法进行分析,结合对车床刀架转盘的最大轮廓尺寸和加工精度的考虑,进行对加工机床的选择,以及对各种刀具和量具以及夹具的选择。
2.6制定零件机械加工工艺的规程
通过对上文的论述结果的分析,进行车床刀架转盘的机械加工工艺各项要求的制定,制定的车床刀架转盘零件的机械加工工艺的规程是企业组织车床刀架转盘进行生产工作的标准,是整个车床刀架转盘机械加工工艺规程优化设计工作的重要环节之一。
3结束语
车床刀架转盘的三维工艺项目能够大大降低企业的成本,从而增加企业的经济效益。企业的精益化生产才符合现阶段时代的发展,才能够紧紧跟随智能化制造的步伐。在对车床刀架转盘的机械加工工艺规程的优化设计过程中,要做好对于零件的分析以及研究工作,通过对车床刀架转盘零件的机械加工工艺进行优化设计,制定好相关的零件机械加工工艺规程,才能缩短零件的生产周期,从而降低制造的成本以及提高了零件的精密度,对提高企业的劳动生产率以及降低劳动的强度都有着重要的作用。
作者:张克盛 单位:甘肃畜牧工程职业技术学院
参考文献:
1.1工艺系统的几何精度对加工精度的影响工艺系统主要包括机床、工件、刀具和夹具等。工艺系统的几何精度会影响到零件的加工精度。首先是机床的影响,由于机床自身制造时会存在误差,加工出来的零件的形状以及位置精度便会不足。然后是刀具的影响,因为刀具加工时直接与工件接触,时间长了,刀具的磨损便会十分严重。还有是夹具的影响,在零件加工过程中,需要将零件进行固定后才能进行加工,这时就需要使用夹具。夹具的误差主要有以下几个方面:一是夹具本身的制造误差,二是使用过程当中产生的定位误差和安装误差,三是长期使用后的磨损误差。刀具出厂时由于制造工艺的问题自身也可能存在一定的误差,但是这种误差可以通过机床的调整而进行调节。因此对于加工零件来说没有直接的影响。在整个系统当中,为了将零件进行有效的固定,使其保持和刀具之间一定的位置,这就需要使用夹具,夹具的误差主要包括出厂时的制造误差以及在使用过程中产生定位误差以及安装位置不准确造成的误差。
1.2工艺系统的热变形对加工精度的影响
1.2.1工件热变形对精度的影响一般来说工件热变形在精加工中影响比较严重,特别是长度长、而精度要求高的零件。为减少这些误差可以采取的措施:在切削时使用充分的切削液减少表面升温。也可采取误差补偿法:在装夹工件时使工件表面产生微量的夹紧变形,以此来减少切削时工件单面受热而拱起的误差,或降低切削用量以减少切削热和摩擦热,也可以采用粗加工后停机以待热量散发后再进行精加工。2.2.2刀具热变形对加工精度的影响主要由切削热引起的。连续切削时,刀具的热变形在切削初始阶段增加很快,随后变得较缓慢,经过不长时间后便趋于平衡状态。为减少热变形应合理选择切削用量和刀具的几何参数,并给予充分的冷却。
1.2.3机床热变形对精度的影响机床在工作过程中,受到内外热源的影响,各部分温度将逐渐升高。由于各部件的热源不同,分布不均匀,以及机床结构的复杂性,因此各部件的温升不同,而且同一部件不同位置发生变化,破坏了机床原有的几何精度而造成加工误差。对机床热变形我们可以从以下几个方面进行解决:一是减少产热,从此角度出发可以隔离热源或者改善热源降低产热;二是增加散热,从此角度出发,可以采取合适的冷却方法,充分吸收加工过程中散发的热量;三是控制环境温度恒定,或者使机床加速达到热平衡的状态,从而减少机床热变形对加工精度的影响。
1.3工艺系统的受力变形对加工精度的影响工艺系统在进行高强度的加工过程中会受到各种力的作用,在长期的受力状态下,工艺系统会发生轻微的变形。工艺系统的刀具等部件的相对位置是在设备静止的情况进行调整的,而随着工艺系统受力变形,这就会导致刀具等部件的相对位置发生变化,使得切削过程当中刀具的运动轨迹也出现相应的改变,从而导致加工精度下降。针对这种原因引起的加工误差,可以通过降低整个系统的受力来完成。早实际的操作过程当中可以采取以下几种方式:第一,增强整个工艺系统的刚度,从而有效地提升对外力作用的抵抗。第二,降低工艺系统的载荷,从而防止出现变形。
2机械加工工艺对加工精度的应用办法
