機械制造設(shè)計課程論文范文
機械制造設(shè)計課程論文范文
隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,機械制造及其自動化技術(shù)也迎來了發(fā)展的新契機,機械制造及其自動化正在從傳統(tǒng)的依賴人工的方式,向智能化、高效化轉(zhuǎn)變。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的機械制造設(shè)計課程論文范文，供大家參考。
機械制造設(shè)計課程論文范文篇一
《 井下電機車中變頻技術(shù)的應(yīng)用 》
摘要：近些年來我國在科技領(lǐng)域不斷取得進展，拓展了變頻技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度，尤其在開采業(yè)中獲得了顯著的經(jīng)濟效益。與直流電機車相比，變頻調(diào)速機車的節(jié)能效果明顯，性價比也更為優(yōu)越。本文對變頻技術(shù)在井下架線式電機車中的應(yīng)用進行了分析和探討。
關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);井下架線;電機車;應(yīng)用
前言
架線電機車是促進開采運輸機械化的牽引電氣設(shè)備之一，目前國內(nèi)井下牽引電動機多為直流電動機，采取串電阻的調(diào)速方式。這樣一來，換向器和電刷的存在會加大電動機的易損壞程度，增加了系統(tǒng)的維修量。因此，引入變頻技術(shù)，使用交流牽引電動機和變頻調(diào)速方式，有利于解決架線式電機車的弊端。
一、變頻調(diào)速控制技術(shù)
隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化控制技術(shù)正經(jīng)歷著一場新的變革。變頻調(diào)速憑借卓越的調(diào)速啟動、制動性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電功效，廣泛的適用領(lǐng)域等被公認(rèn)為發(fā)展前途最為廣闊的調(diào)速方式。20世紀(jì)變壓器的出現(xiàn)使改變電壓成為一件易事，電力行業(yè)由此壯大，長期以來固定的交流電頻率得以改變，變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)極大地提高了頻率的利用效率。為了使變頻調(diào)速控制運行正常，需要開環(huán)和閉環(huán)兩類系統(tǒng)控制。開環(huán)負(fù)責(zé)簡便控制，能夠達(dá)到特性較硬、調(diào)速范圍較寬和較平滑的效果。當(dāng)負(fù)載對調(diào)速精度和轉(zhuǎn)矩控制要求較低時，轉(zhuǎn)速開環(huán)控制即可滿足，對于要求較高的情況則需使用閉環(huán)反饋控制。閉環(huán)控制仍然利用速度反饋，而簡單的速度負(fù)反饋只在一定程度上確保了調(diào)速精度，無法對轉(zhuǎn)矩進行控制;遇到急劇加速減速時，可能造成電動機系統(tǒng)不穩(wěn)定，對動態(tài)控制的性能欠佳，因而很有必要采用較復(fù)雜的反饋控制。
二、變頻技術(shù)在井下電機車中應(yīng)用的必要性
(一)直流串勵電動機的缺陷
當(dāng)前井下電機廠使用最多的牽引電動機為直流串勵電動機，由于電機車在運輸過程中需要獲得多種運行速度，必須靠司機操控牽引電動機的轉(zhuǎn)速。直流串勵電動機的機械軟特性是指，轉(zhuǎn)速n與負(fù)載的輕重呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)動力矩大時，轉(zhuǎn)速偏低;當(dāng)轉(zhuǎn)動力矩減小時，電動機的轉(zhuǎn)速加快?？蛰d的電動機，此時極小的轉(zhuǎn)動力矩對應(yīng)極高的轉(zhuǎn)速，可能會出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象，不僅嚴(yán)重惡化了換向條件，而且會損害轉(zhuǎn)子，甚至發(fā)生人身事故?？梢姡瑧?yīng)對串勵電動機進行最低負(fù)載的規(guī)定，避免在空載下運行。電機車采用串勵式調(diào)速方式時，會形成較大的啟動沖擊，無法順利達(dá)到軟啟動。電機車司機的控制器是帶負(fù)荷切換裝置，在觸頭形成的沖擊電流較大，容易引起短路而損害觸頭，無形中增加了材料耗費;在調(diào)速過程中不易保持平穩(wěn)，加大了電機車司機操作和檢修的困難，無法完善電路的保護系統(tǒng)，安全性能較低。
