發(fā)布時間：2023-03-23 15:14:11
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)控加工工藝論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
隨著數(shù)控加工技術(shù)迅速發(fā)展，企業(yè)對數(shù)控加工技能人才的知識和能力結(jié)構(gòu)提出了更高、更新的要求，這無疑也對中職數(shù)控加工工藝教學(xué)提出了更高的水準。中職數(shù)控加工工藝課程教學(xué)的實踐及其研究就是聯(lián)系實際生產(chǎn)，通過教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容的整合，保證為專業(yè)服務(wù)的有效性；通過對教學(xué)方法的改革，提高學(xué)生的實際操作能力。數(shù)控加工工藝有效教學(xué)課是針對傳統(tǒng)教學(xué)法造成教學(xué)有效性降低的實際問題提出來的。傳統(tǒng)教學(xué)中數(shù)控加工工藝技術(shù)只是與一般專業(yè)課程一樣進行教學(xué)，沒有把數(shù)控加工工藝技術(shù)結(jié)合到相應(yīng)的工程項目中，同時由于教學(xué)設(shè)備有限，課時少，沒有一個很好的學(xué)習(xí)平臺，導(dǎo)致最后的教學(xué)效果并不理想，很多學(xué)生到工作崗位之后都反映在學(xué)校學(xué)得太少、太淺、不會解決實際問題等。所以研究當(dāng)前數(shù)控加工工藝課程有效教學(xué)模式，同時進行必要的改革是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要。
數(shù)控加工工藝課研究的起點是我校本學(xué)科的教學(xué)狀況。由于是具體的零件，有具體的參考工藝，學(xué)生產(chǎn)生極大的完成任務(wù)的熱情，鍛煉了解決問題的能力。再隨后又是數(shù)控實習(xí)，結(jié)合生產(chǎn)任務(wù)，在老師指導(dǎo)下接觸具體工作，通過實習(xí)能夠熟練操作機床，掌握加工之前的調(diào)整方法，能夠把工藝知識與機床加工聯(lián)系起來，對今后的工作任務(wù)形成清晰的認識，產(chǎn)生獲取知識的動力。接著是數(shù)控加工工藝的制定模塊，以案例、綜合案例為手段，詳細講解數(shù)控加工工藝的制定原則與思路，形成專業(yè)技能，具備編制一般零件加工工藝的能力。結(jié)合職業(yè)技能鑒定完成數(shù)控車削加工工藝與編程模塊、數(shù)控銑削加工工藝與編程模塊、加工中心加工工藝與編程模塊、綜合工藝分析模塊的學(xué)習(xí)，達到相應(yīng)各種的中級工水平，相關(guān)知識和技能要求以職業(yè)技能題庫為教學(xué)任務(wù)目標(biāo)，并與技能鑒定結(jié)合起來，學(xué)習(xí)的主動性提高。
二、課題研究的理論基礎(chǔ)
課題研究的理論基礎(chǔ)是生本教育理論和有效教學(xué)理念。
生本教育是郭思樂教授構(gòu)建的教育理論，他認為學(xué)生有成長的本能，教師可以借助學(xué)生的生命自然，組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。提出了一切為了學(xué)生的價值觀，高度尊重學(xué)生的倫理觀，全面依靠學(xué)生的行為觀，以及先做后學(xué)、先學(xué)后教、以學(xué)定教的方法論。本課題是以此為指導(dǎo)思想對中職課堂教學(xué)的有效性開展研究的。有效教學(xué)是指教師在一段時間的教學(xué)后，學(xué)生所獲得的具體的進步或發(fā)展，學(xué)生有無進步或發(fā)展是教學(xué)是否有效益的重要指標(biāo)。有效教學(xué)是尋求教學(xué)有效果、有效率、有效益的活動。數(shù)控加工工藝有效教學(xué)課研究的價值在于理論構(gòu)建中職數(shù)控加工工藝的課程體系，在教法上構(gòu)建充分體現(xiàn)學(xué)生的有效教學(xué)模式，在實踐上優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的專業(yè)能力、職業(yè)能力和學(xué)業(yè)成績，同時為本專業(yè)其他課程教學(xué)改革提供了經(jīng)驗。
三、課題研究目的、目標(biāo)
數(shù)控加工工藝是中等職業(yè)學(xué)校機械工程制造類專業(yè)主干課程，是以機電設(shè)備加工工藝知識為基礎(chǔ)，融金屬切削加工刀具知識、機床知識、工裝夾具等知識為一體，與現(xiàn)代制造生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系密切的一門實踐性課程。通過對數(shù)控加工工藝有效教學(xué)的研究，加強數(shù)控加工工藝的教學(xué)，對于工程技術(shù)、機械制造專業(yè)技能人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。整合教學(xué)設(shè)備和教學(xué)內(nèi)容，激活課堂，提高學(xué)生的動手能力以及培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的核心能力，以滿足企業(yè) 和社會的要求。
數(shù)控加工工藝生本教學(xué)研究的目標(biāo)是：第一，針對企業(yè)對數(shù)控加工人才的要求，構(gòu)建我校數(shù)控加工工藝課程體系。第二，針對中職數(shù)控加工工藝教學(xué)所面臨的問題，改革該課程的教學(xué)模式，改變學(xué)習(xí)評價體系第三，構(gòu)建開放的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和解決實際問題的能力。
四、課題研究過程與文本成果
按本課題設(shè)計要求開展研究，啟動階段（2010.9——2011.3）學(xué)習(xí)理論，申報課題；研究階段（2011.3——2011.12）進行教材整合和教學(xué)方法改革實驗；總結(jié)階段（2011.12——2012.3）歸納，總結(jié)教學(xué)研究材料，包括在?？?、省級刊物發(fā)表的論文、獲獎的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)課件、試題、試題分析等，進行教學(xué)反思，撰寫教學(xué)論文和結(jié)題報告。
課題研究論文《激發(fā)后進生的學(xué)習(xí)興趣》和《淺談數(shù)控加工刀具補償功能》在《增職教研》上發(fā)表，《數(shù)控加工工藝有效教學(xué)實踐與反思》在《廣東職業(yè)與成人教育》上發(fā)表。
五、課題研究的結(jié)論
第一、整合教學(xué)內(nèi)容，突出工作過程?！稊?shù)控加工工藝》包括四大模塊，第一模塊是工藝、刀具、夾具等基礎(chǔ)知識；第二模塊是不同復(fù)雜程度的數(shù)控車削工藝；第三模塊是數(shù)控銑、加工中心加工工藝；第四模塊是特種加工部分?！稊?shù)控加工工藝》教學(xué)內(nèi)容整合就是改變原來的的知識體系，關(guān)注各部分的共同要素，重新安排學(xué)習(xí)內(nèi)容的具有開發(fā)性的教學(xué)活動。學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)控加工工藝》的過程本質(zhì)上是實踐知識構(gòu)建的過程，因此，在《數(shù)控加工工藝》教學(xué)中，要抓住主干知識，以工作過程的順序整合教學(xué)內(nèi)容。例如，圓弧槽的編程與加工，以前是按照“讀圖、分析、制定方案、文件編制、實施評估、修改完善”等環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后，才讓學(xué)生實際加工。整合《數(shù)控加工工藝》教學(xué)內(nèi)容后是通過直接布置給學(xué)生圓弧槽的編程與加工的任務(wù)，讓學(xué)生在做中學(xué)。
