發(fā)布時(shí)間：2023-04-06 18:40:03
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)械加工技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
（一）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床
當(dāng)下，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床生產(chǎn)上的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。機(jī)床設(shè)備為機(jī)械生產(chǎn)提供數(shù)量龐當(dāng)、種類繁多零部件，進(jìn)行零件加工時(shí)，由于不同批次、不同廠家的需求不同，零件的規(guī)格也存在細(xì)微差異，此時(shí)就需要通過手工調(diào)整編程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的規(guī)范化。數(shù)控技術(shù)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的不同工序進(jìn)行整體性或局部性的調(diào)整和監(jiān)控，還能針對(duì)實(shí)際情況對(duì)工序中的參數(shù)進(jìn)行修改，從而完成即時(shí)性的跟蹤控制。簡(jiǎn)而言之，數(shù)控技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)的精密指揮取代操作人員的經(jīng)驗(yàn)性指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)控制裝置的自動(dòng)化操作，并有效提高機(jī)床設(shè)備的控制與執(zhí)行能力。通過將零件規(guī)格與操作誤差數(shù)據(jù)化，合理調(diào)節(jié)相關(guān)設(shè)備的啟閉時(shí)間與運(yùn)轉(zhuǎn)周期，實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工精度的提升，進(jìn)而滿足機(jī)械生產(chǎn)工藝復(fù)雜化的具體要求。
（二）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于汽車
汽車操縱靈敏性、機(jī)械動(dòng)力性及速度、安全等方面的要求都要靠精密的內(nèi)部零件來實(shí)現(xiàn)。在汽車購買量不斷增大的今天，數(shù)控技術(shù)在提高生產(chǎn)線效率，保證零件生產(chǎn)速度與質(zhì)量方面依然發(fā)揮著重要作用。除復(fù)雜零件的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在進(jìn)行底盤裝配和發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)，自動(dòng)化生產(chǎn)線同樣可以節(jié)約大量安裝人力，并有效提供操作的精準(zhǔn)性，避免誤差和瑕疵的產(chǎn)生。此外，數(shù)控系統(tǒng)通過整合大量模擬數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同款型、功能汽車的柔性控制與柔性生產(chǎn)線歸納。柔性生產(chǎn)線能根據(jù)市場(chǎng)需求完成對(duì)高、中、低檔車型的不同調(diào)試，并進(jìn)行新品的開發(fā)工作，以此減小品牌更新?lián)Q代過快對(duì)生產(chǎn)線造成的壓力。與此同時(shí)，柔性生產(chǎn)線還可通過控制系統(tǒng)與不同操作系統(tǒng)、監(jiān)控反饋系統(tǒng)的不同組合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新，并通過汽車生產(chǎn)線與柔性生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量與效能的提高與品牌的創(chuàng)新。
（三）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于煤炭開采
煤炭的發(fā)掘和開采工作存在較大危險(xiǎn)性，對(duì)施工質(zhì)量、施工設(shè)備、施工人員也有較高要求，是以在進(jìn)行相關(guān)操作前，必須探明具體礦藏情況、地質(zhì)環(huán)境、氣候環(huán)境及相關(guān)內(nèi)容。數(shù)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)套料選擇方案的最優(yōu)，在擴(kuò)大開采規(guī)模、提高工作效率的同時(shí)完成對(duì)挖掘的深度、角度、方向等進(jìn)行精確控制，從最大程度上保證施工人員的安全，避免坍塌事故的發(fā)生。
（四）數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以造紙業(yè)為例
在完成原木的采購工序后，需要對(duì)木材進(jìn)行去皮、正圓、切割、粉碎、熬漿、造紙、曬干等一系列環(huán)節(jié)的處理。然而，流程中產(chǎn)生的廢氣、機(jī)械操縱的失誤都可能對(duì)施工人員帶來安全隱患。此時(shí)，數(shù)控技術(shù)先通過限制正圓環(huán)節(jié)中的程序參數(shù)實(shí)現(xiàn)原木規(guī)格的統(tǒng)一化，降低后續(xù)環(huán)節(jié)的操作難度，再通過數(shù)控切割等技術(shù)實(shí)現(xiàn)后續(xù)環(huán)節(jié)的相對(duì)封閉化，減少相應(yīng)環(huán)節(jié)中的人力投入，從而在確保人員安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效能的提升。數(shù)控技術(shù)在食品生產(chǎn)領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。通過無菌自動(dòng)化生產(chǎn)線，可以完成對(duì)食品造型、材料配比、加工時(shí)間等各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)化規(guī)定。此外，還可通電子監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)報(bào)警裝置及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正制作流程中存在的問題，并進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。值得注意的是，工資在勞動(dòng)力導(dǎo)向型為主的工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)開支中占了很大比重，這造成了利益空間的壓縮，不利于生產(chǎn)擴(kuò)大化和高速化，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用則是通過機(jī)械生產(chǎn)取代手工操作的方式，完成了人力的節(jié)約化與生產(chǎn)的高質(zhì)高效化。
二小結(jié)
目前國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中有關(guān)彈簧設(shè)計(jì)與制造的一些指導(dǎo)性論述與實(shí)際應(yīng)用是有一些差異的。本文將對(duì)有關(guān)“手冊(cè)”中的節(jié)錄與筆者根據(jù)實(shí)踐和分析后的結(jié)果做一些闡述。
關(guān)鍵詞
強(qiáng)壓處理電拋光處理截錐形彈簧的設(shè)計(jì)
前言
應(yīng)出版社的要求，筆者對(duì)近四十年以來國內(nèi)（包括國外譯著）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中有關(guān)彈簧設(shè)計(jì)與制造方面的內(nèi)容進(jìn)行了研讀，從中注意到這些著作中的一些指導(dǎo)性論述和我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用是有一定的差異的?，F(xiàn)在將這些手冊(cè)中的一些內(nèi)容節(jié)錄，并與筆者根據(jù)實(shí)踐和分析后的結(jié)果闡述如下。
一、關(guān)于彈簧的強(qiáng)壓（拉、扭）處理
《GB1805彈簧術(shù)語》對(duì)彈簧強(qiáng)壓（拉、扭）處理作了如下定義：“將彈簧壓縮（拉伸、扭轉(zhuǎn)）至彈簧材料表層產(chǎn)生有益的與工作應(yīng)力反向殘余應(yīng)力，以達(dá)到提高彈簧承載能力和穩(wěn)定幾何尺寸的一種工藝方法”。
化學(xué)工業(yè)出版社出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第15章“彈簧的強(qiáng)化處理及熱處理—強(qiáng)壓（強(qiáng)拉、強(qiáng)扭）處理”一節(jié)中，以理論力學(xué)做了分析后得出結(jié)論認(rèn)為：“以上結(jié)論表明：設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，如以彈簧材料扭轉(zhuǎn)屈服極限τ2為設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力。壓縮彈簧經(jīng)強(qiáng)壓處理后，材料截面表層可能存在近于τ2/3的負(fù)殘余應(yīng)力，故彈簧承載時(shí)，截面表層的實(shí)際應(yīng)力比計(jì)算應(yīng)力低約1/3。…故亦相當(dāng)于承載能力提高了1/3。”該手冊(cè)還認(rèn)為：不同類型的彈簧其強(qiáng)壓處理的方法…扭桿彈簧是將扭桿在工作載荷的方向，加以超過扭桿切變彈性極限的扭矩；壓縮彈簧和拉伸彈簧分別加以超過彈簧材料切變彈性極限的壓縮和拉伸載荷；扭轉(zhuǎn)彈簧加以超過彈簧材料極限的扭矩，都可以提高彈簧的承載能力。
