時間：2022-04-05 17:15:23
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械加工論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
（一）主軸回轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。產生主軸徑向回轉誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。適當提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的回轉精度。
（二）導軌誤差。導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準，也是機床運動的基準。車床導軌的精度要求主要有以下三個方面：在水平面內的直線度；在垂直面內的直線度；前后導軌的平行度(扭曲)。除了導軌本身的制造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。
（三）傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指內聯系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的制造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起。
（四）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避免要產生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料，合理地選用刀具幾何參數和切削用量，正確地采用冷卻液等，均能最大限度地減少刀具的尺寸磨損。必要時還可采用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。
（五）定位誤差。一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準確，它們的實際尺寸(或位置)都允許在分別規定的公差范圍內變動。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由于定位副制造得不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱為定位副制造不準確誤差。
（六）工藝系統受力變形產生的誤差。一是工件剛度。工藝系統中如果工件剛度相對于機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。
二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線(y)方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。鏜直徑較小的內孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。
三是機床部件剛度。機床部件由許多零件組成，機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床部件剛度。變形與載荷不成線性關系，加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載加載和卸載循環中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功；第一次卸載后，變形恢復不到第一次加載的起點，這說明有殘余變形存在，經多次加載卸載后，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。
（七）工藝系統受熱變形引起的誤差。工藝系統熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質和空間散發熱量。
（八）調整誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統進行這樣或那樣的調整工作。由于調整不可能絕對地準確，因而產生調整誤差。在工藝系統中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到決定性的作用。
（九）測量誤差。零件在加工時或加工后進行測量時，由于測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。
二、提高機械加工精度的措施
（一）減少原始誤差。提高零件加工所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統受力、受熱變形、刀具磨損、內應力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機械加工精度，需對產生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對于精密零件的加工應盡可能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。
（二）誤差補償法。對工藝系統的一些原始誤差，可采取誤差補償的方法以控制其對零件加工誤差的影響。
①誤差補償法：此法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。
②誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。
（三）分化或均化原始誤差。為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。
①分化原始誤差(分組)法：根據誤差反映規律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經測量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調整刀具相對工件的準確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。
②均化原始誤差：此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準加工。
（四）轉移原始誤差。這種方法的實質就是將原始誤差從誤差敏感方向轉移到誤差非敏感方向上去。轉移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關系。若在加工過程中設法使其轉移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉移原始誤差至其他對加工精度無影響的方面。
三、結束語
在機械加工中，誤差是不可避免的，只有對誤差產生的原因進行詳細的分析，才能采取相應的預防措施減少加工誤差，提高機械加工精度。
[論文關鍵詞]機械加工精度誤差
[論文摘要]分析機械加工存在誤差的主要原因，然后提出提高機械加工精度的措施。
參考文獻：
[1]李玉平，機械加工誤差的分析[J].新余高專學報，2005(4)．
