张凌恺1 刘勇2
1身份证号:32072119940204****
2身份证号:61232819940821****
摘要:机械工程是以有关的自然学科以及技术学科为理论基础的,并以此来结合生产实践当中的技术经验,对机械在在开发、设计、制造、安装、运用以及修理过程当中的实际问题进行研究和解决的应用学科。而机械设计作为机械生产当中的第一步,不仅是机械工程的重要组成部分,而且还是决定机械性能的最主要因素。通常来说,机械设计指的是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力以及能量的传递方式、各个零件的材料以及形状尺寸、润滑方法进行构思、分析以及运算,同时将其转化为具体的描述,进而将其作为机械制造依据的工作过程。
关键词:机械设计;机械再加工;技术
随着科学技术的不断发展,机械设计也应该紧跟时代发展的脚步。而有关机械设计当中的绿色设计理念也值得我们重视。机械设计以及机械加工制造则尤其各自的技术要求以及需要,机械设计作为机械加工的前提,也是机械加工的关键部分。因此,在机械设计的过程中应该在其初期把好质量的关,在机械的加工制造过程中,则需要更为详细的工序作为其依托,并且质量、安全等方面进行严格把关,从而生产出高标准以及高质量的机械产品。
一、机械设计的技术探究
1、初期规划设计
机械设计的初期规划设计流程和操作与计算机软件需求分析设计非常相似,都是在设计之前就要对机器性能以及具体设计要求进行充分的调查和分析,并整理数据得出相关重要结果和信息,这些信息包括所设计的机器应该具备哪些功能和特点,怎样确保制造流程更加便捷高效等等。机械设计的初期规划是机械设计的基础,是机械设计如何进行的引导和约束条件,也是机械制造工程的约束条件。
2、机械设计设计方案
在机械设计中,设计方案直接决定机械设计能否取得成功。在机械设计中,设计方案同时也是极其容易出现问题的一个环节。设计方案一旦出现任何问题,整个的机械设计环节可能就会无法正常进行。因此,在制定设计方案时,相关的设计人员一定要综合考虑机器各个方面的性能和功能,将先进的设计理论同设计实践具体结合起来,制定出切实可行、高效完善的设计方案。
3、技术设计分析
机械设计中的技术设计是整个设计过程中的灵魂,对于技术层面的要求最为严格,该流程主要是针对设计图纸的具体计算与核对。在技术设计过程中,设计师及相关人员还应将总设计图纸与设计草图进行认真比对并分析,避免出现严重错误,对每个设计环节以及设计部分都要进行严格审查,一旦出现错误或者漏洞,设计人员及工作人员要及时处理并做好校对工作。可以说技术设计环节是对整个设计过程的全面掌控,要求最高,审查也应该最为严格。
二、机械再加工技术
1、加工恢复技术
加工恢复法就是利用机械加工的办法使零件的尺寸和表面精度等达到技术要求,其中包括修理尺寸法、部分换件法和镶套法。修理尺寸法是在不考虑原零件尺寸的基础上运用加工技术方法恢复零件的形位公差、表面精度和其他技术要求等。通过这种方法得到的是一个新尺寸的零件,其他与其配合的零件也需经过再加工方法使其达到配合精度和技术要求。部分换件法是零件磨损或变形等特别严重的,不能利用再加工方法进行再加工的,进行更换新的零件。如油缸中严重磨损的活塞,严重变形的活塞杆等。镶套法是对于经过出现磨损的配合面上加上一个套筒,这样再出现磨损时只用更换套筒就可以了,节省了修复时间和成本。
2、塑形变形技术
塑形变形法是利用外力使零件产生变形来恢复原有的形状再通过其它辅助技术达到使用要求。如油缸中的活塞杆经常出现变形,需要在压力校直机上进行压力校直。
3、复合电刷镀技术
复合电刷镀技术是在电刷镀技术的基础之上发展的一种新型再加工技术,它是在电刷镀液中加入复合材料,在刷镀过程中使复合材料与刷镀工件很好的结合起来。可以根据复合材料的不同得到不同的镀层质量,它可以改善零件表面的性能增加耐磨性,提高产品的强度和刚度,从而增加了产品的使用寿命。由于刷镀过程中待加工工件是转动的,多用于连杆、轴类等零件的表面强化修复,刷镀后的零部件产品性能得到很大提升。
4、摩擦电刷镀技术
摩擦电刷镀技术是利用机械摩擦的前提下,在脉冲电源作用下使阴极和阳极的金属不断的沉积从而与基体结合。摩擦电刷镀技术具有优质、高效、低能耗等特点,应用范围极大。
5、等离子喷涂技术
等离子喷涂技术是有等离子束经过加速装置形成很高的离子流,然后经过等离子焊枪使其与基体溶合在一起,通过计算机控制等离子的弧高、气流和送丝的速度。它可以用于较大面积的零部件的修复,喷涂后结合层的硬度和抗腐蚀性都增加,耐磨性能也增强。
6、高速电弧喷涂技术
高速电弧喷涂技术一经研究成功,便得到了广泛应用,它具有可以使加工零部件的涂层结构致密,材料的结合强度高,孔隙率也很低,而且在耐腐蚀性、耐磨性、抗高温等方面性能突出,高速电弧喷涂技术工作效率高,再加工的产品性能好,同时它的再加工费用低,有很好的应用价值。
7、气体爆燃式喷涂技术
气体爆燃式喷涂技术是通过爆炸气体在短时间内产生大量的能量,这些能量把喷涂材料高速喷射到待修复零件表面,从而提高零件的表面性能。气体爆燃式喷涂技术一般可以分为两类的应用:一类是用于涂层的保护,喷涂在需要保护的零件表层,增加耐腐蚀性;另一类是用于修复磨损的零件。这种技术刚开始是只运用于军事领域方面,后来随着技术的发展才慢慢的向一般的行业发展,例如由航空叶片防振翼缘、气轮机的叶片、直升飞机气轮机的二级喷射装置等的应用到现在的曲轴和轴类零件的使用。现在在冶金、纺织和机械等领域使用大龄的曲轴和轴类零件,这些零件工作条件都是高温、易腐蚀的,容易高温磨损、氧化等失效,运用爆燃式喷涂技术对这些零件进行保护或修复后,其使用时间明显延长。
8、激光熔覆再加工技术
激光熔覆再加工技术是利用激光高温、穿透力强的特点,将待加工工件和熔覆材料融合在一起。该技术可以使基体材料的性能进一步得到提升,不仅不会产生热应力和变形,而且能够增加材料的耐高温性能和抵抗腐蚀的能力,表面更加的耐磨。利用该技术都废旧零部件进行再加工时,消耗的材料和能源都较少,减少再加工的成本,同时加工过程不会对环境造成污染,环保效果好,制造出来的产品性能指标更加突出。激光熔覆技术可以在损伤零部件表面自由的选择修复区,零件的基体变形小,经过修复的部位与原来的基体材料可以达到冶金结合,而且修复以后的部位力学性能比较好,加工余量也很小。激光熔覆技术的优点非常显著,应用的范围也是越来越广,其中最典型的应用是激光熔覆发动机阀座。激光熔覆技术的发展越来越快,它不仅可以用的钢基体上,还可以应用在铝合金零件表面。激光熔覆技术除了可以修复磨损的零件、改善材料性能等应用外,还可以用来快速再加工金属原形的零部件。
参考文献
[1]张健.机械设计加工中的常见问题分析[J].科技创业家,2013,(21):29-29.
[2]魏海龙.机械设计加工中应注意的问题分析[J].科技创新与应用,2014,(23):115-115.