時(shí)間：2022-04-05 17:15:23
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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(jī)械加工論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
（一）主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)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(dāng)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(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。
（二）導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個(gè)方面：在水平面內(nèi)的直線度；在垂直面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。
（三）傳動(dòng)鏈誤差。傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。傳動(dòng)誤差是由傳動(dòng)鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差，以及使用過(guò)程中的磨損所引起。
（四）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過(guò)程中，都不可避免要產(chǎn)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(shù)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(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。
（五）定位誤差。一是基準(zhǔn)不重合誤差。在零件圖上用來(lái)確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，它們的實(shí)際尺寸(或位置)都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動(dòng)量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。
（六）工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。一是工件剛度。工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、刀具、夾具來(lái)說(shuō)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(duì)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(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。
三是機(jī)床部件剛度。機(jī)床部件由許多零件組成，機(jī)床部件剛度迄今尚無(wú)合適的簡(jiǎn)易計(jì)算方法，目前主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定機(jī)床部件剛度。變形與載荷不成線性關(guān)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(huán)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(fù)不到第一次加載的起點(diǎn)，這說(shuō)明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點(diǎn)才和卸載曲線終點(diǎn)重合，殘余變形才逐漸減小到零。
（七）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差。工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)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(shí)可占工件總誤差的50%。機(jī)床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過(guò)各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。
（八）調(diào)整誤差。在機(jī)械加工的每一工序中，總要對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行這樣或那樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對(duì)地準(zhǔn)確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機(jī)床上的互相位置精度，是通過(guò)調(diào)整機(jī)床、刀具、夾具或工件等來(lái)保證的。當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達(dá)到工藝要求而又不考慮動(dòng)態(tài)因素時(shí)，調(diào)整誤差的影響，對(duì)加工精度起到?jīng)Q定性的作用。
（九）測(cè)量誤差。零件在加工時(shí)或加工后進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測(cè)量精度。
二、提高機(jī)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(jī)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(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測(cè)量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機(jī)械加工精度，需對(duì)產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對(duì)造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對(duì)于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對(duì)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(bǔ)償法。對(duì)工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵?duì)零件加工誤差的影響。
①誤差補(bǔ)償法：此法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補(bǔ)償或抵消原來(lái)工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達(dá)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(duì)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(guò)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(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經(jīng)測(cè)量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來(lái)的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對(duì)工件的準(zhǔn)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(guò)程為通過(guò)加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過(guò)程。均化的原理就是通過(guò)有密切聯(lián)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(jìn)行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。
（四）轉(zhuǎn)移原始誤差。這種方法的實(shí)質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去。轉(zhuǎn)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(guān)系。若在加工過(guò)程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對(duì)加工精度無(wú)影響的方面。
三、結(jié)束語(yǔ)
在機(jī)械加工中，誤差是不可避免的，只有對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施減少加工誤差，提高機(jī)械加工精度。
[論文關(guān)鍵詞]機(jī)械加工精度誤差
[論文摘要]分析機(jī)械加工存在誤差的主要原因，然后提出提高機(jī)械加工精度的措施。
參考文獻(xiàn)：
[1]李玉平，機(jī)械加工誤差的分析[J].新余高專學(xué)報(bào)，2005(4)．
特種加工技術(shù)是一種新型技術(shù)，這種技術(shù)在學(xué)術(shù)界又被稱作非傳統(tǒng)加工或現(xiàn)代加工技術(shù)，具體的含義是指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法，從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。這種技術(shù)沒(méi)有出現(xiàn)以前，我國(guó)機(jī)械工業(yè)都是應(yīng)用傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行施工，但是隨著社會(huì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)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(huán)境下仍然可以正常工作。但是傳統(tǒng)工藝卻并不能做到這些要求，于是在生產(chǎn)的迫切需求下，人們通過(guò)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(tǒng)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(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)加工的特種加工便應(yīng)運(yùn)而生。目前，特種加工技術(shù)已成為機(jī)械制造技術(shù)中不可缺少的一個(gè)組成部分。這種新型技術(shù)的出現(xiàn)，解決了三個(gè)困擾機(jī)械加工企業(yè)的主要問(wèn)題，它們分別是：各種難切削材料的加工問(wèn)題、各種特殊復(fù)雜表面加工問(wèn)題、各種超精、光整或具有特殊要求的零件加工問(wèn)題。伴隨這三個(gè)問(wèn)題的解決，機(jī)械加工行業(yè)的未來(lái)變得無(wú)比美好。
2特種加工技術(shù)的分類以及特點(diǎn)
特種加工技術(shù)大多數(shù)都是屬于一種高科技技術(shù)，應(yīng)用的科技也都是最前沿的，種類劃分也十分復(fù)雜，每一種技術(shù)也都有自身獨(dú)特的特點(diǎn)。下面，我們將具體介紹一下特種加工技術(shù)的分類，以及每種類別技術(shù)自身?yè)碛械莫?dú)特之處。
2.1特種加工技術(shù)的分類
由于我國(guó)高科技領(lǐng)域技術(shù)研究起步較晚，因此特種加工技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間也比較短，有很多特種加工技術(shù)還處在研制階段，因此種類會(huì)比較少。目前我國(guó)機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用的特種加工技術(shù)，根據(jù)其工作原理主要可以分為以下四類：電氣特種加工、機(jī)械特種加工、化學(xué)特種加工、熱特種加工。其中電氣特種加工技術(shù)，通常被稱為電化學(xué)加工，它主要是利用金屬在直流電場(chǎng)和電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的電化學(xué)原理對(duì)工件進(jìn)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(fù)雜型腔、型面及型孔等加工范疇。機(jī)械特種加工，從名字上來(lái)看，就可以看出是采用機(jī)械進(jìn)行制造，這種制造技術(shù)可以很大程度的縮短工作時(shí)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(xué)特種加工，這種加工技術(shù)主要是運(yùn)用一些化學(xué)試劑，然后把這些能夠相互反映的化學(xué)試劑放在一起，從而產(chǎn)生制造產(chǎn)品需要的某種物質(zhì)或借此反映來(lái)制作產(chǎn)品。例如，可以使用化學(xué)試劑進(jìn)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(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是超高溫來(lái)對(duì)建材的形狀進(jìn)行修改，例如我們熟知的電焊就是這個(gè)原理。它主要適用于打孔、成型、磨削、車削、切割、開(kāi)割、劃線等加工范疇。
