机械零件论文范文

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篇1

机械零件的技术要求很多,它有几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手,用哪些量具,采用什么样的先进方法,是检测中技术性很强的一个问题。为了使产品质量信得过,避免出现错检、误检和漏检,对此检测人员应遵守程序，做好各方面工作。

一、测前准备

1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用，对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏，标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题，在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。

2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。

3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等；如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。

二、检测（测量）

1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准；测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。

2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的，如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。

3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素，如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否，这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。

4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。

2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。

篇2

2.粗基准的选择与加工

粗基准是用来加工精基准时所用的定位面，它应能保证在以后的加工中各加工面的加工余量均匀，以及在后续加工中定位、夹紧牢固可靠等要求。该零件形状复杂，供加工中装夹压紧的部位几乎没有，另外C、D两孔较长，加工过程中如果没有可靠的刚性支撑，会发生振刀，影响孔的加工精度，所以在确定零件毛坯状态时必须考虑周全，为以后加工做好准备，达到事半功倍的效果。图2所示是最后确定的毛坯状态，主要做了以下两处改动。（1）增加了两处带凸台的E、F面，这样在加工中能够方便压紧零件。（2）增加了四处圆柱凸台F，一是起到扩大定位面的作用，二是辅助压紧时起到支撑的作用。实际加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出来，将其作为粗基准，为后续加工做好基准。

3.精基准的加工

完成了粗基准的加工后，第二步是对精基准的加工。加工中以第一步加工的面定位，辅以图3所示的零件中心线和A、B两孔中心平分线，对A、B、C、D四孔进行粗加工。这一步加工极为重要，稍有不慎零件的加工将以失败而告终。为了验证所找的基准线是否准确，加工中应注意观察零件的余量分配是否合理。在毛坯试加工时，如果发现不合适时，可以通过调整尺寸对零件进行拯救性加工。后续加工按以下步骤进行：（1）图3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B两孔定位将图2中凸台E面上的两孔精加工。（2）以图2中凸台E面上精加工的两孔定位，对零件所有的加工部位进行精加工。（3）最后零件翻面将图2中的E、F共6处凸台去除。

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二、创新思维机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。

（一）运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼，自觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。

（二）运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题，求出多种答案的思维方式。例如，若提出“将两零部件联结在一起”的问题，常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等，但运用发散思维思考，可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一，在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

（三）运用创新思维

创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动，它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成，产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。

三、科学的进行机械零部件设计

（一）把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图，同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括：根据运动方案设计和总体设计的要求，明确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的结构构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的，机械零部件设计应满足的要求为：在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等；在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便；在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制，需全面综合考虑。

（二）严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作，在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析，预估失效的可能性，采取相应措施，其中包括理论计算，计算所依据的条件称为计算准则，常用的计算准则有：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷（下转第57页）（上接第58页）的作用下，抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题，使零部件失效或机械精度降低。因此，为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将改变其结构形状和尺寸，削弱其强度，降低机械精度和效率，以致零部件失效报废。因此，机械设计时应采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零部件尺寸公差要求越小，机械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性，才能作出合理的选择。

（四）全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程，利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化，并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为以下基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程，面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。

【参考文献】

[1]王启，等．常用机械零部件可靠性设计[M]．北京：机械工业出版社，1996．

[2]隋明阳．机械设计基础[M]．北京：机械工业出版社，2002．

[3]赵冬梅．机械设计基础[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2004．

[4]郭仁生．机械设计基础[M]．北京：清华大学出版社，2001．

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一、机械零部件传统的设计局限

传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题：零部件容易腐蚀损坏；零部件容易疲劳损坏，断裂、表面剥落等；零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现，都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础，通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据，运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高，目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法，但是它有很多局限：在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验，通过计算、类比分析等，以收敛思维方式，过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统，不强调创新，因此很难得到最优方案；在机械零部件设计中，仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算，其他零部件只作类比设计，与实际工况有时相差较远，难免造成失误；传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现，忽略人―机―环境之间关系的重要性；传统设计采用手工计算、绘图，设计的准确性差、工作周期长、效率低。

二、创新思维机械零部件的设计思想

机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。

（一）运用创造思维

设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼，自觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。

（二）运用发散思维

发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题，求出多种答案的思维方式。例如，若提出“将两零部件联结在一起”的问题，常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等，但运用发散思维思考，可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一，在技术创新和方案设计中具有重要的意义。

（三）运用创新思维

创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动，它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成，产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。

三、科学的进行机械零部件设计

（一）把握机械零部件设计的主要内容

机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图，同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括：根据运动方案设计和总体设计的要求，明确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的结构构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的，机械零部件设计应满足的要求为：在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等；在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便；在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制，需全面综合考虑。

（二）严格计算机械零部件的失效形式

机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作，在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析，预估失效的可能性，采取相应措施，其中包括理论计算，计算所依据的条件称为计算准则，常用的计算准则有：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷（下转第57页）（上接第58页）的作用下，抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题，使零部件失效或机械精度降低。因此，为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将改变其结构形状和尺寸，削弱其强度，降低机械精度和效率，以致零部件失效报废。因此，机械设计时应采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正确选择机械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零部件尺寸公差要求越小，机械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性，才能作出合理的选择。

（四）全面优化机械零部件设计方法

要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程，利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化，并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为以下基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程，面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。

【参考文献】

[1]王启，等．常用机械零部件可靠性设计[M]．北京：机械工业出版社，1996．

[2]隋明阳．机械设计基础[M]．北京：机械工业出版社，2002．

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引言

在印刷设备中机械零件的维修中，发现印刷设备的机械零件故障主要包括以下五种：零件变形、零件腐蚀、零件磨损、零件断裂、零件的配合位置出现偏差。印刷设备出现机械故障的主要原因就是这五种现象。如果印刷设备中机械零件的配合位置出现偏差，一般将其恢复到原位即可，而对于零件变形、零件腐蚀、零件磨损、零件断裂，就需要使用应急维修技术进行解决。

1印刷设备中机械零件的维修特点以及要求

机械零件修复范围包括各种进口、国产高精密模具、曲轴、轧滚、瓦座、印刷机滚筒、柱塞、油缸、油泵、液压马达、缸套、镀铬杆、齿轮键槽、转子轴承、轴承位等所有各种不同材质、不同形状机械零件的断、裂、划伤、磨损、密封、堵漏。论文大全。法兰、管道、阀门等不停车带压密封、堵漏。

