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金属加工工艺范文1
金属材料加工单位在实际发展过程中,要注意引进先进的生产技术工艺,不断降低能耗,节约资源,提升自身核心竞争力。随着节约型社会的建立,在进行金属材料加工过程中,材料加工企业要不断引进先进的节能生产技术工艺,有效的降低企业生产加工成本,创造更多的经济效益。因此,为了满足当前激烈的市场竞争要求,金属材料单位要分析不同类型金属的特点,对当前的加工工艺技术进行探索,不断开发新的加工技术,提升生产效率,为企业创造更多的经济利润。因此,本文首先分析金属材料特性,接着针对金属材料加工工艺展开论述,从而为金属材料加工制作提供参考意见和建议。
1金属材料的特性
在人类文明长期发展过程中,金属发挥了巨大的作用,并且通过不同的具体形式渗透到社会各个领域,推动社会经济不断向前发展。但是金属材料具有其特殊的性能。金属材料在实际应用过程中,主要是晶格结构的固体表现形式,具有良好的导热和导电性能,表面拥有独特的色泽,并且延展性很好。金属材料通过加工制作,可以制成各种金属间化合物,与其他金属可以融合,形成合金,有效的改善原有金属的性能。另外,大部分金属具有活泼的化学性能,很容易出现氧化现象,需要加工技术人员结合产品设计标准,选择不同的加工方式。
2金属材料加工特性分析
在当前社会经济迅速发展的前提下,金属材料得到广泛的应用。但是由于不同类型的金属,具有不同的特性,需要采用不同的加工技术工艺,才能发挥金属材料最大的作用。下面就针对金属材料加工特性展开论述。第一,金属材料铸造工艺。在通常情况下,铸造工艺对金属材料进行高温加热,在金属材料呈现出液态以后,根据产品设计标准,进行重新的制作。但是在实际铸造过程中,很容易受到外界因素的影响,从而影响金属在液态情况的流动性和收缩性,最终降低金属产品的质量,影响产品使用性能。第二,锻压工艺。就是加工技术人员在进行锻压过中,根据金属材料的特性,提升其抗冲击能力。锻压技术对生产制作条件要求比较高,一旦出现变形情况,就可能导致金属材料出现裂缝情况,无法满足产品生产加工的质量标准。第三,焊接工艺。在进行金属材料焊接过程中,焊接要避免出现缝隙或者气孔问题,提升金属产品的使用寿命,提升其性能,保证焊接质量。第四,切削工艺。加工技术人员根据产品设计标准,对金属材料进行相应切割或者削切,但是会受到材料自身性能以及硬度的影响,需要切割人员根据金属材料的性质,选择不同的切割方法。第五,热处理性能,根据字面意思,就是在进行金属加热过程中,体现出来的特性。
3金属材料加工方法分析
在进行金属材料加工过程中,加工技术人员要结合金属材料的特点,根据产品设计标准,采用不同的加工方法,从而保证产品质量,提升企业生产的经济效益。下面就针对金属材料加工技术方法展开论述。
3.1热处理加工方法
在通常情况下,金属材料热处理方法主要包括加热、保温以及冷却等过程中,需要加工技术人员做好各个阶段的衔接工作,利用陶瓷换热器,提升金属材料的导热性和抗氧化性,提升预热的回收率,降低企业实际的生产成本,获得良好的效果。在实际加工操作过程中,就是加工人员把金属材料放到一定的介质里,然后通过加热或者冷却,促进金属材料内部结构出现变化,从而改变原有金属材料的特性和性能。这种方式在实际生产过程中,得到了广泛的应用,主要包括以下几方面的内容。第一,就是在金属材料加热过程中,金属零件会发生养护反应,就会对整个零件性能产生不利影响。因此,加工技术人员需要采用一定的保护措施,控制好加工的环境和温度。但是在加工期间,气温不是恒定的,需要经过加热超过箱变气温,从而满足金属零件加工温度的标准。在进行冷却过程中,加工技术人员需要结合金属材料加工工艺的不同,控制好冷却的速率,保证产品的生产质量。
3.2高速切削加工技术工艺
为了做好金属材料切削,需要控制好切削的速度,避免在受热的情况下,导致形状发生改变。首先,加工技术人员要选择合理的刀具,保证具有良好的硬度和硬性特点,在通常情况下,加工技术人员可以选择陶瓷刀具和涂层硬质合金刀具等。在选择具体切割技术工艺过程中,需要控制好切割每一个环节,协调好相互之间的关系,控制好金属加工剩余数量,从而为后续加工切割创造良好的条件,制定出科学合理的技术方案,提升金属材料切削的精度。
3.3温挤压成型加工技术工艺
在进行金属材料温挤压成型加工过程中,主要利用金属材料的可塑性特征,把金属放置在挤压模具里面,然后通过外界的挤压力,从而让保证金属材料达到设计的规格和形状。第一,在选择挤压模具过程中,需要控制好模具的尺寸、形状,提升模具的精度。在进行挤压模具设计过程中,需要结合金属零件的特点,明确设计方案,控制好设计工序,精确计算挤压压力,科学设置模具结构,从而满足实际金属材料加工的要求。第二,在挤压温度控制过程中,温度越高的,相应的变形抗力就会越低,可以减少额外的施加机械能。根据大量实际复合挤压的情况,当温度达到200℃作用,相应的施加压力就会减少10%。另外,在进行冷挤压成型材料挤压过程中,材料变形在达到70%左右过程中,相应的挤压里不会出现明显的白哪壶,需要把实际挤压的温度控制在400到500℃之间,才能保证实际挤压的效果。第三,一旦挤压模具连续在高温下进行作业,就会大大降低模具的性能和强度,不仅会影响到实际挤压的效果,而且会缩短模具的寿命。因此,实际技术操作人员要结合实际情况,采用不同的挤压方法。比如在进行小批量作业过程中,可以通过压缩空气的手段,冷却金属材料凹凸模;在进行大规模生产过程中,为了满足实际生产的需要,在每完成一次行程以后,送一个毛坯,从而保证模具的冷却时间,选择不同的冷却方式,可以在模具开设一些小孔或者采用喷雾冷却的方式,从而满足实际生产的技术标准,保证产品的生产质量。