2.2特種加工技術(shù)的特點(diǎn)
特種加工技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)的重要性不言而喻，那么是什么讓特種加工技術(shù)變得這么重要呢？下面我們來(lái)對(duì)特種加工技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。總體上來(lái)說(shuō)，特種加工技術(shù)主要有四個(gè)方面的特點(diǎn)：施工時(shí)不一定非要接觸、能夠?qū)α慵M(jìn)行精密加工、加工時(shí)能量易于控制、不需要考慮加工對(duì)象的機(jī)械能。具體來(lái)說(shuō)就是，特種加工技術(shù)，加工范圍不受材料物理、機(jī)械性能的限制，能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點(diǎn)金屬以及非金屬材料。同時(shí)，易于加工復(fù)雜型面、微細(xì)表面以及柔性零件。還易獲得良好的表面質(zhì)量，熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響區(qū)等均比較小，各種加工方法易復(fù)合形成新工藝方法，便于推廣應(yīng)用。這是因?yàn)橐陨线@些獨(dú)有的特點(diǎn)才使得特種加工技術(shù)的發(fā)展如此迅速。
3特種加工對(duì)機(jī)械加工工藝的突破表現(xiàn)分析
特種加工技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用十分廣泛，尤其是在機(jī)械加工方面的應(yīng)用十分廣泛。融合了特種加工工藝的機(jī)械加工技術(shù)繼承了傳統(tǒng)的施工工藝，同時(shí)還融合了最先進(jìn)的施工技術(shù)，極大程度地提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力，提高了企業(yè)的效益。下面我們來(lái)具體分析一下特種加工對(duì)機(jī)械加工工藝的突破表現(xiàn)。特種加工技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)就是可以運(yùn)用一些特有物質(zhì)，然后接觸即可對(duì)材料進(jìn)行加工，從而實(shí)現(xiàn)非接觸加工技術(shù)。這種加工技術(shù)在施工時(shí)，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(shù)不需要考慮施工工件的機(jī)械能，使得它避開(kāi)了在傳統(tǒng)加工中受到設(shè)備及工具等加工條件的限制，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的加工過(guò)程，能夠以簡(jiǎn)捷的工作形式完成各種復(fù)雜型腔、曲面、異型孔、微小孔和窄縫的加工，使特殊結(jié)構(gòu)工件的結(jié)構(gòu)工藝性得到根本的好轉(zhuǎn)。最重要的優(yōu)勢(shì)是，特種加工技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的疊用，既可以在同一個(gè)施工原件上使用多種特種加工技術(shù)，從而簡(jiǎn)化工作步驟，提升了工作效率，同時(shí)，特種加工技術(shù)還具有高性價(jià)比，從而使得公司的生產(chǎn)成本大大降低，為企業(yè)帶來(lái)更多的利益。
4結(jié)語(yǔ)
1.1主軸徑向跳動(dòng)主軸徑向跳動(dòng)是指主軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，徑向上產(chǎn)生了一定的偏移量，主要表現(xiàn)為在加工圓形工件時(shí)，產(chǎn)品圓度達(dá)不到加工要求。因此，在加工圓形工件時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)工件的圓度達(dá)不到要求，則應(yīng)考慮是否是由主軸徑向跳動(dòng)造成的，進(jìn)而確定解決問(wèn)題的方法。主軸軸向跳動(dòng)主軸軸向跳動(dòng)是指主軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸向上產(chǎn)生一定的跳動(dòng)現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為在車削端面或銑削平面出現(xiàn)波浪紋，這會(huì)嚴(yán)重影響加工工件表面的平整度和美觀。因此，在加工平面時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)平面上存在波浪紋，則應(yīng)考慮是否是由主軸軸向跳動(dòng)引起的，進(jìn)而確定解決問(wèn)題的方法。主軸角向擺動(dòng)主軸角向擺動(dòng)是指主軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其實(shí)際軸線與理想軸線間存在傾斜角，主要表現(xiàn)為在加工圓柱狀工件時(shí)，工件的圓柱度無(wú)法達(dá)到加工要求。當(dāng)在加工中遇到這種情況時(shí)，應(yīng)考慮是否是因軸承磨損而導(dǎo)致間隙過(guò)大。
1.2導(dǎo)軌誤差機(jī)床中導(dǎo)軌的主要作用是承載工件和引導(dǎo)工件運(yùn)動(dòng)，它既是工件的運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，又是確定機(jī)床上主要部件之間相對(duì)位置的基準(zhǔn)，其導(dǎo)向精度會(huì)直接影響加工工件的精度。導(dǎo)軌誤差一般分為2種情況：①導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度誤差；②前、后導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度誤差。導(dǎo)軌誤差在機(jī)床鏜孔和銑削平面時(shí)尤為明顯，主要表現(xiàn)為鏜孔的中心線與基準(zhǔn)面不平行或所銑平面與基準(zhǔn)面不平行，這對(duì)加工工件的使用性能造成了極大的影響。因此，提高機(jī)床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度是十分必要的。
1.3傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差機(jī)床內(nèi)部的傳動(dòng)系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)核心。機(jī)床在加工工件時(shí)，工件從形狀規(guī)則的毛坯變成形狀各異的產(chǎn)品的過(guò)程正是通過(guò)該系統(tǒng)內(nèi)部一系列的傳動(dòng)元件，比如齒輪、蝸桿與絲桿等的緊密配合實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)床加工車螺紋、滾齒等對(duì)工件與刀具之間的傳動(dòng)比有嚴(yán)格要求的工件時(shí)，如果傳動(dòng)系統(tǒng)的精度較低，則工件的表面精度就難以達(dá)到要求。具體表現(xiàn)為齒間距不均勻、齒高不均勻或齒頂不在同一直線上，這會(huì)嚴(yán)重影響工件的使用性能。如果發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的精度較低，則一定要及時(shí)修理、調(diào)整。
2刀具、夾具和量具誤差
2.1刀具誤差刀具是加工時(shí)機(jī)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(zhì)的工件時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)的刀具即可滿足加工的要求，但刀具在裝夾時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一定誤差，比如刀具的刀刃頂尖與主軸回轉(zhuǎn)中心線不重合（主要在車端面時(shí)產(chǎn)生影響，端面中心可能會(huì)存在一段盲區(qū)）。此外，刀具具有一定的使用壽命，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)磨損。因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工后工件表面不光滑時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換刀具。
2.2夾具誤差?yuàn)A具是機(jī)床的重要組成部分之一，工件在機(jī)床中的定位和夾緊是靠夾具實(shí)現(xiàn)的。夾具的主要作用是夾緊工件并確定其在機(jī)床中的位置，進(jìn)而可減少機(jī)床的加工誤差。夾具誤差主要表現(xiàn)為定位誤差，指在進(jìn)行某一道工序時(shí)，加工的工序基準(zhǔn)與工件的定位基準(zhǔn)不重合，比如鉆孔中心相比于設(shè)計(jì)中心存在偏移現(xiàn)象。2.3量具誤差量具是用來(lái)確定工件尺寸的工具，但有時(shí)采用量具測(cè)得的工件尺寸與實(shí)際尺寸不符，這是因?yàn)榱烤咴陂L(zhǎng)期使用后會(huì)出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。因此，在使用前，應(yīng)查看所使用量具的零點(diǎn)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(xiàn)在加工過(guò)程中，主要指在整個(gè)工藝系統(tǒng)中，各個(gè)部位因機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量而出現(xiàn)了熱變形。熱變形在機(jī)床加工中是一種較為常見(jiàn)的現(xiàn)象，熱變形對(duì)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(huì)引起較大的誤差，進(jìn)而對(duì)工件產(chǎn)生巨大的影響。熱變形主要包括機(jī)床熱變形、刀具熱變形和工件熱變形。在機(jī)床加工中，刀具受熱后會(huì)伸長(zhǎng)，導(dǎo)致加工所得尺寸變小；工件熱變形是指工件熱膨脹導(dǎo)致加工時(shí)尺寸相比于變形前較大，進(jìn)而導(dǎo)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(zhuǎn)速不合理或沒(méi)有選擇合適的冷卻方案而引起的。
4結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械加工是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械制造過(guò)程主要通過(guò)去除零件材料實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品性能，在機(jī)械加工去除材料時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，因此為構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)能源和環(huán)境的負(fù)面影響。
1機(jī)械加工中的資源能源消耗
具體到機(jī)械加工過(guò)程中，資源能源消耗主要包括：物料消耗和能源消耗。在機(jī)械加工中由于原材料在生產(chǎn)資源中占據(jù)很大的比例，因此加強(qiáng)物料的消耗研究是提高資源利用率的關(guān)鍵，在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)一定的加工后，原材料的重量會(huì)降低很多，而流失的重量就屬于原料消耗，比如在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的切割、鏜孔時(shí)所產(chǎn)生的料頭、刨花等都是不可避免的，但是通過(guò)工藝改良可以降低這些物料的消耗。
2機(jī)械加工中的環(huán)境影響分析
