時間:2023-03-02 15:12:00
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇機械加工技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
現(xiàn)狀相較于西方發(fā)達國家,雖然我國的機械加工技術(shù)發(fā)展較晚,但是經(jīng)過數(shù)十幾年的發(fā)展與研究儼然已經(jīng)取得了十分驕人的成績。尤其是機械加工技術(shù)類型繁多,能夠滿足一些機械產(chǎn)品的加工需求,提高機械產(chǎn)品的加工精確度與質(zhì)量。目前,我國現(xiàn)代機械加工技術(shù)類型主要包括:高速加工技術(shù);超精密加工技術(shù);數(shù)控加工技術(shù);水噴射加工技術(shù);超高能束加工技術(shù);超自動化加工技術(shù);快速成型技術(shù);成型工藝技術(shù);干式切削技術(shù)等。而從我國機械加工技術(shù)的整體發(fā)展趨勢來看,我們可以清楚的看到,目前我國的機械加工技術(shù)正走在高速、超高速,精密、超精密的發(fā)展方向。高速、超高速加工是一項系統(tǒng)工程,其是在高速主軸、高速加工機床結(jié)構(gòu)、高速加工刀具、系統(tǒng)的不斷改進上發(fā)展而來的。同時,高速、超高速加工技術(shù)不僅可以用于加工普通的鋼、鐵、有色金屬材料,還可以加工高強度的合金鋼、纖維強化復合材料,擴大加工范圍的同時,也極大的提高了我國機械加工的生產(chǎn)效率,加工質(zhì)量。目前,高速、超高速加工技術(shù)正在我國航天、航空、汽車、機床等制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。而精密、超精密加工技術(shù)則在我國尖端武器制造中占據(jù)著十分重要的地位,始終是我國機械加工技術(shù)發(fā)展的最主要方向。具體來講,精密、超精密加工技術(shù),其在我國是一項內(nèi)容十分廣泛的新技術(shù),工藝實質(zhì)在于提高機械加工的精確度,使表面質(zhì)量達到極高的標準,并且在提高機電產(chǎn)品的使用性能、可靠性等方面都有著十分重要的作用。因此,精密、超精密加工技術(shù)也可謂是國際競爭中的核心技術(shù)之一。
1.1刀具的選擇
在進行零部件加工時,數(shù)控銑削加工工藝發(fā)揮著十分重要的作用,因為它會影響機械零部件的加工成本,影響整個機械加工的質(zhì)量。作為數(shù)控銑削加工工藝的主要設(shè)備,刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等,不同的刀具在不同的應(yīng)用過程中有著不同的使用效果,所以在選擇刀具的時候,必須有一定的原則。首先,在選擇刀具類型時應(yīng)該考察其被加工型面形狀。再次,選取刀具時應(yīng)采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后,盡可能選擇圓角銑刀進行粗加工。
1.1.1考慮被加工型面形狀
為了保障被加工面的加工質(zhì)量,在加工機械零部件時,有時也會對凹形進行精細加工處理,一般情況下,處理工具是球頭刀。然而,在加工凸形面時,人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進行加工的情況,就是如果人們明確要求凸形面的加工質(zhì)量。
1.1.2考慮從小到大的原則
在進行機械零部件加工處理時,不能只使用一把刀具,因為機械型腔存在許多不同的曲面類型。為了順利完成整個機械加工處理過程,就必須在處理時采用從小到大的原則。這樣可以在對機械零件進行加工時有效避免明顯的質(zhì)量問題,還可以提升機械零件的加工效益。
1.1.3考慮型面曲率的大小
為了保障機械零件的加工的精度,在進行機械零件精加工時,就應(yīng)該用半徑較小的刀具進行處理,尤其在進行拐角加工時,施工人員選擇刀具時是根據(jù)型面曲率大小進行選擇,并且必須嚴格按照規(guī)范要求進行控制。
1.1.4考慮圓角銑刀進行粗加工
一方面,選用圓角銑刀進行粗加工,相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量,而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面,在切削過程中,圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以內(nèi)的范圍的切削變化比較連續(xù)。
1.2刀具的切入與切出
由于機械加工型腔十分復雜,所以在機械加工數(shù)控銑削中,為了完成機械零部件的加工,需要經(jīng)常更換不同的刀具。在精加工過程中,加工表面質(zhì)量的差異往往受到切出和切入時的切削方式的變化的影響。因此,應(yīng)該加強對刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過程中,每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會相同,如果在下次盡進刀時選擇不正確的切入方式,就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過預(yù)加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的,最簡單的方式便是刀具垂直切入切出,可用于機械型腔側(cè)壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預(yù)加工工藝孔切入工件;較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件;由于可以消除接刀痕,所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進行粗加工過程中,如果是單項走刀方式,一般將一個加工操作開始時的切入方式作為CAD/CAM系統(tǒng)提供的切入方式,但是并不是每一次加工時都采用這種方式。而這主要導致了工件和刀具的損壞,解決方式一是減少加工步距,二是采用雙向走刀方式或走刀方式進行加工。
1.3切削方式和走刀方式的確定
加工時工件相對于刀具的運動方式就是切削方式,在加工工程中,刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機械零部件的加工效率與加工質(zhì)量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下,為了使刀具受力平穩(wěn),盡可能地縮短切削時間。在機械加工中,經(jīng)常使用的走刀方式包括往復走刀、單向走刀和環(huán)切走刀三種形式。單項走刀方式切削效率較低,因為切削方式在加工中保持不變,這樣可以使順銑或逆銑一致,但加了空走刀和提刀。為了保證切削過程穩(wěn)定和刀具均勻受力,在粗加工過程中,切削量較大,所以選用單項走刀方式。在加工過程中,進行逆銑和順銑交替加工,質(zhì)量較差,因為在加工過程中,進行不提刀地連續(xù)切削。一般情況下,選用往復走刀的情況是半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工,而在粗加工時,不宜采用,因為加工時的切削量太大。加工過程的平穩(wěn)性、加工表面質(zhì)量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進行圓周銑削時,選用順銑或逆銑,則是根據(jù)表面質(zhì)量的要求和加工余量的大小。在實踐時,一般為了減少機床的震動,進行粗加工時余量較大,選用逆銑加工方式較好。而在進行精加工時,選擇順銑加工方式,以達到表面粗糙和精度的要求。
2CAXA制造工程師方面的機械數(shù)控加工編程技術(shù)
曲面實體相結(jié)合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強大,應(yīng)用廣泛,效率高,代碼質(zhì)量好,是國產(chǎn)AD/CAM數(shù)控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數(shù)化,可直接設(shè)定實體、曲面模型,支持高速切削,可以大幅度提高加工質(zhì)量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數(shù)控加工過程中,具有通用后置處理;多軸的數(shù)控加工功能;支持高速加工;支持多軸加工;典型的加工仿真與代碼驗證;參數(shù)化軌跡編輯處理;加工工藝控制等。具有靈活的特征實體造型、強大的曲面實體復合造型、完美的曲面實體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數(shù)控加工具體步驟是:
1)根據(jù)工件圖紙,造型工件;
2)數(shù)控加工方案設(shè)計;
3)根據(jù)被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數(shù)和加工方法;
4)軌跡生成與仿真加工;
