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机床设计论文

时间:2022-11-15 12:15:16

机床设计论文

机床设计论文范文1

1、煤矿数控机床的结构

构成数控机床的主体结构,有控制面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位,系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理,从而完成来对工程执行的各方面操作。在操作工程中,控制面板充当了一个人机交换的媒介,传输各种各样的程序。PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用,它是一个双方面信息交换空间,不仅要实现与控制中心的信号进行交换,还要与数控机床的开关信号进行交换,所以它的信息存量特别大。信息交换的地址不能随意的删除或者更换,都是已经事先设计好的地址。对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块,分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。

2、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合,所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后,再选择使用合适的CPU。8088,8086,80386,8098,80286,8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU,例如8080,8031,Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价,而且实用性和普及都是很强的,此外,对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺,有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中,要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则,也就是说,要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则,就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则,就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则,就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响,在设计中还要考虑其经济性,利用原来的电动机拖动机床的传动,达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中,考虑到变换了切削转矩以及机床电压,会使得电机转速也发生变化,使得生产精度提高,其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统,用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作,之后会进行机械的加工处理,从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定,同时,开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现,现代机床具有更高的稳定性,而且自身发生故障的可能性越来越低,工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成,维修人员要从内到外仔细的检查,最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外,对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用,这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中,对数据库的整理也是很有必要的,它是远程数据库的基础,网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术,然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

3、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种,即开环,半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出,闭环的系统的机床精度很高,在补偿机械运动中的误差小,能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂,使用技术难度较大,对该系统的调试和维修困难,再有就是生产的造价高,在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户,还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中,并嵌入到Web中,让用户能通过网络就能得到想要的程序,不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

4、总结

由于现在煤矿事业的发展前景越来越好,所以为了加强竞争力,煤矿机械的设计在精度方面的提高备受重视。尽管科技的发展水平有了很大的提升,对煤矿的机械化程度起到了很大的促进作用,但是不得不承认,当应用于实际工作中还存在着很多不足。在煤矿生产作业中机械加工是一个重要环节,如果出现故障就会造成安全事故,对经济造成巨大的经济损失。本文通过对煤矿数控机床的特点和功能,具体的讨论了煤矿机床的设计,分析了各种加工设计思路的优势和缺陷,为今后的发展提供帮助。

作者:强志阳单位:神华宁煤矿山机械制造维修分公司

机床设计论文范文2

机床作为制造业中普遍采用通用设备,其性能标志了一个国家的工业发展水平。随着电力电子和软件技术的飞速发展,使机床柔性化、精密化、自动化、智能化成为可能。尽管数控机床已经部分具备自动化和智能化的特征,使劳动强度大为下降,但是其仍是按照加工程序进行加工设备并不能完全取代人在零部件加工中的作用。人类社会的进步和科技的发展以及人类文化素质的普遍提高,在机床设计领域不单着重提高机床的加工精度、机床寿命以及自动化智能化等性能方面,同时给予机床造型设计足够的重视。一个成功的机床造型设计能兼顾美学与工程学,在满足功能需要的前提下协调人与环境的关系,在造型上能让人们感受到一种觉有科技性先进性的美感。造型设计中操作布、色彩、材料和工艺都应满足功能和便于实现,应考虑到机床实际所处于的环境以及机床器件对风路等的要求,尽可能给操作者提供一个舒适的环境,以提高操作者的工作效率。

二、现代机床造型设计与技术设计的关系

机床设计、美术设计与机床造型设计三者性质和着重点不同,但有着密切的关系。机床设计着重机床的性能,合理布置各部件位置,以满足用户对机床的性能要求为首要目的。美术设计着重于艺术性美感的体现,重要通过外形结构、色彩和材料等来体现。而机床造型设计需要应用艺术表现法则和美术设计技能,来为机床服务,将机床设计的部分与美术设计部分相结合,在保证机床性能的基础上合理的解决产品造型的有关技术问题。现代机床要求在机床结构设计时就要对造型设计有一定的考虑,因此技术设计与造型设计时同步配合进行的创造性工作,贯穿于机床设计制造的全过程。

三、现代机床造型设计的原则

经过对国内外机床造型的研究和分析,总结出一些造型设计的原则如下。

3.1全局设计机床是一个由若干个复杂的系统构成的集合体,为使造型设计的优势最大化,在设计之初就要对机床的机械结构、界面要求、零部件材质及布局、人机构成等设计部分做到全面的了解。并与机床设计阶段提出全局化的设计规划。以保证机床经过造型设计后具有独特品格和特征。

3.2功能第一机床的根本功能是对零部件进行加工,其最主要的性能指标为加工精度。造型设计中重要采用艺术的形式体现机床的科技感并且结合使用环境调节操作者的精神和心理有一定的调节作用,因此不能以造型需求而对机床的性能造成影响。

3.3工业工程工业工程作为精益生产的重要组成部分,关系到产品批量生产时的品质与成本。因此在造型设计时要考虑到工业工程性,应对部件进行工艺性的审查,所涉及的部件应具有易于加工和一致性的特点,同时要提高零部件的通用型和标准化程度。以适合批量生产的要求。

3.4以人为本机床造型设计不仅要对已操作性和思考习惯性还应心理、生理、工效和安全健康方面有所考虑。所使用的材料应具有环保性,机床视窗应采用安全玻璃等不易碎材质制成。

3.5精神功能人在零部件加工中起决定性作用,因此现代机床造型设计还需要特别重视产品对人的精神功能。研究显示人的心理和生理会对色彩产生相应的反应,通过认识和掌握色彩规律,利用机床造型设计中色彩的微妙变化来调节操作者的心理和生理状态有助于提供操作者的效率。

3.6简约原则现代机床造型设计要符合简约的原则,不应使用过多的装饰性部件以免产生不必要的成本。以实用、美观、经济的设计方案,达到增加产品的附加值的目的。

3.7绿色环保造型设计所应选用对环境友好,无毒无害的材料,兼顾节能降耗的要求。使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境的影响最小,资源效率最高。

