機械製造加工工藝論文【多篇】

機械加工工藝論文 篇一

關鍵詞：機械加工；工藝規劃；製造技術；應用

在機械加工中，爲了做出符合要求的成品或零部件，常常形成許多廢料，不僅消耗了大量的資源與能量，還產生了噪聲污染。所以，在可持續發展成爲時代主題的現在，綠色製造勢在必行。對於當前這個領域的現狀以及國內外的綠色製造研究需求，文章介紹了面向機械加工工藝製造技術的研究問題，明確了綠色製造的應用前景和研究意義。

1 機械加工工藝規劃製造技術概述

因爲在企業加工生產零件的過程中，要符合低耗高產清潔安全的基本要求，所以生產的工藝過程必須遵守制造工藝學的製作方法與原理。並且要在實際生產中，結合具體的生產條件來確定生產的實際方案，在此過程中不能依靠經驗主義盲目的進行判斷。由此確定的工藝文件包含兩種格式，工序卡片和工藝過程卡片。而工藝文件則是描述和規定零件、機械產品製造工藝過程的有關文件。在新產品投產前，機械加工工藝規程爲其現場生產提供了依據。主要包含兩個方面的內容：擬定各道工序和工藝路線的詳細操作。給機械加工過程、新建改建以及擴建車間提供主要的技術文件。

2 綠色製造技術體系結構概述

綠色製造技術會影響到產品生產的整個生命週期，有時還可能會是多生命週期。產品的生命週期，包括選擇材料、設計產品、加工製造、對產品的包裝裝配以及產品的使用和管理回收再製造等。綠色製造則要考慮這全部的生命週期，特別是要考慮環境和資源消耗的影響，也要兼顧效益與技術因素，使企業的經濟效益與外在社會效益達到最優化。

綠色製造的關鍵在於“4R”，即在產品整個生命週期過程中怎麼實現重用（Reuse）、減量化（Reduce）、再製造（Remanufacturing）以及再生循環（Recycle）。面向機械加工的製造體系主要包括三項具體內容，兩大製造目標，還有兩個層次過程的控制。旨在給人們提供機械加工與綠色製造的全面視圖與模型，實現外在社會效益與經濟效益的統一協調和優化，最大可能的降低資源消耗、優化配置，讓資源利用率達到最高，對環境的影響降到最低。

3 綠色製造在機械加工製造體系的應用

綠色製造關係到機械加工製造體系的多個方面。大體可以分成三個部分，應用到的技術包括污染預防技術、面向環境設計技術等。這些技術的研究方面主要是基於產品的生命週期、產品技術以及生產過程技術。根據對面向機械加工工藝規劃的研究，建立起以時間、成本、質量、資源、環境爲參量的具有綠色製造特性的機械加工工藝體系。可把生產過程中的問題初步分化成三類：資源能耗類，即根據資源的使用，細化成能量消耗和原材料消耗的極小化問題；環境排放類，即廢氣廢液廢渣等各種廢品極小化，以及電輻射、噪聲排放的極小化問題；面向環境影響及資源整體決策類，即在實施過程中發生的決策性問題，例如，機牀的選擇、切削液的選擇、夾具刀具的選擇決策等。機械加工製造問題系統則是在上述問題的細化下形成的。

4 優化綠色製造工藝過程規劃

優化參數，在過程規劃中，工藝參數是其中的關鍵技術。要實現能源與物料的最低化，就必須對零件加工的工藝參數進行優化。通常來說，參數優化主要是針對製造工藝的採用過程，讓加工過程可以更好的進行。在加工過程中，影響能量消耗、加工質量、環境污染的因素有很多，例如，刀具的種類，切削液的類型等等，優化參數則是選擇最適的加工工具。優化製造工藝路線，工藝路線的確定，是製造工藝過程中最難最重要的環節，在提高產品質量、較少成本、節約資源方面都有重要作用。優化工藝路線，是在明確傳統工藝方法的基礎上，根據對環保、資源利用以及成本的充分分析，做出最有利實用的加工路線。優化節能型機牀工件，對於當前已擁有的設備資源進行優化配置，利用不同型號規格機牀的不同作用，優化機牀與工件的組合方式，實現多機牀多工件的同時加工，在安排調度過程中，注意考慮不同組合方式對環境以及資源消耗的影響，實現總體能量消耗的最低化。

