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[論文摘要]分析機械加工存在誤差的主要原因，然后提出提高機械加工精度的措施。

加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。在機械加工中，誤差是不可避免的，但誤差必須在允許的范圍內(nèi)。通過誤差分析，掌握其變化的基本規(guī)律，從而采取相應(yīng)的措施減少加工誤差，提高加工精度。

一、機械加工產(chǎn)生誤差主要原因

（一）主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動量。產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預(yù)緊等，均可提高機床主軸的回轉(zhuǎn)精度。

（二）導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌是機床上確定各機床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機床運動的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個方面：在水平面內(nèi)的直線度；在垂直面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。

（三）傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起。

（四）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避免要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料，合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量，正確地采用冷卻液等，均能最大限度地減少刀具的尺寸磨損。必要時還可采用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。

（五）定位誤差。一是基準(zhǔn)不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計基準(zhǔn)。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，就會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準(zhǔn)確，它們的實際尺寸(或位置)都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

（六）工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。一是工件剛度。工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對于機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。

二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線(y)方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。

三是機床部件剛度。機床部件由許多零件組成，機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床部件剛度。變形與載荷不成線性關(guān)系，加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功；第一次卸載后，變形恢復(fù)不到第一次加載的起點，這說明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。

（七）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差。工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。（八）調(diào)整誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對地準(zhǔn)確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調(diào)整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當(dāng)機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態(tài)因素時，調(diào)整誤差的影響，對加工精度起到?jīng)Q定性的作用。

（九）測量誤差。零件在加工時或加工后進行測量時，由于測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。

二、提高機械加工精度的措施

（一）減少原始誤差。提高零件加工所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機械加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

（二）誤差補償法。對工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵α慵庸ふ`差的影響。

①誤差補償法：此法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

②誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。

（三）分化或均化原始誤差。為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。

①分化原始誤差(分組)法：根據(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對工件的準(zhǔn)確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。

②均化原始誤差：此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。

（四）轉(zhuǎn)移原始誤差。這種方法的實質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去。轉(zhuǎn)移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在加工過程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對加工精度無影響的方面。

三、結(jié)束語

在機械加工中，誤差是不可避免的，只有對誤差產(chǎn)生的原因進行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施減少加工誤差，提高機械加工精度。

參考文獻：

[1]李玉平，機械加工誤差的分析[J].新余高專學(xué)報，2005(4)．

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在機械加工的過程中，勢必會受到各種熱因素的影響，進而導(dǎo)致工藝系統(tǒng)的改變，最后導(dǎo)致對加工工藝精度的影響。這在加工精密儀器的過程中，顯得尤為凸顯，由于熱變形所導(dǎo)致的誤差可以占所有誤差的百分之四十，甚至更多。熱變形對加工精度的影響主要從以下三個方面體現(xiàn)：首先，工件熱變形對加工精度的影響；通常情況下，這種影響是極為嚴(yán)重的，尤其是針對長度等相對嚴(yán)格的工件而言，對精度要求較高的零件則更是如此。其次，刀具熱變形對加工精度產(chǎn)生影響；造成這一影響的主要原因是切削熱。在連續(xù)進行切削時，刀具的熱變形會出現(xiàn)迅速的變化，進而導(dǎo)致對加工精度的影響，降低其精度。第三，機床熱變形對加工精度的影響；機械加工過程中，由于機床的長時間運轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生很大的熱量。這樣在內(nèi)外熱源的影響下，機床的各部門溫度也會發(fā)生不同程度的變化，但是由于不同的熱源、機床復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、分布不均等原因，不同部件之間的升溫情況也必然會存在差異，即便是相同的部位也會具有相對差異，進而導(dǎo)致不均溫度場，由于機床各部分之間的位置發(fā)生了相對的變化，導(dǎo)致原有的形狀發(fā)生變化，進而導(dǎo)致加工精度的降低。

2加工工藝系統(tǒng)的受力變形

機械加工的工藝系統(tǒng)主要包括機床、工件和工具、夾具。在機械進行切削的過程中，通常會因為夾緊力等作用的影響，使這些工藝系統(tǒng)受到不同程度的影響，進而發(fā)生一定程度的變形，進而使已經(jīng)調(diào)整好的處于靜態(tài)位置的工具發(fā)生變化，導(dǎo)致其加工精度降低。為了能夠最大限度的保證加工精度，最為有效的方式就是將工藝系統(tǒng)受力變形降至最低。在實踐生產(chǎn)中，則主要是利用提高工藝系統(tǒng)的剛度或是降低負(fù)荷的變化來解決這一問題。而且，為了能夠保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還需要盡可能的提高加工工藝中的剛度。

