机械加工工艺优化设计论文

2022-04-23

【摘要】本文主要针对现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性、现代机械制造工艺及精密加工技术的特点和现代机械制造中机床设备的调整以及精密加工技术的应用进行简要分析,仅供参考。今天小编为大家推荐《机械加工工艺优化设计论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

机械加工工艺优化设计论文 篇1:

钣金加工工艺难点及改进措施分析

摘 要:在机械工程行业发展过程中,钣金作为一个相对传统的行业类型,其对于行业发展水平也具有十分重要的影响。立足于钣金加工工艺发展现状,首先分析了钣金工艺加工活动中常见的问题,其次对板金加工工艺常见难点的改进措施进行了探讨,并在最后就钣金加工工艺的发展趋势与方向进行了阐述,希望能够有效推进板金加工技术的发展,为充分利用板金加工技术,提升产品质量创造条件。

关键词:钣金加工工艺;问题;策略

引言

板金加工是一项技术要求较高的机械加工工艺,传统的加工技术手段已经无法迎合目前机械产品制造精度的要求,所以钣金工艺技术的优化与改进是当前行业发展的趋势之一。随着科学技术的快速发展,新的工艺与技术也在不断涌现,只有选择合适的技术类型与发展方向,才能够充分展现钣金加工工艺的优势特点,提升产品加工质量,实现加工工艺技术的突破。为了进一步分析钣金加工工艺的发展趋势,现就钣金加工工艺的常见难点分析如下。

一、钣金加工工艺中常见难点分析

板金加工技术主要通过将金属薄板进行手工或者机械加工处理成目标尺寸与形状,是机械加工领域较为常见和普遍的工艺加工技术之一。在大多数情况下,板金加工需要借助于焊接以及钣金设备的帮助,而对于一些形状较为复杂的产品,则可能需要更为复杂的设备才能够完成折边处理工艺。常见的复杂工艺产品包括有铁通、漏斗、弯头以及铁壶和油箱等等,这些产品在钣金时往往会遇到各种难题。大多数情况下,钣金构件并没有相对稳定的处理结构形式,大多数钣金工艺都是根据产品的形状进行设计优化而来的,在进行生产工艺选择时,基本的选择目标包括结构能够达到产品预计的功能要求、制作成本相对低廉以及工艺流程简化等。由此可见,钣金构件的设计并不是一成不变的,往往需要结合实际需求进行优化和改进,所以加工工艺常见难点也主要集中在改进工艺的进程中,涉及到钣金加工选材、孔缺结构设计以及弯曲结构与焊接结构的设计与优化,只有改善这些特殊部分,才能够有效提升钣金工艺的控制水平,确保钣金工艺的应用效果与产品整体。

二、钣金加工工艺常见难点改进措施

1.钣金加工选材

选材是板金加工的第一步,同时也是影响最大的一个部分。板金加工大多会在设备的外壳上使用,所以板材的选择也会影响到设备的外观与性能。选择强度适当、成本适合的材料,还要满足加工工艺的成型要求,这些都是钣金加工选材中需要着重考虑的部分。在进行统一材料加工时,应该以提升材料的利用率为前提,这样选择的同种规格的板材数量就不能够超过三种。在加工时要尽可能确保材料能够得到高效利用,不要出现浪费的情况。除此之外,对于一些强度要求较高的钣金结构,需要采用薄板压筋的处理方法,这样才能够确保加工质量。

目前市场上提供的大多数板金加工材料都具有一定的外形要求,所以加工出的零件可能会出现原材料与尺寸轮廓不对等的情况,这也是常规加工环节中经常遇到的问题,在安装环节中可能会影响到最终的安装装配质量与稳定性。一些材料在装饰过程中不需要对外形的材料进行喷涂处理,那么就要求选材过程中做好纹理以及装饰面平整度的筛选。如果要求其不暴露在外面,那么选材时就可以以此来缩减成本,相反,就需要增加一定的成本。对材料的纹理进行处理时也要遵从一定的技术规范与要求,尽可能不要导致材料的表面划伤甚至影响强度,这也是材料选择过程中需要考虑的问题之一。