修复印刷机械零件的过程中尽量保持零件始终处于常温状态，不变形、不产生内应力、无退火、软化现象；无断、裂的潜在影响；不产生脱落、无硬点、结合强度高，修补处机械性能高，通过选择同材料可满足不同性能的技术要求，要求修复后的印刷机械零件在硬度、耐磨、耐腐蚀都可超过新件。

2 印刷设备中机械零件的维修方法

通常情况下，我们可以将印刷设备中机械零件的修复工作分为五种，分别为：机械修理法、焊接修理法、粘接修理法、电镀修理法、喷涂修理法。这五种方法都具备一定的优点和缺点。我们可以根据印刷设备中机械零件的具体情况，例如，材料性能、形状尺寸和工作精度等，决定机械零件的修复方法。

2.1机械修理法

这种方法是一种最为实用、普遍的方法。当印刷设备的机械零件发生断裂、变形或严重磨损等现象时，通常会采用一些机械方法进行除了，例如重新加工、附加零件、局部变换或铆接等方法。例如，当某个印刷胶印机上的传动齿轮出现个别齿磨损的现象时，可以根据磨损的旧齿轮进行图纸的测绘工作。可以根据图纸进行加工，设计出一个大小尺寸和未被磨损时的齿轮相同的齿轮。然后，再将这个齿轮安装到印刷设备上，使得印刷设备能够进行正常的运转。再举一个例子，通常在胶印机上有一些窜水辊和窜墨辊，由于在窜水辊和窜墨辊的两头，容易受到长期的磨损，如果更换新的窜水辊和窜墨辊，则需要花费更昂贵的价钱。这种情况下，我们可根据原来的窜水辊和窜墨辊的尺寸加工一个与原来一样的轴头，并将其镶人到辊体中，这样不仅节省了不必要的开支，而且经济实惠地进行了印刷机械的修理。机修人员用的最普遍的应急维修方法就是这种机械修理法。机械修理法可以利用钳工技艺，同时可以通过车、铣、刨、磨、钻等基本的机械加工的工艺手段，进行印刷设备中机械零件的修复。

2.2焊接修理法

当机械零件出现断裂或者是较严重的损坏现象时，可以通过电焊的办法进行修理。焊接修理法的应用是极其广泛的。焊接修理法包括气焊、电弧焊和钎焊等多种方式。焊接修理法可以对铸铁、碳钢、铝或铜等金属材料进行修理。但是，当采用焊接修理法进行修理时，会产生很高的温度，由于零件的壁是非常薄的，而且细长的零件受热是非常容易变形的，因此，采用这种方法进行修理时对精度的要求是非常高的，要谨慎处理对于壁薄和细长的零件的维修。

2.3粘接修理法

这种修理法一般可以在机械零件断裂或磨损时使用。有时，印刷设备中机械零件的粘接也可以利用粘合剂或化学溶剂来实现。粘接修理法的应用范围也是非常广泛的。粘接修理法可以在金属之间，非金属之间或金属和非金属之间进行粘接，这种方法使用的典型的粘合剂包括环氧树脂、聚氨醋，丙烯酸双醋、胶等。在实际的修理过程中，对需粘接零件的表面，必须谨慎处理，应该保持需粘接零件的表面的清洁干燥，同时应该尽量使其粗糙，从而达到增加进行维修时的接触面积的目的。而且，在粘接时，还应该将固化时间考虑在内。例如，曾经我们单位的一台印刷机上的印版滚筒一端的轴承发生走内圈现象，对于其磨损部分，我们就使用了乐泰胶进行填充，由于在这台印刷机器上，有印刷任务必须完成，等着要用，为了争取时间，缩短固化时间，我们采用了添加促进剂并使用电吹风进行加温的办法。最后发现，印刷效果非常好，版面文字非常清晰，网点非常结实。但由于粘接的结合力太差，不能很好地抗冲击，而且抗老化及抗高温的性能也非常差，因此，必须及时购买相关的零件配件或者采用其他办法，使得印刷设备的性能得到提高。论文大全。

2.4电镀修理法

在机械零件出现磨损，并且磨损量不是很大的情况下，通常可以采用电镀修理法进行维修。论文大全。这种方法包括镀铬、镀铜、镀镍等多种形式。使用这种方法进行维修，不仅能够使机械零件的原有尺寸得到恢复，而且由于致密的电镀层的表面硬度是非常高的，这样就使得零件的耐磨性及耐腐蚀性得到了提高。在进行具体的维修过程时，这种方法达到了很好的效果。

2.5喷涂修理法

当机械零件磨损量非常大时，使用电镀修理法速度太慢，这时，可以采用喷涂修理法。喷涂修理法就是将喷涂材料加热软化，然后通过高速气流使软化的喷涂材料雾化，再将其喷涂到零件表面，使喷涂材料形成和原材料紧密结合的金属层，最后再经过精加工就能够完成修复。喷涂修理法具有速度比较快，操作简单等优点，喷涂修理法对于1毫米左右磨损量的轴型零件非常方便。但是，在使用喷涂修理法进行维修时容易产生较高的温度，因此，在采用此法进行壁薄或细长杆的零件的修复时，必须特别注意热变形的避免，必须使得零件的整体温度保持在80度以下。

3 结束语

现代印刷设备维修管理工作除了要恢复印刷设备原有的性能之外，而且应该使印刷设备的性能得到改善，从而提高印刷品的质量。印刷设备中机械零件的维修非常重要，应该采用合适的印刷设备维修方法进行印刷设备中机械零件的维修。印刷企业的印刷设备维修人员应该掌握一些应急维修方法，维修方法不仅要经济，而且应该具有很强的实用性，才能有利于印刷设备中机械零件的维修的改善以及达到良好的印刷效果。

参考文献：

[1] 卢林涛. 印刷企业生产设备安全管理探讨[J]. 印刷杂志，2008，(11).