機(jī)械加工中對(duì)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。廢棄物對(duì)環(huán)境的影響主要有：固體廢棄物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角余料，而這些邊角余料的擺放等有可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)赝寥赖某煞郑斐赏寥乐亟饘俪瑯?biāo)；廢液對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的廢液如果處理不善不僅會(huì)給環(huán)境造成影響，還會(huì)對(duì)人體的健康形成威脅。二是噪音對(duì)環(huán)境的影響。機(jī)械加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音，如果不能很好地控制噪音就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害：干擾人們的正常生活、損害人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)等。在機(jī)械加工過(guò)程中噪音主要來(lái)源于機(jī)床設(shè)備的噪音。機(jī)床在加工工藝時(shí)因?yàn)閭鲃?dòng)齒輪、傳動(dòng)皮帶以及軸承的不斷工作而產(chǎn)生各種噪音，噪音的產(chǎn)生是機(jī)械加工過(guò)程中顯著的特性；機(jī)械加工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生噪音。機(jī)械加工過(guò)程中也會(huì)因?yàn)閷?duì)原材料的切割、鉆孔等工序而產(chǎn)生噪音，這種噪音大小與機(jī)械加工材料有直接的關(guān)系。
二綠色制造技術(shù)的優(yōu)化
基于機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響，應(yīng)該大力發(fā)展綠色制造技術(shù)，通過(guò)綠色制造技術(shù)改善機(jī)械加工過(guò)程中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題：
1優(yōu)化綠色制造技術(shù)工藝參數(shù)
工藝參數(shù)優(yōu)化是綠色制造工藝過(guò)程規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)對(duì)零件加工工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)物料消耗最低化的目的，基于在機(jī)械加工中工藝參數(shù)對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量、消耗以及噪音等方面的影響，綠色制造技術(shù)選擇的工藝參數(shù)要綜合考慮這些因素，并且要通過(guò)對(duì)多種參數(shù)方案進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià)，選出最優(yōu)化的加工工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的低物料消耗。
2綠色制造工藝路線的優(yōu)化
工藝路線是機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的重要步驟，合理的工藝路線不僅能夠大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的要求，通過(guò)優(yōu)化工藝路線可以降低一些不必要的機(jī)械加工，有效地降低了能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。比如在機(jī)械加工中采取少無(wú)切削生產(chǎn)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(guò)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，降低了設(shè)備與能源的消耗。
3采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)
機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)綠色制造，從根本角度講需要改善零件加工過(guò)程的機(jī)床設(shè)備：一是要改進(jìn)機(jī)床加工技術(shù)，提高機(jī)床加工設(shè)備與環(huán)境的相適應(yīng)程度，滿足機(jī)床加工與環(huán)境和諧發(fā)展的要求；二是要優(yōu)化配置機(jī)床設(shè)備，通過(guò)采取合理的組合方式降低無(wú)功率生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的綠色性目的。比如在生產(chǎn)過(guò)程中，有的機(jī)床加工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)功率作業(yè)，造成機(jī)械設(shè)備的消耗。因此通過(guò)采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)對(duì)工件和機(jī)床的合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)總體能量消耗的降低。
4加強(qiáng)機(jī)械加工綠色制造的評(píng)價(jià)。機(jī)械加工綠色制造的關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的最大化，而評(píng)價(jià)綠色制造技術(shù)效果的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)機(jī)械加工綠色制造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，重點(diǎn)對(duì)加工時(shí)間、加工質(zhì)量、加工成本、資源利用率以及環(huán)境影響進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。
三結(jié)束語(yǔ)
很多學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)沒(méi)有深刻的認(rèn)識(shí)，僅僅把實(shí)訓(xùn)當(dāng)成正常教學(xué)中的過(guò)程，只要考試通過(guò)就行，甚至有部分學(xué)生怕苦怕累，想把實(shí)訓(xùn)蒙混過(guò)關(guān)。由于學(xué)生的思想重視程度不夠，缺乏自主學(xué)習(xí)，所以對(duì)技術(shù)的掌握也比較粗淺。學(xué)習(xí)機(jī)械加工技能，自主學(xué)習(xí)非常重要，很多知識(shí)和技能是通過(guò)自學(xué)鉆研得來(lái)的。作為參與實(shí)訓(xùn)的學(xué)生，必須地自己所學(xué)技能有深刻認(rèn)識(shí)，可能是自己今后謀生的飯碗，努力學(xué)習(xí)并培養(yǎng)對(duì)它的熱愛(ài)，如果沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，那么效果也大打折扣。
2實(shí)訓(xùn)過(guò)程中不善于總結(jié)
這一點(diǎn)在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中很多學(xué)生忽視了，我們大多數(shù)學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)，都是第一次告別理論課堂，接觸機(jī)械加工，絕大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有做筆記的習(xí)慣，即使在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中完全聽(tīng)懂了，由于沒(méi)有成文的記錄，兩三周之后就忘記了。所以我們必須要求學(xué)生把少見(jiàn)、常用、重點(diǎn)和難點(diǎn)、包括自己在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的操作失誤等等。實(shí)踐證明，勤總結(jié)和勤記錄的學(xué)生在實(shí)訓(xùn)之后仍然能記住當(dāng)初所學(xué)的知識(shí)。
3實(shí)訓(xùn)過(guò)程中沒(méi)有有效的結(jié)合課堂上的理論知識(shí)或者說(shuō)理論知識(shí)欠缺
很多學(xué)生在實(shí)訓(xùn)時(shí)體現(xiàn)出基礎(chǔ)理論知識(shí)薄弱或?qū)碚撝R(shí)掌握不深刻。例如：普通銑床實(shí)訓(xùn)中銑削六面體要求基準(zhǔn)統(tǒng)一，那么對(duì)基準(zhǔn)面的理解，很多同學(xué)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(shí)訓(xùn)中針對(duì)一把焊接式車刀，絕大多數(shù)學(xué)生并不能判別出前角、后角、主偏角等等，甚至很多學(xué)生連主切削刃都不能準(zhǔn)確的辨認(rèn)出來(lái)。另外，就是形位公差，很多學(xué)生并不能很好的認(rèn)識(shí)如垂直度、圓跳動(dòng)、平面度等具體的意義。這方面的內(nèi)容作為學(xué)生入門技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)，必須要掌握牢固。如果能很好的把理論知識(shí)和實(shí)踐操作有效的結(jié)合起來(lái)，學(xué)習(xí)效率一定事半功倍。針對(duì)這些情況，我們可以從以下一些方面加以改善：
3.1加強(qiáng)幾門重要課程的學(xué)習(xí)
作為機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，我們必須學(xué)習(xí)好《機(jī)械制圖》，《機(jī)械加工工藝》、《機(jī)械加工基礎(chǔ)》、《互換性與檢測(cè)技術(shù)》等這些課程，這些課程是機(jī)械加工的入門課程，它直接影響到一名學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握的牢固程度。同時(shí)，學(xué)生理論知識(shí)豐富，對(duì)實(shí)訓(xùn)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(jìn)實(shí)訓(xùn)效果。
3.2注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)
學(xué)生剛接觸機(jī)械加工，大多沒(méi)有行之有效的學(xué)習(xí)方法，一般均是按照老師講的方法來(lái)練習(xí)，學(xué)習(xí)方法也基本是處于探索過(guò)程中。作為實(shí)訓(xùn)老師，應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，結(jié)合學(xué)生平時(shí)實(shí)訓(xùn)中的整體表現(xiàn)、接收新技能的能力、學(xué)習(xí)的積極性等方面綜合考慮，同時(shí)結(jié)合自己以前學(xué)習(xí)機(jī)加的經(jīng)驗(yàn)，給學(xué)生傳授一些實(shí)用的技巧和學(xué)習(xí)方法，這樣能讓學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中取得更好的成績(jī)。
3.3示范講解時(shí)使用書面規(guī)范語(yǔ)言且有意識(shí)的融入工藝原則
很多學(xué)生在實(shí)訓(xùn)結(jié)束后對(duì)剛學(xué)完的加工方法、常用工量具名稱等等仍然表達(dá)不清楚，部分老師講課、回答學(xué)生的問(wèn)題用語(yǔ)不規(guī)范。其實(shí)，我們機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后必然會(huì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)技能，那么他們也需要更深入的學(xué)習(xí)理論知識(shí)，這樣才能取得更高的職業(yè)技能等級(jí)，那么這個(gè)過(guò)程中，除了需要更加努力的學(xué)習(xí)之外，在口頭表達(dá)能力上也必須加強(qiáng)，所以我們實(shí)訓(xùn)老師講課必須要規(guī)范，并且盡量使用書面語(yǔ)言，這就需要我們作為實(shí)訓(xùn)老師加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，有意識(shí)的加強(qiáng)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的表述。實(shí)訓(xùn)老師在講課的時(shí)候，應(yīng)把具體的加工方法與工藝原則相結(jié)合，這樣學(xué)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(shí)候控制尺寸，必須要粗精分開(kāi)，先粗加工去除絕大部分余量，留精加工余量，然后通過(guò)測(cè)量知道所剩精加工余量，最后再根據(jù)余量來(lái)精加工，這樣給學(xué)生灌輸?shù)氖峭ㄟ^(guò)測(cè)量保證尺寸而并非對(duì)刀來(lái)保證尺寸的一種理念。這樣學(xué)生想到教材學(xué)過(guò)的知識(shí)，這里用到了，也間接的肯定了他們之前的學(xué)習(xí)效果，其實(shí)對(duì)學(xué)生內(nèi)在的影響很大。