特種加工技術是一種新型技術，這種技術在學術界又被稱作非傳統加工或現代加工技術，具體的含義是指用電能、熱能、光能、電化學能、化學能、聲能及特殊機械能等能量達到去除或增加材料的加工方法，從而實現材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。這種技術沒有出現以前，我國機械工業都是應用傳統的工藝進行施工，但是隨著社會的發展，各行各業對于材料的要求不斷提升，有些材料要求能夠在高溫、高寒、高腐蝕的環境下仍然可以正常工作。但是傳統工藝卻并不能做到這些要求，于是在生產的迫切需求下，人們通過各種渠道，借助于多種能量形式，探求新的工藝途徑，沖破傳統加工方法的束縛，不斷探索、尋求新的加工方法，于是一種本質上區別于傳統加工的特種加工便應運而生。目前，特種加工技術已成為機械制造技術中不可缺少的一個組成部分。這種新型技術的出現，解決了三個困擾機械加工企業的主要問題，它們分別是：各種難切削材料的加工問題、各種特殊復雜表面加工問題、各種超精、光整或具有特殊要求的零件加工問題。伴隨這三個問題的解決，機械加工行業的未來變得無比美好。
2特種加工技術的分類以及特點
特種加工技術大多數都是屬于一種高科技技術，應用的科技也都是最前沿的，種類劃分也十分復雜，每一種技術也都有自身獨特的特點。下面，我們將具體介紹一下特種加工技術的分類，以及每種類別技術自身擁有的獨特之處。
2.1特種加工技術的分類
由于我國高科技領域技術研究起步較晚，因此特種加工技術的應用時間也比較短，有很多特種加工技術還處在研制階段，因此種類會比較少。目前我國機械工業中應用的特種加工技術，根據其工作原理主要可以分為以下四類：電氣特種加工、機械特種加工、化學特種加工、熱特種加工。其中電氣特種加工技術，通常被稱為電化學加工，它主要是利用金屬在直流電場和電解液中產生陽極溶解的電化學原理對工件進行成型加工的一種方法。主要適用于：磨削、成型、去毛刺、車削、拋光、復雜型腔、型面及型孔等加工范疇。機械特種加工，從名字上來看，就可以看出是采用機械進行制造，這種制造技術可以很大程度的縮短工作時間，減輕工作人員的工作難度。主要使用的范圍是：切割、穿孔、研磨、去毛刺、蝕刻、磨削、拉削、鏜削和套料等加工范疇。第三種類別的特種加工是化學特種加工，這種加工技術主要是運用一些化學試劑，然后把這些能夠相互反映的化學試劑放在一起，從而產生制造產品需要的某種物質或借此反映來制作產品。例如，可以使用化學試劑進行除污、去銹、改變建材形狀等。最后的特種工藝種類是熱特種加工，這種工藝是利用溫度，準確來說是超高溫來對建材的形狀進行修改，例如我們熟知的電焊就是這個原理。它主要適用于打孔、成型、磨削、車削、切割、開割、劃線等加工范疇。
2.2特種加工技術的特點
特種加工技術對于現代工業的重要性不言而喻，那么是什么讓特種加工技術變得這么重要呢？下面我們來對特種加工技術的特點進行分析。總體上來說，特種加工技術主要有四個方面的特點：施工時不一定非要接觸、能夠對零件進行精密加工、加工時能量易于控制、不需要考慮加工對象的機械能。具體來說就是，特種加工技術，加工范圍不受材料物理、機械性能的限制，能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料。同時，易于加工復雜型面、微細表面以及柔性零件。還易獲得良好的表面質量，熱應力、殘余應力、冷作硬化、熱影響區等均比較小，各種加工方法易復合形成新工藝方法，便于推廣應用。這是因為以上這些獨有的特點才使得特種加工技術的發展如此迅速。
3特種加工對機械加工工藝的突破表現分析
特種加工技術在現實生活中的應用十分廣泛，尤其是在機械加工方面的應用十分廣泛。融合了特種加工工藝的機械加工技術繼承了傳統的施工工藝，同時還融合了最先進的施工技術，極大程度地提高了企業的生產能力，提高了企業的效益。下面我們來具體分析一下特種加工對機械加工工藝的突破表現。特種加工技術的一大優勢就是可以運用一些特有物質，然后接觸即可對材料進行加工，從而實現非接觸加工技術。這種加工技術在施工時，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故可使剛性極低元件及彈性元件得以加工。特種加工技術不需要考慮施工工件的機械能，使得它避開了在傳統加工中受到設備及工具等加工條件的限制，簡化了復雜的加工過程，能夠以簡捷的工作形式完成各種復雜型腔、曲面、異型孔、微小孔和窄縫的加工，使特殊結構工件的結構工藝性得到根本的好轉。最重要的優勢是，特種加工技術可以實現技術的疊用，既可以在同一個施工原件上使用多種特種加工技術，從而簡化工作步驟，提升了工作效率，同時，特種加工技術還具有高性價比，從而使得公司的生產成本大大降低，為企業帶來更多的利益。
4結語
1.1主軸徑向跳動主軸徑向跳動是指主軸在運動時，徑向上產生了一定的偏移量，主要表現為在加工圓形工件時，產品圓度達不到加工要求。因此，在加工圓形工件時，如果發現工件的圓度達不到要求，則應考慮是否是由主軸徑向跳動造成的，進而確定解決問題的方法。主軸軸向跳動主軸軸向跳動是指主軸在運動時，軸向上產生一定的跳動現象，主要表現為在車削端面或銑削平面出現波浪紋，這會嚴重影響加工工件表面的平整度和美觀。因此，在加工平面時，如果發現平面上存在波浪紋，則應考慮是否是由主軸軸向跳動引起的，進而確定解決問題的方法。主軸角向擺動主軸角向擺動是指主軸在運動時，其實際軸線與理想軸線間存在傾斜角，主要表現為在加工圓柱狀工件時，工件的圓柱度無法達到加工要求。當在加工中遇到這種情況時，應考慮是否是因軸承磨損而導致間隙過大。
1.2導軌誤差機床中導軌的主要作用是承載工件和引導工件運動，它既是工件的運動基準，又是確定機床上主要部件之間相對位置的基準，其導向精度會直接影響加工工件的精度。導軌誤差一般分為2種情況：①導軌在水平面內和垂直面內的直線度誤差；②前、后導軌在垂直面內的平行度誤差。導軌誤差在機床鏜孔和銑削平面時尤為明顯，主要表現為鏜孔的中心線與基準面不平行或所銑平面與基準面不平行，這對加工工件的使用性能造成了極大的影響。因此，提高機床導軌的導向精度是十分必要的。
1.3傳動系統的誤差機床內部的傳動系統是整個機床的運動核心。機床在加工工件時，工件從形狀規則的毛坯變成形狀各異的產品的過程正是通過該系統內部一系列的傳動元件，比如齒輪、蝸桿與絲桿等的緊密配合實現的。在機床加工車螺紋、滾齒等對工件與刀具之間的傳動比有嚴格要求的工件時，如果傳動系統的精度較低，則工件的表面精度就難以達到要求。具體表現為齒間距不均勻、齒高不均勻或齒頂不在同一直線上，這會嚴重影響工件的使用性能。如果發現傳動系統的精度較低，則一定要及時修理、調整。
2刀具、夾具和量具誤差
2.1刀具誤差刀具是加工時機床上與工件直接接觸的部件，直接影響著加工工件的精度。一般而言，在加工不同材質的工件時，選擇對應的刀具即可滿足加工的要求，但刀具在裝夾時可能會出現一定誤差，比如刀具的刀刃頂尖與主軸回轉中心線不重合（主要在車端面時產生影響，端面中心可能會存在一段盲區）。此外，刀具具有一定的使用壽命，長時間使用后會出現磨損。因此，當發現加工后工件表面不光滑時，應及時更換刀具。
2.2夾具誤差夾具是機床的重要組成部分之一，工件在機床中的定位和夾緊是靠夾具實現的。夾具的主要作用是夾緊工件并確定其在機床中的位置，進而可減少機床的加工誤差。夾具誤差主要表現為定位誤差，指在進行某一道工序時，加工的工序基準與工件的定位基準不重合，比如鉆孔中心相比于設計中心存在偏移現象。2.3量具誤差量具是用來確定工件尺寸的工具，但有時采用量具測得的工件尺寸與實際尺寸不符，這是因為量具在長期使用后會出現磨損的現象。因此，在使用前，應查看所使用量具的零點是否可讀零。