2.1解决加工精度内在因素的办法可采取一定的补偿技术来对,设备出厂本身所带的误差、使用中的因磨损产生的误差进行控制,来确保构件误差在实践中,能达到其可接受的范围之内。正常来看,在高精度的机床设备系统中,其会配置有相应的误差补偿控制构件,使用单位以及工作人员能够根据加工需求对其做一定的矫正。可采用:(1)一些专业的矫正软件,来专门用作机床各构件磨损的技术矫正,一般的普通机床而言,其磨损校正只有通过参考校正尺数据、手动操作设置补偿螺母来实现系统及构件的误差补偿;(2)在实际的生产实践中,可输入相应的补偿数据,再由软件自行运行,便可实现参数的修改;(3)采用软件编程,例如:CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM等PLM软件产品。选择【加工】―【其它加工】―【铣螺纹加工】命令,一般包括:粗加工第一刀、粗加工第二刀、粗加工第三刀、粗加工第四刀、精加工、程序结束、宏程序名、起始高度、终止深度、螺距、循环等11的步骤,并根据所加工的螺纹填写好加工参数。
2.2解决加工精度外在因素的办法可通过调整工艺加工系统的受力,来对被加工零件精度进行把控,从而使整个系统的受力均衡。具体的做法主要有:(1)改造工艺系统本身相对薄弱的构件及部件进行改造,来提升工艺系统本身的刚度,提高系统对外部受力的抵抗性能,切实防止加工系统因受力而发生形变,导致加工误差。(2)可通过缩短整个工艺系统的载荷量,减少系统外力的大小,从根本上实现设备的变形预防。(3)机械加工工艺系统在运行中会产生导致系统发生形变的热应力、切削应力。因此,为减少热应力,一定要对热加工的零件进行退火处理,严格避免粗加工所产生的额外应力,确保工作零误差。
3结语
机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作,然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变,进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程,该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容,即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型,即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准,生产出来的机械零件的精度就会很低。因此,在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响,比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。
2机械加工工艺对加工精度影响的因素
机械加工工艺整体来讲是一个非常复杂的过程,涉及到的工艺条件有很多,进而造成影响加工精度的因素很多。如机械机床本身在几何精度上存在误差,加工的方法存在的偏差,工艺过程使用的磨制道具存在磨损误差等。下面分析机械加工工艺对加工精度影响主要因素。
2.1几何精度造成误差几何精度误差对加工精度有非常大的影响,在几何精度中机床本身的误差是最重要的误差因素,因此几何精度对于整个的加工过程有较大的影响。这其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由机床进行控制的,而且能够制造出各式各样的工程零件。若是机床自身在制造工艺上存在问题,很容易引起主轴发生偏差,进而引起零件的尺寸或者是性质出现很大的问题,造成零件的精度降低。若是由于制造工艺差的原因,很容易引起导轨误差的现象。机床的许多移动部件其位置主要是由导轨控制的,若是导轨出了问题,加工工艺就会出现严重的问题。
2.2受外力发生变形外力对于机械加工的影响主要包括两个方面的内容。即工艺系统受到的外力影响以及其他多余应力的影响。其中工艺系统受到的外力影响是主要因素,工艺系统主要包括工件、机床以及夹具等,在切削加工工艺时,会受到切削、夹紧力和重力三方面的影响,能够使其产生一定程度上的变形,进而会使在静态位置上的刀具或者是工件的几何形态发生变化,同时刀具的形态也会产生一定的改变,这样一来就会产生一定的误差范围。若是真的遇到上述的情况,采取的可行的办法是尽量减轻整个系统的受力程度,进而来有效地减小误差。进行实际操作时主要有两种对应方法,其一是工艺系统强度的加强,进而能够有效的抵抗外来压力的损坏;其二是尽量减小系统的负荷,以避免变形现象的发生。根据木桶效应,需要考虑的是系统最脆弱部件的承受力度,进而能够有效的防止变形的发生以及误差的产生。另外一方面就是多余应力的影响方面,多余的应力也能够使工艺系统产生很大的变形,而这一变形主要是由于加工切削和热处理等,在不受外力的情况下也能使系统发生变形。这就需要对加工工艺进行深层次的受力分析,要尽可能的使受力变形的程度降到最低限度,进而保证工艺的加工精度。尤其是在实际操作中,操作人员负责的是提高系统的刚度,进而减少载荷,才能有效的提高加工精度以及生产效率。