3.4重視基礎(chǔ)項(xiàng)目細(xì)節(jié)講解和多項(xiàng)目、廣角度兼顧
我們?cè)诮o學(xué)生講解基礎(chǔ)項(xiàng)目的過(guò)程中要注意細(xì)節(jié)的講解，例如，我們講解六面體的加工，銑削的第一個(gè)面是基準(zhǔn)面，如何控制基準(zhǔn)面的平面度作為重點(diǎn)。第二個(gè)面是銑垂直面，我們必須講解清楚如何通過(guò)墊圓棒調(diào)整垂直度；第三個(gè)面我們必須講解清楚如何用直角尺找正來(lái)銑削側(cè)面與側(cè)面的垂直度。學(xué)生的實(shí)訓(xùn)時(shí)間有限，其實(shí)如果單個(gè)項(xiàng)目的練習(xí)非常的熟練也很難，那么我們就可以堅(jiān)持多項(xiàng)目、廣角度的原則，我們?cè)诳梢越o學(xué)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(guò)這些加工方法的講解，能擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)技能的掌握的廣度增加見(jiàn)識(shí)，對(duì)今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)有較大的指導(dǎo)意義。
3.5提高實(shí)訓(xùn)教師的責(zé)任心
一、明確零件機(jī)械加工工藝的重要性
典型零件的機(jī)械加工工藝是指在各種典型零件的生產(chǎn)制造流程的基礎(chǔ)上，對(duì)零件的形狀、尺寸、相對(duì)位置以及性質(zhì)的制造原則、步驟以及相關(guān)的技術(shù)要求。零件的機(jī)械加工工藝是保證零件質(zhì)量、提高制造效率、降低生產(chǎn)成本的決定性因素之一，也是保障各種機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的重要影響因素。伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，大量中小企業(yè)進(jìn)入零件生產(chǎn)和加工領(lǐng)域，其雖然刺激了該領(lǐng)域的發(fā)展，但也因?yàn)闆](méi)有統(tǒng)一的機(jī)械加工工藝步驟和技術(shù)要求，導(dǎo)致市場(chǎng)上的零件質(zhì)量良莠不齊。我們將對(duì)此展開(kāi)分析和討論，為明確典型零件的機(jī)械加工工藝步驟和技術(shù)要求出一份力。
二、典型零件的機(jī)械加工工藝的原則與步驟
1機(jī)械加工工藝的制定原則
在實(shí)際生產(chǎn)零件中，企業(yè)都要制定機(jī)械加工工藝的流程。而這個(gè)加工工藝的制定需要堅(jiān)持高質(zhì)量、高效率、低成本這幾個(gè)原則，即在保證零件質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。所以企業(yè)在制定零件的機(jī)械加工工藝流程時(shí)，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。保證技術(shù)上的先進(jìn)性。制定機(jī)械加工工藝的流程時(shí)，要在本企業(yè)的現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和技術(shù)條件下，盡可能地采取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，采用先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并選擇高質(zhì)量的勞動(dòng)力。保證經(jīng)濟(jì)上的合理性。雖然我們強(qiáng)調(diào)要改進(jìn)機(jī)械加工工藝，提高生產(chǎn)效率，但這要立足于現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，從實(shí)際出發(fā)，制定合理而又高效的多個(gè)方案，通過(guò)對(duì)各種方案的對(duì)比選擇一種最優(yōu)的生產(chǎn)方案。機(jī)械加工工藝流程是指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，需要保證流程的明確、清晰和完整，所有涉及的術(shù)語(yǔ)、計(jì)量單位、符號(hào)都要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵循機(jī)械加工工藝流程，不得隨意篡改，發(fā)現(xiàn)對(duì)某一種零件的技術(shù)要求不正確時(shí)，不得自行改動(dòng)，而是向有關(guān)部門提出建議。
2零件的機(jī)械加工工藝的生產(chǎn)步驟
根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，各類典型零件的機(jī)械加工工藝的生產(chǎn)步驟大體是一致的，即首先計(jì)算本階段不同零件的生產(chǎn)計(jì)劃，確定各種零件的生產(chǎn)數(shù)量。然后分析各種零件的機(jī)械加工工藝，其中包括：分析不同零件的作用及其技術(shù)要求；分析不同零件的加工尺寸。形狀、表面粗糙度等各項(xiàng)物理數(shù)據(jù)；分析零件的材料、熱處理等技術(shù)性要求。第三步是根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)難度來(lái)選擇合適的毛坯制造方式。然后要確定各自零件的機(jī)械加工工藝路線和每道生產(chǎn)工序中涉及的加工尺寸和合理差距，選擇合適的加工設(shè)備（一般選擇通用的機(jī)床），明確各種零件機(jī)械加工工藝的檢驗(yàn)方法，最后填寫相關(guān)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(shù)要求
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)類型、功能特點(diǎn)、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(jī)械加工中最為常見(jiàn)，也是各種機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的零件，因此本文重點(diǎn)對(duì)這幾類零件的功用及技術(shù)要求進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。軸類零件是一種機(jī)械設(shè)備中常見(jiàn)的零件，其基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)回轉(zhuǎn)體，主要是用來(lái)支撐傳動(dòng)零件、傳遞扭矩、承受運(yùn)轉(zhuǎn)載荷的，而且有保障回轉(zhuǎn)精度的作用。軸類零件的技術(shù)要求主要在以下幾個(gè)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(jí)之內(nèi)，其形狀精度要符合直徑公差的要求；要保證裝配傳動(dòng)件的配合軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度的相對(duì)位置精確，一般二者的徑向圓跳動(dòng)在0.01-0.03mm之間，精度要求高時(shí)需要保證在0.001m-0.003m之間；表面粗糙度要根據(jù)不同機(jī)械設(shè)備的精密程度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度確定。箱體類零件作為機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)零件，能將周圍相關(guān)的零件連接成為一個(gè)整體，并且固定不同零件的相對(duì)位置關(guān)系和傳動(dòng)作用，讓所有與之相關(guān)的零件按照固定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)運(yùn)作。箱體零件的質(zhì)量影響著機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度和工作精度，還會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的使用壽命和性能。箱體零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是平面，其中G面和H面是箱體的裝配基準(zhǔn)，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(gè)周圍零件，而這些零件的進(jìn)出需要有一個(gè)個(gè)孔，這些孔就是箱體零件的孔系，為保證箱體零件的回轉(zhuǎn)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(nèi)，且空軸線的精度、平行度和孔軸面對(duì)軸線的垂直度都要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的整體精度而作出相應(yīng)調(diào)整。盤套類零件由外圓、孔和端面組成，主要用于支撐、導(dǎo)向、密封設(shè)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(jù)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際要求而調(diào)整以外，往往外圓相對(duì)孔的軸線有一定的同軸度和徑向圓跳動(dòng)公差，而端面相對(duì)孔的軸線有端面圓跳動(dòng)的公差。為保證上述數(shù)據(jù)的精度，一般對(duì)盤套類零件的加工由車削完成。齒輪類零件則是根據(jù)不同齒輪的大小確定不同的速比，來(lái)傳遞不同零件之間的運(yùn)動(dòng)速度和動(dòng)力。對(duì)于齒輪類零件的技術(shù)要求主要集中在影響傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性的方面上，還有就是要求在整個(gè)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(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)，需要有足夠的耐磨損度和耐用度，所以我們還需要對(duì)其材料的技術(shù)要求進(jìn)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(qiáng)度。叉架類零件是通過(guò)叉架的移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作，其包括撥叉、支架、連桿、搖臂、杠桿等零件。此類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)多種加工工藝才能完成，對(duì)其的技術(shù)要求主要是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的具體要求來(lái)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(shù)要求，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)類型、功能特點(diǎn)、加工工藝將其歸為合適的類型之中，并采取相應(yīng)的技術(shù)要求，以確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件。明確典型零件的機(jī)械加工工藝有利于規(guī)范各種典型零件的生產(chǎn)，有利于提高零件的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，合理利用資源。
作者:潘帝池單位:齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
1機(jī)械加工工藝危險(xiǎn)性分析及控制
針對(duì)不同工種的工藝操作特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)其各自的危險(xiǎn)性進(jìn)行專門分析，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施對(duì)傷害的發(fā)生進(jìn)行控制。