機(jī)械工業(yè)出版社出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（1993年版）第30篇提出：“經(jīng)過強(qiáng)壓（拉）處理的彈簧，可以提高彈簧的許用應(yīng)力τP，最高可以達(dá)25%……”根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》提供的資料，可以統(tǒng)計(jì)并得到彈簧強(qiáng)壓（拉、扭）處理前和強(qiáng)壓處理后可以達(dá)到的許用應(yīng)力[τ]值。列表如下：
彈簧種類許用應(yīng)力強(qiáng)壓處理后可以達(dá)到的許用應(yīng)力
壓縮彈簧
Ⅰ類[τ]=（0.35～0.4）σb
Ⅱ類[τ]=（0.4～0.47）σb
Ⅲ類[τ]=（0.5～0.55）σb
[τ]=（0.44～0.532）σb
[τ]=（0.50～0.625）σb
[τ]=（0.62～0.731）σb
拉伸彈簧
Ⅰ類=[τ]（0.28～0.32）σb
Ⅱ類=[τ]（0.32～0.38）σb
Ⅲ類=[τ]（0.40～0.44）σb
[τ]=（0.35～0.425）σb
[τ]=（0.40～0.505）σb
[τ]=（0.50～0.585）σb
扭轉(zhuǎn)彈簧
強(qiáng)扭處理前的工作極限彎曲應(yīng)力σf
Ⅱ類[τ]=0.625σb
Ⅲ類[τ]=0.80σb
強(qiáng)壓處理后可以達(dá)到的極限彎曲應(yīng)力σf
[τ]=（0.78～0.83）σb
[τ]=（1.00～1.06）σb
注：（1）Ⅰ類載荷(106以上)；Ⅱ類載荷(103～105)；Ⅲ類載荷(103以下)（2）強(qiáng)壓（拉、扭）處理后可以達(dá)到的許用應(yīng)力是按強(qiáng)壓（拉、扭）處理前的許用應(yīng)力的1.25～1.33倍計(jì)算得到的。
通過強(qiáng)壓處理能夠使彈簧一下子就提高承載能力25%～33%，這對(duì)于剛剛接觸機(jī)械零件設(shè)計(jì)的技術(shù)人員來說，確實(shí)是一個(gè)有非常吸引人的數(shù)據(jù)。
但是，經(jīng)過筆者的實(shí)踐和分析，認(rèn)為：通過強(qiáng)壓（拉、扭）處理來提高彈簧的承載能力是有條件的。因?yàn)樵趶?qiáng)壓處理過程中，只有將彈簧材料表層產(chǎn)生有益的與工作應(yīng)力反向殘余應(yīng)力，才能獲得強(qiáng)壓的效果，并且只有在強(qiáng)壓（拉、扭）時(shí)，使得彈簧材料產(chǎn)生的殘余應(yīng)力即塑性變形越大，彈簧材料的彈性極限提高得就越大。但每種材料的彈性極限都是有一定的限度的，一旦超過這個(gè)極限，材料不僅會(huì)產(chǎn)生塑性變形，而且會(huì)“完全屈服”變形，許多彈簧在強(qiáng)壓（拉）到材料的0.5σb就已經(jīng)“完全屈服”變形。各種材料屈服極限值也有差異，屈服極限值只能通過強(qiáng)度驗(yàn)算和試驗(yàn)后才能確定。另外，強(qiáng)壓（拉、扭）處理的效果與彈簧的外形結(jié)構(gòu)、特性、以及強(qiáng)壓處理的工藝方法都有密切的關(guān)系。就彈簧的外形結(jié)構(gòu)而言，旋繞比大或者螺旋升角小的（壓縮彈簧）就不可能通過強(qiáng)壓處理來提高它的承載能力，旋繞比和螺旋升角究竟多少能達(dá)到目的，需要通過強(qiáng)壓設(shè)計(jì)和試驗(yàn)才能確定。所以，并非僅僅是簡(jiǎn)單的將彈簧壓一壓、拉一拉或者扭一扭，就能夠一下子提高承載能力多少多少的。
綜上分析，彈簧強(qiáng)壓處理的壓應(yīng)力τQy或者壓力PQy首先應(yīng)該滿足以下公式要求：τQy=8DPQy/πd3＞τS≥0.5
同時(shí)，當(dāng)τQy/σb＞0.8時(shí)，會(huì)使材料達(dá)到屈服極限，彈簧出現(xiàn)永久變形，反而使載荷減少。
因此強(qiáng)壓處理的壓應(yīng)力τQy/σb必須在0.5～0.8范圍內(nèi)。從上面表格中可以看出：除非是高應(yīng)力彈簧，一般的壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)彈簧都不具備強(qiáng)壓（拉、扭）的必備條件，但可以通過對(duì)彈簧進(jìn)行“預(yù)制高”的工藝來創(chuàng)造條件。例如：對(duì)于壓縮彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，可以通過對(duì)它預(yù)留強(qiáng)壓的“預(yù)制高”和“預(yù)制角”來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的：一是使得彈簧材料截面表層可以產(chǎn)生殘余應(yīng)力的“壓縮量”和“扭轉(zhuǎn)量”；二是經(jīng)過強(qiáng)壓處理后彈簧的高度尺寸或角度正好符合設(shè)計(jì)的要求。對(duì)于拉伸彈簧來說第一個(gè)目的就不容易實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)以上的分析和筆者以往對(duì)截錐形彈簧強(qiáng)壓處理效果的探討，得到對(duì)彈簧強(qiáng)壓處理的意見是：
1、在考慮要對(duì)彈簧作強(qiáng)壓處理時(shí)，應(yīng)該先對(duì)彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓設(shè)計(jì)，以確定該彈簧是否適合做強(qiáng)壓處理。
2、具備強(qiáng)壓處理?xiàng)l件并受高應(yīng)力的壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等，經(jīng)過強(qiáng)壓處理后力學(xué)性能會(huì)得到明顯的改善。
3、有初拉力要求的拉伸彈簧，在強(qiáng)拉處理時(shí)初拉力會(huì)減少甚至消失，這類彈簧不能做強(qiáng)拉處理。而無初拉力要求的拉伸彈簧，是不容易通過強(qiáng)拉處理來提高承載能力的。
4、高溫（超過+60℃）及腐蝕條件下工作的彈簧作強(qiáng)壓處理，只能起穩(wěn)定尺寸的作用，不能提高承載能力。
5、通過用強(qiáng)壓處理的方法來提高截錐形彈簧的承載能力在實(shí)際上是不可取的，并以此可以推斷出：對(duì)于各種變剛度的彈簧，是不適合用強(qiáng)壓處理的方法來提高它的承載能力的。
二、關(guān)于電拋光處理
為了滿足對(duì)要求精密的彈性零件的力學(xué)性能，一些文獻(xiàn)提出：“可以對(duì)用精密合金、銅合金和不銹鋼絲制造的彈簧進(jìn)行電拋光或者化學(xué)拋光處理，以微量削減材料表層，來達(dá)到需要的尺寸和特性。”筆者經(jīng)過實(shí)踐后認(rèn)為，采用電拋光是可以削減彈簧表層的尺寸的，這對(duì)一些壓縮彈簧、彈簧片和波紋管可以適當(dāng)?shù)牟捎?，但是?duì)拉伸、扭轉(zhuǎn)等無間隙的彈簧，不適合用電拋光來降低其力學(xué)性能。
因?yàn)?，電拋光的電流及其電介液（含硫酸、硝酸等）在極短的時(shí)間內(nèi)（拋光的時(shí)間一般2～8秒）不可能均勻地通過彈簧圈與圈之間的縫隙，這樣經(jīng)過電拋光處理后的拉、扭簧材料的截面直徑成了不均勻、不規(guī)則的多棱邊形，這對(duì)精度要求比較高的彈簧來說是不可取的。從電拋光對(duì)彈簧性能的影響考慮出發(fā)，是不宜用過多的時(shí)間去電拋光，因?yàn)樵谒崛芤旱臅r(shí)間過長，對(duì)彈簧強(qiáng)度的影響是絕對(duì)存在的，而且是有害的。其次，電拋光的溶液使用期較低，工藝參數(shù)變化大，每批彈簧都需要經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定，從經(jīng)濟(jì)上考慮也提高了成本。目前各種牌號(hào)各種直徑規(guī)格的彈簧鋼絲都有供應(yīng)，基本上能滿足各種精密要求彈簧的力學(xué)性能。
綜上所述對(duì)拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，想通過電拋光來削減其微量尺寸，以達(dá)到需要的特性，并不可取的。對(duì)化學(xué)拋光也存在同樣的問題。
三、關(guān)于截錐形彈簧的設(shè)計(jì)
1982年以后，我國出版的各種機(jī)械工程手冊(cè)中介紹了等螺旋升角截錐形彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，其中都提到等螺旋升角截錐形彈簧所形成的螺旋線，在與彈簧中心線相垂直的支承面上的投影是對(duì)數(shù)學(xué)螺線，即：R＝R1emθm＝In（R2-R1）/2π
但是，在實(shí)際介紹這種彈簧的變形和應(yīng)力計(jì)算以及其幾何尺寸時(shí)，又將它和等節(jié)距截錐形彈簧混為一談。這就給有精度要求的等螺旋升角截錐形彈簧的設(shè)計(jì)和制造帶來困難。筆者因?yàn)楣ぷ餍枰?，曾?jīng)推導(dǎo)過等螺旋升角截錐形彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，也曾經(jīng)查閱過國外有關(guān)等螺旋升角截錐形彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，其中前蘇聯(lián)的計(jì)算公式是完全正確的、精確的。