2.孔缺结构设计与加工

孔缺结构是为了满足一些特殊加工需求钣金机时需要涉及的结构。在进行这种结构设计时,除了要考虑到产品的基本功能,还需要考虑到美观性以及方便加工,还需要配合后续的工序,防止影响后续工艺的应用。为了实现这个目的,需要做好两个方面的具体工作:一方面,在进行根部加工时,要避免板金加工后对板材产生拉应力进而导致孔变形,所以在设计过程中就需要将可能出现的拉应力考虑进去,设计出一定的余量,降低对于孔带来的影响和负担;另外一个方面,钣金件需要借助于螺纹孔时,则可以通过各种不同的方式来实现,这个过程要结合实际需要,比如说不适合在钣金材料上设计螺孔的时候就要考虑利用攻丝等方法来处理。

3.弯曲结构设计

弯曲结构设计主要针对具体弯折部分进行优化设计,其涉及到内直径最小边,这也是钣金加工中最容易出现问题的部分。利用t和r来表示弯折边的厚度和弯折区域半径,那么当s1.5t+r时,那么L>25,s>2.5t+r。在实际应用中还需要综合考虑材料的加工性能以及可塑性,根据经验进行数据的适当调整,以此来确保弯曲结构的钣金强度满足产品要求。

4.焊接结构设计

焊接在钣金加工工艺中十分关键,其中一些表面接缝和外观都会受到焊接工艺的影响。在产品表面接缝处理时,可以根据材料的情况来选择焊接的方式,常用边角焊缝的方式进行处理。常见的焊接方式中,比如氩弧焊、二氧化碳保护焊以及手工焊都属于能够应用于钣金工艺的焊接处理方式,对于钣金结构的构件进行设计与优化后,可以有效提升空间内焊接处理效果。不过,要注意在进行一些构件厚度较小的钣金件处理时,要防止焊缝处理后变形的问题,以此来提升焊点的对称性。

三、钣金加工工艺发展趋势

随着科学技术的快速发展,钣金加工工艺也进入了崭新的发展阶段。一般来说,工艺发展离不开设备的更新,而板金加工工艺优化主要依赖于激光切割机设备的发展。激光切割机设备借助于高强度激光,可以完成板金加工构件的处理,其速度快、用时少,自动化程度较高,对于板金加工工艺的发展具有重要的作用。从客观上来看,激光切割设备改变了原有传统切割设备的技术特点,其具有更强的柔性程度,能够有效提升生产效率。同时,激光切割设备的智能水平更高,所以更方便学习和使用,对于操作人员的技术要求也不高,能够有效提升加工质量与整体速度。目前国内较为有效的激光切割设备的种类较多,比较成熟的就是华俄激光設备,该企业通过自主研发的方式取得了良好的技术优势,在国内外也具有不错的口碑。这种特殊的光纤激光切割机能够有效处理不锈钢、碳钢以及一些特殊的高反材料,在使用时能够对折边过程进行优化,甚至可以通过智能化设计的方式来降低人工计算量。在投入使用后,后期维护成本低、性能长期可靠稳定等特征也是激光切割设备满足工艺发展需求的一个重要的特征。由此可见,钣金工艺的发展对于设备的依赖同样关键,工艺发展趋势也就是设备的发展趋势。

总结

综上所述,钣金加工工艺的发展与工业生产需求具有密切的联系。随着钣金工艺技术的快速进步,当前我们也有了更多的改进策略与应用选择,但是这都是建立在设备更新与工艺技术精进的基础上。本文结合钣金加工工艺常见问题与难点,探讨了有关于钣金加工工艺的技术改进途径,并对钣金加工工艺的发展趋势进行了解析。也希望钣金工艺技术的革新能够带动机械制造产业的快速健康发展,让钣金工艺能够更好的完善自己,也为现代化建设作出一份积极的贡献。

参考文献:

[1]刘常德.钣金加工工艺难点及改进措施研究[J].中国高新区,2018(10):178.

[2]杜学金.钣金加工工艺难点及改进措施[J].自动化应用,2017(09):35+42.

[3]周亚龙,郑召敏,胡艳平.钣金数控加工工艺应用优化策略研究[J].中国高新区,2017(17):145.

[4]赵子文.钣金折弯结构工艺性设计[J].科学技术创新,2017(22):75-76.

