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机械零件论文范文10篇

时间：2023-03-13 09:10:38

机械零件论文

机械零件论文范文篇1

论文摘要：检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要，它是把握产品质量的关键环节，检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行，并要分析误差的产生原因。

机械零件的技术要求很多,它有几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手,用哪些量具,采用什么样的先进方法,是检测中技术性很强的一个问题。为了使产品质量信得过,避免出现错检、误检和漏检,对此检测人员应遵守程序，做好各方面工作。

一、测前准备

1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用，对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏，标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题，在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。

2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。

3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等；如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。

二、检测（测量）

1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准；测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。

2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的，如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。

3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素，如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否，这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。

2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。

3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。

机械零件论文范文篇2

一、测前准备

二、检测（测量）

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

机械零件论文范文篇3

一、测前准备

二、检测（测量）

4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

机械零件论文范文篇4

二、检测（测量）

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

四、检验工具的要求

在对于各种设备、机床的零件和部件以及整机的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、接触精度等进行检测时,为了能够准确、合理、快捷测量可用适当的通用检验工具和专用的检验工具量具配合使用。检验工具和量具要进行等温后才可以进行测量,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中，以免变形、磁化、锈蚀。

机械零件论文范文篇5

二、检测（测量）

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

四、检验工具的要求

机械零件论文范文篇6

关键词：机械加工工艺；零件加工精度；加工质量

1机械加工工艺的基本概念

在机械零件与工件生产制造中会使用机械加工的方法完成相关毛坯件的加工作业，从而使毛坯件的尺寸精度和形位公差精度符合相关设计图纸的要求。与此同时，毛坯件的加工精度的标准非常严格。按照粗加工至精加工的顺序使毛坯件成为零件的过程称为机械加工工艺流程，其中，对毛坯件的整体进行机械加工是粗加工阶段的主要工作内容，从而使得零件与毛坯件的大体结构尺寸趋近于设计图纸中的要求。而精加工指的是将零件与毛坯件通过精密加工的方式，使得最终两者之间的吻合程度与设计要求相一致。此外，检验工作是加工结束后必不可少的重要环节，如果零件的规格尺寸超过误差范围则将会在检验环节中遭到淘汰，只保留精度要求符合要求的零件。在零件的整个加工过程中机械加工工艺流程最为关键，其是否合理、科学将与最终生产制造结果有着直接影响[1]。

2机械加工工艺对零件加工精度的影响因素

2.1内在因素。机床自身存在的误差是影响零件几何精度最为重要的因素。为提升零件的加工精度，通常使用大型的组合机械来完成零件的加工工作。机械部件的安装是组合型机械的首要任务，并且各个零部件之间有着较为严格的配合精度，一旦出现机械部件没有安装到位或超出配合公差的要求的情况，将极大的影响零件的制造精度，并且如果存在零部件磨损的情况，则一样会影响零件的加工精度。2.2受力因素。零件通过机械设备加工时，为了更好的将待加工零件固定，需要对其表面施加一定作用力，如果待加工零件的表面受到过大的挤压力，会在一定程度上影响待加工零件的加工精度，零件所受的外力是不考虑在加工计算范围内的。通常来讲，一定程度的外力会作用在待加工零件的表面位置，但是相关机械加工工艺部门通常会对零件的受力情况有所忽视，但是外力会随着时间作用而逐渐累加，最终会对所生产零件的精度有着极大的影响[2]。2.3热变因素。刀具热变、工件热变形、机床自身结构热变形是机械加工工艺影响零件加工精度的三种热变因素。其中，由于零件加工过程中必须要使用刀具对其进行切割，所以刀具热变在机械加工过程中是必然存在的。此外尽管零件的最终加工尺寸比较小，但是却需要用到尺寸较大的材料去进行加工，所以机械切割通常需要使用专用刀具来完成。为了按照加工图纸要求来切割所需要规格尺寸的零件，需要不断的对母材进行切割，从而加工出符合要求尺寸的零件。因此大量热能在反复切割过程中生成，导致零件因为一定程度的热量而产生形变，最终对零件的精度有所影响。