3.4金属材料焊接技术工艺
在进行金属材料焊接过程中,对焊接人员技术水平要求比较高。通常情况下,金属材料焊接包括多种焊接方式,需要结合不同情况,选择不同的焊接方式,从而满足不同性能产品的要求。在通常情况下,金属材料焊接主要包括电弧焊、电渣焊以及爆炸焊等。第一,在进行钎焊过程中,需要结合实际情况,利用黄铜或者钎焊料等进行金属焊接,才能保证焊接质量。第二,在进行碳钢和金钢焊接过程中,需要做好碳钢预热和热处理,从而提升焊接应力。第三,在进行不锈钢焊接过程中,焊接人员要充分考虑到晶间腐蚀问题。在进行马氏体不锈钢焊接过程,要焊接前预热和焊后热处理工作,把温度达到设定的标准。第四,在进行有色金属焊接过程中,需要焊接人员结合不同的金属材料,选择不同的焊接方式。对铜焊接,需要采用钎焊的方式;铝制金属材料主要采用氩弧焊;钛主要采用自动焊接的方式。综上所述,在进行金属材料加工过程中,加工技术人员要结合实际情况,根据不同类型的金属材料,采用先进的加工技术工艺,控制好加工过程,明确加工技术标准,提升加工质量,不断打造金属精品,为金属材料加工企业创造更多的经济效益。
参考文献
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[2]马红超.试论金属材料加工工艺中激光技术的应用[J].科技资讯,2016(25).
[3]荆永丽.金属复合材料加工工艺的研究[J].世界有色金属,2016(12).
金属加工工艺范文2
关键词:化工设备;金属材料;加工工艺
1.简介
化工设备所用的金属材料的性能必须是可以承受一定温度或者是强酸强碱或者是一定压力的金属材料。对材料的抗酸碱能力要求比较大,所以金属材料的制备工艺除了平时所用金属材料的加工工艺之外还有属于特种金属材料的加工工艺。在我国化工设施常用的主体金属材料的都必须是特殊的能承受一定环境变化的金属材料。金属材料的加工工艺包括一般的变形加工、切削加工、磨削加工、热处理以及表面处理等等加工工艺。
2.化工设施主体材料加工工艺
2.1变形加工
塑性成形:所谓塑性成形就是指在一定的温度下使用一个模具在一定的应力下使金属发生塑性形变。塑性成形一般又分为锻造、轧制、挤压、冲击挤压等。
锻造:锻造是最为古老的一种加工方式,指的就是在冷加工或者高温作业的条件下以一种捶打和挤压的方式把金属锻造成形,这也是最为直接的一种加工工艺之一[1]。
扎制: 指的就是先经过预制一定形状的模型之后高温金属坯段通过几个连续的圆柱型辊子,辊子把金属扎入前预制的型模中,从而得到预设的造型。
挤压:即用于连续加工的,同时具备一样的横截面形状的金属造型的工艺,其一方面能够在高温条件下作业,另一方面还能够进行冷加工。
冲击挤压:主要用于加工无烟囱锥度要求获得一定规格的零部件。其具有一定的优势,对不同壁厚的零部件均适用,其生产成本相对偏低,非常迅速高效。
拉制钢丝:这种工艺就是用于拉制各种型号的钢丝。
2.2固体成型加工
固体成型加工:所谓的固体成型加工就是支原料在常温的条件下将金属条加工成一些具有固定形态的物体。其成本投入相对低廉。主要可以分为旋压、弯曲、冲压成型、冲孔、冲切。
旋压:旋压指的是在实际生产过程中为了形成常见的圆形的零部件。在车床上对其进行一定的旋转切割得到固定形状的部件。
弯曲:所谓的弯曲工艺就是指对片状或者是管状的材料进行生产的工艺。
冲压成型:这种工艺指的就是把金属片置于两个模具间经过压制成型,能够在生产中空的造型中使用。
冲孔:即通过特殊工具在金属片上冲剪出某种造型,在小批量的制造中较为适宜。
冲切:其大体上与冲孔工艺类似,不同之处是冲孔利用的是冲下的部分,而冲切利用的是冲切之后剩余下的部分[2]。
2.3压力加工
压力加工,不言而喻,就是利用外在压力对金属产生一定的塑性形变来得到所需的与满足机械性能要求的零部件或毛坯。其涉及到的方式包括拉拔、挤压、轧制、冲压、锻造。
其中,锻造又分为自由锻以及模锻。锻造是一种古老的加工方式就是利用锻锤的往复冲击力或者是压力机的压力来改变毛坯的形状尺寸,获得我们所需要的形状以及尺寸要求。
自由锻:即通过压力或冲击力等作用使金属在2个抵铁间变形, 利用这种变形来得到我们所需要的尺寸的锻件。一般情况下把自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。这种锻造方法比较简单,运用的比较广泛。
模锻:很显然模锻就是利用模具来进行锻造。其分类可以分为锤上模锻、胎膜锻、 压力机上模锻。一般就分为这几种锻造方式,不同的锻造方式有各自的有点同时也有自己的缺点[3]。