[2] 李伟. 如何选择印刷机器维修小工具[J]. 印刷杂志，2007，(05)

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中图分类号： C35 文献标识码： A

前言：机器零件的加工质量不仅指加工精度，还包括加工表面质量。经机械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，而是存在着不同程度的冷硬、粗糙波纹、裂纹等缺陷。机械加工后的零件表面虽只有0.05mm--0.15mm极薄的一层，但对机器零件的美观程度、光滑度耐劳度以及使用性能均有极大的影。大部分零件的磨损、腐蚀和疲劳破坏都是从零件表面开始的，如得不到合理的控制，机械加工表面质量甚至会严重影响到产品的性能。

如今机械化零件加工正朝着精密化、高速化、多功能现代化工业方向发展，机械零件大多工作在高温、高压、高速、高应力条件下，表面层的任何缺陷都会加速零件的失效。零件表面质量的高低是决定其使用性能好坏的重要因素，正确分析机械加工过程中影响加工表面质量的各种工艺因素，并针对具体缺陷提出改善表面质量控制方法，对提高机械加工零件产品表面质量和提高产品使用性能具有重要的意义。

一、机械加工表面质量对产品性能影响

机械加工表面质量直接影响零件的耐磨性、配合精度、疲劳强度、抗腐蚀性、接触刚度等使用性能，并影响到零件的可靠性和寿命。

1、表面质量对耐磨性的影响。生产运行中机械零件的表面质量对产品耐磨性能起着决定行作用，事实上机械零件实际工作接触面积远小于理论接触面积，因此在相互接触的峰部会产生非常大的单位厘力，从而致使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起加工零件严重磨损。对零件耐磨性有直接影响的主要是机械零件的表面粗糙度和表面冷作硬化。

2、表面质量对疲劳强度的影响。机械加工零件在工作过程中受交变载荷作用会产生疲劳破坏，且其往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此表面质量对零件疲劳强度影响很大。对零件疲劳强度有影响的主要是加工表面残余应力和冷作硬化。

3、表面质量对耐蚀性的影响。零件表面是机械零件避免被外部空气、水汽和油污等腐蚀性物质侵蚀的保护层，因而表面质量对机械加工零件的耐蚀影响很大。零件的耐蚀性强度很大程度上取决于零件表面粗糙度，表面粗糙度值愈大，零件表面凹谷中聚积腐蚀性物质就愈多，其抗蚀性也就愈差，反之则其抗蚀性愈强。

4、表面质量对配合质量的影响。机械加工零件的表面影响配合表面的配合质量。对于加工零件的间隙配合，零件的粗糙度值大会使零件磨损加大，导致间隙增大，从而破坏了要求的配合性质。此外，机械加工零件的过盈配合也会对配合质量产生影响，机械零件装配过程中一部分表面凸峰被挤平，导致实际过盈量减小，直接降低了加工零件配合件间的连接强度。

二、对机械加工表面质量的产生影响的主要因素分析

1、切削加工

机械加工过程，离不开切削作用，很多金属部件在成型之前，要进行好几道切削作业程序。在金属零部件的切削加工过程中，刀具和金属零件在接触时由于摩擦力和切削力的作用，会产生大量的热量，在高温环境下，表面层金属的一些性能就会发生微妙的变化，其中比较敏感的就是物理机械性能会发生较大程度的变化，具体表现为表面层金属显微硬度的变化、金相组织的变化以及残余应力的产生。

2、 表面层冷作硬化

在实际机械加工过程中，金属零部件由于受到削力的巨大作用，会造成塑性变形，在实际零部件中表现为零部件的品格扭曲、形状畸变，内部晶粒间出现剪切滑移，还有品粒被外力所拉长，甚至出现品粒的纤维化，以致最终导致金属部件的破碎。上面这几种情况，通常都会使得表面层金属的硬度和强度大幅提高，这也就是在机械加工领域的冷作硬化工艺。金属零件出现表面的冷作硬化，就会导致金属变形的阻力提高，其结果是降低了金属的塑性，从而使得一些金属部件的物理性质和力学性质受到一定程度的影响。

3、表面层材料金相组织变化

金属机械零部件受到切削摩擦时，其自身温度会升高，如果金属部件表面温度过高，超过了金属的相变温，这种情况下表层金属就会产生金相组织的变化，其结果就会改变表层金属的一些物理性质和力学性质，具体说来，金属零部件的强度和硬度就会出现不同程度的减弱，与此同时还会产生一定程度的残余应力，有时还会给金属零件造成比较小的表层裂纹，从金属加工工艺上来看，其实这就属于金属部件的磨削烧伤。

4、表面层残余应力

在交变载荷作用下，机器零件表面上的局部微观裂纹，会因拉应力的作用使原生裂纹扩大，最后导致零件断裂。从提高零件抵抗疲劳破坏的角度考虑，该表面最终工序应选择能在该表面产生残余压应力的加工方法。

三、机械零件外表处理强化处理技术分类及特点

选择适宜的外表强化处理能够构成机械零件外表的耐磨层和强化层, 增强抗磨能力, 最为常用的外表强化处理的办法如下。

1、外表上增加某种材料

归于这类办法的处理技能有:1)热喷涂技能, 2)涂镀技能,3)气相堆积技能。

热喷涂技术是使用专门设备将金属或非金属资料加热到熔化或半熔化状况, 用高速气流将其吹成细小颗粒并喷射到零件外表, 构成覆盖层。常用的热喷涂办法有火焰粉末喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂。

涂镀技术是使用电化学办法或化学办法将单一或多种金属或非金属资料堆积在零件外表, 构成镀覆层。其间电化学办法使用电极反响, 而化学办法使用化学反响将资料堆积在零件外表。常用的涂镀办法有电镀、电刷镀、化学镀及热浸镀。气相堆积技术是使用资料在高真空下气化或受激离子化而在机械零件外表形涂覆层。气相堆积办法有物理气相堆积(PVD)、化学气相堆积(CVD)及等离子化学气相堆积(PCVD)。其间物理气相堆积包含真空蒸镀、真空溅射和离子镀3种。

2、外表发作化学变化

这种办法即外表化学热处理, 它是将金属或合金工件置于必定温度的活性介质中保温, 使一种或几种元素进入工件外表。化学热处理办法有:渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗等, 其意图是进步金属外表的强度、硬度及耐磨性。

3、使外表微观构造发作变化

归于这类办法的处理技术有:外表形变强化(如喷丸、滚压)、外表热处理、激光外表热处理。

喷丸处理是在受喷资料的再结晶温度下进行的一种冷加工办法, 加工进程由弹丸流在很高的速度下撞击受喷工件外表而完结, 其形变硬化层深度为0. 5 ～ 1. 5mm。喷丸处理的作用是进步零件外表的疲劳强度, 如20C rM nTi圆钢, 在渗碳淬火后进行喷丸处理, 外表硬度为HRC 60 ～ 61, 寿数从55 万次上升到150 ～ 180万次。