3加工工藝造成的誤差
加工工藝造成的誤差主要體現在加工過程中，主要指在整個工藝系統中，各個部位因機床運轉產生的熱量而出現了熱變形。熱變形在機床加工中是一種較為常見的現象，熱變形對精度要求較低的加工工件的影響并不大，但在精密加工中，熱變形會引起較大的誤差，進而對工件產生巨大的影響。熱變形主要包括機床熱變形、刀具熱變形和工件熱變形。在機床加工中，刀具受熱后會伸長，導致加工所得尺寸變小；工件熱變形是指工件熱膨脹導致加工時尺寸相比于變形前較大，進而導致加工所得尺寸變小。熱變形的情況一般是因工藝方案不合理、主軸轉速不合理或沒有選擇合適的冷卻方案而引起的。
4結束語
機械加工是一個復雜的機械制造過程主要通過去除零件材料實現機械產品性能，在機械加工去除材料時必然會產生大量的能源消耗，因此為構建和諧的生態環境需要加強對機械加工工藝過程對能源和環境的負面影響。
1機械加工中的資源能源消耗
具體到機械加工過程中，資源能源消耗主要包括：物料消耗和能源消耗。在機械加工中由于原材料在生產資源中占據很大的比例，因此加強物料的消耗研究是提高資源利用率的關鍵，在生產過程中經過一定的加工后，原材料的重量會降低很多，而流失的重量就屬于原料消耗，比如在進行機械產品的切割、鏜孔時所產生的料頭、刨花等都是不可避免的，但是通過工藝改良可以降低這些物料的消耗。
2機械加工中的環境影響分析
機械加工中對環境的影響主要體現在以下兩個方面：一是廢棄物對環境的影響。廢棄物對環境的影響主要有：固體廢棄物對當地環境的影響，機械加工過程中會產生大量的邊角余料，而這些邊角余料的擺放等有可能會破壞當地土壤的成分，造成土壤重金屬超標；廢液對生態環境的影響。在機械加工中所產生的廢液如果處理不善不僅會給環境造成影響，還會對人體的健康形成威脅。二是噪音對環境的影響。機械加工過程中會產生大量的噪音，如果不能很好地控制噪音就會對人體產生嚴重的危害：干擾人們的正常生活、損害人的聽覺系統等。在機械加工過程中噪音主要來源于機床設備的噪音。機床在加工工藝時因為傳動齒輪、傳動皮帶以及軸承的不斷工作而產生各種噪音，噪音的產生是機械加工過程中顯著的特性；機械加工過程中也會產生噪音。機械加工過程中也會因為對原材料的切割、鉆孔等工序而產生噪音，這種噪音大小與機械加工材料有直接的關系。
二綠色制造技術的優化
基于機械加工過程中對能源消耗和環境的影響，應該大力發展綠色制造技術，通過綠色制造技術改善機械加工過程中所出現的各種問題：
1優化綠色制造技術工藝參數
工藝參數優化是綠色制造工藝過程規劃的關鍵技術，通過對零件加工工藝參數的優化，可以實現物料消耗最低化的目的，基于在機械加工中工藝參數對機械加工產品的質量、消耗以及噪音等方面的影響，綠色制造技術選擇的工藝參數要綜合考慮這些因素，并且要通過對多種參數方案進行對比、評價，選出最優化的加工工藝參數，實現機械加工的低物料消耗。
2綠色制造工藝路線的優化
工藝路線是機械加工環節中的重要步驟，合理的工藝路線不僅能夠大大提高機械產品的生產效率，提高產品質量，還可以實現綠色生產的要求，通過優化工藝路線可以降低一些不必要的機械加工，有效地降低了能源的消耗和對環境的污染。比如在機械加工中采取少無切削生產工藝的精鍛、精沖等近似成型的工藝不僅能夠提高原材料的使用效益，還能降低污染物的排放，并且通過簡化生產流程，降低了設備與能源的消耗。
3采取多工件多機床節能型調度優化技術
機械加工實現綠色制造，從根本角度講需要改善零件加工過程的機床設備：一是要改進機床加工技術，提高機床加工設備與環境的相適應程度，滿足機床加工與環境和諧發展的要求；二是要優化配置機床設備，通過采取合理的組合方式降低無功率生產，實現加工過程的綠色性目的。比如在生產過程中，有的機床加工過程會產生大量的無功率作業，造成機械設備的消耗。因此通過采取多工件多機床節能型調度優化技術，通過對工件和機床的合理調度實現總體能量消耗的降低。
4加強機械加工綠色制造的評價。機械加工綠色制造的關鍵就是實現經濟效益與生態效益的最大化，而評價綠色制造技術效果的標準就是根據機械加工綠色制造評價指標體系，重點對加工時間、加工質量、加工成本、資源利用率以及環境影響進行分析與評價。
三結束語
很多學生對實訓沒有深刻的認識，僅僅把實訓當成正常教學中的過程，只要考試通過就行，甚至有部分學生怕苦怕累，想把實訓蒙混過關。由于學生的思想重視程度不夠，缺乏自主學習，所以對技術的掌握也比較粗淺。學習機械加工技能，自主學習非常重要，很多知識和技能是通過自學鉆研得來的。作為參與實訓的學生，必須地自己所學技能有深刻認識，可能是自己今后謀生的飯碗，努力學習并培養對它的熱愛，如果沒有意識到這一點，那么效果也大打折扣。
2實訓過程中不善于總結
這一點在實訓過程中很多學生忽視了，我們大多數學生參與實訓，都是第一次告別理論課堂，接觸機械加工，絕大多數學生沒有做筆記的習慣，即使在實訓過程中完全聽懂了，由于沒有成文的記錄，兩三周之后就忘記了。所以我們必須要求學生把少見、常用、重點和難點、包括自己在實訓環節中出現的操作失誤等等。實踐證明，勤總結和勤記錄的學生在實訓之后仍然能記住當初所學的知識。
3實訓過程中沒有有效的結合課堂上的理論知識或者說理論知識欠缺
很多學生在實訓時體現出基礎理論知識薄弱或對理論知識掌握不深刻。例如：普通銑床實訓中銑削六面體要求基準統一，那么對基準面的理解，很多同學都知道大概的意思，但是不能闡述其定義。又如課堂上講的刀具角度，在實訓中針對一把焊接式車刀，絕大多數學生并不能判別出前角、后角、主偏角等等，甚至很多學生連主切削刃都不能準確的辨認出來。另外，就是形位公差，很多學生并不能很好的認識如垂直度、圓跳動、平面度等具體的意義。這方面的內容作為學生入門技能培養的基礎知識，必須要掌握牢固。如果能很好的把理論知識和實踐操作有效的結合起來，學習效率一定事半功倍。針對這些情況，我們可以從以下一些方面加以改善：
3.1加強幾門重要課程的學習
作為機械類專業的學生，我們必須學習好《機械制圖》，《機械加工工藝》、《機械加工基礎》、《互換性與檢測技術》等這些課程，這些課程是機械加工的入門課程，它直接影響到一名學生對基礎理論知識掌握的牢固程度。同時，學生理論知識豐富，對實訓老師的教課也起到幫助作用，他們能很快的理解老師講的加工方法，裝夾原理等等，促進實訓效果。
3.2注重學習方法的引導
學生剛接觸機械加工，大多沒有行之有效的學習方法，一般均是按照老師講的方法來練習，學習方法也基本是處于探索過程中。作為實訓老師，應該在實訓過程中，結合學生平時實訓中的整體表現、接收新技能的能力、學習的積極性等方面綜合考慮，同時結合自己以前學習機加的經驗，給學生傳授一些實用的技巧和學習方法，這樣能讓學生在今后的學習中取得更好的成績。
3.3示范講解時使用書面規范語言且有意識的融入工藝原則
很多學生在實訓結束后對剛學完的加工方法、常用工量具名稱等等仍然表達不清楚，部分老師講課、回答學生的問題用語不規范。其實，我們機械類專業的學生畢業后必然會進一步學習專業技能，那么他們也需要更深入的學習理論知識，這樣才能取得更高的職業技能等級，那么這個過程中，除了需要更加努力的學習之外，在口頭表達能力上也必須加強，所以我們實訓老師講課必須要規范，并且盡量使用書面語言，這就需要我們作為實訓老師加強理論知識的學習，有意識的加強專業術語的表述。實訓老師在講課的時候，應把具體的加工方法與工藝原則相結合，這樣學生印象較為深刻，也容易理解。例如，普通銑床上銑削平行面的時候控制尺寸，必須要粗精分開，先粗加工去除絕大部分余量，留精加工余量，然后通過測量知道所剩精加工余量，最后再根據余量來精加工，這樣給學生灌輸的是通過測量保證尺寸而并非對刀來保證尺寸的一種理念。這樣學生想到教材學過的知識，這里用到了，也間接的肯定了他們之前的學習效果，其實對學生內在的影響很大。
