复合加工（精选11篇）
复合加工 篇1
1 引言
车铣复合加工中心是在“十一·五”技改项目中引进的高新加工设备，由于生产任务重，试制周期短，车铣复合加工中心在加工过程中将扮演重要的角色。
该机床有多根辅助轴组成，共有9个轴，其最大特点就是把数控车床和数控铣床的功能结合在一起。由于机床使用国际领先技术，我们缺乏实际加工操作经验，导致零件试制进度完全无法和其他数控类机床相比，远未达到引进该机床的预期效果。如何尽快拓展运用车铣复合加工中心加工范围，提高设备的使用效率，是保证生产任务顺利完成的重要一环。本文以“拓展车铣复合加工中心加工范围”为题，展开研究。
2 典型零件的选择
图1为第二滚筒的典型外形，该零件外形比较典型，加工上兼具车削和铣削的内容，外圆表面有各类槽、孔需要加工，端面上有许多超长的排孔，还需要加工尺寸精度较高的内孔，与外圆之间有较高的位置度要求。第二滚筒具有圆柱体的外形、复杂的表面以及较高的精度要求，很适合作为一个典型零件成为此次研究的具体实施对象。
3 加工中主要功能运用
端面上30个φ14孔由于深度达到276mm，原使用普通的钻头一次性加工难度较大，容易造成刀具损坏。由于该孔位置和精度要求不高，如能保证重复定位精度，两头对穿打孔能大幅下降加工难度和对刀具的要求。从功能列表中找到了“机床循环”功能，能够在两端面反复夹紧的情况下保证旋转中心不漂移，从而实现了一次完成、两次夹紧的方法。零件表面上有大量长短槽、加工平面以及通孔，原来只能再安排在数铣上加工，将数铣的功能运用到车铣复合加工中心上，利用“坐标变换”功能只需要建立一个坐标系就能在外圆上加工。
4 刀具选择
总共使用26把刀具。在刀具的应用上，主要使用“刀具补偿、刀刃半径补偿”和“在TBM单元更换刀具”功能，减少刀具数量，缩短准备时间。普通车床加工两个端面时，需要分别用左手刀和右手刀才可以完成加工，而通过车铣复合中心的S3轴，也就是刀具主轴的旋转，可以直接使用一把刀具完成左右手刀具两把刀才能完成的任务，节约了换刀时间。
5 其他功能运用
将主要的数车和数铣功能结合起来以后，对其他功能逐一参照运用：
“轨迹功能”，“调用参数子程序功能”和“零点偏移”：主要用于加工程序编制，将一组铣槽或者钻孔的子程序编制完成后，利用“调用参数子程序功能”和“零点偏移”功能可以不断地调用这段子程序来完成相同要求不同位置的加工。
“轮廓定义”：复杂的表面轮廓倒角原本很少在机床上加工，都采用钳工倒钝，既费时费力还容易损伤零件表面。使用此功能后，机床能够自动找到已加工棱边进行倒角，收到了事半功倍的效果。
“工件测量”：可以对加工结果进行测量，并对刀补数据进行修正。一般情况下，如果需要加工精度要求高的尺寸公差，会进行试切加工，避免一次加工造成的尺寸误差。在试切加工后，需要暂时停下机床，手动对零件尺寸进行测量，然后确定是否需要调整刀补。而车铣复合加工中心具有的自动检测和刀补修正，一方面避免了停机检测，另一方面减少了人为误差。因此在编制加工程序时，最终精加工前对关键尺寸进行自检，并调用了这项功能，在此例中我们对φ20和φ150的同轴度进行自检。
“防碰撞程序”：在全封闭的数控机床加工零件的过程中，加工者很难观察到实际的加工过程，只能够放慢程序观察刀具和工件几何位置，凭借测量好的刀具和工件数据来判断是否会有干涉情况发生。此功能使得在加工过程中，在机床操作面板的显示屏上会出现一个实时的动画效果，使加工者可以模拟加工情况并实时监控，防止意外发生。
6 实际加工效果
通过不断修改程序，并且将数车和数铣的功能相结合，尝试使用新功能应用到该零件的每个细节上，成功地在计划时间内完成了加工任务。
笔者选择了较重要的φ20和φ150同轴度要求进行三坐标检测，同轴度要求小于0.02mm，检验结果说明准20和准150的同轴度满足要求，并且证明了笔者对“工件测量”功能已能熟练掌握。
加工工时、加工成本、刀具数量三方面比较：从工时角度看，车铣复合所需要的加工时间缩短了13h;从加工成本上看，虽然由于车铣复合加工中心单位时间的加工成本稍高，但总的加工时间比较短，因此采用车铣复合加工中心后每个典型零件成本下降715.5元;从刀具使用数量上看，车铣所使用刀具数量比传统工艺要少24把，大幅缩短了准备时间及降低了刀具成本。从以上三方面看，使用车铣复合加工中心对提高生产效率节约成本有卓越的成效。
通过此次研究，对车铣复合加工中心的加工性能有了全面深刻的认识，并逐步掌握了其所有的新功能，达到了开发新设备的加工能力、简化工艺、整合内部资源的目的。
复合加工 篇2
超声切割技术在复合材料加工领域的应用
由于超声切割技术的.切割质量优异,具有无毛刺、无刀具磨损、无炭化材料、侧向切割力小、加工速度快、加工精度高、无粉尘污染、可切割凯夫拉和UD纤维等优势,在国外已得到了广泛的应用.
作 者：高军 崔巍 作者单位：德国海斯・安德莱公司(HACO 刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2008 “”(4) 分类号：V2 关键词：复合加工 篇3
【摘 要】本文完成了对超声加工与超声复合电解加工的对照工艺试验,对超声复合电解加工过程中的注意事项作了表述,并对加工试验结果作了分析,最后指出了该种加工方式以后发展的方向。
【关键词】超声加工 超声电解复合加工 工艺试验
【中途分类号】O212.6【文献标识码】A【文章编号】1673-8209(2009)11-0-02
随着现代科学及及技术的迅速发展,航空航天领域各类飞行器及制导武器系统都趋向于精密化、小型化、微型化发展[1]。微细加工和特种加工所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状是衡量一个国家加工制造水平的重要标志之一。微细特种加工技术已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术之一[2]。
本文针对超声加工与超声电解复合加工,做了对照工艺试验,取得了一些成果。就此两种加工方式,作出了客观分析。
1 超声复合电解加工原理
1.1 超声加工原理
超声加工是磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用的综合结果,其中,磨粒的机械撞击作用是占主导地位的。超声频振动加工主要是由超声波发生器、换能振动系统、磨料供给系统、工作台等部分组成。换能器产生的超声振动由变幅杆将位移振幅放大后传输给工具头,工具头作纵向超声频振动,连续的冲击磨料颗粒,颗粒又摩擦加工表面,从而去除材料成型[3,4,5] 。此加工主要特点:对硬脆材料的加工效果好。不足之处:对非脆性材料加工效果不明显。
1.2 电解加工原理
电解加工原理是基于电化学阳极溶解进行加工的。工件加在阳极,模具加在阴极,通以电流,从原理上讲是离子去除,所以有比较高的加工精度。在加工过程中要有一定流速的电解液流通,以带走电解去除的产物[6]。此加工主要特点:只有对导电材料才能进行加工,加工面积可以相相对对较大。不足之处:加工过程中会在电解材料表面产生“钝化”,加工速度会变慢;电解加工过程中存在“杂散”腐蚀,对加工精度也有一定的影响[9]。
1.3 超声复合电解加工原理
超声频振动复合电解加工,是指在超声频振动加工的基础上,同时再引入电解电源进行电解加工,从而使得两种不同的加工方式同时作用到同一个工件。
2 工艺试验情况
2.1 试验设备
主要试验设备及仪器有:BDDC-150F型精密集成化超声波电火花复合加工机,MC-6型脉冲电源,FL-2型分流器,YB54100型100MHz双通道数字存储示波器(如图1,2所示),硝酸钠,碳化硼电解液,YT15工件,小齿轮形及圆锥形工具头(如图3,4所示)等。
2.2 实验数据及加工波形
2.2.1 实验数据见表1
在以上加工过程中,用的工件材质YT15,加工连接方法如上图2所示,当单一超声加工时,图2中工件及工具头上电源线上不通电就可以,当超声复合电解加工时,在工具头及工件上接通3V脉冲电就可。
从图5、图6图片显示:图5是单一超声加工的工件照片,图6是超声复合电解加工的工作照片,两者加工的时间相同,而图5加工的精度及加工效率明显图6的。从图7左边与右边的对照来看,也可以得出单一超声加工的精度及加工效率明显不如复合加工的。
2.2.2 加工波形
以下波形是指在超声电解复合加工过程中,加了电解电压后,在加工过程中,电流波形的测量,从而形成复合加工时电压与电流的对照。
图8(上)为复合加工时所加的电解脉冲电压波形,图8(下)为复合加工时所测量得到的加工电流波形。图9为又通道示波器电压电流的对照波形。从图9可以得出:在电解脉冲电压为正时,复合加工时才有超声频振动电流。这与理论上结论相一致。
2.3 超声复合电解加工过程中的注意事项
第一:在复合加工时,要先启动超声加工,后再加入脉冲电压。
第二:在复合加工时间到时,要先关闭脉冲电压,再关超声机。目的是防止电解过程中的短路。
第三:在工件与工作台之间,要做好绝缘。
3 试验分析及展望
从图5及图6对照及图7左、右的对照来看,可以得出:复合加工的效果及效率都明显比单超声加工的效果好,加工精度及加工深度都要强。
在后续研究超声电解复合加工时,要注重两者复合的同步问题,那样加工效果会更理想。
参考文献
[1] 刘大响,金捷.21世纪世界航空动力技术发展趋势与展望[J],中国工程科学,2004,6(9):1-8.