1.1鉗工在鉗工操作的過(guò)程中，引發(fā)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(zhuǎn)部件時(shí)引起的絞傷比較多，搬運(yùn)部件、生產(chǎn)設(shè)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(chǎn)的過(guò)程也要注意可能發(fā)生觸電的傷害。預(yù)防鉗工的操作事故發(fā)生，首先要從安裝護(hù)手板、鉆頭切斷器、轉(zhuǎn)軸防護(hù)等機(jī)械設(shè)備、高空作業(yè)方面加強(qiáng)防護(hù)。從安全的角度考慮，鉗工操作人員更應(yīng)該提升自己的操作技術(shù)和對(duì)工具的正確使用。
1.2車工在車工的操作過(guò)程中，引發(fā)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(jī)床保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等。造成事故的主要原因有生產(chǎn)的管理混亂、操作的方法不正確、防護(hù)措施不完善，另外還有機(jī)械故障、設(shè)備或工具的選用不合理、、配合不協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)或安裝方法不正確等原因。預(yù)防車工的操作事故發(fā)生，首先加強(qiáng)切削的防護(hù)，可以增加防護(hù)罩之類的防護(hù)措施，還應(yīng)及時(shí)采用安全措施清理操作地點(diǎn)切削，減少對(duì)人體的危害。其次經(jīng)常檢查機(jī)械設(shè)備，防止設(shè)備“帶病”作業(yè)引發(fā)不良事故。最重要的是生產(chǎn)的管理，對(duì)于防護(hù)用具不使用或使用不規(guī)范、操作時(shí)精力不集中或違規(guī)操作等現(xiàn)象嚴(yán)加管理。
1.3銑工在銑工的操作過(guò)程中，引發(fā)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(zhuǎn)部位容易發(fā)生事故，其中銑刀的切割傷害比較嚴(yán)重，其次是絞傷等。發(fā)生銑工操作事故的主要原因有：缺乏防護(hù)設(shè)施、操作方法不正確、設(shè)計(jì)或安裝的方法不正確、設(shè)備或工具選用不合理、生成管理混亂等。其中事故發(fā)生占比高的是因缺乏必要的安全防護(hù)技術(shù)和防護(hù)裝備。另外還存在安裝不當(dāng)、刀具選用不當(dāng)、生產(chǎn)過(guò)程管理混亂等原因。預(yù)防銑工的操作事故發(fā)生，保證銑工操作安全順利進(jìn)行，生產(chǎn)單位可以經(jīng)常進(jìn)行技能培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，整體提升員工的專業(yè)水平。加強(qiáng)銑刀刀罩、防護(hù)擋板等防護(hù)設(shè)置。對(duì)于質(zhì)量有缺陷、設(shè)計(jì)不合理的用具，要嚴(yán)格把關(guān)堅(jiān)決不能在生產(chǎn)的過(guò)程使用，造成不可挽回的后果。
1.4刨工在刨工的操作過(guò)程中，引發(fā)的事故有刨傷、物體打擊、切屑崩傷等。刨工主要的事故當(dāng)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(chǎn)管理混亂、設(shè)備或工具選用不合適、操作方法不正確、防護(hù)設(shè)施缺乏、配合不協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)或安裝的方法不正確、操作環(huán)境不良等。其中主要事故時(shí)因?yàn)椴僮鞣椒ú徽_，還有生產(chǎn)管理混亂。防護(hù)設(shè)施缺乏、配合不協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)或安裝的方法不正確等事故偶爾會(huì)發(fā)生。預(yù)防刨工的操作事故發(fā)生，可以在加工過(guò)程中防止工作臺(tái)、滑枕碰傷操作者。生產(chǎn)管理方面規(guī)范管理，禁止在設(shè)備工作期間進(jìn)行檢查、修理，掌握好手與工件間的距離，遵守安全操作機(jī)床。
1.5磨工在磨工的操作過(guò)程中，引發(fā)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(jīng)常發(fā)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(guò)程也常有發(fā)生。預(yù)防磨工的操作事故發(fā)生，首先必須制定嚴(yán)格的磨工操作規(guī)章，比如在干磨和修整砂輪時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)眼鏡及手套，磨削前還應(yīng)仔細(xì)檢查工件的裝夾是否完成。為磨床砂輪安裝規(guī)范的防護(hù)擋板或防護(hù)罩、吸塵裝置。嚴(yán)格最受磨工的操作流程，為工作創(chuàng)造良好的環(huán)境。
1.6鍛造工在鍛造工的操作過(guò)程中，引發(fā)的事故有物體打擊、水箱爆炸、絞傷等。尤其是物體打擊發(fā)生的事故比較多。在生產(chǎn)的過(guò)程中還容易發(fā)生因熾熱毛坯造成的鍛件燒傷事故，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中容易發(fā)生材料砸傷等事故。鍛造工操作事故原因主要是機(jī)械故障、缺乏防護(hù)措施、操作方法不正確、工藝不合理、生產(chǎn)管理混亂、設(shè)備或工具的選用不正確、設(shè)計(jì)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(xié)調(diào)造成的事故比較多。工具選用不當(dāng)、工藝不合理等也是造成鍛造工事故發(fā)生的原因。
2結(jié)語(yǔ)
由于機(jī)械加工工藝復(fù)雜，工種形式多種多樣，所以發(fā)生生產(chǎn)事故的可能性比較大。雖然事故一般不會(huì)造成人員死亡，但是造成的傷害往往比較大，后果很嚴(yán)重，一般事故發(fā)生后多會(huì)造成人員喪失勞動(dòng)能力的現(xiàn)象。因此，機(jī)械加工各個(gè)工種的操作方法一定要規(guī)范，防護(hù)措施也要重視，對(duì)經(jīng)常引發(fā)事故的機(jī)械部位進(jìn)行防護(hù)加改進(jìn)，并定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢查維修，還應(yīng)加強(qiáng)員工的安全意識(shí)和安全知識(shí)培訓(xùn)；生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)章，加強(qiáng)防護(hù)，杜絕管理混亂現(xiàn)象的發(fā)生，創(chuàng)造良好的機(jī)械加工工作環(huán)境。
作者：李敏單位：商丘學(xué)院
1.精基準(zhǔn)的選擇
所謂精基準(zhǔn)，是指在最初幾道工序中就加工出來(lái)，為后面的工序做好定位、裝夾的準(zhǔn)備，在后續(xù)的加工中，以它為基準(zhǔn)對(duì)別的部位進(jìn)行加工。該零件形狀復(fù)雜，沒(méi)有規(guī)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(zhǔn)，主要是考慮到以下兩個(gè)方面。（1）A、B兩孔是裝配孔（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)），這樣能使工藝與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，符合“基準(zhǔn)重合”原則，可以減少尺寸換算，避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。（2）A、B兩孔相對(duì)坐標(biāo)系關(guān)系簡(jiǎn)單，而C、D兩孔是空間孔，不易定位、裝夾。
2.粗基準(zhǔn)的選擇與加工
粗基準(zhǔn)是用來(lái)加工精基準(zhǔn)時(shí)所用的定位面，它應(yīng)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(xù)加工中定位、夾緊牢固可靠等要求。該零件形狀復(fù)雜，供加工中裝夾壓緊的部位幾乎沒(méi)有，另外C、D兩孔較長(zhǎng)，加工過(guò)程中如果沒(méi)有可靠的剛性支撐，會(huì)發(fā)生振刀，影響孔的加工精度，所以在確定零件毛坯狀態(tài)時(shí)必須考慮周全，為以后加工做好準(zhǔn)備，達(dá)到事半功倍的效果。圖2所示是最后確定的毛坯狀態(tài)，主要做了以下兩處改動(dòng)。（1）增加了兩處帶凸臺(tái)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(tái)F，一是起到擴(kuò)大定位面的作用，二是輔助壓緊時(shí)起到支撐的作用。實(shí)際加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出來(lái)，將其作為粗基準(zhǔn)，為后續(xù)加工做好基準(zhǔn)。
3.精基準(zhǔn)的加工
完成了粗基準(zhǔn)的加工后，第二步是對(duì)精基準(zhǔn)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(duì)A、B、C、D四孔進(jìn)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(yàn)證所找的基準(zhǔn)線是否準(zhǔn)確，加工中應(yīng)注意觀察零件的余量分配是否合理。在毛坯試加工時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)不合適時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整尺寸對(duì)零件進(jìn)行拯救性加工。后續(xù)加工按以下步驟進(jìn)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(tái)E面上的兩孔精加工。（2）以圖2中凸臺(tái)E面上精加工的兩孔定位，對(duì)零件所有的加工部位進(jìn)行精加工。（3）最后零件翻面將圖2中的E、F共6處凸臺(tái)去除。
4.結(jié)語(yǔ)
該零件的加工工藝重點(diǎn)是對(duì)鑄件毛坯基準(zhǔn)的選擇和增加輔助壓緊工藝凸臺(tái)。基于正確的基準(zhǔn)和合理地增加工藝凸臺(tái)，使零件的加工變繁為簡(jiǎn)，縮短了加工時(shí)間。實(shí)踐證明，這種方法是高效、可靠的。由此可以看出，對(duì)于鑄造件，無(wú)論其復(fù)雜程度如何，基準(zhǔn)的選擇非常重要，合理的基準(zhǔn)往往能起到事半功倍的效果。在進(jìn)行鑄造圖樣設(shè)計(jì)時(shí)，除了基準(zhǔn)外，還必須要考慮到后續(xù)機(jī)械加工時(shí)的裝夾是否便利、可靠。比如文中所提的鑄件，增加了四個(gè)工藝圓形凸臺(tái)就是出于對(duì)后續(xù)加工時(shí)裝夾的考慮。事實(shí)上，對(duì)于鑄造件的加工是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，本文只是通過(guò)一個(gè)比較典型的零件來(lái)摸索一些加工方面的經(jīng)驗(yàn)，僅僅是管中窺豹而已。
作者：張業(yè)俊 單位：航宇救生裝備有限公司
1.1在機(jī)床設(shè)備中應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)電的重要組成，能夠有效的提高制造業(yè)的工作效率。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用改變了原來(lái)的零件加工方式，能夠使用數(shù)字化技術(shù)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(jī)床設(shè)備中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能夠讓生產(chǎn)工序和各項(xiàng)設(shè)備有機(jī)配合，不再調(diào)整機(jī)床工作臺(tái)的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的加工。
1.2在工業(yè)中應(yīng)用在工業(yè)中，主要是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計(jì)算機(jī)中，然后通過(guò)控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制技術(shù)，不再使用人工控制。數(shù)控技術(shù)具有很高的精確度，在保證了加工質(zhì)量的同時(shí)，還能夠提高生產(chǎn)效率，人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控機(jī)床能夠完成復(fù)雜的加工任務(wù)，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(xiàn)了故障，數(shù)控機(jī)床的相關(guān)傳感和檢測(cè)系統(tǒng)，就能夠把故障的相關(guān)信息傳輸?shù)接?jì)算中，計(jì)算機(jī)就會(huì)停止機(jī)床的工作，能夠很好的保護(hù)數(shù)控機(jī)床設(shè)備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源，讓企業(yè)的成本降低。
