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關(guān)鍵詞:采礦技術(shù);煤礦機(jī)械;設(shè)備改造;設(shè)備管理
中圖分類號(hào):TD40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)25-0051-02
煤炭作為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力,為人民的生產(chǎn)生活提供了能源支持,也成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一,并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的推進(jìn),人們對(duì)能源的需求量越來越大,作為最重要的能源,煤炭的需求量也日趨增大,對(duì)煤炭開采和生產(chǎn)的技術(shù)要求也越來越高。而煤炭開采過程中的機(jī)械設(shè)備是決定煤礦開采效率和開采效果的重要因素。對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行改造的目的是為了提高煤礦機(jī)械的安全性能、生產(chǎn)效率和適應(yīng)市場(chǎng)的需求和煤礦實(shí)際生產(chǎn)的需求。例如當(dāng)前煤礦支架的制造廠家如百花齊放,競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,要想取得產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),占據(jù)市場(chǎng)份額,就必須對(duì)產(chǎn)品從安全性、穩(wěn)定性、性價(jià)比等各個(gè)方面進(jìn)行改造,提高產(chǎn)品的各項(xiàng)性能才能取得客戶的信賴。例如一些支架生產(chǎn)廠家通過改造液壓支架的靈活性和準(zhǔn)確程度,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,使煤礦企業(yè)主或管理者更傾向于采購(gòu)新型經(jīng)過改造后的支架。
1 煤礦機(jī)械的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)許多煤炭企業(yè)的機(jī)電設(shè)備都是20世紀(jì)七八十年代的產(chǎn)品,這些設(shè)備有的已經(jīng)超出了它的使用壽命,但有的企業(yè)為了節(jié)省費(fèi)用,只能讓設(shè)備超期服役,設(shè)備上的許多安全部件已經(jīng)老化失效,極有可能給安全生產(chǎn)埋下禍根。國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落后,強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的普及實(shí)施不夠,我國(guó)許多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范不能及時(shí)更新,導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)制造、安裝和使用中都缺少全面的安全保護(hù)。總體上講,我國(guó)煤炭裝備比較落后,機(jī)械化程度較低、自動(dòng)化程度低,大型成套設(shè)備在我國(guó)煤礦企業(yè)中應(yīng)用較少。尤其是中小型煤礦由于企業(yè)自身運(yùn)營(yíng)成本和自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力的限制,難以及時(shí)更新機(jī)械設(shè)備,導(dǎo)致設(shè)備老化嚴(yán)重,許多設(shè)備超期服役,而且由于維修、保養(yǎng)不到位,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障頻發(fā),甚至不斷發(fā)生安全事故。在此情況下,我國(guó)煤炭開采的效率很低,大量?jī)?yōu)質(zhì)煤礦資源浪費(fèi)嚴(yán)重,制約了我國(guó)產(chǎn)能的進(jìn)一步提高。國(guó)外的煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)展歷史悠久,自動(dòng)化、集成化、大型化發(fā)展趨勢(shì)明顯,目前主要有以德國(guó)德伯特、美國(guó)久誼、德國(guó)艾克夫?yàn)榈谝患瘓F(tuán)的采礦設(shè)備制造公司,生產(chǎn)了多種型號(hào)的自動(dòng)化、重型化工業(yè)產(chǎn)品,美國(guó)玖宜為澳大利亞巴塔那煤礦設(shè)計(jì)制作的自動(dòng)割煤機(jī)和自動(dòng)移動(dòng)支架是自動(dòng)化煤礦機(jī)械行業(yè)的極具現(xiàn)代化的工業(yè)產(chǎn)品。
2 我國(guó)煤礦機(jī)械加工改造與發(fā)展
我國(guó)的煤礦企業(yè)隨著多年的發(fā)展,也逐漸形成了區(qū)域性的產(chǎn)業(yè),形成了一些比較具有競(jìng)爭(zhēng)力的集團(tuán)公司,這些大型的煤礦企業(yè)主要以央企、國(guó)企等為主,包括中國(guó)神華集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)、焦煤集團(tuán)等大型集團(tuán)公司。這些集團(tuán)公司財(cái)力雄厚,加上人才較多與國(guó)內(nèi)、國(guó)際大型的煤礦機(jī)械加工制造行業(yè)設(shè)備制造商有密切合作,因此設(shè)備裝備水平相對(duì)較高,但由于體制因素加上管理落后,設(shè)備老化程度嚴(yán)重。而國(guó)內(nèi)的大部分中小型煤礦的裝備水平極低,生產(chǎn)工藝十分落后,許多個(gè)體煤礦和私人煤礦還采取人工的方式開采,這種原始的開采方式不僅效率極低,而且造成了大量的資源浪費(fèi)。
目前,我國(guó)煤礦機(jī)械的產(chǎn)品改造與研發(fā)開始呈現(xiàn)出信息化、數(shù)字化、集成化的現(xiàn)代化趨勢(shì)。數(shù)字化、數(shù)控化作為現(xiàn)代煤礦機(jī)械的核心技術(shù),在新產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的基本構(gòu)思是利用數(shù)字對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種信息,包括圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)、技能等,進(jìn)行定量表達(dá)、存儲(chǔ)、處理和控制,從而實(shí)現(xiàn)以快速市場(chǎng)響應(yīng)和創(chuàng)新開發(fā)為目標(biāo)的全局優(yōu)化運(yùn)算。機(jī)械加工制造中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)已經(jīng)在煤礦機(jī)械加工制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,同時(shí)產(chǎn)品開發(fā)中廣泛應(yīng)用到了數(shù)字建模技術(shù)、仿真模擬和動(dòng)態(tài)分析技術(shù),提高了煤礦機(jī)械改造的效率、降低了改造成本。我國(guó)礦山機(jī)械制造公司對(duì)礦業(yè)機(jī)械中的焊接結(jié)構(gòu)容易變形的問題進(jìn)行了深入研究,解決了采礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)件在焊接后的變形矯正問題。工程師通過在結(jié)構(gòu)件的頂板或底板中采取點(diǎn)狀加熱方式改善了焊接變形的問題,提高了采礦機(jī)械的機(jī)械加工精度,提高了設(shè)備的安全系數(shù)和可靠性。
3 我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備管理
為使煤礦機(jī)電設(shè)備的管理工作由具備專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)的人員擔(dān)任,企業(yè)等設(shè)備歸屬單位應(yīng)當(dāng)加大對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備管理工作人員的人才培養(yǎng)機(jī)制和培養(yǎng)力度,通過多層次的專業(yè)培訓(xùn)使煤礦機(jī)電設(shè)備管理人員的技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)不斷提高,同時(shí)應(yīng)當(dāng)立足企業(yè)內(nèi)部,挑選優(yōu)秀的煤礦機(jī)電設(shè)備管理人才,并加以培養(yǎng),好的煤礦機(jī)電設(shè)備管理人才能使煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)揮最大的功效,同時(shí)能夠減少不必要的能源消耗和浪費(fèi),并延長(zhǎng)煤礦機(jī)電設(shè)備的使用壽命,使設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于良好的狀態(tài)。同時(shí)企業(yè)應(yīng)當(dāng)通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),宣傳設(shè)備的安全操作規(guī)程和設(shè)備維修維護(hù)技巧。提高煤礦機(jī)電設(shè)備維修維護(hù)人員的綜合素養(yǎng)包括提高煤礦機(jī)電設(shè)備管理人員的維修技術(shù)水平、設(shè)備管理理念和設(shè)備維護(hù)的綜合素養(yǎng)。煤礦機(jī)電設(shè)備的技術(shù)性強(qiáng),專業(yè)程度較高,因此煤礦機(jī)電設(shè)備的管理工作必須由具備專業(yè)技術(shù)能力的人員來承擔(dān),煤礦機(jī)電設(shè)備的管理人員必須十分熟悉設(shè)備的功能、特點(diǎn)、保養(yǎng)規(guī)則和存在的缺陷等等技術(shù)要素,煤礦機(jī)電設(shè)備才能發(fā)揮其全部功效,提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和無故障周期,降低煤礦機(jī)電設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,同時(shí)保障使用者的安全和設(shè)備自身安全。
4 結(jié)語(yǔ)
總之,煤礦機(jī)械加工制造行業(yè)應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求不斷改進(jìn)煤礦機(jī)械的安全性能和工作效率。同時(shí)煤礦機(jī)械管理人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)管理、維修、保養(yǎng)煤礦機(jī)械設(shè)備,通過科學(xué)的設(shè)備管理,提高設(shè)備的工作效率,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的潛力。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);內(nèi)容;制造質(zhì)量;控制措施
中圖分類號(hào):TH122;TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)25-0259-01
引言
機(jī)械設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)極大的促進(jìn)了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也對(duì)于合理的掌控其品質(zhì)有非常關(guān)鍵的意義。不過在具體的活動(dòng)中,一些單位等都通常要用目前的標(biāo)準(zhǔn)中所沒有的裝置,而這些裝置目前相關(guān)部門并未有嚴(yán)格的規(guī)定闡述,所以,針對(duì)這種形式,廠家只可以結(jié)合顧客的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造。對(duì)于生產(chǎn)單位來講,因?yàn)楸旧聿痪邆鋵?duì)于此類裝置開展活動(dòng)的設(shè)備,所以,此時(shí)唯一能做的就是結(jié)合目前的裝置開展活動(dòng),進(jìn)而通過手工的方式對(duì)其組裝應(yīng)用。很顯然在此過程中其品質(zhì)必然會(huì)或多或少的存在一些問題。生產(chǎn)單位的生產(chǎn)水平以及工作者的具體素養(yǎng)等對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)有著非常大的關(guān)聯(lián)。所以,要認(rèn)真地做好其品質(zhì)控制活動(dòng),只有認(rèn)真的控制具體的步驟,才可以確保得到的商品合理。
1 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)控制的基本內(nèi)容
