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机械加工技术论文

机械加工技术论文

机械加工技术论文范文第1篇

数控技术的应用,使得机械加工脱离了传统以人工控制为主的加工时代,对生产力的提高具有重要作用。数控技术的应用对机械加工的变革性意义主要表现在以下几方面:1)生产效率大幅提高。应用数控技术后,机械加工脱离人为控制,生产周期大大缩短,生产效率大幅提高,废料率大幅降低;2)生产速度更快。数控技术对机械加工时间的控制非常精确,完全不受人为主观控制,在机械加工速度上去除了人为干扰,加工速度得到迅速提高;3)产品外观更美观。机械加工的产品,外观要求精美,数控技术将外观要求输入后,电子自动控制,外观与模型几乎无异;4)产品外形实现多样化。通过制图工具制作模型,产品形状随心所欲,经过数控技术加工都能成为现实;5)产品精度更标准。传统人为控制的机械加工,产品在精度方面控制不够精细。而数控技术的应用,精确控制完全自动化,可以完全避免人为误差。产品加工精度更符合设计标准;6)生产控制自动化。这也是最直观的表现。数控技术的最直接目的就是自动控制,是机械加工摆脱人力因素的唯一选择。数控技术运用自身的数字化功能,可以有效控制机械加工的设备和过程,并采用数控设备、数控编控等技术使机械加工更加系统化。

2机械加工中数控技术的应用

2.1数控技术在机床加工中的应用

机械加工中,机床的应用比例很大。各种各样的模具生产都是由机床来完成的。传统的机床生产,模具的精度控制很难实现自动化,因此,生产出的模具合格率较低,材料利用率低。而数控化技术在机床上应用后,实现了机床全自动化机电一体制,这种机电一体化加工生产技术能保证产品的质量。

2.2数控技术在煤矿机械加工中的应用

煤矿机械具有特殊性,是专用的机械设备,由于其工作环境复杂多变,对安全系统要求较高,煤矿机械加工过程要求精细化程度高。而传统机械加工很难实现其精度的要求。而且,煤矿机械更新换代较快,应用领域单一,所以生产加工量小,下料难。数控技术得到应用后,设备下料切割采用数控技术,改变了过去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割质量高,提高了材料的利用率,降低了设备的生产成本。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置,它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调切切缝的补偿值来精确控制毛还件的加工余量。

2.3数控技术在工业生产中的应用

工业生产过程中,难免会有恶劣的工作环境存在,如高温、高压、操作空间狭小,操作高度过高等。这些危险的工作环境极大地增加了工作人员的工作危险性。而数控技术的应用后,工业生产上类似的恶劣环境完全编入数控程序,使工业生产危险性得到极大改善。在实际的生产过程当中,应用数控技术之后,生产过程可以由计算机系统全程控制。只要预先输入各种生产程序和产品参数,则计算机系统便能够依照指令实现真正意义上的无人自动化生产。即便是在生产过程当中出现了故障或者问题,系统会根据错误的等级来决定是否继续进行生产,同时采用有关的保护性护理措施,并向管理者报警。除此之外,机械加式中数控技术的应用还有很多,如航空设备的生产、机器人系统的生产、汽车工业的生产、石油机械的生产、国家武器装备的生产以及建筑机械、农业机械等领域,应用数控技术后,无一不推动了行业的快速良性发展。

3机械加工中数控技术的应用趋势

随着新的智能化技术的发展,机械加工中数控技术的发展同样朝向智能化方向发展。主要表现在加工过程的自适应控制和工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算等;操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。另外,随着数字技术的不断进步,机械加工也面临着新的市场需求,特别是人们对精细化的要求也越来越高,于是高速度、高精加工技术成为必然的趋势。