1.3在機(jī)械加工中應(yīng)用我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，不進(jìn)行數(shù)控車床技術(shù)的更新就不能跟上時(shí)展的步伐。很多的機(jī)械制造商已經(jīng)意識(shí)到了先進(jìn)技術(shù)的潛力，不斷地引進(jìn)先進(jìn)的焊件。數(shù)控氣割技術(shù)輕松的解決了單件下料難的問(wèn)題，在工作的時(shí)候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的密封功能，對(duì)于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證，實(shí)現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械浮動(dòng)油封中也得到了很大的應(yīng)用，能夠?qū)?shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)提前編制好齒形子程序，調(diào)整結(jié)合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機(jī)械加工中，使用數(shù)控車床技術(shù)，還能夠提高零件焊接的精度，進(jìn)行密封，能夠從毛坯到成品持續(xù)加工，很大程度上提高了加工效率。
2數(shù)控機(jī)床增效措施
數(shù)控機(jī)床加工工藝和加工設(shè)備中有一些問(wèn)題，缺乏數(shù)控機(jī)床加工工藝的知識(shí)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)，缺乏加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床在加工的時(shí)候，需要很長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間和等待時(shí)間，發(fā)生故障之后調(diào)試的時(shí)間也很長(zhǎng)，這些都降低了數(shù)控機(jī)床的效率。對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床加工工藝現(xiàn)狀進(jìn)行認(rèn)真分析之后，研究出了一些增加數(shù)控機(jī)床效率的方法。
2.1提高自動(dòng)化程度數(shù)控技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，會(huì)逐漸的提高自動(dòng)化程度，這是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，也是制造領(lǐng)域的要求。自動(dòng)化程度加快之后，能夠減少加工的時(shí)間，提高加工的效率。經(jīng)過(guò)柔性生產(chǎn)線和柔性制造單元以及復(fù)合加工技術(shù)，能夠提高數(shù)控技術(shù)的自動(dòng)化和連續(xù)性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
2.2優(yōu)化加工過(guò)程數(shù)控車床加工過(guò)程還存在一定的缺陷，通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)加工過(guò)程，能夠減少加工準(zhǔn)備時(shí)間。在加工中，使用先進(jìn)配套的管理方式、生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械零件制造執(zhí)行系統(tǒng)、刀具自動(dòng)配送、機(jī)械設(shè)備管理等，能夠增強(qiáng)設(shè)備的開(kāi)動(dòng)率和完整性，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的持續(xù)運(yùn)行和高效管理具有很好的作用。
2.3優(yōu)化加工設(shè)計(jì)和工藝數(shù)控機(jī)床加工工藝需要優(yōu)化，在保證零件質(zhì)量的前提下，通過(guò)減少加工的時(shí)間，提高加工的效率。數(shù)控機(jī)床使用先進(jìn)的刀具或者是高性能的數(shù)控機(jī)械機(jī)床等，能夠仿真模擬數(shù)控機(jī)床的加工，從而優(yōu)化控制數(shù)控機(jī)床程序。優(yōu)化加工工藝和加工設(shè)計(jì)，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(jié)
硬件集成在硬件集成中，我們?cè)O(shè)計(jì)了可拆卸的兩坐標(biāo)激光切割頭機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以在機(jī)床中實(shí)現(xiàn)激光切割頭和機(jī)械加工裝置的快速更換。光纖激光器產(chǎn)生高功率密度的激光直接通過(guò)光纖進(jìn)入激光切割頭，不用對(duì)原有的機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jī)床原有西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，充分利用840Dsl提供的各種硬件接口來(lái)實(shí)現(xiàn)激光切割的整體控制功能。工控機(jī)PC上的激光切割控制軟件通過(guò)以太網(wǎng)接口與840Dsl數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)激光切割NC零件程序傳遞、加工部件控制以及加工狀態(tài)檢測(cè);同時(shí)當(dāng)激光切割控制軟件離線編程得到的激光切割工件程序?qū)隢CU中以后，在數(shù)控系統(tǒng)的PCU中也可選擇執(zhí)行激光切割NC工件程序，并通過(guò)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)選擇、設(shè)置所需的切割工藝參數(shù)，直接實(shí)現(xiàn)整個(gè)激光切割加工過(guò)程。840Dsl數(shù)控系統(tǒng)與各加工控制部件通過(guò)相應(yīng)硬件接口相連接:通過(guò)DRIVE－CLiQ接口連接高功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SINAMICS120控制五軸機(jī)床(XYZAC)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)S7－300PLC進(jìn)行I/O口擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)激光切割頭整體控制、激光器初始化控制以及激光切割時(shí)冷卻氣和保護(hù)氣開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)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(diào)節(jié)，利用NCU中高速I/O模塊控制激光出關(guān)光的快速調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)三維激光切割的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)要求。同時(shí)添加加工輔助設(shè)備(位移傳感器、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等)用于校正誤差、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程;提高加工精度，開(kāi)展多軸激光加工系統(tǒng)誤差及加工速度影響因素研究，建立綜合系統(tǒng)誤差模型及評(píng)估方法，同時(shí)研究設(shè)計(jì)出實(shí)用的加工誤差環(huán)節(jié)診斷技術(shù)方案以及實(shí)際工件尺寸與三維設(shè)計(jì)圖形存在失真條件下激光加工的誤差矯正技術(shù)方案。
2三維激光切割控制軟件功能結(jié)合
三維激光切割系統(tǒng)集成及項(xiàng)目軟件開(kāi)發(fā)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(shù)據(jù)庫(kù)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(yùn)行在工控機(jī)PC上，而工藝數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以O(shè)EM的形式嵌入PCU的HMI軟件中。在離線編程模塊中，首先實(shí)現(xiàn)三維工件建模，加工工件CAD模型的導(dǎo)入，對(duì)激光切割路徑原始數(shù)據(jù)的處理;然后根據(jù)工件切割路徑特點(diǎn)，優(yōu)化切割路徑，選擇最優(yōu)化的加工方法，實(shí)現(xiàn)可視化路徑編輯;之后模擬仿真激光加工整體流程，來(lái)觀察檢測(cè)加工過(guò)程中是否存在碰撞等情況;最后生成用于加工的數(shù)控代碼。在加工控制模塊中，結(jié)合840Dsl數(shù)控系統(tǒng)的基于C++的二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了用于本項(xiàng)目加工系統(tǒng)的激光切割工藝API(接下來(lái)將在第三章中詳細(xì)介紹)。該API可用于設(shè)置激光切割工藝參數(shù)(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?qū)霐?shù)控系統(tǒng)NCU中，然后執(zhí)行該NC工件程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)激光切割過(guò)程的控制。同時(shí)該API中也可實(shí)現(xiàn)直接單獨(dú)對(duì)激光切割各加工部件控制，其中包括五軸機(jī)床運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)結(jié)合較為成熟的基于C++開(kāi)發(fā)的離線編程技術(shù)，有效地縮短了項(xiàng)目軟件開(kāi)發(fā)周期，也方便激光切割系統(tǒng)裝備整體調(diào)試。在工藝數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中，針對(duì)不同的加工材質(zhì)厚度和加工工藝要求，建立激光加工工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SQLite小型數(shù)據(jù)庫(kù)作為工藝參數(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)保存、添加、刪除、修改、查詢等功能。同時(shí)，工藝數(shù)據(jù)庫(kù)與加工參數(shù)設(shè)置相關(guān)聯(lián)，這樣利用含R參數(shù)的NC工件程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一切割路徑，一個(gè)NC工件程序可用于不同工藝參數(shù)組合的激光切割加工，這為加工裝備整體調(diào)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(shè)計(jì)
控制軟件設(shè)計(jì)架構(gòu);該部分主要介紹與數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)的三維激光切割控制模塊以及激光切割工藝數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。
