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饼干加工论文开题报告

发布时间:2024-07-05 19:32:20

饼干加工论文开题报告

写法如下:

1、课题名称。题目必须与内容一致,确切、中肯、具体、鲜明、简练、醒目。

2、选题背景。就是对选题起作用的历史情况或现实环境,再简单说明一下预期研究成果的现实指导意义。

3、正文。正文部分必须进行全面的阐述和论证。

4、研究方法及路径。内容思想明确、清晰,方法正确、到位,应结合要研究的内容,有针对性。研究路径是反映研究工作展开的逻辑顺序。

5、时间安排。内容要丰富充实,可分至少5个时间段,任务要具体。

6、预期结果。简单说明一下预期研究成果。

7、参考文献。参考文献表是文中引用的有具体文字来源的文献集合。

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料,是一种应用写作文体:

它作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。开题者把自己所选的课题的概况向有关专家、学者等进行陈述。然后由他们对科研课题进行评议,再由科研管理部门综合评议意见,确定是否批准选题。

嗯 ,应该是临大的 !哈哈

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浅谈绿色食品中的添加剂摘要:食品添加剂则是为了改善食品品质和色,香,味,形以及为防腐和加工工艺需要而加入食品中的化学合成或者天然的物质.绿色食品的加工原料是来自经认证的绿色食品产地,在加工过程中食品添加剂必须合理选择,限量添加,防止对绿色食品的二次污染.关键词:食品添加剂 品质 色泽 香气 味感 变质 生产工艺 营养绿色食品是指遵循可持续发展原则,按照特定生产方式生产,经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全,优质,营养类食品.而食品添加剂则是为了改善食品品质和色,香,味,形以及为防腐和加工工艺需要而加入食品中的化学合成或者天然的物质.此外,食品营养强化剂也属于食品添加剂的范畴.食品营养强化剂是指为了增强营养成分而加入食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂.绿色食品的加工原料是来自经认证的绿色食品产地,在加工过程中食品添加剂必须合理选择,限量添加,防止对绿色食品的二次污染.生产绿色食品时使用食品添加剂,其目的是:(1) 保持和提高产品的营养价值,并补充或改善在加工过程中损失的风味,色泽;(2) 提高产品的耐储性和稳定性;(3) 改善产品的成品,品质和感官,提高加工速度,方便生产操作.一、改善绿色食品品质的食品添加剂能够改善绿色食品品质的添加剂有七类,分别是乳化剂,增稠剂,水分保持剂,面粉处理剂,稳定和凝固剂,膨松剂,胶母糖基础剂.1、乳化剂是指能使两种或两种以上不相混溶的液体(例如油和水)均匀分散成乳状液(也称乳浊液)的物质.美国FDA的定义是:"能使某乳浊体中的组成相改变表面张力,使成为一种稳定的,黏度很高的物质."(一) 绿色食品生产中乳化剂的种类:(1) 按来源分(2) 按解离型分类(3) 按作用分类(二) 绿色食品中使用的乳化剂有:蔗糖脂肪酸酯,酪蛋白酸钠,单硬脂酸甘油酸,硬脂酰乳酸钠,丙二醇脂肪酸酯,卵磷脂,改性大豆磷脂,松香甘油酯类.2、食品增稠剂是一种改善食品的物理特性,增加食品的粘稠读或形成凝胶,赋予食品黏润,适宜的口感,并且具有提高乳化状和悬浊状稳定性作用的物质.绿色食品中增稠剂的分类:(1) 按来源分(2) 按离子类型分类(3) 按化学结构分类(4) 按凝胶性分类3、水分保持剂过去又称持水剂,品质改良剂,是食品加工过程中用与改善各种食品品质的食品添加剂.它在食品加工中主要有以下作用:(1) 增加肉制品的保水和吸湿作用,提高产品弹性,避免可溶性营养成分丢失增强食品的嫩度;(2) 增强乳制品的脂肪乳化作用,保持制品质地均匀,口感细腻;(3) 增强面包,糕点保水,吸湿,黏结等作用,避免产品表面干燥,组织不易松散掉屑;(4) 对果酱具有增稠作用,改变流变性能,提高口感;(5) 面粉的改良作用,增强面筋的强度和稳定性;4、面粉处理剂是使面粉增白和提高焙烤制品质量的一类食品添加剂.面粉处理剂绝大多数属于化学合成品,是用于绿色食品中应慎重.常用于A级绿色食品面粉处理剂有以下几种:偶氮甲酰胺,L-半胱胺酸盐酸盐,碳酸镁,过氧化钙,活性面筋粉.禁用的面粉处理剂有:过氧化苯甲酰,溴酸钾.5、稳定和凝固剂是使食品结构稳定,或使食品组织结构不变,使蛋白质凝固或防止新鲜果蔬软化的一类食品添加剂.稳定和凝固剂的类型有:凝固剂,果蔬硬化剂,螯合剂,罐头除氧剂,保湿剂,澄清剂.6、膨松剂是糕点,饼干生产中主要添加剂,亦称为膨胀剂或疏松剂.绿色食品使用的膨松剂类别有:碱性膨松剂,酸性蓬松剂,复合蓬松剂,生物蓬松剂.7、胶母糖基础剂是赋予胶母糖起泡,增塑,耐咀嚼等作用的物质.一般以高分子胶状物质如天然橡胶,合成橡胶等为主,加上软化剂,填充剂,抗氧化剂和增塑剂等组成.二、改善绿色食品色泽的食品添加剂食品对人们重要的第一感官刺激是色泽,食品的颜色最能刺激人们的视觉,它与食品的香,味,形一样是评价食品感官质量的重要因素.在绿色食品加工中增强,调整,改善色泽的添加剂主要有着色剂,护色剂,漂白剂.1、着色剂是使食品着色和改善食品色泽的物质,通常包括食用合成色素和食用天然色素两大类.AA级和A级绿色食品中允许使用的着色剂有:玉米黄,甜菜红,姜黄和姜黄素,红花黄,虫胶红,越橘红,辣椒红,茶黄色素,红米红,菊花黄浸膏,黑豆红,高粱红,叶绿素铜钠盐,萝卜红,可可壳色素,玫瑰茄红.2、护色剂是非色素性的化学物质,使之按期食品加工,保藏过程中不致分解,破坏,呈现良好色泽的物质.普通食品常用的护色剂有亚硝酸钾,亚硝酸钠,硝酸钠,硝酸钾.常用的护色助剂有L-抗坏血酸及其钠盐,异抗坏血酸及其钠盐,烟酰胺等.但是在绿色食品中禁用亚硝酸钾,亚硝酸钠,硝酸钠,硝酸钾.3、漂白剂是破坏,抑制食品的发色因素,使其褪色或使食品免于褐变的物质.目前允许使用的漂白剂均为化学合成品,AA级绿色食品中都不能使用,A级绿色食品中目前规定除硫磺不能使用外,其他的都可以使用,但要严格控制使用量并关注国家的有关规定.食品工业中常用的漂白方法还有还原漂白法,氧化漂白法和脱色漂白法,同时包括熏烧法,它不但可以漂白,同时可以抑制褐变.三、增强绿色食品香气的食品添加剂食品中的香气主要通过三个途径形成,一是食品原料中天然存在的,即原料在生长过程中形成的;二是由食品原料中的香味前提物质在加工,储藏过程中形成的'三是在食品加工过程中添加的.凡是能够刺激人们嗅觉器官而引起快感的纯天然或人造合成物质统称为香料.能够用于调配食品用香精的香料称为食品用香料.香料分类:(1) 按香料来源分(2) 按香料组成分(3) 按香料类型分:柑橘型,果香型,薄荷型,豆香型,辛香型,奶香型,肉香型,坚果型.(4) 按香料形态分(5) 按香料的使用目的分四、调节绿色食品味感的食品添加剂食品的风味是由食品的成分刺激味觉感受器所引起的重要因素之一,调节绿色食品味感的食品添加剂主要包括甜味剂,酸度调节剂,增味剂等.1、甜味剂是指能赋予食品甜味的一类添加剂.甜味剂分类:(1) 按来源分(2) 按营养价值分(3) 按其化学结构和基本性状分类2、酸度调节伎亦称pH值调节剂,是用以维持或改变食品酸度的物质,既可以作为加工助剂,也可以作为加工食品中的最终成分.酸度调节剂通常分为酸味剂,碱剂和盐类.酸味剂的分类:(1) 根据酸味分:兼有清凉感的酸味剂,带苦味的酸味剂,带有涩味的酸味剂,兼有刺激性臭味的酸味剂,兼有异味鲜味的酸味剂.(2) 根据酸的种类分(3) 根据酸的来源分3、增味剂是补充或增强原有风味的食品添加剂,又称风味增强剂.鲜味是食品原料本身所具有的或经加工加热分解产生的部分氨基酸,核苷酸酰胺,三甲基胺,肽,有机酸等物质对味蕾刺激所产生的感觉.鲜味剂的分类:(1) 按化学基本性状分(2) 按其来源分五、防止绿色食品变质的食品添加剂绿色食品加工的关键问题之一是防腐保鲜.1、防腐剂是用于防止食品在储存,流通过程中,主要是由微生物繁殖引起的变质,提高保存性,延长使用价值而在食品中使用的添加剂,防腐剂大多是能够杀死微生物或抑制其增殖的物质.防腐剂种类:(1) 按微生物的主要作用性质分(2) 按组成分(3) 按防腐剂的特性分2、现在已经开发了许多天然防腐剂,它具有抗菌性强,安全无毒,水溶性好,热稳定性好,作用范围广特点,主要有:溶菌酶,壳聚糖,纳他霉素,双乙酸钠,乳酸链球菌素,聚赖氨酸,鱼精蛋白.3、绿色食品抗氧化剂指添加于绿色食品后,能阻止或延迟绿色食品氧化,提高绿色食品的稳定性和延长储藏期的食品抗氧化剂.抗氧化剂的分类:(1) 按溶解性质分(2) 按来源分(3) 按作用机理分有:自由基吸收剂,金属离子整合剂,氧清除剂,单线态氧淬灭剂,甲基硅酮和甾醇抗氧化剂,过氧化物分解剂,紫外线吸收剂,多功能抗氧化剂及酶抗氧化剂等.六、改进绿色食品生产工艺的食品添加剂这类食品添加剂通常具有一些独特的功能,在加工过程中可以起到催化,消泡,助滤,蜕皮,被膜,抗结,吸附等作用,能够优化生产工艺,提高生产效率,改善产品质量. 此类添加剂主要有:酶制剂, 被膜剂,消泡剂,抗结剂.七、强化绿色食品营养的食品添加剂强调绿色食品营养的添加剂称为营养强化剂.食品营养强化剂是为了增强营养成分而加入食品中天然的或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂.这类食品添加剂按性质可以分为氨基酸,维生素和无机盐等三类.功能性营养强化剂是改善我国人民营养与健康,同时发展质量绿色食品的需求.例如:功能性糖醇,活性肽与活性蛋白质,菌类多糖,特种必需脂肪酸,微量活性元素等.绿色食品添加剂的展望:食品添加剂市场有广阔的发展前景.我国拥有丰富的植物资源,目前国内的天然抗氧化剂如茶多酚、天然甜味剂如甘草提取物、天然抗菌剂大蒜素、天然色素和天然香料等天然抽取物受到国际市场的青睐。今后应利用这一优势,加大高新提取技术的应用,提升我国食品添加剂的档次。尽管目前我国食品添加剂生产能力及产量增长较快,但还有一些产品尚处于供不应求的局面。今后应根据国内食品消费结构重点发展一些高效、常用和新型的品种,例如乳化剂中的分子蒸馏单甘酯、蔗糖酯系列产品;营养强化剂中的多种小吨位的维生素及大豆提取物如大豆异黄酮等;甜味剂中的低聚糖、果葡糖浆等;防腐抗氧剂中的丙酸盐及酯类、食品级双乙酸钠、异维生素C钠、儿茶酚等;增稠剂中的改性淀粉。随着人民生活水平的不断提高,食品工业快速发展,食品添加剂的种类和用量日益增多,使用范围不断扩大,食品添加剂工业已经成为一个独立的行业,并且成为现代食品工业的一个重要组成部分,有着巨大的市场空间和广阔的发展前景.