3机械加工工艺对加工精度影响的解决对策

3.1严格控制零件制造过程。避免零件的加工精度因几何精度误差的影响而降低是机械加工工艺过程中需要综合考虑的问题，所以需要重点关注机械加工设备的选择。用于零件加工的机械设备是造成零件几何误差出现的主要因素，所以应严格检验机械加工设备。完全掌握并了解设备自身所存在的误差是检验过程中的首要事项，通过细致、科学的检查手段来完成高精度零件机械加工设备的检查工作。此外，改造目前现有机械加工设备，并对其所加工的零件进行误差统计，进而对统计数据进行合理的分析，最终在机床系统中输入误差参数，使得加工设备在工作过程中可以尽可能消除自身误差，从而生产出符合精度要求的零件[3]。3.2减少外力对零件的干扰。为了降低外力对零件加工精度的影响，需要从以下方面加以考虑：首先，机械加工设备在开始工作前应进行细致查验，及时修理用于固定零件的部位，以免其存在过大的挤压力而影响零件加工精度；其次，摩擦力在机械加工中存在不可消除性，并且机床与零件在加工过程中一定会存在数值不等的摩擦力。因此，机械加工设备中常与零件接触的表面应定期进行润滑处理，从而降低设备接触面与零件的摩擦力，对于避免零件加工过程中所出现的误差有着积极的作用。3.3合理控制温度。合理控制机械加工工艺过程的温度对加工的结果具有重大意义，温度是影响加工设备运行的重要因素，过高的温度与过低的温度都将影响设备的正常运行工作。在加工过程中如果运行的速度快引发了温度的增高，就要采取冷却液降温的解决措施。例如在对零件的打磨工序中，机床上高速旋转的砂轮与零件相互摩擦将产生大量的热，温度过高将使与砂轮接触的零件部分变形，避免零件变形的重要措施就是用冷却液进行零件的降温处理。

参考文献：

[1]徐维梅.机械加工对金属零件加工精度的影响[J].工程建设与设计,2017(18).

[2]陈斌,宋学宁,徐杰.异形零件加工精度提升探索[J].金属加工(冷加工),2014(4).

机械零件论文范文篇7

1）要满足该机械零件所应有的使用要求：首先，其设计的结果应能使该机械零件达到预期的使用目的；其次，被设计出的机械零件能够长期可靠地运行。综上所述，结构设计所制作的机械零件应该满足基本的功能、寿命、精确度、稳定性等要求。

2）要考虑最大经济性的原则：经济性原则是人类生产生活中一成不变的原则，其涉及到产品的诸多细节方面，在设计、生产、使用的整个过程中才能综合体现出经济性的指标。即结构设计的结果应能使产品满足制造成本较低、使用高效率、维护费用较低等特性。

3）要考虑到机械零件的使用者的劳动需求：机械零件的安全性能必须要严格把握，以保证劳动者及周边人员的人身安全；另外，还应该尽可能地改善劳动者的劳动条件，为劳动者创造安全轻松、省时省力的劳动环境；最后，对于机械零件的外观设计上也应最求一定的美观要求。

4）要满足机械零件其他的环境、功能等上的特殊要求：如大型的机械产品应设计上便于运输的要求，机械机床精度长期保证和保持的要求等。

2机械零件结构的设计方法

设计是在正确的基本原理和已有的实践经验基础上来创造和发展新事物或者改造旧事物。对于机械零件的设计，也应与该概念相合，从知识上的理论原理到实践中的经验总结都应该体现出来，因此，从理论到实践的结构设计，可有以下的几种结构设计的设计方法：

