機械製造設計課程論文範文
隨著我國製造業的快速發展,機械製造及其自動化技術也迎來了發展的新契機,機械製造及其自動化正在從傳統的依賴人工的方式,向智慧化、高效化轉變。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 井下電機車中變頻技術的應用 》
摘要：近些年來我國在科技領域不斷取得進展，拓展了變頻技術應用的廣度和深度，尤其在開採業中獲得了顯著的經濟效益。與直流電機車相比，變頻調速機車的節能效果明顯，價效比也更為優越。本文對變頻技術在井下架線式電機車中的應用進行了分析和探討。
關鍵詞：變頻技術;井下架線;電機車;應用
前言
架線電機車是促進開採運輸機械化的牽引電氣裝置之一，目前國內井下牽引電動機多為直流電動機，採取串電阻的調速方式。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，增加了系統的維修量。因此，引入變頻技術，使用交流牽引電動機和變頻調速方式，有利於解決架線式電機車的弊端。
一、變頻調速控制技術
隨著電力電子技術的飛速發展，自動化控制技術正經歷著一場新的變革。變頻調速憑藉卓越的調速啟動、制動效能，高效率、高功率因數和節電功效，廣泛的適用領域等被公認為發展前途最為廣闊的調速方式。20世紀變壓器的出現使改變電壓成為一件易事，電力行業由此壯大，長期以來固定的交流電頻率得以改變，變頻調速技術的出現極大地提高了頻率的利用效率。為了使變頻調速控制執行正常，需要開環和閉環兩類系統控制。開環負責簡便控制，能夠達到特性較硬、調速範圍較寬和較平滑的效果。當負載對調速精度和轉矩控制要求較低時，轉速開環控制即可滿足，對於要求較高的情況則需使用閉環反饋控制。閉環控制仍然利用速度反饋，而簡單的速度負反饋只在一定程度上確保了調速精度，無法對轉矩進行控制;遇到急劇加速減速時，可能造成電動機系統不穩定，對動態控制的效能欠佳，因而很有必要採用較複雜的反饋控制。
二、變頻技術在井下電機車中應用的必要性
一直流串勵電動機的缺陷
當前井下電機廠使用最多的牽引電動機為直流串勵電動機，由於電機車在運輸過程中需要獲得多種執行速度，必須靠司機操控牽引電動機的轉速。直流串勵電動機的機械軟特性是指，轉速n與負載的輕重呈負相關，當電動機的轉動力矩大時，轉速偏低;當轉動力矩減小時，電動機的轉速加快。空載的電動機，此時極小的轉動力矩對應極高的轉速，可能會出現“飛車”現象，不僅嚴重惡化了換向條件，而且會損害轉子，甚至發生人身事故。可見，應對串勵電動機進行最低負載的規定，避免在空載下執行。電機車採用串勵式調速方式時，會形成較大的啟動衝擊，無法順利達到軟啟動。電機車司機的控制器是帶負荷切換裝置，在觸頭形成的衝擊電流較大，容易引起短路而損害觸頭，無形中增加了材料耗費;在調速過程中不易保持平穩，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，安全效能較低。
二交流電動機的操作優勢
交流變頻調速技術正在日趨完善，越來越多地受到生產部門的應用。在開採活動中，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，是礦用電機車發展的新趨勢。在井下架線式電機車中推廣變頻調速技術，能夠顯著提高電機車的調速效能，減輕裝置磨損，降低備品備件的投資，保證控制力度精準，延長裝置使用壽命，為完成井下軌道運輸任務貢獻力量。
三、變頻調速的有效策略及應用
一交—直—交變頻
井下架線式電機車應安裝逆變裝置，由此可直接獲得電網上的直流電，並轉化成可調控頻率的三相交流電。這樣一來，就可將使用者較多的直流牽引電機車轉變為基礎性的交流電機車，並且在改造戶後，改造者還能利用電源頻率對工作的速度加以控制。
二變頻調速的應用方法
首先將調速器固定，把換向和調速手柄處的設定調零，並手動關閉交流變頻電機車開關，確保電流暢通。通電後，觀察報警燈是否亮起，而後對準備燈進行觀察，以兩燈同時亮起作為開展其後一系列工作的標誌。先轉動換向手柄，調整到工作所需的方向，等待一段時間後，工作燈亮起機器即可開始工作，可將調速手柄調到機器某功能所需速度。由於運載量過大，超載現象時有發生，此時礦用電機形成短路，變頻調速交流電機車的警示燈亮起，正在執行的工作自動停止，工作者可在排除相應隱患之後，通過“復位”實施恢復。