[5]叶小燕,王世路.钣金加工工艺难点及改进措施分析[J].科技创新与应用,2017(11):131.

作者:马俊鹏

机械加工工艺优化设计论文 篇2:

浅析现代机械制造工艺与精密加工技术

【摘 要】本文主要针对现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性、现代机械制造工艺及精密加工技术的特点和现代机械制造中机床设备的调整以及精密加工技术的应用进行简要分析,仅供参考。

【关键词】现代;机械制造工艺;精密加工技术

一、现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性

1、现代机械设计

机械设计包括工艺设计、结构设计、材料设计等,传统的机械设计方法已经不能满足数控机床设计、汽轮机叶片结构设计等现代机械生产的需求,目前,机械设计方法已经从传统的经验设计、直觉设计发展成为现代设计,在设计过程中,采用先进的科学理论和方法解决设计遇到的各种问题。

机械设计的现代设计涉及到优化设计、仿真技术、可靠性设计、系统工程、计算机辅助设计等多个领域,现代设计能有效的提高机械设计水平,提高设计质量,增加设计效率,对机械设计的快速发展有十分重要的作用。

2、机械制造技术和精密加工技术的重要性

现代机械制造技术和精密加工技术涉及的范围十分广泛,在机械、电子、冶金等各方面都有广泛的应用,目前,现代机械制造技术和精密加工技术已经成为世界各国关注的重要内容,社会发展的本质就是不断制造,随着社会的快速发展,机械制造工艺和精密加工技术的发展越来越快,这些工艺极大的促进现代工业的快速发展。产品的设计到实现,是靠制造实现的,机械制造工艺和精密加工技术是科学技术物化的基础,是产品由虚变实的重要手段,因此,现代机械制造技术和精密加工技术对社会发展有十分重要的作用。

现代机械制造工艺和精密加工技术是生产过程中最活跃的因素,产品在生产过程中,使用的加工工艺不同,则使用的设备、生产效率及产品的质量都不相同,在进行产品生产时,只有确定了生产工艺和加工技术,才能确定具体的加工设备,才能根据需要生产设备的性能制定合理的生产目标,从而提高企业的市场竞争力,为企业的快速发展提供保障,因此,机械制造技术和精密加工技术对企业的发展有十分重要的作用。

二、现代机械制造工艺及精密加工技术的特点

1、关联性

从制造技术来分析,其先进性并不单单只是融汇于制造过程,同时其还涵盖了以下方面的内容:譬如产品的研究和开发,产品的工艺设计以及加工制造等等相关的内容。这些环节相互之间都具有非常密切的关联,假如其中任何一个环节出现漏洞的话,在一定程度上都会对整个技术的应用经济效益产生较大的不利影响,所以最大限度地了解和控制现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。

2、全球性

当前,我国的经济发展已经实现了全球化,经济全球化的背景同时也推动了机械制造技术的更新换代,机械制造技术之上的竞争也变得越来越激烈。我国的机械制造企业若想在全球的市场竞争中获胜,就必须紧随国际步伐,以国际先进机械制造技术为目标而不断的向前发展,充分认识到现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性,使其能够在现代机械加工和制造业中更好的发挥推动力。

3、系统性

机械制造业的产品开发,设计以及制造加工等方面都是一个有机的整体,从中可以清晰的看出现代机械制造工艺同精密加工技术存在一定的系统性。随着科学技术的不断发展和进步,必须要全面整体的控制好现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性,这样才能更加的有利于现代机械制造行业的发展和进步,以此来提升机械制造业的效率。

三、现代机械制造中机床设备的调整

机床设备是现代机械制造中非常重要的一部分,也在机械制造中发挥着重要作用。其制造工艺流程图如下。

机床加工流程图

机床在机械制造中精度产生误差主要有几个方面:主轴误差、导轨误差和传动链误差三个方面。机床误差是指其自身机床本身存在制造和安装误差,长时间的使用导致机床磨损,对机械加工的精度产生影响。机床中的主轴误差是指工件和刀具的位置出现误差,这类误差会导致工件加工缺乏精准性。