2.1理论设计

理论设计是日常生活中已掌握的合乎客观实际规律的理论和实践知识的基础上，与现代的各种物理力学理论、机械与金属的知识原理和规律相结合，来实现对机械零件的最理论的结构设计。根据零件的整体载荷情况、材料性能、零件工作情况和应力分布规律等方面的条件，运用理论知识下的简单的数学计算公式来确定该机械零件的几何尺寸、设计要求等。运用数学计算公式初步建立机械零件的形状尺寸后，下一步则是进行校核计算。校核计算是指运用理论的校核计算方法对计算出的机械零件的危险剖面的安全系数数值进行比对校核。该设计步骤多应用于机械内应力分布规律比较复杂，但该规律又能通过材料力学公式表达出来的机械零件结构设计。同时，它也适用于在已知零件尺寸的基础上而又应力分布规律相对简单的结构设计情况，如轴和弹簧的设计。一些实践经验丰富的设计工作者为了简化计算过程，常在进行机械零件制造的结构设计时，在相关资料数据的基础上先进行粗略估算，直接实施结构设计，然后再进行校核计算。理论设计是一种比较科学和现代化的设计方法，随着科技的发展，该方法正在不断进步和改善，它阐明了机械零件的材料性能及应力分布规律，是在大量的感性知识的基础上总结出来的一种设计规律，可广泛适用于绝大部分的机械零件的结构设计。

2.2经验设计

经验设计是指根据设计者本人的设计经验，再结合零件已有的设计使用经验，采用类比的方法来进行的结构设计就叫做经验设计。在理论设计非常困难或者理论欠缺等不适用的情况下，可考虑使用经验设计的的方法。经验设计与理论设计相比，虽然没有足够多的理论科学分析作为设计的基础，但是根据设计经验本身形成的公式与理论就已具备有一定的科学参考价值和理论统计性，所以经得起实践过程中的考验，具有很大的实用性的价值。并且一般来说，理论设计和经验设计在某种意义上是相辅相成的，可以相互应用。经验设计适合应用于载荷情况不明、无法用理论分析且外形复杂的机械零件的结构设计中，多在机架、变速箱体的设计中得到应用，也多应用在一些价值不高的机械零件结构设计中。2.3模型实验设计模型实验设计是指在对机械零件作出已有的初步设计的基础上，再做整体和局部的非特殊处理，形成一体上的模型，并对提出的模型进行反复试验，结合实验经验加以修正完善。该设计方法要能制定出复杂机械零件的工作应力分布和极限承受能力，相对于经验设计更加合理，更加完善。这也是一种使经验设计顺利转化为理论设计的重要途径。模型实验的设计方法与实验相结合，能改善理论设计指导上的不足，同时也弥补了经验设计中不够科学的地方。对于一些理论知识不够完备的大型的、结构复杂的机械零件的结构设计，模型实验设计是一项不错的选择。

3机械零件的结构设计需要有创新意识

创新精神是一个国家和民族进步的前提和不断源泉，同时，为了与国际现代化科技的创新发展理念相接轨，每一个机械零件制造的结构设计者都应当尽力附上自己的创新设计，以促进产业发展，并能提高产品的竞争力，实现经济效益。以上的设计方法和原有的理论设计步骤上设计者都可以做出自我的创新改变。如在进行机械零件内部结构分类时除了按各部分的功能进行分类外，还可以根据不同结构的不同价值，进行成本优化，做出结构评价再分类。

4结语

机械零件论文范文篇8

1.1课程教学体系现状

《机械设计基础》课程开设在西藏大学农牧学院的能源与动力工程专业，共有三个模块，分别为理论教学模块60学时、实验教学模块4学时以及课程设计1周。

1.2教学体系中存在的问题

课堂教学模式陈旧，重讲轻练。课堂教学中，教师常过分强调知识的全面性，造成课堂教授内容过多，与学生互动较少，同时没有给学生留下足够“学”的时间。例如在讲平面四杆机构设计时，课堂时间大部分在讲授其设计基本思路与方法，很少讲习题，更没有时间让学生练习，严重阻碍知识体系的掌握。实验教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感。受实验教学条件的限制，现有实验教学内容仅包括机械原理认识实验与机械零件认识实验，均为参观性实验。学生在实验过程中只能对常用机械零件产生感性认识，而没有实际动手操作，致使参与感严重缺失。课程设计时间短，题目单一，且与实际脱节。课程设计的时间为一周，只能做一个题目，即二级变速器的设计。在这一周的时间内，需对设计的各环节进行分析、计算、选型和作图等，时间非常仓促，学生非常吃力。加之设计题目与实际脱节，学生对设计内容不感兴趣，阻碍了学生设计能力的提高。课程考核方式单一，偏重于理论知识的考核，实验等实践内容几乎不在考核之列，造成学生对实验课程和课程设计不重视，专心于理论知识的学习，不利于学生机械设计综合设计能力的提高。

