数控加工工艺论文范文

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第1篇

1.1数控加工的概念及其发展

数控加工是指在机床上利用数控技术对零件进行加工的一个过程。数控加工和非数控加工的流程从整体上来说是大致相同的。但在技术上却大相径庭。采取数字信息控制加工零件的数控加工方法是针对零件种类多样、相同型号产量少、结构复杂、精度要求高等现实状况达到高效化和自动化加工的有效方法。数控加工的发展方向是高速和高精度。20世纪50年代,MIT设计了APT。APT具有程序简洁,方法灵活等优势。但也有很多不足之处如对于复杂的几何形状,无法表达几何即视感[1]。为修正APT的不足,1978年,法国达索飞机公司开发了CATIA。这个系统有效的解决了几何形状复杂、难以表达即视感的缺陷。目前,数控编程系统正向高智能化方向发展。

1.2数控加工的内容

数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。

2数控加工的工艺设计

2.1数控加工的工艺设计特点

采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。

2.2数控加工的工艺设计方法

工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。

2.3数控加工的工艺设计过程

数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。

2.4数控加工的工艺设计应注意的问题

在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。

3结语

第2篇

【关键词】数控车床车削加工工艺工艺分析车削

一、问题的提出

数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面：

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容；(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；(三)工具、夹具的选择和调整设计；(四)切削用量选择；(五)工序、工步的设计；(六)加工轨迹的计算和优化；(七)编制数控加工工艺技术文件。

笔者观察了很多数控车的技术工人，阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章，发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。

但是笔者分析了上述的顺序之后，发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。

二、分析问题

目前，数控车床的使用者的操作水平非常高，并且能够独立解决很多操作上的难题，但是他们的理论水平不是很高，这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。

造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。

三、解决问题

其实分析了工艺分析顺序不合理的现象和原因之后，解决问题就非常容易了。需要做的工作只要将对零件的分析顺序稍做调整就可以。

笔者认为合理的工艺分析步骤应该是：

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容；(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；(三)工序、工步的设计；(四)工具、夹具的选择和调整设计；(五)切削用量选择；

(六)加工轨迹的计算和优化；(七)编制数控加工工艺技术文件。

本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。

(一)零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。

1.选择基准

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

2.节点坐标计算

在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

3.精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。

(二)工序、工步的设计

1.工序划分的原则

在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。

(1)保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。

(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。

2.确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则：

(1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。

(2)先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。此外，先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。

(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工。

(4)基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。

(三)夹具和刀具的选择

1.工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。

2.刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

(四)切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f)。

切削用量的选择原则，合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是：粗车时，首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap；其次选择较大的进给量f；最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数，提高加工效率，增大进给量有利于断屑。精车时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高加工效率，因此宜选用较小的背吃刀量和进给量，尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min)可根据切削速度υ(mm/min)由公式S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径mm)计算得出，也可以查表或根据实践经验确定。

三、结语

数控机床作为一种高效率的设备，欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点，除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外，还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺，以得到最优的加工方案。

参考文献

第3篇

零件数控加工工艺的标准化，就是利用标准化的理论和方法对零件的数控编程过程中涉及到的工艺信息如零件工艺分析、基准选择、刀具选择以及加工工序和加工路线等，即所有与数控加工过程有关的要素进行规范化处理。其目的就是利用标准化的加工工艺来生产相同或类似要求下的零件，防止不必要的工艺多样化，或者借助成组零件的相似性原理使得属于同一类型的零件采用相似的加工工艺，从而，提高零件的数控编程效率，减少劳动力的投入，还能保证零件产品的质量。

2数控加工工艺标准化的方法

2.1典型工艺法1938年索克洛夫首次提出典型工艺的概念，其着眼点是工艺过程的标准化，也就是将零件按照结构、形状相似性和工艺过程相似性标准进行分类，则同类零件可以采用同一的典型工艺。因此，典型工艺法能够很好地应用于如齿轮、标准件等结构形状相对稳定、批量相对较大的零件，而其他的一些批量不大或非标准结构的零件就很难使用典型工艺法。对于一些形状结构差别较大、批量小和种类多的生产场合，典型工艺只能作为零件工艺设计的参考资料。据统计有将近20%左右的零件可以用到典型工艺法，而且即使应用了典型工艺法其效果也不是很明显。

2.2成组工艺法1959年米特洛范诺夫首次提出成组工艺的新概念，其着眼点在于工序的标准化，即把零件加工过程中的全部或一部分相似加工工序的零件划分为一组，然后，针对每一组的具体情况制定适宜的成组加工工艺。因此，它能够很好地弥补典型工艺法的不足。当加工一个属于此类的零件时，只需要根据该零件的需要，按照成组加工工艺做出适当的调整或者补充，即可完成对该零件加工工艺的设计。实践表明，80%以上的零件品种可以采用成组工艺。

3采用成组工艺法标准化的过程

3.1分析零件的加工特征，从零件的形状特征入手，并结合工艺特征中的工序，借助成组技术的相似性原理建立零件的分类标准，在此基础之上将零件合理地分类成组。

3.2分析零件数控加工工艺的设计原则，并据此研究每一类零件的优化工艺信息设计。设计的内容主要包括成组零件数控加工工艺过程和工艺内容的设计，其中工艺内容涉及到具体的加工基准、加工工序、加工策略以及刀具和工艺参数等。

3.3研究零件数控加工工艺信息的存储和重用，主要涉及到工艺信息存储方式的选择及其相应数据库的建立，工艺信息再次调用的实现过程，以及重用过程中对相似工艺的修改和增加等。

3.4数控加工工艺标准化系统的设计和实现，包括系统的功能设计和结构设计，并对各类成组零件的工艺信息进行匹配和调用，实现对零件数控加工工艺的标准化。

4总结

第4篇

[论文摘要]数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处，但也有许多不同之处。为此，分析了数控车削的加工工艺。

一、数控车削加工工艺的内容

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面：

（一）选择并确定零件的数控车削加工内容；（二）对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；（三）工具、夹具的选择和调整设计；（四）工序、工步的设计；（五）加工轨迹的计算和优化；（六）数控车削加工程序的编写、校验与修改；（七）首件试加工与现场问题的处理；（八）编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。

二、数控车削加工工艺分析

工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。掌握编程语言及编程格式，还应熟练掌握工件加工工艺，确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

（一）零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。

1．尺寸标注方法分析

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准，可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸，以简化编程计算。

2．轮廓几何要素分析

在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。

3．精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削（注意：在车削端面时，应限制主轴最高转速)。

（二）夹具和刀具的选择

1．工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。

2．刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

（1）尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成，如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。

（2）圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外，特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。

（3）成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化。数控车削加工中，应尽量采用机夹可转位式车刀。

（三）切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S（或切削速度υ）及进给速度F（或进给量f）。

切削用量的选择原则，合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是：粗车时，首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap；其次选择较大的进给量f；最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数，提高加工效率，增大进给量有利于断屑。精车时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高加工效率，因此宜选用较小的背吃刀量和进给量，尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min)可根据切削速度υ(mm/min)由公式S=υ1000／πD(D为工件或刀／具直径mm)计算得出，也可以查表或根据实践经验确定。

（四）划分工序及拟定加工顺序

1．工序划分的原则

在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。

（1）保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。

（2）提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。

2．确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则：

（1）先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。

（2）先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。此外，先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。

（3）内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工。

（4）基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。

第5篇

关键词：数控车工技师；考核；理论；论文；实操

中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）14-0027-03

江苏省徐州技师学院从2003年开始招收数控车工技师，已累计为社会培养1000多名数控车工技师。在这10年的培训教学与考核中积累了一定经验，也存在着许多问题，值得我们思考。