饼干毕业论文开题报告

通过对某个特定人的描写,来表现这个社会上和他具有同样的特征的一群人,反映一个社会背景。通常来说,我们选择前三种中心比较多,第四种中心如果可以写出来,便是十分出彩的,但因为主题较大,很难把握。

毕业设计论文开题报告写法如下:

1、选题背景:简要介绍论文所研究问题的基本概念和背景,课题选题的初衷是什么,为什么会有这样的选题?

2、课题研究的意义:简单阐述课题研究在该领域内有什么促进作用,通过研究能够取得哪些成果,可以与“研究与解决的问题”部分有重复。

3、国内外研究现状:课题研究当前处于一个什么样的研究状态,国内外的相关研究成果都有哪些,尤其是最近几年的研究文献一定要多列出,通过当前现状的研究可以引出自己下一步要研究的内容。

4、拟研究与解决的问题:在当前研究现状的基础上,对当前的研究成果进行分析,当前的研究成果存在哪些不足,还有哪些问题没有解决,进而描述自己的课题想要解决的问题。

5、拟采用研究的方法:对于课题研究采用的方法有哪些,尤其是对课题研究的核心部分拟采用什么样的方法,是实验分析法、调查问卷法、对照法还是其他方法。

6、进度安排:对论文的写作进度进行安排,按时间节点完成相关内容。

7、参考文献:无论是开题报告,还是文献综述,无论是论文正文,还是毕业答辩,参考文献的引用是必不可少、不可或缺的。

毕业论文:

毕业论文(graduation study)是专科及以上学历教育为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前撰写的论文。

毕业论文一般安排在修业的最后一学年(学期)进行,论文题目由教师指定或由学生提出,学生选定课题后进行研究,撰写并提交论文,目的在于培养学生的科学研究能力,加强综合运用所学知识、理论和技能解决实际问题的训练,从总体上考查学生大学阶段学习所达到的学业水平。

写毕业论文主要是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映作者能够准确地掌握所学的专业基础知识,基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法,对所研究的题目有一定的心得体会,论文题目的范围不宜过宽,一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。

饼干加工工艺研究学士论文

通过对某个特定人的描写,来表现这个社会上和他具有同样的特征的一群人,反映一个社会背景。通常来说,我们选择前三种中心比较多,第四种中心如果可以写出来,便是十分出彩的,但因为主题较大,很难把握。