四、结语

机床设计论文范文3

【关键词】数控机床;课程标准;教学过程设计;立体交互分层

0 引言

数控机床与原理是我院数控技术应用专业开设的一门专业必修课,旨在培养学生掌握数控机床组成、工作原理方面的内容,使其初步认知数控机床各功能部件组成和工作原理,特别是通用型数控车床、数控铣床的组成和工作原理,具备独立操控数控机床的能力,能够编制简单的数控程序并加工出工件。为了贯彻学院提升教学质量的五年计划,从制定课程标准入手,合理运用教材,结合学院实训条件取舍教学内容,设计适合高职学生的教学过程,配合立体分层的实训,确保学有所得。

1 制定理论实践并重的课程标准

《数控机床与原理》属于理论实践一体化课程,必修考试课,学时为60课时,其中理论40课时,实践20学时。

采用项目式教学方法设计课程授课内容,以工作任务模块为中心构建的该课程。以数控机床应用行业需求引领课程项目工作任务,以课程项目工作任务选择课程技能模块,以课程技能模块确定课程知识内容。

课程立足于实际能力的培养,以工作任务为中心组织课程内容和课程教学,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。据此,课程标准制定了5个项目和21个工作任务。

2 基于课程标准的教材内容取舍,切合实训条件的措施

该课程采用大连理工大学出版社高职高专机电类课程规划教材《数控机床》,它是比较贴合课程标准的一本高职教材。它“以技能型、应用型人才培养为主,重在实践,理论以够用为度”的原则进行编写,主要介绍数控机床的基本理论知识,通用数控机床的机械结构和控制,数控机床的保养与维修等知识。但教材中的数控机床实例并不与我院实训用数控机床一一对应,导致理论偏离实训实际,造成学生在理论实践学习中有些不知所措,不利于展开教学。为此,基于课标准取舍教材内容,切合实训条件。

下列内容关于我院实训用数控机床的教学内容:CK6141数控车床,占6课时;V600数控铣床,占6课时;VMC600数控加工中心,占4课时。用以上内容置换教材中相关内容。

3 循序渐进地设计教学过程

依据课程标准,参考教材编写顺序制定授课进度表。设计这5个项目的先后顺序是:数控机床功能部件18学时,数控车床10学时,数控铣床8学时,数控加工中心10学时,数控系统14学时。其中的21个工作任务是:(1)认识数控机床(2)数控机床的主运动传动部件(3) 数控机床进给运动传动部件(4)滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整与安装(5)齿轮传动的进给传动系统中齿轮啮合间隙的调整机构(6)数控车床的回转刀架(7)数控回转工作台(8)数控机床支承部件与辅助装置(9)数控加工中心的自动换刀系统(10)数控车床概述(11)CK6141数控车床(12)CK6141数控车床的附件(13)数控铣床概述(14)V600床身型数控铣床[15]V600床身型数控铣床的附件(16)数控加工中心概述(17)立式加工中心VMC600(18)数控系统的组成(19)数控插补原理(20)刀具补偿原理(21)典型数控系统简介。

理论课堂的设计遵循理论联系实训的原则进行。理论课的课堂分解为复习旧内容阶段和讲授新内容阶段两段。复习旧内容阶段:根据工作任务需要设置判断题、填空题、选择题共计10题;讲授新内容阶段:PPT简洁文字描述,图形化展示,配合音视频动画,边讲边练,穿插师生、生生互动讨论。除了随课程进度的作业题外,还布置综合作业题1题:要求用脑图制作软件XMind制作该课程的项目工作任务图。

4 立体交互式分层设计实训内容

课程标准中的20课时用于数控机床实验实训,是该课程理论联系实际的重要表现。我们采用立体交互式分层设计实训内容,共设计6个实验实训,纵向是低、中、高三个难度级别,横向是中低难度每级设计两个实训项目,高级难度设计一个实验实训项目,故为立体式;交互式是指实践教学和理论教学相互穿插而不是孤立地进行,力图使学生通过实训巩固理论,用理论指导实训。

5 结语

高职学生学习《数控机床与原理》课程,需初步具备机械制图、机械基础、电工电子技术、自动化技术等方面的知识,因此,合理地编排设计教学过程和教学方法就显得很重要。笔者初步尝试了以上所述的“项目任务驱动式教学法”,取得了较为理想的教学效果。

【参考文献】

[1]张玲莉,汪文津,赵坚.数控机床课程的教学改革研究与实践[J].河北师范大学学报:教育科学版,2010(10):115-117

机床设计论文范文4

栗江

(广州南洋理工职业学院,广东广州510925)

【摘要】数控机床与原理是高职数控技术应用专业核心的专业必修课,该课程的目标是在理论实践并重的课程标准规范下,训练学生掌握数控机床组成、工作原理等知识。本文从课程标准、教学内容取舍、教学过程设计和实训内容设计等方面进行了研究和实践,并取得了初步效果。

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关键词 数控机床;课程标准;教学过程设计;立体交互分层

0引言

数控机床与原理是我院数控技术应用专业开设的一门专业必修课,旨在培养学生掌握数控机床组成、工作原理方面的内容,使其初步认知数控机床各功能部件组成和工作原理,特别是通用型数控车床、数控铣床的组成和工作原理,具备独立操控数控机床的能力,能够编制简单的数控程序并加工出工件。为了贯彻学院提升教学质量的五年计划,从制定课程标准入手,合理运用教材,结合学院实训条件取舍教学内容,设计适合高职学生的教学过程,配合立体分层的实训,确保学有所得。

1制定理论实践并重的课程标准

《数控机床与原理》属于理论实践一体化课程,必修考试课,学时为60课时,其中理论40课时,实践20学时。

采用项目式教学方法设计课程授课内容,以工作任务模块为中心构建的该课程。以数控机床应用行业需求引领课程项目工作任务,以课程项目工作任务选择课程技能模块,以课程技能模块确定课程知识内容。

课程立足于实际能力的培养,以工作任务为中心组织课程内容和课程教学,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。据此,课程标准制定了5个项目和21个工作任务。

2基于课程标准的教材内容取舍,切合实训条件的措施

该课程采用大连理工大学出版社高职高专机电类课程规划教材《数控机床》,它是比较贴合课程标准的一本高职教材。它“以技能型、应用型人才培养为主,重在实践,理论以够用为度”的原则进行编写,主要介绍数控机床的基本理论知识,通用数控机床的机械结构和控制,数控机床的保养与维修等知识。但教材中的数控机床实例并不与我院实训用数控机床一一对应,导致理论偏离实训实际,造成学生在理论实践学习中有些不知所措,不利于展开教学。为此,基于课标准取舍教材内容,切合实训条件。