三變頻技術在井下電機車的應用
三相非同步變頻調速電動機具有較高的可靠性，故障率低，鼠籠轉子無換向銅頭和線圈，增加了密閉性，也減少了因潮溼等原因對絕緣效能的損害。同時減少了碳刷的消耗，降低了維修量，執行費用少。在控制器的維護量方面，變頻調速控制器換向調速的構成成分是簧管、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速電機車應用到同一牽引電網上，能夠將牽引電網饋電功能作為上坡執行列車電能消耗的補償，大幅提高節電率。在調速效能上，實現了無級調速，調速均勻。最後，交流牽引電動機通過直接轉矩控制，在相同的粘著條件下產生更大的牽引力。
四、結語
總之，交流電動機的變頻技術深受工業使用者歡迎，已經成為電動機調速的新方向。特別是在井下架線式電動車中，它的效能具備非常大的使用空間，在更加惡劣、耗電更大的生產環境中，應用和推廣變頻技術將有巨大的實際意義。
參考文獻：
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[2]周春志.變頻調速裝置在煤礦生產中的應用研究[J].價值工程,2011,7.科學技術
篇二
《 永磁開閉器研究 》
摘要：隨著社會經濟的穩定發展，工業化程序逐漸加快，為保證工業經濟建設的持續發展，市場上對機械裝置的質量和工作效率要求越來越嚴格。當前市場上銷售的開閉器有多種材料和結構形式，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容。對此，文章將立足於永磁開閉器的設計原理和工作內容，分析永磁開閉器的優勢特點，並對永磁開閉器的應用進行相關研究。
關鍵詞：永磁開閉器;設計特點;應用研究
前言
為滿足各行各業的製造需求，市場上生產銷售的機械裝置種類多種多樣，規格型號也具有較多可選擇餘地。開閉器作為控制裝置的重要機械，在製造過程中需要進行原材料篩選、產品設計生產、加工檢驗等一系列服務工作。開閉器的設計結構一般比較簡單，而且對於在裝置中的安裝位置選取較為靈活，在很多裝置機構中都有廣泛應用。
1永磁材料綜合概述
永磁材料是製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，這種材料只要經過磁化就可以保持恆定的磁性，而且幾乎不受外界因素的破壞影響。按照類比不同當前投入應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、稀土永磁材料和複合永磁材料。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，但是在具體效能上還存在著一些差異，在應用領域也各有側重[1]。
2永磁開閉器
2.1永磁開閉器設計工藝
永磁開閉器是一種有針對性的鎖模產品，它主要由兩塊磁性模板構成，根據生產的標準配件要求永磁開閉器一般都為緊湊型設計，主要型號有MLKC-20、MLKC-50、MLKC-100等。為了保證模具的生產質量，永磁開閉器在製造時一般會單獨製造，在當前應用較為廣泛的開閉器中，機械開閉器的應用原理是通過彈簧的彈力鎖模實現對三模板開模順序的控制，尼龍開閉器的應用原理是通過利用尼龍自身與三模板接觸間產生的摩擦力來實現對三模板開模先後順序的控制，而永磁開閉器依靠的則是兩塊由永磁性材料製成的模板之間產生的磁性作用來控制三模板的開模順序。因此，在設計永磁開閉器時一定要嚴格把握生產產品的原材料控制[2]。
2.2永磁開閉器特點