一、数控车工技师考核情况简介

数控车工技师每年由江苏省技能鉴定部门统一安排在3月、5月、9月和11月共考核四次。各校根据自己的实际情况向市技能鉴定指导中心申报，市技能鉴定部门审核通过后，统一上报省技能鉴定指导中心，由省技能鉴定部门从题库统一抽取试题进行考核。省技能鉴定部门派考评人员督导，市技能鉴定部门具体实施。考核共分为论文答辩、理论考核和实操考核三个环节，每个环节独立考核，单独给分，以百分制形式进行，低于60分为不及格，三个环节均达到60分，技师才为考核过关，否则不予通过。

1.论文答辩。论文答辩环节是技师考核的第一关，也是至关重要的一关，此关不及格，后面两关不予考核，取消考试资格。论文答辩小组一般有三名评委组成。学生陈述论文后，评委针对学生的论文对进行提问，问题既有论文内的内容，也有拓展知识。

2.理论考核。理论考核时间为90分钟，满分100分，60分及格。题型有填空题、选择题、判断题、简答题、论述题及编程题等几部分组成。内容包括公差、制图、材料、软件、工艺、机床、夹具、编程和刀具等专业内容，知识面较广。

3.实操考核。实操考核环节由机械加工工艺规程编制、数控车床编程、数控车床加工、零件自检和数控车床精度检测等五个模块组成。总分100分，60分及格，每个模块权重不同，但都要达到60%才为及格。

（1）加工工艺规程编制模块。要求学生根据加工图纸，按照工序独立编制零件加工工艺规程，内容包括刀具、切削用量、工装和量具的选择等。时间为30分钟，分数占10%。

（2）数控车床编程模块。要求学生根据图纸在计算机上独立绘制二维图形，自动生成加工程序，并进行仿真加工。时间为90分钟，分数占20%。

（3）数控车床加工。要求学生根据备料通知要求，把加工程序拷贝或传输到机床上进行独立加工，最终完成图纸要求的配合件。时间为240分钟，分数占50%。

（4）零件自检模块。要求学生根据零件自检表规定的内容，对自己加工的零件尺寸、形位公差和表面粗糙度等进行客观检测。考评教师根据学生检测结果与实际结果之间的差值进行评分。时间包括在数控车床加工的240分钟内，成绩占10%。

（5）数控车床精度检测模块。要求学生按照数控车床精度检测模块规定的内容进行实际检测，并作记录。考评教师根据学生检测方法和检测结果进行评分。时间为30分钟，成绩占10%。

二、数控车工技师考核存在的问题

1.论文撰写方面。技工院校的生源质量相对不高，学生大都是未升入高中或大学的落榜生。他们文化基础知识薄弱，进入技工院校的目的就是想学一门技术，找份合适的工作；他们往往不重视文化知识的进一步学习，而只重视技能训练。文化课的教学学时较短，论文写作水平大多只停留在初高中的层次上，甚至更低。所以，要让这部分学生经过三至四年专业知识学习后再写出像样的论文，难度确实很大。不要说文学功底不牢，遣词造句不行，就是专业素材都很成问题。他们一是没有实际工作经验，只是在校内按教师要求进行零件的加工，二是不重视工艺的分析、经验的积累，三是没有技术革新的能力。他们的论文要么是书本内容的复制，要么是网上现成论文的下载，要么是教师编制工艺的抄写，根本没有创新。能够写出自己感想或体会的文章已实属不易，所以一次通过率往往不高。

2.理论考核方面。数控车工技师理论考核牵涉的知识面非常广泛，几乎涵盖了在校学习的所有专业知识。这些知识点分散在10多门课程中，零散且不系统，又没有复纲，全靠教师的经验和学生平时的知识积累。往往经过几个月的紧张忙碌后，成绩还不是很理想，极大地挫伤了学生申报技师考核的积极性。

3.实操考核方面。虽然学生平时很重视实训操作的训练，但由于实操考核环节模块较多，考前一周才能看到实操考核的备料通知单，只能凭教师的经验和学生的基础进行考核。如果平时没有扎实的基本功和识图、编程、工艺分析等方面的综合能力，在有限的时间内通过实操项目的考核难度确实很大，而且每个模块均要达到所占分数的60%以上，否则不能过关，所以总体过关率也不是很高。

三、数控车工技师教学应采取的措施

第6篇

Abstract: The overall milling error prediction model is obtained, including the thermal deformation errors of the workpiece, the tool thermal deformation error, the wear error of the tool and the tool deformation error.

关键词：工件受热变形；刀具受热变形；刀具磨损；刀具受力

Key words: workpiece heating；tool heating；tool wear；tool stress

中图分类号：TG54文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）23-0026-01

1加工误差影响因素及分类

在数控铣削加工过程中，用户期望生产加工后的工件与设计人员所设计的图纸完全吻合一致，但这只是一个脱离实际的理论想法。在实际的生产加工中，由于受到加工操作规程、加工工艺系统、加工原理、加工测量、工件和刀具的材质、工件和刀具的温度、刀具受力变形、刀具磨损等因素的影响，实际生产加工后的工件与理论图纸会存在一定的偏差，进而产生了加工误差。

一般来讲，一个完整的数控铣削加工系统主要由机床、夹具、刀具和工件构成，也可以称之为加工工艺系统。在实际的数控铣削加工过程中，存在很多影响因素引起加工误差，进而影响加工工件的质量。在前人研究的基础上，按照误差的来源可以将加工误差分为三类：几何误差、物理误差和其它误差，其中几何误差是指机床或夹具或刀具本身存在的误差和加工过程中由磨损而引起的误差；物理误差是指数控铣削加工工艺系统由于受热和受力而产生的弹性变形和塑性形变而引起的误差；其它误差包括的范围较大，随机性较强，主要是指加工工人在数控铣削加工操作过程中，由于采用哪一种加工原理、操作是否严格遵守规程、重新调整工艺系统、定位刀具或待加工工件的精确程度、测量的准确度和加工工人的实践经验等因素所引起的误差。

2单因素加工误差模型

参考文献：

[1]周德生.基于计算机仿真技术的铣削加工精度控制研究[D].武汉理工大学，硕士学位论文，2006.

第7篇

一、问题的提出

 

本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作，在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题：

 

1.学生人均实际操作时间相对较少

 

由于数控实习设备价位相对来说比较高， 一般职业院校购置数控设备的台套数有限，而学校在校的实习学生数量相对较大，因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]

 

2.学生实习的内容与生产实际严重脱节

 

与生产实际相脱节的原因有多个方面，首先，在数控机床的操作过程中，由于教学时间有限，指导教师多以指导学生的基本操作为主，而理论、实践技能训练的内容偏少，与实际生产衔接不够;其次，学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵，加之学生多以练习为主，不进行实际工件的加工，大部分材料都是浪费，所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑，就是在实习过程中选择了比较好的材料，由于学生对加工工艺认识的相对缺乏，刀具必定会被频繁的打坏，而更换刀具的价格也是不菲的。

 

3.机械加工工艺知识面窄，给数控实践教学带来了极大的困难

 

学生数控知识面培养不够，并且经历实践操作环节很少，对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到，也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]

 

4.由于设备少、资金紧张等多方面原因，数控实践教学多以演示性和验证性实验为主，只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示，学生无需或很少动手，学习效果较差。

 

5.数控实践教学不能充分利用课堂时间

 