3．1三維激光切割控制模塊設(shè)計(jì)在本次控制軟件設(shè)計(jì)中，由于西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有提供可直接應(yīng)用于激光加工工藝的C++API接口，因此需要對(duì)840Dsl數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)適用于本項(xiàng)目選用加工部件的激光切割工藝API。西門子數(shù)控系統(tǒng)提供了多種人機(jī)界面二次開(kāi)發(fā)的方法，可由用戶根據(jù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行選擇。在本次設(shè)計(jì)中選用了OperatorProgrammingPackage開(kāi)發(fā)方式對(duì)840Dsl數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。該開(kāi)發(fā)方式中，840Dsl數(shù)控系統(tǒng)提供了基于C++開(kāi)發(fā)的底層通訊接口類，可直接訪問(wèn)數(shù)控系統(tǒng)底層硬件，其中包含讀寫NC系統(tǒng)變量(如R參數(shù)，PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)塊等)、直接訪問(wèn)NC、PLC中數(shù)字量和模擬量輸入輸出以及執(zhí)行NC加工程序;同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于加工過(guò)程中實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，該方法完全滿足項(xiàng)目激光切割工藝API的設(shè)計(jì)需求。利用OperatorProgrammingPackage提供的底層通訊接口類，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)三維激光切割工藝API接口。該API接口直接應(yīng)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(lái)進(jìn)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(tǒng)變量R參數(shù)設(shè)置并存儲(chǔ)激光切割工藝參數(shù)(如激光功率、切割速度、噴嘴與工件表面距離等)，然后啟動(dòng)NC工件程序，并在加工過(guò)程中對(duì)激光切割控制部件運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè);在切割過(guò)程中，NCU通過(guò)執(zhí)行NC工件程序來(lái)控制五軸機(jī)床末端激光切割頭運(yùn)動(dòng)、激光器開(kāi)關(guān)光及出光功率，PCU與工控平臺(tái)PC進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)(如機(jī)床實(shí)時(shí)位置、激光功率、切割頭碰撞檢測(cè)等)，實(shí)現(xiàn)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(kāi)發(fā)的激光切割工藝API接口。先介紹下面用到的幾個(gè)840Dsl底層通訊接口類:
3．1．1SlDataSvc類數(shù)控系統(tǒng)中NC和PLC里面的數(shù)據(jù)訪問(wèn)都是通過(guò)SlDataSvc對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。控制設(shè)計(jì)用到的系統(tǒng)變量主要包括R參數(shù)、NCU中高速模擬量及數(shù)字量輸出、PLC數(shù)字量輸入輸出。
3．1．2SlPiSvc類在控制軟件與NCU通訊時(shí)，可用PiService類對(duì)象來(lái)啟動(dòng)執(zhí)行NC工件程序。
3．1．3SlFileSvc類利用SlFileSvc對(duì)象可實(shí)現(xiàn)對(duì)文件和目錄的操作。本次設(shè)計(jì)中主要利用其選擇要執(zhí)行的工件程序并導(dǎo)入NCU中。基于上述840Dsl二次開(kāi)發(fā)中提供的底層通訊接口類，設(shè)計(jì)了激光切割工藝API接口，分別包含以下幾個(gè)類函數(shù):(1)840Dsl數(shù)控系統(tǒng)控制函數(shù)類CSinumer-ik840Dsl該類直接調(diào)用底層通訊接口類對(duì)象，用于提供840Dsl數(shù)控系統(tǒng)中R參數(shù)、軸位置反饋、NC高速模擬量及數(shù)字量接口、PLCI/O讀寫操作，NC工件程序?qū)隢CU中以及NC工件程序啟動(dòng)執(zhí)行等用于實(shí)現(xiàn)三維激光切割加工的基礎(chǔ)控制功能。(2)激光器控制函數(shù)類CIPGLaser激光器控制類是在840Dsl數(shù)控系統(tǒng)控制函數(shù)類CSinumerik840Dsl的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，用于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中IPG10kW激光器的控制。其中利用PLCI/O實(shí)現(xiàn)激光器控制初始化以及激光引導(dǎo)光開(kāi)關(guān)，利用NCU中高速模擬量輸出(0～10V)控制激光輸出功率，高速數(shù)字量輸出用于控制激光出關(guān)光。同時(shí)在激光切割過(guò)程中，對(duì)激光器工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在緊急情況下急停激光器。3)激光切割頭控制函數(shù)類CPrecitecHead激光切割頭控制函數(shù)類也是在840Dsl數(shù)控系統(tǒng)控制函數(shù)類CSinumerik840Dsl的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中PRICITEC激光切割頭系統(tǒng)控制。其中利用PLCI/O實(shí)現(xiàn)Z浮隨動(dòng)調(diào)節(jié)模式開(kāi)關(guān)，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(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目需求，本次開(kāi)發(fā)的激光切割工藝數(shù)據(jù)庫(kù)包含2mm、4mm、8mm3個(gè)規(guī)格的鋁合金材料激光切割的切割工藝參數(shù)以及切割質(zhì)量參數(shù)，其中切割工藝參數(shù)包括激光功率、切割速度、氣體壓力、氣體類型、切割頭噴嘴開(kāi)口直徑及噴嘴至工件表面距離等，切割質(zhì)量參數(shù)包括粗糙度、切口寬度、切口垂直度、掛渣量、重熔區(qū)和熱影響區(qū)寬度等)。軟件設(shè)計(jì)中，基于Qt開(kāi)發(fā)框架利用VS2008進(jìn)行軟件編譯，利用QtDesigner進(jìn)行圖形界面設(shè)計(jì)，編譯完成后以O(shè)EM形式嵌入到數(shù)控系統(tǒng)PCU的HMI操作軟件中，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLite3輕型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)庫(kù)支持跨平臺(tái)，操作簡(jiǎn)單，可以使用多種語(yǔ)言直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，不需要后臺(tái)應(yīng)用軟件支持，支持SQL語(yǔ)句指令實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能，并且源碼完全開(kāi)放，可以用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的深度開(kāi)發(fā)。該激光切割工藝數(shù)據(jù)庫(kù)具備不同厚度板材加工數(shù)據(jù)庫(kù)選擇查詢、修改、添加以及刪除數(shù)據(jù)等操作功能，同時(shí)結(jié)合激光切割加工應(yīng)用，可直接選擇數(shù)據(jù)庫(kù)中某一組工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，利用含R參數(shù)的NC工件程序，實(shí)現(xiàn)在同一切割路徑時(shí)，一個(gè)工件程序可用于不同工藝參數(shù)組合的激光切割加工，方便NC工件程序中工藝參數(shù)設(shè)置，可直接用于下一次激光切割。
4結(jié)語(yǔ)
作者：毛曙宇 單位：江陰中等專業(yè)學(xué)校高級(jí)教師
機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)自上世紀(jì)80年代創(chuàng)辦以來(lái)，已逐步成為學(xué)校的傳統(tǒng)骨干專業(yè)，20多年來(lái)，學(xué)校培養(yǎng)了大批服務(wù)于企業(yè)生產(chǎn)和管理一線的專業(yè)技術(shù)人才，滿足了地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求。近年來(lái)，為進(jìn)一步適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，創(chuàng)建專業(yè)品牌，學(xué)校面向市場(chǎng)、融入市場(chǎng)、拓展市場(chǎng)，調(diào)整和加快專業(yè)建設(shè)步伐，重視專業(yè)市場(chǎng)調(diào)研，從新形勢(shì)下機(jī)械加工專業(yè)所對(duì)應(yīng)的職業(yè)崗位人才需求狀況出發(fā)，研究和分析機(jī)械加工行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為專業(yè)人才高規(guī)格培養(yǎng)尋問(wèn)題、找方向、求突破。通過(guò)采取一系列措施，建立和完善了機(jī)械加工專業(yè)科學(xué)合理的課程體系。課程體系設(shè)置的原則課程體系建立須以職業(yè)需求為導(dǎo)向，不能盲目設(shè)置課程。[2]要主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及市場(chǎng)變化的需求，主動(dòng)服務(wù)和服從于培養(yǎng)目標(biāo)的需要。課程開(kāi)發(fā)以“就業(yè)為導(dǎo)向、面向職業(yè)”為出發(fā)點(diǎn)，課程設(shè)置以重視學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)為原則，既要注重學(xué)生專業(yè)知識(shí)和基本技能的習(xí)得，也要關(guān)注其可持續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用能力的提高。課程體系的結(jié)構(gòu)通過(guò)人才市場(chǎng)分析、行業(yè)分析、職業(yè)分析，構(gòu)建了“寬基礎(chǔ)、活模塊、強(qiáng)技能”的課程模式，優(yōu)化了“以能力為本位、以職業(yè)實(shí)踐為主線、以項(xiàng)目課程為主體”的模塊化機(jī)械加工專業(yè)課程體系。在課程結(jié)構(gòu)上，組建公共課程———專業(yè)課程———專門化課程平臺(tái)，采用“大專業(yè)、小專門化”的課程組織形式，以機(jī)械加工專業(yè)職業(yè)能力結(jié)構(gòu)中的通用部分要求構(gòu)筑能力平臺(tái)，滿足學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)和能力發(fā)展的需要；在課程管理上，采用靈活的模塊化課程結(jié)構(gòu)和學(xué)分制管理制度，以滿足學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生的個(gè)性需要。規(guī)范與科學(xué)、穩(wěn)定與靈活的課程體系的建立，完善了機(jī)械加工專業(yè)“一條主線、多個(gè)方向、不同層面”的能力培養(yǎng)體系，并促進(jìn)了教學(xué)設(shè)施與師資、教學(xué)方法與手段、教學(xué)管理與評(píng)估等的建設(shè)和改革。
著力創(chuàng)新，進(jìn)行整合和重構(gòu)基礎(chǔ)上的課程開(kāi)發(fā)
以機(jī)械加工專業(yè)核心課程“機(jī)械制圖”為例，課程內(nèi)容重構(gòu)依據(jù)“必需夠用”的原則，弱化理論，突出應(yīng)用，刪減繁難而不實(shí)用的內(nèi)容；對(duì)課程必需的知識(shí)再進(jìn)一步整合壓縮，強(qiáng)化理論與實(shí)際的緊密聯(lián)系，注重和突出學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。最終，將課程內(nèi)容設(shè)置為“核心內(nèi)容———拓展內(nèi)容———延伸內(nèi)容”三個(gè)部分，以兩大模塊三個(gè)平臺(tái)多個(gè)子模塊結(jié)構(gòu)體現(xiàn)，用必學(xué)和選學(xué)模塊進(jìn)行整合，使課程內(nèi)容各部分銜接更合理，知識(shí)更連貫。創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用具體，為課程“易教、易學(xué)、有效、實(shí)效”打下了基礎(chǔ)。圖1所示課程體系三個(gè)平臺(tái)可以相互獨(dú)立，帶*號(hào)為選學(xué)模塊，以便于各專業(yè)方向依據(jù)教學(xué)時(shí)數(shù)和課程實(shí)際靈活選用。教學(xué)內(nèi)容的組織要以“軸測(cè)圖立體的概念”作為貫穿課程教學(xué)的主線，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、實(shí)物模型和多媒體課件等，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性；教學(xué)過(guò)程中要注重啟發(fā)和討論，以點(diǎn)帶面、講練結(jié)合、精講多練，有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高其思維能力和創(chuàng)新能力。