外表热处理是对零件的外表进行加热、冷却, 然后改动表层安排和性能而不改动成分的一种技能, 其作用是进步零件的外表硬度。外表热处理技能包含:感应加热外表淬火、火焰加热外表淬火等。

激光外表热处理是使用激光的高能量进行外表处理的一种手法, 它包含:激光相变硬化、激光熔覆、激光合金化、激光冲击硬化等, 其作用是进步零件的外表硬度。如CO2激光淬火, 对20钢进行CO2 激光淬火, 处理深度0. 25mm, 外表硬度HV500～600;对T10钢, 处理深度0. 65mm, 外表硬度HV841。

四、使用实例

一台CA6140一般车床在轨迹中心50 mm ×450mm 的面积规模内, 因为遭到外界的磕碰, 拉出很多沟槽和凹坑, 且形状、深浅均不一样, 严重影响车床的加工精度。经研讨, 决定选用热喷涂外表强化技能进行修正, 处理技能为:

1、外表整理

用专用金属清洁剂除掉轨迹的油垢, 然后再用氧乙炔火焰加热烘烤, 温度控制在150℃左右。

2、打磨

用角向砂轮整体打磨一切缺点规模, 将一切规模缺点打磨洁净, 最后用丙酮将修正面清洁洁净。

3、热喷涂技能参数

所用氧气压力为0. 55MPa、乙炔压力为0. 075MPa, 喷涂距离180mm 摆布, 喷枪类型QT-7 /h, 喷涂层厚1. 25mm, 喷涂资料N i60。喷涂完结后, 再进行打磨, 到达规则需求。

修正后的轨迹尺度精度和机械性能满足需求, 投入使用后工作状况杰出。

总之，机械零件经外表强化处理技能修正后, 运转作用良好, 修正部位结合强度高, 耐磨性能好, 并为企业节约很多费用。很多实践证明, 外表强化处理技术在技术上是领先的, 在生产实践中是有用的, 经济效益非常显着, 在机械修补中值得大力推广使用。

参考文献：

篇7

1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力.

(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.

(3)通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能

(4)可以掌握锻造工艺，熟悉各种锻造各种锻造设备，熟悉掌握计算机操作以及了解deform软件的应用，并具有机械设计及制造等综合知识.

2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌现，进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期，降低了成本，使之在竞争中处于优势地位.

锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理，件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工艺超过.

锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻(焊)合空洞，压实疏松，打碎碳化物，非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件，尺寸精度较高，表面光滑，但金属内部流线往往被切断，容易造成应力腐蚀，承载拉压交变应力的能力较差.

这几年，我国火车不断提速，动车、高铁相继投入运营，这也代表着以后的发展方向，这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行，为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性，高速铁路的平顺性是很重要的指标，国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.

模具制造技术现代化是模具工业发展的基础，性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要，目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量使用，使锻造生产效率得到大幅度的提高，各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.

二、课题关键问题及难点

本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点，对比不同形状预制坯的成形过程，给出了合理的制坯工序布排和设计，实现了一火锻造.同时，开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序，提高了材料利用率.最后，对锻造过程进行了三维有限元模拟，在40mn热模锻压力机上进行了试验和试生产，模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂，材料分布非常不均匀，其锻造工序编排和模具设计难度更大.

本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析，通过软件规范初设数据并反复进行修改，直到得到最优的设计方案..

三、调研报告(或文献综述)

我国的经济体制发生了根本的变化，由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高，节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展，需不断改进技术，采用新工艺、新技术，进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高，一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平，但由于我国起步晚，许多模具不得不依赖进口，与发达国家相比差距还非常大.

当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响，这主要表现在一下几个方面:

1. 对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高，负荷越来越大.出更换强度更高的材料外，研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.

2 .模具计算辅助设计、制造与分析(cad/cam/cae)的研究和应用将极大地提高模具制造效率，提高模具质量，使模具设计与制造技术实现一体化.

3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.

4. 工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻，对加工零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题，供设计人员修改和选择.

目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:

1.装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低.

2.管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散.

3.机械制造厂家封闭式经营生产，是产品缺乏竞争力.

4.科学研究投入少，接受新技术新工艺迟缓，其结果导致搞科研也搞生产，生产厂家的问题无人去解决.

四、参考文献

【1】姚泽坤主编. 锻造工艺学与模具设计 西北工业大学出版社 XX.6

【2】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社，1999.8

【3】王先奎. 机械制造工艺学. 北京:机械工业出版社，XX

【4】吴宗泽 机械零件设计手册. 北京:机械工业出版社，XX.4

【5】郑家骧 刘永田. 画法几何与机械制图. 内蒙古科技出版社，XX.8

【6】锻压手册(设备) 北京:机械工业出版社，XX

【7】锻模设计手册 北京:机械工业出版社，1991

五、研究内容及确定方案各步骤

1、研究内容:

(1)模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、设计绘制锻件图、模具类型的确定、确定变形工步及中间坯料尺寸，压力中心计算、压力机选择、计算原坯料尺寸的确定等;

(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;

(3)编写设计毕业论文

2、基本设计方案

本零件是属于大型锻件，首先根据相关尺寸确定其锻造工步，通过计算/r以及h/d的相关数值， 基本步骤设计如下:

1、计算毛坯尺寸

2、选择成型设备及其参数

3、用deform模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进

4、模具工作部分尺寸的计算

5、模具的总体设计

6、下料

7、加热

8、弯曲

9、预锻

10、终锻

11、切边

六、进度安排

第5-6周 毕业实习，撰写实习报告

第7-8周 写出不少于3000字的文献综述;根据参考文献和课题要求，提出自己拟定的可行方案;

第9-10周 写出开题报告，开题;进行总体设计

第11-12周 外文文献翻译，完成详细方案设计

篇8

“机电专业应用数学”是机电工程专业一门必修课程，其先修课程是初等数学，后续课程为：机械零件数控加工、机电设备维修技术、机械设计基础、工程力学、数控编程及操作等专业课程。这些专业课程根据岗位不同，主要分研发岗位课程、生产岗位课程，学习期间学生还要参加各类技能比赛、考取技能证书，毕业前要进行顶岗实习、撰写毕业论文或毕业设计。学生通过对数学基本知识的学习，不仅可以提高其逻辑思维能力、判断能力，还可以为专业课程的学习提供数学支持，为专业问题的解决提供思想方法，所以本课程定位是：为专业课程的学习服务，为工作岗位的需求服务，为学生的可持续发展服务。

