時(shí)間:2022-04-02 11:06:08
導(dǎo)語:在機(jī)械零件論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

1學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的問題分析
1.1學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識(shí)不足
一直以來中國(guó)傳統(tǒng)的教育體制,使教師和學(xué)生都特別重視書面應(yīng)試能力而較忽視“實(shí)踐”這一重要環(huán)節(jié)。因此,學(xué)生普遍認(rèn)為課程設(shè)計(jì)只是輔助性的作業(yè),是機(jī)械地套用經(jīng)驗(yàn)公式,查手冊(cè),計(jì)算必要的數(shù)據(jù),畫出圖而已。其實(shí),課程設(shè)計(jì)是將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合地極好機(jī)會(huì),也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和想象力等良好素質(zhì)的必要過程,但由于學(xué)生存在上述想法,這兩項(xiàng)目標(biāo)很難達(dá)到。
1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不合理問題
從現(xiàn)場(chǎng)工作的學(xué)生反饋信息得知,設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比設(shè)計(jì)計(jì)算更為重要。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)際生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)格的影響。由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性知識(shí)的缺乏,從而,在學(xué)習(xí)過程中不能運(yùn)用已有理論知識(shí)透徹地分析和理解某種結(jié)構(gòu)的功用,以至在設(shè)計(jì)圖紙中出現(xiàn)不恰當(dāng)甚至錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)。
1.3圖紙的規(guī)范化問題
圖紙是課程設(shè)計(jì)的最終反映,本應(yīng)很清晰地表達(dá)出全部零件的裝配關(guān)系、總體輪廓尺寸、各零部件的具體結(jié)構(gòu)。但是在學(xué)生的圖紙中,卻不能完整、確切地表達(dá)出上述要求。例如,學(xué)生總裝圖中對(duì)軸和孔間的配合尺寸及公差不加標(biāo)注,對(duì)加工表面粗糙度標(biāo)注不全或不當(dāng)?shù)榷喾N問題,反映出學(xué)生對(duì)圖紙的規(guī)范缺乏全面認(rèn)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
1.4設(shè)計(jì)說明書編寫中出現(xiàn)的問題
設(shè)計(jì)說明書的編寫,可以培養(yǎng)學(xué)生撰寫技術(shù)文件的實(shí)際能力。它應(yīng)全面包括課程設(shè)計(jì)總體方案、設(shè)計(jì)結(jié)果、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)以及維護(hù)、安裝等內(nèi)容,使讀者在結(jié)合圖紙的條件下,從說明書中能夠完全了解所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、特性及科學(xué)依據(jù)。但有些學(xué)生卻片面地認(rèn)為,設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容只是各零部件有關(guān)尺寸及數(shù)據(jù)的計(jì)算過程和結(jié)果,而對(duì)圖紙中零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)不加任何說明,說明書便成了各類計(jì)算題的匯集。
2對(duì)改進(jìn)《機(jī)械零件》課程設(shè)計(jì)的建議
2.1提高學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)
學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度,直接影響著設(shè)計(jì)效果。因此,提高學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí),應(yīng)作為搞好設(shè)計(jì)的首要條件。將本思想貫穿于《零件》課程教學(xué)的始終。在基礎(chǔ)理論教學(xué)中,可列舉部分內(nèi)容在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的反例,來強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的重要性。比如,講授某種傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)時(shí),可通過分析實(shí)際生產(chǎn)中由于某部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理或錯(cuò)誤,甚至由于某一參數(shù)選擇不當(dāng)而造成的不良后果,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)。加強(qiáng)實(shí)踐認(rèn)識(shí)。在教學(xué)中,可安排適當(dāng)?shù)恼n時(shí),帶學(xué)生去現(xiàn)場(chǎng)參觀,針對(duì)同一部件不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而獲得相異的生產(chǎn)效率進(jìn)行分析,使學(xué)生在實(shí)踐的過程中領(lǐng)悟到設(shè)計(jì)的重要性。
2.2課程設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐性環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合
針對(duì)學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性知識(shí)貧乏,動(dòng)手能力差等特點(diǎn),在教學(xué)過程中,應(yīng)適當(dāng)減少課堂授課學(xué)時(shí)而增加見習(xí)課時(shí)。即在課程標(biāo)準(zhǔn)授課的過程中,根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容,安排針對(duì)性較強(qiáng)的短期見習(xí),其目的在于為課程設(shè)計(jì)積累一定的感性素材和設(shè)計(jì)要素。在見習(xí)中,教師對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容要加以講解,分析關(guān)鍵及難點(diǎn),使學(xué)生加深對(duì)書本知識(shí)的理解。例如在“軸”一章授課結(jié)束后,可安排一次實(shí)訓(xùn),教師可針對(duì)往屆學(xué)生在設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行指導(dǎo),從軸的加工工序至裝配工序,針對(duì)選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、圖紙的規(guī)范化等實(shí)際問題進(jìn)行分析。把實(shí)際中軸的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素;生產(chǎn)中用于加工的圖紙應(yīng)如何正確、全面地反映所設(shè)計(jì)零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸及技術(shù)要求總結(jié)出來。這樣,既解決了課堂上難以理解的實(shí)際問題,又培養(yǎng)了學(xué)生觀察問題、分析問題及獨(dú)立思考的能力,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性。
2.3做好課程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作
課程設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的必要條件。為此,設(shè)計(jì)前,指導(dǎo)教師可針對(duì)設(shè)計(jì)課題,做好兩項(xiàng)準(zhǔn)備工作:①參觀有關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容。針對(duì)設(shè)計(jì)課題,帶領(lǐng)學(xué)生參觀現(xiàn)場(chǎng),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)物的直觀認(rèn)識(shí),在具體感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)學(xué)生和教師均有“事半功倍”之效果。②突破設(shè)計(jì)難點(diǎn)。對(duì)書本上較難理解的關(guān)鍵和難點(diǎn)內(nèi)容,進(jìn)行實(shí)地測(cè)繪。比如,在設(shè)計(jì)1臺(tái)減速器之前,帶學(xué)生去工廠對(duì)減速器進(jìn)行折裝,同時(shí),對(duì)其中某些關(guān)鍵或較難的零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)繪,是獲得具體的設(shè)計(jì)要素的有效之法。
2.4加強(qiáng)金工實(shí)習(xí)對(duì)課程設(shè)計(jì)的輔助作用
金工實(shí)習(xí)是機(jī)械專業(yè)類學(xué)生在學(xué)習(xí)《零件》課之前對(duì)機(jī)械的加工原理,生產(chǎn)工序,裝配過程及工藝處理方法等進(jìn)行的一次全面性認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)《零件》課前對(duì)各種機(jī)械及零件具備初步的感性認(rèn)識(shí),在金工實(shí)習(xí)過程中教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生有計(jì)劃、有目的的掌握有關(guān)《零件》及其課程設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。如可安排學(xué)生畫出齒輪輪廓示意圖,觀察齒輪與軸的裝配關(guān)系及熱處理工藝方法,使學(xué)生對(duì)齒輪及軸等零部件具備初步的感性認(rèn)識(shí)。實(shí)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生將上述內(nèi)容及測(cè)繪圖以實(shí)習(xí)報(bào)告的形式寫出出。
3結(jié)語
總之,教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)踐性環(huán)節(jié)三者應(yīng)融為一體,將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,這對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)及創(chuàng)造性思維能力會(huì)產(chǎn)生良好效果。同時(shí),把對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)方面的教育寓于教學(xué)和實(shí)踐過程中,不失為“一舉兩得”之法。
作者:陳星宇 單位:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院
[論文關(guān)鍵詞]工程機(jī)械;維修;問題;研究
[論文摘要]土石方施工中,土石方機(jī)械維修直接影響到施工設(shè)備的使用率和生產(chǎn)率。該文淺析了土石方機(jī)械維修中常見影響維修質(zhì)量的一些技術(shù)問題,旨在土石方施工中提高土石方機(jī)械的完好率和使用率。
維修是恢復(fù)土石方機(jī)械技術(shù)性能,排除故障及消除故障隱患,延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的有效手段。當(dāng)前國(guó)內(nèi)汽車維修行業(yè)已具有相當(dāng)規(guī)模,而土石方機(jī)械維修行業(yè)起步相對(duì)較晚,在維修中還存在著諸多技術(shù)問題。這些問題的存在,導(dǎo)致機(jī)械維修質(zhì)量不高,裝備可靠性差,甚至重大土石方機(jī)械事故的發(fā)生?,F(xiàn)針對(duì)土石方機(jī)械維修工作中遇到的常見技術(shù)問題做簡(jiǎn)要分析,旨在引起有關(guān)人員的重視。
1對(duì)機(jī)械故障判斷失誤,修理人員技術(shù)不過硬、修理過程不規(guī)范
1.1不能正確判斷分析故障,盲目更換零部件,一味“換件修理”造成浪費(fèi)
憑著“大概、差不多”的思想盲目對(duì)機(jī)械大拆大卸,結(jié)果不但原故障未排除,而且由于維修技能和工藝較差,又出現(xiàn)新的問題。例如我單位一臺(tái)YZ26壓路機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)力不足、機(jī)械無法正常工作的故障,經(jīng)拆卸分解振動(dòng)泵和起振開關(guān),更換振動(dòng)泵和起振開關(guān)故障依舊。最后檢查故障是由于液壓油不足、濾網(wǎng)堵死導(dǎo)致液壓油進(jìn)入不到大泵,大泵因缺油而燒壞。因此,當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)故障后,要通過檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),如無檢測(cè)設(shè)備,可通過“問、看、查、試”等傳統(tǒng)的故障判斷方法和手段,結(jié)合土石方機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理,確定最可能發(fā)生故障的部位。在判定土石方機(jī)械故障時(shí),一般常用“排除法”和“比較法”,按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、先外表后內(nèi)部、先總成再部件的順序進(jìn)行,切忌“不問青紅皂白,盲目大拆大卸”。
1.2螺栓擰緊方法不當(dāng)?shù)那闆r較嚴(yán)重
土石方機(jī)械各部位固定或聯(lián)接螺栓多數(shù)有擰緊力矩要求,如噴油器固定螺栓、缸蓋螺栓、連桿螺栓、飛輪螺栓等,有些規(guī)定了擰緊力矩,有些規(guī)定了擰緊角度,同時(shí)還規(guī)定了擰緊順序。一些維修人員,認(rèn)為擰緊螺栓誰都會(huì)做,無關(guān)緊要,不按規(guī)定力矩及順序擰緊(有的根本不了解有擰緊力矩和順序要求),不使用扭力(公斤)扳手,或隨意使用加力桿,憑感覺擰緊,導(dǎo)致擰緊力矩相差很大。力矩不足,螺栓易發(fā)生松脫,導(dǎo)致沖壞氣缸襯墊、軸瓦松動(dòng)、漏油、漏氣;力矩過大,螺栓易拉伸變形,甚至斷裂,有時(shí)還會(huì)損壞螺紋孔,影響了修理質(zhì)量。
1.3不重視螺栓的選用,螺栓使用混亂的現(xiàn)象較突出
在維修土石方機(jī)械時(shí),亂用螺栓的現(xiàn)象還比較突出,因螺栓性能、質(zhì)量不符合技術(shù)要求,導(dǎo)致維修后機(jī)械故障頻出。土石方機(jī)械使用的專用螺栓,如傳動(dòng)軸螺栓、缸蓋螺栓、連桿螺栓、飛輪螺栓、噴油器固定螺栓等是用特殊材質(zhì)經(jīng)過特殊加工制成的,其強(qiáng)度大、抗剪切力強(qiáng),確保聯(lián)接、固定可靠。實(shí)際維修作業(yè)中,常常在拆卸時(shí)所有螺栓堆在一起,不分類堆放,但組裝時(shí)隨意亂裝和替代,這些螺栓因材質(zhì)差或加工工藝不合格,給工程機(jī)械的后期使用留下故障隱患,如EX200-5挖掘機(jī)后橋輪邊減速器內(nèi)連接行星輪架和輪邊減速器殼體的6只螺栓承受較大的扭矩,這6只螺栓發(fā)生斷裂損壞,使用其它螺栓或自行加工代用,常出現(xiàn)因螺栓強(qiáng)度不夠而再次折斷的情況;有些部位需用“小螺距”的“細(xì)扣自緊”螺栓、銅螺栓、鍍銅螺栓,卻使用普通螺栓代替,導(dǎo)致出現(xiàn)螺栓自行松脫、拆卸困難等現(xiàn)象,如柴油機(jī)排氣歧管固定螺母多為銅制,防止受熱或使用時(shí)間過長(zhǎng)不易拆卸,但在實(shí)際維修時(shí),卻多數(shù)使用了普通螺母,時(shí)間一長(zhǎng)拆卸十分困難;有些螺栓經(jīng)使用后會(huì)出現(xiàn)拉伸、變形等缺陷,有些技術(shù)要求規(guī)定拆裝幾次后必須換新的螺栓,若不了解這些情況,多次重復(fù)使用不合格的螺栓,也易導(dǎo)致機(jī)械故障或事故的發(fā)生。因此,在維修工程機(jī)械時(shí),當(dāng)螺栓損壞或丟失要及時(shí)更換符合要求的螺栓,切忌亂用螺栓。
2各零部件配合間隙不能正確掌握,導(dǎo)致機(jī)械加快磨損
2.1維修時(shí)不注意檢測(cè)零部件配合間隙
柴油機(jī)活塞與缸套配合間隙、活塞環(huán)“三隙”、活塞頂隙、氣門間隙、柱塞余隙、制動(dòng)蹄片間隙、主從動(dòng)齒輪嚙合間隙、軸承軸向和徑向間隙、氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙等,各類機(jī)型都有嚴(yán)格的要求,在維修時(shí)必須進(jìn)行測(cè)量,對(duì)不符合間隙要求的零部件要進(jìn)行調(diào)整或更換。實(shí)際維修工作中,不測(cè)量配合間隙而盲目裝配零部件的現(xiàn)象為數(shù)不少,還有憑手感覺和經(jīng)驗(yàn)裝配,造成起動(dòng)困難或爆燃、活塞環(huán)折斷、機(jī)件撞擊、漏油、漏氣等故障,有時(shí)甚至?xí)蛄悴考浜祥g隙不當(dāng),導(dǎo)致機(jī)械嚴(yán)重?fù)p壞事故的發(fā)生。
2.2不成對(duì)、成套更換偶件或組件
土石方機(jī)械上有很多偶件,如柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的柱塞副、出油閥副、噴油嘴針閥副偶件;驅(qū)動(dòng)橋主減速器內(nèi)的主、從動(dòng)齒輪;液壓操縱閥中的閥塊與閥桿;全液壓轉(zhuǎn)向器中的閥芯與閥套等,這些配合偶件在工廠制造時(shí)經(jīng)過特殊加工,成對(duì)研磨而成,配合十分精密,在使用的壽命期內(nèi)始終成對(duì)使用,切不可互換;一些相互配合組件,如活塞與缸套、軸瓦與軸頸、氣門與氣門座、連桿大頭瓦蓋與桿身等,經(jīng)過一段時(shí)間的磨合使用,相對(duì)配合較好,在維修時(shí),也應(yīng)注意成對(duì)裝配,不要弄串;柴油機(jī)連桿、活塞、風(fēng)扇皮帶、高壓油管、挖掘機(jī)中央回轉(zhuǎn)接頭油封、推土機(jī)主離合器膠布節(jié)等,尤其是同時(shí)使用一套的配件,發(fā)生損壞一定要成套更換,否則由于配件質(zhì)量差別大、新舊程度不同、長(zhǎng)短尺寸不一,會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、液壓系統(tǒng)漏油、載荷集中現(xiàn)象嚴(yán)重、更換的配件易早期損壞等。在實(shí)際維修工作中,為了減少開支、不了解技術(shù)要求,不成對(duì)或成套更換上述零部件的情況還不少見,降低了工程機(jī)械的維修質(zhì)量,縮短了機(jī)件壽命,增加了故障發(fā)生的可能性,應(yīng)引起足夠的重視。
2.3裝配時(shí)零部件裝反
在維修土石方機(jī)械時(shí),一些零部件裝配有著嚴(yán)格的方向要求,只有正確安裝,才能保證零部件正常工作。有些零部件外部特征不明顯,正反都可以安裝,在實(shí)際工作中時(shí)常出現(xiàn)裝反的情況,導(dǎo)致零件早期損壞、機(jī)械不能正常工作、土石方機(jī)械損壞事故等。
3對(duì)零配件材料質(zhì)量不能正確識(shí)別
不檢查新件質(zhì)量,裝配后出現(xiàn)故障的問題比較常見。在更換配件前,有些維修人員對(duì)新配件不做技術(shù)檢查,拿來后直接安裝到工程機(jī)械上,這種做法是不科學(xué)的。目前市場(chǎng)上出售的零配件質(zhì)量良莠不均,一些假冒偽劣配件魚目混珠;還有一些配件由于庫存時(shí)間過長(zhǎng),性能發(fā)生變化,如不經(jīng)檢測(cè),裝配后常常引起故障的發(fā)生。以為新的就是好的,結(jié)果問題仍然存在,造成更大的損失。1臺(tái)ZL50裝載機(jī),柴油機(jī)機(jī)油壓力過低,分析是機(jī)油濾清器堵塞,更換了一新機(jī)油濾清器,試機(jī)機(jī)油壓力仍低。后檢查或更換了所有可能導(dǎo)致機(jī)油壓力低的零部件,但機(jī)油壓力仍不能升高,最后在沒有查到故障原因、機(jī)油壓力偏低的情況下勉強(qiáng)使用,結(jié)果導(dǎo)致柴油機(jī)燒瓦抱軸、造成損失。后經(jīng)檢查是由于更換的機(jī)油濾清器濾芯(粗濾器)已被過多的鐵銹堵塞,原因是該濾清器長(zhǎng)時(shí)間庫存保管導(dǎo)致內(nèi)部生銹。因此,在更換新配件前一定要進(jìn)行必要的檢查測(cè)試,檢測(cè)包括外觀及性能測(cè)試,確保新配件無故障,杜絕其引起的不必要麻煩。
4在維修過程中治標(biāo)不治本,只追求數(shù)量而忽視維修質(zhì)量
4.1維修方法不正規(guī),“治標(biāo)不治本”仍是慣用的手段
在維修土石方機(jī)械時(shí),一些維修人員不采取正確的維修方法,認(rèn)為應(yīng)急措施是萬能的,以“應(yīng)急”代“維修”,“治標(biāo)不治本”的現(xiàn)象還很多。挖機(jī)旋轉(zhuǎn)油壓馬達(dá)油封更換要將整個(gè)液壓馬達(dá)解體,從內(nèi)向外裝配,因圖快從外向內(nèi)裝配,結(jié)果只用兩三個(gè)小時(shí)又出現(xiàn)漏油,又要重新維修,結(jié)果維修時(shí)間增加,工作時(shí)間變少,影響設(shè)備使用率,降低效益。
4.2墊片使用不規(guī)范,隨意使用的現(xiàn)象仍然存在
土石方機(jī)械零部件配合面間使用的墊片種類很多,常用的有石棉墊、橡膠墊、紙板墊、軟木墊、毛氈墊、有色金屬墊(銅墊、鋁墊)、銅皮(鋼皮)石棉墊、絕緣墊、彈簧墊、平墊等。一些用來防止零部件配合面間漏油、漏水、漏氣、漏電,一些起緊固防松作用。每一類墊片使用的時(shí)機(jī)和場(chǎng)合有不同的規(guī)定和要求,在維修土石方機(jī)械時(shí),墊片使用不規(guī)范甚至亂用的現(xiàn)象還比較嚴(yán)重,導(dǎo)致配合面間經(jīng)常發(fā)生泄漏,螺栓、螺母自行松動(dòng)、松脫,影響工程機(jī)械的正常使用。如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊過厚,導(dǎo)致壓縮比降低,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難;噴油器與氣缸蓋配合面間使用銅墊片,如使用石棉墊代替,易使噴油器散熱不良發(fā)生燒蝕;柴油機(jī)輸油泵和噴油泵結(jié)合面間墊片過厚,導(dǎo)致輸油量及輸油壓力不足,柴油機(jī)功率下降;如漏裝彈簧墊、鎖緊墊、密封墊,致使接合不緊,易發(fā)生松動(dòng)或漏油等現(xiàn)象;因墊片中間有孔而忘記開孔導(dǎo)致油道、水道堵塞,發(fā)動(dòng)機(jī)燒瓦抱軸、水箱開鍋的現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生。在此提醒廣大維修人員維修時(shí),切記“墊片雖小用處大”。
4.3“小件”好壞不重視,因“小”失“大”導(dǎo)致故障增加
在維修作業(yè)時(shí),往往只重視噴油泵、輸油泵、活塞、缸套、活塞環(huán)、液壓油泵、操縱閥、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等零部件的維護(hù),卻忽視了對(duì)濾清器、溢流閥、各類儀表等“小件”的保養(yǎng),認(rèn)為這些“小件”不影響機(jī)械的工作,即使損壞也無關(guān)緊要,只要機(jī)械能動(dòng)就湊合著用,孰不知,正是這些“小件”缺乏維護(hù),導(dǎo)致機(jī)械發(fā)生早期磨損,縮短使用壽命。如工程機(jī)械使用的柴油濾清器、機(jī)油濾清器、空氣濾清器、液壓油濾清器、水溫表、油溫表、油壓表、感應(yīng)塞、傳感器、報(bào)警器、預(yù)熱塞、油液濾網(wǎng)、水箱蓋、油箱蓋、加機(jī)油口蓋、黃油嘴、儲(chǔ)氣筒放污開關(guān)、蓄電池箱、噴油器回油接頭、開口銷、風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩、傳動(dòng)軸螺栓鎖片等,這些“小件”是工程機(jī)械正常工作及維護(hù)保養(yǎng)必不可少的,對(duì)延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命至關(guān)重要,在維修作業(yè)時(shí),如不注意維護(hù)保養(yǎng),常會(huì)“因小失大”,導(dǎo)致機(jī)械故障的發(fā)生。超級(jí)秘書網(wǎng)
4.4維修禁忌忘腦后,隱性故障頻繁出
維修土石方機(jī)械時(shí),若不了解維修中應(yīng)注意的一些問題,則會(huì)導(dǎo)致拆裝中經(jīng)常出現(xiàn)“習(xí)慣性”的錯(cuò)誤,影響機(jī)械的維修質(zhì)量。如熱車拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋,易導(dǎo)致缸蓋變形裂紋;安裝活塞銷時(shí),不加熱活塞而直接把活塞銷打入銷孔內(nèi),導(dǎo)致活塞變形量增大,橢圓度增加;曲軸主軸瓦或連桿瓦背加銅墊或紙墊,易堵塞油道,導(dǎo)致燒瓦抱軸事故;在維修柴油機(jī)時(shí)過量刮削軸瓦,軸瓦表面的減摩合金層被刮掉,導(dǎo)致軸瓦鋼背與曲軸直接摩擦發(fā)生早期磨損;拆卸軸承、皮帶輪等過盈配合零部件時(shí)不使用拉力器,硬打硬敲,易導(dǎo)致零部件變形或損壞;啟封新活塞、缸套、噴油嘴偶件、柱塞偶件等零件時(shí),用火燒零件表面封存的油質(zhì)或臘質(zhì),使零件性能發(fā)生變化,不利于零件的使用。
4.5零部件除污、清洗不徹底,早損、腐蝕常發(fā)生
維修土石方機(jī)械時(shí),正確清除零部件表面的油污、雜質(zhì)對(duì)提高修理質(zhì)量,延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命有著重要意義。由于不注意加強(qiáng)零件的清洗、清洗劑選用不合理、清洗方法不當(dāng)?shù)?,?dǎo)致零部件早期磨損、腐蝕性損壞的現(xiàn)象,特別是工地上修理時(shí)常不注意清潔,隨便清理后就安裝,導(dǎo)致機(jī)械磨損加快。