2教学体系改革措施

课堂教学、课程设计、实验教学是机械设计课程整个教学体系中不可忽略的三个重要环节，本课程的教学改革也应从这三个环节入手。课堂教学应提高教学效率，课程设计应提高学生的工程设计能力，实验教学应以培养学生的动手能力和创新能力为目的。同时理顺课堂教学、课程设计与实验教学之间的关系，建立多元化的教学体系。

2.1改革课堂教学方法，整合教学内容，提高教学效率

针对教学模式陈旧、重讲轻练的现状，课堂教学应遵循精讲多练的原则。在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法，使知识易于理解、掌握和记忆。同时给学生留出一定的思维空间，避免满堂灌和填压式的教学方法。同时课堂教学应多采用现代教学手段，例如对于一些较为复杂的空间模型和机械运动规律的讲授，应采用幻灯片、动画或录像等方式，更有利于对常用机械零件的结构和特点的认识和掌握。在课程教学体系改革的大背景下，课程教学内容需要整合，应以机械零件设计为主线，以基础理论侧重实用为原则。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型建立机械运动简图，因此应把结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机构原理部分的内容，过去主要是采用讲授图解法。随着计算机辅助机械设计的应用与推广，其教学内容应该以讲授解析法为主，并增加计算机辅助机械设计的内容，向学生简单介绍AutoCAD的操作知识以进行机械设计，课后要求学生利用计算机完成简单机构的设计任务。对于机械传动和零件设计，应尽量减少理论计算公式的推导，增加零件细部结构的设计介绍和常用设计参数的选取原则的介绍，并加强对机械组合的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。此外，参考教材的选用应着眼应用性和先进性。将版本较老、内容较难的教材改为内容较为简单、学生感兴趣、应用型强的教材。

2.2完善实验条件，注重实验教学，重点培养学生的动手和创新能力

针对学生对本课程的学习积极性很高，但学习很吃力的现状，分析其原因，主要是因为学生对理论推导的课程内容有所排斥。但学生对事物的感性认识能力较强，且比较爱动手操作。应对实验条件和实验教学内容做出调整。例如建设机械设计综合实验室，购买机械设计课程相关教学仪器设备，用于满足教学实验条件，并在维持总学时（64学时）不变的情况下，大幅加大实验学时所占的比例。其中，理论学时由60学时压缩至36学时，实验学时由4学时增加至28学时。为增加学生对机械机构的操作能力和创新能力，实验教学在课程教学中所占的比例大幅增加，实验教学内容也有了相应的调整，包括认识实验、操作实验和创新实验。其中，认识实验主要是参观机构工作原理，4个实验共8学时；操作实验主要是常用机械模型的制作，3个实验共14学时；创新实验主要是根据学生的兴趣进行机械模型创新设计，1个实验共6学时。

2.3健全课程设计内容，全面提高学生机械设计能力

机械设计课程设计是提高学生机械零件设计能力的一个重要环节。课程设计给定的时间短，涉及知识面广，完成的内容多，计算量大，绘图工作繁重，有时一个普通的传动方案就需要几个小时甚至几天的时间。鉴于该现状，应使课程设计的题目多样化，并给出设计功能要求，让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构方案，指导教师给出合理建议，并尽量借助于现代设计手段、设计方法指导学生完成课程设计任务。在课程设计过程中，要求学生在手工计算的基础上，完成装配草图设计，并运用CAD软件完成装配工作图和零件工作图的绘制。这样不仅能使学生在学习期间接触和掌握计算机辅助绘图技巧，又可以加深学生对行业标准和设计规范的理解掌握，全面提高学生的机械设计能力，为其今后从事设计工作打下良好基础。