机床主轴在运动中也会存在误差,造成其误差的原因主要是主轴部件的制造精度不高;机床导轨误差是指机床的主要部件在运转中存在位置关系的偏离和运动误差。

这类误差会降低被加工的零件的精度,受机床的磨损程度和安装过程的影响;机床传动链误差是指传动链的两端在进行运动时所产生的误差这类误差主要受刀具和工件相互运动的影响。

为了更好地完成机械加工,减少机床设备加工过程中精度产生误差,对其进行严格控制和调整,其调整方法如下:

1、调整间隙法

1.1主轴回转精度的调整

主轴回转精度的调整不仅仅会受到自身因素的影响还会在一定程度上受到轴承的影响,所以在调整的过程中,必须严格控制好轴承相互之间的空隙,在轴承滚动的过程中时刻进行附加力的调整,使其承受在一定的范围内,且要保证滚动体相互之间的弹性压力是不变的,只有轴承预应力被控制在一定的范围内,才能保证主轴回转精度在可控范围内不出现误差,进而影响质量。

1.2导轨导向精度的调整

导轨间隙的消除可以通过以下几种方式进行调整:首先可以通过移动压板进行间隙的调整 在调整的过程中,可以将表面的固定螺丝定进行适当的调整,然后调节导轨之间的大小间距,使其留有一定的间隙,零部件在导轨上进行滑动时,可以检测螺丝固定松紧的程度,进行相应的调整,以便更好的保证导轨运动间隙的正常运作。

其次可以通过磨刮压板进行调整导轨相互之间的间隙,在进行调整的过程中一定要格外注意螺丝的松紧度,此时螺丝必须固定在压板处,然后在结合的过程中根据导轨的大小的进行调整,进而保证导轨间隙符合

要求。

2、误差补偿法

2.1移位补偿

2.1.1径向圆跳动的补偿

对于轴上装配的零件,例如齿轮 蜗轮等件,应先测量出零件在外圆上和轴在零件装配处的径向圆跳动值,并分别确定出最高点处的位置 装配时,将两者径向圆跳动的最高点移动调整,使其处于相差180度的方向上,以相互抵消部分径向圆跳动误差装配滚动轴承时,可以将轴颈径向圆跳动的最高点和滚动轴承内孔径向圆跳动的最低点装在同一位置处为了降低主轴前端的径向圆跳动值,可以使前后轴承处各自产生的最大径向圆跳动点位于同一轴向平面内的主轴中心线同侧,并且使前轴承的误差值小于后轴承的误差值。

2.1.2轴向窜动的补偿

首先应测量出主轴上轴承定位端面与主轴中心线的垂直度误差及其方向位置;再测量出推力轴承的端面圆跳动误差及其最高点的位置;最后使轴承定位端面的最高点移位,以便和推力轴承端面圆跳动的最低点装配在一起,就可减小轴向窜动的误差量。

2.2综合补偿

综合补偿大多数被应用于普通的加工机械中,可以针对机械自身的缺陷进行零部件的补充,调换,从而保证工作面加工时,不会因为机械设备自身而导致加工精度误差的出现。

四、精密加工技术的应用

1、精密切削技术

目前,对产品进行高精度加工时,提高精度采用的方法是直接进行切削。但是若要得到的产品精密度更高,则需要减少使用刀具和机床。

例如:在对机床进行加工时,要求机床达到高刚度、热变形性能等水平,因此在产品精密加工中需要应用更先进的加工技术,如微进给技术、精密控制技术等。

2、磨具成型技术

目前,使用的电子产品中,有三分之一的零件是采用磨具加工制成的,磨具成型技术的主要任务是提高磨具的精度。

3、超精密研磨技术

超精密研磨技术常用于电路基板硅片的加工集成,随着经济的快速发展,传统的研磨方法已经不能满足生产加工的需求,在生产加工过程中,需要进行原子级抛光处理,超精密研磨技术的应用,极大的提高了加工

精度。

4、纳米加工技术

随着科技的快速发展,纳米加工技术在机械生产的应用越来越广泛,目前,纳米加工技术已经能在硅片上刻画出纳米宽的线,极大的提高了信心储存密度。

5、微细加工技术

微细加工技术是将电子元件所占的体积进行不断缩小,但却提高了电子元件的使用频率,减少了元件的能量消耗。因此,在机械加工中运用微细加工技术能够使半导体的精度得到提高,促进精密加工技术的发展。

结束语

综上所述,现代机械制造工艺及精密加工技术直接影响我国机械制造行业发展的快慢与品质。

因此,我们应该充分认识到增强我国现代机械制造工艺及精密加工技术的紧迫性,加大相关研究力度,实现现代机械制造工艺的创新发展,提高精密加工技术,为我国的机械事业,乃至国防科工事业做出新的

成绩。

参考文献:

[1]王霄琳.对新时期机械精密度加工工艺的探析[J].科技传播,2014,18:163+155.