現(xiàn)代化機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)不適合再使用以前的機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),需要在之前標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上做出很大的更新,這是必須面臨的形勢(shì)。因?yàn)槲覈?guó)整體生產(chǎn)方式由粗獷開放型轉(zhuǎn)向細(xì)致加工型,朝著現(xiàn)代化方向更進(jìn),機(jī)械設(shè)計(jì)制造也應(yīng)當(dāng)面臨更高的要求,同時(shí)還要體現(xiàn)出環(huán)保理念。因此機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),主要通過兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在機(jī)械設(shè)計(jì)及安全標(biāo)準(zhǔn)方面,樹立機(jī)械設(shè)計(jì)安全理念。首先就是保障設(shè)備安全及其科技先進(jìn)性,使用符合或者過于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備,引入科學(xué)方式進(jìn)行維護(hù),保證其機(jī)械裝備正常服役年限。其次,機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)的原材料必須堅(jiān)固可靠,預(yù)防在運(yùn)行中可能對(duì)工作人員或設(shè)備自身產(chǎn)生傷害,提高機(jī)械設(shè)備的安全性。接著,設(shè)計(jì)師要重視對(duì)機(jī)械安全事故的評(píng)析,對(duì)發(fā)生過的機(jī)械事故案例整合學(xué)習(xí),對(duì)機(jī)械設(shè)備之外的安全問題發(fā)出警示警告,對(duì)操作人員進(jìn)行人性化、安全性提示。最后,機(jī)械設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)以人為本的理念,需要不斷進(jìn)行簡(jiǎn)單化、智能化,避免工作人員在具體操作中出現(xiàn)使用疲勞的現(xiàn)象。
在機(jī)械設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面?,F(xiàn)代企業(yè)設(shè)計(jì)必須具有環(huán)保理念,否則絕對(duì)不會(huì)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展下去,被政府或者其他綠色機(jī)械制造企業(yè)所取締。這也是我國(guó)現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制、資源整合的要求。綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品理念,也是現(xiàn)代化機(jī)械制造應(yīng)當(dāng)貫徹的機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。綠色設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品中分為三大類:(1)資源屬性綠色設(shè)計(jì);(2)生態(tài)環(huán)境屬性綠色設(shè)計(jì);(3)對(duì)人健康影響的基本屬性。綠色設(shè)計(jì)理念,貫穿機(jī)械設(shè)計(jì)的始終,在各個(gè)階段都有不同的綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
在物料準(zhǔn)備階段,機(jī)械設(shè)計(jì)初期就必須體現(xiàn)綠色環(huán)保的觀念。選擇材料時(shí),優(yōu)選無公害、環(huán)境友好、沒有污染、能夠循環(huán)利用的材料。堅(jiān)決抵制高污染原材料的使用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,需要保障設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品使用材料也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出節(jié)約成本特點(diǎn),降低物料使用量。具體的設(shè)計(jì),壓縮機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量體積,極少零部件的使用,以保障質(zhì)量、減少成本的策略實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綠色環(huán)保。在機(jī)械制造階段,減少“三廢”排放,降低操作難度,提高對(duì)資源的利用率。在產(chǎn)品使用階段,通過對(duì)外包裝以及消費(fèi)情況的控制,展現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念。包裝方面除了便于搬運(yùn)拆卸,還應(yīng)減少使用包裝材料,對(duì)消費(fèi)者,也應(yīng)當(dāng)提出環(huán)保使用的建議,在包裝上進(jìn)行重點(diǎn)提醒。
2 機(jī)械制造質(zhì)量控制措施
2.1利用高精度的加工設(shè)備
目前,越來越多加工機(jī)床采用了可靠性比較高的傳感器檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及越來越先進(jìn)的控制結(jié)構(gòu),讓加工的精度有效地提高,并且在加工過程當(dāng)中能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)加工的狀態(tài)并修正和補(bǔ)償誤差。這樣就可以有效地對(duì)零件的質(zhì)量進(jìn)行改善,讓零件的精度提高,讓零件尺寸的分布范圍減少。但由于購(gòu)置這些加工設(shè)備的費(fèi)用非常昂貴,我國(guó)很多企業(yè)還沒有使用這些加工設(shè)備的條件。
2.2工序產(chǎn)品的檢查與控制
在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品制造的過程中,一定要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品的工序的檢查與控制,一般情況下,機(jī)械制造產(chǎn)品的基本工序都是由鑄造、鍛造、加工、焊接、組裝等有效工序組成的,在進(jìn)行機(jī)械制造加工的過程中,一定要對(duì)各項(xiàng)工序的生產(chǎn)要求和質(zhì)量加以控制,保障各項(xiàng)工序都符合機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)要求,在生產(chǎn)前,要對(duì)各項(xiàng)工序的步驟加以核驗(yàn),對(duì)各個(gè)工序的生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行核對(duì),保障生產(chǎn)參數(shù)與實(shí)際的生產(chǎn)需求一致,如果發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決,以免造成嚴(yán)重的后果。
與此同時(shí),在進(jìn)行機(jī)械制造加工的過程中,一定要對(duì)加工過程中的各項(xiàng)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督檢查,檢查機(jī)械加工人員是否按照加工程序進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的加工,是否保障每一項(xiàng)加工工序在合格后才進(jìn)行下一步的工作,尤其是一些重要零部件的生產(chǎn)是否符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和加工需求,在檢查的過程中,要對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行抽檢、復(fù)檢,確保不合格的零部件不能流入到機(jī)械制造過程中,不合格的零件經(jīng)檢修合格后才可使用,要根據(jù)制造單位的需求進(jìn)行整改,這樣才能夠保障機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.3設(shè)備主要部件組裝的精度控制
設(shè)備的組裝的精度一般都是由部件的組裝精度進(jìn)行控制的。部件組裝時(shí)要求零件清洗干凈,配備必要的組裝工具,為了確保部件的組裝精度,甚至還需要組裝的外部環(huán)境也要清潔,有必要時(shí)重要部件組裝還要在恒溫的環(huán)境下進(jìn)行。對(duì)于部件來說,組裝完成之后,要進(jìn)行檢測(cè)。在公司以前的設(shè)備制作中,屏面加工設(shè)備的主軸傳動(dòng)部件、行列式加工設(shè)備的工作臺(tái)、屏封接面加工設(shè)備的主軸和研磨臂等都作為重要部件,對(duì)其組裝精度進(jìn)行檢測(cè)、控制,包括旋轉(zhuǎn)部位的徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)的數(shù)據(jù),工作臺(tái)上的滾輪間距等。
2.4設(shè)備整體組裝的質(zhì)量控制
在完成所有零部件加工后,將各分散的部件進(jìn)行組裝,形成完整的臺(tái)套設(shè)備。但在組裝過程中,組裝的精度是影響設(shè)備質(zhì)量的主要因素,甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備無法正常使用。因此,在組裝設(shè)備零部件時(shí),特別注意清潔零部件的外部雜質(zhì),包括鐵屑、焊渣、粉塵、油漬等。此外,設(shè)備組裝完畢后,應(yīng)當(dāng)對(duì)組裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),確認(rèn)設(shè)備是否符合技術(shù)要求。比如空載試機(jī)、負(fù)載試機(jī)、聯(lián)動(dòng)試機(jī),并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù),確保設(shè)備的良好運(yùn)行。
3 結(jié)語(yǔ)
產(chǎn)品的質(zhì)量控制可以分成三個(gè)部分,分別是產(chǎn)品檢驗(yàn)、制造過程的質(zhì)量控制以及產(chǎn)品工藝的設(shè)計(jì)改進(jìn)。產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作并不能夠讓機(jī)械制造的質(zhì)量得到提升,只能夠發(fā)現(xiàn)不及格的產(chǎn)品;而制造過程的質(zhì)量控制可以讓產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),符合設(shè)計(jì)要求,從而讓使用的要求得到滿足;產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)的改進(jìn)能夠讓機(jī)械制造的缺陷有效的減少,減少對(duì)制造過程中控制盒質(zhì)量監(jiān)測(cè)的依賴。綜上所述,要想讓機(jī)械產(chǎn)品符合使用要求,首先要做好設(shè)計(jì),其次是在制造過程中做好質(zhì)量控制工作,而檢驗(yàn)則是讓產(chǎn)品質(zhì)量得到保證的重要手段。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:超精密加工;微機(jī)械;機(jī)械制造
前言
在工業(yè)繁榮發(fā)展的過程中,工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了一場(chǎng)變革,主要集中在國(guó)防領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及電子領(lǐng)域,這些領(lǐng)域在變革的過程中,對(duì)精密微小零件的要求越來越高,為了充分的滿足要求,在進(jìn)行微小零件加工時(shí),應(yīng)用了微機(jī)械,由此也促使現(xiàn)代裝備加工向著微小化的方向發(fā)展。超精密微機(jī)械制造技術(shù)作為有效的微小零件加工技術(shù),在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1 超精密加工的特點(diǎn)