由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高，要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学，具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力，能在生产现场动手示范，指导学生掌握生产技能，因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端，一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的，不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学，所以就要分组进行，最多十个学生一组，这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。

 

针对上述在数控实践教学中存在的问题，对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革，势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学，从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。

 

二、问题的解决

 

1.揭掉“数控”的神秘面纱。

 

一般人提起数控总感觉数控很神秘，经过这几年的数控教学，我的认识是数控并不神秘，其实所谓的“数控”也就是机械加工，再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工，所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺，而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解，更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验，只有在实际加工中经历了解决问题的过程，工艺知识才会有积累。

 

2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。

 

实践教学一般包括实验、实习和实训，而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习，专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习，要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点，机械加工工艺方法和工艺参数选择。

 

学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上，再进行数控机床的实际操作，可以对比学习，相对来说就比较简单了，而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。

 

3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学

 

首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练，然后在真实的生产设备上进行加工，这样既获得了较好的教学效果，而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]

 

4.重新设计数控实践教学的考核

 

对实践教学的考核，是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力，同时也是一种动力，只有通过考核，才能检验学生的掌握程度，对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度，在考核过程中应制定评分细则，全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因，全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。

 

对于数控实践教学来说，重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法，对于自动加工，只要学生编写程序没有错误，只要按下 “循环启动”按键，让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作，也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。

 

三、总结

 

总之，“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用，我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善，但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题，解决问题，才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用，使学生真正学以致用。

第8篇

论文的参考文献是有标准的写作格式的，作者在写作时应该对引用是学术研究成果的完整和准确性负责任，那么我们要怎么来写论文的参考文献呢？以下是学术参考网小编整理的数控车床毕业论文参考文献范例，给大家欣赏。

数控车床毕业论文参考文献：

[1]吕斌杰，高长银，赵汶.华中系统数控车床培训教程[M].北京：化学工业出版社，2013.

[2]刘宏军.数控车床编程与操作实训教程[M].上海：上海交通大学出版社，2014.

[3]梁训，王宣，周延佑.世界制造技术与装备市场：机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）：13.

[4]吴祖育，秦鹏飞.数控机床[M].上海：上海科学技术出版社，1994：242.？

[5]毕妍.科技创新与应用：经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技创新与应用，2014：26.

数控车床毕业论文参考文献：

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[2]田海超.数控车床操作技术分析[J].科技与企业，2013（16）.

[3]姚雪莲.浅谈数控车床操作技术常见问题分析[J].科技创新导报，2012（35）.

[4]秦晓寅.数控车床操作中的撞车原因及对策分析[J].科技资讯，2014（21）.

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[7]刘仁春，袁维涛.提升数控机床复杂曲面零件加工效率[J].金属加工：冷加工，2013（14）：12-14.

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[2]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55.

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[4]刘瑞已，李平化.数控机床参数故障的维修技巧[J].制造技术与机床，2008（5）：79-81.

第9篇

实践教学体系建设的指导思想是坚持“理论教学与实践能力培养相结合”的原则，注重课堂教学和工程实践相结合，教学内容紧跟“数控技术”的新技术、新装备及其发展趋势。教学中既传授基本知识，又注重基本技能、工程实践能力和创新能力的培养，将“理论是基础，实践是保证，应用是重点”［1］的教学理念贯穿于实践教学各环节之中，逐步形成一个由“认识实习、金工实习、课程实验、数控技能培训、数控竞赛、数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计、生产实习、创新实践、毕业设计”等九个环节组成的实践教学体系，如图1所示。实践教学按照“传承性，阶梯性，连续性，创新性”的思想进行设计。在实践教学中，按照工程实践教育、认识与训练、实验与实践、技能培训与课程设计、创新实践与毕业设计五个层次，形成阶段化、模块化的教学过程，将工程实践能力培养由浅入深、循序渐进，贯穿于教学的各个环节，合理设计实践教学体系中的各环节及其内容，培养学生的工程实践能力和创新能力。

数控技术应用实践教学体系分五个层次贯穿于整个本科教学的全过程:

第一层次:学科教授做学科讲座，观看数控加工录像资料，参观学校教学设施，培养学生学习数控技术的兴趣。

第二层次:校内外结合，开展认识实习和金工实习，进行机械工程认识与训练。

第三层次:实验、实践、设计和创新实践结合，进行数控技术应用实验与实践教学。

第四层次:将数控技能培训和课程设计相结合，培养学生利用数控实践知识分析问题和解决问题的能力;并组织学生参加数控大赛、进行数控技能训练。

第五层次:开展广泛的创新活动，并通过毕业设计，提升学生分析问题、解决问题的能力。

2数控技术及应用实践教学体系结构

2．1认识实习

新生入校的第一学期，组织学生观看数控加工录像资料，请专家教授进行数控加工技术讲座，组织学生参观学校实验室的数控教学设备，在校外工厂参观先进的数控加工设备及数控加工过程，使学生对数控技术有一个感性认识，提升学生学习数控技术的兴趣。

2．2金工实习

学生金工实习的过程中，设置数控机床操作和自动编程等两个数控技术的实习项目。在数控机床操作项目中利用教学型数控机床所含有的简易自动编程软件，让学生自己设计加工图案，然后自动生成加工程序，再在蜡块或有机玻璃上雕刻出所设计的图像，这样极大的激发学生的学习热情。在自动编程项目中要求学生在CAXA制造工程师软件中完成三维实体造型，然后根据教师提示完成加工工艺设置，生成数控加工刀具路径，最后生成数控加工程序。完成比较好的程序还可以上传到数控机床上，加工出零件来。

2．3课程实验

通过认识实习和金工实习，学生对数控技术建立了一个初步认识，第三学年开设数控技术及其应用课程，在课程中开设教学实验，实验教学围绕课堂教学内容设置，加深学生对所学知识的理解。课程实验开设数控机床认识实验、数控原理实验、数控编程实验和数控机床操作等四个基本实验。数控机床认识实验通过对工业用数控机床观察，了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机等)的基本结构、加工对象及其用途;了解FANUC0i系列数控系统;掌握数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床等)的坐标系建立、基本运动和回零操作。数控原理实验通过对华中数控生产的HED－21S数控系统综合实验台的拆装调试，要求学生了解数控系统的特点、基本组成和应用;了解数控系统常用部件的原理与作用;熟悉常见数控系统与数控机床的连接与基本调试操作。数控编程实验通过在浙大辰光软件和宇龙数控仿真模拟软件上完成指定零件的数控加工程序编制与调试，使学生掌握数控加工程序的手工编制方法与程序调试技巧。数控机床操作实验，通过对CGM4300B数控铣床的操作，在蜡块上加工零件，使学生了解数控铣床的基本特点和机床坐标系的建立;掌握数控机床常规操作方法，重点学习数控机床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、程序调试、自动加工等操作。

2．4数控工艺技能培训

数控高级人才的培养，必须十分注重学生动手能力的培养，我们在课余时间，充分利用学校现有的资源，对学有余力且对其感兴趣的学生进行120学时的数控加工工艺培训，培训分为数控工艺分析、自动编程软件(CAXA制造工程师)的应用、数控机床操作等三个方面。数控工艺培训要求学生通过培训具有基本零件的工序划分、刀具卡具的选择、工艺基准的制定、切削用量的选择和切削液的选择等数控加工工艺分析与设计能力。自动编程软件的应用要求学生通过培训，掌握功能齐全的实用型自动编程软件，如MasterCAM，Cimatron，Delcam，CAXA等自动编程软件，利用这些软件编制较为复杂的零件或模具加工程序，同时具有驾驭目前国内市场上流行的集成度高的诸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM软件的能力。数控机床操作培训要求学生熟练掌握数控机床的各种基本操作，掌握加工程序的输入与加工程序调试，掌握自动编程后的程序传输方法，掌握在线加工方法。总之，通过数控培训增强了学生的数控技术实践能力，培养学生创新能力。数控技能培训将数控技术理论与实践有机结合，巩固理论知识，培养学生的动手能力。