[2]何亚南.现代机械制造工艺及精密加工技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014,28:108.

[3]朱志荣,艾先云.现代机械制造技术与加工工艺的应用探究[J].机械工业标准化与质量,2014,08:47-49.

[4]刘志刚.现代机械制造工艺与精密加工技术[J].科学中国人,2014,20:23.

作者:秦智超

机械加工工艺优化设计论文 篇3:

试论航空鞍形钣金件加工技术

摘 要:航空鞍形钣金件加工工艺是航空工艺制作中的重要和关键部分,也是以正确的加工工艺保障,实现产品质量整体上提升的有效和关键性举措。在钣金的规范化和加工制作工艺研究中,以加工过程的深化研究和满足实际的加工需求,来最终满足航空应用领域中整体规范加工质量需求,对加工工艺及其制作技术的整体改善具有重要的意义。本研究就钣金制作工艺中的鞍形钣金件基础制作特点为切入点,以技术手段研究分析为手段,在相关加工制作工艺方法提升中,用以满足基本航空零部件加工需求,为航空工业维修和养护成本节约提供技术条件支持。

关键词:钣金技术 航空 鞍形 加工技术

钣金加工制作工艺和制作过程的进一步深化,是适合航空制作领域研究,以正确、科学和合理的加工制作工艺需求[1]。在基本的产品质量加工环节及其有效和规范性的指导制作加工中,满足基本航天需求的体现。在现有的钣金加工过程中,基本遭遇严峻的问题,需要在具体的加工方法、缺陷改善和原因分析中,以基础维修领域支撑为节点内容,最终通过技术条件支持,整体满足基础设计要的本质体现。

1 航空鞍形钣金件基础特征分析

飞机钣金零件的加工工艺技术具有技术难度大、技术工序多、复杂度高且纯手工制作作业劳动基础强度大等特点。在实际的钣金件生产加工中,钣金件的制作形状和制作工艺直接影响飞机的整体性能和装机质量[2]。无论是从制作工艺还是从相关的引导精神及其本质工作的促进作用中,以立足本职工作岗位职能和提升技术的加工技术探讨,一度在国内外航空工艺制作领域,具有重要的影响。

2 钣金件在成型过程中常见问题及其影响因素

2.1 常见问题

钣金成形工作是一项技能性较强的工作,常因工作经验及其工作专业性和能力技术无法满足实际需求为基本问题,有必要通过相关技术性项目的实施来解决钣金加工中的常见问题。在日前的航空飞机制作领域中,钣金加工工艺长面临着原料薄、成型面积大、平面度极高、变形量较大、凸凹翻边转角多达24处等基础难题的困扰[3]。鞍形制作工艺的难度系数,尤其是淬火和大量校形等问题中,常面临机械设备无法满足基本质量标准要求的问题。

在问题解决基本途径上,通过娴熟的手法和经验配合及其基本的加工经验累积,作为相关工艺技术的改善措施,在钣金件整体加工细节工作改善中,具有重要的实施意义。要解决鞍形制作钣金件的成形、校形中断裂、起皱等问题的基本解决,需要在工艺操作和技术性材料及其冷硬裂纹的产生中,以具体的改进措施为途径,解决实际面临的问题[4]。

2.2 影响因素

工序标准化管理是影响钣金制作工艺基本要求中的重要和难点部分,也是以企业标准化管理工作的重点。在相关的计划工作和标准化要求基础上,以工序质量调查及其相关标准化执行要求的落实,来避免执行偏差,对钣金件合格品制造,具有重要的价值[5]。在工序质量持续改进中,鞍形钣金件的制作和标准质量管理工序化管理的途径中,有必要的产品得到相关整改中,以工序价值的质量保障和相关基础问题解决,对人、机、料、法、环、测六方面因素进行标准化管理和解决。在实施问题解决途径中,寻求基于相关工艺制作问题的解决之道。