2.3加工过程中热变形第一,加工过程产生的热量。在机械零件的加工过程中,会产生很大的热量,然而产生的各种形式的热量都会对零件的加工过程产生或多或少的影响,进而影响工艺的加工精度。由于不同的热量会引起热变形并使刀具和机件之间的关系发生变化,甚至受到严重的破坏,进而导致零件的加工精度下降,使加工系统产生严重的误差。第二,刀具产生热变形。不仅在整个的加工过程中会产生很多的热量,还会对精度有很大的影响,因此,刀具的热变形也会影响零件的加精度。特别是在初级阶段进行切削的时候,这一变形会很快发生,但后来会越来越慢,经过一段时间以后就会趋于平缓。第三,机床发生热变形。机床的热变形对于精度也会产生很严重的影响。特别是在机床的工作过程中,由于受到内外热源的影响,系统的各部分温度会逐渐地升高。但是,各部件受到的热源不同,并且分布不均匀,而且机床的结构较复杂。所以,机床不同部件的温升不同,有时同一部件的不同位置处的温升也有不同,进而就会形成不均匀的温度场,造成机床各部件之间的相对位置发生很大的变化,进而破坏了机床的几何精度,产生了严重的加工误差。另外,不同类别的机床的热源也有很大的不同。另外,车床类机床的主要热源有主轴箱,包括轴承、齿轮和离合器等,由于摩擦作用会使主轴箱以及床身的温度有所上升,进而造成了机床的主轴抬高或者发生倾斜。大型机床温度的变化也会产生很大的影响,温差的影响也是很显著的。因此减少误差是关键,主要的方法有以下几种。其一,将热源与部件之间隔开。如可以将热源与主机分别放置,另外,也可以通过一定的作用来减少摩擦的发热。其二,要加快机床系统的热平衡速度,进而能够更好的掌握系统加工精度。其三,可以采用科学、合理的机床部件结构进行装配基准。其四,可以强制使其变冷的效果。
3结束语
水射流切割是利用高压、高速液流对工件的冲击作用去除材料来实现对工件的切割。高压水射流切割技术是以水作为携带能量的载体。用高速水射流对各类材料进行切断加工的一种方法。工作时,首先通过增压器将水压升到300~1 000MPa ( 动能转变为压力能),然后使高压水通过直径为0.1~0.6 mm的喷嘴,以2~3倍声速喷出(压力能转变为动能)。当水射流冲击被切割材料时,如果压力超过材料的破坏强度,即可切断材料。喷嘴常用人造宝石、陶瓷、碳化钨等耐磨材料制作。
该加工方法分为两类:一类是以水作为能量载体,也叫纯水射流切割。它的结构较简单,喷嘴磨损慢,但切割能力较低,适于切割软材料;另一类是以水和磨料(磨料约占90%)的混合液作为能量载体,也叫磨料射流切割,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的压力可以大大降低,并极大地拓宽了切割范围,但喷嘴磨损快,且结构较复杂,适于切割硬材料。磨料射流切割根据磨料加入的方法又分成前混和后混两种。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均匀混合,之后在高压下水和磨料从喷嘴中高速喷出,磨料和水流具有相同的压力和速度,但实现有一定难度。后混磨料射流切割磨料,80~150(压缩空气和泵)水射流切割加工工艺与传统的火焰切割及等离子弧切割工艺相比,具有以下优点:
1.切割精度高
使用超高压水切割可提供良好的切边品质,所加工物料无裂缝,无毛边,无浮渣,且切口小,切口平整,不产生热效应、加工硬化和应力,切缝可以达到很高的精度。
2.切割范围广
超高压水切割工艺适应性强,切割范围广,既可以切割花岗岩、玻璃、钢材及钛合金等硬质材料,又可切割布料、纸板、皮革等软材料及易变形材料等。
3.切割效率高
水射流切割加工工艺切割的速度快,生产效率高。
4.高度弹性化
从简单到复杂的图形不仅切割速度快而且切割容易。它除可切割直线、斜线、圆弧线外,还可切割地图、各种复杂图形等。
5.操作简单
