工件质量

工件质量（精选12篇）

工件质量 篇1

一、正确选择工件的装夹方法

数控车床上装夹工件的方法和普通车床基本一样, 需要合理选择定位基准和加紧方式, 尽量减少装夹次数。如细长轴零件在加工时, 可采用“一夹一顶”或“双顶尖”来装夹, 但尾座顶尖不能用固定顶尖, 否则细长轴容易产生弯曲变形, 可采用弹性活动顶尖来解决, 同时, 有必要的话可使用中心架。车薄壁件时, 为了防止径向加紧力引起工件变形, 可以采用轴向加紧、开口环过渡加紧或用软爪加紧的方法, 另外可以在一端留较厚的工艺凸缘用来装夹, 待套筒加工完毕后, 再切除工艺凸缘。

二、选用适当的工件坐标系

合理选择工件坐标系的坐标原点工件坐标系是操作人员在加工时使用的坐标系, 原点的选择要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等条件, 通常选在机床主轴轴线与工件右端面或左端面交点处。

三、正确控制工件尺寸精度

零件在粗车后, 使主轴停止转动, 测量零件尺寸。如果有偏差, 要及时修正, 方法有以下几种:

(一) 修改程序中尺寸数值

可通过修改程序中的尺寸数值来纠正, 例如用切断刀切槽时工件槽内直径尺寸大了0.1mm, 而此处程序为G01X30.0F0.3, 则可将X值改为29.9即可。若轴向尺寸有偏差, 则需要修改Z向尺寸数值。

(二) 修改磨耗值

1. 计算修正值。

编程尺寸减去实际尺寸即为修正值。例如编程尺寸为Φ43.20mm, 如果粗车后实际尺寸为Φ43.26mm, 则可算出修正值为Φ43.20-Φ43.26=-0.06mm。Z轴方向尺寸计算和X轴类似, 如轴向编程尺寸为20.00mm, 粗车后实际尺寸为19.97mm, 同样可算出修正值为20-19.97=0.03mm。

2. 输入修正值。

按下“OFFSET”键及“磨耗”软键, 机床电脑屏幕上显示出“刀具补正/磨耗”界面, 将光标移动到所用刀具, 在处X输入-0.06, 按“INPUT”键, 在Z处输入0.03, 按“INPUT”键, 即完成输入。

(三) 修改G54中的X和Z值。

数控车床默认G54坐标系, X和Z的值均为0。同样要计算修正值, 方法与“修改磨耗值”一样, 只不过X和Z的修正值要输入G54中才行。

(四) 编制程序保证尺寸精度

编程有绝对编程和相对编程。相对编程的坐标原点经常在变换, 连续位移时必然产生累积误差, 绝对编程累积误差较相对编程小。工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高, 故在编写程序时, 径向尺寸最好采用绝对编程, 轴向尺寸常采用相对编程, 但对于重要的轴向尺寸, 最好采用绝对编程。

四、注意保证工件的表面质量

(一) 合理编制加工程序

1. 工件精加工时, 其轮廓最后一刀应连续加工而成, 尽量不要在连续的轮廓加工中安排切入、切出、换刀以及停顿等程序段, 防止出现接刀痕, 以保证工件的表面质量。

2. 车床加工一般采用恒转速编程, 在车削端面或锥体零件时, 由于车削半径D的变化, 切削速度V=nπD/1000在不断变化, 这就导致所加工工件的表面粗糙度不一致, 可采用恒线速功能G96来解决这个问题。

(二) 切削用量的合理选用

数控车削加工中切削用量的选择原则是:粗加工时主要考虑加工效率, 要选择较大的被吃刀量a、较大的进给量f和合适的切削速度v。精加工时主要考虑工件质量, 要选择较小的 (但一般不小于0.10—0.20mm) 的被吃刀量a、较小的进给量f、根据刀具参数选取较高的主轴转速s或切削速度v。

(三) 切削液的合理选用

车削中常用的切削液是乳化液, 数控车床也可选用10号或20号机油作为切削液。硬质合金刀具车削钢件时, 若使用切削液, 流量要大;高速钢车刀加工钢件时, 必须使用切削液。车螺纹时, 为使螺纹面光亮, 除了使用切削液外, 还可在螺纹面上加一些机油 (最好用菜籽油) 。

(四) 刀尖圆弧半径补偿功能的使用

粗加工外轮廓可选用刀尖圆弧半径为0.8mm的D型可转位刀片;精加工外轮廓可选用刀尖圆弧半径为0.4mm或0.2mm的D型可转位刀片, 并使用刀尖圆弧半径补偿功能。在“刀具补正/形状”界面在相应的刀具处输入刀尖圆弧半径, 如R=0.4, 刀具方位号3, 并在程序中使用刀尖圆弧半径右补偿G42, 就可以减少刀尖圆弧半径带来的误差。加工内轮廓用G41。

五、总结

要保证数控车床的加工质量, 充分发挥数控车床的高速、高效、高精度的优势, 必须考虑工艺因素, 正确进行数控车床加工程序的编制、熟练掌握数控车床的操作技能, 进行全过程控制, 就一定能加工出高质量的工件。

参考文献

[1]河南省职业技术教育教学研究室编.数控车削技术.北京:电子工业出版社, 2008.05.

[2]上海宇龙软件工程有限公司数控教材编写组.数控技术应用教程——数控车床.北京:电子工业出版社, 2008.01.

[3]韩鸿鸾主编.数控加工工艺学 (第二版) .北京:中国劳动社会保障出版社, 2005.07.

工件质量 篇2

电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种，低速走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度和加工精度比高速走丝线切割机稍好，但低速走丝线切割机床的机床成本和使用成本都比较高，目前在国内还没有普及，而我国独创的高速走丝线切割机床它结构简单，机床成本和使用成本低，易加工大厚度工件，经近40年发展，已成为我国产量最大，应用最广泛的机床种类之一，在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛应用。

由于高速丝线切割机是采取线电极高速往复供丝的方式，线电极的损耗均匀地分布在近300米电极丝上，虽然电极丝的损耗极小，但电火花线切割机工作时影响其加工工件表面质量的因素很多，更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配，才能保证所加工工件表面质量。

对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量，可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等三方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。笔者在教学、科研和生产实践中对影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究，积累了少许行之有效的工作经验，现介绍如下。

一 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善

人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择，这可以通过以下几点来实现：

（1）合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡，防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下，由于切割路线安排不合理而产生显著变形，致使切割表面质量下降。例如：工件与其夹持部分的分离应安排在最后，使加工中刚性较好。如下图，其中a为错误的切割路线，b为正确的切割路线。

(2)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工，其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整，为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量，可以适当调高线切割机的丝张力，虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数，但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响，使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件，而应以这些条件为基础，根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为27mm的工件，则在加工条件表中找不到相当的情况，这种条件下，必须根据厚度在20mm～30mm间的切割条件做出调整，主要办法是：加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。

(3)采用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质量，根据工件厚度及时调整丝架高度，使上喷嘴与工件的距离尽量靠近，这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振幅过大影响加工工件的表面质量。

(4)注意加工工件的固定。当加工工件即将切割完毕时，其与母体材料的连接强度势必下降，此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜，因为一旦发生偏斜，就会改变切割间隙，轻者影响工件表面质量，重者使工件切坏报废，所以要想办法固定好被加工工件。

二 影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善

高速走丝电火花线切割机属于高精度机床，机床的维护保养非常重要，因为加工工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的，因此在每次加工之前必须检查机床的工作状态，才能为获得高质量的加工工件提供条件。需注意的环节和应采取的措施如下：

?(1)在加工前，必须检查电极丝，电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响，加工表面质量要求高的工件，应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。 ?(2)高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩，从而局限在较小的通道半径内火花放电，形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属，放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低，则工作液成了导电体，而不能形成火花放电；绝缘性能太高，则放电间隙小，排屑难，切割速度降低。加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。再者必须检查与冷却液有关的条件，检查加工液的液量及赃污程度，保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。

?(3)必须检查导电块的磨损情况。高速走丝线切割机一般在加工了50～80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块，有脏污时需用洗涤液清洗。必须注意的是：当变更导电块的位置或者更换导电块时，必须重新校正电极丝的垂直度，以保证加工工件的精度和表面质量。

?(4)检查导轮的转动情况，若转动不好则应更换，还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度，用清洗液清除脏物，有损伤时需及时更换。还应经常检查贮丝筒内丝的情况，丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量，需及时更换。此外，导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线电极的振动，这时即使加工表面能进行良好的放电，但因线电极振动，加工表面也很容易产生波峰或条纹，最终引起工件表面粗糙度变差。

(5)保持稳定的电源电压。电源电压不稳定会造成电极与工件两端不稳定，从而引起击穿放电过程不稳定而影响工件的表面质量。

三 影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善

为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品，必须对所用工件材料进行细致考虑：

(1)由于工件材料不同，熔点、气化点、导热系数等都不一样，因而即使按同样方式加工，所获得的工件表面质量也不相同，因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度，就必须选择硬质合金类材料，而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等，否则很难达到所需要求。(2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大，在对热处理后的材料进行加工时，由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏，从而可能影响零件的加工精度和表面质量。为了避免这些情况，应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。

(3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态，以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点，重新上丝再次进行加工，使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音，正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时，正常加工时，机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小，处于稳定状态，此时进给速度均匀而且平稳。

工件质量 篇3

关键词： 工件表面质量； 高速图像采集； 运动模糊

中图分类号： TB96 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2015.04.004

Abstract： Aiming at the high-speed image acquisition of workpiece surface online detection， a workpiece image high-speed online acquisition method was produced. The quantitative relationship between the positioning accuracy in the high speed online image acquisition，motion blur， exposure time， and the speed of workpiece was analyzed. The effect between the vibration of the workpiece and transfer mechanism was analyzed. An image acquisition sequence was designed. Fast trigger was implemented by photoelectric sensor. The accurate positioning was implemented by using the high accurate time delay module， controlling the motion blur by reducing the exposure time. A high-speed image acquisition system was designed based on the high-speed image acquisition method. The positioning accuracy was less than 0.1 mm，and the motion blur was less than 1 pixel， ensuring the accuracy of the workpiece positioning and image quality. It is advantageous to the quality detection of workpiece surface.

