时间:2022-05-26 20:24:26
机械概论论文范文第1篇
1.改进设计的意义机械加工中所使用的各种工具均储放在工具箱之中,因而工具箱具有汇集与保存各种加工工具的特征,其通过有效的空间配置,将各种工具有序地放到各种模块当中,从而确保工具能够得到有效的保护,并方便使用与检查。就机械加工而言,其车间中涵盖着各种各样的机床,如车床、铣床等,这些机床通常均配备着不同的工具箱,这些工具箱里也都放置着不同的工具。由于所放置的刀具对于生产过程的影响很大,因而如果工具箱设计的不合理将很有可能带来生产上的低效率,有必要采取科学的设计理念,来保证工具箱设计的合理性。总体而言,工具箱设计的完成,不仅可保障机床操作人员的人身安全,避免以往设计中工件、器具掉落对人员的伤害;另外,新型工具箱可方便地随意移动,大幅提升了工具箱的使用效率。
2.改进设计的问题尽管机械加工机床工具箱的设计十分重要,仍然存在着如下问题:一是工具箱的层次划分并不合理;二是工具箱的内部构造不符合生产的需要;三是工具箱的质量太大,难以满足柔性生产中的快速移动的要求。这些问题不仅导致生产效率降低,而且也有可能造成工人在使用当中发生安全事故,对人身安全带来一定的威胁,并且也不利于较为贵重的量具与刀具的保管。因此妥善的进行工具箱的再设计,并且与生产的实际情况紧密结合,有助于防范这些问题的出现。
二、机械加工机床工具箱的改进设计建议
1.改进设计方案进行机械加工机床工具箱改进设计的首要任务是明确这一改进设计的具体方案,其作为总体的指导思想,直接影响着工具箱的具体设计工作。基本看来,在当前强调柔性生产及考虑当前工具箱所存在问题的基础上,改进设计方案有必要关注如下一些方面:一是工具箱设计存在台面设计问题,这使得放置在台面上的各种工具很有可能被无意的碰落,因而改进设计必须关注工具箱的层次问题;二是层次改进设计的首要任务是确立台面的位置与高度,在这一基础上,进行分层次的划分,确保工具箱的不同层次的划分较为合理,所使用的各种工具在工具箱中得到合理的摆放;三是由于当前工具箱较重,不利于快速移动,因而要关注工具箱的四个脚的位置,有必要配备轮子等装置,以便于移动。
2.材料的选择与零件的配合就材料的选择而言,机械加工机床工具箱在生产中有着很重要的作用。一般在实际中工具箱的外门要使用45#钢,而工具箱的内部框架、箱盖以及层底等要采用Q235,就零件间的配合连接而言,箱底层和万向脚轮可以进行固定支撑之间的配合调整。这3个零件需要通过焊接的方式连接在一起,框架与箱底层、层板和框架之间、框架与层挡板之间也是采用焊接方式。在顶层板、内门、外门以及箱底层之间都需要留出一定的间隙,用作门的旋转和打开。
3.改进设计的内容一是抽屉及箱体均使用1.2mm冷轧钢板,经磷酸盐处理后,外加静电粉体烤漆,以达到防锈效果。箱体四周每隔25mm应镶有滑轨固定沟槽,以方便抽屉弹性调整变换的使用。为确保箱体结构坚固,底部应附有调整脚,可保护箱体,并改善因地面不平整而造成的晃动现象。二是旋开式连杆锁装置,一经上锁,抽屉即全部锁住。抽屉铝合金把手内部设有安全扣装置,未经人为操作,抽屉不会滑出掉落。可选用锁王系统,一支锁王钥匙可开启500组不同锁号的工具箱,管理方便。抽屉四周每隔19mm镶有一槽孔,并可配合槽隔板、横隔板作弹性间隔。抽屉使用3mm特殊滑轨设计,并配合轴承滑动、单轨抽屉开度90%,每屉荷重100kg,复轨抽屉100%全开,每屉荷重200kg。三是全宽式铝合金把手设计,并附有标示纸及PVC透明胶片。滑轨设有固定扣定位,以防搬运时掉落。抽屉把手外缘与箱体平整,不露出箱体外部,防撞、安全、美观。抽屉、把手与面板可分离的组合式设计,可微调抽屉面板间距,并可节省零件更换费用。四是背挂板精准方孔设计,可搭配各类挂钩,拆装调整容易,方便工具定位。使用宽幅转轮,移动更稳固、轻巧灵活,两只定向,两只万向附剎转轮,四轮平均荷重400kg。分类盒可单独或排列使用,方便收纳,适合小型零件、螺丝的分类储存。应用精控安全锁,确保坚固耐用,故障率低槽孔可配合隔板,可随意调整屉内空间。使用条纹胶垫可防止工具滑落,并保护漆面不受损。应用组合式分类盒,可单独或排列使用,方便收纳,适合小零件、螺丝的分类储存。隔板可与槽片组合应用,拥有更适当的空间配置。