(二)交流電動機的操作優(yōu)勢
交流變頻調(diào)速技術(shù)正在日趨完善，越來越多地受到生產(chǎn)部門的應(yīng)用。在開采活動中，交流電機與直流電機相比，擁有更高的功率、效率，更低的維護成本，更方便的無電刷和換向器，交流電動機取代直流電動機在井下電機車的地位指日可待，是礦用電機車發(fā)展的新趨勢。在井下架線式電機車中推廣變頻調(diào)速技術(shù)，能夠顯著提高電機車的調(diào)速性能，減輕設(shè)備磨損，降低備品備件的投資，保證控制力度精準(zhǔn)，延長設(shè)備使用壽命，為完成井下軌道運輸任務(wù)貢獻力量。
三、變頻調(diào)速的有效策略及應(yīng)用
(一)交—直—交變頻
井下架線式電機車應(yīng)安裝逆變設(shè)備，由此可直接獲得電網(wǎng)上的直流電，并轉(zhuǎn)化成可調(diào)控頻率的三相交流電。這樣一來，就可將用戶較多的直流牽引電機車轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)性的交流電機車，并且在改造戶后，改造者還能利用電源頻率對工作的速度加以控制。
(二)變頻調(diào)速的應(yīng)用方法
首先將調(diào)速器固定，把換向和調(diào)速手柄處的設(shè)置調(diào)零，并手動關(guān)閉交流變頻電機車開關(guān)，確保電流暢通。通電后，觀察報警燈是否亮起，而后對準(zhǔn)備燈進行觀察，以兩燈同時亮起作為開展其后一系列工作的標(biāo)志。先轉(zhuǎn)動換向手柄，調(diào)整到工作所需的方向，等待一段時間后，工作燈亮起機器即可開始工作，可將調(diào)速手柄調(diào)到機器某功能所需速度。由于運載量過大，超載現(xiàn)象時有發(fā)生，此時礦用電機形成短路，變頻調(diào)速交流電機車的警示燈亮起，正在運行的工作自動停止，工作者可在排除相應(yīng)隱患之后，通過“復(fù)位”實施恢復(fù)。
(三)變頻技術(shù)在井下電機車的應(yīng)用
三相異步變頻調(diào)速電動機具有較高的可靠性，故障率低，鼠籠轉(zhuǎn)子無換向銅頭和線圈，增加了密閉性，也減少了因潮濕等原因?qū)^緣性能的損害。同時減少了碳刷的消耗，降低了維修量，運行費用少。在控制器的維護量方面，變頻調(diào)速控制器換向調(diào)速的構(gòu)成成分是簧管、電位器等，無觸點，減少了維修量。在電力消耗方面，將架線式交流牽引變頻調(diào)速電機車應(yīng)用到同一牽引電網(wǎng)上，能夠?qū)恳娋W(wǎng)饋電功能作為上坡運行列車電能消耗的補償，大幅提高節(jié)電率。在調(diào)速性能上，實現(xiàn)了無級調(diào)速，調(diào)速均勻。最后，交流牽引電動機通過直接轉(zhuǎn)矩控制，在相同的粘著條件下產(chǎn)生更大的牽引力。
四、結(jié)語
總之，交流電動機的變頻技術(shù)深受工業(yè)用戶歡迎，已經(jīng)成為電動機調(diào)速的新方向。特別是在井下架線式電動車中，它的性能具備非常大的使用空間，在更加惡劣、耗電更大的生產(chǎn)環(huán)境中，應(yīng)用和推廣變頻技術(shù)將有巨大的實際意義。
參考文獻：
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機械制造設(shè)計課程論文范文篇二
《 永磁開閉器研究 》
