时间：2022-04-05 17:15:23
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械加工论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
（一）主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
（二）导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。
（三）传动链误差。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。
（四）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地采用冷却液等，均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。
（五）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。
（六）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。
二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。
（七）工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
（八）调整误差。在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
（九）测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。
二、提高机械加工精度的措施
（一）减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。
（二）误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。
①误差补偿法：此法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。
②误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。
（三）分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。
①分化原始误差(分组)法：根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。
②均化原始误差：此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。
（四）转移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。
三、结束语
在机械加工中，误差是不可避免的，只有对误差产生的原因进行详细的分析，才能采取相应的预防措施减少加工误差，提高机械加工精度。
[论文关键词]机械加工精度误差
[论文摘要]分析机械加工存在误差的主要原因，然后提出提高机械加工精度的措施。
参考文献：
[1]李玉平，机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2005(4)．
特种加工技术是一种新型技术，这种技术在学术界又被称作非传统加工或现代加工技术，具体的含义是指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。这种技术没有出现以前，我国机械工业都是应用传统的工艺进行施工，但是随着社会的发展，各行各业对于材料的要求不断提升，有些材料要求能够在高温、高寒、高腐蚀的环境下仍然可以正常工作。但是传统工艺却并不能做到这些要求，于是在生产的迫切需求下，人们通过各种渠道，借助于多种能量形式，探求新的工艺途径，冲破传统加工方法的束缚，不断探索、寻求新的加工方法，于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生。目前，特种加工技术已成为机械制造技术中不可缺少的一个组成部分。这种新型技术的出现，解决了三个困扰机械加工企业的主要问题，它们分别是：各种难切削材料的加工问题、各种特殊复杂表面加工问题、各种超精、光整或具有特殊要求的零件加工问题。伴随这三个问题的解决，机械加工行业的未来变得无比美好。
2特种加工技术的分类以及特点
特种加工技术大多数都是属于一种高科技技术，应用的科技也都是最前沿的，种类划分也十分复杂，每一种技术也都有自身独特的特点。下面，我们将具体介绍一下特种加工技术的分类，以及每种类别技术自身拥有的独特之处。
2.1特种加工技术的分类
由于我国高科技领域技术研究起步较晚，因此特种加工技术的应用时间也比较短，有很多特种加工技术还处在研制阶段，因此种类会比较少。目前我国机械工业中应用的特种加工技术，根据其工作原理主要可以分为以下四类：电气特种加工、机械特种加工、化学特种加工、热特种加工。其中电气特种加工技术，通常被称为电化学加工，它主要是利用金属在直流电场和电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成型加工的一种方法。主要适用于：磨削、成型、去毛刺、车削、抛光、复杂型腔、型面及型孔等加工范畴。机械特种加工，从名字上来看，就可以看出是采用机械进行制造，这种制造技术可以很大程度的缩短工作时间，减轻工作人员的工作难度。主要使用的范围是：切割、穿孔、研磨、去毛刺、蚀刻、磨削、拉削、镗削和套料等加工范畴。第三种类别的特种加工是化学特种加工，这种加工技术主要是运用一些化学试剂，然后把这些能够相互反映的化学试剂放在一起，从而产生制造产品需要的某种物质或借此反映来制作产品。例如，可以使用化学试剂进行除污、去锈、改变建材形状等。最后的特种工艺种类是热特种加工，这种工艺是利用温度，准确来说是超高温来对建材的形状进行修改，例如我们熟知的电焊就是这个原理。它主要适用于打孔、成型、磨削、车削、切割、开割、划线等加工范畴。
2.2特种加工技术的特点
特种加工技术对于现代工业的重要性不言而喻，那么是什么让特种加工技术变得这么重要呢？下面我们来对特种加工技术的特点进行分析。总体上来说，特种加工技术主要有四个方面的特点：施工时不一定非要接触、能够对零件进行精密加工、加工时能量易于控制、不需要考虑加工对象的机械能。具体来说就是，特种加工技术，加工范围不受材料物理、机械性能的限制，能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。同时，易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。还易获得良好的表面质量，热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小，各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用。这是因为以上这些独有的特点才使得特种加工技术的发展如此迅速。