第二、突出主體作用，關(guān)注學(xué)生發(fā)展。有效教學(xué)是指教師在一段時間的教學(xué)后，學(xué)生所獲得的具體的進步或發(fā)展，學(xué)生有無進步或發(fā)展是教學(xué)是否有效的重要指標(biāo)。可見，有效教學(xué)是一個必須依靠學(xué)生的理論，它告訴我們在教學(xué)中要以學(xué)生為主體，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在《數(shù)控加工工藝》課程開展有效教學(xué)的研究與實踐，就必須高度尊重學(xué)生，全面依靠學(xué)生，從學(xué)習(xí)主體的自身尋找提高有效性的能源。
首先，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，就要把任務(wù)交給學(xué)生，讓學(xué)生自主地、自覺地地學(xué)習(xí)。其次，對于比較復(fù)雜的知識，教師要創(chuàng)造條件，指導(dǎo)學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)。知識原理的驗證，教師要學(xué)生完成。在教學(xué)過程中，教師要提醒學(xué)生要注意的事項，給出學(xué)生相關(guān)的指令及精度的要求，其它在應(yīng)用數(shù)控機床進行機械零件加工時，如何結(jié)合機床特性和零件特點充分考慮加工工藝問題，并巧妙應(yīng)用編程方法、技巧，優(yōu)化數(shù)控加工的工藝和編程，讓學(xué)生探索學(xué)習(xí)。
再次，教學(xué)和實訓(xùn)過程要突出學(xué)生的感受與實踐，運用實際的案例將學(xué)生引入到情境教學(xué)中，讓學(xué)生去體驗并實踐，然后由教師組織和引導(dǎo)學(xué)生進行分組討論，研究問題的關(guān)鍵，提出各自的想法和見解，找出解決問題的方法和步驟，做出相應(yīng)的決策，制定可行的計劃和合理的實施方案，最后由教師給出的答案或?qū)嶋H生產(chǎn)中解決問題的真實方案進行檢查和評價。
第三，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，培養(yǎng)分析能力。教學(xué)情境是指教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)的情感氛圍，是通過語言表達、事物描述等手段，創(chuàng)設(shè)一種以學(xué)習(xí)為主體，分析和解決問題事件的真實性情境。在《數(shù)控加工工藝》教學(xué)中，教師既可以帶領(lǐng)學(xué)生到實操場真實的情境中去感受操作加工工藝，也可以通過多媒體等手段創(chuàng)設(shè)虛擬的學(xué)習(xí)情境幫助學(xué)生體會、理解加工工藝知識。在情境教學(xué)中，教師要積極組織學(xué)生抓住關(guān)鍵問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在聯(lián)系，探究加工工藝的規(guī)律。
數(shù)控機床
課程體系
論文摘要:本文根據(jù)當(dāng)前社會需隸的數(shù)控人才所需的知識結(jié)構(gòu)，對機械制造及自動化專業(yè)“金屬切削機床與數(shù)控機慶.課程的教學(xué)內(nèi)容進行了重組和優(yōu)化，構(gòu)建了理論教學(xué)為引導(dǎo)，實驗教學(xué)為補充，實訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”的人才培養(yǎng)模式，通過采用專職教師與兼職教師相結(jié)合，來改變師資隊伍的結(jié)構(gòu).
1前言
數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化，柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ).數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)里和勞動生產(chǎn)率必不可少的重要手段;加人世貿(mào)組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強競爭能力.中國制造業(yè)開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù)。這迫切需要既能利用計算機進行機械產(chǎn)品的輔助設(shè)計，又能應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進行制造的人才，作為培養(yǎng)具備機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)如何適應(yīng)發(fā)展的需要，根據(jù)社會對數(shù)控技術(shù)人才的需求進行余屬切削機床與數(shù)控機床課程的教學(xué)改革，這是我們必須要深入研究的問題。
z數(shù)控人才的需求和知識結(jié)構(gòu)
當(dāng)前社會需求的數(shù)控人才主要有三種類型:,>0藍領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術(shù)工人，z>0灰領(lǐng)層’數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控編程的工藝員和數(shù)控機床維護、維修人員;3)“金領(lǐng)層，數(shù)控技術(shù)人才:具備井精通數(shù)控操作、數(shù)控工藝編程和數(shù)控機床維護維修所需要的繪合知識，積累了大量實際經(jīng)驗，知識面廣。133229.COm這三種類型的數(shù)控人才所要求的知識結(jié)構(gòu)也各不相同，“藍領(lǐng)型.:以傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)為墓礎(chǔ)，掌握“數(shù)控機床原理及應(yīng)用基礎(chǔ)’和“數(shù)控加工編程技術(shù)’，掌握"cad/cam’軟件.‘灰領(lǐng)型編程工藝員，:應(yīng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，熟悉產(chǎn)品的三維設(shè)計，產(chǎn)品的加工工藝:“灰領(lǐng)型維修人員，:以機、電、光和液(氣)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，掌握數(shù)控機床維護與維修的技術(shù)和技能?！敖痤I(lǐng)型”:有較扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，較全面地掌握數(shù)控設(shè)備的相關(guān)原理與技術(shù)，具備數(shù)控設(shè)備研制與開發(fā)能力，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有較高的外語水平。
3構(gòu)建與社會需求相適應(yīng)的寬口徑課程體系
根據(jù)“金屬切削機床與數(shù)控機床.在系列課程中的地位和作用，從社會需求出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進行了重組和優(yōu)化。課程采取理論教學(xué)為引導(dǎo)，實驗教學(xué)為補充，實訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”模式.
