特种加工技术与装备简介(精选12篇)
1.特种加工技术与装备简介 篇一
摘要:随着社会的进步,在机械加工方面也出现了许多的加工方法。本文简述了特种加工技术的实际应用与研究发展方向。
关键词:特点;应用;研究方向。
特种加工特点及应用:
1、等离子弧加工
它是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子高温气体流束,靠局部熔化和气化来去除材料的。等离子体是指正负带电粒子数量大体相等的高温气体,它能受电磁场的约束。等离子体加工可通过控制高温等离子流,实现切割、熔化、焊接、喷镀以及粉末制造和材料精炼等。
2、水射流切割
该种类又称液体喷射加工,是利用(从孔径为0.1~0.5mm的人造蓝宝石喷嘴喷出的)高压(70~400Mpa)高速(300~900m/s)的喷射水流对工件的冲击作用来去除材料的,有时也称水切割或俗称水刀。水射流切割主要用于加工很薄很软的金属和非金属材料,包括铜、铝、铅等材料及其制品,可代替硬质合金切槽刀具,而且切边的质量很好。例如:汽车制造业中用于切割石棉刹车片等;还可切割19mm 厚的吸音天花板、10 mm厚的有机玻璃;
3、化学加工
它是利用酸、碱、盐等化学溶液与金属产生化学反应,使金属腐蚀溶解,改变工件尺寸和形状(甚至表面性能)的加工方法。其属于成形加工的化学加工法主要有化学铣切(化学蚀刻)、照相制版和光刻。
4、快速成型技术
该技术通过计算机辅助设计(CAD)或者三维数字测量仪,将所需要的零件转化为计算机内的电子模型,利用计算机,根据用分层软件获得的零件的CAD模型某一截面的几何信息,选择性地固化、粘结或熔结特定材料(粉末、层片、熔丝等)某一区域,从而变为一个构成零件实体的水平方向层面,后续的材料与已固化层黏结,逐渐堆积成一个三维实体--零件。目前具有代表性的快速成型工艺有:光敏树脂液相固化成型、选择性粉末烧结成型、薄片分层叠加成型和熔丝堆积成型。该技术主要用于模型制造,模具加工以及单件小批量复杂零件制作。
2.特种加工技术与装备简介 篇二
关键词:特种加工,类型,特点,发展
随着科技发展和市场竞争, 新产品的更新日益加快, 对强度重量比及性能价格比有了较高要求。各种新材料、新结构、形状复杂的精密零件不断涌现, 对机械制造业提出了一系列棘手问题, 对传统切削工艺也提出了严峻的挑战。像硬质合金、宝石等难加工材料, 细长零件、微型机械等特殊零件, 结构复杂、尺寸或微小或特大的特殊表面等, 传统切削加工难以解决, 甚至无法加工。于是, 通过研究高效加工刀具、提高刀具可靠性、开发新型切削液、研制新型自动化机床设备等途径, 改善切削状态, 提高切削加工水平。而外, 突破传统加工的束缚, 不断探索、寻求新的加工方法。因而, 特种加工应运而生, 并不断获得发展。
特种加工又称 “非传统加工” “非常规机械加工”, 是利用电能、光能、热能、化学能等能量或其组合施加于工件的被加工部分, 来实现材料的去除、变形、性能改变等非常规加工方法。
特种加工方法种类繁多, 主要体现在: 电火花加工、线切割加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等。
一、电火花加工 ( Electro Discharge Machining, 简称EDM)
在一定的介质中 ( 绝缘性的, 如煤油) , 通过工具与工件电极间的脉冲放电, 产生瞬时高温将金属蚀除, 从而对工件进行加工的方法, 可直接利用电能对工件进行加工, 又称放电加工或电蚀加工。
电火花加工可加工传统切削材料及复杂形状的工件; 无切削力; 不产生毛刺、刀痕沟纹等; 工具电极材料硬度可比工件材料低; 能直接使用电能加工, 可实现自动化; 加工后表面生成变质层, 有时需去除; 速度慢, 生产率低; 电极 ( 工具) 消耗大;工作液的净化和加工中产生的烟雾污染难处理。
在工艺应用中, 电火花加工常见形式有: 电火花穿孔、成形加工; 电火花小孔加工; 电火花精密细微加工; 电火花磨削等。
二、电火花线切割加工 (Wire cut Electrical Discharge Machining, 简称WEDM)
移动的线状电极丝利用火花放电, 按照预定轨迹对工件进行切割的加工方法, 又称线切割。
线切割除具有电火花加工的共性外, 还具有以下特点: 节省了成形工具电极的设计、制造费用, 缩短了生产周期; 电极丝很细, 可加工细微异型孔、窄缝及形状复杂工件; 电极丝不断移动, 损耗少, 对加工精度影响小; 自动化程度高, 易实现微机控制, 操作方便, 劳动强度低; 采用水基乳化液, 不宜引燃起火, 易实现安全无人操作; 不能加工盲孔类零件表面和阶梯成形表面。
电火花线切割可加工: 各种硬质合金和淬硬钢的冲模、拉丝模、冷拔模、弯曲模等; 各类精密型孔、样板、成型刀具等零件; 易引起变形的精密狭槽类零件; 各种稀有、贵重金属和难加工材料; 多个相同零件重叠加工, 以获得一致尺寸。
随着数控技术的应用, 3 ~ 4 轴慢走丝线切割技术为精密零件及模具制造开辟了新的工艺途径。
三、激光加工 ( Laser Beam Machining, 简称LBM)
利用功率密度极高的激光束照射工件待加工处, 使材料瞬时熔化或蒸发, 并在冲击波作用下, 将熔融物质喷射出去, 对工件进行穿孔、蚀刻、切割, 或利用较小的能量密度, 使加工区域材料熔融粘合, 从而对工件进行焊接的加工方法。
激光在加工领域中存有独特的优势: 非接触加工, 无工具磨损, 中途无需更换工具, 能量及移动速度可调, 可实现多种加工目的; 能量密度高, 加工速度快, 热影响区小, 后续加工量亦少; 能加工各类材料, 甚至是高硬度、高脆性、高熔点的金属材料和陶瓷、金刚石类非金属材料; 易于导向、聚焦, 能实现各方向的变换, 易与数控系统配合来加工复杂零件; 易与传统加工工艺组合, 实现自动化和流水作业; 效率高, 质量可靠, 经济效益好, 在节能、环保等方面有很大的优越性。
目前, 激光焊接、激光切割、激光打标等多项技术已渗透于汽车、仪器仪表、模具制造等领域, 效果良好。此外, 激光去重平衡、激光蚀刻等技术的发展业已成熟。在未来发展中, 将趋向于数控化和综合化、小型化和组合化、高频度和高可靠性加工。
四、电子束加工 ( Electron Beam Machining简称EBM)
真空中, 利用电子枪产生的电子经加速、聚焦, 形成高能量大密度的细电子束轰击工件待加工处, 使材料熔化、蒸发, 以进行加工, 或利用电子束照射引发化学变化而进行加工的方法。
电子束加工具有: 直径极小, 能微聚焦; 能量密度极高, 能使被轰击的材料迅速熔化或汽化; 效率高, 能量利用率高达90% 以上; 非接触式加工, 工件不会产生宏观应力和变形; 调整加速电压、电子束流和汇聚状态, 可调节能量及密度, 易实现自动化; 真空加工, 可防止加工件被氧化, 不易产生粉尘; 设备复杂、昂贵, 生产中受到一定限制; 使用高压电, 会产生较强X射线, 需采取相应安全措施等特点。
电子束加工主要用于: 各种微细孔、型孔、斜孔、弯孔和特殊表面加工; 难熔金属 ( 如Ti、W) 、活泼金属 ( Be、Nb等) 、超合金陶瓷等材料的焊接; 陶瓷、半导体材料的精细蚀刻, 沟槽和孔的精细加工; 金属镀层刻制混合电路电阻等。此外, 还可切割、熔炼、热处理等。
五、离子束加工 ( Ion Beam Machining简称IBM)
真空中, 电子枪产生电子束引入已抽成真空且充满惰性气体的电离室中, 使低压惰性气体离子化。负极引出阳离子经加速、集束等, 获得一定速度的离子投射到材料表面, 产生溅射效应和注入效应。因离子带正电荷, 质量比电子大数千、万倍, 所以离子束具有更大的撞击动能, 靠微观机械撞击来加工。
离子束加工, 可精确控制尺寸, 精度高; 真空加工, 污染少, 适合加工易氧化的金属、合金及半导体材料; 加工应力小, 适合各类材料和低刚度工件加工, 质量高; 设备昂贵、成本高, 实际应用受限。
离子束主要用于改变零件尺寸和表面物理力学性能的刻蚀和镀膜加工。此外, 等离子焊接、真空等离子体喷涂等技术也在不断地开发、应用中。
六、超声波加工 ( Ultrasonic Machining, 简称USM)
利用超声振动工具, 在磨料液体介质或干磨料中, 产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀去除材料, 或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行加工, 或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。
超声波加工具有: 磨粒在超声振动作用下, 产生机械撞击、抛磨及超声空化综合作用; 切削应力、切削热小, 不会引起工件变形或烧伤; 工具可用较软材料制作, 易于制成复杂形状, 可加工形状复杂的型腔、型孔和成形表面; 设备结构简单, 易操作、维护等优势。此外加工面积不够大, 效率低, 表面粗糙度及精度难精确控制; 对一些韧性较强金属, 未能取得较好的加工效果, 甚至无法加工; 所用工具尺寸小, 磨料对工具的磨损大, 这些对工件的精度、表面粗糙度有很大的影响。
该技术适用于各种硬脆材料, 如玻璃、石英等的打孔、切割、开槽等。此外, 超声波焊接、超声波复合加工等技术也在不断发展中。
特种加工解决了传统切削难以加工的许多问题, 在提高质量、效率和经济效益上显示出较大优势, 但仍存在不少问题:
( 1) 不少特种加工的机理还不清楚, 工艺参数的选择、加工过程的稳定有待提高.