[2] 王经光,浅谈特种加工在现代制造业中的应用[J],机械工程与自动化,2004.10(5):105-106.
[3] 徐立锦,超声加工在汽车工业中的应用,重型汽车,1996,(2):26-27.
[4] 杨周铜,高速超声加工工具的研究与应用,应用声学,1996,16(5):32-35.
[5] 曹凤国,张勤俭,超声加工技术的研究现状及其发展趋势,电加工与模具,2005(增刊):15-31.
[6] 谢晓芬,朱荻,曲宁松,张朝阳.纳秒级脉冲电流电解加工定域性的试验研究[J],电加工与模具.
[7]T. T.Howe,Digest of Technical Papers from Transducers [J],1987:4-7.
[8]Kenichi Takahata,Y.B.Gianchandani,Batch Mode Micro-Electro-Discharge Machining,Journal of Microelectromechanical Systems[J],2002,(4):102-111.
复合配合零件的加工 篇4
电火花线切割机床按切割速度可分为快走丝和慢走丝。快走丝机床的电极丝是快速往复运动的, 电极丝在加工过程中反复利用, 成本低;慢走丝电极丝作单向低速运行, 用一次就废弃掉, 成本高, 但加工工件表面质量好。本文中的复合配合件选用线切割慢走丝机床加工, 以实现精密配合。
1 零件分析和方案选定
1.1 零件分析
图1为7个零件相配的爆炸图, 将此零件分为3大部分:第一部分是最中心, 用“Ⅰ”表示;第二部分是与I镶嵌的4个小块, 分别用“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”、“Ⅴ”表示;第三部分是最外侧的两个大块, 分别用“Ⅵ”、“Ⅶ”表示。这7个零件是相互配合的, 中间的4个件完全一样, 也可以实现互换, 最外侧的两个件也是完全一样的, 可以实现互换。该复合件配合加工后难以实现嵌入平滑顺畅, 因此加工的配合间隙越小越好, 此零件的配合间隙为单边0.004 mm。
1.2 方案选定
对该复合配合件分析后, 初步确定了以下两种加工方案:
(1) 每个零件切4刀, 尽量在平面上选择切留量, 最后一刀将工件切断。该方法加工简便、省时间, 缺点是最后一刀切下时, 很明显切留量部分只加工一次, 其表面质量与其他切4刀的相比差很多, 而且切断的地方工件容易变形, 表面有切割痕迹, 需进一步修整才能完成工件配合。
(2) 每个零件切4刀, 尽量在平面上选择切留量, 第四刀切到切留量的位置暂停, 将丝剪断, 选厚度为0.2 mm的铜片剪好塞入切割缝中, 用502胶水粘接, 切留量部分同样切割4次。该方法的优点是加工后, 工件配合顺畅, 与方案 (1) 比较, 加工后的零件变形小, 切割完成后不易留下太多的切割痕迹, 后期的修整工作少;缺点是粘接需要一定的技术和耐心, 且加工时间长。
综上, 笔者选用方案 (2) , 配合间隙为单边0.004 mm。
2 加工工艺分析
2.1 加工前的准备
本次加工选用沙迪克AQ360L慢速走丝机床, 选用纯度高、韧性好、 组织均匀、高耐磨的日本模具钢SKD11作为工件材料。取30 mm厚的材料, 打一个穿丝预孔, 置于机床台面上, 用千分表校准, 平面度控制在5 μm以内并压紧工件。
2.2 加工工艺
先加工图1中的“Ⅰ”、“Ⅵ”、“Ⅶ”3个零件, 尺寸不要缩放。然后再加工“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”、“Ⅴ”4个零件, 此4个零件单边缩小0.004 mm, 这样与“Ⅰ”、“Ⅵ”、“Ⅶ”3个零件单边配合间隙为0.004 mm。加工这7个零件, 切残留量之前都要进行粘接, 粘接的好坏直接影响镶嵌配合是否顺畅。当单个零件大部分外形加工完成后, 用气枪吹干切割后的缝隙, 塞入厚度为0.2 mm的小铜片, 滴入502胶水, 等待一段时间让胶水完全干透后继续加工残留量, 加工完成后将零件泡入丙酮中, 待502胶水完全融化后取出, 清洁完成后上油。将加工好的零件逐一嵌入, 并达到可互相调换位置且镶嵌精度一致, 手感良好的目的。加工完成后如图2 、图3所示。
2.3 加工参数
放电加工参数是很重要的参数, 粗加工、精加工及镜面加工中的各参数见表1, 4次加工时的偏移量见表2。
表1中, 放电符号的含义如下:
ON:脉宽-放电脉冲时间设定, 数值越大能量越大;
OFF:脉间-放电脉冲休止时间设定, 数值越大放电越稳定;
IP: 主电源峰值电流设定, 一个脉冲能量大体上由IP、V、ON决定;
HRP:辅助电源电路;
MAO: 脉冲间隔及倍率调整;
SV: 伺服基准电压设定, 即电极丝和工件间隙的加工电压设定, 数值越大平均加工电压越高, 加工越稳定, 不过放电间隙越宽加工速度越慢;
V: 主电源电压, 跟IP一起设定放电脉冲能量;
SF: 伺服速度设定;
C: 极间电容器电路;
PIK: 镜面加工回路设定;
CTRL:未使用;
WK: 电极丝的直径;
WT: 电极丝的张力;
WS: 电极丝的走丝速度;
WP: 加工时的喷流压力。
2.4 注意事项
(1) 工件要用千分表检测, 其平面度、垂直度允许误差在5 μm以内;电极丝垂直度校正, 将UV轴清零。
(2) 正式加工零件前, 试切一个小方块, 测量其外形尺寸精度及垂直度, 无误后再加工零件。
(3) 工件要打穿丝预孔, 防止材料在加工中的应力变形。
(4) 确认上、下机头位置, 保证贴面加工。一般来讲, 上、下喷嘴到工件的距离以0.05 mm～0.1 mm为宜。
(5) 确认液位高度, 以浸没上机头一半为好。为快速有效地高精度加工, 需要妥当地喷流。
(6) 加工过程中如果出现短路应及时处理, 排除故障, 保证加工稳定、顺利。
(7) 加工过程中如果出现断丝, 从断丝处穿丝继续加工即可。如果经常断丝, 应检查一下, 排除故障再继续加工。
(8) 必须保证零件的齿形以及衔接交错圆弧处的形状精度在0.002 mm以内, 且必须保证垂直度在0.002 mm以内。
3 结束语
本文对加工的复合配合件从分析图纸开始, 阐述了零件加工的全过程, 重点阐述了工艺参数, 最终切割出配合间隙单边为0.004 mm的7件复合配合零件。
参考文献
[1]赵万生.电火花加工技术工人培训自学教材[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2001.
[2]刘晋春.特种加工[M].北京:机械工业出版社, 1994.