2．5数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计

为加强学生的数控技术实践能力，机械设计制造及其自动化专业在学习了数控技术及其应用与数控加工工艺等课程后，安排数控加工工艺分析与数控编程课程设计，要求学生从零件图的识图开始，通过数控加工工艺分析和设计，选择刀具、卡具(包括专用卡具的设计)，然后编写数控加工程序，并对其进行调试，最后操作数控机床，加工出要求的零件来。课程设计两周时间，要求每个学生零件图都不相同。课程设计开设后收到了良好的效果，达到了预期的目的。

2．6数控技术创新实验

重视创新实践环节，大力发掘资源，调动学生的主动性和创造性，根据不同年级的特点，分层次开展开放性数控创新实践活动，要求学生根据学校现有的设备状况及自身的理论知识与教师一起设计创新实验，并在实验的基础上逐步完善设计内容。数控创新实践活动基本上围绕三个方面进行，一是围绕产品建模、系统仿真、NC代码生成、网络传输到零件的数控加工进行;二是围绕数控系统构建、普通机床的数控化改造、专用机床控制系统的模拟设计等内容进行，三是围绕数控机床的故障分析与数控机床的维护维修等内容开展。通过创新实验的设计，培养和强化学生综合运用知识的能力、工程实践能力和创新能力。

2．7生产实习

我们始终将生产实习环节视为强化教学效果、实现理论联系实际的最有效手段。对高层次数控人才培养来说，生产实习基地一般选择在数控机床制造厂。要十分重视实习基地的建设，对已建成完善的实习教学基地，实现制度化的管理。为学生的实践能力的提高搭建一个更好的平台。

学生在实习基地实习内容一般分为两大部分，一是在数控机床组装车间了解数控机床的装配调试，包括电器部分装配调试和机械部分装配调试。二是在零部件制造车间掌握数控机床主要零部件的制造工艺过程，了解数控制造厂的工艺设计规程，掌握典型零件的数控加工工艺与数控加工程序的编制。三是跟随数控机床维修人员进行售后服务，掌握数控机床维护维修的基本方法。通过生产实习，使学生进一步掌握数控机床的结构原理，更加了解数控加工工艺分析的方法和数控加工程序编制。更加强化学生的工程意识、工程实践能力和创新意识、创新能力。

2．8数控竞赛

利用校团委在校内组织数控大赛或与兄弟院校的数控对抗赛，组织学生参加两年一届的六部委举办的全国数控技能大赛，促使学生带着问题去学习，克服了学生理论学习的盲目性，提高了学生学习的兴趣与积极性，更有利于学生工程实践能力和创新能力的提高。

2．9毕业设计

通过理论、实践、培训、创新四位一体的教学过程，把数控技术基础理论、实践能力和创新能力培养融为一体，在毕业设计中将这些知识综合应用，培养学生综合应用能力。学校高度重视学生的毕业设计环节，所有指导教师深入现场获得了第一手资料，结合现场实际，精心遴选题目，提供给学生科学、合理的论文题目。为部分学生选配现场工程技术人员为毕业设计指导教师。要求学生除查阅资料外，用一定的时间到现场去学习、调研。有条件的时候，学生可直接在现场完成毕业设计。通过各种方式将毕业设计与现场实际相结合，收到良好的效果。

3结语

第10篇

关键词：航空发动机；机匣；加工工艺

中图分类号：TK416+.1 文献标识码：A

1 问题的提出和依据

航空工艺设计成本高、周期长，这两个特点不仅增加了传统工艺设计的难度，而且是传统工艺无法根本解决的。因此，对发动机关键零部件传统工艺采用数字化手段进行优化改造势在必行。数字化的工艺系统可以保证在技术层面上制定产品制造工艺时随时地、充分地考虑企业的制造环境，作业调度，车间底层控制，工装夹具的配套以及毛坯的设计制造等所有工艺信息，将有关信息及时反馈到设计单位并及时得到响应，生成适应性加工工艺，使制造过程达到全局优化，这是未来航空发动机工艺的重要发展方向之一。

2 延伸机匣加工工艺优化的目标

工艺方案技术经济性分析的一个重要应用方面是在工艺流程设计过程中，对不同的工艺方案进行评价。对绝大多数产品来说，工艺过程有许多可变因素，在工艺设计中，如何确定这些可变因素，使制造过程最合理，这就是工艺过程优化研究的问题。机械制造工艺过程除要保证制造质量之外，还必须实现高的生产效率和低的生产成本，这就是工艺过程优化的主要目标。

3 参数化特征建模方法

3.1 基于特征的建模方法概述

特征 (Feature)是指描述产品信息的集合，也是设计或制造零部件的基本几何体。它是以结构的实体几何(CSG:Constructive Solid Geometry)和边界表示(B-Rep:Boundary Representation)为基础的，源于产品的模块化设计思想。特征是参数化的几何体，通过改变特征的尺寸，可以用有限的特征构造出无限的零、部件模型，具有一定的工程意义。从产品建模和工艺信息数字化的角度考虑，特征分类如图3-1所示。零件模型的生成不是依赖于体素拼合，而是突出了各种面的作用，如基准面、工作面和连接面等，需要处理和记录不同特征间的继承、邻接、从属和引用联系。

3.2 几何平台选择

论文研究选择UG-NX作为几何造型、工程分析、数控编程平台，在进行数控加工方法研究和典型特征五坐标数控加工的研究时，研发过程依托于UG提供的刀发接口和功能函数。Unigraphics-NX( 简称UG)是CAD/CAM/CAE一体化的具有强大的设计和加工功能的高端CAD/CAM软件系统。UG实体建模将基于约束的特征建模和传统的几何建模方法融为一体，形成无缝衔接的“复合式建模工具”，用户可以在基于特征的环境下发挥传统的实体、曲面和线框造型功能的长处。其生成数控加工代码的能力更强，可以方便的生成钻削、3轴/多轴铣、线切割、车削等数控代码。

4 机匣工序优化的原则和要求

4.1 加工工序划分的一般原则

在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，相对于传统机械加工方法，可以做到工序相对集中，许多零件只需在一次装夹中就能完成全部工序加工。但零件的粗加工，特别是铸、锻零件的基准平面、定位面等部位的加工可先在普通机床上完成，这样有利于发挥数控机床的特点、保持其精度、延长其使用寿命并降低加工成本。

4.2 机匣工序优化的一些要求

工序相对集中是最有效的提高加工效率的措施，工序相对集中有利于发挥加工中心的加工能力。机匣加工的绝大多数金属去除量采用数控手段去除，军工企业新引大量进口加工中心设备。加工方案的确定可以说是由设计图纸的工艺性分析和工序划分过程组成。首先，设计图纸的工艺性分析重点在于零件进行数控加工的方便性和可能性分析两个方面进行。比如说，零件设计图制是否便于编制NC程序，尺寸标注方面是否适应数控加工特点，以及尺寸要素提供是否充分，看是否缺尺寸或给了封闭尺寸。分析零件的加工精度能否得到满足。其次分析零件各个加工部位结构的工艺性是否符合数控加工的特点。