另外，等節(jié)距截錐形彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算公式也存在一些問題。今后將在專門的文章里提出討論。
在截錐形彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算這個(gè)問題上，對(duì)于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》這部中國機(jī)械零件設(shè)計(jì)指導(dǎo)性手冊(cè)的正確性和精確性，是否有些小小的遺憾。
后語
【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裂,其原因,除了最終熱處理的問題外,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,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,硬度過高,則加工困難、刀具磨損嚴(yán)重、粗糙度高;硬度過低,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)容易開裂產(chǎn)品應(yīng)調(diào)整工序,以避免開裂, 如支撐輥的中頻淬火、齒圈滲碳淬火等。
四、機(jī)械加工中熱處理配合問題的處理
1、大型齒輪滲碳淬火變形的處理。1）型齒輪經(jīng)滲碳淬火后,變形較大的是外徑(齒頂圓直徑)、公法線長度、斜齒輪的螺旋角。齒輪外徑呈明顯膨脹趨勢(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)公法線長度余量應(yīng)經(jīng)反復(fù)測(cè)試后來確定。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。尖角處易過熱,加熱和淬火時(shí)應(yīng)力大、極易開裂,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
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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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；信息化；智能化
機(jī)械自動(dòng)化是指將機(jī)械制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而在利用機(jī)械制造產(chǎn)品的過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。從而有效提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)效率。隨著機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與改造的主要內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)，也是提高生產(chǎn)力的有效手段。
1、我國機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計(jì)算機(jī)的高度集成化，開始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但我國仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前，世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。當(dāng)前，我國還處在社會(huì)主義初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動(dòng)力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會(huì)增加。機(jī)械自動(dòng)化最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。
2、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
（1）提高機(jī)械生產(chǎn)的能力與產(chǎn)品質(zhì)量。通過自動(dòng)化以及信息化的控制系統(tǒng)，保證了生產(chǎn)加工過程中全自動(dòng)化流水作業(yè)，生產(chǎn)力得到大幅度提高。此外機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)處理以及自動(dòng)控制可以有效避免人為因素造成的質(zhì)量問題，有利于控制質(zhì)量。
（2）機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)下的安全性得到保障。由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通常具有自動(dòng)監(jiān)視、保護(hù)以及問題分析診斷功能，因此對(duì)于由于電力、操作失誤等造成的故障可以采取自動(dòng)保護(hù)措施，避免故障的發(fā)生對(duì)于設(shè)備以及機(jī)械操作管理人員造成威脅。
（3）節(jié)約原材料以及能耗。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以在較低的能耗狀態(tài)下調(diào)整機(jī)械設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，同時(shí)將機(jī)械設(shè)備的工作條件自動(dòng)調(diào)整，因而有助于節(jié)約原材料的投入，具有較好的節(jié)能原材料的效果。
（4）機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)適用范圍較廣。將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)等有效整合，可以全面的提高生產(chǎn)加工的自動(dòng)化水平。同時(shí)具有集控制、監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)以及診斷于一體的功能，適用范圍較廣，對(duì)于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及國防軍用等領(lǐng)域，均可以適用。
3、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)繁瑣的系統(tǒng)工程，融合了多門學(xué)科多種技術(shù)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)加工，通常需要以下幾個(gè)單元協(xié)調(diào)工作：
（1）自動(dòng)化程序設(shè)定單元。程序設(shè)定單元主要是通過寫入程序，決定機(jī)械的自動(dòng)工作步驟以及工作方法。
（2）作用施加單元。這主要是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供能量，并進(jìn)行工作狀態(tài)的準(zhǔn)確定位。
（3）傳感傳遞單元。傳感單元主要是通過各種傳感器，對(duì)機(jī)械工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)將各項(xiàng)信息傳遞給控制系統(tǒng)。
4、我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題
（1）自動(dòng)化技術(shù)相比發(fā)達(dá)國家仍處于落后水平。由于受到我國基礎(chǔ)工業(yè)的限制，我國的機(jī)械自動(dòng)化仍處于較低水平。尤其是在關(guān)鍵部件與核心控制元件等，仍處于傳統(tǒng)落后的單機(jī)自動(dòng)化，用戶對(duì)于自動(dòng)化水平進(jìn)行提升的要求非常迫切。
（2）機(jī)械制造加工方法落后。制造工藝粗糙，新興技術(shù)推廣應(yīng)用不到位，傳統(tǒng)低產(chǎn)能工藝仍在使用，產(chǎn)品質(zhì)量水平低是目前我國機(jī)械制造自動(dòng)化存在的主要問題，改進(jìn)加工方法，提升控制技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。
（3）機(jī)械設(shè)計(jì)未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域采取計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，大幅提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平，改善機(jī)械設(shè)計(jì)方法，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步這也是我國機(jī)械自動(dòng)化水平面臨的問題
（4）機(jī)械生產(chǎn)加工自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)程度較低。我國大部分機(jī)械自動(dòng)化控制仍未能落實(shí)，只有少數(shù)企業(yè)采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)，對(duì)于機(jī)械控制管理技術(shù)的革新認(rèn)識(shí)不足。