下列内容关于我院实训用数控机床的教学内容:CK6141数控车床,占6课时;V600数控铣床,占6课时;VMC600数控加工中心,占4课时。用以上内容置换教材中相关内容。

3循序渐进地设计教学过程

依据课程标准,参考教材编写顺序制定授课进度表。设计这5个项目的先后顺序是:数控机床功能部件18学时,数控车床10学时,数控铣床8学时,数控加工中心10学时,数控系统14学时。其中的21个工作任务是:(1)认识数控机床(2)数控机床的主运动传动部件(3)数控机床进给运动传动部件(4)滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整与安装(5)齿轮传动的进给传动系统中齿轮啮合间隙的调整机构(6)数控车床的回转刀架(7)数控回转工作台(8)数控机床支承部件与辅助装置(9)数控加工中心的自动换刀系统(10)数控车床概述(11)CK6141数控车床(12)CK6141数控车床的附件(13)数控铣床概述(14)V600床身型数控铣床[15]V600床身型数控铣床的附件(16)数控加工中心概述(17)立式加工中心VMC600(18)数控系统的组成(19)数控插补原理(20)刀具补偿原理(21)典型数控系统简介。

理论课堂的设计遵循理论联系实训的原则进行。理论课的课堂分解为复习旧内容阶段和讲授新内容阶段两段。复习旧内容阶段:根据工作任务需要设置判断题、填空题、选择题共计10题;讲授新内容阶段:PPT简洁文字描述,图形化展示,配合音视频动画,边讲边练,穿插师生、生生互动讨论。除了随课程进度的作业题外,还布置综合作业题1题:要求用脑图制作软件XMind制作该课程的项目工作任务图。

4立体交互式分层设计实训内容

课程标准中的20课时用于数控机床实验实训,是该课程理论联系实际的重要表现。我们采用立体交互式分层设计实训内容,共设计6个实验实训,纵向是低、中、高三个难度级别,横向是中低难度每级设计两个实训项目,高级难度设计一个实验实训项目,故为立体式;交互式是指实践教学和理论教学相互穿插而不是孤立地进行,力图使学生通过实训巩固理论,用理论指导实训。

表1立体交互实验实训内容配置表

5结语

高职学生学习《数控机床与原理》课程,需初步具备机械制图、机械基础、电工电子技术、自动化技术等方面的知识,因此,合理地编排设计教学过程和教学方法就显得很重要。笔者初步尝试了以上所述的“项目任务驱动式教学法”,取得了较为理想的教学效果。

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参考文献

[1]张玲莉,汪文津,赵坚.数控机床课程的教学改革研究与实践[J].河北师范大学学报:教育科学版,2010(10):115-117

[2]徐娅萍,王润孝.数控机床课程教学的改革与实践[J].西北工业大学学报:社会科学版,2007(12):78-80

机床设计论文范文5

关键词: 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术,由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备,它的发展一直备受制造业的关注,其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来,国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下,设备以满足市场和用户需求为主,在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备,在市场趋于平稳的时期,我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此,国家将数控机床作为重点支持的产业项目,在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向,将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机,实现装备制造业的现代化,取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业,首先要振兴机床工业,要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业,机床工业需先行,这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下,中国机床工业行业发展迅速,产销两旺,行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来,随着我国国民经济实力的快速增长,我国制造业在国际上的地位日益提高。目前,我国正处在工业化的中期阶段,制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看,我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言:“无论今后科学技术怎样进步,发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题,制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上,高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国,但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限,以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面,其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术,这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床,是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展,机械产品的结构越来越合理,其性能精度和效率日趋提高,因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品,如汽车拖拉机与家用电器的零件,以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备,尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间,国家对装备制造业提出要求:变“制造大国”成为“制造强国”,调整产业结构,重点开发高档数控机床,提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床,研究其相关的设计和制造技术并取得突破,对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力,将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展,各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进,国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计,未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年,到2020年,战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高,属于技术和资本密集型产业,行业壁垒很高,无论在国内还是全球范围,行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业,而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中,约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20%左右,并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中,固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现,机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资,2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起,行业产能高速扩张,继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示,2011年高端装备自主创新势头将更为强劲,继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期,这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素,对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样,成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期,也就是工业化的中期,即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国,成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元,台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是:①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加,经济型数控机床的比例不会有太大变化,而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献:

[1]张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿(硕士论文),2007.

[2]畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究(硕士论文),2007.

[3]李军华,数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究(硕士论文),2007.

[4]张利平主编.液压气动技术速查手册.北京,化学工业出版社,2006.

[5]姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用(硕士论文),2010.

[6]姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究(博士论文),2007.

机床设计论文范文6

健康网讯: 王家良

有了很好的临床科研课题,如果没有科学的研究设计,即使获得了国家重点课题的资助,也很难达到预期的目的,甚者,可能造成人力、物力和财力,特别是宝贵时间的浪费。据抽样调查,1985年和1995年两个年度5种中华医学会系列杂志发表的112篇有关诊断性试验的论著的结果显示,90.0%以上的论文科研设计不合理。其中16.0%缺乏“金标准”(gold standard)评价;35.7%的文献仅有阳性率的报道,而无敏感性、特异性等基本的诊断性指标,更未涉及似然比及受试者工作特征曲线(ROC)等分析与评价。在临床治疗性研究方面,抽样调查1985~1996年35种中华医学会系列杂志发表的随机对照试验(RCT)研究论著,共计164篇,其中交待了随机分组方法者仅为15.2%;交待了随机分组方法,但有错误者为5.5%;竟有79.3%的论著提到研究的本身为随机对照试验,但文中根本未见关于随机分组方法与方式的叙述。至于报道的分层随机对照试验,则矛盾更多。此外,据近期有关国家重点临床科研课题的不完全评价与分析,目前,科研设计的缺陷率达30%左右。这些问题的存在,十分严重地阻碍着我国临床医学研究水平的提高,对临床医学的进步也有重要的负性影响。