复合加工 篇5
关键词：心理旋转；整体优先效应；复合汉字刺激
分类号：B8421
引言
人类在大部分视知觉任务中存在物体的整体信息优先于其局部信息被加工的现象，即整体优先效应。Navon （1977） 最先采用复合刺激 （即由小字母组成的大字母） 发现了这一效应。在研究中，图形中的大字母代表整体性质，小字母代表局部性质。结果发现：被试辨别大字母的反应时比辨别小字母的反应时短；辨别小字母的反应时受大字母的影响，当大字母与小字母一致时较短，不一致时较长；而辨别大字母的反应时几乎不受小字母的影响。复合刺激成为了人们研究视知觉整体/局部加工优势的良好材料。
已有研究表明，在视知觉任务中观察到的许多现象，在视觉表象任务中也能看到，典型的例子如心理旋转效应 （Cooper & Shepard， 1973； Shepard & Metzler， 1971）。视知觉任务中存在明显的整体优先效应，那么在心理旋转过程中也应该存在明显的整体优先效应。邱香、傅小兰、隋丹妮、李健和唐一源 （2009） 采用复合字母材料，结合心理旋转任务范式，发现在心理旋转过程中也存在类似视知觉的整体优先效应。和拼音文字相比，汉字的字形具有整体性，而且字形本身不表音，字形识别过程是由字的视觉刺激开始经一系列加工获得字的完整的视觉印象的信息加工过程 （谭力海， 彭聃龄， 1991）。杜平和张素文 （1999） 的研究表明：在汉字识别中整体优先效应并不明显，在汉字识别中整体与局部可能是并行处理的。
汉字由于其自身的特点而有别于字母，如果用复合汉字代替复合字母作为材料进行心理旋转实验，是否还存在复合刺激心理旋转加工中的整体优先效应？本研究拟参考邱香等人的研究范式，采用两个实验，对复合汉字刺激心理旋转中的整体优先效应进行探讨。实验一屏蔽或清除视觉整体优先效应，实验二再结合旋转的复合汉字，揭示心理旋转加工中是否存在整体优先效应。
2实验一
探讨复合汉字刺激的心理旋转中的整体/局部加工优势问题，首先要保证在知觉阶段，整体特征和局部特征得到了同等程度的编码，否则会混淆实验结果，不能区分实验结果是否由于心理旋转的加工引起。因此，为排除视知觉整体优先效应对心理旋转任务的干扰，设计实验一：采用复合汉字作为刺激，延长靶刺激呈现时间，考察正镜像判断的视觉任务中是否存在视觉整体优先效应。
2.1研究方法
2.1.1被试
实验选取广西师范大学32名在读本科生志愿者作为本研究的被试，其中男16名，女16名，平均年龄为22.1岁 （19～25岁），视力或矫正视力正常，无弱视、斜视等视力问题，均为右利手，未参加过类似实验，实验后给予一定报酬。
2.1.2实验设计
采用2 （任务类型：大汉字辨别任务和小汉字辨别任务）×2（刺激类型：大小汉字一致和大小汉字不一致） 被试内实验设计，任务类型和刺激类型两个自变量均为被试内因素，因变量为被试的反应时和正确率。
2.1.3刺激材料
实验材料用几何画板5.0软件编制，由排成7×7阵列的小汉字阵列组成大汉字，图片大小为430cm×430 cm，材料示例见下页图1 。参考以往研究的实验材料 （Robertson & Palmer， 1983） 以及邱香等 （2009） 的实验方法，每种复合刺激中大小汉字的组合都有四种情况：大小汉字都是正像，只有大汉字是正像，只有小汉字是正像，以及大小汉字都不是正像。在大小汉字一致的条件下，大小汉字同为正像或镜像；在不一致的条件下，大汉字正像小汉字镜像，或大汉字镜像小汉字正像。注视点“+”和所有的刺激都呈现在屏幕中央。大汉字的大小为6.0cm×70cm，小汉字的大小为0.6cm×0.7cm。在练习实验中用的汉字是“下”，在正式实验中用的汉字是“上”。
2.1.4仪器和程序
实验程序用E-prime2.0编写，被试均在电脑上完成任务， 每个被试单独进行实验。左手食指和右手食指分别放在小键盘的“F”“J”键上，眼睛与屏幕齐平，视距为60cm左右。实验开始时在屏幕中央会出现注视点300ms，随后出现靶刺激。在大汉字 （或小汉字） 判断任务中，要求被试判断复合汉字中的大汉字 （或小汉字） 是正像还是镜像，如是正像就按“F”键，镜像就按“J”键。被试反应后立即进入下一个试次。所有的被试都要完成两种任务，一半被试先完成小汉字判断任务，另一半被试先完成大汉字判断任务，以平衡任务顺序对实验的影响。每种任务下有8个练习试次，64个正式实验试次；两种任务共有144个试次。被试练习时必须正确率达到85%才能进入正式实验，否则返回继续练习，以此初步确定被试能理解实验要求。采用SPSS18.0对数据进行统计分析。
2.2实验结果
实验的平均反应时和正确率见表1。判断小汉字的反应时与正确率的相关系数r =-0.22，p>0.05；大汉字为r =-0.179，p>0.05；在两种任务下均不存在显著相关，说明并没有出现速度—准确率权衡现象。
对反应时进行方差分析发现：任务类型的主效应不显著 （F（1，31） =0.25，p >0.05，η2 =0.01）；刺激类型的主效应显著 （F（1，31） =6.80，p <0.05，η2 =0.18），大小字母一致时的反应时显著短于大小字母不一致的反应时；任务类型和刺激类型之间的交互作用不显著 （F（1，31） =3.55，p>0.05，η2 =0.10）。
2.3小结
在实验一中，以复合汉字作为实验材料，将靶刺激短暂呈现改成一直呈现至被试做出反应的形式，任务为判断大/小汉字是正像还是镜像。结果发现：判断大汉字和判断小汉字的反应时无显著差异；刺激类型（即大小汉字一致性）的主效应显著，但刺激类型与任务类型的交互作用都不显著，说明大小汉字一致与否对大汉字和小汉字判断任务的影响是没有显著差异的。因此，实验一通过延长靶刺激的呈现时间到被试做出反应，发现在正镜像判断的纯视觉任务中不存在视觉整体优先效应。
3实验二
实验二探讨用复合汉字作为刺激时心理旋转加工中是否也存在整体优先效应。在实验一的正镜像判断任务中，复合刺激中的大汉字和小汉字都是正立的，并无心理旋转过程；实验二则是将实验一的复合刺激中的大汉字和小汉字分别旋转一定角度，被试需要通过心理旋转完成正镜像判断任务。
3.1研究方法
3.1.1被试
实验选取广西师范大学32名在读本科生志愿者作为本研究的被试，其中男15名，女17名。剔除无法完成实验的被试以及极端数据，正式分析被试为24名，男女各半，年龄在18～22岁之间，平均年龄20.4岁，视力或矫正视力正常，无弱视、斜视等视力问题，以前未参加过类似实验，实验结束后给予一定报酬。3.2.2实验设计
采用4 （旋转角度：0度，60度，120度，180度）×2（旋转任务：大汉字旋转，小汉字旋转）×2（旋转角度一致性：大小汉字旋转角度一致，大小汉字旋转角度不一致）的被试内实验设计。要求被试判断复合汉字中的大汉字或者小汉字是正像还是镜像。因变量以被试的反应时为主，同时辅以正确率。
3.2.3实验材料
基于实验一中的刺激材料，将复合汉字中的大汉字和 （或） 小汉字分别旋转0度、60度、120度和180度，如图1。
3.2.4仪器和程序
实验仪器同实验一。每个被试单独施测，实验前向被试介绍刺激材料复合汉字、旋转后的复合汉字及复合汉字的正镜像。实验开始在屏幕中心出现一个注视点“+”，注视点呈现时间为500ms，然后靶刺激出现在屏幕中央，直到被试做出反应才会消失。被试的任务是判断复合汉字中大汉字/小汉字的正镜像。每个被试必须完成两种判断任务，即旋转大汉字的正镜像判断和旋转小汉字的正镜像判断。两种任务的先后顺序在被试间平衡。每种旋转任务下有16个练习试次和256个正式试次。被试练习时必须正确率达到85%才能进入正式实验，否则返回继续练习。任务结束后被试还须接受一份问卷调查，以检验其是否按照指导语完成实验，以及是否是通过心理旋转执行判断任务。
3.3实验结果
被试在不同条件下的反应时和正确率见表2。小汉字旋转任务下的反应时和正确率的相关系数r =-0.21，p>0.05，说明不存在速度—准确率权衡现象；大汉字旋转任务下的反应时和正确率的相关系数r =-0.15，p>0.05，表明实验不存在速度—准确率权衡现象。
对反应时进行方差分析发现：（1） 旋转任务的主效应不显著 （F（1，23） =1.39，p>0.05， η2 =0.06）；（2） 旋转角度的主效应极其显著 （F（3，69） =5.79，p<0.001，η2 =0.20），对四种角度的两两比较均表明，字母旋转的角度越大，反应时就越长，其中旋转180度和120度条件下的反应时显著长于旋转60度和0度的条件 （p<0.05）； （3） 旋转角度一致性的主效应显著 （F（1，23） =5.60，p<0.05，η2 =0.20），大小汉字旋转角度一致的条件下反应时显著短于不一致的条件下的反应时；（4） 旋转角度和旋转任务的交互作用显著 （F（3，69） =13.11， p<0.05， η2 =0.36），简单效应检验发现，在旋转120度和旋转180时，大小旋转任务间的差异达到显著水平 （p<0.05），但在旋转0度和60度时，没有显著差异，其他交互作用均不显著 （p>0.1）。
3.4小结
实验二使用复合汉字作为刺激材料考察心理旋转中是否存在整体优先效应。在实验一的基础上，将复合汉字材料和心理旋转任务范式结合起来，在排除视知觉整体优先效应之后的心理旋转任务中，得到大汉字 （整体） 旋转任务与小汉字 （局部） 旋转任务的反应时差异不显著的结果，表明心理旋转中不存在整体优先效应。旋转任务与旋转角度一致性的交互作用不显著，表明大小汉字旋转角度是否一致对大汉字和小汉字旋转的加工均无影响。在旋转角度120度和180度时与旋转0度和60度时相比，复合汉字的判断存在差异，表明复合汉字的心理旋转加工速率可能随旋转角度的不同而有所变化。
4讨论
邱香等 （2009） 采用复合字母作为实验材料进行研究得出心理旋转加工中具有整体优先效应，而在我们的研究中，借鉴邱香等人的实验模式，对复合汉字进行研究，结果发现，以复合汉字作为实验材料时心理旋转加工中的整体优先效应不显著。这与采用复合字母所做的心理旋转加工中的整体优先效应不同，表明不同的材料在心理旋转的加工中存在不同的影响。
