高效节能环保范文第1篇
热交换设备强化传热过程是力求使热交换设备在一定的时间和传热面积内完成的热传递更多。强化传热技术是使热交换设备最大限度的提高传热效率的一种技术, 这样能够更大限度的提高传热过程的传热效率。在特定条件下提高传热面积、提高传热系数、提高平均温差是提高传热效率的最终途径。对管壳式热交换器换热管普通光管进行深加工得到不同形式的异形管。较光管来说, 异形管或是增大传热面积, 或是提高传热系数, 管内插件够提高平均温差。在不同场合恰当选择使用异形管能够极大的提高传热效率。
1异形管——波纹管
波纹管按波形分为:波鼓形波纹管、梯形波纹管、缩放管和波节管。流体在经过波纹管时, 在波峰处流速降低, 静压增加, 在波谷处流速增加, 静压降低。流体在管内流动反复的压力波动会使流体产生剧烈的湍流效果, 提高雷诺系数, 干扰减薄流体的边界层。波节的存在有助于提高管内流体的湍流效果, 进而提高波纹管的传热效果, 但波纹管会降低管内流体的流动性能。高雷诺数情况下波节管与光管的换热效果比较接近;低雷诺数的情况下, 因波节管会提高管内流体的湍流效果, 传热效率会比使用光管效果更好。
2异形管——螺旋槽纹管
通过挤压光管管壁加工制作成螺旋槽纹管, 槽纹纹路有单头和多头之分。螺旋槽纹管对管内流体的扰动使得流体成大体螺旋式流动, 并在槽纹处造成流体小范围的二次流动, 消除分离边界层, 提高传热效率2~4倍。螺旋槽纹管对管内管外流体具有双面强化传热的作用, 适用于对流、沸腾和冷凝等工况。
3异形管——翅片管
通过在换热管表面添加各种形式翅片, 增大换热面积, 对流体造成极大的扰动, 从而提高传热效率。选用翅片管为传热元件, 多使用在高温烟气的工况下, 如余热锅炉用翅片管使用在高温高压且具腐蚀性的恶劣环境。这就要求翅片管应具有很高的的性能指标:1防腐性能、2耐磨性能、3低接触热阻、4高稳定性、5防积灰能力等。
4异形管——螺旋扁管
螺旋扁管由圆管加工制成, 其截面形状为扁圆或者椭圆形, 流体在管内流通呈现螺旋状提高了湍流程度。实验研究结果表明:在雷诺数低的螺旋扁管的强化传热效果比光管提高2~3倍, 随雷诺数的增大, 其强化效果有所减小, 但仍可达50%
5异形管——表面多孔管
使用烧结、火焰喷涂、电镀及机械加工的方式形成的多孔表面能够极大地强化沸腾传热, 提高传热效率, 从而能够减少热交换面积, 减少传热的不可逆损失。其多空表面还具有良好的阻垢性能。
6异形管——针翅管
针翅管表面针状结构既扩大了传热面, 又能对流体造成很大扰动, 增强了边界层与主流的混合, 在对压降影响微弱的情况下极大的强化了传热效率, 针翅管的表面针状结构可以与相邻针翅管针状结构相互支持, 从而可以代替支撑板或者支撑杆材料, 针翅管普通应用在油品热交换器以及很多低传热膜系数、高粘度介质以及含尘高温烟气的热交换设备中。
7管内插件
通过在管内插入纽带、螺旋线圈、螺旋片等插入件能够有效促进管内流体湍流, 提高传热系数, 并且能够有效降低热交换器壁温, 管内外温差, 从而强化传热。
8结语
结合管程强化传热技术的进步, 更多的强化传热技术手段逐渐被应用在更多的现实工程设备中, 在各行业热交换设备上, 强化传热技术将发挥其强大的优势。强化传热管极大地提高了热交换器的传热性能, 减小了热交换器所需的传热温差和压降损失, 提高了能源利用率, 简化紧凑了设备结构, 减少了设备材料成本, 结合国家推行的各种节能减排政策措施, 强化传热技术已经被国家、被企业重视, 进而与实际应用相结合, 实现其巨大的经济效益。
摘要：本文简要介绍了几种常见管壳式热交换器换热管强化传热技术, 技术层面上介绍了各自的优劣以及适用场合。
关键词：热交换器,节能减排,强化传热
参考文献
[1] 陈增, 李宝宏, 李胜军, 管壳式换热器的研究进展和方向[J]2005, 8:85~87.
[2] 刘明言, 林瑞泰, 李修伦, 黄鸿鼎, 管壳式换热器工艺设计的新挑战[J]2005, 1 (33) :16~19.
[3] 董其伍, 刘敏珊, 苏立建, 管壳式换热器研究进展[J]2006, 1:1~3.
[4] 杨胜, 张颂, 张莉, 徐宏, 螺旋扁管强化传热技术研究进展2010.
[5] 丁铭, 阎昌琪, 缪红建, 孙立成, 整体针翅管的强化传热实验研究2005.