4结语

机械加工技术论文范文第2篇

1数控技术的原理

数控机床使用计算机嵌入式系统,能够在计算机上远程控制和定位工作台,还具备了和数控机床匹配的功能模块结构,很大程度上提高了工作的效率。对固定工件进行位置处理,能够保证程序正常运行。使用数控机床的时候,把每个坐标轴移动分量传送到驱动光源中,这样机床的切削运动就可以按照编制的路线进行。使用装置中的插补功能进行数据的记录,控制系统把数据信号传送到控制装置中从而进行管理。中央处理器分析数据信息,让每个部件都可以正常运转,对零件进行精密加工处理。数控机床使用的是数字信息控制运动过程和机械加工。设定编程程序,让编辑好的程序控制设备。所以数控技术极大的提高了机械加工的设备的灵活性,促进了加工机床的发展。在制造行业中,数控技术已经是加工的主体,数控技术的高低直接关系到产品的质量。

2数控技术在制造行业应用

2.1在机床设备中应用

数控机床是现代机电的重要组成,能够有效的提高制造业的工作效率。数控机床的应用改变了原来的零件加工方式,能够使用数字化技术处理零件的加工工艺,使用编程指令,让人工操作得到了取代,提高了加工效率。在机床设备中应用数控技术,能够让生产工序和各项设备有机配合,不再调整机床工作台的位置,能够实现复杂零件的加工。

2.2在工业中应用

在工业中,主要是将数控技术应用在机械设备生产线上。采用编程方法,把需要的指令输入到了计算机中,然后通过控制计算机实现机械设备远程自动化控制技术,不再使用人工控制。数控技术具有很高的精确度,在保证了加工质量的同时,还能够提高生产效率,人工工作的环境也得到了改善。在工业中应用数控机床能够完成复杂的加工任务,在精度方面也有很好的精确度,在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出现了故障,数控机床的相关传感和检测系统,就能够把故障的相关信息传输到计算中,计算机就会停止机床的工作,能够很好的保护数控机床设备。这样能够很大的节省人力资源,让企业的成本降低。

2.3在机械加工中应用

我国科学技术发展非常迅速,不进行数控车床技术的更新就不能跟上时展的步伐。很多的机械制造商已经意识到了先进技术的潜力,不断地引进先进的焊件。数控气割技术轻松的解决了单件下料难的问题,在工作的时候,只要保证压缩接触面积均匀,就能够实现很好的密封功能,对于产品的内外环凹凸面加工提供了保证,实现毛坯到成品持续加工。数控技术在机械浮动油封中也得到了很大的应用,能够将数控镗铣床编程和现代机械设备进行结合,通过提前编制好齿形子程序,调整结合角度就可以满足质量的要求。在机械加工中,使用数控车床技术,还能够提高零件焊接的精度,进行密封,能够从毛坯到成品持续加工,很大程度上提高了加工效率。

3数控机床增效措施

数控机床加工工艺和加工设备中有一些问题,缺乏数控机床加工工艺的知识库和数据库,缺乏加工切削参数,缺乏数字化管理系统和制造系统。数控机床在加工的时候,需要很长的准备时间和等待时间,发生故障之后调试的时间也很长,这些都降低了数控机床的效率。对我国数控机床加工工艺现状进行认真分析之后,研究出了一些增加数控机床效率的方法。

3.1提高自动化程度

数控技术在发展过程中,会逐渐的提高自动化程度,这是数控技术发展的趋势,也是制造领域的要求。自动化程度加快之后,能够减少加工的时间,提高加工的效率。经过柔性生产线和柔性制造单元以及复合加工技术,能够提高数控技术的自动化和连续性,这样可以有效的降低加工所需要的辅助时间,提高了生产效率。

3.2优化加工过程

数控车床加工过程还存在一定的缺陷,通过优化生产加工过程,能够减少加工准备时间。在加工中,使用先进配套的管理方式、生产技术、机械零件制造执行系统、刀具自动配送、机械设备管理等,能够增强设备的开动率和完整性,对于数控机床的持续运行和高效管理具有很好的作用。