5、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用技術(shù)研究
對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合機(jī)械設(shè)備的具體情況以及生產(chǎn)與技術(shù)條件，制定自動(dòng)化的生產(chǎn)方式，才能保證自動(dòng)化技術(shù)可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段我國機(jī)械制造業(yè)正逐步向集成化以及智能化不斷發(fā)展，并將自動(dòng)化技術(shù)與信息集成、輔助控制技術(shù)等結(jié)合使用，為機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展提供動(dòng)力。
（1）智能化的機(jī)械制造控制
隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)與系統(tǒng)工程、智能系統(tǒng)控制等相互交織，形成了綜合性較強(qiáng)的機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)。智能化的機(jī)械制造技術(shù)，作為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的分支，通過將人工智能控制系統(tǒng)滲透到機(jī)械制造系統(tǒng)中的各個(gè)部分，通過智能系統(tǒng)模擬專家的分析判斷，對(duì)于機(jī)械制造過程中的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在工作過程中的問題，通過對(duì)自身工作參數(shù)的及時(shí)調(diào)整適應(yīng)工作環(huán)境或者是自動(dòng)采取糾正措施，保持工作狀態(tài)的穩(wěn)定。
（2）柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)變能力強(qiáng)，反應(yīng)快速的柔性化機(jī)械制造加工技術(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)需要，對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)柔性化的自動(dòng)系統(tǒng)控制，也成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指在保證生產(chǎn)柔性化基礎(chǔ)上，通過對(duì)于機(jī)械控制系統(tǒng)人機(jī)界面的合理調(diào)整，并建立完善可靠的信息控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全程管理。柔性化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)在于，將自動(dòng)設(shè)備與普通的機(jī)械同時(shí)配置，在允許自動(dòng)化生產(chǎn)加工的前提下，允許人工對(duì)于其工作狀態(tài)進(jìn)行外部調(diào)整，以及時(shí)更改工作狀態(tài)或者工作參數(shù)，達(dá)到機(jī)械控制內(nèi)部組織方式的改良優(yōu)化。
（3）虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
虛擬化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指將現(xiàn)代花的機(jī)械制造技術(shù)與仿真技術(shù)相聯(lián)系，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工制造過程進(jìn)行科學(xué)合理的仿真，進(jìn)而可以及時(shí)預(yù)測(cè)實(shí)際工作狀態(tài)下可能發(fā)生的問題，并通過仿真過程不斷調(diào)整各個(gè)控制系統(tǒng)及工作參數(shù)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原材料以及能耗較低、加工制造能力高的機(jī)械制造狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械加工制造成本，加快機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)周期的目的。
（4）集成化技術(shù)
實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)改造，必須通過對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的集成化改造。由于電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種能夠改善機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的新技術(shù)不斷發(fā)展，這對(duì)于提高機(jī)械加工制造生產(chǎn)能力具有重要的意義。集成化技術(shù)主要是集成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、信息控制以及智能管理等方面的技術(shù)。以系統(tǒng)工程作為整體的理論指導(dǎo)，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行必要的重組與升級(jí)，將影響機(jī)械加工工作的各種因素綜合考慮，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)能力強(qiáng)的有機(jī)整體。
（5）微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品
在軍事、通訊、信息以及醫(yī)藥等領(lǐng)域，需要機(jī)械產(chǎn)品具有規(guī)格小、能耗低、易于控制、使用壽命長的特點(diǎn)。因此對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的革新升級(jí)，應(yīng)側(cè)重于自動(dòng)化產(chǎn)品的微型化處理方面，實(shí)現(xiàn)微型化的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。對(duì)于促進(jìn)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展也具有重要的作用。
結(jié)語：
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于提高生產(chǎn)加工效率。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)接卸制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)意義重大，同時(shí)對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)、國防軍事等也有重要的影響。發(fā)展生機(jī)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，必須充分認(rèn)識(shí)到我國現(xiàn)階段技術(shù)缺陷，并獨(dú)立自主的開展技術(shù)研究，不斷構(gòu)建以信息化、智能化為主導(dǎo)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
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論文摘要：隨著我國構(gòu)建創(chuàng)新型國家對(duì)高技能人才要求的不斷提高，高等職業(yè)教育正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而這其中，高等職業(yè)教育課程體系的建設(shè)與改革則是提高高職教學(xué)質(zhì)量的核心，也是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
五年制高職高專教育是培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，應(yīng)具有較寬知識(shí)面，過硬的專業(yè)技能，能適應(yīng)生產(chǎn)第一線的工程技術(shù)人員。長期以來，高職專業(yè)培養(yǎng)大多套用普通高等教育的模式，重理論輕實(shí)踐，其結(jié)果培養(yǎng)的學(xué)生體現(xiàn)不出工程應(yīng)用型人才的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。本文以面向制造業(yè)培養(yǎng)高職機(jī)電專業(yè)（數(shù)控方向），對(duì)其職業(yè)能力及其培養(yǎng)模式進(jìn)行探討。
一、關(guān)于職業(yè)能力的定義
我們從最為本質(zhì)的職業(yè)能力開始分析，現(xiàn)將職業(yè)能力的各類定義列出。①性質(zhì)定義（本質(zhì)論）——心理學(xué)角度，體現(xiàn)個(gè)性心理特征，直接影響職業(yè)活動(dòng)效率和職業(yè)活動(dòng)順利進(jìn)行的個(gè)性心理特征。②條件定義（條件論）——源于cbe理論，有利于進(jìn)行職業(yè)分析，使職業(yè)能力描述具體化，是指完成一定職業(yè)任務(wù)所需的知識(shí)、技能、態(tài)度（有的定義還加上了“經(jīng)驗(yàn)”）。