高效节能环保范文第2篇
1 我国油田的现实现状
进入新世纪后, 国内经济快速发展, 所需资源不断增多, 油田面临诸多问题:
其一, 开采量难以提升, 资源存储不充裕。开采缺乏科学性规划, 优质油气资源不断降低, 当前社会经济发展和油田难以提供更多高质量的石油之间存在显著的矛盾。其二, 没有充分认识到风险勘探的重要性, 当前国家在这些项目上的投资不足, 有效机制缺乏, 没有全面的研究基础地质的勘探。其三, 供给保障机制缺乏, 和市场化需求存在一定的矛盾, 如今国内建立的供给保障机制存在诸多问题, 没有统一规划建设原有的原油贮存。如今, 国家在进一步完善油气资源储备体系, 还有很多工作需要进一步完善, 供给保障机制需要建立和完善。其四, 国内科学技术水平有待提升, 储蓄上的需要难以满足, 随着开采量的提升, 能源尤其是石油资源不断减少, 开采难度随之攀升, 开采需要一系列的技术和理论支持。其五, 环保问题未得到相关重视。开发油气、提纯油漆等都会造成严重的环境危害。有些还会导致空气、水体、土壤污染。开采导致局部环境失衡, 因此开采过程中需要强化环保意识, 提升环保能力。
2 高效、节能型油气处理工艺技术
2.1 油气处理工艺
一般情况下油气处理会设置两级换热和两级三相分离的油气处理工艺, 第一级换热使用的体系为:单井集输系统来液与成品油换热, 系统液体经过换热后通过物理方法进入一级三相分离器, 分离油气水分, 分离后的油气含有水分和破乳剂进入二级换热器, 保障蒸汽和油换热, 然后油体经过化学和物理方法进入二级三相分离器, 经过油气水分离后形成含水量低于0.5%的成品油, 然后经过降温处理后输入储罐。
2.2 油气处理工艺关键技术
第一级换热器、第一级三相分离器以及密闭输送等是该处理工艺的关键技术:一级换热器主要是进行成品油换热, 换热后不仅能够对系统来液有效预热, 也能保障形成的成品油降低温度, 保证外输稳定;一级高效三相分离器的工作环境为低温, 利用物理重力分离油气水, 主要原理是在三相分离器进口端分化为各种小液滴, 促进油气分离, 然后经由进口端进入沉降室, 然后在重力的作用下沉降, 最终分离油气和水, 经过上述两道程序之后, 能够让后续程序使用的破乳剂以及热负荷量进一步降低;就处理系统的整体来看, 对单井来液的余压加以利用, 减少中间环节动力部分的投资;同时, 使用上述系统能够把设备的投资以及能耗充分降低。
2.3 油气处理工艺技术优点
和传统油气处理工艺相比, 上述油气处理工艺具有的优点为:
其一, 首先预热单井集输系统来液后, 进入第一级高效三相分离器, 不仅把系统来液的温度进一步降低, 还能保障成品油的温度适宜, 让成品油的外输更加稳定, 对热能最大程度的利用, 降低热能的损失, 提高其利用效率, 实现节能减排之思想;其二, 一级三相分离器中进行的油气水分离主要依靠其重力作用, 分离出的绝大部分水分, 后续工作的热负荷进一步降低, 节约后续工作的破乳剂用量以及提升热能效率;其三, 对单井集输系统进站之余压充分的利用, 完成一系列工艺过程, 把中间环节如脱水泵等取消, 大大降低动力消费;其四, 上述整个系统处理密闭之中, 轻质组分的损耗量极低, 对安全生产极为有利, 更能降低对空气、水体、环境的污染, 实现绿色无公害;其五, 由于在处理过程中换热负荷、动力负荷较低, 所以设计的时候可以减少动力等设备, 实现整体的简化, 投资更低。
3 结语
作为一种不可再生能源, 石油对国家经济的发展以及人们生活品质的提升具有重要的作用, 在石油生产中油气处理扮演着重要的角色, 发挥着突出作用, 当前国家大力倡导可持续发展, 实现高效、节能的油气处理需要相关技术和科技的支持因此我们必须根据企业的实际情况, 深入分析油气处理工艺, 出台行之有效的措施, 保障油气处理高效进行。
摘要：在油田生产中, 最重要的一环是油气处理, 油田综合效益的高低被该环运行的质量直接影响。就能耗角度而言, 油气处理是一个仅仅消耗的生产过程。以往在设计油气处理工艺的过程中仅仅考虑可靠、稳定、先进, 没有对其经济性给予充分的重视。如今, 随着油田改革的深入, 人们要求更加高效节能的对油气进行处理, 怎样以油气处理的可靠性、稳定性为基础, 提升其运行效率, 实现节能化处理是当前需要我们深入研究的课题之一。
关键词：油气处理,高效节能,技术应用
参考文献
[1] 张侃毅, 刘万旭, 崔玉松.哈萨克斯坦扎那诺尔油气处理新厂原油处理装置设计[J].新疆石油天然气.2005 (02) .
[2] 张永东, 张春刚, 刘春江, 李彩霞.油气处理系统综合技术的应用[J].石油工程建设.2005 (S1) .