3特种加工对机械加工工艺的突破表现分析
特种加工技术在现实生活中的应用十分广泛，尤其是在机械加工方面的应用十分广泛。融合了特种加工工艺的机械加工技术继承了传统的施工工艺，同时还融合了最先进的施工技术，极大程度地提高了企业的生产能力，提高了企业的效益。下面我们来具体分析一下特种加工对机械加工工艺的突破表现。特种加工技术的一大优势就是可以运用一些特有物质，然后接触即可对材料进行加工，从而实现非接触加工技术。这种加工技术在施工时，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故可使刚性极低元件及弹性元件得以加工。特种加工技术不需要考虑施工工件的机械能，使得它避开了在传统加工中受到设备及工具等加工条件的限制，简化了复杂的加工过程，能够以简捷的工作形式完成各种复杂型腔、曲面、异型孔、微小孔和窄缝的加工，使特殊结构工件的结构工艺性得到根本的好转。最重要的优势是，特种加工技术可以实现技术的叠用，既可以在同一个施工原件上使用多种特种加工技术，从而简化工作步骤，提升了工作效率，同时，特种加工技术还具有高性价比，从而使得公司的生产成本大大降低，为企业带来更多的利益。
4结语
1.1主轴径向跳动主轴径向跳动是指主轴在运动时，径向上产生了一定的偏移量，主要表现为在加工圆形工件时，产品圆度达不到加工要求。因此，在加工圆形工件时，如果发现工件的圆度达不到要求，则应考虑是否是由主轴径向跳动造成的，进而确定解决问题的方法。主轴轴向跳动主轴轴向跳动是指主轴在运动时，轴向上产生一定的跳动现象，主要表现为在车削端面或铣削平面出现波浪纹，这会严重影响加工工件表面的平整度和美观。因此，在加工平面时，如果发现平面上存在波浪纹，则应考虑是否是由主轴轴向跳动引起的，进而确定解决问题的方法。主轴角向摆动主轴角向摆动是指主轴在运动时，其实际轴线与理想轴线间存在倾斜角，主要表现为在加工圆柱状工件时，工件的圆柱度无法达到加工要求。当在加工中遇到这种情况时，应考虑是否是因轴承磨损而导致间隙过大。
1.2导轨误差机床中导轨的主要作用是承载工件和引导工件运动，它既是工件的运动基准，又是确定机床上主要部件之间相对位置的基准，其导向精度会直接影响加工工件的精度。导轨误差一般分为2种情况：①导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差；②前、后导轨在垂直面内的平行度误差。导轨误差在机床镗孔和铣削平面时尤为明显，主要表现为镗孔的中心线与基准面不平行或所铣平面与基准面不平行，这对加工工件的使用性能造成了极大的影响。因此，提高机床导轨的导向精度是十分必要的。
1.3传动系统的误差机床内部的传动系统是整个机床的运动核心。机床在加工工件时，工件从形状规则的毛坯变成形状各异的产品的过程正是通过该系统内部一系列的传动元件，比如齿轮、蜗杆与丝杆等的紧密配合实现的。在机床加工车螺纹、滚齿等对工件与刀具之间的传动比有严格要求的工件时，如果传动系统的精度较低，则工件的表面精度就难以达到要求。具体表现为齿间距不均匀、齿高不均匀或齿顶不在同一直线上，这会严重影响工件的使用性能。如果发现传动系统的精度较低，则一定要及时修理、调整。
2刀具、夹具和量具误差
2.1刀具误差刀具是加工时机床上与工件直接接触的部件，直接影响着加工工件的精度。一般而言，在加工不同材质的工件时，选择对应的刀具即可满足加工的要求，但刀具在装夹时可能会出现一定误差，比如刀具的刀刃顶尖与主轴回转中心线不重合（主要在车端面时产生影响，端面中心可能会存在一段盲区）。此外，刀具具有一定的使用寿命，长时间使用后会出现磨损。因此，当发现加工后工件表面不光滑时，应及时更换刀具。
2.2夹具误差夹具是机床的重要组成部分之一，工件在机床中的定位和夹紧是靠夹具实现的。夹具的主要作用是夹紧工件并确定其在机床中的位置，进而可减少机床的加工误差。夹具误差主要表现为定位误差，指在进行某一道工序时，加工的工序基准与工件的定位基准不重合，比如钻孔中心相比于设计中心存在偏移现象。2.3量具误差量具是用来确定工件尺寸的工具，但有时采用量具测得的工件尺寸与实际尺寸不符，这是因为量具在长期使用后会出现磨损的现象。因此，在使用前，应查看所使用量具的零点是否可读零。
3加工工艺造成的误差
加工工艺造成的误差主要体现在加工过程中，主要指在整个工艺系统中，各个部位因机床运转产生的热量而出现了热变形。热变形在机床加工中是一种较为常见的现象，热变形对精度要求较低的加工工件的影响并不大，但在精密加工中，热变形会引起较大的误差，进而对工件产生巨大的影响。热变形主要包括机床热变形、刀具热变形和工件热变形。在机床加工中，刀具受热后会伸长，导致加工所得尺寸变小；工件热变形是指工件热膨胀导致加工时尺寸相比于变形前较大，进而导致加工所得尺寸变小。热变形的情况一般是因工艺方案不合理、主轴转速不合理或没有选择合适的冷却方案而引起的。
4结束语
机械加工是一个复杂的机械制造过程主要通过去除零件材料实现机械产品性能，在机械加工去除材料时必然会产生大量的能源消耗，因此为构建和谐的生态环境需要加强对机械加工工艺过程对能源和环境的负面影响。
1机械加工中的资源能源消耗
具体到机械加工过程中，资源能源消耗主要包括：物料消耗和能源消耗。在机械加工中由于原材料在生产资源中占据很大的比例，因此加强物料的消耗研究是提高资源利用率的关键，在生产过程中经过一定的加工后，原材料的重量会降低很多，而流失的重量就属于原料消耗，比如在进行机械产品的切割、镗孔时所产生的料头、刨花等都是不可避免的，但是通过工艺改良可以降低这些物料的消耗。
2机械加工中的环境影响分析
机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面：一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有：固体废弃物对当地环境的影响，机械加工过程中会产生大量的边角余料，而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分，造成土壤重金属超标；废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响，还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音，如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害：干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音，噪音的产生是机械加工过程中显著的特性；机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音，这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。
二绿色制造技术的优化