4.改进设计的保障一是建议成立改进设计工作小组。工具箱的改进设计与信息技术的变化息息相关,工具箱改进策略的制定不宜限定于某项信息技术的规格与现状,而是应采用通透性设计,并建立不断检查修正的机制,以确保改进设计计划的可行性与时效性。因此,建议改进设计部门成立专门工作小组,研究制定各项改进作业标准。二是加强设计人员信息教育培训。工具箱改进设计过程涉及到车间管理人员、工具箱使用人员及信息化作业人员,为有效规划及管理,在工具箱改进设计工作的召集人应由主管负责人担任,而从事工具箱改进设计的人员不仅需要具备相当程度的工具使用与信息化素养,也必须不断吸取新知识,以掌握信息技术的发展。目前工具箱使用与改进人员通常缺乏信息及电脑背景,建议工具箱改进设计人员应配合时展趋势,加强信息教育,以应对电子化作业的发展趋势,充分学习与应用信息化技术来进行工具箱的重新设计。
三、小结
机械概论论文范文第2篇
从实践与理论的演化过程来看,其内在的机械制造内容与内在逻辑改革机制存在一定程度上的关联性,机械制造课程在机械类专业的课程设置中占据重要地位,所以在教学计划中应该予以充分重视。在课程特点上主要是涉及内容较多,包括了集合量公差与测量、金属材料与热处理等,另外还包括了金属切削原理、金属切削刀具以及金属切削刀床等技术,各部分在自成体系的同时也在内部存在一定的关联。
2.机械制造系列课程改革
2.1机械制造系列课程体系改革
在以往的教学改革中,普遍存在偏重于一门或者几门学科的现象,这往往导致教学效果的不理想。而机械制造是一门系统性极强的课程,在教学内容设计、教学方式的选定等方面都存在可塑造性。所以首先应该对教学计划有个宏观上的把握,不断优化教学设计,扩展和更新知识内容,培养学生的动手能力。
2.2机械制造系列课程内容改革
在机械制造系列课程改革的准备工作中,机械制造系列课程的体系改革是其中极为重要的一个环节,因为体系建设关系到实践工作中每个环节的完整衔接,同时也影响到各个因素在发挥作用的过程中的有效性。因此,做好机械制造系列课程体系改革应该被上升到一定的理论和实践高度。首先应该对机械制造工艺中的重要的加工方法有个初步的认识,在机械的装配和机械精度的概念上有一个宏观的把握。其次是通过机械制造系列的学习之后,能够从理论上加深对机械制造知识的认识和理解,对机械制造的工艺系统、工艺方法、工艺过程以及工艺质量都有充分的认识。
3.实习基地建设
3.1实习基地建设的必要性
实习基地建设有利于学员更好地把握对制造实践认知的客观规律的把握,实习基地建设同时也是模块结构在分层次教学中的一项有力教学方法,它能够使实习内容由传统的单一型向综合性转变,真正实现实习方法由示范型和验证型向设计性和开发型的有效转变。实践教学是提高应用型人才综合素质的有效手段,也是保证机械制造系列课程得以有序进行的重要保证。近年来,世界各大企业越来越注重复合型人才的培养与选拔,这在一定程度上也反映出教学实习基地建设的重要性,因为这一环节能够加强学员的实践能力、应用能力以及创新能力等综合素质的培养。
3.2实习基地建设方法