高效节能环保范文第3篇
与火焰加热相比, 感应加热的加热速度快, 加热温度高, 对材料的加热温度和加热区域也较易控制, 不污染环境, 且可以进行真空加热, 同时感应加热装置的机械化和自动化的程度也相对较高。因此, 感应加热技术和装置在冶金领域被广泛采用, 如钢坯的热处理, 铝、铜等金属的熔炼。
1.1感应加热原理
感应加热主要是用通交流电的感应器产生交变的电磁场, 在位于磁场中的导电性物料中产生感应电动势和电流, 感应电流在物料内流动过程中产生感应电动势和电流, 感应电流在物料内流动过程中克服自身的电阻作用而产生热。感应加热就是电磁热之间转换的过程。
1.2感应炉的分类
感应炉按电源频率可分为工频、中频和高频感应炉, 其中中频和高频感应炉需要变频设备。按结构可分为无心感应炉和有芯感应炉, 按工艺可分为感应熔炼炉和感应加热炉。
高频感应炉频率为10000Hz以上, 适合的特种钢和特种合金冶炼;中频炉感应炉频率为50-10000Hz, 中频炉的容量和输出功率较大, 因此主要用于特种钢、磁性合金和铜合金等的熔炼;而工频炉主要用于铸铁和钢, 特别是高强度铸铁和合金铸铁的熔炼以及铸铁溶液的升温、保温和成分调整等, 同时也用于铜铝等有色金属及其合金的熔炼, 但工频炉容量小时不经济[3]。而有芯感应炉比无心感应炉更聚磁, 具有加热速度快, 电效率高, 金属烧损少等优点。
2 感应加热炉的筑造
2.1 感应加热炉的炉衬材料
为了提高感应加热炉的电效率和功率因素, 则炉衬越薄越好, 但是太薄又会影响炉衬的强度, 所以炉衬材料选择要有较高的常温和高温强度, 荷重软化温度必须要大。同时加热过程中炉温变化频繁, 电动力也很大, 因此炉衬材料的热稳定性要好, 抗冲击能力强, 耐磨性要好, 并且常温和高温下是良好的绝缘体。
2.2 感应加热炉的线圈
线圈选择紫铜材料, 经过捣打定型之后制成方形铜管, 同时要经过退火, 消除内部金属应力, 避免整形或焊接定型中导致铜管破裂。线圈铜管之间的间距不能太近, 以防接触, 同时外围线圈要经过打磨并刷上绝缘漆。
2.3 炉衬成型与烘炉工艺
炉衬是整体浇捣成型, 耐火泥浆填满线圈匝间, 感应器与炉衬浇灌成一个整体, 线圈加固了炉衬, 增加了炉衬强度。炉衬成型工艺简单, 使用过程中如有损坏, 也可现场进行修补。同时, 在使用前必须对炉衬进行初始烘干操作。如中频透热炉炉衬可按图1所示的曲线进行烘干操作, 其中:先以120-150℃的烘烤温度保温2 小时, 然后以500-600℃烘烤温度保温3 小时, 最后以800-950℃保温2小时。
3 感应加热炉的高效节能分析
对于感应加热炉在电能、磁能及热能的转换过程中有以下几种能量损失: (1) 电磁感应器有电阻, 必然在感应器上会产生电能损失; (2) 电能转换成的热能有一部分通过炉壁散失掉; (3) 在加料和出料的过程中, 由于热辐射也会造成一部分辐射热损; (4) 配电设备也要消耗一部分能量[4]。同时, 使物料快速被加热, 并且加热温度均匀也一直是感应加热炉需要不断提高的性能要求。因此, 在近些年来感应加热炉在电源配置、谐波治理及自动控制方面取得了很多新发展, 得到了较好的节能效果。
3.1电源配置
对于高频和中频感应炉, 均要进行变频处理。通常是把三相工频交流电通过三相全控整流桥整流为直流, 再经过直流电抗器进行滤波, 然后由逆变桥将直流电变换为单相中频交流电供给负荷 (感应器和补偿电容) 。目前, 还经常采用串联或并联逆变电路, 来提高功率因数, 提高生产效率, 达到快速生产且节能的目的。
3.2 谐波治理
传统上通常采用LC滤波器进行谐波抑制, 因为滤波电容器、电抗器和电阻器的适当组合, 与谐波并联, 可以起到滤波作用, 还可以进行无功补偿的需要。LC滤波器的设置, 成本较低, 但是滤波效果不太好。而有源电力滤波器是一种较新的谐波抑制方法, 它是一种电力电子装置, 主要是通过补偿装置产生一个与被检测到的谐波电流大小相等极性相反的补偿电流。这种滤波器其成本较高, 企业很难承受[5]。所以, 通常将两者进行混合使用, 既可以进行有效抑制谐波, 造价也不是很高。
3.3 PLC自动控制
PLC控制系统可以最大限度的满足被控对象控制要求的前提下, 还可以使控制系统简单安全可靠。如通过PLC控制系统可及时采集温度信号, 然后调节电压电流, 进而调节电源的输出功率, 对感应炉的温度及时进行调节。因此, PLC控制系统的引入且不断提高, 可以使感应加热炉在温度控制和电效率提高方面得到不断的完善和改进。
4 结语
感应加热技术及感应加热炉已经发展的较为成熟, 也被广泛应用于各种加热和熔炼工艺中。对于感应加热炉来说, 其在内衬材料、线圈的选择和整体的筑造烘炉方面有着严格的工艺要求, 进而才可以在温度变化快, 电动力大, 震荡大等环境下稳定工作。同时, 对感应加热炉的电源、谐波治理和整体的自动控制方面的不断发展提高, 将有利于电效率和热效率的提高, 同时也将有利于加工后的工件具有优良的使用性能, 因此在这些方面还有待继续加大研究。
摘要：感应加热由于其对环境无污染、热效率高且参数易控制的特点在冶金领域被广泛应用。本文则针对用于感应加热的加热炉进行了研究, 主要对其筑造、内衬材料的选择以及烘炉工艺进行了阐述, 并对感应加热炉的高效节能发展趋势进行了分析。
关键词：感应加热炉,炉衬材料,烘炉工艺,温度均匀,谐波,节能
参考文献
[1] 郭茂先.工业电炉[M].北京:冶金工业出版社, 2002:125-126.