3.4重視基礎項目細節講解和多項目、廣角度兼顧
我們在給學生講解基礎項目的過程中要注意細節的講解，例如，我們講解六面體的加工，銑削的第一個面是基準面，如何控制基準面的平面度作為重點。第二個面是銑垂直面，我們必須講解清楚如何通過墊圓棒調整垂直度；第三個面我們必須講解清楚如何用直角尺找正來銑削側面與側面的垂直度。學生的實訓時間有限，其實如果單個項目的練習非常的熟練也很難，那么我們就可以堅持多項目、廣角度的原則，我們在可以給學生拓展講解“用60°靠板銑螺母、銑斜面主軸扳角度的方法、銑V形槽的方法”等等，通過這些加工方法的講解，能擴大學生知識技能的掌握的廣度增加見識，對今后的進一步學習有較大的指導意義。
3.5提高實訓教師的責任心
一、明確零件機械加工工藝的重要性
典型零件的機械加工工藝是指在各種典型零件的生產制造流程的基礎上，對零件的形狀、尺寸、相對位置以及性質的制造原則、步驟以及相關的技術要求。零件的機械加工工藝是保證零件質量、提高制造效率、降低生產成本的決定性因素之一，也是保障各種機械設備質量的重要影響因素。伴隨著市場經濟的深入發展，大量中小企業進入零件生產和加工領域，其雖然刺激了該領域的發展，但也因為沒有統一的機械加工工藝步驟和技術要求，導致市場上的零件質量良莠不齊。我們將對此展開分析和討論，為明確典型零件的機械加工工藝步驟和技術要求出一份力。
二、典型零件的機械加工工藝的原則與步驟
1機械加工工藝的制定原則
在實際生產零件中，企業都要制定機械加工工藝的流程。而這個加工工藝的制定需要堅持高質量、高效率、低成本這幾個原則，即在保證零件質量的前提下，盡量提高生產效率并降低生產成本。所以企業在制定零件的機械加工工藝流程時，需要注意以下幾個問題。保證技術上的先進性。制定機械加工工藝的流程時，要在本企業的現有的生產條件和技術條件下，盡可能地采取國內外先進的生產技術和生產經驗，及時引進先進的生產設備，采用先進的生產經驗，并選擇高質量的勞動力。保證經濟上的合理性。雖然我們強調要改進機械加工工藝，提高生產效率，但這要立足于現有的生產條件，從實際出發，制定合理而又高效的多個方案，通過對各種方案的對比選擇一種最優的生產方案。機械加工工藝流程是指導實際生產的重要技術文件，需要保證流程的明確、清晰和完整，所有涉及的術語、計量單位、符號都要符合相關的標準。實際生產過程中，必須嚴格遵循機械加工工藝流程，不得隨意篡改，發現對某一種零件的技術要求不正確時，不得自行改動，而是向有關部門提出建議。
2零件的機械加工工藝的生產步驟
根據筆者多年的工作經驗，各類典型零件的機械加工工藝的生產步驟大體是一致的，即首先計算本階段不同零件的生產計劃，確定各種零件的生產數量。然后分析各種零件的機械加工工藝，其中包括：分析不同零件的作用及其技術要求；分析不同零件的加工尺寸。形狀、表面粗糙度等各項物理數據；分析零件的材料、熱處理等技術性要求。第三步是根據零件的生產數量和生產難度來選擇合適的毛坯制造方式。然后要確定各自零件的機械加工工藝路線和每道生產工序中涉及的加工尺寸和合理差距，選擇合適的加工設備（一般選擇通用的機床），明確各種零件機械加工工藝的檢驗方法，最后填寫相關的工藝文件。
三、典型零件的分類與各類典型零件的功用以及其技術要求
根據零件的結構類型、功能特點、加工工藝的不同，我們可將零件分為軸類、箱體類、盤套類、齒輪類、叉架類五種。這五類零件在機械加工中最為常見，也是各種機械設備中應用最廣泛的零件，因此本文重點對這幾類零件的功用及技術要求進行簡要論述。軸類零件是一種機械設備中常見的零件，其基本結構是一個回轉體，主要是用來支撐傳動零件、傳遞扭矩、承受運轉載荷的，而且有保障回轉精度的作用。軸類零件的技術要求主要在以下幾個方面：軸上的支承軸頸和配合軸頸是軸類零件的主要表面，其直接精度要控制在IT15-IT19級之內，其形狀精度要符合直徑公差的要求；要保證裝配傳動件的配合軸頸對支承軸頸的同軸度的相對位置精確，一般二者的徑向圓跳動在0.01-0.03mm之間，精度要求高時需要保證在0.001m-0.003m之間；表面粗糙度要根據不同機械設備的精密程度和運轉速度確定。箱體類零件作為機械設備的基礎零件，能將周圍相關的零件連接成為一個整體，并且固定不同零件的相對位置關系和傳動作用，讓所有與之相關的零件按照固定的傳動關系協調運作。箱體零件的質量影響著機械設備的運動精度和工作精度，還會影響機械設備的使用壽命和性能。箱體零件的設計基準是平面，其中G面和H面是箱體的裝配基準，需要保證有較高的平面度和較低的表面粗糙度。箱體零件需要連接各個周圍零件，而這些零件的進出需要有一個個孔，這些孔就是箱體零件的孔系，為保證箱體零件的回轉精度，需要將孔系的尺寸精度控制為IT7，并保證其誤差在公差范圍內，且空軸線的精度、平行度和孔軸面對軸線的垂直度都要根據機械設備的整體精度而作出相應調整。盤套類零件由外圓、孔和端面組成，主要用于支撐、導向、密封設備的作用，并且有著改變速度和方向的作用。除了零件尺寸精度和表面粗糙度要根據機械設備的實際要求而調整以外，往往外圓相對孔的軸線有一定的同軸度和徑向圓跳動公差，而端面相對孔的軸線有端面圓跳動的公差。為保證上述數據的精度，一般對盤套類零件的加工由車削完成。齒輪類零件則是根據不同齒輪的大小確定不同的速比，來傳遞不同零件之間的運動速度和動力。對于齒輪類零件的技術要求主要集中在影響傳遞運動準確性和平穩性的方面上，還有就是要求在整個零件上載荷需要均勻分布，以防零件由于外界的高壓而破損。由于齒輪類零件需要長時間轉動，需要有足夠的耐磨損度和耐用度，所以我們還需要對其材料的技術要求進行分析。齒輪類零件的齒面要硬，齒心要韌。其材料要容易被熱處理加工，并能在交變荷載和沖擊荷載之下保持足夠的強度。叉架類零件是通過叉架的移動來調節整個設備的動作，其包括撥叉、支架、連桿、搖臂、杠桿等零件。此類零件結構復雜，需要經過多種加工工藝才能完成，對其的技術要求主要是根據機械設備的具體要求來確定其表面的粗糙度。尺寸精度和形位公差。
不同的典型零件有著不同的功能效用，也有著不同的技術要求，在實際生產中，我們要根據零件的結構類型、功能特點、加工工藝將其歸為合適的類型之中，并采取相應的技術要求，以確保生產出高質量的零件。明確典型零件的機械加工工藝有利于規范各種典型零件的生產，有利于提高零件的生產效率和產品質量，降低生產成本，最大限度地提高企業經濟效益，合理利用資源。
作者:潘帝池單位:齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司
1機械加工工藝危險性分析及控制
針對不同工種的工藝操作特點，應對其各自的危險性進行專門分析，并采取相應的防護措施對傷害的發生進行控制。
1.1鉗工在鉗工操作的過程中，引發的事故有絞傷、刺傷、物體打擊、高空墜落、擠傷等。其中鉆工在操作鉆頭、齒輪等外在的旋轉部件時引起的絞傷比較多，搬運部件、生產設備引起的擠傷、砸傷、高空墜落事故相比少一些，另外鉗工在生產的過程也要注意可能發生觸電的傷害。預防鉗工的操作事故發生，首先要從安裝護手板、鉆頭切斷器、轉軸防護等機械設備、高空作業方面加強防護。從安全的角度考慮，鉗工操作人員更應該提升自己的操作技術和對工具的正確使用。