3工藝系統(tǒng)幾何精度對加工精度的影響

工藝系統(tǒng)幾何精度對加工精度的影響主要是從以下幾個方面體現(xiàn)出來的：一是加工原理；二是加工過程中的調(diào)整；三是機床；四是夾具和刀具等制造方面存在的誤差。其中，加工原理導(dǎo)致精度的降低主要是由于在加工工藝中使用了近似的成形運動，然而就是這種近似的成形運動則可以將刀具形狀或者機床結(jié)構(gòu)予以簡化、使生產(chǎn)效率提高、增加加工精度，而且由于加工方法導(dǎo)致的誤差能夠符合規(guī)定的精度要求，所以在生產(chǎn)實踐中，該種方法的應(yīng)用范圍仍然十分廣泛。在工藝加工過程中，難免會出現(xiàn)對工藝系統(tǒng)進行調(diào)整，以滿足生產(chǎn)的需要，但是由于不能完全確定調(diào)整是否完全精準(zhǔn)，因此，也就很難避免調(diào)整誤差的出現(xiàn)。由于機床導(dǎo)致的加工精度的降低主要是因為機床在制造和安裝，以及運行的過程中不會避免由于磨損帶來的誤差；夾具等制造產(chǎn)生誤差的主要原因是定位元件、分度機構(gòu)、刀具導(dǎo)向元件以及夾具體的制造誤差等、在裝配夾具后各個元件之間存在的工作面尺寸誤差、使用夾具中工作面磨損導(dǎo)致的誤差。

4增強機械加工精度的幾點措施

首先，在生產(chǎn)的過程中盡量避免誤差的出現(xiàn)；也就是要預(yù)防誤差，通過減少誤差源。較為常用的方式包括：a.誤差轉(zhuǎn)移法；b.誤差平均法；c.直接減少原始誤差；d.盡可能使用先進的加工工藝和設(shè)備等。然而，通過不斷的實踐證實，在精度要求被不斷提高后，在使用原有的方式或是新的方式來提高加工精度的陳本也是會隨著提高的。其次，加強對科技力度的投入；在針對各個環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)的，以及難以避免的影響加工精度的因素而言，可以考慮在資金允許的前提下，適當(dāng)增加科技研發(fā)資金的投入，主要是針對這些容易出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)進行新工藝、新方式的研發(fā)，來努力提高加工精度。再次，減少原始誤差；在條件允許的前提下，盡可能提高機床的幾何精度，提高量具、刀具等的制作精度，在多方面來提高加工精度。然而，針對原始誤差，還需要具體問題具體分析。需要進行有效分析來通過適當(dāng)?shù)氖侄谓鉀Q產(chǎn)生的原始誤差，進而提高加工精度。而針對那些精密的零件，在加工的過程中也應(yīng)該使用高精密儀器和設(shè)備進行加工。

5結(jié)束語

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（1）加工原理誤差。加工原理誤差是在實際的機械零件加工過程中，使用和理論加工方法類似的技術(shù)、刀具輪廓以及傳動比等使得產(chǎn)生的零件參數(shù)與理論有所偏差。這也是數(shù)控機床機械加工中最常出現(xiàn)的精度誤差原因。產(chǎn)生這種誤差的原因有兩種：a.實際的加工中使用類似的加工方法，在數(shù)控機床的實際操作中，為了使加工的流程看起來和理論相似，使用的加工方法和理論上有所差距，這必然會造成加工原理上的誤差。b.實際機械加工中使用的工具和理論模具不一樣，比如刀具輪廓的使用，理論上機械加工要求刀具應(yīng)當(dāng)具有很高精度的刀具曲面，但是實際操作中，機械加工的刀具不能達到理想的要求，一般會采用近似的刀具曲面，像弧線、直線等線性進行替代，這種情況就會造成刀具輪廓加工過程中帶來的加工理論誤差。（2）工藝系統(tǒng)誤差。a.機械零件受力點位置變化引起誤差。在機械加工工藝的生產(chǎn)中，工藝系統(tǒng)的切削著力點通常會伴隨著切削的位置進行變化，兩者之間位置的變化，使得加工零件受力點在不斷變化，在位置的交錯中，會造成一定的誤差。b.機械加工受力程度的變化引起誤差。在機械加工中，零件受力點在不斷變化過程中，點受到的切削程度也會不一樣，由于被加工的零件本身就存在材質(zhì)、形狀和尺寸的不均勻情況，在加工的過程中就會形成不同受力點切削的力度不一，形成加工工藝中的誤差。

2數(shù)控機床機械加工精度提升的誤差補償技術(shù)