Keywords： the quality of workpiece surface； high-speed image acquisition； motion blur

引 言

随着我国先进制造业的发展，对工件表面质量在线检测的自动化程度和检测效率提出了更高的要求，工件表面质量高速检测已经逐渐取代低效率的人工观测和低速自动检测的方式[1-2]。大恒图像研制的接插件检测系统能实现对接插件的外观质量和三维尺寸数据的检测，检测效率为20个/s[3]；Keyence提供的薄片零件检测系统对薄片零件实现尺寸和表面质量的检测，检测效率为30个/s[4]。

高速图像采集在高速检测中起着重要的作用，高速图像采集具有自动、速度快、效率高等特点[5-6]，图像的采集质量将直接影响后续的图像处理和分析[7]，关系到工件能否正确定位以及工件表面质量检测的正确性。针对这一关键问题，本文提出了一种高速图像采集方法，重点解决了高速运行状态下的工件定位、运动模糊、成像质量等问题。

1 高速图像在线采集

图1为工件图像高速在线采集装置示意图，采集装置由工件定位模块、控制模块、传送模块、延时模块、数据采集模块和图像采集模块组成。对于运行状态下的工件，其图像需要在指定的位置采集，工件到达视场中心的时刻有一定的随机性，若工件定位不准，CCD捕捉不到有效的工件图像，造成后续图像处理困难。本文采用CCD异步复位模式来采集图像[8]，利用光电传感器对工件快速触发，通过精确的延时保证CCD图像采集与工件到达视场中心的时刻同步。接近传感器至视场中心距离为延时距离d，位移传感器以高速模式工作，响应时间小于100 μs，保证在高速图像采集过程中的响应速度。位移传感器设置在视场外，避免影响到采集的图像，相机下方固定有用于照明的环形LED光源。

图2为采集装置工作时序图，图中T为工件图像采集延时时间，t为相机曝光时间。

图像采集过程为：（1）工件随传送机构运动，接近传感器检测到工件时，产生信号S1；（2）为了满足延时模块电压匹配的需要，同时去除信号S1中的噪声对信号S1的干扰，信号S1经整流电路滤波后变换为TTL信号S2；（3）信号S2经延时模块延时T后，延时模块输出延时信号S3；（4）图像采集卡接收信号S3后，输出信号S4控制CCD曝光，此时工件正运行至视场中心处，CCD采集到图像后，传送图像数据至图像采集卡进行后续处理；（5）数据采集卡接收信号S3，采集工件在曝光时刻的振动位移数据，用于消除振动因素对工件表面质量检测带来的影响。

2 高速图像采集影响因素分析

2.1 工件定位

高速传送状态的工件需要对其进行准确定位才能保证CCD采集到准确、清晰的工件图像，若工件定位不准，工件图像会出现不在视场区域内或者部分工件图像在视场区域内的情况。高速图像采集环境下，工件的准确定位是由高精度的延时来保证的。

相机在工件进入视场中心时采集图像，设传送机构的速度恒定为v，延时距离为d，则由图1得延时时间T满足

为了使被测物定位更准确，要求在曝光时被测物不超出相机视场，因延时距离固定为d，工件在视场中心的位置固定，定位精度S的计算公式为

式中：v为传送机构速度；Δv为传送机构速度变化量；Δt1为接近传感器的响应时间；Δt2为定时计数器的最小延时单位，因接近传感器的光点响应速度可以忽略不计。定位精度显示了装置对被测工件的定位能力，S越小，表示装置的定位精度越高，越有利于图像处理分析。

2.2 运动模糊

运动模糊是指工件与光学成像系统之间因相对运动而产生的图像模糊现象，运动模糊使得图像表面细节模糊不清，造成图像处理困难或者处理错误。高速在线检测过程中，由于工件运行的速度较快，运动模糊对图像的影响较大。

当传送机构的速度v一定时，设相机曝光时间为t，则被测对象相对成像系统的运动模糊值x1为

由式（4）可知，控制运动模糊值常用的方法就是减小曝光时间，故在高速图像采集时应采用高速电子快门。

2.3 曝光时间的计算

曝光是指被拍摄的物体通过光纤传载的方式被感光器件捕捉到并呈现的过程，而曝光时间即为这个过程中耗费的时间。根据式（4），若把运动模糊值x2控制在K的误差范围内，则曝光时间t为

曝光时间的减小会使得图像亮度不足，明暗难以辨认，此时需要靠高亮度的光源和大通光孔径来弥补光源不足，从而实现运动模糊的控制。

2.4 振动因素

在对工件进行高速图像采集的过程中，由于传送机构运行速度较快，会在传送机构表面与工件表面产生振动，从而严重影响图像采集的质量，进而对工件尺寸检测精度产生影响。由于振动改变了光学成像中物像之间的比例，导致工件在图像上所占像素个数的变化，而计算工件尺寸时采用的是静态标定时的图像放大率，所以会引起尺寸测量误差。通过测量振动位移，可以实时修正图像放大率，及时消除振动因素对图像质量带来的影响。

3 高速图像采集实验

3.1 工件定位实验

本文选用Basler A504k高速工业相机（分辨率为1 280*1 024，CCD像元尺寸为12 μm×12 μm，帧率为500帧/s），成像镜头为Nikon AF MICRO NIKKOR，其焦距为60 mm，相对孔径为2.8。照明光源为VLight HX-A15-D70-R3-B环形半导体光源。定时计数器选用ADLINK PCI 8554，该计数器基频为8 MHz，最小定时单位t=1/8 MHz-1=125 ns。以直径5.400 mm的圆形垫片工件为实验对象，对其进行静态标定，图像放大率为0.8，工件两边缘所占像素个数为360 pixel。

图3为不同延时下同一工件图像，（a）为50 ms延时下工件原始图，（b）为70 ms延时下工件原始图。

传感器的响应时间Δt1为100 μs，传送机构速度v为220 mm/s，定时计数器最小定时单位Δt2为125 ns，延时时间T为60 ms，传送机构在60 ms内的速度变化量可忽略。则根据式（2）计算定位精度S为0.02 mm。可以看出不同的延时下工件在图像中的位置不一致，（b）比（a）向右偏移了300 pixel。对高速运行的工件设置精确的延时可以保证工件图像采集都在同一个位置。

3.2 运动模糊实验

如果系统采集工件的速度为20个/s，传送带速度为220 mm/s，则根据式（4）若将运动模糊控制在1 pixel内，曝光时间需要小于68 μs。

图4为曝光时间不同时的工件图，（a）为曝光时间为50 μs的工件截取图像，（b）为800 μs的工件截取图像，可以看出50 μs的工件图像边缘更清晰。

在修正图像放大率及消除振动对图像质量的影响后，对同一工件在曝光时间分别为50 μs与800 μs时进行多次尺寸测量。以6次实验结果为1组数据，共50组实验数据，表1为随机抽取的1组不同曝光时间下的工件尺寸测量结果。

表1是对同一工件在不同曝光时间下所采集的图像进行处理后得到的结果，其中已考虑了测量工件在曝光时刻的振动位移，实时修正了图像放大率，消除了振动对图像质量带来的影响。在曝光时间为50 μs时，工件尺寸测量误差在1个像素内，即运动模糊控制在1个像素内。因曝光时间为800 μs的工件尺寸测量误差较大，此时运动模糊对工件尺寸测量影响较大。

4 结 论

本文针对工件高速在线检测的实际需要提出了一种具有通用性的高速图像采集方法，该方法可以对运动物体进行高速在线图像采集。以圆形垫片为实验工件，验证了以异步复位模式配合快速触发、高精度延时实现高速运动工件在线图像采集方法的有效性。通过设置合适的参数提高定位精度，通过控制运动模糊值采集到清晰的图像，该方法可为图像处理工作提供良好的原始图像。本文方法具有通用性，可为高速在线图像采集提供参考。

参考文献：

[1] 王剑平，奚立峰，潘尔顺.基于机器视觉的齿轮缺陷快速检测[J].起重运输机械，2004（5）：41-43.