5)后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動編程系統(tǒng)進行各種造型設(shè)計,選取合適的設(shè)定數(shù)控加工工藝參數(shù)和加工方法,進行仿真加工,生成刀具軌跡,生成加工代碼,解決了復雜零件不能用手工編程、手工編程耗時的問題,大大提高編程加工和編程問題。
3宏編程技術(shù)方面的機械數(shù)控加工編程技術(shù)
宏編程是可以使用變量進行算術(shù)運算(+、-、*、/)、邏輯運算(AND、OR、NOT)和函數(shù)(SIN、COS等)混合運算與高級語言相像的程序編寫形式。在宏程序形式中,用于編制許多復雜的零件加工的程序,一般提供判斷、循環(huán)、子程序調(diào)用的分支和方法。在利用宏程序技術(shù)進行零部件加工不但可以加工復雜形狀的機械零部件,而且還可以格式化普遍加工,大大縮短編程時間。比如本零件中的橢圓短半軸、長半軸值發(fā)生變化,只要更改A、B值就行。但是進行宏程序編寫時難度很大,因為編程人員不僅需要知道關(guān)于基本機械工藝數(shù)控編程的知識,還需要知道深厚的計算機語言知識和數(shù)學建模知識。
通過將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及光、機、電等諸多技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)融合在一起,以實現(xiàn)數(shù)字化對機械進行加工以及運動工程進行控制制的技術(shù)成為數(shù)控技術(shù)。目前數(shù)控技術(shù)主要利用事先編制好的程序,通過計算機來實現(xiàn)對設(shè)備的控制。因此數(shù)控技術(shù)具有效率高、自動化程度高、精密度高等優(yōu)點。數(shù)控加工技術(shù)的具體加工特點如下:①對于換批加工和新產(chǎn)品的研發(fā),只需通過改變數(shù)控機器內(nèi)的參數(shù)便可實現(xiàn),因此對產(chǎn)品的改良和新產(chǎn)品的研發(fā)帶來了很大便利。②縮短加工時間,提高效率。數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)一次裝夾完成多道工序的加工。這樣既保證了加工精度又大大縮短反復裝夾浪費的時間。③提高產(chǎn)品品質(zhì)。利用數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)對復雜零件及零件曲面任意形式的加工,這是普通機床難以完成的。④模塊化、標準化加工。通過對數(shù)控技術(shù)的模塊化設(shè)計,可以大大減少換刀時間及安裝時間,從而實現(xiàn)對一種部件的模塊化、標準化加工。
1.2數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)融合了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù),具有高精度、高效率等特點而日益成為現(xiàn)代機械加工控制技術(shù)的發(fā)展方向。另外,現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)能將各個單獨系統(tǒng)組成模塊形成自動化生產(chǎn)線,從而為實現(xiàn)大批量、高效率、自動化加工零件帶來可能。自動化生產(chǎn)的同時也可以大大降低生產(chǎn)成本。
2現(xiàn)代機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)因其優(yōu)勢而被廣泛使用,也很快得到人們的認可。其在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在以下方面:
2.1數(shù)控技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用
數(shù)控系統(tǒng)一般由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行單元三部分組成。工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)主要運用在機器設(shè)備生產(chǎn)線上,以實現(xiàn)大規(guī)模集成化生產(chǎn)。如:傳統(tǒng)工業(yè)如食品加工、造紙印刷行業(yè)等;以及惡劣勞動環(huán)境下如重工業(yè)金屬冶煉、化工行業(yè)、農(nóng)藥加工、資源開采等方面。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn),因此在惡劣復雜條件下,數(shù)控技術(shù)有助于改善勞動條件、減少勞動強度、保障人員安全等優(yōu)點,再加上數(shù)控技術(shù)高精度、高效率的特點在兼顧質(zhì)量的同時保持效率。通過編制計算機程序,來控制計算機發(fā)出指令到驅(qū)動單元,然后由驅(qū)動單元帶動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)自動化加工生產(chǎn)。通過傳感系統(tǒng)和檢測技術(shù)控制零件的加工精度以保證質(zhì)量,若出現(xiàn)錯誤和故障,傳感器和檢測系統(tǒng)就會發(fā)出故障信號給計算機系統(tǒng),計算機系統(tǒng)控制發(fā)出報警信號,并自動控制系統(tǒng)停止工作以保護機器。
2.2數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備加工中的應(yīng)用更是普遍,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是機床設(shè)備加工工藝實現(xiàn)現(xiàn)代機電一體化組成中不可或缺的部分。數(shù)控技術(shù)在機床加工中應(yīng)用是機床加工工藝發(fā)生了革命性的變化。首先數(shù)控技術(shù)對機床加工設(shè)備的控制能力發(fā)生質(zhì)的飛躍。如今我們可以控制設(shè)備實現(xiàn)對物件任意形式的加工。通過將刀具、工件之間相對位置、主軸、刀具、速度以及冷卻泵的啟停等各種設(shè)備按照既定動作編排到計算機上,然后計算機發(fā)出控制指令實現(xiàn)對所需要部件的加工。
2.3數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)代汽車工業(yè)對零部件的要求極為苛刻,傳統(tǒng)加工技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)的要求。如今現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)零部件加工和組裝中處于支配地位。數(shù)控技術(shù)使汽車使得汽車兩大加工中心合為一體,實現(xiàn)一體式流水線自動加工生產(chǎn),同時數(shù)控技術(shù)還具有快速控制,使得加工中心具有高速性。這種“高柔性”與“高效率”的結(jié)合,不僅滿足了產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求,而且能實現(xiàn)多品種,中小批量的高效生產(chǎn)的特點。數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)和集成制造技術(shù)等,在汽車制造工業(yè)中得到了廣泛深入的應(yīng)用。
2.4數(shù)控技術(shù)在煤礦機械加工中的應(yīng)用
煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位,尤其今年來采煤業(yè)發(fā)展突飛猛進。作為采煤業(yè)必不可少的設(shè)備采棉機決定煤炭企業(yè)的效率。采煤業(yè)以其復雜環(huán)境、惡劣條件使得傳統(tǒng)加工工藝已越來越無法滿足現(xiàn)代采煤業(yè)的要求。傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題,而數(shù)控技術(shù)通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題,它代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序?qū)ο鬄椴擅簷C葉片和滾筒,從而進一步優(yōu)化了套料的選用方案。數(shù)控技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:①切割速度快,提高了采煤效率。數(shù)控技術(shù)的快速控制使采煤機的快速切割成為可能,切割葉片能在一定時間內(nèi)完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤機自動化,降低勞動強度和人工采礦的危險性。自動數(shù)控技術(shù)在采煤機上的使用不但提高采煤機自動化而且降低勞動強度和危險性。③提高加工質(zhì)量和效率。數(shù)控氣割機可自動可調(diào)的補償切縫,一些零件的焊接坡口可直接割出,從而提高了生產(chǎn)效率。另外它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制,這樣就可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確地控制毛坯件的加工余量,更好地配置資源,實現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)。
