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沈陽第一機床廠綠色機床計劃的新材料、新技術 | 發布者:admin 日期:2013/12/30 點擊:711 | | |
沈陽第一機床廠制造業作為國民經濟的支柱工業,雖然為社會發明白豐厚的物質財富,可是要消耗許多的資源,還會構成環境污染。其時,環境疑問現已日益成為影響社會經濟翻開的一個關鍵因素,各國政府擬定的環保法規越來越嚴厲,消費者也對環境處置極大注重。因此,怎么減少資源消耗和環境污染是21世紀制造業面臨的嚴厲疑問。為此,在制造業實施綠色制造技術,遵循可繼續翻開戰略已勢在必行。機械制造業在中國的節能減排工作中起無關宏旨的作用,金屬切削機床是制造機器的機器,是工業母機,一般機床的工作年限都在三、四十年以上,歸于長壽數產品,在其生命周期內既要消耗動力,又要發作固體、液體和氣體的廢棄物,對工作環境和自然環境構成直接或直接的污染[1]。所以,節省動力、綠色環保的新式機床成為其時研討的搶手。
沈陽第一機床廠綠色機床計劃的新材料
沈陽第一機床廠跟著現代工程技術和科學技術對材料功用需求的不斷跋涉,新材料的研討和運用得到靈敏翻開,以復合材料為代表的新材料現已廣泛地運用于國民經濟各個領域。在機械工業中,新材料的出現和運用使一些傳統的加工技術發作了嚴厲改動。現代航空航天業等高新技術工業的翻開對數控機床與裝備的功用、精度、加工才調的需求日趨跋涉,股動和促進了數控機床與裝備制造業的翻開。
沈陽第一機床廠由于航空航天工業產品零件具有耐高溫、高強度、難加工、合金材料和復合材料多、凌亂計劃件多和技術需求高檔特征,需求機床加工設備朝大型(重型、超重型)、高速、精密、復合、智能化的趨勢翻開。怎么充分地發揚新材料技術功用等優勢,把它運用于實習,成為新時期機床計劃領域的重要課題。
沈陽第一機床廠包括碳素纖維、陶瓷和復合材料等新材料在機床計劃中的運用,使機床計劃輕量化、環保化,促進了機床加工設備向高速、精密、復合、智能化方向翻開。如機床的大標準支承件運用人工花崗石,或在鋼板焊接的計劃內填充混凝土,既能夠節省金屬資源,又能夠增加抗振性和熱穩定性;對一些受力條件凌亂的零、部件,運用像碳素纖維等新材料,不只能夠使機床計劃輕量化,而且能夠跋涉壽數;對一些高硬度耐磨件,運用陶瓷等材料替代高硬度鋼,既能夠減輕重量,又能夠節省寶貴金屬資源,還能夠省去高硬度鋼在加工進程中需多次進行的、耗時耗能的熱處置工序。
沈陽第一機床廠例如,在歐美等國家機床工業中,新式材料樹脂混凝土得到了很大的翻開,特別是在高精度機床的床身運用方面,樹脂混凝土正逐漸替代傳統的鑄鐵。樹脂混凝土是一種新式計劃材料,是一種由天然礦石(不一樣標準、不一樣來歷)和環氧樹脂(作為粘合劑)為主的混合物,相關于傳統的鑄鐵來說具有很大的優勢。其時,越來越多的國際機床制造商開端計劃運用樹脂混凝土的機床,但關于中國市場來說,這個領域仍是空白。與傳統鑄鐵對比,樹脂混凝土具有以下4項優勢:
沈陽第一機床廠(1)低能耗。相關于鑄鐵來說,樹脂混凝土能耗少,在制造進程中節省大約30%的能量消耗。在面臨電力、天然氣、煤等動力短少疑問的今天,運用如樹脂混凝土之類造價賤價并能回收的環保材料是最理想的選擇,樹脂混凝土廢物和舊的床身能夠作為修建材料。
沈陽第一機床廠(2)吸振性好。如今,精密數控機床越來越受注重,在高速切削時,工件和機器部件移動得越來越快。跋涉轉速、進給速度和增加零部件重量將會發作振動,然后降低精度。樹脂混凝土能消除振動,跋涉機床的精度。
沈陽第一機床廠(3)高度整合性。和900℃澆鑄溫度的鑄鐵對對比,樹脂混凝±45℃的澆鑄溫度是另一個利益。傳統的辦法是在床身澆鑄完畢往后再設備上其他的零部件,如今能夠直接在鑄件中鑄入零部件,如管道、電纜、傳感器、執行器和盛液體的內腔等。
沈陽第一機床廠(4)高精度。傳統制造床身的辦法是通過銑、磨加工往后再設備線性導軌。由于傳統的鑄件在脫模往后的精度較低,脫模后的樹脂混凝土能抵達較高的精度。此外,通過再次澆鑄還能夠抵達更高的精度水平。
沈陽第一機床廠綠色機床計劃的新技術