1.2車工在車工的操作過程中，引發的事故有絞傷、物體打擊、夾擠受傷、切削崩傷等。其中切削所造成的傷害比較大，刀具還容易傷害機床保險機構等。造成事故的主要原因有生產的管理混亂、操作的方法不正確、防護措施不完善，另外還有機械故障、設備或工具的選用不合理、、配合不協調、設計或安裝方法不正確等原因。預防車工的操作事故發生，首先加強切削的防護，可以增加防護罩之類的防護措施，還應及時采用安全措施清理操作地點切削，減少對人體的危害。其次經常檢查機械設備，防止設備“帶病”作業引發不良事故。最重要的是生產的管理，對于防護用具不使用或使用不規范、操作時精力不集中或違規操作等現象嚴加管理。
1.3銑工在銑工的操作過程中，引發的事故有物體打擊、絞傷、高空墜落、切割傷害和碾壓傷害等。銑工在銑床的旋轉部位容易發生事故，其中銑刀的切割傷害比較嚴重，其次是絞傷等。發生銑工操作事故的主要原因有：缺乏防護設施、操作方法不正確、設計或安裝的方法不正確、設備或工具選用不合理、生成管理混亂等。其中事故發生占比高的是因缺乏必要的安全防護技術和防護裝備。另外還存在安裝不當、刀具選用不當、生產過程管理混亂等原因。預防銑工的操作事故發生，保證銑工操作安全順利進行，生產單位可以經常進行技能培訓和安全培訓，整體提升員工的專業水平。加強銑刀刀罩、防護擋板等防護設置。對于質量有缺陷、設計不合理的用具，要嚴格把關堅決不能在生產的過程使用，造成不可挽回的后果。
1.4刨工在刨工的操作過程中，引發的事故有刨傷、物體打擊、切屑崩傷等。刨工主要的事故當然是刨傷，另外切屑崩傷、物體打擊等也有危害。刨工操作事故原因主要是：生產管理混亂、設備或工具選用不合適、操作方法不正確、防護設施缺乏、配合不協調、設計或安裝的方法不正確、操作環境不良等。其中主要事故時因為操作方法不正確，還有生產管理混亂。防護設施缺乏、配合不協調、設計或安裝的方法不正確等事故偶爾會發生。預防刨工的操作事故發生，可以在加工過程中防止工作臺、滑枕碰傷操作者。生產管理方面規范管理，禁止在設備工作期間進行檢查、修理，掌握好手與工件間的距離，遵守安全操作機床。
1.5磨工在磨工的操作過程中，引發的事故有崩傷、物體打擊、摩擦傷害、絞傷、夾擠傷害等。砂輪破裂打傷人、摩擦傷害這是經常發生的事故，其中砂輪破裂不但打傷人而且還打壞工件，這些都是物體打擊。絞傷、崩傷、夾擠傷害在磨工的操作過程也常有發生。預防磨工的操作事故發生，首先必須制定嚴格的磨工操作規章，比如在干磨和修整砂輪時應佩戴防護眼鏡及手套，磨削前還應仔細檢查工件的裝夾是否完成。為磨床砂輪安裝規范的防護擋板或防護罩、吸塵裝置。嚴格最受磨工的操作流程，為工作創造良好的環境。
1.6鍛造工在鍛造工的操作過程中，引發的事故有物體打擊、水箱爆炸、絞傷等。尤其是物體打擊發生的事故比較多。在生產的過程中還容易發生因熾熱毛坯造成的鍛件燒傷事故，在運輸的過程中容易發生材料砸傷等事故。鍛造工操作事故原因主要是機械故障、缺乏防護措施、操作方法不正確、工藝不合理、生產管理混亂、設備或工具的選用不正確、設計或安裝的方法不正確等。其中操作方法不正確或相互配合不協調造成的事故比較多。工具選用不當、工藝不合理等也是造成鍛造工事故發生的原因。
2結語
由于機械加工工藝復雜，工種形式多種多樣，所以發生生產事故的可能性比較大。雖然事故一般不會造成人員死亡，但是造成的傷害往往比較大，后果很嚴重，一般事故發生后多會造成人員喪失勞動能力的現象。因此，機械加工各個工種的操作方法一定要規范，防護措施也要重視，對經常引發事故的機械部位進行防護加改進，并定期對設備進行維護和檢查維修，還應加強員工的安全意識和安全知識培訓；生產過程應嚴格按照操作規章，加強防護，杜絕管理混亂現象的發生，創造良好的機械加工工作環境。
作者：李敏單位：商丘學院
1.精基準的選擇
所謂精基準，是指在最初幾道工序中就加工出來，為后面的工序做好定位、裝夾的準備，在后續的加工中，以它為基準對別的部位進行加工。該零件形狀復雜，沒有規則的面供我們選取，相比較而言，A、B兩孔比C、D兩孔更適合用精基準，主要是考慮到以下兩個方面。（1）A、B兩孔是裝配孔（設計基準），這樣能使工藝與設計基準重合，符合“基準重合”原則，可以減少尺寸換算，避免因基準不重合而引起的誤差。（2）A、B兩孔相對坐標系關系簡單，而C、D兩孔是空間孔，不易定位、裝夾。
2.粗基準的選擇與加工
粗基準是用來加工精基準時所用的定位面，它應能保證在以后的加工中各加工面的加工余量均勻，以及在后續加工中定位、夾緊牢固可靠等要求。該零件形狀復雜，供加工中裝夾壓緊的部位幾乎沒有，另外C、D兩孔較長，加工過程中如果沒有可靠的剛性支撐，會發生振刀，影響孔的加工精度，所以在確定零件毛坯狀態時必須考慮周全，為以后加工做好準備，達到事半功倍的效果。圖2所示是最后確定的毛坯狀態，主要做了以下兩處改動。（1）增加了兩處帶凸臺的E、F面，這樣在加工中能夠方便壓緊零件。（2）增加了四處圓柱凸臺F，一是起到擴大定位面的作用，二是輔助壓緊時起到支撐的作用。實際加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出來，將其作為粗基準，為后續加工做好基準。
3.精基準的加工
完成了粗基準的加工后，第二步是對精基準的加工。加工中以第一步加工的面定位，輔以圖3所示的零件中心線和A、B兩孔中心平分線，對A、B、C、D四孔進行粗加工。這一步加工極為重要，稍有不慎零件的加工將以失敗而告終。為了驗證所找的基準線是否準確，加工中應注意觀察零件的余量分配是否合理。在毛坯試加工時，如果發現不合適時，可以通過調整尺寸對零件進行拯救性加工。后續加工按以下步驟進行：（1）圖3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B兩孔定位將圖2中凸臺E面上的兩孔精加工。（2）以圖2中凸臺E面上精加工的兩孔定位，對零件所有的加工部位進行精加工。（3）最后零件翻面將圖2中的E、F共6處凸臺去除。
4.結語
該零件的加工工藝重點是對鑄件毛坯基準的選擇和增加輔助壓緊工藝凸臺。基于正確的基準和合理地增加工藝凸臺，使零件的加工變繁為簡，縮短了加工時間。實踐證明，這種方法是高效、可靠的。由此可以看出，對于鑄造件，無論其復雜程度如何，基準的選擇非常重要，合理的基準往往能起到事半功倍的效果。在進行鑄造圖樣設計時，除了基準外，還必須要考慮到后續機械加工時的裝夾是否便利、可靠。比如文中所提的鑄件，增加了四個工藝圓形凸臺就是出于對后續加工時裝夾的考慮。事實上，對于鑄造件的加工是一個比較復雜的問題，本文只是通過一個比較典型的零件來摸索一些加工方面的經驗，僅僅是管中窺豹而已。
作者：張業俊 單位：航宇救生裝備有限公司
1.1在機床設備中應用數控機床是現代機電的重要組成，能夠有效的提高制造業的工作效率。數控機床的應用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數字化技術處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機床設備中應用數控技術，能夠讓生產工序和各項設備有機配合，不再調整機床工作臺的位置，能夠實現復雜零件的加工。
1.2在工業中應用在工業中，主要是將數控技術應用在機械設備生產線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現機械設備遠程自動化控制技術，不再使用人工控制。數控技術具有很高的精確度，在保證了加工質量的同時，還能夠提高生產效率，人工工作的環境也得到了改善。在工業中應用數控機床能夠完成復雜的加工任務，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現了故障，數控機床的相關傳感和檢測系統，就能夠把故障的相關信息傳輸到計算中，計算機就會停止機床的工作，能夠很好的保護數控機床設備。這樣能夠很大的節省人力資源，讓企業的成本降低。