板料冲压:通常情况下,即通过冲模方式使板料变形或分离。而这种方法大多是在冷态下进行,所以这种方法也可以叫做冷冲压。相对而言也有热冲压,也就是在板料超过8-10mm时,才会采用热冲压技术。该技术具有的主要特点为:能够生产获得形状较为繁琐的零部件,同时产生偏少的废料。通过该方式制备出的产品,其表面粗糙度相对偏低,并且其精度相对偏高。通过该方法可以得到刚度与强度相对偏高、消耗材料相对偏少、质量相对偏低的零件。同时,所需要的费用相对偏低,非常适合在大批量生产中应用。
冲压工序:分离(落料冲孔切断修整)变形(拉深弯曲翻边成型)
2.4切削加工:生产精度要求较高的零件一般通过该种方式进行,主要是通过机床来切削金属[4]。一般来说,机床主要有铣床、车床等诸多类型。
对于车床来说,其往往用来加工回转体的端面与不同类型的回转表面。对于铣床来说,其能够加工垂直面、水平面等。对于钻床来说,其能够通过钻头来得到精度相对较低的孔,同时还能够利用钻来完成扩孔―铰孔,通过夹具还能够获得位置精度相对较高的孔系。对于镗床来说,其基本上用来制备精度要求相对偏高、相对偏大的孔,尤其对处于不同地方,位置与孔距等要求相对较高的孔系较为适用。所谓电火花加工,即主要通过电火花放电过程中形成的腐蚀作用来加工材料[5]。电火花线切割机床加工主要是基于前者而形成的一种方法,这种方法不需要提前生产专用工具电极,主要是通过通用电极来发挥其功能。
2.5磨削加工
即通过磨料将材料去除的一种方式。一般情况下,根据工具类型对其加以划分,主要将其分成2种类型;也就是使用自由与固定磨粒加工。通常情况下,按照表面生成方法、加工对象的差异进行分类,砂轮磨削主要划分成内圆、外圆、平面、成型磨削方法。对旋转表面根据工件夹紧与驱动方式进行分类,主要包括无心和定心磨削两种类型。根据砂轮进给方式的不同进行分类,主要包括切入和纵向进给磨削两种类型。根据磨削行程的不同对其进行分类,主要将其划分成定程磨和通磨两种类型。根据砂轮表面工作方式对其进行分类,主要将其划分成周边-端面、周边磨削两种[6]。根据磨削区具体状况进行分类,主要将其划分成以下2种:
2.5.1恒压力磨削 即将切入压力控制为定值的磨削方法,也就是控制砂轮对工件的压力的加工方法,比若说砂轮架就属于该种方法的范畴。
2.5.2定进给磨削 即控制切入进速度为恒值的磨削。工作过程中,砂轮以某个既定的进给率与磨削表面呈90°角进行切入进给,当前业界普遍应用的磨床基本上通过该方法进行。
3.焊接
这属于使金属材料永久性连接的技术。归根结底,焊接即通过加压或者加热等方式,利用金属原子的扩散和结合作用,最终使原本相互分离的金属材料紧密结合在一起。根据过程特点对其进行分类,主要将其分为3种类型,也就是钎焊、压力焊、熔化焊。
所谓熔化焊,还叫做自身焊,也就是利用加热的方式来熔化被焊金属而使其连在一起。所谓压力焊,即在加热的基础上进行加压,通过这种方式使被焊金属彼此相连。所谓焊料焊,即经由加热的方式来将焊接材料熔化,然后使被焊金属彼此连接。对于熔化焊来说,其中使用最广泛的当属电弧焊。此外,业界使用较为普及的还有:电渣焊、等离子弧焊接、真空电子束焊接等[7-9]。埋弧自动焊主要具有以下几方面基本特征:具有相对较高的生产率、质量相对较高同时非常稳定、改善工作条件、节约金属材料等。然而,其还存在一定的不足,即工艺准备较为繁琐,相关设备成本非常昂贵等,只是在大规模加工圆筒形工件的纵、环焊缝和长直线焊缝之中适用。
3.1气体保护焊
氩弧焊的保护气体为Ar,Ar属于惰性气体,其能够保护熔化金属与电极免于空气的负面影响。在高温条件下,Ar不会与焊接的金属材料发生化学反应,同时其在金属中不会溶解,鉴于这一个方面的原因,氩弧焊具有相对较高的质量。二氧化碳气体保护焊,顾名思义,这种电弧焊主要是以CO2作为保护气体。其主要是是将焊丝当作电极,通过其与焊件两者间形成的电弧来将两者熔化,通过自动或半自动的方法完成焊接。其主要具有以下几方面优点:第一,所需要的费用相对较低,能够通过价格相对较低同时非常容易得到的二氧化碳来将焊剂取代,其所需的成本只是手弧焊与埋弧自动焊的百分之四十;第二,具有相对较高的生产效率,同时具有相对较好的质量与操作性。其同样存在一定的不足之处:二氧化碳的氧化作用导致溶滴飞溅现象相对明显,正是由于这一个方面的原因,所以焊缝的光滑程度相对较低,同时焊接过程中产生相对较大的烟雾,并且弧光非常强烈,要是不注意,则非常易于形成气孔[10]。
特点 (1)焊料熔化:使用焊料焊接法的过程中,仅仅熔化焊料,被焊金属则保持在固态水平,因此不会对材料性能产生相对严重的干扰(2)焊件和焊料两者的成分不一样,从而产生了接头(3)金属的连接能够连接异质金属。
3.2炉内焊接法
特点(1)处于真空密闭环境中,这样金属就非常不容易被氧化。(2)能够准确控制温度,同时能够非常均匀的加热焊件。(3)在金属一烤瓷基底桥的焊接中较为普及。
3.3激光焊接法
有的物质原子中的粒子受到电或光的作用,使原子能级由低向高转变,与此同时,辐射出方向、频率、相位都一样的光,其主要特点是光束方向性好、能量高度集中、颜色单纯。
主要特点:(1)焊接过程非常快,所用的时间非常短(2)没有电磁影响,能够在大气中实现,非常便于操作(3)具有相对较高的准确性,不需要对被焊金属实施包埋固定,不会出现变形现象(4)污染小、无噪声(5)热作用范围相对较小,热量集中、加热范围较小、冷却与受热非常迅速,不会对焊件产生严重的影响。