基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响，应该大力发展绿色制造技术，通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题：
1优化绿色制造技术工艺参数
工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术，通过对零件加工工艺参数的优化，可以实现物料消耗最低化的目的，基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响，绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素，并且要通过对多种参数方案进行对比、评价，选出最优化的加工工艺参数，实现机械加工的低物料消耗。
2绿色制造工艺路线的优化
工艺路线是机械加工环节中的重要步骤，合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率，提高产品质量，还可以实现绿色生产的要求，通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工，有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益，还能降低污染物的排放，并且通过简化生产流程，降低了设备与能源的消耗。
3采取多工件多机床节能型调度优化技术
机械加工实现绿色制造，从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备：一是要改进机床加工技术，提高机床加工设备与环境的相适应程度，满足机床加工与环境和谐发展的要求；二是要优化配置机床设备，通过采取合理的组合方式降低无功率生产，实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中，有的机床加工过程会产生大量的无功率作业，造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术，通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。
4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化，而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系，重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。
三结束语
很多学生对实训没有深刻的认识，仅仅把实训当成正常教学中的过程，只要考试通过就行，甚至有部分学生怕苦怕累，想把实训蒙混过关。由于学生的思想重视程度不够，缺乏自主学习，所以对技术的掌握也比较粗浅。学习机械加工技能，自主学习非常重要，很多知识和技能是通过自学钻研得来的。作为参与实训的学生，必须地自己所学技能有深刻认识，可能是自己今后谋生的饭碗，努力学习并培养对它的热爱，如果没有意识到这一点，那么效果也大打折扣。
2实训过程中不善于总结
这一点在实训过程中很多学生忽视了，我们大多数学生参与实训，都是第一次告别理论课堂，接触机械加工，绝大多数学生没有做笔记的习惯，即使在实训过程中完全听懂了，由于没有成文的记录，两三周之后就忘记了。所以我们必须要求学生把少见、常用、重点和难点、包括自己在实训环节中出现的操作失误等等。实践证明，勤总结和勤记录的学生在实训之后仍然能记住当初所学的知识。
3实训过程中没有有效的结合课堂上的理论知识或者说理论知识欠缺
很多学生在实训时体现出基础理论知识薄弱或对理论知识掌握不深刻。例如：普通铣床实训中铣削六面体要求基准统一，那么对基准面的理解，很多同学都知道大概的意思，但是不能阐述其定义。又如课堂上讲的刀具角度，在实训中针对一把焊接式车刀，绝大多数学生并不能判别出前角、后角、主偏角等等，甚至很多学生连主切削刃都不能准确的辨认出来。另外，就是形位公差，很多学生并不能很好的认识如垂直度、圆跳动、平面度等具体的意义。这方面的内容作为学生入门技能培养的基础知识，必须要掌握牢固。如果能很好的把理论知识和实践操作有效的结合起来，学习效率一定事半功倍。针对这些情况，我们可以从以下一些方面加以改善：
3.1加强几门重要课程的学习
作为机械类专业的学生，我们必须学习好《机械制图》，《机械加工工艺》、《机械加工基础》、《互换性与检测技术》等这些课程，这些课程是机械加工的入门课程，它直接影响到一名学生对基础理论知识掌握的牢固程度。同时，学生理论知识丰富，对实训老师的教课也起到帮助作用，他们能很快的理解老师讲的加工方法，装夹原理等等，促进实训效果。
3.2注重学习方法的引导
学生刚接触机械加工，大多没有行之有效的学习方法，一般均是按照老师讲的方法来练习，学习方法也基本是处于探索过程中。作为实训老师，应该在实训过程中，结合学生平时实训中的整体表现、接收新技能的能力、学习的积极性等方面综合考虑，同时结合自己以前学习机加的经验，给学生传授一些实用的技巧和学习方法，这样能让学生在今后的学习中取得更好的成绩。
3.3示范讲解时使用书面规范语言且有意识的融入工艺原则
很多学生在实训结束后对刚学完的加工方法、常用工量具名称等等仍然表达不清楚，部分老师讲课、回答学生的问题用语不规范。其实，我们机械类专业的学生毕业后必然会进一步学习专业技能，那么他们也需要更深入的学习理论知识，这样才能取得更高的职业技能等级，那么这个过程中，除了需要更加努力的学习之外，在口头表达能力上也必须加强，所以我们实训老师讲课必须要规范，并且尽量使用书面语言，这就需要我们作为实训老师加强理论知识的学习，有意识的加强专业术语的表述。实训老师在讲课的时候，应把具体的加工方法与工艺原则相结合，这样学生印象较为深刻，也容易理解。例如，普通铣床上铣削平行面的时候控制尺寸，必须要粗精分开，先粗加工去除绝大部分余量，留精加工余量，然后通过测量知道所剩精加工余量，最后再根据余量来精加工，这样给学生灌输的是通过测量保证尺寸而并非对刀来保证尺寸的一种理念。这样学生想到教材学过的知识，这里用到了，也间接的肯定了他们之前的学习效果，其实对学生内在的影响很大。
3.4重视基础项目细节讲解和多项目、广角度兼顾
我们在给学生讲解基础项目的过程中要注意细节的讲解，例如，我们讲解六面体的加工，铣削的第一个面是基准面，如何控制基准面的平面度作为重点。第二个面是铣垂直面，我们必须讲解清楚如何通过垫圆棒调整垂直度；第三个面我们必须讲解清楚如何用直角尺找正来铣削侧面与侧面的垂直度。学生的实训时间有限，其实如果单个项目的练习非常的熟练也很难，那么我们就可以坚持多项目、广角度的原则，我们在可以给学生拓展讲解“用60°靠板铣螺母、铣斜面主轴扳角度的方法、铣V形槽的方法”等等，通过这些加工方法的讲解，能扩大学生知识技能的掌握的广度增加见识，对今后的进一步学习有较大的指导意义。
3.5提高实训教师的责任心
一、明确零件机械加工工艺的重要性