在現(xiàn)代科技的發(fā)展和應(yīng)用中，保證機械加工的精度的方法有兩種，一是提高數(shù)控機床的質(zhì)量，二是采用誤差補償技術(shù)，本文著重從誤差補償技術(shù)進行精度提升的研究。誤差補償一般又可以分為誤差預(yù)防和誤差補償技術(shù)，在誤差補償技術(shù)中常用的方法是誤差建模、誤差測量、誤差補償實施。（1）硬件靜態(tài)補償法。在機械加工精度控制中利用硬件靜態(tài)補償法是指通過添加外部硬件機構(gòu)，在外力的作用下讓機床運用副位置產(chǎn)生與誤差方向相反的運動來減少加工中的誤差。在加工螺絲時由于加工機床絲杠之間存在誤差，通過螺距校正尺來進行絲杠之間的螺距，就屬于是靜態(tài)補償法。由于靜態(tài)補償法的局限性，只能在停止時進行數(shù)值或者是硬件的參數(shù)調(diào)整進行補償，在運動時不能進行實時的補償，這種硬件靜態(tài)補償法被使用的頻率相對較低，一般會和其他方法進行綜合使用。（2）靜態(tài)補償法和動態(tài)補償法綜合使用。上面已經(jīng)給提到靜態(tài)補償法是在數(shù)控機床加工的靜止時，通過調(diào)整參數(shù)進行誤差補償，這種補償法可以對精度進行系統(tǒng)補償提高，不能在運動中進行隨機的誤差補償，通過和動態(tài)補償法的相結(jié)合可以實現(xiàn)加工精度的大大提高。動態(tài)補償是在加工的切削情況下，依據(jù)機床的工況、環(huán)境條件和空間位置的變化追蹤進行補償量亦或參數(shù)補償，通過運動的實時現(xiàn)狀進行反饋補償，例如在軸承的機床加工中，通過對熱量、幾何形狀、切削程度的監(jiān)控進行及時的參數(shù)修改補償，是一種具有現(xiàn)實實際意義的誤差補償法，但對于數(shù)控機床的技術(shù)水平要求極高，投入的成本很大。（3）進給伺服系統(tǒng)補償法。伺服系統(tǒng)是驅(qū)動各加工坐標(biāo)軸運動的傳動裝置。這種補償系統(tǒng)可以正反兩個方向運行，能夠根據(jù)加工軌跡的要求，進行實時的正向或者反向運動，其加工控制精度可以達到0.1微米，另外它的調(diào)速范圍寬、快速響應(yīng)并無超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩。在典型的數(shù)控機床進給系統(tǒng)中由步進電機構(gòu)成的開環(huán)控制系統(tǒng)，步進電機的角位移或者線位移與脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，它將指令脈沖變成步進電機輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動來控制機床加工；閉環(huán)進給位置伺服系統(tǒng)，它主要是采用直流伺服電動機或交流伺服電動機驅(qū)動，機床工作臺的實際位移可通過檢測裝置及時反饋給數(shù)控裝置中的比較器，以便于指令位移信號進行比較，兩者差距有作為伺服電機的控制信號，進而驅(qū)動工作臺消除位移誤差；半閉環(huán)進給位置伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)由位置控制單元和速度控制單元構(gòu)成，光電脈沖編碼器發(fā)出的脈沖，一方面用作位置的反饋信號，另一方面用作測速信號。當(dāng)點擊的負(fù)載變化時候，反饋脈沖信號的頻率將會隨著變化，在實際的機床加工中，通過控制伺服電機的轉(zhuǎn)速進行精度誤差的減小。（4）修改G代碼補償法。G代碼是編制機床加工程序的語言，G代碼中有刀具的補償功能，像G44、G43是刀具長度補償。G代碼的補償原理是通過對刀位信息的修改來補償誤差的范圍。這種補償也被廣泛用于數(shù)控機床的機械加工誤差補償，例如Hsu等人建立的五軸機床誤差補償模型，根據(jù)對模型對CAM軟件生成的初始刀位進行修改，用修改G代碼的方法完成數(shù)控機床機械加工誤差補償。這種補償方法需要G代碼的編程人員進行工件的幾何形狀確定，確定工藝過程和刀具軌跡，在進行實際的運行中，如果出現(xiàn)位置偏移就需要通過修改G代碼進行誤差補償，一般運用于比較簡單的加工零件，其形狀不復(fù)雜，主要是直線和圓弧組成的輪廓，數(shù)據(jù)的處理量不大，在遇到工作量大，復(fù)雜的零件時候，就需要通過計算機的G代碼控制進行修改，程序員通過計算機輔助進行編程。（5）坐標(biāo)偏置補償法。坐標(biāo)偏置補償法是利用數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)原點偏移，參照位置等信號的反饋進行機床誤差的補償。在程序員進行操作時候，可以通過數(shù)控系統(tǒng)的直觀顯示進行零件加工的誤差校對，對于出現(xiàn)誤差的，可以通過操作數(shù)控系統(tǒng)對原點坐標(biāo)進行重新設(shè)置，使其對出現(xiàn)的誤差進行補償，這種補償方法適用于三軸坐標(biāo)的數(shù)控機床。這種補償法一般在使用側(cè)頭時候用的是固定側(cè)頭，同時還需要一定的軟件補償，保證地基的穩(wěn)定。