3.4激光点焊机点焊法
主要特点:(1)该种方法为电阻焊接法。(2)其热源是电流经过焊件过程中形成的电阻热,利用其对焊件进行加热,使其熔化,从而完成整个焊接过程。
4.热处理
即在某个条件下,提供一定的加热和与冷却给金属材料,通过这种方法使其得到一定的化学或机械性能。金属零件实施一定的热处理,这样做旨在实现:使其耐磨性、强度提高,并使其硬度减小,为将加工时形成的内应力消除提供有力条件,使其表面耐蚀、耐磨性增加。
退火:加热工件至稍微超过临界温度,保温一段时间,接着使其缓慢冷却,这就是所谓的退火。因加热温度与冷却速度存在一定的差异,退火对金属性能与组织的改变同样存在一定的差异。
业界较为普及的方式有完全退火,其效果是细化颗粒、降低金属组织的不均匀性、改善切削加工性、使温度降低、消除内应力、提高塑性与韧性。球化退火大体上是在冷却模具与刀具上应用,锻造毛坯,作用与上法相同,以备后期的淬火处理。消除加工硬化的退火,基本上是用来将工件通过冷拔、冷弯灯之后所形成的硬化消除。去应力退火,基本上是在消除铸件、精密零件等制备时形成的内应力时使用。对于正火,其属于退火变态,其和完全退火之间有所不同:前者主要是使工件在空气中冷却,而后者则为随炉冷却。其旨在改善切削加工性、细化晶粒、增加强度与韧性、为进一步的热处理打下基础。淬火即将工件加热至超过临界温度,然后保温某段时间,将其放入盐水、油或者水里面,使其在短时间内迅速冷却。根据加热程度对其进行划分,主要包括表面与整体淬火两种类型,其中,对于后者,根据冷却方法可以将其划分成等温、分级、单/双液淬火等几种类型。
表面淬火过程中,加热工件表面使其上升至淬火温度,接着通过冷却剂将其骤然冷却,这种情况下,工件的表面获得的硬度非常高,但是其内部韧性依旧如故。根据加热方法,主要将其划分成以下几种类型:煤气高频淬火、浸液淬火等。
加热淬火的零件,使其上升至一定的温度(低于723℃),保温处理某段时间,接着将其在空气、水、油中冷却,叫做回火。这样进行处理旨在:降低淬火零件的内应力,使其硬度、脆性减小,使其韧性提高。
回火主要包括以下几种类型:低温回火,温度范围为 ,能够用来处理滚动轴承、各类工具、渗碳零件;中温回火,温度范围为 ,主要是用来处理锻模、弹簧、冲击工具;高温回火,温度范围为 ,主要是用来处理不同类型的连杆、齿轮等。
化学热处理:其中包括氮化和氰化等,氮化即将工件置于介质(含氮原子)中,将其加热至500-600℃,使其表面增氮。旨在使其耐腐蚀性、疲劳强度、耐磨性与硬度提高。其主要包括离子、气体、液体氮化三种类型。氰化还被称为碳氮共渗。主要具有以下几方面基本特点:迅速、效率高、然而使用的氰盐为剧毒物质,其价格非常高。根据温度的不同进行分类,主要包括低、中、高温氰化三种类型,三者的温度分别为520-580℃、820-880℃、900-940℃。
5.表面加工
黑色金属的氧化处理(发黑),即把工件置于溶液(其中具有硝酸钠、苛性钠)里面,通过这种方式使其表面形成非常薄的黑色氧化膜层。
黑色金属的磷化处理,即把工件放在溶液(磷酸盐)里面,通过这种方式使其表面形成磷酸盐薄膜层。通常情况下,不会使零件大小外形、磁性、机械性能发生改变。主要包括冷磷化、中温和高温磷化三种类型。
碳钢表面处理:主要包括四种类型:电镀、热镀、发黑、喷漆。所谓电镀,即通过电解法在工件表面沉积上金属,从而产生结合力强、致密、均匀的金属层。对于热度与电镀,前者的镀层相对偏厚,后者的镀层非常薄,比较均匀。前者镀层色泽相对暗淡,后者比较光亮。后者镀层相对偏薄,具有相对较差的耐蚀性。前者镀层还和基体金属构建起渗入层,具有相对较好的耐蚀性。
热镀锌即使熔融金属和铁基体反应之后形成的合金层,这样就使得基体与镀层能够结合在一起。即首先对工件实施酸洗处理,通过这种方式将工件表面的氧化铁除去。然后经由NH4Cl或ZnCl或两者的混合水溶液槽中对其实施清洗处理,接着将其放到热浸镀槽中对其实施进一步的清洗,最终将其放到热浸镀槽中。该种方法具有诸多优势,其镀层均匀,使用时间长。
黑色金属的氧化处理(发黑),即把工件置于溶液(其中具有硝酸钠、苛性钠)里面,通过这种方式使其表面形成非常薄的黑色氧化膜层(其厚度处于0.5-1.5 μm范围内。工件经由发黑处理后,其外观得到改善,并且获得或多或少的抗腐蚀能力,一般用来处理不同类型的零件的装饰防护,例如细钢丝、精密仪器、武器等。
塑料电镀主要特点如下:通过该种方获得的制品同时兼具金属与塑料的特点。其具有相对较好的耐腐蚀性,同时具有相对较小的比重,便于成型,具备金属质感与光泽,除此之外,还具备焊接、导磁、导电等性能。能够降低金属材料使用量,在很大程度上简化较为复杂的加工工序,具有非常强的装饰性,并且还使塑料的机械强度明显改善。
6.小结
本文对金属材料的加工工艺进行了概述,不同的材料加工方法都有各自的有点以及缺点。我们所要做的就是尽量的规避每一种材料加工工艺的缺点,对我们所发现的有点集中利用。得到我们想要得到的性能的金属材料。
参考文献:
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金属加工工艺范文3