心理旋转任务区分出了功能独立的信息处理阶段，各阶段是按顺序进行的，不同的刺激材料对心理旋转的加工有不同的影响 （祁乐瑛， 2009），如图2。图2心理旋转信息处理各个阶段汉字和字母本身都是有形的，可以看作图形、表象，但是汉字的特点与字母的特点不同，与拼音文字相比，汉字的字形具有整体性、语音的单一性和语义的特定性，相对于部件知觉而言，汉字这三性都具有相对独立的整体知觉性质，即它们都可以分别表征整体汉字，都具有相对独立的整体知觉性质 （谭力海， 彭聃龄， 1991）。加上汉字作为我们的母语，且本研究中选用的汉字“上”字是一个高频字，其熟悉程度也与字母不同。而单个字母 （除了a） 是无意义的图形，在对知觉编码加工中不会受到除了图形以外的信息影响，因此复合汉字和复合字母在心理旋转加工上是不同的，本研究的结果支持祁乐瑛的结论。
结合心理旋转信息处理的各个阶段，推测汉字特性对速率的干扰可能发生在“相同性判断阶段”，这一阶段与记忆表象有关，汉字的特性导致其记忆提取过程可能会受到一定的干扰。汉字特性对于旋转的延缓则可能发生在“知觉编码阶段”或者“辨认描述图形和辨认图形的方位阶段”。汉字的语义和整体性的特性致使其知觉加工及辨认描述等方面与字母均有不同，汉字的加工更为复杂，与字母相比需要更多的时间，这可能是导致本研究与邱香等人的研究所不同的地方。
前人的研究表明：视知觉任务中观察到的许多现象，在视觉表象任务中也能看到，如复合字母在视知觉识别加工及心理旋转表象加工中都存在整体优先效（Navon， 1977； 邱香，等， 2009）。杜平和张素文 （1999） 用“上”“下”“口”组成有语义冲突的复合汉字 （如小“上”组成大“下”）、语义一致的复合汉字 （如小“上”组成大“上”） 以及语义无关的复合汉字 （小“上”组成大“口”等） 作为实验材料，研究汉字视知觉加工的整体或局部优先效应，结果显示，各种条件下汉字识别中整体优先效应并不显著，汉字在语义上有固定含义，进而分析得出，在汉字识别中局部特征和整体特征是平行加工的，这与Delis，Robertson和Efron （1986） 提出的整体和局部的信息有可能是平行处理相似。在本研究中采用复合汉字来探讨汉字在心理旋转加工中的整体优先效应，发现整体优先效应不显著，这在一定程度上支持视知觉与视觉表象相似的理论，也进一步表明汉字和字母在识别与加工过程中存在差异。
另外，实验二通过对旋转的四种角度两两比较，发现旋转的角度越大，则反应的时间越长，旋转加工的速率也不同。但是，目前还不能确定大汉字心理旋转速率更快还是小汉字心理旋转的速率更快，即整体旋转和局部旋转在其本身的时间进程上还可能存在速度快慢的问题 （Chen， 2005）。结合邱香等 （2009） 对复合字母心理旋转加工中的整体优先效应提出的可能的3种假设，本研究针对复合汉字的心理旋转加工的整体优先效应也提出相应的3个假设（见表3），未来的研究可以进一步进行探讨。
本实验探讨复合汉字心理旋转加工中是否存在整体优先效应，但仍存在一些问题。首先，整体局部特征有三种形式：全局与局部、关系与属性和抽象与具体 （周国梅， 傅小兰， 2005），本研究只探讨全局和局部的整体优先效应，而关系与属性、抽象与具体在心理旋转过程是否会出现整体优先效应，有待进一步的实验证明。其次，汉字与字母相比有其独特性。汉字属于表意文字，且构成复杂，可分表3复合汉字心理旋转加工中的整体优先效应中的3种假设邱香等（2009）本研究假设1字母的整体/局部旋转同时发生，但整体旋转速率快于局部旋转速率；汉字的整体 /局部旋转同时发生，旋转速率相同；假设2字母的整体旋转先于局部旋转进行，两者在旋转速率上相同；汉字的整体旋转先于局部旋转进行，但是整体旋转速率慢于局部；假设3字母整体旋转既先于也快于局部旋转。汉字的局部旋转先于整体旋转，但是整体旋转速率快。为独体字与合体字、高频字与低频字，笔画又具有复杂性和重复性等特点。有研究表明，笔画重复性对汉字认知有重要影响，笔画重复较多的汉字比笔画重复较少的汉字识别时间短，错误率亦低，并且字形识别及加工受到字体特性和笔划数的因素影响 （沈模卫， 朱祖祥， 1997）。本实验选择笔画少的高频独体字作为刺激材料，并未涉及汉字笔画、字频结构特征，在实验过程中可能会由于实验字词材料选取的原因和实验设计上的问题导致实验结果的偏差。再次，有研究显示情绪对心理旋转也会产生影响 （崔丽霞， 张玉静， 肖晶， 张钦， 2013），本次研究未对被试的情绪加以控制，不知是否会对实验结果有所影响。最后，心理旋转较纯视知觉加工更为复杂，大小汉字语义的一致性对心理旋转信息处理过程是否会造成一定影响 （张积家， 王惠萍， 2002），有待进一步研究。在未来的研究中，研究者可从不同的角度对“整体与局部”进行定义，或者探讨字频、笔画特征，及复合汉字中大小汉字语义一致性等因素，对本研究的重要结论进行重复探讨。
4结论
红枣复合果冻加工技术研究 篇6
一、研究材料以及方法
1.1材料与仪器
在本实验中所用的原料主要有一下几种:市售红枣;白糖 (市售) ;明胶、琼脂、魔芋胶、柠檬酸、柠檬酸钠 (均为市售食品级添加剂) ;果胶酶。
在做红枣工艺技术研究的时候, 我们所要用的仪器主要有五种:组织捣碎机;恒温水浴锅;灌装机;阿贝折光仪;酸度计
1.2工艺流程以及操作注意点
首先进行红枣汁的制备:将新鲜的红枣去核制成泥, 在恒温水浴锅中 (大约70摄氏度) 加入果胶酶, 用纱布过滤, 放入杯中备用。然后白糖加适量水溶解过滤备用。同时进行混合胶的制备:称取一定量的魔芋胶等, 以一定的比例 (魔芋粉:琼脂:明胶的比例为2:3:2) 混入均匀后缓缓撒入一定量的冷水中, 并且不断地搅拌由于三种胶的耐热性不同, 故选择煮胶温度为75摄氏度。加热煮约10分钟, 并且注意边煮边搅拌, 以免焦壁, 致使胶完全溶解。将三种原材料同时制备完成之后进行调配工作:将过滤后的糖液加热, 加入制备好的红枣, 与过滤后的混合胶趁热混合, 当温度降至70摄氏度左右时, 加入柠檬酸 (柠檬酸应先用少量水溶解) , 注意在搅拌时候要均匀, 以免造成局部温度偏高。当三种原材料完全混合的时候再将调配好的胶液立即灌注到经过消毒处理的果冻杯中并封口 (以免微生物污染杯口) , 放入85摄氏度的热水中3到5分钟进行灭菌处理。最后进行用喷淋方法进行冷却风干注意冻凝后要在50摄氏度的热风下使其表面水分蒸发掉, 以免在包装袋中产生水蒸气而长霉。
1.3产品评分标准
以果冻的风味、色泽、口感、组织状态这四项感官指标来对制作的红枣果冻的质量进行评定, 满分100分, 由20位经过训练的专业人员组成评价小组, 根据GB 1983-2005的标准制定产品中和评分标准, 并且根据其标准进行评分, 评定结果取平均值。
1.4单因素实验
单因素试验设计通过控制变量法来改变果冻中各个因素, 并且以此来测定出红枣果冻的最佳配方以及各个因素对果冻的影响。实验结果表明:柠檬酸主要用于调节产品的风味, 并且可以降低PH值, 并且抑制细菌生长, 其用量对口感和胶的稳定性影响较大, 当混合胶比例为2:3:2, 总胶量为0.7%时候, 柠檬酸添加量为0.2%时候产品的凝胶性和口感都较为合适。同样糖酸比也影响着果冻的口感, 适当的比例让其食用爽口。
1.5果冻的最佳配方正交实验
根据单因素实验结果选取混合胶浓度, 红枣汁用量、糖浓度含量和柠檬酸的浓度, 选用四因素三水平的设计正交试验表来确定红枣复合果冻的最佳配方。
二、结果研究及其分析
1、红枣果冻的配方确定
根据四因素三水平的正交实验表可以看出, 混合胶的用量对产品质量的影响是最大的, 然后依次为糖、红枣汁、柠檬酸。根据正交实验表的分析结果, 确定出果冻配方的较佳配方为:40%的红枣汁, 5%的混合胶, 0.25%的柠檬酸, 15%的糖, 以此配方做出的果冻, 其感官评分达到了90分, 处于最高分数。
2、红枣汁的提取方法及其用量
红枣汁有不同的提取方法, 在本实验中先加热提取再用果胶酶水解提取的复合方法所知趣的红枣汁其可溶性固形物、还原糖、和总酸含量都是比较高的, 出汁率高达70%, 颜色纯正, 有浓郁的枣香味。随着红枣汁的加入, 颜色越深, 味道越浓。加入40%的红枣汁是, 味道浓郁, 口感甚佳。
3、由于混合胶凝结速度慢, 因此采用喷淋冷却工艺来使胶体凝结。
三、产品要求指标及其分析方法
在对红枣果冻进行产品质量进行评定的时候, 要注意一下几个指标:
1. 感官指标
风味、口感和组织状态是感官指标的三个重要的评比标准。对于一个质量上佳的果冻而言, 风味自然, 口感细腻、光滑, 成冻完整不粘壁有弹性是不可或缺的条件。而红枣果冻除具备以上条件还应该在色泽上呈现出枣红色并且具有一定的红枣的香味, 这样的果冻才能基本达标。
2. 理化指标
理化指标是在微观上对于红枣果冻进行一些检测。果冻除了有良好的外观和口味之外, 应该还需要注重果冻所含微生物等微观元素是否达标。在本次实验中, 测得的可溶性固形物大于25%, PH值4.0左右, 重金属的含量复合国家标准
细菌总数不大于100个/g, 大肠菌群不大于6个/g, 无致病菌。 (固体物含量的测定参照GB10788-1989;微生物指标的测定参照GB19299-2003;)
四、实验结论
通过正交实验结果和对产品质量的评比结果, 确定出红枣果冻的较优配方为:40%的红枣汁, 5%的混合胶, 0.25%的柠檬酸以及15%的白糖。利用该配方制作的果冻颜色呈橘黄色, 成冻完整, 有浓郁的红枣味, 弹性、韧性强, 爽滑可口等特点, 并且大大增加了果冻的营养价值。
总而言之, 红枣是我国独有的优良品种, 同时在中国, 红枣和魔芋的种植面积很广, 原材料丰富而廉价。研制出的红枣复合果冻不仅可以让原材料得到充分的利用, 还可以集红枣和魔芋精粉的独有的特色于一体以此来提高其附属价值, 使得其产品在口味和功能上能够得到进一步的提高和优化。对于当今时代而言, 食品发展的新方向和目标是将食品本身所有的营养与功能性相结合, 红枣复合型果冻不仅可以使食用者在享受的同时增进健康, 而且具有很大的发展空间和市场价值, 值得我们更加深入的研究和开发。
摘要：以红枣等原材料研制红枣复合果冻加工技术, 通过正交实验设计对红枣复合果冻的配方与工艺进行研究。试验结果表明, 40%红枣汁、5%明胶、15%白糖、0.25%柠檬酸的工艺参数能制造出口感细腻, 色泽均匀, 香味浓郁的红枣复合果冻。
关键词：红枣,复合果冻,加工技术,正交实验
参考文献
[1]李改燕, 裘迪红, 郭丽萍.红枣汁与魔芋凝胶复合果冻的研制[J].宁波大学学报 (理工版) .2010年02期.