5 國內外綠色加工工藝規劃技術的發展現狀

從本質上來說，綠色加工工藝是一種決策問題，屬於綠色製造的一部分。是以傳統工藝爲基礎，結合了包括控制技術、材料應用技術、表面技術等多種新科技在內的現代工藝規劃。環境影響與資源消耗是綠色工藝規劃考慮的主要問題，通過對加工製造方案、規劃設計過程進行優化選擇，制定綠色環保的實施方案，並以此來提高原材料的利用率，降低能源與物料的消耗，減少廢氣污染物的產生。

其中，產品加工過程中的廢物流和由其帶來的環境問題受到了國際各方面的高度重視。在國外，由加利福尼亞大學在內的幾所高校設立了有關此方面的研究課題，並制訂了各研究階段的目標。此課題着眼於機牀系統，通過控制機牀系統的各項參數，分析數據，量化輸出參數，總結獲得的實驗結果。還研究了與此相關的機牀加工切屑形態學、動力機理以及加工系統的廢物流特性等。爲了支持課題的研究，美國有關部門還設立了專門的部門以管理環境意識製造專題。

在國內，一些高校與科研機構也跟進形勢，對綠色製造的工藝規劃問題進行了初步的探索。例如，重慶大學在研究綠色製造工藝規劃方法以及實用技術的課題中，通過對壓力加工，鑄造焊接，特種加工等工藝類型的大量實驗與分析，初步建立起數據知識庫的原型系統。近年來，隨着大量有關論文雜誌的發表或出版，研究體系也逐步完善。

6 結束語

在面向機械加工工藝規劃製造技術的系統研究中，綠色製造工藝規劃的優化設置起了決定性的作用，根據加工工藝具體要求，細化各個方面的問題，建立起面向機械加工丁藝規劃製造研究的結構體系。綜合設計問題、製造問題、資源問題、環境問題考慮綠色製造加工工藝。在資源利用、時間成本、質量的方面，對機械加工製造構建起評價體系，全面細緻的對機械加工工藝進行評價。

參考文獻

[1]劉中新。探究面向機械加工工藝規劃製造技術研究[J].中國信息化，2012，10（24）：6-7.

機械加工工藝論文 篇二

關鍵詞：連桿；機械加工；工藝分析

1.前言

連桿作爲汽車、船舶等發動機中的主要傳動機構，其作用是將活塞的往復運動轉換成曲軸的旋轉運動。連桿在工作過程中會受到氣體壓力和慣性力的影響，使得連桿要具有較好的強度和剛度，其加工精度的高低對發動機的性能有着直接的影響，而加工工藝選擇是否合理決定着加工精度的高低，除需要選用精密的加工設備外，還需要一些必備的夾具、測量工具及輔助工具等工藝設備，這樣有助於改善連桿加工條件，提高生產效率。

2.連桿結構特點及材料選擇

連桿是汽 車、船舶等發動機中的重要傳動部件，其作用是將活塞承受的壓力傳給曲軸。通常，連桿由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓以及連桿軸瓦等零件組成，連桿小頭、連桿大頭以及杆身構成連桿體和連桿蓋。杆身通常做成工字型或H型截面形狀，這樣有助於連桿在運行中承受急劇變化的動載荷。連，杆小頭用於安裝活塞銷，連桿大頭與曲軸連桿的軸頸相連，且爲分開式，一部分與杆身聯爲一體，另一部分爲連桿蓋，兩部分由連接螺栓固定爲一體。