目前我国的机械制造系列课程在体系建设上已初具规模,但是在实习基地的建设方面还存在诸多问题,在探索实习基地建设的道路上应该加大力度。在分析了我国实习基地建设上存在的不足之后,针对这些问题,有以下解决措施,在实际工作中应从以下几点指导措施入手,以便更好地健全和完善管理体系。首先是在政策导向与政府部门的推动机制方面,应该鼓励企业为学院建立稳定的实习基地,在政策和舆论上予以积极的引导。其次是在合作形式方面,学校应该与相关企业建立机构健全、管理层次清晰、分工明确、组织成员具有权威性和代表性的合作组织机构。最后是在诚信机制的建设上,应该发挥情感联络的巨大潜在作用,督促企业做好员工的思想工作,兼顾教学与生产的平衡性。
4.结语
机械概论论文范文第3篇
本课程教学团队中承担主讲教学工作的有5人,承担辅助教学工作的有2人,所有教师均参与本课程的教材建设、教学改革、实验教学、网络资源建设等工作。多年来,教学团队努力加强梯队建设,支持、鼓励青年教师攻读博士学位(有2人博士在读),并且针对青年教师在教学工作中存在的问题,积极开展教学研讨,交流教学经验,帮助他们尽快提高教学、科研水平。目前,团队所有成员坚持在教学、实验、科研和教学改革四个层面全方位开展工作,始终把本科生教育放在首位,并同研究生培养、科研课题紧密结合,已形成一支结构合理、综合素质高、教学效果好、积极致力于教学改革的课程教学团队。
2教学方法与手段
在长期的《表面改性技术》教学过程中,我们一直致力于教学方法的改革,以求达到最佳的教学效果。当今的本科教学强调素质教育,其教学结构是学教并重,即"主导-主体"教学模式。这种教学模式的核心在于既要发挥教师的指导作用,又要充分体现学生的主体作用。据此,我们对《表面改性技术》课程教学方法及手段进行了多方面的改革:
2.1采取“研究性教学和研究性学习”的教学方法
从研究问题入手,将“原理-设备-工艺-工程”的知识构建过程展现出来,同时提出新的问题,组织学生展开思考和研讨,引导学生把所学知识与煤矿设备工程实际紧密结合,变单向传输式教学为双向互动式教学,变以强调理论内容为主的灌输式讲授为探究理论研究过程为主的引导式讲授,实现真正意义上的“双主”教学。
2.2积极组织学生开展研讨活动
例如在学习有关热喷涂的内容时,以井下带式输送机底托架热喷涂铝加封孔剂处理可大幅提高使用寿命为例,让学生进行讨论,帮助、引导学生从材料的选择、涂层的结构以及喷涂工艺流程、实施过程等各个方面进行考虑、分析,并提出解决的方法。这样,通过启发式教学,不仅可以巩固所学知识,而且可以帮助学生学会从多方位、多角度去思考问题,去了解煤矿机械的使用情况,有利于调动学生的学习积极性。
2.3理论结合实际
加强校外实践基地建设《表面改性技术》课程是一门理论性与实践性相结合的课程,学生在学习过程中往往对煤矿机械表面处理工艺的理解不深入。为此,我们通过学生参加实践,组织现场教学,把理论与生产实际相结合,极大地提高了教学效果。例如,我们在江苏中矿大正表面工程技术有限公司以及郑州煤矿机械集团股份有限公司建立了校外实践基地,从而使学生的实践活动常态化。江苏中矿大正表面工程技术有限公司是国内表面工程领域的龙头企业,主要从事钢结构长效防腐涂装、缆索涂装工程、电厂特种表面处理、机械零件表面修复等,是国内热喷涂领域首家通过ISO9001质量体系认证的企业。郑州煤矿机械集团股份有限公司是中国领先的煤炭综采综掘设备制造商,是国内最大的液压支架制造商。企业被科学技术部、国务院国资委和中华全国总工会授予“国家创新型企业”称号,同时被国家五部委共同认定为部级的企业技术中心。
2.4利用多媒体技术、结合英文教材