中华医学会临床流行病学学会、中国临床流行病学协作网和中华医学杂志编辑委员会于1998年7月联合召开了全国临床科研设计专题研讨会。会议研讨分析了当前我国临床医学科研设计中存在的问题,提出了改进的对策(详见中华结核和呼吸杂志1999年5期264页《全国临床科研设计专题研讨会纪要》一文)。会议呼吁广大临床医学工作者要进一步重视临床医学研究的科研设计,以提高临床医学研究质量,使有价值的研究课题获得预期的成果,实现临床医学的现代化和科学化,更好地为人民的健康服务。现就诊断性试验和临床治疗性研究设计中的某些问题进行简要评述。

一、 诊断性试验设计

任何拟研究的新的临床诊断性试验,务必要以公认的标准诊断方法作为试验研究的金标准。用这种金标准诊断阳性者为病例组,阴性者为对照组。健康人群不应作为临床诊断性试验的对照。两组对象的例数要根据试验的假设水平,计算两组研究对象的最低需要的样本量,新的诊断性试验要同步地施检于两组对象。这样两组对象将会获得真阳性与假阳性、真阴性与假阴性的受试者例数的结果。这样就可以按公式计算新试验的敏感性(sensitivity)、特异性(specificity)、患病率(prevalence)、准确性(validity)、预测值(predictive value)及似然比(likelihood ratio)等指标,而不仅仅限于某些论著报道的阳性率及阴性率。如果涉及到对同一种疾病同步应用多种诊断试验,进行比较研究以筛选最佳诊断试验者,则可同时将各自试验的连续变量,分别设定不同的临界值(cut off point),计算出一系列的敏感性和特异性指标,绘制出ROC工作曲线,分别计算各个试验的ROC曲线下的面积(AUCROC),作各试验的AUCROC比较,哪一个试验的AUCROC最大,则该诊断最有价值。从这种设计方法与结果中所提供的具体指标和数据,是评价诊断性试验质量和水平的科学依据,以指导临床医生合理应用有关诊断性试验于病例筛选、诊断及鉴别诊断的临床实践。

二、临床治疗性研究设计

前瞻性的临床治疗性研究设计,最佳的设计方案为随机对照试验(RCT)。 从5种中华医学会系列杂志统计,1985年发表的640篇论著中,RCT仅8篇(1.3%);而1995年发表的954篇论著中,RCT有40篇(4.2%),无论从绝对数字与百分比看,确有上升。涉及到研究设计并影响研究质量的主要问题如下。

1.研究对象的诊断问题:入组研究对象的诊断标准非常重要,涉及到研究课题的质量基础。因此,一定要准确无误,并为公认。然而,从报道的论著中却发现,有的全国性多中心大型协作的研究课题,诊断标准存在着某种缺陷,不能不影响其质量与水平;有的重点课题仅考虑入组病例诊断的严格性,而排除标准竟设计了17项,使合格的纳入对象仅占整个患该病人群的10%左右,而90%左右的病人却被排除。即使该研究的结果有高度的内在真实性(internal validity),其代表性也仅为10%左右。因此,对于治疗性研究纳入试验的对象,其诊断标准无论在设计方案内或在发表的论著中,一定要交待准确,符合公认的诊断标准。根据课题研究的目的,宜制订合适和可行的对象纳入和排除的标准,在保证研究质量的前提下,一定要考虑研究成果的代表性和今后推广的受益面。

2.研究方法中的随机问题:随机对照不是“随便”对照,一定要按照真正的随机抽样或随机分组的正规方法执行。因此,在研究设计方案和论著中要交待清楚和具体,使读者了解报道的结果确实是真正的随机对照试验而非“随便”对照。随机分组后的试验组及对照组的研究对象,除试验和对照的措施之外,他们之间可能影响疗效及结果的主要临床特点的基线状况一定要相似,而且差异无显著性。这样,就能使试验组和对照组最终的试验结果有可靠的可比性。否则,将会影响研究的质量。此外,对于成千上万例大型多中心RCT研究课题,由于样本量很大,随机分组后组间的临床基线差异性可能并不显著。即使差异显著,最后可以应用分层分析的方法进行比较分析。因此,对研究质量不会造成不良影响,故这种大样本的研究可以不强调基线的可比性。

3.治疗试验疗效假设水平的设计:一项新的治疗性试验措施或药物,当投入临床试验时,总是期望其效果比对照组为佳。因此,在研究设计中,应该有试验组的疗效水平及其与对照组相比疗效差异水平的假设(hypothesis)。这种假设必须有赖于临床前期研究的科学依据或者以预试验的结果作为依据。有了这些假设数据,又规定了α-错误及β-错误的容许水平,就可以应用相应的样本量的估算公式,计算出研究课题的最低样本需求量。这样才能为整个研究工作的安排和样本来源的可行性提供科学的参考依据。从我国发表的治疗性文献分析,疗效假设水平的设计十分稀少,RCT报道的样本量最少为10例,最多达15000例,绝大多数为数十例。可见,这方面的设计内容十分薄弱。据国外文献报道,对此十分重视。

4.治疗性试验的科学性和安全性:治疗性试验的试验措施或药物,包括对照性治疗措施在内,一定要有科学依据,而且要安全有效。务必要遵照世界医学会制订的关于人体试验的赫尔辛基宣言,我国有的科研课题或多或少地存在这方面的缺陷,是值得注意改进的。

5.统计学方法的正确应用问题:临床治疗性研究要涉及到疗效测试的指标及其影响疗效的有关因素、预期结果的数据资料及其类型、统计分析的方法和类别(如单因素和多因素相关性分析),以及统计软件的选择等。因此,统计学方法的选择与应用必须贯穿于整个课题设计以及资料分析和处理之中,而不是等到研究结果出来了,才找统计师帮忙处理数据资料。如果这样做,科研质量是难以保证的。我国许多临床科研论文数据的统计学处理,之所以在方法上存在问题或不够正确,估计多与此有关,需要改进。

三、科研道德问题

机床设计论文范文7

Abstract: Comprehensive evaluation system is analyzed on modern CNC machine tool. The index system is determined based on the full function and full-performance integrated design method of the products by Prof. Wen Bangcun. The index of modern CNC machine tool is analyzed with theoretical evaluation, the mechanical product's test and user's test. The comprehensive evaluation system is constructed about modern CNC machine tool.