摘要：隨著社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，工業(yè)化進程逐漸加快，為保證工業(yè)經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，市場上對機械設(shè)備的質(zhì)量和工作效率要求越來越嚴(yán)格。當(dāng)前市場上銷售的開閉器有多種材料和結(jié)構(gòu)形式，開閉器在使用過程中必須要保證可以順利完成控制模板開閉的工作內(nèi)容。對此，文章將立足于永磁開閉器的設(shè)計原理和工作內(nèi)容，分析永磁開閉器的優(yōu)勢特點，并對永磁開閉器的應(yīng)用進行相關(guān)研究。
關(guān)鍵詞：永磁開閉器;設(shè)計特點;應(yīng)用研究
前言
為滿足各行各業(yè)的制造需求，市場上生產(chǎn)銷售的機械設(shè)備種類多種多樣，規(guī)格型號也具有較多可選擇余地。開閉器作為控制設(shè)備的重要機械，在制造過程中需要進行原材料篩選、產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)、加工檢驗等一系列服務(wù)工作。開閉器的設(shè)計結(jié)構(gòu)一般比較簡單，而且對于在設(shè)備中的安裝位置選取較為靈活，在很多設(shè)備機構(gòu)中都有廣泛應(yīng)用。
1永磁材料綜合概述
永磁材料是制作永磁開閉器必不可少的原材料組成部分。永磁材料又可以稱為硬磁材料，這種材料只要經(jīng)過磁化就可以保持恒定的磁性，而且?guī)缀醪皇芡饨缫蛩氐钠茐挠绊?。按照類比不同?dāng)前投入應(yīng)用的永磁材料主要包括鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、稀土永磁材料和復(fù)合永磁材料。每種材料的主要組成成分都存在差異，因此，這些材料雖然都是永磁性材料，但是在具體性能上還存在著一些差異，在應(yīng)用領(lǐng)域也各有側(cè)重[1]。
2永磁開閉器
2.1永磁開閉器設(shè)計工藝
永磁開閉器是一種有針對性的鎖模產(chǎn)品，它主要由兩塊磁性模板構(gòu)成，根據(jù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配件要求永磁開閉器一般都為緊湊型設(shè)計，主要型號有MLKC-20、MLKC-50、MLKC-100等。為了保證模具的生產(chǎn)質(zhì)量，永磁開閉器在制造時一般會單獨制造，在當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的開閉器中，機械開閉器的應(yīng)用原理是通過彈簧的彈力鎖模實現(xiàn)對三模板開模順序的控制，尼龍開閉器的應(yīng)用原理是通過利用尼龍自身與三模板接觸間產(chǎn)生的摩擦力來實現(xiàn)對三模板開模先后順序的控制，而永磁開閉器依靠的則是兩塊由永磁性材料制成的模板之間產(chǎn)生的磁性作用來控制三模板的開模順序。因此，在設(shè)計永磁開閉器時一定要嚴(yán)格把握生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料控制[2]。
2.2永磁開閉器特點
永磁開閉器的研究應(yīng)用一方面是為了擴展開閉器的生產(chǎn)渠道，另一方面也是最主要的原因則是為了改善當(dāng)前開閉器存在的顯著缺陷，提高設(shè)備工作效率，從而保證整個工作流程的安全可靠。開閉器雖然結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用靈活，但是由于以往設(shè)計和工作原理的限制，導(dǎo)致開閉器在制造過程中工藝冗長復(fù)雜，即便滿足了開閉器對制造精準(zhǔn)度的要求也難以保證其應(yīng)用性能，而且開閉器的使用較為頻繁也在很大程度上降低了開閉器的使用年限，如果在應(yīng)用過程中開閉器出現(xiàn)問題，不僅會造成模具的損傷，更為嚴(yán)重的是還極有可能威脅到操作人員的個人安全。