2.5數(shù)控技術(shù)在兵器工業(yè)機械中的應(yīng)用
傳統(tǒng)兵器工業(yè)機械加工已經(jīng)成熟且自成一體。如果全面更換使用現(xiàn)代數(shù)控機床技術(shù),既不經(jīng)濟又不現(xiàn)實。因此充分利用現(xiàn)有資源將原有加工機床與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)結(jié)合在一起,這樣既可以節(jié)省成本又可以提高加工精度以滿足兵器工業(yè)機械加工現(xiàn)代化要求。對于加工工藝要求不高的部件我們可以運用傳統(tǒng)機床進行加工生產(chǎn),對于加工工藝要求較高的部件我們可以運用數(shù)控機床進行加工生產(chǎn),這樣避免了資源的浪費。數(shù)控機床以其高精密性、高穩(wěn)定性、可復制性因此能滿足兵器工業(yè)機械加工的規(guī)?;痛罅可a(chǎn)。對傳統(tǒng)機床的改造賦予其現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)使普通機床變成了全新概念的數(shù)控機床,最終達到投入資金少,方便操作,功能和精度都普遍提高的效果。因此現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)必將為兵器加工工業(yè)帶來新的飛躍。
高速精密的加工技術(shù)的運用領(lǐng)域中,最為典型的行業(yè)要數(shù)航空航天領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域。作為高技術(shù)含量的機械工程技術(shù)的技術(shù)之一,高速精密加工技術(shù)有較高的生產(chǎn)效率和精度的加工和表面質(zhì)量的特點,同時,生產(chǎn)成本也較低。為了有效提高加工速度和降低零件表面的粗糙程度,這就要求宏觀尺度或者部分微細零件加工中要運用高速精密加工技術(shù),增強各部件配合的準確性和合理性,同時還有延長機械使用壽命和降低實現(xiàn)機械能耗與運行費用的特點。近年來,受到機械工程技術(shù)發(fā)展的影響,應(yīng)運而生了傳動技術(shù)的智能化、集成化特點。具體來說,智能化集成化傳動技術(shù)是指“在機械生產(chǎn)過程中,將傳統(tǒng)的動力傳動技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、信息、數(shù)字、總線等先進技術(shù)進行融合,實現(xiàn)傳動件在線實時監(jiān)測、實時控制、自我診斷和修復以及多種元件與功能的集成技術(shù)?!倍悄芑?、集成化的傳動技術(shù)在機械工程中的運用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品性能的提高,簡化機械系統(tǒng),還可以實現(xiàn)系統(tǒng)柔性的提高,提升傳動效率。此外,在機械工程傳動技術(shù)的運用方面,智能化、集成化又具有以下幾個特點:一是可以實現(xiàn)在線的監(jiān)測工作,以及自我診斷和修復的功能;二是可以通過該技術(shù)進行在線遠程實時操控;三是集成多種元器件和功能;四是即插即用方便快捷的特點。
1.2數(shù)字化的工廠技術(shù)
數(shù)字化工廠技術(shù)在近年來,隨著機械領(lǐng)域的發(fā)展而發(fā)展,并且正不斷成為一種高新的機械工程技術(shù)。實際情況下,通過對數(shù)字化技術(shù),尤其是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的利用上,數(shù)字化工廠正逐步完善。這樣有利于對工廠所有數(shù)據(jù)的隨時調(diào)用,包括內(nèi)不數(shù)據(jù)以及外部的數(shù)據(jù)更方便快捷的獲取。還能對計人員以及制造人員智慧與知識進行融合,從而更好地實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)和管理、銷售等方面的現(xiàn)代化。數(shù)字化工廠技術(shù)具有集成化、透明化和智慧化的特征,這種方式在國際上受到廣泛的關(guān)注與運用,甚至于很多發(fā)達國家通過這種技術(shù)的運用,特別是在全球化的驅(qū)使下,全球協(xié)同設(shè)計和制造的工程都對此表示支持,對機械工程技術(shù)的發(fā)展不斷加強。
2機械工程技術(shù)的發(fā)展情況
如今,機械領(lǐng)域正面臨著深度調(diào)整和增長模式變化的巨大壓力,新型的節(jié)能環(huán)保技術(shù)已然成為機械工程中不可或缺的部分,并不斷地促進機械產(chǎn)品不斷向綠色化邁進。同時,不斷融合各個學科致使他們產(chǎn)生交叉的現(xiàn)象。這將會為技術(shù)系統(tǒng)的變革帶來不小的突破,也許還會引發(fā)新一輪技術(shù)革命的產(chǎn)生,智能化和綠色化逐漸成為機械工業(yè)的走向,同時它的服務(wù)化也隨之發(fā)展。此外,隨著我國的科研、制造和設(shè)計體的系越來越完善,我國的機械工程技術(shù)水平也同步提高。通過引進、和吸收的方法,不斷增強和實現(xiàn)自我完善等功能。具體來看,目前的機械工程技術(shù)的發(fā)展情況可以概括為:在不斷提升的機械設(shè)備組合其功能也在不斷加強,這就促使機械設(shè)備的產(chǎn)率功效獲得大幅度提升。而機械設(shè)備在在線檢測和適應(yīng)功能等方面的增強,也導致機械設(shè)備可以在工作運行的前提下,實現(xiàn)自我檢測、調(diào)整和適應(yīng)的效果。為了進一步保障機械生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性,以上提到的在不停機的情況繼續(xù)運行功能的實現(xiàn),更有利于生產(chǎn)效率的保證,還能促進設(shè)備在防護和檢修方面其工作水平的提高,
2納米技術(shù)在機械中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代的機械制造業(yè)大力發(fā)展,納米的加工技術(shù)包含的方面也越來越廣泛,越來越受到各國的關(guān)注。微型機械的納米加工技術(shù)總體可以歸結(jié)為以下幾個方面:第一,微加工技術(shù),此項技術(shù)對于環(huán)境的要求較高,需要較為清潔的環(huán)境,主要是微型機械的零件刻蝕技術(shù)上的應(yīng)用。第二,控制方面,比如微型傳感器的應(yīng)用,驅(qū)動器和控制器在傳感器的作用下,可以協(xié)調(diào)的進行工作。第三,微裝配技術(shù),這項技術(shù)主要是把微型機械所用到的微型機構(gòu)、微型執(zhí)行機構(gòu)等結(jié)合起來,成為一個有機的整體。下面是一些納米技術(shù)在機械應(yīng)用方面的例子。無摩擦微型納米軸承最新的世界納米技術(shù)成果是美國科學家研究出的接近無摩擦的納米軸承,它的直徑僅為頭發(fā)的直徑大小。這種新技術(shù)下的軸承在進行使用時基本上實現(xiàn)了無磨損和無撕裂,這將被投入到微型裝置的原件使用中。微型機械本身的尺寸就相當于頭發(fā)的直徑,而納米幾點系統(tǒng)的尺寸更小,接近1nm,是普通微型機械的千分之一。在微型的機電中摩擦問題是一大難題,新型的納米軸承基本上解決了這一難題,達到了最小摩擦的極限。納米陶瓷刀具我國某工業(yè)大學材料學院就完成了我國地方重大的納米項目,研究出了金屬陶瓷刀具的制作技術(shù),并且這一技術(shù)已經(jīng)通過認定,這將是一項利用納米技術(shù)進行材料制作的新標志。納米磁性液體密封磁性液體是一種新型的材料,它同時具有磁性和流動性,是世界上很多發(fā)達國家目前使用較多的一種密封技術(shù).普通的材料根本無法達到同時具有這兩種性質(zhì)。這種新型的材料滿足了一些高硬度物料超細粉體的密封要求,在密封時利用磁場將磁性的液體固定在要密封處,此時就會形成一個磁液圈,這樣不僅使得污染和浪費都減少了,還提高了效率。
3納米材料在閥片上的應(yīng)用