酥性饼干生产工艺流程说明说明:面粉过筛、白砂糖粉碎、说明:将原辅材料投入搅拌机说明:将面团经辊印机说明:成型后的饼胚进入烤炉棕油、起酥油、奶粉、碳酸氢铵、中进行搅拌成面团。采用设备:直接辊印成型成饼胚,使用电热管进行加热,使饼胚成熟。小苏打、酶制剂、芝麻、食用香600型卧式搅拌机。关键控制入炉前撒芝麻或花生或糖关键设备:精、食用盐、麦芽糖醇。点:和面时间2~5分钟。或盐或不撒。1000型直燃式天燃气烤炉。使用温度:210~250℃烘烤时间:6~7分钟说明:出炉的饼干经40℃左右说明:经喷油后的饼干需经说明:经冷却后的饼干用OPP与说明:经包装检验合格后的成品棕油或菜籽油喷撒其表面。冷却线上自然冷却至水分在CPP复合袋或铝薄包装袋包装后,须在室温25℃以下,相对湿度603℅以下,饼干温度在30℃再用纸箱包装。℅以下贮存。左右。韧性饼干生产工艺流程说明说明:面粉过筛、白砂糖粉碎、说明:将原辅材料投入搅拌机说明:将面团经四道压辊说明:成型后的饼胚进入烤炉棕油、起酥油、奶粉、碳酸氢铵、中进行搅拌成面团。采用设备:压成面片后,滚切成饼

曲奇饼论文开题报告

这样的酸什么题目的好大

曲奇的来历和制法 曲奇饼在美国与加拿大解释为细少而扁平的蛋榚式的饼干。它的名字是由德文koekje来的,意为"细少的蛋榚"。这个字在英式英语主要用作分辨美式饼干如"朱古力饼干"。第一次制造曲奇是由数片细少的蛋榚组合而成。据考据,是由伊朗人发明的。 制法 不同的种类的曲奇会有不同的软硬度。有些曲奇甚至没有完全煮透。曲奇有很多不同风格,如糖味, 香料味, 巧克力味, 牛油味, 花生酱味, 核桃味或干水果味. 曲奇的制造方法大致可以总结为以下的理论。尽管不同的曲奇各有特色,它们的煮法却大同小异,皆是以大量的水作凝聚力量。这些水份用来使底饼变得尽可能薄(在这种情况下称为"batter"),并能容许泡泡出现。而且在之后会加入大量的牛油和蛋,因其含有大量的油,这使得曲奇能在微波炉煮完。 烘过的蛋榚没有太多的水份。与其蒸发及增厚混合物,不如让其留下,使泡泡饱和而由蛋中的少量水份处逃离,而二氧化碳会因加热而释放。这个饱和过程制造了曲奇最吸引人的特性,就是爽快的口感。 种类 曲奇饼的制法有以下数种, * drop cookies,需将饼干糊用汤匙舀起滴落烤盘上; * rolled cookies,是将拌好的饼干糊用杆面棍杆平,再用cookie cutter(切压饼干的模型)切压出各种形状; * refrigerator cookies,是较干的饼干糊滚成棒状放入冰箱冰过之后才做成饼; * filled cookies,是饼干糊用手揉成圆球再包入果酱馅心。 成功做曲奇(具体做法+图)很详细钮扣曲奇饼*美味小可爰--最简单的做法。详细制作过程曲奇饼干做法 【材料】 1. 奶油 150g (室温) 2. 酥油shortening 100g 3. 白砂糖 120g 4. 盐 1/4 茶匙 teaspoon 5. 蛋 一个 (稍搅散) 6. 低粉cake flour 360g (过筛) 7. 香草精 少许 8. 牛奶 3大匙 9. 蔓越莓果酱(或其他果酱) 适量(变换口味及装饰用) 【做法】 a. (1)+(2)拌匀加入(3)打至发=A (颜色稍白,感觉蓬松) b. A+(8)(4)(5)=B c. B+(6)(7)=C (用橡皮刀搅拌.避免出筋) d. 用挤花袋装C料.挤出饼样在烤盘上 e. 可加蔓越莓果酱装饰 190度C/375度F 烤12分钟 (我用170度C约335度F...因为烤温上不去) 朱古力杏仁曲奇做法~ 材料: 牛油250克 鸡蛋2只 砂糖100克 杏仁片100克 面粉330克 可可粉20克 做法: 1.牛油、糖用打蛋器打至微黄色 2.加入鸡蛋 (每次放一只,混合后再放入另一只) 3.加入已筛好的面粉及朱古力粉,最后加入杏仁片 4.将面团入雪柜雪硬,切片 5.用200C焗15分钟 香酥苹果曲奇~ 快开学了,家具还没买齐,搬家日期还没能定下来,奖学金也还没能拿到,好多东西要烦啊~ 加上朋友家烤箱不大灵,好久没DIY啦~ 今天整天待在家,想到冰箱里那块黄油还有一大半,搬家也不会带走了吧,不要浪费,一于做点曲奇拿去送朋友吃也好! 其实曲奇做法都是大同小异,都是黄油加糖打发后加入面粉拌匀,再烤10来20分钟就好了,这个苹果曲奇真的很香很酥,如果喜欢硬脆一点的,可以把蛋黄改为全蛋 材料(约12个) 1 苹果一个、黄油适量、红糖1大匙、蓝姆酒(RUM酒)1/2小匙 2 面粉9大匙(我用低粉)、黄油3大匙(约43克)、红糖1/4杯、蛋黄1个、泡打粉1/4小匙、苏打粉一点点 做法 1 苹果削皮去核后切小丁,烤箱预热350F(175C) 2 小锅里放入适量黄油,中大火,黄油融化后加入糖和苹果丁拌炒,炒至出水又干水后加入RUM酒,转中小火再炒约5分钟至苹果丁有点粘性 3 苹果丁放入烤箱中烤约10-15分钟,拿出放凉 4 黄油加糖打发,加入蛋黄打匀,再加入放凉后的苹果丁和混合好的面粉、泡打粉和苏打粉,用切拌方式拌匀 5 面团搓成小球后稍压扁,进烤箱烤15分钟 曲奇饼干的做法 十一的时候买了个小烤箱,极简易的那种,小小的烤盘,也不能设置温度。我却对它赋予重望,总希望它能做出些只有大烤箱能做出的事情。就这样,它从烤面包到烤白薯,从烤鸡翅到披萨,总算没辜负我一片苦心。这不,这周六我又让它来烤个曲奇饼干试试! 做法已经烂熟于心(其实是去图书大厦背了个菜谱,呵呵),翻翻家里的原料,黄油;鸡蛋;没有发酵粉就直接用自发粉好了;发现一罐从杭州买的椰子酱,决定放进去;好象还应该放些坚果,可是找了一圈,只发现了还剩一点点的恰恰瓜子,就它了。。。 开始动手喽: 1、125克装的黄油切了一半出来,在室温下等着它变软。 2、趁这个时间,剥瓜子,小小的一把,剥的我手都疼了。 3、把变软的黄油用打蛋器搅拌成膏状。 4、放白糖,分几次放,充分搅拌均匀。 5、鸡蛋一个打匀后倒入黄油中,搅拌。 6、放入椰子酱三大勺,搅拌。 7、放入瓜子,搅拌。 8、放入自发粉,搅拌。我用电饭锅的量杯,差一点一杯,差不多能做20几个吧。 9、拿保鲜膜,将面胚放在上面,用膜包住,捏成长条状。放入冰箱发酵1小时。1小时后,去出面胚,你会发现已经有点硬了。准备好烤盘,我在上面放了一层锡纸,没有模具,我先是用刀切一片直接放烤盘,后来觉得不好看,就用勺子挖一勺,然后用另一个勺子把它推到烤盘上,这样烤出来就是圆的了,后来,我干脆手上沾点水,直接取一小块揉成团,在烤盘上一按,就是一个圆饼干。瞧我闹的,做回饼干居然三个形状,大家不要笑我啊...对了对了,因为加热后要膨胀,所以中间要有些间隔。我烤了10分钟,表面金黄,微微有裂口。拿出来放在案板上晾凉,就和饼干一样了,味道真的很好耶。 可惜我的烤盘太小了,20几个做了三次才做完。拿去给妈妈尝尝,一边开车还一边拿着袋子闻呢,真香。恩,这个小烤箱,这个小家伙,我对你可真不是一般的满意啊,呵呵...