超精密加工技術(shù)興起于20世紀(jì)60年代,具備非常高的加工精度,隨著超精密加工的發(fā)展,加工尺寸的精度已經(jīng)達(dá)到了納米級(jí)。在超精密加工技術(shù)不斷發(fā)展完善的過程中,具備了越來越多的特點(diǎn),具體說來,主要包含以下幾個(gè)方面:第一,“進(jìn)化”加工原則,“進(jìn)化”加工有兩種方式,一種是直接式,一種是間接式,在直接式進(jìn)化加工中,所使用的設(shè)備及工具精度都比工件的精度低,經(jīng)過相應(yīng)的加工工藝以及特殊工藝裝備處理之后,完成工件的加工,一般來說,單件、小批量工件的生產(chǎn)適合用此種形式的進(jìn)化加工,而在間接式進(jìn)化加工中,在直接式的基礎(chǔ)上進(jìn)行,從而將第二代工作母機(jī)生產(chǎn)出來,之后,工件的加工借助母機(jī)來完成,在批量生產(chǎn)中,此種方式非常適合[1];第二,微量切削機(jī)理,此種切削機(jī)理有別于傳統(tǒng)的切削機(jī)理,在進(jìn)行切削工作時(shí),在晶粒內(nèi)進(jìn)行而且晶粒要比背吃刀量大;第三,廣泛的應(yīng)用新方法,隨著工件加工技術(shù)的發(fā)展以及加工要求的提升,傳統(tǒng)切削和磨削方法的局限性逐漸的顯露出來,其加工精度已經(jīng)達(dá)到了極限,而超精密加工在應(yīng)用了特種加工、復(fù)合加工等新方法之后,超越了精度極限,促使加工精度越來越高;第四,形成綜合制造工藝,工件的加工需要滿足一定的加工要求,基于此,在進(jìn)行加工時(shí),工件的材料、加工方法、設(shè)備、工具、測(cè)試手段等都需要進(jìn)行綜合的考慮,這樣才能保證工件加工的質(zhì)量,由此一來,工件加工的復(fù)雜程度就變得很高,加工難度也比較大,超精密加工技術(shù)中將這些因素綜合起來,形成了綜合制造工藝;第五,與高新技術(shù)產(chǎn)品緊密結(jié)合,超精密加工技術(shù)在加工的過程中,使用的設(shè)備價(jià)格都比較昂貴,因此,基本不會(huì)形成系列,通常是針對(duì)某一個(gè)特定的產(chǎn)品來進(jìn)行設(shè)計(jì),這就需要與高新技術(shù)產(chǎn)品緊密結(jié)合,提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性,保證加工的質(zhì)量與精度;第六,與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系緊密,超精密加工技術(shù)在進(jìn)行加工時(shí),與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合,在控制、檢測(cè)等方面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,減少工作人員的使用,避免了人的因素的影響,提升了加工的質(zhì)量[2];第七,加工與檢測(cè)一體化,在超精密加工中,精密檢測(cè)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),具備關(guān)鍵性的作用,通常來說,在加工的工程中就實(shí)現(xiàn)了精密檢測(cè),提升了加工與檢測(cè)的效率。
2 超精密微機(jī)械制造技術(shù)
2.1 微機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)
對(duì)于超精密微機(jī)械制造技術(shù),國(guó)內(nèi)外都非常重視其發(fā)展,并且在研究的過程中都取得了比較好的成就。在微機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)方面,國(guó)外的各國(guó)中,日本的技術(shù)水平是處于領(lǐng)先水平的,其所研制出來的超高精密微機(jī)械加工機(jī)床,實(shí)現(xiàn)了3D復(fù)雜自由曲面的加工,這樣一來,在超精密微機(jī)械工件切削加工中,面臨的難題便迎刃而解。除日本外,國(guó)外很多國(guó)家的微機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)都已經(jīng)發(fā)展的比較好,比如德國(guó),在微切銑削技術(shù)的研究方面,取得了比較大的進(jìn)展,在淬火鋼、硬鋁材料的微型零件中,就可以利用此種技術(shù)進(jìn)行切削,同時(shí),德國(guó)的研究人員還研制出來微小型的加工系統(tǒng),這樣一來,在進(jìn)行微小零件加工時(shí),大型機(jī)械無法完成的事情就可以利用這個(gè)微小型的加工系統(tǒng)來完成。此外,德國(guó)還對(duì)單個(gè)零件的生產(chǎn)從經(jīng)濟(jì)性及生辰兩個(gè)方面進(jìn)行了研究,從而研制出來小型化設(shè)備,在小批量零件生產(chǎn)中得到了很好地應(yīng)用。
同國(guó)外相比,國(guó)內(nèi)的研究成果比較少,盡管如此,我國(guó)在微機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)方面的研究好是取得了一定的效果。對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究,多是由我國(guó)的大學(xué)來進(jìn)行,研究的主要方向便是微小制造系統(tǒng)以及微小切削技術(shù),現(xiàn)如今,已經(jīng)取得了一定的研究成果。哈爾濱工業(yè)大學(xué)經(jīng)過大量的研究之后,生產(chǎn)出了微小型超精密三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床,在這個(gè)機(jī)床中,采用了直徑比較小的進(jìn)口刀具,實(shí)現(xiàn)了微小切削[3];而在北京理工大學(xué)的研究中,研制出了微小型的車銑加工系統(tǒng),在進(jìn)行微小型零件加工時(shí),所具備的定位精度非常好,已經(jīng)與國(guó)際的水平持平。此外,我國(guó)在進(jìn)行研究的過程中,還開發(fā)出了微摩擦磨損測(cè)試儀,此測(cè)試儀同時(shí)還具備微小型切削功能,經(jīng)過我國(guó)多年的研究,為超精密微機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2 微切削加工技術(shù)
在微切削加工技術(shù)中,不止加工零件、刀具要實(shí)現(xiàn)微小化,整個(gè)加工過程同樣需要實(shí)現(xiàn)微小化,這是微切削加工技術(shù)發(fā)展過程中所必須要解決的一個(gè)問題,基于此,在進(jìn)行研究的過程中,要研究整個(gè)微切削過程,對(duì)微切削機(jī)理進(jìn)行深入的理解并準(zhǔn)確的把握,進(jìn)而有效的將微切削加工的參數(shù)、工藝等確定,提升微切削加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性,最終促使加工出來的工件和工具具備非常高的精度,而且使用壽命也比較長(zhǎng)[4]。實(shí)際上,切削形成的過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,而且具備非線性的特征,通過對(duì)這個(gè)過程科學(xué)的研究,可以有效地提升切削力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。在微切削過程中,具備切削極限,如果切削的深度并未達(dá)到最小的切削極限,那么切削形成就會(huì)比較困難,因此,在切削時(shí),要準(zhǔn)確的確定最小的切削極限。對(duì)于不同的零件材料來說,所具備的最小切削極限是不相同的,為了準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行確定,就需要建立起相應(yīng)的模型,要保證構(gòu)建的模型適應(yīng)每種零件材料。此外,刀具刃口、刀具變形、刀具磨損等因素也會(huì)對(duì)最小切削極限產(chǎn)生影響,在進(jìn)行確定時(shí),還需要綜合考慮這些方面的因素,以便于提升確定的準(zhǔn)確性進(jìn)而有效的提升微切削的有效性,促進(jìn)切削形成。
3 結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的過程中,超精密微機(jī)械制造技術(shù)是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)。對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究,國(guó)內(nèi)外都十分的重視,均已經(jīng)研制出了相應(yīng)的微機(jī)械制造設(shè)備以及微小型加工系統(tǒng),從而很好地完成了微小零件的加工,促進(jìn)了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。我國(guó)與國(guó)外的研究相比,還存在很大一段差距,而這差距也正是未來我國(guó)超精密微機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向,隨著該項(xiàng)加工技術(shù)不斷地發(fā)展完善,其將會(huì)具備非常廣闊的應(yīng)用及發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動(dòng)化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用趨勢(shì)
機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)的支柱性產(chǎn)業(yè),在進(jìn)過幾十年的發(fā)展實(shí)踐中也取得了一定成就。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向,其核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝自動(dòng)化、機(jī)械制造模式智能化。作為一項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)過程,機(jī)械制造企業(yè)在提升制造效率上,必然需要從時(shí)間、成本和技術(shù)創(chuàng)新上來強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械制造創(chuàng)新的核心,迫切需要從自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中,利用人工智能操作來改變傳統(tǒng)機(jī)械制造方式,推進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。
1機(jī)械制造技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)械制造技術(shù)作為綜合性工程學(xué)科之一,主要從產(chǎn)生生產(chǎn)質(zhì)量及效率上來提升制造水平。其特點(diǎn)表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是系統(tǒng)化,從現(xiàn)代機(jī)械制造實(shí)踐中來看,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用,各類技術(shù)在融合過程中提升了自動(dòng)化水平,而系統(tǒng)化成為機(jī)械制造的主要特點(diǎn),也是貫穿整個(gè)現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)踐的基本特征;二是綜合化,從機(jī)械制造企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新來看,提升制造生產(chǎn)率是增強(qiáng)企業(yè)綜合效益的有效途徑,無論是在加工技術(shù)、還是市場(chǎng)調(diào)研及售后服務(wù)上,圍繞機(jī)械產(chǎn)品的綜合化發(fā)展方向,體現(xiàn)機(jī)械制造的綜合開發(fā)模式是創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ);三是一體化,所謂一體化,從機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)率的提升上,迫切需要從產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量和加工制造時(shí)間三方面進(jìn)行綜合,突顯成本、質(zhì)量、時(shí)間一體化發(fā)展理念,也只有從三者的科學(xué)融合中來增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。
2自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