1.3在機械加工中應用我國科學技術發展非常迅速，不進行數控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經意識到了先進技術的潛力，不斷地引進先進的焊件。數控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠實現很好的密封功能，對于產品的內外環凹凸面加工提供了保證，實現毛坯到成品持續加工。數控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用，能夠將數控鏜銑床編程和現代機械設備進行結合，通過提前編制好齒形子程序，調整結合角度就可以滿足質量的要求。在機械加工中，使用數控車床技術，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續加工，很大程度上提高了加工效率。
2數控機床增效措施
數控機床加工工藝和加工設備中有一些問題，缺乏數控機床加工工藝的知識庫和數據庫，缺乏加工切削參數，缺乏數字化管理系統和制造系統。數控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發生故障之后調試的時間也很長，這些都降低了數控機床的效率。對我國數控機床加工工藝現狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數控機床效率的方法。
2.1提高自動化程度數控技術在發展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數控技術發展的趨勢，也是制造領域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經過柔性生產線和柔性制造單元以及復合加工技術，能夠提高數控技術的自動化和連續性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產效率。
2.2優化加工過程數控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優化生產加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產技術、機械零件制造執行系統、刀具自動配送、機械設備管理等，能夠增強設備的開動率和完整性，對于數控機床的持續運行和高效管理具有很好的作用。
2.3優化加工設計和工藝數控機床加工工藝需要優化，在保證零件質量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數控機床使用先進的刀具或者是高性能的數控機械機床等，能夠仿真模擬數控機床的加工，從而優化控制數控機床程序。優化加工工藝和加工設計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。
3總結
硬件集成在硬件集成中，我們設計了可拆卸的兩坐標激光切割頭機械結構，可以在機床中實現激光切割頭和機械加工裝置的快速更換。光纖激光器產生高功率密度的激光直接通過光纖進入激光切割頭，不用對原有的機床結構進行任何改造，具有較高的靈活性。三維激光切割裝備圍繞五軸機床原有西門子840Dsl數控系統來進行集成設計，充分利用840Dsl提供的各種硬件接口來實現激光切割的整體控制功能。工控機PC上的激光切割控制軟件通過以太網接口與840Dsl數控系統進行人機交互，實現激光切割NC零件程序傳遞、加工部件控制以及加工狀態檢測;同時當激光切割控制軟件離線編程得到的激光切割工件程序導入NCU中以后，在數控系統的PCU中也可選擇執行激光切割NC工件程序，并通過工藝數據庫選擇、設置所需的切割工藝參數，直接實現整個激光切割加工過程。840Dsl數控系統與各加工控制部件通過相應硬件接口相連接:通過DRIVE－CLiQ接口連接高功率驅動系統SINAMICS120控制五軸機床(XYZAC)運動，通過S7－300PLC進行I/O口擴展來實現激光切割頭整體控制、激光器初始化控制以及激光切割時冷卻氣和保護氣開關控制，同時利用NCU中的高速模擬量輸出模塊控制激光器出光功率的快速調節，利用NCU中高速I/O模塊控制激光出關光的快速調節，從而實現三維激光切割的工藝參數調節要求。同時添加加工輔助設備(位移傳感器、數字攝像機等)用于校正誤差、實時監測加工過程;提高加工精度，開展多軸激光加工系統誤差及加工速度影響因素研究，建立綜合系統誤差模型及評估方法，同時研究設計出實用的加工誤差環節診斷技術方案以及實際工件尺寸與三維設計圖形存在失真條件下激光加工的誤差矯正技術方案。
2三維激光切割控制軟件功能結合
三維激光切割系統集成及項目軟件開發需求，控制軟件主要有3大功能模塊組成，，分別是離線編程模塊、加工控制模塊以及工藝數據庫模塊。其中由離線編程模塊和加工控制模塊組成的激光切割控制軟件運行在工控機PC上，而工藝數據庫模塊以OEM的形式嵌入PCU的HMI軟件中。在離線編程模塊中，首先實現三維工件建模，加工工件CAD模型的導入，對激光切割路徑原始數據的處理;然后根據工件切割路徑特點，優化切割路徑，選擇最優化的加工方法，實現可視化路徑編輯;之后模擬仿真激光加工整體流程，來觀察檢測加工過程中是否存在碰撞等情況;最后生成用于加工的數控代碼。在加工控制模塊中，結合840Dsl數控系統的基于C++的二次開發，設計了用于本項目加工系統的激光切割工藝API(接下來將在第三章中詳細介紹)。該API可用于設置激光切割工藝參數(切割速度、激光功率、切割頭至工件表面距離等)，并將離線編程模塊中生成的NC工件程序導入數控系統NCU中，然后執行該NC工件程序實現整個激光切割過程的控制。同時該API中也可實現直接單獨對激光切割各加工部件控制，其中包括五軸機床運動控制、激光器出光及功率控制以及激光切割頭控制。該加工控制模塊設計結合較為成熟的基于C++開發的離線編程技術，有效地縮短了項目軟件開發周期，也方便激光切割系統裝備整體調試。在工藝數據庫模塊中，針對不同的加工材質厚度和加工工藝要求，建立激光加工工藝數據庫，采用SQLite小型數據庫作為工藝參數存儲數據源，實現工藝數據保存、添加、刪除、修改、查詢等功能。同時，工藝數據庫與加工參數設置相關聯，這樣利用含R參數的NC工件程序，可以實現對同一切割路徑，一個NC工件程序可用于不同工藝參數組合的激光切割加工，這為加工裝備整體調試以及后期三維激光切割工藝研究提供便捷的操作方式。
3三維激光切割控制軟件設計
控制軟件設計架構;該部分主要介紹與數控系統相關的三維激光切割控制模塊以及激光切割工藝數據庫設計。
