机械制造设计课程论文范文
机械制造设计课程论文范文
随着我国制造业的快速发展,机械制造及其自动化技术也迎来了发展的新契机,机械制造及其自动化正在从传统的依赖人工的方式,向智能化、高效化转变。下面是学习啦小编为大家整理的机械制造设计课程论文范文，供大家参考。
机械制造设计课程论文范文篇一
《 井下电机车中变频技术的应用 》
摘要：近些年来我国在科技领域不断取得进展，拓展了变频技术应用的广度和深度，尤其在开采业中获得了显著的经济效益。与直流电机车相比，变频调速机车的节能效果明显，性价比也更为优越。本文对变频技术在井下架线式电机车中的应用进行了分析和探讨。
关键词：变频技术;井下架线;电机车;应用
前言
架线电机车是促进开采运输机械化的牵引电气设备之一，目前国内井下牵引电动机多为直流电动机，采取串电阻的调速方式。这样一来，换向器和电刷的存在会加大电动机的易损坏程度，增加了系统的维修量。因此，引入变频技术，使用交流牵引电动机和变频调速方式，有利于解决架线式电机车的弊端。
一、变频调速控制技术
随着电力电子技术的飞速发展，自动化控制技术正经历着一场新的变革。变频调速凭借卓越的调速启动、制动性能，高效率、高功率因数和节电功效，广泛的适用领域等被公认为发展前途最为广阔的调速方式。20世纪变压器的出现使改变电压成为一件易事，电力行业由此壮大，长期以来固定的交流电频率得以改变，变频调速技术的出现极大地提高了频率的利用效率。为了使变频调速控制运行正常，需要开环和闭环两类系统控制。开环负责简便控制，能够达到特性较硬、调速范围较宽和较平滑的效果。当负载对调速精度和转矩控制要求较低时，转速开环控制即可满足，对于要求较高的情况则需使用闭环反馈控制。闭环控制仍然利用速度反馈，而简单的速度负反馈只在一定程度上确保了调速精度，无法对转矩进行控制;遇到急剧加速减速时，可能造成电动机系统不稳定，对动态控制的性能欠佳，因而很有必要采用较复杂的反馈控制。
二、变频技术在井下电机车中应用的必要性
(一)直流串励电动机的缺陷
当前井下电机厂使用最多的牵引电动机为直流串励电动机，由于电机车在运输过程中需要获得多种运行速度，必须靠司机操控牵引电动机的转速。直流串励电动机的机械软特性是指，转速n与负载的轻重呈负相关，当电动机的转动力矩大时，转速偏低;当转动力矩减小时，电动机的转速加快。空载的电动机，此时极小的转动力矩对应极高的转速，可能会出现“飞车”现象，不仅严重恶化了换向条件，而且会损害转子，甚至发生人身事故。可见，应对串励电动机进行最低负载的规定，避免在空载下运行。电机车采用串励式调速方式时，会形成较大的启动冲击，无法顺利达到软启动。电机车司机的控制器是带负荷切换装置，在触头形成的冲击电流较大，容易引起短路而损害触头，无形中增加了材料耗费;在调速过程中不易保持平稳，加大了电机车司机操作和检修的困难，无法完善电路的保护系统，安全性能较低。
(二)交流电动机的操作优势
交流变频调速技术正在日趋完善，越来越多地受到生产部门的应用。在开采活动中，交流电机与直流电机相比，拥有更高的功率、效率，更低的维护成本，更方便的无电刷和换向器，交流电动机取代直流电动机在井下电机车的地位指日可待，是矿用电机车发展的新趋势。在井下架线式电机车中推广变频调速技术，能够显著提高电机车的调速性能，减轻设备磨损，降低备品备件的投资，保证控制力度精准，延长设备使用寿命，为完成井下轨道运输任务贡献力量。
三、变频调速的有效策略及应用
(一)交—直—交变频