[2] 罗波, 吴希刚, 何曙光, 贾朝国.中频感应加热在锻造中的节能应用[J].电世界, 2015, 1:34-35.
高效节能环保范文第4篇
1 高效节能组培系统的应用类型
1.1 快速繁殖种苗
组织培养快速繁殖园林植物当中的优秀种苗, 是一种具有美好前景的应用类型。植物组培技术能够突破种苗生长时间的限制, 促使种苗在短时间内发育成熟。培育出来的幼苗品种纯正, 产量丰富, 具有极高的商业价值, 能够满足市场的需求。目前, 我国已经能够运用组培技术快速培养一些名贵花卉和观赏性植物。快速繁殖种苗的手段主要有两种:第一种是利用茎的尖端和中段催生出腋芽, 或利用种苗的根或叶诱导不定芽的生长;第二种是对愈伤组织进行诱导, 催发出不定芽[1]。
1.2 培养无病毒苗
许多园林植物都会遭受各种病害的侵扰, 影响植物的健康生长, 甚至造成植物死亡。这一点在利用无性繁殖手段培育出来的植株当中表现得更加明显。植物的病害症状会由于无性繁殖手段而一代一代往下传, 症状越来越为严重。为了解决这种问题, 科学家在20世纪60年代初通过微茎尖培养的方法培育出了无病毒苗, 与热处理方法相结合, 消除植物当中的大部分病毒、真菌和细菌。随着科学技术的进一步发展, 无病毒苗的培养、鉴定、繁殖和保存方法都进一步完善, 形成了一个完整的技术体系。
1.3 育种
园林植物的育种主要有以下几种方法:单倍体育种、胚胎培养、细胞融合、基因工程、培养细胞突变体和辐射诱变育种等[2]。以单倍体育种为例, 单倍体的植物不能够独自结出果实, 需要用秋水仙素进行处理, 让染色体加倍, 这就是单倍体育种的基本原理。利用单倍体育种的园林植物有百合类、芍药、非洲紫罗兰等。细胞融合就是将两种不同类型的植物细胞融合在一起, 获得杂种植株。培育出来的杂种植株往往能够综合两种不同植物的优点, 具有极高的商业价值和巨大的应用空间。
2 高效节能组培系统的开发
2.1 主体框架结构
为了实现不同类型园林植物的共同培养, 高效节能组培系统需要采取分层结构, 每层都采取抽拉式的方式, 方便工作人员放置各种培养材料。同时, 考虑到各种物质的腐蚀作用, 组培系统的整体框架要采用不锈钢材质, 并利用压塑板来进行外部装饰。组培系统的整体框架要选择适宜的长度、高度和宽度, 其中长度为100~150 cm, 宽度为60~80 cm, 高度为150~200 cm。
2.2 控制系统
管理人员通过控制系统来对各个培养层进行控制, 监视整套组培系统的运行状态。在控制系统上有光源的总开关、每层的开关控制按钮、照度的设定按钮和调节按钮、定时开机按钮和关机按钮。其中光源总开关和每层的开关控制按钮, 分别对整套系统和各个培养层的光照进行控制;照度的设定按钮和调节按钮就是调节光照强度的大小, 或者将光照强度调整到设定的数值;定时开机和关机按钮就是按照规定的时段调节光照的强度, 顺应培养层当中植物的生长规律。
2.3 光源系统
组培系统的光源通常采用能够发出可见光的LED设备。按照亮度来区分, LED设备可以分为一般亮度的LED设备和高亮度的LED设备[3]。一般亮度的LED设备发出的可见光主要是红光、橙光和黄光, 通常用于家用电器、信息产品、通信产品、大型广告板、交通信号灯和生物医学等方面。高亮度的LED设备发出的可见光主要是绿光、蓝光和白光, 主要用于一些特殊场合的照明。而在节能高效组培系统当中, 主要采用高亮度的白光LED灯珠。高亮度白光LED灯珠在组培系统当中各培养层的侧面位置, 均匀地照射到培养层当中。
2.4 导光系统
在组培系统当中, 导光系统的主要材料是纳米导光板。纳米导光板是在浇铸有机玻璃时, 投入纳米级光散射粒子而制成的, 能够将高亮度白光LED灯珠发射出来的光均匀散射到各个培养层当中。纳米导光板据有很多优点:方便加工成任意尺寸、任意形状, 使用比较灵活;转化的光线均匀而柔和, 适合植物的生长;使用寿命高, 通常情况下使用寿命在8~10 a。
3 高效节能组培系统对园林植物培养的作用
高效节能组培系统在园林植物的培养当中发挥了重要作用, 主要表现在以下几个方面。
首先, 在植株形态方面。以文心兰为例, 经过高效节能组培系统培养出来的植株与利用其他传统方式培养出来的植株相比, 植株高度明显要高, 叶片的数量也更多, 有利于植株更有效地进行光合作用。另外, 经过高效节能组培系统培养出来的植株与利用其他传统方式培养出来的植株相比, 根茎的长度更长, 数量更多, 更加深入土壤, 这说明植株对土壤当中营养的吸收程度也比较强。
其次, 在植株中物质含量方面。以园林植物当中常见的白掌为例, 利用高效节能组培系统培养出来的植株与利用其他方式培养出来的植株, 内部物质的含量具有很大差异, 主要体现在叶绿素和可溶性糖两方面。科学实验表明:利用高效组培系统培养出来的白掌植株, 体内的叶绿素a、叶绿素b的含量能够达到植株体内叶绿素含量的最大值, 而利用其他方式培养出来的白掌植株, 体内叶绿素含量明显不能达到这种水平。而在可溶性糖方面, 科学家们也得出了相同的结论。这说明利用高效节能组培系统培养, 能够增强植株的新陈代谢能力, 促进植株的生长发育。
4 结语
现代社会对园林植物种植的要求越来越严格。为了满足现代社会对园林植物种植的需求, 我国科学家开发出了新一代高效节能组培系统, 在尽可能节省各种能源的情况下, 促进园林植物的健康生长。高效节能组培系统能够让植株的形态更加优美, 内部营养物质含量更高, 对园林植物的生产具有良好的促进作用。
摘要：现代社会, 由于人们对生活环境的要求越来越高, 为了满足人们的需求, 园林植物在快速繁殖、防病虫害、育种等方面的技术水平也要随之提高。植物组织培养技术能够有效满足园林植物在这一方面的需求。为了提高我国园林植物的种植质量, 科研工作者在高效节能组培系统的研发中投入了大量精力。阐述高效节能组培系统的应用类型, 分析高效节能组培系统的开发思路, 最后介绍高效节能组培系统在园林植物组培当中的作用。