[2] 黄德天，刘雪超，吴志勇，等.基于Camera Link的高速图像采集处理系统设计[J].吉林大学学报：工学版，2013，43（增刊）：309-312.

[3] 韩芳芳.表面缺陷视觉在线检测关键技术研究[D].天津：天津大学，2011.

[4] 侯宏录，高伟平.500 fps图像采集及实时显示关键技术研究[J].光学仪器，2013，35（2）：52-57.

[5] 王宏涛，何晓波，陈琪.形状尺寸自动检测系统的设计[J].计量学报，2011，32（3）：221-226.

[6] 耿欣，张福民.计算机图像技术在高温锻件尺寸测量中的应用[J].计量学报，2014，35（1）：13-17.

[7] GORPAS D，POLITOPOULOS K，YOVA D.A binocular machine vision system for three-dimensional surface measurement of small objects[J].Computerized Medical Imaging and Graphics，2007，31（8）：625-637.

[8] 吴开华，叶亭，胡少鹏.基于异步复位的在线图像采集方法研究[J].光子学报，2008，37（增刊）：6-9.

工件质量 篇4

板料在冲压成形过程中会出现不同程度的减薄, 如工件圆角处便为明显的变薄拉深。可通过分析研究圆角减薄程度 (用圆角减薄率表示) , 判断热冲压拉延件成形质量。影响拉延件壁厚最大减薄率的主要因素有模具尺寸和工艺参数两方面。模具尺寸主要包括凹凸模间隙和凹凸模圆角半径;工艺参数主要包括润滑剂、压边力、拉延系数和拉延速度。在模具尺寸已定的情况下, 上述因素中, 影响最大和最容易控制调节的成形参数为压边力的大小。一般来说, 过小的压边力, 则无法有效控制拉深过程中材料的流动, 板料容易出现起皱现象, 而过大的压边力则会使材料流动困难, 相应增加变薄破裂的趋势, 同时模具和板料表面受损的可能性会增加, 进而影响模具寿命和零件表面质量。

地板纵梁属于汽车结构覆盖件, 同一般冲压件相比, 具有形状复杂 (多为空间曲面) 、型面曲率较多、表面质量要求高, 结构强度要求大等特点, 且该件选用高强钢, 采用热冲压方式成形。本文通过数值模拟地板纵梁在不同压边力下热冲压成形的过程, 着重考察分析压边力与工件成形质量间的联系, 从而确定最佳成形质量时的压边力。研究得出当压边力为200k N时, 工件成形质量最好, 同时零件厚度分布最为均匀。

1 地板纵梁冲压模型建立

使用三维造型软件UG建立地板纵梁及其冲压模具几何模型, 分别如图1、2所示。并将所得曲面模型转换为IGES格式导出。

2 有限元模型建立及仿真方案设计

2.1 有限元模型建立

将准备好的IGES格式的冲压模型导入PAM-STAMP, 对模型曲面进行自动网格划分, 设定初始网格尺寸为5mm, 满足网格密度对仿真的精确度要求。

模拟材料为热冲压专用材料22Mn B5, 板料初始厚度1.6mm;根据实际热冲压条件, 确定模拟工艺参数:冲压速度5000mm/s、冲压初始温度900℃、冲压时的摩擦系数约为0.4。

2.2 仿真方案设计

试验采用单一变量法, 采用相同的工艺参数分别模拟压边力为150k N、180k N、200k N、220k N、250k N、280k N时的热冲压过程。

3 实验结果及分析

冲压成形过程中, 压边力与工件成形质量间存在着比较复杂的线性关系, 从图3a、b、c、d、e、f可看出, 在其他工艺参数不变的情况下, 随着压边力逐渐增大, 板料厚度均匀质量指标提高, 起皱质量指标下降, 但达到一定值后, 随着压边力的继续增大, 板料的成形质量开始下降, 板料厚度分布出现不均匀现象, 并出现起皱和拉裂。

4 结论

通过对汽车地板纵梁的热冲压有限元仿真分析发现:

(1) 在冲压初始温度、冲压速度等工艺参数相同的情况下, 不同的压边力对工件成形质量有比较明显的影响, 过小或过大的压边力都会影响工件的成形质量。

(2) 压边力为200k N时比较适合22Mn B5钢板的热冲压工艺的实际生产。

参考文献

[1]肖景容, 姜华奎.冲压工艺学[M].北京:机械工业出版社, 2000.

[2]李泷杲, 王书恒, 徐岩.金属板料成形有限元模拟基础[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.

[3]王作成, 韩福涛, 崔国涛.圆锥形件变压边力拉深工艺的研究[J].塑性工程学报, 2006, 13 (2) :25-28.

[4]陈和清, 彭成允, 魏良庆.高强度钢板及其在汽车制造中的应用[J].模具工程, 2007, (8) :88-91.

农村工件知识 篇5

农业农村工作知识习题集

一．单项选择题

1.改革开放以来,中共中央下发了几个关于三农问题的一号文件?(A).A8 个B9 个C10 个D11 个

2.＿＿年三农问题的提法写入文件，正式成为大陆理论界和官方决策层引用的术语。（B）

A.2000B.2001C.2002D.2003

3．我们通常说的第一产业是指（B）。

A、工业B、农业C、旅游业D、建筑业

4.哪年提出新农村建设的（B）

A.2004B.2005C.2006D.2007

5.请选出既属于传统粮食主产区，又大量提供商品粮的一组(B)

Ａ．三江平原 上海近郊Ｂ．江淮地区 江汉平原

Ｃ．黄淮平原 珠江三角洲Ｄ．成都平原 河套平原

6.有时农业取得丰收，但农民却没有增收，你觉得从根本上解决应当(B)

Ａ．依靠科技进步，加大对粮食种植的资金投入

Ｂ．以市场为导向，实施农业产业结构的战略性调整 Ｃ．从事非农业方面的生产，以取得额外的收入，弥补不足

Ｄ．加大农产品补贴的力度，确保丰产的连续性

7.“调整农业产业结构，积极从事多种经营”当然要有科学的态度，以下哪一个

说法是正确的(C)

Ａ．我国西部山地、高原的畜牧业大多数属于密集型的商品性农业

Ｂ．退耕还林、退耕还草减少了粮食的种植面积，减少了农民的收入

Ｃ．南方的“桑基鱼塘”型农业是一种典型的生态型农业

Ｄ．东北建设兵团应继续垦荒，扩大耕地面积，提高粮食产量

8.由于目前种粮效益比较低，主产区农民增收困难，有一种认识就把种粮和增收对立起来。您认为下列正确的措施是(C)

Ａ．在南方农村大力发展畜牧业

Ｂ．将农村人口转移到大中城市

Ｃ．搞好粮食的转化和深度加工

Ｄ．精简乡镇机构、减少农业投入

10.《政府工作报告》明确提出要大力发展“循环经济”，而发展循环经济是一项系统工程，它涵盖工业、农业和消费等各类社会活动，是“资源—产品—再生资源”的经济增长模式。下列我国因地制宜创造的农业地域类型中属于“循环经济”的是(D)

Ａ．东北的大豆和小麦间作农业Ｂ．农耕区生产谷物、饲养家畜

Ｃ．东北平原的国营农场种植业Ｄ．珠江三角洲的桑基鱼塘农业

11.（A）是正在走向世界的“羊绒大王”，它用高质量的产品温暖着全世界。

A.鄂尔多斯B.赤峰C.呼和浩特D.包头

12.哪个会议（A）通过的《中共中央关于加强农业和农村工作若干重大问题的决定》中明确提出：“ 要坚定不移地贯彻土地承包再延长三十年的政策，同时抓紧制定确保农村土地承包关系长期稳定的法律，赋予农民长期而又有保障的土地使用权。”

A.党的十五届三中全会 B.党的十七届三中全会 C.党的十七届四中全会

13．为了科学、有效地组织实施全国农业普查，保障农业普查数据的准确性和及时性，根据，制定《全国农业普查条例》。（A）

A．《中华人民共和国统计法》B．《全国经济普查条例》C．国务院的有关条例

D．《全国人口普查条例》

14．尾数逢的年份为农业普查。（B）

A．5B．6C．7D、8

15．农业普查行业范围包括：农作物种植业、林业、畜牧业、渔业和。（A）

A．农林牧渔服务业B．渔业服务业C．种植业服务业D．畜牧业服务业

16．普查人员应当对其负责登记、审核、录入的普查资料与普查对象签字盖章的普查资料的负责。（A）

A．一致性B．真实性C．准确性D．合格性

17.为保障农民地种收入，减少自然灾害损害，国家出台了

A 三农保险政策B 三农商业政策C 三农财政政策D 三农土地政策

18.农村税费改革试点于2000 年首先在(A）推行.A 安徽省B 广西省C 湖南省D 广东

19.国家什么时候全面免除农业税C()A.2004B.2005C.2006D.2007

20.下列不属于对农民实行的直接补贴政策是 A 针对种粮农民的直接补贴B 针对粮食生产者安排

的直接补贴

C 农机具购置补贴D 土地补贴

21.为认真贯彻十七届三中全会部署，国务院决定从＿＿＿年起，较大幅度提高

农产品最低收购价格。（B）

A2007B2009C2008D2010

22.广西大部分土壤的PH 值低于7.0,那广西最适合种植下列哪种树(D)