( 2) 有些特种加工中所产生的废渣、废气若排放不当, 会污染环境, 影响工人健康。
( 3) 有些特种加工的精度及生产率有待提高。
( 4) 有些特种加工所需设备投资大、使用维修费高。
为了提高技术水平、扩大应用范围, 当前特种加工技术的发展趋向:
(1) 采用自动化技术;
(2) 精密化研究;
( 3) 开发新工艺方法及复合工艺;
( 4) 合理利用废气、废液、废渣, 向 “绿色” 加工方向发展;
( 5) 进一步开拓特种加工技术。
可以预见, 随着科学技术和现代工业的发展, 特种加工必将不断完善和迅速发展, 反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展, 并发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]张俊巍.激光加工设备的构造及应用.辽宁科技大学, 2010, (12) :31.
[2]宋威廉.激光加工技术的发展.机械工业出版社, 2008.3.
[3]曾智江, 朱三根.微细技工技术的研究.高等教育出版社, 2007.12.
[4]孟永刚.激光加工技术.国防工业出版社, 2008.
3.特种加工技术与装备简介 篇三
【关键词】特种加工 教学改革 课程实践
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)05-0044-01
特种加工技术是机械设计制造与自动化专业高年级的一门重要的专业技术课程,是先进制造技术的重要组成部分,并紧密结合实际生产。特种加工技术水平是衡量一个国家先进制造技术水平的重要标志之一,特种加工技术的发展对我国国防工业的技术提升也起着相当重要的作用。特种加工指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料的去除、变形、改变性能或被镀覆等工艺。该课程内容涵盖面较宽,涉及技术领域广,所需学科知识较多,而且章与章之间没有必然的知识联系,因此教学难度较大。该课程传统的教学方法往往存在重点不突出、信息获取量较少、教学手段简单、理论与实践相分离的现象。从应用型本科院校对教学的新要求来看,目前采用的单一的教学手段不能培养出高素质的创造型人才,所以有必要激发学生的创新型思维,在教学内容的取舍、先进教学手段的综合运用等方面进行有效改革,提高教学的效果和质量。
本文结合作者在特种加工技术课程教学过程中总结的经验,针对苏南地区应用型高校的办学特色,从教学的定位、教学内容的优化整合、各种教学手段的运用以及实践教学等方面进行了较为深入的探索。
一、明确课程定位
特种加工技术是机械专业理论和实践结合很紧密的一门专业课,是本科教育阶段综合工程应用的实践教学环节之一。本课程讲授特种加工方法的基本原理、主要设备、工艺规律和特点的相关知识,介绍特种加工技术的最新发展和应用状况,使学生比较全面地掌握机械制造的各种非传统加工技术。在该课程的教学过程中,贯彻党的教育方针,坚持“立足苏州、服务江苏、辐射全国、影响海外”的服务面向定位,树立“面向工业界、面向世界、面向未来”的工程教育理念,以社会需求为导向,以掌握知识为基础,以培养能力为核心,以实际工程为背景,以工程技术为主线,深化教育教学改革。
二、优化调整教学内容
本课程内容繁杂,为了避免学生在学习本课程内容时出现目标不清楚的情况,依据教学目标、面相市场的工程需求,合理优化确定教学内容,在考虑学生的接受能力的同时,还要兼顾学生第一认知的需要。因此,对应用型本科高校来讲,本课程主要讲授特种加工技术中的电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、快速成形技术、光刻技术等加工方法的基本原理、工艺过程及其主要特点和应用范围。
三、创新教学方法和手段
在教学的过程中,更新教学理念,明确教师在教学过程中的作用是“主导”,指导学生(主体)有效、高效地认识和掌握知识与技能(客体)。努力使“教学”转变为“导学”,时刻牢记教学是“服务学生”,引导学生自己独立思考和解决问题。同时强化教研教改意识,积极组织申报教研教改课题,开展教研讲座、研讨。将研究成果应用于教学实践,以教研指导和带动教学。
高效运用多媒体技术,将文字、图片、动画、音频、视频、三维模拟等生动直观的多种教学方法、手段融为一体,与板书有机结合,精讲精练。配合穿插使用实物和教具,适当穿插学科最前沿知识和发展趋势。探索教育教学规律,研讨并落实课程知识点的传授方法和手段。合理选择、有机结合、灵活的运用启发式、探究式、讨论式、演示式、参与式、案例式等多种教学方法,营造高效的学习知识和掌握技能的环境。另外,在教学过程中适当进行分组讨论和辩论,可以显著的提高课堂的教学效果,对提高学生的自学能力也很有帮助。同时,该课程的部分理论讲授和实验教学,由合作企业的兼职教师独立承担,或与学校专任教师合作承担。这比纯粹的课堂教学更直观、形象、具有吸引力,不仅能发挥学生的主观能动性,而且还可以提高教学信息摄入量,对教学效率的提高是非常有帮助的。
四、注重课程资源建设
深化该课程体系内涵的改革,规范和完善该课程的教学文件和教学档案。完成了功能较齐全的课程网站建设,涵盖实用的授课教案、习题集、习题解答、考试题库和样题库、教学参考资料、动画库等特色资源。并选择性的利用科研资源,将授课教师在科研项目研究过程的调研资料和研究成果,作为补充的最新知识和技术,作为实际的、鲜活的典型案例,融入到课程内容之中。在课程的教学过程中努力营造工程应用的实践环境,使学生在教室里就能感受工程实际。充分利用课题调研、参加会议、校企合作、联系出版社等各种机会,积累相关的教学参考书、学术专著、供学生参考、查阅。
五、加强实践教学
实践教学是专业知识向实践能力转化的重要手段,是培养学生综合能力的重要环节,把理论教学与实践教学相结合,以学生应用理论知识、提高实践能力和创新能力为目标,构建与理论教学体系相适应、有实效、有特色的实践教学体系。所以,一方面努力加强机械工程实训中心和专业实验室的建设,另一方面要进一步加强学生实习实践基地的建设。同时整合校内外资源,优化配置,拓展和更新实践环节的内容和要求。加强网络课程的现代教学手段建设和利用,着力解决综合性、实践性、知识点间关联性、课程间相互依赖性等问题,激励学生自主学习。而且教师在上课的过程中积极主动引导学生把所学的知识应用到实践中去,用理论知识知道实际生产,提高学生学习基础理论的积极性,同时强化学生的专业思想,为以后走上工作岗位奠定良好的基础。
六、结论
对特种加工技术课程的教学进行了探索和实践,通过明确课程定位、优化调整教学内容、创新教学方法和手段、注重课程资源建设和加强实践教学等措施,显著提高了该课程的教学效果,充分调动了学生学习的积极性和主观能动性,提高了学习兴趣,通过理论教学和生产实践相结合,培养了学生的创新能力,掌握了主要的特种加工方法,同时也促进了学生工程意识和工程素质的提高。
参考文献:
[1]袁根福,祝锡晶.精密与特种加工技术[M].北京:北京大学出版社,2007.