2.4考核形式多样化，全面考察学生的学习成果

传统的机械设计课程的课堂教学多，考核多以闭卷考试为主，因而导致学生对实验、设计不感兴趣，偏重于书本知识的掌握，形成了“高分低能”的不良现象。而社会的发展要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，因此，课程的考核形式应多样化，以全面考察学生的学习成果为目的，不能单纯以书面考试为主。按照这一思路，课程的考核形式也应作出相应的调整。例如新制定的考试方案中，闭卷（或开卷）考试占30%，实验完成情况占30%，课程小论文占20%，平时表现占20%。其中，闭卷（或开卷）考试内容为课堂教学的重点及难点；实验成绩包括实验模型制作水平、实验积极性及实验团队合作情况；学生可自行拟定课程小论文题目及内容，但论文中必须能反应学生对本课程结构体系的认识及学习感受（需对课程教学提出合理建议或意见）或对课程某一典型章节（典型机械结构）的深入理解；平时表现包括课堂教学及实验教学出勤率、学习积极性及作业完成情况。

3结论

3.1《机械设计基础》课程教学体系的改革应从课堂教学、课程设计和实验教学三个环节着手，应理顺课堂教学、课程设计和实验教学之间的关系，建立多元化且结构合理的教学体系。

机械零件论文范文篇9

【关键词】机械加工；优化；节能减排

1机床设备资源的状态建模与量化评估

1.1机床设备资源状态建模。本文所提到的制造资源指参与到整个生产周期的物理元素，根据资源的操作权限和合作层次，一般将其分为车间层、生产单元层以及设备层。而一般的工艺设备需要组合在机床上才能进行机械加工，所以重点探讨机床设备。机床设备的管理由车间层来完成，负责记录机床的工作时间、故障时间及加工零件数等内容。这些状态信息一般由设备层采集，将其提供给生产单元层以及车间层等较高管理层进行信息整合。数控机床的状态采集利用自动化的办法将数据存储于数据库中，方便不同部门使用。1.2机床设备状态的量化评估。机床设备的量化评估一般是为了约束工艺规划时的资源配置，使资源决策更加合理，进而使设计工艺的可执行性得到提高。根据制造资源建模分析得出，由于使用目的的不用，得到的机床设备信息也不尽相同。

2机械加工制造过程能耗的定量分析

机械加工制造过程中的优化基础便是能耗的定量分析和计算。机床是重要的机械耗能资源，对于机床的能耗分析一般是其在时间维上的分析，机床的能耗可以根据有无加工任务分为加工时间段的能耗和非加工时间段的能耗。而加工时间，是指零件在机床上从开始加工到结束加工的时间。在加工开始初期阶段，操作人员会进行零件的安装和刀具的安装等操作，在这一过程中，只要机床没有关机，就会产生能耗。以往在进行能耗优化时主要针对的是单台设备的优化，而从生产调度方面优化时，往往针对机床在非加工时间段的总能耗，进而分析得出，机床加工的可优化能耗是机床待机能耗。

3面向低碳制造的工艺规划研究

为了供生产现场可以选择更多的零件工艺路线，提出非线性工艺规划，不同的工艺路线所产生的能耗也不同。非线性工艺在零件进行加工之前就能生成不同的线路，均可满足零件的加工制造需求。在生产现场根据最优产能，选择合适的工艺路线来加工零件，不仅提高了生产车间对生产任务的响应性，还提高了生产加工的灵活性。因此，非线性规划有利于集成工艺规划和生产调度。工艺规划与生产调度的集成研究一般是零件生成各种工艺方案，在进行各方权衡后，使零件有最优的工艺路线和机床设备，这样做不仅改善了加工条件，还减少了在机械加工过程中的能量损耗，减小制造周期。实现工艺规划与生产调度的集成方法有很多，本文采用的非线性工艺规划模型在数学表达上实际是一个普通的混合整数规划模型，已经有很多成熟的求解办法，如分支定界法、拉格朗日松弛法等解法。虽然这些求解方法能得到精确的最优解，但一旦问题规模增加，这些传统的算法就有些捉襟见肘。因此，出现了很多的智能算法，如遗传算法、粒子群算法等，通过放弃寻找最优解，转而获得满足实际应用的最优解。