3.3优化加工设计和工艺

数控机床加工工艺需要优化,在保证零件质量的前提下,通过减少加工的时间,提高加工的效率。数控机床使用先进的刀具或者是高性能的数控机械机床等,能够仿真模拟数控机床的加工,从而优化控制数控机床程序。优化加工工艺和加工设计,能够提高加工的性能,提高切削效率和主轴的加工效率。

4总结

机械加工技术论文范文第3篇

(浙江工业大学职业教育与技术学院浙江杭州3 1 0023)

摘要:机械工程及自动化(师范)专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养,机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用。机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成,应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系,使它们相互支撑、互为促进,形成一个有机的整体,才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果。

关键词 :机械工程及自动化(师范)专业;机械制造技术模块;教学方法;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0152-03

机械工程及自动化(师范)专业(简称机械师范专业)以培养中等机械职业学校教师为目标,所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外,还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块:素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才,所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作,机械制造过程中的机械加工(包括冷、热加工)要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来,对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求,要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重.所以.机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用,必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式,无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目,机械加工操作技能培养没有得到应有的重视.另外,机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难在理论学习时达到完全理解和掌握,这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习,但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够,不容易理解:实习时又觉得没有较好的理论指导,不知所以然。为此,我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革,提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。

金工实习教学方式改革

金工实习改革的总体思路是:改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合:改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求,而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节,特别是高级金工实习环节,既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握,又可使学生获得较高的操作技能,从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收,也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此,机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。

将金工实习分为两个阶段:第一阶段时间为3周,主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习,安排在第一学年进行,放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工,初步掌握机械加工操作技能,为后续机械专业课的学习,特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此,理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会,对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学,需要金工实习的有力帮助。例如,金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式,即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法:通过金工实习训练,使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。

第二阶段时间为3周,安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化,验证工艺设计的正确性。方法是:第一周先对第一阶段进行复习,第二周开始根据所学知识,结合指导教师给出的具体要求,让学生自己设计出机械加工工艺规程,交指导教师检查认可后加工出实际零件.通过实际零件加工和检验,验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是:一方面,检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度:另一方面,提高学生的操作技能,而且是高级操作技能。

理论课程教学方式改革

机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前,笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主,所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联,传统教学方法很难取得较好的教学效果,为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘,光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件,内容很生动,讲解也很清楚。

机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强,给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节,但其质量和效果尚未得到足够的保证,使得理论教学非常困难,效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够,听得云里雾里:实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够,做不到互为支撑、互为促进。另外,根据认知理论,智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以,学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力,必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此,我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。

金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来,使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。

生产实习与理论教学合一,实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节,与理论教学合为理实一体化教学,可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务,理论学习指导生产实习,这既有助于理论知识的理解和掌握,也有助于提高生产实习的有效性和目的性.根据学生实践经验少而课程实践性强的特点,采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲.实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程,实施理论教学与现场教学穿插进行。具体各阶段的划分和要求如下:(1)第一阶段是机械制造过程认识实习,以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念,然后带领学生参观机械制造工厂,了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法,感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定,以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念,然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计,以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构,然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。

以课程设计为载体,实施“教学做”一体化.确保培养学生的能力认知科学认为,智力技能的学习一般分为三个阶段:第一阶段,信息进入,与学生头脑中被激活的相关知识建立联系,从而出现新的意义构建:第二阶段,通过应用规则的变式练习,使规则的陈述性知识向程序性知识转化:第三阶段,程序性知识发展到高级阶段,规则完全支配人的行为,智力技能达到相对自动化。所以,机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现,如通过诸如课程设计等实践环节,使规则的陈述性知识向程序性知识转化.学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际,以便学生所设计的结果与企业实际进行比较,以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离:也可以采用教师自拟的典型零件为实例,学生完成其工艺规程或夹具的设计,但必须通过金工实习后一阶段的实习,加工出实际零件或夹具,以验证设计的有效性和差距。

