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数字化加工技术范文1
自动化技术是一个动态的发展理念,在其发展过程中呈现出动态变化的特点。以前,人们认为自动化技术主要是用来代替人工操作,不需要人工干预仅依靠机械设备就可以自行完成所有工作。但是随着科学技术的更新发展,电子技术、信息技术、计算机技术突飞猛进,人们对自动化技术的认识也发生了变化。当机械加工制造运用自动化技术的时候,其制造过程可以更加优质高效,这就是机械加工制造中的自动化技术应用。进入二十世纪六十年代,控制技术与计算机技术加快发展,促使信息化管理系统逐渐进入了机械制造领域,形成了计算机集成制造系统,也就是机械加工制造中的自动化技术。机械加工自动化技术的应用可以使机械制造变得更加快捷,同时在节约时间及生产成本的基础上可以大幅提高机械生产的效率。近几年随着科学技术的进步,机械自动化已经应用于很多领域,为社会发展创造了不可估计的经济效益和社会效益。从某种程度上来说,机械自动化技术是当前发展最快的技术之一,自动化技术有明确的技术领域和应用手段,所以世界个多都在加快研究自动化技术,希望能够不断完善自动化技术,将其更好地运用在生活生产当中。可以说在激烈的国际竞争中,自动化技术是国家提高综合国力的必备竞争手段,否则根本无力参与国际竞争。
2机械自动化技术的发展现状
机械自动化技术在二十世纪的时候已经被开发研究,经过几十年的研究发展,自动化技术已经在很多领域得到良好的发展运用,而且计算机技术与自动化技术也得到了完美的结合,大幅提高了自动化技术的创新与优化。但是,我国机械自动化技术发展还处于初级阶段,各个方面都存在一些问题和不足。例如当前我国仅有少数企业可以将计算机技术、电子信息技术运用在机械加工管理、体制管理及生产模式更新的现代企业管理过程当中。同时,我国机械自动化技术发展不充分,运用单机自动化机床作业在我国仍然非常普遍,无法将比精密的加工技术运用于大规模生产当中。现如今,我国机械加工自动化技术基本上实现信息自动化。信息自动化就是包含计算机技术、辅助制造、产品数据管理及加工工艺设计的自动化技术。要想实现自动化技术在机械加工制造领域的应用,我们就必须实现信息自动化和装卸自动化。目前我国已经逐渐掌握信息自动化技术,但是仍然要继续努力,向更高端的自动化技术跃进。自动化技术的发展应用是为了能够更好地服务于生产生活,因此自动化技术发展创新的根本目标就是解决人们生活中遇到的现实问题,最大限度降低生产加工成本,实现企业利润最大化。目前,我国机械加工自动化技术发展还不够成熟,很多技术未能普及,其生产管理水平跟不上技术发展,有很多自动化技术的发展已经脱离生产生活的实际,无法更好地服务社会。
3机械加工制造中自动化技术的应用
3.1高度集成化技术
集成技术是21世纪机械制造自动化发展的主要方向,也是机械制造业改革生产的主要模式。集成技术主要以计算机应用技术为基础,并通过科学的整合使其能够作为一个整体进行系统运作,同时将多个系统实现相互关联,使其成为模块组合,将自动化管理系统、自动化制造系统和自动化信息系统均包含在其中,而且信息化集成程度最高的系统还要将质量信息系统一并包含在其中。
3.2智能化技术
系统的自动化控制通常会因被控对象具有较为复杂的动力学方程而没有办法准确的把握它,因此,这在设计模型时会出现许多不可预知的目标因素,从而来说,不可能精确的进行模型设计,最终会导致自动控制的效率降低一个层次。而智能化技术的应用,可以省去对控制对象进行模型设计工作,因而会避免不可知因素的出现,从而使得精度自动化控制的系数得到了有效地提高。系统的自动化控制通常会因被控对象具有较为复杂的动力学方程而没有办法准确的把握它,因此,这在设计模型时会出现许多不可预知的目标因素,所以,不可能精确的进行模型设计,最终会导致自动控制的效率降低一个层次。而智能化技术的应用,可以省去对控制对象进行模型设计工作,因而会避免不可知因素的出现,从而使得精度自动化控制的系数得到了有效地提高。对智能化控制器而言,虽然没有及时地对一些被控制对象采取控制,但是这并不能否认智能化技术的控制效果。
3.3虚拟化技术