[2]赵万生.特种加工技术[M].北京:高等教育出版社,2003.
4.特种加工技术与装备简介 篇四
题目:先进制造技术院系:周口科技机械工程数控
班级:数控
姓名:闫文磊
4班
时间:2010年12月251
日
先进成型技术
摘要
一、特种加工技术在国际上被称为21世纪的技术,对新型武器装备的研制和生产,起到举足轻重的作用。本文分别从激光加工技术、电子束加工技术、离子束及等离子加工技术、电加工技术几方面介绍了国外的发展现状,同时提出了国内相应领域的技术发展方向。
关键词:特种加工;高能束流;激光技术;发展趋势
特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。本文所述的特种加工技术主要是指激光加工技术、电子束加工技术、离子束及等离子加工技术和电加工技术等。
随着新型武器装备的发展,国内外对特种加工技术的需求日益迫切。不论飞机、导弹,还是其它作战平台都要求降低结构重量,提高飞行速度,增大航程,降低燃油消耗,达到战技性能高、结构寿命长、经济可承受性好。为此,上述武器系统和作战平台都要求采用整体结构、轻量化结构、先进冷却结构等新型结构,以及钛合金、复合材料、粉末材料、金属间化合物等新材料。
为此,需要采用特种加工技术,以解决武器装备制造中用常规加工方法无法实现的加工难题,所以特种加工技术的主要应用领域是:
难加工材料,如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。
难加工零件,如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。低刚度零件,如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。
以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工。1 先进制造技术的特点 1.1 是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。1.2 是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。1.3 是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术 成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。1.4 是面向全球竞争的技术
20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。1.5 是市场竞争三要素的统一
在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
研究现状
新材料成形加工技术的研究开发,是近二、三十年来材料科学技术领域最为活跃的方向之一。先进制备与成型加工技术的出现与应用,加上了新材料的研究开发、生产和应用进程,促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成,促进了现代航天航空,交通运输,能源环保等高技术产业的发展。
先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。美国制定了“为了工业材料发展计划”,其核心是开放先进的制备与成型加工技术,提高材料性能,降低生产成本,满足未来工业发展对材料的需求。德国开展的“21世纪新材料研究计划”将材料制备与成型加工技术列为六个重点内容之一。在欧盟的“第六框架”计划中,先进制备技术时新材料领域的研究重点之一。日本在20世纪90年代后期,先后实施了“超级金属”、“超钢铁”计划,重点是发展先进的制备加工技术,精确控制组织,大幅度提高材料的性能,达到减少材料用量、节省资源和能源的目的。同时开展本科学领域色前沿和基础研究,并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果,提供预备新材料的新原理新方法,也是材料科学与工程学科自身发展的需求。
一大批先进技术和工艺不断发展和完善,并逐步获得实际应用,如快速凝固、定向凝固、连续铸轧、连续铸挤、精密铸造、半固态加工、粉末注射成型、陶瓷胶态成型、热等静压、无模成型、微波烧结、离子束制备、激光快速成型、激光焊接、表面改性等,促进了传统材料的升级换代,加速了新材料的研究开发、生产和应用,解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。
现在将主要的先进材料加工技术分别介绍如下: 1.快速凝固
快速凝固技术的发展,把液态成型加工推进到远离平衡的状态,极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备,如非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展:①利用喷射成型、超高压、深过冷,结合适当的成分设计,发展体材料直接成型的快速凝固技术;②在近快速凝固条件下,制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。2.半固态成型
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类:前者是将制备的半固态浆料直接用于成型,如压铸成型(称为半固态流变压铸);后者是对制备好的半固态坯料 进行重新加热,使其达到半熔融状态,然后进行成型,如挤压成型(称为半固态触变挤压)。
3.无模成型
为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点,满足社会发展对产品多样性(多品种、小规模)的需求,20世纪80年代以来,柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。4.超塑性成型技术
超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点,近年来发展方向主要包括两个方面:一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型,如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门,与盥洗盆等;二是难加工材料的精确成形加工,如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。5.金属粉末材料成型加工
粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术,可以实现材料设计、制备预成型一体化;可自由组装材料结构从而精确调控材料性能;既可用于制备陶瓷、金属材料,也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。6.陶瓷胶态成型
在围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题,开发了多种原位凝固成型工艺,凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现,受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性,进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径,得到了迅速的发展,已逐步获得实际应用。7.激光快速成型
采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组织,从而具有优越的力学性能和物理化学性能,同时零件的复杂程度基本不受限制,并且可以缩短加工周期,降低成本。目前发达国家已进入实际应用阶段,主要应用于国防高科技领域。激光加工技术 1.1 现状
国外激光加工设备和工艺发展迅速,现已拥有100kW的大功率CO2激光器、kW级高光束质量的Nd:YAG固体激光器,有的可配上光导纤维进行多工位、远距离工作。激光加工设备功率大、自动化程度高,已普遍采用CNC控制、多坐标联动,并装有激光功率监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。
激光制孔的最小孔径已达0.002mm,已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔,达到无再铸层、无微裂纹的效果。
激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。目前薄材切割速度可达15m/min,切缝窄,一般在0.1~1mm之间,热影响区只有切缝宽的10%~20%,最大切割厚度可达45mm,已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架、直升机旋翼、4 发动机燃烧室等。
激光焊接薄板已相当普遍,大部分用于汽车工业、宇航和仪表工业。激光精微焊接技术已成为航空电子设备、高精密机械设备中微型件封装结点的微型连接的重要手段。
激光表面强化、表面重熔、合金化、非晶化处理技术应用越来越广,激光微细加工在电子、生物、医疗工程方面的应用已成为无可替代的特种加工技术。
激光快速成型技术已从研究开发阶段发展到实际应用阶段,已显示出广阔的应用前景。
国内70年代初已开始进行激光加工的应用研究,但发展速度缓慢。在激光制孔、激光热处理、焊接等方面虽有一定的应用,但质量不稳定。目前已研制出具有光纤传输的固体激光加工系统,并实现光纤耦合三光束的同步焊接和石英表芯的激光焊接。完成了激光烧结快速成型原理样机研制,并采用环氧聚脂和树脂砂烧结粉末材料,快速成型出典型零件,如叶轮、齿轮。1.2 发展趋势
激光加工技术今后几年应结合已取得的预研成果,针对需求,重点开展无缺陷气膜小孔的激光加工及实时检控技术、高强铝(含铝锂、铝镁)合金的激光焊接技术、金属零件的激光粉末烧结快速成型技术、激光精密加工及重要构件的激光冲击强化等项目的研究。实现高温涡轮发动机气膜孔无缺陷加工,可使叶片使用寿命达2000小时以上;以焊代替数控加工飞机次承力构件,以及带筋壁板的以焊代铆;实现重要零部件的表面强化,提高安全性、可靠性等,从而使先进的激光制造技术在军事工业中发挥更大的作用。1)无再铸层、无微裂纹涡轮叶片气膜孔激光高效加工技术研究;
2)铝合金、超强钢、钛合金、异种材料构件以及大型空间曲面零件的激光焊接工艺研究;