(1)通用機床突出重點，貫徹少而精的原則
通用機床部分，我們重點講授車床、銑床和滾齒機的傳動原理，傳動系統(tǒng)的分析和主要結(jié)構(gòu).磨床和其它類型通用機床部分通過布置思考題，讓學(xué)生自學(xué)然后通過課堂討論，使學(xué)生弄清磨床和其它類型通用機床與車床、鐵床和滾齒機在結(jié)構(gòu)上的主要差別，進而熟悉通用機房的工藝范圍，為制訂零件的加工工藝和機床的維護，維修和產(chǎn)品的開發(fā)奠定一定的基礎(chǔ)。
(z)數(shù)控機床突出實踐性
在數(shù)控機床理論教學(xué)中不過于強調(diào)系統(tǒng)性和完整性，重在其應(yīng)用。簡要地講述數(shù)控機床的基本組成及其工作原理，介紹數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)及附件，著重講述數(shù)控加工工藝設(shè)計，cnc車床及其車削中心、cnc鉸鐵床及其加工中心，cnc線切割機床的手工編程技術(shù)及其操作，采用多煤體或錄像進行教學(xué)，最大限度的展示生產(chǎn)一線的環(huán)境，將數(shù)控機床圖片、所使用的刀具圖片，機床附件、加工過程等展示給學(xué)生，將抽象的枯燥的概念和技術(shù)要領(lǐng)用形象生動的過程模擬來表現(xiàn)，使課堂教學(xué)更加生動和形象，便于學(xué)生理解和掌握所學(xué)的知識。
為了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控設(shè)備的檢修、調(diào)試、故隆分析能力和數(shù)控加工現(xiàn)場解決問題的能力，將數(shù)控機床的安裝、調(diào)試、保養(yǎng)與維修作為一個專題來學(xué)習(xí)，借助大盤現(xiàn)實案例教學(xué)來闡述常見故障產(chǎn)生的原因及排除方法，或采用現(xiàn)場教學(xué)等靈活的方式進行。
(3)課程設(shè)計，加強綜合性
課程設(shè)計是理論教學(xué)中重要的一個實踐性環(huán)節(jié)，其目的是對所學(xué)知識的一個概括和應(yīng)用，是對學(xué)生各個方面能力的一個綜合評價，為了真正使同學(xué)們具備編制數(shù)控機床加工工藝規(guī)程的能力;具備選擇工藝參數(shù)、編制數(shù)控機床加工程序的能力，具備操縱、調(diào)試和維護數(shù)控機床的能力，我們要求學(xué)生利用一周時間先進行程序編制工作，然后上機操作，親自進行程序的輸入，調(diào)試、運行，把課堂學(xué)習(xí)的知識在模書墩作軟件上加以驗證，使實際操作能力得到鍛煉和提高。課程設(shè)計完成后要求每人上交一份總結(jié)報告，包含工藝過程分析(路線安排+程序原點+工裝十切削用量)、數(shù)控程序清單及設(shè)計心得等內(nèi)容。
(4)依托職業(yè)學(xué)校資源，加強實訓(xùn)教學(xué)
工科專業(yè)學(xué)生理應(yīng)姓“工’，應(yīng)面向工程，面向生產(chǎn)，面向經(jīng)濟建設(shè)實際，因此，所培養(yǎng)的人除了具備應(yīng)有的專業(yè)知識外，還必須具備應(yīng)有的實踐能力包括必要的操作技能，既生產(chǎn)技能與實驗技能，這是工科專業(yè)學(xué)生所必需的工程素質(zhì)。而實踐教學(xué)及基地建設(shè)往往對硬件設(shè)施和軟件條件提出嚴格要求，受財力、人力等辦學(xué)條件方面的限制，機械制造及自動化專業(yè)數(shù)控硬件設(shè)施和軟件條件一般比高職數(shù)控專業(yè)相對要薄弱一些，我們充分利用職業(yè)學(xué)校資源進行實踐教學(xué).通過與安徽省蚌埠市機械高級技工學(xué)校合作，做到資源共享，開展實訓(xùn)教學(xué)。各訓(xùn)練項目按照相應(yīng)的職業(yè)資格標(biāo)準實施，通過考核評定成績，實訓(xùn)教學(xué)結(jié)束時組織學(xué)生參與加勞動與社會保障部門組織的考核，取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書，同時取得相應(yīng)的課程成績和學(xué)分。
（溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，溫州 325025）
摘要： RV減速器產(chǎn)品的關(guān)鍵零件是擺線輪，擺線輪零件加工一直是企業(yè)生產(chǎn)制造的難題，本文探討了擺線輪零件加工工藝設(shè)計，通過此工藝來保證擺線輪零件的表面質(zhì)量和加工精度要求。
關(guān)鍵詞 ： 擺線輪；加工工藝；RV減速器
中圖分類號：TH132.41 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）23-0062-03
基金項目：本文是溫州市科技計劃項目（項目編號：G20120011）“基于救援機器人的RV減速器研發(fā)”的階段研究成果。
作者簡介：鄭紅（1968-），女，江西南昌人，溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械系副教授，研究方向為機械設(shè)計制造及自動化。
0 引言
近年來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、國家推出“機器換人”工程，把機器人、高端數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用推向了，但基于機器人的RV減速器一直是個技術(shù)難題，直接影響到機器人的工作性能指標(biāo)。RV減速器是一款剛度最高、振動最低的機器人用減速器，能夠提高機器人工作時的動態(tài)特性，減小傳動回差，而且還具有體積小重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍大、承載能力大、運動精度高、傳動效率高等優(yōu)點。RV減速傳動裝置不僅在機器人中使用，在數(shù)控機床行業(yè)也廣泛應(yīng)用，例如：數(shù)控車床（NC）主軸分度驅(qū)動；加工中心（MC）坐標(biāo)軸的驅(qū)動；工廠自動化（FA）領(lǐng)域、柔性制造單元；精密伺服機構(gòu)等。
當(dāng)下中國正處于從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)型發(fā)展中，工廠自動化生產(chǎn)線日益增多，機器人、數(shù)控機床的使用在企業(yè)日益普及，隨著我國制造業(yè)的科技進步，對驅(qū)動機器人、數(shù)控設(shè)備的RV減速器工業(yè)化市場前景廣闊，社會經(jīng)濟效益可觀。
RV減速器產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上由一級漸開線齒輪傳動和一級擺線針輪行星傳動串聯(lián)構(gòu)成，漸開線齒輪傳動構(gòu)成第一級傳動，擺線齒輪行星傳動構(gòu)成第二級傳動。第二級針擺傳動中擺線輪與針齒殼的嚙合傳動，在結(jié)構(gòu)上采用無針齒擺線內(nèi)齒廓結(jié)構(gòu)，即內(nèi)齒廓不采用針齒滾動，而是直接使用擺線齒廓，這種結(jié)構(gòu)對于擺線輪和針齒殼的零件加工精度、表面質(zhì)量、硬度、強度、動平衡要求更高。為了提高RV減速器的承載能力并使機器工作時內(nèi)部受力平衡，動力由齒輪軸輸入后，由兩個從動齒輪分別帶動兩根曲軸同步驅(qū)動擺線輪工作。RV減速器第二級傳動就是由曲軸驅(qū)動擺線輪作行星運動，為了載荷平衡，一般用兩個擺線輪，呈180度倒置安裝，擺線輪與針齒殼相嚙合產(chǎn)生減速運動，減速運動經(jīng)曲軸撥動輸出盤輸出。
從RV減速器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)剖切，可以發(fā)現(xiàn)RV減速器產(chǎn)品中最為關(guān)鍵的零件就是擺線輪與針齒殼，本文專題探討擺線輪零件的加工工藝。擺線輪零件的材料是軸承鋼GCr15，尺寸精度、形位公差達到5、6級的高精度；粗糙度數(shù)值要求低，達到Ra0.8或Ra0.4；擺線齒廓曲線要求修形精準，齒廓周節(jié)公差0.03mm，周節(jié)累積公差0.075mm；為保證擺線輪齒廓的強度、硬度要求，齒部淬火熱處理，硬度為HRC60~64，擺線輪零件工作圖如圖1所示。
1 擺線輪零件加工工藝方案設(shè)計
為了有效控制RV減速器新產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量，筆者引入了源自日本的質(zhì)量功能展開（Quality Function Deployment，以下簡稱QFD）原理及技術(shù)，通過實施QFD建立了RV減速器工藝設(shè)計、生產(chǎn)控制質(zhì)量屋，對RV減速器新產(chǎn)品進行了面向?qū)ο笮枨蟮脑O(shè)計，歸納抽取出擺線輪工藝設(shè)計、生產(chǎn)控制階段的關(guān)鍵特征要素。擺線輪工藝設(shè)計方案如表1所示。