自動(dòng)化技術(shù)是基于信息控制技術(shù)的發(fā)展而應(yīng)用于機(jī)械制造中,特別是人工智能操作技術(shù),縮短了生產(chǎn)時(shí)間、降低了人力成本,其發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)在四個(gè)方面。一是信息自動(dòng)化,通過計(jì)算機(jī)技術(shù),依托軟件工程師來構(gòu)建一體化機(jī)械制造自動(dòng)化平臺(tái),能夠從圖形設(shè)計(jì)、輔助制造等方面實(shí)現(xiàn)有效連接,以提升機(jī)械制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),信息化技術(shù)具有控制功能,借助于數(shù)控技術(shù)來完成機(jī)械生產(chǎn)流程的加工、控制,保障生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化;另外,在信息自動(dòng)化還表現(xiàn)在生產(chǎn)制造管理上,通過構(gòu)建信息加工數(shù)據(jù)庫(kù),來完成對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的有效管理,增強(qiáng)機(jī)械制造的自動(dòng)化水平。二是生產(chǎn)自動(dòng)化,機(jī)械制造自動(dòng)化通常從原材料的選擇、加工及生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化中,代替人工方式來完成制造加工任務(wù),在這個(gè)過程中,最大化的降低人工強(qiáng)度,最大化的提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率,特別是在生產(chǎn)自動(dòng)化精度控制上,能夠從生產(chǎn)缺陷及漏洞的防范上,提升加工精度,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。三是機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化,機(jī)械加工中對(duì)各類機(jī)械設(shè)備的使用是完成制造的必要條件,而自動(dòng)化設(shè)備通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的調(diào)試,以滿足機(jī)械加工自動(dòng)化目標(biāo)。如通過參數(shù)優(yōu)化來調(diào)整加工流程,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)檢測(cè)來完成設(shè)備維護(hù);利用自動(dòng)化軟硬件控制單元來保障機(jī)械設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。四是物流自動(dòng)化,物流自動(dòng)化主要從生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化、運(yùn)輸設(shè)備自動(dòng)化及自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)管理軟件設(shè)計(jì)上,針對(duì)機(jī)械制造任務(wù)和工作流程,來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、生產(chǎn)、物流等方面的銜接與配合,降低生產(chǎn)成本。
3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
3.1自動(dòng)化技術(shù)提升了機(jī)械制造的智能化水平
從機(jī)械制造智能化應(yīng)用來看,人工智能、自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)的融合,代表著機(jī)械制造智能化的發(fā)展趨向,而人工智能、電子智能的協(xié)同應(yīng)用,增強(qiáng)了機(jī)械制造自動(dòng)化水平。如各類機(jī)械制造智能程序的開發(fā),都是基于機(jī)械制造現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際,從系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、流程優(yōu)化和判斷中增強(qiáng)智能化。智能化在機(jī)械制造中的滲透,圍繞機(jī)械制造和人工智能的協(xié)同發(fā)展,改變了傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)流程,也從更多的現(xiàn)場(chǎng)模擬中取代了傳統(tǒng)機(jī)械制造過程。如通過對(duì)機(jī)械加工中各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模擬,從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中來優(yōu)化機(jī)械加工方案,實(shí)現(xiàn)制造過程自動(dòng)化。另外,通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,結(jié)合不同機(jī)械制造行業(yè)實(shí)踐,開發(fā)出各類突發(fā)事件的加工優(yōu)化程序,如通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置,來調(diào)整不同加工現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài),以適應(yīng)機(jī)械制造工業(yè)環(huán)境。
3.2自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造過程的虛擬化
以計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)為特征的現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)建模和軟件仿真環(huán)境,并從多種技術(shù)綜合中來虛擬化機(jī)械制造過程。所謂機(jī)械制造虛擬化技術(shù),就是對(duì)多種仿真技術(shù)和真實(shí)制造環(huán)境的模擬,并通過模擬仿真過程來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過程的全程跟蹤,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)械加工中出現(xiàn)的問題,并從虛擬化技術(shù)中來降低開發(fā)成本,縮短機(jī)械制造開發(fā)周期,增強(qiáng)機(jī)械制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3.3自動(dòng)化技術(shù)推進(jìn)了機(jī)械制造集成化發(fā)展
以微電子、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為特征的自動(dòng)化技術(shù),在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展,又促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。如數(shù)控加工技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的出現(xiàn),一方面促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)分工與協(xié)作,另一方面也從不同機(jī)械制造系統(tǒng)開發(fā)中實(shí)現(xiàn)了集成化管理。每一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新都帶來了機(jī)械制造管理模式的轉(zhuǎn)變,在系統(tǒng)理論指導(dǎo)下,圍繞信息技術(shù)來完成和優(yōu)化機(jī)械制造自動(dòng)化管理,特別是從制造過程重組和集約化管理中來實(shí)現(xiàn)制造過程精益管理?,F(xiàn)代信息技術(shù)下的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造集成化管理目標(biāo),特別是企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)要素及企業(yè)資源管理實(shí)際,引入柔性化機(jī)械制造生產(chǎn)管理模式,來降低機(jī)械制造成本,增強(qiáng)機(jī)械制造管理效率,實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。
3.4自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械制造過程柔性化管理
隨著現(xiàn)代控制理論和系統(tǒng)化管理理念在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用,越來越多機(jī)械制造企業(yè)需要從自身機(jī)械加工水平上,增強(qiáng)對(duì)客戶需求的應(yīng)變力,而柔性化自動(dòng)化技術(shù),旨在通過對(duì)客戶需求的反饋分析,從技術(shù)革新上增強(qiáng)企業(yè)對(duì)外部市場(chǎng)的適應(yīng)力,尤其是在機(jī)械制造加工中,利用柔性化自動(dòng)化技術(shù),來優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備配置效率,改善機(jī)械加工協(xié)同關(guān)系,適時(shí)采用新技術(shù)來滿足市場(chǎng)變化需要。機(jī)械制造柔性自動(dòng)化技術(shù),在人機(jī)智能化交互中,根據(jù)柔性生產(chǎn)需求來創(chuàng)建完善的信息管理體系,最大化的發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有資源。在柔性自動(dòng)化機(jī)械制造過程中,普通機(jī)械加工設(shè)備與智能化設(shè)備共同協(xié)作,根據(jù)機(jī)械加工需求在某個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置人為控制,更好促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)適應(yīng)不同市場(chǎng)需求變化;同時(shí),在柔性自動(dòng)化技術(shù)中,借助于柔性加工技術(shù)、柔性制造技術(shù)、柔性管理理念來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械設(shè)備間的協(xié)同銜接,密切各資源條件,最大化的提升機(jī)械制造自動(dòng)化水平。
4結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)制造業(yè)迎來了新的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌期,機(jī)械加工企業(yè)在拓寬市場(chǎng)空間,提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力,更需要從自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中,提升企業(yè)制造集成度和智能化水平,增強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的適應(yīng)力。同時(shí),機(jī)械制造自動(dòng)化作為未來行業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì),必然需要從引進(jìn)技術(shù)人才,優(yōu)化自動(dòng)化流程等方面,保障機(jī)械制造設(shè)備的高可靠性和智能化水平,從產(chǎn)品質(zhì)量、加工工藝、環(huán)境治理上來推進(jìn)機(jī)械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:朱澤琿 單位:湖南瀟湘技師學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]食品機(jī)械;可持續(xù)發(fā)展;綠色設(shè)計(jì);食品安全
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.052
1 食品機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
食品機(jī)械的種類可以分為:糧油加工設(shè)備、果蔬保鮮與加工設(shè)備、畜禽產(chǎn)品加工設(shè)備、水產(chǎn)品加工設(shè)備、方便食品級(jí)加工設(shè)備、飲料加工設(shè)備和食品加工中廢棄物綜合利用設(shè)備等。按照食品加工的單元操作的不同,可以分為:食品輸送機(jī)械、食品清理與分選機(jī)械、食品粉粹機(jī)械、食品混合機(jī)械、食品濃縮機(jī)械、食品干燥機(jī)械、食品殺菌機(jī)械、食品熟化機(jī)械、食品冷凍機(jī)械和食品包裝機(jī)械等。
食品工業(yè)已經(jīng)不可或缺,成為引領(lǐng)制造業(yè)的新方向。食品機(jī)械技術(shù)從生產(chǎn)自動(dòng)化、原料高利用率化、機(jī)械設(shè)備節(jié)能化、食品安全化、高新技術(shù)實(shí)用化、機(jī)械設(shè)備通用化等多方面對(duì)食品機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。我國(guó)的食品機(jī)械不管從內(nèi)部質(zhì)量還是外觀質(zhì)量都落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。原因是采用的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)手段、設(shè)計(jì)方法、制造技術(shù)和檢測(cè)手段落后。原材料、質(zhì)量不穩(wěn)定,直接影響了食品機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量。
2 食品安全對(duì)食品機(jī)械的要求