沈陽第一機床廠跟著科學技術的飛速翻開,越來越多的新技術運用于機床產品的計劃領域。綠色機床提出了一種全新理念:減輕機床的質量,節省材料,降低機床運用時的動力消耗。一同在機床計劃中逐漸選用模塊化計劃,滿足不一樣用戶的需求,易于產品修補、拆開及回收,使資源得到最大極限的運用,節省資源。
1在計劃計劃時減輕重量、簡化計劃、優化功用進行機床計劃時,大都選用類比計劃法,在原有產品基礎上進行改動或改進,只需原有產品不出現疑問,就把某些計劃及標準照搬過來,或進行按比例拓寬,這樣做能夠發作計劃標準的富余。因此機床計劃優化的空間很大,在機床幾十年的生命周期內,節能量相當可觀。
在計劃機床的整體計劃時,選用計劃最簡略化原則,盡量簡化計劃,減少不用要的零件數。由于每一個零件的不好,都有一套無缺的計劃進程、從準備毛坯到產品檢查合格后入庫的出產進程、一切的處置進程、以及設備時的調整進程。減少一個零件,就能夠減少這一整套的進程,降低制形本錢。在計劃機床的傳動系統時,盡量縮短傳動鏈,不只能夠減少零件數目,減少空載功率丟掉,而且能夠跋涉傳動精度。在零件計劃進程中,一樣選用計劃最簡略化原則。在機床基礎零件計劃完畢后進行有限元計劃分析,在滿足剛度前提下,優化改進,減小某些標準,讓機床重量抵達最小,節省材料。圖1為機床基礎大件有限元分析圖例。對一些運動部件,進行計劃優化計劃,既能夠節省材料,又能夠減輕重量、降低空工作功率和機床運用時的動力消耗。
以中國航空航天業的大飛機項目來說,大飛機的梁、框、肋和壁板的毛坯所用的板材或鍛件,都是重量抵達幾百公斤甚至幾噸,因此需求用重型甚至是超重型的多坐標、高速、高剛性、大功率的數控龍門銑床、立式加工中心等數控加工設備。在機床計劃時簡化計劃、優化功用、減輕重量,能夠節省許多材料,取得超卓的社會效益和經濟效益。
2選用環保新技術,有用運用動力,保護生態環境在機床新產品計劃進程傍邊側重對資源、動力的有用運用和對生態環境的保護,盡量減少非再生資源的消耗,節省材料。在實習中首要控制噪聲污染、廢氣污染、切削液污染、潤滑劑污染和有害物質的運用。關于上述需求,如今有許多環保新技術運用于機床產品計劃中。
沈陽第一機床廠例如,機床運用進程中的潤滑冷卻液是有害排放物,特別是磨削時選用的乳化液對環境和工人健康危害非常大。如今,出現了干切削和微量潤滑(MinimizedQuantityLubricaion,MQL)技術。跋涉刀具的功用,不運用冷卻液,或許運用專門的設備提供氣霧或低溫空氣(冷風),處置切削液污染的疑問。圖2為微量潤滑技術的示目的。
一同在機床潤滑系統計劃時,選用會合潤滑或許自潤滑辦法可有用降低潤滑油損耗與排放,減少潤滑油對環境的污染。在現代航空航天業中,由于鎂合金密度小,比強度高,能抵達減重的目的,因此得到廣泛的運用。在飛機上鎂合金用于制造壁板、翼肋、機輪輪轂、電機殼體等,在航天工業中鎂合金用于制造火箭、人工衛星等多個部件。鎂合金粉末遇水簡略發作氫氣,氫易于燃燒,具有爆炸性,因此鎂合金的加工特別是選用大進給量、高速切削時不能沖水排屑,只能選用礦物油,本錢很高。鎂合金具有不需研磨拋光、散熱快、不用切削液也能得到較好的表面質量的特征,因此干切削和微量潤滑等環保技術的出現,處置了航空航天工作中鎂合金材料加工的難題,降低了加工本錢。
進行模塊化計劃,便于重組和綠色再制造
沈陽第一機床廠在機床新產品計劃中,選用模塊化計劃能夠滿足不一樣用戶的需求,易于產品修補、拆開及回收,使資源得到最大極限的運用,節省資源。在模塊化計劃及便于回收重組方面,組合機床是一個極好的比方。組合機床是由許多的通用零部件和少量的專用部件組成的高效專用機床,當產品或技術改動后,把原有的機床拆開,許多的通用零部件還能夠重復運用到新的機床。在現有標準的基礎上,如果能夠對一些通用機床的首要零部件標準擬定相應的標準,將有利于機床的回收、改造或重組,大大節省機床再形本錢[2]。圖3與圖4分別是車削類產品和鏜銑類產品模塊化計劃圖。
完畢語
跟著新材料和新技術研討的不斷深入,大大促進了節省動力、綠色生態的新式機床的不斷翻開。中國是制造業大國,跋涉工作自主立異才調,運用新材料、新技術開發綠色機床,完畢資源循環運用,完畢公司經濟效益和社會效益的整體優化,關于復興中國機床工作具有重要戰略意義,對全社會節能減排具有嚴厲的推動作用。
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