2 擺線輪零件制造過程質(zhì)量控制
擺線輪零件生產(chǎn)控制階段的關(guān)鍵要素如表2所示，關(guān)鍵要素參數(shù)值見表3，關(guān)鍵要素參數(shù)表就是擺線輪生產(chǎn)控制質(zhì)量屋。
綜上研究，將表1、表2、表3整理成擺線輪零件加工工藝流水卡，詳見表4。
通過RV減速器樣機試制、擺線輪零件加工實踐，筆者發(fā)現(xiàn)在擺線輪零件生產(chǎn)過程中，基于QFD的工藝設(shè)計、生產(chǎn)控制質(zhì)量屋與零件加工工藝卡、工序卡同步控制零件加工質(zhì)量，本文所探討的擺線輪加工工藝節(jié)約原材料40％以上，節(jié)約工時50％，節(jié)能降耗10％，提高工效1倍，完全能夠保證擺線輪零件的加工精度及表面質(zhì)量要求。
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【論文關(guān)鍵詞】數(shù)控車工；實訓(xùn)教學(xué)；體會
合理安排教學(xué)內(nèi)容，抓好學(xué)生的基礎(chǔ)訓(xùn)練;采用分層次教學(xué)管理模式，利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)因材施教;承認個別差異，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，并對學(xué)生的成績通過師生互動、學(xué)生互動給予做出及時的評價，激發(fā)其積極性，調(diào)動學(xué)習(xí)意愿，引導(dǎo)學(xué)生開拓思維，獨立思考，獨立作業(yè)，勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)熱情，這樣才能更好地提高學(xué)生車工實習(xí)操作水平。
職業(yè)技能是一種包含專業(yè)素質(zhì)在內(nèi)的專業(yè)技能，是一種直接的有形生產(chǎn)力。具體說，職業(yè)技能指與操作生產(chǎn)設(shè)備直接聯(lián)系的技能，如數(shù)控設(shè)備操作、車工操作；或與實際工作直接聯(lián)系的技能。職業(yè)技能培訓(xùn)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)出現(xiàn)代社會生產(chǎn)急需的、有社會主義覺悟的、有技術(shù)的高素質(zhì)勞動者和技術(shù)員。我校開設(shè)車工專業(yè)的時間比較短，但由于幾年來我們一直重視教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的動手能力，使得該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢一直很好。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，職業(yè)學(xué)校的畢業(yè)生就業(yè)競爭也日趨激烈，如何使學(xué)校在競爭中得以長足的發(fā)展，我們說：教學(xué)質(zhì)量。本人在多年的實踐教學(xué)中也是始終堅持這一宗旨。
技術(shù)學(xué)校應(yīng)社會需要而開設(shè)的車工生產(chǎn)實習(xí)課程教學(xué)的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生全面牢固地掌握本工種的基本操作技能；會做本工種中級技術(shù)等級工件的工作；學(xué)會一定的先進工藝操作；能熟練地使用、調(diào)整本工種的主要設(shè)備；獨立進行一級保養(yǎng)；正確使用工、夾、量具、具有安全生產(chǎn)知識和文明生產(chǎn)的習(xí)慣；養(yǎng)成良好的職業(yè)道德。從技校車工生產(chǎn)實習(xí)課程教學(xué)的特點分析，我校結(jié)合自己學(xué)校實際情況，依教學(xué)大綱要求，開展車工生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)。
為營造我校采用分層次教學(xué)管理模式，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備,實現(xiàn)因材施教的環(huán)境。我校在充分借助多媒體工具向?qū)W生展示圖、文、聲像相結(jié)合的課件的同時，充分利用學(xué)生的心理特點及學(xué)生自我展示的需要，借助現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備開展技術(shù)交流，構(gòu)建一個師生互動、學(xué)生互動，鼓勵學(xué)生上講臺解說、分析工件加工工藝步驟，并與不同學(xué)齡段的學(xué)生交流自己在車工實習(xí)過程中的心得，總結(jié)自己實習(xí)得失、經(jīng)驗的平臺。以此平臺對學(xué)生的成績通過師生互動、學(xué)生互動給予做出及時的評價。如此教師不必像以前那樣唱“獨角戲”，還能在教學(xué)過程中點燃學(xué)生思維的火花，激發(fā)學(xué)生感情上的參預(yù)與主動學(xué)習(xí)的意識，從而構(gòu)建學(xué)生認知主體的地位，把學(xué)生的感知過程、理解過程、運用過程融為一體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，一定程度上也彌補了學(xué)生的實踐經(jīng)驗的不足。使學(xué)生通過操作進一步加深對機械生產(chǎn)的理解。因此，我校校園內(nèi)，學(xué)生學(xué)習(xí)氣氛非常濃厚。新老生間三五成群的聚在一起討論車工實習(xí)操作卡片上的零件加工工藝、加工步驟及加工方法等（例如：在車雙梯形螺紋時，如何利用平行四邊行法則或量塊實現(xiàn)分線;在轉(zhuǎn)動小滑板車圓錐體時，如何采用相似三角形及全等三角形方法進行調(diào)整小滑板角度等），已經(jīng)成為校園內(nèi)的一道風(fēng)景線。
1．利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，使學(xué)生在虛擬環(huán)境中了解數(shù)控加工技術(shù)
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)采用了與數(shù)控機床操作系統(tǒng)相同的面板和按鍵功能，不存在任何的安全問題，學(xué)生可以大膽地、獨立地進行學(xué)習(xí)和練習(xí)。不僅如此，現(xiàn)代的數(shù)控加工仿真軟件還能實現(xiàn)加工模擬演示功能和程序自診斷功能，不僅具有對學(xué)生編制的數(shù)控程序進行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設(shè)備上無法實現(xiàn)的三維測量功能。這樣學(xué)生既能比較完整地學(xué)到知識，還能鍛煉學(xué)生的膽量，培養(yǎng)他們的自信心。
2．妥善安排實訓(xùn)步驟，減少學(xué)習(xí)“彎路”
現(xiàn)代的數(shù)控車床種類繁多，結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)以及主要性能都不一樣，特別是不同的車床，它的控制面板也是不同的，它的g代碼和輔助功能的m代碼的含義也不完全相同，甚至完全不同。所以實訓(xùn)的第一步必須要學(xué)生先熟悉所操作的車床的結(jié)構(gòu)，了解車床的主要技術(shù)參數(shù)、操作系統(tǒng)、控制面板、g代碼、坐標(biāo)系等性能。第二步發(fā)給學(xué)生一些外圓弧、錐度等模型零件的加工程序，讓學(xué)生照此輸入，然后在實訓(xùn)教師指導(dǎo)下加工，使學(xué)生進一步熟悉車床的性能，熟悉操作規(guī)程，減少操作時的恐懼心理，樹立自信心。第三步給學(xué)生一些簡單零件的圖紙讓學(xué)生先觀察，明確加工內(nèi)容和技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案，劃分和安排加工工序；考慮零件的定位、夾具和刀具選擇、切削用量的確定以及對刀點、換刀點的位置和刀具補償?shù)纫幌盗袉栴}。然后手工編寫加工程序單，檢驗并修改加工程序，編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡、程序說明卡、走刀路線圖等。第四步在實訓(xùn)教師在場的情況下按照自己所編工藝路線上車獨自加工完成零件。第五步按照考級要求讓學(xué)生熟練掌握各類g代碼、m指令等功能以及切削要素的內(nèi)涵并能恰當(dāng)選用。加工先從軸類零件、盤類零件、內(nèi)外螺紋零件開始訓(xùn)練，等這些熟練后嘗試加工中等復(fù)雜零件，如車制機床主軸（要求采用粗切循環(huán)功能）、車制內(nèi)外球面（要求采用刀尖圓弧半徑補償功能，并且球面的位置度不大于0.04mm）、車制蝸桿以及多頭螺紋（要求采用子程序功能，并符合圖樣要求），最后再練習(xí)一兩次較高難度結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的加工，鍛煉學(xué)生獨立思考能力，充分挖掘?qū)W生潛能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