[2]徐润, 梁庆华.明胶的生产及应用技术[M].北京:中国食品出版社, 1988:239-247.
[3]刘树兴, 陈明, 刘丽, 等.复合魔芋胶果冻的研制[J].食品科技, 2002 (10) :30-32.
复合加工 篇7
近些年, 在航空发动机机匣加工领域, 具有复杂外型面的整体结构机匣, 其外型面的成形加工是普通机械加工工艺所不能实现的, 只有应用多轴数控加工技术才能实现复杂外型面的成形加工。但在加工过程中存在着刀具费用高, 加工效率低, 设备占用量大。针对多年来生产中的加工难题, 寻求品质的提升、效率的提高、成本降低的途径和方法, 运用特种加工技术———电火花加工技术和电解加工技术, 同时结合现代数控加工技术, 通过对典型结构机匣外型面大量的基础试验研究, 取得了良好的加工效果, 在保证工艺要求基础上, 满足了生产高效益的需求。
1 机匣加工和复合加工技术
1.1 机匣电铣加工技术
机匣型面的成形, 国内通常是通过在多轴数控铣削设备上加工完成的。该零件外环形面共分二级, 分布有二条环形凸缘, 下部有1个纵向小凸缘, 两个纵向凸缘对称分布。由于机匣毛坯是自锻件, 加工余量很大, 且零件材料难切削, 为了保证尺寸加工精度和表面加工质量, 防止加工后零件变形。其外型面加工分层、分块进行, 采取合理的走刀路径, 采用对称的切削加工余量。分几次走刀加工到最后尺寸的方法, 以减少加工后的变形。因此, 该机匣加工划分三个主要阶段并附加特征工序热处理, 以去除材料内应力, 防止零件变形。
火花高效放电铣电火花高效放电铣加工技术原理。电火花高效放电铣借鉴了数控铣削加工方式, 采用简单的超长铜管做工具电极, 由导向器导向, 在工作中电极作高速旋转, 在电极与工件之间施加高效高频脉冲电源, 电流高达上百安培, 对加工区施以冲、浸工作液进行有效冷却排屑, 通过专用数控系统控制工件与电极之间的相对运动轨迹, 在电极与工件之间产生高效脉冲放电, 加工出所需工件的形状, 实现零件复杂型面的高效去余量加工。
电火花高效放电铣加工工艺特点。 (1) 可以加工特殊及复杂三维型面的零件。 (2) 加工过程中由于大电流放电作用, 增大零件表面的显微裂纹和再铸层厚度。 (3) 脉冲放电持续时间较长, 脉冲额率高, 增大表面粗糙度值, 降低加工精度, 材料被加工表面热影响范围太, 加工中易产生拉弧烧伤工件表面。 (4) 加工效率比普通电火花加工高, 可以达到2000mm3/min。 (5) 采用水质工作液, 安全无污染并提高加工效率。 (6) 与数控加工中心比较, 设备的成本相对较低。
1.2 机匣复合加工技术
航空发动机零件的整体化、结构化、轻量化是大推比发动机的重要设计特性之一。在整体结构零件设计上基本上融合了原来两个单体零件, 盘和叶片的加工难度。车铣复合加工中心适合加工以车削工艺为主, 铣削工艺为辅的零件。五轴车铣复合加工中心的B轴摆头车削技术, 对于加工航空发动机零件中一些形状复杂的半封闭型腔凸显出相当大的优势, 是近年来发展较快的新技术。一些机床厂家已经将该项功能作为出售机床的标准配置之一。
2 整体环形机匣铣车复合加工工艺方案
2.1 总体方案
外机匣工艺分析发现, 由于该机匣壁厚较薄, 属于典型的整体环形机匣, 在车加工后会产生一定程度的变形, 通常机匣件车加工后, 再安排前后安装边及径向安装座孔的加工, 这样会造成零件二次装夹找正的困难, 二次装夹找正的误差会影响精密定位孔加工的位置度, 很难保证加工质量。航空发动机机匣空间曲面形状较复杂, 难切削材料, 零件表面要求无再铸层, 无裂纹, 加工去除余量大, 加工精度要求相对低。机匣加工要求有足够的加工效率。这就需要选择适宜的工艺方法, 使加工周期缩短, 妥善地解决这矛盾, 扬长避短, 相得益彰。从理论上讲电火花高效放电铣蚀除机理的电热过程是导致诸多表面裂纹, 表面再铸层形成的重要环节。而且产生过程难于人为控制, 且刀具铜电极损耗也较大, 为了提高效率必须加大脉宽电流, 从而使加工表面再铸层、微裂纹更加加深, 表面粗糙度值加大, 反之生产效率相对较低, 该工艺只适用于加工形状复杂的三维曲面单件加工。而电解加工是小间隙电化学反应过程, 零件表面无冷、热硬化层、无塑性变形、无显微裂纹、无应力、表面粗糙度值低, 因此电解加工后零件无中间热处理的周转过程, 简化了工艺过程。
2.2 铣车复合加工工艺路线
铣车加工工艺的编制原则:尽量在一次装夹下完成零件多个方向工位的加工。按照上述的铣车复合工艺编制方法与原则, 其工艺路线的设置可采用如下方式:主轴装卡棒料→粗车叶轮外部轮廓→精车外部轮廓→五轴铣削开槽→流道粗加工→流道半精加工→流道精加工→钻孔→背主轴装卡→车削叶轮底部平面→钻孔。可以看出, 一次装卡即完成全部叶轮加工工序, 加工效率及精度可以得到大幅提高。对于具有双刀架的车铣加工中心, 双刀塔的设备都具有双通道的控制系统, 上下刀架可单独控制, 同步加工可以通过代码中的同步语句来实现。为充分发挥设备的加工能力, 可以在加工条件允许的前提下, 通过双刀架的同步操作实现零件的多个工序同时加工。可以通过上下刀架的同步设置, 在粗车外形的同时完成内孔的粗镗加工, 从而进一步提高加工效率。
2.3 铣车复合程序的编制
根据铣车复合加工中心数控编程的特点分为铣加工和车加工两种模式, 铣加工模式为DM_MILL, 车加工模式为DM_TURN。在编制五轴联动铣加工程序时, 需要激活五轴加工刀尖跟踪功能, 数控加工路径前瞻功能G64和加工轴同步协调功能FGROUP。在编制数控车加工程序时, 需要使用德马吉五坐标加工中心的平衡功能, 在机床屏幕指示的配重位置, 按系统提示的重量配置相同重量的配重块, 保证车削系统平衡。采用铣车复合加工技术, 实现了车、铣、钻、镗多工序合并加工。
3 结束语
航空发动机机匣空间曲面形状较复杂, 难切削材料, 零件表面要求无再铸层, 无裂纹, 加工去除余量大, 加工精度要求相对低。机匣加工要求有足够的加工效率。这就需要选择适宜的工艺方法, 使加工周期缩短, 妥善地解陕这矛盾, 扬长避短, 相得益彰。对于机匣的加工, 采用几种加工工艺相结合的方式, 达到优势互补, 提高加工的质量和加工的效率, 为加工出优质的机匣探索出一条全新的道路。面对我国加工技术相对落后的情况下, 更应探索新的加工方式, 开拓进取, 创新是永恒的主题。
摘要：近年来航空发动机的性能及设计结构在不断改进和提高。随之而来, 发动机机匣零件的材料、结构也发生了很大的变化, 越来越多的难加工材料, 像钛合金、高温合金、不锈钢、硬质合金以及复合材料等被采用。机匣设计结构也越来越先进, 整体结构机匣、单一机匣所具有的功能也越来越多, 因此, 机匣零件的制造成形难度也越来越大。
关键词：复合加工,机闸加工,铣车
参考文献
[1]徐斌, 刘海波.航空发动机大型机匣电解加工技术研究[A].第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编 (论文集) [C].2010.[1]徐斌, 刘海波.航空发动机大型机匣电解加工技术研究[A].第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编 (论文集) [C].2010.