关键词：高效节能组培系统,研发,园林植物组培
参考文献
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[2] 周泓, 虞侠挺.基于嵌入式的兰科植物组培控制系统[J].传感器与微系统, 2012, 31 (8) :116-118.
高效节能环保范文第5篇
言
机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺工程中，使用着大量的夹具。而机床夹具是在机床上用以准确、迅速地安装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以知道生产，这些工艺文件即称为工艺规程。经审定批准的工艺规程是指导生产的重要文件，生产人员必须严格执行。
在机床上加工工件是，为了保证加工精度，必须正确安置工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称之为“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，这一过程称之为“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”。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
目
前言
录
一、零件分析····························3
二、加工工艺设计························4 1.毛坯的选择 2.基准的选择
3.工件表面加工方法的选择 4.制定工艺路线 5.工艺方案的比较和分析 6.选择加工设备及工艺装备 7.确定切削用量及基本工时
8.填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡
三、铣床夹具设计························12
结束语····································19 参考文献··································20
一、 零件分析
1、 零件的作用
题目中的零件为转向拨叉，他是通过扳手扣住左端的方形块，将导向杠杆装入Φ6 mm的孔内，搬动扳手，控制杠杆在机器中的位置，调整好位置后，用M10的螺母将其固定，同而能达到紧固的作用。
2、 零件的工艺分析
该转向共有7处需要加工，根据加工表面之间的关系，将其分为9道工序进行加工。转向拨叉的Φ6 mm与中心孔有平行度要求，Φ18 mm的加工表面的粗糙度要求为0.8，故需要磨削加工。工件的基准为中心孔。经过以上的分析，我们可先选定粗基准，加工出中心孔，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。零件的具体尺寸见设计任务书。
二、 加工工艺设计
1、 毛坯的选择
零件材料是QT40-10。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
2、 基准的选择
定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。
1) 粗基准的选择
该零件的的定位基准是中心孔，故应该将Φ21轴作为粗基准，对轴的两个端面进行加工。
2) 精基准的选择
主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用中心孔定位。
3、工件表面加工方法的选择
本零件的加工面有个通孔、端面、攻丝等，材料为QT40-10。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1—
49、表1—48，表2—23等，其加工方法选择如下：
(1) 左右端面：公差等级为IT6~IT8，，采用锪平→钻中心孔的加工方法。 (2) Φ6 mm内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为R3.2，采用钻孔→铰孔的加工方法。
(3) Φ18 mm轴：公差等级为IT8~IT9，表面粗糙度为R0.8，采用粗车→精车→磨削的加工方法。
(4) 边长为12 mm的方形块：公差等级IT7~IT8，表面粗糙度为R3.2，采用在车床尾座上加转头的加工方法。
(5) M10螺纹孔：公差等级为IT8~IT9，采用摇臂钻床钻孔并机动攻丝的加工方法。
4、制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。
1) 工艺路线一 工序Ⅰ 钻中心孔B3。 工序Ⅱ 粗车Φ18 mm的轴。 工序Ⅲ 粗、精铣Φ66mm孔的端面。
工序Ⅳ 钻孔Φ6 mm，长度为9.5 mm，掉头，钻令一个Φ6 mm的孔。
工序Ⅴ 粗、精铣直径为12 mm的方形块。 工序Ⅵ 粗车Φ10 mm的轴。 工序Ⅶ 攻M10的螺纹。 工序Ⅷ 磨Φ18 mm的轴。
2) 工艺路线方案二
工序Ⅰ 锪平轴的两个断面并钻中心孔。 工序Ⅱ 粗、精铣Φ6 mm孔的端面。 工序Ⅲ 钻两个Φ6 mm的孔。 工序Ⅳ 扩两个Φ6 mm的孔。 工序Ⅴ 粗车Φ18 mm的轴。
工序Ⅵ 粗、精铣直径为12 mm的方形块 工序Ⅶ 粗车Φ10 mm的轴，并攻M10的螺纹。 工序Ⅷ 磨Φ18 mm的轴。
3) 工艺路线方案三
工序Ⅰ 锪平轴的两个断面并钻中心孔。 工序Ⅱ 粗、精铣Φ14 mm轴的端面。 工序Ⅲ 钻、精铰两个Φ6 mm的孔。