3)三维激光切割工艺规范及表面质量控制技术和在线测量控制技术研究; 4)提高高温合金、铝合金等重要部件抗疲劳性能的激光冲击技术研究; 5)激光快速成型技术研究; 电子束加工技术 2.1 现状
电子束加工技术在国际上日趋成熟,应用范围广。
国外定型生产的40kV~300kV的电子枪(以60kV、150kV为主),已普遍采用CNC控制,多坐标联动,自动化程度高。电子束焊接已成功地应用在特种材料、异种材料、空间复杂曲线、变截面焊接等方面。目前正在研究焊缝自动跟踪、填丝焊接、非真空焊接等,最大焊接熔深可达300mm,焊缝深宽比20:1。电子束焊已用于运载火箭、航天飞机等主承力构件大型结构的组合焊接,以及飞机梁、框、起落架部件、发动机整体转子、机匣、功率轴等重要结构件和核动力装置压力容器的制造。如:F-22战斗机采用先进的电子束焊接,减轻了飞机重量,提高了整机的性能;“苏-27”及其它系列飞机中的大量承力构件,如起落架、承力隔框等,均采用了高压电子束焊接技术。
国内多种型号的飞机及发动机和多种型号的导弹壳体、油箱、尾喷管等结构件均已采用了电子束焊接。因此,电子束焊接技术的应用越来越广泛,对电子束焊接设备的需求量也越来越大。
国外的电子束焊机,以德国、美国、法国、乌克兰等为代表,已达到了工程化生产。其特点是采用变频电源,设备的体积、噪声、高压性能等方面都有很大提高;在控制系统方面,运用了先进的计算机技术,采用了先进的CNC及PLC技术,使设备的控制更可靠,操作更简便、直观。
国外真空电子束物理气相沉积技术,已用于航空发动机涡轮叶片高温防腐隔热陶瓷涂层,提高了涂层的抗热冲击性能及寿命。电子束刻蚀、电子束辐照固化树脂基复合材料技术正处于研究阶段。2.2 发展趋势
电子束加工技术今后应积极拓展专业领域,紧密跟踪国际先进技术的发展,针对需求,重点开展电子束物理气相沉积关键技术研究、主承力结构件电子束焊接研究、电子束辐照固化技术研究、电子束焊机关键技术研究等。1)150kV、15kW高压电子枪及高压电源的技术研究; 2)电子束物理气相沉积技术的研究;
3)大厚度变截面钛合金的电子束焊接技术研究及质量评定; 4)典型复合材料飞机构件的电子束固化工艺研究及其工程化研究; 5)多功能电子束加工技术研究。离子束及等离子体加工技术 3.1 现状
表面功能涂层具有高硬度、耐磨、抗蚀功能,可显著提高零件的寿命,在工业上具有广泛用途。
美国及欧洲国家目前多数用微波ECR等离子体源来制备各种功能涂层。等离子体热喷涂技术已经进入工程化应用,已广泛应用在航空、航天、船舶等领域的产品关键零部件耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护层等方面。等离子焊接已成功应用于18mm铝合金的储箱焊接。配有机器人和焊缝跟踪系统的等离子体焊在空间复杂焊缝的焊接也已实用化。微束等离子体焊在精密零部件的焊接中应用广泛。我国等离子体喷涂已应用于武器装备的研制,主要用于耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护涂层等。
真空等离子体喷涂技术和全方位离子注入技术已开始研究,与国外尚有较大差距。等离子体焊接在生产中虽有应用,但焊接质量不稳定。3.2 发展趋势
离子束及等离子体加工技术今后应结合已取得的成果,针对需求,重点开展热障涂层及离子注入表面改性的新技术研究,同时,在已取得初步成果的基础上,进一步开展等离子体焊接技术研究。
1)复杂零件“保形”离子注入与混合沉积技术研究,获得高密度等离子体方法研究; 2)空间结构焊接工艺参数自适应控制及焊缝自动跟踪系统研究,以及等离子弧焊过程中变形控制技术研究;
3)等离子喷涂陶瓷热障涂层结构、工艺及工程化研究; 4)层流湍流自动转换技术及轴向送粉、三维喷涂技术研究; 5)层流等离子体喷涂系统的研制及其喷涂技术的研究。4 电加工技术 4.1 发展现状
国外电解加工应用较广,除叶片和整体叶轮外已扩大到机匣、盘环零件和深小孔加工,用电解加工可加工出高精度金属反射镜面。目前电解加工机床最大容量已达到5万安培,并已实现CNC控制和多参数自适应控制。电火花加工气膜孔采用多通道、纳秒级超高频脉冲电源和多电极同时加工的专用设备,加工效率2~3秒/孔,表面粗糙度Ra0.4μm,通用高档电火花成型及线切割已能提供微米级加工精度,可加工3μm的微细轴和5μm的孔。精密脉冲电解技术已达10μm左右。电解与电火花复合加工,电解磨削、电火花磨削已用于生产。
参 考 文 献
5.特种加工技术与装备简介 篇五
我国生物质资源(农作物秸秆)丰富,但利用率不高.为了高效利用生物质资源,本文就生物质成型燃料的加工技术与装备进行初步研究,以探讨综合利用生物质资源的.技术途径.
作 者:肖宏儒 宋卫东 钟成义 秦广明 作者单位:农业部南京农业机械化研究所 刊 名:农业工程技术・新能源产业 英文刊名:AGRICULTURAL ENGINEERING TECHNOLOGY(NEW ENERGY INDUSTRY) 年,卷(期): “”(10) 分类号:S2 关键词:
6.特种加工技术发展及其应用 篇六
一、概述
传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。
二、特种加工技术的特点
(一)加工范围上不受材料强度、硬度等限制。特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。
(二)以柔克刚。特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
(三)加工方法日新月异,向精密加工方向发展。当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工:精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.5~1u m,表面粗糙度可达镜面Ra0.021.1m。
(四)容易获得良好的表面质量。由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。特种加工的主要应用范围有
1.加工各种难切削材料。如硬质合金、钛、合金、耐热钢、不锈钢、淬硬钢、金刚石、红宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高熔点的金属及非金属材料。
2.加工各种特殊复杂零件的三维型腔、型孔、群孔和窄缝等。如发动机机匣、整体锅轮、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油嘴、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等。
3.加工各种超精、光整或具有特殊要求的零件。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工,有些方法还可用于纳米级加工。
4.以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细。
三、特种加工技术的种类
特种加工技术所包含的范围非常广,随着科学技术的发展,特种加工技术的内容也不断丰富。
(一)电火花加工
电火花加工又称作电蚀加工或放电加工,是将工具电极和工件置于绝缘的工作液中,工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极,加上电压,利用工具电极和工件电极间脉冲放电时产生的电蚀现象对材料毛坯进行加工。
(二)电化学加工
电化学加工是通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料等的特种加工。该方法主要包括电解、电镀、电铸、电化学抛光等工艺方法。
(三)高能束流加工
高能束流加工也称为三束流加工,是利用能量密度很高的激光束、电子束或离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称。其中电子束加工技术改变了原有的设计思想,可将原有的`高精度复杂难加工型面或无法加工的大型整体零件分成若干个易加工的单元,精加工和热处理以后,用电子束将其焊接成整体零件。
(四)物料切蚀加工
物料切蚀加工包括超声波加工与水喷射加工、磨料喷射加工、磨料流动加工。是指利用流体、磨料,流体与磨料的混合液等动能,去冲击、抛磨、浸蚀工件被加工部位而实现去除工件材料的方法。
(五)复合加工
复合加工是指用多种能源组合进行材料去除的工艺方法,大多是在机械加工的同时应用流体力学、化学、光学、电磁学和声波等能源进行综合加工,这些加工方法能够提高加工效率或获得很高的尺寸精度、形状精度和完整的表面。
四、特种加工技术的发展趋势
(一)采用自动化技术充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,建立综合参数自适应系统、数据库等,进而建立特种加工的cAD/cAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势。
(二)向工程化和产业化方向发展不断改进、提高高能束源品质,对大功率、高可靠性、多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点发展方向。
(三)着力开展精密化研究高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展,正向亚微米级和纳米级迈进,对产品零件的精度与表面粗糙度提出更严格的要求。
(四)污染问题是影Ⅱ自和限制某些特种加工应用、发展的严重障碍,加工过程中产生的废渣、废气如果排放不当,会造成环境污染,影响工人健康。必须花大力气处理并利用废气、废渣、废液,向“绿色”加工的方向发展。
五、结束语
现代特种加工技术主要是伴着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料的额出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,已成为航空航天、汽车、仪器仪表、微型机械、轻工、模具等行业的支撑技术和关键技术。
随着科学技术和现代工业的发展,特种加工技术必将不断完善和迅速发展,反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展,并发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]刘振辉,杨嘉楷.特种加工[M].重庆:重庆大学出版社,2000.