水射流切割加工不仅操作方式简单,而且程序的编辑也很容易,具有“可切割任何设计或是创意之图
形”的可用性。
6.成本低
水射流切割加工工艺以水为介质,并且零配件的使用寿命很长,这样就可减少停机的时间并降低成本。
7.安全性
水射流切割加工时不会产生灰尘及有毒气体,可提供一个清洁及安全的操作环境,并提供全面的安全设施。
综上所述,与传统的切割工艺相比,水射流切割更具有切缝窄、切口光滑平整、无热变形、无边缝毛刺、切割速度快、效率高、无污染、操作安全方便和成本低等特点。
三、发展现状
1968 年,美国密执安大学教授诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。1971 年,利用该技术对做家具的硬木进行射流切割获得成功,引起了国际关注。80 年代,美国又率先把水磨料射流(AWJ)切割技术推进到了实用阶段,使切割对象更为广泛。高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工艺,因此材料的物理、机械性能及材质的晶间组织结构不会遭到破坏, 且免除了后序加工。尤其对特种材料, 如钛合金、碳纤维材料等, 其切割效果更无法比拟。目前,已有3 000多套水射流切割设备在数十个国家的几十个行业中应用,可切割500 余种材料,其设备年增长率超过20%。
,水射流发展迅速,、日本国际水射流学会(WJTA)WJTA还组织编写了等书, 使得目前从40德国、瑞士、英国、法国、加拿大、澳大利亚、印度、韩国、新加坡等。
我国的水射流技术起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于矿业运用与开发,压力为中高压水平, 直到80 年代才开始引进超高压水射流设备, 仿制与研究相结合, 用于加工航空复合材料及钦板等, 与此同时国内船舶系统也研制开发中高压系统用于清洗、除锈等舰船的修配工作。80年代后期和90年代初国内自行研制成功了超高压水切割系统设备, 并具有自己的特色和优点, 但是在推广应用及进一步改进提高上工作还做得不够, 未能形成美国式的一条龙服务的良性循环。我国目前已有许多单位研制开发过(出)产品及正在研制开发与应用水射流切割技术与设备。
国内的水射流学术活动也较多, 已举办过三届全国喷射技术会议、八届水射流技术讨论会, 而且几乎每届的相关国际会议都有中国学者参加。我国众多学者为水射流技术做了大量工作, 并取得了许多较高水平的成果。在高压水射流切割设备方面, 我国也具备设计与制造实力。某些国产设备的指标已达国际先进水平。我国目前水射流切割技术应用还不很广泛, 并未引起应有的足够重视, 还没有一家汽车厂采用, 这不能不说是一种缺陷, 这也正是其推广与提高的障碍。
水射流切割技术发展趋势可以概括为以下几个方面:
1.主机设计日趋完善。如主机的超高压、大功率化。目前水射流的压力已超过500MPa。主机的超高压、大功率化等研究与开发十分活跃。设计工作压力更高
的、更加稳定的高压系统是当前研究热点之一。如国外的高压部分设计有2个高压发生器。其中一个高压发生器工作,另一个高压发生器备用。2个高压发生器交替工作,可以保证机床连续工作;其完善的自动诊断及保护功能使其运行更安全、维护更加简单方便;机床定位精度高,其直线定位精度为0.1076mm,重复定位精度为0.1050mm;设计了自动调高系统,能够在切割过程中自动调整切割头与工件之间的距离以保证优良的切割品质和防止砂管被撞断;此外如发展为加装多个切割刀头形式,即用一台高压系统,同时带动3- 4个喷嘴同时进行切割;加砂切割头带自动输砂装置;采用高度及碰撞感应器;增加自动化除砂系统等。
2.切割工艺参数不断优化,进一步提高效率,减少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可节省成本。储备了工件材料数据库,用户可根据工件材料种类、厚度和加工要求自动变换加工参数,操作者可自行扩展数据库。
3.控制系统追求智能化、数控化控制。要进一步完善专用的水切割数控系统的功能,发展智能化控制,使工艺参数能在加工过程中自适应调整。尤其是实现从一般的两轴控制系统发展为五轴的、用于3D轮廓切割的控制系统。采用PC控制的简便的编程系统,带图形显示界面。切割路径模拟演示,用以检查切割过程,计算切割路径长度、切割时间,核算加工成本。