4机械加工过程能耗优化实例分析

4.1典型机械产品零件及其可选方案。某企业具有良好的数字化、信息化基础，且实施过数控增效等一系列数字化工程项目，车间内部已经有较多的数控机床来提高机械加工工序的数控化率，可以协同各部门完成多品种、小批量的生产，进行数据信息的采集和存储。现有3个A型零件、2个B型零件、2个C型零件属于同一加工批次的不同零件。对这3类零件进行非线性工艺优化设计时，先结合毛坯和设计信息分析出设计特征和约束，建立初始AOS树，接着根据工艺特征的精度和要求，采用特征映射技术获取适合各工艺特征的加工方法，建立工艺特征的AOS树，最后将这2种AOS树整合起来，便获得零件的非线性工艺规划AOS树。通过AOS树中的节点遍历，可以找到相应的工艺活动以及约束关系，再将工艺特征相似的工艺活动归为同一步工艺，例如，同一机床设备、同一工件夹装状态下刀具跟切削余量相同的工艺活动。为了减少误差，一次夹装就可以完成多道工序，将不同的工艺特征可归到同一工序进行加工，进而得到零件的工艺路线和加工内容。然后根据得到的内容进行机床、刀具、切削液等的编制，确定好合理的加工路径进行加工。除了数控机床上的机械加工时间由数控程序决定，普通机床的加工不仅要考虑到工件的质量、夹具的选择等，还要考虑到工人的熟练水平和休息停机时间。4.2加工机械设备状态的量化评估。根据机床设备状态评价指标可知需要获得机床设备的自身状态、生产车间的状态以及所属生产单元的状态[1]。由于机床设备的性质不同，指标量化值无法直接比较，所以采用了模糊数来评价。首先根据指标体系在第1层进行初级模糊评判，然后看第2层有没有相关联的单个指标，开始进行第2层的模糊综合评判，分析整合得到综合评判值。对于这2层指标的评判，采用层次分析法，应该建立包括企业高管、车间主任、设计师以及工人在内的评判小组。根据计算得出的指标权重，分析整个车间运行过程对能耗有没有足够的重视。4.3机械加工过程中零件的能耗计算。首先应建立机床动素功率模型，一般有3种方法；(1)查看相关机械加工手册或者机床使用说明；（2）实验测量，通过功率采集装置来获得相关动素的功率；（3）将模型跟实验数据结合分析，首先进行理论分析，然后在实验过程中对模型中的一些参数进行测量获得。因为机械加工工艺活动是由数控指令决定的，所以从相关指令中获得机械加工的工艺活动，进而在各种活动中选择对应的演化规则确定各机床包含的执行动素，建立起工艺活动与动素之间的映射关系。4.4不同机械加工活动能耗优化方式对比。在实际生产运输中，体积、重量已知的工件采用固定的运输方式，所以从当前机床设备到目的机床设备的运输距离就成为影响运输时间的主要因素。车间机床的布局决定了机床设备之间的距离，这样可以计算出不同零件在不同机床设备之间的运输时间。当机械加工的工艺路线确定时，集成问题主要体现在车间机床的调度问题上，但如果机床也确定，那这种问题将成为传统车间的调度问题。4.5集成模型求解分析。在求解多目标优化问题时应先确定目标的权重，如果企业当前的生产安排，零件具有确定的加工工艺流程以及相应的工艺路线，而且机床的分配也固定，那就应该考虑所有零件进行加工时机床的工作状态、所需要的加工时间以及能量优化的目标能不能达成。而能耗作为独立的优化目标，在进行工艺规划与生产调度集成时可以改善车间的现状。

5结语

本文针对机械零件加工过程中的能量优化问题进行了分析，从机床设备的状态量化分析到加工过程中的能耗计算，对工艺规划与生产调度进行了集成研究，不仅有利于相关企业进行能耗优化时采用，还能达到节能减排的目的，保护地球环境。