論文摘要：本文系統(tǒng)介紹了數(shù)控高速切削加工的基礎(chǔ)理論及發(fā)展過程，分析了高速加工的優(yōu)點和應(yīng)用領(lǐng)域，總結(jié)了發(fā)展數(shù)控高速切削加工需要的關(guān)鍵技術(shù)和研究方向。
數(shù)控高速切削技術(shù)(High Speed Machining，HSM，或High Speed Cutting，HSC)，是提高加工效率和加工質(zhì)量的先進制造技術(shù)之一，相關(guān)技術(shù)的研究已成為國內(nèi)外先進制造技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向。我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進一步落后。研究先進技術(shù)的理論和應(yīng)用迫在眉睫。
1、數(shù)控高速切削加工的含義
高速切削理論由德國物理學(xué)家Carl.J.Salomon在上世紀三十年代初提出的。他通過大量的實驗研究得出結(jié)論：在正常的切削速度范圍內(nèi)，切削速度如果提高，會導(dǎo)致切削溫度上升，從而加劇了切削刀具的磨損；然而，當(dāng)切削速度提高到某一定值后，只要超過這個拐點，隨著切削速度提高，切削溫度就不會升高，反而會下降，因此只要切削速度足夠高，就可以很好的解決切削溫度過高而造成刀具磨損不利于切削的問題，獲得良好的加工效益。
隨著制造工業(yè)的發(fā)展，這一理論逐漸被重視，并吸引了眾多研究目光，在此理論基礎(chǔ)上逐漸形成了數(shù)控高速切削技術(shù)研究領(lǐng)域，數(shù)控高速切削加工技術(shù)在發(fā)達國家的研究相對較早，經(jīng)歷了理論基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及應(yīng)用研究和發(fā)展應(yīng)用，目前已經(jīng)在一些領(lǐng)域進入實質(zhì)應(yīng)用階段。
關(guān)于高速切削加工的范疇，一般有以下幾種劃分方法，一種是以切削速度來看，認為切削速度超過常規(guī)切削速度5－10倍即為高速切削。也有學(xué)者以主軸的轉(zhuǎn)速作為界定高速加工的標(biāo)準，認為主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min即為高速加工。還有從機床主軸設(shè)計的角度，以主軸直徑和主軸轉(zhuǎn)速的乘積DN定義，如果DN值達到（5～2000）×105mm.r/min，則認為是高速加工。生產(chǎn)實踐中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相應(yīng)不同。一般認為車削速度達到（700～7000）m/min，銑削的速度達到（300～6000）m/min，即認為是高速切削。
另外，從生產(chǎn)實際考慮，高速切削加工概念不僅包含著切削過程的高速，還包含工藝過程的集成和優(yōu)化，是一個可由此獲得良好經(jīng)濟效益的高速度的切削加工，是技術(shù)和效益的統(tǒng)一。
高速切削技術(shù)是在機床結(jié)構(gòu)及材料、機床設(shè)計、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進給系統(tǒng)、高性能CNC系統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計制造技術(shù)、高效高精度測量測試技術(shù)、高速切削機理、高速切削工藝等諸多相關(guān)硬件和軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展基礎(chǔ)之上綜合而成的。因此，高速切削技術(shù)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一個隨相關(guān)技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展的概念。
2、數(shù)控高速切削加工的優(yōu)越性
由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技術(shù)不僅提高了切削加工的生產(chǎn)率，和常規(guī)切削相比還具有一些明顯的優(yōu)越性：第一、切削力?。涸诟咚巽娤骷庸ぶ校捎眯∏邢髁?、高切削速度的切削形式，使切削力比常規(guī)切削降低30％以上，尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少。既減輕刀具磨損，又有效控制了加工系統(tǒng)的振動，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和進給速度都大幅度提高，相同時間內(nèi)的材料切除率也相應(yīng)大大提高。從而大大提高了加工效率。第三、工件熱變形小:在高速切削時，大部分的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走，因此加工表面的受熱時間短，不會由于溫升導(dǎo)致熱變形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力學(xué)性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進給量也比較小，使加工表面的粗糙度大大降低，同時由于切削力小于常規(guī)切削，加工系統(tǒng)的振動降低，加工過程更平穩(wěn)，因此能獲得良好的表明質(zhì)量，可實現(xiàn)高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環(huán)保：高速切削時，工件的加工時間縮短，能源和設(shè)備的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同時由于高速切削可以實現(xiàn)干式切削，減少甚至不用切削液，減少污染和能耗。
3、數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域研究
鑒于以上所述高速切削加工的特點，使該技術(shù)在傳統(tǒng)加工薄弱的領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。首先，對于薄壁類零件和細長的工件，采用高速切削，切削力顯著降低，熱量被切屑帶走，可以很好的彌補采用傳統(tǒng)方法時由于切削力和切削熱的影響而造成其變形的問題，大大提高了加工質(zhì)量。其次，由于切削抗力小，刀具磨損減緩，高錳鋼、淬硬鋼、奧氏體不銹鋼、復(fù)合材料、耐磨鑄鐵等用傳統(tǒng)方法難以加工的材料，可以研究采用數(shù)控高速切削技術(shù)來加工。另外，在汽車、模具、航天航空等制造領(lǐng)域， 一些整體構(gòu)件需要比較大的材料切除率，由于數(shù)控高速切削的進給速度可隨切削速度的提高而相應(yīng)提高， 使得單位時間內(nèi)的材料切除率大大提高，因而在模具制造、汽車制造、航空航天制造中，數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。第四，由于高速切削時，加工過程平穩(wěn)、振動小，與常規(guī)切削相比， 高速切削可顯著提高加工精度1～2級，完全可以取消后續(xù)的光整加工， 同時，采用數(shù)控高速切削技術(shù)， 能夠在一臺機床上實現(xiàn)對復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件同時進行粗、精加工，減少了轉(zhuǎn)工序中可能的定位誤差， 因而也有利于提高工件的加工精度。因此， 高速切削技術(shù)在精密制造中有著廣闊的應(yīng)用前景。如某企業(yè)加工的鋁質(zhì)模具，模具型腔長達1500mm，要求尺寸精度誤差±0.05mm，表面粗糙度Ra0.8μm，原先的制造工藝為：粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光，制造周期要60小時。采用高速銑床加工后，經(jīng)過半精加工和精加工，加工周期僅需6小時，不僅效率提高，而且模具質(zhì)量也大大提高。
4、實現(xiàn)數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)研究