二、職業(yè)能力分析方法
從職業(yè)能力的定義出發(fā)看問題，可以使我們對(duì)各類課程開發(fā)方法中的職業(yè)能力的分析具有更深刻的認(rèn)識(shí)，職業(yè)能力分析方法有以下幾種。①功能分析法。職業(yè)功能是指一個(gè)職業(yè)要實(shí)現(xiàn)的工作目標(biāo)，或是本職業(yè)活動(dòng)的主要方面（工作項(xiàng)目）。根據(jù)不同的職業(yè)性質(zhì)和特點(diǎn)，可以按照工作領(lǐng)域、工作項(xiàng)目、工作程序、工作對(duì)象來描述職業(yè)功能。②崗位分析法。采用人力資源管理中常用的崗位分析方法，通過對(duì)該職業(yè)所轄崗位的活動(dòng)進(jìn)行分析，而推定該職業(yè)所需要的各種能力的一種分析方法。③項(xiàng)目分析法。項(xiàng)目指具有相對(duì)獨(dú)立性，可以獨(dú)立或合作完成的一個(gè)職業(yè)活動(dòng)。④技術(shù)分析法。通過描述該職業(yè)所需要的主要的職業(yè)專門技術(shù)，來描述該職業(yè)能力的一種方法，適合于技術(shù)性較強(qiáng)的職業(yè)類型。
三、職業(yè)導(dǎo)向課程模式的主要觀點(diǎn)
職業(yè)教育課程設(shè)計(jì)的主要考慮因素是：生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的職業(yè)活動(dòng)順序、職業(yè)能力形成的心理順序，獲得職業(yè)資格基本要求，課程的主要系統(tǒng)化方式是職業(yè)系統(tǒng)化方式。①體現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的職業(yè)活動(dòng)過程。目前大力推行的“職業(yè)活動(dòng)導(dǎo)向”課程開發(fā)方法，都強(qiáng)調(diào)了這個(gè)問題。在職業(yè)學(xué)校的課程中，縮小課程情境與職業(yè)活動(dòng)情境之間的差距，讓學(xué)生掌握工作過程知識(shí)是十分必要的。②要體現(xiàn)職業(yè)能力形成的心理過程。這個(gè)問題是從教學(xué)論的角度提出的，知識(shí)、技能、態(tài)度的形成有其特定的心理過程，職業(yè)教育培訓(xùn)要按照知識(shí)、技能、態(tài)度的形成的心理規(guī)律來組織課程。a.知識(shí)的學(xué)習(xí)過程：了解轉(zhuǎn)化鞏固應(yīng)用。b.操作技能學(xué)習(xí)過程：定向模仿整合熟練。c.心智技能學(xué)習(xí)過程：原形定向原形操作原形內(nèi)化。d.態(tài)度形成過程：順從認(rèn)同內(nèi)化。③符合融入職業(yè)資格的要求。這是職業(yè)教育培訓(xùn)課程對(duì)職業(yè)能力的最低要求。其核心問題是把國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入職業(yè)教育的課程中去，實(shí)現(xiàn)“雙證”的問題。④指導(dǎo)學(xué)生自主職業(yè)生涯發(fā)展?，F(xiàn)代對(duì)職業(yè)技能的要求日趨復(fù)合化，這就要求學(xué)生具有職業(yè)轉(zhuǎn)換能力、創(chuàng)業(yè)能力。因此，職業(yè)教育的課程必須重視全程化職業(yè)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生做好職業(yè)準(zhǔn)備和職業(yè)規(guī)劃。
四、對(duì)機(jī)電類數(shù)控方向分析
（1）主要就業(yè)崗位。從事數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)， plc應(yīng)用程序編制；自動(dòng)化設(shè)備的操作及維護(hù)；自動(dòng)化設(shè)備的銷售及技術(shù)服務(wù)等相關(guān)崗位的技術(shù)應(yīng)用性人才。
（2）職業(yè)能力分析。我們將這些崗位所要求的職業(yè)能力分為初級(jí)專業(yè)技術(shù)能力層、中級(jí)專業(yè)技術(shù)能力層、高級(jí)專業(yè)技術(shù)能力層。按學(xué)科體系規(guī)律，我們把數(shù)控技術(shù)專業(yè)所需的能力分為職業(yè)基礎(chǔ)能力、機(jī)械能力、電氣能力三大部分。根據(jù)核心能力和一般能力要求，我們又將每種能力分解為幾個(gè)主要專項(xiàng)能力，每項(xiàng)主要能力需要的知識(shí)內(nèi)容一一列出。
①職業(yè)基礎(chǔ)能力，其主要能力包括英語能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和繪圖能力，專項(xiàng)能力包括一定的英語筆譯和口譯能力、看懂英文機(jī)床說明書能力、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及應(yīng)用能力與運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)收集信息能力、機(jī)械識(shí)圖能力與手工及計(jì)算機(jī)繪圖能力（二維及三維圖形）。相對(duì)應(yīng)的課程有：公共英語、數(shù)控專業(yè)英語、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、auto cad 繪圖。
②機(jī)械能力，其主要能力包括機(jī)械加工能力（傳統(tǒng)機(jī)械加工能力、數(shù)控加工能力）、數(shù)控設(shè)備能力（數(shù)控設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)能力、數(shù)控設(shè)備精度檢驗(yàn)），專項(xiàng)能力包括測(cè)量加工零件能力、選擇金屬材料能力、機(jī)械加工設(shè)備操作能力、普通機(jī)床加工工藝能力、選擇刀夾具能力、切削參數(shù)選擇能力、數(shù)控機(jī)床操作能力、手工編程能力、自動(dòng)編程能力、能cad/cam圖形轉(zhuǎn)化為加工程序能力、程序傳輸能力、機(jī)床常用機(jī)械元件及機(jī)構(gòu)應(yīng)用能力、讀懂機(jī)床中液（氣）壓回路能力、理解機(jī)床各部分結(jié)構(gòu)作用的能力、數(shù)控設(shè)備精度檢測(cè)及數(shù)控機(jī)床各項(xiàng)指標(biāo)驗(yàn)收能力。相對(duì)應(yīng)的課程有：切削原理及刀具、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械制造工程實(shí)踐、金工實(shí)習(xí)、數(shù)控工藝及編程、數(shù)控加工中心、數(shù)控銑削加工技術(shù)、數(shù)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試及維護(hù)。
③電氣能力，其主要能力包括數(shù)控機(jī)床電氣應(yīng)用能力、數(shù)控機(jī)床電氣維護(hù)機(jī)故障診斷能力，專項(xiàng)能力包括電工儀表使用能力、機(jī)床電氣控制能力、通用plc應(yīng)用能力、閱讀數(shù)控系統(tǒng)、主要參數(shù)設(shè)置修改能力、報(bào)警提示分辨能力、典型故障分析及診斷能力、數(shù)控機(jī)床維護(hù)能力。相對(duì)應(yīng)的課程有：數(shù)控機(jī)床電氣控制、數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)。
本專業(yè)以數(shù)控應(yīng)用能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線，構(gòu)建了實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、理論與實(shí)踐相互交叉、相互滲透、相輔相成兩大教學(xué)體系。因此，將職業(yè)能力素質(zhì)培養(yǎng)的全過程分為三個(gè)階段，并保證專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、外語能力培養(yǎng)不斷線，實(shí)施“三個(gè)結(jié)合”，教學(xué)遵循“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”雙循環(huán)、螺旋式推進(jìn)的模式。
總之，高職學(xué)生應(yīng)具備一定職業(yè)能力，而最重要的是他們的核心能力，還要具備超出某一具體職業(yè)技能和知識(shí)范疇的拓展能力。通過通用課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握技術(shù)思維的能力，學(xué)會(huì)把復(fù)雜的技術(shù)現(xiàn)象分析為簡(jiǎn)單因素，然后進(jìn)行綜合，從中找出一般性的技術(shù)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)把技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工作中去。
參考文獻(xiàn)：
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教學(xué)與管理,2006(14).