提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念,学生由于缺乏实践基础,初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序.调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻,同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如,介绍机械加工工序时,就可以用包饺子的过程来类比:讲解调整法加工时,可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例,学生就感觉很直观,也很容易理解。

讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用,在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外,这一章介绍的是典型零件的加工,其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺,对一般零件的加工就有了借鉴的例子,甚至有了模板。所以,教师应讲好这一章内容,学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前,教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现,不直观、不生动,调动不起学生的学习兴趣,教学效果不佳。为此,我们采用实际加工过程录像或CAI课件,以“动”的形式加以呈现,再加以旁白,教学效果良好。

机械加工技术论文范文第4篇

关键词:机械加工;综合实训;改革;教学探索

我国的教育政策对高校教育提出了更高的要求,要求高校改变传统的教学模式,注重培养学生的综合性素质以及实际能力。机械加工专业,作为一门技术性的专业,教师必须转变教学思路,通过实际操作,提升学生进行实际的机械加工的能力,与机械专业的理论性课程相比。机械课的实训教学对这个专业的学生的价值更高,也能切实地帮助学生提升就业能力。因此各大高校的机械专业的教师逐渐开展了综合性实训课的改革。希望可以通过这个改革。使机械专业的教学模式更加合理,本文主要对机械专业的综合性实训教学改革的作用以及改革的大致思路进行分析,希望可以给广大机械加工专业的教师提供参考的价值。

1进行改革的意义

在进行综合性实训课的改革分析之前,机械加工专业的教师必须明确这项改革的意义,医生对综合实训课改革的重视。进行综合性实训课的改革对机械加工专业的发展主要有以下几点意义:机械加工产业在经济发展的影响下已经成功转型,从机械化生产转变到精密加工,加工的技术更加复杂。提升了加工的效率以及质量,在提升加工难度的同时也提高了对工作人员的要求,这是符合我国社会发展的思路的,为了帮助机械加工产业培养出更多的技术型人才,各大高校的机械加工专业,必须进行改变。另外,我国的机械加工专业已经与机械加工产业脱节。从高校出来的学生,掌握的大部分都是加工学科的理论性知识,缺乏实际操作的能力,导致不能直接上岗,导致机械加工产业由于缺失人才难以得到稳定的发展。因此机械加工专业的教师必须改变自己的教学思路,充实自己的教学内容,使学生掌握更多对日后就业有帮助的操作性知识。因此我国的各大高校的机械加工专业需要进行改革。

2改革的主要思路

机械加工专业的教师进行改革的主要思路是改变机械专业的教学结构,但这并不意味着。忽视机械加工专业的理论性教学,教师要将理论性教学与实际的操作行教学共同灌输给学生。教师可以通过实训训练,让学生掌握将理论性的知识应用到实际的加工操作之中的能力。机械加工专业,传统的教学方式是通过教师的示范性操作,来让学生对于实际的操作有所了解,并没有给学生去操作的机会,而实训课可以给学生更多实际操作的机会。除此以外,学生可以到机械加工的企业中去体验机械加工的工作环境,可以帮助其更好地适应机械加工这个行业,为日后在这个行业的就业做好各方面的准备。