數(shù)控高速切削加工是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到切削機理、切削機床、刀具、切削過程監(jiān)控及加工工藝等諸多相關(guān)的硬件與軟件技術(shù)，數(shù)控高速切削技術(shù)的實施和發(fā)展，依賴于此系統(tǒng)中的各個組成要素的，這些實現(xiàn)數(shù)控高速切削技術(shù)離不開的關(guān)鍵技術(shù)，具體體現(xiàn)在以下方面：
1）高速切削機理：有關(guān)各種材料在高速加工條件下，切屑的形成機理，切削力、切削熱的變化規(guī)律，刀具磨損規(guī)律及對加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律，對以上基礎(chǔ)理論的實驗和研究，將有利于促進高速切削工藝規(guī)范的確定和切削用量的選擇，為具體零件和材料的加工工藝制定提供理論基礎(chǔ)，屬于原理技術(shù)。目前，黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規(guī)范和切削用量的確定，是高速切削生產(chǎn)中的難點，也是高速切削加工領(lǐng)域研究的焦點。
2）高速切削機床技術(shù)模塊：高速切削機床需要高速主軸系統(tǒng)、快速進給系統(tǒng)和高速CNC控制系統(tǒng)。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉(zhuǎn)速下工作，一般主軸轉(zhuǎn)速10000 r/min以上，有的甚至高達60000－100000r/min，且保證良好動態(tài)和熱態(tài)性能。其中關(guān)鍵部件是主軸軸承，它決定著高速主軸的壽命和負載容量，也是高速切削機床的核心部件之一，主軸結(jié)構(gòu)的改進和性能的提高是高速機床的一項重要單元技術(shù)。另一項重要的單元技術(shù)是高速進給系統(tǒng)。隨著機床主軸轉(zhuǎn)速的提高，為保證刀具每齒或每轉(zhuǎn)進給量不變，機床的進給速度和進給加速度也相應(yīng)提高，同時空行程速度也要提高。因此，機床進給系統(tǒng)必須快速移動和快速準確定位，這顯然對機床導(dǎo)軌、伺服系統(tǒng)、工作臺結(jié)構(gòu)等提出了新的更高要求，是制約高速機床技術(shù)的關(guān)鍵單元技術(shù)。
3）高速切削刀具技術(shù)模塊：由機床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統(tǒng)中，刀具是最活躍的因素。切削刀具是保證高速切削加工順利進行的最關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著切削速度的大幅度提高，對切削刀具材料、刀具幾何參數(shù)、刀體結(jié)構(gòu)等都提出了不同于傳統(tǒng)速度切削時的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化，高速切削加工時，要保證高的生產(chǎn)率和加工精度，更要保證安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系統(tǒng)必須滿足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復(fù)定位精度，裝夾剛度，高速運轉(zhuǎn)時良好的平衡狀態(tài)和安全可靠。盡可能減輕刀體質(zhì)量，以減輕高速旋轉(zhuǎn)時所受到的離心力，滿足高速切削的安全性要求，改進刀具的夾緊方式。刀具系統(tǒng)的技術(shù)研究和發(fā)展是數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵任務(wù)之一。
4）數(shù)控高速切削工藝：高速切削作為一種新的切削方式，要應(yīng)用于實際生產(chǎn)，缺乏可供參考的應(yīng)用實例，更沒有實用的切削用量和加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫，高速加工的工藝參數(shù)優(yōu)化是當(dāng)前制約其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。另外，高速切削的零件NC程序要求必須保證在整個切削過程中載荷穩(wěn)定，但是現(xiàn)在使用的多數(shù)CNC軟件中的自動編程功能都還不能滿足這一的要求，需要由人工編程加以補充和優(yōu)化，這在一定程度上降低了高速切削的價值，必須研究采用一種全新的編程方式，使切削數(shù)據(jù)適合高速主軸的功率特性曲線，充分發(fā)揮數(shù)控高速切削的優(yōu)勢。
高速切削加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有賴于以上原理方面、機床、刀具、工藝等各項關(guān)鍵單元技術(shù)的發(fā)展和綜合。
5、高速切削技術(shù)應(yīng)用方面研究狀況和發(fā)展趨勢
由于高速切削在提高生產(chǎn)效益方面具有巨大潛力，早己成為美、日、德等國競相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域。美國日本等國早在60年代初，就開始了超高速切削機理的研究。上世紀70年代，美國已經(jīng)研制出最高轉(zhuǎn)速達20000r/min 的高速銑床。如今，歐美等發(fā)達國家生產(chǎn)的不同規(guī)格的各種超高速機床已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)并進入市場，在飛機、汽車及模具制造行業(yè)實際應(yīng)用。例如，在美國波音公司等飛機制造企業(yè)，已經(jīng)采用數(shù)控高速切削加工技術(shù)超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結(jié)構(gòu)件和波導(dǎo)管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來，美、歐、日等國對新一代數(shù)控機床、高速加工中心、高速工具系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化進程進一步加快，高性能的電主軸技術(shù)及其產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)步伐加大；高性能的刀具系統(tǒng)技術(shù)也進展迅速；直線電機技術(shù)應(yīng)用于高速進給系統(tǒng)。
我國在研究和開發(fā)高速切削技術(shù)方面，許多高校和研究所作了努力和探索，包括切削機理、刀具材料、主軸軸承、等方面，也取得了相當(dāng)大的成就。 然而，與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在著較大的差距，基本上還處在實驗室的研究階段。為適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要，滿足航空航天、汽車、模具等各行業(yè)的制造需求，數(shù)控高速切削技術(shù)應(yīng)用研究任重道遠。
目前，針對高速切削技術(shù)的研究已從實驗階段轉(zhuǎn)向應(yīng)用階段。在應(yīng)用方面的研究包括兩個層面：一是高速加工關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究，包括高速主軸單元和高速進給單元等，實現(xiàn)高速機床國產(chǎn)化。另一方面，在現(xiàn)有實驗室實踐技術(shù)基礎(chǔ)上，進行工藝性能和工藝范圍的應(yīng)用研究。其中，關(guān)于高速切削工藝的研究是當(dāng)前最活躍的研究領(lǐng)域之一，主要目標(biāo)是通過試驗或引進的先進設(shè)備直接進行工藝研究，努力解決關(guān)鍵零部件的加工工藝問題，開發(fā)和完善特種材料的高速切削工藝方法；研究開發(fā)適應(yīng)高速加工的CAD/CAM軟件系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)，建立在新型檢測技術(shù)基礎(chǔ)上的加工狀態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
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關(guān)鍵詞：多階梯 工藝 軸類零件
中圖分類號：TG51 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0108-01
1 軸類零件的加工要求和方法
1.1 多階梯軸類零件加工方案的選擇方法
同心柱體外圓加工的方法很多，加工路線可總結(jié)為四條。