關(guān)鍵詞：切削液系統(tǒng) 綠色特性 優(yōu)化設(shè)計(jì) 環(huán)境影響
一、傳統(tǒng)切削液使用存在的問題
相對(duì)綠色切削液系統(tǒng)，傳統(tǒng)的供給系統(tǒng)存在以下的問題：
1.增加制造成本
德國制造業(yè)的調(diào)查數(shù)值顯示，切削液成本與相關(guān)設(shè)備費(fèi)、能耗費(fèi)用、處理費(fèi)用、工人成本、維修費(fèi)用及材料費(fèi)用占全部制造成本的 7%～17%，而全部刀具費(fèi)用僅占總制造費(fèi)用的 2%～4%。此外，切削液的花銷中還應(yīng)包括為保護(hù)環(huán)境防止污染所產(chǎn)生的費(fèi)用，以及為保障工人的身體健康所承擔(dān)的額外費(fèi)用，隨著法律和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這項(xiàng)費(fèi)用還在急劇的增長。再者，大量的切削液有可能造成機(jī)床的線路短路、控制元件和傳感器失準(zhǔn)，滲入機(jī)床內(nèi)部的切削液會(huì)逐漸變質(zhì)，腐蝕機(jī)床，增加了機(jī)床設(shè)備的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。 2.切削液用量控制難
傳統(tǒng)的切削液供液方法有澆注法、噴射法、噴霧法等，使用比較大壓力和大量的切削液覆蓋到切削區(qū)域，起到、冷卻和沖洗等作用。在加工環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，如在更換零件、更換切削刀具等情況下，很難調(diào)節(jié)切削液用量。
3.高能耗
普通的供給系統(tǒng)裝置中采用的冷卻泵和液壓閥精密性比較差，很難精確地控制切削液的供給，并且噴嘴沒有達(dá)到細(xì)密均勻、注油精準(zhǔn)的要求，尤其對(duì)復(fù)雜加工零件表面不能連續(xù)精確的供給，從而消耗掉大量的資源。
4.污染環(huán)境
切削液會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，根據(jù)美國工業(yè)有害來源統(tǒng)計(jì)顯示：機(jī)械加工業(yè)占工業(yè)廢物來源的 5%，排名第 4 。加工制造業(yè)每年排出的廢氣、廢水、廢渣對(duì)大氣、水體、土壤和生物造成嚴(yán)重污染。切削加工產(chǎn)生的切屑和以及加工中使用的切削液對(duì)環(huán)境也都造成了污染，全球每年消耗的切削液的總量大約在 70到80萬噸/年，對(duì)環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)。
5.有害身體健康
首先，切削液會(huì)損傷呼吸器官。油基切削液在重載或高速切削條件下，由于高溫發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ，釋放有害氣體和油霧。其次，為改善切削性能，水基切削液加入了多種添加劑，如：極壓劑、防霉劑、防銹劑等，切削液中的添加劑都有一定的毒性。還有，氯化物和甲醛類化合物會(huì)對(duì)皮膚和眼睛造成危害。
二、應(yīng)對(duì)措施
1.改善切削液的成分―用植物油替換礦物油
用植物油替換礦物油來研制油基切削液。植物油屬于再生資源，而且可以降解，對(duì)人和環(huán)境幾乎沒有污染。和礦物油相比，植物油的使用受到氧化和水解的不穩(wěn)定性及老化性能制約，但是不易揮發(fā)，加入一定的抗氧化劑等添加劑后，在性能上可以滿足一定的加工要求，有廣闊的市場(chǎng)前景。另外也可采用酯類油代替礦物油，現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的各類酯類油中，可降解率就達(dá)到90 %-100%，但市場(chǎng)價(jià)格較高。后續(xù)經(jīng)過一段時(shí)間的研究，肯定能研制出價(jià)格合適的完全降解的產(chǎn)品，所以它現(xiàn)在是各國爭(zhēng)先研究的重點(diǎn)。
2.努力研發(fā)新型高效無毒添加劑
新型添加劑是提高切削液質(zhì)量和水平的有效辦法，這一點(diǎn)已經(jīng)引起各國學(xué)者的關(guān)注，并且做了不少工作，取得了一定的效果。綠色制造的切削液系統(tǒng)還應(yīng)該加快研究來減少對(duì)環(huán)境的影響。
（1）硼酸酯類添加劑：硼酸醋的油膜強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)低，具有優(yōu)良的減摩抗磨性能。硼酸酯易于合成，目前已經(jīng)有關(guān)于水溶性硼酸酯的合成技術(shù)，即在硼酸酯中加入了S、N，反應(yīng)生成含硫、含氮硼酸酯，并證實(shí)了硼酸酯是一種多功能環(huán)保型添加劑。并且具有良好的防銹性能、抗菌和殺菌功能，且無毒害作用。
（2）"鉬酸鹽系緩蝕劑：鉬酸鹽是陽性緩蝕劑，添加到切削液中，可以在工件金屬表面形成一層鈍化膜，可以起到減緩氧化作用。一般認(rèn)為，鉬酸鹽作為防銹劑是不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，但成本較高，會(huì)影響到使用的廣泛性。為了提高使用率，人們利用鉬酸鹽和其它有機(jī)、無機(jī)緩蝕劑配合協(xié)同使用，而后推出了一種由鉬酸鹽、硼酸鹽和有機(jī)胺等組合而成的高效、低價(jià)的防銹產(chǎn)品。
（3）新型防腐殺菌劑：水、工件、空氣和灰塵都有可能將細(xì)菌帶入到切削液中，滋生細(xì)菌。細(xì)菌繁殖會(huì)消耗乳化劑、使油相析出，濃度下降，性能也隨之下降；親氧菌會(huì)呼出CO2使PH值下降，防銹性能下降，同時(shí)也進(jìn)一步促進(jìn)了細(xì)菌的繁殖。細(xì)菌滋生不僅使切削液失效，而且對(duì)環(huán)境造成不良的影響，如難聞氣味。而新型防腐殺菌劑可以減少細(xì)菌和霉菌的滋生，殺滅切削液中已存在的細(xì)菌，從而延長切削液的使用壽命。
3.尋找傳統(tǒng)切削液的替代品
（1）液氮冷卻
液態(tài)氮?dú)獾臏囟仍诹阆?80℃左右，在進(jìn)行切削加工時(shí)將液氮送到切削區(qū)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)切削液，可以保證工件、刀具和切削區(qū)處于低溫狀態(tài)下切削加工，并充分利用材料的韌脆轉(zhuǎn)變特性，在材料韌性降低、塑性降低的情況下對(duì)工件進(jìn)行加工。但這種加工方法，必須考慮到液氮的成本、安全性、穩(wěn)定性和方便性，現(xiàn)在推廣使用還有難度。 （2）蒸汽冷卻
傳統(tǒng)冷卻液是依靠切削液的蒸發(fā)來帶走大部分切削熱，但實(shí)驗(yàn)表明，這個(gè)種方法的冷卻效率不是很高，原因在于冷卻液進(jìn)入高溫切削區(qū)后，受熱在切削表面迅速形成一層蒸汽膜，加工表面被蒸汽膜遮擋，而后續(xù)的冷卻液無法和加工表面接觸，降低了和切削區(qū)域的熱交換效率。同時(shí)，蒸汽膜的存在還會(huì)阻止切削區(qū)熱量向外的傳散。而蒸汽冷卻時(shí)則不會(huì)產(chǎn)生蒸汽膜，水蒸汽以氣體形態(tài)噴射到高溫切削區(qū)迅速散去，同時(shí)帶走熱量，跳過了從液態(tài)蒸發(fā)為氣體的過程，也就不存在蒸汽膜影響冷卻的作用。但是需要注意的是蒸汽冷卻的冷卻作用是基于而形成的間接冷卻，其冷卻效果很有限。 （3）低溫氣體噴射冷卻
這種方法類似于生活中常用的風(fēng)冷，不同的是要降低空氣的溫度在吹向加工區(qū)域。這樣由于采用了流動(dòng)性好的低溫空氣，增大了動(dòng)態(tài)的換熱面積，加強(qiáng)了同周圍氣體的熱交換。但氣體的比熱小，換熱系數(shù)低，是制約此種冷卻方式推廣的一個(gè)重要因素。
4.干切削加工
干切削加工技術(shù)從源頭上杜絕使用切削液。它作為一種新型綠色制造技術(shù)，不僅環(huán)境污染小，而且可以省去與切削液有關(guān)裝置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，能大幅度降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，通時(shí)形成切屑干凈清潔，便于回收處理。
1. 謝緯安；謝國如 先進(jìn)制造之綠色干切削技術(shù)[期刊論文]-科技咨詢 2012（32）
2. 陸穎 基于環(huán)保的"綠色"冷卻技術(shù)的新進(jìn)展[期刊論文]-機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2000（05）
3. 高航；王繼先 切削加工冷卻方法的現(xiàn)狀與發(fā)展[期刊論文]-設(shè)計(jì)與研究 2001（01）
【關(guān)鍵詞】 數(shù)控專業(yè)；一體化；模塊式；實(shí)踐教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G637 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）17-00-01