关键词:公路施工;加筋技术;质量控制
为了保证公路工程在完工以后的使用质量,在施工中,就必须要对公路的质量进行控制,采取必要的措施,强化路基、路堤、路面的质量。加筋技术的应用提高了公路的刚度和韧度,使公路的质量大幅度提高,因此有必要对该技术在施工中的一些应用进行分析和介绍。
1、路面加筋
目前,公路建设中路面结构主要采用土工合成材料进行加筋,并得到了广泛的实践和应用。为了延缓或减少路面反射裂缝的数量,降低沥青路面的车辙,路面工程主要是用土工合成材料加筋技术。半刚性基层沥青路面中采用加筋技术能提高基层的使用寿命。路面加筋技术防治裂缝的方法主要有:①路面面层的上部用土工合成材料加筋,降低温度导致的裂缝,强化路面表层,减少车辙,路面的使用寿命就能提高。②在沥青路面新路施工中,基层出现裂缝时,为了降低反射裂缝的影响,则在公路基层和面层采用土工合成材料进行加筋处理。③如果是老路补强、旧水泥混凝土路面加铺沥青或混凝土路面、桥头和桥面路面铺装中采用土工合成材料进行加筋处理,就可以有效的防止反射裂缝。
2、路堤加筋
对路堤进行加筋处理,主要是为了减小和控制路基的不均匀下沉,提高路基的稳定性。路堤加筋是利用加筋材料能承受拉力的特点和加筋材料与土层之间存在的摩擦力形成一定的抗滑力,从而使公路路堤的稳定性提高,加筋材料的使用也大大的分散了路堤承受的负荷,使道路的路堤整体性增强,降低不均匀的下沉的现象,土工合成材料可以选用土工织物、土工格栅、土工网等材料进行路堤加筋,选用的土工合成材料必须具有足够的抗拉强度和比较高的具有较高的顶破强度、刺破强度和握持强度。
2.1设计计算
加筋材料的铺设范围、铺设层数都要通过对加筋路堤土工合成材料锚固长度计算和平面稳定验算等稳定计算来确定。一般对加筋路堤堤身稳定性和整体稳定性验算都采用圆弧条分法来计算,以求出相应的临界滑动面和安全系数的最小值,如果路堤下方地基是较浅层的软土层时,则需要验算加筋路堤的平面滑动的稳定性,这些计算方法在我国公路设计建设过程中已经通过规范形成了一套相对较成熟的计算方式。
2.2提高路基稳定性
路堤的稳定性出现故障时,可以采用土工合成材料进行加筋处理,这样就可以提高路堤的稳定性。提高路基稳定性需要一个合理的加筋结构形式,结构形式的选择应该根据道路工程的实际情况,遵循经济合理、技术可行、施工便捷的原则,进行综合的评定后确定其结构形式。
2.3降低路基不均匀下沉
加筋技术对路堤的下沉尤其是不均匀下沉有一定的调节和降低作用,这一点在诸多的道路工程都得到了验证,但是目前还对基本理论的研究还不成熟,尚未建立起一整套完整的计算方法。其中应用反应效果比较好的结果形式主要包含以下几种:
2.3.1软土地基处理
在路堤沉降计算和稳定验算没有达到设计要求时,就需要对软土地基进行必要的加固。常用加固方法主要以表1中所列举:
2.3.2轻质材料路堤
为了降低路堤对地基的承载力,可以采用轻质材料填筑路堤。现在我国已有成功的用粉煤灰填筑路堤的经验,可以减轻路堤自重的25%左右。重型击实试验法测定最大干容重为9~12Kn/m3。硅钻型粉煤灰塑性差、粘性小,但是液限在64%上下,含水量高达37%~41%,具有较好的压实性能。路堤边坡表层要用l~2m的粘质土进行包覆,稳定边坡,也利于长草,顶面用粗粒进行封闭,厚度约0.3~0.5m。
2.3.3灰土挤密桩
如果软土地层的含水量过小或过大时,则需要采取灰土挤密桩。含水量过大的话可以往孔内填塞石灰粉或干土粉进行水分的吸收,方法是边成孔边下套管或快速成孔浇灌或成孔以后下套管;如果含水率过小,就应该提前浸湿加固范围内的土层。成孔的顺序应该是先从外圈入手,然后转圈并间隔进行成孔;对已经成的孔要防止受到水的浸湿,最好是当天就进行回填夯实;为了避免在夯打的过程中造成缩颈的堵塞,就应该打一个孔填一个孔;如果桩孔打的比较密,而且土质比较松软时,则应该采取间隔跳打进行夯实。在施工中,要严格按照质量评定标准规定进行抽样检验。
2.3.4桥头台背路基填土加筋
桥头台背路基填上用土工合成材料进行加筋处理,主要是利用构造物之间的铺固力、路基填料之间以及土工合成材料间的嵌锁力和接口摩阻力把路基填充材料和结构物联结在一起,增强路基的整体性,降低两者之间在外力下的不均匀下沉现象。加筋材料一般采用土工格栅或者土工网,台背路基填料一般选用压实性能和水稳性良好的材料,主要包括碎石土、砾石土或天然砂砾进行填充。近些年来,公路建设飞速发展,在公路建设中的沉降观测控制、防止路堤不稳定、软土地基处理技术等方面也取得了理想的成果。对软土地基处理中用沉降速率作为铺筑路面时间的下沉控制方法进行控制,使得在软土地基上一次就可以完成高级路面建设的技术核心问题得到最终的解决。
2.3.5土工合成材料加固
一般小于3m厚的软土层就浅层的软土层,浅层软土地基可以先在地表铺设土工布,再进行路堤的填筑,土工布所起的作用主要是分隔、排水、过滤、和加速凝固等作用,也就取代了常规的置换方法。软土层的厚度在3~5m之间时,就采用土工布和砂垫层联合进行处理,排水砂垫层厚度可以由50cm降低到30cm。也可以在路堤的下面和地表间铺设多层的土工织物,利用材料较高的抗拉韧度去克服地基变形、滑动,从而保持路基的稳定,通过控制填土速率,加上超载预压,使路基快速固结。