5結(jié)語
綜上所述,土石方機(jī)械維修常見技術(shù)問題不可小視,特別是鐵路施工企業(yè),因點(diǎn)多線長(zhǎng),設(shè)備維修更加艱難,只有解決上述維修過程中存在的問題和提高維修人員的素質(zhì)、遵守維修質(zhì)量第一的原則,才能遏制設(shè)備管理和維修的“滑波”;才能提高機(jī)械設(shè)備的完好率和使用率;以最少的投資獲取最大的效益。
1機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其原則
1)要滿足該機(jī)械零件所應(yīng)有的使用要求:首先,其設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)能使該機(jī)械零件達(dá)到預(yù)期的使用目的;其次,被設(shè)計(jì)出的機(jī)械零件能夠長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所制作的機(jī)械零件應(yīng)該滿足基本的功能、壽命、精確度、穩(wěn)定性等要求。
2)要考慮最大經(jīng)濟(jì)性的原則:經(jīng)濟(jì)性原則是人類生產(chǎn)生活中一成不變的原則,其涉及到產(chǎn)品的諸多細(xì)節(jié)方面,在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用的整個(gè)過程中才能綜合體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)能使產(chǎn)品滿足制造成本較低、使用高效率、維護(hù)費(fèi)用較低等特性。
3)要考慮到機(jī)械零件的使用者的勞動(dòng)需求:機(jī)械零件的安全性能必須要嚴(yán)格把握,以保證勞動(dòng)者及周邊人員的人身安全;另外,還應(yīng)該盡可能地改善勞動(dòng)者的勞動(dòng)條件,為勞動(dòng)者創(chuàng)造安全輕松、省時(shí)省力的勞動(dòng)環(huán)境;最后,對(duì)于機(jī)械零件的外觀設(shè)計(jì)上也應(yīng)最求一定的美觀要求。
4)要滿足機(jī)械零件其他的環(huán)境、功能等上的特殊要求:如大型的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)設(shè)計(jì)上便于運(yùn)輸?shù)囊?,機(jī)械機(jī)床精度長(zhǎng)期保證和保持的要求等。
2機(jī)械零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
設(shè)計(jì)是在正確的基本原理和已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上來創(chuàng)造和發(fā)展新事物或者改造舊事物。對(duì)于機(jī)械零件的設(shè)計(jì),也應(yīng)與該概念相合,從知識(shí)上的理論原理到實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)都應(yīng)該體現(xiàn)出來,因此,從理論到實(shí)踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可有以下的幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法:
2.1理論設(shè)計(jì)
理論設(shè)計(jì)是日常生活中已掌握的合乎客觀實(shí)際規(guī)律的理論和實(shí)踐知識(shí)的基礎(chǔ)上,與現(xiàn)代的各種物理力學(xué)理論、機(jī)械與金屬的知識(shí)原理和規(guī)律相結(jié)合,來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零件的最理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)零件的整體載荷情況、材料性能、零件工作情況和應(yīng)力分布規(guī)律等方面的條件,運(yùn)用理論知識(shí)下的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算公式來確定該機(jī)械零件的幾何尺寸、設(shè)計(jì)要求等。運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算公式初步建立機(jī)械零件的形狀尺寸后,下一步則是進(jìn)行校核計(jì)算。校核計(jì)算是指運(yùn)用理論的校核計(jì)算方法對(duì)計(jì)算出的機(jī)械零件的危險(xiǎn)剖面的安全系數(shù)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)校核。該設(shè)計(jì)步驟多應(yīng)用于機(jī)械內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律比較復(fù)雜,但該規(guī)律又能通過材料力學(xué)公式表達(dá)出來的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí),它也適用于在已知零件尺寸的基礎(chǔ)上而又應(yīng)力分布規(guī)律相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況,如軸和彈簧的設(shè)計(jì)。一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)工作者為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程,常在進(jìn)行機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),在相關(guān)資料數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上先進(jìn)行粗略估算,直接實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后再進(jìn)行校核計(jì)算。理論設(shè)計(jì)是一種比較科學(xué)和現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法,隨著科技的發(fā)展,該方法正在不斷進(jìn)步和改善,它闡明了機(jī)械零件的材料性能及應(yīng)力分布規(guī)律,是在大量的感性知識(shí)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的一種設(shè)計(jì)規(guī)律,可廣泛適用于絕大部分的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指根據(jù)設(shè)計(jì)者本人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合零件已有的設(shè)計(jì)使用經(jīng)驗(yàn),采用類比的方法來進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就叫做經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在理論設(shè)計(jì)非常困難或者理論欠缺等不適用的情況下,可考慮使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的的方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與理論設(shè)計(jì)相比,雖然沒有足夠多的理論科學(xué)分析作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),但是根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)本身形成的公式與理論就已具備有一定的科學(xué)參考價(jià)值和理論統(tǒng)計(jì)性,所以經(jīng)得起實(shí)踐過程中的考驗(yàn),具有很大的實(shí)用性的價(jià)值。并且一般來說,理論設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)在某種意義上是相輔相成的,可以相互應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)適合應(yīng)用于載荷情況不明、無法用理論分析且外形復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,多在機(jī)架、變速箱體的設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用,也多應(yīng)用在一些價(jià)值不高的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。2.3模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在對(duì)機(jī)械零件作出已有的初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,再做整體和局部的非特殊處理,形成一體上的模型,并對(duì)提出的模型進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)加以修正完善。該設(shè)計(jì)方法要能制定出復(fù)雜機(jī)械零件的工作應(yīng)力分布和極限承受能力,相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加合理,更加完善。這也是一種使經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)順利轉(zhuǎn)化為理論設(shè)計(jì)的重要途徑。模型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,能改善理論設(shè)計(jì)指導(dǎo)上的不足,同時(shí)也彌補(bǔ)了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不夠科學(xué)的地方。對(duì)于一些理論知識(shí)不夠完備的大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)不錯(cuò)的選擇。
3機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要有創(chuàng)新意識(shí)
創(chuàng)新精神是一個(gè)國(guó)家和民族進(jìn)步的前提和不斷源泉,同時(shí),為了與國(guó)際現(xiàn)代化科技的創(chuàng)新發(fā)展理念相接軌,每一個(gè)機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者都應(yīng)當(dāng)盡力附上自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì),以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并能提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。以上的設(shè)計(jì)方法和原有的理論設(shè)計(jì)步驟上設(shè)計(jì)者都可以做出自我的創(chuàng)新改變。如在進(jìn)行機(jī)械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類時(shí)除了按各部分的功能進(jìn)行分類外,還可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的不同價(jià)值,進(jìn)行成本優(yōu)化,做出結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)再分類。
4結(jié)語
目前來看,在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),機(jī)械制造業(yè)都是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),機(jī)械制造的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也正在迅猛發(fā)展,并不斷創(chuàng)造佳績(jī)。但應(yīng)該意識(shí)到,機(jī)械零件制造機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)實(shí)用性強(qiáng)、操作精細(xì)而且非常重要的工作,其設(shè)計(jì)的結(jié)果將直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,因此在機(jī)械零件制造的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)前,應(yīng)保證對(duì)基本設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法的熟練性,在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)加強(qiáng)思想上的重視和思路上的創(chuàng)新,完具創(chuàng)新意識(shí),敢于將自我的想法應(yīng)用下來,以創(chuàng)造出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品。
作者:蔣名宇單位:重慶市耐德新明和工業(yè)有限公司
一、測(cè)前準(zhǔn)備
1、閱讀圖紙。檢驗(yàn)人員要通過對(duì)視圖的分析,掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。首先分析主視圖,然后按順序分析其它視圖。同時(shí)要把各視圖由哪些表面組成,如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等,組成表面的特征,如孔、槽等,它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗(yàn)人員要認(rèn)真看圖紙中的尺寸,通過看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關(guān)鍵尺寸中,根據(jù)公差精度,表面粗糙度等級(jí)分析零件在整機(jī)中的作用,對(duì)于特殊零件,如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業(yè)功能的零件,要會(huì)運(yùn)用專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握各類機(jī)械零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),是檢驗(yàn)人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件,應(yīng)注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗(yàn)人員還應(yīng)分析圖紙中的標(biāo)題欄,標(biāo)題欄內(nèi)標(biāo)有所用材料零件名稱,通過看標(biāo)題欄,掌握零件所用材料規(guī)格、牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn),從中分析材料的工藝性能,以及對(duì)加工質(zhì)量的影響。工作中,我曾遇到這樣一個(gè)問題,在銑床上加工一批不銹鋼支架,因所選銑刀材料不對(duì),造成加工表面粗糙度不好,并且效率較低,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品精度與產(chǎn)品質(zhì)量。我發(fā)現(xiàn)了問題嚴(yán)重性后,選擇了合適材料的銑刀,試用后,速度又快,表面粗糙度又好。
2、分析工藝文件。工藝文件是加工、檢驗(yàn)零件的指導(dǎo)書,一定要認(rèn)真仔細(xì)查看。按照加工順序,對(duì)每個(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認(rèn)真審閱,同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法,定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求。往往有個(gè)別操作者不按工藝中所制訂的工序加工,從而對(duì)整個(gè)機(jī)械零件的加工后造成不合格的后果,這一問題常常又被檢驗(yàn)人員所忽視。待安裝時(shí),不能使用,造成了成批產(chǎn)品報(bào)廢。
3、合理選用量具、確定測(cè)量方法。當(dāng)看清圖紙和工藝文件后,下一步就是選取恰當(dāng)?shù)牧烤哌M(jìn)行機(jī)械零件檢測(cè)。根據(jù)被測(cè)工件的幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等選用。如測(cè)量圓柱臺(tái)階軸時(shí),帶公差裝軸承部位,應(yīng)選用卡尺、千分尺、鋼板尺等;如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí),應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等。有些被測(cè)零件,用現(xiàn)有的量具不能直接檢測(cè),這就要求檢測(cè)人員,根據(jù)一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、書本理論知識(shí),用現(xiàn)有的量具進(jìn)行整改,或進(jìn)行一系列檢測(cè)工具的制作。
二、檢測(cè)(測(cè)量)
1、合理選用測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合。在任選基準(zhǔn)時(shí),要選用精度高,能保證測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。如測(cè)量同軸度、圓跳動(dòng)、套類零件以內(nèi)孔,軸類零件以中心孔為基準(zhǔn);測(cè)量垂直度應(yīng)以大面為基準(zhǔn);測(cè)量輥類零件的圓跳動(dòng)以兩端軸頭下軸承的臺(tái)階(將兩端軸承臺(tái)階放在“V”型鐵上)為基準(zhǔn)。
2、表面檢測(cè)。機(jī)械零件的破壞,一般總是從表面層開始的。產(chǎn)品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取決于零件表面層的質(zhì)量。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律,以便運(yùn)用這些規(guī)律來控制加工過程,最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的,如磕碰、劃傷、變形、裂紋等。細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件注意變形、冷沖件要注意裂紋、螺紋類零件、銅材質(zhì)件要注意磕碰、劃傷等。對(duì)以上檢測(cè)的機(jī)械零件,檢測(cè)完后,都要認(rèn)真作記錄,特別是半成品,對(duì)合格品、返修品、報(bào)廢產(chǎn)品要分清,并作上標(biāo)記,以免混淆不清。
3、檢測(cè)尺寸公差。測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用直接測(cè)量法,因?yàn)橹苯訙y(cè)量法比較簡(jiǎn)便,很直觀,無需繁瑣的計(jì)算,如測(cè)量軸的直徑等。有些尺寸無法直接測(cè)量,就需用間接測(cè)量,間接測(cè)量方法比較麻煩,有時(shí)需用繁瑣的函數(shù)計(jì)算,計(jì)算時(shí)要細(xì)心,不能少一個(gè)因素,如測(cè)量角度、錐度、孔心距等。當(dāng)檢查形狀復(fù)雜,尺寸較多的零件時(shí),測(cè)量前應(yīng)先列一個(gè)清單,對(duì)要求的尺寸寫在一邊,實(shí)際測(cè)量的尺寸在另一邊,按照清單一個(gè)尺寸一個(gè)尺寸的測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果直接填入實(shí)際尺寸一邊。待測(cè)量完后,根據(jù)清單匯總的尺寸判斷零件合格與否,這樣既不會(huì)漏掉一個(gè)尺寸,又能保證檢測(cè)質(zhì)量。
4、檢測(cè)形位公差。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有14種形位公差項(xiàng)目。對(duì)于測(cè)量形位公差時(shí),要注意應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,如軸、長(zhǎng)方件要測(cè)量直線度,鍵槽要測(cè)量其對(duì)稱度。
三、測(cè)量誤差與原因分析
測(cè)量過程中,影響所得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素非常多。測(cè)量誤差可以分為三大類:隨機(jī)誤差、粗大誤差、系統(tǒng)誤差。
1、隨機(jī)誤差。在相同條件下,測(cè)量同一量時(shí)誤差的大小和方向都是變化的,而且沒有變化的規(guī)律,這種誤差就是隨機(jī)誤差。引起隨機(jī)誤差的原因有量具或者量?jī)x各部分的間隙和變形,測(cè)量力的變化,目測(cè)或者估計(jì)的判斷誤差。消除的方法主要是從誤差根源予以消除(減小溫度波動(dòng)、控制測(cè)量力等),還可以按照正態(tài)分布概率估算隨機(jī)誤差的大小。
2、粗大誤差。粗大誤差是明顯歪曲測(cè)量結(jié)果的誤差。造成這種誤差的原因是測(cè)量時(shí)精力不集中、疏忽大意,比如測(cè)量人員疏忽造成的讀數(shù)誤差、記錄誤差、計(jì)算誤差,以及其他外界的不正常的干擾因素。含有粗大誤差的測(cè)量值叫做壞值,應(yīng)該剔除不用。
3、系統(tǒng)誤差。在相同條件下,重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)誤差的大小和方向保持不變,或者測(cè)量時(shí)條件改變,誤差按照一定的規(guī)律變化,這種誤差為系統(tǒng)誤差。引起系統(tǒng)誤差的原因有量具或者量?jī)x的刻度不準(zhǔn)確,校正量具或者量?jī)x的校正工具有誤差,精密測(cè)量時(shí)環(huán)境的溫度沒有在20度(攝氏溫度)。消除系統(tǒng)誤差方法有,測(cè)量前必須對(duì)所有計(jì)量器具進(jìn)行檢定,應(yīng)當(dāng)對(duì)照規(guī)程進(jìn)行修正消除誤差。另外,保證刻度對(duì)準(zhǔn)零位,必須測(cè)量前,仔細(xì)檢查計(jì)量器具,保證足夠的準(zhǔn)確性。
四、檢驗(yàn)工具的要求
在對(duì)于各種設(shè)備、機(jī)床的零件和部件以及整機(jī)的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、接觸精度等進(jìn)行檢測(cè)時(shí),為了能夠準(zhǔn)確、合理、快捷測(cè)量可用適當(dāng)?shù)耐ㄓ脵z驗(yàn)工具和專用的檢驗(yàn)工具量具配合使用。檢驗(yàn)工具和量具要進(jìn)行等溫后才可以進(jìn)行測(cè)量,檢驗(yàn)工具不可以放在高的溫度環(huán)境以及有高的磁場(chǎng)中,以免變形、磁化、銹蝕。
論文關(guān)鍵詞:檢測(cè)誤差原因分析
論文摘要:檢測(cè)是對(duì)機(jī)械零件中包括長(zhǎng)度、角度、粗糙度、幾何形狀和相互位置等尺寸的測(cè)量。機(jī)械零件的檢測(cè)極為重要,它是把握產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),檢測(cè)人員必須在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上按照程序進(jìn)行,并要分析誤差的產(chǎn)生原因。
論文關(guān)鍵詞:檢測(cè)誤差原因分析
論文摘要:檢測(cè)是對(duì)機(jī)械零件中包括長(zhǎng)度、角度、粗糙度、幾何形狀和相互位置等尺寸的測(cè)量。機(jī)械零件的檢測(cè)極為重要,它是把握產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),檢測(cè)人員必須在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上按照程序進(jìn)行,并要分析誤差的產(chǎn)生原因。
機(jī)械零件的技術(shù)要求很多,它有幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)的化學(xué)成份及硬度等。檢測(cè)時(shí)先從何處著手,用哪些量具,采用什么樣的先進(jìn)方法,是檢測(cè)中技術(shù)性很強(qiáng)的一個(gè)問題。為了使產(chǎn)品質(zhì)量信得過,避免出現(xiàn)錯(cuò)檢、誤檢和漏檢,對(duì)此檢測(cè)人員應(yīng)遵守程序,做好各方面工作。
一、測(cè)前準(zhǔn)備
1、閱讀圖紙。檢驗(yàn)人員要通過對(duì)視圖的分析,掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。首先分析主視圖,然后按順序分析其它視圖。同時(shí)要把各視圖由哪些表面組成,如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等,組成表面的特征,如孔、槽等,它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗(yàn)人員要認(rèn)真看圖紙中的尺寸,通過看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關(guān)鍵尺寸中,根據(jù)公差精度,表面粗糙度等級(jí)分析零件在整機(jī)中的作用,對(duì)于特殊零件,如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業(yè)功能的零件,要會(huì)運(yùn)用專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握各類機(jī)械零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),是檢驗(yàn)人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件,應(yīng)注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗(yàn)人員還應(yīng)分析圖紙中的標(biāo)題欄,標(biāo)題欄內(nèi)標(biāo)有所用材料零件名稱,通過看標(biāo)題欄,掌握零件所用材料規(guī)格、牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn),從中分析材料的工藝性能,以及對(duì)加工質(zhì)量的影響。工作中,我曾遇到這樣一個(gè)問題,在銑床上加工一批不銹鋼支架,因所選銑刀材料不對(duì),造成加工表面粗糙度不好,并且效率較低,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品精度與產(chǎn)品質(zhì)量。我發(fā)現(xiàn)了問題嚴(yán)重性后,選擇了合適材料的銑刀,試用后,速度又快,表面粗糙度又好。