虚拟化主要是结合控制理论以及计算机技术等更多非常现代化的高端技术,使机械产品在设计的过程和生产的过程中,能够实现完全模拟,在进行实际的生产时,通过将产品完全的模拟,进而提高生产的效率和质量。例如:结合计算机仿真技术以及信息控制技术,在进行机械制造的时,使实际操作过程被完全的模拟,进而有效发现生产中隐存的问题,使机械制造产品质量更好、效率更高。
4结语
数字化加工技术范文2
【教材分析】
本节是河南省普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》教材(上海科技教育出版社)第三章《信息加工与表达》中的教学内容。教材与新课标设计的技术难度要求不高,也很容易掌握。因此,我对这节课作如下定位:一堂轻松愉快而且有目的有规划的探究课。
【学情分析】
学生们在本节课之前已经积累了关于数字化的一些知识,如数字化图像;从生活经验来讲,学生对数字化音频有很强的兴趣,如mp3,这些都是上好这节课很好的条件。所以在讲授本节课时主要让学生自我探究、合作学习为主。
【教学目标】
1.让学生了解生活中数字音、视频应用的普遍性。2.了解处理数字音、视频的基本流程及所需的基本软硬件。3.能够使用恰当的软件如Goldwave、Moviemaker进行基本的音、视频采集和合成,通过自己对一个作品的制作体验多媒体作品的创作过程。
【教学重点与难点】
1.了解处理数字音、视频的基本流程及所需的基本软硬件。2.能够使用录音机、Goldwave、Moviemaker有目的有计划的进行音、视频的采集以及简单加工。
【教学课时】2课时
【教学过程】
一、引入
1、教师活动:1)配乐朗诵(选择信息技术教材的前言部分进行了2分钟左右的朗诵,并把钢琴曲《秋日私语》做为背景音乐)2)《不差钱》续集(春节晚会中的一个经典小品,又恰逢三鹿奶粉事件,网上流行的一段将两者合成的一个视频,既搞笑又充满了讽刺意味)
2、引出问题:1)如何录制声音信息?录制声音信息的基本条件是什么?录制前需要做哪些准备工作?2)如何把背景音乐与朗诵合成在一起?3)视频文件中,如何只保留图像而去除声音?4)如何把采集的声音与图像文件整合在一起?
二、新课
1、硬件知识简介
介绍带有声卡的计算机、耳麦或连接计算机的麦克风和音响设备。1)要录音,就必须要麦克风,像老师手上拿的就是单独的麦克风,但是现在有很多耳麦,麦克风和耳机做在一起,像你们电脑边的耳麦一样。2)话筒有一根连线要链接到电脑主机箱上,其实它是连接在主机中的声卡上。3)那么麦克风和声卡怎么连接呢?
颜色相同的插在一起,或者找标示相同的插在一起。
2、软件知识简介:1)系统自带的录音机;2)Goldwave、Cooledit、Moviemaker;学生操作中用的基本技巧可作简单介绍,具体的环节由学生合作探究完成。
3、常见数字音视频文件的格式简介:Wav格式、音乐CD、MP3格式,以上各格式的文件可通过不同的软件相互转换。
4、常见数字视频文件的格式简介:AVI格式、MPEG格式、FLV格式。
三、布置任务,合作探究
任务一:整理素材,录制声音。学生课前小组分工完成收集四种媒体素材:图片、文字和背景音乐及视频。把其中的文字信息进行录音。
要求:每位同学都进行录音,然后把录制的声音文件以“姓名.WAV”的形式保存下来,发送给老师。
教师主要活动:1、引出任务一。2、引导学生分析录制声音时需要注意的问题,即录制声音信息的基本条件是什么?3、在学生实践过程中,提供“录音程序使用说明”文档。4、在学生中进行观察,及时的发现问题、收集问题,对出现频率较高的问题进行补充说明或者让操作好的同学上台展示,比如如何录制超过60秒的声音及声音信息的处理。
学生主要活动:1、选定素材,动手实践:(1)首先熟悉录音机程序的窗口及菜单命令。(2)练习录音的基本操作并把声音文件进行保存。2、在实践的过程中注意阅读老师提供的“录音程序使用说明”文档。
任务二:小组合作,完成音频格式的转换及作品的合成,展示作品
教师活动:
1、提出任务二。
2、在学生中进行观察,及时的发现问题、收集问题,对出现频率较高的问题进行补充说明或者让操作好的同学上台展示。
3、提出问题学生思考“录制声音和背景音乐如何整合在一起表达呢?”