我國中科院上海硅酸鹽研究所同上海電瓷廠共同研究出的特殊功能的閥片,主要應(yīng)用于功能陶瓷材料中,這里可以提高閥片的絕緣強度,也即提高了閥片大電流耐受力。這也是我國納米技術(shù)的一項在機械方面的應(yīng)用。納米發(fā)動機材料納米復合氧化鋯是納米材料中應(yīng)用于工業(yè)方面比較成功的材料之一。納米復合鋯材料能夠?qū)崿F(xiàn)導氧及儲氧的功能,同時它的耐高溫性也很強,主要被應(yīng)用到最新的汽車發(fā)動機及尾氣排放等的系統(tǒng)中。納米技術(shù)馬達納米技術(shù)馬達是由美國研制,在中國首次面世的一項納米技術(shù)。納米技術(shù)馬達體積很小,是傳統(tǒng)電磁馬達的0.05倍,長度是平常使用火柴的3/4,負載能力是4kg以上,與傳統(tǒng)的馬達相比,壽命也高了很多。主要用在玩具和汽車的一些電動設(shè)施中。納米燃油裝置我國的專家成功的研制出具有世界先進技術(shù)水平的納米燃油裝置。這種裝置與傳統(tǒng)的裝置相比,燃油更加充分。主要應(yīng)用到了極地車輛中。納米劑技術(shù)的產(chǎn)生很好地解決了摩擦和機械磨損。納米劑的發(fā)明使得很大一部分零件不再需要頻繁的更換,同時這些機械的使用壽命有了很大程度的提高。
4納米技術(shù)在機械應(yīng)用中的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的機械工程相比,納米技術(shù)在機械應(yīng)用中體現(xiàn)出了很多方面的優(yōu)勢,在不斷的發(fā)展中獲得了明顯的成果。納米技術(shù)的尺寸效應(yīng)優(yōu)勢納米技術(shù)使傳統(tǒng)的一些使用部件的尺寸縮小了很多,將過去的毫米級別的進化到了納米級別。納米技術(shù)在機械應(yīng)用中,降低了機械體積,這也促進機械方面形成一種心動的機械:微型機械。微型機械不僅僅是在尺寸上減小了很多,在微機構(gòu)、微驅(qū)動器、微能源以及微傳感器等裝置都有了改進,形成了一整套微型機電系統(tǒng)。這些微型機電構(gòu)置都是納米技術(shù)的研究成果。這種技術(shù)遠遠超出了傳統(tǒng)機械的范疇,是現(xiàn)代的一種創(chuàng)新思維下的科技納米技術(shù)成果。納米技術(shù)的多元化應(yīng)用納米材料的特殊性,使得納米技術(shù)的應(yīng)用多元化。納米材料在納米技術(shù)下形成的產(chǎn)品,不僅形態(tài)更加微小,而且功能更加強大。對于傳統(tǒng)材料無法完成的功能,納米材料產(chǎn)品可以完成,而且還在不斷的發(fā)明出更多新型的材料。納米材料可以將微量元素融入到基礎(chǔ)材料當中,從而達到更好的功能效果。納米材料摩擦性能的提升納米技術(shù)在機械應(yīng)用中最為突出的應(yīng)用是解決機械摩擦的性能。再繼續(xù)額運動中,軸承間的摩擦是無法消除的。過去的軸承在使用當中摩擦問題是一個難題。當納米技術(shù)出現(xiàn)后,一方面使得各類機械結(jié)構(gòu)尺寸減小了很多,零件尺寸越小摩擦力的影響越大,如果摩擦力過大,那么更嚴重的還會磨損到零件,影響到正常的使用。但是納米技術(shù)也解決了這一問題,納米材料實現(xiàn)了機械的最小摩擦極限,達到了理想的運行狀態(tài)。納米技術(shù)節(jié)能效果納米技術(shù)不僅實現(xiàn)了體積上的減小、功能上的強大,還能實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能,真正實現(xiàn)了集功能、實用、環(huán)保于一體。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,很多新型的材料也被研發(fā)出來,這些新型的材料實現(xiàn)了材料的節(jié)約目標,所以傳統(tǒng)的機械工程中有些需求量較大的材料使用率大大降低了,對于原材料的節(jié)省,起到了很大的節(jié)約作用。
5納米加工技術(shù)與微型機械
納米加工技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展為微型機電系統(tǒng)的發(fā)展提供了條件,使微型機電系統(tǒng)進入了一個全新的領(lǐng)域。微型機械現(xiàn)在世界上的微型機械的研究已經(jīng)發(fā)展到了一個很高的水平,已經(jīng)能夠制造出很多類型的微型機構(gòu)和微型零部件。在三維的機械構(gòu)件上已經(jīng)有了很多研制品,比如微齒輪、微軸承、微彈簧等。其中微執(zhí)行器是相對較為復雜的微型器件,但是也研制出了微開關(guān)、微電動機、微泵等器件。微型機電系統(tǒng)微型機電系統(tǒng)就是相對比較復雜的機電系統(tǒng),比如微型機器人,它可以用于搜集情報、竊聽等。微型機電系統(tǒng)在醫(yī)學上也有荷藕使用的意義,比如微型醫(yī)學機器人可以進入人體的血管進行一些操作??傊@些微型機電系統(tǒng)越來越接近實用化,接近人的生活。在航空航天上微型機電系統(tǒng)也有很重要的使用,比如慣性儀表,它具有體積小,重量輕、精度高等優(yōu)點?,F(xiàn)在微型器件的發(fā)展也有了一定的應(yīng)用水平,加上微電子的工業(yè)集成電路的經(jīng)驗可以應(yīng)用到這個新的方面,所以縱觀各方面的技術(shù)和經(jīng)驗,現(xiàn)在MEMS的發(fā)展條件已具備。
2機械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1關(guān)于現(xiàn)代機械制造工藝的應(yīng)用分析
2.1.1氣體保護焊工藝。在進行焊接工藝的使用中,需要明確的一點是,該焊接的主要熱源之一就是電弧。在進行工作的時候,他的主要特點就是將某種惰性氣體或者性質(zhì)符合要求的氣體作為焊接物之間的有一種保護的介質(zhì),在焊接工作開展的過程中,這種氣體就會從噴槍中配出來,對電弧的周圍進行一種有效的保證,這樣做就保證電弧、熔池和空氣三者之間能夠達到有效的分析。這種做的目的是為了保證有害氣體不會干擾到焊接工作的正常進行,保護焊接工作中的電弧能夠正常的進行燃燒、工作。在當代社會的發(fā)展中,應(yīng)用最多的保護氣體應(yīng)該屬于二氧化碳保護氣體,該氣體的使用是因為其使用性質(zhì)較為不錯,并且制造的成本也比較低廉,適合大范圍的使用,所以,其在當代機械制造行業(yè)得到了有效且廣泛的應(yīng)用。
2.1.2電阻焊工藝。該工藝是把焊接物置于正電極、負電極之間進行通電操作,當電流通過時,就會在焊接物之間的接觸面及其周圍形成“店長效應(yīng)”,從而焊接物達到熔化并融合的效果,實現(xiàn)壓力焊接的目的。該工藝的特點是焊接質(zhì)量較好、工作生產(chǎn)效率較高、充分實現(xiàn)機械化操作、且需要時間較短、氣體及噪聲污染較小等,優(yōu)點較多。電阻焊工藝目前已在航空航天、汽車和家電等現(xiàn)代機械制造業(yè)中應(yīng)用較廣。但其也存在缺點和不足,即焊接設(shè)備的成本較高、后期維修費用大,并且沒有有效的無損檢測技術(shù)等。
2.1.3埋弧焊工藝。該工藝是指在焊劑層下燃燒電弧而進行焊接的一種焊接工藝。其分為自動焊接以及半自動焊接兩種焊接方式。進行自動焊接時,通過焊接車把焊絲以及移動電弧送入從而自動完成焊接操作。進行半自動焊接時,則是由機械完成焊絲送入,再由焊接操作人員進行移動電弧的送入操作,因此增加了勞動成本,目前應(yīng)用較少。以焊接鋼筋為例,過去經(jīng)常采取手工電弧焊的方法,即半自動埋弧焊,而如今電渣壓力焊取代了半自動埋弧焊,該焊法生產(chǎn)效率較高、焊縫質(zhì)量好,并且具有良好的勞動條件。但選擇該焊接工藝焊接時需要注意選擇理想的焊劑,因為焊接的工藝水平、應(yīng)用電流大小、鋼材的級別等許多技術(shù)指標都可以通過焊劑堿度充分體現(xiàn)出來,所以要特別注意焊劑的堿度。
2.1.4螺柱焊工藝。該工藝是指首先把螺柱與管件或者板件相連接,引入電弧使接觸面熔化在一起,再對螺住施加壓力進行焊接。其分為儲能式、拉弧式兩種焊接方式。其中儲能式焊接熔深較小,在薄板焊接時應(yīng)用較多,而拉弧式焊接與之相反,在重工業(yè)中應(yīng)用較多。該兩種焊接方式都為單面焊接方式,因此具有無需打孔、鉆洞、粘結(jié)、攻螺紋和鉚接等諸多優(yōu)勢,特別是無需打孔和鉆洞,能夠確保焊接工藝不會發(fā)生漏氣漏水現(xiàn)象,現(xiàn)代機械制造業(yè)中應(yīng)用極廣。
引言
現(xiàn)代汽車工業(yè)隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展而日新月異,新工藝、新材料、新技術(shù)廣泛運用,特別是電子技術(shù)、液壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用,使當今的汽車是集各種先進技術(shù)的大成,新穎別致的汽車時時翻新。而現(xiàn)代汽車的故障診斷不再是眼看、耳聽、手摸,汽車維修也不再是師傅帶徒弟的一門手藝,而是利用各種新技術(shù)的過程。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展,日益呈現(xiàn)出汽車維修的高科技特征,與其同時汽車維修理念也不斷更新[1]。
1現(xiàn)代汽車維修的特征
1.1故障診斷特征