2、分析工藝文件。工藝文件是加工、檢驗(yàn)零件的指導(dǎo)書,一定要認(rèn)真仔細(xì)查看。按照加工順序,對(duì)每個(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認(rèn)真審閱,同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法,定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求。往往有個(gè)別操作者不按工藝中所制訂的工序加工,從而對(duì)整個(gè)機(jī)械零件的加工后造成不合格的后果,這一問題常常又被檢驗(yàn)人員所忽視。待安裝時(shí),不能使用,造成了成批產(chǎn)品報(bào)廢。
3、合理選用量具、確定測(cè)量方法。當(dāng)看清圖紙和工藝文件后,下一步就是選取恰當(dāng)?shù)牧烤哌M(jìn)行機(jī)械零件檢測(cè)。根據(jù)被測(cè)工件的幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等選用。如測(cè)量圓柱臺(tái)階軸時(shí),帶公差裝軸承部位,應(yīng)選用卡尺、千分尺、鋼板尺等;如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí),應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等。有些被測(cè)零件,用現(xiàn)有的量具不能直接檢測(cè),這就要求檢測(cè)人員,根據(jù)一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、書本理論知識(shí),用現(xiàn)有的量具進(jìn)行整改,或進(jìn)行一系列檢測(cè)工具的制作。
二、檢測(cè)(測(cè)量)
1、合理選用測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合。在任選基準(zhǔn)時(shí),要選用精度高,能保證測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。如測(cè)量同軸度、圓跳動(dòng)、套類零件以內(nèi)孔,軸類零件以中心孔為基準(zhǔn);測(cè)量垂直度應(yīng)以大面為基準(zhǔn);測(cè)量輥類零件的圓跳動(dòng)以兩端軸頭下軸承的臺(tái)階(將兩端軸承臺(tái)階放在“V”型鐵上)為基準(zhǔn)。
2、表面檢測(cè)。機(jī)械零件的破壞,一般總是從表面層開始的。產(chǎn)品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取決于零件表面層的質(zhì)量。研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律,以便運(yùn)用這些規(guī)律來控制加工過程,最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的,如磕碰、劃傷、變形、裂紋等。細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件注意變形、冷沖件要注意裂紋、螺紋類零件、銅材質(zhì)件要注意磕碰、劃傷等。對(duì)以上檢測(cè)的機(jī)械零件,檢測(cè)完后,都要認(rèn)真作記錄,特別是半成品,對(duì)合格品、返修品、報(bào)廢產(chǎn)品要分清,并作上標(biāo)記,以免混淆不清。
3、檢測(cè)尺寸公差。測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用直接測(cè)量法,因?yàn)橹苯訙y(cè)量法比較簡(jiǎn)便,很直觀,無需繁瑣的計(jì)算,如測(cè)量軸的直徑等。有些尺寸無法直接測(cè)量,就需用間接測(cè)量,間接測(cè)量方法比較麻煩,有時(shí)需用繁瑣的函數(shù)計(jì)算,計(jì)算時(shí)要細(xì)心,不能少一個(gè)因素,如測(cè)量角度、錐度、孔心距等。當(dāng)檢查形狀復(fù)雜,尺寸較多的零件時(shí),測(cè)量前應(yīng)先列一個(gè)清單,對(duì)要求的尺寸寫在一邊,實(shí)際測(cè)量的尺寸在另一邊,按照清單一個(gè)尺寸一個(gè)尺寸的測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果直接填入實(shí)際尺寸一邊。待測(cè)量完后,根據(jù)清單匯總的尺寸判斷零件合格與否,這樣既不會(huì)漏掉一個(gè)尺寸,又能保證檢測(cè)質(zhì)量。4、檢測(cè)形位公差。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有14種形位公差項(xiàng)目。對(duì)于測(cè)量形位公差時(shí),要注意應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,如軸、長(zhǎng)方件要測(cè)量直線度,鍵槽要測(cè)量其對(duì)稱度。
三、測(cè)量誤差與原因分析
測(cè)量過程中,影響所得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素非常多。測(cè)量誤差可以分為三大類:隨機(jī)誤差、粗大誤差、系統(tǒng)誤差。
1、隨機(jī)誤差。在相同條件下,測(cè)量同一量時(shí)誤差的大小和方向都是變化的,而且沒有變化的規(guī)律,這種誤差就是隨機(jī)誤差。引起隨機(jī)誤差的原因有量具或者量?jī)x各部分的間隙和變形,測(cè)量力的變化,目測(cè)或者估計(jì)的判斷誤差。消除的方法主要是從誤差根源予以消除(減小溫度波動(dòng)、控制測(cè)量力等),還可以按照正態(tài)分布概率估算隨機(jī)誤差的大小。
2、粗大誤差。粗大誤差是明顯歪曲測(cè)量結(jié)果的誤差。造成這種誤差的原因是測(cè)量時(shí)精力不集中、疏忽大意,比如測(cè)量人員疏忽造成的讀數(shù)誤差、記錄誤差、計(jì)算誤差,以及其他外界的不正常的干擾因素。含有粗大誤差的測(cè)量值叫做壞值,應(yīng)該剔除不用。
3、系統(tǒng)誤差。在相同條件下,重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)誤差的大小和方向保持不變,或者測(cè)量時(shí)條件改變,誤差按照一定的規(guī)律變化,這種誤差為系統(tǒng)誤差。引起系統(tǒng)誤差的原因有量具或者量?jī)x的刻度不準(zhǔn)確,校正量具或者量?jī)x的校正工具有誤差,精密測(cè)量時(shí)環(huán)境的溫度沒有在20度(攝氏溫度)。消除系統(tǒng)誤差方法有,測(cè)量前必須對(duì)所有計(jì)量器具進(jìn)行檢定,應(yīng)當(dāng)對(duì)照規(guī)程進(jìn)行修正消除誤差。另外,保證刻度對(duì)準(zhǔn)零位,必須測(cè)量前,仔細(xì)檢查計(jì)量器具,保證足夠的準(zhǔn)確性。
四、檢驗(yàn)工具的要求
在對(duì)于各種設(shè)備、機(jī)床的零件和部件以及整機(jī)的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、接觸精度等進(jìn)行檢測(cè)時(shí),為了能夠準(zhǔn)確、合理、快捷測(cè)量可用適當(dāng)?shù)耐ㄓ脵z驗(yàn)工具和專用的檢驗(yàn)工具量具配合使用。檢驗(yàn)工具和量具要進(jìn)行等溫后才可以進(jìn)行測(cè)量,檢驗(yàn)工具不可以放在高的溫度環(huán)境以及有高的磁場(chǎng)中,以免變形、磁化、銹蝕。
摘要:本文主要分析了煤礦機(jī)械零件加工的誤差原因,闡述了在當(dāng)前形勢(shì)下,加強(qiáng)煤礦機(jī)械零件加工工藝的重要性,針對(duì)目前機(jī)械加工過程中的誤差形成進(jìn)行研究。筆者通過研究,總結(jié)和歸納自身多年工作經(jīng)驗(yàn),提出一些加工工藝原則及要求。希望通過本文的分析能幫助提高煤礦機(jī)械零件加工工藝水平和質(zhì)量,更好地提高煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械;零件加工;誤差分析
前言
機(jī)械產(chǎn)品的性能多種多樣,其中耐用性與可靠性在很大程度上需要依靠精良的機(jī)械加工工藝。一個(gè)機(jī)械零件往往需要經(jīng)過許多加工工藝才能完成,并且還要根據(jù)零件的大小、生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)等因素選擇具體的加工方式,進(jìn)行針對(duì)性的加工。
1.機(jī)械加工過程中的誤差形成分類
1.1定位過程與機(jī)床制造中形成的誤差
位誤差主要是在定位制造過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差或基準(zhǔn)不能重合等原因造成的;機(jī)床制造過程中造成誤差的原因分為三種:一是傳動(dòng)鏈誤差,也就是傳動(dòng)鏈兩端的傳動(dòng)元件之間進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成,而且隨著傳動(dòng)鏈不斷運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的磨損過大,也會(huì)形成誤差;二是導(dǎo)軌誤差,導(dǎo)軌在運(yùn)動(dòng)中的磨損不平衡容易造成誤差出現(xiàn);三是主軸誤差,主軸在瞬間回轉(zhuǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生平均變動(dòng)量,這種現(xiàn)象產(chǎn)生的誤差會(huì)影響加工零件的精確度。
1.2刀具的幾何誤差和受力形變誤差
刀具在經(jīng)過長(zhǎng)期的切削工作后會(huì)形成磨損情況,逐漸改變工件的形狀與尺寸。刀具的自身尺寸與形狀會(huì)形成刀具幾何誤差,從而在加工工件時(shí)影響工件的加工精度。例如在煤礦機(jī)的加工中,如果工件在切削時(shí)剛度不足就容易產(chǎn)生形變,這種形變誤差對(duì)于機(jī)械加工而言影響是非常大的。此外,在切削過程中,力度大小會(huì)不斷變化,也會(huì)造成受力形變的誤差。
2.加工過程中的誤差補(bǔ)償法分析
誤差補(bǔ)償也就是在加工過程中,最大限度的降低加工誤差情況,制造出一種與之前誤差不同的新誤差形式,補(bǔ)償加工工藝中的原始誤差。例如在制造數(shù)控機(jī)床的滾珠絲桿時(shí),機(jī)械師可以刻意的將螺距磨小,在裝配時(shí)產(chǎn)生的拉伸力會(huì)將螺距拉長(zhǎng),這時(shí)螺距就會(huì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大小,從而補(bǔ)償原始誤差。
2.1直接減少誤差
工作人員在明確發(fā)現(xiàn)誤差情況以后,可以直接采取改進(jìn)措施。例如,在切削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),工件受到劇烈溫度影響而產(chǎn)生形變,工作人員可以進(jìn)行反向切削的方式直接將形變減?。辉谀ハ鞅∑ぜ膬蓚€(gè)端片時(shí),可以將所有工件都利用環(huán)氧樹脂粘強(qiáng)劑粘連在同一塊平板上,將工件與平板都固定在吸盤上,上端面磨平之后取下,以上端面磨削程度為基準(zhǔn)對(duì)其它平面進(jìn)行磨平,可以直接減少薄片形變。
2.2有效誤差分組
在機(jī)械加工過程中,每個(gè)工序的工藝能力和加工精度都是標(biāo)準(zhǔn)化的,但是對(duì)于加工半成品時(shí)很難控制其精度。因此可以將半成品的尺寸按照誤差大小分為幾個(gè)小組,以減少誤差情況。機(jī)械師可以刻意調(diào)整工件與刀具之間的位置,以縮小工件的尺寸范圍達(dá)到降低誤差的目的。
3.加工工藝原則及要求
3.1礦零件加工工藝原則
礦機(jī)械零件的加工工藝直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)效率。在這一過程中,很多因素都與煤礦的安全生產(chǎn)息息相關(guān),在一定程度上還能直接決定煤礦的生產(chǎn)效率。因此,在設(shè)計(jì)礦機(jī)械的零件時(shí),一方面應(yīng)根據(jù)其規(guī)格、零件的大小以及零件的質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)的檢查。另一方面,應(yīng)在規(guī)范工藝原則的前提下,積極改進(jìn)零件加工技術(shù)水平,有效保證其加工精度,從而提高礦機(jī)械零件的有效利用率。在礦機(jī)械零件的加工過程中,對(duì)其加工工藝的要求也是十分嚴(yán)苛的。主要包括以下幾點(diǎn):
(1)確立目標(biāo)。礦機(jī)械零件的加工是建立在機(jī)械設(shè)置的整體要求之上的。只有當(dāng)零件滿足礦機(jī)械的要求,才能保證煤礦的生產(chǎn)效率。
(2)確保質(zhì)量。在機(jī)械加工前,應(yīng)嚴(yán)格把好原材料的質(zhì)量關(guān),包括零件的質(zhì)地和耐熱性等情況,確保原材料的質(zhì)量,是礦機(jī)械零件加工的先決條件。
(3)確定毛坯。在礦機(jī)械零件的加工工藝中,對(duì)毛坯的質(zhì)量也有很好的要求,確定合適的毛坯能大大促進(jìn)礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。
4.制定工藝路線
在全方位了解相關(guān)零件特征的基礎(chǔ)上,應(yīng)清晰的了解零件表面的處理方式,只有這樣才能為零件加工提供更好的基礎(chǔ)。完成這一項(xiàng)工作之后,應(yīng)將零件劃分成不同的類型,其劃分類型主要包括精度、粗糙程度及其區(qū)域分布。再根據(jù)劃分情況制定加工工藝路線。
在整個(gè)加工過程中,應(yīng)注重設(shè)備的選擇,加工設(shè)備的質(zhì)量與零件的加工質(zhì)量是密不可分的。其設(shè)備的選擇根據(jù)零件生產(chǎn)量的不同也不盡相同。如需大批量的生產(chǎn)礦零件,應(yīng)選擇專用的工具夾和通用機(jī)床;如需小批量的生產(chǎn)礦零件,對(duì)于零件的切削用量應(yīng)由主控人員來操作??偟膩砜矗诘V零件的成產(chǎn)中,不能輕易更改相關(guān)零件的規(guī)格和切削用量,只有這樣,才能保證礦零件生產(chǎn)的安全性和合理性。
4.1礦零件加工工藝的要求
煤礦機(jī)械零件加工工藝中應(yīng)始終遵循“兩高一低”原則,高品質(zhì)、高質(zhì)量及低成本。應(yīng)在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,最大限度地減少生產(chǎn)成本,從而提高煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。其要求應(yīng)包含以下幾個(gè)方面:
(1)技術(shù)前提。優(yōu)質(zhì)的加工技術(shù)是煤礦生產(chǎn)的先決條件。即使現(xiàn)階段的煤礦產(chǎn)業(yè)得到了一定的發(fā)展,但是其整體技術(shù)水平還是較落后,所以,應(yīng)以提高礦機(jī)械零件的加工技術(shù)為己任。
(2)設(shè)備的引進(jìn)。在礦機(jī)械零件的生產(chǎn)過程中,先進(jìn)的設(shè)備與機(jī)械是必不可少的條件之一。應(yīng)盡可能拓寬自身的視野,向西方發(fā)達(dá)國(guó)家引起先進(jìn)的設(shè)備,以促進(jìn)我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展。
(3)加工理念的樹立。在礦機(jī)械零件加工中,應(yīng)積極提倡加工自動(dòng)化與機(jī)械化,引導(dǎo)相關(guān)人員樹立正確的加工理念,積極的學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù),為更好地加工礦機(jī)械零件提供有效保障。
5.結(jié)束語
隨著國(guó)際機(jī)械加工工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)水平不斷提高。技術(shù)是煤礦效益的基本前提,盡管煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較為快速,但是其機(jī)械加工工藝水平發(fā)展較為緩慢。因此必須學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備,大力提高機(jī)械加工工藝水平,以提高質(zhì)量為前提,降低生產(chǎn)成本,全面提高煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
摘 要:機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中,總會(huì)因?yàn)榱慵钠茡p而影響到機(jī)械的正常使用,因此,機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中,要盡可能地減少對(duì)零件的磨損,針對(duì)零件的不同破損,選擇合適的修復(fù)措施進(jìn)行零件修復(fù)。本文就機(jī)械零件常用修復(fù)措施進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;修復(fù)措施;淺析
在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作過程中,多多少少都會(huì)對(duì)零件造成磨損現(xiàn)象,但是不能因?yàn)榱慵p而經(jīng)常換零件,這樣并不利于設(shè)備的精確度使用。因此,在使用設(shè)備時(shí),對(duì)于磨損的零件要經(jīng)常進(jìn)行修復(fù),保證零件能夠使用的同時(shí),保證設(shè)備的正常運(yùn)行。在修復(fù)零件的過程中,要盡量減少零件的維修時(shí)間,降低零件修理的成本。本文主要是圍繞著機(jī)械零件的修復(fù)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。
1 機(jī)械零件常用的修復(fù)措施
在正常的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中,主要對(duì)磨損的零件進(jìn)行修復(fù)的方式有以下六種:涂覆修復(fù)法、電鍍修復(fù)法、粘接修復(fù)法、焊接修復(fù)法、切削加工修復(fù)法。
1.1 涂覆修復(fù)法
所謂的涂覆修復(fù)法主要是指,當(dāng)零件磨損以后,用電弧或者乙炔火焰將某些合金或者尼龍塑料粉末融化成霧狀,然后使其噴向零件的磨損位置,進(jìn)而其合金或塑料材料能夠沉淀到零件磨損表面,在其表面形成涂層,進(jìn)而修復(fù)了零件。這種方式主要適用于軸部位的零件(青銅軸承、導(dǎo)軌燈)修復(fù)。值得注意的是,要在零件表層留有適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行涂層磨削加工處理。
1.2 電鍍修復(fù)法
所謂的電鍍修復(fù)法,主要是指對(duì)磨損的零件表面鍍一層鐵或者鉻,比較常見的是在零件表面鍍一層硬鉻。用這種方法修復(fù)破損的零件,不光是能夠修復(fù)零件的大小尺寸,同時(shí)還能夠加強(qiáng)零件表面的性能,使零件具有更強(qiáng)的耐磨性、硬度、潤(rùn)滑性以及耐腐蝕性等特點(diǎn),值得注意的是,在電鍍之前,要對(duì)磨損的零件進(jìn)行除油和磨削,磨削一般是用細(xì)紗布打光,電鍍之后還要檢查修復(fù)的零件是否已經(jīng)無裂痕、斑點(diǎn)等現(xiàn)象,這樣能夠排除電鍍磨損零件表面的不均勻現(xiàn)象,能夠使零件表面更潤(rùn)滑,但是由于電鍍強(qiáng)度比較大,鉻比較脆,因此電鍍不用用來修復(fù)受沖擊性的零件。
1.3 粘接修復(fù)法
所謂的粘接修復(fù)法,主要是指在對(duì)零件進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候,一般是對(duì)磨損的零件用粘接劑進(jìn)行修復(fù),這種方法主要適用于修復(fù)軸、拔察、套等零件容易斷裂的地方。粘接法能夠粘接很多金屬或者是非金屬物質(zhì),比如說,在粘接機(jī)床導(dǎo)軌時(shí),主要是在導(dǎo)軌面上鑲嵌鋼或者其他材料的導(dǎo)軌面;對(duì)于磨損的軸等材料一般是先鑲嵌,再粘接,這樣能夠保證零件表面出現(xiàn)的氣孔、縮孔等位置被粘接重合。在粘接的過程中,不會(huì)因?yàn)樾迯?fù)能使零件變形,其密封性好,具有耐腐蝕性、耐水、耐油等特點(diǎn)。但是值得注意的是,在粘接之前,要對(duì)零件磨損的部位進(jìn)行清理,這樣才能夠保證在使用粘接劑粘接時(shí),不易產(chǎn)生過多的氣孔,影響零件的使用。粘接法修復(fù)零件時(shí),其抗沖擊性不夠,不宜在高溫條件下進(jìn)行,耐老化性也不強(qiáng),因此修復(fù)的零件不宜長(zhǎng)時(shí)間使用。
1.4 焊接修復(fù)法
焊接修復(fù)法,主要是指對(duì)零件磨損的部位或者說是在局部斷裂的情況下,采用焊接的方法進(jìn)行修復(fù)。一般來說,焊接修復(fù)法是采用振動(dòng)電推焊的方式對(duì)齒輪、花鍵軸、主軸等零件進(jìn)行修復(fù),在零件磨損的表面進(jìn)行焊接,涂抹耐磨的物質(zhì);用氣焊的方式焊接磨損的合金鋼、有色金屬、碳素鋼、其他合金等零件,之所以用氣焊修復(fù)這些零件,首先是因?yàn)闅夂冈O(shè)備比較簡(jiǎn)單、輕便,在修復(fù)過程中能夠修復(fù)低融點(diǎn)的零件,有時(shí)候也會(huì)用手工電弧焊的方式修復(fù)合金鋼、碳素鋼等零件。利用手工電弧焊的方式修復(fù)零件,首先是因?yàn)槠淠軌蚝附颖容^厚的零件,同時(shí)焊接時(shí)不容易產(chǎn)生縫隙,設(shè)備輕便、簡(jiǎn)單,焊接質(zhì)量根據(jù)焊接工作人員的技術(shù)掌握能力而有所不同;氣焊的方式雖然焊接質(zhì)量好,但是相對(duì)的成本比較高,尤其是利用氬、氦弧焊進(jìn)行不銹鋼、鋁、鎂、耐熱鋼、鈦合金等零件的修復(fù),對(duì)它們采用填充金屬的釬焊進(jìn)行焊接,眾所周知,釬焊的溫度比較低,因此焊接之后的零件不宜變形,能夠適用于合金鋼、有色金屬、碳素鋼或其他合金材質(zhì)的零件修復(fù)。
1.5 切削加工修復(fù)法
所謂的切削加工修復(fù)法,主要是指,在修復(fù)零件磨損部位時(shí),根據(jù)實(shí)際的磨損情況。利用切削技術(shù)(亂削、研磨、鉆孔、銼削、攻螺紋、矯正與彎形、擴(kuò)孔、套螺紋、鉸孔、鋸削等)對(duì)磨損零件進(jìn)行加工修復(fù),使零件能夠正常使用。
2 機(jī)械加工修復(fù)法
所謂的機(jī)械加工修復(fù)法,主要是指利用機(jī)械設(shè)備來修復(fù)磨損的零件,具體操作主要以下幾種修復(fù)方法。
2.1 鑲嵌零件修復(fù)法
所謂的鑲嵌零件修復(fù)法,主要是指在修復(fù)磨損的零件時(shí),可以添加一個(gè)零件充當(dāng)磨損的部分發(fā)揮作用,進(jìn)而與設(shè)備配套使用。主要的鑲嵌零件修復(fù)發(fā)有以下幾種:加墊法,這種方法主要是用在軸肩的零件磨損時(shí),用切削的方式去掉磨損部分,然后添加合適尺寸的墊進(jìn)行補(bǔ)償;鑲套法。這種方法主要是針對(duì)箱體類零件中有孔的部位磨損時(shí),可以切削加工,使磨損的控?cái)U(kuò)大,然后鑲嵌一個(gè)合適尺寸的套,進(jìn)行補(bǔ)償配套。
2.2 局部修復(fù)法
所謂的局部修復(fù)法,主要是指當(dāng)零件某個(gè)部分發(fā)生磨損之時(shí),而其他部分可以正常使用的情況下,可以單純地去掉磨損部分,然后配制合適的新件進(jìn)行組合固定,可采用的方法有焊接、壓配、螺紋連接、粘接等。對(duì)于一些齒輪斷裂情況的修復(fù),可以采用鑲齒法進(jìn)行修復(fù)。
2.3 改變尺寸修復(fù)法
所謂的改變尺寸修復(fù)法,主要是指,在對(duì)磨損的零件進(jìn)行修復(fù),根據(jù)零件與設(shè)備配套的尺寸,進(jìn)行配套修復(fù),保證零件修復(fù)之后能夠和設(shè)備配套進(jìn)行運(yùn)行,這種修復(fù)方法在對(duì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件進(jìn)行修復(fù)時(shí),要經(jīng)過精度測(cè)量,主要是對(duì)其進(jìn)行切削加工,這樣才能夠?qū)δp的零件進(jìn)行配制。
3 總結(jié)
時(shí)代在發(fā)展,高新技術(shù)的出現(xiàn),使得機(jī)械零件在出現(xiàn)磨損的情況下,可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)。零件修復(fù)質(zhì)量的好壞,直接影響到設(shè)備使用的情況,因此,應(yīng)該重視對(duì)零件修復(fù)的工作,這樣才能夠保證零件正常發(fā)揮功能,不影響設(shè)備的運(yùn)作。
作者簡(jiǎn)介:丁永昌(1956―),男,云南通海人,一級(jí)教師,本科,研究方向:機(jī)械工程類。
【摘要】現(xiàn)代各類企業(yè)的蓬勃發(fā)展,所需要的機(jī)械設(shè)備數(shù)量大,種類繁多。在該社會(huì)形勢(shì)下,機(jī)械制造業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。對(duì)于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是與之相配套的產(chǎn)業(yè)。在進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)幾何公差的合理選用會(huì)受到各種因素的影響,其選用的基本原則也會(huì)有所差別,也直接影響到設(shè)計(jì)的合理性及零件的質(zhì)量,具有重要的意義。本文簡(jiǎn)單闡述了合理選用幾何公差項(xiàng)目的根據(jù),如功能及精度要求、結(jié)構(gòu)特征、項(xiàng)目特點(diǎn)及便于檢測(cè)等;公差原則的選用;基準(zhǔn)要素;幾何公差值等,為從事機(jī)械零件設(shè)計(jì)的人員提供一定的參考與借鑒。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械零件;設(shè)計(jì);幾何公差;合理選用;研究
前言