3．1三維激光切割控制模塊設計在本次控制軟件設計中，由于西門子840Dsl數控系統沒有提供可直接應用于激光加工工藝的C++API接口，因此需要對840Dsl數控系統進行二次開發，設計適用于本項目選用加工部件的激光切割工藝API。西門子數控系統提供了多種人機界面二次開發的方法，可由用戶根據項目開發需要進行選擇。在本次設計中選用了OperatorProgrammingPackage開發方式對840Dsl數控系統進行二次開發。該開發方式中，840Dsl數控系統提供了基于C++開發的底層通訊接口類，可直接訪問數控系統底層硬件，其中包含讀寫NC系統變量(如R參數，PLC內部數據塊等)、直接訪問NC、PLC中數字量和模擬量輸入輸出以及執行NC加工程序;同時支持數據庫訪問，便于進行數據交互，用于加工過程中實時的狀態監測，該方法完全滿足項目激光切割工藝API的設計需求。利用OperatorProgrammingPackage提供的底層通訊接口類，設計開發三維激光切割工藝API接口。該API接口直接應用于三維激光切割控制軟件的加工部件控制模塊中，利用S7－300PLC中I/O來進行激光器、激光切割頭、輔助氣、冷卻氣等激光切割控制部件初始化控制，利用NC系統變量R參數設置并存儲激光切割工藝參數(如激光功率、切割速度、噴嘴與工件表面距離等)，然后啟動NC工件程序，并在加工過程中對激光切割控制部件運行狀態進行檢測;在切割過程中，NCU通過執行NC工件程序來控制五軸機床末端激光切割頭運動、激光器開關光及出光功率，PCU與工控平臺PC進行實時的狀態監測(如機床實時位置、激光功率、切割頭碰撞檢測等)，實現整體激光切割加工流程。以下介紹基于840Dsl底層通訊接口類開發的激光切割工藝API接口。先介紹下面用到的幾個840Dsl底層通訊接口類:
3．1．1SlDataSvc類數控系統中NC和PLC里面的數據訪問都是通過SlDataSvc對象來實現的。控制設計用到的系統變量主要包括R參數、NCU中高速模擬量及數字量輸出、PLC數字量輸入輸出。
3．1．2SlPiSvc類在控制軟件與NCU通訊時，可用PiService類對象來啟動執行NC工件程序。
3．1．3SlFileSvc類利用SlFileSvc對象可實現對文件和目錄的操作。本次設計中主要利用其選擇要執行的工件程序并導入NCU中。基于上述840Dsl二次開發中提供的底層通訊接口類，設計了激光切割工藝API接口，分別包含以下幾個類函數:(1)840Dsl數控系統控制函數類CSinumer-ik840Dsl該類直接調用底層通訊接口類對象，用于提供840Dsl數控系統中R參數、軸位置反饋、NC高速模擬量及數字量接口、PLCI/O讀寫操作，NC工件程序導入NCU中以及NC工件程序啟動執行等用于實現三維激光切割加工的基礎控制功能。(2)激光器控制函數類CIPGLaser激光器控制類是在840Dsl數控系統控制函數類CSinumerik840Dsl的基礎上進行設計的，用于實現加工過程中IPG10kW激光器的控制。其中利用PLCI/O實現激光器控制初始化以及激光引導光開關，利用NCU中高速模擬量輸出(0～10V)控制激光輸出功率，高速數字量輸出用于控制激光出關光。同時在激光切割過程中，對激光器工作狀態、實時功率進行監測，并在緊急情況下急停激光器。3)激光切割頭控制函數類CPrecitecHead激光切割頭控制函數類也是在840Dsl數控系統控制函數類CSinumerik840Dsl的基礎上進行設計的。實現加工過程中PRICITEC激光切割頭系統控制。其中利用PLCI/O實現Z浮隨動調節模式開關，利用NCU中高速模擬量輸出(0～10V)控制切割頭噴嘴至工件表面距離。
3．2激光切割工藝數據庫設計根據項目需求，本次開發的激光切割工藝數據庫包含2mm、4mm、8mm3個規格的鋁合金材料激光切割的切割工藝參數以及切割質量參數，其中切割工藝參數包括激光功率、切割速度、氣體壓力、氣體類型、切割頭噴嘴開口直徑及噴嘴至工件表面距離等，切割質量參數包括粗糙度、切口寬度、切口垂直度、掛渣量、重熔區和熱影響區寬度等)。軟件設計中，基于Qt開發框架利用VS2008進行軟件編譯，利用QtDesigner進行圖形界面設計，編譯完成后以OEM形式嵌入到數控系統PCU的HMI操作軟件中，后臺數據庫采用SQLite3輕型數據庫進行數據存儲。該數據庫支持跨平臺，操作簡單，可以使用多種語言直接創建數據庫，不需要后臺應用軟件支持，支持SQL語句指令實現各種數據庫操作功能，并且源碼完全開放，可以用于數據庫系統的深度開發。該激光切割工藝數據庫具備不同厚度板材加工數據庫選擇查詢、修改、添加以及刪除數據等操作功能，同時結合激光切割加工應用，可直接選擇數據庫中某一組工藝參數進行設置，利用含R參數的NC工件程序，實現在同一切割路徑時，一個工件程序可用于不同工藝參數組合的激光切割加工，方便NC工件程序中工藝參數設置，可直接用于下一次激光切割。
4結語
作者：毛曙宇 單位：江陰中等專業學校高級教師
機械加工技術專業自上世紀80年代創辦以來，已逐步成為學校的傳統骨干專業，20多年來，學校培養了大批服務于企業生產和管理一線的專業技術人才，滿足了地方經濟和社會發展對人才的需求。近年來，為進一步適應地方經濟建設的發展，創建專業品牌，學校面向市場、融入市場、拓展市場，調整和加快專業建設步伐，重視專業市場調研，從新形勢下機械加工專業所對應的職業崗位人才需求狀況出發，研究和分析機械加工行業的現狀和發展趨勢，為專業人才高規格培養尋問題、找方向、求突破。通過采取一系列措施，建立和完善了機械加工專業科學合理的課程體系。課程體系設置的原則課程體系建立須以職業需求為導向，不能盲目設置課程。[2]要主動適應社會、經濟及市場變化的需求，主動服務和服從于培養目標的需要。課程開發以“就業為導向、面向職業”為出發點，課程設置以重視學生職業能力培養為原則，既要注重學生專業知識和基本技能的習得，也要關注其可持續學習和實踐應用能力的提高。課程體系的結構通過人才市場分析、行業分析、職業分析，構建了“寬基礎、活模塊、強技能”的課程模式，優化了“以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體”的模塊化機械加工專業課程體系。在課程結構上，組建公共課程———專業課程———專門化課程平臺，采用“大專業、小專門化”的課程組織形式，以機械加工專業職業能力結構中的通用部分要求構筑能力平臺，滿足學生知識學習和能力發展的需要；在課程管理上，采用靈活的模塊化課程結構和學分制管理制度，以滿足學習基礎和學習能力不同的學生的個性需要。規范與科學、穩定與靈活的課程體系的建立，完善了機械加工專業“一條主線、多個方向、不同層面”的能力培養體系，并促進了教學設施與師資、教學方法與手段、教學管理與評估等的建設和改革。
著力創新，進行整合和重構基礎上的課程開發
以機械加工專業核心課程“機械制圖”為例，課程內容重構依據“必需夠用”的原則，弱化理論，突出應用，刪減繁難而不實用的內容；對課程必需的知識再進一步整合壓縮，強化理論與實際的緊密聯系，注重和突出學生職業能力的培養。最終，將課程內容設置為“核心內容———拓展內容———延伸內容”三個部分，以兩大模塊三個平臺多個子模塊結構體現，用必學和選學模塊進行整合，使課程內容各部分銜接更合理，知識更連貫。創新課程教學設計教學內容的實用具體，為課程“易教、易學、有效、實效”打下了基礎。圖1所示課程體系三個平臺可以相互獨立，帶*號為選學模塊，以便于各專業方向依據教學時數和課程實際靈活選用。教學內容的組織要以“軸測圖立體的概念”作為貫穿課程教學的主線，應用計算機輔助教學、實物模型和多媒體課件等，增強教學的直觀性和生動性；教學過程中要注重啟發和討論，以點帶面、講練結合、精講多練，有效培養學生學習興趣和學習主動性，提高其思維能力和創新能力。
因材施教，注重教學模式和方法創新
以實例為先導，進而提出問題引導學生思考，使學生在“學”、“做”中掌握教學內容。因此，教師必須仔細研究教材，根據學生的學情精心設計教學任務。項目教學法則是通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。機械加工專業的項目工作設計應結合企業實際，模擬真實的崗位工作，使學生通過參與項目實施的整個過程，學習必要的理論知識，培養實際崗位工作能力。課堂教學組織形式、教學模式和方法的創新，使課堂具備了對話、探究、建構、感悟等特點，從而真正成為開放的課堂。