关键词:数控机床;质量评价;机械设计

Key words: CNC machine tool;evaluation method;mechanical design

中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)13-0029-02

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收稿日期:2012年9月20日。

作者简介:郭凯(1980-),男,辽宁盘锦人,沈阳理工大学讲师,博士后,研究方向为机械设计及理论。

0 引言

所谓评价,一般是指按照目标测定对象的属性,并把它变成主观效用(满足主体要求的程度)的行为,即明确价值的过程。从另一个角度说,评价是指从评价对象主体中提取本质属性,用以度量评价对象的行为过程,使之转换成主观或客观的价值尺度[1]。

在产品使用的过程中直接检验其功能与性能的好坏是产品质量的最理想的评价方法,但对设计者或企业来说,应该太晚了,因为一旦在使用中出现重大问题,会给企业的信誉造成不良影响,另一方面会给用户造成重大损失。所以在产品设计工作过程中对产品质量进行评价在有关技术文献中还没有介绍较完善的产品质量的评价方法,是一项必要的工作。但直到现在,对产品的质量无法进行严格的把关,这样给产品设计工作带来了较大的随意性。因此,研究并提出产品质量的评价准则和评价体系,无论是在理论上还是现实上都有一定的价值。

目前零件的加工要求越来越高,一般的低档数控机床已经很难满足要求,与美国、德国、日本、意大利、西班牙等发达国家相比还有差距。目前高档的数控机床的重要部件都依赖于国内外进口。面对数控机床的广泛应用和改进质量的要求,这就急需国内数控机床的新产品开发和已有产品的质量改进,从而提高竞争力。将科学、客观地评价体系融入到数控机床的产品开发中[2,3],已成为提高其产品质量的重要一环。

1 现代数控机床的评价指标

一般而言,指标的范围越宽,数量越多,方案的差异越明显,评价指标的制定是一项很复杂的工作,但这样指标的确定也就越困难,同时也越有利于判断和评价,以闻邦椿提出的产品的全功能和全性能综合设计法为基础[4,5],如图1。通过相关专家、使用用户分析讨论,确定产品质量评价指标体系。

2 现代数控机床的评价方法

从产品的开发过程来看,如图2。这个过程可分为:立项、设计、制造、出厂、用户使用。通过产品的评价体系对其开发过程进行评价,采用通过理论和专家评价、试验检验和通过用户检验三种评价方案。

2.1 采用理论方法系统评价 通过采用多种不同的理论评价方法[6-10]的计算,分别得出评价结果,这些结果只能被认为是接近实际的客观结果,如图3。将其与现代数控机床产品的试验和用户使用得出的结论分析比较,从中找出适合机床的理论评价方法。

2.2 通过试验检验评价

2.2.1 现代数控机床的功能检验

为了全面检查机床的功能及工作可靠性,数控机床在安装调试后应在一定负载(或空载)下进行较长时间的自动运行考验。检验时要按照机床配置的数控系统说明书或合同的规定,用手动方式或程序方式检测该机床应具备的主要功能。

2.2.2 现代数控机床的性能检验:主要包括主轴系统、进给系统、自动换刀系统、其他电器装置、安全装置、装置、气液装置及各附属装置等。

2.2.3 精度检测

具体包括几何精度、位置精度、工作精度。

2.3 通过用户检验评价 采取走访老用户,了解机床的使用情况,定期进行精度检测,检测机床误差并及时矫正螺距,反向间隙等。并对使用过程中出现的故障进行维修,数据跟踪。

3 结论

在现代数控机床的开发过程中,利用产品质量评价体系来为设计人员提供数据和建议,提出改进产品质量的方案,通过三种评价方案的对比分析和总结经验教训。

到目前为止,已经出现了多种的综合评价方法,但仍有不少的问题正在不断研究和完善之中,这并不意味着综合评价方法和理论已十分完善,有些问题还有待于进一步的解决。

参考文献:

[1]吴敬业.评价技术的理论与应用[J].国家自然科学基金资助项目研究报告,1989.

[2]王立平.关于国产数控机床发展的几点思考[J].航空制造技术,2010,(4):51-52.

[3]陈炳锟. 数控机床可靠性试验设计及评估方法研究[D].吉林:吉林大学,2012:41-52.

[4]闻邦椿,张国忠,柳洪义.面向产品广义质量的综合设计理论与方法[M]. 北京: 科学出版社, 2006: 47-66.

[5]WEN B C, REN Z H, LI H. Several considerations regarding the development of equipment manufacturing industry[C]. The Proceedings of the China Association for Science and Technology. Xinjiang, 2005,2(1):243-251.

[6]Daisuke Kono, Thomas Lorenzer, Sascha Weikert. Evaluation of modeling approaches for machine tool design[J]. Precision Engieering, 2010, 34(3): 399-407.

[7]L Andolfatto, S Lavernhe, J R R Mayer. Evaluation of servo, geometric and dynmic erro sources on five-axis high-speed machine tool[J]. International Journal of Machine Tools and manufacture, 2011, 51: 787-796.

[8]袁峰,秦东晨,王太勇.机械产品设计方案评价决策方法[J]. 机床与液压,2007,35(8):72-73.