連桿既是傳力件，又爲運動件，在工作中會受到巨大的衝擊力與慣性力的作用，因此，所選的連桿材料應具有較高的剛度、強度及抗疲勞性能，同時，在滿足工作要求的前提下，連桿質量儘可能的輕，有助於減小慣性力。一般選用45鋼、40Cr、40MnBH等調質鋼。

3.連桿總成技術要求

連桿總成需要進行機械加工的表面主要爲：連桿大小頭孔及其表面，連桿體和連桿蓋的結合面以及連桿的螺栓孔等，其主要技術要求如下所示。

3.1.連桿大小頭孔的技術要求。連桿大頭孔與軸瓦、曲軸，連桿小頭孔與活塞銷配合裝配，大、小頭孔的公差等級分別爲IT6和IT8，圓柱度公差分別爲0.012mm和0.0025mm。連桿大、小孔軸線在連桿軸線方向上的平行度要求小於等於0.04mm。大頭孔端面對其中心軸線的垂直度要求爲小於等於0.08mm，大、小頭孔端面的公差等級分比爲IT9和IT12。

3.2.螺栓孔的技術要求。連桿在工作中受到的動載荷會傳送到連桿螺栓上，因此對螺栓孔及其端面提出更高的技術要求：連桿螺栓孔的公差等級爲IT8，表面粗糙度Ra≤6.3μm。

3.3.連桿體和連桿蓋結合面的技術要求。連桿受到的動載荷會導致連桿體與連桿蓋的結合面發生傾斜，連桿軸頸與軸瓦產生磨損，保證連桿體與連桿蓋結合面的平行度公差小於等於0.025mm。

4.連桿機械加工工藝特點

連桿因外形複雜、剛度差、易變形等特點難於進行定位和裝夾，使得連桿零件在機械加工工藝中具備如下特點。

4.1.大批量的連桿零件，爲縮短生產週期，需選用生產效率相對較高的機牀進行加工。

4.2.連桿零件的工作面具有較高的尺寸精度、位置精度以及表面粗糙度要求，需選用高精度的數控機牀進行加工和工裝。

4.3.相同批次連桿零件的質量差要有嚴格的範圍，必要時需進行稱重、去重。

4.4.連桿零件機械加工工藝中應有探傷和去除飛邊、毛刺工序。

5.東風6BTA型發動機連桿總成機械加工分析

5.1.連桿總成加工設備

結合連桿總成的外形特點以及精度要求，選用經濟合理的加工設備。連桿總成大小孔要求很高的加工精度，半精鏜、精鏜加工時選用德國EX-CELL-O公司的鏜牀設備，選用轉檯式立式拉牀加工連桿外部端面，選用T70金剛鏜牀粗加工連桿大小孔，切斷面則選用雙面臥式組合銑牀加工。

5.2.連桿總成加工工藝特點

5.2.1.連桿體與連桿蓋的厚度不同，有助於提高連桿加工的工藝性能。連桿端面的精磨可在螺栓孔加工之前進行。加工精度能確保螺栓孔及軸瓦對端面的位置精度的要求。

5.2.2.東風6BTA型發動機連桿小頭端面的特殊楔形結構，提高了承壓的面積，從而增大了活塞的強度和剛度。

5.3.連桿總成定位與夾緊

5.3.1.粗加工基準定位選用連桿的基準端面、連桿大、小頭毛坯外圓進行定位，該定位有助於確保大、小頭孔及連桿蓋端面均勻的加工餘量，從而確保了連桿總成位置、形狀要求。

5.3.2.精加工基準定位選用連桿端面、小頭頂面以及大、小頭的側面進行定位。連桿蓋的定位選用蓋的端面、螺栓的座面及側面進行加工定位。該裝夾定位可靠，變形小，從而保證了連桿的加工精度。