A.梧桐B.杨树C.卷柏D.杉树

23、国 家把支持粮食主产区进行粮食转化和加工作为增加种植农民收入的一项重要措施。这项措施表明增加农民收入必须(A)

A.发展农业产业化经营B.提高农村劳动者素质

C.完善农村金融服务体系D.组织富余劳力进城务工

24、.目前，关于农民增收的措施，下列哪一项是不可行的(A)。

A．土地重新划分，集中成片到少数农民手中，没有承包土地的农民到土地承包商家去打工，以实现耕作的机械化和规模化

B．发展定单农业，使农副产品的销售、效益得到一定的保障

C．走农副产品深加工、产业化生产的道路 D．农民在农时务农、农闲时进城打工

25、科学研究发现，有一种微生物能清除土壤和农产品中的农药残留。某大学掌握了克隆该微生物的核心技术，建立了国际上首条高效降解菌剂生产线，并投入批量生产。经过在全国三百多万亩农田上试用，效果显著。这表明科技创新有利于（D）①农业可持续发展②农村产业结构优化③提高农业生产效率④提高居民消费质量

A.①②B.②③C.③④D.①④

26、农村集体经济组织取得、变更或者终止集体资产所有权，其集体资产较大的，须经其成员会议或者其代表会议讨论同意，并在集体资产所有权取得、变更或者终止之日起（C）日内，向乡（镇）农村集体经济管理机构备案。

A、10B、15C、30D、60

27、村内兴办集体生产公益事业向农民筹集的资金，由（C）负责管理、使用。

A、县农经管理部门B、乡、镇政府

C、村集体经济组织或村民委员会D、乡、镇财政部门

28、生产、经营转基因植物种子，应当取得（A）颁发的种子生产许可证和种子经营许可证。

A、国务院农业行政主管部门 B、省农业行政主管部

门

C、市农业行政主管部门 D、县农业行政主管部门

29、被许可人以欺骗、贿赂等不正当手段取得行政许可，且该许可属于直接关系公共安全、人身健康、生命财产安全事项的，申请人在（C）年内不得再次申请该行政许可。

A、１ B、２ C、３ D、４

30、(A)由省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门负责登记审批和登记证发放和公告工作。

A、复混肥B、叶面肥C、微生物肥料D、磷酸二铵

31、从今年起，我国实行人均纯收入＿C＿＿元的新扶贫标准，对农村低收入人口全面实施扶贫政策，覆盖扶贫对象4007 万人。（）

A996B1096C1196D.1296 32、2000 年初，湖北省监利县棋盘乡党委书记李昌平给＿＿＿写信提出“农民真苦，农村真穷，农业真危险”以及出版《我向总理说实话》后，“三农”问题在社会 上引起了广泛反响。（C）

A 李鹏 B 温家宝C 朱镕基D.江泽民

33、为帮助农户抢抓时机进行春耕备耕生产，＿＿＿银行今年前两个月共投放支持春耕贷款253 亿元，有力地支持了各地的春耕备耕生产（A）

A 农业 B 建设C 工商 D.中国

34、中国农村最早实行的联产承包，是＿＿＿的形式（C）

A.包产到户B.包干到户C.包产到组D.以队为基础

35、在市场经济条件下，农业政策能否有效实施，关键在于什么？（B）

A.是否有足够的物质资源B.是否有国家强制力保证实施

C.能否增加实施对象的物质利益。D.能否增加国家的财政收入

36、我国于2002 年 5 月 1 日正式实施了—《职业病防治法》，并确定每年＿＿ ＿月的最后一周为全国职业病防治法宣传周。今年宣传周的主题是：“ 保护农民工健康是全社会的共同责任”。(B)A3B4C5D6

37、我国是一个农业大国，农村人口占全国人口的＿＿＿（A）

A．3/4B．1/2C、2/3D、1/3 38、2005 年三农人物，颁奖词为——喜剧艺术家，献艺为大家。舞台小天地，天地大舞台。以农村为根，以农民为本，在世上所有舞台中，这个农民的儿子永 远有一座搭在农民心上的舞台！指的是（C）

A 潘长江，B.黄宏C,赵本山 D 宋丹丹

39、现在，农村中实行的是以家庭承包经营为计划为基础、＿D＿＿结合的双层经营体制

A 城乡B.中西 C 贫富结合 D 统分

40、农业和农村最突出的矛盾是＿＿＿（A）

A 农民收入增长缓慢B 资金不足C 技术水平低

答案

基于长轴工件的车削加工工艺 篇6

关键词：长轴；车削；措施

在车削过程中，由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下，长轴很容易产生弯曲变形，这样就破坏了刀具和零件相对运动的准确性，使加工出来的长轴产生中间粗、两头细的形状，严重影响零件的加工精度，同时长轴产生弯曲变形后，还会引起工艺系统振动，影响零件的粗糙度。

一、影响长轴加工质量的原因

1.长轴刚性很差，车削时装夹不当，很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动。在车削过程中，产生的切削力可以分解为轴向切削力PX、径向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力对车削长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。径向切削力是垂直作用在通过长轴轴线水平平面内的，由于长轴的刚性较差，径向力将会把长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。轴向切削力是平行作用在长轴轴线方向上的，它对工件形成一个弯矩。

2.长轴的热扩散性能差，在切削热作用下，会产生相当大的线膨胀。车削加工产生的切削热，会引起工件热伸长。由于在车削过程中，卡盘和尾架顶尖都是固定不动的，因此两者之间的距离也是固定不变的。这样长轴受热后的轴向伸长量受到限制，导致长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。

3.由于轴较长，一次走刀时间长，刀具磨损大。从而影响零件的几何形状精度。

4.车长轴时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。若压力过小或不接触，就不起作用，不能提高零件的刚度；若压力过大，零件被压向车刀，切削深度增加，车出的直径就小，当跟刀架继续移动后，支承块支承在小直径外圆处，支承块与工件脱离，切削力使工件向外让开，切削深度减小，车出的直径变大，以后跟刀架又跟到大直径圆上，又把工件压向车刀，使车出的直径变小，这样连续有规律的变化，就会把细长的工件车成“竹节”形。

二、提高长轴加工精度的措施

1.选择合适的装夹方法。通常采用一夹一顶的装夹方式。但在该装夹方式中，如果顶尖顶得太紧，除了可能将长轴顶弯外，还能阻碍车削时长轴的受热伸长，导致长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。另外卡爪夹紧面与顶尖孔可能不同轴，装夹后会产生过定位，也能导致长轴产生弯曲变形。因此采用一夹一顶装夹方式时，顶尖应采用弹性活顶尖，使长轴受热后可以自由伸长，减少其受热弯曲变形；同时可在卡爪与长轴之间垫入一个开口钢丝圈，以减少卡爪与长轴的轴向接触长度，消除安装时的过定位，减少弯曲变形。

2.直接减少长轴受力变形。采用跟刀架和中心架，虽然能够增加工件的刚度，基本消除径向切削力对工件的影响。但还不能解决轴向切削力把工件压弯的问题，特别是对于长径比较大的长轴，这种弯曲变形更为明显。因此可以采用轴向拉夹法车削长轴。轴向夹拉车削是指在车削长轴过程中，长轴的一端由卡盘夹紧，另一端由专门设计的夹拉头夹紧，夹拉头给长轴施加轴向拉力。

采用反向切削法车削长轴。这样在加工过程中产生的轴向切削力使长轴受拉，消除了轴向切削力引起的弯曲变形。同时，采用弹性的尾架顶尖，可以有效地补偿刀具至尾架一段的工件的受压变形和热伸长量，避免工件的压弯变形。

采用双刀车削长轴改装车床中溜板，增加后刀架，采用前后两把车刀同时进行车削。两把车刀，径向相对，前车刀正装，后车刀反装。两把车刀车削时产生的径向切削力相互抵消。工件受力变形和振动小，加工精度高，适用于批量生产。

3.合理地控制切削用量。①切削深度（t）在工艺系统刚度确定的前提下，随着切削深度的增大，车削时产生的切削力、切削热随之增大，引起长轴的受力、受热变形也增大。因此在车削长轴时，应尽量减少切削深度。②进给量（f）进给量增大会使切削厚度增加，切削力增大。但切削力不是按正比增大，因此长轴的受力变形系数有所下降。如果从提高切削效率的角度来看，增大进给量比增大切削深度有利。③切削速度（v）提高切削速度有利于降低切削力。这是因为，随着切削速度的增大，切削温度提高，刀具与工件之间的摩擦力减小，长轴的受力变形减小。但切削速度过高容易使长轴在离心力作用下出现弯曲，破坏切削过程的平稳性，所以切削速度应控制在一定范围。对长径比较大的工件，切削速度要适当降低。