3結(jié)束語

綜上所述，誤差補償法可以有效的提高數(shù)控機床機械加工精度，并能夠給數(shù)控機床帶來經(jīng)濟效益。誤差補償可以有效的控制數(shù)控機床機械加工過程的零件精度，有助于提高機械加工工藝技術(shù)，能夠適應(yīng)數(shù)控機械加工企業(yè)的高級精度、高級質(zhì)量水平化發(fā)展方向。誤差補償法是在原有數(shù)控機床的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的技術(shù)和手段，來實現(xiàn)零件設(shè)計的理論值，目前誤差補償?shù)募夹g(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用和被相關(guān)學(xué)者所關(guān)注，并且在通過不斷完善和更新誤差補償技術(shù)，使其成為現(xiàn)代社會精密工程的主要技術(shù)。

作者:王少彬 單位:浙江省寧波市寧波大紅鷹學(xué)院

參考文獻

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篇(4)

機械加工企業(yè)加工的產(chǎn)品必須能夠滿足客戶的要求，必須是安全優(yōu)質(zhì)的。同時，從企業(yè)經(jīng)濟利益考慮，企業(yè)在進行機械信息化加工過程中，必須采取一定的措施降低原材料和人工消耗，減少成本投入，維護生產(chǎn)環(huán)境和諧發(fā)展。因此，機械加工工藝的過程必須按照工藝學(xué)的原理進行，同時要采用合理的方法。機械加工采用哪種加工工藝，必須根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)條件和設(shè)計要求而確定，并制定相應(yīng)的工藝文件資料，不能憑借經(jīng)驗盲目確定。在進行機械加工之前，對工藝信息化規(guī)劃的表現(xiàn)形式主要有兩種，一種是工藝過程中建立記錄卡片，另一種是工序卡片。在機械加工信息化建設(shè)過程中的工藝規(guī)程是指在進行某項零件或產(chǎn)品的加工過程中，對采取的操作方式和加工制造所采用的工藝過程所記錄的工藝文件。機械加工中采用的工藝規(guī)程指的是進行機械產(chǎn)品加工中的操作方法，以及在工藝生產(chǎn)過程中形成的工藝文件。工藝規(guī)程是機械加工工人在生產(chǎn)過程中進行生產(chǎn)的依據(jù)，并且是新產(chǎn)品在進行加工制造前，所實施的各種準(zhǔn)備工作的依據(jù)。制定工藝信息化規(guī)劃的內(nèi)容主要包括兩個方面，既對工藝路線具體的操作步驟和設(shè)定機械加工過程中的各個不同工序。因此，機械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的重要意義，就是為實現(xiàn)科學(xué)的機械加工生產(chǎn)提供依據(jù)。

2對面向機械加工工藝信息化規(guī)劃與建設(shè)的研究

2.1綠色制造的技術(shù)構(gòu)建

綠色制造的技術(shù)構(gòu)建，對機械加工產(chǎn)品的生命周期產(chǎn)生重要影響。機械加工成品的生命周期所涵蓋的范圍非常廣泛，其中最為主要的是加工材料的選擇，制造加工的過程，產(chǎn)品的設(shè)計包裝、產(chǎn)品的裝配和使用，還包括機械加工產(chǎn)品的回收、拆卸、再造等。在機械加工中實現(xiàn)綠色制造可以更好的實現(xiàn)產(chǎn)品的重用、再造、減量化、再生循環(huán)幾個方面的信息化規(guī)劃。面向機械加工工藝信息化規(guī)劃制造的整個技術(shù)構(gòu)架中，主要包括三項非常具體的信息化規(guī)劃內(nèi)容，集成了兩個層面的過程控制，實現(xiàn)綠色制造的2個目標(biāo)。工藝信息化規(guī)劃建設(shè)技術(shù)為企業(yè)進行機械加工提供了研究目標(biāo)，并提供了綠色制造的模型和視圖。綠色技術(shù)的構(gòu)建為實現(xiàn)企業(yè)自身的經(jīng)濟效益和社會效益提供了協(xié)調(diào)發(fā)展的前提條件，能夠最大化的實現(xiàn)對資源的優(yōu)化配置，提高資源的利用率，最大量的建設(shè)對環(huán)境的影響。

2.2機械加工中的工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的研究對象

和傳統(tǒng)的機械制造系統(tǒng)相比，工藝信息化規(guī)劃制造技術(shù)所研究的范圍更加廣泛，其研究對象主要有三類：控制有害物質(zhì)使用的技術(shù)、預(yù)防污染的技術(shù)以及針對環(huán)境設(shè)計所采取的技術(shù)。以各種制造活動為研究對象，可以對以上所述的三種技術(shù)進行分類，最終可以劃分為3類：第一類以產(chǎn)品的生命周期為基礎(chǔ)；第二類以產(chǎn)品的加工技術(shù)為基礎(chǔ)；第三類以產(chǎn)品的生產(chǎn)過程采用的技術(shù)為基礎(chǔ)，。以上幾點所構(gòu)成的技術(shù)構(gòu)架為開展綠色制造的實施提供了參考框架。