5.4.連桿總成加工工藝流程

連桿總成的機械加工工藝流程爲：磨削模鍛兩端面切端蓋鏜小頭孔拉小頭孔拉連桿大頭側面、結合面拉螺栓底面拉連桿蓋側面粗鏜杆身下半圓、上半圓探傷精磨杆身端面精鏜螺栓孔去連桿蓋毛刺粗鏜大頭孔半精鏜、精鏜大頭孔清洗、編組管理稱重檢查包裝、下箱。

6.連桿機械加工工藝設計中需注意的問題

6.1.合理安排連桿加工工序

連桿爲細長杆件，剛度差，加工中易產生變形；連桿爲模鍛件，大、小頭孔較大的加工餘量，使得鏜孔時會產生較大殘餘應力，因此，連桿機械加工時，應分開各主要表面的粗、精加工序。

6.2.合理進行定位

爲滿足對稱度的要求，利用連桿杆身的對稱面進行定位，雙面銑削連桿可以抵消一部分切削力。爲確保定位可靠，以大、小頭孔端面，兩孔側面進行定位；採用小頭孔進行定位有助於調整兩空的中心距。

6.3.合理選擇切削用量

粗加工無需保證較高的加工精度和表面粗糙度要求，應確保較高的切削用量和切削深度，儘可能提高金屬的切除率。精加工要確保較高的加工精度和表面粗糙度要求，切削時需採用均勻的較小的加工餘量，以保證加工的質量。

7.結論

連桿的機械加工除選用先進的加工設備外，其機械加工工藝的設計尤爲重要，選擇合理的加工工藝路線以及裝夾定位夾具有效的保證了連桿的尺寸、形狀以及位置精度的要求，提高了連桿的質量水平， 從而提高了產品的合格率。

參考文獻：

[1] 馮日德。 6170柴油機連桿、機體加工中幾個難點問題的工藝性研究。天津大學碩士學位論文。2003

[2] 張海軍。連桿加工工藝設計。新技術新工藝。2009

[3] 王先逵。機械製造工藝學（第2版）機械工業出版社。2011.

[4] 李虹。493Q型柴油機連桿總成機械加工工藝。汽車工藝與材料。2001

[5] 王青雲。連桿零件機械加工工藝及專用夾具設計。湖南農機。2012

機械加工論文 篇三

雖然信息技術已經在我國製造業當中逐漸的普及，但依然還存在一些不足之處，併成爲機械加工製造業發展的瓶頸，這既是技術問題，也是管理問題。具體來看，目前設計部門的CAX系統並不是針對集體而發明的，使用效率較低，無法真正發揮其最大效用。再者就是管理手段較爲落後，無法做到與實際情況緊密聯繫，脫離實際的管理技術往往會達到事倍功半的效果，結果得不償失。由於機械加工的產品大都是通過各項零部件的生產來實現的，所以很難進行集中統一管理。要想解決這個問題，必須要從兩個方面來着手。一方面，企業管理決策者要在當前環境之下設置一套最直接、最密切、最科學的製造執行系統，特別強調要加強管理和製造這兩個方面之間的聯繫程度。另一方面，有關管理部門要認真研究國際制定的相關標準，對企業實際運行的情況進行安全檢測和評估。在製造執行系統的建立和應用方面，我國的發展起步較晚，擁有的相關經驗較少，所以必須要借鑑美國的發展運行體系。值得特別注意的是，我們在吸收先進發展經驗的同時，更重要的是要堅持始終與我國國情相結合的原則，從而制定出一套符合我國企業發展的製造執行系統，這樣才能夠達到預期的目標，有力地推動機械加工企業的發展。在我國，特別要對機械加工的車間層這一部分加以重視。車間層是整個加工過程的核心，同時也是最容易出現問題的環節，在改革的過程當中一定要將其和離散製造業有機地結合在一起，這就要求我們要改變以往手工收集和整理數據的方式，啓用更加先進快捷的信息技術手段，進一步提高數據的可靠性，加快整個車間生產運作的進度，提高質量安全水平。