一、目前中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段的中等職業(yè)學(xué)校一般仍舊沿襲普通中學(xué)常用的以教師講授知識(shí)為主的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)體系的完整性、嚴(yán)密性。而中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)普遍存在著嚴(yán)重的厭學(xué)情緒，使得老師抱怨現(xiàn)在的學(xué)生越來越難教了，學(xué)生抱怨老師講的理論知識(shí)枯燥乏味，什么都沒聽懂。現(xiàn)在，精密機(jī)械制造業(yè)廣泛采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，勞動(dòng)力市場(chǎng)出現(xiàn)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的嚴(yán)重短缺的局面。中職學(xué)校作為“藍(lán)領(lǐng)”——生產(chǎn)第一線技術(shù)工人的培養(yǎng)基地，應(yīng)針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式不能適應(yīng)教學(xué)需要的事實(shí)，及時(shí)合理地調(diào)整教學(xué)模式，快速高效地培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的高質(zhì)量技術(shù)工人。
二、打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，逐步引入“一體化，模塊式”教學(xué)模式
一體化模塊式教學(xué)就是在教學(xué)中，理論和實(shí)踐相結(jié)合，打破傳統(tǒng)的課程體系，遵循“實(shí)用為主，夠用為度”的原則，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，以技能訓(xùn)練為核心，確定該項(xiàng)技能所需要的知識(shí)內(nèi)容，按照技能的特點(diǎn)和分類，建立若干個(gè)教學(xué)功能模塊，將理論教學(xué)和技能訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合在一起，完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)模式。數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生全部達(dá)到中級(jí)操作工技能水平，使部分優(yōu)秀學(xué)生達(dá)到高級(jí)工技能水平。圍繞這一總目標(biāo)，根據(jù)工作過程導(dǎo)向，將工作項(xiàng)目與工作任務(wù)進(jìn)行整合，然后將任務(wù)層層分解，按其包含的基本技能，將數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)劃分為五個(gè)模塊：制圖技能模塊、機(jī)加工操作實(shí)訓(xùn)模塊、CAD/CAM軟件應(yīng)用模塊、數(shù)控設(shè)備操作實(shí)訓(xùn)模塊、數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)模塊。
1、制圖技能模塊
制圖技能模塊主要包括機(jī)械制圖、公差與測(cè)量、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、Auto CAD等相關(guān)知識(shí)。機(jī)械制圖是機(jī)械工程人員的語言，是從事機(jī)械工程非常重要的一項(xiàng)基本技能。數(shù)控專業(yè)是非常典型的機(jī)械專業(yè)，從事該專業(yè)的人員將長期與機(jī)械制圖接觸。因此制圖模塊的技能培養(yǎng)要在中職數(shù)控專業(yè)重視起來，并成為中職學(xué)校學(xué)生的內(nèi)在基本職業(yè)素質(zhì)。制圖技能模塊對(duì)數(shù)控專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)重點(diǎn)應(yīng)放在看圖、識(shí)圖及測(cè)量的技能上。為了能使制圖技能模塊的培養(yǎng)目標(biāo)充分實(shí)現(xiàn)，該模塊應(yīng)在整個(gè)知識(shí)內(nèi)容講授后，設(shè)計(jì)一個(gè)制圖模塊綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以提高學(xué)生對(duì)該技能的掌握水平。
2、機(jī)加工操作實(shí)訓(xùn)模塊
機(jī)加工操作實(shí)訓(xùn)模塊主要包括鉗工實(shí)訓(xùn)模塊、普通車工實(shí)訓(xùn)模塊、普通銑工實(shí)訓(xùn)模塊及刨工和磨工實(shí)訓(xùn)模塊等相應(yīng)機(jī)加工技能操作實(shí)訓(xùn)?，F(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但是自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床卻離不開傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨等加工技術(shù)。因此，傳統(tǒng)的金屬加工理論與實(shí)踐技能，是學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)。為此，從數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，構(gòu)建以金工實(shí)習(xí)為重點(diǎn)，機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等課程相結(jié)合的機(jī)加工操作技術(shù)訓(xùn)練模塊，通過機(jī)加工操作技術(shù)訓(xùn)練模塊的訓(xùn)練，使學(xué)生初步具有識(shí)圖、繪圖、工件測(cè)量與精度檢驗(yàn)、普通機(jī)床操作、工藝分析、切削用量選擇等機(jī)械加工工藝能力。
3、CAD/CAM軟件應(yīng)用模塊
CAD/CAM軟件應(yīng)用模塊主要包括Auto CAD、CAXA及數(shù)控仿真等幾個(gè)方面實(shí)訓(xùn)。CAD/CAM是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方向，對(duì)學(xué)生進(jìn)行CAD/CAM的教學(xué)及技能培訓(xùn)是數(shù)控技術(shù)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，通過CAD/CAM教學(xué)軟件，學(xué)生能夠在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行機(jī)械制圖和零件工藝分析，在計(jì)算機(jī)上通過仿真軟件模擬實(shí)際，掌握數(shù)控車、銑、加工中心的基本編程和基本操作，初步掌握數(shù)控加工工藝，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的感性認(rèn)識(shí)。目前可用于CAD/CAM設(shè)計(jì)的軟件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等，學(xué)?？筛鶕?jù)具體情況合理選擇其中的兩種軟件。
4、數(shù)控設(shè)備操作實(shí)訓(xùn)模塊
經(jīng)過前面幾個(gè)模塊的訓(xùn)練后，學(xué)生具備了機(jī)械繪圖、識(shí)圖和工量具的使用和讀數(shù)能力，并掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)、制造工藝的知識(shí)和數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建以數(shù)控中級(jí)工認(rèn)證強(qiáng)化訓(xùn)練為重點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工編程與操作等課程相結(jié)合的數(shù)控設(shè)備操作實(shí)訓(xùn)模塊：以數(shù)控車床為主體，具有數(shù)控銑床、電火花、線切割等數(shù)控實(shí)訓(xùn)；通過數(shù)控機(jī)床基本操作，數(shù)控車削加工，數(shù)控銑削加工，數(shù)控電火花、線切割機(jī)床等項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，能熟練掌握數(shù)控機(jī)床的面板操作、零件程序的編輯和對(duì)零件的自動(dòng)加工，能讀懂繪制中等復(fù)雜零件圖與裝配圖；能制定數(shù)控加工工藝；能正確選擇和安裝刀具，并確定切削參數(shù)；通過對(duì)各種典型零件的加工，達(dá)到數(shù)控中級(jí)工認(rèn)證的能力要求。