二、机电类专业毕业生岗位及能力分析

机电类专业毕业的常见就业岗位是：机械（模具）设计、制造、安装、检测、维护及调试，技术改造，产品开发与营销等。

机电类专业毕业生需要具备的与数学有关的岗位能力有：能够正确选择加工工具与设备（机），能够灵活操作数控机床进行零件加工（机），能够正确选择、组装、检修设备的元器件（电），能够对产品的质量进行检验，能够对设备状态进行正确判断（综合），企业决策与管理能力（综合）。

机电类专业课程中与数学相关的能力有：刀具角度、零件尺寸的计算能力、数控机床加工零件时的参数计算能力，会计算机床电流向量，会对零件各类数据进行分析等。

三、设计思路

“机电专业应用数学”课程设计，就是通过以上分析，提炼出机电类专业学生需要具备的数学能力，以及支撑这类数学能力所需的数学知识，将机电专业应用数学教学内容按项目进行划分。采用以实际问题解决为导向的项目教学法，辅以案例、任务驱动和问题导向教学法，教学环节采用项目式情境引入――数学新知学习――项目解决导出。整个教学遵从数学课程的基础性、针对性、现代化、互动性和层次性原则。

四、教学目标

（一）通识能力目标

1.具有概念互译能力，能够将机电类概念与数学概念对接；2.具有问题转化能力，会将机电类问题转换成数学问题；3.具有运算能力，能计算出数学模型的解；4.具有回归能力，会将数学解回归成实际问题的解决办法；5.具有迁移能力，会将一个实际问题的解决方案迁移成其它问题的解决方案。

（二）专项能力目标

会利用各类方程对凸轮、齿轮、连杆等机械构件运动轨迹进行描述、分析与计算，会利用微积分对电路、电机的电流、电压等的变化进行定量分析与计算，会利用微积分计算工程机械中受弯构件的刚度、强度，会利用微积分对机械元件进行设计和性能校核，会用解析几何知识对数控编程中的基点与节点进行选取与计算，会利用数理统计知识对加工零件的质量、误差做数据分析。

（三）知识能力目标

掌握函数、三角函数、参数方程、极坐标基本知识，充分理解极限、连续、导数、微分、积分概念，熟练进行极限、导数、微积分基本运算，理解常微分方程的概念及求解方法，掌握空间直角坐标系、向量、空间平面、直线、概率论与数理统计基本知识。

（四）素质教育目标

通过本课程学习，树立学生吃苦耐劳的实干精神，形成敢于创新的职业习惯，养成细致、严谨的工作作风，具有较强的团队协作能力。

五、教学内容

整个教学内容以数学知识体系为主线，以岗位与专业课程需求的教学项目为引领，构建项目化教学内容。“机电专业应用数学”分为四个教学项目，分别是：项目一：机械构件运动轨迹的描述、测量与计算。项目二：机电工程中受弯构件的变形计算，机械元件的设计计算、性能校核和优化设计。项目三：机械零件的绘制、测量及加工计算。项目四：零件测量精度分析。

四个教学项目对应四个教学模块，分别是：初等数学（函数、参数方程、极坐标）、微积分学（极限与连续、导数与微分、不定积分、定积分及其应用、常微分方程）、空间解析几何和空间角度的计算、概率论与数理统计（随机事件及概率计算、随机变量、随机变量的数字特征）。

六、情景设计

在项目四（零件测量精度分析）中采用的情境是：要对一批零件的加工精度进行统计分析，通常首先对每个零件的尺寸进行测量并记录，然后将尺寸划分成数个等长度的区间段，统计各个区间段内的零件数目，最后在平面直角坐标系里，以每个区间的中点为横坐标，以该区间内的零件数占总零件数的百分比为纵坐标，画出若干个离散点，将这些离散点用光滑曲线连起来，就得到了零件尺寸的正态分布图。由此情境进入概率论与数理统计知识的学习。

七、首末次课设计

（一）第一次课设计

环节一：畅所欲言

学生自由发言，介绍对机电类专业的认识、对本门课程的认识、希望从本课程的学习中获得什么等。

环节二：项目展示

展示机电专业中需要的数学知识，明确学习数学的目的。

环节三：课程要求

教师介绍本课程的特点、学习方式、学习要求，考核标准。

环节四：分组交流学生分组交流自己的学习计划和目标。

（二）最后一次课设计

环节一：谈谈收获

每个学生谈谈本课程的学习收获，老师补充，进行课程总结。

环节二：秀秀实力，分组进行

1.计算交流电路中电阻元件从电源吸收的平均功率

2.用微分方程知识分析机械运动中的阻尼现象及特点。

环节三：评评成果

各小组之间开展互评打分，教师参与评价并进行评分。

八、考核方式

1.学习态度考核：10%。学习态度包括课前预习、课堂纪律、课堂参与度、作业完成情况；

2.完成项目情况考核：30%。包括完成项目过程中表现出的数学互译能力、模型构建能力、计算能力、创新能力、应用数学知识解决问题的能力。

3.期末考试考核：60%。期末进行闭卷考试，考查一学期所学基本数学知识及运用知识解决问题的能力。

九、设计效果

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1 机械加工表面质量对零件使用性能的影响

机械加工出来的零件表面通常都不是理想表面，而是存在一定程度上的粗糙度、裂纹等缺陷，机械加工零件尤其是精密零件，极细微的差异也会对产品精度、配合精度、耐磨性、抗腐蚀程度以及疲劳强度等造成影响，最终影响到机械的整体使用性能和使用寿命，相关研究还表明表面质量的缺失会造成机械零件的失效，表现在破损性和疲劳强度上的破坏。我国机械加工的表面质量控制水平参差不齐，产品质量还有待提高，有很大的进步空间。

2 机械加工表面质量的影响因素

机械加工表面粗糙度的影响因素有：切削残留面积、切削表面塑性变形、磨削用量、砂轮影响；表面加工硬化是由于所用刀具与工件在被加工零件表面挤压和摩擦造成，其影响因素有：切削用量或磨削用量、刀具影响、工件材料、砂轮等；表面波度是由工艺系统的低频振动所引起；残余应力是加工过程中的切削力、切削热所导致，磨削加工中产生的切削热也会对表面金相组织造成影响[2]。