[2]姚宏军, 宋秀峰, 董顺昌.镁合金航空机匣组合悬挂加工技术研究[A].探索创新交流 (第4集) -第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C].2010.[2]姚宏军, 宋秀峰, 董顺昌.镁合金航空机匣组合悬挂加工技术研究[A].探索创新交流 (第4集) -第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C].2010.
[3]丁志伟, 陆晓, 宣海军.航空发动机复合材料包容机匣的研制[A].第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编 (论文集) [C].2010.[3]丁志伟, 陆晓, 宣海军.航空发动机复合材料包容机匣的研制[A].第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编 (论文集) [C].2010.
红枣复合果浆加工技术 篇8
红枣系鼠李科枣属植物的果实, 又称中华大枣、枣子、干枣等, 有河北枣、新疆枣、陕北枣等多个品种, 其风味独特, 味甘香甜。红枣作为我国特色的优势果蔬品种, 种植面积大, 分布地区广泛, 产量也很大。中医认为红枣是补气养血、滋阴补阳的佳品, 历代医家以枣治病的方子数不胜数。食品科学领域对红枣的营养成分进行研究分析, 红枣中除含有维生素、氨基酸、矿物质等外, 还含有多种生物活性性成分如皂苷、生物碱、酚类化合物等, 具有抗氧化、抗病毒提高免疫力防止一些疾病的功能性作用。
国内外红枣加工的研究现状
世界上种植枣树的国家和地区约50多个, 但均未形成经济栽培。由于确少红枣原料, 国外枣研究者寥寥无几, 虽然深入研究, 但难以出现与红枣相关的产品开发企业和产品。国际市场对枣的需求呈持续增长趋势, 我国是世界上最大的红枣生产国, 同时也是最大的红枣及其加工品出口国。
我国对于红枣的加工可分为粗加工和深加工两种, 粗加工有干枣、蜜枣、罐头等, 深加工有枣粉、枣茶等。为有效利用红枣资源, 为农户增收带动区域经济, 对红枣的工业化加工利用是市场需求和经济社会效益的共同选择。红枣饮品是目前市场上热门的工艺饮品, 如红枣复合饮料、红枣酸奶等, 酸甜可口, 枣香醇厚, 营养丰富。
红枣饮品
(1) 枣汁。红枣汁的一般加工工艺流程为:拣选清洗红枣→去皮去核→热处理→破碎→浸提→过滤→澄清→糖酸调整→调配→脱气→灌装→杀菌→冷却→枣汁成品。
(2) 复合枣浆饮料。选用山楂、桂圆、芒果同红枣复配制成红枣复合果浆, 工艺流程为:四种原料制浆→过滤→混合调配→均质→脱气→杀菌→灌装。红枣复合果浆四种果浆的添加比例优选为红枣65 m L、芒果15m L、山楂25 m L、桂圆10 m L。混合调配中添加甜味剂酸味剂比例为:白砂糖20%, 葡萄糖10%, 柠檬酸0.06%, 苹果酸0.09%。均质压力35 MPa, 均质红枣复合浆的温度控制在70~75℃, 后采用高温瞬时杀菌技术, 于120℃杀菌15 s, 即可趁热灌装。
枣酒
近年来也有部分新兴的枣酒类产品, 枣酒的研发值得研究和关注, 保健酒也是今年酒类消费的新热点。枣酒常为发酵型枣酒, 一般是在酵母菌的作用下, 利用红枣中的糖分产生酒精加工制成的低度酒饮料。
脱水枣产品
脱水枣品包括干制红枣、枣干、枣粉等, 通过人为的方法除去或降低水果中的含水量, 以达到长时间保存水果的目的。
干制红枣是用鲜枣经长时间日晒或人工烘干而制成的果制品, 基本保持水果原料的外形特点, 表面干燥, 含水量在12%以内, 便于长期保存, 可供直接食用或复制成其他食品用。
枣干是鲜枣经原料检质、烫漂、烘烤等工艺赶制成品, 是很好的保健零食。枣粉是以优质的小枣为原料, 采取先进工艺加工而成, 既保留枣的风味, 枣香浓郁, 也较好地持有枣的丰富营养成分, 特别是很多枣粉类产品添加了很多功能、保健类的营养因子、营养强化剂, 极大提升了枣粉产品的附加值, 具有尚佳的保健功效, 获得消费者的青睐。
枣茶
枣茶是人们出于某种保健目的, 将一些对人体有益的水果单独制成, 或与茶叶一起制成的具有某种特定效果的饮料。
红枣复合果浆的加工技术研究现状
红枣浆主要通过两种途径加工而成。一种是以鲜枣为原料研制成浆, 另一种是以红枣汁浓缩成浆。根据国内外研究现状, 复合果饮料是近年来兴起的一类饮料产品。大多数单一果饮料由于风味不足、香气单薄、色泽不佳, 营养成分单一等特点会表现出一定缺陷, 而复合果饮料可通过多种水果复配, 从风味、口感、营养等角度取长补短改善产品品质。
数控复合加工技术研究与应用 篇9
关键词：数控复合加工技术,关键零部件,工艺过程,智能制造
0 引言
在制造业领域,数控复合加工设备在改善劳动条件,缩短产业链,降低生产成本,提高生产效率和加工精度,保持工件一致性、互换性方面发挥了重要作用。
近年来,专家提出了我国第四代低压电器发展的设想和思路——高性能、小体积、少规格、高可靠性、绿色环保等要求,主要借助于新技术、新工艺、新材料的应用,在产品结构上创新,在布局上采取零部件高度集成,模块化、组合化和零部件通用化,使低压电器获得不同的附加功能[1]。由此,各种新结构、新材料的复杂形状的零部件越来越多,结合行业调结构、转方式等方面的要求,其加工精度和质量要求日益提高,单独使用传统机械加工方法(冷加工)或焊装加工方法(热加工)已难以满足电器产品的需要。这就不断向制造技术提出新的挑战,迫使制造工艺寻求新的突破。数控复合加工技术就是在这种背景下逐步形成的一门综合性制造技术。以它融合多种专业工艺和数控多种加工能量的优势,对于低压电器制造技术无疑是一个重要的丰富和补充,或将成为未来电器核心结构件(元器件)、关键零部件制造加工的新理念。
低压电器产品大多由有色金属、黑色金属、绝缘材料(板材和线材)构成的复杂形状的小型零部件组成,加工涉及多种加工技术和工艺方法,主要有冷冲压、剪切、热注塑、焊装(锡焊、钎焊)、铆合、移印、模具加工、线圈绕制、SMT贴片及装配和检测等,而冲压和焊装件占电器零部件加工的70%左右。由此可见,低压电器产品加工技术水平的提高与这些专业工艺水平提高密不可分,其工艺方法的融合、载体定制化、一体化创新势在必行。
1 技术含义
数控复合加工技术已经在兵器、航天、航空等制造领域难加工材料的高效加工中得到广泛应用,主要特点是综合应用机械、热力学、光学、电力、磁力、流体和声波等多种能量进行综合加工,提高了加工效率和精度[1,2]。其中,车铣复合、机械化学抛光、电火花超声、冲焊加工等复合技术也在低压电器的模具加工等生产中有所应用,其生产效率远远高于单独使用各种加工方法的总和,同时也兼顾了加工精度和加工表面质量,降低了工具与原材料的损耗,具有常规单一加工技术无法比拟的优点。
数控复合加工技术是电子技术和机械技术的集合,即将传统工艺方法的多工序加工(如冲压、折弯、铆合、焊接)复合在一台设备上,由一种可编程序的系统进行通信、判断、控制,按设定程序完成工件的全部或大部分加工工序;主要解决核心结构件及关键零部件质量一致性和互换性,以保证复杂结构件高度集成的可靠性,进而提高低压电器性能的稳定性和环境适应性。
按基础工艺方法可归纳为三种含义,一种是以工序集中原则为基础的,以机械加工为主的复合,从而减少投入设备数量及其工件转运;另一种以能量运动方式为基础的不同加工方法的复合,从而可靠地解决复杂、精密、小型、多件、多工序、批量的零部件加工问题[2];第三种则是在前两种工艺优化的基础上,组合两台以上复合加工设备,模拟人脑对工艺过程进行分析、计算和判断,使生产过程逐步地智能化,实现人们对生产线(车间)的智能化管理[3]。