3、加筋土挡土墙结构
3.1加筋土挡土墙结构原理
加筋土挡土墙是由填料、面板、筋带结合而成。加筋土结构中,填料的自重与外力所产生的侧压力作用和面板,然后面板上的筋带连续元件把侧压力传输给筋带,筋带在作用力下会从填料中被拉出,但是筋带材料又被压在子填料下,所以筋带和填料间的摩擦力就阻止了筋带被拉出。摩擦力把筋带和填料联结在一起,形成一个整体,加上墙面板,就形成了重力式挡土墙。
3.2加筋土挡土墙结构特点
加筋土挡土墙结构在公路施工中迅速的发展,并得到广泛的采用,其主要具有几下几个特点:首先,组成加筋土挡土墙的筋带和面板可以提前制作,施工现场可以用机械进行分层填筑,这种施工方法快速、便捷‘而且比较节省劳动力,工期也比较短,节约了时间。其次,加筋土挡土墙是柔性结构物,可以很好的适应地基物力性的变形。同时,因为其具有一定的柔性,它的抗震性就比较强,是一种较好的抗震结构物。第三,加筋土挡土墙造型美观、节约用地。加筋土挡土墙的建造费用比较低廉,与钢筋混凝土土挡土墙的造价相比较,节约了造价的一半;和石砌重力式挡土墙相比较,节约了至少20%的工程造价,所以它具有经济效益的优势。最后,加筋土挡土墙的工程安全性较高。
4、结束语
加筋技术的应用是完善和发展新的技术,该技术采用的材料较广泛。一方面新材料随着高新技术的发展不断出现,另一方面该技术应用的范围在不断扩大,应用的形式随着实际情况也在不断的更新发展。
参考文献
[1]郝智明.加筋土挡土墙边坡的稳定性研究[J].安徽职业技术学院学报.2007(2).
[2]黄爱民.加筋土挡墙在堤防工程中的应用及推广[J].硅谷.2009(3).
[3]马玉静.加筋土挡墙的应用与发展[J].山西建筑.2009(1).
金属加工工艺范文4
[关键词]金属机械;加工制造;加工工艺;制造工艺
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0236-01
随着社会经济的发展,机械加工制造业也有了长足的进步。传统的金属机械加工制造工艺,逐渐向现代机械加工制造工艺和精密加工技术发展。目前,基于信息技术不断革新,国内的金属机械加工制造工艺越来越丰富,极大地提高了金属机械加工制造效率与质量,增强了国内金属机械加工制造业的市场竞争力。在此背景下,本文研究金属机械加工制造工艺,将具有重要的理论与现实意义。
一、现代金属机械加工制造工艺的特点
第一,具有相关性。金属机械加工制造的核心技术是决定我国金属机械加工制造业发展最重要的因素之一。就目前来看,金属机械加工制造技术并不只是简单地局限在技术这一方面,像产品的开发、产品的设计等都是其重要的内容。并且这些内容之间具有一定的相关性,因此,如果它们中有一方面出了问题,其它方面势必会受到影响。
第二,具有体系性。一项工艺要想保持鲜活的生命力,必须要紧跟现代技术的发展潮流,从中汲取有益的内容。只要符合时展需要的技术才会在其相关的产品生产、销售领域被广泛的采用。除此之外,两者之间具有体系性,可以利用这个特点来进一步促进技术应用和发展。
二、现代金属机械加工制造工艺分类与应用
金属机械加工制造的内容是生产加工相关的机械产品,其中较为重要的部分是相关机械零件的生产和装配。在整个生产过程中,应当确保生产产品的品质,并最大化地实现高效、高产、高品质、低污染的效果。在设计品质逐步改善的同时,也使现代金属机械加工制造水平有长足的发展,并逐步朝着高柔性、高精度、高效化的方向发展。同时,也代表着金属机械加工制造水平及产品品质等出现了非常显著的进步。在金属机械加工制造的生产过程中,所涉及的工艺技术主要为焊接技术。其中包含有气体保护焊接技术、埋弧焊接技术、搅拌摩擦焊接技术、螺柱焊接技术以及电阻焊接技术等。
(一)气体保护焊接技术
气体保护焊接技术是指采取电弧供热的方式,而将气体当成焊接过程中的保护介质。焊接操作时,由于电弧所产生的热量,使焊接物质的周围产生一定的气体保护介质,让熔池以及电弧能够和空气相隔离开来。这个保护层能加快物体的熔化,还能将电弧和空气进行隔离,把有害气体的影响降至最低。保护层气体的使用一般都是以二氧化碳为主,因为价格相对低廉,所以企业选择保护层气体时都会将其放在首位,不仅降低企业的成本,还能提高产品的利润。
(二)埋弧焊接技术
埋弧焊接技术是指电弧位于焊接层下方来完成焊接工作。其可以分为自动与半自动两个方法。采取自动埋弧焊接技术时,仅仅要求焊接小车将所需要的焊接材料运送至指定位置,并完成对焊接电弧的引动即可。但是,如果采用半自动埋弧焊接技术,不仅仅要求人工的运送所需的焊接材料,同时在焊接电弧的移动过程中也要进行人工的操作。因此,在这一过程中将会导致大量的人员及劳动力的占用,相对于自动埋弧焊接技术来说,过程较为烦琐且没有较好的经济性。现阶段,为了提升焊接工作的效率,大多数采用自动焊接的方法。同时,自动埋弧焊接技术被使用在大多数的钢结构焊接中。同时,埋弧焊接技术具备焊接效果好、品质稳定及污染小的特征。不过,在采用埋弧焊接技术时,应尤为的关注对于焊剂的种类使用情况,选择适宜碱度的焊剂,这样才可以确保所焊接的接口可以达到现代金属机械加工制造中标准的要求。