典型零件的机械加工工艺是指在各种典型零件的生产制造流程的基础上，对零件的形状、尺寸、相对位置以及性质的制造原则、步骤以及相关的技术要求。零件的机械加工工艺是保证零件质量、提高制造效率、降低生产成本的决定性因素之一，也是保障各种机械设备质量的重要影响因素。伴随着市场经济的深入发展，大量中小企业进入零件生产和加工领域，其虽然刺激了该领域的发展，但也因为没有统一的机械加工工艺步骤和技术要求，导致市场上的零件质量良莠不齐。我们将对此展开分析和讨论，为明确典型零件的机械加工工艺步骤和技术要求出一份力。
二、典型零件的机械加工工艺的原则与步骤
1机械加工工艺的制定原则
在实际生产零件中，企业都要制定机械加工工艺的流程。而这个加工工艺的制定需要坚持高质量、高效率、低成本这几个原则，即在保证零件质量的前提下，尽量提高生产效率并降低生产成本。所以企业在制定零件的机械加工工艺流程时，需要注意以下几个问题。保证技术上的先进性。制定机械加工工艺的流程时，要在本企业的现有的生产条件和技术条件下，尽可能地采取国内外先进的生产技术和生产经验，及时引进先进的生产设备，采用先进的生产经验，并选择高质量的劳动力。保证经济上的合理性。虽然我们强调要改进机械加工工艺，提高生产效率，但这要立足于现有的生产条件，从实际出发，制定合理而又高效的多个方案，通过对各种方案的对比选择一种最优的生产方案。机械加工工艺流程是指导实际生产的重要技术文件，需要保证流程的明确、清晰和完整，所有涉及的术语、计量单位、符号都要符合相关的标准。实际生产过程中，必须严格遵循机械加工工艺流程，不得随意篡改，发现对某一种零件的技术要求不正确时，不得自行改动，而是向有关部门提出建议。
2零件的机械加工工艺的生产步骤
根据笔者多年的工作经验，各类典型零件的机械加工工艺的生产步骤大体是一致的，即首先计算本阶段不同零件的生产计划，确定各种零件的生产数量。然后分析各种零件的机械加工工艺，其中包括：分析不同零件的作用及其技术要求；分析不同零件的加工尺寸。形状、表面粗糙度等各项物理数据；分析零件的材料、热处理等技术性要求。第三步是根据零件的生产数量和生产难度来选择合适的毛坯制造方式。然后要确定各自零件的机械加工工艺路线和每道生产工序中涉及的加工尺寸和合理差距，选择合适的加工设备（一般选择通用的机床），明确各种零件机械加工工艺的检验方法，最后填写相关的工艺文件。
三、典型零件的分类与各类典型零件的功用以及其技术要求
根据零件的结构类型、功能特点、加工工艺的不同，我们可将零件分为轴类、箱体类、盘套类、齿轮类、叉架类五种。这五类零件在机械加工中最为常见，也是各种机械设备中应用最广泛的零件，因此本文重点对这几类零件的功用及技术要求进行简要论述。轴类零件是一种机械设备中常见的零件，其基本结构是一个回转体，主要是用来支撑传动零件、传递扭矩、承受运转载荷的，而且有保障回转精度的作用。轴类零件的技术要求主要在以下几个方面：轴上的支承轴颈和配合轴颈是轴类零件的主要表面，其直接精度要控制在IT15-IT19级之内，其形状精度要符合直径公差的要求；要保证装配传动件的配合轴颈对支承轴颈的同轴度的相对位置精确，一般二者的径向圆跳动在0.01-0.03mm之间，精度要求高时需要保证在0.001m-0.003m之间；表面粗糙度要根据不同机械设备的精密程度和运转速度确定。箱体类零件作为机械设备的基础零件，能将周围相关的零件连接成为一个整体，并且固定不同零件的相对位置关系和传动作用，让所有与之相关的零件按照固定的传动关系协调运作。箱体零件的质量影响着机械设备的运动精度和工作精度，还会影响机械设备的使用寿命和性能。箱体零件的设计基准是平面，其中G面和H面是箱体的装配基准，需要保证有较高的平面度和较低的表面粗糙度。箱体零件需要连接各个周围零件，而这些零件的进出需要有一个个孔，这些孔就是箱体零件的孔系，为保证箱体零件的回转精度，需要将孔系的尺寸精度控制为IT7，并保证其误差在公差范围内，且空轴线的精度、平行度和孔轴面对轴线的垂直度都要根据机械设备的整体精度而作出相应调整。盘套类零件由外圆、孔和端面组成，主要用于支撑、导向、密封设备的作用，并且有着改变速度和方向的作用。除了零件尺寸精度和表面粗糙度要根据机械设备的实际要求而调整以外，往往外圆相对孔的轴线有一定的同轴度和径向圆跳动公差，而端面相对孔的轴线有端面圆跳动的公差。为保证上述数据的精度，一般对盘套类零件的加工由车削完成。齿轮类零件则是根据不同齿轮的大小确定不同的速比，来传递不同零件之间的运动速度和动力。对于齿轮类零件的技术要求主要集中在影响传递运动准确性和平稳性的方面上，还有就是要求在整个零件上载荷需要均匀分布，以防零件由于外界的高压而破损。由于齿轮类零件需要长时间转动，需要有足够的耐磨损度和耐用度，所以我们还需要对其材料的技术要求进行分析。齿轮类零件的齿面要硬，齿心要韧。其材料要容易被热处理加工，并能在交变荷载和冲击荷载之下保持足够的强度。叉架类零件是通过叉架的移动来调节整个设备的动作，其包括拨叉、支架、连杆、摇臂、杠杆等零件。此类零件结构复杂，需要经过多种加工工艺才能完成，对其的技术要求主要是根据机械设备的具体要求来确定其表面的粗糙度。尺寸精度和形位公差。
不同的典型零件有着不同的功能效用，也有着不同的技术要求，在实际生产中，我们要根据零件的结构类型、功能特点、加工工艺将其归为合适的类型之中，并采取相应的技术要求，以确保生产出高质量的零件。明确典型零件的机械加工工艺有利于规范各种典型零件的生产，有利于提高零件的生产效率和产品质量，降低生产成本，最大限度地提高企业经济效益，合理利用资源。
作者:潘帝池单位:齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司
1机械加工工艺危险性分析及控制
针对不同工种的工艺操作特点，应对其各自的危险性进行专门分析，并采取相应的防护措施对伤害的发生进行控制。
1.1钳工在钳工操作的过程中，引发的事故有绞伤、刺伤、物体打击、高空坠落、挤伤等。其中钻工在操作钻头、齿轮等外在的旋转部件时引起的绞伤比较多，搬运部件、生产设备引起的挤伤、砸伤、高空坠落事故相比少一些，另外钳工在生产的过程也要注意可能发生触电的伤害。预防钳工的操作事故发生，首先要从安装护手板、钻头切断器、转轴防护等机械设备、高空作业方面加强防护。从安全的角度考虑，钳工操作人员更应该提升自己的操作技术和对工具的正确使用。
1.2车工在车工的操作过程中，引发的事故有绞伤、物体打击、夹挤受伤、切削崩伤等。其中切削所造成的伤害比较大，刀具还容易伤害机床保险机构等。造成事故的主要原因有生产的管理混乱、操作的方法不正确、防护措施不完善，另外还有机械故障、设备或工具的选用不合理、、配合不协调、设计或安装方法不正确等原因。预防车工的操作事故发生，首先加强切削的防护，可以增加防护罩之类的防护措施，还应及时采用安全措施清理操作地点切削，减少对人体的危害。其次经常检查机械设备，防止设备“带病”作业引发不良事故。最重要的是生产的管理，对于防护用具不使用或使用不规范、操作时精力不集中或违规操作等现象严加管理。