隨著《食品法》的實(shí)施,食品安全問題作為一個(gè)系統(tǒng)工程,不僅涉及食物本身,而且涉及食品原料、食品工藝、食品生產(chǎn)加工、食品包裝和食品銷售等所有環(huán)節(jié)。
3 現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)可以是應(yīng)用新原理、新思想、新方法開發(fā)創(chuàng)新的機(jī)械,也可以是在原有機(jī)械的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)或作局部改造,從而改變?cè)袡C(jī)械性能。
機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量基本上取決于設(shè)計(jì)質(zhì)量,而制造過程對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量所起的作用是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所規(guī)定的質(zhì)量。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)階段是決定產(chǎn)品好壞的重要環(huán)節(jié)。
在實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力功能的前提下,盡可能做到性能好、效率高、成本低,有一定的可靠性;而且還應(yīng)考慮到操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、造型美觀以及便于運(yùn)輸。
機(jī)械設(shè)計(jì)在現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)中占有重要地位,機(jī)械設(shè)計(jì)的成敗往往成為產(chǎn)品在生產(chǎn)和銷售中是否能夠取得良好效果的決定條件。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂,產(chǎn)品開發(fā)的成敗主要決定于產(chǎn)品設(shè)計(jì),因?yàn)楫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、質(zhì)量、成本、交貨時(shí)間、可制造性、可維護(hù)性及人、機(jī)、環(huán)境關(guān)系等。據(jù)統(tǒng)計(jì),產(chǎn)品全生命周期成本的90%左右在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段已經(jīng)被決定,其中70%~80%在概念設(shè)計(jì)階段被決定。概念設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì)。方案選擇的自由度大,產(chǎn)品創(chuàng)新的空間相對(duì)就要大。
現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品正在逐步向智能化、協(xié)同性、科技化發(fā)展,并且逐漸形成了較為完善的設(shè)計(jì)體系,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)工程的理論、計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用和智能化應(yīng)用的理論也更加廣泛地被應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法之中,提高了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量方法,也成為現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)方法中重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
食品機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程:①明確設(shè)計(jì)要求(確定機(jī)械的預(yù)期功能、有關(guān)技術(shù)指標(biāo)和限制條件);②調(diào)查研究,制動(dòng)設(shè)計(jì)方案,繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(確定機(jī)械的工作原理,擬定集中總體布置方案,進(jìn)行粗略計(jì)算和分析比較);③進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析,確定主要零部件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù);④進(jìn)行傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算,確定其主要參數(shù);⑤進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),繪制部件裝配圖和總裝配圖;⑥繪制零件工作圖;⑦編制技術(shù)文件(編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件明細(xì)表,對(duì)較復(fù)雜的機(jī)械還應(yīng)繪制詳細(xì)的機(jī)械傳動(dòng)示意圖等)。
4 食品機(jī)械設(shè)計(jì)新理念
4.1 綠色設(shè)計(jì)理念
綠色設(shè)計(jì)(Green Design,GD),就是設(shè)計(jì)和制造生命周期環(huán)境影響為最小的產(chǎn)品,在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi),考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性,即可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等,保證產(chǎn)品功能、使用壽命、指令等。在設(shè)計(jì)食品機(jī)械產(chǎn)品時(shí),全面考慮食品機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、使用甚至報(bào)廢、處置等環(huán)節(jié),在產(chǎn)品的全生命周期各個(gè)階段,從源頭上防止污染。
4.2 并行式綠色設(shè)計(jì)理念
以集成并行的綠色理念設(shè)計(jì)食品機(jī)械及其相關(guān)過程,初期充分考慮機(jī)械生命周期全過程的各項(xiàng)因素(如用戶需求、質(zhì)量、成本、進(jìn)度、拆卸與回收的設(shè)計(jì)體系等),使食品機(jī)械實(shí)施最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4.3 并行式綠色設(shè)計(jì)理念下設(shè)計(jì)的一般過程
綠色設(shè)計(jì)是一種基于生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì),為設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)手段提出了更高要求。食品機(jī)械數(shù)據(jù)管理技術(shù)是并行式綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,是對(duì)食品機(jī)械生命周期全過程個(gè)各環(huán)節(jié)中所需要的、或生成的大量數(shù)據(jù)和信息的管理技術(shù),可按照要求將數(shù)據(jù)或信息及時(shí)傳遞到制定的位置或相應(yīng)的人員。
機(jī)械設(shè)計(jì)的過程不再是一種串行設(shè)計(jì)模式,而是一種在設(shè)計(jì)過程中逐級(jí)反饋的設(shè)計(jì)模式。將概念設(shè)計(jì)做大最全面、最優(yōu)化。從概念上影響整個(gè)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
4.4 新設(shè)計(jì)理念下食品機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)施要點(diǎn)
設(shè)計(jì)理念的更新:可持續(xù)發(fā)展理念、食品安全理念、并行式綠色設(shè)計(jì)理念。
食品機(jī)械設(shè)備的材料設(shè)計(jì):直接接觸食品加工過程的設(shè)備材料要求(如抗菌、容易清洗),非直接接觸食品的設(shè)備材料要求(如節(jié)能、環(huán)保、對(duì)操作人員無害等),直接接觸食品成品或半成品的包裝設(shè)備的材料要求(無害、抗菌、不能對(duì)食品造成附著添加等)。
食品機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì):產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)要易于制造和裝配,具有良好的可拆卸性,動(dòng)力和液壓系統(tǒng)要考慮到綠色設(shè)計(jì)。對(duì)于目前發(fā)展勢(shì)頭迅猛的中小型家用食品機(jī)械要在使用中易于或加入清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì),能夠一機(jī)多用,環(huán)保節(jié)水等。
食品機(jī)械生產(chǎn)線設(shè)備的設(shè)計(jì):對(duì)于目前的大型標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)設(shè)備,要采用GMP(Good Manufacturing Practice,良好生產(chǎn)規(guī)范)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)為指導(dǎo),同時(shí)還要用先進(jìn)的科學(xué)預(yù)防性食品安全保證體系HACCP(Hazard Analysis Critical Point,危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn))來規(guī)范生產(chǎn)線設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)。
在食品機(jī)械概念設(shè)計(jì)階段,全盤考慮。基于食品安全和綠色生產(chǎn),對(duì)食品機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全程的監(jiān)控。如設(shè)置設(shè)備的使用監(jiān)控和警報(bào)系統(tǒng)等。
參考文獻(xiàn):
在機(jī)械加工過程中,如果每一個(gè)環(huán)節(jié)的工藝流程管理不合理科學(xué),就將會(huì)引起機(jī)械設(shè)備使用的安全生產(chǎn)問題。機(jī)械加工工藝的使用可以有效地對(duì)機(jī)械操作的安全系數(shù)進(jìn)行全方位監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障,便于設(shè)備管理技術(shù)人員可以及時(shí)檢查和修復(fù),迅速消除安全隱患。尤其機(jī)械制造技術(shù)中的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備的使用,已成為機(jī)械能有效工作安全性的重要保證,又是保證企業(yè)安全生產(chǎn)的前提。最后,科學(xué)合理的機(jī)械加工工藝可以有效提高機(jī)械生產(chǎn)效率,逐步提高機(jī)械加工工藝,從而不斷提高目標(biāo)設(shè)備的要求,進(jìn)而可以滿足加工要求。這也是所有機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和質(zhì)量的保證,通過使用機(jī)械加工工藝科學(xué)合理的實(shí)現(xiàn),不斷總結(jié)傳統(tǒng)工藝、研究方法和技術(shù),和其制造業(yè)的實(shí)際相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)制造機(jī)械的現(xiàn)代化,以及有效機(jī)械制造的準(zhǔn)確度和精密度。
2完善機(jī)械加工工藝的具體措施
2.1減少機(jī)械加工誤差率
機(jī)械產(chǎn)品加工的過程中,機(jī)械加工的誤差率對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大影響。我們應(yīng)該在完善機(jī)械加工工藝的同時(shí)有效地降低加工的誤差率。通常情況下誤差率的發(fā)生都集中在產(chǎn)品加工的初步階段,這也是技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段。作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過一些科學(xué)的算法以及合理的規(guī)劃對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析,盡量避免誤差率的產(chǎn)生。例如,在進(jìn)行車削加工的過程中,因?yàn)槟承┮蛩鼐涂赡軐?dǎo)致工件出現(xiàn)變形的問題,只有采取科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃,才能夠消除這種現(xiàn)象的發(fā)生,而且還能夠保證整個(gè)機(jī)械設(shè)備不受到損壞。此外,機(jī)械加工的參數(shù)也應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),例如在切削的過程中通過優(yōu)化參數(shù)能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量,減少噪音,降低環(huán)境污染。