井下架线式电机车应安装逆变设备，由此可直接获得电网上的直流电，并转化成可调控频率的三相交流电。这样一来，就可将用户较多的直流牵引电机车转变为基础性的交流电机车，并且在改造户后，改造者还能利用电源频率对工作的速度加以控制。
(二)变频调速的应用方法
首先将调速器固定，把换向和调速手柄处的设置调零，并手动关闭交流变频电机车开关，确保电流畅通。通电后，观察报警灯是否亮起，而后对准备灯进行观察，以两灯同时亮起作为开展其后一系列工作的标志。先转动换向手柄，调整到工作所需的方向，等待一段时间后，工作灯亮起机器即可开始工作，可将调速手柄调到机器某功能所需速度。由于运载量过大，超载现象时有发生，此时矿用电机形成短路，变频调速交流电机车的警示灯亮起，正在运行的工作自动停止，工作者可在排除相应隐患之后，通过“复位”实施恢复。
(三)变频技术在井下电机车的应用
三相异步变频调速电动机具有较高的可靠性，故障率低，鼠笼转子无换向铜头和线圈，增加了密闭性，也减少了因潮湿等原因对绝缘性能的损害。同时减少了碳刷的消耗，降低了维修量，运行费用少。在控制器的维护量方面，变频调速控制器换向调速的构成成分是簧管、电位器等，无触点，减少了维修量。在电力消耗方面，将架线式交流牵引变频调速电机车应用到同一牵引电网上，能够将牵引电网馈电功能作为上坡运行列车电能消耗的补偿，大幅提高节电率。在调速性能上，实现了无级调速，调速均匀。最后，交流牵引电动机通过直接转矩控制，在相同的粘着条件下产生更大的牵引力。
四、结语
总之，交流电动机的变频技术深受工业用户欢迎，已经成为电动机调速的新方向。特别是在井下架线式电动车中，它的性能具备非常大的使用空间，在更加恶劣、耗电更大的生产环境中，应用和推广变频技术将有巨大的实际意义。
参考文献：
[1]常爱军,张小明.矿用电机车牵引电动机故障原因及防范措施[J].科技情报开发与经济,2009,(17).
[2]周春志.变频调速装置在煤矿生产中的应用研究[J].价值工程,2011,(7).科学技术
机械制造设计课程论文范文篇二
《 永磁开闭器研究 》
摘要：随着社会经济的稳定发展，工业化进程逐渐加快，为保证工业经济建设的持续发展，市场上对机械设备的质量和工作效率要求越来越严格。当前市场上销售的开闭器有多种材料和结构形式，开闭器在使用过程中必须要保证可以顺利完成控制模板开闭的工作内容。对此，文章将立足于永磁开闭器的设计原理和工作内容，分析永磁开闭器的优势特点，并对永磁开闭器的应用进行相关研究。
关键词：永磁开闭器;设计特点;应用研究
前言
为满足各行各业的制造需求，市场上生产销售的机械设备种类多种多样，规格型号也具有较多可选择余地。开闭器作为控制设备的重要机械，在制造过程中需要进行原材料筛选、产品设计生产、加工检验等一系列服务工作。开闭器的设计结构一般比较简单，而且对于在设备中的安装位置选取较为灵活，在很多设备机构中都有广泛应用。
1永磁材料综合概述
永磁材料是制作永磁开闭器必不可少的原材料组成部分。永磁材料又可以称为硬磁材料，这种材料只要经过磁化就可以保持恒定的磁性，而且几乎不受外界因素的破坏影响。按照类比不同当前投入应用的永磁材料主要包括铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、稀土永磁材料和复合永磁材料。每种材料的主要组成成分都存在差异，因此，这些材料虽然都是永磁性材料，但是在具体性能上还存在着一些差异，在应用领域也各有侧重[1]。
2永磁开闭器
2.1永磁开闭器设计工艺