4.选择合理的刀具角度。前角（γ）其大小直接着影响切削力、切削温度和切削功率。增大前角，可以使被切削金属层的塑性变形程度减小，切削力明显减小。增大前角可以降低切削力，所以在长轴车削中，在保证车刀有足够强度前提下，尽量使刀具的前角增大，前角一般取γ=15°。

主偏角（kr）其大小影响着3个切削分力的大小和比例关系。随着主偏角的增大，径向切削力明显减小，切向切削力在60°~90°时却有所增大。在60°~75°范围内，3个切削分力的比例关系比较合理。在车削长轴时，一般采用大于60°的主偏角。

刃倾角（λs）刃倾角影响着车削过程中切屑的流向、刀尖的强度及3个切削分力的比例关系。随着刃倾角的增大，径向切削力明显减小，但轴向切削力和切向切削力却有所增大。刃倾角在-10°~+10°范围内，3个切削分力的比例关系比较合理。在车削长轴时，常采用正刃倾角+3°~+10°，以使切屑流向待加工表面。

5.切削方法。①高速切削法。常采用75°粗车刀、93°半精车和精车刀。75°粗车刀材料为YT15，YW2，刀片代号A127；93°精车刀材料为YT30、YW1，刀片代号A127。粗车切削用量：n=290～450r/min，f=0.4~0.6mm/r，ap=3~4mm；半精车切削用量：n=380~600r/min，f=0.2~0.4mm/r，ap=1.5~2.5mm；精车切削用量：n=450~600r/min，f=0.15~0.3mm/r，ap=0.5~1.5mm。因增加了一个支承爪，在车刀切入工件后，应按上、下、外顺序調整支承爪。②反向低速大进刀精车法。采用弹簧伸缩顶尖，反向切削。粗车、半精车仍用高速切削法，精车用低速大走刀。采用的刀具与高速切削法相同。粗车切削用量n=230~450r/min，f=0.5~0.8mm/r，ap=3~8mm；半精车切削用量n=290~6OOr/min，f=0.3~0.6mm/r，ap=1.5~3.5mm；精车切削用量n=12~24r/min，f=10~20mm/r，ap=0.02~0.05mm。f、ap、V选取最大值的顺序依次为ap、f、V。

三、结论

高效装夹工件的研究 篇7

关键词：摇臂类零件,高效率工装,平面铣削加工

1 产品零件结构与加工工艺的分析

摇臂类零件的主流结构如图一所示。零件的材料:TC4, 供料方式:冲切板材。它的形状主要由三个尺寸决定:长度L、大端直径d1、小端直径d2, 零件的厚度H。毛料一般由模具冲裁成形, 同一批毛料具有较好的同一外形尺寸。本工序是铣加工两个平面保证H尺寸。由图1可以看出:零件压紧的表面就时被加工的表面。这给工装设计带来了很大的麻烦。传统的设计就是分成两段进行加工, 时需要倒换压板来完成另一段平面的加工。这种方法费力、费时, 并且由于是分段加工, 零件表明有明显的接刀痕迹。

2 设计要求

整体设计要打破传统设计思路, 坚持创新, 提升整个设计平台。

2.1努力提升生产效率。要求多个零件同时定位和夹紧, 对多个零件同时进行加工。

2.2降低操作者工作强度, 提高自动化程度。夹紧力由夹紧油缸调整控制, 保证夹紧力要求均匀一致。

2.3保证零件一次加工成型, 不允许有接刀的痕迹。

2.4整体结构要方便操作者调整、更换和使用。

3 结构设计

3.1 零件定位和夹紧

根据零件的特点, 选定零件的侧面做定位基准, 同时作为夹紧零件的承表面。零件的定位方式。见图2

3.1.1油缸的压力推动楔块运动, 将被加工零件夹紧:当油压卸掉后, 弹簧的回复力是楔块松开, 回到初始状态。

3.1.2楔块的楔紧表面保持了一定的倾角, 当楔紧时, 保证被加工零件地面紧密地接触定位基准面。见图3

3.2 夹紧机构的确定

由于是多个零件同时进行加工, 夹紧的动作要同时进行, 必须保证多个零件同时保证夹紧, 并且要保证每个零件的夹紧表面受力均衡一致。在设计中, 楔块的移动方式, 采用了单方向限制配合、另一个方向具有较大间隙的方法, 见图4。由图4可以看出:

3.2.1在限制配合的方向上, 保证被加工零件紧密结合在夹具体上, 确保加工尺寸H。

3.2.2在另一个方向上, 楔块在间隙范围内可以摆动。这种自适应的方式, 使楔块能够与被加工零件的夹紧表面充分地接触, 保证了夹紧力的均匀可靠。

3.3 夹紧与恢复

顶杆在液压油缸的作用下推动楔块、带动被加工零件靠紧定位端面。当夹紧力与油缸的压力平衡时, 顶杆停止移动, 并保持设定的油缸压力。 (夹紧力的设定一定要保证正常的铣削加工要求) 见图5。

液压油缸卸压后, 楔块在弹簧力的作用下回复到初始的位置, 等待下一次工作的开始。回复弹簧要具备一定恢复力, 在油缸卸压时确保楔块回复到初始位置。 (弹簧力要通过调整垫片来确定)

3.4 顶紧机构的设计

按照设计的要求, 满足多个零件同时加工的高效思想, 将顶紧机构进行了专门的设计。如图6所示。

在顶紧的过程中, 滑块在滑座中作直线移动, 带动顶杆夹紧工件。当顶杆的一端顶到楔块时, 顶杆围绕O点做周向摆动, 当顶杆的另一端也顶到楔块时, 又继续做直线移动。直到顶紧工件。

3.5 液压夹紧

传统的工件夹紧方法都是操作者手扳螺母、螺纹旋进, 逐个夹紧。每个工件的夹紧力变数很大, 操作繁琐。液压夹紧的特点主要有:

3.5.1夹紧力可以控制。根据工件夹紧和加工过程中的信息采集, 调整系统压力, 改变夹紧力的大小, 保证工件的最佳加工状态。

3.5.2夹紧力均匀一致。顶杆和楔块都是浮动状态, 当油缸工作时, 浮动的顶杆和楔块能够保证和全部的工件保持良好的接触和受压。夹紧力均匀一致。

3.6 液压元器件

(1) 油缸设计要求是小流量、小行程、单方向施压。结构小、重量轻, 满足经常搬动的要求。

(2) 接头:快速、零泄露接头。满足经常拆卸的工作状况。

4 使用方法

参见图7操作方法简单省力。

(1) 将工件按工艺要求依次在夹具上摆放规整。

(2) 启动液压系统, 工件按预定夹紧力均匀夹紧。 (开始加工) 。

(3) 关闭油压, 楔块自动脱开。 (取出工件) 。

本夹具的研发成功, 是在工艺装备技术研究所领导、首席技术专家和相关技术人员共同努力的结果。到现场考察, 请专业人士提出整改意见, 前前后后经历了多次的反复和修改。它的主要特点是:稳定加工质量:多件同时加工, 加工精度一致。生产效率高:多件同时加工, 提高工效很多倍。采用液压装置:极大地降低了操作者的工资强度。现在我们正在加大力度, 进一步完善和推广液压系统在工艺装配设计中应用的方法和思路, 努力创造和提升工装设计的平台, 为构筑二十一世纪先进的工艺装备而努力。

参考文献

[1]机械工业出版社1982年3月第一版《机械工程手册》第九卷《机械制造工艺》分册

[2]杨黎明.机床夹具设计手册第一版[M].国防工业出版社, 1996 (05) .

[3]国防工业出版社1978年3月第一版《航空工艺装备设计手册》《夹具设计》分册

[4]成大先.机械设计手册[M].化学工业出版社, 1994 (01) .