3優(yōu)化機械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)

3.1優(yōu)化機械加工工藝信息化規(guī)劃制造技術(shù)的工藝參數(shù)

在機械加工工藝信息化規(guī)劃制造過程中，對參數(shù)進行優(yōu)化是實現(xiàn)信息化規(guī)劃技術(shù)的關(guān)鍵。利用參數(shù)優(yōu)化，可以達到降低資源消耗的目的。在機械加工過程中采用不同的加工工藝，就要優(yōu)化相對應(yīng)的工藝參數(shù)。經(jīng)過優(yōu)化的工藝參數(shù)，可以提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低能源消耗，減少刀具的磨損，降低環(huán)境污染，提高企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益。

3.2對制造工藝措施的優(yōu)化

選擇科學(xué)合理的工藝設(shè)計，是工藝信息化規(guī)劃中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其對實現(xiàn)工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的意義非常重要。企業(yè)確定工藝措施的具體做法，通常情況下是根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的加工成本為前提條件的，很少考慮采取有效措施更好的利用資源以及實現(xiàn)保護環(huán)境的目標(biāo)，導(dǎo)致在機械加工過程中不僅對環(huán)境造成了污染，而且對資源造成嚴(yán)重浪費。

3.3優(yōu)化多機床的節(jié)能型調(diào)度技術(shù)

要實現(xiàn)機械加工工藝信息化規(guī)劃就要對企業(yè)的機床設(shè)備進行優(yōu)化配置。在機械加工生產(chǎn)中，一般實施的是多機床同時進行多工件的加工方式，其特點是不同的機床可以采用同一種加工工藝，而不同機床在型號和規(guī)格上有很大差別，導(dǎo)致機床在加工工件的過程中，消耗資源量和對環(huán)境的影響結(jié)果不盡相同。因此，要對機械加工工藝進行信息化規(guī)劃就要進行科學(xué)的調(diào)度，才能從根本上實現(xiàn)降低加工系統(tǒng)的能源消耗量。

4構(gòu)建機械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的評價體系

一般情況下企業(yè)的評價體系主要包括三個方面，即實現(xiàn)最低的生產(chǎn)投入、最高的獲利、最高的企業(yè)生產(chǎn)效率。但是，現(xiàn)在的企業(yè)在追求經(jīng)濟效益的同時，還要注重實現(xiàn)最佳的環(huán)境效益和社會效益。因此，在構(gòu)建機械加工工藝信息化規(guī)劃技術(shù)的評價體系時，要綜合考慮各種影響因素，制定科學(xué)合理的評價指標(biāo)。面向機械加工的評價體系應(yīng)當(dāng)包括五個主要方面：產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時間、生產(chǎn)成品、資源利用效率、環(huán)境影響。

5結(jié)語

篇(5)

現(xiàn)行的中職機械加工專業(yè)，多數(shù)使用的是覆蓋全國中職學(xué)校的統(tǒng)編教材，框架鮮明、理論性強，雖然能反映機械加工專業(yè)崗位的勞動者的德育與技能要求，卻無法顧及我國不同地區(qū)，尤其是一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的企業(yè)對一線機械加工技能人才的特殊要求。另外，就目前的統(tǒng)編教材而言，并不適合中職學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，大多數(shù)使用的與大專院校專業(yè)課教材差不多，比如“公差”這門課程，與大學(xué)本科生所用的專業(yè)課本相差不大，但對于中職學(xué)生二年級的學(xué)生可以說是“高深莫測”。因此，中職機械加工專業(yè)校本教材的開發(fā)與使用必須符合中職學(xué)校目前的教學(xué)需要，降低適當(dāng)難度，突出專業(yè)實用性，才能受到學(xué)生的認(rèn)可和歡迎。一般來說，中職機械加工專業(yè)的課程分為公共課和專業(yè)課程，公共課包括英語、語文、數(shù)學(xué)、機械制圖、機械基礎(chǔ)、公差等，以幫助學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識和基本的專業(yè)技能。專業(yè)課程主要包括車工理論與實踐、焊工理論與實踐、鉗工和數(shù)控等，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的專業(yè)技能實踐能力。在進行校本教材編寫的過程中，應(yīng)以“學(xué)生最需要的知識，學(xué)生能學(xué)會的知識”為主，從本校或本地區(qū)的實際情況出發(fā)，并將快速發(fā)展的新技術(shù)、新成果根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)基地的實際情況酌情加工校本教材，使校本教材編寫更具科學(xué)性。

二、遵循編寫原則，使校本教材編寫更具體系性

校本教材編寫具有一定的原則，如目標(biāo)性、過程性及前瞻性等，但在編寫過程中，也應(yīng)做到有所側(cè)重，而不是一味地照搬基本原則。以我校為例，在編寫過程中，主要突出以下幾點，以解決當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)的迫切性問題：