机床设计论文范文8

数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化,柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,:以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1) 通用机床突出重点,贯彻少而精的原则

通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心,cnc线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计,加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源,加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。

机床设计论文范文9

关键词:现代工业设计理念;产品设计;数控机床

1.机床设计的现状,以数控机床为例

随着 电子 信息技术的 发展 ,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民 经济 的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应。目前,欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而

3.2 现代 设计理念的应用

现代设计理念在机床产品设计中的运用主要有以下几个方面。

3.2.1 绿色设计

绿色设计源于人们对现代技术文化所引起的环境及生态的破坏的反思。对于 工业 设计来说,3r原则是绿色设计的核心。所谓的3r是指:reduce、recycle和reuse。绿色设计要求考虑产品在生命周期内的每一个环节:从产品的创意构思到制造、运输,从产品被消费者使用到最后产品的回收。确保每一个环节对环境的影响最小。

对于机床产品来说,绿色设计最主要最常见的体现在一下两个方面:

1)可拆卸性设计

可拆卸性设计是一种使产品容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法,是绿色产品设计的主要内容之一。例如,在机床设计中可以用螺纹联接来代替焊接和铆接等。螺纹联接不仅易于拆装而且联结可靠,即具有重复使用的特点。为了减少零件数量,还可使用螺钉集成结构来代替普通螺钉和垫片、防松垫圈等。可拆卸性设计原则:一是减少拆卸的工作量;二是易于拆卸、分离;三是多用标准件。

2)可回收性设计

可回收性设计也是绿色设计的主要内容之一,就是在产品设计初期时考虑其零件回收及再利用的可能性,即在其它新产品中可以利用使用过的或废弃产品中的零部件及材料。

3.2.2 以人为本,注重人性化设计

人性化设计,就是要设计以人为本。他是针对功能主义设计思想的缺陷,提出设计不应该以机器的功能为出发点,而应该把人作为设计的出发点。以人对产品的使用为基础,使机器能够很好的为人服务。随着技术的 发展 ,社会的进步,人们对产品的人性化要求也越来越高,尤其是一些关乎人们使用安全的设计—诸如机床产品的设计—在这个方面的要求更高。

以人为本,注重人性化有两个概念:一是符合人的尺度;二是要有很好的操作界面。符合人的尺度,要求在农机产品设计过程当中,可以运用人机工程学的所提供的数据,对操作的空间大小,操作台面的高低等等进行综合考量。比如设计数控机床的操作空间时,就要根据人在操作时动态关系来确定空间的大小合理与否。第二,良好的操作界面,可以使操作起来更加的方便、快捷、安全可靠。

3.2.3 要兼顾文化特色

产品语意学告诉我们,产品不仅仅有他的物质功能之外,还体现了一定的文化特征。机床的造型设计犹如给新娘做嫁衣,新娘的嫁衣不仅可以使新娘子漂亮起来,而且最能体现民族特征和深厚的文化内涵。在追求机床的 科学 价值的同时追求 艺术 和文化价值,甚至将民族的个性特征融入其中。机床造型体现一个国家、一个行业的形象和设计水平。机床造型风格的形成受两方面因素的影响。一是与当时的科技水平有关,二是离不开当时的时尚风格。要想实现其科学价值与艺术文化价值的融合,文化元素的如何应用显得尤为重要。

3.2.4 产品造型的品牌特性的维持

产品系统设计理论告诉我们,设计不再是一个单纯的造型活动,而应该把设计纳入到生产制造、宣传、使用到最后产品废弃回收这一大的循环过程当中,是品牌经营的一个手段。很多 企业 忽视了这一点。比如,很多市场上的农机产品,如果撕去上面的标签,你无法确定它是哪个厂商生产的,造型上缺少品牌的独特性,因此,在产品造型设计时要注意的问题是:产品的造型能否体现品牌的特性。要体现品牌的特性要注意两点:一点是要注重产品整体要素的统一。即是要求农机产品在形态、色彩、材料、细节方面的选择要有利于企业形象的识别;第二点是系列产品品牌形象要保持统一。此外,这还是个长期的工程,需要我们持之以恒的努力。

机床设计论文范文10

关键词:双轴卧式铣床;传动;夹具;设计

1.双轴卧式铣床的设计

1.1传动装置设计

铣床中的传动装置大部分为减速装置,工作与工作机和原动机之间,由蜗杆传动或齿轮传动组成,传动比固定,可以用来增大转矩和降低转速,能够适应特定的工作场合。

双轴卧式铣床的工作空间有限,要尽量控制传动装置的结构,选择紧凑、效率高的机构,并方便维护,减少维修的时间,提高其工作的效率。

1.2电动机的选择

电动机的选择要尽量采用体积小、重量轻的型号,本文设计的双轴卧式铣床的传动装置的转矩T=500N.M,输出转速为n=200r/min,减速结构的功率Pw=1.047KW,估算电动机的额定功率P=1.396KW,因而选择电动机的型号为Y90L-4,其满载转速为1400r/min,额定功率为1.5KW,电动机轴伸出端直径为24mm,伸出端安装长度为50mm,重量为27Kg

1.3传动方案的选择

本文研究的双轴卧式铣床的总传动比为i=70,并要求传动链短,传动效率高,要尽量简化传动环节,以便减少故障出现的几率。传动链小其能量损耗小,机器的效率也能提高,有利于提高其可靠性和传动的精度。在选择传动方案时,需要注意几个方面的问题,提高传动效率、传动比和传动顺序,每一级的传动比都在常用的范围内,传动件的尺寸必须协调,避免零件之间的干涉,可以分多级传动,改善传动性能。

传动方案示意图

1.4减速器箱体结构及设计

减速器箱体是重要部件,必须有足够的刚度和强度,一般采用灰铸铁铸造,其切削加工、铸造性优良,减震性和承压强度好,采用剖分式箱体,传动轴线与剖分面在同一平面内。箱体的设计目前还没有完整的理论设计方法,一般是在满足强度和刚度的前提下,方便制造、重量轻、结构紧凑。为了确保减速器的正常工作,要重视齿轮、轴、轴承和箱体的结构设计,还要考虑油、排油等油面高度方面的内容。为了检查传动零件的齿合情况,要向箱体内注入油,在箱体的上部适当的设置观察孔,为了密封安全,采用通气器和排油孔一体的设计。减速器工作时,箱体内的压力增大,气体膨胀,为了确保受热气体能自由排出,通常在箱体顶部装通气孔。采用圆形油标,可以保证箱体的完整,油面指示器应设置在易于观察的部位。

1.5联轴器的选择

联轴器主要有高速轴输入端联轴器和减速器之间的联轴器,本文采用的载荷系数为K=1.5,计算转矩为T=360N.M,工作转速为1400r/min,高速轴输入端联轴器的型号为

TL5 YA30×62/JA28×44 GB/T4324-84,合乎设计的需求。减速器之间的联轴器选用的型号为TL7 YA40×60/JA40×82 GB/T4324-84,合乎设计的需求。