3改革的具体途径

3.1坚持以机械加工专业的学生为实训的主体。无论从学校的角度还是对学生自身而言,开展机械加工综合实训其初衷无非是让学生更好理解理论知识和提高专业技术技能。这就需要教师在教学模式的改革当中,将学生的需要放在首要位置,以学生对技能的掌握为教学目标,在传授学生机械加工的教学知识时,以学生为主体,培养学生的个性化学习兴趣。指导教师根据各个实训项目的特点鼓励学生结合自己的理论知识适时进行创新型的实践探索,充分挖掘学生的创新精神。3.2提升实训内容的灵活性。在整个教学过程中,学生都是教学的主体,因此教师应灵活选择实训内容,对学生进行因材施教的教学。机械加工本身就存在相当的灵活性,在教学中教师可以具体根据学生的需要进行实训内容的整合。在实践当中结合具体的产品加工制造实例进行系统的教学,更能提高学生的兴趣,确保教学效果。同时,科学技术日新月异,机械加工技术也在不断更新换代,实训内容的更新往往不能跟上加工技术发展的步伐,长此以往难免会造成实训内容与企业实际的脱节,学生参与积极性也会下降。鉴于上述情况,教师就可以根据当前机械加工的发展状况对实训内容进行适当的课外拓展,让机械加工综合实训更能切合企业生产,学生掌握能满足现代化机械加工需要的技术方法。3.3提升实训课程的实践性。机械加工综合实训属于对技术性要求较高的实践教学环节,教师在教学过程当中,应该着重培养学生综合实践解决问题的能力。学生在巩固、吃透先前所学的专业理论知识的同时,也加强其专业化的机械加工技能,切实提高动手能力。这样一来可使得学生毕业后能符合企业的人才标准,能更好地就业。在促进学校就业率提高的同时,也让学生有了更大的发展空间,促进学生今后的发展。3.4其他改革建议。教师在指导学生展开机械加工综合实训活动时,应该注重理论知识和技能知识的相互转化。除此之外,机械加工最注重的就是实践性教学,因此为了学生更好的就业,高校可以加强与企业间的深度合作。通过模拟企业加工生产或在企业安排部分实训内容,让学生进行与企业零距离的机械加工综合实训,发现自身理论方面的不足,并且在实践中锻炼吃苦耐劳的精神,同时激发学生的专业技术兴趣和创新能力。长远来说,高校对机械加工综合实训的改革,着力点应放在教学模式上。高校教师普遍存在专业知识比较强,但是实践动手能力相对较弱的情况,即使是专职实训指导教师也存在技术更新速度远跟不上企业发展的问题。为了应对这种情况,学校除了加强针对的教师专业进修外,应该聘请一些经验丰富的企业专业技术人员,协助开展机械加工综合实训教学活动。

4结论

随着我国的机械加工产业的不断发展,机械加工专业对于具有综合性能力的人才的需求也越来越多。机械加工专业应当针对机械加工工业的发展状况来设立利培养目标,综合性实训课是机械加工专业的教师的一个新的尝试,这类课程拉近了机械加工专业与机械加工工业的距离,使学生能够更多地了解,这个工业的实际发展状况。为以后加入到工作环境中打下良好的基础,机械加工专业的教师应当进行综合实训课。根据具体经验对这门课程不断的进行改进,使其更加适合这个专业的学生,同时也能满足这个专业学生的发展需要。

作者:韩东 单位:哈尔滨职业技术学院

参考文献

[1]兴树森,马元国.高职学生机械加工创新实践课程的研究与实践[J].工业设计,2016(10).

[2]李伟.《普通机械加工技能实战》技术式课程的开发[J].农机使用与维修,2017(4).

机械加工技术论文范文第5篇

关键词:机械制造 低碳技术 加工工艺 切削工艺

一、低碳制造理论与技术在机械制造中运用的必要性及具体内容

1、低碳技术的必要性

如今,我国机械制造行业中普遍存在着高排放、污染严重、材料利用率低、耗能高等问题,这直接阻碍了我国机械制造行业的健康发展,与绿色生产的价值理念背道而驰了,与我国提出的有关节能减排放慢的新要求、新标准完全不符合。

随着全球范围内的环保意识不断加强,一系列有关环境保护的协议都相继颁布,其中二氧化碳的排放问题尤为突出。我国也会一个资源贫国,即使有的机械产品原材料含量丰富,但是由于存在开采技术上的限制,提高了制造成本,这就需要合理利用资源,实现资源的最大利用化。低碳技术在机械制造中的大力推广,能实现能耗低、排放低、污染低的目标,这也是经济发展和社会进步的必然趋势。因此,我国的机械制造企业应该结合自身的实际生产情况,努力研发出一套科学完善的低碳技术,以获得最大的利益。