机械加工工艺相对于其他工艺来说要复杂的多,其本身就是一个复杂的加工过程。因此,在进行机械加工时,必须要有相关措施来规范工艺,否则会出现一系列的问题,而这种约束性的规范就称为工艺规程。工艺规程的定义是技术人员在机械加工时对工艺产品进行规范制约,即技术人员根据工艺产品的形状或规格等因素来制定一系列的工艺流程,然后将其制成相关技术文件,在加工过程中就以此文件为基础进行操作,这也被称为工艺规范。在机械加工中,工艺规范文件占了很重要的地位,其对机械加工起着指导性作用。工艺规程对整个机械加工来说非常重要,由于其具有指导性,因此在实际的操作中就应该以工艺规程为基础而对实际的加工操作作出相应的调整。在调整过后,产品的相关位置、尺寸等因素也会有一些变化,但是不能违背工艺规程,以此形成一个生产环节,产品经过这个环节之后就会成为一个完整的工艺成品,这就是机械加工工艺的基本流程。
2加工工艺的误差以及原因
(1)定位误差及原因。在机械加工工艺中,加工中的定位误差是比较常见的,其主要表现在两个方面。第一,由于基准的重合不准确而导致的误差;第二,由于定位副加工的准确度不高从而导致的定位误差。由此看出,在加工机械零件时定位的准确性是非常重要的。机械加工必须要有准确的定位基准,且要使用正规的几何要素。如果采用不正确的几何要素来作为定位基准,则会出现相应的定位误差,并且所选择的定位基准必须要与设计基准相吻合,否则会出现基准不重合的现象,这就是导致基准不重合的主要原因。定位副主要是由两方面组成,即夹具定位原件和工件定位面,引起定位副加工不准确的主要原因就是由于定位副制造或定位副间的配合不协调,使得其间隙发生变化而导致零件发生变化,从而使定位副加工的准确度受到影响。这种误差一般在调整法加工中出现,若换成试切法加工会将此误差的出现概率降低。
(2)制造误差及原因。在机械加工工艺误差中,由于机床生产的制造误差主要包括三方面,即导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差。所谓导轨是指机床各部分零件位置的基准,机床之所以能运转,是因为有导轨的支撑。出现导轨误差的主要原因是由于在使用过程中出现局部磨损、安装的质量不过关等,从而造成了机床生产制造误差。出现传动链误差的主要原因是传动链在使用的过程中会出现不同程度的磨损,而磨损后的传动链在运转时就会产生一定的差距,这样就会导致传动链出现误差。主轴回转误差的产生原因是由于主轴的实际回转线与平均回转线不是一成不变的,两者之间会产生一系列的变动,其变动的量就是所谓的主轴回转误差,该误差的大小直接影响了加工产品的精细度。同时,产生主轴回转误差的原因还包括了同轴度误差以及轴承运转的磨损程度等因素。
(3)加工工具的误差及原因。对于机械加工的工具来说其主要有夹具和刀具,而夹具和刀具的使用误差对加工工艺来说也是比较严重的问题。使用夹具的主要作用是确定加工零件的具置,如果在夹具的使用过程中出现了误差,则会直接导致加工零件的定位出现偏差。出现刀具使用误差的主要原因是由于刀具在使用过程中会受到各种因素的影响从而出现不同程度的磨损,而将磨损后的刀具用于加工工艺中则会对产品的尺寸以及形状造成一定程度的影响。因此,加工工艺中刀具的误差是一个不容忽视的问题。
(4)工艺系统的误差及原因。在机械加工工艺中,出现工艺系统误差的主要原因是由于在加工过程中有一些硬度不高的零件会容易变形。而变形后的零件就会促使工艺系统误差的出现,并且在加工过程中,切削力的变化、材质不均匀等也会导致误差的出现从而对整个工艺系统造成影响。
3如何降低加工工艺技术的误差
(1)避免直接误差。在机械加工的过程中并不是所有误差都不能避免,一些误差是可以被避免的。工程技术人员首先要高度重视在加工过程中所出现的误差,并及时的处理这些误差,从而避免这些误差再次出现。例如,在磨削薄片零件的端面时,技术人员可以根据以往的经验先将原件粘在平板上,然后准备一个磁力吸盘,并将两个工件放于吸盘上,将零件端面磨平再取出。随后在打磨另一个端面时就以此为基准进行,这样打磨出来的薄片不容易变形。
(2)及时处理误差。虽然在加工过程中有些误差能够避免,但是仍有一些误差是必然的,若出现了不可避免的误差,则工程技术人员应立即处理,从而降低因误差带来的损失。避免误差的主要做法就是人为制造出新的误差,并利用这种误差来抵消原有的不可避免的误差,这样才能及时的避免误差恶化。