3 航空鞍形钣金件加工技术改良分析

钣金产品加工工艺是航空尤其是飞机整机质量和运行管理环节的重中之重。在相关的基础问题及其事项的整体把握中,以基本问题的操作工艺解决和技术改良措施的深化落实,来有效整合和改善制作加工技术,对钣金件的成型和技术,具有积极的影响。在具体的材料硬化变化、产生裂纹及成形工艺中,以技术改进措施作为基础解决路径,以技术性和能力水平为贡献解决方式和解决途径,及早实现制作水平的高标准要求,在应用领域及实践管理中对航空加工工艺技术的改良具有重要的影响。

3.1 钣金件加工工艺流程

钣金件加工工艺模式以基本的激光及其数控冲压为基础,经折弯和焊接及其涂装,在经由成品检验,最终完成入库的基本工艺,具体如图1所示。

3.2 改良中关键影响因素衡量

3.2.1 改良工序管理

工序管理(法)中,对钣金件相关的产品质量管理标识及其基本的生产相关成果把握中,对关键工序及其特殊工序和相关工序资料控制点的标识,进行重点控制。技术要求要满足人员、工装、设备、操作方法、生产环境、过程参数等需求[6]。在实际的工件质量管理中,以实际验证和合理分析及其工序文件的检验制作质量提升,以高标准和现场要求,满足实际改良工艺需求。

3.2.2 全车间范围内开展现场指导工作

生产人员符合岗位技能要求,且必须经由岗前培,合格后才能从事岗位相关工作。针对车间现生产零件中的难件、问题件即进行问题汇总后,重点就相关零件成形工作中的基本组织材料和基本工作理论进行深入指导。在基础问题解决和攻坚阶段,以经验累积和基本报废率情况整体把握,实现对“封边框零件”“马鞍形零件”“各型机地板零件”“管端套零件”等成形工艺的重点攻克。

3.2.3 设备维护和保养环节的基础改良

落实完整的设备管理办法,重点就相关设备购置及其流转和维护保养及其检定和相关规定进行重点强化和实践落实。在设备管理的有效实施细则中,以定期的检定计划和相关记录内容的准确性和科学性记录中,以生产设备和检验设备及其公装设备的相关质量要求保障,在实际的生产设备及其检验设备及其计量器具的开发和受控阶段,以基本合适的问题解决途径为常规有效方法进行深化落实。

3.2.4 生产物料(料)的节点管理

航空鞍形钣金件的制作中,首先在工艺改良前就物料采购、仓储、运输、质检等方面的管理制度进行深入的严格执行和落实;在进料及其相关备案管理共走中,以严格执行和深度落实质量控制,并在成品管理的技术文件规定严格执行中,以相关质量标识和控制办法;在职责分明的场合及其相关合格品及其标识的记录处理中,以信息化管理及其质量问题的解决作为有效信息管理方法,实现对工艺技术创新优化钣金成型方案的设计优选和持续改进。

4 结语

钣金成型方案创新优化中,企业作为创新优化钣金成型方案的忠实执行者,在相关的工序质量改进环节,以满足标准化管理基础要求为己任。在实际的工序质检环节,以标准化重点管理和执行,实践工艺技术改良后相关加工技术的改进,对直接落实和真正实现工序科学管理,提供了科学借鉴。

参考文献

[1] 汤少征.钣金产品加工工艺研究[J].南方农机,2017(20):80-81.

[2] 万敏,李峰.钣金加工技术难点及改进措施分析[J].科学与信息化,2017(13):63-64.

[3] 杨可平.鈑金数控加工工艺应用优化策略[J].山东工业技术,2017(23):12.

[4] 刘玲.钣金件加工工艺的优化设计[J].新技术新工艺,2016(12):81-83.

[5] 朱金华,曲培磊,巩伟东.航空鞍形钣金件加工工艺[J].金属加工(热加工),2015(21):9-11.

[6] 袁蔚.关于钣金机械加工及其自动化的探索[J].江西建材,2017(16):298-299.

作者:岑全增

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