5 机匣数控加工工艺的优化概述

5.1 数控加工工艺优化途径

在整个机匣的加工过程中，数控加工工序是技术难度最大、加工耗时最长、对加工质量影响最大的环节。因此，在整个机匣加工工艺的优化的过程中，数控加工工艺的优化占举足轻重的地位，数控加工工艺优化是整个机匣制造过程中最见效益的一个环节。

5.2 仿真加工

在实际加工一个零件之前，利用软件在计算机上虚拟这个制造过程即为加工仿真，它可以模拟整个机床加工过程 ，查出机床的不同部位、零件、工装夹具和刀柄等之间是否会出现碰撞，模拟采用同机床控制系统一样的逻辑来操作，其运行就像真实机床一样，同时在干涉校验方面也最具准确性，它作用包括清除编程错误和改进切削效率 ，提高数控程序对硬材质零件、薄壁零件的切削性能。

6 机匣精车工序工艺性分析

6.1 机匣结构特点及其加工工艺性

机匣精车工序尺寸多达100多个、尺寸精度高、技术要求严格；内部构形复杂、环形槽区域狭窄，环形槽槽宽最小处仅为17.07mm，容刀空间狭小；环形槽部位壁厚最小处仅为2.5mm，壁厚也不均匀；零件装夹方式采用下方几点压紧，悬出部分高达400mm。以上因素使得机匣零件在加工过程中的稳定性和刚性较差，抵抗径向变形的能力更差。

6.2 车加工加工刀具的选择

为确保加工过程和产品质量的稳定，前机匣精车工序采用专业刀具生产商提供的机夹刀具，在选择过程中综合考虑了以下几个方面的问题：

（1）刀杆有足够的稳定性、刚性；（2）刀片有足够的强度、硬度和耐用度；（3）刀片尽可能采用标准刀片。

在此基础上确定以下几种刀杆：

（1）32×32×230 车刀刀杆配80度菱形刀片，用于粗加工端面、外圆及内孔；（2）32×32×230车刀刀杆配35度菱形刀片，用于精加工端面、外圆及内孔；（3）32×32×230 槽刀刀杆，用于加工各级环形槽；（4）32×32×230 T形槽刀杆共六种，分别加工各级T形槽；（5）32×32×230 45度刀杆，用于加工六级环形槽上部槽。

相应配置刀片均为标准型机夹刀片。由于钛合金材料加工时具有弹性恢复大、化学亲和性高、导热性能差等特点，切削时热量主要由刀具传出、切削温度高、粘刀现象严重。刀具粘接磨损及扩散磨损较突出。因此，选择不带镀覆层的机夹刀片。为避免加工过程中刀具的切削刃与零件的接触面积过大而产生的零件变形，切槽刀片宽度选择3mm、4mm、5mm为主，刀尖圆角不大于0.8mm。

6.3 UG－CAM车削加工模块在机匣精车加工中的应用

数控车削加工是一种重要的数控加工方法，主要用于轴类、盘类等回转类零件的加工。在数控车削程序设计过程中，最重要的两个环节是：一方面确保加工路线合理，数控程序准确和完整；另一方面要求选择可靠的刀具和合理的切削参数。

考虑到机匣内腔型面包括六级环形槽、环形槽上下表面的T型槽及其环形槽之间的型面，在进行UG-CAM车加工数控程序设计时主要应用其中的车端面、粗车、精车、车槽等几种车削加工操作。

结论

本文研究航空发动机机匣数控加工工艺。紧紧围绕建立基于数字化思想、具有数字化特点的航空发动机机匣的优化工艺，并最终将该工艺应用于机匣的制造过程。综上所述，通过航空发动机对开机匣数控加工技术应用研究，解决了机匣加工周期长，质量不稳定等制造难题，并在机匣制造过程取得了明显的效果，为其它机匣类零件的加工提供宝贵的经验，并在企业的制造加工中得到了工程化的应用。

参考文献

[1]王广生等.金属热处理缺陷分析及案例[M].北京:机械工业出版社，1997.

第11篇

关键词：发动机曲轴；数控加工；切削用量

中图分类号：S219.031 文献标识码：A

1概述

切削加工是金属加工最基本的手段，切削加工的工作量占机械制造工作量的30%-40%，约70%的零部件采用切削加工来进行。据专家估计，在21世纪切削加工仍将占机械加工量的90%以上，因此，提高切削加工的效率和质量仍是机械制造业的重要研究内容。加工过程中，合理选择切削用量不仅能够保证加工质量，还能提供生产率和降低生产成本，尽管上世纪就已认识到切削用量优化的重要性，但切削用量的选择大多依赖于经验和手册，这虽然能够保证加工任务的完成，但却不能达到最优。切削用量优化是零件加工工艺过程优化的基础，如果选择得当，则可充分发挥机床和刀具的性能，若选择不当，则会造成制造资源的浪费。因此合理选择切削用量对于保证产品加工质量、提高劳动生产率，降低加工成本具有重要意义。实现数控加工的关键在编程，但仅仅靠编写加工程序还不行，数控加工还包括编程前要做的工艺设计及编程后的处理工作。处理正确与否，直接关系到数控机床的使用效率、零件的加工质量、刀具数量和经济性等问题。同时通过针对企业实际问题，以汽车发动机曲轴加工为例，优化切削用量参数，提高了数控加工效率，从而提高数控加工工艺决策和切削参数决策的准确性、合理性和智能化水平。

使用切削数据库软件已经成为了生产实践中选择和优化切削用量的重要方法。金属切削数据库能通过计算机快速准确地为机加工提供最佳切削参数。现在机械行业普遍CAM/CAPP软件，如UG、MasterCam等，切削数据库的内容应包括切削用量推荐值，根据加工条件，在不同的切削深度、进给量组合下，推荐不同寿命刀具下的切削速度，并计算功率消耗。我国建立的切削数据库是从20世纪80年代开始的。成都工具研究所在1987年建成了我国第一个试验性车削数据库TRN10，又于1988年从当时的联邦德国引进了INFOS车削数据库软件（在国内运行后，被称为ATRN90），并加以改进，向国内推出其修订版的ATRN90E。随后又继续开发并推出了车削数据库软件CTRN90V1.0。

2曲轴数控加工工艺分析

曲轴属于偏心回转类零件，在制造业中属于难加工复杂零件，它是发动机中最重要的零件之一，运动特点是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动变成直线运动的零件。其主要的型面包括主轴颈和连杆轴颈，传统加工是在车床上完成，采用车铣复合自动编程，可以获得精度较高的数控程序，完成在车铣加工中心上加工曲轴的连杆处，如图1所示。而正是通过一次装夹加工成型，可以大大拓宽加工工艺范围，提高加工质量特别是位置精度和加工效率。

3曲轴的主要技术要求

主轴颈、连杆轴颈本身的精度，即直径尺寸公差等级通常为IT6—IT7级；主轴颈

的宽度宽度极限偏差为+0.05～0.15mm；曲轴的轴向尺寸极限偏差为±0.15～0.05 mm。

4曲轴的材料与毛坯

曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，因此要求材料必须有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性。一般曲轴为35、40、45钢或球墨铸铁等材料。

曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构等来决定，批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造等。

5曲轴的机械加工工艺分析

曲轴刚性较差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度。对于主轴颈与连杆轴颈的加工顺序是：先加工主轴颈，然后在加工连杆轴颈及其它各处的外圆，可以避免一开始就降低工件刚度，减少受力变形，有利于提高曲轴的加工精度。