5、數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)模塊
數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)模塊主要包括有機(jī)械部件的維護(hù)、液壓氣壓系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)等相關(guān)知識(shí)。目前企業(yè)對(duì)員工的要求不僅是只會(huì)操作數(shù)控設(shè)備，還要求員工們具備一定的數(shù)控設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)的能力，而數(shù)控設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，是企業(yè)的重點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備。做好日常維護(hù)保養(yǎng)，可使設(shè)備保守良好的技術(shù)狀態(tài)，延緩劣化進(jìn)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運(yùn)行。因此，在實(shí)訓(xùn)課教學(xué)中要做到理論與實(shí)踐相互交叉的一體化教學(xué)，同時(shí)引入企業(yè)對(duì)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)等相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”的環(huán)境下掌握數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，能解決日常使用中出現(xiàn)的一般故障。
三、引入一體化，模塊式實(shí)踐教學(xué)體系的初步成效
數(shù)控專業(yè)教學(xué)中一體化模塊式教學(xué)法的引入，改變傳統(tǒng)的“教師講，學(xué)生聽，滿堂灌，先理論，后技能”的教學(xué)模式，積極開展“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)模式，將理論課的課堂搬到車間，實(shí)現(xiàn)“車間”即“課堂”，采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法，邊教邊學(xué)邊做，邊聽邊看邊練，有針對(duì)性地解決課堂教學(xué)中存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。同時(shí)有效激發(fā)學(xué)生對(duì)操作技能課的興趣，極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更主動(dòng)、更用功，使教學(xué)質(zhì)量有很大幅度的提升。可使學(xué)生就業(yè)后能迅速適應(yīng)企業(yè)對(duì)技能型人才的要求，充分體現(xiàn)職業(yè)教育為學(xué)生、為企業(yè)服務(wù)的宗旨。實(shí)訓(xùn)中模塊式教學(xué)法的引入，可加強(qiáng)相關(guān)科目教師的協(xié)調(diào)配合，從根本上避免重復(fù)教學(xué)；教學(xué)模塊選擇目的性強(qiáng)，可強(qiáng)化教學(xué)針對(duì)性，要求教師必須根據(jù)教學(xué)模塊要求開展教研、教改，使教學(xué)更貼近企業(yè)和學(xué)生需求。
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關(guān)鍵詞：數(shù)控 銑床銑削 排除 調(diào)整
中圖分類號(hào)：TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（c）-0079-02
本文通過實(shí)際案例分析，了解一些常見故障的排除與調(diào)整。案例如下：設(shè)備名稱FANUC0i―Mc數(shù)控系統(tǒng)，故障類型為銑削出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象。分析：對(duì)于數(shù)控銑床銑削后出現(xiàn)橢圓，通常考慮以下3點(diǎn)原因：（1）X-Y軸伺服不匹配。（2）反向間隙。（3）X-Y軸不垂直。
1 X-Y軸伺服不匹配
伺服不匹配占故障比例為87%，因此首先考慮此問題。應(yīng)用球桿儀進(jìn)行檢測(cè)可得圖1，圖中2和3為正反向360°得出的圖形， FANUC0i―Mc數(shù)控系統(tǒng)位置增益（伺服環(huán)增益）參數(shù)是#1828（0.01s-1）。
（1）產(chǎn)生原因。如果軸間伺服環(huán)增益不匹配，會(huì)導(dǎo)致伺服不匹配誤差，此時(shí)兩根軸不同步，一根軸要早于另一根，造成橢圓圖形，如圖2所示。
（2）故障排除。伺服不匹配將導(dǎo)致插補(bǔ)圓不圓。一般情況下，進(jìn)給率越高造成插補(bǔ)圓的橢圓程度越大。與前一個(gè)圖像相符，原機(jī)床參數(shù)#1825X軸（6000），Y軸（3000），故減少X數(shù)值，增大Y值，如圖3所示。
經(jīng)過反復(fù)調(diào)整參數(shù)檢測(cè)調(diào)整（最后參數(shù)是X2200，Y7000）后圖像如圖4所示。
此時(shí)數(shù)控機(jī)床銑削出現(xiàn)橢圓的故障消失。
2 反向間隙的排故與調(diào)整
此機(jī)床的反向間隙占29%，發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)調(diào)整反向間隙的參數(shù)是#1851，如圖5所示。圖中由某軸線開始處有一個(gè)沿圖形中心外凸的臺(tái)階，臺(tái)階的大小通常不受機(jī)器進(jìn)給率的影響。在圖中僅有Y軸上顯示有正值反向間隙。
檢測(cè)圖像是Y軸有反向間隙，調(diào)整參數(shù)為28.4 mm，調(diào)整后球桿儀檢測(cè)進(jìn)行間隙補(bǔ)償。由于Y軸反向間隙存在正負(fù)兩個(gè)值，絲杠兩固定端應(yīng)存在串動(dòng)或者絲桿副有問題，需要重新調(diào)整固定等。現(xiàn)在圓度由原來的638.6 mm通過球桿儀檢測(cè)及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整變?yōu)?2.8 mm。
3 X-Y軸不垂直
原因：數(shù)控機(jī)床在加工過程中，各軸的垂直度誤差都經(jīng)過測(cè)試，滿足機(jī)床的設(shè)計(jì)精度。但經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，垂直度誤差超過設(shè)計(jì)精度時(shí)，就需要進(jìn)行修正，垂直度超差的原因主要是各配合部分的移動(dòng)。X-Y軸經(jīng)過長時(shí)間的振動(dòng)與受力，經(jīng)常會(huì)發(fā)生偏移，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)X、Y軸之間垂直度誤差的出現(xiàn)，誤差主要出現(xiàn)在一個(gè)方向，即XY平面內(nèi)。
原因：在使用數(shù)控機(jī)床的過程中，測(cè)試排除過每個(gè)軸的垂直誤差，達(dá)到機(jī)床的設(shè)計(jì)精度。垂直誤差會(huì)在使用一段時(shí)間后偏差會(huì)超過設(shè)計(jì)精度，這時(shí)就要進(jìn)行修正，這種情況產(chǎn)生的原因是各配合部分發(fā)生移動(dòng)。X-Y軸長期受到震動(dòng)和受力，所以很容易發(fā)生偏移，所以X、Y軸之間發(fā)生垂直度的誤差，并且誤差主要發(fā)生在XY平面內(nèi)這一個(gè)方向。
解決方法：將Y軸導(dǎo)軌重新進(jìn)行定位面配刮，配刮鑲條，這樣可以將定位面積擴(kuò)大，從而定位剛性也變強(qiáng)。將X-Y軸修刮至符合標(biāo)注的呢機(jī)械垂直度，與此同時(shí)也進(jìn)行了定位面修正，然后重新定位絲杠副，避免絲杠副彈性變形的發(fā)生，增加度在導(dǎo)軌、絲杠和各運(yùn)動(dòng)表面，避免各運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生爬行現(xiàn)象。
4 結(jié)語
本文案例對(duì)于數(shù)控機(jī)床銑削出現(xiàn)橢圓形的故障排除應(yīng)用了球桿儀，同時(shí)需要技術(shù)人員、機(jī)械以及電器的配合，通過對(duì)X-Y軸伺服不匹配、反向間隙、X-Y軸不垂直等可能因素進(jìn)行排除和調(diào)整，最終排除了故障，使機(jī)床的加工圓度達(dá)到加工要求。
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