永磁开闭器是一种有针对性的锁模产品，它主要由两块磁性模板构成，根据生产的标准配件要求永磁开闭器一般都为紧凑型设计，主要型号有MLKC-20、MLKC-50、MLKC-100等。为了保证模具的生产质量，永磁开闭器在制造时一般会单独制造，在当前应用较为广泛的开闭器中，机械开闭器的应用原理是通过弹簧的弹力锁模实现对三模板开模顺序的控制，尼龙开闭器的应用原理是通过利用尼龙自身与三模板接触间产生的摩擦力来实现对三模板开模先后顺序的控制，而永磁开闭器依靠的则是两块由永磁性材料制成的模板之间产生的磁性作用来控制三模板的开模顺序。因此，在设计永磁开闭器时一定要严格把握生产产品的原材料控制[2]。
2.2永磁开闭器特点
永磁开闭器的研究应用一方面是为了扩展开闭器的生产渠道，另一方面也是最主要的原因则是为了改善当前开闭器存在的显著缺陷，提高设备工作效率，从而保证整个工作流程的安全可靠。开闭器虽然结构简单，应用灵活，但是由于以往设计和工作原理的限制，导致开闭器在制造过程中工艺冗长复杂，即便满足了开闭器对制造精准度的要求也难以保证其应用性能，而且开闭器的使用较为频繁也在很大程度上降低了开闭器的使用年限，如果在应用过程中开闭器出现问题，不仅会造成模具的损伤，更为严重的是还极有可能威胁到操作人员的个人安全。此外，机械开闭器和尼龙开闭器在应用过程中的稳定性能还会受到外界环境的影响，容易造成产品老化、功能衰退，尼龙开闭器由于设计结构的限制，在应用时必须配套安装，无法循环使用，机械开闭器虽然可以拆卸使用，但是过程繁琐，需要进行固定式安装。与之相比，永磁开闭器的材料是永磁材料，在以此受磁后就可以保持长期稳定的磁性，在很大程度上延长了开闭器的使用寿命，而且不需要进行繁琐的检修更换，在安装拆卸过程中只需要通过调整两块模板之间的距离就可以完成，在循环应用的同时还能够节省开闭器的安装时间，在应用过程中永磁开闭器对安装精度要求较低，且耐受高温，一般不会因为外界环境变化而影响开闭器的应用性能[3]。
3永磁开闭器的应用
3.1永磁开闭器的作用
永磁开闭器是当前社会中较为先进的一种开闭器，它所使用的金属材料在经过磁化后，在不受到外界破坏力的干扰下就可以长期稳定的保持金属本身的磁性，经过专业学者的研究考察，适合制作永磁开闭器的材料首先要具有稳定的磁性和良好的加工性能，可以满足生产制造的需要。开闭器属于较为常见的机械设备，简单来说就是控制器具开关的总部所在，针对设计模具的不同，开闭器的规格型号和制造时所选用的材料也会有所不同，永磁开闭器的应用弥补了以往机械开闭器和尼龙开闭器经济效益低、使用年限短等明显缺陷，尤其是在拉力调整方面永磁开闭器在工作时会利用两个磁力锁模块之间产生的永磁力来控制开模的先后顺序，操作简单便捷，安装方便省力[4]。
3.2永磁开闭器应用的设计模板
永磁开闭器是针对使用较为频繁的三板模而设计的新型产品。在三板模中水口钉、前模、推板、后模、支撑板、底板以及水口边钉是主要的构造组成，其中前模包括A板、面板和水口板，后模包括B板和推板。边钉需要水口边钉与导套餐配合应用时用来导正前模，导柱则需要负责导正前模和后模两部分，在整个三板模中的水口边钉都没有导套，因此模板是避空的。值得一提的是，在三板模的水口边钉下方有一个预防用的介子。三板模的设计构造基本都是相同的，其工作原理和处理方式也没有较大出入，因此，如果在制造过程中设备有特殊的材料或者结构要求，双方需要提前进行沟通，以保证生产制造后的三板模可以正常使用。需要注意的是，三板模中选用的螺丝、细水口等型号样式选择需要根据设计的特征进行相应的选择。
3.3永磁开闭器实际的应用