6曲轴数控加工工艺参数优化分析

数控加工技术是以数控机床技术、计算机集成制造技术、机械加工技术为基础，从而实现产品自动化生产加工的现代化制造技术，国家标准（GB8129-87）给数控技术的定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”，简称数控（NC，Numerical Control）。数控加工技术包括了产品造型设计、工艺过程设计、计算机辅助制造、虚拟加工、数控机床实际加工等。

确定加工工艺参数是工艺制定中重要的内容，采用自动编程时更是程序成功与否的关键。合理地选择加工工艺参数，不但可以提高切削效率，还可以提高零件的加工质量，降低成本。对于不同的加工方法、设备、工件、刀具、精度及表面质量要求，需要选择不同的工艺参数，并编入程序单内。近年来切削用量优化已经成为研究的热点问题，针对各种工艺方法（如车、铣、钻、刨、磨等）、各种工件材料（如45钢、铸铁等）、不同目标函数（如最大生产率、最低生产成本、最小工件表面粗糙度等）的各种条件下的切削用量优化问题进行了深入的研究。

切削用量在选用的时候，要考虑与切削生产率的关系，要提高生产率，应尽量增大切削用量。在实际加工时，切削用量在选用时受到切削力、切削功率、刀具耐用度和加工表面质量等因素的影响。因此，所确定的切削用量应该是能达到零件的加工精度和表面粗糙度的要求，并且在工艺系统和刚性允许条件下充分利用功率和发挥刀具切削性能的最大切削用量。

从工业发展进程来看，智能化趋势是机械工业发展的重要方向。零部件的智能化CAD/CAM系统软件已经在国内得到应用，该软件大大的提高了生产率，减轻了操作工人的负担，大大提高产品精度和降低成本，并使零部件向着规范化、标准化、系列化方向发展。

目标函数是建立模型要获取最值的目标，目标函数的选取多样，可以是追求经济指标，也可追求质量指标或其他指标。经济指标主要包括最低生产成本、最高加工效率、最大利润、最大刀具寿命、最大刀具寿命、最大材料去除率等但目标函数，以及综合考虑其中几种目标的多目标函数。制造优化中最常用的三个标准是：最大生产率或最短生产时间标准；最低生产成本标准；最大利润率标准。

制造优化中最常用的三个标准是：最大生产率或最短生产时间标准；最低生产成本标准；最大利润率标准。通过分析考虑切削加工的实际情况，切削用量的影响因素及一些相应的约束条件，按照切削参数（切削速度、进给量和切削深度）和切削性能（表面粗糙度、切削力及刀具寿命等）之间关系的一般数学模型，建立了本系统的优化目标数学模型。

考虑加工简化问题等实际情况，最终确定以最大生产率和最低加工成本为优化目标。

最大生产率目标函数为：

另外，切削加工过程中约束条件的影响因素很多，还有一些约束条件不能用解析式来表达，因此机床操作者根据现场的实际情况，人为调整与约束条件相关的变量取值范围，然后在进行优化，以达到较好的优化效果。

根据建立的数学模型编写，上机优化运算，可得优化结果，

切削速度=110m/min 被吃刀量=0.3mm 进给量=0.1mm/r

切削用量的优化问题实质是一个比较复杂的问题，随着现代加工业自动化程度的提高，合理切削用量的确定已成为一个日益迫切的要求。如果整个数控代码中的切削用量都设定一个固定值，该值只能是与该次加工中切深、切宽最大的走刀相对应的切削用量；而在切深、切宽较小的走刀过程中，仍然使用这个固定的切削用量就浪费时间，如果CAM软件中能够比较方便的分别设置每次走刀时的切削用量，就可以大大提高加工效率。

参考文献

[1]周华祥，刘瑞己.汽车制造工艺与数控设备[M].北京，机械工业出版社2007.

[2]胡云龙.基于UG的发动机曲轴数控加工仿真[J].科技信息.

[3]赵长明.轿车发动机曲轴加工中的新工艺新技术[J].汽车制造技术，2005.

第12篇

关键词：成果为本 学习任务 “学、做”一体化的教学方法

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0183-01

1 成果为本教学理念简介

成果为本的教学理念（outcome-based education，简称OBE）是20世纪90年代开始兴起的一种教育模式，代表人物是斯派蒂（B.Spady），他提出：“基于结果的教育明确地意味着关注和组织教育系统中的每件事物，围绕着一个根本的目标让所有的学生在完成他们的学习经历后都能获得成功，这意味着首先要对教育结果有一个清晰的了解，然后据此组织课程、指导课程及评估以保证这一学习成果最终能发生。”该教育理念最早在美国、英国、澳大利亚、新西兰等地实施并取得了较好的反馈。近年来香港教育资助委员会也在香港的高等院校改革中逐步推行了这种教学理念，其中香港理工大学早在2004年初已开始将成果为本教学纳入该校的课程中，在教学及评估方面取得了显著的成绩。

成果为本教学的四大基本元素分别是确定理想的学习成果、设计配合学习成果的课程教学及评核、搜集成果达标的数据、利用成果评估数据改善课程，成果为本教学的的两个重点为教学质量的提高与教学质量的保证。该理念侧重于教学成果多于教学内容，在订立课程目标、教学方法设计、课程考核方式等每一个环节中都以教学成果为重心。

2 成果为本教学理念在零件数控加工与工艺课程中的应用

零件数控加工与工艺课程是机械制造与自动化专业与数控技术专业的一门核心课课程将数控机床、数控加工工艺和数控编程等知识通过具体学习任务有机的结合起来，主要培养学生数控加工机床操作能力和机械零件数控加工工艺方案制定的能力，这也是本专业学生在工作岗位上需要的核心能力，对应工作岗位主要为数控设备的操作人员、数控工艺及程序员。

（1）首先要设计课程的学习目标或成果。学习成果包括学生通过教学过程所应该知道理解的（know/understand）；学生应该能做的（able to do）；学生应该具备的[素质]（be like），实际上就是我们常说的知识、技能和素质（思想），成果应与就业岗位相适应基于数控设备的操作人员、数控工艺及程序员岗位工作任务的分析，可以初步将课程目标描述为以下几点：使学生掌握数控削加工方法，了解金属材料的切削加工性能，熟悉机械零件数控加工设备的操作规程和操作方法，掌握数控刀具的选择方法，掌握零件的数控车削和数控铣削加工方法与程序编制，熟悉常用测量工具的使用方法，了解数控机床的基本结构组成，培养学生安全操作数控机床、维护保养数控机床的职业素质，团队协同工作的职业精神，一丝不苟的职业品格。

基于上述要求把加工轴套配合类零件当作数控车削加工的最终成果，成果特点对学生的要求：像真正的数控操作员一样 加工出该配合类零件。满足了职业性的要求（态度）；零件待加工表面：内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹面、球面、端面、倒角……加工表面丰富，满足了知识的要求；零件的加工要求：尺寸精度、配合精度、表面粗糙度……加工要求高，加工难度大，满足了技能的要求。可是该成果真想加工起来难度还是很大的，别说刚开始上专业课的学生，就是工厂的师傅也需要仔细阅读零件图、认真进行工艺分析，所以这是数控车削部分的最终成果，想要获得这个成果或者说想要会加工这组零件，需要先会加工其余四组零件，分别是带外圆柱面与圆锥面的零件（阶梯轴）；带圆弧面的轴类零件；带螺纹的零件；孔类零件。而想要加工以上四组零件，则需要先会操作数控车床，所以数控车削部分就设计6个成果，成果排序是基础到高端、由简单到复杂，成果设计时遵循了适用性、实用性、代表性、趣味性的原则。