4、在学生实践过程中,提供“音频格式转换及音频合成说明”文档。
学生活动:1、小作同学合作探究完成录制声音文件格式的转换,了解不同格式文件特点。2、小作同学合作探究完成背景音乐素材的截取。
基本要求:使用系统自带的录音机完成任务
任务三小组合作完成视频文件的合成
教师活动:1、提出任务三。2、提出问题学生思考“如何把录制好的音频文件与图片合成为MTV?若学生准备的素材本身就是一个视频,如何去除视频中的声音?再把自己录制的音频文件加进去?”3、在学生实践过程中,提供“视频信息加工说明”文档。
学生活动:1、小作同学合作探究完成音频文件与图片的合成,制作自己的MTV。2、小结视频合成的操作思路和步骤。
基本要求:将任务二中合成的声音文件与图片进一步合成为一个MTV
探究学习:将任务二中合成的声音文件与带有声音的视频文件的进一步合成
四、交流评价
每组推荐两个作品展示成果并作相应评价。主要要求评价以下几个方面:1、作品完成度及创新度;2、素材搭配是否合理;3、技术应用是否恰当。
数字化加工技术范文3
贯彻执行党和国家的各项方针、政策,协助下辖地市级政府及领导研究制定贯彻落实的具体措施。组织起草或审核以省政府、省政府办公厅名义的公文;负责省政府文电收发、督办和机要保密工作:负责省政府、省政府办公厅印信、文书档案管理。负责全省政府系统政务信息化工作的组织、协调和指导,以及市政府网站建设和管理工作等。
某省人民政府的信息化安全需求
1 反网络威胁需求:随着国内计算机网络应用的发展,作为国家职能机关的政府机构也加快了信息化建设的步伐。从开始的无纸化办公,到目前的数字化、信息化办公体系,政府上网、政务公开、资源共享等内容都成了政府信息化的必然趋势。与此同时,也使得其网络受到攻击的威胁越来越大,在IT行业高速发展的今天,黑客攻击已经在世界范围内泛滥成灾,而对政府信息数据的保护也成为某省人民政府的一大课题。
2 跨地域管理需求:某省人民政府分支机构数量众多,难以和省政府的网络安全实现同步。尤其地级市及以下的县、乡、镇等管理机构,地区偏远,公务人员数目较少,网络技术素质参差不齐,实现全省信息化办公安全有一定难度。而如果市级以下管理机构和省政府网络隔离,则流畅的信息通道又无法保障。如何实现上下信息通达的同时又确保跨地域网络系统的安全,一直是难以解决的问题之一。
3 无线化快捷报表制作需求:由于人民政府的组成比较复杂,包括研究室、支边办、委员培训中心、信息处、提案委员会办公室,港澳台侨委员会办公室等机构部门,网络安全的管理方式也不尽相同。鉴于机构性质的要求,某省人民政府希望网络安全的情况能够有明确清晰的总结与汇报,这也是其每年工作汇总中重要的组成部分。
卡巴斯基为某人民政府设置的专属解决方案
卡巴斯基选择了通过某省人民政府办公厅总部的一台FTP/HTTP服务器进行产品的部署安装,用户通过访问点击安装链接,安装卡巴斯基反病毒软件,这大大缩短了反病毒解决方案的部署时间。从某省人民政府内网的拓扑图中我们可以看出,卡巴斯基在所有能访问互联网的工作站上都安装了卡巴斯基反病毒工作站软件:在Windows/Linux服务器上安装了卡巴斯基反病毒文件服务器软件;在指定的一台配置较高的计算机上安装卡巴斯基管理工具,实现对卡巴斯基反病毒软件集中管理和控制。
反病毒需求的解决方案:
某省人民政府在总部配备专业网络安全管理人员,通过卡巴斯基管理工具对全部反病毒产品进行集中维护管理、控制和更新。卡巴斯基平均每小时一次更新病毒库,每次更新数据量约3-20K,对网络应用的影响极小。这就保证了全网设施能够在第一时间对外界的网络威胁做出响应,充分避免了未知恶意程序对网络可能造成的危害。
跨地域进行多客户端和服务器的反病毒管理需求的解决方案:
确保从省会总厅到县乡镇机构的网络畅通,针对性部署客户端解决方案。首先,在省人民政府中心服务器区部署管理控制中心,实现对全网反病毒体系的统一集中管理;然后在全省地市政府搭建了卡巴斯基二级管理控制中心,管理其县乡镇政府的所有客户端,同时也接受总服务器的统一管理。这样一来,各地政府可以完全按照自身保护数据的需要,对安全解决方案进行设置,并对安全级别的高低和特定组件的取舍进行选择。
定制安全报表需求的解决方案:
能否对网管员制作网络安全报表提供协助,是电子政务解决方案是否达到足够人性化高度的重要判定标准。卡巴斯基管理工具8.0专门设置了一键报表功能,将所有已安装的卡巴斯基程序的运行情况统计保存在中心数据库中,可以十分方便地检查程序是否运行正常,并以HTML、PDF、Excel等多种格式创建报表。省人民政府的管理员既可以创建程序运行情况的概要性报告,也可以针对机构网中的某个组来创建细节性报告,如果需要更直观的图形格式报表,只需在管理界面直接预览。另外,如果网管员提交的网络安全报告需要遵循特定的格式或者需要向高层进行比较正规的报告,只要在每月定期生成报表界面做个性化设置即可,操作非常简单,不需耗费管理员太多时间。
数字化加工技术范文4
关键词:钢箱梁;支架;滑移;快速施工;自锚式悬索桥
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)05-0078-05
1 工程概况
沈阳四环快速路新建工程高坎浑河景观桥主桥为自锚式钢箱梁悬索桥,桥跨布置为48m+2×
180m+48m,钢箱梁桥面宽42.5m。主桥钢箱梁共分28种类型、55个梁段,最重节段为466.9t,最轻节段为111.7t,全桥钢箱梁总重量为11607.4t。
2 工程特点和难点
2.1 工期紧
由于东北地区工程施工受温度影响较大,每年只有4~10月份能拼装焊接钢箱梁,而本工程需在4个月内完成1.2t钢箱梁制造和架设任务。
2.2 结构新颖
本桥为塔梁固接结构,火苗状独塔位于钢箱梁横断面的中间部位,两侧为行车道和非机动车道,而传统的钢箱梁单向顶推施工方案受到限制,双向顶推施工方案成本投入过大。
2.3 地形条件受限
本桥所处浑河为非通航河道,钢箱梁节段运输受到限制,只能通过公路运输板单元,现场组拼为钢箱梁节段。
2.4 钢箱梁拼装质量控制
东北地区昼夜温差大,而温度对钢箱梁线形的影响非常敏感。因此,钢箱梁在架设安装过程中,应考虑支架的刚度和温度对后续施工的影响。
3 总体施工方案
根据本工程的施工特点和难点,主桥钢箱梁节段架设采用场内组焊桥址支架上拖拉滑移架设和桥址原位拼装焊接相结合的施工方案。其中塔梁固接段板单元原位拼装;南北主跨和边跨标准段共44节段后场组拼桥址支架拖拉滑移架设;南北辅助墩顶自锚加厚段共8节段板单元在提升站拼装平台处拼装,拖拉至设计位置。
4 钢箱梁标准节段滑移架设
4.1 钢箱梁节段分块制造和运输
受运输条件影响,标准段钢箱梁在后场内横断面划分成5块制造,其中包括2块挑梁块段、2块行车道块段和1块中央块段。各块段在钢梁场内组拼完成,焊缝经检测合格后用100t运梁平板车运至打砂涂装房内进行涂装,再经运梁通道运至桥址。
4.2 钢箱梁滑移架设支架设计
钢箱梁标准节段滑移支架及提升拼装平台采用钢管桩+贝雷梁结构,另外南北两岸提升拼装平台也作为自锚加厚节段板单元拼装胎架。南北两岸提升站各布置一台100t龙门吊,跨度为46m,净高32m,作为钢箱梁块段的提升设备。
塔梁固接段钢箱梁拼装支架采用钢管桩+工字钢分配梁结构,上面布置桁架式胎模及牙板结构,可以同时拼装共3个节段。
4.3 钢箱梁块段二次组拼
钢箱梁块段运输至提升站处,通过100t龙门吊吊装至拼装平台上进行二次组拼。钢箱梁块段标高调整通过支架上设置的楔块,调整量可达5cm。南北岸提升拼装平台可拼装2个节段钢箱梁。
4.4 钢箱梁节段滑移架设
4.4.1 施工机具和工装。钢箱梁块件组拼完成后,利用8台150t千斤顶同步将钢箱梁节段顶起,卸落楔块及抄垫钢板,将钢箱梁节段落于滑块上,然后拖拉滑移就位。
牵引系统:钢箱梁节段牵引系统由2条滑道、4个滑块、2根钢绞线、2台TS15-200型千斤顶、2个反力座组成。
滑道:由2根32工字钢组成,上铺不锈钢板。工字钢滑道标准段长6m,采用法兰螺栓连接,不锈钢板宽22cm,为保证滑道平稳,不锈钢板接头处进行焊接并打磨平整。
滑块:由钢构件+MGB聚合物高分子材料组成。MGB聚合物高分子材料厚2cm,采用4个螺栓与钢构件连接,为减小摩阻力,滑块两头向上翘起。
反力座:滑道梁上每隔6m距离设置1个反力座固定点,即在滑道梁侧面开Φ50mm的孔,在滑道梁两侧开孔处加焊一块外径Φ150mm、内径Φ52mm的钢板。反力座用于固定牵引钢箱梁千斤顶,反力座通过一根Φ50×396mm的销轴插入轨道梁两侧开孔处使其与轨道梁固定。
4.4.2 施工准备。
(1)在进行钢箱梁滑移施工前检查滑道及牵引系统是否正常完好。
(2)为防止两侧支架上的钢箱梁滑移速度有差别,在两条滑道梁上用红油漆做标尺。钢箱梁滑移时以滑道梁上的标尺为参照物,观察钢箱梁滑移是否同步。
(3)钢箱梁滑移前对已建成的墩台顶面中线、标高和跨径进行复测,误差在允许范围内方可进行钢箱梁滑移施工。
(4)滑块在使用前进行压重预压,防止支撑钢箱梁滑移时滑块产生变形从而影响钢箱梁的
线型。