（1）新穎性：我國很多中職學(xué)校傳授的知識過于陳舊，并不適合當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展，因此在進行校本教材的編寫中，我們根據(jù)中職學(xué)生的年齡特點，做到有新意有創(chuàng)意，在似曾相識的感覺中找到一種全新的感覺。

（2）開放性：中職學(xué)校以培養(yǎng)符合行業(yè)需求的應(yīng)用型人才為主，具有教育性和職業(yè)性的雙重特性。因此，在進行校本教材的編寫過程中，應(yīng)該讓與教材有關(guān)的人員參與進來，如生產(chǎn)的服務(wù)者、企業(yè)人員等有實際工作經(jīng)驗的人擔(dān)任顧問，這樣可以使本地區(qū)、本行業(yè)情況，以及科研第一線的新技術(shù)、新工藝與教學(xué)內(nèi)容相融合，從而廣泛納入各類有用的信息來為教材的編寫服務(wù)。

（3）趣味性：教材的編寫可以不采用傳統(tǒng)教材的樣式，重在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。因此，我校以學(xué)生喜歡的形式進行教材編寫，如教案式、圖形圖表形式等，以激發(fā)學(xué)生探索知識的欲望。

（4）系統(tǒng)性：教材的編寫必須做到有層次、有系統(tǒng)地體現(xiàn)每個知識點，根據(jù)每個地區(qū)的不同情況，可以做適當(dāng)層疊或延伸，一點一點地將知識體系在螺旋上升的過程中展現(xiàn)出來。

三、以生為本，使校本教材編寫更具建構(gòu)性

一本教材，首先最重要的就是要得到學(xué)生的認(rèn)可和喜歡，否則，不論編定的多么理想，終究都是不完善的。尤其是機械加工專業(yè)的教材，小到一個小數(shù)點、一個參數(shù)，大到一幅圖形、一個公式，都出不得半點差錯，否則造成的損失是不可估量的。教學(xué)要以生為本，教材的編寫也應(yīng)對學(xué)生以后的工作負(fù)責(zé)任。參編人員固然需要足夠的專業(yè)知識儲備，但更需要一顆工作細(xì)致認(rèn)真的責(zé)任心，以保證教材的語言、內(nèi)容、信息、知識等方面的準(zhǔn)確、科學(xué)。機械加工專業(yè)的校本教材應(yīng)突出機械加工實習(xí)基地或?qū)嵱?xùn)車間的需要的特點，因此在編寫過程中，要立足于這個不同于傳統(tǒng)教室的特定空間的特殊需要。首先，在機械加工實習(xí)基地，教師的任務(wù)是指導(dǎo)而不是學(xué)生動手實踐的代替者，因此，教材的編寫首先要能為學(xué)生獨立學(xué)習(xí)服務(wù)，教材中應(yīng)明確告訴學(xué)生如何獨立的選擇和使用勞動工具，設(shè)計完整清晰、且通俗易懂的實習(xí)的方法和過程，從而使學(xué)生在教材的幫助下設(shè)定適合自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，確定自己的學(xué)習(xí)進度，充分依靠自我和小組，成為學(xué)生的主體。同時，教師也應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同需要選擇不同的教學(xué)方法，如分段教學(xué)法、項目教學(xué)法和崗位培訓(xùn)法，以適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要和教師更好地為學(xué)生教學(xué)服務(wù)的校本教材，幫助學(xué)生管理好學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，在以生為本的理念中進行自我管理式學(xué)習(xí)。

四、總結(jié)

篇(6)

根據(jù)機械加工中振動產(chǎn)生的原因可以將振動分為受迫振動和自激振動兩種，振動有不同的類型，產(chǎn)生振動的條件也大不相同，消除不同振動的措施也不同。

1解決受迫振動的措施

消除受迫振動產(chǎn)生的條件有減小激振力、調(diào)整振源的頻率、采取隔振措施和增加系統(tǒng)阻尼四種方式。

第一，激振力由回轉(zhuǎn)不平衡質(zhì)量引起，減少激振力的本質(zhì)是減少回轉(zhuǎn)元件在離心力影響下產(chǎn)生的慣性和沖擊力，滿足機床上高速回轉(zhuǎn)零件對動平衡的要求，保證傳動元件和傳動裝的運行精準(zhǔn)度不受振動的影響，保證傳動始終處于平衡狀態(tài)，分離機械設(shè)備的動力裝置和機床。減少激振力可以采用在轉(zhuǎn)速超過60rad/min的回轉(zhuǎn)元件安裝自動平衡裝置、提高傳動裝置和傳動的穩(wěn)定性來實現(xiàn)。