设计教学成果应注意：学习成果的表述往往是知识和能力的结合，知识为基本，为能力服务，不能单独停留到知识上，做到这点才能获得成果为本的精髓；成果并不是学习目标简单的罗列，成果应有具体的形式；成果应与就业岗位相适应。

（2）其次要设计配合学习成果的课程、教学及评核，通过配合来保证达到成果。设计主要的学习与教学活动，包括利用哪些资源、通过哪些活动来实现预期的教学成果，并且要对每项课程活动进行简要的解释，再次要针对每项教学成果设计匹配的评估方式，比如测验、论文、案例报告、考试等，以保证每项预期的教学成果能够获得标准的评估，由此可见成果为本的教学理念实现了教与学的统一、教学目标与教学过程的统一、教学目标与教学效果评估考核的统一，这三个统一使得该理念主导下的教学方法比传统的教学方法在教学目标设置、教学活动设计和教学质量评估方面的信息更透明、更公平合理，也更容易被学生所接受。教师在教学中的随意性、课程考核评价的主观性也会随之下降。

（3）最后搜集及运用学习成果评估数据以改善课程。

无论是哪一种教学方法，我们运用的目的都是与预期的成果配合，或者说从而达到预期成果，这个先后顺序是不可以变更的都应该是设计教学成果，而后做的一切工作都是为了实现成果。所以说在成果教学法中，确定理想的教学成果是最重要的内容是最先开始的工作，我们在完成一个学习任务后，要及时评核学习成果，并整理保存数据，在进行完一个工作循环后，根据我们搜集整理出来的学习成果评估数据用以改善我们的课程，需要什么改善方案以提升课程的效果？如何推行？学生能够达到课程中哪些学习成果？哪些需要改善？这些都是一轮教学任务完成后我们应该的思考。

参考文献

第13篇

（肇庆市技师学院，肇庆 506020）

（Zhaoqing Technician Institute，Zhaoqing 506020，China）

摘要：本文通过对活塞数控加工的装夹方案、加工顺序、刀具选择和切削用量等方面的工艺分析，探讨提高其批量生产效率的途径，对同类型的零件加工具有参考意义。

Abstract： Through the technology analysis on the clamping scheme， order processing， cutting tool selection and cutting dosage and other aspects， this paper discusses the ways to improve the efficiency of the mass production. That has reference significance for the similar parts processing.

关键词 ：数控；活塞；加工工艺

Key words： numerical control；piston；processing technic

中图分类号：TH162 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0151-03

作者简介：葛旺生（1980-），男，广东高州人，模具讲师，工学学士，研究方向为模具与数控技术。

0 引言

数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。本文就活塞在数控机床中的加工工艺问题进行探讨，该活塞零件属新研发的产品，在论文数据库中未能搜索到相关的加工工艺方法。活塞所用的材料为PA6（尼龙6），其机械减振能力好、加工性能好，但在机械加工中容易发生热变形，从而影响尺寸精度。接到该批量零件加工之前，笔者曾给企业打过样板，两种不同型号（尺寸）的活塞的各一件，难点主要是最后一道工序——钻端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20），由于孔与螺旋槽位置角度要求为50°、55°，当时利用分度盘装夹，直接在普通立钻上加工，过程中耗费大量的对刀调整时间，效率很低，如果是中小批量生产，该方法在现代化生产大潮中没有竞争。鉴于此，必须探索出可以提高批量化生产效率的工艺方法。

1 活塞的数控加工工艺制订

1.1 零件图样工艺分析

如图1所示，该工件材料是PA6（尼龙6），尼龙6吸湿性强，所以加工时不能使用切削液，可使用风冷。工件由外圆柱面、内圆柱面、圆周槽、螺旋通槽（2个）、端面圆柱孔（2个）等轮廓组成。加工数量为1000件，属中小批量生产，前期先加工1件，送检合格后，安排批量生产。

零件的尺寸标注基准（对称轴线、大端面、各孔中心线）较统一，且无封闭尺寸；构成零件轮廓形状的各几何元素条件充分，无相互矛盾之处，有利于编程。

该零件的外圆、圆槽、内孔等部位的形状、位置尺寸公差为0.1mm或0.2mm，加工精度易保证；难点主要集中在两对称螺旋槽的加工，尺寸精度为17+0.1，其次是端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20）与螺旋槽的位置角度50°、55°，必须设计专用夹具装夹零件，才可保证批量生产要求，该专用夹具的设计是整个零件各工序加工中的难点。内外未标注表面粗糙度Ra为1.6μm。

1.2 装夹方案的确定

该零件的加工需使用三种夹具，四次装夹，其中外形车削部分使用传统三爪卡盘，左右调头，装夹两次。螺旋槽的铣削采用四轴加工中心，使用包容式的气动三爪卡盘（图2）装夹，提高装卸工件的效率，减少夹紧变形。端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20）的加工采用数控铣床，设计专用夹具装夹（图3）。

该角度定位装置，共限制了工件三个不定度，X、Z轴的平移和Z轴的旋转。圆柱销，限制了工件Z轴旋转的不定度，保证了Ф5孔相对于螺旋槽的50°、55°角度位置，圆柱销采用的是可调可换设计，可以根据不同型号尺寸的活塞进行灵活更换和调整高度。燕尾槽插销与端面定位板上的燕尾槽间隙配合，保证了角度定位装置的稳定性。

端面定位板是由一个大平面和一个R61的圆弧侧面进行定位的，大平面限制了工件Z轴平移和X、Y轴旋转共三个不定度，R61的圆弧侧面限制了Y方向平移的不定度。通过以上两个定位元件，实现活塞的完全定位。

以上两个定位元件可采用硬铝材料，方便制作。

夹具体（基础板）的尺寸根据数控铣床工件台加工范围进行设计，争取尽可能大的尺寸，满足夹具一次性装夹几个零件，提高生产率的要求。端面定位板设计成一字排开，螺旋夹紧装置更换成气动夹紧装置，每个零件对应一个角度定位装置，装置的动力由侧向安装的气缸提供。

1.3 确定加工顺序和进给路线

加工内容包括：车两端面、车外圆柱、切槽、车内孔、铣螺旋槽、端面钻孔。根据以上所述的加工内容，所需的加工方法有：车削、铣削、钻削。

加工顺序如下：

1.4 刀具的选择和切削用量

根据以上所述的加工顺序，所需的加工方法有：车削、铣削、钻削和倒角等。根据不同的加工方法，选择的刀具和切削参数如表1。

2 结束语

数控机床具有加工精度高、自动化生产、效率高等特点。本文先对活塞零件图进行了分析，接着根据零件加工的内容和难点，选择合适的装夹方案，其中Φ5端面孔的加工是整个零件加工的难点，文中对该工序加工所用的专用夹具进行设计，实现多个零件的完全定位，夹紧元件采用了效率高、稳定性好的气动夹紧装置，有效地保证了加工质量，提高了加工效率。

事实证明，单件生产（打样板）和批量生产的工艺方法会有很大不同，在批量化生产中，针对某道工序设计和使用专用夹具，可以保证产品的一致性，大大缩短装卸工件的辅助时间，生产率是单件生产工艺方法的几倍，甚至十几倍。当然，本文并未能解决该零件多次装夹，耗费时间，提高夹具设计的成本等问题。在未来数控加工的领域里，利用多轴加工，减少装夹次数是一个发展方向。

参考文献：

[1]韩鸿鸾.数控加工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

第14篇

切削用量包括切削速度(主轴转速)、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工时切削用量的选择原则如下。

粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本。切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。