【参考文献】

机械零件论文范文篇10

1.1高职机械类专业人才培养目标。通过调查可知，我国大部分高职院校对机械类专业学生的培养目标定位如下：普通机械加工设备以及数控生产设备的操作人员、车间工艺人员、车间质检员、机械设备的维护、维修与管理人员；车间生产调度及生产管理人员、机械产品的销售及售后服务人员。

1.2对专业教师的要求（双师型要求）。专业知识全面、操作能力强、懂教学设计及课堂管理、懂学生心理。

2高职机械制造类专业教师的现状分析

2.1与企业的工程师对比，高职机械制造类专业教师不足的表现2.1.1有理论知识，但缺乏实际动手能力。大部分高职院校的教师，都是从学校到学校，理论功底较为深厚，但对事物的认识大多停留在书本上，缺乏直观的认知。就机械零件制造技术而言，许多教师接触图纸机会多，接触实体零件的机会少，往往就图纸来想象或臆断零件的加工工艺和加工方法，很少考虑企业的加工设备、装夹方式、加工方法、加工成本。2.1.2缺乏对区域企业的了解

①企业的设备、人才状况。设备、人才因素是企业的硬件。作为国资委控股的国有企业，它是地方经济的支柱产业，因此，资金投入较大，它们在拥有大量的普通加工设备的同时，还拥有必要的高、精、尖加工设备，这是民营资本无法比拟的。国有企业中加工中心数量较多，其数控系统以西门子系统为主，柳州民营企业的大部分加工设备较为普通，许多还是国营企业淘汰的二手设备，后期购买的设备以数控车削、数控铣削设备为主，加工中心在民营企业中较为少有，其数控系统以FUNC系统为主。在人才方面，由于国企体制较为健全，资源及福利有保障，晋升通道畅通，职业培训机会更多，社会认可度高，因此，他们吸引了众多专业化的优秀人力资源。而民营企业由于观念、资金、资源、培训、制度、福利、保障及社会认可度的限制，很难吸引高层次的人才。因此，出现了国企人才过剩，而民企人才严重不足的现象，这种局面在较长时间类还会延续。这对高职院校的学生而言，就是一种切入的大好机会。

②企业的产品特征及企业的技术状态。大中型国有企业的产品是以整机或市场需求量大的产品为主导产品，其产品技术含量较高，资金需求量大，生产组织规模化，设备能力强。民营企业的产品以零部件为主，大多是为国有企业的整机产品配套，即使生产的是整机产品，其市场量也较为狭小，它是对国有企业产品市场的补充。作为柳州市的民营企业，大多是为柳工、五菱、柳汽、柳特配套的中小企业。其主导产品大多是轴类、套类、箱体（壳体）类、叉架类、齿轮类、冲压件类、车架车身（结构件）类、钣金类、弹簧类、五金类、液压附件类产品。作为机械制造类的专业教师，我们需要了解企业的产品构成、企业的技术状态，才能有的放矢研究专业发展方向，有意识地培养学生的职业技能。

2.2教学经验的不足

2.2.1教学方式、方法。教务处的专家在听年轻教师讲课的时候，经常发现他们对某些知识点只作蜻蜓点水式的分析，缺乏深度和剖析，导致学生对该知识只知其表而不知其里。其次，我们不难发现，许多年轻教师课堂语言生硬，照本宣科，不会倾听学生心声，急躁缺乏耐心，把自己的观点强加在学生身上。以上诸多现象除了与他们的教学能力有关外，经验不足、方法不当、手段不熟练是最大的责任载体。

2.2.2教学项目设计。教学项目设计是以教学效果最优化为目的，以解决教学问题为宗旨而进行的预先设计。许多新教师不会教学项目设计或对项目设计的目的性不明确或设计中忽略了环节、忽略了它的完整性，导致在教学过程中缺乏目的性、统一性，想到什么讲什么，教学效果很不好。