2.2選擇最優(yōu)的機(jī)械加工工藝路線
機(jī)械加工工藝路線是機(jī)械加工過程中的重要組成部分。機(jī)械加工的過程中為了降低生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的影響,我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要選擇最佳的機(jī)械加工工藝路線。在選擇時(shí)候應(yīng)該考慮到生產(chǎn)效率以及加工成品等因素,同時(shí)還應(yīng)該結(jié)合周圍環(huán)境和資源等方面,進(jìn)而保證在提高機(jī)械加工效率的同時(shí),還能夠保護(hù)環(huán)境,這樣才能夠得到長(zhǎng)久發(fā)展。此外,機(jī)床設(shè)備是機(jī)械加工過程中必須考慮的因素,我們絕對(duì)不能忽視對(duì)其的優(yōu)化,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的處理需求,根據(jù)機(jī)床設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格選擇最合適的進(jìn)行組合,降低對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響和資源的損耗,實(shí)現(xiàn)對(duì)整體加工環(huán)節(jié)的控制。
2.3提高機(jī)械加工設(shè)備的生產(chǎn)效率
機(jī)械加工工藝的實(shí)現(xiàn)主要依靠加工設(shè)備,同時(shí)機(jī)械加工設(shè)備也是生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的重要工藝。所以對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的合理化調(diào)控并根據(jù)實(shí)際需要引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備,才能夠?qū)Ω咚降募庸すに嚨膶?shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。在生產(chǎn)的過程中,應(yīng)該對(duì)原材料進(jìn)行優(yōu)化,淘汰過去比較落后的設(shè)備和工藝,采用新工藝,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本以及提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率??傊?,機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)該采用新設(shè)備、新工藝,才能夠使得整個(gè)加工過程得到合理優(yōu)化。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:卓越工程師;工程訓(xùn)練;課程改革;參觀實(shí)習(xí)
中圖分類號(hào):G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)45-0237-02
一、引言
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》精神,由教育部啟動(dòng)的一項(xiàng)重大改革計(jì)劃,其主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才。山東理工大學(xué)是教育部批準(zhǔn)的第一批實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的61所高校之一,“機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)”是山東理工大學(xué)實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的三個(gè)專業(yè)之一。山東理工大學(xué)在2010級(jí)、2011級(jí)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化”專業(yè)的每屆160名學(xué)生中各挑選了40名學(xué)生組成一個(gè)班,進(jìn)行“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施試點(diǎn)?!豆こ逃?xùn)練》是山東理工大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化”專業(yè)本科工程型“卓越工程師教學(xué)計(jì)劃”中的第一門實(shí)踐課程。
二、《工程訓(xùn)練》的培養(yǎng)要求
根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的特點(diǎn)和山東理工大學(xué)的“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃”,制訂出適合于我?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化”專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”班用的《工程訓(xùn)練》課程的教學(xué)大綱,選擇合適的機(jī)械制造企業(yè),實(shí)踐《工程訓(xùn)練》課程教學(xué)大綱中的教學(xué)內(nèi)容,確定考核標(biāo)準(zhǔn),建立運(yùn)行機(jī)制。《工程訓(xùn)練》是學(xué)生培養(yǎng)工程意識(shí)、學(xué)習(xí)工藝知識(shí)、進(jìn)行工程訓(xùn)練、提高工程實(shí)踐能力的重要的實(shí)踐活動(dòng),是感知機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)的過程,是獲取工程師基本素質(zhì)的重要途徑。《工程訓(xùn)練》涉及機(jī)械制造過程中的熱加工和冷加工、現(xiàn)代數(shù)字加工等眾多內(nèi)容。以實(shí)踐教學(xué)為主,要求學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)了解現(xiàn)代機(jī)械制造的一般過程和基本知識(shí);熟悉機(jī)械零件的常用加工方法、所用的主要設(shè)備的工作原理和典型機(jī)構(gòu)、刀具、夾具、量具以及安全操作技術(shù);了解機(jī)械制造的基本工藝知識(shí),初步建立機(jī)械制造的工程概念;了解新工藝、新技術(shù)、新材料在現(xiàn)代機(jī)械制造中的應(yīng)用,具有初步對(duì)簡(jiǎn)單零件選擇加工方式和進(jìn)行工藝分析的能力,在某些主要工種方面應(yīng)能獨(dú)立完成簡(jiǎn)單零件的加工制造和在規(guī)定工藝過程中的實(shí)踐能力。建立以現(xiàn)代工程材料與制造工藝為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)為媒介的工程概念,培養(yǎng)學(xué)生熟悉圖紙、加工符號(hào)及了解技術(shù)條件的能力,培養(yǎng)學(xué)生既有理論知識(shí)又有實(shí)踐能力的機(jī)械工程師的基本素質(zhì)。《工程訓(xùn)練》實(shí)訓(xùn)時(shí)間為四周。
三、《工程訓(xùn)練》實(shí)訓(xùn)中存在的問題
根據(jù)《工程訓(xùn)練》課程內(nèi)容要求,制訂了教學(xué)大綱,確定了實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
帶著根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”要求制訂的培養(yǎng)計(jì)劃和所有需要在企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐課程的教學(xué)大綱到企業(yè)走訪,聯(lián)系學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)的事宜。企業(yè)對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”都很贊同,也很支持,但對(duì)《工程訓(xùn)練》實(shí)訓(xùn)這個(gè)項(xiàng)目提出了異議。現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)專業(yè)化程度都較高,熱加工企業(yè)沒有冷加工,冷加工企業(yè)沒有熱加工,或有熱加工,但工種不全,沒有一個(gè)企業(yè)具備《工程訓(xùn)練》實(shí)訓(xùn)大綱所需要的全部工種。而且企業(yè)是以產(chǎn)品生產(chǎn)為主的,讓企業(yè)停止生產(chǎn),拿出設(shè)備訓(xùn)練學(xué)生是不可能的。讓學(xué)生參與生產(chǎn),學(xué)生對(duì)設(shè)備性能、操作方法、注意事項(xiàng)、危險(xiǎn)因素等均不熟悉,稍有不慎,容易出現(xiàn)設(shè)備、人身安全事故,而且學(xué)生的操作技術(shù)不熟練,加工出的產(chǎn)品質(zhì)量不高。這樣,企業(yè)的管理人員提出:產(chǎn)品的質(zhì)量是否能夠保證?出了產(chǎn)品質(zhì)量問題找誰(shuí)負(fù)責(zé)?造成經(jīng)濟(jì)損失怎么辦?等實(shí)際問題難以解決。故《工程訓(xùn)練》實(shí)訓(xùn)在企業(yè)進(jìn)行是行不通的。
四、解決問題的途徑
為了解決上述問題,我們采用在學(xué)校內(nèi)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的同時(shí),到專業(yè)化生產(chǎn)程度高的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)的方法,以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。利用星期六學(xué)校休息,而企業(yè)不休息的時(shí)間差,在課外安排了四次企業(yè)參觀實(shí)習(xí)。
五、做法
選擇到距學(xué)校100公里范圍內(nèi)專業(yè)特點(diǎn)強(qiáng)的“淄博格爾齒輪有限公司、勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司、濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司、濰坊盛瑞傳動(dòng)機(jī)械股份公司”四企業(yè)參觀實(shí)習(xí);租用公交公司的客車,早上出發(fā),在企業(yè)上班時(shí)間后半小時(shí)內(nèi)到廠,企業(yè)晚上下班前出廠,當(dāng)天晚上返回學(xué)校。到淄博格爾齒輪制造股份公司實(shí)習(xí)了直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪、弧齒圓錐齒輪、蝸輪等的大批量機(jī)械加工,和熱處理加工。了解了滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等直齒圓柱齒輪輪齒的制造方法及加工設(shè)備的名稱、型號(hào)和工作原理,了解了刨齒、銑齒、磨齒等弧齒圓錐齒輪輪齒的加工方法和設(shè)備名稱、型號(hào)及工作原理,了解了齒輪齒端倒角的作用、加工方法、加工設(shè)備的工作原理。到濰坊盛瑞傳動(dòng)機(jī)械股份公司參觀實(shí)習(xí),了解了內(nèi)燃機(jī)連桿、凸輪軸等零件的制造生產(chǎn)過程;了解了棒料毛坯的工頻感應(yīng)加熱,連桿毛坯的滾鍛、膜鍛、切邊、校型、余溫淬火等工藝方法;凸輪軸毛坯的楔橫軋工藝方法,了解了感應(yīng)加熱設(shè)備、滾鍛機(jī)、曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、楔橫軋機(jī)等設(shè)備的名稱、型號(hào)和工作原理。參觀了連桿加工生產(chǎn)線、凸輪軸加工生產(chǎn)線,看到了立式回轉(zhuǎn)臺(tái)銑床、立式回轉(zhuǎn)臺(tái)磨床、立式拉床、金剛鏜床、連桿銑端面—鏜孔—倒角加工組合機(jī)床,消磁機(jī)、刻字機(jī)、凸輪軸車床、凸輪軸磨床等在學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心看不到的加工方法和設(shè)備。了解了連續(xù)銑削、精密鏜孔、平面拉削、刮削去毛刺、連桿與瓦蓋配對(duì)刻字等工藝方法。到勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司實(shí)習(xí),參觀了600KW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的機(jī)體、曲軸等的加工,了解了大型內(nèi)燃機(jī)的機(jī)體的平面銑削加工、瓦蓋槽波形面的成形刨刀刨削加工、汽缸孔的鏜孔加工、氣門孔的鉸孔加工、曲軸軸頸的切削與磨削加工,看到了大型龍門銑床,大型龍門刨床,單臂刨床,大型曲軸車床、曲軸磨床,落地鏜床等大型加工設(shè)備。到濟(jì)南四機(jī)數(shù)控機(jī)床有限公司實(shí)習(xí),參觀了M14320A萬(wàn)能外圓磨床;MGB1412高精度半自動(dòng)萬(wàn)能外圓磨床的床身刨削加工、主軸的精密磨削加工,床身導(dǎo)軌與工作臺(tái)導(dǎo)軌的刮研加工,機(jī)床的裝配、主軸的回轉(zhuǎn)精度、工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)精度的檢驗(yàn)等制造工藝、檢驗(yàn)方法與產(chǎn)品的裝配過程。