機(jī)械制造業(yè)為各個(gè)產(chǎn)業(yè)提供了先進(jìn)機(jī)械設(shè)備,保障生產(chǎn)的正常及生產(chǎn)力的提高。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了其發(fā)展,零件制造、修理行業(yè)等配套產(chǎn)業(yè)也隨之得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。零件的設(shè)計(jì)與制造業(yè)與機(jī)械制造業(yè)的關(guān)系極為密切。在進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)時(shí),需要注意許多方面的因素,包括零件的尺寸精度、表面質(zhì)量、幾何精度等,其能夠直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。零件設(shè)計(jì)精度、使用功能、質(zhì)量等又受到幾何公差項(xiàng)目、公差原則、基準(zhǔn)、公差值等方面的限制,因此對(duì)其進(jìn)行深入的研究是十分有必要的。
1、幾何公差項(xiàng)目的選用根據(jù)
選用幾何公差項(xiàng)目是的基本原則是在盡量達(dá)到零件功能要求的情況下,運(yùn)用較少的幾何公差項(xiàng)目,得到良好的的經(jīng)濟(jì)性。因此需要先掌握零件的功能及精度要求,并集合零件的結(jié)構(gòu)特征、項(xiàng)目的特殊性質(zhì)、便于檢測(cè)等,綜合把握,具體內(nèi)容如下:
1.1功能及精度要求
在達(dá)到零件的功能及精度要求時(shí),應(yīng)充分考量形位誤差帶來的影響,如零件的配合程度、可靠性、裝配的互換性、工作精度等。在設(shè)計(jì)時(shí),為了確認(rèn)保障零件性能所需要選用的幾何公差項(xiàng)目,需要全面掌握設(shè)計(jì)目標(biāo)零件的各項(xiàng)使用性能,如在保障一對(duì)錐齒輪良好的嚙合傳動(dòng),在箱體上安裝錐齒輪軸時(shí)需要打孔,此時(shí)則需要掌握其垂直度要求;由于車床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)精度要求較高,因此需要規(guī)定其前后頸的軸度保持一致,以保障主軸的精度[1]。
1.2結(jié)構(gòu)特征
零件自身的結(jié)構(gòu)特征對(duì)于可選擇的幾何公差項(xiàng)目有著決定性的影響。零件的結(jié)構(gòu)分為許多不同類型,因此要素的選擇也有所區(qū)別。如果屬于平面要素的零件,一般選擇平面度、平行度誤差;有曲面要素的零件一般選擇面輪廓度;如果是圓柱體零件,則需要結(jié)合零件的各種要素合理選擇,包括素線直線度、軸線直線度、圓柱度、圓度、徑向圓跳動(dòng)誤差等;階梯孔零件一般存在同軸度誤差,另外零件上存在孔或者軸時(shí),孔或者軸的位置會(huì)存在一定的偏差。
1.3項(xiàng)目特點(diǎn)及便于檢測(cè)
機(jī)械零件設(shè)計(jì)過程中,需要掌握各個(gè)幾何公差項(xiàng)目的特點(diǎn)及其聯(lián)系,不僅要滿足功能要求,還應(yīng)選用檢測(cè)方法易行的項(xiàng)目,如形狀公差、定位公差、跳動(dòng)公差等。形狀公差可以控制其他部分公差;定位公差帶能夠?qū)ο嗤氐亩ㄏ蚬罴靶螤罟钸M(jìn)行有效控制,使之保持在一定位公差范圍內(nèi),其具有綜合控要素的位置、方向、形狀等性質(zhì)的功能;跳動(dòng)公差則能夠控制其他幾何公差,徑向全跳動(dòng)公差具有極強(qiáng)的綜合性,能夠全面控制圓柱零件的圓度、圓柱度、素線等[2]。
2、公差原則
公差原則的應(yīng)用是在機(jī)械零件設(shè)計(jì)的過程中需要充分考慮的。公差原則是指協(xié)調(diào)幾何公差和尺寸公差關(guān)系的原則,根據(jù)性質(zhì)的不同可以分為獨(dú)立原則及相關(guān)要求兩個(gè)類型,具體內(nèi)容如下:①獨(dú)立原則 其是屬于幾何公差和尺寸公差需要遵循的首要原則。具體是指幾何公差及尺寸公差需要分別達(dá)到相關(guān)要求、沒有聯(lián)系及影響的公差原則,適應(yīng)該原則的情況較為豐富,包括齒輪箱各孔的尺寸精度、各孔軸線的平行度等對(duì)尺寸及形位精度要求較高且需要分別滿足的方面;平板形狀精度要求高而尺寸精度要求低等對(duì)尺寸及形位精度要求差別較大的方面;對(duì)保證運(yùn)動(dòng)精度、保證密封性及未注尺寸公差與幾何公差的方面等;②相關(guān)要求 其是指圖樣中的尺寸公差和幾何公差二者之間相關(guān)的公差要求,包括包容要求、可逆要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求等。包容要求主要應(yīng)用于保障孔、軸的配合性質(zhì)等重要的配合;可逆要求一般需要配合最大實(shí)體要求或最小實(shí)體要求使用,應(yīng)用范圍較為狹窄,僅能應(yīng)用于被測(cè)要素,而無法應(yīng)用于基準(zhǔn)要素。最大實(shí)體要求的主要作用是保障被測(cè)中心要素及基準(zhǔn)中心要素零件的可裝配性場(chǎng)合;最小實(shí)體要求的作用主要應(yīng)用于保障最小壁厚的方面[3]。
3、基準(zhǔn)要素
基準(zhǔn)要素的確認(rèn)是確定位置公差項(xiàng)目是必須的工作之一。合理選擇幾何公差項(xiàng)目的基準(zhǔn),需要參考多方面的因素,不僅包括零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本功能、設(shè)計(jì)要求、加工工藝、裝配等要求,還需要根據(jù)各個(gè)及基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則,包括設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)等,進(jìn)行合理選用,具體考慮以下幾個(gè)方面:①在加工零件的過程中,需要采用在夾具中定位的相關(guān)要素作為基準(zhǔn),包括加工較為平整的表面、接觸面積較大,工件將其作為表面定位的參照物,提高重心的固定性,保障工件的穩(wěn)定性等要素;②在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面可以采用長(zhǎng)度及面積均較大,且剛性優(yōu)良的要素作為基準(zhǔn),能夠提高基準(zhǔn)的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性;③零件在制作完畢后行檢驗(yàn)時(shí),需要采用在計(jì)量器具有定位作用的相關(guān)要素作為基準(zhǔn);④進(jìn)行零件裝配時(shí),應(yīng)選用零件相互咬合、相互接觸的表面作為各個(gè)零件的基準(zhǔn), 使得裝配符合基本要求[4]。
4、幾何公差值
幾何公差值確認(rèn)的方式可以分為計(jì)算法和類比法。一般情況下采用類比法予以確定。其是根按照零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能要求、結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)資料,將其與已經(jīng)驗(yàn)證的類似零件的基本要求,進(jìn)行全面的對(duì)比分析,最終予以確認(rèn)。在進(jìn)行類比時(shí)有幾點(diǎn)注意事項(xiàng),具體如下:①一般情況下,中、高精度零件的形狀公差值在占尺寸公差值中的占比約為25%~65%之間,位置公差值在尺寸公差值中的占比約為50%。中等精度的幾何公差值可以和尺寸公差保持一致,中等尺寸與和中等精度零件的表面粗糙度值在幾何公差值中的占比約為20%~25%之間。②在下列情況下,充分考量加工難度及輔助參數(shù)的影響,在達(dá)到零件功能要求的條件下可適當(dāng)降低2個(gè)左右的公差等級(jí),包括與軸、細(xì)長(zhǎng)相比較大孔;軸、間距較大的孔;軸或者零件表面的寬度超過長(zhǎng)度的一半等。
5、總結(jié)
機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了其上游、下游及周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。零件制造即為其十分重要的產(chǎn)業(yè)。由于機(jī)械設(shè)備的類型、型號(hào)、規(guī)格等均有較大的區(qū)別,其所需的零件差異也十分巨大。在進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí),為了達(dá)到適應(yīng)各類機(jī)械產(chǎn)品的使用要求、性能標(biāo)準(zhǔn)等,對(duì)于其設(shè)計(jì)的精確度有著較高的要求,幾何公差的合理選用是提高設(shè)計(jì)精確度的重要途徑之一,其直接影響到零件的使用質(zhì)量、性能等均有著直接的影響。在實(shí)踐的過程中還需要設(shè)計(jì)人員先全面掌握各項(xiàng)零件的各項(xiàng)要素,如機(jī)械設(shè)備的要求、性能要求、功能設(shè)定、制造技術(shù)、使用材料等,綜合把握,合理選用幾何公差,提高零件設(shè)計(jì)的精確度,保障產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。
摘 要: 強(qiáng)度條件是機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足的一個(gè)基本條件,即在一定的外力作用下,要求零件不發(fā)生斷裂和塑性變形,零件是否具有足夠強(qiáng)度的判定標(biāo)準(zhǔn)就是許用應(yīng)力。機(jī)械的強(qiáng)度設(shè)計(jì),必須考慮載荷的情況及所選用的材料。強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)分析零件的載荷及產(chǎn)生的應(yīng)力,然后根據(jù)失效類型確定許用應(yīng)力,使零件的工作應(yīng)力不超出許用應(yīng)力和安全系數(shù)。因此,合理地選用許用應(yīng)力和安全系數(shù)是強(qiáng)度計(jì)算的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞: 機(jī)械零件 許用應(yīng)力 安全系數(shù)
在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,主要零件的基本尺寸往往是通過強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算等確定的。機(jī)械的強(qiáng)度設(shè)計(jì),必須考慮載荷的情況及所選用的材料。不同的材料在相同的載荷作用下的斷裂情況不可能完
全一樣,同一材料在不同的載荷作用下的斷裂情況不可能相同。因此,進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)先確定該零件工作時(shí)所承受的載荷和應(yīng)力的性質(zhì),并根據(jù)所選用的材料、熱處理方式和使用要求,合理選擇許用應(yīng)力和安全系數(shù)[1]。
1.載荷和應(yīng)力
4.許用應(yīng)力和安全系數(shù)
安全系數(shù)(或許用應(yīng)力)的選擇,對(duì)零件的尺寸有很大影響。若安全系數(shù)選得過大,則許用應(yīng)力過小,將使結(jié)構(gòu)笨重,浪費(fèi)材料;反之,安全系數(shù)選得過小,則許用應(yīng)力過大,零件將不夠安全[3]。
機(jī)械零件的設(shè)計(jì),在保證機(jī)件強(qiáng)度的條件下,材料要耗費(fèi)最少;尺寸要最??;重量要最輕。因此,在靜載荷作用下,用塑性材料制造的機(jī)件,其危險(xiǎn)斷面上的實(shí)際應(yīng)力大小不應(yīng)超過材料的屈服極限。在變載荷作用下,機(jī)件的實(shí)際應(yīng)力不應(yīng)超過材料的耐久極限。
正確的選擇許用應(yīng)力是很復(fù)雜的問題,它與材料、載荷情況、機(jī)件形狀等有關(guān),任何一個(gè)許用應(yīng)力的選擇都決定了材料的消耗量及機(jī)件的使用年限,同時(shí)改變了機(jī)構(gòu)的形式,所以許用應(yīng)力及安全系數(shù)的正確選擇,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)工程師來講是最基本的知識(shí),同時(shí)是最重要的知識(shí)。
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用,數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為零件加工的主要工具之一,解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)無法解決復(fù)雜型面零件的加工,使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。本文通過對(duì)機(jī)械零件加工工藝的研究,針對(duì)常見的機(jī)械零件的加工,進(jìn)行了工藝方案的分析,確定主要常見零件的加工方法等,希望通過對(duì)本文的研究,能夠?qū)C(jī)械零件加工工藝起到一定的幫助。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械零件;加工;工藝;分析
在機(jī)械零件制造業(yè)中,其組成零件的材料、結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求各不相同,各種工具的用途和性能也不同。所以,各種零件的加工工藝是不同的。在各種零件中,最常見的有齒輪類、箱體類和軸類零件等,本文通過對(duì)這幾種常見的機(jī)械零件加工工藝進(jìn)行了分析與研究。
一、機(jī)械零件加工工藝概述
(一)機(jī)械零件加工準(zhǔn)備
1.確定毛坯
在加工機(jī)械零件之前首先要選料、確定毛坯。正確選擇毛坯的刪選加工方法,這樣有利于提高機(jī)械零件加工的合格率和利用率。在選擇毛坯時(shí),應(yīng)考慮零件的復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量的大小、技術(shù)要求等方面的因素。在通常情況下,主要應(yīng)以生產(chǎn)類型來決定。
2.對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。本環(huán)節(jié)主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一、分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性;第二、分析零件主要加工尺寸、類型等方面的內(nèi)容;第三、分析加工零件的作用及技術(shù)要求。
3.制訂機(jī)械加工工藝路線。本環(huán)節(jié)主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一、制訂工藝路線;第二、選擇定位基準(zhǔn);第三、確定各表面的加工方法。
4.選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具。加工不同的機(jī)械零件要對(duì)機(jī)床以及相關(guān)工具進(jìn)行調(diào)試與校準(zhǔn),爭(zhēng)取做到開工前的設(shè)備準(zhǔn)備充足,以免出現(xiàn)加工過程中的失誤與材料浪費(fèi)。
(二)機(jī)械零件加工工藝特征
對(duì)零件的特征進(jìn)行全面、系統(tǒng)而準(zhǔn)確地分類有著重要的意義,它可以以使工作人員能夠更加方便地獲取零件的工藝和制造方面的信息等。因此,對(duì)零件特征的分類要具有以下的要求。第一,不同的特征之間要存在相互聯(lián)系;第二,特征分類覆蓋面要廣,特征描述要體現(xiàn)高效、簡(jiǎn)易。本文從加工的角度來對(duì)零件的特征進(jìn)行了合理的分類,主要分為形狀特征、材料特征、精度特征、工藝特征、制造資源特征。
圖1-1 零件加工特征的分類
第一,形狀特征,它是零件的加工特征中最主要的、種類最多的特征, 主要是用來描述零件中具有一定功能的幾何形狀。第二,材料特征,主要用于材料的類型、熱處理要求與硬度值等信息的描述。第三,精度特征, 用于描述加工零件的尺寸公差、形狀公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。第四,工藝特征,主要是對(duì)工序步驟、裝夾定位、切削用量、加工余量和走刀路線等工藝規(guī)則的信息集合。第五,制造資源特征,是對(duì)機(jī)床設(shè)備、定位和夾具裝置的資源集合。
二、各種主要機(jī)械零件的加工工藝分析
(一)軸類零件的加工工藝分析
軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,所以,這種類型的零件在加工過程中是經(jīng)常遇到的零件之一。根據(jù)軸類零件結(jié)構(gòu)形狀的不同,它可分為空心軸、階梯軸、光軸和曲軸等?,F(xiàn)將軸類零件的加工工藝分析如下。
1.軸類零件的毛坯和材料
第一,軸類零件的毛坯。 大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件,常用圓棒料和鍛件。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。第二,軸類零件的材料。軸類零件材料是由很多種類型組成的,常用的有45鋼、軸承鋼GCr15、低碳合金鋼、彈簧鋼65Mn等。
2.軸類零件一般加工要求及方法
第一,軸類零件加工工藝規(guī)程注意點(diǎn)。工藝規(guī)程制訂得是否合理,直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程中,須注意以下幾點(diǎn)。一是零件圖工藝分析,要研究產(chǎn)品裝配圖,要做好技術(shù)要求的相關(guān)準(zhǔn)備工作。二是精基準(zhǔn)選擇,盡可能選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),使定位基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)重合。三是粗基準(zhǔn)選擇,選牢固可靠表面為粗基準(zhǔn),應(yīng)選非加工表面作為粗基準(zhǔn)。同時(shí),粗基準(zhǔn)不可重復(fù)使用。四是滲碳件加工工藝路線,一定要做到加工順序正確。因此,在制訂工藝規(guī)程時(shí),盡量采用先進(jìn)加工方法,制訂出合理的工藝規(guī)程。第二,軸類零件加工工藝方法概述。軸類零件加工工藝方法主要包括以下幾點(diǎn):一是采用車削細(xì)長(zhǎng)軸的車刀。一般車刀前角和主偏角較大,精車用刀常有一定的負(fù)刃傾角,以減小徑向振動(dòng)和彎曲變形,使切屑流向待加工面。二是采用反向進(jìn)給。這樣刀具施加于工件上的進(jìn)給力方向朝向尾座,大大減少了由于工件伸長(zhǎng)造成的彎曲變形。三是采用跟刀架。 采用跟刀架能抵消加工時(shí)徑向切削分力的影響,使跟刀架的中心與機(jī)床頂尖中心保持一致,從而減少切削振動(dòng)和工件變形。四是改進(jìn)工件的裝夾方法。在高速、大用量切削時(shí),有使工件脫離頂尖的危險(xiǎn)。采用卡拉法可避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。第三,軸類零件加工順序的幾個(gè)問題。處理好基準(zhǔn)定位之后,我們還需要注意加工順序的幾個(gè)問題:一是銑花鍵和鍵槽等次要表面的加工一般安排在精車外圓之后;二是深孔加工應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行,可以有效避免熱處理變形對(duì)孔的形狀的影響;三是數(shù)控車削加工,采用數(shù)控加工設(shè)備為生產(chǎn)的現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ),數(shù)控車削加工既提高了加工精度,又保證了生產(chǎn)的高效率;四是外圓表面的加工順序,應(yīng)先加工大直徑的外圓,然后加工小直徑外圓。
3.軸類零件加工的工藝分析
第一,軸類零件加工的工藝路線。軸類零件加工的工藝路線主要為:一是粗車―半精車―精車;二是粗車―半精車―粗磨―精磨;三是粗車―半精車―精車―金剛石車;四是粗車―半精―粗磨―精磨―光整加工。第二,典型加工工藝路線。主要為:毛坯及其熱處理―預(yù)加工―車削外圓―銑鍵槽―(花鍵槽、溝槽)―熱處理―磨削―終檢。第三,軸類零件加工的定位基準(zhǔn)和裝夾。主要包括以下幾點(diǎn):一是以工件的中心孔定位。中心孔不僅是車削時(shí)的定為基準(zhǔn),又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。二是以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)。這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類零件最常見的一種定位方法。三是以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn)。錐堵和錐套心軸上的中心孔即是其本身制造的定位基準(zhǔn),又是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn)。生產(chǎn)中,錐堵安裝后一般不得拆下和更換,直至加工完畢。四是以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn),可消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí),可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)。
4.軸類零件加工分析
第一,零件設(shè)備的選擇。數(shù)控車床具有加工精度高、剛性良好,能夠加工尺寸精度要求較高的零件,能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償。根據(jù)零件的工藝要求,一般可以選擇采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤,適合車削較長(zhǎng)的軸類零件。第二,零件毛坯、材料的分析。①材料的分析。塑性、提供冷切削加工、強(qiáng)度、硬度、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān),所以選擇適合的零件毛坯、材料是非常關(guān)鍵的。②毛坯的分析。軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鑄件:適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鍛件:適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡(jiǎn)單的零件。第三,確定工件的定位與夾具方案。在裝夾工件時(shí),應(yīng)考慮以下幾種因素:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求;抵抗切削力由足夠的剛度;易于定位和裝夾;盡可能采用通用夾具,必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具;易于切削的清理。
5.切削用量和走刀順序
第一,機(jī)械零件加工的走刀順序和路線一般為:基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精。第二,切削用量的選擇。對(duì)于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證合理的刀具耐用度;保證零件加工精度和表面粗糙度。一是主軸轉(zhuǎn)速的確定。二是進(jìn)給速度(進(jìn)給量)的選擇。三是背吃刀量確定。切削用量的選擇方法:精車時(shí),應(yīng)著重考慮如何保證加工精度。粗車時(shí),應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。
6.保證加工精度的方法
采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に嚳梢钥刂茖?duì)零件加工精度的影響。第一,采用合適的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。第二,刀具半徑的選定。一是刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工。二是刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。
(二)箱體類零件的加工工藝分析
1.箱體類零件的技術(shù)要求分析
第一,表面粗糙度。一般箱體零件裝配基面表面粗糙度為1.6μm,主要孔表面粗糙度為0.8μm。第二,孔與平面間的位置精度。一般箱體零件主軸孔中心線對(duì)裝配基面的平行度誤差為0.04mm。第三,孔系的技術(shù)要求。對(duì)孔軸線間的尺寸精度、平行度、垂直度誤差等,均應(yīng)有較高的要求??椎膸缀涡螤钫`差控制在尺寸公差范圍之內(nèi)。第四,平面的精度要求。
2.箱體類零件的加工工藝過程
箱體零件的典型加工路線為:平面加工-孔系加工-次要面加工。本文的箱體的加工工藝路線如表1所示。
表1 車床主軸箱體零件的加工工藝過程
3.箱體類零件的加工工藝過程分析
第一,箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇。一是粗基準(zhǔn)的選擇。一般宜選箱體的重要孔的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。由于鑄造時(shí)內(nèi)壁和軸孔是同一個(gè)型心澆鑄的,因此實(shí)際生產(chǎn)中,一般以軸孔為粗基準(zhǔn)。二是精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇一般優(yōu)先考慮基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)同一原則。第二,主要表面的加工方法選擇。一是箱體的主要加工表面有平面和軸承支承孔。二是箱體上公差等級(jí)為IT 7級(jí)精度的軸承支承孔,一般需要經(jīng)過3~4次加工。箱體平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和銑削,也可采用車削。當(dāng)孔的加工精度超過IT 6級(jí),還應(yīng)增加一道精密加工工序。第三,箱體加工順序的安排。一是先面后孔的原則。由于箱體上的孔分布在平面上,所以先加工平面對(duì)孔加工有利。二是先主后次的原則。對(duì)于次要孔與主要孔相交的孔系,必須先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。三是孔系的數(shù)控加工。車床主軸箱體的孔系也可選擇在臥式加工中心上加工,因?yàn)樗鼫p少了裝夾次數(shù),提高了生產(chǎn)率。
(三)齒輪零件的加工工藝分析
1.普通精度齒輪加工工藝分析