工序Ⅳ 粗、精车Φ18 mm的轴，精车Φ14 mm的退刀槽。 工序Ⅴ 车Φ15mm和Φ15mm的轴，并攻M10的螺纹。 工序Ⅵ 精铣直径为12 mm的方形块。 工序Ⅶ 磨Φ18 mm的轴。 工序Ⅷ 钳工去毛刺。 工序Ⅸ 检验入库。
5、工艺方案的比较和分析
上述三种工艺方案的特点在于：方案一，其中的第四步，他要求在钻孔的时候换刀，这样不能保证两孔的同轴度，所以不能采用此方案;方案二，他的第三个和第四个工序，在完成同一个加工时进行两次装夹，也同样保证不了他的加工精度;而方案三，他综合了一和二的优点，并且舍弃一和二的缺点，这样就可以保证零件的加工要求。因此决定选择方案三作为加工工艺路线比较合理。
6、选择加工设备及工艺装备
(1) 根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床种类及规格。
(2) 根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。
(3) 根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刀具，应注意尽量选择标准刀具。
(4) 根据批量及加工精度选择量具。
由于生产类型为中批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辐以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
① 选择机床 A、工序Ⅱ、Ⅵ：是粗铣和精铣工序，因本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，故选用X62W立式铣床;
B、工序Ⅳ、Ⅴ ：是粗车和精车，其回转半径不是很打，可选用CA6140卧式车床;
C、工序Ⅰ、Ⅲ：是钻孔工序，选用立式钻床加工，故选用Z535摇臂钻床;
D、工序Ⅶ：是磨削Φ18 mm的轴，故选用M115W磨床。
②选择夹具
本零件除第一工序加工时需要三抓卡盘，其他各工序均需要独立设计专用夹具。
③选择刀具
A、锪平左右两端面时，锪刀选锥柄锪钻，其直径为22 mm。 B、钻中心孔时，需要选择B3的中心孔钻头。
C、钻Φ18 mm轴时，选用车床进行车削，选用YT15外圆车刀。 D、钻Φ6 mm孔时，由于精度的要求，需要进行两次钻削，故选用圆锥麻花钻，其直径分别为为5.8 mm和6 mm。
E、铣Φ6 mm轴端面时，选用不重磨硬质合金刀片套式面铣刀，其直径为100 mm。
F、铣Φ15 mm方形轴时，选用不重磨硬质合金刀片套式面铣刀，其直径为100 mm。 G、磨Φ18 mm轴端面时，选用GP46ZR1A6P 350X40X127。 H、车M10螺纹时，选用车床专用螺纹刀。
④选择量具
本零件属大量生产，一般均采用量具，选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量具的测量方法极限误差选择。
A、选择加工孔用量具，可选内径百分尺，选分度值为0.01mm。 B、选择加工槽用量具，可选用分度值为0.02mm,测量范围为0~150mm游标尺进行测量。
C、选择加工螺纹用量具，可选用螺纹塞规，选分度值为0.01mm。
7、确定切削用量及基本工时
工序Ⅱ：粗，精铣Φ14mm端面。
1)粗铣Φ14mm端面
af=0.15 mm/齿
(表3—29)
v=0.45 m/s
(27m/min)
(表3—32)
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=100mm,齿数 Z=8
ns=1000v10000.45==1.43 r/s (86 r/min) 3.14100dw
按机床选取 nw =1.58 r/s
(95r/min)
(表4—17)
所以实际切削速度为
175
1v= == 0.55 m/s
10001000dn
切削工时 ：
(表4—17)
l1 =100 mm
l2=2 mm
l=82 mm
tm=ll1l2=196 s
(3.3 min) nwf
2)精铣Φ14mm端面
af=0.15 mm/齿
(表3—29)
v=0.45 m/s
(27m/min)
(表3—32)
采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=100mm,齿数 Z=8
ns=1000v10000.45==1.43 r/s (86 r/min) 3.14100dw
按机床选取 nw =1.58 r/s
(95r/min)
(表4—17)
所以实际切削速度为
1751
v= == 0.55 m/s
10001000dn
切削工时 ：
(表4—17)
l1 =100 mm
l2=2 mm
l=82 mm
tm=ll1l2=196 s
(3.3 min) nwf工序Ⅲ：粗，精铣Φ14mm端面。
1)钻Φ5.8 mm孔
f=0.43mm/r×0.75=0.639 mm/r
(表3—38)
取
f=0.3 mm/r
(表4—5)
v=0.25=0.25 m/s
(15 m/min)
(表3—42)
n=3.18 r/s
(191 r/min)
(表3—54)
按机床选取 nw =3.33 r/s
(200 r/min)
所以实际切削速度为
v=0.26 m/s
(6 m/min)
切削工时 ：
l = 81 mm
l1=3 mm
l2=1 mm
tm=(l+l1+l2)/nwf=81313.330.3= 85.1 s
(1.42 min) 2)扩孔至Φ6mm
f=0.7×0.75×1.2=0.63 mm/r
取
f=0.6 mm/r
v=0.25×0.5=0.125m/s