2.夹具设计

夹具的设计要根据实际加工零件的需求进行分析,以气门摇臂轴支座零件为例,需要设计铣直径为18mm的孔两端面的铣夹具,端面的表面粗糙度小于3.2um,圆跳动小于0.05mm,采用两把高速钢三面刃铣刀,同时铣削两个端面。在拟定定位方案和选择定位元件时,以某一面的直径为11mm的孔作为基准,加一个防转销,限制其他五个自由度,这样就限制了全部六个自由度,定位元件采用带台肩的定位销。由于加工的要求不高,定位销与定位孔为任意边接触,一般的定位精度足够。采用M8螺母将工件轴夹紧在定位销上,用双螺母将定位销和夹具固定工件轴下端。对刀装置的塞尺符合GB2240-80标准,尺寸偏差为0/-0.014mm,计算时把尺寸化为双向对称偏差。夹具安装面与对刀块工作表面的垂直度、夹具安装面与定位销轴线的平行度都为0.03mm。

3.双轴卧式铣床及夹具设计的注意事项

3.1要严格按照设计的流程进行,禁止有随意性的设计行为,在设计之前需要经过充分的调研,论证其可行性和经济性;

3.2设计的相关技术指标必须明确,去电动机的型号、齿轮类型、传动比、轴的类型、键的型号等,确保设计的准确性;

3.3要验证结构的安全系数、应力范围、寿命等,确保在要求的范围内;

3.4结合先进的设计技术,如计算机辅助制造,这样能减少很多不必要的工作,提高设计的精度,此外,还能进行模拟计算,如有限元分析,充分论证。

4.结束语

双轴卧式铣床是机械制造中的重要设备,因而研究双轴卧式铣床及夹具设计,对于改善设备的性能,提高加工的精度,优化结构等具有积极的意义。

参考文献:

[1]杨辉.卧式铣床升降台高速加工工艺的改进[J].科技信息.2010-12-05.

机床设计论文范文11

一、植于寿命周期的数控机床可用性技术方案论证

在确定数控机床整机及各部件的方案时,应综合考虑各种因素的制约(如可靠、维修、经济、性能、安全等),最大限度地保证其在在寿命周期内费效比最低,合理地验证,选取成熟的方案和技术手段,与此同时有必要采用新技术。在进行方案论证时,要充分考虑数控机床各子系统或部件的常见故障现象,这样将有利于完善子系统和零部件清单。同时,笔者总结实践过程后,认为还要综合地考虑环境的制约(如包装、贮存、装卸、运输和维修等因素),从而在论证基础上选取新技术、新工艺、新材料。

二、植于寿命周期的数控机床可用性技术设计

当前,在植于寿命周期的数控机床可用性增长技术设计过程中,要优先分析数控机床机械、电气、液压(气动)之间的关系和功能作用,同时制定和完善必要的设计原则,以这些需求为基础。针对这些部分制定相关的可靠性设计准则。另外,要做好预防策略,数控机床预防性的维修设计就是杜绝隐患的产生,及早要做好故障预测,及早检查、发现、修复。因此,数控机床的可用性增长技术设计,也就有必要做好预警设计,在危险和故障还在苗头时,就消除掉,预警设计是数控机床可用性的重要内容之一,在预警设计中,应把握好常见故障的特性与特点,有的放矢的进行完善。

三、植于寿命周期的数控机床可用性生产实践

数控机床可用性的生产考察环节,同样存在着一些实际问题,比如数控冲床工作台硕大的现实问题,这直接导致输送和装配的问题,给装配带来了困难,使得底座零件受力情况繁杂,因此有必要有综合考虑对导轨进行分段插接,缩短单根导轨零件的长度,降低制造难度。

同时,主管工艺师应该提议设立质量检控环节,应对产品的关键部件和关键项目的质量要求,根据产品质量重要度进行分级设置,设计好分级监控表,把握好实践过程,比如床身加工工序、旋转模装配工序、上下转盘及定位板加工工序等。注重各个生产环节,把握好工艺过程的特殊要求,特别注意到每个部件的装配质量都不同程度地反映到整机的质量上,因此要严格认识到只有经过检验和严格质量控制的部件才可以流转到下一层次的工序。同时,要进行经验的积累和反馈,善于利用过往的产品质量反馈信息,对不合格品较多部位的工序进行改善,主管和一线操作员应在应在工艺设计中,提出自己的宝贵经验。

四、植于寿命周期的数控机床可用性的使用分析

众所周知,数控机床属于高投入产品,机器本身价格昂贵,如果单位或学校实训购置后,而不加以良好地使用,必然会造成一定经济和技术损失,也给国家的经济和教育带来损失。笔者经过其所在院校的实训环节发现,一些数控机器在实际使用中确实存在着一定的问题,有的机器成了摆设,有的机器很难结合理论进行操作,有的机器也没有进行好科学地管理和保护。这些都给数控机床等机器的故障维护带来了亟待解决的问题,由此建立科学维修制度是非常必要的。同时,一些的培训和管理人员要把握好相关机器的使用规律,这也是机器实际运用中必要掌握的技术,摸索好从磨合、调试、正常工作到大修或报废故障率变化的规律,从而完善好管理与维护,延长使用周期。

因此,一线人员和实训教师的操作技术水平至关重要,在使用过程中有必要加强编程人员的编程技巧等相关技术的培训,综合业务素质的提高。

五、植于寿命周期的数控机床可用性增长技术报废

现阶段,各个机械专业的高职院校,都相继采购了大量数控机床,在使用中也面临着最后一个问题,就是机器的报废问题。由于机器采购价格普遍较高,在其寿命周期的最后环节,如何提高报废产品的使用率,因此有必要从使用、环保等环节减少能源消耗,提高产品二次利用。

六、结束语

在本文中,笔者基于产品的周期性,进行分析数控机床可用性,在笔者的经验和实践的基础上从可靠性设计准则、维修性设计准则,以及在故障预警等环节进行研究和实施等;针对许多故障是由外购、外协件的质量引起的这一情况和探索,提出改进建议,对关键工序建立监控表。