2、低碳技术在机械制造中的具体内容

低碳制造理论与技术渗透到机械制造加工的每一个环节中,主要包括材料利用、制造生产和运输等。在机械产品的每一个制作环节中,都应该严格执行节能、降耗、减排,实现资源的最大利用率,最终符合低碳生产的基本要求。低碳制造基本理论与技术又分成低碳设计、低碳加工、处理废弃物、利用绿色能源等。只要严把每一个关口,才能真正地实现机械制造的低碳生产。

二、在机械制造过程中低碳制造的基本理论与技术

现有的低碳制造中的基本理论与技术要付诸于机械制造的实践中,再通过验证才能证明其的实用性。现总结成以下三个方面:

1、模块化设计

机械制造中,模块化的设计是一种比较前沿、先进的方法,按照机械产品不同的功能能把系统分成多个存在差异的模块,再将这些小的模块渐渐优化,并进行合理的整合搭配,最终就能得到规格和品种都各不相同的产品。如果用一个统一的标准来衡量机械产品每一个结构单元,这就会导致能源和机械资源的大量浪费,对于机械的维护和运行也会造成严重的阻碍。因此,机械工程师应该根据机械产品中的每个结构的不同功能合理地划分成若干个模块,并分配各自的任务和职责,然后再对每一个模块合理正确的评估,全面了解机械制造过程中的资源和能源的消耗情况,并制定相应的控制措施来降低能耗。此外,还要重点审查机械制造中的低碳制造基本理论与技术的实际运用,总结归纳出一些实际经验,为后续的低碳制造理论与技术的打下坚实的基础,及时做好低碳技术的调整和改革。

2、生态化设计

我国在建设生态文明时,提出应当将社会文明、精神文明以及物质文明等三个方面共同建设、和谐发展,因此,大部分的机械制造单位就开始着手于转变机械产品的生产理念,由最初的盲目开拓新的机械制造项目和追求机械生产总值转变成在制造机械产品中,要综合考虑到环境资源的成本,缓解生态环境的压力,注重对生态环境的有利保护,引入先进的低碳制造理论与技术,降低能耗,这样既能提高机械制造的生产成本,又能实现环境友好型社会和科学发展观的目标。在此背景的驱动下,生态化设计的理念就迅速问世,它不但可以满足消费者对机械产品在使用性能方面的要求,还能保护生态环境,使得多方面的利益共同发展。一般来说,在进行机械产品的制造时,难免会有一些废气、废渣和废水等污染物的排放,这种工业“三废”的肆意排放将会严重的破坏生物的多样性和生态平衡。但是,机械产品生态化设计具有能源利用率较高、技术含量高、污染环境少以及经济效益好的特点,这就能在生产中有效地减少了废弃物的排放,并减少了物耗和能耗。在设计机械产品时,要努力发展循环经济,要实现物质的多级利用和循环利用,尽最大可能地减少资源的浪费,以实现环境效益和经济效益的最大化。

3、轻量化设计

轻量化设计包括了对机械产品的重量、成本、性能以及配套的设备等多方面因素的有效控制。它的主要优点就是能够减少资源和原材料在实际的生产过程中的碳排放量,同时还能有效降低机械生产中的物资能耗以及污染物的排放量,并且还能减轻噪声污染,提高了物资的利用率。例如:德国奥迪汽车公司在生产新型汽车过程中,充分采用新工艺、新技术,同时将钢材的强度和铝合金材料的轻质的各自优势结合起来,这样就大大减轻了汽车的自身重量,还能降低汽车的油耗以及尾气的排放,给公司带了十分大的社会效益和经济效益。