永磁開閉器的研究應用一方面是為了擴充套件開閉器的生產渠道，另一方面也是最主要的原因則是為了改善當前開閉器存在的顯著缺陷，提高裝置工作效率，從而保證整個工作流程的安全可靠。開閉器雖然結構簡單，應用靈活，但是由於以往設計和工作原理的限制，導致開閉器在製造過程中工藝冗長複雜，即便滿足了開閉器對製造精準度的要求也難以保證其應用效能，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，如果在應用過程中開閉器出現問題，不僅會造成模具的損傷，更為嚴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用過程中的穩定效能還會受到外界環境的影響，容易造成產品老化、功能衰退，尼龍開閉器由於設計結構的限制，在應用時必須配套安裝，無法迴圈使用，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，在以此受磁後就可以保持長期穩定的磁性，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整兩塊模板之間的距離就可以完成，在迴圈應用的同時還能夠節省開閉器的安裝時間，在應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境變化而影響開閉器的應用效能[3]。
3永磁開閉器的應用
3.1永磁開閉器的作用
永磁開閉器是當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過磁化後，在不受到外界破壞力的干擾下就可以長期穩定的保持金屬本身的磁性，經過專業學者的研究考察，適合製作永磁開閉器的材料首先要具有穩定的磁性和良好的加工效能，可以滿足生產製造的需要。開閉器屬於較為常見的機械裝置，簡單來說就是控制器具開關的總部所在，針對設計模具的不同，開閉器的規格型號和製造時所選用的材料也會有所不同，永磁開閉器的應用彌補了以往機械開閉器和尼龍開閉器經濟效益低、使用年限短等明顯缺陷，尤其是在拉力調整方面永磁開閉器在工作時會利用兩個磁力鎖模組之間產生的永磁力來控制開模的先後順序，操作簡單便捷，安裝方便省力[4]。
3.2永磁開閉器應用的設計模板
永磁開閉器是針對使用較為頻繁的三板模而設計的新型產品。在三板模中水口釘、前模、推板、後模、支撐板、底板以及水口邊釘是主要的構造組成，其中前模包括A板、面板和水口板，後模包括B板和推板。邊釘需要水口邊釘與導套餐配合應用時用來導正前模，導柱則需要負責導正前模和後模兩部分，在整個三板模中的水口邊釘都沒有導套，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防用的介子。三板模的設計構造基本都是相同的，其工作原理和處理方式也沒有較大出入，因此，如果在製造過程中裝置有特殊的材料或者結構要求，雙方需要提前進行溝通，以保證生產製造後的三板模可以正常使用。需要注意的是，三板模中選用的螺絲、細水口等型號樣式選擇需要根據設計的特徵進行相應的選擇。
3.3永磁開閉器實際的應用
我國是第一個研發永磁開閉器的國家，主要選用的材料是經過嚴格篩選後的永磁材料。永磁開閉器一般會安裝在模具的定模板和動模板側面，通過兩個鎖模組之間的磁性作用來控制三模板開模的先後順序。由永磁材料製成的鎖模組可以標為A模組和B模組，在三模板開模時，A模組和B模組會依靠自身的永磁性進行嚴密結合，並保證定模模板和動模模板處於穩定不動的狀態，當定模座板和流道推板逐次進入到裝置的極限位置後，通過系統的拉力作用可以超過永磁模組之間的磁性極限的特點分開定模模板和動模模板，以此達到先後開模的順序。在調整永磁開閉器的磁力大學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加大即可，當模板之間的間隙達到磁力需求時就可以順利完成相應的任務內容。永磁開閉器在我國的研究和應用已經較為成熟，相比同類產品而言永磁開閉器可以有效提高市場效益，保證機械裝置的安全可靠執行[5]。
4結束語
永磁開閉器的研究是在磁學和機械裝置的理論基礎之上進行的，以往經常使用的開閉器型別都會因為設計模式或者裝置材料而存在難以避免的缺陷，這些缺陷雖然並不會嚴重影響裝置的正常執行但是必然會在一定程度上影響裝置的工作效率。通常情況下，永磁開閉器一般只在三板模中進行應用，其綜合性能相比傳統的開閉器設計更為優秀。
參考文獻
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[4]李耀輝，許春龍，劉金根.易於流道加工的三板模模仁結構改進設計[J].蘇州市職業大學學報，2014，1：41-43.