开展双语教学采用现代化教学手段可以节省时间,而且生动、直观、动态地展示各种表面技术的原理、工艺流程等,化抽象知识为具体知识。我们在教学媒体现代化建设中坚持走立体化建设之路,形成以教材、电子教案、多媒体CAI课件及网络学习系统为一体的立体化教学体系,为课程的教学提供了内容丰富、高质量的教学媒体资源。除PPT外,还利用动画、视频等进行辅助教学。如我们依靠自身力量开发了等离子喷涂法原理、电弧喷涂原理、化学气相沉积、粉末火焰喷涂、离子束沉积、真空镀膜、金属蒸镀等25套动画模拟示意图,这些辅助教学手段生动、直观、动态地展示了各种技术的原理、工艺流程,化抽象知识为具体知识,极大地激发了学生的学习热情。2011年,教学团队建立了《表面改性技术》课程网站,并已将教学大纲、实验教学大纲、实验指导书、英文教材、教学课件、教学录像、视频、动画等资料上传至网站供学生参考,网站还开辟有“答疑园地”栏目,团队的全体教师通过这一栏目答疑、批改作业、安排和指导实验。经运行使用,学生普遍反映良好。另外,从2004年开始,我们致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的编写及双语课件的开发,并适时地开展了双语教学,形成了自己的特色。
2.5设置实验环节,提高能力培养
《表面改性技术》课程涉及的表面处理工艺种类多,主要有热渗镀技术、热喷涂技术、堆焊技术、化学转化膜技术、气相沉积技术、“三束改性”等。每一种表面技术都有其特点,而且相互独立。根据我院实验室的条件,我们开设了热喷涂、热喷涂涂层性能表征、等离子化学气相沉积DLC膜、等离子化学气相沉积DLC膜的表征、离子注入改性等实验,力求做到使学生对相关工艺与设备有深入了解,并能进行操作,为今后从事相关工作打下良好基础。总之,经过长期不断的教学改革和实践,《表面改性技术》课程教学安排更趋合理,内容不断深化,学生学习兴趣浓厚,能够将课堂上所学理论知识应用到科研与生产实际中,学生的动手能力及创新意识明显提高,教学效果显著。
3教材建设
本课程是重要的技术基础课,又是培养发展创新能力的一门举足轻重的课程,是材料科学与工程专业学生进行综合工程素质教育和现代技术教育的重要阵地。结合煤矿机械行业背景及材料专业特点,教学团队编著并出版了教材《材料表面工程技术》,编印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及实验教材《材料改性实验》,同时自编课程讲义和教案。目前,《材料表面工程技术》作为高等教育(矿业)“十二五”规划教材已编写完成,并将于近期出版。此外,我们对教材内容在以下方面进行了调整。(1)着重介绍每章要点,便于学生预习和复习。注意和后续课程教学内容的分工、衔接和配合。增加英文专业名词,为今后学习外文资料奠定基础。(2)部分章节设立课堂讨论环节,列举大量实例,增加与学生的互动,便于学生理解掌握知识点。例如:对掘进机、采煤机中的矿用截齿,在使用过程中承受高的压应力、剪切应力、冲击载荷以及温度变化,因而极易磨损。通常采用热喷涂、等离子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊条、等离子束表面冶金、钎焊-热处理一体化等表面改性技术提高其耐磨性。对煤矿综采工作面的液压支架而言,由于矿井特殊的环境,因而对支架立柱、千斤顶表面、油缸、活塞等产生强烈的腐蚀,最终导致支架失效。常采用的表面处理技术有:化学热处理,如渗铝、渗铬、渗硼、硼铝共渗等,电镀锌、铜、铬、镍,化学镀镍、磷化,堆焊以及热喷涂锌铝合金层等。对于煤矿罐道,一般采用普通碳钢制造,其传统的表面处理方法包括:涂料防腐、热浸镀锌、热喷涂锌+涂料防腐等。(3)针对近几年发展起来的新的煤矿机械表面处理技术如达克罗表面处理、Q-P-Q盐浴复合处理技术,阴极氧化法等进行简明扼要地讲解,以扩大学生的知识面。
4教学管理
机械概论论文范文第4篇
1教学理念的与时俱进
把握工程教育要面向工程实际的基本原则。对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。