2.2.3对学生的心理了解不足。许多新教师忽略或者很少关注大学生的心理因素，课内教学常采用灌输式的教学方法，以完成课堂教学任务为驱动目标，没有顾及学生对知识的理解、掌握，与学生的交流局限在“明白了吗？懂了吗？”这些干枯的语言表达上，不会观察学生的表情及肢体语言。

3高职机械类专业教师成长之路探讨

3.1教学项目的设计。教学项目设计要体现“为什么学”、“学什么”、“怎么学”的特点。它要求教师在透彻分析教材的同时，结合学生实际情况，根据不同的教学内容，将理论和实际有机地结合，选择适当的载体，展示对知识目标、能力目标的要求，展示知识重点、难点的处理办法。教学项目设计还应体现教学的手段、方法及教学目标的考核办法。理论教学项目结合课程内容，要以实施的载体———轴类、套类、盘类、箱体类等零件的加工来展开，设计思路要使教学内容具有明确、清晰的目标，所授知识需为学生所接受、掌握。实践教学项目的设计采用整周实训的形式，结合校中厂所承接的企业加工零件，完成一些简单零件或复杂零件的部分工序的加工———《螺纹的车削加工》、《轴类零件的加工》、《套类零件的加工》、《型腔零件的加工》、《箱体零件的加工》。操作实践教学项目结束时，教师要对加工出的零件或复杂零件的部分工序进行评价，促使学生主动总结、思考问题，激发他们的学习积极性，充分体现实践教学的优势。综合技能项目的设计可穿插与考证相关的教学资料，使教学、考证有机的结合，在培养同学们机械加工理论基础知识的同时，有意识地提升同学们操作机械加工设备的能力，以达到提高学生综合素质的目的，使学生拥有一技之长。考证完毕可安排学生顶岗实习，使学生更能适应工厂岗位的要求，实现教学与生产实际的零对接。教学考核———技能、产品。机械制造类专业以实践操作考核为主，理论考核为辅的原则对学生进行考核。主要考核学生操作设备加工零件过程中对工艺文件的理解程度、对机械加工设备掌握的熟练程度、对工装夹具的应用能力、对检测器具的使用能力及产品的合格率来进行评定。

3.2做好教学反思。教学反思是教师教学活动的重要组成部分，通过课后反思，我们可以知道教学目标设定是否准确，课堂的知识容量是否合适，知识衔接是否自然，知识渗透是否得当，知识剖析是否到位，教学重点是否突出，教学难点是否得到化解，问题情景设计是否合理，教学方法和教学手段是否得当，教学情感投入及语言表达是否到位，教学互动效果是否良好，教学是否达到预设目标，课堂教学过程是否有错误和遗漏。如有不足，我们就要分析不足产生的原因，权衡利弊、得失，找到解决问题的措施。通过教学反思，我们可以修正不足，实现自我完善，自我更新，更好地促进教师专业化成长。

3.3挂职锻炼。教师较长时间到企业生产一线挂职锻炼，充当企业的技术人员，身体力行地介入企业的生产经营活动，不仅可以拓展眼界，学到新工艺、新方法、新技能，而且可以把自身相对零散的知识串联起来，完善自身的知识结构，提升专业技能。

3.4参观学习。教师由于平时忙于教学工作，因此对企业的理解、对区域内行业的了解较为局限，参观学习不失为拓展思维、开阔眼界的捷径之一。参观学习后，可召开以专业为基本单位的专题讨论会，以学生就业方向为引领，优化专业课程设置、专业教学项目的设计。

3.5教学科研。教师积极参加与专业相关的科研活动，不但可以将教学中遇到的实际问题融入教改项目这个载体进行研究，还可以加深教师对本专业、本学科的认识和理解，从而达到提高教师教学能力、创新能力和教学反思能力，在提高教师文化素质、优化教师的知识结构、提高学术水平同时，促进教师教学水平的提高。

3.6撰写论文。撰写教学论文的过程是高校教师在感性认识的基础上，对教学实践活动中发生的各种现象、积累的各种资料加以分析、思考、归纳，并提升为理性认识的过程。通过论文的撰写，我们可以将教学经验、技术经验提炼成自己的教学风格，从而促进专业教师的成长。

4结束语