2機械加工車間製造過程信息系統設計及實現

科學技術的發展使製造業信息化技術達到廣泛使用，通過對離散製造企業的機械加工車間的需求分析，對車間製造過程信息系統進行了總體設計，開發適合離散製造企業機械加工車間的對生產經營活動起重要作用的製造過程信息系統，爲製造企業信息化的深入應用提供了手段。2.1總體結構設計及實現。從車間製造過程總體結構設計的概念來看，它是整個加工過程當中最龐大和複雜的信息系統，是面向整個製造流程的設計系統，涉及的範圍極其廣泛，是多個環節與多個部門融合的產物。首先，爲了更好地滿足整個生產過程的運行，我們必須要將其模塊化，這樣可以在極大程度上提高整個運行過程的效率和業務水平。其次，要保證各個加工環節之間的緊密聯繫，循序漸進地進行，通過這種方式可以很好地避免出現一些不必要的問題。最後，一個企業的建立包含着生產、財務、銷售、採購以及技術管理等各個部分，要想保證各個部分的順利進行，ERPⅡ扮演了非常重要的角色，發揮了不可估量的影響，是一種非常現代化的管理思想和方法。基礎的數據管理是指有關管理人員要收集和整理相關的基礎數據，這屬於初級階段。接下來便是生產計劃管理，它最主要的任務就是集中於生產車間，針對車間生產過程當中所存在的各種問題要及時上報並制定出相對應的解決方案，而這又與企業預先制定的工藝流程存在着密切的聯繫。接下來又到了整個流程當中最重要的階段——控制管理，換句話講它就是要針對車間的生產情況進行安全檢測以及實時監督，使得各個部門的產品加工處理效率有所提高。有關管理部門瞭解到整個生產車間的基本情況之後，就要加強對組織等各個方面的協調控制，對整個企業的系統建設進行合理科學的規劃，在此基礎之上才能夠充分利用和管理信息系統。在最後的管理環節，企業要根據之前所闡述的問題明確今後發展的目標，選擇更加合理的方案，提高車間的總體結構設計水平。2.2信息模型設計及實現。這裏給大家介紹的信息模型主要分爲概念和邏輯這兩個方面。具體而言，概念方面的設計其實是爲邏輯設計墊好基礎，它需要在新的發展環境之下融合全新的信息理念，而邏輯設計則屬於概念設計的後續發展，兩者有機結合，通過精益生產的方式來使得整個管理體系更加順暢的進行下去。

3結語

信息系統這一項新型技術的應用和普及爲機械製造加工企業的發展提供了新的歷史機遇，企業可以通過這項技術來不斷開拓自身的市場，樹立良好的形象，打破時空的侷限性，更重要的是這還會在很大意義上促使企業機制和結構發生重大的變革。

參考文獻：

[1]張京帥，任亞軍，曹勇。淺談機械加工車間現場工具配送方法及其實現[J].黑龍江科技信息，2016，(02):88.

機械加工論文 篇四

1.1加工精度與加工誤差

加工精度是指零件加工後的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數的符合程度。實際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工後的實際幾何參數對理想幾何參數的偏離程度，稱爲加工誤差。

1.2原始誤差

由機牀、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(簡稱工藝系統)會有各種各樣的誤差產生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映爲工件的加工誤差。

工藝系統的原始誤差主要有工藝系統的幾何誤差、定位誤差、工藝系統的受力變形引起的加工誤差、工藝系統的受熱變形引起的加工誤差、工件內應力重新分佈引起的變形以及原理誤差、調整誤差、測量誤差等。

1.3研究機械加工精度的方法

研究機械加工精度的方法分析計算法和統計分析法。

2工藝系統集合誤差

2.1機牀的幾何誤差

加工中刀具相對於工件的成形運動一般都是通過機牀完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決於機牀的精度。機牀製造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸迴轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。機牀的磨損將使機牀工作精度下降。