弹簧加载的工件夹持支架 篇8

工件夹具公司目前可提供3种弹簧加载的工件夹持支架 (见图1) , 用于在机加工、组装及外形检测中工件的精确定位和导向。Imao型固定支架结构有:4种块形、5种圆柱形和3种紧凑式微型结构。3种类型的弹簧加载工件支架均由合金钢制作而成并进行了发黑处理。

根据待加工工件的外形、台肩、不同的直径和高度, 用户可以选用适宜的支架, 并将其固定在基座的任何位置。该类支架有利于稳固工件, 并确保夹紧装置安全, 防止工件在加载或机加工力的作用下产生振动或偏转。支架柱塞的弹簧加载特点是:在工件承受载荷时能起缓冲作用并使卸载操作更简便。

块形支架能够提供8 985N的支撑力, 具有结构简单、使用灵活的特点。支架高度通过转动内六角螺栓调节, 支架本身有螺纹孔, 用以更换某个可替代的接触元件, 减少支撑结构及表面的磨损。支架上有预先加工好的孔和沉孔, 以便从顶部安装内六角螺栓。

柱形工件支架具有3 981～8 985N的承载力, 在支架柱塞顶部带有丝孔, 用以安装接触元件。柱形系列支架的特点是:易于用六角扳手紧固底部的螺栓, 安装简便。在其侧面还有一个用来锁定支架柱塞高度的螺钉, 以提供稳固的支撑和工件的精确定位。

紧凑式微型支架适用于有限的空间操作位置, 适用于轻载工况, 可以提供196N、298N和396N 3种承载力。

薄板、薄壁工件的焊接修复 篇9

关键词：薄板,薄壁工件,焊接修复,工艺措施

焊接修复是制造业尤其是设备机构维修业中最常用的方法之一,也是技工学校焊工专业学生的就业与创业选择之一。我们学校焊工专业的学生实习实训时,重点训练学生的焊接修复技能,通过各种类型工件的焊接练习,培养学生焊接设备的操作技能、焊接工艺参数的正确选择和工艺措施的合理采用。在教学中,学生普遍对薄板、薄壁工件的焊接修复技能掌握较慢,合格率低。针对教学现状,本文分析了薄板、薄壁工件在焊接修复过程中产生缺陷的种类、原因,提出行之有效的焊接工艺规范和适当的工艺措施,以提高学生的技能水平。

1 薄板、薄壁工件的焊接工艺特点

1.1 薄板、薄壁工件焊接现状

薄板、薄壁工件,通常是指厚度≤2.0mm的工件或板材。随着生产技术水平的飞速发展,各种新材料在设备制造中得到了广泛的应用。同时,原材料价格的不断上涨,迫使制造厂家在生产过程中越来越多地采用减小板材厚度的方法来降低成本。这就使设备产品的金属结构中薄板、薄壁工件越来越多,设备维修工作中的薄板、薄壁工件的焊接修复工作量也日益增加,为焊工专业的毕业生创造了广阔的就业与创业天地。

1.2 薄板、薄壁工件的常用材料及焊接特点

(1)低碳钢:含碳量<0.25%,强度、硬度不高,塑性好,应用非常广泛。常用的低碳钢有20钢、20g钢、Q235等。

低碳钢的焊接工艺性良好,淬火倾向小,焊缝和近缝区不易产生冷裂纹;焊前一般不需要预热,在寒冷地区焊接时,需将焊件预热至100-150℃左右;对焊接电源没有特殊要求,可采用交、直流弧焊机进行全位置焊接,工艺简单。

(2)中碳钢:含碳量0.25-0.60%,含碳量较高、强度较高。常用的中碳钢有35钢、45钢、55钢等。

中碳钢的焊接性较差:热影响区容易产生淬硬组织;容易产生热裂纹;如果焊接材料选择和工艺规范选择不当,容易产生冷裂纹;对焊接材料的脱氧性和基本金属的除油防锈、焊接材料的烘干等,要求严格。

(3)高碳钢:含碳量>0.60%,由于含碳量高,焊接性很差。

高碳钢材料在焊接时由于导热性差很容易形成裂纹;对淬火更加敏感,近缝区极易形成马氏体组织;近缝区易产生冷裂纹;焊接接头强度低。

(4)普通低合金高强度钢:钢中含有少量合金元素,如锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等。常用的普通低合金高强度钢有Q295、Q345、Q390、Q420等。

普通低合金高强度结构钢的焊接具有下列特点:热影响区的淬硬倾向大,焊接裂纹倾向大。

(5)铝及铝合金:焊接结构中应用最广泛的是防锈铝,如5A02、5A03、5A05、3A21等。

铝及铝合金的焊接特点:表面易氧化,产生致密的氧化膜,影响焊接的进行;容易产生氢气孔;容易产生热裂纹;温度控制不当时,易焊穿;接头不等强;热影响区受热发生软化,强度降低,使焊接接头和母材不能达到等强度。

(6)铜及铜合金:有紫铜、黄铜、青铜和白铜4大类。

铜及铜合金的焊接具有以下特点:难熔合、易变形;焊接接头的强度、塑性、导电性、耐腐蚀性等性能低于母材;易产生扩散气孔和反应气孔;在焊缝及熔合区易产生热裂纹。

(7)珠光体耐热钢:以铬、钼为主要合金元素的低合金钢,具有足够的高温强度和抗高温氧化性。常用的珠光体耐热钢有15Mo、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV等。

珠光体耐热钢的焊接具有以下特点:淬硬倾向大、易产生冷裂纹、易产生再热裂纹。

(8)低温钢:主要用于低温下工作的容器、管道和结构,工作在-196℃到-10℃的温度范围。常用的低温钢有16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、06MnNb、3.5Ni等。

低温钢的焊接具有下列特点:不含镍的低温钢焊接性良好,淬硬和冷裂倾向小;含镍的低温钢,淬硬性增大,热裂纹倾向增大,需采用合理的焊接工艺条件,增大焊缝成形系数。

(9)不锈钢:含铬量大于12%,在空气、水、蒸汽中能不腐蚀、生锈的钢。常用的不锈钢有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr25Ni20、0Cr26Ni5Mo、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17等。

不锈钢的焊接特点如下:在焊缝和基本金属的熔合线附近,易发生刀刃状的晶间腐蚀;含镍量较高的奥氏体不锈钢易产生热裂纹。

2 薄板、薄壁工件焊接修复的主要缺陷形式及产生原因

薄板、薄壁工件在焊接修复过程中经常出现的主要焊接缺陷形式有:(1)烧穿。焊接过程中,熔化金属从焊件背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿,是焊条电弧焊中常见的缺陷。(2)焊接变形大。装配间隙不均匀,焊接电流过大或过小,运条速度不当或手法不当以及焊条角度选择不合适时均会造成焊接变形过大。(3)焊接成形不美观。焊缝外形高低不平,波形粗劣,焊缝余高过高或高低不均,影响工件外观,还会影响焊缝与母材的结合强度。

3 薄板、薄壁工件焊接修复预防缺陷的工艺措施

3.1 薄板、薄壁工件焊接工艺规范

通过上述对各种材质的薄板、薄壁工件的焊接工艺特点和焊接修复中容易出现的缺陷形式的分析,结合实习实训教学实践,可以从以下几个方面选择焊接工艺参数进行焊接。(1)选用小直径的焊条(2.0mm-2.5mm)施焊为宜。(2)采用小电流焊接,按所选焊条对应的电流范围下限值施焊。(3)适当提高焊接速度,以获得较小的熔池和较浅的熔深。(4)采用短弧焊接、直线运条,焊条不要做横向摆动,以免熔池温度过高,烧穿工件。(5)在有条件的情况下,可将工件放在一定的坡度,采用下坡焊,不但提高焊接速度,同时也可防止变形。(6)在施焊条件困难的部位,操作不便的情况下,可采用间断灭弧焊,这样可以随时控制熔池温度和熔池形状,不易烧穿工件,且成形美观。(7)在焊接修复重要工件时,可采用氩弧焊等方法修复。

3.2 薄板、薄壁工件焊接修复工艺措施

由于薄板、薄壁焊接结构的复杂多样,材料品种规格繁多,在焊接修复过程中,除采用了合适的工艺参数外,还要采用合适的工艺措施,才能取得良好的焊接效果。(1)有条件的情况下,可采用卷边焊接或搭接,尽量避免对接焊缝。(2)焊前清理焊缝两侧,露出原金属光泽。(3)装配间隙≤1.5mm,间隙越小越利于施焊。装配时不得错边。(4)定位固定点焊时,应呈点状焊接点固,焊点间距应在50-80mm左右,以防变形和错边。(5)视焊件结构和材质特点,采取适当的焊前预热和焊后热处理措施。

4 结论

笔者多年在教学实践中,指导学生运用上述针对性的工艺规范和合理的工艺措施,能够预防焊接缺陷的发生,焊接修复质量可靠,焊缝成形良好,学生焊接技能大幅提高。

参考文献

[1]邱葭菲.焊工工艺学(第3版).中国劳动社会保障出版社,2005.