(7.5m/min)
nw=6.67 r/s
(400 r/min)
所以实际切削速度为
v=0.126 m/s
(7.58 m/min)
切削工时 ：
l = 81 mm
l1 = 2 mm
l2=1 mm
tm=(l+l1+l2)/nwf=
81313.330.3=21 s
(0.35min) 其余时间定额计算略。
(表4—17) (表4—17)
4—5)
(表7—1)
(表
8、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 (1) 工艺过程综合卡片
简要写明各道工序，作为生产管理使用。 (2) 工艺卡片
详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除 写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。
(3) 工序卡片
用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。
①简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面、定位面夹紧面、主要轮廓面，其余线条可省略，以必需、明了为度。
②被加工表面用粗实线(或红线)表示，其余均用细实线。 应标明本工序的工序尺寸，公差及粗糙度要求。 ③定位、夹紧表面应以规定的符号标明。
工艺文件详见表 (4) 检验工序卡片
通过简单的视图表达检验方法，并用文字表达检验步骤，最后进行误差分析。
三、 铣床夹具设计
1、机床夹具设计的基本要求和一般步骤 (1) 对专用夹具的基本要求
①保证工件的加工精度
专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。
②提高生产效率
应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。
③工艺性好
专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。 专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。
④使用性好
专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。
⑤经济性好
除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
(2) 专用夹具设计步骤
①明确设计任务与收集设计资料
夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料;确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。
其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。
②拟订夹具结构方案与绘制夹具草图 Ⅰ、确定工件的定位方案，设计定位装置。 Ⅱ、确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
Ⅲ、确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
Ⅳ、确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 Ⅴ、确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。
Ⅵ、确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。
Ⅶ、绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。
2、进行必要的分析计算
工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。
3、审查方案与改进设计
夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。
4、绘制夹具装配总图
夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。
夹具总图绘制次序如下：
用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。
依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。
标注必要的尺寸、公差和技术要求。 编制夹具明细表及标题栏。
主视图
左视图
俯视图
5、绘制夹具零件图
夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。夹具零件图如下图所示
6、铣床专用夹具设计
(1) 夹具的组成：定位部分、夹紧部分、对刀部分、导向部分、支撑部分和辅助部分。
(2) 工件定位的基本要求
① 位置正确;② 位置准确。
(3) 如下图所示，加工上表面是以下表面为基准进行定位，然后进行夹紧。
(4) 工件以平面定位
工件以平面定位时，一个平面上一般最多布置三个支撑点。这种情况通常适用于工件定位面相对工件总尺寸较大，并且被加工表面与该平面有尺寸精度和位置精度要求时。当工件定位面较工件总尺寸狭长，又要求限制一个转动自由度，并且在一个方向上与被加工表面有尺寸和位置精度要求时，往往布置两个支撑点。当工件定位面相对工件总尺寸很小，并且在一个方向上与被加工表面有位置尺寸精度要求时，往往只布置一个定位支撑点。