(3)利用误差分组法。在机械加工工艺中常用降低误差的方法主要就是误差分组法,其可以很大程度的降低误差并且提高工艺的精确度。误差分组法顾名思义就是进行分组,而分组依据是按原件的尺寸和误差的大小进行。这样分组之后会使得每组的准确度大幅度提高,然后在进行一定的调整,就可以很大程度的降低所有组的整体误差,从而使工艺的误差能够大幅度的减少。
4结束语
1.1机械制造生产类型
机械制造涉及到社会生产生活的方方面面,包括建筑、化工、纺织、交通等等,是整个国民经济发展的“技术装备支持”,有着举足轻重的地位。按照生产车间规模及成品面向市场来看,机械制造主要分为三种类型。其中,单件生产所占比例较小,主要指重型机械产品生产,这些产品耗费能源多、材料多,较为笨重,需求量小,且极少存在重复生产现象,一般用于特殊工程定制;批量生产是最为常见的形式,其主要特点是周期性更新,比如说包括车、铣、削在内的各种机床,由于技术的发展和客户产品规格需求的变化,每隔一段时间,机床的相应参数也要实现变更,跟上产品需求的变化发展,同时,机床面向的产品特性也使得每次机床生产都是定额的,此为批量生产的市场原因;此外,还有大量生产方式,这部分产品主要是应用场合较多或者应用产业市场广阔,比如模具框架属于前者,而农用拖拉机属于后者,依靠的是农业的基础经济地位。
1.2机械制造生产流程
机械制造产品的生产流程主要包括奠基工作、生产工作、后期工作。其中,奠基性工作是指对产品机械性能和生产数量的总设计、依据设计形成图纸、依据图纸选择原材料进行生产安排等;实际生产则包括热处理、切削等等细化零件的工作和组装工作;对装配完成的机械产品还应进行检验和调试,合格后才能装箱保管,销售投入使用。
1.3机械制造具体生产过程
机械制造具体生产过程包括产品设计、设计审核、零件加工、产品检测等部分。其中,产品设计是贯穿全局的关键性环节,关乎到产品后期的市场竞争力,进行产品设计时一定要以市场为导向,以技术为支持,以成本为约束条件,在符合基本需求的基础上尽量优化功能、节约成本;产品设计书形成后,设计审核工作应从可行性、经济性、环保性等方面对其进行综合评价,有条件情况下可采用专家审计与内部审计相结合的方式,经过严格的审核检验方可投入生产,避免审核不力酿成批量产品报废的事故;零件加工是整机制造的基础环节,必须以严谨的态度对待每一枚零件的生产过程,对产品的质量负责;零件制作完成后应对零件质量进行鉴定,产品装配完成后对成品也要进行调试检验,确保机械产品性能稳定,对使用者的生命安全负责。经历了充分检测后合格的产品方可投入市场销售,流入社会生产生活的各个支柱行业,为国家经济发展做出贡献。
2机械制造加工工艺
2.1加工工艺流程影响因素
科技的不断发展使得机械制造工艺有了更多可选择的技术手段,在实际应用中应结合企业自身技术水平、各个工序面向对象、基础设备等因素设定一套流程,确保有经验可循。在面对具体产品时,常常还需要结合零件规格、经验参考、工期要求等因素对固定流程加以修改和完善,形成适合某一产品的加工工艺流程。技术人员应注意实践积累,依据科学的加工原理和工人的第一手经验对机械加工工艺流程进行完善,保证现有工艺跟上时代潮流,与时俱进。但应注意,无论怎样,质量始终是机械制造产品的根本所在,对零件进行各种加工的前提是避免对其造成根本性伤害,应围绕这一中心对工艺进行选取;在此基础上,还应追求效率高的先进手段,同时尽量减少材料浪费,贯彻节能环保的新型生产理念。
2.2机械制造加工工艺过程
(1)机械设备的选择
在实际生产中,应根据产品的材质和生产数量对生产设备进行科学选择,如批量生产产品多选用通用机床,机械设备的选择在一定程度上决定了加工工艺的实现效果,故应注意零件尺寸与机床工艺精度的是否匹配,在精度要求较高的情况下应采用先进数控机床完成加工过程。机械设备的合理选择对操作人员提出了更高的要求,需要其在具备专业操作能力的基础上对各个设备的性能、优缺点有着较为详细的掌控,当然,这一过程可借助先进的计算机技术来辅助完成。
(2)机械制造加工工艺过程
安装、工位、工步、走刀是机械加工的基本过程,包括车、削、铣在内多种手段都要经过这些步骤,根据工件实际规格、生产数量、精度要求等因素,结合以往经验合理调整可提高生产效率,比如在批量生产中,采用复合刀具和多刀多刃方法实现效率提升。
3机械制造生产过程及加工工艺发展趋势