1.3铣工在铣工的操作过程中，引发的事故有物体打击、绞伤、高空坠落、切割伤害和碾压伤害等。铣工在铣床的旋转部位容易发生事故，其中铣刀的切割伤害比较严重，其次是绞伤等。发生铣工操作事故的主要原因有：缺乏防护设施、操作方法不正确、设计或安装的方法不正确、设备或工具选用不合理、生成管理混乱等。其中事故发生占比高的是因缺乏必要的安全防护技术和防护装备。另外还存在安装不当、刀具选用不当、生产过程管理混乱等原因。预防铣工的操作事故发生，保证铣工操作安全顺利进行，生产单位可以经常进行技能培训和安全培训，整体提升员工的专业水平。加强铣刀刀罩、防护挡板等防护设置。对于质量有缺陷、设计不合理的用具，要严格把关坚决不能在生产的过程使用，造成不可挽回的后果。
1.4刨工在刨工的操作过程中，引发的事故有刨伤、物体打击、切屑崩伤等。刨工主要的事故当然是刨伤，另外切屑崩伤、物体打击等也有危害。刨工操作事故原因主要是：生产管理混乱、设备或工具选用不合适、操作方法不正确、防护设施缺乏、配合不协调、设计或安装的方法不正确、操作环境不良等。其中主要事故时因为操作方法不正确，还有生产管理混乱。防护设施缺乏、配合不协调、设计或安装的方法不正确等事故偶尔会发生。预防刨工的操作事故发生，可以在加工过程中防止工作台、滑枕碰伤操作者。生产管理方面规范管理，禁止在设备工作期间进行检查、修理，掌握好手与工件间的距离，遵守安全操作机床。
1.5磨工在磨工的操作过程中，引发的事故有崩伤、物体打击、摩擦伤害、绞伤、夹挤伤害等。砂轮破裂打伤人、摩擦伤害这是经常发生的事故，其中砂轮破裂不但打伤人而且还打坏工件，这些都是物体打击。绞伤、崩伤、夹挤伤害在磨工的操作过程也常有发生。预防磨工的操作事故发生，首先必须制定严格的磨工操作规章，比如在干磨和修整砂轮时应佩戴防护眼镜及手套，磨削前还应仔细检查工件的装夹是否完成。为磨床砂轮安装规范的防护挡板或防护罩、吸尘装置。严格最受磨工的操作流程，为工作创造良好的环境。
1.6锻造工在锻造工的操作过程中，引发的事故有物体打击、水箱爆炸、绞伤等。尤其是物体打击发生的事故比较多。在生产的过程中还容易发生因炽热毛坯造成的锻件烧伤事故，在运输的过程中容易发生材料砸伤等事故。锻造工操作事故原因主要是机械故障、缺乏防护措施、操作方法不正确、工艺不合理、生产管理混乱、设备或工具的选用不正确、设计或安装的方法不正确等。其中操作方法不正确或相互配合不协调造成的事故比较多。工具选用不当、工艺不合理等也是造成锻造工事故发生的原因。
2结语
由于机械加工工艺复杂，工种形式多种多样，所以发生生产事故的可能性比较大。虽然事故一般不会造成人员死亡，但是造成的伤害往往比较大，后果很严重，一般事故发生后多会造成人员丧失劳动能力的现象。因此，机械加工各个工种的操作方法一定要规范，防护措施也要重视，对经常引发事故的机械部位进行防护加改进，并定期对设备进行维护和检查维修，还应加强员工的安全意识和安全知识培训；生产过程应严格按照操作规章，加强防护，杜绝管理混乱现象的发生，创造良好的机械加工工作环境。
作者：李敏单位：商丘学院
1.精基准的选择
所谓精基准，是指在最初几道工序中就加工出来，为后面的工序做好定位、装夹的准备，在后续的加工中，以它为基准对别的部位进行加工。该零件形状复杂，没有规则的面供我们选取，相比较而言，A、B两孔比C、D两孔更适合用精基准，主要是考虑到以下两个方面。（1）A、B两孔是装配孔（设计基准），这样能使工艺与设计基准重合，符合“基准重合”原则，可以减少尺寸换算，避免因基准不重合而引起的误差。（2）A、B两孔相对坐标系关系简单，而C、D两孔是空间孔，不易定位、装夹。
2.粗基准的选择与加工
粗基准是用来加工精基准时所用的定位面，它应能保证在以后的加工中各加工面的加工余量均匀，以及在后续加工中定位、夹紧牢固可靠等要求。该零件形状复杂，供加工中装夹压紧的部位几乎没有，另外C、D两孔较长，加工过程中如果没有可靠的刚性支撑，会发生振刀，影响孔的加工精度，所以在确定零件毛坯状态时必须考虑周全，为以后加工做好准备，达到事半功倍的效果。图2所示是最后确定的毛坯状态，主要做了以下两处改动。（1）增加了两处带凸台的E、F面，这样在加工中能够方便压紧零件。（2）增加了四处圆柱凸台F，一是起到扩大定位面的作用，二是辅助压紧时起到支撑的作用。实际加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出来，将其作为粗基准，为后续加工做好基准。
3.精基准的加工
完成了粗基准的加工后，第二步是对精基准的加工。加工中以第一步加工的面定位，辅以图3所示的零件中心线和A、B两孔中心平分线，对A、B、C、D四孔进行粗加工。这一步加工极为重要，稍有不慎零件的加工将以失败而告终。为了验证所找的基准线是否准确，加工中应注意观察零件的余量分配是否合理。在毛坯试加工时，如果发现不合适时，可以通过调整尺寸对零件进行拯救性加工。后续加工按以下步骤进行：（1）图3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B两孔定位将图2中凸台E面上的两孔精加工。（2）以图2中凸台E面上精加工的两孔定位，对零件所有的加工部位进行精加工。（3）最后零件翻面将图2中的E、F共6处凸台去除。
4.结语
该零件的加工工艺重点是对铸件毛坯基准的选择和增加辅助压紧工艺凸台。基于正确的基准和合理地增加工艺凸台，使零件的加工变繁为简，缩短了加工时间。实践证明，这种方法是高效、可靠的。由此可以看出，对于铸造件，无论其复杂程度如何，基准的选择非常重要，合理的基准往往能起到事半功倍的效果。在进行铸造图样设计时，除了基准外，还必须要考虑到后续机械加工时的装夹是否便利、可靠。比如文中所提的铸件，增加了四个工艺圆形凸台就是出于对后续加工时装夹的考虑。事实上，对于铸造件的加工是一个比较复杂的问题，本文只是通过一个比较典型的零件来摸索一些加工方面的经验，仅仅是管中窥豹而已。
作者：张业俊 单位：航宇救生装备有限公司
1.1在机床设备中应用数控机床是现代机电的重要组成，能够有效的提高制造业的工作效率。数控机床的应用改变了原来的零件加工方式，能够使用数字化技术处理零件的加工工艺，使用编程指令，让人工操作得到了取代，提高了加工效率。在机床设备中应用数控技术，能够让生产工序和各项设备有机配合，不再调整机床工作台的位置，能够实现复杂零件的加工。
1.2在工业中应用在工业中，主要是将数控技术应用在机械设备生产线上。采用编程方法，把需要的指令输入到了计算机中，然后通过控制计算机实现机械设备远程自动化控制技术，不再使用人工控制。数控技术具有很高的精确度，在保证了加工质量的同时，还能够提高生产效率，人工工作的环境也得到了改善。在工业中应用数控机床能够完成复杂的加工任务，在精度方面也有很好的精确度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出现了故障，数控机床的相关传感和检测系统，就能够把故障的相关信息传输到计算中，计算机就会停止机床的工作，能够很好的保护数控机床设备。这样能够很大的节省人力资源，让企业的成本降低。