黄油:80-100克(室温软化)、细砂糖:20-30克、鸡蛋(1个,只要蛋黄)、牛奶:1盒(制作时酌量使用)、盐:1/4小匙、自发面粉:250克、椰子粉:50-70克。制作步骤:1、取黄油适量,室温软化后放在大盆中用打蛋器打发,约10分钟,待颜色变浅,体积变大后,分次加入细砂糖、盐等材料,继续打至糖溶解。2、分次加入蛋液和椰子粉,用打蛋器搅拌均匀。3、缓慢加入自发面粉,加入时注意用手轻轻揉搓拌匀。4、加入适量牛奶,使面粉揉搓至不粘手为佳。但面粉绝对不能划圈搅拌,否则容易生筋,制出的饼干会口感生硬。5、面粉揉搓至不粘手后,盖上保鲜膜,放入冰箱冷藏一小时,使其充分发酵。6、取出,用模具压出你所需要的饼干形态。7、在碟子上涂油,放上成型的小饼干,设定微波炉火候和时间为先中火3分钟、后低火1分钟。若您的微波炉具烧烤功能,效果更佳。

原料:低筋面粉125G、黄油70G、可可粉25G、鸡蛋液约50G(一个鸡蛋的量)、绵白糖30G。做法:1、室温软化下的黄油加糖打发至糖完全溶解,一边打一边分3-4次加入蛋液;2、把面粉可可粉粉混合筛入打发的黄油中,搅拌均匀;3、揉成面团,装入保鲜袋放冰箱冷藏30分钟;4、冷藏后的面团取出,视自己喜欢做造型。5、预热烤箱190度,烤20分钟左右。注:1、各家烤箱温度不同,请按自家烤箱温度调整;2、由于各自打发黄油的程度不同,加面粉的时侯油面的成型度也不相同,以能团成面团为标准

精密加工论文开题报告

呵呵 这个很简单啊 只要写1500字就好了啊 “这个CVD金刚石涂层刀具的热力研究”你去网上查下他的用处 怎么做出来的。。。然后在说明哪里哪里设计的好 哪里哪里设计的不好(说不好的时候一定要加个我认为) 再提出改进方案 这样就OK了啊 1500个字一定超的了呵呵~~ 还有就是你在网络上“借鉴”网络资源时要小心哦 国家规定两篇论文里面有连续500个字不变动(不包括标点符号)的话 你的论文就当抄袭的。。呵呵不过一般学校也不会怎么在意你的论文的。。楼主如果是转科毕业 只要你填好了就业协议书 就基本能过了 不需要太担心的 。。。。毕业论文可以赶时间赶出来的 一先开始是这样的 你不会人家也都不会的啊 学校一定会给你某个时间段。。和同学。指导老师一起把这项艰巨的任务完成的 呵呵 (本文纯属笔录 绝无抄袭 谢谢) 不想从网上找来的资料来回答你的问题 我觉得楼主既然知道从百度上发布问题就应该知道从这里找到答案 而且学。。要学习方法