齒輪加工工藝與加工過程還是比較繁瑣的,在加工過程中可以分為若干個(gè)加工環(huán)節(jié)。一般情況下,加工的第一階段是齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段,這個(gè)階段雖然處于初加工,但是卻很關(guān)鍵。第二階段是齒形的加工。這個(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理。加工的最后階段是齒形的精加工階段。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行修整,以修整過的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工,可以使定位準(zhǔn)確可靠,以達(dá)到精加工的目的。
2.齒輪加工工藝過程分析
第一,基準(zhǔn)的選擇。一般基準(zhǔn)的選擇可分為:對(duì)于空心軸,用兩端孔口的斜面定位;帶軸齒輪主要采用頂點(diǎn)孔定位;孔徑大時(shí)則采用錐堵。對(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)常采用以下兩種定位、夾緊方式。為了減少齒輪加工過程中的定位誤差,在加工齒輪時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是需要加工的齒輪定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來;二是需要加工的齒輪在內(nèi)孔定位時(shí),其配合間隙應(yīng)近可能減少,以利于精確度的提高;三是需要加工的齒輪、車床應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式。第二,齒輪毛坯零件的加工處理。齒輪零件的加工應(yīng)注意對(duì)其毛坯的加工處理,在這一環(huán)節(jié)過程中我們要注意以下幾點(diǎn):一是當(dāng)齒輪毛坯零件以齒頂圓直徑作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí),必須嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度。二是保證齒輪毛坯零件定位端面和定位孔或外圓相互的垂直度。三是需要提高齒輪內(nèi)孔的制造精度,減小與夾具心軸的配合間隙。第三,齒形及齒端加工。齒形加工方案的選擇取決齒輪精度等級(jí)、設(shè)備條件、表面粗糙度、硬度等。齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行,通常都在滾(插)齒之后,剃齒之前安排齒端加工。
三、機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響
1.熱變形對(duì)加工精度的影響。有三種熱變形會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生較大的影響:第一種,刀具熱變形對(duì)加工精度的影響。降低刀具熱變形常會(huì)使用以下兩個(gè)方法:一是在刀具上涂抹潤(rùn)滑劑;二是選用合理的切削參數(shù)。第二種,機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。所以女要采取相應(yīng)措施降低因機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。第三種,工件熱變形對(duì)加工精度的影響。
2.受力變形對(duì)加工精度的影響。解決這類問題的方法是適當(dāng)?shù)販p小作用在工藝系統(tǒng)上的外力,增加工藝系統(tǒng)的剛度,這樣就可適當(dāng)緩解外力對(duì)加工工藝系統(tǒng)的影響。
3.幾何精度對(duì)加工精度的影響。在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行切削加工工藝時(shí),主軸往往會(huì)出現(xiàn)回轉(zhuǎn)誤差,這種誤差會(huì)影響零件的加工精度。除此之外,刀具也會(huì)出現(xiàn)同樣的問題。所以,機(jī)床和刀具在使用的過程中要進(jìn)行定期的檢查。
【摘 要】工件的加工步驟繁瑣,每個(gè)步驟都會(huì)成為機(jī)械加工工件質(zhì)量的影響因素,在工件加工過程中,如何避免或者減少這些因素對(duì)加工精度的影響,是首先需要考慮的,筆者基于在機(jī)械加工過程中積累的經(jīng)驗(yàn),在本文中對(duì)影響機(jī)械零件加工精度的影響因素進(jìn)行了分析,并且提出一些提高工件加工質(zhì)量的措施,旨在為提高機(jī)械零件加工精度提供幫助。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工 加工精度 避免誤差
零件是機(jī)械產(chǎn)品的主要組成部分,任何一個(gè)零件對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量都有影響,零件質(zhì)量不僅影響機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命,更是影響機(jī)械產(chǎn)品性能的主要因素,因此,要提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量,需要從機(jī)械零件的精度加工說起,機(jī)械加工質(zhì)量有兩種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),加工精度以及表面質(zhì)量,在多方面因素與實(shí)踐操作中,由于工件與刀具產(chǎn)生的位置偏移,就會(huì)導(dǎo)致工件不可能達(dá)成理想要求,可以用加工精度與加工誤差來表示,前者主要是判斷產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)與理想規(guī)格參數(shù)的相符程度,后者是指參數(shù)相差程度。
一、加工原理誤差
加工方法大同小異,其加工誤差也大同小異。
(一)近似加工運(yùn)動(dòng)造成的誤差
對(duì)于零件的加工可以稱之為是一條生產(chǎn)線,通過相同的刀具與工件材料相同的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)工件進(jìn)行精加工,雖然運(yùn)動(dòng)與作用相同,但是由于各種因素的誤差,終會(huì)導(dǎo)致其加工過程總出現(xiàn)不理想的一面,從而產(chǎn)生工作原理方面的誤差。導(dǎo)致機(jī)床與夾具更為復(fù)雜,也就使制造變的跟家困難。
(二)采取近似刀具輪廓造成的誤差
在工件加工過程中,很少有刀具可以做到符合理論曲線,大多是刀具的理論曲線都是由有弧度的曲線或者直線來代替,使刀刃刃口更加吻合與理論曲線。例如:利用滾刀切開漸開線齒輪時(shí),其中的滾刀大多數(shù)就是由多用阿基米德基本蝸桿漸開線基本蝸桿,以至于出現(xiàn)加工原理方面的誤差。
二、機(jī)床幾何誤差及磨損對(duì)加工精度的影響
機(jī)床是孕育生產(chǎn)工件的地方,工件的產(chǎn)出需要機(jī)床對(duì)材料進(jìn)行不斷的運(yùn)動(dòng),所以機(jī)床精度的高低對(duì)工件精度加工有著最為直接的影響,筆者挑出三種導(dǎo)致工件誤差的主要形成原因進(jìn)行闡述:
(一)主軸回轉(zhuǎn)誤差
主軸回轉(zhuǎn)誤差直接可以影響到工件的位置精確度與形狀的精準(zhǔn)度,姑且可以分為徑向跳動(dòng)、角度擺動(dòng)以及軸向跳動(dòng),在不同的表面加工過程中,主軸徑向跳動(dòng)會(huì)受到影響,從而導(dǎo)致其工件加工出現(xiàn)誤差。比如:通過車床對(duì)外圓或內(nèi)孔加工過程中,主軸的徑向跳動(dòng)將引起工件的圓度誤差,但對(duì)于端面加工卻未有直接的影響。車端面時(shí),主軸的軸向跳動(dòng)將造成工件端面的平面度誤差,以及端面相對(duì)于內(nèi)、外圓的垂直度誤差;車螺紋時(shí),會(huì)造成螺距誤差。主軸的軸向跳動(dòng)對(duì)加工外圓或內(nèi)孔的影響不大。主軸的角度擺動(dòng)與主軸的徑向跳動(dòng)對(duì)加工誤差的影響較為相似。主要區(qū)別在于主軸的角度擺動(dòng)除對(duì)工件加工表面的圓度可能造成誤差外,對(duì)工件加工表面的圓柱度也可能造成誤差。
(二)導(dǎo)軌誤差
導(dǎo)軌承擔(dān)了機(jī)床的承載與導(dǎo)向作用,并且確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)以及主要部件的相對(duì)位置基準(zhǔn),導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差將很明顯的在工件上唄體現(xiàn)出來,無論是工件的形狀還是精度,受到導(dǎo)軌誤差影響后,其精度影響無疑是最大的,因?yàn)閷?dǎo)軌水平線內(nèi)的誤差,將直接被反映在所加工工件的法線方向上。但是導(dǎo)軌的垂直平面的誤差對(duì)工件的加工精度影響就不大,甚至可以說成為沒有任何影響,導(dǎo)軌平行度如果有誤差,就會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生擺動(dòng)現(xiàn)象,這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,刀具無意中也就形成了“空間曲線”,致使加工工件產(chǎn)生誤差。
(三)傳動(dòng)鏈誤差
傳動(dòng)鏈?zhǔn)枪ぜ谡麄€(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,表面運(yùn)動(dòng)最為明顯的一項(xiàng)環(huán)節(jié),其機(jī)構(gòu)也較為復(fù)雜,主要由蝸桿、齒輪、蝸輪、螺母以及絲桿等一些傳動(dòng)元件組成,當(dāng)這些元件在工作工程中,也就是加工或者裝配以及使用的過程中出現(xiàn)的損壞,就會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)鏈誤差,而傳動(dòng)鏈的誤差也有兩個(gè)因素影響,傳動(dòng)鏈的路線長(zhǎng)度與機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差成正比,傳動(dòng)鏈損壞部件數(shù)量與傳動(dòng)鏈誤差成正比,在眾多誤差中,傳動(dòng)鏈誤差是到時(shí)加工工件表面受到影響最大的誤差因素。
三、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差
在不同熱源的供應(yīng)下,由于熱引發(fā)的工藝系統(tǒng)變形并不少見,由于每個(gè)環(huán)節(jié)每個(gè)系統(tǒng)所使用材料的不同,所以其受熱變形的程度也不一樣,而且工藝系統(tǒng)熱分布不均勻,也導(dǎo)致工藝系統(tǒng)的變形,不得不說,熱變形導(dǎo)致的加工誤差在總加工誤差中所在比例在百分之四十到百分之七十之間。
(一)機(jī)床熱變形導(dǎo)致的加工精度誤差
機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)雜,加上手動(dòng)熱源的影響在機(jī)床的各個(gè)部位散熱情況分布不均,引起機(jī)床不同程度的變形,由于變形,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,破壞機(jī)床每部各個(gè)元件相互位置的關(guān)系,致使工件的加工受到極大影響,當(dāng)然,由于機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同與機(jī)床受熱的不同,也導(dǎo)致其精加工誤差。
(二)刀具熱變形對(duì)加工精度的影響
刀具是對(duì)工件精加工的直接接觸設(shè)備,雖然其尺寸較小,并且熱熔量不高,但是熱量影響到刀具,刀具發(fā)生長(zhǎng)度或者尺寸的變形,對(duì)工件的精加工產(chǎn)生不可估量的影響,當(dāng)然雖然其變形程度不會(huì)太大,一些粗糙的工件加工還好,但是對(duì)一些高精工件來講,這種誤差也會(huì)帶來巨大的影響。
四、提高工件精度措施
(一)減小原始誤差
對(duì)于減少原始誤差,首先要提高機(jī)床各個(gè)部件的精度,包括夾具、量具等,其次要盡可能的降低,工藝的磨損變形,根據(jù)上文中提到的誤差,盡可能的在工藝以及設(shè)備上找出原因,針對(duì)各個(gè)“病癥”對(duì)癥下藥,通過制定措施減少運(yùn)勢(shì)誤差,并且要提高機(jī)器的精準(zhǔn)度,筆者認(rèn)為在刀具誤差方面要下大工夫,進(jìn)可能的減少其形狀以及位置方面的誤差。
(二)加大科技投入力度
通過科學(xué)技術(shù)提升工藝精度是各個(gè)領(lǐng)域都急切需要的,對(duì)于機(jī)械零件加工也是一樣,需要有大量的高科技投入,通過可接手段減少零件誤差,積極研發(fā)新方法,尋找創(chuàng)新手段,從而提高加工精度。
(三)誤差預(yù)防
通過長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)分析,例如誤差轉(zhuǎn)移法或者誤差分組法等方法轉(zhuǎn)變誤差關(guān)系,當(dāng)某一種方法對(duì)于預(yù)防誤差起到明顯效果時(shí),進(jìn)行投入使用。
四、總結(jié)
要提高機(jī)械零件的精度,就需要盡量避免工件精加工誤差,本文通過對(duì)影響機(jī)械零件加工精度的影響因素進(jìn)行闡述,并且提出一些提高工件加工質(zhì)量的措施。希望我國(guó)在相關(guān)工作者在實(shí)踐中不斷努力,推動(dòng)我國(guó)機(jī)械零件精加工技術(shù)的發(fā)展。
摘要:隨著我國(guó)機(jī)械化的發(fā)展,機(jī)械零部件的檢驗(yàn)與鑒定顯得十分重要,要對(duì)零部件的技術(shù)狀況進(jìn)行合理檢驗(yàn)與判斷,就需要使用正確的檢驗(yàn)和鑒定方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;檢驗(yàn);鑒定
引言
機(jī)械零部件的檢驗(yàn)與鑒定是一項(xiàng)細(xì)致的工作,其包括的內(nèi)容廣泛,使用方法也非常多,在實(shí)際工作中,要充分結(jié)合實(shí)際情況,正確掌握檢驗(yàn)的原則和方法,熟悉技術(shù)規(guī)范及零件的使用條件,做好機(jī)械保養(yǎng)工作。
一、日常工作中檢驗(yàn)和鑒定機(jī)械零部件的基本原則
1、保證質(zhì)量原則
無論是檢驗(yàn)還是鑒定,其直接目的都是確保零件部件完好無損,根本目的都是保證機(jī)械的正常運(yùn)作,換言之,是為了令機(jī)械能夠正常安全地使用。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,檢驗(yàn)和鑒定機(jī)械零部件時(shí)要遵循的第一原則就是保證質(zhì)量,在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上才能嘗試縮減檢驗(yàn)時(shí)間、提高鑒定效率等一系列的技術(shù)拓展,進(jìn)而令機(jī)械可以獲得更高的使用率、工作效率與使用壽命。
2、技術(shù)規(guī)范原則
無論檢驗(yàn)還是鑒定,都有一定的工作程序和技術(shù)規(guī)范,在實(shí)際的工作中,這些程序和規(guī)范必須嚴(yán)格執(zhí)行,不能擅自更動(dòng)和變換順序。如果在檢驗(yàn)和鑒定的過程中發(fā)現(xiàn)了不合格或者已經(jīng)報(bào)廢的零部件,則必須立刻按規(guī)范進(jìn)行修理和更換,不能姑息容忍,否則不只會(huì)增加機(jī)械操作人員的安全隱患,而且也有可能威脅到檢驗(yàn)和鑒定人員自身的安全。
3、技術(shù)改進(jìn)原則
我國(guó)的機(jī)械本身正在不斷進(jìn)步,新的機(jī)械也在不斷出現(xiàn),所以相關(guān)的檢驗(yàn)和鑒定技術(shù)也是動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的。負(fù)責(zé)檢驗(yàn)和鑒定的技術(shù)人員不能固步自封,要時(shí)刻關(guān)注最新的相關(guān)技術(shù)和工藝,對(duì)舊有檢驗(yàn)鑒定的方法加以改進(jìn),令檢驗(yàn)鑒定工作在準(zhǔn)確性與檢驗(yàn)效率上得到最及時(shí)的提高,這樣才能適應(yīng)最新的機(jī)械發(fā)展和使用情況。
二、日常工作中檢驗(yàn)和鑒定機(jī)械零部件的主要內(nèi)容
對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定可以說是機(jī)械總體的檢驗(yàn)工作中最重要的一環(huán),其具體內(nèi)容可以按需檢驗(yàn)和鑒定的零部件特征分為以下六種:
1、對(duì)形狀和尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
機(jī)械運(yùn)行時(shí),其零部件有可能產(chǎn)生彎折或扭曲,進(jìn)而令自身精度降低。因此檢驗(yàn)和鑒定時(shí)需要確認(rèn)其形狀和尺寸,對(duì)彎曲度、橢圓度、扭曲度、垂直度、直線度等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定。需要注意的是,有些參數(shù)只對(duì)應(yīng)特定的零部件。比如,直線度這一參數(shù)只需在檢驗(yàn)液壓缸的內(nèi)控表面時(shí)測(cè)定即可。
2、對(duì)材料性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
對(duì)材料性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定主要集中在材料質(zhì)量上包括合金材料中各種成分的比例鑒定、對(duì)滲碳層中實(shí)際含碳量的鑒定、對(duì)絕緣材料和導(dǎo)電材料險(xiǎn)能的檢驗(yàn)、對(duì)鍍鉻層結(jié)構(gòu)的鑒定、對(duì)橡膠材料老化速度與老化程度的檢驗(yàn)等。
3、對(duì)基體和表面材料之間的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
零部件的基體金屬之上會(huì)為了防腐等原因而添加表面材料,常見的表面材料添加方法有電鍍、噴鍍、堆焊等,這些方法會(huì)賦予基體和表面材料一定的結(jié)合強(qiáng)度,在檢驗(yàn)和鑒定零件時(shí)需要對(duì)這一強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)確認(rèn)。
4、對(duì)內(nèi)部缺陷與表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
從內(nèi)部缺陷來說,需要檢驗(yàn)和鑒定的缺陷包括焊接時(shí)產(chǎn)生的縫接缺陷、零部件內(nèi)因?yàn)闊崽幚淼仍蚨a(chǎn)生的裂痕與砂眼、澆鑄產(chǎn)生的氣孔或者碳渣等;從表面質(zhì)量來說,需要檢驗(yàn)和鑒定的部分包括刮痕、表面光潔度、腐蝕程度、吸附性(針對(duì)潤(rùn)滑油)、硬化層的厚度、裂紋剝落等。
5、對(duì)磨損程度與機(jī)械性能進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
在測(cè)定機(jī)械零部件的磨損程度之前,需要先鑒定和計(jì)算其磨損極限,這里可以參考相關(guān)的說明書,根據(jù)磨損極限確定目前零部件的磨損程度,常見的需要檢驗(yàn)?zāi)p程度的部件包凸輪結(jié)構(gòu)和橫梁等,前者容易出現(xiàn)的磨損是彎曲或頂尖,后者容易出現(xiàn)的磨損是裂紋。在檢驗(yàn)和鑒定零部件機(jī)械性能時(shí)則要同時(shí)考慮物理與化學(xué)兩方面的性能,包括硬度、強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、耐蝕性、高壓強(qiáng)度、抗拉韌性等。
6、對(duì)總體的動(dòng)態(tài)平衡和零部件配合度進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定
一臺(tái)機(jī)械中必然具有多種不同的零部件,只有這些零部件彼此有效配合、共同運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械才能正常運(yùn)行,所以在檢驗(yàn)和鑒定機(jī)械零部件時(shí),除了確認(rèn)其單獨(dú)的性能外,還要檢驗(yàn)體的運(yùn)行情況和配合度。舉例來說,機(jī)械中的部分組件在運(yùn)行時(shí)需要高速運(yùn)轉(zhuǎn),比如曲軸和風(fēng)扇,這些組件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須能維持動(dòng)態(tài)平衡才行;不同組件之間都具有嚴(yán)密性、嚙合度、同心度等參數(shù),這些體現(xiàn)零部件,總體配合度的參數(shù)也需要進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定。
三、檢驗(yàn)和鑒定的常用方法
1、感覺檢查
感覺檢查方法是一種比較傳統(tǒng)的檢查方法,這種方法靠的檢修人員的經(jīng)驗(yàn),他們不使用任何的儀器,而只借助比較簡(jiǎn)單的量具,就可以憑自己的直覺經(jīng)驗(yàn)判定機(jī)械零件的狀況。這種機(jī)械零件的檢驗(yàn)方法一般用于那些精度要求不高、缺陷較為明顯的機(jī)械零件檢修中。對(duì)于這種零件的檢修一般都只是對(duì)其進(jìn)行定性分析,只有當(dāng)有必要時(shí),才使用相應(yīng)的儀器設(shè)備一起對(duì)相關(guān)的機(jī)械元件進(jìn)行測(cè)試檢驗(yàn)。一般來說,感覺檢驗(yàn)鑒定法主常用的有以下幾種:第一,目測(cè)。就是機(jī)械零件檢驗(yàn)工作人員用自己的肉眼或者借助放大鏡對(duì)零部件進(jìn)行觀察,并略估零件的斷裂或者剝落情況。第二,耳聽。機(jī)械零件檢修人員使用工具對(duì)其進(jìn)行敲擊,憑借其發(fā)出的聲音來對(duì)其是否存在問題進(jìn)行判斷。第三,觸覺法。作為熟練的修理人員對(duì)零件用手觸摸就可判定零件是否磨損和磨損程度。通過用手對(duì)零配件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)或者晃動(dòng)能夠?qū)α悴考欠袼沙诤椭g的間隙大小進(jìn)行判定。在機(jī)器剛剛工作的時(shí)候可以觸摸零件的溫度以達(dá)到對(duì)其工作狀態(tài)的判定。第四,比較法。對(duì)于機(jī)器零部件的好壞判定可以將其與新的零部件的轉(zhuǎn)速以及運(yùn)行進(jìn)行技術(shù)比較。
2、儀器鑒定法
儀器鑒定法是檢驗(yàn)機(jī)械零部件的常用方法。通過使用量具、儀表、儀器及其他高科技手段來檢驗(yàn)零部件的技術(shù)狀況,可以達(dá)到一般零部件檢驗(yàn)所要求的精確度。這種方法需要檢驗(yàn)人員具備操作檢驗(yàn)工具的技術(shù),一般對(duì)零部件做以下幾方面的檢驗(yàn)工作:
2.1檢驗(yàn)零部件的幾何形狀主要是檢驗(yàn)零部件幾何形狀的誤差,例如,使用光切法、激光法、針觸法、光波干涉法等來測(cè)量零件表面粗糙程度。使用自準(zhǔn)儀或準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡測(cè)量同軸度或使用圓度儀測(cè)量圓度等。
2.2檢驗(yàn)零部件的尺寸零件尺寸主要是通過各種專用工具或通用量具進(jìn)行測(cè)量。例如,運(yùn)用光學(xué)分度頭、萬能角度尺及測(cè)角儀等測(cè)量角度;使用測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量精度要求不同的長(zhǎng)度;使用放射性檢測(cè)儀器測(cè)量厚度等。
2.3檢驗(yàn)扭矩、彈力彈力的鑒定主要是通過彈簧秤或彈簧檢驗(yàn)儀來進(jìn)行,例如,彈簧、活塞環(huán)的彈力鑒定。對(duì)于扭矩的鑒定,不同的零部件有不同指標(biāo),如使用比較簡(jiǎn)單的扭力扳手檢驗(yàn)螺紋鎖緊扭矩;對(duì)于曲軸軸蓋、連桿軸承蓋的螺絲,可以使用電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.4密封性檢驗(yàn)通常是檢查水密性或氣密性,例如,檢驗(yàn)輪胎的氣密性時(shí),可使用壓力傳感器;對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋進(jìn)行水密性檢驗(yàn)時(shí),一般是根據(jù)有無滲漏現(xiàn)象來鑒別其是否有裂紋。
2.5平衡檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、曲軸等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件,需進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn),以防止因?yàn)椴黄胶猱a(chǎn)生振動(dòng)導(dǎo)致機(jī)械疲勞破壞或快速磨損。例如,可使用渦流式振動(dòng)測(cè)量?jī)x對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承進(jìn)行檢驗(yàn)。
3、邏輯分析方法
如果零部件是處于整機(jī)的狀態(tài)下或者停機(jī)檢驗(yàn)不方便,可根據(jù)其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常情況,或在線監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)設(shè)的跳閘、報(bào)警等動(dòng)作,進(jìn)行邏輯分析和推理,實(shí)現(xiàn)零部件檢驗(yàn)的目的。例如,在齒輪發(fā)生疲勞損傷時(shí),會(huì)直接影響到齒輪副的正常嚙合,導(dǎo)致沖擊增加、振動(dòng)加劇等情況。但是邏輯分析法不是定量分析,不能很好地表現(xiàn)零部件技術(shù)狀況,如果將其和儀器檢驗(yàn)法結(jié)合起來,則可有效地提高零部件檢驗(yàn)效率與鑒定質(zhì)量。
結(jié)束語
對(duì)機(jī)械的零部件進(jìn)行檢驗(yàn)和鑒定是安全生產(chǎn)工作的一部分,具有很高的復(fù)雜性、細(xì)致性、多重性,而且視機(jī)械種類的不同,其檢驗(yàn)和鑒定的細(xì)節(jié)部分會(huì)有很大的差異。因此。檢驗(yàn)和鑒定機(jī)械零部件必須結(jié)合實(shí)際的機(jī)械特征與工作條件,以相關(guān)原則為指導(dǎo),以常規(guī)方法為參考,以實(shí)際情況為依據(jù),采用適性和效果最好的檢驗(yàn)和鑒定方法。
摘 要:
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的任務(wù)就是提供實(shí)際計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和方法,在機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)階段預(yù)測(cè)其在規(guī)定工作條件下的工作能力或壽命。本文通過結(jié)合可靠性理論研究的歷史及現(xiàn)狀對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)理論進(jìn)行深入分析,闡明了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性靈敏度設(shè)計(jì)、可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)、可靠性試驗(yàn)、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合等機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)理論與方法的內(nèi)涵,為今后機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)的理論和方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì);機(jī)械產(chǎn)品
現(xiàn)在,可靠性設(shè)計(jì),又稱機(jī)械概率設(shè)計(jì),是機(jī)械零件現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之一。目前,該設(shè)計(jì)方法廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車等重要產(chǎn)品以及其它機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)重要部件的設(shè)計(jì)過程中。作為常見的建材機(jī)械,我們?cè)谠O(shè)計(jì)擠磚機(jī)及其輔助機(jī)組的結(jié)構(gòu)、部件、零件時(shí),仍主要使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。能不能把先進(jìn)、科學(xué)的可靠性設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到擠磚機(jī)等機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去,本文通過研究可靠性設(shè)計(jì)理念,給出上述問題一定的借鑒。
1.機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)基本理論
在實(shí)際工程中,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,除了隨機(jī)性以外,在工程中還存在著另一類重要信息:模糊信息。所以傳統(tǒng)的可靠性方法就是用概率論和模糊理論處理不確定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用較多的數(shù)據(jù)去定義參數(shù)的概率分布或隸屬函數(shù),且計(jì)算量較大。通過研究,建立了結(jié)構(gòu)概率-模糊-非概率混合可靠性模型,該混合可靠性模型能夠綜合各單一模型的優(yōu)點(diǎn)。最大限度地將已有的信息利用到產(chǎn)品的可靠性分析中去,并能夠更加客觀和全面地反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際安全狀況,為分析和設(shè)計(jì)決策提供更全面而且更真實(shí)的有用信息。可靠性設(shè)計(jì)的精確性和先進(jìn)性是建立在應(yīng)力、強(qiáng)度、壽命等數(shù)據(jù)的真實(shí)性、精確性基礎(chǔ)上的,重視試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和分析,建立可靠性數(shù)據(jù)庫。對(duì)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)有很重大的參考價(jià)值,用概率-模糊-非概率的方法解決不確定問題的框圖見下圖。
2.機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)理念研究
2.1.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是在可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。既能定量地滿足產(chǎn)品在運(yùn)行中的可靠性。又能使產(chǎn)品的尺寸、成本、質(zhì)量、體積和安全性等參數(shù)得到優(yōu)化。從而保證結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)工作性能與實(shí)際工作性能更符合。該方法將可靠性分析理論與數(shù)學(xué)規(guī)劃方法有機(jī)地結(jié)合在一起,在對(duì)各參數(shù)進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)。首先以機(jī)械零件的可靠度作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),使零件的某些指標(biāo)、成本、質(zhì)量、體積或尺寸最小化,再以強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要求為約束條件建立可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)模型的規(guī)模、性態(tài)、復(fù)雜程度等因素選擇合適的優(yōu)化方法,最后求出最優(yōu)設(shè)計(jì)變量。
2.2.可靠性靈敏度設(shè)計(jì)
可靠性靈敏度設(shè)計(jì)是在可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行靈敏度設(shè)計(jì),充分反映各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品失效影響的不同程度。便于找出哪些隨機(jī)變量對(duì)機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)的敏感性影響較大,并對(duì)此參數(shù)進(jìn)行重分析和再設(shè)計(jì)。通過估計(jì)設(shè)計(jì)變量變差和約束變差對(duì)質(zhì)量性能指標(biāo)影響的大小,改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)中影響較大的參數(shù)以使產(chǎn)品對(duì)可控因素變差和不可控因素變差的影響失去靈敏性??煽啃造`敏度設(shè)計(jì)首先建立極限狀態(tài)方程,然后對(duì)各設(shè)計(jì)參數(shù)求偏導(dǎo)數(shù),得到可靠性的靈敏度計(jì)算公式,進(jìn)而確定各設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度,用靈敏度數(shù)值作為再設(shè)計(jì)時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù),從而使得參數(shù)修改和再設(shè)計(jì)工作事半功倍。
2.3.可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)
穩(wěn)健設(shè)計(jì)能使產(chǎn)品的性能對(duì)在制造期間的變異或使用環(huán)境的變異不敏感,并使產(chǎn)品在其壽命周期內(nèi),不管其參數(shù)、結(jié)構(gòu)發(fā)生漂移或老化的小范圍內(nèi),都能持續(xù)可靠地工作的一種設(shè)計(jì)方法??煽啃苑€(wěn)健設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段通過靈敏度分析,使產(chǎn)品在不消除和不減少不確定性因素的情況下。通過設(shè)計(jì)使不確定性因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響的敏感程度最小,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本。
2.4.可靠性試驗(yàn)
可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)研分析和評(píng)價(jià)的一種手段。其目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的各種缺陷。為改善產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性,提高任務(wù)成功率,減少維修費(fèi)用及保障費(fèi)用提供信息。確認(rèn)是否符合可靠性定量要求,我們通過試驗(yàn)一方面要獲取可靠性數(shù)據(jù)。另一方面要通過產(chǎn)品在試驗(yàn)中發(fā)生的各種故障,找出其原因并進(jìn)行細(xì)致的分析和研究以提高產(chǎn)品的可靠性。但實(shí)際機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方案如果有改變,就必須重新進(jìn)行一次試驗(yàn)分析,這需要花費(fèi)很大的人力、物力和財(cái)力。所以在可靠性試驗(yàn)前利用一些高性能的軟件進(jìn)行模擬分析能減少試驗(yàn)次數(shù),節(jié)約時(shí)間和研究基金。
2.5.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合
目前采用概率設(shè)計(jì)法的概念去完善和改進(jìn)傳統(tǒng)的安全系數(shù),使可靠性和安全系數(shù)直接聯(lián)系。廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的各種設(shè)計(jì)方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并與采用可靠性概率設(shè)計(jì)方法得出的結(jié)果以及實(shí)物試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行比較,從而積累經(jīng)驗(yàn),收集和整理可靠性設(shè)計(jì)。
3、具體實(shí)施修復(fù)時(shí)應(yīng)考慮的問題
修復(fù)時(shí),既要考慮修理損傷處,又要考慮保護(hù)不修表面的精度和材料的力學(xué)性能不受影響。 零件制造時(shí)的加工定位基準(zhǔn)往往受損,為此,修復(fù)加工時(shí)須預(yù)先修復(fù)定位基準(zhǔn)或給出新的定位基準(zhǔn)。待修零件的磨損通常不均勻,而且需補(bǔ)償?shù)某叽缫话爿^小,可通過機(jī)械加工及選擇合適的修復(fù)方法應(yīng)對(duì)。待修表面在使用中常會(huì)產(chǎn)生冷作硬化,并沾有油污等,修理前須有整理和清洗工序。修復(fù)中采用各種技術(shù)方法,批量小、輔助工時(shí)比例較高,尤其對(duì)于非專業(yè)化維修單位而言,多為單件修復(fù)。安排計(jì)劃、計(jì)算工時(shí)要留有余地。有些工序會(huì)引起零件變形,應(yīng)注意把變形大的工序安排在前面, 并增加矯正工序,對(duì)于精度要求較高、表面粗糙度小的工序放在后面。有些修復(fù)手段可能導(dǎo)致零件材料內(nèi)部和表面產(chǎn)生微裂y等,為保證其疲勞強(qiáng)度,要注意安排提高疲勞強(qiáng)度的工藝措施和實(shí)施必要的探傷檢驗(yàn)手段。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件修復(fù)后應(yīng)安排平衡工序,以保證其平衡性的要求。
4.合理地規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值
在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下,零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值
在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)時(shí),必須對(duì)主要工作表面的尺寸公差、極限偏差逐一加以校核。在沒有特殊要求的情況下,表面粗糙度值應(yīng)與該表面加工精度等級(jí)相對(duì)應(yīng)。
盡量選用切削加工性好的材料材料的切削加工性是指在一定生產(chǎn)條件下,材料切削加工的難易程度。材料切削加工性評(píng)價(jià)與加工要求有關(guān),粗加工時(shí)要求具有較高的切削效率;精加工時(shí)則要求被加工表面能獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度。
材料的強(qiáng)度高,切削力大,切削溫度高,刀具磨損快,切削加工性差;材料強(qiáng)度相同時(shí),塑性較大的材料切削大較大,切削溫度也較高,易與刀具發(fā)生粘接,刀具磨損加劇,表面粗糙度值增大,切削加工性差;在鋼材中適當(dāng)添加磷、硫等元素,可以降低鋼的塑性,對(duì)提高鋼材的切削加工性有利。
結(jié)語:
可靠性是產(chǎn)品的一種動(dòng)態(tài)質(zhì)量指標(biāo)。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中已經(jīng)貫穿在產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn),使用及維修保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。對(duì)于可靠性知識(shí)掌握越多,主觀經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用就會(huì)越少,自然機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就越合理。這正是機(jī)械工程技術(shù)研究追求的目標(biāo)。本文通過了解機(jī)械工程結(jié)構(gòu)可靠性的研究不僅僅在理論上有許多重大問題需要解決,而且將其應(yīng)用到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。所以該課題的研究?jī)?nèi)容是相當(dāng)豐富和有意義的。
摘 要:
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的任務(wù)就是提供實(shí)際計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和方法,在機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)階段預(yù)測(cè)其在規(guī)定工作條件下的工作能力或壽命。本文通過結(jié)合可靠性理論研究的歷史及現(xiàn)狀對(duì)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)理論進(jìn)行深入分析,闡明了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性靈敏度設(shè)計(jì)、可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)、可靠性試驗(yàn)、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合等機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)理論與方法的內(nèi)涵,為今后機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)的理論和方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì);機(jī)械產(chǎn)品
現(xiàn)在,可靠性設(shè)計(jì),又稱機(jī)械概率設(shè)計(jì),是機(jī)械零件現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之一。目前,該設(shè)計(jì)方法廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車等重要產(chǎn)品以及其它機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)重要部件的設(shè)計(jì)過程中。作為常見的建材機(jī)械,我們?cè)谠O(shè)計(jì)擠磚機(jī)及其輔助機(jī)組的結(jié)構(gòu)、部件、零件時(shí),仍主要使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。能不能把先進(jìn)、科學(xué)的可靠性設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到擠磚機(jī)等機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去,本文通過研究可靠性設(shè)計(jì)理念,給出上述問題一定的借鑒。
1.機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)基本理論
在實(shí)際工程中,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,除了隨機(jī)性以外,在工程中還存在著另一類重要信息:模糊信息。所以傳統(tǒng)的可靠性方法就是用概率論和模糊理論處理不確定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用較多的數(shù)據(jù)去定義參數(shù)的概率分布或隸屬函數(shù),且計(jì)算量較大。通過研究,建立了結(jié)構(gòu)概率-模糊-非概率混合可靠性模型,該混合可靠性模型能夠綜合各單一模型的優(yōu)點(diǎn)。最大限度地將已有的信息利用到產(chǎn)品的可靠性分析中去,并能夠更加客觀和全面地反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際安全狀況,為分析和設(shè)計(jì)決策提供更全面而且更真實(shí)的有用信息??煽啃栽O(shè)計(jì)的精確性和先進(jìn)性是建立在應(yīng)力、強(qiáng)度、壽命等數(shù)據(jù)的真實(shí)性、精確性基礎(chǔ)上的,重視試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和分析,建立可靠性數(shù)據(jù)庫。對(duì)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)有很重大的參考價(jià)值,用概率-模糊-非概率的方法解決不確定問題的框圖見下圖。
2.機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)理念研究
2.1.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是在可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。既能定量地滿足產(chǎn)品在運(yùn)行中的可靠性。又能使產(chǎn)品的尺寸、成本、質(zhì)量、體積和安全性等參數(shù)得到優(yōu)化。從而保證結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)工作性能與實(shí)際工作性能更符合。該方法將可靠性分析理論與數(shù)學(xué)規(guī)劃方法有機(jī)地結(jié)合在一起,在對(duì)各參數(shù)進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)。首先以機(jī)械零件的可靠度作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),使零件的某些指標(biāo)、成本、質(zhì)量、體積或尺寸最小化,再以強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要求為約束條件建立可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)模型的規(guī)模、性態(tài)、復(fù)雜程度等因素選擇合適的優(yōu)化方法,最后求出最優(yōu)設(shè)計(jì)變量。
2.2.可靠性靈敏度設(shè)計(jì)
可靠性靈敏度設(shè)計(jì)是在可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行靈敏度設(shè)計(jì),充分反映各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品失效影響的不同程度。便于找出哪些隨機(jī)變量對(duì)機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)的敏感性影響較大,并對(duì)此參數(shù)進(jìn)行重分析和再設(shè)計(jì)。通過估計(jì)設(shè)計(jì)變量變差和約束變差對(duì)質(zhì)量性能指標(biāo)影響的大小,改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)中影響較大的參數(shù)以使產(chǎn)品對(duì)可控因素變差和不可控因素變差的影響失去靈敏性。可靠性靈敏度設(shè)計(jì)首先建立極限狀態(tài)方程,然后對(duì)各設(shè)計(jì)參數(shù)求偏導(dǎo)數(shù),得到可靠性的靈敏度計(jì)算公式,進(jìn)而確定各設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度,用靈敏度數(shù)值作為再設(shè)計(jì)時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù),從而使得參數(shù)修改和再設(shè)計(jì)工作事半功倍。
2.3.可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)
穩(wěn)健設(shè)計(jì)能使產(chǎn)品的性能對(duì)在制造期間的變異或使用環(huán)境的變異不敏感,并使產(chǎn)品在其壽命周期內(nèi),不管其參數(shù)、結(jié)構(gòu)發(fā)生漂移或老化的小范圍內(nèi),都能持續(xù)可靠地工作的一種設(shè)計(jì)方法??煽啃苑€(wěn)健設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段通過靈敏度分析,使產(chǎn)品在不消除和不減少不確定性因素的情況下。通過設(shè)計(jì)使不確定性因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響的敏感程度最小,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本。
2.4.可靠性試驗(yàn)
可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)研分析和評(píng)價(jià)的一種手段。其目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的各種缺陷。為改善產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性,提高任務(wù)成功率,減少維修費(fèi)用及保障費(fèi)用提供信息。確認(rèn)是否符合可靠性定量要求,我們通過試驗(yàn)一方面要獲取可靠性數(shù)據(jù)。另一方面要通過產(chǎn)品在試驗(yàn)中發(fā)生的各種故障,找出其原因并進(jìn)行細(xì)致的分析和研究以提高產(chǎn)品的可靠性。但實(shí)際機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方案如果有改變,就必須重新進(jìn)行一次試驗(yàn)分析,這需要花費(fèi)很大的人力、物力和財(cái)力。所以在可靠性試驗(yàn)前利用一些高性能的軟件進(jìn)行模擬分析能減少試驗(yàn)次數(shù),節(jié)約時(shí)間和研究基金。
2.5.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合
目前采用概率設(shè)計(jì)法的概念去完善和改進(jìn)傳統(tǒng)的安全系數(shù),使可靠性和安全系數(shù)直接聯(lián)系。廣泛應(yīng)用現(xiàn)有的各種設(shè)計(jì)方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并與采用可靠性概率設(shè)計(jì)方法得出的結(jié)果以及實(shí)物試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行比較,從而積累經(jīng)驗(yàn),收集和整理可靠性設(shè)計(jì)。
3、具體實(shí)施修復(fù)時(shí)應(yīng)考慮的問題
修復(fù)時(shí),既要考慮修理損傷處,又要考慮保護(hù)不修表面的精度和材料的力學(xué)性能不受影響。 零件制造時(shí)的加工定位基準(zhǔn)往往受損,為此,修復(fù)加工時(shí)須預(yù)先修復(fù)定位基準(zhǔn)或給出新的定位基準(zhǔn)。待修零件的磨損通常不均勻,而且需補(bǔ)償?shù)某叽缫话爿^小,可通過機(jī)械加工及選擇合適的修復(fù)方法應(yīng)對(duì)。待修表面在使用中常會(huì)產(chǎn)生冷作硬化,并沾有油污等,修理前須有整理和清洗工序。修復(fù)中采用各種技術(shù)方法,批量小、輔助工時(shí)比例較高,尤其對(duì)于非專業(yè)化維修單位而言,多為單件修復(fù)。安排計(jì)劃、計(jì)算工時(shí)要留有余地。有些工序會(huì)引起零件變形,應(yīng)注意把變形大的工序安排在前面, 并增加矯正工序,對(duì)于精度要求較高、表面粗糙度小的工序放在后面。有些修復(fù)手段可能導(dǎo)致零件材料內(nèi)部和表面產(chǎn)生微裂等,為保證其疲勞強(qiáng)度,要注意安排提高疲勞強(qiáng)度的工藝措施和實(shí)施必要的探傷檢驗(yàn)手段。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件修復(fù)后應(yīng)安排平衡工序,以保證其平衡性的要求。
4.合理地規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值
在滿足產(chǎn)品使用性能的條件下,零件圖上標(biāo)注的尺寸精度等級(jí)和表面粗糙度要求應(yīng)取最經(jīng)濟(jì)值
在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)械加工工藝性評(píng)價(jià)時(shí),必須對(duì)主要工作表面的尺寸公差、極限偏差逐一加以校核。在沒有特殊要求的情況下,表面粗糙度值應(yīng)與該表面加工精度等級(jí)相對(duì)應(yīng)。