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篇三
《 超精密微機械製造技術探究 》
摘要：近年來，隨著科學技術水平的不斷髮展，航天航空工業、微機械工業、生物工程等都有了很大的發展，這些行業的發展離不開精密微小零件的發展。目前，精密微小零件的發展方向愈加多元化，結構特徵也愈加複雜。相關行業對精密微小零件的各種功能和使用穩定性的要求也越來越高。在這種環境背景下，進行有關超精密微小零件的研究十分必要。本文將結合目前超精密微小零件發展的現狀，開展有關超精密微機械製造技術的研究，希望能對我國未來超精密微機械製造技術的發展有所幫助。
關鍵詞：超精密加工;微機械;機械製造
隨著相關專業領域的發展，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。超精密微機械製造技術是新興的一種科學技術，是在20世紀80年代末才出現的，在21紀獲得了較大的發展，並被廣泛地應用於各個領域，如國防領域、電子領域、醫療領域等。為了滿足對精密微小零件的使用要求，微機械被應用於精密微小零件加工中，從而也改變了現代裝備加工發展的方向。本文將從超精密微機械製造技術的內涵入手，介紹超精密加工的特點，並對超精密微機械製造技術展開分析和研究。
1超精密微機械製造技術的內涵
微製造系統的主要加工物件是微小機械零件，在加工的過程中主要依靠系統化和整合化的理論，通過觀察加工工件的結構和相關的要求進行加工、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。在進行微製造的過程中要堅持一個理念，就是小機床小零件理念，這種理念也是微製造技術和其它製造技術之間的區別。微製造系統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。超精密微機械製造技術加工的物件是微小零件，在加工的過程中對微小零件的尺寸有一個控制範圍，一般來說微小零件的尺寸要在10μm～10mm之間，且要具有複雜的幾何形狀。對於符合這兩種要求的微小零件進行加工和檢查才是屬於超精密微機械製造技術的應用範圍。這種製造技術相比於其他技術而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的優勢。將超精密微機械製造技術應用於零件加工中不僅能有效減少製造過程中的能源消耗，同時也可以最大限度的節約製造空間，這是符合現代綠色環保生產理念的，也是未來製造系統發展的主要方向之一。
2超精密加工的特點
超精密加工技術起源於20世紀，這種具有較高科技含量的加工技術隨著現代科技的發展業越來越完善，能加工的微小零件尺寸已經發展到奈米級別。隨著超精密加工技術的不斷髮展和進步，這種加工技術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，使用的加工裝置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的精度要求。這種加工方式適用於單件、小批量的生產過程。間接加工需要以直接加工方式為基礎，利用母機完成加工任務，這種加工方式適合於批量生產;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的發展有關，傳統的切削和磨削方法已經不能滿足現代加工工藝的要求，特種加工、複合加工等新方法應運而生，不斷提高加工的精度;第四，和高新技術產品的關係更加緊密。通過和高新技術產品的結合，可以大大提高加工的科學性和合理性，從而確保加工的質量和精準度。
3超精密微機械製造技術
超精密微機械製造技術是一種比較重要的技術，國內外都對這種技術比較重視，同時也取得了很大的成果。但在微機械加工裝置技術的研究方面，日本還是要遙遙領先於世界各國。日本研發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，能對複雜自由曲面進行加工。除了日本，德國在微機械加工裝置技術方面的研究也比較領先，德國研究出的微切銑削技術可以對淬火鋼和硬鋁材料的微小零件進行切削加工。此外，德國還研究出專用於微小零件加工的系統，解決了大型機械無法進行微小零件加工的難題。相比於國外，國內的研究還是比較緩慢的，但也取得了一定的成果。我國在微機械加工裝置技術方面的研究主要集中於微小製造系統和微小切削技術兩個方面。哈工大研究出的微小型車銑加工系統已經能達到國際水平。同時，我國還研發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製造技術發展奠定了良好的基礎。微切削加工技術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，在微切削加工技術方面的研究要關注加工的全過程，要全面掌握微切削的機理和相關引數資訊。
4總結
總之，超精密微機械製造技術對於現代工業的發展具有重要作用，國內外對此都給予了高度的重視。現階段，我國在超精密微機械製造技術方面的研究還要落後於國際先進水平。因此，應加大在相關方向研究的力度，促使該項技術向更加科學系統化的方向發展。
參考文獻：
[1]於化東.超精密微機械製造技術研究進展[J].長春理工大學學報自然科學版，2008，313：1~8.
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