以工序集中原则为基础的数控复合加工技术,是应用一种能量的不同的加工工艺复合,如冷加工中的冲压、折弯、成形、剪裁及车、铣、钻、镗、铆装,热加工中的焊装、热熔等加工手段,通常多是两工位以上加工手段的复合,集中于一台设备上,数控达到工件加工成形的目的;但由于设备结构和维护保养的复杂性,复合的工序数有所限度。例如冲压与攻丝、多工位精密级进模、多工位转盘式焊装、绕线+包胶带等复合加工技术。
以能量为基础的复合加工技术,是应用力、热、光、电、磁、流体、声波等多种能量的综合作用,通常多是两种以上的加工能量的复合,集中于一台设备上,数控达到工件加工成形的目的,考虑设备的价值工程和维保因素,复合的能量数有所限度。这种复合加工实际上是多种运动能量工艺或工艺方法细化、拆分、再排列,甚至融合,达到相互包容、共同作用的特点;例如冲压焊装、机械化学抛光、绕线搪锡等复合加工技术。
以多种加工工艺优化为基础的复合加工技术,是前两种复合加工技术设备的组合,可称为加工中心(或生产线)。通过计算机网络模拟人脑对整个生产过程和工艺过程进行实时诊断、计算、通信、分析,发出各种操作指令,控制所有设备按设定程序工作,完成从投料开始,到成品产出的所有加工。通常多是两种以上数控复合加工设备的组合,零部件集成件数多,组合的设备则多,但目前考虑技术上的成熟性和装备结构上的经济性,组合的设备台数有所限度。
2 工艺过程
数控复合加工技术工艺过程与工件尺寸精度、组装性能优良的一致性至关重要。工艺过程是由若干个按顺序排列的工序组成,总体布局大体可分为两个步骤。首先是拟定加工件的工艺路线,然后再确定每一道工序的加工基准、加工内容、加工(能量)方式和所用的工夹量具。这两个步骤是相互联系的,应进行综合分析。
如图1所示的断路器主体安装支架零件,其材料为1.6 mm厚的冷轧钢板Q215-A.F,若利用连续模排样,则冲压工序多,模具多,设备多,定位基准多,严重影响生产效率和产品质量的一致性,其次,还需考虑冲3个凸台圆孔时过程变形等问题。因此选择工序集中复合加工方式:单机多工位数控复合级进模进行冲压加工。工艺路线是:运用复合模结构,完成工件外形落料、冲内孔;运用冲孔模结构,完成打凸包、抽芽攻丝、冲孔、折弯;运用冲孔模结构,进行折弯成形、在凸包上冲孔;最后采用折弯模总成。工序间的工件由数控机械手(吸盘)传递。通过两种工艺对比,数控复合加工技术的效率、质量和成本优势是显而易见的[4]。
如图2所示,零部件由弧角和银触点组成,选择冷冲压和热焊装两种能量复合加工,选择可编程控制器PLC+微机点焊控制器作为控制系统,数控冲焊装置和转盘式工作台。加工路线是:弧角料冲裁上料;第一次折弯成形20°和3.5 mm;焊接面滴焊膏;振动盘上银触头;检查银点正反面;电阻钎焊装;第二次弧角成形;成品检测下料。其特点是冲压工序拆分为三步,方便地融合了焊接工艺和CCD检测工位;弧角一次定位装夹后,定位基准始终不变,保证了焊装质量的一致性。
综上所述,过程工艺布局的要点是:选择形成零部件组成表面的所有加工能量种类、工序数目和加工方法;确定工艺路线和工艺基准,包含装配基准、测量基准、工序定位基准及工夹具设计基准;匹配数控系统及过程监视方法。而工艺路线选择原则如下:
(1)基准优先原则,要取得零部件加工精度和质量一致性,首先要研究零部件表面的相对关系,识别设计基准,也就是零件图上标注点线面位置的基准,由此确定工艺基准。先加工定位基准,以便为后续加工、测量和装配提供准确的工艺基准。
(2)基准统一性原则,首先是工艺基准与设计基准的统一,其次是各工位定位基准的统一;有利于从产品设计到各工序使用的工、夹、量具设计基准的统一,可以减少工件工序累积误差,最大限度地减少成品装配的尺寸偏差[5]。
(3)能量复合包容原则,即前一种能量的加工方法要围绕满足后一种能量加工方法及工件整体技术要求为前提,而后一种能量加工方法要充分考虑到前一种能量的工艺性和包容性,为整体质量负责。
(4)工序复合优先平面加工,即应先加工与坐标系平行的面,以平面定位加工孔或斜面,保证平面和孔(或斜面)的位置精度;重要关键尺寸的加工,则往往安排在最后一道工序去加工。
(5)技术经济性原则,需要说明的是开发设计时,着重研究确定工艺路线的合理功能、最优结构及最经济适用的方案;并对主要功能的关键结构(含材料、元器件、安全、环保、维护保养等方面)进行价值(费用)分析,慎重考虑数控复合加工技术经济性,避免因昂贵的价格、能耗和维修费用,使数控复合加工技术失去应有的竞争能力或发展环境。
3 应用案例
以工序集中原则为基础的复合加工技术,主要侧重同种能量的不同的加工工艺复合,以减少设备数量和工序运转为目的,为避免设备结构复杂,一般不采用能量复合的方式;图1所示的机械加工零件,采用单机数控多工位复合级进模,将落料、冲孔、攻丝、折弯(翻转)、成型等工序集中于1台设备上,机械手传递工件与定位,完成从原材料到成品的加工,取代了原3台冲床、3人工进料加工的生产模式,重复精度0.02 mm,生产节拍16件/min。同理,利用转盘式工作台,可实现多件、多工位铆装或焊装的复合加工,为电器产品零部件(触头部件、铁芯组件、磁轭衔铁部件)加工与组装提供很好的加工手段。
以能量复合为基础的复合加工技术,主要侧重两种以上能量加工过程复合,重点是针对电器热元件组件、线圈组件、脱扣机构和操作机构等关键焊接结构件而采用的复合加工手段,以提高加工精度和效率为目的,缺陷是设备结构复杂,维修技术要求高,如图3所示为数控全自动线圈制造中心。5~11为一期设计方案,复合加工线圈的绕线、捻线头、包胶带三个工序。1~4、12、13为二期设计方案,1~3为复合线圈骨架排料、机械手送料、骨架引脚检测与矫正工序,4为物料小车则完成各工序间工件上料与转移;12为综合利用两种能量,采用8等分转盘式工作模式。结合信息化数控方式,用电脑代替人脑,实现从上料到成品装盒的全程自动化控制。与老工艺相比,成品合格率提高了2个百分点,日产量可代换原绕线工艺装备9台、9人工的产量。重要的是开发了零部件制造新理念:定制化数控复合加工技术装备。
1—振动排料盘2-上料与矫正引脚机械手3-骨架引脚检测装置4-送料转移小车5-16轴绕线机6-绞线、捻线机7-放线架和电子张力器8-16轴绕线机9-绞线、捻线机10-放线架和电子张力器11-8轴包胶带机12-8等分转盘式工作机13-自动装盘、叠盘装置
所以说,以多种加工工艺优化为基础的复合加工技术,是工序复合和能量复合设备的组合,是一种智能加工中心;工艺优化空间还很大,通过研究利用转盘式或直线式生产的再组合,利用现代信息技术等,可实现电器结构件的冲、焊复合加工和组合加工,而过程的工艺参数如压力、电流、温度、工件尺寸等,包括工件的位置、工装夹具及定位的准确度、驱动元器件等,均受到系统监视、计算、通信与控制,从而实现电器产品的智能制造。如图4所示,这种智能制造方案,可极大地缩短产业链,提高企业市场快速反馈能力,拉近用户端与制造端的距离。但设备结构往往很复杂,造价高,维修成本高;加之在线表面处理的工艺性和复合技术的经济性尚需花大力气进一步研究与应用。
4 结语
随着新一代低压电器技术的发展,产品零部件加工质量要求越来越高,缩短产品加工工艺路线,提高加工质量一致性,降低制造成本,是数控复合加工技术发展的方向。这里着重强调的是,从装备结构设计工艺性和技术经济性的角度看,数控复合加工技术的应用还应和所加工产品的价值相适应,不能单纯地追求过多技术复合或集成,一定要秉持科学发展观,求真务实,使数控复合加工技术具有良好的发展环境。
参考文献
[1]何瑞华.我国新一代低压电器发展趋势[J].低压电器,2013(3):1-5.
[2]王炎.复合加工制造技术在航空结构件制造中的应用[J].航空制造技术,2009(12):40-43.
[3]林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92.
[4]张麦奇.浅析单机多工位模具结构设计[J].科技创新与应用,2012(29):107.