2教学内容的改革与优化
课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。
3教学方法的突破与创新
面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。
4考核评价机制的多元化
为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。
二结语
机械概论论文范文第5篇
在机械加工作业中,误差是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数之间的偏差,偏差越大,误差也就越大,由于目前机械制造业的实际生产水平的限制,导致了误差的不可避免,也就是说是误差在实际加工作业中是客观存在的。由于误差的不可避免的特性,所以本文对机械加工过程中比较容易产生误差的原因进行简单的探讨,大致分为四个主要方面的原因:工艺系统的几何误差、工艺系统的受力变形误差、工艺系统的热变形误差、工件内应力引起的变形误差等。以下将具体的分析
(一)工艺系统的几何误差。
1.加工原理误差。
凡采用近似的加工原理进行加工,由此产生的误差称为加工原理误差,它通常包括采用近似的成型运动和近似的切削刃轮廓两个情况,它是用近似的方法来代替实际加工的轨迹,所以加工原理误差在一定程度上影响了加工精度;
2.机床的几何误差。
机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的,将金属毛坯经过切削、拉伸、挤压等方式加工成机械零件的,目前机械半成品和成品基本上都是通过机床进行加工完成的,所以可以说机床加工是导致机械加工误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件和刀具固定,然后通过主轴的高速旋转完成零部件的各种切削工作,所以机床的工作精度直接影响到加工机械零件的尺寸精度。机床的几何误差主要包括主轴、导轨、传动链等几个方面。机床主轴装有夹具、工件、刀具,依靠主轴的高速旋转控制钻头、刀具对工件进行加工。而主轴的误差主要是因为机床主轴在回转过程中,回转轴线相对于平均回转轴线在各瞬间都有一定的变动构成了主轴回转运动误差。主轴支承轴径和轴承孔的圆度、轴承的间隙、滚动轴承滚动体的圆度及其尺寸误差等都是造成主轴回转误差的原因。而主轴轴线的定位面与轴线的垂直度误差是造成主轴纯轴向运动的主要原因。机床导轨决定着机床上各部件的运动轨迹和方向,是机床加工运动的基准。由机床导轨产生的误差主要是因为机床各部件相对位置存在偏差以及长期使用过程中造成的不同程度的磨损等问题造成机械零件加工误差,主要表示为导轨在水平面内的直线度误差和导轨在垂直平面内的直线度误差,以及导轨面间的平行度误差;机床传动链误差主要是由于传动链中各传动元件如齿轮、涡轮、蜗杆、丝杆等的制造误差、装配误差和磨损等造成;
(二)工艺系统的受力变形。
1.刀具的误差。
在机械加工过程实际上就是机床的切削加工过程,即通过刀具和工件的相对运动来实现的,剥离工件多余不需要的余料,机械加工过程中,刀具的使用是很重要的,而且刀具的种类很多,如切刀、铣刀、铰刀、钻头等,刀具的制造精度和磨损程度及安装和使用不当都会影响到机械零件的加工精度;
2.装夹误差。
在机械加工过程中,工件的定位和夹紧是很重要的,如果工件的工作位置产生偏差,将直接对工件的加工造成误差;
3.测量误差。
机械加工中测量起主导作用,是工件加工的导向,其误差也将直接影响加工精度;
(三)工艺系统的受力变形误差。