(5)为减小钢箱梁在轨道梁上滑移时产生的摩擦力,在滑道梁顶面涂抹硅油。
4.4.3 钢箱梁节段牵引滑移。
(1)距离待滑移钢箱梁节段约60m在滑道上安装反力座及TS15-200型千斤顶,采用2根Φ15.24mm钢绞线穿过千斤顶及梁底滑块并安装牢靠。在进行钢箱梁牵引施工前,为保证施工安全,先对钢绞线进行张拉试验,了解其性能。牵引用千斤顶距离钢箱梁不得过远,因钢绞线具有弹性,受力前将会下挠,钢绞线越长挠度越大。滑块与钢箱梁接触部分抄垫3cm厚橡胶板,抄垫橡胶板一则是为了在滑移过程中增加滑块与钢箱梁之间的摩擦力,保证钢箱梁与滑块之间不会滑移;二则是在钢箱梁滑移过程中因轨道不平整会导致钢箱梁四点支撑变成三点支撑,一个滑块托空时,利用橡胶板压缩量来微量调整钢箱梁四点之间的高差。
(2)千斤顶牵引钢绞线带动滑块缓慢在轨道梁上将钢箱梁向设计位置进行滑移,因钢箱梁滑移距离较远,滑移支架高度高,需时刻对支架及钢箱梁位置进行观测、检查。TS15-200型千斤顶可连续牵引钢绞线,使钢箱梁能处于不间断的滑动状态,因此必须在轨道梁两侧施工平台上安排专人对钢箱梁下部滑块位置情况进行观察。如果有滑块偏位或者行进速度不一,及时暂停施工,检查原因,待问题解决后才可继续施工。当钢箱梁滑移到距千斤顶一定位置后,千斤顶松开钢绞线,将反力座和千斤顶移至下一个反力座固定处,安装完成后继续牵引钢箱梁滑移。
(3)前一钢箱梁节段未焊接完成时,后一钢箱梁节段滑移会对贝雷梁支架产生位移,可能会影响前一钢箱梁节段的焊接。在前一钢箱梁节段未焊接完成时,后一钢箱梁节段先不滑移就位,停留在离就位还有一跨即12m距离的钢管支墩附近位置,尽量减小贝雷梁支架的位移。
4.4.4 钢箱梁节段滑移就位后精调。
(1)钢箱梁节段通过滑移装置拖拉至设计位置后,测量其位置偏差,之后采用三向调位装置进行位置调整。在滑块两侧的滑道分配梁上铺设一根长1.0m的垫梁(3Ⅰ22a),垫梁上铺设一层石棉网,上面安装三向调位装置。三向调位装置内放置一台150t竖向千斤顶,千斤顶与钢箱梁底板之间设置钢板、橡胶板。根据钢箱梁的偏位方向,开动相应的水平千斤顶,调位装置在水平顶力作用下与钢箱梁一起移动,直至钢箱梁位置满足设计和规范要求。调位时,纵向和横向不能同时进行,应按先后顺序作业。
(2)钢箱梁精准对位完成后,在钢垫块与滑道梁之间铺设Φ240×150×4mm的四氟板,将滑道梁上滑块拆卸下来换上钢垫块,并现场抄垫牢靠。150t千斤顶落顶,钢箱梁节段落在滑道梁上的四个临时支点上,然后进行钢箱梁节段间的焊接施工。每架设、安装完成一个节段的钢箱梁,都对其长度、坡度、标高等进行测量监控,并将测量数据与设计数据进行比较、分析,如有偏差,采取措施进行纠偏处理。
(3)钢箱梁之间的焊接连接,必须在梁段就位、固定并经检查合格后再进行施焊。施焊按顶板、底板的顺序对称进行。为保证成桥线形,梁段架设时须确保主缆锚固点的空间位置准确,每个梁段均应精确测量梁体长度,主跨钢梁总长度误差要求小于6mm。
5 自锚加厚段钢箱梁节段滑移架设
M19、M20、M21、M22四节自锚加厚段由于重量大,受设备限制,需在两岸提升拼装平台上进行板单元散拼,之后滑移至设计位置。滑移方法和要求同标准节段。
6 塔梁固接段钢箱梁原位拼装
8#墩塔座处T、M1段钢箱梁采用ZSL34300型动臂塔吊在原位拼装支架上进行拼装施工。钢箱梁的板单元在工厂加工完成后运至塔吊吊装施工区域进行板单元吊装。右幅T1节段因动臂塔吊施工占用其翼缘处挑臂段位置,此处暂不施工,待动臂塔吊拆除后使用汽车吊在原高坎大桥上站位进行吊装施工,拼装T1节段钢箱梁挑臂处。
7 结语
钢箱梁节段滑移架设施工技术打破传统顶推施工方案,提倡快速施工理念,能够开展多个工作面,使节段拼装、节段滑移、节段环焊可以同时操作,节省了各工序相互占用的时间,为受工期、地理、结构限制的工程提供了新的施工方法,丰富了钢箱梁架设施工工艺,将为类似工况的施工提供指导性的依据。
参考文献
[1] 汪一竣.钢结构设计手册(上册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2] 周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3] 周孟波.悬索桥手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
数字化加工技术范文5
关键词:发动机;排气系统;波纹管;加工工艺