我国是第一个研发永磁开闭器的国家，主要选用的材料是经过严格筛选后的永磁材料。永磁开闭器一般会安装在模具的定模板和动模板侧面，通过两个锁模块之间的磁性作用来控制三模板开模的先后顺序。由永磁材料制成的锁模块可以标为A模块和B模块，在三模板开模时，A模块和B模块会依靠自身的永磁性进行严密结合，并保证定模模板和动模模板处于稳定不动的状态，当定模座板和流道推板逐次进入到设备的极限位置后，通过系统的拉力作用可以超过永磁模块之间的磁性极限的特点分开定模模板和动模模板，以此达到先后开模的顺序。在调整永磁开闭器的磁力大学时不需要进行过大的变动，只要在原来A模板和B模板的间隙之间进行适当加大即可，当模板之间的间隙达到磁力需求时就可以顺利完成相应的任务内容。永磁开闭器在我国的研究和应用已经较为成熟，相比同类产品而言永磁开闭器可以有效提高市场效益，保证机械设备的安全可靠运行[5]。
4结束语
永磁开闭器的研究是在磁学和机械设备的理论基础之上进行的，以往经常使用的开闭器类型都会因为设计模式或者设备材料而存在难以避免的缺陷，这些缺陷虽然并不会严重影响设备的正常运行但是必然会在一定程度上影响设备的工作效率。通常情况下，永磁开闭器一般只在三板模中进行应用，其综合性能相比传统的开闭器设计更为优秀。
参考文献
[1]张嵩波.铁钴镍系过渡金属氧化物纳米结构的制备、表征及磁性研究[D].吉林大学，2014.
[2]周益新.重要磁性材料的应用浅谈[J].硅谷，2013，17：127+121.
[3]邹亮，李庆民，刘洪顺，等.磁性材料在永磁饱和型故障限流器中的应用[J].电气应用，2008，14：52-56.
[4]李耀辉，许春龙，刘金根.易于流道加工的三板模模仁结构改进设计[J].苏州市职业大学学报，2014，1：41-43.
[5]郭新玲.开闭器在注射模设计中的应用[J].模具制造，2006，6：32-34.
机械制造设计课程论文范文篇三
《 超精密微机械制造技术探究 》
摘要：近年来，随着科学技术水平的不断发展，航天航空工业、微机械工业、生物工程等都有了很大的发展，这些行业的发展离不开精密微小零件的发展。目前，精密微小零件的发展方向愈加多元化，结构特征也愈加复杂。相关行业对精密微小零件的各种功能和使用稳定性的要求也越来越高。在这种环境背景下，进行有关超精密微小零件的研究十分必要。本文将结合目前超精密微小零件发展的现状，开展有关超精密微机械制造技术的研究，希望能对我国未来超精密微机械制造技术的发展有所帮助。
关键词：超精密加工;微机械;机械制造
随着相关专业领域的发展，对超精密/精密微小零件的要求越来越高，需求量也不断增加。超精密微机械制造技术是新兴的一种科学技术，是在20世纪80年代末才出现的，在21纪获得了较大的发展，并被广泛地应用于各个领域，如国防领域、电子领域、医疗领域等。为了满足对精密微小零件的使用要求，微机械被应用于精密微小零件加工中，从而也改变了现代装备加工发展的方向。本文将从超精密微机械制造技术的内涵入手，介绍超精密加工的特点，并对超精密微机械制造技术展开分析和研究。
1超精密微机械制造技术的内涵
微制造系统的主要加工对象是微小机械零件，在加工的过程中主要依靠系统化和集成化的理论，通过观察加工工件的结构和相关的要求进行加工、检测、搬运等工序，与一般的零件加工相比，微小零件是要在比较狭小的空间完成上述工序。在进行微制造的过程中要坚持一个理念，就是小机床小零件理念，这种理念也是微制造技术和其它制造技术之间的区别。微制造系统的存在可以解决微小零件加工过程中遇到的问题，是进行微小零件加工一种有效的方法。超精密微机械制造技术加工的对象是微小零件，在加工的过程中对微小零件的尺寸有一个控制范围，一般来说微小零件的尺寸要在10μm～10mm之间，且要具有复杂的几何形状。