因材施教，注重教學(xué)模式和方法創(chuàng)新
以實(shí)例為先導(dǎo)，進(jìn)而提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)生在“學(xué)”、“做”中掌握教學(xué)內(nèi)容。因此，教師必須仔細(xì)研究教材，根據(jù)學(xué)生的學(xué)情精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法則是通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。機(jī)械加工專業(yè)的項(xiàng)目工作設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際，模擬真實(shí)的崗位工作，使學(xué)生通過(guò)參與項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過(guò)程，學(xué)習(xí)必要的理論知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)際崗位工作能力。課堂教學(xué)組織形式、教學(xué)模式和方法的創(chuàng)新，使課堂具備了對(duì)話、探究、建構(gòu)、感悟等特點(diǎn)，從而真正成為開(kāi)放的課堂。
固本強(qiáng)基，努力打造精良的師資團(tuán)隊(duì)
加大專業(yè)教師技能培訓(xùn)力度，調(diào)整專業(yè)師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，通過(guò)構(gòu)建教師專業(yè)成長(zhǎng)平臺(tái)，以形成積極濃厚的學(xué)術(shù)研究氛圍，從而加快推進(jìn)精品課程建設(shè)的步伐。精品課程建設(shè)是以科學(xué)的管理體制為保障的系統(tǒng)工程，也是集觀念、師資、內(nèi)容、技術(shù)、方法、制度于一體的整體建設(shè)。對(duì)于中等職業(yè)學(xué)校來(lái)說(shuō)，精品課程建設(shè)工作還處于探索階段，其實(shí)踐過(guò)程中將面臨更多的問(wèn)題，對(duì)學(xué)校和教師將提出更大的挑戰(zhàn)。下一步的研究和建設(shè)，需要我們深入學(xué)習(xí)，潛心鉆研，使精品課程聚集中職校最優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源，使中職校教育教學(xué)質(zhì)量得到最大程度的提高，使學(xué)生共享最優(yōu)化的教育教學(xué)條件，獲得最佳的專業(yè)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工 熱處理 措施
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
機(jī)械加工和熱處理是機(jī)械制造業(yè)中的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié),同時(shí)也是改善零件加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率的重要手段。隨著各類機(jī)械裝備性能的提高,制造出符合設(shè)計(jì)要求、用戶滿意、具有較高幾何精度、性能可靠的產(chǎn)品是機(jī)械制造企業(yè)的目標(biāo)。在制造高精度、高性能產(chǎn)品的背后必須有高的工藝制造水平和能力來(lái)保證。
一、重視預(yù)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(nèi)在質(zhì)量和表面尺寸穩(wěn)定,預(yù)先熱處理是極重要的一環(huán)。各種材料的最佳切削性能都對(duì)應(yīng)有一定的硬度范圍和金相組織。亞共析鋼經(jīng)正火得到片狀珠光體組織;過(guò)共析鋼退火得到粒狀珠光體組織。此時(shí),它們的晶粒細(xì)小,均勻的組織,不僅改善了切削性能,提高了機(jī)械加工精度,而且為最終實(shí)現(xiàn)熱處理(淬火+回火),保證獲得良好的組織和性能做好準(zhǔn)備。對(duì)于高合金鋼中的過(guò)共析鋼及萊氏體鋼,預(yù)先熱處理退火十分重要,我們?cè)诜治瞿＞摺X輪、軋輥等零件淬火后開(kāi)裂,其原因,除了最終熱處理的問(wèn)題外,預(yù)熱處理及鍛造欠妥也是主要因素。機(jī)械加工技術(shù)人員對(duì)零件的整個(gè)過(guò)程中內(nèi)在質(zhì)量的情況,要做到心中有數(shù)。
二、熱處理工藝在機(jī)加工工藝中的合理安排
對(duì)于有效厚度超過(guò)30mm的調(diào)質(zhì)件,調(diào)質(zhì)工序安排在中間最理想,由于坯件先進(jìn)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(chǎn)生軟點(diǎn),軟塊,綜合機(jī)械性能比毛坯調(diào)質(zhì)的高,尤其對(duì)于淬透性較差的鋼,這樣安排可保留較厚的脫碳層。另外,對(duì)于零件最終必須要有尖角及過(guò)渡驟變處,可采用先粗加工成圓角,留余量后進(jìn)行中間調(diào)質(zhì),最后再精加工成型。中間調(diào)質(zhì)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(zhǔn)。細(xì)長(zhǎng)件和扁平件變形較大,可用壓力機(jī)校準(zhǔn)或回火時(shí)采用定型夾具校準(zhǔn)。對(duì)于必須最終熱處理或僅留磨削余量的高硬度零件可通過(guò)摸索、掌握熱處理的變形規(guī)律,采用改變熱處理前的公差方法(收緊或移位),來(lái)保證熱處理后零件精度達(dá)到圖紙要求。由于零件內(nèi)部的應(yīng)力分布比較復(fù)雜,零件的幾何形狀也各不相同,熱處理后應(yīng)力重新分布,特別是在淬火時(shí)產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力,因此變形規(guī)律是很復(fù)雜的,但對(duì)于成批生產(chǎn)的零件,冷熱加工工藝都確定后,變形規(guī)律還是可以掌握的。另外,在機(jī)加工工序中穿插1-2道消除應(yīng)力的回火,對(duì)減少最終熱處理的變形,效果也很顯著。工程技術(shù)人員在制定機(jī)械加工工藝和熱處理工藝時(shí),應(yīng)通過(guò)對(duì)零件材料的選擇、工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)、實(shí)際加工效果及經(jīng)濟(jì)性建立工藝檔案,并在此基礎(chǔ)上,不斷完善、提高,使機(jī)加工和熱處理的工藝路線安排的更為合理。目前,微機(jī)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、加工和熱處理生產(chǎn)過(guò)程,我們已有條件對(duì)各類零件的材料選擇、機(jī)加工和熱處理工藝參數(shù)及相關(guān)系編制軟件,并建立數(shù)據(jù)庫(kù),這樣可免去技術(shù)人員去查閱大量手冊(cè)的繁重勞動(dòng),縮短了工藝編制時(shí)間使選擇的材料及工藝參數(shù)具有較好的適用性和經(jīng)濟(jì)性,這也是機(jī)加工技術(shù)人員的努力方向。
三、機(jī)械加工與熱處理的關(guān)系
1、切削加工與熱處理。切削加工時(shí)工件的硬度應(yīng)符合效率原則,硬度過(guò)高,則加工困難、刀具磨損嚴(yán)重、粗糙度高;硬度過(guò)低,則發(fā)生粘刀現(xiàn)象,易產(chǎn)生切削瘤同樣增加刀具的磨損并劃傷工件表面。因此,應(yīng)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(nèi)部組織。對(duì)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(duì)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(duì)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(yīng)采用調(diào)質(zhì)工藝,這樣可獲得低的表面粗糙度和好的切削加工性。
2、機(jī)加工與熱處理。機(jī)加工工藝對(duì)熱處理的影響很大,改變某些機(jī)加工工藝將給熱處理帶來(lái)很大的方便,如硬度300～400HB的車輪采用調(diào)質(zhì)工藝就比中頻淬火方便且成本較低。齒輪經(jīng)滲碳淬火后,公法線長(zhǎng)度會(huì)漲大,冷加工時(shí)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(nèi)。因此,熱處理前公法線長(zhǎng)度公差應(yīng)在冷加工和熱處理之間應(yīng)合理分配(一般可取4∶6)。編制機(jī)加工工序與熱處理的加工路線時(shí),考慮到感應(yīng)加熱淬火產(chǎn)品在熱處理前多數(shù)已基本成形,對(duì)容易開(kāi)裂產(chǎn)品應(yīng)調(diào)整工序,以避免開(kāi)裂, 如支撐輥的中頻淬火、齒圈滲碳淬火等。
四、機(jī)械加工中熱處理配合問(wèn)題的處理
1、大型齒輪滲碳淬火變形的處理。1）型齒輪經(jīng)滲碳淬火后,變形較大的是外徑(齒頂圓直徑)、公法線長(zhǎng)度、斜齒輪的螺旋角。齒輪外徑呈明顯膨脹趨勢(shì),且與裝卡方式有關(guān)。若是單件齒輪淬火,則呈現(xiàn)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(xiàn)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(yán)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(nèi)部金相組織的不合格,多數(shù)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(duì)公法線長(zhǎng)度余量應(yīng)經(jīng)反復(fù)測(cè)試后來(lái)確定。齒軸在滲碳前軸徑方向應(yīng)留有大于1.5倍滲碳層深度的加工余量,滲碳后用齒節(jié)圓作基準(zhǔn)面,加工去掉軸徑等不要求淬硬的滲碳層,然后再進(jìn)行淬火。
2、大型齒輪滲碳淬火開(kāi)裂的處理。1）工件應(yīng)避免尖角和嚴(yán)重厚薄不均。尖角處易過(guò)熱,加熱和淬火時(shí)應(yīng)力大、極易開(kāi)裂,因此應(yīng)改為圓角或倒角。2）對(duì)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、易變形和淬裂的零件可選用合適的合金鋼;對(duì)形狀復(fù)雜、但硬度要求不高的結(jié)構(gòu)零件可選用含碳量較低的材料。含碳量高,變形和開(kāi)裂的傾向大,如齒部采用感應(yīng)加熱的齒輪材料盡量不用感應(yīng)淬火開(kāi)裂傾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技術(shù)條件應(yīng)根據(jù)零件的工作條件及損壞形式來(lái)制訂,例如拉矯機(jī)工作輥(材料為9CrMo,尺寸為580mm×1526mm)按原工藝(調(diào)質(zhì)+中頻淬火)制造的輥?zhàn)友b機(jī)使用后,僅使用了七天就磨損報(bào)廢了。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析,發(fā)現(xiàn)輥?zhàn)又饕艿侥ゲ聊p和磨粒磨損,同時(shí)工作時(shí)輥面溫度達(dá)到300℃左右,從而使輥面硬度下降,導(dǎo)致輥面磨損增加。輥面采用超音速熱噴涂后,裝機(jī)使用了2個(gè)月才磨損,壽命提高了3倍。又如滲碳齒輪的預(yù)先熱處理采用調(diào)質(zhì)工藝的調(diào)質(zhì)硬度控制在170～230HB為宜;對(duì)需要表面強(qiáng)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(diào)質(zhì)硬度的方法。
四、結(jié)束語(yǔ)
合理解決制造工藝中機(jī)械加工與熱處理之間配合的矛盾,并使其有機(jī)結(jié)合是機(jī)械制造企業(yè)提升制造能力的有效途徑之一。
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