中图分类号:U464.134.4 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)030-000-02
汽车是现代生活不可或缺的交通工具,随着人们生活质量的逐步提高,对汽车产品舒适度的要求也日渐提升。汽车NVH(噪声、振动与声振粗糙度)是衡量汽车舒适度的一个重要指标,因此汽车发动机排气消声器的设计和研发受到汽车行业的广泛重视。如何优化汽车消声器的设计对于降低汽车噪声具有重要的现实意义和应用价值,因此降低排气的振动和再生辐射噪声已逐渐引起了人们的重视[1]。但是在汽车中,尤其是发动机后置的汽车排气系统中,由于排气管短、系统刚性大、来自发动机和车架两种不同步的振动会使排气管承受较大的交变应力,导致汽车排气管经常出现早期断裂。因此,可以在排气系统中加装一个柔性装置――挠性节,用来解决以上问题 [2-3]。本文研究的目的是通过进行发动机排气系统挠性节的加工制造工艺改进,提高挠性节的生产效率和产品质量,最终制造出生产效率高、使用寿命长的波纹管,同时提高波纹管的装配精度和可靠性能。
一、金属波纹管的结构及其在排气系统中的作用
汽车排气系统金属波纹挠性节也称为金属波纹管,是汽车排气系统重要的连接组件,安装于发动机排气歧管与三元催化器之间[4],可以吸收多方面的震动、降低噪音、补偿安装偏与热胀冷缩、方便安装和延长排气消声系统寿命的作用。波纹管结构尺寸如图1所示,其中1是网套,2是波纹管,3是缠绕管。波纹管在汽车排气系统中安装部位如图2所示。
金属波纹挠性节的结构是由双层波纹管外覆一层钢丝网套,两端口再外套卡环构成的,管体呈波纹状,两端管径与发动机配用的排气管相等,并分别与排气管前、中段焊接相连,其特征是管体为三层状结构,内层、中层是两层重叠的用不锈钢薄板制成的波数为7~19的波纹管体,通过找相位使内外两层的焊缝错位180°左右,外层是不锈钢编织的丝网外罩,用卡环与管体两端固定使其紧贴波纹管体。为使消声效果更佳,波纹管内部可配伸缩节或网套,增加缠绕管和网套减小了波纹管轴径向的最大位移,可以提高波纹管和汽车排气系统在恶劣路况下的使用寿命[5]。波纹管主要材质采用不锈钢SUS 201、304、321、409L等,卡套和接管材质可选用镀铝钢。波纹管主要用于微型车、小轿车和大客车发动机的排气系统中。
金属波纹管将车架与发动机产生的不同频率的振动呈挠性联接在一起,提高排气系统的耐久力及改善了汽车的NVH,吸收发动机震动产生的能量,降低发动机的噪音,提高了乘车的舒适度。同时完全切断废气的泄漏,最小化环境污染,可以吸收由于废气的排气系统热造成的管路膨胀,可以较大程度降低排气系统各零件在制造过程产生的误差,保障了排气歧管的寿命。金属波纹管在汽车行驶中急出发、急停止指令后或者在险峻的道路条件下,起到缓冲作用,能够防止构成排气系统的各种配件及焊接部位等的破损。
二、金属波纹管传统加工制造工艺及特点
金属波纹管的生产工艺其实比较简单,生产效率也不是很低,但随着汽车产业的不断发展,金属波纹管的需求量越来越大,传统加工制造工艺已开始制约波纹管的生产效率。传统工艺所用的原材料不锈钢的性能影响到金属波纹管的使用寿命,要改进金属波纹管的加工工艺,对原材料进行严格的处理是关键。
第一步先进行不锈钢的热处理,波纹管热处理的目的是在波纹管制造工艺过程中,改变金属的组织结构,消除加工硬化,同时强化材料,降低硬度和强度,获得塑性与弹性。波纹管热处理内在质量要求是热处理后获得一定的组织状态、晶粒度和力学性能。第二步是表面处理,除油、疏松动氧化皮和酸洗等工艺降低热处理后的表面氧化程度。第三步是整形工艺,波纹管在制作过程中,由于弹性回缩使波纹管的波距、波形与设计要求存在差异,需要进行整形。主要的方法是将波纹管装入时效夹具中进行时效,稳定波纹管的波形,达到整形效果。第四步是稳定处理工艺,波纹管在加工过程中,组织内会产生相应的内应力,弹性和几何尺寸变得不稳定。在使用过程中动载荷的作用对波纹管的影响也是很大的,因此还要避免实际使用过程中因为外部的激振力频率与波纹管的固有频率一致而产生的共振,从而导致波纹管损坏 [6]。波纹管的稳定处理目的就在于消除内应力,稳定几何尺寸与结构,从根本上消除发动机和车架产生的频率与波纹管的固有频率发生共振现象。
波纹管原材料经过热处理、表面处理、整形工艺、稳定处理工艺后,再经过卷管焊管截断倒角找相位套管成型(波纹成型机)去水(烘干机)波距调整滚切余量套网套套圈剪断网套检测(拉应力、压应力、尺寸)包装一系列制造工艺,就完成了金属波纹管整个加工过程。