[2]刘晋春,赵家齐,赵万生.特种加工[M].北京:机械工业出版社,.
[3]孔庆华.特种加工[M].上海:同济大学出版社,.
[4]白基成,郭永丰,刘晋春.特种加工技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,.
7.特种加工技术与装备简介 篇七
一、课程定位
特种加工技术课程是械工程高等院校机械类的一门主干专业课程之一, 是机械加工工艺的补充和延伸, 在教学过程中应综合运用先修课程中所学的有关知识和技能, 结合实践教学环节, 进行基本训练。该课程的定位和目标是使学生掌握特种加工的基本原理和工艺规律、加工工艺、工艺编程方法与操作的, 适应当今社会制造业发展的需求, 以数字化信息化技术推动下的机电制造业技能型并具有一定开发能力的技术人才。
二、教学体系建设
特种加工技术课程的特点主要是多学科交叉、知识面宽并且跨度大, 其课程体系建设的重点突出在理论知识与实践应用的结合, 培养和提高学生的理论水平和应用能力。主要从以下几个方面构建课程体系。
1. 理论为依据, 以工程应用为背景, 加强理论与实际的结合, 培养学生的工程意识和实践能力。
2. 强化实验教学, 提高学生的动手实践能力。
3. 结合实习环节, 扩宽学生视野。
4. 毕业设计环节融入特种加工方面的研究和设计。
三、特种加工实验教学改革实践
为了实现高校的人才培养目标, 坚持“以应用为目的, 以必需, 够用为度”的教学改革思想, 坚持就业为导向, 采用“认识—理论—实践”的教学方法, 加强种加工的实践环节, 注重实践能力和创新能力的培养。在修订特种加工实验教学大纲时, 使实验教学能更好的利用实验室, 加强学生的创新能力, 修订后的实验教学人纲, 减少了原本的理论学时, 增加了实验学时, 使学生全面了解和掌握所学知识, 形成自身特色, 提高学生分析问题和解决问题的职业能力。
四、教学改革实践效果评价
1. 激发了学生的学习兴趣和积极性。
教学改革中, 应加强对学生职业能力的培养, 强化案例教学或项目教学, 注重以任务引领案例或项目作业来诱发学生兴趣, 使学生在案例分析或完成项目过程中掌握对机床的操作, 其次应以学生为本, 注重“教”与“学”的互动。通过选用典型活动项目, 由教师提出要求或示范, 组织学生进行活动, 让学生在活动中增强职业意识, 掌握本课程的职业能力, 最后可以积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、各大网站等网络资源, 使教学内容从单一化向多元化转变, 使学生知识和能力的拓展成为可能, 从而调动学生强烈的学习欲望, 激发动机和兴趣, 从而提高学生的学习积极性。
2. 培养了学生的动手能力。
理论结合实践, 组织学生完成具体的加工任务, 在行动中手脑并用, 做学结合, 使学生深受启发。在教学中采用项目教学法, 让学生相对独立的完成一个项目, 由学生自己完成信息的收集, 方案的设计, 通过该项目的进行, 使学生了解并掌握整个过程的基本要求, 做到一体化的教学过程。从而培训学生的动手能力, 最终满足社会需要。
3. 推动了教学水平的提高。
多媒体教学改变了传统教学中的单一形式, 增加案例解析, 处理好学生难以理解的抽象内容, 利用现代信息技术开发录像带、视听光盘等多媒体课件, 通过搭建起多维、动态、活跃、自主的课程训练平台, 使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。课堂教学中, 采用课堂实物演示与实验等, 强调课堂教学效果的突破与创新, 通过图片和视频, 使学生自己来总结加工方法的原理及特点, 并利用软件进行模拟加工, 使学生对编程, 操作有了更进一步的理解, 为实际的操作奠定了基础。并注重仿真软件的开发利用, 让学生在网络实习平台中, 独立自主的完成课程的学习, 从而推动我国特种加工教学水平的提高。
结语
随着我国机械制造行业与世界各国机械制造体系接轨, 世界化机械制造体系的脚步渐渐提速, 发达国家的先进机械制造技术及设备的大量引进, 将改善我国机械制造技术水平。因此必将在国内机械制造领域中得到高速覆盖。高速切削加工技术的研发与使用必须合成、升华多种学科领域的学术执行系统技术工程, 社会主义市场经济环境的不断创新、改进以及机械制造领域带头人对参与全球化市场同台竞技认识的不断强化, 不仅可促进机械制造领域中的企业转制和产业、产品结构的调节与升华, 同时也为特种加工技术在企业中的推广与应用展现了美好的未来。
参考文献
[1]陈炜.线切割加工编程方法的研究[J].电加工与模具, 1998年04期.
[2]周晓辉.特种加工实习的教学实践[J].浙江科技学院学报, 2003年02期.
[3]储晓猛.杨建新特种加工工程训练改革探索与实践[J].-科技信息, 2009 (34) .
8.分析数控特种加工技术的改进 篇八
【关键词】数控;特种加工;新型能量;技术改进
机械在越来越精密越来越复杂的同时,对其零件加工要求也越来越高,因此,特种加工技术的出现也是应运而生。汽车,飞机上的发动机此类对质量与结构要求极高的部件,使用传统技术已不能满足经济性、技术性要求。特种加工技术是利用非机械能的能量对零件进行结构上的改变,其精度与质量是传统加工技术不能比拟的。目前,现代制造业的生产已然离不开特种加工技术的应用。随着科技的不断发展,对机械零件加工的要求不断提高,促使特种加工技术不断发展,本文针对目前发展状况进行阐述。
1.数控特种加工技术的特点
随着现代制造业的不断发展,特种加工技术的应用范围越来越广。相对于传统加工技术,其特点不尽相同。
(1)相对于传统加工,特种加工可以不受加工材料的局限,不论材料的质地与种类,都能够进行较好的打磨构造。
(2)能够细微控制被加工面的微观不平度,对其表面质量与整体质量都有较好的把握。
(3)加工方法易于结合,能够将不同的加工技术结合加工。
2.数控特种加工技术种类
数控特种加工技术经过70余年的发展,其技术成熟,技术形式多样,至今人类所掌握的加工方法已有几十种,并且还在高速发展中。目前广为人知的加工技术大概有电火花加工、化学加工、高能束流加工、复合加工等,以下介绍机械行业中较为常见的几种技术特种加工技术工作原理。
2.1电火花加工技术
人类发明的第一种数控特种加工技术就是电火花技术(EDM),其原理是利用电压或电流在工具电极与工件电极之间产生出电能脉冲,这种电能脉冲产生出的能量具有温度极高,持续时间极短的特性,其高温能够融化甚至气化熔点很高的物体,因此能够对加工零件进行精密切割。
2.2激光加工
激光加工是高能束流加工中的一种形式,从激光被人们称为“最快的刀、最准的尺”中便能看出激光的特性。激光加以数控技术,其精确度是目前最高的。但由于其制造工艺困难,在我国技术还不够成熟,没有普及应用。
2.3化学加工
化学加工(chemical)是利用腐蚀液体如酸、碱等对加工零件进行加工。在需要改变零件结构时,将不需改变的部位用保护材料进行覆盖便能进行。由于化学加工完全不同于物理性质的加工,不对加工表面施加任何物理力量,能够有效避免在加工过程中对物件结构的破坏。
由于文章篇幅有限,只对这几种常用的加工技术原理进行初步了解。
3.浅议数控特种加工技术的改进
因为目前特种加工行业最为普及与实用的加工技术是EDM电火花加工技术,因此,本文主要讨论对此加工方法的技术改进。
3.1电火花技术的改进
电火花技术的改进应该继续对其精度、智能化与生产效率这三个方面进行改进。