現(xiàn)代汽車已不是簡單的機械產(chǎn)品,也不是最初的交通工具,而是由原始汽車進化到一個高科技的結(jié)晶體。特別是電子技術(shù)、電腦技術(shù)的飛速發(fā)展,使汽車的科技化程度不斷得到提高。電子燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機(EFIE)、ABS防抱死制動系統(tǒng)、SRS安全氣囊系統(tǒng)、電子控制自動變速箱系統(tǒng)(AT)、加速滑動調(diào)整系統(tǒng)(ASR)、自動空調(diào)系統(tǒng)(A/C)、電子懸掛系統(tǒng)(ECS)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動巡航系統(tǒng)、中控門鎖及防盜系統(tǒng)、TCS動力牽引系統(tǒng)及自我診斷系統(tǒng)等,這些總成均由電控單元件(ECU)全面控制,電控單元具有自診斷功能,能記錄出現(xiàn)的故障,并以代碼形式存儲在電控單元存儲器中。通過解碼器可從電控單元儲存器中讀出存儲的故障碼,從而確定故障的部位和提供排除故障的在線幫助[2,3]。
1.2檢修工具特征
隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的生產(chǎn),也不再是多以機具類為主。20世紀90年代以來,一批批先進的進口汽車檢測設(shè)備和儀器涌入國門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專用電表、發(fā)動機分析儀、尾氣測試儀及電腦動平衡機等,這些昔日人們十分陌生的檢測設(shè)備,已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具[4]。而這些檢測設(shè)備,本身就是高科技化的產(chǎn)品,是電子檢測技術(shù)、電腦技術(shù)的高級集成物。要熟練地操作使用這些檢測設(shè)備,技術(shù)人員需要經(jīng)過嚴格的培訓,并
要掌握外語和電腦技術(shù),才能掌握正確的使用方法,充分發(fā)揮檢測設(shè)備的各項功能。這種高科技化的現(xiàn)代汽車檢測設(shè)備,使現(xiàn)代汽車維修的科技含量大為提高。
1.3維修資訊特征
隨著資訊、信息、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,使各行各業(yè)都處于一個全新的發(fā)展時期。汽車從結(jié)構(gòu)到控制技術(shù)日趨高科技化,汽車新品牌、新裝備、新功能層出不窮。維修技術(shù)人員不可能將數(shù)千種車型的維修資料、數(shù)據(jù)、程序記憶在大腦中。汽車維修技術(shù)人員的知識、技術(shù)、經(jīng)驗以及對資訊的全面掌握,越來越顯示出自身的局限性。而解決這一不足的就是汽車維修專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),即INTERNET互聯(lián)網(wǎng)[5]。
INTER-NET互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),徹底打破了資訊傳遞在空間、時間上的局限,能在第一時間最全面、最快速地將資訊迅速地傳到地球上每一角落。而INTERNET互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在中國現(xiàn)代汽車維修行業(yè)中已嶄露頭角,從國際汽車維修行業(yè)看,維修行業(yè)技術(shù)資料查詢、故障檢測診斷、技術(shù)培訓網(wǎng)絡(luò)化,已得到全面的普及。以美國汽車維修業(yè)為例,早在20世紀90年代初,在維修信息綜合管理、專家集體會診、網(wǎng)上查詢資料、網(wǎng)上解答疑難雜癥、網(wǎng)上開展技術(shù)培訓以及網(wǎng)上購買汽車維修資料,已經(jīng)成為維修行業(yè)的基本特征。汽車維修專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),我國從20世紀90年代中期開始起步,以歐亞·笛威汽車維修專業(yè)網(wǎng)站為例,從1995年起,即建立了在會員單位內(nèi)部使用的遠程通訊BBS。1996年,開始投入巨資,大規(guī)模建立汽車維修INTERNET互聯(lián)網(wǎng)站[6]。目前已發(fā)展成為專業(yè)性最強的網(wǎng)站,涵蓋歐美亞各車系發(fā)動機、變速箱、空調(diào)、懸掛、轉(zhuǎn)向、定速、安全氣囊及防盜等各系統(tǒng)的基本保養(yǎng)、檢修程序、各類數(shù)據(jù)、各類元件位置圖、機械拆裝圖以及電氣線路圖,并實現(xiàn)了在網(wǎng)上答題、網(wǎng)上咨詢、網(wǎng)上購物和網(wǎng)上培訓等功能。
1.4維修人才培訓的特征
在我國傳統(tǒng)的汽車維修企業(yè)中,維修人員的文化水平、理論基礎(chǔ)、外語水平都較低,傳統(tǒng)的培訓方式大都采用師傅帶徒弟的模式,很難達到機電一體化、懂電腦、會外語的現(xiàn)代維修技術(shù)人員的水平。隨著汽車高科技的發(fā)展,從事汽車維修服務(wù)的技術(shù)人員,必須具備高科技的素質(zhì),除了具有堅實的汽車專業(yè)理論外,還需要熟練掌握各種汽車檢測設(shè)備與儀器,能掌握一門外語,能熟練使用電腦分析及汽車維修專業(yè)INTERNET互聯(lián)網(wǎng)查詢汽車維修資料,對出現(xiàn)的各種疑難雜癥進行分析,達到準確判斷、熟練排除,以最低的成本、最短的工時、最優(yōu)質(zhì)的服務(wù),排除各類汽車故障,使車主滿意。此,除了學校的專業(yè)教學外,汽車維修技術(shù)人員還要加強自身學習,還要借助于各類技術(shù)培訓,特別是電化教學和網(wǎng)上培訓,不斷更新維修觀念、知識、技能,提高自身素質(zhì),才能維修現(xiàn)代汽車[7]。
國外汽車維修教育界還推出了以多媒體電腦運作的動畫及實物教學光碟資料庫,可應(yīng)用在遠距離教學和網(wǎng)上教學,并可由教師依學生程度及教學課程,自動編排教學影片播放內(nèi)容、播放順序、播放時間,隨時調(diào)整不同的考評內(nèi)容和考評標準,激發(fā)學生的學習熱情,提高學生的主動學習意愿,建立起電腦教學化的啟發(fā)式和互動式學習環(huán)境,提高學習成效。這種電腦教學的方式,構(gòu)成了現(xiàn)代汽車維修培訓的新特征。
1.5維修管理的特征
隨著電腦及相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展,在許多國家,電腦管理已在汽車維修行業(yè)中廣泛應(yīng)用,而且這個趨勢將持續(xù)擴展。在我國,采用電腦化管理還剛起步,對于大多數(shù)汽車維修企業(yè)而言,誰擁有最完善的管理制度、最現(xiàn)代化的管理方法、最精確的管理數(shù)據(jù)分析及最良好完備的服務(wù),誰就能爭取最多的客戶,在競爭中立于不敗之地。采用電腦化管理,可以對修理部門的業(yè)務(wù)部、零件部、車間、收銀、總經(jīng)理監(jiān)控諸方面進行聯(lián)網(wǎng)操作,綜合管理,使經(jīng)營活動一目了然,克服了以往混亂的管理局面,將管理人員從日?,嵥榈氖?/p>
務(wù)中解放出來,提高辦事效率,獲得客戶認同。上層管理者也可以通過電腦管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及時了解汽車維修的動態(tài)情況,便于統(tǒng)籌安排??梢允咕S修行業(yè)改變傳統(tǒng)手工作業(yè)的模式,實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。可以讓廠長從繁瑣的事務(wù)中解脫出來,爭取更多的效益。
標準規(guī)范的電腦化管理,可自動建立完整準確的客戶及車輛檔案,為長期、靈活的客戶服務(wù)奠定基礎(chǔ),完善的維修跟蹤服務(wù)功能能增添客戶的滿意程度??梢韵ぷ鞣矫娴囊恍┦д`,提高工作效率。車輛與客戶的動態(tài)跟蹤可以使業(yè)務(wù)部具體掌握車輛及每一個客戶的細節(jié),隨時提醒客戶進行維修、保養(yǎng)和零件的更換,體現(xiàn)服務(wù)的完整性、及時性、層次性。
2現(xiàn)代汽車維修與傳統(tǒng)方法比較
現(xiàn)代汽車維修無論從理念、維修制度,還是修理企業(yè)的管理及故障診斷的智能化方面,與傳統(tǒng)維修方法相比,均有較大的質(zhì)的飛躍[8]。
3現(xiàn)代汽車維修企業(yè)素質(zhì)
3.1企業(yè)素質(zhì)特點
現(xiàn)代汽車維修企業(yè)贏得生存和發(fā)展空間,必須重視企業(yè)自身素質(zhì)的提高,企業(yè)素質(zhì)要素主要包括:
①企業(yè)管理現(xiàn)代化。②企業(yè)技術(shù)管理隊伍的建設(shè)。③企業(yè)技術(shù)業(yè)務(wù)水平。④維修技術(shù)資料和技術(shù)信息的使用。⑤維修車輛的質(zhì)量水平。⑥經(jīng)營觀念和服務(wù)意識。⑦企業(yè)信譽及服務(wù)信譽。⑧企業(yè)的經(jīng)營效益、職工收益和參與市場競爭的價格優(yōu)勢。⑨維修市場的占有量。10企業(yè)的社會形象、知名度和社會認同感。企業(yè)發(fā)展的要素所占的比重,是衡量企業(yè)綜合素質(zhì)的量化指標,其數(shù)學表達式為