3 机械加工表面影响因素的作用规律

3.1 表面粗糙度对表面质量的影响

零件的表面质量决定着零件的有效接触面积以及油的存储、表面处理效果过滑不利于油的储存，零件间的分子的亲和力会加大，摩擦阻力增大，磨损加剧；表面粗糙度过大，有效接触面积会变小，压强增加，同样会降低零件的耐磨性；凹坑处易引起应力集中，在交变应力作用下，零件易产生疲劳裂纹，破坏零件的疲劳强度。因此，对重要的以及承受交应力的零件如连杆、曲杆在表面处理时应进行光整加工，降低粗糙度，提高零件的疲劳强度[3]；此外，凹谷处易聚集腐蚀性介质，致使化学腐蚀的产生，较低的表面粗糙度可以减少腐蚀性介质的接触面积，是提高机械加工零件耐腐蚀性的措施之一。

3.2 加工硬化对表面质量的影响

以型号为Q255A的钢举例，在经过冷拔加工后其硬度会增加15%～45%，而磨损量会降低20%～30%，由此可见，机械加工零件表面处理时，适当的加工硬化会一定程度上提高其耐磨性。其物理成因如下：加工硬化处理会同时增加零件表面层的强度和硬度，减少接触区的塑性及弹性变形，材料分子间的亲和力减少，从而减少磨损量；加工硬化过高会使零件内部硬度与表面硬度差距过大，易出现表层剥落的现象，最终加剧零件的磨损，从而降低耐磨性；同时会导致零件表面脆性的增加，降低零件塑性，产生裂纹，降低疲劳强度。适当的加工硬化能增加零件的疲劳强度，延缓疲劳裂纹的产生与扩张。

3.3 残余应力对表面质量的影响

加工后零件表面的残余应力（拉应力或压应力）会对零件表面组织的紧密度产生影响，零件在应力状态下工作，会产生应力腐蚀，所以残余拉应力过大，会使零件材质的结构变疏松，降低零件的耐磨性，同时加速疲劳裂纹的产生和裂纹的扩大，降低零件的疲劳强度以及耐腐蚀性；残余压应力会促使零件原材料结构变得更紧密，语文教育教学论文效果是增加表面质量的耐磨性，相对地也会延缓零件疲劳裂纹的产生和扩张，降低零件的疲劳强度，还能提高零件的耐腐蚀性；残余应力还会引起零件的变形，对配合性质产生影响，持续的零件变形会降低机器的工作精度。

3.4 表面金相组织变化对表面质量的影响

零件在进行机械加工时，表面金相组织的变化会改变零件材质的原有硬度，降低其耐磨性，产生的残余拉应力，会降低零件的疲劳强度。

4 机械加工表面质量管理的优化措施

4.1 合理选用刀具及工件材料

工件在加工过程中不可避免地会受到切削力、切削热影响，导致表面层的物理机械性能的改变，正确合理地选用工件材料和刀具，可以增加刀具性能。刀具材料的选择应充分考虑其硬度、塑性、导热性、热稳定性、摩擦系数以及刀具及工件材料的亲和力。常选择的刀具材料有高速钢、硬质合金、金刚石材质等；在进行机械加工前，应对工件进行调质处理，以提高材料的硬度，降低塑性、细化晶粒；新型的磨料可以有效地改善切削刃的钝化；增大磨削间距、改善散热条件或采用高压大流量法冷却或内冷却法来提高冷却效果。此外，选用合理的切削液或使用专用装置雾化磨削液，可以减少刀具的变形和摩擦，抑制鳞刺的产生，降低切削温度。工件材料应选用合适的砂轮硬度，砂轮的修整质量影响到零件磨削表面的粗糙度，软的砂轮可以提高自砺性、保持切削刃锋利；粗砂轮或粒度号小的砂轮有孔隙不易被堵塞的优点。

4.2 减少振动、强化加工工艺

机械加工过程中的自由振动、强迫振动、自激振动会影响加工表面粗糙度、加速刀具磨损、影响机床、夹具的寿命，从而影响机械加工表面质量。减少振动的措施有：消除或减弱产生振动的条件、通过增加主偏角、增大进给量来实现减小切削或磨削时的重叠系数，减少激振力，提高工艺系统的刚度、调整振源频率、采用固体或液体的阻尼来消耗振动能量、实现减振，采用减振装置与隔振措施：如采用动力减振器或摩擦式、冲击式减振器等。提高机械加工表面处理工艺的措施有：合理选择切削用量、磨削用量及刀具参数、控制磨削参数等工艺参数、采用超精磨削、镜面磨削，研磨、抛光等光整加工方法、采用合理的热处理工艺等。

5 结语

零件加工的加工精度以及加工表面质量是评价零件是否合格的质量指标，研究机械绿卡表面质量的影响因素，运用规律来对加工过程加以控制对改善零件表面质量管理水平，提高产品使用性能具有非常重要的意义。

参考文献

[1] 周民辉.机械加工表面质量管理中的不足及其优化措施[J].科技创新与应用，2013（20）：132.

篇10

目前，由于石油的日渐枯竭，也由于地域方面的争端，石油的利用受到了前所未有的限制。而煤炭因为储量巨大，且大多埋藏在本国境内，不会引发争端甚至战争等问题，加之科学技术的飞速发展（如煤炭汽化、煤炭能量集中再释放）等新技术的日趋成熟，煤炭仍是人类生产和生活中无法替代的能源，且占据相当大的主导地位。

煤炭的挖掘离不开设备，由于煤炭的质地较硬，且与许多坚硬的岩石混杂在一起，挖掘时要求所用设备耐磨性高，这样才能保证生产效率和经济效益。煤矿机械零件（如图1所示）的磨损每年给国家造成直接经济损失超亿元，因此，探讨金属材料磨损现象，研究金属表面强化技术，研制新型抗磨材料具有十分重大的理论意义和现实意义。采煤机械中的重要工件是截齿，其在使用过程中由于受到煤层冲击及腐蚀，导致其齿体严重磨损而失效。更换周期长，大大影响生产率，如果全部报废，又会降低了经济效益[1-10]。本文采用火焰喷涂、中频感应重熔技术，在截齿表面制备一层高强度耐磨涂层，从而提高其使用寿命、安全性能和生产效率，为工业生产提供了科学依据。