盡量選用切削加工性好的材料材料的切削加工性是指在一定生產(chǎn)條件下,材料切削加工的難易程度。材料切削加工性評(píng)價(jià)與加工要求有關(guān),粗加工時(shí)要求具有較高的切削效率;精加工時(shí)則要求被加工表面能獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度。
材料的強(qiáng)度高,切削力大,切削溫度高,刀具磨損快,切削加工性差;材料強(qiáng)度相同時(shí),塑性較大的材料切削大較大,切削溫度也較高,易與刀具發(fā)生粘接,刀具磨損加劇,表面粗糙度值增大,切削加工性差;在鋼材中適當(dāng)添加磷、硫等元素,可以降低鋼的塑性,對(duì)提高鋼材的切削加工性有利。
結(jié)語:
可靠性是產(chǎn)品的一種動(dòng)態(tài)質(zhì)量指標(biāo)。在現(xiàn)代化生產(chǎn)中已經(jīng)貫穿在產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn),使用及維修保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。對(duì)于可靠性知識(shí)掌握越多,主觀經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用就會(huì)越少,自然機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就越合理。這正是機(jī)械工程技術(shù)研究追求的目標(biāo)。本文通過了解機(jī)械工程結(jié)構(gòu)可靠性的研究不僅僅在理論上有許多重大問題需要解決,而且將其應(yīng)用到機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。所以該課題的研究?jī)?nèi)容是相當(dāng)豐富和有意義的。
摘要:隨著車輛的越來越多,種類也越來越多,但是機(jī)械零件出現(xiàn)故障的情況也越來越嚴(yán)重,磨損是車輛機(jī)械零件的主要的失效形式,按磨損機(jī)理可分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、氣蝕和微動(dòng)磨損等,本文主要對(duì)車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防進(jìn)行了探究,,其目的是采取合理的預(yù)防措施,可有效地提高車輛機(jī)械零件的使用壽命。
關(guān)鍵詞:車輛;機(jī)械零件;磨損與預(yù)防
1.前言
車輛機(jī)械零件的失效形式有很多種,包括磨損、疲勞、腐蝕等,其中磨損是最主要的失效形式,據(jù)統(tǒng)計(jì)有75%以上車輛機(jī)械零件報(bào)廢,是由磨損而引起的。主要是由于車輛機(jī)械零件長(zhǎng)期在高溫高壓的惡劣環(huán)境下工作,極易在零件表面產(chǎn)生磨損,造成零件失效報(bào)廢,致使車輛故障多發(fā),使用性能降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致惡性交通事故。本文主要是從磨損的六個(gè)方面對(duì)車輛機(jī)械零件進(jìn)行了分析并且提出了具體的預(yù)防措施。
2.粘著磨損
粘著磨損,是指車輛機(jī)械零件摩擦表面相互接觸,在接觸點(diǎn)之間由于分子引力粘附或局部高溫熔著,使摩擦表面的金屬發(fā)生轉(zhuǎn)移而引起的磨損。
2.1表現(xiàn)形式及危害
粘著磨損會(huì)因兩摩擦面間的強(qiáng)度和硬度的不同而引起不同的磨損形式,主要表現(xiàn)為:輕微磨損,涂抹,擦傷,膠合和咬死五種形式。摩擦?xí)r潤(rùn)滑油膜破裂,摩擦副表面由于微觀粗糙而形成接觸點(diǎn),產(chǎn)生分子吸附和原子吸附,甚至造成化學(xué)吸附,使接觸點(diǎn)形成強(qiáng)粘著。摩擦產(chǎn)生大量的熱,促使原子擴(kuò)散,又強(qiáng)化著微觀接觸點(diǎn)的粘著作用。使摩擦表面在相對(duì)滑動(dòng)時(shí),粘著點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形乃至被剪切撕脫,轉(zhuǎn)移表面物質(zhì)。這樣通過粘著和撕脫的循環(huán)反復(fù),形成粘著磨損。磨損表面的外觀呈現(xiàn)麻點(diǎn)。摩擦表面發(fā)生粘著磨損時(shí),會(huì)使?jié)櫥湍て屏?,摩擦產(chǎn)生的熱量不能散發(fā),粘著點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形被剪切撕脫,再粘著然后撕脫;嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致摩擦表面被破壞,運(yùn)動(dòng)終止,釀成機(jī)械事故。
2.2預(yù)防措施
保證兩摩擦表面間具有易剪切的薄膜,主要有油膜、邊界膜等。兩摩擦表面必須形成合適的“楔形”間隙,且潤(rùn)滑油有必須有合適的粘度,才能形成油膜;適度調(diào)整車輛機(jī)械零件的配合副之間的間隙,各潤(rùn)滑部位必須選用合適的潤(rùn)滑油;在潤(rùn)滑油中加油性添加劑和抗磨添加劑,在摩擦?xí)r可在零件表面形成邊界膜。正確選擇合適的摩擦副配對(duì)材料。采用互溶性小的材料配對(duì)組成摩擦副,粘著傾向小,不易發(fā)生粘著磨損;或一組摩擦副中,選擇表層較弱的金屬,減少磨損量。
3.磨料磨損
磨料磨損是指摩擦面間由于硬質(zhì)顆?;蛴操|(zhì)凸出物(磨料),使相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面材料損失,引起的磨損。
3.1表現(xiàn)形式及危害
在磨料對(duì)摩擦面產(chǎn)生微觀切削、擦傷、刮傷、沖擊下,摩擦面會(huì)產(chǎn)生擦痕、溝槽、凹坑、疲勞、微觀斷裂等磨料磨損破壞,這是車輛機(jī)械零件中最常見、危害最大的磨損形式,磨損表面外觀呈擦傷、溝紋或條紋狀。此磨損會(huì)大大降低燃油系的壽命,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)(磨料)增加時(shí),會(huì)破壞潤(rùn)滑油膜、拉傷零件表面,使零件表面磨損加劇,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使零件運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)卡的情況。
3.2預(yù)防對(duì)策
阻止磨料進(jìn)入摩擦副之間。車輛使用時(shí)要按時(shí)、按質(zhì)對(duì)空氣濾清器、燃油濾清器和機(jī)油濾清器清潔和更換;并保證各管路接頭和接合面處無松動(dòng)。車輛的維修保養(yǎng)場(chǎng)所要環(huán)境清潔、空氣中含塵量小和地面塵土少;裝配前,清洗干凈。
4.疲勞磨損
疲勞磨損是指有相對(duì)滾動(dòng)的零件摩擦面,在接觸應(yīng)力周期性的作用下,摩擦面材料發(fā)生疲勞破壞和微粒脫落的現(xiàn)象。
4.1表現(xiàn)形式及危害
它與疲勞斷裂破壞的區(qū)別是在摩擦表面微觀凸蜂的周期性載荷作用下,使微觀接觸點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形,造成殘余應(yīng)力、由于應(yīng)力集中形成微觀裂紋,微觀裂紋隨摩擦進(jìn)程的延續(xù)進(jìn)一步擴(kuò)大并交織在一起,最后圍成面積而剝落。疲勞磨損表面外觀呈現(xiàn)裂紋或點(diǎn)蝕狀,甚至出現(xiàn)疲勞脫層。
4.2預(yù)防措施
提高零件表層材料的品質(zhì),減少零件表層材料內(nèi)的非金屬夾雜物和其他雜質(zhì);減少零件表面的缺陷,如軟點(diǎn)、夾雜物、劃痕凹坑和腐蝕坑等,這些地方都可能成為裂紋的發(fā)源地。提高零件的表面品質(zhì)。零件表面粗糙度愈小,則抗疲勞磨損的能力愈強(qiáng)。通過噴丸、激光表面沖擊、表面滲碳滲氮等表面改性工藝,使零件表面獲得殘余壓應(yīng)力,從而提高零件的抗疲勞磨損能力。
5.腐蝕磨損
腐蝕磨損是指機(jī)械零件在腐蝕性的氣體或液體環(huán)境中,相對(duì)滑動(dòng)摩擦?xí)r,摩擦表面材料與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),生成新的物質(zhì),這些腐蝕產(chǎn)物在摩擦過程中被磨掉而引起的材料損失現(xiàn)象。腐蝕磨損是腐蝕和摩擦共同作用的結(jié)果。
5.1腐蝕磨損的分類
腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質(zhì)腐蝕磨損。氧化磨損:是指在摩擦過程中,零件摩擦表面的金屬材料與周圍的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成金屬的氧化物,在摩擦過程中,金屬氧化物不斷磨掉的現(xiàn)象。零件發(fā)生氧化磨損時(shí),摩擦面材料與大氣中的氧相互作用,氧吸附在摩擦面上,并向內(nèi)層擴(kuò)散。在摩擦面發(fā)生塑性變形的同時(shí),表面形成化學(xué)吸附膜、氧的固溶體膜和金屬氧化物。這些脆性的氧化產(chǎn)物在摩擦產(chǎn)生的切向力和正壓力作用下,與表面分離,使摩擦面產(chǎn)生的磨損。氧化磨損是一種緩慢的磨損形式,零件磨損表面較光滑。特殊介質(zhì)腐蝕磨損:是指零件摩擦表面的金屬材料與周圍腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、鹽等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成腐蝕產(chǎn)物,或與周圍介質(zhì)形成為電池產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),造成摩擦表面材料不斷損失的現(xiàn)象。零件發(fā)生特殊介質(zhì)腐蝕磨損時(shí),其作用機(jī)理類似氧化磨損,所不同的是特殊介質(zhì)腐蝕通過化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物。特殊介質(zhì)腐蝕磨損一般較劇烈,磨損速度極快,危害程度較大。
5.2減少腐蝕磨損發(fā)生的措施
首先,車輛在使用過程中,要注意避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期在低溫下工作,避免車輛頻繁啟動(dòng)或在行駛中突然加減速,以減少腐蝕介質(zhì)的產(chǎn)生。其次,對(duì)易發(fā)生腐蝕磨損的零件進(jìn)行表面改性處理,通過鍍鉻、鍍錫、覆蓋油漆、塑料等非金屬層、激光熔覆等獲得防腐蝕保護(hù)層,或通過零件發(fā)藍(lán)、磷化等工藝,在零件表面生成一層致密的保護(hù)膜,減緩零件的腐蝕磨損。
6.氣蝕
氣蝕也稱穴蝕,是指當(dāng)機(jī)械零件與液體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),液體在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的氣泡破裂沖擊零件金屬表面,造成零件表面疲勞破壞微粒脫落的現(xiàn)象。減少氣蝕破壞的措施:一是防止和減少氣泡的形成。二是如不可避免產(chǎn)生氣泡時(shí),要設(shè)法使氣泡在遠(yuǎn)離機(jī)件表面的地方破裂。增加氣缸套的剛度,減小缸套的振動(dòng),減少氣泡的產(chǎn)生;增加水套的寬度,減少氣泡破裂時(shí)的影響;消除管路中的渦流區(qū)和死水區(qū),將氣泡帶走;在冷卻液中加入防銹乳化油,都可以減少氣蝕的發(fā)生。
7.微動(dòng)磨損
微動(dòng)磨損是指兩個(gè)互相接觸并壓緊的表面間,發(fā)生低幅(100μm以下)往復(fù)切向振動(dòng)時(shí),零件表面材料微粒脫落的現(xiàn)象。
7.1表現(xiàn)形式及危害
微動(dòng)磨損發(fā)生在相對(duì)靜止的零件表面,如發(fā)動(dòng)機(jī)固定處、螺栓聯(lián)接處、搭接接頭處、鍵聯(lián)接處、以及過盈配合的軸等處,特征是零件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)或溝槽。微動(dòng)磨損的絕對(duì)磨損量雖然很小,但危害很大,不但使零件的配合精度下降,緊配合的零件松動(dòng),更嚴(yán)重的是引起應(yīng)力集中,使零件的疲勞強(qiáng)度降低,導(dǎo)致零件疲勞斷裂。
7.2預(yù)防措施
減小零件配合表面之間的振動(dòng),對(duì)緊配合的零件,應(yīng)有足夠的預(yù)緊力,如在螺栓連接中采用彈簧墊圈或非金屬墊圈預(yù)緊。在零件配合表面之問涂覆固體潤(rùn)滑劑,如二硫化鋁、聚四氟乙烯等,可以減緩件的微動(dòng)磨損。
8.結(jié)束語
綜上所述,車輛機(jī)械零件出現(xiàn)磨損的情況,通常是多種磨損機(jī)理綜合作用的結(jié)果,如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸在工作過程中,會(huì)同時(shí)發(fā)生粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損等多種磨損。如果這些磨損加起來就是機(jī)理綜合。要想延長(zhǎng)車輛機(jī)械的使用壽命,就必須對(duì)車輛機(jī)械零件磨損機(jī)理的分析;然后綜合各方面的因素對(duì)此進(jìn)行分析;最后采取合理的預(yù)防措施,合理規(guī)范地使用車輛,可有效地提高車輛機(jī)械零件的使用壽命,減少機(jī)械故障的發(fā)生,提高車輛的使用性能。
摘 要:闡述機(jī)械零件檢驗(yàn)的準(zhǔn)備工作和檢驗(yàn)流程、注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;檢驗(yàn)
機(jī)械零件的技術(shù)要求包括幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、強(qiáng)度、硬度等,機(jī)械零件檢驗(yàn)時(shí)用哪些檢驗(yàn)工具,從何處著手,采用什么方法,對(duì)檢驗(yàn)的結(jié)果和質(zhì)量有很大的影響。
1.檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備
(1)熟悉、掌握相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、工具。熟悉、掌握各類機(jī)械零件檢驗(yàn)所涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和所用的檢驗(yàn)工具,是檢驗(yàn)人員的基本功,也是對(duì)檢驗(yàn)人員的基本要求。
(2)分析零件圖。零件圖是機(jī)械零件加工和檢驗(yàn)的主要依據(jù),檢驗(yàn)人員要通過對(duì)機(jī)械零件圖的分析,了解所要檢驗(yàn)零件的名稱、所用材料、規(guī)格、形體結(jié)構(gòu)和大小,分清零件尺寸中的定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸,分清零件的精加工面、粗加工面和非加工面,分析零件在整機(jī)中的作用。
(3)分析工藝文件。工藝文件是機(jī)械零件加工、檢驗(yàn)的指導(dǎo)書,檢驗(yàn)人員要按照零件的加工順序?qū)α慵總€(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算進(jìn)行分析,同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法、定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、夾具、刀具等技術(shù)要求。
(4)合理選用量具。分析好圖紙和工藝文件后,根據(jù)待檢工件的幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等選用合適的檢測(cè)工具。如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí)應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等,測(cè)量帶公差裝軸承的軸時(shí)應(yīng)選用卡尺、千分尺、鋼板尺等。有些被檢零件用目前現(xiàn)有的檢驗(yàn)工具不能直接檢驗(yàn),這時(shí)檢驗(yàn)人員要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),對(duì)現(xiàn)有的檢驗(yàn)工具進(jìn)行改造,或進(jìn)行一系列檢驗(yàn)工具的制作。
2.檢驗(yàn)
(1)合理選用測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合,要選用精度高、能保證測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。如測(cè)量軸類零件以中心孔為基準(zhǔn),測(cè)量同軸度、圓跳動(dòng)和套類零件以內(nèi)孔為基準(zhǔn),測(cè)量垂直度應(yīng)以大面為基準(zhǔn),測(cè)量輥類零件的圓跳動(dòng)以兩端軸頭下軸承的臺(tái)階為基準(zhǔn)。
(2)表面檢驗(yàn)。零件的性能尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取決于零件表面層的質(zhì)量。細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件要注意變形,冷沖件要注意裂紋,螺紋類零件、銅材質(zhì)件要注意磕碰、劃傷等。對(duì)以上零件的檢驗(yàn)完后要認(rèn)真作記錄,對(duì)合格品、返修品、報(bào)廢產(chǎn)品要分清,并作上標(biāo)記,以免混淆不清。
(3)檢驗(yàn)尺寸公差。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量采用比較簡(jiǎn)便、無需繁瑣計(jì)算的直接測(cè)量法,有些無法直接測(cè)量的尺寸,就需用采用比較麻煩、需用繁瑣函數(shù)計(jì)算的間接測(cè)量法。當(dāng)檢驗(yàn)形狀復(fù)雜、尺寸較多的零件時(shí),測(cè)量前應(yīng)先列一個(gè)清單,按照清單一個(gè)尺寸一個(gè)尺寸的測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果直接填入實(shí)際尺寸一邊。測(cè)量結(jié)束后,根據(jù)清單匯總的尺寸判斷零件合格與否,這樣既不會(huì)漏掉一個(gè)尺寸, 又能保證檢驗(yàn)質(zhì)量。
(4)檢驗(yàn)形位公差。測(cè)量形位公差時(shí),要注意應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,如軸、長(zhǎng)方件要測(cè)量直線度、對(duì)稱度,鍵槽要測(cè)量其對(duì)稱度。
(5)在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),可用適當(dāng)?shù)耐ㄓ脵z驗(yàn)工具和專用的檢驗(yàn)工具配合使用,檢驗(yàn)工具不可以放在高的溫度環(huán)境以及有高的磁場(chǎng)中,以免變形、磁化、銹蝕。
作者簡(jiǎn)介:
張慧,(1969-),男,江蘇省安康安全技術(shù)服務(wù)有限公司,工程師,大專,機(jī)械;蔣秀麗,(1968-),女,東臺(tái)市順達(dá)工業(yè)氣體有限公司,工程師,大專,機(jī)械。
【摘要】鋼鐵材料作為工程機(jī)械里的主要材料,廣泛應(yīng)用與機(jī)體與零部件中。在工程機(jī)械的使用中,大部分會(huì)發(fā)生磨損、折斷等現(xiàn)象,這時(shí)如果對(duì)機(jī)械零件換總成或者進(jìn)行機(jī)械加工,成本較高,但如果所發(fā)生的磨損或折斷處對(duì)精度要求不高,可采取修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修理,節(jié)約大量資金。
【關(guān)鍵詞】更換;磨損;修復(fù);改進(jìn)
鋼鐵材料作為工程機(jī)械里的主要材料,廣泛應(yīng)用與機(jī)體與零部件中。在工程機(jī)械的使用中,大部分會(huì)發(fā)生磨損、折斷等現(xiàn)象,這時(shí)如果對(duì)機(jī)械零件換總成或者進(jìn)行機(jī)械加工,成本較高,但如果所發(fā)生的磨損或折斷處對(duì)精度要求不高,可采取修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修理,節(jié)約大量資金。
1、復(fù)技術(shù)可以包括以下幾個(gè)內(nèi)容
1.1材質(zhì)更換,性能提升
穩(wěn)定土拌和站的攪拌臂是使用鑄件制造而成,在使用中,經(jīng)常發(fā)生斷裂現(xiàn)象,一個(gè)攪拌臂發(fā)生斷裂,會(huì)使其它攪拌臂相繼發(fā)生拗?jǐn)?。成品配件里,攪拌臂均為鑄件。后經(jīng)過我單位科研人員研究決定,用錳鋼板火焊切割成型,然后鉆眼代替成型攪拌臂,既輕便又耐磨,經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)效果不錯(cuò)。
錳鋼屬于耐磨鋼,含碳量為0.9%~1.3%,錳含量為11%~14%,這種鋼在高的沖擊載荷及高的壓力的情況下,其表面層將迅速產(chǎn)生加工硬化,從而產(chǎn)生高耐磨的表面層,而內(nèi)層仍保持優(yōu)良的沖擊韌性,因此即使零件磨損到很薄,仍能承受較大的沖擊載荷而不破裂。高錳鋼具有很高的加工硬化的能力,冷變形之后硬度可達(dá)HB450~600。
由于錳鋼具有以上特性,因此被我單位廣泛應(yīng)用于拌和站攪拌臂、襯板、挖掘機(jī)鏟斗、推土機(jī)大鏟、平地機(jī)鏟刀等部位,經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn),效果理想。
1.2表面修復(fù)
折斷或磨損后的機(jī)械零件,對(duì)于對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合,可以通過焊接堆焊,然后機(jī)械加工或打磨的方式進(jìn)行修復(fù)。一般鋼鐵材料的焊接性能主要需考慮焊縫及熱影響區(qū)是否容易形成裂紋,焊接接頭是否容易出現(xiàn)脆性等因素。鋼的焊接性能與其成分關(guān)系很大,合金元素對(duì)焊接性能的影響,也是用焊接碳當(dāng)量來估算。碳當(dāng)量0.6%時(shí)焊接性能很差。只有在嚴(yán)格的工藝措施下和較高的預(yù)熱溫度下才能進(jìn)行焊接操作。穩(wěn)定土拌和站攪拌主齒輪由于負(fù)載大、工作環(huán)境惡劣,齒面會(huì)發(fā)生磨損現(xiàn)象,造成齒輪嚙合間隙增大,空曠、噪音大、傳動(dòng)比不準(zhǔn)。這時(shí)可使用焊條,對(duì)攪拌齒輪齒堆焊,然后打磨或機(jī)械加工的方式修復(fù),可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)其機(jī)械性能。比重新加工或購(gòu)買齒輪減少費(fèi)用近九成。在工程機(jī)械中磨損的軸、花鍵軸、油底殼等零件,均可通過焊接堆焊然后機(jī)械加工的方式,進(jìn)行修復(fù),雖然性能不如以前,但完全可以滿足其機(jī)械性能要求。
注意軸與花鍵焊接修復(fù)技術(shù)要求:
焊接時(shí),螺紋頭軸中心線與原軸中心線應(yīng)保持一致。不允許偏斜,此軸使用時(shí)在焊接處同時(shí)承受拉應(yīng)力和脈動(dòng)循環(huán)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,采用U形坡口較好。在焊接材料的選擇上,遵循強(qiáng)度韌性指標(biāo)不低于母材的最低值的原則。在考慮母材的基礎(chǔ)上,選用合適焊條。焊接時(shí),嚴(yán)格控制好工件的預(yù)熱和焊條的烘干程序,以減少接頭在焊接中的開裂傾向。焊接時(shí),焊工沿軸向運(yùn)條,沿圓周方向順序推進(jìn),這樣,后一道焊縫都對(duì)前一道焊縫有一定的退火作用。
1.3液壓桿、油缸修復(fù)
對(duì)于重要零部件的局部破壞要采用電鍍修復(fù)技術(shù)
電鍍修復(fù)技術(shù)是一種在低溫條件下恢復(fù)零部件尺寸的傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù),與焊修技術(shù)相比,不會(huì)出現(xiàn)因局部高溫而帶來的種種問題。電鍍修復(fù)技術(shù)是利用電解的原理將鍍液中的金屬離子還原成金屬原子并沉積在金屬表面形成具有較高結(jié)合力和一定厚度的修復(fù)層。雖然電鍍的種類很多,但是可以用于修復(fù)的主要有兩類,即低溫鍍鐵和鍍厚鉻。由于鍍鉻時(shí)沉積速度很慢,生產(chǎn)效率低,人們多采用低溫鍍鐵修復(fù)技術(shù)。為了提高鍍鐵層的耐腐蝕能力和耐磨性,通常在鍍鐵層表面再鍍一層薄鉻。對(duì)于液壓桿、油缸這類在戶外工作的部件,用低溫鍍鐵恢復(fù)尺寸,經(jīng)修磨后表面罩鉻是最常用的修復(fù)方法。
電鍍法修復(fù)局部壓坑的一般工藝流程是:焊補(bǔ)打磨低溫電鍍整體磨光表面電鍍磨削加工(磨削加工至符合尺寸及光潔度要求)
電鍍修復(fù)法適合在專業(yè)化的電鍍廠進(jìn)行批量加工,不適合單件、異型件以及野外現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。
均勻磨損的液壓桿很容易修理,比較有效的方法是先磨去表面的電鍍層,然后按常規(guī)電鍍修復(fù)工藝進(jìn)行電鍍修復(fù)。對(duì)于在工作現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的點(diǎn)坑破壞、電擊傷破壞、碰傷破壞等深度大(毫米級(jí))、面積小的局部損壞的修復(fù),不適合采用電鍍修復(fù)法,超厚電刷鍍修復(fù)技術(shù)是解決這類問題的最佳選擇。
1.4組合修復(fù)
對(duì)于有些零件,只是其中一部分磨損、損壞,這時(shí)可以把相同的兩個(gè)或幾個(gè)零件拆解后,重新組裝成一個(gè)完好部件。在液壓泵、液壓馬達(dá)、起動(dòng)機(jī)等零件的修復(fù)中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生只是其中部分零件損壞,而大部分完好的情形。比如起動(dòng)機(jī),有的是勵(lì)磁線圈損壞、而有的是轉(zhuǎn)子損壞,這時(shí)就可以將二者重新組裝成一個(gè)完好的起動(dòng)機(jī)。液壓泵和液壓馬達(dá)也是如此。
1.5膠粘技術(shù)
對(duì)于有些折斷或不易焊接的金屬,可以采用膠粘技術(shù)。首先我們要確定部位,然后對(duì)表面進(jìn)行處理,用合適的膠涂抹在粘膠面,晾曬一會(huì)后達(dá)到鋼鐵表面膠合狀態(tài),這時(shí)還需清理多余膠體以防粘連,待粘和面固化后,進(jìn)行整修。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體裂紋、磨損后的軸套裝配等。
1.6技術(shù)改進(jìn)