Q=[F1X1+F2X2+…+FnXn][F1Y1+F2Y2+…+FnYn]=∑FiXi/FiYi(1)
式中Q——企業(yè)綜合素質(zhì)指標
Xi——企業(yè)已具備的各項素質(zhì)要素占社會平均統(tǒng)計量的百分比
Yi——企業(yè)應(yīng)當具備的各素質(zhì)要素,即該要素的社會平均統(tǒng)計量
Fi——分析系數(shù),確定各因素的重要度,主導因素取1,其余取0~1
3.2WTO與汽車維修
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132
0 前言
機電一體化又稱機械電子學,其主要是指利用計算機技術(shù),信息技術(shù),機械技術(shù),電子技術(shù),控制技術(shù)和光學技術(shù)實現(xiàn)智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和系統(tǒng)化加工。機電一體化實現(xiàn)了加工技術(shù)、加工質(zhì)量和加工精度的優(yōu)化,對制造行業(yè)具有重大的貢獻,也是我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的主要技術(shù)支持之一。近幾年隨著機電一體化的逐漸發(fā)展,對傳統(tǒng)機械加工機床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進一步提升傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造效率和質(zhì)量,對其實施改造分析具有重要的意義和價值。
1 機電一體化改造優(yōu)勢
隨著機電一體化的逐漸推廣和普及,人們對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化的改造出現(xiàn)了不同的聲音,其中有支持也有反對的[1]。就該種現(xiàn)象及機電一體化改造進行優(yōu)勢分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾種優(yōu)勢。
第一,智能化優(yōu)勢。對傳統(tǒng)機械加工機床實施機電一體化改造的過程中會利用計算機控制軟件,實現(xiàn)軟件更新,在保障機電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化操作。在改造的過程中利用智能化軟件實現(xiàn)人操作和組合,具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能,從而實現(xiàn)人類自動控制危險因素的實際操作。因此,對傳統(tǒng)機械加工機床實施機電一體化具有優(yōu)化其智能化的作用。
第二,個性化優(yōu)勢。機電一體化智能化優(yōu)勢是傳統(tǒng)機械加工基礎(chǔ)改造的必然趨勢[2]。近幾年隨著社會經(jīng)濟體制和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的逐漸轉(zhuǎn)變,企業(yè)和人們對事物個性化的需求逐漸增加,進一步提升了對機械加工的個性化需求。而機電一體化改造能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合實際發(fā)展需求,滿足消費者個性化加工。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中其微控系統(tǒng)根據(jù)市場調(diào)研需求自主的對產(chǎn)品實施升級方案制定,以滿足智能個性化產(chǎn)品優(yōu)勢。
第三,高速化優(yōu)勢。機電一體化改造的過程中對機床的運轉(zhuǎn)速度改造是其中關(guān)鍵的一環(huán)。利用微控系統(tǒng)實現(xiàn)機床主軸轉(zhuǎn)速的提升,可以在傳統(tǒng)機械加工機床轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,為整個機床加工生產(chǎn)效益的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)[3]。此外,隨著納米技術(shù)的逐漸應(yīng)用,納米機床機電一體化改造更是實現(xiàn)了高效率、高精度的機械加工。因此,機電一體化改造具有其高速化發(fā)展優(yōu)勢。
第四,綠色環(huán)保優(yōu)勢。機電一體化改造不僅能夠在技術(shù)、效率、性能等上現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工機床優(yōu)化,在其綠色環(huán)保上能夠降低材料和燃料的使用,從而利用高新技術(shù)手段降低對環(huán)境的污染。隨著綠色能源的創(chuàng)新和發(fā)展,以綠色能源為基礎(chǔ)的機電一體化機械加工機床必將成為機械加工機床改造優(yōu)化的主流趨勢。
2 傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造注意點
針對實踐工作中對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的工作經(jīng)驗,結(jié)合理論知識和內(nèi)容,提出未來在傳統(tǒng)機械機電一體化改造的過程中需要從以下幾方面注意處理。
第一,在改造穩(wěn)定性上。對傳統(tǒng)機械加工機床實施改造的過程中需要在現(xiàn)有機械設(shè)備的基礎(chǔ)上進行改造。由于傳統(tǒng)的機械加工機床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是堅固的鑄造件。經(jīng)過改造之后需要將其改變?yōu)楦咝阅芎透呔_度的結(jié)構(gòu)。因此,在改造的過程中需要從其鑄造件的性能出發(fā),注重改造的整體性,在不破壞設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,保障機械加工機床的整體穩(wěn)定性。
第二,在設(shè)備為維修操作山。對傳統(tǒng)機械加工機床實施改造的過程中在其設(shè)備維修改造上為了進一步實現(xiàn)機電一體化操作,也會對其維修性能實施改造,為改造后機電一體化機械加工機床的日常使用和維護提供保障。因此,在其維修改造的過程中必須對其維修周期和故障診斷性能實施計算機信息處理和邏輯程序編制,以保障設(shè)備維修操作的安全性和高效性[4]。
第三,在技術(shù)運行改造上。在實施技術(shù)運行改造的過程中必須按照技術(shù)該噶發(fā)展方向速度對其進行改造,采用循序漸進的技術(shù)改造方案,從而保障實時提高設(shè)備自動化的效率和水平。在不斷提升傳統(tǒng)機械加工機床設(shè)備檔次的基礎(chǔ)上完成技術(shù)運行改造。尤其注意的是不能采用激進的方式進行技術(shù)運行改造,這樣容易形成技術(shù)壁壘和技術(shù)脫檔。
第四,在工作效率和質(zhì)量改造上。針對傳統(tǒng)機械加工機床的工作效率和工作質(zhì)量改造是在設(shè)備技術(shù)改造的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。因此,在其改造的過程中需要從精度、專業(yè)、生產(chǎn)三方面完成整體工作效率和工作質(zhì)量改進,這樣才能夠保障傳統(tǒng)機械加工機床在實現(xiàn)機電一體化的基礎(chǔ)上,充分的發(fā)揮機電一體化工作效率和工作質(zhì)量的提升。
第五,在改造成本上。針對改造成本實施成本控制也是傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造中需要注意的一點,可以采用分環(huán)節(jié)成本控制和材料成本控制的方式實現(xiàn)改造成本控制,在保障改造效率的前提下節(jié)約改造經(jīng)費,降低企業(yè)成本,從未有效的提高機電一體化機械加工機床的市場競爭力。
3 總結(jié)
通過本文中對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的優(yōu)勢分析們能夠看出,機械加工機電一體化是未來我國機械加工技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢。未來我國在傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的過程中需要對其改造穩(wěn)定性、設(shè)備維修操作、技術(shù)運行、工作效率和質(zhì)量、改造成本等方面對其進行優(yōu)化,從而實現(xiàn)智能化、高效率、高質(zhì)量、高性能的改造,以促進我國機械加工行業(yè)的整體發(fā)展,為我國經(jīng)濟建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]任敬衛(wèi).關(guān)于傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的探析[J].時代教育,2016,19(01):199.