半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合实践经验而定。

(1)背吃刀量ap(mm)的选择

背吃刀量ap根据加工余量和工艺系统的刚度确定。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量,这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。具体选择如下：

粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；若工艺系统刚性不足或余量过大不能一次切除，也应按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸锻件。

当冲击载荷较大（如断续表面）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）时，可适当降低ap，使切削力减小。

精加工时，ap应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，取ap=0.05～0.8mm；半精加工时，取ap=1.0～3.0mm。

(2)切削宽度L（mm）

一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。在数控加工中，一般L的取值范围为:L=(0.6～0.9)d。

(3)进给量(进给速度)f(mm/min或mm/r)的选择

进给量(进给速度)是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。对于多齿刀具,其进给速度vf、刀具转速n、刀具齿数Z及每齿进给量fz的关系为:Vf=fn=fzzn。

粗加工时,由于对工件表面质量没有太高的要求,f主要受刀杆、刀片、机床、工件等的强度和刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来选择。工艺系统刚度好时，可用大些的f；反之，适当降低f。

精加工、半精加工时，f应根据工件的表面粗糙度Ra要求选择。Ra要求小的，取较小的f，但又不能过小，因为f过小，切削厚度hD过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧。刀具的副偏角愈大，刀尖圆弧半径愈大，则f可选较大值。一般，精铣时可取20～25mm/min,精车时可取0.10～0.20mm/r。还应注意零件加工中的某些特殊因素。比如在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是在拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。

(4)切削速度Vc（m/min）的选择

根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用量手册选用。在选择切削速度时，还应考虑：应尽量避开积屑瘤产生的区域；断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；加工大件、细长件和薄壁工件时,应选用较低的切削速度；加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度；工艺系统刚性差的，应减小切削速度。

(5)主轴转速n(r/min)

主轴转速一般根据切削速度VC来选定。

计算公式为:n=1000VC/πD

式中，D为工件或刀具直径（mm）。

数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

2.结论

随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控加工程序的编制过程中，要在人机交互状态下合理的确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉数控加工中切削用量的确定原则，结合现场的生产状况，选择出合理的切削用量，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。

参考文献

[1]赵长旭.数控加工工艺.西安：西安电子科技大学出版社，2006.1（2007.9重印）.

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[4]郑焕文.机械制造工艺学.北京:高等教育出版社,1994.

第15篇

关键词：刀具管理系统 柔性制造系统 数据库

1 前言

在实际生产中，大量的刀具需频繁地在库房与机床、刀具库房与刀具刃磨车间及机床之间交换和流动。是否能对刀具进行有效管理，不仅影响机床的使用和生产效率，也会影响加工成本。传统的靠人工在纸张上记录和管理刀具的借入、借出、归还和使用的刀具管理方式已经不能满足目前企业产品设计和生产的需要。因此结合计算机、数据库及网络技术来建立数字化刀具管理系统有着重要的现实意义[1]。

2 商用刀具管理系统状况

从世界范围来看，国外在进入九十年代以来，刀具管理系统得到了长足的发展，已经有一些发展比较成熟的刀具管理系统，比较典型的如TDM System（Tool Data Management System）、KATMS（Kennametal Automated Tool Management Solutions）、eTMS(Enterprise Tool Management Software )等。在国内，刀具管理系统的研究起步较晚，基本处于国外刀具管理技术的跟踪研究状态，大部分也着眼于刀具管理系统的某一方面。比如有西北工业大学，对刀具全生命周期管理进行了研究；河北科技大学也对基于Web网络平台的刀具管理系统模型做了一定的研究。比较典型的刀具管理系统软件是Smart Crib[2][3]。其常见的刀具管理系统的功能模块如表1所示。

3 刀具管理系统的理论研究状况

现代刀具管理系统的研究在传统刀具管理理论的基础上结合企业刀具管理的具体需求，引入了刀具全生命周期管理的思想和方法。通过对每一把刀具个体进行编码，实现了对刀具个体从采购、使用、维护到报废的全寿命管理。通过对刀具剩余寿命的预测，为生产制造工艺提供决策支持,大大丰富了刀具管理的内容，增强了计算机辅助刀具管理系统在企业的适用性，实现了刀具多环节管理与企业其他系统的信息共享和交互[1][4][5]。

刀具管理系统在柔性制造系统（FMS）中应用最广泛，FMS要实现自动化加工，必须具有刀具管理功能。通过分析FMS中刀具管理的重要性，基于遗传优化算法的FMS刀具静态调度策略实现生产前刀具的预调度，提出了计算机网络的刀具管理系统的概念，完成了嵌入式控制技术的FMS刀具管理系统的总体设计和开发，并在此基础上完成了刀具储运控制器软硬件的设计与开发，实现了对系统开发的各功能模型提出了相应的控制要求[6][7]。

通过将制造执行系统内的刀具实体信息数字化，利用Internet/Intranet在单元内部实现信息的共享预留接口，并且运用软件工程的理念和规范进行了刀具管理系统的开发与设计，可与整个企业或外部企业进行信息交流，从而实现与CAD系统、CAPP系统等企业其他应用系统的整体集成[8][9]。在开发环境和开发工具方面，现代企业以NX二次开发和数据库互联ODBC为基础，在VB或C++6.0软件环境下编程，并基于C/S构建了一套刀具管理数据库，在生产现场建立一套24小时无人化刀具管理系统[10][11][12][13][14][15]。

在确定刀具管理系统所应有的功能方面，现代企业都采用用面向对象的建模思想对刀具管理系统进行了分析与设计，运用统一建模语言（UML）对刀具数据管理系统进行建模，并进一步将这种思想运用到了加工车间，提高了刀具管理系统的实用性[16][17]。

基于工件特征的刀具管理系统引入逻辑部件和逻辑刀具的概念，提出了基于工件工艺特征的刀具选配方案，成功开发了一套数控刀具管理与选配软件，在加工过程中选择出适合加工的刀具以及给出优化的切削参数[18][19]。而文献[20]则以工艺特征为基础的智能推荐刀具系统，通过零件的工艺特征模型和刀具的特征信息模型，利用企业级模板和多层分布式应用程序结构以及共享数据库机制建立刀具信息管理系统，然后通过单条件推荐刀具进行智能匹配或通过综合多因素智能推荐刀具.

4 基于PowerMill的刀具管理系统

目前所研究的刀具管理系统都没有将所研发的系统与NC代码的编制集成，也没有实现刀具和加工工艺参数的集成，为了解决上述缺陷，本文开发了基于Powermill的刀具管理系统，包含五个模块：系统管理、刀具选取、刀具管理、刀具借还和帮助。该系统的特点是：基于刀具的全生命周期管理，刀具在刃磨后其各种参数会发生变化，然后将其视为一把新刀具重新入库，及时更新刀具库；该系统将刀具管理系统与PowerMill软件集成，对PowerMill进行二次开发，系统的刀具数据库可在PowerMill中调用，并将特定零件（模具电极、滑块等）的工艺参数（转速、进给速度等）与特定直径的刀具绑定，选定刀具后即可同时确定工艺参数，提高NC编程的效率。也可根据工艺模板单独选择刀具，然后从工艺库中读取加工工艺参数。基于模具电极加工的刀具管理系统结构如图1所示。

5 结论

（1）分析了国内外常见的商用刀具管理系统的特点及功能，论述了研发刀具管理的状况，指出了目前刀具管理系统存在的缺陷。

（2）提出基于电极加工的刀具管理系统方案，在Powermill环境下，将刀具管理与NC代码的编制集成在一起，有利于提高刀具的利用率，降低加工过程中刀具的使用成本。

参考文献:

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