机床设计论文范文12

摘 要:结合数控技术课程内容,确定数控技术课程实验教学目标,分析了数控技术课程基本实验、综合性实验教学内容的设置及教学方法,介绍了实验考核方式。

关键词:数控技术课程 实验教学 教学内容 教学方法

中图分类号:G642.3 文献标识码: A

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00

数控机床作为典型的机电一体化产品,在现代制造业中的应用日趋广泛。数控机床中综合运用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械等多学科知识,是机械设计制造及其自动化专业中知识应用的综合体现。本文根据作者多年教学实践经验,就数控技术课程实验教学中教学内容的设置与教学方法的应用进行简要分析和探讨。

1 结合课程教学内容,明确实验教学目标

数控技术课程内容[1,2]通常以数控机床为中心进行展开。数控机床作为典型的机电一体化产品,总体包含机械系统、电气控制系统两大部分,即分别为被控对象和控制系统两部分。按照控制理论的基本思想,数控机床控制系统又可以分为输入系统、控制系统、驱动系统、执行系统和检测系统等五大部分。数控技术课程内容按照程序编制、插补算法与CNC系统、驱动放大电路、伺服电机、检测装置等部分进行设置即采用了这一分类方法。

从数控技术课程内容的规划中可以明确,数控技术实验教学目标应该包含对数控机床控制思想的总体认识、对数控机床操作的实践技能培养和对数控技术原理的基本认识,从而通过实践教学实现对课堂理论教学内容的深化理解。

2 根据实验条件,确定实验教学内容及教学方法

目前的数控技术实验教学中大多只注重数控编程部分的实践,而数控技术作为一门专业方向课程,可以供学生选择的方向除了数控加工技术外还应包含数字控制技术。因此,实验内容的选择不应只局限于编程,还应注重于机床的数字控制原理,该部分内容几乎涉及到除数控编程外的所有数控技术课堂教学内容。

我校数控实验室现有数控车床、数控仿形铣床、立式加工中心、数控线切割、数控雕刻机、宇龙仿真软件及机电一体化实验台等设备,设备虽然不同,但都属于典型的机电一体化产品,具有相同的控制思想。因此,在数控编程课堂教学内容开始前,进行的数控机床基本操作实验中,首先通过各个机床的加工演示和讲解,让学生对机床的结构组成、工作原理、控制思想、操作方法进行初步认识,加深对数控机床原理的理解。然后,以数控机床的基本操作为重点,通过对机床操作面板的使用,让学生熟悉机床的基本操作方法。最后,通过简单实例,从零件图、程序组成结构、程序输入、调用、材料装夹、对刀、模拟、加工,介绍数控编程加工的总体实现过程。

在数控编程课程结束后进行的数控机床编程加工实验中,由教师给定题目或学生自拟的方式,根据零件图纸,学生通过仿真软件编制程序,最后经教师审核后在机床上加工。

在课堂教学后期进行的数控机床控制原理实验中,首先通过机电一体化实验台,演示对数控机床工作台的控制,介绍机床控制系统中的PLC、继电器、接触器、环形分配器、驱动器等关键部件,然后,通过结合机床操作面板、控制程序让学生观察电气控制柜和数控系统软件界面中的PLC输入输出信号的变化,让学生理解数控机床中信息的传递与驱动、反馈控制原理。

3 做好实验准备,提高实验效率

数控机床是一种高技术含量、高精度、高性能的设备,设备造价比较高,受客观因素的影响,实验设备少,学生人数多,要使学生在短时间的实验教学课时限制下尽可能多的理解和掌握数控机床编程及其技术原理的众多知识,实验前的准备工作极为重要。开学后,实验教师应与理论课教师充分沟通,协调一致,制定好理论教学与实验教学的教学计划;实验课程开始前,实验教师应充分了解学生的理论课程进展情况,从而根据学生实际情况,制定实验教学方案,并事先准备好刀具、材料、程序,并试运行,防止因疏忽造成实验过程中的时间浪费。数控技术涉及理论广泛,学生的疑问也较多,因此,实验教师要不断提高自身理论知识,充分理解实验中涉及到的理论原理,明确实验过程,从而使整个实验过程系统化,并能及时准确、简洁明了的解答学生的提问,从而提高实验效率。

4 注重知识应用,提升综合素质

单一的数控机床编程操作实验,简单的通过加工演示、简单实例,很难达到对学生综合实践能力的锻炼,因此,应有针对性地开发综合类的实验项目。如:利用加工中心,设置刀具长度补偿和半径补偿,采用多种刀具完成零件的钻孔、平面轮廓铣削加工、圆及圆弧等的加工;利用数控车床多刀加工,完成回转零件的内外圆柱面、端面、切槽、螺纹的加工;通过对操作面板的操作,观察数控系统PLC状态图的变化,结合电气控制柜中的继电器、接触器的动作,绘制机床的电气控制原理图;通过机电一体化实验台,编制PLC梯形图,实现对机床工作台的运动控制;采用自动编程软件,完成零件的自动编程。与此同时,鼓励学生在掌握基础知识的情况下,根据实验室条件,结合自身兴趣和方向、科研经验,自主设计实验内容,或在教师指导下参与共同设计新的实验,从而充分调动学生的积极性和主动性, 提高学生分析和解决实际问题的能力,有利于学生创新精神和实践能力的培养与提高,从而达到培养具有综合能力和创新能力人才的目的。

5 完善实验考核方式

数控技术课程作为一门专业方向课,相比于大多数课程,实践应用能力更为重要,因此,应加大实验内容所占比重。考核形式采用基本理论、软件仿真、基本操作、综合实践四个方面进行考核。其中基本理论涉及机床结构、控制原理、程序代码等;软件仿真涉及材料、刀具、工艺及程序等;基本操作包括图纸、编程、对刀、加工等实践操作;综合实践由教师拟定综合实例,由学生选题或自主选择工程科研实际问题,拟定加工工艺完成操作加工。

6 结语

实践是创新的源泉,学生通过动手实践,加深对理论的理解,从而更好的实现知识的应用,进而实现对知识的综合和创新思维的产生。数控技术课程实验是学生通过实践理解和深化认识数控技术理论的关键,同时也是对知识综合应用能力培养的关键。数控技术实验课程的特点,要求教师要在教学过程中不断总结和完善,丰富教学手段和教学方法,优化教学内容,提升自身理论与实践能力,从而确保教学效果。

参考文献