此外，機械開閉器和尼龍開閉器在應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性能還會受到外界環(huán)境的影響，容易造成產(chǎn)品老化、功能衰退，尼龍開閉器由于設(shè)計結(jié)構(gòu)的限制，在應(yīng)用時必須配套安裝，無法循環(huán)使用，機械開閉器雖然可以拆卸使用，但是過程繁瑣，需要進行固定式安裝。與之相比，永磁開閉器的材料是永磁材料，在以此受磁后就可以保持長期穩(wěn)定的磁性，在很大程度上延長了開閉器的使用壽命，而且不需要進行繁瑣的檢修更換，在安裝拆卸過程中只需要通過調(diào)整兩塊模板之間的距離就可以完成，在循環(huán)應(yīng)用的同時還能夠節(jié)省開閉器的安裝時間，在應(yīng)用過程中永磁開閉器對安裝精度要求較低，且耐受高溫，一般不會因為外界環(huán)境變化而影響開閉器的應(yīng)用性能[3]。
3永磁開閉器的應(yīng)用
3.1永磁開閉器的作用
永磁開閉器是當(dāng)前社會中較為先進的一種開閉器，它所使用的金屬材料在經(jīng)過磁化后，在不受到外界破壞力的干擾下就可以長期穩(wěn)定的保持金屬本身的磁性，經(jīng)過專業(yè)學(xué)者的研究考察，適合制作永磁開閉器的材料首先要具有穩(wěn)定的磁性和良好的加工性能，可以滿足生產(chǎn)制造的需要。開閉器屬于較為常見的機械設(shè)備，簡單來說就是控制器具開關(guān)的總部所在，針對設(shè)計模具的不同，開閉器的規(guī)格型號和制造時所選用的材料也會有所不同，永磁開閉器的應(yīng)用彌補了以往機械開閉器和尼龍開閉器經(jīng)濟效益低、使用年限短等明顯缺陷，尤其是在拉力調(diào)整方面永磁開閉器在工作時會利用兩個磁力鎖模塊之間產(chǎn)生的永磁力來控制開模的先后順序，操作簡單便捷，安裝方便省力[4]。
3.2永磁開閉器應(yīng)用的設(shè)計模板
永磁開閉器是針對使用較為頻繁的三板模而設(shè)計的新型產(chǎn)品。在三板模中水口釘、前模、推板、后模、支撐板、底板以及水口邊釘是主要的構(gòu)造組成，其中前模包括A板、面板和水口板，后模包括B板和推板。邊釘需要水口邊釘與導(dǎo)套餐配合應(yīng)用時用來導(dǎo)正前模，導(dǎo)柱則需要負(fù)責(zé)導(dǎo)正前模和后模兩部分，在整個三板模中的水口邊釘都沒有導(dǎo)套，因此模板是避空的。值得一提的是，在三板模的水口邊釘下方有一個預(yù)防用的介子。三板模的設(shè)計構(gòu)造基本都是相同的，其工作原理和處理方式也沒有較大出入，因此，如果在制造過程中設(shè)備有特殊的材料或者結(jié)構(gòu)要求，雙方需要提前進行溝通，以保證生產(chǎn)制造后的三板?？梢哉Ｊ褂?。需要注意的是，三板模中選用的螺絲、細(xì)水口等型號樣式選擇需要根據(jù)設(shè)計的特征進行相應(yīng)的選擇。
3.3永磁開閉器實際的應(yīng)用
我國是第一個研發(fā)永磁開閉器的國家，主要選用的材料是經(jīng)過嚴(yán)格篩選后的永磁材料。永磁開閉器一般會安裝在模具的定模板和動模板側(cè)面，通過兩個鎖模塊之間的磁性作用來控制三模板開模的先后順序。由永磁材料制成的鎖模塊可以標(biāo)為A模塊和B模塊，在三模板開模時，A模塊和B模塊會依靠自身的永磁性進行嚴(yán)密結(jié)合，并保證定模模板和動模模板處于穩(wěn)定不動的狀態(tài)，當(dāng)定模座板和流道推板逐次進入到設(shè)備的極限位置后，通過系統(tǒng)的拉力作用可以超過永磁模塊之間的磁性極限的特點分開定模模板和動模模板，以此達(dá)到先后開模的順序。在調(diào)整永磁開閉器的磁力大學(xué)時不需要進行過大的變動，只要在原來A模板和B模板的間隙之間進行適當(dāng)加大即可，當(dāng)模板之間的間隙達(dá)到磁力需求時就可以順利完成相應(yīng)的任務(wù)內(nèi)容。永磁開閉器在我國的研究和應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，相比同類產(chǎn)品而言永磁開閉器可以有效提高市場效益，保證機械設(shè)備的安全可靠運行[5]。