复合加工 篇10
关键词：钣金 加工 冲剪复合机床 数控 技术
中图分类号：TG385 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0098-01
现阶段，钣金工件的冲裁加技术变得越来越成熟，越来越全面化，而数控冲剪复合机床因为具备成本低，准确度大以及效率高的优势，现在已经在钣金工件的加工生产中得到了普遍地推广使用。该种工件加工机器与设备和其它一些加工机床具有很大的区别，在使用的过程中需要不断进行反复地观察与分析，找到存在的问题进行不断完善。笔者通过对传统工艺与该种新型加工工艺之间的对比，对钣金冲裁加工工艺中应如何合理地利用设备和数控冲剪复合机床在加工工艺方面的发展进行了分析。
1 加工工艺制定
1.1 阅读零件图纸
首先应该采取科学、有效的措施与先进的技术最好图纸设计工作，一定要注意到尺寸的大小、形位的公差、以及表面的光滑平整度、制作材料的质地与规格、加工效率与加工工件的总量。
1.2 工艺分析
将设计图纸以及加工规范要求对加工过程中可能会用到的加工技术进行客观分析，其中涉及到的内容主要有加工部件的结构性能、所用材料的规格与质量、具体的加工程序等等。
1.3 制定工艺
根据具体加工程序与加工措施方案处理好所有的细小的环节，比方说：加工程序方式、加工技术水平、加工过程中加工器具的移动方向、位移量、切削用量（主轴转速、进给量、吃刀深度）、以及辅助功能等因素，同时还要记得填好加工情况记录表。
1.4 数控编程
以零部件的图纸作为参考标准来制定具体的加工方案，然后才能根据数据体系中的指令代码来对加工过程进行数控控制。
1.5 程序传输
通过专门的渠道将写好的程序输入进行，让其位于数控机床的数控体系之中。根据具体要求对机床进行调整，然后就可以得到和设计图纸中的要求完全相符的零部件结构。
2 加工工艺的分析
随着数控冲压设备的发展，钣金冲裁加工工艺向多元化方向发展。本文通过研究和分析传统加工工艺和“数控冲剪复合机床”加工工艺的特点，提出了在钣金冲裁加工工艺中应如何合理地利用设备，和数控冲剪复合机床在加工工艺方面的发展前景。数控冲剪复合机床是钣金加工工艺的一个新的突破，在钣金加工方面开创了一个崭新的领域，特别适合中小批量生产和柔性加工。
对于零部件的加工来说从来最不缺少的就是加工手段与加工措施，想要制造出一个理想的符合生产所需的零部件，就需要综合分析现有的加工装备与加工能力，按照设计图纸的要求进行加工。比方说电脑刺绣机面板零件的加工：它的外部结构为L×W（410.1 mm×410 mm），在加工之前先要放好加工材料，接着是将材料模子放到数控冲床上编程加工。
2.1 传统的加工工艺
在以往的零部件加工过程中，主要需要通过两个加工环节才能制造出符合设计图纸需求的产品。主要分为三步走，“先下料，后加工，冲压套裁”。第一，根据设计图纸中零部件结构的大小标准，采用剪切工具将材料板剪裁出来，这种方法使用的时候一定要注意在放入材料的时候一定要不停地对外形进行修剪，保证其符合图纸要求，确保材料板的四边垂直，两个人就能完成，而且而已充分利用所有的生产材料。第二，加工主要利用数控冲床，打孔必须通过微连接手段。
2.2 基于数控冲剪复合机床的加工工艺
在使用这种新的工艺手段对零部件进行再加工处理的过程中，要遵守先冲压后剪切的基本加工原则，这一点和数控冲床的处理手段有很大的不同之处，因为使用新的甲供材料可以一次性通过程序快速完成，很大的程度上实现了成本的节约，有利于加工材料的充分利用。（1）程序设计：这项工作是在使用该种新型加工方式开始加工之前进行的，首先相关工作人员要对加工目标进行认真分析，根据具体的要求标准，才能实现程序设计的有效性。（2）放样：这一环节的实质是将设计图纸上的被加工对象转换成三维立体图像，为下料与加工环节提供参考依据。这项工作主要可以分成计算机形式与人工形式两种。人工形式主要包括作图、计算等。在实际的加工工作中这种加工方法的使用比较普遍。避过这种形式的放样工作效率低，容易出错，工作量大。所以，随着信息技术的进步，现阶段最常用的方式还是第二种，不仅提高了工作效率，解放了劳动生产力同时也能保证工作准确性，减少误差的产生。类似的软件主要有以下几种，例如：AutoPOLfor Windows、FastSHAPES、金林钣金放样软件等。（3）排版：零部件按照一定的顺序被排放在板上，用直角剪将各个零件从整张板上剪切脱离。①一次装夹后，数控冲床以6套模具1674次冲压，耗时7分钟完成数控冲床的冲压任务。②在完成多次定位工作后还要对料板的边缘进行修整。③在完成边缘修剪工作后修剪剩下的材料要放到指定的容纳箱中。分选过程和裁减过程并行处理，边裁减，边分选，直角剪裁剪工作完成后顺延5秒分选工作也就相继完成，至此废料落入第一通道料箱；18个工件加工完成，落入第二通道料箱。
3 结语
总而言之这种新型的工件加工技术的使用能够有效地提高加工效率，节约成本，数控冲剪复合机床是高速高精度的钣金冲压装备，具备效率高，精准性强的特点，在钣金加工范围内具有十分重要的作用，我们应该加强对该设备的研究，对其进行充分有效地利用。
参考文献
[1]李伟，李佳.数控冲剪复合机床在钣金加工工艺中的应用[J].科技资讯，2007（17）：74.
[2]汤平.浅议数控冲床的钣金加工[J].科技资讯，2011（21）：126.
[3]李静.数控冲床在钣金加工中的应用[J].机械管理开发，2012（2）：86-87，90.
桥壳两端轴头复合加工设备 篇11
设备结构总体布局
如图2所示, 机床采用整体铸造床身, 床身向前斜置45°, 导轨刚性好, 排屑方便。机床采用中间驱动, 主轴箱置于床身中部, 通过车具带动工件旋转并且具有主轴C轴准停功能, 以实现工件圆周方向的精确定位;床身两端各有一个尾台和一个伺服动力刀架, 伺服动力刀架安装于十字滑板上, 滑板采用数控系统控制, 可进行X轴和Z轴的运动。采用伺服动力刀架, 就可以进行钻孔及铣键槽的加工;尾台采用机床主轴结构以增强其刚性, 通过顶尖支撑工件, 保证工件两端有较高的同轴度;左右刀架通过伺服电动机及滚珠丝杠驱动, 可实现两坐标联动, 用来加工外圆、端面、圆锥面、圆弧面及螺纹;左右刀架对工件的两端同时进行加工, 提高了生产效率。电气控制系统采用的是FUNAC-0i-TD系统。主轴箱采用润滑泵润滑, 导轨采用集中自动润滑泵润滑。
机床主要规格参数
主轴孔径:600mm;主轴中心到床身导轨面的距离450mm;床身导轨上的最大旋径:800mm;主轴中心高1200mm;加工工件长度范围200～2400mm;夹持工件长度范围1500～2400mm;主轴转速为无级调速;主轴最高转速为500r/min;最大快移速度:纵向15m min, 横向15m/min;最大行程:纵向左、右刀架分别为700mm、1050mm, 横向左、右刀架分别为270mm;表面粗糙度值Ra=1.6μm;经济加工精度:I T6。相对于传统设备, 加工精度显著提高, 复合式加工也使加工效率得到了大大提高。
工件的定位夹紧及传动
(1) 工件的定位及夹紧以工件两端60°内倒角定位, 两顶尖装在左右两尾台的套筒锥孔内, 靠液压力顶紧工件。液压夹紧力可以调整, 避免工件产生夹紧变形。左尾台可以手动调整位置, 以适应不同长度桥壳的加工;右尾台液压驱动左右移动夹紧或松开工件。
(2) 车具主轴通过车具与工件联接, 带动工件旋转。首先按图3所示位置将车具放入工件琵琶孔内, 然后, 车具止口定位机构按顺时针旋转, 顶紧后, 用勾头压板把车具和工件锁紧。最后, 将工件吊装到机床上, 把车具上快换接头插入机床中间主轴套筒端面凸起的拨块上, 由主轴套筒带动工件旋转。
1. 快换插头2.车具3.中间驱动主轴套筒4.关节轴承5.夹紧压板
具体加工工艺及步骤
工位布刀如图4所示。工位4:粗车外圆及端面, 精加工余量0.4mm;工位3:切槽;工位2:精车外圆和端面;工位1:粗精车螺纹;工位9:粗精铣法兰盘外端面;工位7:车法兰盘内端面;工位6:铣两端12.3mm×26mm键槽;工位5:钻6-φ20.5mm孔 (两端共12个孔) 。
1. 车螺纹2.精车外圆和端面3.切槽刀具4.粗车外圆及端面5. 钻孔“U”钻6.铣键槽7.车法兰内端面8.测头9.铣法兰外端面
钻孔位置的确定
工件安装完毕后所处的位置为机床C轴的原始零点, 由于工件个体差异而造成的误差, 零件初始加工孔 (孔位1见图5) 位置无法通过设定与C轴零点重合, 则孔的位置与轮廓边缘距离就会厚薄不均。
1. 驱动主轴 (C轴) 2.C轴运动方向3.X轴方向4.X轴原点5. 红外测头6.加工工件7.工件旋转轴线8.孔位1 9、10.测量点
为了使工件旋转到正确的待加工位置, 安装了在线检测装置。检测方法如下:
机床各运动部件回零到原位。让刀架旋转至测头工位, 刀架滑板Z向、X向先后运动至设定位置。机床中间驱动主轴 (C轴) 带动工件旋转, 使工件外形轮廓的一条边接触测头, 此时C轴旋转停止, 系统记录测量数据至变量1。然后C轴再反向旋转使工件外形轮廓的另一条边与测头接触, C轴停止转动。系统记录测量数据至变量2。即完成测量工作, 经数控系统计算后, 即可得到适合此工件的初始孔位置。
此时, 刀架滑板即可退回至安全位置, 刀架旋转至钻孔工位。刀架滑板Z向、X向先后运动至设定位置, 系统通过内置宏程序计算所得数据, 驱动工件旋转至零件初始加工孔 (孔位1) , 即可进行钻孔加工。另外, 所要加工的键槽在圆周上没有相位要求, 可在任意方向加工。
结语