相关范文:超硬材料薄膜涂层研究进展及应用摘要:CVD和PVD TiN,TiC,TiCN,TiAlN等硬质薄膜涂层材料已经在工具、模具、装饰等行业得到日益广泛的应用,但仍然不能满足许多难加工材料,如高硅铝合金,各种有色金属及其合金,工程塑料,非金属材料,陶瓷,复合材料(特别是金属基和陶瓷基复合材料)等加工要求。正是这种客观需求导致了诸如金刚石膜、立方氮化硼(c-BN)和碳氮膜(CNx)以及纳米复合膜等新型超硬薄膜材料的研究进展。本文对这些超硬材料薄膜的研究现状及工业化应用前景进行了简要的介绍和评述。关键词:超硬材料薄膜;研究进展;工业化应用1 超硬薄膜超硬薄膜是指维氏硬度在40GPa以上的硬质薄膜。不久以前还只有金刚石膜和立方氮化硼(c-BN)薄膜能够达到这个标准,前者的硬度为50-100GPa(与晶体取向有关),后者的硬度为50~80GPa。类金刚石膜(DLC)的硬度范围视制备方法和工艺不同可在10GPa~60GPa的宽广范围内变动。因此一些硬度很高的类金刚石膜(如采用真空磁过滤电弧离子镀技术制备的类金刚石膜(也叫Ta:C))也可归人超硬薄膜行列。近年来出现的碳氮膜(CNx)虽然没有像Cohen等预测的晶态β-C3N4那样超过金刚石的硬度,但已有的研究结果表明其硬度可达10GPa~50GPa,因此也归人超硬薄膜一类。上述几种超硬薄膜材料具有一个相同的特征,他们的禁带宽度都很大,都具有优秀的半导体性质,因此也叫做宽禁带半导体薄膜。SiC和GaN薄膜也是优秀的宽禁带半导体材料,但它们的硬度都低于40GPa,因此不属于超硬薄膜。最近出现的一类超硬薄膜材料与上述宽禁带半导体薄膜完全不同,他们是由纳米厚度的普通的硬质薄膜组成的多层膜材料。尽管每一层薄膜的硬度都没有达到超硬的标准,但由它们组成的纳米复合多层膜却显示了超硬的特性。此外,由纳米晶粒复合的TiN/SiNx薄膜的硬度竟然高达105GPa,创纪录地达到了金刚石的硬度。本文将就上述几种超硬薄膜材料一一进行简略介绍,并对其工业化应用前景进行评述。2 金刚石膜2.1金刚石膜的性质金刚石膜从20世纪80年代初开始,一直受到世界各国的广泛重视,并曾于20世纪80年代中叶至90年代末形成了一个全球范围的研究热潮(Diamond fever)。这是因为金刚石除具有无与伦比的高硬度和高弹性模量之外,还具有极其优异的电学(电子学)、光学、热学、声学、电化学性能(见表1)和极佳的化学稳定性。大颗粒天然金刚石单晶(钻石)在自然界中十分稀少,价格极其昂贵。而采用高温高压方法人工合成的工业金刚石大都是粒度较小的粉末状的产品,只能用作磨料和工具(包括金刚石烧结体和聚晶金刚石(PCD)制品)。而采用化学气相沉积(CVD)方法制备的金刚石膜则提供了利用金刚石所有优异物理化学性能的可能性。经过20余年的努力,化学气相沉积金刚石膜已经在几乎所有的物理化学性质方面和最高质量的IIa型天然金刚石晶体(宝石级)相比美(见表1)。化学气相沉积金刚石膜的研究已经进人工业化应用阶段。表 1 金刚石膜的性质Table 1 Properties of chamond filmCVD 金刚石膜天然金刚石点阵常数 (Å)密度 (g/cm3)比热 Cp(J/mol,(at 300K))弹性模量 (GPa)910-12501220*硬度 (GPa)50-10057-100*纵波声速 (m/s)18200摩擦系数热膨胀系数 (×10 -6 ℃ -1)***热导率 (W/)2122*禁带宽度 (eV)电阻率 (Ω.cm)1012-10161016饱和电子速度 (×107cms-1)*载流子迁移率 (cm2/Vs)电子1350-15002200**空隙4801600*击穿场强 (×105V/cm)100介电常数光学吸收边 (□ m)折射率 ( □ m)光学透过范围从紫外直至远红外 ( 雷达波 )从紫外直至远红外 ( 雷达波 )微波介电损耗 (tan □)< 注:*在所有已知物质中占第一,**在所有物质中占第二,***与茵瓦(Invar)合金相当。2.2金刚石膜的制备方法化学气相沉积金刚石所依据的化学反应基于碳氢化合物(如甲烷)的裂解,如:热高温、等离子体CH4(g)一C(diamond)+2H2(g) (1)实际的沉积过程非常复杂,至今尚未完全明了。但金刚石膜沉积至少需要两个必要的条件:(1)含碳气源的活化;(2)在沉积气氛中存在足够数量的原子氢。除甲烷外,还可采用大量其它含碳物质作为沉积金刚石膜的前驱体,如脂肪族和芳香族碳氢化合物,乙醇,酮,以及固态聚合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯),以及卤素等等。常用的沉积方法有四种:(1)热丝CVD;(2)微波等离子体CVD;(3)直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet);(4)燃烧火焰沉积。在这几种沉积方法中,改进的热丝CVD(EACVD)设备和工艺比较简单,稳定性较好,易于放大,比较适合于金刚石自支撑膜的工业化生产。但由于易受灯丝污染和气体活化温度较低的原因,不适合于极高质量金刚石膜(如光学级金刚石膜)的制备。微波等离子体CVD是一种无电极放电的等离子体增强化学气相沉积工艺,等离子体与沉积腔体没有接触,放电非常稳定,因此特别适合于高质量金刚石薄膜(涂层)的制备。微波等离子体CVD的缺点是沉积速率较低,设备昂贵,制备成本较高。采用高功率微波等离子体CVD系统(目前国外设备最高功率为75千瓦,国内为5千瓦),也可实现金刚石膜大面积、高质量、高速沉积。但高功率设备价格极其昂贵(超过100万美元),即使在国外愿意出此天价购买这种设备的人也不多。直流电弧等离子体喷射(DC Arc P1asma Jet)是一种金刚石膜高速沉积方法。由于电弧等离子体能够达到非常高的温度(4000K-6000K)。因此可提供比其它任何沉积方法都要高的原子氢浓度,使其成为一种金刚石膜高质量高速沉积工艺。特殊设计的高功率JET可以实现大面积极高质量(光学级)金刚石自支撑膜的高速沉积。我国在863计划"75”和"95”重大关键技术项目的支持下已经建立具有我国特色和独立知识产权的高功率De Are Plasma Jet金刚石膜沉积系统,并于1997年底在大面积光学级金刚石膜的制备技术方面取得了突破性进展。目前已接近国外先进水平。2.3金刚石膜研究现状和工业化应用20余年来,CVD金刚石膜研究已经取得了非常大的进展。金刚石膜的内在质量已经全面达到最高质量的天然IIa型金刚石单晶的水平(见表1)。在金刚石膜工具应用和热学应用(热沉)方面已经实现了,产业化,一些新型的金刚石膜高技术企业已经在国内外开始出现。光学(主要是军事光学)应用已经接近产业化应用水平。金刚石膜场发射和真空微电子器件、声表面波器件(SAW)、抗辐射电子器件(如SOD器件)、一些基于金刚石膜的探侧器和传感器和金刚石膜的电化学应用等已经接近实用化。由于大面积单晶异质外延一直没有取得实质性进展,n一型掺杂也依然不够理想,金刚石膜的高温半导体器件的研发受到严重障碍。但是,近年来采用大尺寸高温高压合成金刚石单晶衬底的金刚石同质外延技术取得了显著进展,已经达到了研制芯片级尺寸衬底的要求。金刚石高温半导体芯片即将问世。鉴于篇幅限制,及本文关于超硬薄膜介绍的宗旨,下面将仅对金刚石膜的工具(摩擦磨损)应用进行简要介绍。2.4金刚石膜工具和摩擦磨损应用金刚石膜所具有的最高硬度、最高热导率、极低摩擦系数、很高的机械强度和良好化学稳定性的异性能组合(见表1)使其成为最理想的工具和工具涂层材料。金刚石膜工具可分为金刚石厚膜工具和金刚石薄膜涂层工具。2.4.1金刚石厚膜工具金刚石厚膜工具采用无衬底金刚石白支撑膜(厚度一般为0.5mm~2mm)作为原材料。目前已经上市的产品有:金刚石厚膜焊接工具、金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜砂轮修整条、高精度金刚石膜轴承支架等等。金刚石厚膜焊接工具的制作工艺为:金刚石自支撑膜沉积→激光切割→真空钎焊→高频焊接→精整。金刚石厚膜钎焊工具的使用性能远远优于PCD,可用于各种难加工材料,包括高硅铝合金和各种有色金属及合金、复合材料、陶瓷、工程塑料、玻璃和其它非金属材料等的高效、精密加工。采用金刚石厚膜工具车削加工的高硅铝合金表面光洁度可达V12以上,可代替昂贵的天然金刚石刀具进行“镜面加工"。金刚石膜拉丝模芯可用于拉制各种有色金属和不锈钢丝,由于金刚石膜是准各向同性的,因此在拉丝时模孔的磨损基本上是均匀的,不像天然金刚石拉丝模芯那样模孔的形状会由于非均匀磨损(各向异性所致)而发生畸变。金刚石膜修整条则广泛用于机械制造行业,用作精密磨削砂轮的修整,代替价格昂贵的天然金刚石修整条。这些产品已经在国内外市场上出现,但目前的规模还不大。其原因是:(1)还没有为广大用户所熟悉、了解;(2)面临其它产品(主要是PCD)的竞争;(3)虽然比天然金刚石产品便宜,但成本(包括金刚石自支撑膜的制备和加工成本)仍然较高,在和PCD竞争时的优势受到一定的限制。高热导率(≥10W/em.K)金刚石自支撑膜可作为诸如高功率激光二极管阵列、高功率微波器件、MCMs(多芯片三维集成)技术的散热片(热沉)和功率半导体器件(Power ICs)的封装。在国外已有一定市场规模。在国内,南京天地集团公司和北京人工晶体研究所合作在1997年前后率先成立了北京天地金刚石公司,生产和销售金刚石膜拉丝模芯、金刚石膜修整条和金刚石厚膜焊接工具及其它一些金刚石膜产品。该公司大约在2000年左右渡过了盈亏平衡点,但目前的规模仍然不很大。