第二，而調(diào)整振源的頻率是通過改變傳動比的方式防止振源和加工設(shè)備產(chǎn)生共振。常用的方法有調(diào)節(jié)激振力頻率、拉大工藝系統(tǒng)部件固有頻率和共振區(qū)頻率的差異、調(diào)節(jié)加工系統(tǒng)運動參數(shù)等方式。

第三，隔震措施可通過安裝隔震或者在振源處安裝吸振設(shè)施來實現(xiàn)，通常有主動式隔離和被動式隔離，主動式隔離是防止機內(nèi)振源對機床干擾，而被動式隔離是采取挖防振溝、墊彈性橡膠等方式防止振動由地基傳至機床。

第四，增加系統(tǒng)阻尼的本質(zhì)是提高機械設(shè)備運動的剛度和振動穩(wěn)定性的有效性。可以通過適當(dāng)預(yù)緊滾動軸承、在零部件臂中加入高阻尼的材料、在加工系統(tǒng)的有關(guān)部件表層噴涂高內(nèi)阻的黏性材料、加裝電流變液阻尼器等方式，而提高系統(tǒng)的剛度可以通過提高設(shè)備結(jié)構(gòu)的剛度來實現(xiàn)。

2解決自激振動的措施

自激振動也叫顫振，和受迫振動相比，自激振動的頻率更高，振動也更加強烈，而且自激振動的產(chǎn)生多有零部件的切削過程產(chǎn)生，因此，消除自激振動要從重疊系數(shù)、刀具的幾何參數(shù)、切削用量以及設(shè)備和刀具的位置四個方面入手。

首先，自激振動和重疊系數(shù)有關(guān)，而重疊系數(shù)的大小受加工方式、刀具幾何形狀以及切削用量的影響，因此，減小重疊系數(shù)也只需要通過改變切削用量以及刀具的幾何方式就可以實現(xiàn)，從而有效提高刀具切削的穩(wěn)定性能。

其次，合理選擇刀具的幾何參數(shù)。刀具的幾何參數(shù)中，主偏角對自激振動的影響最大，加工零部件過程中可以適當(dāng)增加主偏角或前角，減小后角，以降低振幅。但是過度減小后角，反而會增加自激振動。

第三，合理選擇切削用量。選取較大的進給量和較小的切削深度可以減少自激振動，如果零部件沒有特殊加工要求，可使用高速或低速的切削方式，以防出現(xiàn)自激振動。

此外，如果加工表面可以允許有一定的粗糙程度，可以采用選取較大進給量的方式預(yù)防自激振動。最后，合理安排機床和刀具。可以通過合理選擇剛度比和方位角度，以提高加工系統(tǒng)的抗振性能，降低自激振動。

二、結(jié)束語

篇(7)

小直徑深孔加工是一種封閉狀態(tài)下的加工過程，受各種內(nèi)外部因素的制約，小直徑深孔加工過程很不穩(wěn)定，比一般的孔加工困難和復(fù)雜，經(jīng)常產(chǎn)生各種故障和問題，影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。一是，小直徑深孔加工的鉆頭容易被折斷。小直徑深孔孔徑較長，不得不使用細(xì)長的鉆頭，鉆頭越小，剛度和強度越低，抗扭矩能力越差，很容易發(fā)生偏移或者振動的問題，大大影響了加工精度。而且小直徑深孔加工要求主軸有較高的轉(zhuǎn)速，鉆頭位置承受的切削力較大，鉆頭又比較小，兩個主切削刃在刃磨時很難保證絕對對稱，在受力不均衡的情形下，很容易發(fā)生鉆頭折斷的問題。另外，鉆頭轉(zhuǎn)速較高，產(chǎn)生較高的熱量，由于孔徑較長，冷卻液不易注入切削區(qū)，熱量又不能順暢的散發(fā)出來，鉆頭鉆芯和外刃在高溫作用下容易被燒傷。二是，精度難以有效控制。由于條件限制，小直徑深孔加工不能直接觀察刀具的切削和走刀情況，給加工過程控制增加了難度。而且在小直徑深孔加工過程中，產(chǎn)生的切屑?xì)埩粼谏羁變?nèi)，容易堵塞，加劇了鉆頭與工件的摩擦且無法連續(xù)加工，導(dǎo)致小直徑深孔加工的精度達不到要求。如果加工件的材質(zhì)比較差，例如材質(zhì)的硬度、粘度、粗糙度等都達不到加工的要求，當(dāng)鉆頭遇到硬的質(zhì)點時容易發(fā)生偏斜，即鉆頭易發(fā)生“引偏”，都會影響加工后的精度要求。