1.3在机械加工中应用我国科学技术发展非常迅速，不进行数控车床技术的更新就不能跟上时展的步伐。很多的机械制造商已经意识到了先进技术的潜力，不断地引进先进的焊件。数控气割技术轻松的解决了单件下料难的问题，在工作的时候，只要保证压缩接触面积均匀，就能够实现很好的密封功能，对于产品的内外环凹凸面加工提供了保证，实现毛坯到成品持续加工。数控技术在机械浮动油封中也得到了很大的应用，能够将数控镗铣床编程和现代机械设备进行结合，通过提前编制好齿形子程序，调整结合角度就可以满足质量的要求。在机械加工中，使用数控车床技术，还能够提高零件焊接的精度，进行密封，能够从毛坯到成品持续加工，很大程度上提高了加工效率。
2数控机床增效措施
数控机床加工工艺和加工设备中有一些问题，缺乏数控机床加工工艺的知识库和数据库，缺乏加工切削参数，缺乏数字化管理系统和制造系统。数控机床在加工的时候，需要很长的准备时间和等待时间，发生故障之后调试的时间也很长，这些都降低了数控机床的效率。对我国数控机床加工工艺现状进行认真分析之后，研究出了一些增加数控机床效率的方法。
2.1提高自动化程度数控技术在发展过程中，会逐渐的提高自动化程度，这是数控技术发展的趋势，也是制造领域的要求。自动化程度加快之后，能够减少加工的时间，提高加工的效率。经过柔性生产线和柔性制造单元以及复合加工技术，能够提高数控技术的自动化和连续性，这样可以有效的降低加工所需要的辅助时间，提高了生产效率。
2.2优化加工过程数控车床加工过程还存在一定的缺陷，通过优化生产加工过程，能够减少加工准备时间。在加工中，使用先进配套的管理方式、生产技术、机械零件制造执行系统、刀具自动配送、机械设备管理等，能够增强设备的开动率和完整性，对于数控机床的持续运行和高效管理具有很好的作用。
2.3优化加工设计和工艺数控机床加工工艺需要优化，在保证零件质量的前提下，通过减少加工的时间，提高加工的效率。数控机床使用先进的刀具或者是高性能的数控机械机床等，能够仿真模拟数控机床的加工，从而优化控制数控机床程序。优化加工工艺和加工设计，能够提高加工的性能，提高切削效率和主轴的加工效率。
3总结
硬件集成在硬件集成中，我们设计了可拆卸的两坐标激光切割头机械结构，可以在机床中实现激光切割头和机械加工装置的快速更换。光纤激光器产生高功率密度的激光直接通过光纤进入激光切割头，不用对原有的机床结构进行任何改造，具有较高的灵活性。三维激光切割装备围绕五轴机床原有西门子840Dsl数控系统来进行集成设计，充分利用840Dsl提供的各种硬件接口来实现激光切割的整体控制功能。工控机PC上的激光切割控制软件通过以太网接口与840Dsl数控系统进行人机交互，实现激光切割NC零件程序传递、加工部件控制以及加工状态检测;同时当激光切割控制软件离线编程得到的激光切割工件程序导入NCU中以后，在数控系统的PCU中也可选择执行激光切割NC工件程序，并通过工艺数据库选择、设置所需的切割工艺参数，直接实现整个激光切割加工过程。840Dsl数控系统与各加工控制部件通过相应硬件接口相连接:通过DRIVE－CLiQ接口连接高功率驱动系统SINAMICS120控制五轴机床(XYZAC)运动，通过S7－300PLC进行I/O口扩展来实现激光切割头整体控制、激光器初始化控制以及激光切割时冷却气和保护气开关控制，同时利用NCU中的高速模拟量输出模块控制激光器出光功率的快速调节，利用NCU中高速I/O模块控制激光出关光的快速调节，从而实现三维激光切割的工艺参数调节要求。同时添加加工辅助设备(位移传感器、数字摄像机等)用于校正误差、实时监测加工过程;提高加工精度，开展多轴激光加工系统误差及加工速度影响因素研究，建立综合系统误差模型及评估方法，同时研究设计出实用的加工误差环节诊断技术方案以及实际工件尺寸与三维设计图形存在失真条件下激光加工的误差矫正技术方案。
2三维激光切割控制软件功能结合
三维激光切割系统集成及项目软件开发需求，控制软件主要有3大功能模块组成，，分别是离线编程模块、加工控制模块以及工艺数据库模块。其中由离线编程模块和加工控制模块组成的激光切割控制软件运行在工控机PC上，而工艺数据库模块以OEM的形式嵌入PCU的HMI软件中。在离线编程模块中，首先实现三维工件建模，加工工件CAD模型的导入，对激光切割路径原始数据的处理;然后根据工件切割路径特点，优化切割路径，选择最优化的加工方法，实现可视化路径编辑;之后模拟仿真激光加工整体流程，来观察检测加工过程中是否存在碰撞等情况;最后生成用于加工的数控代码。在加工控制模块中，结合840Dsl数控系统的基于C++的二次开发，设计了用于本项目加工系统的激光切割工艺API(接下来将在第三章中详细介绍)。该API可用于设置激光切割工艺参数(切割速度、激光功率、切割头至工件表面距离等)，并将离线编程模块中生成的NC工件程序导入数控系统NCU中，然后执行该NC工件程序实现整个激光切割过程的控制。同时该API中也可实现直接单独对激光切割各加工部件控制，其中包括五轴机床运动控制、激光器出光及功率控制以及激光切割头控制。该加工控制模块设计结合较为成熟的基于C++开发的离线编程技术，有效地缩短了项目软件开发周期，也方便激光切割系统装备整体调试。在工艺数据库模块中，针对不同的加工材质厚度和加工工艺要求，建立激光加工工艺数据库，采用SQLite小型数据库作为工艺参数存储数据源，实现工艺数据保存、添加、删除、修改、查询等功能。同时，工艺数据库与加工参数设置相关联，这样利用含R参数的NC工件程序，可以实现对同一切割路径，一个NC工件程序可用于不同工艺参数组合的激光切割加工，这为加工装备整体调试以及后期三维激光切割工艺研究提供便捷的操作方式。
3三维激光切割控制软件设计
控制软件设计架构;该部分主要介绍与数控系统相关的三维激光切割控制模块以及激光切割工艺数据库设计。
3．1三维激光切割控制模块设计在本次控制软件设计中，由于西门子840Dsl数控系统没有提供可直接应用于激光加工工艺的C++API接口，因此需要对840Dsl数控系统进行二次开发，设计适用于本项目选用加工部件的激光切割工艺API。西门子数控系统提供了多种人机界面二次开发的方法，可由用户根据项目开发需要进行选择。在本次设计中选用了OperatorProgrammingPackage开发方式对840Dsl数控系统进行二次开发。该开发方式中，840Dsl数控系统提供了基于C++开发的底层通讯接口类，可直接访问数控系统底层硬件，其中包含读写NC系统变量(如R参数，PLC内部数据块等)、直接访问NC、PLC中数字量和模拟量输入输出以及执行NC加工程序;同时支持数据库访问，便于进行数据交互，用于加工过程中实时的状态监测，该方法完全满足项目激光切割工艺API的设计需求。利用OperatorProgrammingPackage提供的底层通讯接口类，设计开发三维激光切割工艺API接口。该API接口直接应用于三维激光切割控制软件的加工部件控制模块中，利用S7－300PLC中I/O来进行激光器、激光切割头、辅助气、冷却气等激光切割控制部件初始化控制，利用NC系统变量R参数设置并存储激光切割工艺参数(如激光功率、切割速度、喷嘴与工件表面距离等)，然后启动NC工件程序，并在加工过程中对激光切割控制部件运行状态进行检测;在切割过程中，NCU通过执行NC工件程序来控制五轴机床末端激光切割头运动、激光器开关光及出光功率，PCU与工控平台PC进行实时的状态监测(如机床实时位置、激光功率、切割头碰撞检测等)，实现整体激光切割加工流程。以下介绍基于840Dsl底层通讯接口类开发的激光切割工艺API接口。先介绍下面用到的几个840Dsl底层通讯接口类:
3．1．1SlDataSvc类数控系统中NC和PLC里面的数据访问都是通过SlDataSvc对象来实现的。控制设计用到的系统变量主要包括R参数、NCU中高速模拟量及数字量输出、PLC数字量输入输出。
3．1．2SlPiSvc类在控制软件与NCU通讯时，可用PiService类对象来启动执行NC工件程序。
3．1．3SlFileSvc类利用SlFileSvc对象可实现对文件和目录的操作。本次设计中主要利用其选择要执行的工件程序并导入NCU中。基于上述840Dsl二次开发中提供的底层通讯接口类，设计了激光切割工艺API接口，分别包含以下几个类函数:(1)840Dsl数控系统控制函数类CSinumer-ik840Dsl该类直接调用底层通讯接口类对象，用于提供840Dsl数控系统中R参数、轴位置反馈、NC高速模拟量及数字量接口、PLCI/O读写操作，NC工件程序导入NCU中以及NC工件程序启动执行等用于实现三维激光切割加工的基础控制功能。(2)激光器控制函数类CIPGLaser激光器控制类是在840Dsl数控系统控制函数类CSinumerik840Dsl的基础上进行设计的，用于实现加工过程中IPG10kW激光器的控制。其中利用PLCI/O实现激光器控制初始化以及激光引导光开关，利用NCU中高速模拟量输出(0～10V)控制激光输出功率，高速数字量输出用于控制激光出关光。同时在激光切割过程中，对激光器工作状态、实时功率进行监测，并在紧急情况下急停激光器。3)激光切割头控制函数类CPrecitecHead激光切割头控制函数类也是在840Dsl数控系统控制函数类CSinumerik840Dsl的基础上进行设计的。实现加工过程中PRICITEC激光切割头系统控制。其中利用PLCI/O实现Z浮随动调节模式开关，利用NCU中高速模拟量输出(0～10V)控制切割头喷嘴至工件表面距离。
3．2激光切割工艺数据库设计根据项目需求，本次开发的激光切割工艺数据库包含2mm、4mm、8mm3个规格的铝合金材料激光切割的切割工艺参数以及切割质量参数，其中切割工艺参数包括激光功率、切割速度、气体压力、气体类型、切割头喷嘴开口直径及喷嘴至工件表面距离等，切割质量参数包括粗糙度、切口宽度、切口垂直度、挂渣量、重熔区和热影响区宽度等)。软件设计中，基于Qt开发框架利用VS2008进行软件编译，利用QtDesigner进行图形界面设计，编译完成后以OEM形式嵌入到数控系统PCU的HMI操作软件中，后台数据库采用SQLite3轻型数据库进行数据存储。该数据库支持跨平台，操作简单，可以使用多种语言直接创建数据库，不需要后台应用软件支持，支持SQL语句指令实现各种数据库操作功能，并且源码完全开放，可以用于数据库系统的深度开发。该激光切割工艺数据库具备不同厚度板材加工数据库选择查询、修改、添加以及删除数据等操作功能，同时结合激光切割加工应用，可直接选择数据库中某一组工艺参数进行设置，利用含R参数的NC工件程序，实现在同一切割路径时，一个工件程序可用于不同工艺参数组合的激光切割加工，方便NC工件程序中工艺参数设置，可直接用于下一次激光切割。
4结语
作者：毛曙宇 单位：江阴中等专业学校高级教师
机械加工技术专业自上世纪80年代创办以来，已逐步成为学校的传统骨干专业，20多年来，学校培养了大批服务于企业生产和管理一线的专业技术人才，满足了地方经济和社会发展对人才的需求。近年来，为进一步适应地方经济建设的发展，创建专业品牌，学校面向市场、融入市场、拓展市场，调整和加快专业建设步伐，重视专业市场调研，从新形势下机械加工专业所对应的职业岗位人才需求状况出发，研究和分析机械加工行业的现状和发展趋势，为专业人才高规格培养寻问题、找方向、求突破。通过采取一系列措施，建立和完善了机械加工专业科学合理的课程体系。课程体系设置的原则课程体系建立须以职业需求为导向，不能盲目设置课程。[2]要主动适应社会、经济及市场变化的需求，主动服务和服从于培养目标的需要。课程开发以“就业为导向、面向职业”为出发点，课程设置以重视学生职业能力培养为原则，既要注重学生专业知识和基本技能的习得，也要关注其可持续学习和实践应用能力的提高。课程体系的结构通过人才市场分析、行业分析、职业分析，构建了“宽基础、活模块、强技能”的课程模式，优化了“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体”的模块化机械加工专业课程体系。在课程结构上，组建公共课程———专业课程———专门化课程平台，采用“大专业、小专门化”的课程组织形式，以机械加工专业职业能力结构中的通用部分要求构筑能力平台，满足学生知识学习和能力发展的需要；在课程管理上，采用灵活的模块化课程结构和学分制管理制度，以满足学习基础和学习能力不同的学生的个性需要。规范与科学、稳定与灵活的课程体系的建立，完善了机械加工专业“一条主线、多个方向、不同层面”的能力培养体系，并促进了教学设施与师资、教学方法与手段、教学管理与评估等的建设和改革。
着力创新，进行整合和重构基础上的课程开发
以机械加工专业核心课程“机械制图”为例，课程内容重构依据“必需够用”的原则，弱化理论，突出应用，删减繁难而不实用的内容；对课程必需的知识再进一步整合压缩，强化理论与实际的紧密联系，注重和突出学生职业能力的培养。最终，将课程内容设置为“核心内容———拓展内容———延伸内容”三个部分，以两大模块三个平台多个子模块结构体现，用必学和选学模块进行整合，使课程内容各部分衔接更合理，知识更连贯。创新课程教学设计教学内容的实用具体，为课程“易教、易学、有效、实效”打下了基础。图1所示课程体系三个平台可以相互独立，带*号为选学模块，以便于各专业方向依据教学时数和课程实际灵活选用。教学内容的组织要以“轴测图立体的概念”作为贯穿课程教学的主线，应用计算机辅助教学、实物模型和多媒体课件等，增强教学的直观性和生动性；教学过程中要注重启发和讨论，以点带面、讲练结合、精讲多练，有效培养学生学习兴趣和学习主动性，提高其思维能力和创新能力。
因材施教，注重教学模式和方法创新
以实例为先导，进而提出问题引导学生思考，使学生在“学”、“做”中掌握教学内容。因此，教师必须仔细研究教材，根据学生的学情精心设计教学任务。项目教学法则是通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。机械加工专业的项目工作设计应结合企业实际，模拟真实的岗位工作，使学生通过参与项目实施的整个过程，学习必要的理论知识，培养实际岗位工作能力。课堂教学组织形式、教学模式和方法的创新，使课堂具备了对话、探究、建构、感悟等特点，从而真正成为开放的课堂。
固本强基，努力打造精良的师资团队