4結(jié)束語
永磁開閉器的研究是在磁學(xué)和機械設(shè)備的理論基礎(chǔ)之上進行的，以往經(jīng)常使用的開閉器類型都會因為設(shè)計模式或者設(shè)備材料而存在難以避免的缺陷，這些缺陷雖然并不會嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運行但是必然會在一定程度上影響設(shè)備的工作效率。通常情況下，永磁開閉器一般只在三板模中進行應(yīng)用，其綜合性能相比傳統(tǒng)的開閉器設(shè)計更為優(yōu)秀。
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機械制造設(shè)計課程論文范文篇三
《 超精密微機械制造技術(shù)探究 》
摘要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，航天航空工業(yè)、微機械工業(yè)、生物工程等都有了很大的發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展離不開精密微小零件的發(fā)展。目前，精密微小零件的發(fā)展方向愈加多元化，結(jié)構(gòu)特征也愈加復(fù)雜。相關(guān)行業(yè)對精密微小零件的各種功能和使用穩(wěn)定性的要求也越來越高。在這種環(huán)境背景下，進行有關(guān)超精密微小零件的研究十分必要。本文將結(jié)合目前超精密微小零件發(fā)展的現(xiàn)狀，開展有關(guān)超精密微機械制造技術(shù)的研究，希望能對我國未來超精密微機械制造技術(shù)的發(fā)展有所幫助。
關(guān)鍵詞：超精密加工;微機械;機械制造
隨著相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，對超精密/精密微小零件的要求越來越高，需求量也不斷增加。超精密微機械制造技術(shù)是新興的一種科學(xué)技術(shù)，是在20世紀(jì)80年代末才出現(xiàn)的，在21紀(jì)獲得了較大的發(fā)展，并被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如國防領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等。為了滿足對精密微小零件的使用要求，微機械被應(yīng)用于精密微小零件加工中，從而也改變了現(xiàn)代裝備加工發(fā)展的方向。本文將從超精密微機械制造技術(shù)的內(nèi)涵入手，介紹超精密加工的特點，并對超精密微機械制造技術(shù)展開分析和研究。
1超精密微機械制造技術(shù)的內(nèi)涵
微制造系統(tǒng)的主要加工對象是微小機械零件，在加工的過程中主要依靠系統(tǒng)化和集成化的理論，通過觀察加工工件的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的要求進行加工、檢測、搬運等工序，與一般的零件加工相比，微小零件是要在比較狹小的空間完成上述工序。在進行微制造的過程中要堅持一個理念，就是小機床小零件理念，這種理念也是微制造技術(shù)和其它制造技術(shù)之間的區(qū)別。微制造系統(tǒng)的存在可以解決微小零件加工過程中遇到的問題，是進行微小零件加工一種有效的方法。超精密微機械制造技術(shù)加工的對象是微小零件，在加工的過程中對微小零件的尺寸有一個控制范圍，一般來說微小零件的尺寸要在10μm～10mm之間，且要具有復(fù)雜的幾何形狀。對于符合這兩種要求的微小零件進行加工和檢查才是屬于超精密微機械制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。這種制造技術(shù)相比于其他技術(shù)而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的優(yōu)勢。將超精密微機械制造技術(shù)應(yīng)用于零件加工中不僅能有效減少制造過程中的能源消耗，同時也可以最大限度的節(jié)約制造空間，這是符合現(xiàn)代綠色環(huán)保生產(chǎn)理念的，也是未來制造系統(tǒng)發(fā)展的主要方向之一。