固本強基，努力打造精良的師資團隊
加大專業教師技能培訓力度，調整專業師資隊伍結構，通過構建教師專業成長平臺，以形成積極濃厚的學術研究氛圍，從而加快推進精品課程建設的步伐。精品課程建設是以科學的管理體制為保障的系統工程，也是集觀念、師資、內容、技術、方法、制度于一體的整體建設。對于中等職業學校來說，精品課程建設工作還處于探索階段，其實踐過程中將面臨更多的問題，對學校和教師將提出更大的挑戰。下一步的研究和建設，需要我們深入學習，潛心鉆研，使精品課程聚集中職校最優質的教育教學資源，使中職校教育教學質量得到最大程度的提高，使學生共享最優化的教育教學條件，獲得最佳的專業發展。
【關鍵詞】機械加工 熱處理 措施
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
前言
機械加工和熱處理是機械制造業中的關鍵工藝環節,同時也是改善零件加工質量、提高生產效率的重要手段。隨著各類機械裝備性能的提高,制造出符合設計要求、用戶滿意、具有較高幾何精度、性能可靠的產品是機械制造企業的目標。在制造高精度、高性能產品的背后必須有高的工藝制造水平和能力來保證。
一、重視預先熱處理
為保證零件的切削性能,加工精度和減少變形,提高零件的內在質量和表面尺寸穩定,預先熱處理是極重要的一環。各種材料的最佳切削性能都對應有一定的硬度范圍和金相組織。亞共析鋼經正火得到片狀珠光體組織;過共析鋼退火得到粒狀珠光體組織。此時,它們的晶粒細小,均勻的組織,不僅改善了切削性能,提高了機械加工精度,而且為最終實現熱處理(淬火+回火),保證獲得良好的組織和性能做好準備。對于高合金鋼中的過共析鋼及萊氏體鋼,預先熱處理退火十分重要,我們在分析模具、齒輪、軋輥等零件淬火后開裂,其原因,除了最終熱處理的問題外,預熱處理及鍛造欠妥也是主要因素。機械加工技術人員對零件的整個過程中內在質量的情況,要做到心中有數。
二、熱處理工藝在機加工工藝中的合理安排
對于有效厚度超過30mm的調質件,調質工序安排在中間最理想,由于坯件先進行粗加工毛坯的氧化脫碳層被切除,工件表面光潔,保證淬火后有足夠高而且均勻的硬度,不易產生軟點,軟塊,綜合機械性能比毛坯調質的高,尤其對于淬透性較差的鋼,這樣安排可保留較厚的脫碳層。另外,對于零件最終必須要有尖角及過渡驟變處,可采用先粗加工成圓角,留余量后進行中間調質,最后再精加工成型。中間調質的零件,單面所留得加工余量視零件的大小和形狀而定,一般留1.5-2mm即可。一般零件熱處理后不需校準。細長件和扁平件變形較大,可用壓力機校準或回火時采用定型夾具校準。對于必須最終熱處理或僅留磨削余量的高硬度零件可通過摸索、掌握熱處理的變形規律,采用改變熱處理前的公差方法(收緊或移位),來保證熱處理后零件精度達到圖紙要求。由于零件內部的應力分布比較復雜,零件的幾何形狀也各不相同,熱處理后應力重新分布,特別是在淬火時產生較大的組織應力和熱應力,因此變形規律是很復雜的,但對于成批生產的零件,冷熱加工工藝都確定后,變形規律還是可以掌握的。另外,在機加工工序中穿插1-2道消除應力的回火,對減少最終熱處理的變形,效果也很顯著。工程技術人員在制定機械加工工藝和熱處理工藝時,應通過對零件材料的選擇、工藝參數的設計、實際加工效果及經濟性建立工藝檔案,并在此基礎上,不斷完善、提高,使機加工和熱處理的工藝路線安排的更為合理。目前,微機已廣泛應用于機械設計、加工和熱處理生產過程,我們已有條件對各類零件的材料選擇、機加工和熱處理工藝參數及相關系編制軟件,并建立數據庫,這樣可免去技術人員去查閱大量手冊的繁重勞動,縮短了工藝編制時間使選擇的材料及工藝參數具有較好的適用性和經濟性,這也是機加工技術人員的努力方向。
三、機械加工與熱處理的關系
1、切削加工與熱處理。切削加工時工件的硬度應符合效率原則,硬度過高,則加工困難、刀具磨損嚴重、粗糙度高;硬度過低,則發生粘刀現象,易產生切削瘤同樣增加刀具的磨損并劃傷工件表面。因此,應把硬度控制在170～210HB左右,以利于加工。影響加工性能除了硬度外,還有金屬件內部組織。對高碳鋼(w(C)≥0.6%)而言,得到碳化物呈球化且均勻分布的組織比片狀珠光體切削加工性能好;對低碳鋼(w(C)≤0.25%)而言,退火鋼中含有大量鐵素體、切屑易粘刀、表面粗糙度差、使用壽命低,可采用正火工藝使鋼切削性能得到改善;對中碳鋼(w(C)=0.25%～0.6%)而言,含碳量偏下限的宜采采用正火工藝,含碳量偏上限的應采用調質工藝,這樣可獲得低的表面粗糙度和好的切削加工性。
2、機加工與熱處理。機加工工藝對熱處理的影響很大,改變某些機加工工藝將給熱處理帶來很大的方便,如硬度300～400HB的車輪采用調質工藝就比中頻淬火方便且成本較低。齒輪經滲碳淬火后,公法線長度會漲大,冷加工時把公法線控制在中、下差,以便熱處理后公法線在公差范圍內。因此,熱處理前公法線長度公差應在冷加工和熱處理之間應合理分配(一般可取4∶6)。編制機加工工序與熱處理的加工路線時,考慮到感應加熱淬火產品在熱處理前多數已基本成形,對容易開裂產品應調整工序,以避免開裂, 如支撐輥的中頻淬火、齒圈滲碳淬火等。
四、機械加工中熱處理配合問題的處理
1、大型齒輪滲碳淬火變形的處理。1）型齒輪經滲碳淬火后,變形較大的是外徑(齒頂圓直徑)、公法線長度、斜齒輪的螺旋角。齒輪外徑呈明顯膨脹趨勢,且與裝卡方式有關。若是單件齒輪淬火,則呈現兩端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征;若是重疊掛裝,則呈現最上層、最下層端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征。2）嚴格按熱處理工藝操作,大型齒輪滲碳后不采用直接淬火工藝,以免增大變形,造成內部金相組織的不合格,多數采用快速爐冷或在緩冷坑中冷卻留足加工余量(包括變形余量和磨削量),對公法線長度余量應經反復測試后來確定。齒軸在滲碳前軸徑方向應留有大于1.5倍滲碳層深度的加工余量,滲碳后用齒節圓作基準面,加工去掉軸徑等不要求淬硬的滲碳層,然后再進行淬火。
2、大型齒輪滲碳淬火開裂的處理。1）工件應避免尖角和嚴重厚薄不均。尖角處易過熱,加熱和淬火時應力大、極易開裂,因此應改為圓角或倒角。2）對結構形狀復雜、易變形和淬裂的零件可選用合適的合金鋼;對形狀復雜、但硬度要求不高的結構零件可選用含碳量較低的材料。含碳量高,變形和開裂的傾向大,如齒部采用感應加熱的齒輪材料盡量不用感應淬火開裂傾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技術條件應根據零件的工作條件及損壞形式來制訂,例如拉矯機工作輥(材料為9CrMo,尺寸為580mm×1526mm)按原工藝(調質+中頻淬火)制造的輥子裝機使用后,僅使用了七天就磨損報廢了。經過現場分析,發現輥子主要受到磨擦磨損和磨粒磨損,同時工作時輥面溫度達到300℃左右,從而使輥面硬度下降,導致輥面磨損增加。輥面采用超音速熱噴涂后,裝機使用了2個月才磨損,壽命提高了3倍。又如滲碳齒輪的預先熱處理采用調質工藝的調質硬度控制在170～230HB為宜;對需要表面強化(高頻淬火、氮化)工件,不能為了滿足切削加工性能而采用降低調質硬度的方法。
四、結束語
合理解決制造工藝中機械加工與熱處理之間配合的矛盾,并使其有機結合是機械制造企業提升制造能力的有效途徑之一。
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