偏心工件的车削工艺探讨 篇10

偏心工件是指其被加工表面与整个旋转轴心线平行却不重合以至于重心并不平衡的零件。偏心工件有单偏心, 双偏心, 多重偏心等。实际生产过程中, 在进行偏心工件的车削加工时, 应根据工件的偏心形状特点、加工精度、偏心距大小、是否批量生产, 有针对性地选择相对应的装夹方法和车削方法。

1零件图样与轮廓形状

图1是一个带双偏心的轴类零件, 材料45钢, 单件试加工, 成批量生产。

从零件的实体 ( 图2) 可见, 在工件的长轴上, 包含了4个外圆台阶、2个沟槽、1个普通螺纹、1个梯形螺纹和1个圆锥面, 其中2个双偏心外圆是零件车削加工的重点。

2加工工艺

在零件的车削加工中, 选择合理的工艺顺序, 切削方式、切削用量、刀具的牌号及几何角度等, 可提高工件的加工效率、保证工件的各项精度要求、延长刀具的使用寿命、确保车床的精度。

零件图样的材料为45钢, 下料长度为D50×185, 分粗车、半精车和精车, 除两个偏心外圆外, 其余加工表面须用三爪自定心卡盘进行车削加工, 2个偏心外圆是以外圆D32为基准进行装夹, 选用合适的偏心夹具对其进行车削加工。

2. 1工艺线路

下料→粗、精车右端面→钻中心孔→顶粗车右端各外圆→粗、精车左端面→钻中心孔→粗车左端各外圆→顶车右端、半精、精车大外圆、基准外圆、圆锥面、沟槽、普通螺纹→顶车左端、半精、精车沟槽梯→车梯形螺纹→更换装夹方法→半精、精车偏心外圆→检测。

2. 2装夹方法选择

零件除主体部分用三爪自定心卡盘进行车削加工外, 双偏心外圆的加工则是零件加工的重点, 如果偏心外圆加工精度不符合图样要求, 那么整个零件加工将前功尽弃成为废品。根据零件的图样要求是双偏心且同向, 偏心距D36为2±0. 03mm、D24为4±0. 03mm, 精度要求较高。如果选择三爪自定心卡盘、四爪卡盘或双重卡盘进行装夹, 这三种装夹方法校正繁琐, 不能保证两偏心外圆在同一方向, 偏心距的精度也达不到图样要求, 且生产效率较低; 如果选择花盘、两顶针或专用夹具进行装夹, 虽然能达到零件图样的精度要求, 但前期准备辅助时间较长, 只适合大批量加工。综上分析, 零件选择在偏心卡盘上进行车削加工是较为理想的选择 ( 偏心卡盘结构如图3) 。偏心卡盘的特点是调整方便、通用性强, 加工精度高, 适用于单件生产或批量生产, 生产效率高。因此在装夹过程中只要在测量头处分别调整量块2mm和4mm的厚度, 再结合百分表进行径向、轴向调整, 完全可以达到零件图样偏心精度的要求。

2. 3刀具的准备

根据图样规定的材料及形状, 选择相对应的刀具, 见表1。

2. 4量具的准备

双偏心工件的量具见表2。

2. 5工艺卡片

根据图样要求做出零件产品, 须依据设计的工艺路线制定工艺卡片。操作者可依据工艺卡片进行加工, 这样可以确保零件的加工品质。双偏心工艺卡片见表3。

3偏心工件的检测

偏心工件的检测可根据工件的形状、精度高低、检测是否方便选择测量方法。

偏心工件的检测方法如图4。

1) 偏心距要求不高的工件, 可用游标卡尺测量 (图4 ( a) ) ;

2) 直接在车床上测量偏心距 (图4 (b) ) ;

3) 用两顶针测量偏心距 ( 图4 ( c) ) ;

4) 用V型铁测量偏心距 ( 图4 ( d) ) 。

4结语

车削偏心工件, 需要考虑加工零件的综合因素, 合理地选择装夹方法及加工方法。零件在装夹后, 偏心部分的待加工表面与基准旋转中心处于偏心状态, 两侧加工余量相差较大, 工件的中心也不在旋转中心, 产生重心不平衡, 容易引起偏心距及圆度的误差, 影响加工品质。因此, 偏心工件在车削过程中应考虑以下几点:

1) 选择合理的装夹方法, 加设适当平衡块, 以保持车削的平衡。

2) 调整车床的传动副及移动件的间隙, 提高车削的整体刚性。

3) 选择合适的刀具、刃磨好刀具的几何角度。其中刃倾角应为负值, 因为切削过程中呈断续状态, 切削力不均匀, 所以车刀应有足够的刚度和强度, 以抵御断续切削力的冲击。

4) 选择合适的切削用量, 可视偏心距大小和平衡质量而定, 偏心距大, 车削用量要小, 偏心距小, 车削用量可大。

5) 偏心工件的切削加工应为: 粗车、半精车、精车, 在精车前应对工件径向、轴向重新进行校正和夹紧, 防止粗车对工件位置的影响。

参考文献

[1]王平, 叶晓苇.车削工艺技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2009.

[2]黄雨三.车工加工工艺与技术操作规范[M].吉林:吉林音像出版社, 2003.

工件质量 篇11

【关键词】超长轴；派生误差；自位补偿；形位补偿

0.前言

对于超长轴类工件来说，由于本身的特殊性，机械加工过程难以控制，并且伴随着工艺系统会产生派生误差，如何解决超长轴类工件的派生误差，本文针对超长轴类工件在整个加工过程中所产生的派生误差进行一些定性的分析。

1.毛坯内应力派生误差检验

一般对于轴类毛坯都是通过锻造等工艺手段来实现，在锻造过程中，毛坯需要经过高温锤击和反复加热，在高温锤击和反复加热过程中，原有物质结构遭到破坏，物质内部晶体结构需要进行重组，晶体与晶体之间会产生作用力与反作用力，在锻造结束后，毛坯内部产生了作用力内应力和瞬时温度内应力，并且晶体之间的相互作用达到了一个动态平衡，但在毛坯加工过程中，由于切削作用，破坏了原有机体，使毛坯已经处于平衡的内应力遭到破坏，毛坯在内应力作用下发生变形，这种变形将会造成加工工件的复映误差和定位误差，所以消除内应力是解决因内应力产生派生误差的最好办法。

消除内应力的方法是时效分析，一般有：自然时效、人工时效和振动时效，这三者可以相互穿插进行，即在高温锤击某阶段结束后，利用高频振动或高频低幅锤击使毛坯物质内的晶格发生变化，多次重复，以消除毛坯内应力，再经过回炉自然降温和长时间停放，使毛坯内的内应力随着温度的变化，通过热胀冷缩来消除毛坯的内应力。

毛坯进行了内应力消除，大大减小了机械加工过程中毛坯的派生误差，提高了工件的加工精度。

2.机械加工变形派生误差检验

工件的机械加工是在机床、刀具、夹具共同组成的工艺系统内完成的，工件的尺寸和形状分别是工件和刀具在机床和刀架上，通过对工件和刀具的约束，工件与刀具之间的相互作用来完成工件的机械加工。在超长轴类机械加工中，工件与刀具之间的相互作用，由于刀具相对于工件刚性较好，刀具变形影响较小，而工件在刀具的作用下，越靠近中部区域，变形要向着受力较小的方向发展，出现如图1所示的发展趋势，机械加工后会产生如图2所示的梭形形状，影响加工精度。

图1加工时的发展趋势图

图2加工后的工件图形

1.微调丝杠 2.弹簧 3.滚轴

图3中心架简图

对于重型卧式车床来说，机体配备了中心架，如图3所示，以此来限制工件在机械加工过程中产生的拱度变形。但是在超长粗大轴类毛坯制造过程中，由于采用锻造技术，使得毛坯截面的形状为不规则的多边形形状，毛坯在机床主轴的带动下旋转，其截面外沿相临两点的运动轨迹为同心不同直径的圆，如何使中心架与毛坯始终保证接触，解决间隙接触而产生的接触误差，面对这一问题，中心架采用浮动自位功能来保证中心架与毛坯的瞬时接触，基本原理如下，如图3所示。

为了保证中心架与毛坯接触时，防止中心架对毛坯产生划伤而带来加工表面误差，中心架利用滚动原理，如图3所示，滚轴（件号3）采用旋转的铰链约束，在毛坯旋转时保证与毛坯具有相同的角速度w旋转，避免了因滚轴在毛坯上的位置滞留而带来的表面划伤，并且弹簧（件号2）的浮动自位功能保证了滚轴与毛坯的瞬时接触。但是由于弹簧同产品制造工艺的差异，弹簧强度不一，毛坯与滚轴接触受力不均匀，而使毛坯沿某一方向产生偏移误差，避免因弹簧强度差异而产生的偏移误差，采用微调丝杠（件号1）压缩弹簧，来调节毛坯受力较小的一侧达到中心架的自位补偿功能，来约束工件的拱度变形，提高工件的加工精度。

在细长轴的机械加工过程中，轴体在切削力的作用下，塑性变形较强，既使存在中心架的自位补偿功能，但是在中心架相隔之间也会产生塑性变形误差，由于其变形的主要原因是切削力的存在，因此避免塑性变形误差最有效的办法是消除切削力的作用，存在机械加工，切削力就不可避免，切削力得不到消除，那只有采用反作用力来限制切削力的作用，从而使用跟踪刀架来抵消切削力的作用，并且使跟踪刀架与刀架利用丝杠进行联动，使二者同时进退而达到形位补偿，如图4所示，以此抵消工件受切削力而产生的偏移误差。