国内其它一些单位,如北京科技大学、河北省科学院(北京科技大学的合作者)、吉林大学、核工业部九院、浙江大学、湖南大学等都具有生产金刚石厚膜工具产品的能力,其中有些单位正在国内市场上小批量销售其产品。2.4.2金刚石薄膜涂层工具金刚石薄膜涂层工具一般采用硬质合金工具作为衬底,金刚石膜涂层的厚度一般小于30lxm。金刚石薄膜涂层硬质合金工具的加工材料范围和金刚石厚膜工具完全相同,在切削高硅铝合金时一般均比未涂层硬质合金工具寿命提高lO~20倍左右。在切削复合材料等极难加工材料时寿命提高幅度更大。金刚石薄膜涂层工具的性能与PCD相当或略高于PCD,但制备成本比PCD低得多,且金刚石薄膜可以在几乎任意形状的工具衬底上沉积,PCD则只能制作简单形状的工具。金刚石薄膜涂层工具的另一大优点是可以大批量生产,因此成本很低,具有非常好的市场竞争能力。金刚石薄膜涂层硬质合金工具研发的一大技术障碍是金刚石膜与硬质合金的结合力太差。这主要是由于作为硬质合金粘接剂的Co所引起。碳在Co中有很高的溶解度,因此金刚石在Co上形核孕育期很长,同时Co对于石墨的形成有明显的促进作用,因此金刚石是在表面上形成的石墨层上面形核和生长,导致金刚石膜和硬质合金衬底的结合力极差。在20世纪80年代和90年代无数研究者曾为此尝试了几乎一切可以想到的办法,今天,金刚石膜与硬质合金工具衬底结合力差的问题已经基本解决。尽管仍有继续提高的余地,但已经可以满足工业化应用的要求。在20世纪后期,国外出现了可以用于金刚石薄膜涂层工具大批量工业化生产的设备,一次可以沉积数百只硬质合金钻头或刀片,拉开了金刚石薄膜涂层工具产业化的序幕。一些专门从事金刚石膜涂层工具生产的公司在国外相继出现。目前,金刚石薄膜涂层工具主要上市产品包括:金刚石膜涂层硬质合金车刀、铣刀、麻花钻头、端铣刀等等。从目前国外市场的销售情况来看,销售量最大的是端铣刀、钻头和铣刀。大量用于加工复合材料和汽车工业中广泛应用的大型石墨模具,以及其它难加工材料的加工。可转位金刚石膜涂层车刀的销售情况目前并不理想。这是因为可转位金刚石膜涂层刀片的市场主要是现代化汽车工业的数控加工中心,用于高硅铝合金活塞和轮毂等的自动化加工。这些全自动化的数控加工中心对刀具性能重复性的要求十分严格,目前的金刚石膜涂层工具暂时还不能满足要求,需要进一步解决产品检验和生产过程质量监控的技术。目前国外金刚石膜涂层工具市场规模大约在数亿美元左右,仅仅一家只有20多人的小公司(美国SP3公司),去年的销售额就达2千多万美元。国内目前尚无金刚石膜涂层产品上市。国内不少单位,如北京科技大学、上海交大、广东有色院、胜利油田东营迪孚公司、吉林大学、北京天地金刚石公司等都在进行金刚石膜涂层硬质合金工具的研发,目前已在金刚石膜的结合力方面取得实质性进展。北京科技大学采用渗硼预处理工艺(已申请专利)成功地解决了金刚石膜的结合力问题,所研制的金刚石膜涂层车刀和铣刀在加工Si-12%AI合金时寿命可稳定提高20-30倍。并已成功研发出“强电流直流扩展电弧等离子体CVD"金刚石膜涂层设备(已申请专利)。该设备将通常金刚石膜沉积设备的平面沉积方式改为立体(空间)沉积,沉积空间区域很大,可容许金刚石膜涂层工具的工业化生产。该设备可保证在工具轴向提供很大的金刚石膜均匀沉积范围,因此特别适合于麻花钻头、端铣刀之类细长且形状复杂工具的沉积。目前已经解决这类工具金刚石膜沉积技术问题,所制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头在加工碳化硅增强铝金属基复合材料时寿命提高20倍以上。目前能够制备的金刚石膜涂层硬质合金钻头最小直径为lmin。目前正在和国内知名设备制造厂商(北京长城钛金公司)合作研发工业化商品设备,生产能力为每次沉积硬质合金钻头(或刀片)300只以上,预计年内可投放国内外市场。3 类金刚石膜(DLC)类金刚石膜(DLC)是一大类在性质上和金刚石类似,具有8p2和sp3杂化的碳原子空间网络结构的非晶碳膜。依据制备方法和工艺的不同,DLC的性质可以在非常大的范围内变化,既有可能非常类似于金刚石,也有可能非常类似于石墨。其硬度、弹性模量、带隙宽度、光学透过特性、电阻率等等都可以依据需要进行“剪裁”。这一特性使DLC深受研究者和应用部门的欢迎。DLC的制备方法很多,采用射频CVD、磁控溅射、激光淀积(PLD)、离子束溅射、真空磁过滤电弧离子镀、微波等离子体CVD、ECR(电子回旋共振)CVD等等都可以制备DLC。DLC的类型也很多,通常意义上的DLC含有大量的氢,因此也叫a:C—H。但也可制备基本上不含氢的DLC,叫做a:c。采用高能激光束烧蚀石墨靶的方法获得的DLC具有很高的sp3含量,具有很高的硬度和较大的带隙宽度,曾被称为“非晶金刚石”(Amorphorie Diamond)膜。采用真空磁过滤电弧离子镀方法制备的DLC中sp3含量也很高,叫做Ta:C(Tetragonally Bonded Amorphous Carbon)。DLC具有类似于金刚石的高硬度(10GPa-50GPa)、低摩擦系数(0.1一0.3)、可调的带隙宽度(1_2eV~3eV)、可调的电阻率和折射率、良好光学透过性(在厚度很小的情况下)、良好的化学惰性和生物相容性。且沉积温度很低(可在室温沉积),可在许多金刚石膜难以沉积的衬底材料(包括钢铁)上沉积。因此应用范围相当广泛。典型的应用包括:高速钢、硬质合金等工具的硬质涂层、硬磁盘保护膜、磁头保护膜、高速精密零部件耐磨减摩涂层、红外光学元器件(透镜和窗口)的抗划伤、耐磨损保护膜、Ge透镜和窗口的增透膜、眼镜和手表表壳的抗擦伤、耐磨掼保护膜、人体植入材料的保护膜等等。DLC在技术上已经成熟,在国外已经达到半工业化水平,形成具有一定规模的产业。深圳雷地公司在DLC的产业化应用方面走在国内前列。不少单位,如北京师范大学、中科院上海冶金所、北京科技大学、清华大学、广州有色院、四川大学等都正在进行或曾经进行过DLC的研究和应用开发工作。DLC的主要缺点是:(1)内应力很大,因此厚度受到限制,一般只能达到lum~21um以下;(2)热稳定性较差,含氢的a:C-H薄膜中的氢在400℃左右就会逐渐逸出,sp2成分增加,sp3成分降低,在大约500℃以上就会转变为石墨。5 碳氮膜自从Cohen等人在20世纪90年代初预言在C-N体系中可能存在硬度可能超过金刚石的β-C>3N4相以后,立即就在全球范围内掀起了一股合成β-C3N4的研究狂潮。国内外的研究者争先恐后,企图第一个合成出纯相的β-C3N4晶体或晶态薄膜。但是,经过了十余年的努力,至今并无任何人达到上述目标。在绝大多数情况下,得到的都是一种非晶态的CNx薄膜,膜中N/C比与薄膜制备的方法和具体工艺有关。尽管没有得到Cohen等人所预测超过金刚石硬度的β-C3N4晶体,但已有的研究表明CNx薄膜的硬度可达15GPa-50GPa,可与DLC相比拟。同时CNx薄膜具有十分奇特的摩擦磨损特性。在空气中,cNx薄膜的摩擦因数为,但在N2,CO2和真空中的摩擦因数为。在N2气氛中的摩擦因数最小,为O.01,即使在大气环境中向实验区域吹氮气,也可将摩擦因数降至。因此,CNx薄膜有望在摩擦磨损领域获得实际应用。除此之外。CNx薄膜在光学、热学和电子学方面也可能有很好的应用前景。采用反应磁控溅射、离子束淀积、双离子束溅射、激光束淀积(PLD)、等离子体辅助CVD和离子注人等方法都可以制备出CNx薄膜。在绝大多数情况下,所制备薄膜都是非晶态的,N/C比最大为45%,也即CNx总是富碳的。与C-BN的情况类似,CNx薄膜的制备需要离子的轰击,薄膜中存在很大的内应力,需要进一步降低薄膜内应力,提高薄膜的结合力才能获得实际应用。至于是否真正能够获得硬度超过金刚石的B-C3N4,现在还不能作任何结论。6 纳米复合膜和纳米复合多层膜以纳米厚度薄膜交替沉积获得的纳米复合膜的硬度与每层薄膜的厚度(调制周期)有关,有可能高于每一种组成薄膜的硬度。例如,TiN的硬度为2l GPa,NbN的硬度仅为14GPa,但TiN/NbN纳米复合多层膜的硬度却为5lGPa。而TiYN/VN纳米复合多层膜的硬度竞高达78GPa,接近了金刚石的硬度。最近,纳米晶粒复合的TiN/SiNx薄膜材料的硬度达到了创记录的105GPa,可以说完全达到了金刚石的硬度。这一令人惊异的结果曾经过同一研究组的不同研究者和不同研究组的反复重复验证,证明无误。这可能是第一次获得硬度可与金刚石相比拟的超硬薄膜材料。其意义是显而易见的。关于为何能够获得金刚石硬度的解释并无完全令人信服的定论。有人认为在纳米多层复合膜的情况下,纳米多层膜的界面有效地阻止了位错的滑移,使裂纹难以扩展,从而引起硬度的反常升高。而在纳米晶粒复合膜的情况下则可能是在TiN薄膜的纳米晶粒晶界和高度弥散分布的纳米共格SiNx粒子周围的应变场所引起的强化效应导致硬度的急剧升高。无论上述的理论解释是否完全合理,这种纳米复合多层膜和纳米晶粒复合膜应用前景是十分明朗的。纳米复合多层膜不仅硬度很高,摩擦系数也较小,因此是理想的工具(模具)涂层材料。它们的出现向金刚石作为最硬的材料的地位提出了严峻的挑战。同时在经济性上也有十分明显的优势,因此具有非常好的市场前景。但是,由于还有一些技术问题没有得到解决,目前暂时还未在工业上得到广泛应用。可以想见随着技术上的进一步成熟,这类材料可能迅速获得工业化应用。虽然钠米多层膜和钠米晶粒复合膜已经对金刚石硬度最高的地位提出了严峻的挑战,但就我所见,我认为它们不可能完全代替金刚石。金刚石膜是一种用途十分广泛的多功能材料,应用并不局限于超硬材料。且金刚石膜可以做成厚度很大(超过2mm)的自支撑膜,对于纳米复合多层膜和纳米复合膜来说,是无论如何也不可能的。仅供参考,请自借鉴希望对您有帮助