对于符合这两种要求的微小零件进行加工和检查才是属于超精密微机械制造技术的应用范围。这种制造技术相比于其他技术而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的优势。将超精密微机械制造技术应用于零件加工中不仅能有效减少制造过程中的能源消耗，同时也可以最大限度的节约制造空间，这是符合现代绿色环保生产理念的，也是未来制造系统发展的主要方向之一。
2超精密加工的特点
超精密加工技术起源于20世纪，这种具有较高科技含量的加工技术随着现代科技的发展业越来越完善，能加工的微小零件尺寸已经发展到纳米级别。随着超精密加工技术的不断发展和进步，这种加工技术具备的特点越来越多。超精密加工的特点主要包括以下几个方面。第一，就是“进化”加工原则。“进化”加工包括直接和间接两种加工方式。使用直接加工方式，使用的加工设备精度要比工件精度低，需要通过特殊加工工艺的处理才能满足相应的精度要求。这种加工方式适用于单件、小批量的生产过程。间接加工需要以直接加工方式为基础，利用母机完成加工任务，这种加工方式适合于批量生产;第二，就是微量切削机理。这和一般的切削机理不同，是在晶体内完成的切削工作;第三，使用了大量的新方法。这主要与工件加工技术的发展有关，传统的切削和磨削方法已经不能满足现代加工工艺的要求，特种加工、复合加工等新方法应运而生，不断提高加工的精度;第四，和高新技术产品的关系更加紧密。通过和高新技术产品的结合，可以大大提高加工的科学性和合理性，从而确保加工的质量和精准度。
3超精密微机械制造技术
超精密微机械制造技术是一种比较重要的技术，国内外都对这种技术比较重视，同时也取得了很大的成果。但在微机械加工设备技术的研究方面，日本还是要遥遥领先于世界各国。日本研发的超精密微机械加工机床成功地解决了微机械切削加工中面临的难题，能对复杂自由曲面进行加工。除了日本，德国在微机械加工设备技术方面的研究也比较领先，德国研究出的微切铣削技术可以对淬火钢和硬铝材料的微小零件进行切削加工。此外，德国还研究出专用于微小零件加工的系统，解决了大型机械无法进行微小零件加工的难题。相比于国外，国内的研究还是比较缓慢的，但也取得了一定的成果。我国在微机械加工设备技术方面的研究主要集中于微小制造系统和微小切削技术两个方面。哈工大研究出的微小型车铣加工系统已经能达到国际水平。同时，我国还研发出来微摩擦磨损测试仪。这些研究成果为我国超精密微机械制造技术发展奠定了良好的基础。微切削加工技术的研究重点不仅包括如何使加工的零件微小化，同时还包括要将微切削加工过程微小化。因此，在微切削加工技术方面的研究要关注加工的全过程，要全面掌握微切削的机理和相关参数信息。
4总结
总之，超精密微机械制造技术对于现代工业的发展具有重要作用，国内外对此都给予了高度的重视。现阶段，我国在超精密微机械制造技术方面的研究还要落后于国际先进水平。因此，应加大在相关方向研究的力度，促使该项技术向更加科学系统化的方向发展。
参考文献：
[1]于化东.超精密微机械制造技术研究进展[J].长春理工大学学报(自然科学版)，2008，31(3)：1~8.
[2]宋涛.超精密微机械制造技术研究进展[J].中国机械，2014，(9)：128~128.
[3]郑颖.超精密微机械制造技术研究进展[J].科技风，2014，(13)：241~241.
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