六、結(jié)語(yǔ)
通過在學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心內(nèi)的實(shí)訓(xùn),學(xué)生們對(duì)機(jī)械零件的常用加工方法、所用的主要設(shè)備的工作原理、刀具、夾具、量具等有了初步了解,初步掌握了部分工種的操作技術(shù),對(duì)機(jī)械制造的基本工藝知識(shí)、機(jī)械制造的工程概念有了初步的認(rèn)識(shí)。
通過帶學(xué)生到企業(yè)參觀實(shí)習(xí),使學(xué)生們對(duì)機(jī)械零件的加工制造方法有了更全面的了解,學(xué)到了很多教科書上沒有的先進(jìn)制造方法和技術(shù)及設(shè)備知識(shí),對(duì)機(jī)械制造企業(yè)規(guī)?;a(chǎn)的程度和特點(diǎn)、各工種的發(fā)展程度有了更深入的了解,開拓了視野,提高了學(xué)生對(duì)規(guī)模制造企業(yè)的認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)的提高打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;生產(chǎn)過程;加工工藝
機(jī)械制造生產(chǎn)的過程本身就是較為復(fù)雜的,并且工藝繁瑣,在生產(chǎn)中不僅需要對(duì)原材料和成本進(jìn)行控制,同時(shí)還要根據(jù)需求對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)加工,并將零件進(jìn)行組裝,直至形成完整的系統(tǒng),然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行裝配和調(diào)試,并對(duì)外部各項(xiàng)零件進(jìn)行包裝,產(chǎn)品從原材料變?yōu)樾枰脑O(shè)備,在這個(gè)過程中經(jīng)歷的工藝和技術(shù)繁雜,對(duì)于機(jī)械制造工藝要求較多,因此科技的重要性就顯示出來,可以通過科技的進(jìn)步對(duì)制造工藝進(jìn)行更加全面的管理,從而更好的進(jìn)行生產(chǎn)制造工藝的創(chuàng)新,為生產(chǎn)制造工藝的進(jìn)步創(chuàng)造條件。
1 機(jī)械制造生產(chǎn)過程
1.1 生產(chǎn)類型分析
在進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)過程中需要對(duì)生產(chǎn)的類型進(jìn)行分析,因?yàn)閳?chǎng)地的不同,在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中生產(chǎn)車間的規(guī)模決定了生產(chǎn)的規(guī)模,使得產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。這三種類型在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中都具有各自的特點(diǎn),首先作為重型機(jī)械,生產(chǎn)制造業(yè)本身種類較多,但是在市場(chǎng)需求方面較少,并且隨著科技的不斷進(jìn)步,技術(shù)需要進(jìn)一步的提升,需要根據(jù)市場(chǎng)的需求及時(shí)的調(diào)整生產(chǎn)工藝,因此基本上是進(jìn)行單件制造,重復(fù)較少;而在制造業(yè)中還存在一些因?yàn)樯a(chǎn)質(zhì)量較高而需要進(jìn)行周期性更換換代的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品還要和原本的產(chǎn)品進(jìn)行配套,因此在生產(chǎn)中需要進(jìn)行周期性的重復(fù),這樣的生產(chǎn)類型屬于成批生產(chǎn);最后作為滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等需求的機(jī)械設(shè)備,因此長(zhǎng)期的使用經(jīng)常出現(xiàn)某一體部位的磨損,因此需要經(jīng)常性的更換一些小的部件,這樣的產(chǎn)品屬于大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品。
1.2 生產(chǎn)過程分析
在產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)的過程中,需要根據(jù)不同的加工工藝要求制定不同的生產(chǎn)流程,首先對(duì)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃的編制,確定需要生產(chǎn)的原材料,進(jìn)行各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,并對(duì)工作的過程進(jìn)行基礎(chǔ)性的安排,為后續(xù)工作的展開奠定基礎(chǔ)。在基本工作完成之后可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn),制造成相應(yīng)的毛坯,在毛坯制作完成之后需要對(duì)零件進(jìn)行細(xì)致的打磨處理,保證零件組裝的準(zhǔn)確性。最后,需要對(duì)組裝的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試、檢驗(yàn)與后期的包裝,并進(jìn)行運(yùn)輸。具體的步驟包括:
1.進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)是進(jìn)行生產(chǎn)制造的前提條件,在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中需要對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查,關(guān)注產(chǎn)業(yè)內(nèi)商場(chǎng)行情,并充分的對(duì)企業(yè)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)情況和技術(shù)水平進(jìn)行分析,全面的將內(nèi)部和外部環(huán)境進(jìn)行審核,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)符合市場(chǎng)發(fā)展的需要。
2.O計(jì)審核
在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)之后需要進(jìn)行專門的審核,將設(shè)計(jì)書的能耗、銷量和質(zhì)量等方面進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),將設(shè)計(jì)中存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn),對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理,從而進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)的技術(shù)性和適應(yīng)性。
3.零件加工
設(shè)備的生產(chǎn)制造需要零件的拼接,因此在進(jìn)行機(jī)械制造中首先需要對(duì)零件進(jìn)行加工,關(guān)注零件生產(chǎn)中的質(zhì)量和尺寸的標(biāo)準(zhǔn)型,這些方面對(duì)機(jī)械設(shè)備的拼接成果具有較大的影響,所以要保證零件的生產(chǎn)質(zhì)量。
4.產(chǎn)品合格檢測(cè)
在進(jìn)行生產(chǎn)完成之后需要對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行更加全面的檢測(cè),這是出廠前的最后一道工序,因此需要特別關(guān)注,保證出場(chǎng)的產(chǎn)品合格率達(dá)到規(guī)定的要求,提升產(chǎn)品的質(zhì)量,為優(yōu)良的成品進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。
2 機(jī)械制造的加工工藝
機(jī)械加工過程是復(fù)雜的,要求也更加嚴(yán)格,因此在加工的過程需要嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行,這樣才能保證加工質(zhì)量,具體的加工工藝主要從兩個(gè)方面進(jìn)行分析:
2.1 加工流程
機(jī)械制造的加工流程主要是按照企業(yè)的實(shí)際需要進(jìn)行,各個(gè)工序之間也是按照企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)慣例進(jìn)行,畢竟成熟的企業(yè)都具有自己熟悉的生產(chǎn)流程,但是在生產(chǎn)過程中還是需要對(duì)一些問題進(jìn)行考慮:首先對(duì)于零件的生產(chǎn)方面需要加強(qiáng)生產(chǎn)的高效性,因此在加工的過程中可以對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理,從而減少成本投入。其次,在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中需要對(duì)工藝流程進(jìn)行全面的考核,并分析整個(gè)實(shí)施過程,制定出最佳工作方案。最后在進(jìn)行施工的過程中對(duì)圖紙進(jìn)行全面的分析,發(fā)現(xiàn)零件實(shí)際施工和設(shè)計(jì)中存在的偏差及時(shí)進(jìn)行修正,從而更加全面的對(duì)加工的流程進(jìn)行指導(dǎo)。
2.2 機(jī)械加工設(shè)備
設(shè)備在選用的過程中需要對(duì)設(shè)備的工藝進(jìn)行更加全面的整理,選用適合的材料和數(shù)量,引進(jìn)更加專業(yè)的設(shè)備,對(duì)零件的加工技術(shù)進(jìn)行更新。首先注重引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,對(duì)原有的技術(shù)進(jìn)行及時(shí)的更新,保證工作效率的提升,畢竟現(xiàn)階段機(jī)械制造部門的競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,因此需要關(guān)注設(shè)備的更新和效率的提升,從而進(jìn)一步降低成本。其次,需要增加設(shè)備的適應(yīng)性,在生產(chǎn)的過程中增加設(shè)備的管理職能,選用更加適合加工的設(shè)備,盡量的發(fā)揮設(shè)備的職能,對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行全面的了解,保證設(shè)備在管理中實(shí)現(xiàn)性能使用的最大化,提升設(shè)備的工藝水平,為設(shè)備的全面進(jìn)步提供必要的支持。
3 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械加工是國(guó)家工業(yè)化和智能化的前提,在發(fā)展中需要更加全面的保證生產(chǎn)的生產(chǎn)過程的高效率、高質(zhì)量,這樣才能進(jìn)一步提升管理的科學(xué)性和技術(shù)性,保證加工工藝的高水平、低成本,提升整個(gè)制造行業(yè)的科學(xué)水平和管理水平,為整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的提升和發(fā)展提供必要的條件,進(jìn)而提高整合機(jī)械加工的工業(yè)化水平,為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步提供必要的支持,從機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展做起 ,按照具體國(guó)情做好基礎(chǔ)工作 ,為中國(guó)化的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展不斷探索。
參考文獻(xiàn)
[1]蘆博.機(jī)械制造的生產(chǎn)過程和加工工藝[J].科技傳播,2012,08:140-141.