對(duì)于有些工程機(jī)械,為了提高它的某些性能,而對(duì)其局部零件進(jìn)行改造,以提高其機(jī)械性能。或者對(duì)于原裝部件進(jìn)行改進(jìn),用國(guó)產(chǎn)零部件代替原廠零部件,均屬于本范疇。如在起動(dòng)機(jī)修復(fù)中,用國(guó)產(chǎn)電子元件代替原廠配件;在水箱改造中,為使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降低,而增大水箱的儲(chǔ)水容積,或者增大散熱器散熱面積;在推土機(jī)履帶板上焊接圓鋼,減少履帶板磨損,提高其抓地力,延長(zhǎng)履帶板使用壽命;在原廠軸承中使用國(guó)產(chǎn)普通軸承等均可提高機(jī)械的性能或節(jié)省材料費(fèi)。
2、結(jié)束語
機(jī)械零件的修復(fù)牽扯材料、焊接、加工等環(huán)節(jié),對(duì)修理技術(shù)要求也很高,因此難度也很大,但只要我們用心琢磨、潛心鉆研,就可以實(shí)現(xiàn)花最少的錢,辦最大的事,同時(shí)也可以借此提高我們整體的技術(shù)水平,節(jié)約大量配件修理費(fèi),為單位的效益最大化貢獻(xiàn)力量。
摘要 在機(jī)械加工的過程中,在零件的表面因?yàn)榧庸ば谐痰淖饔?,?huì)在機(jī)械零件的表面產(chǎn)生多種形式的紋理特征。對(duì)零件表面的紋理所表達(dá)的信息充分的加以利用,對(duì)研究零件表面加工工藝,提高零件表面的加工精度有重要的作用。本文通過對(duì)機(jī)械零件表面紋理信息的分析,研究一種零件表面加工工藝的自動(dòng)識(shí)別和分析的方法,開辟了圖像匹配的新思路。
關(guān)鍵詞 機(jī)械加工; 紋理圓; 紋理特征; 紋理提取; 加工工藝
在機(jī)械加工制造業(yè)中,在零件視覺檢測(cè)中,對(duì)零件表面紋理進(jìn)行提取和分析,對(duì)表面加工工藝進(jìn)行識(shí)別已經(jīng)是視覺檢測(cè)系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外的專家都對(duì)此加以關(guān)注并從多角度進(jìn)行相關(guān)的研究,因?yàn)橐曈X范圍有限,加上高精度的測(cè)量要求,目前對(duì)零件表面的視覺測(cè)量也往往是以零件部分圖像的匹配度和拼接分析來對(duì)零件整體的表面加工特征進(jìn)行分析,以此來判斷零件表面的加工工藝和加工質(zhì)量。機(jī)械零件在加工的過程中刀具的行程會(huì)在零件的表面制造出具有明顯方向性的紋理,對(duì)表面紋理特征進(jìn)行提取和分析是模式識(shí)別和處理方面的一種重要的方法,以此得出零件表面的處理過程,識(shí)別加工工藝。機(jī)械零件表面的紋理常見的有直條形、圓形和螺旋形等等,具有明顯的方向性,通過對(duì)紋理的形、密度和方向等因素進(jìn)行紋理的分析,識(shí)別表面加工工藝,為視覺測(cè)量中的圖像匹配提供判斷依據(jù)。
1 機(jī)械零件表面紋理特征的提取
1.1 機(jī)械零件表面紋理特征的產(chǎn)生
在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工的過程中,通常采用車削、刨削、銑削、磨削等加工工藝進(jìn)行零件表面的加工制造,但是在加工的過程中因?yàn)槭艿毒咝谐痰淖饔脮?huì)在零件表面產(chǎn)生出多種形狀的紋理,如直條形、圓形和螺旋形等,其中以圓形紋理最為常見,本文即以圓形紋理為例,分析討論紋理特征的提取和分析。
1.2 紋理特征的數(shù)字化表達(dá)
本文以圓形紋理為例,如上圖1中的(a),首先分別在模板圖和待匹配圖中取若干個(gè)有重合可能的圓形,根據(jù)圖像的大小來確定所選取的紋理圓的直徑d,每個(gè)紋理圓圓心之間的長(zhǎng)度大于圓形直徑的一半。在各個(gè)紋理圓上取n條直徑將紋理圓等分成2n個(gè)部分。根據(jù)計(jì)算結(jié)果取最小的標(biāo)準(zhǔn)差所對(duì)應(yīng)的直徑角度為此紋理圓的方向角,再通過擇優(yōu)的方法計(jì)算平均值,得出工件表面整體紋理角度,從而得出模板圖像的紋理走向。
1.3 紋理走向變化規(guī)律的分析
我們對(duì)兩張圖像進(jìn)行對(duì)比,第一張圖像為水平角度拍攝,第二張圖像為模擬工件抖動(dòng)拍攝,按不同角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拍攝。對(duì)兩張圖象的有重合可能性的紋理進(jìn)行分析和計(jì)算,繪制紋理角度變化曲線圖。我們選擇不同的部分重復(fù)進(jìn)行拍攝和對(duì)比的過程,擬出局部圖像的旋轉(zhuǎn)紋理變化曲線圖,然后對(duì)兩張相鄰局部的圖像紋理進(jìn)行匹配,先計(jì)算圖像的紋理走向再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的確定。
2 零件加工工藝的識(shí)別流程
通過對(duì)大量紋理的提取和分析,建立了紋理圓的模型,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)識(shí)別加工工藝的算法。機(jī)械零件表面加工工藝的自動(dòng)識(shí)別流程如下:
對(duì)試驗(yàn)用紋理圓直徑上的各個(gè)像素的灰度值標(biāo)準(zhǔn)差加以檢測(cè),測(cè)試結(jié)果都符合正態(tài)分布的要求,此機(jī)械零件圖像表現(xiàn)為點(diǎn)斑狀的紋理特征,與紋理圓理論模型是相適應(yīng)的,自動(dòng)識(shí)別加工工藝方法為磨削加工,與實(shí)際采用磨削加工的工藝相吻合,說明此種方法實(shí)際有效。
3 結(jié)論
機(jī)械零件表面的紋理特征對(duì)判斷零件表面的加工工藝具有重要的參考作用,本文通過對(duì)紋理特征的提取和分析,解讀零件表面紋理的數(shù)字表達(dá),通過計(jì)算和分析,研究紋理走向的變化規(guī)律,從而建立紋理圓模型,設(shè)計(jì)一種自動(dòng)識(shí)別加工工藝的方法和流程。測(cè)試表明,此方法能夠正確識(shí)別零件表面采用車削、銑削、刨削和磨削四種加工方式中的哪種加工方法,為視覺測(cè)量的圖像匹配開辟了一條新路。
摘要:金屬切削機(jī)床是用切削、磨削或特種加工方法加工各種金屬工件,使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)床。機(jī)械零件的表面形狀不外乎是幾種基本形狀的表面:平面、圓柱面、圓錐面以及各種成形面。當(dāng)精度和表面粗糙度要求較高時(shí),需要在機(jī)床上用刀具經(jīng)切削加工而形成。機(jī)械零件的任何表面都可看作是一條線(稱為母線)沿著另一條線(稱為導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)的軌跡。因此也可以說,線性表面是通過母線和導(dǎo)線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的,或者說零件表面的成形過程也就是兩條發(fā)生線形成的過程,這就是零件表面的發(fā)生線成形原理。
關(guān)鍵詞:切削 表面加工 方法 成形
1、零件表面發(fā)生線形成的方法分析
機(jī)械零件的表面形狀不外乎是幾種基本形狀的表面:平面、圓柱面、圓錐面以及各種成形面。當(dāng)精度和表面粗糙度要求較高時(shí),需要在機(jī)床上用刀具經(jīng)切削加工而形成。機(jī)械零件的任何表面都可看作是一條線(稱為母線)沿著另一條線(稱為導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)的軌跡。平面可看作是是由一根直線(母線)沿著另一根直線(導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)而形成 (圖1a);圓柱面和圓錐面可看作是由一根直線(母線)沿著一個(gè)圓(導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)而形成(圖1b和c);普通螺紋的螺旋面是由“八”形線(母線)沿螺旋線(導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)而形成 (圖ld);直齒圓柱齒輪的漸開線齒廓表面是由漸開線(母線)沿直線(導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)而形成(圖1e)等等。形成表面的母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。
由圖1可以看出,有些表面,其母線和導(dǎo)線可以互換,如:平面、圓柱面和直齒圓柱齒輪的漸開線齒廓表面等,稱為可逆表面;而另一些表面,其母線和導(dǎo)線不可互換。如:圓錐面、螺旋面等,稱為不可逆表面。
切削加工中發(fā)生線是由刀具的切削刃和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得到的,由于使用的刀具切削刃形狀和采取的加工方法不同,形成發(fā)生線的方法可歸納為以下四種:
(1)軌跡法 它是利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃與被加工表面為點(diǎn)接觸,發(fā)生線為接觸點(diǎn)的軌跡線。圖2a中母線Al(直線)和導(dǎo)線A2,(曲線)均由刨刀的軌跡運(yùn)動(dòng)形成。采用軌跡法形成發(fā)生線需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。
(2)成形法 它是利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃的形狀和長(zhǎng)度與所需形成的發(fā)生線(母線)完全重合。圖2b中,曲線形母線由成形刨刀的切削刃直接形成,直線形的導(dǎo)線則由軌跡法形成。
(3)相切法 它是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。見圖2c中,采用銑刀、砂輪等旋轉(zhuǎn)刀具加工時(shí),在垂直于刀具旋轉(zhuǎn)軸線的截面內(nèi),切削刃可看作是點(diǎn),當(dāng)切削點(diǎn)繞著刀具軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B1,同時(shí)刀具軸線沿著發(fā)生線的等距線作軌跡運(yùn)動(dòng)A2時(shí),切削點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線,便是所需的發(fā)生線。為了用相切法得到發(fā)生線,需要二個(gè)成形運(yùn)動(dòng),即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具中心按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。
(4)展成法 它是利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法。切削加工時(shí),刀具與工件按確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系作相對(duì)運(yùn)動(dòng)(展成運(yùn)動(dòng)或稱范成運(yùn)動(dòng)),切削刃與被加工表面相切 (點(diǎn)接觸),切削刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線,便是所需的發(fā)生線。例如,圖2d所示,用齒條形插齒刀加工圓柱齒輪,刀具沿箭頭A1方向所作的直線運(yùn)動(dòng),形成直線形母線(軌跡法),而工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B21和直線運(yùn)動(dòng)A22,使刀具能不斷地對(duì)工件進(jìn)行切削,其切削刃的一系列瞬時(shí)位置的包絡(luò)線,便是所需要漸開線形導(dǎo)線(見圖2e)。用展成法形成發(fā)生線需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)(展成運(yùn)動(dòng))。
1.2 對(duì)零件表面形成發(fā)生線方法的正確認(rèn)識(shí)
零件某一表面的兩條發(fā)生線形成的方法可以不一樣,也可以一樣。要根據(jù)所采用的具體加工方法來對(duì)某一表面的成形運(yùn)動(dòng)和成形原理進(jìn)行具體分析,并不是由表面本身來確定。例如,對(duì)圓柱面利用尖頭車刀進(jìn)行加工時(shí),對(duì)成形圓弧溝槽利用成形圓弧車刀進(jìn)行車削時(shí),是由軌跡法形成作為導(dǎo)線的圓,由成形法形成和刀具圓弧刃吻合的弧線(即母線),作為導(dǎo)線的直線和作為母線的圓都是由軌跡法形成的。以上的這些方法不是形成表面的方法,僅僅是實(shí)現(xiàn)一條發(fā)生線的方法。從成形原理來看,各種表面的母線沿導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律各不相同,有的很復(fù)雜,如斜齒輪齒廓面、螺紋面和圓錐面,有的很簡(jiǎn)單,如圓柱面和平面等。有些表面的導(dǎo)線和母線之間不能交換,否則無法形成表面或形成希望得到的表面,此類表面稱為不可逆表面;有些表面的導(dǎo)線和母線之間能夠交換,此類表面稱為可逆表面。通過分析可見,表面的成形原理和成形運(yùn)動(dòng)要根據(jù)所采用的具體加工方法具體分析,而不是由表面本身確定。還應(yīng)特別注意的是:前述四種方法僅僅是實(shí)現(xiàn)發(fā)生線的方法,而非形成表面的方法。
2、探討機(jī)床上零件表面成形的原理
2.1 探討簡(jiǎn)單表面成形的原理
簡(jiǎn)單表面的加工方法(即成形方法)通常是多種的,因?yàn)橐话愣?,?jiǎn)單表面都是可逆表面,其母線和導(dǎo)線之間可以交換,線性簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單表面的導(dǎo)線簡(jiǎn)單的形成線、圓或直線,母線沿著導(dǎo)線做平行移動(dòng)。
2.2 探討復(fù)合表面成形的原理
實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)是復(fù)合運(yùn)動(dòng),并不是簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng),是指由2個(gè)或2個(gè)以上的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)復(fù)合而成的運(yùn)動(dòng)。復(fù)合表面是不可逆的表面,其導(dǎo)線各不相同,所以母線沿著導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也比較復(fù)雜。
3、結(jié)語
通過對(duì)復(fù)雜表面和簡(jiǎn)單表面的定義,從而準(zhǔn)確的描述了斜齒圓柱齒輪齒廓面、螺紋面、圓錐面等典型的復(fù)雜表面的成形原理,對(duì)形成復(fù)雜表面的要件進(jìn)行了構(gòu)建,對(duì)于制造裝備的技術(shù)研發(fā)和運(yùn)動(dòng)分析,尤其是對(duì)設(shè)計(jì)自由度數(shù)控加工機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方案而言,該成形理論有著非常重要的指導(dǎo)意義。通過系統(tǒng)的劃分和歸納機(jī)床上零件表面的成形原理,尤其是進(jìn)一步探究了復(fù)雜表面的成形原理,從而對(duì)表面成形原理在機(jī)械加工中的理論進(jìn)行了完善。
參考文獻(xiàn):
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[2]失璇.《機(jī)械加工的成形原理分析》[J].科技資訊,2011(27).
【摘要】在此次課程開發(fā)與教學(xué)實(shí)施改革過程中,筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)《機(jī)械零件的普通銑削加工》課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究,提出兩個(gè)課程開發(fā)與教學(xué)實(shí)施改革的原則,一是教學(xué)內(nèi)容不能夠脫離企業(yè)的人才需求,二是在整個(gè)教學(xué)過程中要以學(xué)生為主體不斷進(jìn)行下去。根據(jù)這些原則,筆者對(duì)該課程的開發(fā)以及教學(xué)實(shí)施改革提出自己的一些建議,同時(shí)制定出完善的課程開發(fā)與教學(xué)實(shí)施改革方案。
【關(guān)鍵詞】課程開發(fā)教學(xué)實(shí)施改革建議
【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)2-0065-02
一、引言
我國(guó)職業(yè)教育中,課程建設(shè)與職業(yè)需求之間的接軌一直以來都是十分重要的課題,而《機(jī)械零件的普通銑削加工》在我國(guó)職業(yè)教育中更為重要,是實(shí)施教育改革的重點(diǎn)方向。該課程的主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力以及綜合職業(yè)能力。形成該課程開發(fā)以及教學(xué)實(shí)施改革建議的主要材料是調(diào)研報(bào)告以及筆者多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié),調(diào)研報(bào)告的主要來源是生產(chǎn)企業(yè)一線高級(jí)技師、職業(yè)教育研究專家、在校教師以及學(xué)生,學(xué)生中有畢業(yè)后從事工作的,也有在校學(xué)生,主要的調(diào)研內(nèi)容是了解他們對(duì)該課程的要求與認(rèn)識(shí)。
二、制定課程目標(biāo)
(一)《機(jī)械零件的普通銑削加工》的總體目標(biāo)
通過普通銑削加工訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)機(jī)械制造的過程更充分的進(jìn)行了解。學(xué)生在掌握制造工藝知識(shí)的基礎(chǔ)上,在操作技能上得到訓(xùn)練。尤其是操作銑床加工機(jī)械方面。要求學(xué)生深入了解知識(shí)的三個(gè)方面,一是典型零件的銑削方法,二是主要設(shè)備的工作原理和典型機(jī)構(gòu),三是在銑削加工中所采用的工具,并對(duì)安全操作技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。通過對(duì)這三方面知識(shí)的了解,可以對(duì)銑床的操作進(jìn)行加工,并對(duì)這些零件尺寸進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)零件銑削完成之后,進(jìn)行評(píng)估,通過評(píng)估從而完成整個(gè)過程的訓(xùn)練,最終培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),以求更好的適應(yīng)未來的職業(yè)發(fā)展。
(二)課程的具體目標(biāo)
在課程開發(fā)中,先集中學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí),然后再到實(shí)際操作訓(xùn)練,因此學(xué)生不僅要對(duì)機(jī)械零件識(shí)圖進(jìn)行了解,還要擁有能夠獨(dú)立完成整個(gè)工作過程的專業(yè)能力。這些專業(yè)能力包括六個(gè)方面,第一方面是熟悉銑削加工問題,設(shè)備以及安全操作都應(yīng)當(dāng)操作規(guī)范,對(duì)零件銑削的加工要掌握充分的工藝知識(shí)。這些具體目標(biāo)可以從三個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致劃分,一是專業(yè)能力,二是方法能力,三是社會(huì)能力。專業(yè)能力有是否能夠掌握常規(guī)零件的數(shù)控銑削或者做好相關(guān)的工藝準(zhǔn)備,是否能夠正確選用刀具、夾具以及量具等;方法能力包括信息的收集能力、制定完善工作計(jì)劃的能力、完成學(xué)習(xí)任務(wù)或者進(jìn)行工作反思與評(píng)價(jià);社會(huì)能力,即通過教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)改革加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)工作能力、溝通能力、小組成員寫作能力以及責(zé)任意識(shí)。
(三)課程內(nèi)容的選取與組織
筆者在選擇課程內(nèi)容的過程,本著系統(tǒng)化的教學(xué)理念,在選擇教學(xué)情境時(shí),應(yīng)當(dāng)滿足以下三個(gè)要點(diǎn),一是根據(jù)企業(yè)對(duì)相關(guān)人才的要求而制定特定的學(xué)習(xí)情境;二是根據(jù)中級(jí)數(shù)控銑工具體要掌握的技能安排情境設(shè)計(jì)。三是根據(jù)學(xué)生今后學(xué)習(xí)數(shù)控專業(yè)的需求。當(dāng)學(xué)習(xí)情境選擇的標(biāo)準(zhǔn)確定之后,要對(duì)具體學(xué)習(xí)單元與教學(xué)進(jìn)行分析。
(四)學(xué)習(xí)具體任務(wù)安排
本次教學(xué)改革與設(shè)計(jì)中,筆者安排了三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)一是墊鐵的銑削,學(xué)習(xí)任務(wù)二是壓板的銑削,學(xué)習(xí)任務(wù)三是V形塊的銑削。三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)步驟均為:第一,學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)任務(wù)描述、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、學(xué)習(xí)拓展、小詞典、思考題、小提示以及工具介紹,第二,對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行計(jì)劃與實(shí)施,在制定任務(wù)計(jì)劃與實(shí)施過程中,仍然涉及有學(xué)習(xí)拓展、小詞典、思考題以及小提示等環(huán)節(jié)。
三、基于工作過程的課程開發(fā)思路
(一)設(shè)計(jì)理念
具體來講,在開發(fā)本課程,并進(jìn)行教學(xué)實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí),所依托的教學(xué)原則主要有三個(gè):第一,根據(jù)相關(guān)企業(yè)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);第二,以學(xué)生可持續(xù)發(fā)展為前提。課程內(nèi)容設(shè)計(jì)過程中,要針對(duì)職業(yè)崗位進(jìn)行,對(duì)與職業(yè)崗位直接相關(guān)知識(shí)、技能以及態(tài)度方面的內(nèi)容給予充分肯定,還要對(duì)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展能力予以充分考慮。將職業(yè)資格的標(biāo)準(zhǔn)以及職業(yè)崗位的要求同時(shí)考慮進(jìn)去。在設(shè)計(jì)過程中,還要具有一定的前瞻性,即要根據(jù)科技發(fā)展的動(dòng)態(tài),將科技發(fā)展內(nèi)容,轉(zhuǎn)化為課程內(nèi)容,使得整個(gè)課程設(shè)計(jì)生動(dòng)活潑起來。第三,在課程開發(fā)過程中,注重人的全面發(fā)展,以人的全面發(fā)展觀為主要的課程設(shè)計(jì)原則。在工作過程中,要實(shí)現(xiàn)課程體系的系統(tǒng)化,通過知識(shí)的合理排序,使得課程體系越來越完善,從學(xué)習(xí)目標(biāo)到學(xué)習(xí)任務(wù)計(jì)劃的實(shí)施,整個(gè)過程不僅包括內(nèi)容結(jié)構(gòu)的安排、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備,還包括學(xué)習(xí)拓展、學(xué)習(xí)提示以及小詞典等內(nèi)容。
(二)設(shè)計(jì)思路
在課題設(shè)計(jì)思路上,主要有三條主線,一是以能力為本位開發(fā)課程,二是以工作過程為導(dǎo)向開發(fā)課程,三是以企業(yè)平臺(tái)開發(fā)課程。針對(duì)以能力本位為基礎(chǔ),在課程開發(fā)與教學(xué)改革過程中,相關(guān)課題改革人員不能夠閉門造車,而應(yīng)當(dāng)對(duì)崗位所要求的知識(shí)與技能有著充分的了解,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)課程,進(jìn)行開發(fā)與課程實(shí)施改革。企業(yè)專家之間針對(duì)該理論實(shí)踐進(jìn)行集中探討,為課程設(shè)計(jì)以及教學(xué)奠定材料基礎(chǔ)。針對(duì)以工作過程為導(dǎo)向開發(fā)課程,要明確整個(gè)學(xué)習(xí)過程,首先制定學(xué)習(xí)目標(biāo),即對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分配,隨后對(duì)主要的內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)闡述,并對(duì)學(xué)習(xí)要準(zhǔn)備的工具以及相關(guān)圖紙進(jìn)行提醒與要求,要添加學(xué)習(xí)拓展環(huán)節(jié)。其次,目標(biāo)的計(jì)劃與實(shí)施,將主要環(huán)節(jié)介紹清楚之后,要注意添加小提示、小詞典以及學(xué)習(xí)拓展;最后進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋,自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。針對(duì)企業(yè)平臺(tái)的開發(fā),在課程開發(fā)的過程中,相關(guān)人員要根據(jù)自己對(duì)企業(yè)的了解,教學(xué)過程中,將企業(yè)對(duì)人才的要求作為課程開發(fā)與教學(xué)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
四、總結(jié)
目前為止,職業(yè)院校的專業(yè)課更加注重實(shí)踐,因此如何改進(jìn)"基礎(chǔ)"課是其中重要工程,在課程開發(fā)與設(shè)計(jì)過程中,除了要做好相關(guān)的工作之外,還要做好評(píng)價(jià)工作,在教學(xué)工作中不斷發(fā)現(xiàn)問題,最終不斷解決問題。
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