1.跟踪刀架 2.工件 3.刀架 4.丝杠螺母 5.丝杠

图4跟踪刀架形位补偿功能图

通过中心架和跟踪刀架的自位补偿功能和形位补偿功能，使工件的受力变形得到有效缓解，从而消除工件因切削变形而带来的派生误差。

3.系统派生误差检验

1.工件2.丝杠螺母3.车床丝杠4.指针5.校正尺

图5滚珠丝杠加工过程消除误差的基本原理图

在工艺系统中由于一些误差是机床本身所具有的，不可避免，属于原始误差，对于原始误差一般采用误差补偿法，来抵消系统误差而达到加工精度要求。例如在高精密丝杠加工中，机床传动链误差将直接反映到工件的螺距上，使精密丝杠加工精度受到一定的影响。为了满足精密丝杠加工要求，采用螺纹加工校正装置以消除传动链造成的误差，如图5所示。在加工工件（件号1）时，刀具跟随丝杠螺母（件号2）受车床丝杠（件号3）的作用行走，车床丝杠实际行走位移通过指针（件号4）映射到校正尺（件号5）上，可以得到刀具的理论行走位移和实际行走位移，计算两者行走位移差。对刀具行走位移进行补偿，或者直接在校正尺与丝杠螺母之间设置一个校正装置，对刀具的行走起到动态的补偿功能。这样就可以消除因丝杠螺母与车床丝杠之间的传动链误差，提高工件的加工精度。

4.结语

超长轴类工件在加工过程中，加工精度除了受前面陈述的毛坯自身误差、加工介质误差和加工工艺误差影响以外，受影响因素很多，如：机床磨损误差、热变形误差、动力振动误差等等。有些可以通过工艺拓展提高加工精度，还有些可以通过改变加工介质提高加工精度，但对于固有的不可消除的误差，则需要设置特定机构来补偿加工误差，也就是说大多数派生误差是可控、可调的。只要在加工过程中配合合理的工艺系统，充分发挥自位补偿功能和形位补偿功能，就可以有效的减少或消除工件在机械加工过程中的派生误差，来达到工件加工精度的要求。

【参考文献】

[1]陈宏钧.实用机械加工工艺手册（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]周楠.机械加工[M].北京：机械工业出版社，2001.

[3]丁向阳.机械加工常见异常现象分析解决方法[M].北京：机械工业出版社，2007.

小尺寸工件的配合特性 篇12

1 小尺寸工件的范围

所谓“小尺寸工件”, 只是机械行业一种常规的习惯说法, 它主要是相对于“中等尺寸工件”及“大尺寸工件”而言的。实际上, 对于小尺寸与中等尺寸的分界及范围, 国内外均没有统一、明确的规定。

在以往的国家标准和某些国外标准中, 曾经专门规定了自0.1 mm到<1 mm的尺寸的公差与配合, 因此过去也常将<1 mm的尺寸称为小尺寸。但从公差与配合的要求考虑, ≤10 mm的尺寸, 特别是≤3 mm的尺寸都有一些共同的特点, 在国外也有按照≤3 mm或≤10 mm尺寸范围专门规定的公差与配合标准或公差标准, 因此也常将≤3 mm或≤10 mm的尺寸称为小尺寸。在目前使用的国标中, 针对精密制造业和仪器仪表制造业的特点和需要, 单独规定了基本尺寸≤18 mm范围内的孔、轴公差带 (GB/T 1803-2003) , 因此也可将≤18 mm尺寸称为小尺寸, 它与常用尺寸段≤500 mm是重叠的, 且都包含有第一尺寸段≤3 mm。

总之, 这里讲的小尺寸都是相对概念, 主要是着眼于它们在公差配合上所反映的特点, 尺寸愈小, 则其所反映的特点也愈突出。

2 小尺寸工件的特点

小尺寸工件, 特别是3 mm以下的, 在加工、装配、测量、使用等方面, 都有一些与一般中等尺寸及大尺寸不同的特点。

2.1 从加工误差看

无论对中等尺寸或大尺寸, 在一定的加工条件下, 其加工误差都大致是随着基本尺寸的加大而增长的。反过来讲, 即加工误差随基本尺寸的减小而减小。那么, 当基本尺寸减小到一定限度后, 是否仍然存在这样的规律呢?此时, 基本尺寸继续减小, 加工误差是否会无限制地继续减小呢?实践的回答当然是否定的。因为任何加工设备的加工精度往往都有一个最高限度, 其加工误差不可能总是随工件基本尺寸的减小而减小。有时甚至会出现相反的情况, 基本尺寸愈小, 其加工误差愈大。

这是由于小尺寸工件的刚性较差, 在切削力的作用下, 更易变形、装夹不方便, 定位不易准确等原因所致。经验证明, 特别是当基本尺寸在0.5 mm以下时, 若基本尺寸进一步减小, 其加工误差往往随之显著增大。

2.2 从公差配合原则看

“工艺等价原则”不再适用, 根据现代机械加工的特点, 对于互相配合的孔和轴经常遵循“工艺等价原则”, 也就是使具有配合关系的孔、轴的加工难易程度相当, 具体就是:孔的公差等级≤IT8时, 由于孔的加工成本比同级的轴加工成本高, 所以轴应比孔高一级;若孔的公差等级大于IT8, 由于孔、轴加工难易程度相当, 孔和轴的公差等级应取同级。

但是, 对于“小尺寸工件”, 则“工艺等价原则”不再适用。因为按现有工艺方法, 获得高精度小孔有时比获得高精度小轴要容易一些, 这也是与中等尺寸的情况不同。

2.3 从测量误差看

对小尺寸来讲, 其测量误差的规律, 也与中等尺寸或大尺寸的情况有所不同。

瑞士许多工厂曾对0.1至25 mm范围内孔和轴的测量误差进行了分析, 结果表明, 至少在基本尺寸小于10 mm的范围内, 测量误差与基本尺寸之间无明显的依赖关系, 如图1所示, 甚至还出现了尺寸越小时, 测量误差反而越大的现象。

国内一些单位也曾对基本尺寸≤10 mm时的测量误差进行了验证分析, 结果与瑞士一致, 大约在3 mm以下时, 测量误差随基本尺寸的减小反而有增大的趋势, 如图2、图3所示。

多方研究表明, 形成小尺寸测量误差上述特性的原因是多方面的: (1) 量具量仪的影响:任何量具量仪的测量误差的最小值都有一个极限, 不能随被测尺寸的变小而无限制地减小; (2) 温度的影响:尺寸较小时, 温度的影响很小, 因此由热变形引起的测量误差也很小, 所以, 它与尺寸的关系不明显; (3) 测量力的影响:在接触测量时, 测量力往往不一定能随被测尺寸的变小而减小, 或者最小测量力往往也有一个限度。当工件尺寸愈小时, 其刚性愈差, 由测量力引起的变形量也愈大, 从而引起的测量误差也愈大。实际上, 测量力往往是引起小尺寸测量误差的一个重要因素。

2.4 从装配和使用要求看

下面分别按过盈配合与间隙配合考虑分析。

就过盈配合来讲, 对于尺寸较大的弹性范围内的过盈配合, 其过盈与直径之间存在着密切关系。但对于尺寸很小, 例如小于3 mm, 且在塑性范围内的过盈配合, 其最大过盈是由弯曲强度所限制。而弯曲强度又与长度、材料、形状、结构、表面质量、装配方式等许多因素有关。这样, 就把肯定存在的直径的影响掩盖起来了。至于最小过盈, 此时主要由制造精度所限制, 同样和直径无明显关系。

对于间隙配合, 其最小间隙也不能随直径的减小而无限制地减小, 它受限于润滑、变形、形位误差、粗糙度等许多因素。此时, 也很难说明间隙与基本尺寸之间存在明显的依赖关系。

由于以上这些原因, 并按照标准化的“简化统一原理”等, 就形成了小尺寸公差与配合的特点。

基轴制的应用较多, 大体上基孔制与基轴制各占一半。

过盈配合的应用较多。对小尺寸零件的固定结合, 由于结构所限, 往往不便用附加紧固件, 故多用过盈配合, 且有时要求大过盈配合。

在各种配合中, 孔、轴公差等级的关系比较复杂。除采用孔、轴同级配合外, 也有孔、轴公差等级相差1~3级的, 且孔的公差等级高于轴 (TH<TS) 的情况往往多于轴的公差等级高于孔 (TS<TH) 的情况, 常要求较高的公差等级。

3 结语

随着现代制造技术的飞速发展, 尤其是精密制造业、仪器仪表业、电子制造业的高速发展, 小尺寸零件越来越多的出现在新产品研制、开发、制造过程中。小尺寸工件的公差与配合也越来越成为人们关注的焦点, 只有深刻理解小尺寸工件的尺寸特性、理解小尺寸工件在设计、制造过程中与常规工件的异同, 才能缩短研制周期, 加快新品研发速度和成功概率。

参考文献

[1]王伯平主编.互换性与技术测量基础[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[2]李柱主编.互换性与技术测量基础[M].北京:中国计量出版社出版社, 1984.