在切削加工过程中,工艺系统受到切削力、重力、夹紧力、传动力和惯性力等的作用,因而产生相应的变形。这种变形将破坏刀具与工件之间已经调整好的位置关系,从而造成加工误差。工艺系统的受力变形可分为弹性变形和塑性变形两种情况。由于塑性变形是永久变形,它产生后将相当于增加了一个工艺系统的几何误差。
1.切削过程中受力点位置的变化引起的工件形状误差
主要表现在用两顶尖装夹车短粗轴和用两顶尖装夹车细长轴,对于工艺系统而言,切削加工中,工艺系统在各种外力作用下,其各部分将在各个方向上产生相应的变形,和理论是存在一定的误差。
2.毛坯件误差。
3.切削过程中受力方向变化引起的加工误差。
4.其他力引起的加工误差。
(四)工艺系统的热变形引起的误差。
在机械加工过程中,工艺系统在各种热源的作用下,都会产生一定的热变形。由于热变形及其不均匀性,使刀具在工件之间的准确位置和运动关系遭到破坏,产生加工误差。工艺系统的热源主要有内部热源和外部热源,内部热源主要来自加工工程中,它包括切屑热、摩擦热、派生热源;外部热源主要是来自于环境温度的变化和由阳光、灯光及取暖设备等直接作用于工艺系统的辐射热;由于机床热源的不均匀性及其结构的复杂性,使机床的温度场不均匀,机床各部分的变形程度不等,破坏了机床原有的几何精度,从而降低了机床的加工精度。
1.摩擦热主要在车床和磨床上比较明显
其中车床的主要热源是主轴箱轴承和齿轮的摩擦热,一般对端面和圆锥面车削会造成大的加工误差;磨床的主要热源是高速回转的砂轮主轴的摩擦热及液压系统的发热;所以机床本身热变形是影响加工精度的主要因素;
2.切削热主要表现在工件的热变形和刀具的热变形
当工件受热不均匀,或工件结构较复杂时,其热变形会以弯曲或者其他形式出现,可能造成更大的加工误差。以此,工件的加工精度要求越高,加工时就越要严格控制工件的热变形。而刀具在切削时受切削热作用,因刀具实体一般较小,热容量小,所以升温很快,当刀具切削大面积工件表面时,随刀具的升温会给工件带来较大的形状误差;
(五)工件内应力引起的变形误差。
工件的内应力是指当外载荷去掉后扔存在于工件内部的应力存在内应力时,工件处于一种不稳定的相对平衡状态。随着内应力的自然释放或者受其他因素影响而失去平衡状态,工件将产生相应的变形,破坏其原有的精度。主要表现在以下几个方面:(1)毛坯制造中产生的内应力;(2)冷校直引起的内应力。
二、减少加工误差的主要措施
在机械加工中,由于工艺系统存在的各种原始误差,总要以不同的程度造成工件的加工误差,既然误差是不可避免的,但是我们可以分析产生加工误差的主要原因,采取适当的加工工艺,设法控制原始误差的产生或者控制原始误差对加工精度的影响程度。其主要途径分析如下:
(一)减少或者消除原始误差。
提高工件加工时所使用的机床、夹具、量具及工具的精度,以及控制工艺系统受力、受热变形等均可以直接减少原始误差。
(二)转移原始误差。
对工艺系统的原始误差,也可在一定的条件下使其转移到不影响加工精度的方面或误差的不敏感方向。这样就可以在未减少原始误差的情况下,获得加高的加工精度。
(三)补偿或抵消原始误差。
误差补偿法是指人为地造成一种误差去抵消加工过程中的原始误差,从而减少加工误差。
(四)直接减少热源的发热及其影响。
为减少机床的热变形,应尽可能将机床中的电机、变速箱、液压系统、切削液系统等热源从机床主体中分离出来,对应不能分的热源,可以从结构、润滑等方面采取一些措施,以减少摩擦热的产生。一些大型精密机床还可以采用冷冻机,将润滑液、切削液强制冷却。
(五)热补偿。
热补偿就是将机床的某些部位加热,使机床受热均匀,从而产生均匀的热变形,如果热补偿使用恰当,将会对机床的精度产生显著的效果。
(六)热平衡。
当机床达到热平衡时,热变形趋于稳定,有利于确保加工精度。
三、结束语
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