机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

收集相关的毕业课题资料。

完成开题报告。

完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

完成刀库的设计

完成毕业设计说明书。

毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,

[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社

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[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6

[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7

[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,

[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,

[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书

[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

1 课题提出的背景与研究意义

课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的和等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

套筒加工开题报告

大学生活又即将即将结束,大学生们都开始做毕业设计了,而我们做毕业设计之前要先写好开题报告,那么优秀的开题报告是什么样的呢?以下是我为大家整理的套筒加工开题报告,仅供参考,大家一起来看看吧。

学生姓名

专业 机械设计制造及其自动化 班级

指导教师评阅教师

完成日期 2021年 2月 15 日

套筒的工艺分析与夹具设计

学生:吴新刚

指导老师:张明松

教学单位:三峡大学机械与材料学院

1 课题来源

本课题来源于生产实际,探讨机械加工中一般性基础问题。课题涉及知识面较广,且设计要求较高,对学生的设计能力,特别是思考能力是一个很好的锻炼。课题研究内容包括机械工程学科的力学,材料学,机械原理,机械设计,公差与互换性,机械制造工艺等知识,特别涉及机构的应用与创新是本课题的主要靓点。使学生能得到全面的锻炼。课题要求学生具备较强的机构设计能力和创新能力,对学生是一个挑战。课题为典型的机械设计类课题,涉及机械知识全面,与机械专业方向结合紧密。

2 研究的目的与意义

研究的目的

随着世界经济的迅猛发展和科学技术的腾飞,市场不断国际化全球化,各行各业的竞争日益激烈。企业要想在残酷的竞争中生存下来谋求发展,就要想方设法提高竞争力。缩短新产品的研发和开发时间,提高产品的设计质量,降低研发成本,进行创新性设计,只有这样,才能满足市场不断变化的需求。

在现代企业的机械生产中,如何保证零件加工质量,提高生产效率,降低生产成本,是企业不断追求的目标。随着市场竞争的日趋激烈,对机械零件的技术性和经济性提出了更高的要求,而良好的技术经济性很大程度取决于机械加工工艺的制定。套筒零件是机械产品中最常见的一种零件,其生产工艺比较特殊,改造后的套筒零件可达到较高的精度,同时夹具结构简单,操作方便快捷,能重复使用,大大降低了成本。

研究的意义

零件的加工工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编制得合不合理,这直接关系到零件最终能否达到质量要求;夹具的设计也是不可缺少的一部分,它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。

机械加工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状,尺寸,相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单位是工序,工序又由安装,工位,工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法的工艺文件,称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下:

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据,根据它来组织原料和毛坯的供应,进行机床调整,专用工艺装备的设计与制造,编制生产作业计划,调配劳动力,以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产,进行计划调度的依据,有了它就可以指定进度计划,实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件,根据它和生产纲领,才能确定所需机床的种类和数量,工厂的面积,机床的平面布置,各部门的安排。 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片是两个主要的工艺文件,对于检验工序还有检验工序卡片,自动,半自动机床完成的工序,还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序制定时,用于直接指导生产,用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

在机床上加工工件时,为了保证加工精度,必须正确安装工件,使其对机床切削成形运动和刀具占有正确位置,还必须对“定位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置,还必须对其施加一定的夹紧力,这一过程称为“夹紧”。定位和夹紧全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备,就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。

机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,且有专业厂生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此,专用夹具的设计是一项重要生产准备工作,每一个从事机械加工工艺的工装设计人员,都应掌握有关夹具设计的基础知识。

套筒零件是一种常用零件,研究套筒零件的加工工艺和夹具生产技术,可以改进套筒零件的生产方法,提高工厂的生产效率,降低生产成本,提高零件精度,对实际生产具有重要意义。

3 国内外的研究现状和发展趋势

国内外的研究现状

套筒零件的加工工艺根据其功能,结构形状,材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分,大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工过程中,其装夹方式和加工方法都有很大的差别。

1)套筒零件的功用与结构特点

套筒零件在产品中通常起支撑或导向作用,由于功用不同,在结构和尺寸上有着很大的差异,但在结构上仍有共同的特点:零件的主要表面为同轴度要求较高的内外旋转表面,零件壁的厚度薄且受力容易变形。其主要技术要求为:外圆表面直径精度,通常取IT7~8;内孔直径精度,通常取IT7;内外圆的同轴度;孔轴线与端面的垂直度及表面粗糙度等。