图1 煤矿机械零件

1.试验方法

1.1试验原理

火焰喷涂的基本原理如图2所示，所用设备如图3所示。

图2 火焰喷涂的基本原理

图3 火焰喷涂设备

1.2试验材料

试验用材料的主要成分如表1所示。

1.3合金粉末

合金粉末的主要成分如表2所示。

1.4工艺参数

火焰喷涂工艺参数如表3所示。

1.5分析方法

利用Olympus BH2-UMA光学显微镜观察分析显微组织，在工况实验机上进行试验验证。

2.试验结果分析

2.1火焰喷涂后的外观形貌

火焰喷涂后的外观形貌如图4所示。

图4 外观形貌

由图可见，火焰喷涂后的耐磨层与基体结合良好，没有明显的分界线。

2.2火焰喷涂后的基体与涂层的显组织

火焰喷涂后的基体与涂层的显组织如图5和图6所示。

图5 基体组织

从图5中可以看出基体组织主要由奥氏体和铁素体组成，这样的组织有很好的韧性和抗拉强度，断后伸长率值也会很高，但耐磨性差。

a）非冶金结合 b）冶金结合

图6 结合层组织

从图6中可以看出基体组织与喷涂上的粉末有时呈分离状态，如图6a所示。在合适的工艺条件下，可以达到理想的冶金结合，如图6b所示，这样大大增强了基体与涂层的结合强度，工况试验表明：呈冶金结合的工件的耐磨性非常好，完全达到了工业生产的需要。

涂层组织如图7所示。

火焰喷涂后防护层内部气孔、未熔融粉末颗粒大量存在，涂层与基材基本无冶金结合，涂层组织如图7 a所示。为了改变这种状况，可进行感应重熔，使其达到致密的冶金结合，如图7b所示。

另外，因为火焰喷涂涂层与基体结合主要靠机械力，其对基体前处理要求较为严格，要求喷涂前基体表面必须无水、无油、清洁干燥，一般应先进行磨光、喷砂、拉毛或车制以得到粗糙度值较大的表面。这样能保证涂层与基体的良好结合。

a）不致密的涂层组织 b）致密的涂层组织

图7 涂层组织

3.结论

1）火焰喷涂可在韧性及强度较高的基体上涂敷一层耐磨性强的金属层，达到增强煤矿设备再制造的目的。

2）火焰喷涂后再进行感应重熔，能使基体与涂层达到致密的冶金结合，满足工业生产的需要。

3）火焰喷涂工艺参数为：工件表面线速度5~15 m/min，喷枪角度55°~85°，送粉量8kg/h，喷涂距离110~180 mm。

参考文献：

[1] Rosochowski A，Matuszak A．Rapid tooling：the state of the art[J]．Journal of Materials Processing Technology，2000，106（3）：191～197．

[2] 李贵轩，李新国．振兴我国煤矿机械的机遇和挑战[J]．中国煤炭，2003，Vol．29（2）：8～10．

[3] 徐滨士，刘世参．表面工程[M]．北京：机械工业出版社，2000，1～10．

[4] 刘品强．刮板输送机中部槽的强度分析及优化[D]．[硕士学位论文]．天津：河北工业大学，2007．

[5] 谢敬佩，王文焱，李继文等．耐磨奥氏体锰钢[M]．北京：科学出版社，2008．1～50．

[6] 王建青．等离子喷焊超厚耐磨涂层的研究[D]．泰安：山东矿业学院，1999．

[7] 钱苗根．材料表面技术及其应用手册[M]．北京：机械工业出版社，1998，353～372．

篇11

《机械基础》课程是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的应用性强的一门重要技术基础课程。其任务是：使学生掌握必备的机械基本知识和基本技能，懂得机械工作原理，了解机械工程材料性能，正确操作和维护机械设备；培养学生分析问题和解决问题的能力，使其形成良好的学习习惯，具备继续学习专业技术知识的能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，使其形成严谨、敬业的工作作风，为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。

学生对本课程的掌握情况和熟练程度，不仅关系到后续专业课程的学习，而且反映了学生的基础课理论水平及职业技术素质。在教学中要十分重视充分应用各种教学方法和手段，发挥不同教学方法的长处，以提高学生的学习热情和效率，提高教学效果。我在长期的教学工作中对《机械基础》进行了一系列教改探索。

1、激发学生的学习兴趣

心理学家调查：“学习成败的诸因素中，有无兴趣占30%。”教育心理学名言：“兴趣是最好的老师。”托尔斯泰指出：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”布鲁纳也说过：“学习的最好的刺激，乃是对所学材料的兴趣。”学习兴趣是学生学好一门课程的关键。为激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习主动性，教师首先是上好第一节课，收拢学生的心。接着是上好每一节课，除了收拢学生的心以外，还要用知识的力量、老师为人师表的言行去征服和感染学生的心。

2、贯彻理论联系实际的原则

与公共基础课程相比，本课程更加结合工程实际；与专业技能课程相比，本课程更具有普遍意义；与其他技能课程相比，本课程更突出综合性、实践性和创新性。教师在讲授中应贯彻理论联系实际的原则，注重讲练结合，注重理论与日常生活、生产的融合。要多注意列举一些与生产、生活实际密切相关的例子，如在讲平面四杆机构时，列举缝纫机、汽车前窗刮雨器、公交车门的启闭、折叠板凳、折叠推拉门，讲凸轮机构时，列举补鞋机，讲齿轮传动时，列举汽车的变速系统，讲带传动和链传动时，列举缝纫机、自行车和摩托车，讲蜗杆传动时，列举电梯、钓鱼行竿等等，这些实用性很强的实例对学生有很大的吸引力，使学生认识到本课程中所学知识可直接用于生产实际，服务于生活，就在自己的身边，让学生感到这门课有学头，而非“没用”。 工程中的问题需要综合运用所学的基本知识去加以解决，所以在教学过程中，有意识地引入一些工程中的问题。

3、重视实践教学环节

实践教学内容包括实验、实习、实训、社会实践、课程设计、毕业设计（论文）、学年论文等，也包括创业活动以及纳入教学计划的社会调查、科技制作、学科竞赛活动等。上述内容要形成科学合理的体系，对实现人才培养目标有重要作用。实践教学是评估中的关键性指标。实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。培养学生动手能力和操作基本技能是职业教育的重要环节之一。如组织学生到实习车间和生产企业中去参观，进行现场教学，使学生把所学知识系统地结合起来，达到不断深化以及灵活应用的目的，进而提高学生的感性认识。可以设置“齿轮参数测定”、“各种机械传动和减速器的装拆”、“轴承与齿轮的组合设计”等实训项目，通过实训来巩固和加深所学的理论知识，促进理论教学，提高教学效果。