以江苏某金属波纹管生产厂家为例,波纹管的加工制造是通过机器制作原材料,人工进行组装来完成的。单条生产线具体人员配备如下:上料1人、外管扩口1人、套管1人、成型机上料人员1人、烘干1人、双断单1人、切两端余料1人、套网断网2人、网圈定位1人、连网滚切余料1人、压网1人、装配缠绕管1人、扣压1人、检测1人,共需15人。以8小时工作制来算,生产效率800~850件/天,换算成单人生产效率就是53.3~56.7件/天/人,单个波纹管生产需要时间为33.9~36秒。
三、金属波纹管加工制造工艺的改进方案
为了提高生产效率,节省人力,在原有工艺线上增加自动化机械设备,包括扩口套管专机、套网断网专机、检测专机、波纹成型机械手、滚切余料机械手、网圈定位机械手、长度调整机械手等设备。工艺步骤为:内管焊管断料外管焊管断料扩口、相位、套管、扩口(新加设备)成型机(自动上下料机械手烘干(留扩展接口)滚切两端余料调整波距套网断网上圈网圈定位连网滚切余料压网缠绕管装配定位扣压(内涨外扣)切割缠绕管余料双头回胀检测包装。
与传统波纹管的工艺线相比,改进方案最主要是采用自动连线技术:第一部分是套管专机套管扩口。扩口完成后由皮带输送机送到成型机料仓,成型机料仓满后,放入周转料仓,周转箱满后推到成型机上料位置,由机械手从料仓抓料送入成型机成型,成型后再由机器人将成型好的工件拿下放入料仓,机器人由两个手爪,分别抓成型前和成型后的工件。第二部分是人工从料仓中取料,放入自动线料仓,料仓容量50个,料仓工件释放装置将工件依次放入输送带,再由机械手将工件从输送带取下依次放入各设备,完成后再取回输送带送入下一个工位,每台设备各配备一个机械手,最后经过检测后放入下料箱,不合格工件分别放入U料仓。现在单条生产线人员配置:上下料2人、烘干1人、生产线维护人员2人,共需5人。还以8小时工作制来算,生产效率为960~1000件/天,换算成单人生产效率就是192~200件/天/人,单个波纹管生产需要时间为28.8~30秒。
四、结论
1.金属波纹管位于发动机排气歧管与三元催化器之间,主要作用是吸收发动机与车架产生的震动、降低发动机的噪音、补偿排气管安装的偏差与热胀冷缩、达到安装方便和延长发动机排气系统寿命的作用。可以说金属波纹管是发动机排气系统中最理想的柔性补偿零件。
2.波纹管成型技术采用液压成型,很大程度提高了挠度,气密性好,主要原材料为不锈钢201、304、321、409L等,增强了耐高温和耐腐蚀的能力,最大程度保证排气系统整体寿命设计需求。
3.经过自动化改造后的波纹管生产线,单件的生产时间可以缩短3.9~7.2秒,单条生产线生产效率可以提高17.6%左右。从经济效益来计算,单条生产线每班人力可以节省10人,如果按照三班计算可以节省30人,按照每人每年八万的工资福利来算,每年可以节约240 万元的人工成本。
参考文献:
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数字化加工技术范文6
[关键词]电气工程;自动化控制;智能化技术;应用价值
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0012-01
目前,电力工程技术水平在电力行业迅速发展的形势下出现了大幅度提高,传统的电气自动化控制技术与社会经济发展的需求不相适应,急需引进智能化技术,这样可以对电气自动化控制在以往出现的问题进行弥补,同时又能够加快电气工程发展速度。
一、智能化技术理论基础
智能化技术包含了许多学科,主要有医学、控制学、生物学和语言学等等,有着很强的综合性。智能化技术主要对机器的人工智能化以及可以把高难度工作独立完成的能力进行研究。为了确保在实际运用当中智能化技术的实操性,可以与计算机技术相结合来实施操作性实验,对智能机器的有效性进行开发研究。在电气自动化控制的整个行业当中,智能化技术是主要研究内容,很早就有实例证实智能化技术在电气工程自动化控制当中的具体应用,其适应和实用性都非常强。在现如今计算机技术当中,智能化技术为高端分支,已经在电气工程自动化控制当中得到了非常广泛的应用,许多实践证实,在电气工程自动化控制当中运用智能化技术的效果显著。智能化技术的广泛应用,既使电气工程自动化控制的工作效率得到了大幅度提升,又使电气工程的整体投入成本得到了降低,使控制人员的工作压力得到了释放,有利于合理配置人力资源。
二、智能化技术所具备的优势
对于智能化技术而言,其优势使非常明显的,在提高电气自动化控制效率当中起着非常大的作用。笔者认为智能化技术所具备以下优势。
(一)控制一致性高