三、机械制造中的低碳工艺技术

近几年来,我国的机械制造业发展迅速,大量的不可再生资源被消耗,这就给今后的制造业带了担忧和困扰,为了贯彻可持续科学发展观,机械加工企业就要不断地研发低碳节能的原材料和加工工艺,以达到节能减排、提高资源利用率、减少环境污染、降低生产成本的目标。笔者结合实际生产经验,归纳总结出下述几点低碳加工工艺技术:

1、低碳机床加工工艺

(1)高速复合机床加工工艺

因为当机床在工作时,其进给速度和切削速度都非常快,而且换刀的时间也比较短,这就能同时符合低碳化、精度高以及效率高的基本要求。只需加工一次就可以获取到质量比较高的加工表面,明显地使加工的质量和效率得到大大提高,能符合机械制造中的低投资、大批量和多品种的基本要求。

(2)干加工机床

当机床进行干切削加工时,将会有很多切削热生成,这会直接影响到加工的精度和机床的外形,所以,选择了科学合理的加工手段的机床就可以消除机床的热变形,进而确保机械产品的精确度。其中,对这种类型的机床有着几个要求:第一,在进行机床的结构设计过程中,必须要彻底的热对称,且还需同时配备冷却系统和热循环系统;第二,要使排屑顺畅,在设计机床时,尽可能地使机床呈V字形、倾斜式或轴式,并且在底座的设计时,要充分考虑到铁屑是否能顺利排出;第三,在进行床身的盖板设计时,就能使用双层壁结构能起到隔热的效果。

2、低碳切削加工工艺

(1)高速干切削加工工艺

高速干切削可以使加工速度提高、加工时间缩短,并能将在切削时产生的大部分的热量带走,有助于减少使用切削液。其次,这还可以使机械产品的表面质量和加工精度得到有效提高,减少甚至消除了磨削的现象发生。该切削工艺具有高加工质量、高生产效率以及对环境无污染的优点,有着较大的发展空间,这是未来机床切削工艺的必然发展趋势,逐步推动着低碳工艺的发展。

(2)风冷却切削工艺

把供给的空气经过除湿器将水分除干后,再接着进入到冷却器中,直到温度最终到达零下30℃,最后通过绝热管从封嘴处把冷风传入到切削位置处。该切削工艺能使切削的温度有效地降低,还能使刀具的使用周期和耐磨性有效提升,不仅仅能提高机械产品的表面加工质量,还能实现零排放,对环境的保护十分有利。

(3)优质表面清洁技术

随着机械产品的用途更加广泛,对产品表面的耐磨性提出了愈来愈高的要求,其优质的表面清洁技术应运而生,即自泳涂装。该技术的主要优点是:是一个水分散体系,不含有任何有机溶剂,节约材料、能源,均匀涂膜,有较强的耐腐蚀性等。该工艺属于绿色生产,对环境没有任何污染,目前,它应用得十分广泛,取得了较好的社会效益和经济效益。

(4)先进的刀具技术

要使切削工艺技术能提高,首先就必要提高刀具技术,这就涉及到了刀具的结构和刀具的材料等技术,这能分别提高产品的加工精度和刀具的使用性能,在设计刀具的结构和集合参数过程中,还要充分考虑到在切削过程中对排屑和断屑的基本要求,如今,刀具三维曲面断屑槽研究和设计制造技术比较成熟,可以有效地控制切屑的流动方向和切屑的折断能力。

四、总结

发展低碳经济是全人类的共同愿望,能源问题是21世纪的主要问题,各种能源问题和环境问题的频发不断刺激着人们的神经,让人们深刻地认识到低碳技术的重要性。虽然机械制造行业在我国蓬勃发展,其生产总值不断攀升,但是低碳技术的应用却十分混乱,一方面由于我国监管部门的监管力度不足,另一方面由于我国的整体科技水平低下。因此,我国应加强监管力度和研发力度,确保低碳制造理论与技术能有效地运用到机械制造中。

参考文献:

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