3.1.1精度方面的改进
电火花加工技术作为特种加工技术中最为普遍最为常见的一種,在对其效率进行要求的同时,还需要对其精度的提升重点关注。国外有关部门对其精度的提升做了专门的实验,发现影响电火花加工的因素主要有:脉冲间隙不稳定;工具电极损耗;温度控制导致的结构变形与工件定位误差这四个方面。其中脉冲的间隙与工具电极损耗这两点对精度影响最为严重,而这两个缺陷的改进不能够以提升硬件质量来弥补,要想对脉冲的间隙进行最优控制,需要对数控软件进行提升,以优化脉冲间隙。如果数控软件能够极为精准地控制脉冲间隙,那么便能有效地提高精度。因此,在电火花加工技术方面,改进软件来获得精度的提高不失为一个好办法。
3.1.2智能化方面的改进
目前的电火花加工技术难以实现全自动化,需要依靠专业人员对其进行操作。在实现其智能化、无人化的道路上,普通编程算法难以胜任,而基于模糊数学理论上的模糊控制技术对提高其智能的作用较好,因此,提升电火花技术智能化的主要方法是研究模糊控制技术。
3.1.3加工效率的改进
电火花加工效率的快慢,与其工作液的质量有着密不可分的关系。目前电火花加工主要应用的工作液是水基工作液,改进水基工作液能够极大提升加工效率,缩短加工时间。目前,世界上多个特种加工设备制造行业中相继研发新型的工作液如雾化工作液、低温工作液等,如果能够普及这些新型工作液,目前的电火花加工技术至少能够提升200%-300%的工作效率。因此,想要提升其加工效率,改进工作液是一个良好的途径。
3.1.4组合加工
现有的组合加工方式是用传统加工方式中的切削加工与EDM加工方式组合搭配进行,使用组合加工能够有效提升零件质量与加工效率。目前已有多所数控特种加工机床生产厂家推出组合加工机床。
组合加工反馈效果良好,其趋势已在向超声波加工、电火花加工、化学加工等多种方法互相配合,由两种组合方法逐渐在向多种组合方法组合,一旦能有进行有效结合,能够使EDM加工方法有极强的适应性与多动能性,甚至能够将零件加工在组合机床上生成一条流水线,直接产出成品零件。
3.2电火花线切割加工技术的改进
电火花线切割加工技术(WEDM)是电火花加工技术的一种延展,它是改变脉冲间隙,使脉冲间隙极小以至于成为电极丝,利用电极丝来切割打磨金属。
3.2.1加工面平整度的改进
在WEDM机床上应用频率高的AC电源,使电势能均匀分布,采用隔离变压器,防止脉冲散失。
3.2.2电极丝的改进
电极丝与WEDM机床的工作效率与水平有着极大关系。目前,大多WEDM机床上应用黄铜丝,而欧美国家在多年前便抛弃了黄铜丝使用镀锌电极丝。镀锌电极丝较黄铜丝能够提升WEDM一半左右的效率,虽然镀锌电极丝价格方面稍贵,但其收益远高于成本,因此,在普及镀锌电极丝的同时,业内人士应着力与电极丝的研发,制造出质地坚韧、导电效果好而又成本不高的电极丝。
4.结束语
数控特种加工技术是人类智慧的结晶,它涵盖了电子、信息、能量运用、计算机等多种高端技术,正处于高速发展阶段。特种加工更加精确化、智能化与其适应性是目前数控特种加工需要不断改进的方向。随着科技的发展,数控特种加工行业的技术进步是必然的,而特种加工技术的发展又会带动现代制造业的发展,在社会进步中发挥越来越大的作用。 [科]
【参考文献】
[1]史毅,彭实名.数控特种加工方法浅析[J].价值工程,2012(10).
[2]张亮亮,陈亮.特种加工与机械制造工艺技术变革探讨[J].中国机械工程,2009(11).
[3]刘敏.浅析特种加工与机械制造工艺技术的变革[J].中国外资(上半月),2013(07).
9.特种加工技术与装备简介 篇九
企业简介
山东卫富特种汽车技术有限公司是南京专用车集团南京卫富特种汽车有限公司与山东华网智能科技有限公司合资合作成立的专业的车载电子集成的高科技公司,是目前国内最专业的车载电子集成基地和车载电子配套装备生产基地之一。
公司坐落在美丽富饶的东营经济技术开发区。山东卫富公司的成立和发展得到了东营市和开发区各级领导的关怀和关心,公司的主营业务符合国家十二五产业规划,是高效节能和高科技集成产业的典型案例。尽览万里黄河奔流入海旷世奇观,触摸地下石油腾空出世千古脉动,聆听云中天鹅相依相恋神情呢喃,感受黄河水城经济起飞时代节奏。在国家黄蓝经济交汇的东营经济技术开发区,山东卫富一定能创造一个辉煌的明天。
山东卫富公司专业技术成熟、配套装备精良、综合性能卓越。可为社会各界、各行各业提供全方位的特种汽车和配套车载电子装备产品和技术服务。
目前,公司研发生产和代理销售的各类车型有:应急防暴、抢险、指挥、通讯、执法等专用汽车。包括:公安武警防暴车、应急指挥车、刑事勘查车、治安巡逻车、防空指挥车、应急通讯车、环保执法车、气象监测车、防弹运钞车、法院囚车、法院注射行刑车、警犬车、军事指挥车、装甲车、水陆两栖滩涂车、电视转播车、X光机流动体检车、移动式车辆检测车、公路限载限速车、工程抢险车、高级救护车、公路养护车、高空作业车、清障车、罐式车、洒水车、消防车、采血车、路演车、广告宣传车、移动通讯车、电信服务车、流动营业车、联通服务车、食品检测车、应急电源车等等。产品和服务涵盖公检法司、军队、武警、人防、气象、水利、水文、城管、环保、金融、通讯、邮政、广播电视、医疗卫 1
生、电力电信、广告宣传、地质勘察、油田作业等各行各业。
公司研发生产和代理销售的的车载电子产品有:专用车辆配套的移动通讯系统、车载应急网络通信系统、移动视频监控系统、车载电视电话会议系统、车载卫星地面站系统、GPS系统、3G无线传输系统、北斗卫星通信导航系统、单兵系统、强声广播系统、强力电磁波驱赶系统、移动生命信息探测系统等等各类高科技产品和服务。
山东卫富特种汽车技术公司高度重视产品质量,工艺装置先进,检测手段完备,确保每一件产品均为合格精品。公司与国内清华大学、武汉工业大学、国家自动化研究所、总装备部研究所、公安部一所等权威机构有着广泛的专业技术合作。公司已通过多项国家和国际级的质量体系认证:如GJB9001A-200国军标质量管理体系;ISO9001:2000质量管理体系;国家强制性产品认证(3C)认证等等。公司先后投资引进了高水准的整车检测线、数控组合机床、进口激光切割机、高低温喷漆烤漆房、淋雨试验场等设施,确保工艺配置先进,检测手段完备。公司所有产品全部达到了国三排放标准,全面落实了节能环保新战略,保持了稳定的可持续发展。至今,公司已累计生产销售各种专用车辆和配套电子装备五万多台套。
山东卫富特种汽车技术公司坚持“团结、创新、诚信、敬业”的企业发展宗旨,不断开拓进取,稳健发展。竭诚欢迎国内外各行各业朋友牵手山东卫富,合作共赢,共同发展,共创辉煌。
山东卫富特种汽车技术有限公司
总部地址:山东省东营市(开发区)南一路228号
工厂地址:东营市(开发区)莒州路北首
联系电话:(0546)77681108203110
全国免费咨询电话:400-6578-110
10.特种加工技术与装备简介 篇十
但是在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单件与小批生产的零件约占机械加工总量的百分之八十以上。
P2 数控系统经历了采用电子管、晶体管、集成电路;计算技数控(CNC)
计算机数控系统的优点
1柔性好2功能强3可靠性高4易于实现机电一体化5经济性好 数控系统和数控机床的发展
1高速、高精度化2提高数控系统的可靠性(提高数控系统的可靠性,可大大降低数控机床的故障率。新型数控系统大量使用大规模和超大规模的集成电路。