2超精密加工的特點
超精密加工技術(shù)起源于20世紀(jì)，這種具有較高科技含量的加工技術(shù)隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展業(yè)越來越完善，能加工的微小零件尺寸已經(jīng)發(fā)展到納米級別。隨著超精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，這種加工技術(shù)具備的特點越來越多。超精密加工的特點主要包括以下幾個方面。第一，就是“進化”加工原則。“進化”加工包括直接和間接兩種加工方式。使用直接加工方式，使用的加工設(shè)備精度要比工件精度低，需要通過特殊加工工藝的處理才能滿足相應(yīng)的精度要求。這種加工方式適用于單件、小批量的生產(chǎn)過程。間接加工需要以直接加工方式為基礎(chǔ)，利用母機完成加工任務(wù)，這種加工方式適合于批量生產(chǎn);第二，就是微量切削機理。這和一般的切削機理不同，是在晶體內(nèi)完成的切削工作;第三，使用了大量的新方法。這主要與工件加工技術(shù)的發(fā)展有關(guān)，傳統(tǒng)的切削和磨削方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代加工工藝的要求，特種加工、復(fù)合加工等新方法應(yīng)運而生，不斷提高加工的精度;第四，和高新技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)系更加緊密。通過和高新技術(shù)產(chǎn)品的結(jié)合，可以大大提高加工的科學(xué)性和合理性，從而確保加工的質(zhì)量和精準(zhǔn)度。
3超精密微機械制造技術(shù)
超精密微機械制造技術(shù)是一種比較重要的技術(shù)，國內(nèi)外都對這種技術(shù)比較重視，同時也取得了很大的成果。但在微機械加工設(shè)備技術(shù)的研究方面，日本還是要遙遙領(lǐng)先于世界各國。日本研發(fā)的超精密微機械加工機床成功地解決了微機械切削加工中面臨的難題，能對復(fù)雜自由曲面進行加工。除了日本，德國在微機械加工設(shè)備技術(shù)方面的研究也比較領(lǐng)先，德國研究出的微切銑削技術(shù)可以對淬火鋼和硬鋁材料的微小零件進行切削加工。此外，德國還研究出專用于微小零件加工的系統(tǒng)，解決了大型機械無法進行微小零件加工的難題。相比于國外，國內(nèi)的研究還是比較緩慢的，但也取得了一定的成果。我國在微機械加工設(shè)備技術(shù)方面的研究主要集中于微小制造系統(tǒng)和微小切削技術(shù)兩個方面。哈工大研究出的微小型車銑加工系統(tǒng)已經(jīng)能達(dá)到國際水平。同時，我國還研發(fā)出來微摩擦磨損測試儀。這些研究成果為我國超精密微機械制造技術(shù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。微切削加工技術(shù)的研究重點不僅包括如何使加工的零件微小化，同時還包括要將微切削加工過程微小化。因此，在微切削加工技術(shù)方面的研究要關(guān)注加工的全過程，要全面掌握微切削的機理和相關(guān)參數(shù)信息。
4總結(jié)
總之，超精密微機械制造技術(shù)對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有重要作用，國內(nèi)外對此都給予了高度的重視?，F(xiàn)階段，我國在超精密微機械制造技術(shù)方面的研究還要落后于國際先進水平。因此，應(yīng)加大在相關(guān)方向研究的力度，促使該項技術(shù)向更加科學(xué)系統(tǒng)化的方向發(fā)展。
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