[2]侯興龍.機(jī)械制造的生產(chǎn)過程和加工工藝探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,08:84-85.
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動(dòng)化;CAD;精細(xì)加工
一、概論
1.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的全球演化歷程
21世紀(jì)以來,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)取得了迅速的發(fā)展,對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程影響巨大。隨著自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)各個(gè)方面的普遍應(yīng)用,機(jī)械自動(dòng)化在實(shí)際生產(chǎn)中的重要性也日益凸顯。利用自動(dòng)化生產(chǎn)來加工制造工業(yè)產(chǎn)品,不僅提高了生產(chǎn)效率,也極大的減少了加工所需的人力成本。同時(shí),機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展也起到了巨大的推動(dòng)作用。一戰(zhàn)后,西方工業(yè)國(guó)家開始了第二輪工業(yè)革命,即通過機(jī)械化大生產(chǎn)來加工制造冷金屬,而后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生和應(yīng)用,機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)更加成熟,尖端技術(shù)也一直為歐美國(guó)家所壟斷。近年來,我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化取得了令人矚目的發(fā)展,但距離歐美國(guó)家的先進(jìn)水平仍然有不小的差距,制約我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的原因主要是:產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低、機(jī)械制造業(yè)水平參差不齊、企業(yè)缺乏自主創(chuàng)新產(chǎn)品。
2.我國(guó)與國(guó)外的自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)比狀況
自機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)問世后,其在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化水平得到了極大地提升,然而,我國(guó)在此方面卻仍處于起步階段。近年來,我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)雖然一直積極采用更加先進(jìn)的制造技術(shù),但和西方發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)相比,我國(guó)仍與其存在較大的差距。
(1)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方式落后。在設(shè)計(jì)方面,工業(yè)發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家大多采用最新的設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù),通常利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),即CAD,很多大型企業(yè)早已不使用圖紙?jiān)O(shè)計(jì)生產(chǎn)。而我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的企業(yè)仍不多,依賴傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的仍不在少數(shù)。
(2)數(shù)字化管理不足。歐美國(guó)家大多采用計(jì)算機(jī)管理,更加重視管理與組織體制和生產(chǎn)模式的發(fā)展,強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、精益生產(chǎn)等新的管理思想技術(shù)。我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化雖已經(jīng)建立了范疇明確的技術(shù)領(lǐng)域,但采用計(jì)算機(jī)輔助管理的大型企業(yè)仍相對(duì)較少,依靠經(jīng)驗(yàn)管理的中小型企業(yè)普遍存在。
(3)制造工藝粗放,不精細(xì)。歐美國(guó)家大多采用精細(xì)加工的方法,我國(guó)雖也在一直開發(fā)和掌握新的加工技術(shù),但我國(guó)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)大多仍是借鑒國(guó)外的先進(jìn)工藝再改造,尚未形成完善的自主研發(fā)體系。
(4)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍狹小。當(dāng)前,工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)方面大多采用加工中心、數(shù)控機(jī)床、FMC 柔性制造單元、FMS 柔性制造系統(tǒng)、CIMS 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了柔性制造的集成化、自動(dòng)化和智能化,而我國(guó)在此方面起步較晚,仍處于單機(jī)與剛性自動(dòng)化階段,只有少數(shù)企業(yè)開始真正使用柔性制造系統(tǒng)。
二、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用范圍
主要包括以下幾類:
1.信息流的自動(dòng)化
機(jī)械自動(dòng)化的信息系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等幾個(gè)方面。
2.物流供輸系統(tǒng)的自動(dòng)化
機(jī)械制造過程需要大量的原材料,加工后,還要把成品及時(shí)運(yùn)到具體的、指定的地點(diǎn),這一過程是相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣的,為了保障整個(gè)制造過程的流暢性和連續(xù)性,需要一套有效的自動(dòng)化物流系統(tǒng)。物資供輸系統(tǒng)的自動(dòng)化涉及到自動(dòng)化軟件系統(tǒng)、單機(jī)自動(dòng)裝置等組件。
3.加工系統(tǒng)的自動(dòng)化
機(jī)械制造生產(chǎn)過程有很多重復(fù)勞動(dòng),為了節(jié)省工人的體力,在生產(chǎn)過程中可以采用自動(dòng)化的加工系統(tǒng),使生產(chǎn)工序能夠自動(dòng)、持續(xù)的進(jìn)行。這樣不僅可以有效地減少工人的重復(fù)勞動(dòng),還可以減少人工勞動(dòng)所帶來的失誤,提高操作的精確度,避免出現(xiàn)次品,提升機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。
4.裝配系統(tǒng)的自動(dòng)化
機(jī)械制造生產(chǎn)過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是設(shè)備裝配系統(tǒng)。過往的裝配工作一般由人工來完成,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低,產(chǎn)品的質(zhì)量也得不到有效的保障。自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)不僅可以取代人工復(fù)雜的裝配工作,還可以通過預(yù)定設(shè)計(jì)好的技術(shù)要求,將特定形狀與規(guī)格的機(jī)械配件自動(dòng)組裝、搬運(yùn)、實(shí)驗(yàn)等一系列步驟,從而建立一套自動(dòng)化的生產(chǎn)流水線。
5.檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化
為確保機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的精度,機(jī)械制造過程常常需要運(yùn)用一些具有特殊功能的加工設(shè)備和新型的材料與部件,這也就增加了產(chǎn)品檢測(cè)工作的難度,傳統(tǒng)的人工方法檢測(cè)精確度已達(dá)不到設(shè)計(jì)需求,自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)可以有效地解決這種難題,這也是發(fā)展的必然結(jié)果。在當(dāng)今,運(yùn)用較多的自動(dòng)化技術(shù)有很多,如具有多個(gè)判斷系統(tǒng)的智能診斷技術(shù)、識(shí)別電流信號(hào)、時(shí)序的檢測(cè)技術(shù)等。
三、機(jī)械制造自動(dòng)化的將來
(1)機(jī)電一體化。機(jī)電一體化是 21 世紀(jì)機(jī)械制造產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢(shì),也是機(jī)械制造自動(dòng)化的延伸。只有實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,才能更好地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)智能化。智能制造產(chǎn)生于上世紀(jì) 80 年代,具有廣闊的發(fā)展前景。其核心為利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳基因、人工智能系統(tǒng)、專家系統(tǒng)來進(jìn)行多種復(fù)雜的決策,提高制造系統(tǒng)的制造水平和實(shí)用性。該技術(shù)能夠細(xì)致的保留工人與工程技術(shù)人員在長(zhǎng)期的生產(chǎn)制造過程中積累的豐富經(jīng)驗(yàn),使這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)茉诟L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用。也有學(xué)者認(rèn)為,智能化制造技術(shù)是人類感官與頭腦的延伸,也是人類手腳和肢體的延伸,對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)作用。
(3)微型化。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)屬于微電子產(chǎn)品,微電子產(chǎn)品正朝著超大規(guī)模集成的微觀領(lǐng)域發(fā)展,未來的機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)體積會(huì)更小,操作會(huì)更加靈活,能耗會(huì)更低。
(4)綠色化。人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能以破壞環(huán)境為代價(jià),環(huán)境破壞給人們帶來的影響越來越被重視,未來的機(jī)械自動(dòng)化在方便生活的同時(shí)也將最大程度降低對(duì)環(huán)境的破壞。
(5)柔性化。多品種多批量生產(chǎn)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要形態(tài)。因此,機(jī)械加工設(shè)備的柔性要求也更加迫切。柔性自動(dòng)化加工,是指采用機(jī)床加工控制軟件來控制加工過程,在需要更換零件時(shí),無需人工調(diào)整機(jī)床與設(shè)備狀態(tài),只需改變少量軟件與夾具即可繼續(xù)進(jìn)行加工的加工方式。與傳統(tǒng)的加工方式相比,該技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):①加工精度高;②可靠性與穩(wěn)定性好;③同批次零件的精度與一致性高;④能夠更加方便的進(jìn)行復(fù)雜零件的加工;⑤能集中進(jìn)行多種加工。
(6)模塊化。隨著機(jī)械制造工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,涉及的設(shè)備種類、技術(shù)工種也越來越多,單獨(dú)的企業(yè)或廠家往往不能完成整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)流程。機(jī)械制造自動(dòng)化流程就需要?jiǎng)澐譃榇笮〔灰坏哪K,分別由專業(yè)的部門或企業(yè)來完成,通過多方配合實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。
(7)網(wǎng)絡(luò)化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入到生活、生產(chǎn)的各個(gè)角落。機(jī)械制造自動(dòng)化每一環(huán)節(jié)可以通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯總到遠(yuǎn)程控制終端,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析并進(jìn)行控制。
四、結(jié)論
我國(guó)工業(yè)體系的形成和發(fā)展得益于機(jī)械制造的興盛,而自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的加入大大促進(jìn)了這一過程。因此,要分外重視自動(dòng)化在機(jī)械制造中的作用,積極研發(fā),勇于創(chuàng)新,使之應(yīng)有之力量得到最大發(fā)揮,為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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