4、教学方法和手段多样化

确定教学目的和相应的教学内容之后，如采用的教学方法和手段不适当，那要实现教学的目的仍然是一句空话。教学过程要本着学生为主体的思想，教法创新，由具体到抽象讲授知识。

4.1 引导学生进行对比

学生在感到惊讶、疑惑或者兴奋的时候，才能启迪思维，激发智力。积极采用启发式教学，引导学生逐步掌握知识和技能。运用相互联系、又容易混淆的事物和知识，引导学生进行对比，从而达到启发效果。比如：机器与机构，构件与零件，链传动与同步带传动，螺纹与蜗杆，零件强度与零件刚度等。

4.2 设置疑点

巴尔扎克说：“打开一切科学殿堂的钥匙毫无疑问是问号。”有效的提问不仅能激发学生的学习兴趣，同时还能启发思维，激励学生积极思考。课堂教学是师生情感交流的场所，教师要充分给予学生参与的权利和机会，充分体现教师的主导地位和学生的主体地位。教师善于提出问题，会影响学生养成“发现——提出”问题的好习惯，培养学生批判性思维，进而不断发现问题、提出问题。所以教师应该学会在适当的时候设计适当的问题，鼓励学生发表意见，从而有效地提高学生的学习兴趣，激发学生的学习动机，提高教学效果。例如：V带传动中带与带轮之间产生的摩擦力越大越好吗？带轮和圆柱齿轮直径较大设计成腹板式、轮辐式有什么优势？铰链四杆机构中机架与其它三个活动构件有什么位置关系？常见的轴为什么设计阶梯形状？等。设置疑点的方式：自问自答，自己问，稍作停顿，自己回答；师问生答，老师问，引而不发，学生作答；只问不答，问而不答，让学生课后去思考。

篇12

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

轴类零件是数控加工中最常见的零件之一。轴类零件主要用于连接和支撑作用，承担重载荷和大扭矩。轴类零件主要是长度大于直径，一般包含锥面、孔、螺纹、球面等。在结构上主要有光轴、台阶轴、曲轴。本文以较为复杂的台阶轴类零件作工艺分析，如图1所示，该轴主要用于传递扭矩和承载支撑，一般应用于汽车和机械行业中。

图1 台阶轴零件

通过分析，该零件图结构复杂，不规则，两头小，中间大，包含的加工要素有曲面、孔、螺纹、球面、槽等，这些要素在轴类零件中较为常见。该零件从左向右依次是内孔加倒圆角，外圆是一个凹圆弧，中间是二段直外圆中间接圆弧，右端是球面、外螺纹和螺纹退刀槽，呈小、大、小的结构。

1零件的表面粗糙度分析。

表面粗糙度与机械零件的配合性能、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。它是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离很小，属于微观的几何形状，一般粗糙度值小，表面质量好，因此选用合理的粗糙度很重要。[1]分析零件图，可知零件表面标注粗糙度为 ，也就是轮廓Ra的上限不能超过1.6μm，零件的右上角标注其余为 ，其余部分都要在1.6μm-3.2μm之间，不能超出3.2μm。

2零件的尺寸精度分析。

完成零件加工，最重要的是完成工艺尺寸分析。通过分析，该零件长度88mm，零件外圆尺寸从0-42mm，最大直径尺寸是 ，该尺寸要求为41.961mm-42mm，右端为R10的半球面，该球面在加工时要考虑到刀具半径补偿且球面靠近圆点部分表面粗糙度容易超差，是该图难加工部分。左端外圆最大为 ，精度要求0到-0.039mm。孔的长度为20mm，孔径大小为 ，精度要求0到0.036mm，图中有部分尺寸没有标注公差，未标注的都要按照国际公差要求加工，这些尺寸精度要求较高，需要比较熟练的技术工人才能完成加工。

3工艺规程及加工工序划分

根据工艺规程的要求，对加工零件的工序进行划分。按照零件加工工序集中原则，要对零件进行粗、精加工工序划分。对毛坯端面进行车削，加工左端部分，先粗加工、后精加工，随后用钻头钻孔，粗、精镗孔，掉头装夹，保证总长，粗、精加工右端外圆部分，随后切螺纹退刀槽，切螺纹，检验。[2]

4毛坯材料及尺寸的确定

零件的毛坯选择是由其技术要求决定的。毛坯选择好坏直接决定零件的机械性能和工件质量，同时要考虑材料成本和加工成本，因此需要毛坯制造者和零件加工者两人共同选取毛坯。根据以上要素的考虑，该零件采用45钢较为理想，相比其他碳钢，力学性能和硬度较好，也是公认的用于制造轴类零件、连杆、螺栓的主要材料。根据零件尺寸分析，零件图样尺寸为φ42×88mm，最终确定该零件毛坯为φ45×90mm的45钢，材料需要经过热处理。

5机床的选择。

机床选择要以加工出合格的零件为标准，加工时要考虑机床结构、载重、行程大小，以工作效率和加工成本作为重要参考依据，选择适宜，经济的机床。考虑到加工球面需要进行刀具半径补偿，轴类零件一般选用数控车床，且零件图包含外圆、槽、孔、螺纹等复杂元素，所以结合工艺最优和换刀次数最少原则和材料特点，该零件图加工选用CK6140数控车床。

6刀具、量具的选择。

刀具选用应该遵循方便安装、耐用、耐磨、刚性好、精度高的原则。数控机床的特点是高效、高精，刀具配置要适应机床的要求，应该选用中高档数控刀具。分析零件图，加工该批零件需要外圆粗车、精车成型刀、镗孔刀、螺纹刀、槽刀、钻头。

量具质量好坏是工件质量保证的重要因素。选用量具考虑工件性质，该零件需要测量长度、外径、孔径、螺纹、球面。综合考虑，测量该零件，需要使用游标卡尺、外径千分尺、内径千分尺、螺纹通止规、圆弧规。

7结语

通过以上工艺分析，可知生产零件需要制定合理的工艺流程，考虑到加工的每个细节，才能加工出合格的零件，提升效益，提高竞争力。

参考文献

[1]刘治映.毕业论文（设计）写作导论[M].中南大学出版社，1995：325-331.