2小直徑深孔加工技術(shù)的改進

2.1對傳統(tǒng)麻花鉆工藝的改進

目前，小直徑深孔加工大多采用傳統(tǒng)的鉆擴、鉸等工藝。由于小直徑深孔加工對刀具要求十分嚴(yán)格，不僅鉆頭要鋒利，而且鉆頭與主刃之間的角度要嚴(yán)格相等，主切削刃長度也要保持一致，不然在加工過程中會發(fā)生傾斜等問題，影響加工精度。其中麻花鉆是小直徑深孔加工最常用的方法。近年來，隨著機械加工工藝的不斷改進，我們對傳統(tǒng)的小直徑深孔加工方法進行了很多改進和完善，麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)不斷優(yōu)化，加工穩(wěn)定性和精度越來越高。但一些固有的癥結(jié)依然難以解決，例如軸向阻力大、切屑寬、排屑困難、切削液難以注入等問題。在實踐中，經(jīng)常出現(xiàn)排屑不暢、鉆頭溫度過高，導(dǎo)致鉆頭損壞的問題。如果采用人工注入切削液的方法，盡管可以解決切削液難以澆筑的問題，但每次鉆削的深度比較淺，鉆頭要反復(fù)的進出，既影響了加工效率，又極大增加了工人負(fù)擔(dān)。在大規(guī)模機械零件加工中并不適用。為了解決這一問題，可以通過適當(dāng)增大鉆頭頂角的大，在兩主刀刃后刀面上交錯磨出小窄槽。這種開分屑槽的方法能在切削用量不變的情況下降低單刃上的切削熱量，切屑的長度不改變，切屑體積變小即切屑橫截面積變小，從而改善了排屑和冷卻情況。試驗表明，由于改善了切削時排屑和冷卻條件，可以適當(dāng)?shù)靥岣呒庸で邢饔昧浚岣呒庸ば剩@頭的使用壽命也延長了許多。

2.2用槍鉆加工小直徑深孔

槍鉆鉆削是一種高效、經(jīng)濟的小直徑深孔加工方法，槍鉆由帶有V形切削刃和一個切削液孔的鉆頭、鉆桿及適用于某種設(shè)備而設(shè)計的鉆柄組成，槍鉆結(jié)構(gòu)如上圖所示。因最早應(yīng)用于槍管的加工而得名，適合大批量零件生產(chǎn)加工。槍鉆鉆削效率高、精度高，因而得到廣泛的應(yīng)用。槍鉆鉆削是一次進給深孔鉆削，并且要求鉆預(yù)制孔，對工件的要求比較高，如果待加工工件的硬度和粗糙度不符合標(biāo)準(zhǔn)，無法一次性采用槍鉆加工方法，要事先進行鉸孔來達到要求。在實際生產(chǎn)實踐中，槍鉆加工很難進行一次進給深孔鉆削，大多是采用分級進給的鉆削方式，在加工軋機方放置一處移動塊，上面設(shè)計一處Ф8x450的深孔。槍鉆加工的切削液從鉆頭的進油孔送到切削區(qū)進行冷卻、，有時工人并不清楚小直徑深孔中的切削狀況，在壓力的作用下，切屑有時并不能被切削液及時沖走，會造成槍鉆折斷的問題。因此，槍鉆鉆削加工要保持較高的轉(zhuǎn)速，鉆削開始時刀具的導(dǎo)向性要求高，如果車床本身主軸轉(zhuǎn)速達不到槍鉆鉆削的要求，可以利用增速器來提高轉(zhuǎn)速。如何進一步提高槍鉆加工效率成為廠家和研究機構(gòu)的重要研究課題。

2.3小直徑深孔精加工技術(shù)

小深孔精加工又稱為深孔的二次加工，通常是在首次鉆孔或者擴孔后，如何加工精度達不到預(yù)期的要求，就要進行第二次或者更多的深孔加工。小直徑深孔精加工難度大、要求高，一直是孔加工領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。通常，需要精加工的深孔加工零件有液壓缸、泵筒、武器發(fā)射管、儀器儀表用精密管、鉆膛刀桿、有特定技術(shù)要求的流體管道和用于進行物理化學(xué)反應(yīng)的管道腔、精密傳感器管體等。值得注意的是，由于小直徑深孔精加工是二次加工，是在原有孔的基礎(chǔ)進行加工，因此不存在排屑等問題，加工過程中可以靈活選擇刀具的種類和排屑的方式。但由于二次加工仍然是在孔的封閉內(nèi)腔中進行的，加之受工件長度、零件結(jié)構(gòu)、孔徑尺寸、工件剛度和刀桿剛度等因素的影響，所以小深孔二次加工的難度仍然遠(yuǎn)高于淺孔的精加工。目前小深孔精密加工所采用的常用方法主要包括研磨加工、珩磨加工和電鍍珩具加工等。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，小直徑深孔精加工技術(shù)得到不斷的改良和創(chuàng)新，例如美國研發(fā)的整體式珩磨技術(shù)，采用了金剛石或立方氮化硼磨粒所制作的電鍍珩具，不僅提高了加工效率和加工精度，而且極大的降低了加工成本，是未來精密孔加工技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。

3結(jié)語