(三)搅拌摩擦焊接技术
这种工艺技术最早并不是应用在机械加工制造业中,而是飞机或者铁路的制造项目中。但随着技术的改进,其使用面变得越来越广,也日渐成熟。这种技术在进行焊接时,耗费的工艺材料较少,操作也较为简便。尤其是在焊接铝合金时,这种工艺的优点更加突出。
(四)螺柱焊接技术
将螺柱与被焊接材料的表面相接触,并接通一定的电弧,在电能发热的作用下,将接触位置融化,然后给予螺柱特定的压力,进而实现焊接。螺柱焊接技术又分为储能焊接方式与拉弧焊接方式。在一些焊缝相对浅的焊接工作中,多采取储能焊接方式。例如,焊接厚度较小的板面材料。对于焊接缝相对深的情况,则多使用拉弧焊接方式。由于以上的两种焊接工艺,均能避免漏洞问题的出现。因此,被大量的使用在现代金属机械加工制造生产中。
(五)电阻焊接技术
此焊接技术把所需焊接的对象,置于电源的正极与负极之间,并对被焊接物体通电。由于所要焊接的物质在整个电路中充当电阻的作用,因而会在其表面出现电热效应,而形成一定的热能,这些热能将所要焊接材料融化,让其和金属成为一体。采用电阻焊接技术时,可实现较高程度的自动化操作,并且焊缝的品质要好。在整个焊接过程中,没有污染物及噪音的产生,并且能大量的节约焊接时间。不过,电阻焊接技术所采用的焊接设备较为昂贵,在使用过程中维护相对困难。所以,电阻焊接技术大多数被应用在航空航天行业中。不过电阻焊接技术目前仍旧缺乏相对应的无损检测技术及标准,在这一方面仍然需要进一步的改进。
三、提升金属机械加工制造工艺可靠性的策略
(一)生产环节工艺管理环节
在金属机械产品制造中,生产工艺管理环节是必不可少的一部分,也是整个制造系统的核心部分,企业管理直接影响产品生产质量和生产效率,严格、有序的管理能提升生产产品质量,提高生产效率 ;反之,产品质量得不到保证而且生产效率低下。
(二)产品可靠性检测环节
在产品出厂前,对产品进行严格的质量检验可以提高产品的可靠性。及时检测出质量不合格的产品,找出生产过程中由设计因素、技术因素和其他因素引发的质量问题,可以从根本上提高产品出厂合格率。
(三)产品完工检测环节
产品完工、出厂前对产品进行全面检测有效保证出厂机械产品质量合格,对保证机械制造的工艺可靠性起重要意义。此环节需检测员按照相关技术标准,保持认真、负责的工作态度,对机械产品进行全面科学的评估。
(四)建立高效的研究体系
员工、工艺技术和机械设备等决定着机械产品的质量 :员工专业技术水平影响机械设备的操作 ;工艺技术水平高低影响产品生产效率,决定产品档次 ;机械设备的可靠性影响产品质量。建立严格的制度、高效的研究体系才能最大程度保证工艺可靠性,使员工、工艺技术和机械设备三方面协调共进,促进机械制造工艺可靠性。
(五)建立严格的管理制度
严格的管理制度是企业强化金属机械生产管理环节的重要的手段。严格管理制度的制定,包括了科学的管理方式的实现,以及对金属机械加工工艺监督的加强。科学的管理方式的实现,应包含了对人员和设备的管理,以实现持续的加工工艺的提升。
四、结语
C上所述,现代金属机械加工制造工艺能够有效地促进金属机械加工制造领域高速、稳步的发展,是金属机械加工制造不断进步的动力来源。为更好地提高机械制造的工艺可靠性,企业应以质量第一效益第二的思想为核心,运用科学、先进的制造工艺,加强监测管理,严格把控各环节中存在的问题,同高校相关专业联盟,学习引进国外先进技术,积极提升机械制造工艺水准。
金属加工工艺范文5
关键词:数控;机械加工;改进措施
中图分类号:TG580.23+1 文献标识码:A
数控加工技术随着科技的发展,在机械螺旋刀口进尺的加工中应用比较广泛,如何改进加工工艺的路线,使得机械加工质量能进一步的提升,改进加工速度和质量,是具有一定的实际应用价值的。
1 数控机械加工的工艺现状
数控机械加工现在多数地方仍旧是使用几十年前的那种工艺,这种传统的加工工艺设置是专门针对先前那种条件下的设备和刀具情况来设定的工艺方法,其加工的效率低下、质量也比较差,对于现今数控机械加工的市场需求,已经难以达到要求了。各个数控机械加工企业的铣床生产厂家都大量的投入人力、财力、物力,去研究新的加工工艺方法以达到提高卧式铣床升降台的加工质量和加工效率的目的,从而能迅速的抢占现今数控加工市场。文章针对目前数控加工工艺的现状,提出将高速切削的加工工艺技术借用到卧式铣床升降台的加工过程中,同时根据高速切削的加工特点针对卧式铣床升降台的具体加工中的工艺进行了改进,从而提高了加工的质量和效率,促进了数控机械加工工艺的改进。整个机械加工进刀路线示意图如图1所示。
图1 机械加工进刀路线示意图
螺纹沿Z轴方向,也就是常说的长度方向,采取交替进刀的方式,来进行加工。首先从牙底圆弧中心线向右边和左边两边同时进行偏移,以小段直线的方式来逼近,设计程序来控制每次切削时横向走刀的起始点位置和进刀的次数,以达到精确走刀的方式;在X轴方向,采用分层进刀的方式,沿着直径方向分层进刀,每次进刀的深度为0.9毫米;对于其它类型的螺纹进刀方式,采用以牙宽的中点为中心线向左右两边同时偏移的方式进刀,粗加工走刀路线示意图如图1所示。
1.1 在Z轴方向上走刀次数的设定
沿Z轴方向走刀,也就是长度方向上走刀,即为横向走刀。其走刀次数的计算描述如下:
“横向进刀初始点以左的进刀次数”加上“横向进刀初始点以右的进刀次数”之后等于“Z轴方向走刀次数”。对于横向进刀初始点以左的进刀次数的计算过程如下:将牙型高度与精加工量之差,这里记之为A,径向进刀次数与每次径向进刀量之乘积记之为B,左边角(TAN)与每次横向进刀值之商记之为C,则横向进刀初始点以左的进刀次数为A与B之差,再乘以C的值。
整个机械加工过程如图2所示,收刀和进刀点的位置如图2中所示。
整个进刀程序结构框如图3所示。
需要注意的是:加工螺纹时,在螺纹的开始和结束部分由于机床Z向电机需要加、减速,会出现一段不完整牙形,因此应设置足够的升速进刀段和降速退刀段,以消除伺服机构滞后造成的螺距误差。
2 改进工艺后的使用效果
改进工艺后切削加工技术中的进刀速度都比较快,其“高速”是一个相对概念。对于不同的加工方法和工件材料,高速切削加工时应用的切削速度并不相同。一般认为高于(5~l0)倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。高速切削在实际生产中切削铝合金的速度范围为1500~5500m/min,铜材为1000m/min以上,铸铁为500m/min~1500m/min,钢为300~800m/min,切削进给速度已高达4m/min~40m/min。对于不同的加工方法采用不同的切削速度,其中,车削为700~7000m/min,铣削为300~6000m/min,钻削为200~1100m/min,磨削为9000~21600m/min。
高速进到的有点有:能随切削速度提高,采用较小的切削深度和厚度,刀具的每刃切削量极小,所以切削力随之减小,切削力平均可减小30%以上,有利于加工薄壁零件和脆性材料。随切削速度提高,单位时间内的金属切除率增加,加工效率提高。高速切削加工时,切屑很高的速度排出,带走了90%以上的切削热,传给工件的热量很少,减少了工件的内应力和热变形,提高加工精度。转速的提高,使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率,减小了振动,大大降低了加工表面粗糙度。由于采用新型高硬度材料,高速切削可加工硬度HRC(45~65)的淬硬钢铁件,取代磨削加工。
参考文献
[1]余伟.XX发动机甩油盘陶瓷刀片数控加工[A].2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C],2010.
金属加工工艺范文6
关键词:凯特杏;金太阳杏;红玉杏;糖水罐头;工艺技术
中图分类号:S662.2 文献标识码:A 文章编号:1002-2910(2008)05-0043-02
杏的成熟期集中在春夏之交,果实美味、芳香浓郁,深受人们喜爱。但杏果不耐贮运,鲜果供应期短,因此,发展果实加工,以满足市场需求,十分重要。近年来,随着杏品种的更新换代,老品种栽培日渐减少,凯特杏、金太阳杏等一批新品种占据了栽培的主导地位,但对其加工工艺技术的研究相对较少。笔者对凯特杏、金太阳杏和老品种红玉杏等3个品种进行杏罐头加工试验,获得了高质量产品。现将其主要技术流程介绍如下。
1 工艺流程
原料选择清洗切分、去核修整预煮选别装罐加热排气封罐杀菌、冷却入库
2 技术要点
(1)原料选择:选用新鲜饱满,刚达完全成熟,芳香浓郁,粗纤维少和无畸形、无霉烂、无病虫害及机械伤的果实。果实横径应在4.5cm以上。(2)清洗:用清水洗去表皮的泥沙等污物,再以0.35%盐酸洗涤果实外皮所带的残留农药,然后用清水彻底漂洗。(3)切分、去核:沿缝合线切成两半,挖除果核。(4)修整:削去虫疤、黑点、毛边、机械伤口、果尖、果把、果核尖等,使果面和核窝整齐光滑。(5)预煮:将杏块在沸水中煮5~8分钟,以煮透而不软烂为度。(6)选别:果块按大小和色泽分开,剔除过熟软烂果块。(7)装罐:杏块330g,糖水200g。先将果块装进经过消毒的玻璃罐,再加注糖水。罐盖及胶圈须在沸水中煮5分钟。(8)加热排气:将玻璃罐放人排气箱,通人蒸汽后排气7-15分钟,至罐中的温度达80℃为止。(9)封罐:放正罐盖,压紧,不得漏气。(10)杀菌、冷却:将罐头投入沸水中煮8-18分钟,然后分段冷却。(11)人库:在库温20℃-的仓库中贮存1周,检验合格后出库。
3 质量标准
(1)果肉呈黄色或橙黄色,同一罐中色泽较一致,糖水较透明,允许有少许不引起混浊的果肉碎屑。(2)具有本品种糖水罐头应有的风味,酸甜适口,无异味。(3)杏块组织软硬适度,块形完整,允许稍有毛边,同一罐内果块大小一致,不带机械伤与虫害斑点。(4)果肉重量占罐头净重的55%以上,糖水浓度14%~18%(开罐时按折光计)。3个杏品种罐头感官指标见表1。
4 综合分析
3个品种的杏果实均可制罐,但要注意采收时期。凯特杏、红玉杏果肉半溶质,用于加工罐头须在白熟期采收;金太阳杏果肉质地硬,不溶质,着色早,可在着全色后采收,但采收过晚则颜色暗红,色泽不鲜亮。3个品种的风味以凯特杏最佳,金太阳杏微酸,红玉杏口感差,因此,金太阳杏加工时应多加糖以调和口味。贮藏半年后,比较外观品质:凯特杏的肉质细腻,纤维细,无混浊现象;金太阳纤维稍粗,稍有浑浊现象;红玉杏纤维粗,浑浊严重,外观品质差。