通过智能化技术能够准确估计所输入的任何数据,即使是那些不常使用的输入数据,智能化技术也能够及时评估出来。因为控制对象有着很强的变更性,使得控制对象也大不相同,这就决定了智能化技术控制效果的不同性。若在运用智能化控制器当中没有起到应有的效果,不能盲目否定智能技术,一定要认真排查分析工程的所有环节。总而言之,智能化技术可以一致性控制没有指定的输入数据以及所指定的分析对象。
(二)系统适应性强
相比传统的控制技术,智能化控制技术更加方便对新信息与数据进行采纳,以此有效提高了控制系统的适应性。同时,智能化控制器在调节系统的控制程度时能够通过鲁棒性变化以及响应和下降时间实施,以此提高了自身工作性能,有效保障了自动化控制工作。相比以往传统的自动化控制器,智能化控制器在任何情况当中都能够对控制系统进行调节,优势明显,尤其是在电气工程自动化中应用更加适合。另外,要想运用智能控制技术把控制设备的控制性能进行提高,只要对相关参数进行适当调整即可。比如,在控制反应响应时间的提高上,模糊逻辑控制器要明显比以往传统的PID控制器短。
三、智能化技术在电气工程自动化控制当中的应用价值分析
(一)有利于准确与全面判断故障
一般而言,电气设备都会在电气系统运行当中或多或少的出现一些故障,然而电气设备在发生故障之前会出现关联故障本身的情况,而通过智能化技术能够准确与全面的判断出所产生的故障。在电气设备当中,变压器有着举足轻重的作用,然而监测电气设备的人员即使不定期的维修并检测变压器,还是没有办法防止发生故障,而运用智能化技术可以迅速判断出所发生的故障,使由于故障而引发的损失得到降低。事实上,通过智能化技术来判断变压器故障,主要是可以气体分解变压器中所出现的渗漏油,以此对故障所发生的大致范围进行确定,接着把范围一步步缩小,及时维修所发生故障的部位,这样能够使故障损害电气设备的程度得到降低,最终最大程度的提高电气设备的经济效益。
(二)能够对设计实施优化处理
电气设备的设计通常会在电气工程自动化控制当中被涉及到,并且设计过程繁琐复杂,它既要求相关设计人员要充分认识与之相关的学科知识,如电路学、磁力学以及电气学等,并能够在设计工作当中把这些知识加以运用进来,又非常看重设计人员的设计与工作经验,所提出的要求也较高。以往传统的设计方法是运用手工设计来完成,并且手工设计注重经验和实验,这就使得手工设计出来的设计方案有着较低的达标率,而且难以进行修改。而现代化设计方案的完成是依靠CAD技术配合计算机辅助软件来进行的,既使设计当中花费的时间得到了减少,又使设计方案有着非常高的质量和使用性能。在优化设计当中,遗传算法是智能化技术应用于电气工程自动化控制当中的具体形式之一,此算法的实用与先进性都非常强,它在智能化技术中的广泛使用在一定程度上优化了设计。
(三)实现了智能化控制
电气工程自动化是未来电气系统的主要发展趋势,而智能化技术则是未来电气系统智能控制的关键节点。在电气工程自动化控制当中运用智能化技术之后,就能够实现自主化控制、高效化控制、远程化控制和无人操作控制等的智能化控制目标。智能化控制主要有以下几个应用范围:对电气系统所出现的故障实施有效处理、在线诊断和适时记录;通过计算机系统对电气系统实时控制;对电气系统以及电气设备的运行状态进行实时监督;对电气系统的撒气量以及开光量数据进行实时处理和采集。由于智能化技术有着非常大的优越性,使得智能化控制在电气自动化技术当中得到了广泛应用,另外,智能化控制技术还可以为自身在其他领域进行快速发展打下坚实基础。
(四)PLC系统使供电系统更加安全
目前,作为电力生产当中的辅助系统,PLC技术逐渐把继电控制器(大型电力企业使用)取代,以与新时期电力的需求相顺应。电力企业的输煤系统转变成了上煤、配煤、储煤以及辅助系统,在输煤过程当中,主站层(立于集控室)是控制系统之一,其组成部分主要有PLC和人机接口,自动控制是集控室的主要控制方式,但有时也会依靠手动控制,远程I/O站以及现场传感器(煤控制系统)能够达到远距离监视控制显示屏的目的,这些输煤系统使电力企业生产效率得到了大幅度提高。因此,在电力企业供电当中运用PLC技术,既可以自动切换供电系统,又保证了供电系统的安全性。
结语
综上所述,在电气工程自动化控制当中运用智能化技术,能够达到自动化控制的目的,不仅使电力企业的生产效率得到了极大的提高,而且还使电力企业员工的劳动量得到了减轻。运用智能化技术,可把体力劳动向脑力劳动的方向转变,既使电力企业的劳动成本得到了降低,又使企业市场竞争力得到了提高,对电力企业的可持续发展有着重要作用。
参考文献