[2]趙占軍.淺析傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造[J].通訊世界,2015,03(03):230-231.
機電一體化又稱機械電子學,其主要是指利用計算機技術(shù),信息技術(shù),機械技術(shù),電子技術(shù),控制技術(shù)和光學技術(shù)實現(xiàn)智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和系統(tǒng)化加工。機電一體化實現(xiàn)了加工技術(shù)、加工質(zhì)量和加工精度的優(yōu)化,對制造行業(yè)具有重大的貢獻,也是我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的主要技術(shù)支持之一。近幾年隨著機電一體化的逐漸發(fā)展,對傳統(tǒng)機械加工機床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進一步提升傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造效率和質(zhì)量,對其實施改造分析具有重要的意義和價值。
1機電一體化改造優(yōu)勢
隨著機電一體化的逐漸推廣和普及,人們對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化的改造出現(xiàn)了不同的聲音,其中有支持也有反對的[1]。就該種現(xiàn)象及機電一體化改造進行優(yōu)勢分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾種優(yōu)勢。第一,智能化優(yōu)勢。對傳統(tǒng)機械加工機床實施機電一體化改造的過程中會利用計算機控制軟件,實現(xiàn)軟件更新,在保障機電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化操作。在改造的過程中利用智能化軟件實現(xiàn)人操作和組合,具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能,從而實現(xiàn)人類自動控制危險因素的實際操作。因此,對傳統(tǒng)機械加工機床實施機電一體化具有優(yōu)化其智能化的作用。第二,個性化優(yōu)勢。機電一體化智能化優(yōu)勢是傳統(tǒng)機械加工基礎(chǔ)改造的必然趨勢[2]。近幾年隨著社會經(jīng)濟體制和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的逐漸轉(zhuǎn)變,企業(yè)和人們對事物個性化的需求逐漸增加,進一步提升了對機械加工的個性化需求。而機電一體化改造能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合實際發(fā)展需求,滿足消費者個性化加工。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中其微控系統(tǒng)根據(jù)市場調(diào)研需求自主的對產(chǎn)品實施升級方案制定,以滿足智能個性化產(chǎn)品優(yōu)勢。第三,高速化優(yōu)勢。機電一體化改造的過程中對機床的運轉(zhuǎn)速度改造是其中關(guān)鍵的一環(huán)。利用微控系統(tǒng)實現(xiàn)機床主軸轉(zhuǎn)速的提升,可以在傳統(tǒng)機械加工機床轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,為整個機床加工生產(chǎn)效益的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)[3]。此外,隨著納米技術(shù)的逐漸應(yīng)用,納米機床機電一體化改造更是實現(xiàn)了高效率、高精度的機械加工。因此,機電一體化改造具有其高速化發(fā)展優(yōu)勢。第四,綠色環(huán)保優(yōu)勢。機電一體化改造不僅能夠在技術(shù)、效率、性能等上實現(xiàn)傳統(tǒng)機械加工機床優(yōu)化,在其綠色環(huán)保上能夠降低材料和燃料的使用,從而利用高新技術(shù)手段降低對環(huán)境的污染。隨著綠色能源的創(chuàng)新和發(fā)展,以綠色能源為基礎(chǔ)的機電一體化機械加工機床必將成為機械加工機床改造優(yōu)化的主流趨勢。
2傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造注意點
針對實踐工作中對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的工作經(jīng)驗,結(jié)合理論知識和內(nèi)容,提出未來在傳統(tǒng)機械機電一體化改造的過程中需要從以下幾方面注意處理。第一,在改造穩(wěn)定性上。對傳統(tǒng)機械加工機床實施改造的過程中需要在現(xiàn)有機械設(shè)備的基礎(chǔ)上進行改造。由于傳統(tǒng)的機械加工機床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是堅固的鑄造件。經(jīng)過改造之后需要將其改變?yōu)楦咝阅芎透呔_度的結(jié)構(gòu)。因此,在改造的過程中需要從其鑄造件的性能出發(fā),注重改造的整體性,在不破壞設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,保障機械加工機床的整體穩(wěn)定性。第二,在設(shè)備為維修操作山。對傳統(tǒng)機械加工機床實施改造的過程中在其設(shè)備維修改造上為了進一步實現(xiàn)機電一體化操作,也會對其維修性能實施改造,為改造后機電一體化機械加工機床的日常使用和維護提供保障。因此,在其維修改造的過程中必須對其維修周期和故障診斷性能實施計算機信息處理和邏輯程序編制,以保障設(shè)備維修操作的安全性和高效性[4]。第三,在技術(shù)運行改造上。在實施技術(shù)運行改造的過程中必須按照技術(shù)該噶發(fā)展方向速度對其進行改造,采用循序漸進的技術(shù)改造方案,從而保障實時提高設(shè)備自動化的效率和水平。在不斷提升傳統(tǒng)機械加工機床設(shè)備檔次的基礎(chǔ)上完成技術(shù)運行改造。尤其注意的是不能采用激進的方式進行技術(shù)運行改造,這樣容易形成技術(shù)壁壘和技術(shù)脫檔。第四,在工作效率和質(zhì)量改造上。針對傳統(tǒng)機械加工機床的工作效率和工作質(zhì)量改造是在設(shè)備技術(shù)改造的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。因此,在其改造的過程中需要從精度、專業(yè)、生產(chǎn)三方面完成整體工作效率和工作質(zhì)量改進,這樣才能夠保障傳統(tǒng)機械加工機床在實現(xiàn)機電一體化的基礎(chǔ)上,充分的發(fā)揮機電一體化工作效率和工作質(zhì)量的提升。第五,在改造成本上。針對改造成本實施成本控制也是傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造中需要注意的一點,可以采用分環(huán)節(jié)成本控制和材料成本控制的方式實現(xiàn)改造成本控制,在保障改造效率的前提下節(jié)約改造經(jīng)費,降低企業(yè)成本,從未有效的提高機電一體化機械加工機床的市場競爭力。
3總結(jié)
通過本文中對傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的優(yōu)勢分析們能夠看出,機械加工機電一體化是未來我國機械加工技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢。未來我國在傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的過程中需要對其改造穩(wěn)定性、設(shè)備維修操作、技術(shù)運行、工作效率和質(zhì)量、改造成本等方面對其進行優(yōu)化,從而實現(xiàn)智能化、高效率、高質(zhì)量、高性能的改造,以促進我國機械加工行業(yè)的整體發(fā)展,為我國經(jīng)濟建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
作者:李杰 單位:秦皇島優(yōu)益重工科技有限公司
參考文獻:
[1]任敬衛(wèi).關(guān)于傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的探析[J].時代教育,2016,19(01):199.