2)生产加工现状

由于套筒零件壁薄,受到径向力容易变形。为了解决这些问题,常采用以下两种装夹方式:

(1)用外圆定位装夹;

(2)用已加工内孔定位。在生产过程中一般采用均匀径向力夹紧或轴向力夹紧的方式。常用的'夹具有软爪,心轴,弹簧夹头,液性塑料夹具等。这些夹具都是根据不同的套筒零件专门设计出来的专用夹具,一旦零件结构,尺寸改变或者停产,这些夹具将成为报废品,从而造成极大的浪费,增加生产成本,这对企业来说是要尽量避免出现的。

套筒零件加工中的主要工艺问题:

一般套筒零件在机械加工中的主要问题是保证内外圆的相互位置精度(即保证内,外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求)和防止变形。

1)保证相互位置精度

要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求,通常可采用下列三种工艺方案:(1)在一次安装中加工内外圆表面和端面。(2)全部加工分在几次安装中进行,先加工孔,然后以孔为定位基准加工外圆表面。(3)全部建工分在几次安装中进行,先加工外圆,然后以外圆表面为定位基准加工内孔。

2)防止变形的方法

薄壁套筒在加工过程中,往往由于夹紧力,切削力和切削热的影响而引起变形,致使加工精度降低。需要热处理的薄壁套筒,如果热处理工序安排不当,也会造成不可校正的变形。防止薄壁套筒的变形,可以采取以下措施:

(1)减小夹紧力对变形的影响;

(2)减小切削力对变形的影响;

(3)减小热变形引起的误差。

未来发展趋势

4、加工工艺未来的发展趋势:

1.采用模拟技术,优化工艺设计

成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序,是将原材料(主要是金属材料)制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程,其间发生一系列复杂的物理、化学、冶金变化,这些变化不仅不能直接观察,间接测试也十分困难,因而多年来,热加工工艺设计只能凭“经验”。近年来,应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球,成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。

应用模拟技术,可以虚拟显示材料热加工(铸造、锻压、焊接、热处理、注塑等)的工艺过程,预测工艺结果(组织性能质量),并通过不同参数比较以优化工艺设计,确保大件一次制造成功;确保成批件一次试模成功。模拟技术同样已开始应用于机械加工、特种加工及装配过程,并已向拟实制造成形的方向发展,成为分散网络化制造、数字化制造及制造全球化的技术基础。

2.成形精度向近无余量方向发展毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展,零件成形的型成形的形状尺寸精度正从近净成形(Near Net Shape Forming)向净成形(Net Shape Forming)即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界限越来越小。有的毛坯成形后,已接近或达到零件的最终形状和尺寸,磨削后即可装配。主要方法有多种形式的精铸、精锻、精冲、冷温挤压、精密焊接及切割。如在汽车生产中,“接近零余量的敏捷及精密冲压系统”及“智能电阻焊系统”正在研究开发中。

3. 成形质量向近无“缺陷”方向发展毛坯和零件成形质量高低的一另一指标是缺陷的多少、大小和危害程度。由于热加工过程十分复杂,因素多变,所以很难避免缺陷的产生。近年来热加工界提出了“向近无“缺陷”方向发展”的目标,这个“缺陷”是指不致引起早期失效的临界缺陷概念。采取的主要措施有:采用先进工艺,净化熔融金属薄板,增大合金组织的致密度,为得到健全的铸件、锻件奠定基础;采用模拟技术,优化工艺设计,实现一次成形及试模成功;加强工艺过程监控及无损检测,及时发现超标零件;通过零件安全可靠性能研究及评估,确定临界缺陷量值等。

4.机械加工向超精密、超高速方向发展超精密加工技术目前已进入纳米加工时代,加工精度达μm,表面粗糙度达μm。精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和X射线波段趋近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。

5、夹具设计未来的发展趋势:

夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具、卡盘技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

(1)高精

随着机床加工精度的提高,为了降低定位误差,提高加工精度,对卡盘的制造精度要求更高。高精度卡盘的定位孔距精度高达±5μm,夹具支承面的垂直度达到,平行度高达。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接卡盘平台,其等高误差为±;精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内;夹具重复安装的定位精度高达±5μm;卡盘的重复定位精度高达2~5μm[12]。机床卡盘的精度已提高到微米级,世界知名的卡盘制造公司都是精密机械制造企业。诚然,为了适应不同行业的需求和经济性,卡盘有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。

(2)高效

为了提高机床的生产效率,双面、四面和多件装夹的夹具卡盘产品越来越多。

为了减少工件的安装时间,各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等,快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁卡盘,加紧和松开工件只用1~2秒,夹具结构简化,为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间,瑞典3R夹具仅用1分钟,即可完成线切割机床卡盘的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统,1分钟内就能将卡盘定位和锁紧在机床工作台上,球锁装夹系统用于柔性生产线上更换卡盘,起到缩短停机时间,提高生产效率的作用。

(3)模块、组合

夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件,快速组装成各种夹具,已成为夹具技术开发的基点。省工、省时,节材、节能,体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础,应用CAD技术,可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库,进行夹具优化设计,为用户三维实体组装夹具[13]。模拟仿真刀具的切削过程,既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案,又能积累使用经验,了解市场需求,不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作,正在着手创建夹具专业技术网站,为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台,争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。

(4)通用、经济

夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统,一次性投资比较大,只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高,收回投资快,才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件,即能组装成多种多样的焊接夹具[14]。元件的功能强,使得夹具的通用性好,元件少而精,配套的费用低,经济实用才有推广应用的价值。专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度,加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐,创建夹具专业技术网站,充分利用现代信息和网络技术,与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系,争取合资与合作,引进技术,这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。

6、研究的主要内容

本课题研究的主要内容为,通过对套筒零件的工艺进行分析,设计出套筒零件的加工工艺规程,其中包括确定毛坯的制造形式,基准的选择,确定工艺路线等。另外要设计出相应的夹具。

7、工作的主要阶段、进度及要求

8、最终目标及完成时间

本课题最终要完成如下目标:对套筒零件的加工工艺进行分析,设计出其加机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片,完成相应夹具的设计,达到核审单位的核审标准。

最终完成时间为6月初,参加答辩。

9、 现有条件及必须采取的措施

现有条件为大学期间所学的有关专业课程和从网上搜集的相关论文,相应的制图软件。目前仍需要搜集更多的资料,复习所学的相关知识,阅读更多的相关文献,以对课题有更深的了解。

10、 协助单位及要解决的主要问题

本课题要解决生产中的实际问题,由于经验不足,需要得到各位老师和同学的大力支持和帮助。

参考文献

[1] 于骏一,邹青.机械制造技术基础[M]2版. 北京:机械工业出版社,2009.

[2] 王先逵.机械制造工艺学[M]2版. 北京:机械工业出版社,2007.

[3] 于骏一.典型零件制造工艺[M]. 北京:机械工业出版社,19-89.

[4] 李旦,邵东向.机床专用夹具图册[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998.

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[6] 沈学勤.公差配合与技术测量[M].北京:高等教育出版社,1998.

[7] 王先逵.机械加工工艺手册[M]2版. 北京:机械工业出版社,2007.

[8] 龚定安.蔡建国.机床夹具设计原理[M]. 西安:陕西科学技术出版社,1983.

[9] 王光斗,王春福.机床夹具设计手册[M]. 上海:上海科技出版社,2000.

[10] 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

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[15] 彭红梅.液压三爪卡盘机构设计[J]. 科技信息,2008,(33):23-27.

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