P3 柔性制造单元FMC、柔性制造系统FMS
P4 所谓柔性是指------几种不同的工件
P7 数控机床的优点:1对加工对象改型的适应性---------6有利于生产管理的现代化
P9 数控机床的组成:程序载体-------机床机械部分构成数控机床工作原理1----6
P12 数控机床的分类(一二三,以及下面的小点)
P17 第一段
P32 第三段以及第四段第一句
P37 第二段 第三段(调速范围----------可频繁的停及换向)
P37 第一段
P58 开环闭环以及数控机床对检测的要求1-----4
P58 表格
P62 第一句
P74 1234
P75 数控机床的总体布局 12345678910
P88对主传系统的要求12345调速方法1234
P133 机床导轨的作用是起导向与支承作用,导轨的基本作用12345P134导轨的基本类型
P139 数控机床对刀具的要求123456789
(经济性与切削性的可预测性)
P146 涂层刀具是在----------难容金属化合物而获得。
P152 自动换刀装置主要有转塔式自动换刀和刀库式自动换刀;转塔式又分为回转刀架式和转塔头式。
P165 数控夹具的要求1234 数控加工工艺的概念(第一段)数控加工工艺的主要内容12345678
11.特种加工技术与装备简介 篇十一
1 品种简介
1.1 抚豆17号
该品种由抚顺市农业科学研究院大豆研究所选育 (母本为84-47, 父本为东京一号) , 2007年通过辽宁省品种审定委员会审定并命名, 编号为辽审豆200791。
1.1.1 品种特性。
生育期为120 d, 属中早熟品种。有限结荚习性, 株型收敛, 平均株高78.10 cm, 主茎节数15.7个, 分枝2.6个, 叶椭圆, 白花, 灰色茸毛, 籽粒较圆, 种皮黄色, 略有光泽, 黄脐, 百粒重达18.4 g。试验结果显示;籽粒的完整率为92.1%, 虫食率为4.3%, 褐斑率为0.4%, 紫斑率为0.6%, 霜霉率为0.1%, 未成熟率为1.2%。品质特性表现为粗蛋白质达36.74%, 粗脂肪达25.05%。抗病鉴定结果为抗大豆花叶病毒株系。
1.1.2 产量。
2005—2006年在辽宁省开展区试试验, 平均产量3 070.95 kg/hm2, 较开育11 (对照) 增产8.5%。2006年的平均产量为3 212.55 kg/hm2, 较开育11 (对照) 增产10.72%。
1.1.3 栽培要点。
该品种适宜于中等以上肥力的土地种植, 适宜密度为22.5万株/hm2。8月上旬应及时防治大豆食心虫[1]。
1.1.4 适宜地区。
抚豆17适宜在辽宁省东部、北部及吉林省、黑龙江省的早熟地区种植。
1.2 抚豆18号
该品种为抚顺市农业科学研究院大豆研究所选育, 母本为82-47, 父本为东京一号, 2008年通过省品审会审定并命名, 编号为辽审豆20090198。
1.2.1 品种特性。
该品种的生育期为124 d, 属中早熟品种。亚有限结荚习性, 株型收敛, 平均株高为88.5 cm, 主茎节数为16.9个, 分枝数0.65个, 叶椭圆, 花呈紫色, 灰毛, 籽粒圆形, 种皮呈黄色, 略有光泽, 黄脐。百粒重为18.4 g。籽粒完整率为94.3%, 虫食率为2.65%, 褐斑率为0.65%, 紫斑率为0.15%, 霜霉率为0.15%, 未成熟粒率1.0%。品质检验结果表明含粗蛋白质39.33%, 含粗脂肪21.79%。抗病鉴定结果为抗大豆花叶病毒株系[2,3]。
1.2.2 产量。
2006—2007年在辽宁省开展区试试验。结果显示, 平均产量为2 914.65 kg/hm2, 较开育11 (对照) 增产11.73%。2007年平均产量为2 976.3 kg/hm2, 较开育11 (对照) 减产11.11%。
1.2.3 栽培要点。
建议在中等以上肥力的土地种植。适宜密度为19.5万株/hm2。
1.2.4 适宜地区。
适宜在辽宁省无霜期125 d以上、有效积温在2 600℃以上的地区种植。
1.3 抚鲜3号
抚顺市农业科学研究院于2001年9月从台湾75鲜食大豆种生产田中选出的变异单株经系统选育而成, 2007年11月14日中华人民共和国农业部第928号公告抚鲜3号通过国家级审定, 审定编号为:国审豆2007021。
1.3.1 特征特性。
该品种的生育期平均为88 d, 株高为32.4 cm, 主茎节数为8.4个, 分枝数1.9个, 单株荚数20.5个, 单株鲜荚重39.0 g, 百粒鲜重63.9 g。花呈白色, 灰毛, 种皮为绿色。感观品质鉴定属香甜柔糯型。每500 g标准荚数为191个, 两粒荚长×宽为5.20 cm×1.33 cm, 标准荚率70.32%。接种鉴定, 中抗SMVSC3株系, 中感SC7株系。
1.3.2 产量。
2005年参加国家鲜食大豆春播组区域试验, 鲜荚的平均产量达11.784 t/hm2, 比对照品种AGS292增产13.6%, 增产达极显著水平, 居参试品种首位。2006年参加国家鲜食大豆春播组区域试验, 鲜荚平均产量达12.257 t/hm2, 居参试品种首位, 较对照增产15.8%, 增产效果极显著。
1.3.3 栽培要点。
该品种适宜于长江流域及南方各省播种, 一般在2月上旬播种进行保护地栽培, 3—4月进行露地栽培。适宜密度为30.0万~37.5万株/hm2。
2 良种繁育技术
2.1 种子处理
对通过提纯复壮的种子进行净度检验、发芽率试验后方可使用, 选用粒大、饱满、无病虫口的种子, 去除病斑粒、虫食粒、破损粒及杂质, 确保种子纯度98%以上、净度98%以上、发芽率90%以上。
2.2 繁种田选择
应选择集中连片、土壤肥力均衡、有机质含量高、无连作、光照充足的平地或缓坡地作繁种田, 避免黏土地、涝洼地等。
2.3 播种
播前用种子包衣剂对种子进行包衣, 以防治孢囊线虫、根腐病等地下病虫害, 也可用多菌灵等进行拌种预防根腐病。在北方一般采用起垄播种方式, 结合土壤情况合理施肥, 施二铵150~225 kg/hm2、钾肥150 kg/hm2, 有条件的地方施农家肥7.5~15.0 t/hm2, 深翻起垄。根据品种不同, 用种量为45~75 kg/hm2[4]。
2.4 田间管理
主要包括化学除草、中耕管理、叶面喷肥、病虫害防治、拨除杂株、病虫害防治等。播种后及时喷施化学除草药, 为了确保防治杂草效果, 最好在阴雨天进行;及时间苗和拔净田间大草, 留苗量为19.5万~22.5万株/hm2;当进入结荚鼓粒期时, 为了保证养分的需求, 最好用0.5%磷酸二氢钾进行叶面喷肥;随时观察繁种田病虫害情况, 注意防治蚜虫、大豆食心虫等;在整个生育期间, 定期进行田检, 根据形态性状, 在苗期、花期、成熟期, 拔除病株、杂株, 确保种子纯度。
2.5 收获与储藏
大豆成熟后, 适时收割, 同一个品种要单独脱粒、晾晒、清选等, 既要避免因机械混杂而降低种子纯度, 同时防止水分过高受冻而降低种子发芽率。一般要求良种种子纯度不低于98.0%, 所有大豆种子的发芽率不低于85%, 净度不低于98.0%, 水分不高于12.0%。
将精选符合要求的合格种子定量进行装袋并在低温条件下储藏。应使用定制的种子专用包装袋, 贴好标签, 注明品种后入库储藏。库房应达到通风、干燥等条件, 保证种子质量。
参考文献
[1]龚振平.大豆优质高效生产技术[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 2003.