（1）粗加工—半精加工—精加工。對于一般加工材料，這是常用于外圓面加工使用的工藝方法之一；（2）粗加工—半精加工—粗磨—精磨；（3）粗加工—半精加工—精加工—金剛石磨。對于有色金屬，用磨削加工通常達不到所要求的精度，因為有色金屬一般軟度比較大，沙粒容易堵塞空隙，因此其最終工序大多采用精加工和金剛石磨進行精細度的精加工；（4）粗加工—半精加工—粗磨—精磨—光整加工。一般用于黑色金屬材料的淬硬零件和精度要求高的加工工藝。
1.2 多階梯軸類零件加工的技術(shù)要求
尺寸精度。多階梯軸類零件的主要軸頸面常為兩類，一類是與軸承的內(nèi)延配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7；另一類是與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6～IT9。
表面粗糙度。多階梯軸的加工表面一般都有一定粗糙度的要求，粗糙程度主要根據(jù)零件加工的難度和成本來確定。
2 多階梯軸類零件加工的技術(shù)工藝
2.1 鏜孔工藝
根據(jù)工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案。
第一種方案：工件鉆孔—擴孔后，安裝多刃鏜刀，鏜孔后再倒角。多刃鏜刀鏜孔，鏜刀片是浮動的，兩個對稱的切削刃產(chǎn)生的切削力，自動平衡其位置。（1）加工質(zhì)量較高刀片浮動可抵償偏擺引起不良影響較寬的修光刃可減少孔壁粗糙度值。（2）生產(chǎn)率較高，兩刀刃同時工作，故生產(chǎn)率較高。（3）刀具成本較單刃鏜刀高浮動鏜刀主要用于批量生產(chǎn)，精加工箱體零件上直徑較大的孔。（4）對機床性能要求較高，兩個刀具同時加工使切削力增大，但如果遇到機床加工能力有限的情況，可能導(dǎo)致引起切削振動，影響加工零件精度和粗糙度要求。
第二種方案：在同一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來承擔(dān)零件余量的切除，加工時兩把鏜刀都不能同時進行工作。采用這種方案雖然可以大幅度降低切削力，但鏜桿長度增加了兩倍，對鏜桿的韌性和強度要求較高，與此同時由于不能兩把刀具同時工作，單件加工工時也就增加了一倍，降低了生產(chǎn)效率。
第三種方案：重新增加一臺機床，即增加一臺半精鏜床來承擔(dān)零件余量的精加工。該方案雖然可以解決加工效率、不削弱鏜桿的剛性和強度，也不存在切削力過大的問題，但工件加工成本太高。
2.2 螺紋加工工藝
2.2.1 加工螺紋前的尺寸分析
數(shù)控車床對螺紋的加工需要非常準確地對工件進行尺寸分析，加工螺紋所需的尺寸計算分析主要包括以下兩個方面：（1）螺紋加工前原件的材質(zhì)、規(guī)則度、直徑等?？紤]螺紋加工牙型的膨脹量。（2）螺紋加工進刀量。螺紋加進刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進刀位置。螺紋小徑為：大徑-2倍牙高；牙高=0.54P（P為螺距）。
2.2.2 多階梯軸類螺紋的編程加工
就現(xiàn)在的機械加工現(xiàn)狀來看，針對中國廣泛使用的數(shù)控車床，螺紋切削一般有三種加工方案：G32直進式切削方法、G76斜進式切削方法和G82直進式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法也相應(yīng)有所區(qū)別。我們在操作使用上要對材料的性質(zhì)、粗糙度、規(guī)則度及加工要求等進行綜合分析，爭取加工出精度高的零件。
2.2.3 綜合分析加工粗料
零件的加工程序要嚴格控制，對設(shè)計全面掌握，精確到每一步，這樣加工出來的零件才能完全符合設(shè)計要求。數(shù)控車削加工應(yīng)注意以下幾方面：（1）構(gòu)成零件輪廓的幾何條件。運用手工編程來進行車削加工中時，必須計算精確每個節(jié)點的坐標(biāo)；運用自動編程加工時，必須對構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進行定位。在零件圖的分析方面應(yīng)注意：①零件圖上有無遺漏掉某些必須有的尺寸，導(dǎo)致其幾何條件不完整，影響到零件輪廓的構(gòu)成；②零件圖上的圖線位置或尺寸標(biāo)注是否清晰；③零件圖上給定的幾何條件是否合理，減少數(shù)學(xué)處理難度。④零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)針對相應(yīng)的數(shù)控車床加工特點，須以同一基準標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。（2）分析零件圖樣尺寸精度的要求，與此同時進行一些尺寸的換算。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的中間值作為編程的尺寸依據(jù)。（3）形狀及位置精度的要求。加工時要按照加工各種要求確定零件的定位基準點和測量基準點，還要根據(jù)不同數(shù)控車床的特殊需要進行一些技術(shù)性的特殊處理，以便精準的控制零件的形狀和位置精度。
3 結(jié)語
CNC6140D車床加工多階梯軸的工藝規(guī)程及確定加工路線的方法較為多樣、靈活，在加工時對數(shù)控機床性能的檢測及加工工藝的選擇上主要必須對加工對象的不同區(qū)別對待，進行深層次的分析，對加工對象和技術(shù)要求能否達到設(shè)計所規(guī)定的要求非常重要。
參考文獻
關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工 加工參數(shù) 優(yōu)化方法
制造業(yè)的發(fā)展，是國家綜合實力的體現(xiàn)。制造業(yè)的主流技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)。因為它會為我們的社會帶來更大經(jīng)濟收益，也是我們縮短和其他數(shù)控加工強國距離的最佳方法。
影響數(shù)控加工參數(shù)的優(yōu)化選擇的因數(shù)主要是機床的主軸轉(zhuǎn)速、功率、切削力的大小、轉(zhuǎn)矩，刀具的磨損、壽命及機床的機械振動等方面。
目前數(shù)控加工參數(shù)的優(yōu)化，總體劃分為在線參數(shù)優(yōu)化和離線參數(shù)優(yōu)化兩大方面。
在線數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化方法，也叫自適應(yīng)控制，它是自適應(yīng)控制理論在數(shù)控加工領(lǐng)域的應(yīng)用。即在加工過程中，通過各種傳感器采集一系列變量，轉(zhuǎn)換為需要的信息，到數(shù)控中的信息的處理中心，通過各種方案的比較，選擇最佳方案，根據(jù)最佳方案的切削參數(shù)，獲得需要的加工工藝進行加工，達到預(yù)期的目的。目前還沒有最佳的方法大量運用于數(shù)控加工業(yè)。
數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化方法一是根據(jù)傳感器獲得的信息，建立數(shù)學(xué)公式，確定目標(biāo)函數(shù)及約束條件，選取合適的參數(shù)作為設(shè)計變量；二是選取優(yōu)化算法，對目標(biāo)函數(shù)進行求解；三是對求解結(jié)果進行判斷和分析，獲得優(yōu)化設(shè)計的最優(yōu)方案。
一、數(shù)學(xué)公式的建立
1.如何選擇優(yōu)化設(shè)計數(shù)控銑的參數(shù)
優(yōu)化設(shè)計參數(shù)在設(shè)計過程中一般很多，要學(xué)會抓主要舍次要。以主軸轉(zhuǎn)速、吃刀量、切削速度、進給量為變量隨著路段的不同而不同，把整個加
二、優(yōu)化算法
在線數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化算法，主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法等各種現(xiàn)代優(yōu)化方法，選取其中一種或者幾種混合。
三、結(jié)果判斷
以工時為主要目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)時刀具磨損大，成本大；以加工成本為主要目標(biāo)時，刀具磨損小成本低，生產(chǎn)率低；以最大利潤為主要目標(biāo)，刀具磨損大、生產(chǎn)率高，工人勞動強度大；以工時、成本及利潤同時為主要目標(biāo)進行多目標(biāo)時縮短工時、刀具磨損一般、成本降低，利潤可觀，優(yōu)化結(jié)果高于單目標(biāo)的優(yōu)化結(jié)果。
總之，為實現(xiàn)數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化，獲得最佳經(jīng)濟效益，宜建立多目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。
參考文獻：
[1]數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化的研究[J].沈陽工業(yè)大學(xué)趙緒平碩士論文.