我校積極探索與研究如何上好專業(yè)生產(chǎn)實習(技能訓練)課,如何引發(fā)學生對專業(yè)課的學習興趣與認識,使學生的學習態(tài)度由被動變?yōu)橹鲃拥慕虒W模式及方法,學生有了學習的興趣,學習活動對他來說就不是一種負擔,而是一種享受、一種愉快的體驗,學生就會越學越想學、越愛學,從而達到事半功倍的效果。因此教師在教學中都應(yīng)做好樂中施教和感興教學,從而提高教學質(zhì)量。通過不斷地探索和實踐,形成了我校在專業(yè)生產(chǎn)實習課上新的教學模式――趣味教學法。
趣味教學法在教學上有較多的形式與方法,具體也要根據(jù)不同的實習情況而選擇不同的方法。我校在趣味教學法上進行了多次的研究、探索和實踐,得出了各種不同的專業(yè)性較強的趣味教學方法。
一、趣味教學法在我校教學中的運作方式
1.在模塊教學實習當中,首先必須完成本實習模塊的基本技能操作訓練,再增加趣味教學實習課題,但可以在一開始實習時引導學生或布置與趣味教學實習相關(guān)的課題作業(yè)等,讓學生設(shè)計趣味教學實習課題。
2.可以在空余或晚自習時間安排趣味零件的設(shè)計(由于實習班級在晚自習時,作業(yè)相對較少),這樣可充分利用學習時間,充實學生的學習內(nèi)容。
3.在實施趣味教學課題時,以學生為主,教師為輔為指導思想,盡量讓學生發(fā)揮自己的特長與愛好,以及個人潛力,而教師只是為學生提供技術(shù)指導或引導,并且給予技術(shù)難度或課題范圍之內(nèi)的指導控制。
4.單一的模塊教學,可以讓學生通過實習,設(shè)計一個綜合性較強的零件,并由學生自己完成制造,加強綜合能力的運用。
5.在設(shè)計專業(yè)教學計劃或?qū)嵙曊n題時,可以考慮學生從開始實習至畢業(yè)期間,所實習的課題是前后關(guān)聯(lián)的,能組裝并完成一件作品(產(chǎn)品或設(shè)備)?;蛘?先讓學生設(shè)計或構(gòu)思一件物品(產(chǎn)品),該產(chǎn)品的所有零件可在未來2~3年的實習當中自己去加工去實現(xiàn)。
6.根據(jù)實際情況,可安排每學期未進行一次趣味教學作品(課題)設(shè)計比賽,作品由學生在本學期實習期間自行設(shè)計、制作等,從而更好地激發(fā)學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識,增強學生的學習成就感。
7.在高職班級,可采用趣味教學法,讓學生制作或編寫的畢業(yè)作品或畢業(yè)論文,從而有利于增強學生在設(shè)計畢業(yè)論文時的興趣,提高畢業(yè)論文的編寫質(zhì)量。
二、趣味教學法在我校各專業(yè)生產(chǎn)實習課中的教學實例
1.模具設(shè)計與制造專業(yè)的模具綜合訓練
模具設(shè)計與制造專業(yè)需要掌握的基本技能:模具設(shè)計與繪圖、銑床、車床、磨床、模具裝配、試模調(diào)模等操作技能。依據(jù)我校模具設(shè)計與制造專業(yè)的課程設(shè)置以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
同時,該零件加工制造模式,接近于企業(yè)模具制造的實際模式,有利于培養(yǎng)與企業(yè)接軌的模具制造技術(shù)人才。
2.模具專業(yè)的鉗工技能訓練
模具專業(yè)的鉗工技能訓練需要掌握的基本技能:模具或模型的銼配、角度銼配、尺寸精度控制、螺紋加工等鉗工技能,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)思能力、零件裝配的基本概念、間隙配合銼配、組配件銼配加工等鉗工技能。根據(jù)我校模具設(shè)計與制造專業(yè)的課程設(shè)置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對鉗工專業(yè)的認識,增強學生對鉗工實習的學習興趣,掌握鉗工基本技能知識,并能合理或巧妙運用鉗工綜合技能,進行制作或設(shè)計作品,從而讓學生自己感受到學有所用,并能提高學生的綜合技術(shù)運用和思考能力,增強或突出學生的學習成就感。
3.機械加工技能訓練
機械加工技能訓練需要掌握的基本技能:銑床、車床、磨床、電火花線切割,銑床加工基本操作技能、尺寸精度控制、組合件的加工與配合,零件造型與設(shè)計技術(shù)與能力等技能訓練。根據(jù)我校模具制造技術(shù)專業(yè)、加工中心與電加工技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對機械加工技術(shù)的認識和興趣,能合理運用不同加工設(shè)備的不同機械加工特點,綜合運用技能,進行設(shè)計或制作組合件作品,從而提高學生的綜合技術(shù)運用和思考能力。
4.數(shù)控加工與雕刻技能訓練
數(shù)控專業(yè)的技能訓練需要掌握的基本技能:掌握機床切削加工所必需的理論知識,熟練掌握數(shù)控加工主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能、工作原理和使用維護方法,掌握數(shù)控機床基本操作與本專業(yè)相關(guān)的機加工操作技能,了解數(shù)控車床的控制原理,熟練掌握編程操作方法,具備機床的使用和維護保養(yǎng)能力。根據(jù)我校數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)、加工中心與電加工技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對數(shù)控機床基本操作以及技術(shù)和技能綜合運用,球面、曲面等復雜零件的編程與加工,組合件的加工,數(shù)控產(chǎn)品的設(shè)計、制造的綜合能力,從而成為能進行數(shù)控機床的編程、操作、維護的應(yīng)用型高級專業(yè)技術(shù)人才。
5.機械電子工程一體化技能訓練
機械電子工程或機電一體化技能訓練需要掌握的基本技能:鉗工基本技能、配合件銼配、機械加工的基本操作、組合零件結(jié)構(gòu)要點、典型機電設(shè)備的原理和安裝、掌握機床基本操作方法、機床基本維護保養(yǎng)能力、電工基本知識和技能、電路板的設(shè)計與運用、機電綜合運用等。根據(jù)我校機械電子工程、機電一體化專業(yè)的課程設(shè)置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對機械加工的基本操作、組合零件結(jié)構(gòu)要點、典型機電設(shè)備的原理和安裝方法的掌握,電工基本知識和技能、電路板的設(shè)計與運用、機電綜合運用等,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識。從而提高學生的學習(實習)興趣,變被動為主動。
三、趣味教學法在我校各專業(yè)生產(chǎn)實習課教學中的總結(jié)
(一)趣味教學法在我校各專業(yè)生產(chǎn)實習課的教學中的優(yōu)點
1.提高學生的學習(實習)興趣。變被動為主動,或變“要我學”為“我要學”。
2.提高學生的綜合技術(shù)運用和思考能力。
3.提升課堂學習的氣氛。
4.加強學生對專業(yè)(技能)的認識。
5.增強或突出學生的學習成就感。
6.觸發(fā)學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識。
7.彌補實習設(shè)備的不足因素(當部分學生沒安排上機操作時,可進行課題設(shè)計)。
8.對趣味教學法的推廣作用,改變傳統(tǒng)教學方式和方法。
9.增強學生家長對小孩在校所學的技能的認識和了解程度(部分零件或作品可以帶回家里)。
10.增強學生就業(yè)的有利條件與就業(yè)機遇(學生可帶著自己制作的零件或作品去參加就業(yè)面試)。
(二)趣味教學法在我校各專業(yè)生產(chǎn)實習課的教學中存在的問題
1.與教學計劃或教學大綱有所沖突,部分需重新制定教學計劃。
2.對教師自身能力(綜合技能)要求較高。
3.受實習設(shè)備或?qū)嵙晽l件、場地影響(部分課題可能會跨越幾個實習模塊)。