工件以平面进行定位时，其定位元件有如下四种型式：固定支承、调节支承、浮动支承和辅助支承。
其中，固定支承常有两种：支承钉和支承板。选用工件以平面定位的定位元件时，应注意定位平面的精度。精度越低，则接触面积应越小。因此，以毛基面或粗基面定位时，可采用支承钉;以精基面、特别是以大的精基面定位时，可采用支承板。
(5) 拟订定位方案 ①定位方案
根据工件结构特点，其定位方案如下：
以中心孔作为定位基准，限制了X、Y、Z轴移动、X轴旋转、Y轴旋转三个自由度;
用一个销钉限制工件的Z轴旋转。
从而限制了工件的六个自由度，根据“六点定位原理”，此工件在空间的位置唯一确定了。 经过分析，得出如下结果：
②定位误差计算
因为工件和夹具定位元件均有制造误差，所以一批工件在夹具中地位后的位置将是变动的，即存在定位误差。一批工件由于在夹具中定位而使得工序基准在沿工序尺寸方向上产生了位移，其可能最大的位移量叫做该工序尺寸的定位误差，用符号ε表示。
产生定位误差的原因有如下两方面：定位基准与工序基准不重合、定位基准位移。
工件以平面定位时的定位误差：
基准位移误差：因为定位元件的形状以及定位元件各表面间的位置精度较高，因此在计算工件以平面定位的基准位移误差时，通常可以忽略它们的影响。
基准不重合误差：可用作图法求出因定位基准与工序基准不重合而引起工序基准在沿工序尺寸方向上的两个极限位置，这两个极限位置间距离之差及时基准不重合误差。或者利用尺寸链原理，求各基准尺寸误差之和，即为基准不重合误差。
总的定位误差应为基准位移误差与基准不重合误差之和。
由于零件是以平面为基准定位，因此在铣削时会产生直线位移误差。由于误差对铣削平面的影响很小，可忽略不计。
(6) 夹紧装置的设计
夹紧装置是夹具的重要组成部分，用于防止工件在切削力、自重及惯性力等作用下产生移动或振动，即保持工件定位后的正确位置。
夹紧装置大体分为动力装置和夹紧机构，夹紧机构又可分为中间机构和夹紧元件。
螺纹夹紧机构由于具有结果简单，制造方便，夹紧行程不受限制，且夹紧可靠等优点。虽夹紧动作缓慢，可采用一些结构提高夹紧速度，因此应用广泛。
螺旋压板夹紧是一种应用最为广泛的夹紧机构，其种类很多，有移动式压板、回转式压板、掀开式压板等等。
(7) 对刀装置的设计
在铣床夹具和刨床夹具中通常采用对刀装置，以保证刀具与夹具定位元件间具有正确的相对位置。这种相互间的位置可以采用如下三种方法进行调整：试切工件调整、用已加工好的样件调整、用对刀装置调整。其中以采用对刀装置调整最为方便和迅速。
采用对刀装置时，对刀块的位置应装在刀具切入的一端。对刀块常用20号钢渗碳淬火，硬度HRC58~64。塞尺用T8钢淬火，硬度HRC55~60。
结束语
在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了，使我真正感受到了知识的重要性。本次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。
在课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。
整个设计的过程中设，最重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。
综上所述：这次的课程设计对我以后的工作和学习将有很大的帮助。这次的课程设计能够完成，我要感谢带我们课程设计的老师和很多帮助过我的同学。在此真诚的感谢你们的帮助! 参考文献：
【1】王秀伦，边文义，张运祥. 机床夹具设计. 北京，中国铁道出版社 【2】徐发仁. 机床夹具设计. 重庆，重庆大学出版社 【3】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京，机械工业出版社
高效节能环保范文第6篇
教学时间：08年5月18日 教学地点：余庆中学
教学对象：余庆中学全体年轻教师 授 课 人：杨昌瑞
教学目的：使年轻教师能从美术的角度去思考设计课堂板书，使课堂得以更加完善。
教学难点：构图与色彩在板书中的重要作用。 讲授新课：
一、 板书的意义。
板书旨在启发学生思考课文中的问题，帮助学生理解课文中的知识，把握课文的脉络，线索，并有助于记忆。
二、怎样设计板书
板书的设计多种多样，途径很多，方法也多。但万变不离其中，设计的目的都是为了更好地完成教学目标。为了解决设计的问题，我们首先要讲解构图问题。
构图:从广义上讲，是指形象或符号对空间占有的状况。中国画论里称之为“经营位置”“章法”“布局”等等，都是指构图。
三、 板书中的符号与形象
科学而优美的板书是对原文内容的艺术再创造,板书设计的基本要素有符号(如→、(、{、○、□等)、有文字、有色彩。这些基本要素如果运用得好,板书设计就会具有无穷的变化
如果能将所有的符号从美学的角度去设计那就是一张很好的板书，但在我们的现实课堂中这是不能可能完成的，因为四十分钟太短了。板书作为一门艺术，它体现了教学的直观性原则。为此，我们只能是将符号(如→、(、{、○、□等)、文字、色彩有机结合起来，使我们的教学达到事半功倍的效果这就要求我们对符号、文字、色彩这三个基本要素有更多的了解，由于文字有专门的课题，我在这里就讲一下色彩在板书设计中重要性。
四、符号的运用
在板书设计中，每一个符号都有它特殊作用，运用好了，它将推动板书的美化，同时使我们的课堂教学光彩照人。如“→”可以是知识的递进，同时也是一种强调。如“○、□”这两个符号，它也可以是一种强调，但更是学生在文字的疲劳中得以解脱的兴奋剂。
五、色彩搭配
我们在板书中所见的色彩有白色、红色、黄色、蓝色、绿色、紫色等等。
1、补色。
2、冷暖色。
色彩的搭配主要是为了使版面和谐，重难点更加突出，学生易于接受。
六、小结。