[2]薛香, 郜庆炉.美国菜用大豆品种主要农艺性状比较[J].河南农业科技, 2011 (7) :64-66.
[3]穆金花, 原显东, 牛春雨, 等.高油大豆品种对比试验[J].内蒙古农业科技, 2004 (S2) :42-43.
12.特种加工技术与装备简介 篇十二
21世纪的多元化社会对高等教育人才培养提出了新的要求, 不仅要培养学术精英, 还要着重培养适应多元化社会需求的应用型人才和技能型人才。应用型院校把培养基础比较扎实、知识面比较宽、综合素质好, 并可服务于生产管理一线的实践技术能力较强的高级技术人才作为人才培养的主要目标[1,2]。应用型教育在于通才教育, 有别于重点院校的专业教育, 因此在课程教学过程中应增强应用性知识和实践技术教学比例, 适当减弱理论性较强内容的教学比例。
特种加工 (即非传统加工) , 是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能量来源进行加工的非传统加工方法[3]。随着新材料、新结构的不断出现, 特种加工技术在航空、航天、电子、汽车等领域得广泛应用。特种加工技术课程是机械设计制造及其自动化、机械制造与自动化、数控技术和模具制造等专业的必修课。
我国的特种加工技术起步比较早, 国内高校最早开设 (1963年) 特种加工课程和实验的是哈尔滨工业大学[4]。该课程传统教学方法是以课堂讲解为主, 多媒体课件为辅, 一般总课时在40学时左右, 实验学时4学时, 占总课时的1/10, 这对于应用型人才培养而言, 理论教学内容较多, 实践技术教学较少, 理论课程内容通常较抽象、复杂, 学生学起来较吃力, 感觉枯燥, 提不起学习兴趣, 以致总体教学效果较差。为此, 作者通过对特种加工技术在工业中应用现状及同类高校该课程设置情况进行调研, 结合学校培养目标、教学条件、实验设备等情况, 认真总结, 在教学中采取一些改革措施, 旨为提高学生学习的积极性, 增强学生的实践应用能力。
1 教学目标的改革
基于应用型人才培养目标, 提出特种加工技术课程的教学目标。通过理论知识学习, 对常用特种加工技术 (如电火花成型加工、电火花线切割加工、激光加工和超声加工) , 学生能根据所给加工零件的要求, 制定加工工艺, 编制相应加工程序, 并会操作机床加工零件。对其他特种加工方法, 要求了解其基本原理、主要特点及应用范围。通过本课程的实践技能教学, 使学生巩固和验证所学理论知识, 培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力、实践操作能力, 使学生受到实验技能的基本训练, 掌握科学的研究方法, 养成实事求是的科学态度;同时要求学生达到严格遵守操作规程、爱护设备、保持工作环境整洁、具备团结协作的团队精神等职业素质目标。
2 教学内容的优化
目前, 特种加工有电火花加工、电解加工、电化学加工、激光加工、超声加工等十余种方法本课程主要采用模块教学, 根据加工方法所采用的能量方式进行分类教学, 具体为表1所示。
3 教学方法的改进
3.1 多媒体辅助教学
由于特种加工技术的迅速发展, 加工方法越来越多, 所利用的能源方式涉及范围越来越广, 学生所见有限, 若只用语言进行描述, 学生无法从直观上认识所讲授的加工方法, 会逐渐淡化学习兴趣。为解决这一问题, 课堂教学采用多媒体辅助教学的方式。利用现代发达的网络, 教师在课前搜集与课程有关的设备图片、借鉴或制作加工动画、视频, 丰富课堂教学内容, 尽可能提高学生课堂上的感性认识。对于课程中简单的加工原理动画, 交由班级计算机应用能力较强的学生课余来完成。在课堂教学中, 适当阐述某加工方法的研究现状, 如介绍虚拟制造技术在电火花加工中的研究现状, 同时利用学校已有的中文数据库, 告诉学生学术论文的检索方法, 提高学生查阅文献资料的能力。
3.2 合作学习
20世纪70年代, 美国Robert E.slavin提出了学习小组的概念, 1983年将其命名为合作学习, 即学生以小组为单位, 成员之间互相帮助, 共同学习教学内容的教学方法[2]。本课程学期初学生以自由结合的形式, 组成每组5-10人学习小组, 每个小组由组长负责日常学习。平时作业老师以题库形式分发给组长, 每个小组选择其中的1-3题协作完成。这种教学方法的良好效果学生参与讲课中体现最为充分。
3.3 学生参与讲课
学生参与教学过程可以增强学生的学习主动性, 同时提高学生的综合素质和能力。在教学学时进行到2/3时可以选择1-3次课由学生来讲, 以小组为单位, 提前布置讲课内容, 小组成员可以分工协作查阅文献、搜集相关视频、制作课件、选择教学手段和设计讲课方式, 并推选出主讲人员。主讲学生作为教师讲课后, 留有一定时间让其他学生补充提问和讨论, 最后老师进行总结。两个学期的实践结果表明, 该教学方式不仅加强了学生对此次教学内容的认识, 而且增强了学生的自主学习能力、总结能力和表达能力, 同时强化了办公软件的应用能力。
3.4 组织学生参观学习
为了解决因教学设备种类少而影响课程实践环节的教学效果问题, 教研组一方面建议学校投资购置一批设备, 另一方面鉴于学校所在城市每年都会举办工业装备类的机床展, 借此机会组织学生分批到现场进行参观学习, 结合课堂所讲授的理论知识, 让学生参观前做一定的功课, 带着问题进会场, 并在参观后提交报告。教研组组织机制专业部分学生参观了第六届 (2011年) 至第八届 (2013年) 中国郑州工业装备博览会, 此次会展共设立机床及工模具展、焊接切割与激光技术设备展、涂装电镀及表面处理展等四大主题展区, 汇聚了400多家企业, 集中展示各类机床、加工中心、切割机、激光设备、涂装设备、无气喷涂机、电镀剂、表面处理设备和材料、电镀设备等具有高、精、尖的设备与产品[5]。学生亲临现场观看机床加工过程, 并通过与现场工作人员的沟通, 增强了对相关理论知识的理解, 尤其是看到激光技术设备的切割过程, 对激光切割速度快、割缝窄、无刀具磨损等特点有了更为直观的认识。这种走出校园利用社会资源的教学方式, 不仅得到学校的大力支持, 而且深受学生的欢迎。学生参观学习收获颇丰, 总体教学效果良好。
4 考核方式的改革
考核是检验学生对知识掌握和理解程度的主要手段, 也是检验教师工作效果的有效途径。表2为本课程考核方式的变化。主要尝试采用提高平时成绩的方式进行改革, 由原来的20分增加到25分, 期中测试 (以理论知识测试和实践操作加工零件进行考核) 占15分。通过期中测试, 教师可以了解学生的薄弱环节, 从而在教学过程中予以加强, 对教和学两个方面都起到促进作用。同时提高实验成绩的比例, 有原来占总成绩的8%提高到10%, 以此引起学生对实验的重视。
摘要:本文分析了应用型人才培养的特点, 通过对《特种加工技术》课程在应用型人才培养教学过程中出现的问题进行分析总结, 在教学目标、教学内容、教学方法及考核方式方面提出改革措施, 探索出适合应用型人才培养的特种加工技术课程教学模式, 旨在提高《特种加工技术》课程在应用型人才培养中的教学效果。
关键词:应用型人才培养,特种加工,教学改革
参考文献
[1]唐景莉, 董少校.应用型本科院校错位竞争求突围[N].中国教育报, 2011-11-01.
[2]陈鹏勇.创新实践教学模式培养高素质创新人才[J].中国大学教学:2010 (5) :83-85.
[3]张建华, 盖玉先, 刘军营.等编著.精密与特种加工技术[M].北京:机械工业出版社, 2011.1-3.
[4]白基成, 郭永丰, 刘晋春.编著.特种加工技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2006.2.
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