加大专业教师技能培训力度，调整专业师资队伍结构，通过构建教师专业成长平台，以形成积极浓厚的学术研究氛围，从而加快推进精品课程建设的步伐。精品课程建设是以科学的管理体制为保障的系统工程，也是集观念、师资、内容、技术、方法、制度于一体的整体建设。对于中等职业学校来说，精品课程建设工作还处于探索阶段，其实践过程中将面临更多的问题，对学校和教师将提出更大的挑战。下一步的研究和建设，需要我们深入学习，潜心钻研，使精品课程聚集中职校最优质的教育教学资源，使中职校教育教学质量得到最大程度的提高，使学生共享最优化的教育教学条件，获得最佳的专业发展。
【关键词】机械加工 热处理 措施
中图分类号：F407文献标识码： A
前言
机械加工和热处理是机械制造业中的关键工艺环节,同时也是改善零件加工质量、提高生产效率的重要手段。随着各类机械装备性能的提高,制造出符合设计要求、用户满意、具有较高几何精度、性能可靠的产品是机械制造企业的目标。在制造高精度、高性能产品的背后必须有高的工艺制造水平和能力来保证。
一、重视预先热处理
为保证零件的切削性能,加工精度和减少变形,提高零件的内在质量和表面尺寸稳定,预先热处理是极重要的一环。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。亚共析钢经正火得到片状珠光体组织;过共析钢退火得到粒状珠光体组织。此时,它们的晶粒细小,均匀的组织,不仅改善了切削性能,提高了机械加工精度,而且为最终实现热处理(淬火+回火),保证获得良好的组织和性能做好准备。对于高合金钢中的过共析钢及莱氏体钢,预先热处理退火十分重要,我们在分析模具、齿轮、轧辊等零件淬火后开裂,其原因,除了最终热处理的问题外,预热处理及锻造欠妥也是主要因素。机械加工技术人员对零件的整个过程中内在质量的情况,要做到心中有数。
二、热处理工艺在机加工工艺中的合理安排
对于有效厚度超过30mm的调质件,调质工序安排在中间最理想,由于坯件先进行粗加工毛坯的氧化脱碳层被切除,工件表面光洁,保证淬火后有足够高而且均匀的硬度,不易产生软点,软块,综合机械性能比毛坯调质的高,尤其对于淬透性较差的钢,这样安排可保留较厚的脱碳层。另外,对于零件最终必须要有尖角及过渡骤变处,可采用先粗加工成圆角,留余量后进行中间调质,最后再精加工成型。中间调质的零件,单面所留得加工余量视零件的大小和形状而定,一般留1.5-2mm即可。一般零件热处理后不需校准。细长件和扁平件变形较大,可用压力机校准或回火时采用定型夹具校准。对于必须最终热处理或仅留磨削余量的高硬度零件可通过摸索、掌握热处理的变形规律,采用改变热处理前的公差方法(收紧或移位),来保证热处理后零件精度达到图纸要求。由于零件内部的应力分布比较复杂,零件的几何形状也各不相同,热处理后应力重新分布,特别是在淬火时产生较大的组织应力和热应力,因此变形规律是很复杂的,但对于成批生产的零件,冷热加工工艺都确定后,变形规律还是可以掌握的。另外,在机加工工序中穿插1-2道消除应力的回火,对减少最终热处理的变形,效果也很显著。工程技术人员在制定机械加工工艺和热处理工艺时,应通过对零件材料的选择、工艺参数的设计、实际加工效果及经济性建立工艺档案,并在此基础上,不断完善、提高,使机加工和热处理的工艺路线安排的更为合理。目前,微机已广泛应用于机械设计、加工和热处理生产过程,我们已有条件对各类零件的材料选择、机加工和热处理工艺参数及相关系编制软件,并建立数据库,这样可免去技术人员去查阅大量手册的繁重劳动,缩短了工艺编制时间使选择的材料及工艺参数具有较好的适用性和经济性,这也是机加工技术人员的努力方向。
三、机械加工与热处理的关系
1、切削加工与热处理。切削加工时工件的硬度应符合效率原则,硬度过高,则加工困难、刀具磨损严重、粗糙度高;硬度过低,则发生粘刀现象,易产生切削瘤同样增加刀具的磨损并划伤工件表面。因此,应把硬度控制在170～210HB左右,以利于加工。影响加工性能除了硬度外,还有金属件内部组织。对高碳钢(w(C)≥0.6%)而言,得到碳化物呈球化且均匀分布的组织比片状珠光体切削加工性能好;对低碳钢(w(C)≤0.25%)而言,退火钢中含有大量铁素体、切屑易粘刀、表面粗糙度差、使用寿命低,可采用正火工艺使钢切削性能得到改善;对中碳钢(w(C)=0.25%～0.6%)而言,含碳量偏下限的宜采采用正火工艺,含碳量偏上限的应采用调质工艺,这样可获得低的表面粗糙度和好的切削加工性。
2、机加工与热处理。机加工工艺对热处理的影响很大,改变某些机加工工艺将给热处理带来很大的方便,如硬度300～400HB的车轮采用调质工艺就比中频淬火方便且成本较低。齿轮经渗碳淬火后,公法线长度会涨大,冷加工时把公法线控制在中、下差,以便热处理后公法线在公差范围内。因此,热处理前公法线长度公差应在冷加工和热处理之间应合理分配(一般可取4∶6)。编制机加工工序与热处理的加工路线时,考虑到感应加热淬火产品在热处理前多数已基本成形,对容易开裂产品应调整工序,以避免开裂, 如支撑辊的中频淬火、齿圈渗碳淬火等。
四、机械加工中热处理配合问题的处理
1、大型齿轮渗碳淬火变形的处理。1）型齿轮经渗碳淬火后,变形较大的是外径(齿顶圆直径)、公法线长度、斜齿轮的螺旋角。齿轮外径呈明显膨胀趋势,且与装卡方式有关。若是单件齿轮淬火,则呈现两端面外径膨胀大、中间外径膨胀小的特征;若是重叠挂装,则呈现最上层、最下层端面外径膨胀大、中间外径膨胀小的特征。2）严格按热处理工艺操作,大型齿轮渗碳后不采用直接淬火工艺,以免增大变形,造成内部金相组织的不合格,多数采用快速炉冷或在缓冷坑中冷却留足加工余量(包括变形余量和磨削量),对公法线长度余量应经反复测试后来确定。齿轴在渗碳前轴径方向应留有大于1.5倍渗碳层深度的加工余量,渗碳后用齿节圆作基准面,加工去掉轴径等不要求淬硬的渗碳层,然后再进行淬火。
2、大型齿轮渗碳淬火开裂的处理。1）工件应避免尖角和严重厚薄不均。尖角处易过热,加热和淬火时应力大、极易开裂,因此应改为圆角或倒角。2）对结构形状复杂、易变形和淬裂的零件可选用合适的合金钢;对形状复杂、但硬度要求不高的结构零件可选用含碳量较低的材料。含碳量高,变形和开裂的倾向大,如齿部采用感应加热的齿轮材料尽量不用感应淬火开裂倾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技术条件应根据零件的工作条件及损坏形式来制订,例如拉矫机工作辊(材料为9CrMo,尺寸为580mm×1526mm)按原工艺(调质+中频淬火)制造的辊子装机使用后,仅使用了七天就磨损报废了。经过现场分析,发现辊子主要受到磨擦磨损和磨粒磨损,同时工作时辊面温度达到300℃左右,从而使辊面硬度下降,导致辊面磨损增加。辊面采用超音速热喷涂后,装机使用了2个月才磨损,寿命提高了3倍。又如渗碳齿轮的预先热处理采用调质工艺的调质硬度控制在170～230HB为宜;对需要表面强化(高频淬火、氮化)工件,不能为了满足切削加工性能而采用降低调质硬度的方法。
四、结束语
合理解决制造工艺中机械加工与热处理之间配合的矛盾,并使其有机结合是机械制造企业提升制造能力的有效途径之一。
参考文献：
[1]雷廷权,傅家骐.热处理工艺方法300种(修订版).北京:机械工业出版社,1993
[2]史冬梅.LY12合金尺寸稳定化处理的研究.[硕士论文].哈尔滨
[3]赵海鸥,潘健生.金属热处理,1997(12):30