論文摘要：對聯(lián)接套工件結(jié)構(gòu)及其加工工藝進行了分析，明確其加工難點為斜小孔的加工，針對難點優(yōu)化加工工藝。并設(shè)計了電火花成形工裝，取得了良好的加5-效果。
引言
聯(lián)接套是一種新型先進的基礎(chǔ)件，主要用在機件與軸、軸與軸、或2種不同尺寸的軸的聯(lián)接。它是依靠擰緊性能等級為12．9級螺釘，在軸向力作用下，使內(nèi)外環(huán)錐面之間產(chǎn)生脹緊壓力，軸和輪轂緊密貼合，產(chǎn)生足夠的摩擦力，以傳遞扭矩，軸向力或兩者復(fù)合載荷的一種無鍵聯(lián)接裝置，可以替代單鍵，花鍵或聯(lián)軸器，其廣泛應(yīng)用于食品機械、紡織機械、包裝機械、礦山機械、機床、加工中心、洗滌設(shè)備、印刷機械以及冶金機械等行業(yè)。由于聯(lián)接套加工工藝的復(fù)雜性。本文設(shè)計了電火花成形工裝，對其加工工藝進行研究，優(yōu)化了其加工工藝。
1加工工藝
1．1聯(lián)接套結(jié)構(gòu)分析
聯(lián)接套零件如圖1所示，根據(jù)零件圖紙和技術(shù)要求，零件加工精度要求較高，且存在2個方面的加工難點：(1)該零件材料為316(美國astm標(biāo)準)不銹鋼，對照國內(nèi)不銹鋼標(biāo)準，鋼號為0crl7nil2mo2，這類材料切削性能很差，所需切削力大，刀具與切屑間易產(chǎn)生黏結(jié)，加工硬化嚴重：(2)與軸線成45。的4斜小孔的加工，既要保證斜lfx~l的位置精度，又要保證45。角度，若采用常規(guī)鉆削加工，由于被加工斜小孔位置處在較深的內(nèi)孔臺階處，必須要用4的加長鉆，由于西4加長鉆的剛性不足，從而影響鉆削速度、或出現(xiàn)鉆頭折斷、或被加工小孑l質(zhì)量不易保證等弊端。WWW.133229.Com
1．2加工工藝
該套常規(guī)加工工藝路線為：粗車一半精車一鉗工加工各小孔一精車(數(shù)控車床)。常規(guī)工藝路線3(鉗工加工各小孔)中包括鉆斜小孔，64孔口位于內(nèi)孔臺階處，鉆孔時必須給鉆頭一個起刀面，那么半精車時必須在內(nèi)孔臺階處留有45。的內(nèi)圓錐面；與此同時，為了便于設(shè)計鉆夾具，要求一批聯(lián)接套的內(nèi)孔形狀和尺寸在半精車后基本要一致；這勢必提高了半精車的難度．同時也增加了數(shù)控精車的工作量．從而大大提高了加工成本。
在鉗工加工各小孔的工序中需用2副鉆孔夾具，其中鉆西4斜小孑l為一副，該夾具既要保證鉆孔的位置和45。角度，還要設(shè)計一個用于鉆頭定位導(dǎo)向的鉆套，同時還需要考慮排屑空間、切削液的注入等，夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。設(shè)計難度較大，加工操作也不方便。綜上所述，若采用上述常規(guī)加工工藝，加工成本較高，夾具成本也高，且加工操作也不方便。經(jīng)反復(fù)分析零件結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計了現(xiàn)有的加工工藝路線：粗車一半精車一鉗工加工除(b4斜小孑l的其他各小子l一精車一電火花成形加工4)4斜小孔。
電火花成形加工屬于一種無切削力的加工方法．具有如下優(yōu)點：(1)電火花加工是利用工具電極和工件電極之間的脈沖性火花放電時產(chǎn)生的電腐蝕來蝕除多余的金屬，因此(b4斜小孔雖處于臺階面的特殊位置，但對加工構(gòu)不成困難．也不必在半精車時留有45。的內(nèi)圓錐面作為起刀面，從而大大降低了加工難度。(2)電火花成形加工過程中，電極與工件不直接接觸，所以不存在明顯的機械切削力，因此在加工西4斜ivq~l時，可避免因刀具剛度太低而折斷，且不會影響_丁件已加工表面精度及表面質(zhì)量，故64斜小孔加_t放在最后加工；(3)電火花成形加工中，電極材料的硬度可以比工件低。對硬度較高、切削性能差的316不銹鋼材料也能容易加工?；谏鲜龉に嚪治?，設(shè)計了斜lf,：fl電火花成形加工工裝。
1．3斜小孔加工工裝設(shè)計
4)4斜小孑l加工工裝如圖2所示，整個1二裝設(shè)計是建立在其他外形和孑l都已加工完畢的基礎(chǔ)上進行的。該_t裝主要包括定位盤、削邊銷、斜支承板找正塊和底板5個部分，其中定位盤、斜支承板和找正塊的設(shè)計是整個設(shè)計的關(guān)鍵。
(1)定位方法及定位元件設(shè)計
根據(jù)六點定位規(guī)則，采用一面兩孔的定位方法，一面是指114-3網(wǎng)底面，兩孔為654短內(nèi)孔和61o．5光孑l。定位元件對工件起定位功能，保證l丁件在夾具中有正確的加工位置，本工裝中定位元件有定位盤和削邊銷，如圖3所示。定位盤形狀和尺寸主要是依據(jù)聯(lián)接套定位面尺寸和斜支承板的安裝配合．定位盤底部形狀采用整圓切除的結(jié)構(gòu)，切出的側(cè)面與斜支承板的定位臺階面配合．定位盤凸臺部分與聯(lián)接套54內(nèi)孔配合，凸臺高度為7mn3．，比654內(nèi)孔深度小2mm，中間15mmxl5nqltl正方通孑l用于找正塊安裝。定位盤材料為45調(diào)質(zhì)鋼．先外圓車削，中問15mmxl5mm正方通孔、側(cè)面和孔再進行線切割加工。削邊銷4,1o．5圓柱面與定位盤臺階孔成過渡配合，頭部削成扁狀，防止工件加工時旋轉(zhuǎn)。材料為45調(diào)質(zhì)鋼，車削加工成形。
圖3定位元件示意圖
(2)斜支承板設(shè)計
斜支承板如圖2所示，斜支承板的設(shè)計主要是解決4細深斜孔加工方位的問題。目前常用電火花成型設(shè)備的加工主軸一般為垂直方向，可被加工孑l為45。斜孔，首先要通過一定方式校正45。斜：fl：fl位到90。方向。把被加工零件從水平方向逆時針旋轉(zhuǎn)45。后，被加工孔剛好在9o。垂直方向上．于是就設(shè)計了帶45。斜面的支承板，45。斜面與定位盤圓底面配合，用3個沉孔螺釘與定位盤聯(lián)接，斜支承板下平面與底板之問用4個沉孑l螺釘聯(lián)接。斜支承板材料為q235，先平面磨削加工，45。斜面和定位臺階面再線切割成型。
(3)找正塊設(shè)計
圖4為找正塊零件圖，線切割成型。找正塊是電火花電極找正元件，為了保證電火花電極對刀精度，要求找正塊61o對刀孔中心相對15一：{02兩側(cè)面的對稱度不超過0．02mm。通過電極找正可以保證4斜小孑l的位置精度；4斜小孔孔徑由電極直徑保證。
(4)底板設(shè)計
底板如圖2所示．其尺寸為15mnix85mmx145mm，材料為q235，壓緊機構(gòu)通過底板兩端把整個工裝壓緊在電火花工作臺上。