2.1.1主軸迴轉誤差

機牀主軸是裝夾工件或刀具的基準，並將運動和動力傳給工件或刀具，主軸迴轉誤差將直接影響被加工工件的精度。

主軸迴轉誤差是指主軸各瞬間的實際迴轉軸線相對其平均迴轉軸線的變動量。它可分解爲徑向圓跳動、軸向竄動和角度擺動三種基本形式。

產生主軸徑向迴轉誤差的主要原因有：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。但它們對主軸徑向迴轉精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。

產生軸向竄動的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對主軸迴轉軸線有垂直度誤差。不同的加工方法，主軸迴轉誤差所引起的的加工誤差也不同。在車牀上加工外圓和內孔時，主軸徑向迴轉誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對加工工件端面則無直接影響。主軸軸向迴轉誤差對加工外圓和內孔的影響不大，但對所加工端面的垂直度及平面度則有較大的影響。在車螺紋時，主軸向迴轉誤差可使被加工螺紋的導程產生週期性誤差。

適當提高主軸及箱體的製造精度，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，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機牀主軸的迴轉精度。

2.1.2導軌誤差

導軌是機牀上確定各機牀部件相對位置關係的基準，也是機牀運動的基準。車牀導軌的精度要求主要有以下三個方面：在水平面內的直線度；在垂直面內的直線度；前後導軌的平行度(扭曲)。

除了導軌本身的製造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也使造成導軌誤差的重要因素。導軌磨損是機牀精度下降的主要原因之一。

2.1.3傳動鏈誤差

傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉角誤差來衡量。

2.2刀具的幾何誤差

任何刀具在切削過程中，都不可避免地要產生磨損，並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地刀具材料，合理地選用刀具幾何參數和切削用量，正確地刃磨刀具，正確地採用冷卻液等，均可有效地減少刀具地尺寸磨損。必要時還可採用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。

3定位誤差

3.1基準不重合誤差

在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據的基準稱爲設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工後的尺寸、位置所依據的基準稱爲工序基準。一般情況下，工序基準應與設計基準重合。在機牀上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作爲加工時的定位基準(或測量基準)，如果所選用的定位基準(或測量基準)與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。基準不重合誤差等於定位基準相對於設計基準在工序尺寸方向上的最大變動量。

3.2定位副製造不準確誤差

工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來確定的。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸製造得絕對準確，它們得實際尺寸(或位置)都允許在分別規定得公差範圍內變動。同時，工件上的定位基準面也會有製造誤差。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由於定位副製造得不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱爲定位副製造不準確誤差。

4工藝系統受力變形引起的誤差

4.1工件剛度

工藝系統中如果工件剛度相對於機牀、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大，其最大變形量可按材料力學有關公式估算。

4.2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。鏜直徑較小的內孔，刀杆剛度很差，刀杆受力變形對孔加工精度就有很大影響。刀杆變形也可以按材料力學有關公式估算。

4.3機牀部件剛度

機牀部件由許多零件組成，機牀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牀部件剛度。變形與載荷不成線性關係，加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯後於加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載加載和卸載循環中所損耗的能量，它消耗於摩擦力所作的功和接觸變形功；第一次卸載後，變形恢復不到第一次加載的起點，這說明有殘餘變形存在，經多次加載卸載後，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘餘變形才逐漸減小到零；機牀部件的實際剛度遠比我們按實體估算的要小。

5工藝系統受熱變形引起的誤差

工藝系統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佔工件總誤差的40%～70%。機牀、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和空間散發熱量。當單位時間傳入的熱量與其散出的熱量相等時，工藝系統就達到了熱平衡狀態。

6結論：提高加工精度的途徑

減小原始誤差；轉移原始誤差；均分原始誤差；均化原始誤差；誤差補償

機械加工論文 篇五

論文摘要：對機械加工生產線在節拍時間、柔性化進展、加工精度、綜合自動化程度、可靠性和利用率等方面的進步和發展進行了闡述。並對其未來發展趨勢進行了分析、展望。

從二十世紀20年代開始，隨着汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業發展，機械加工製造中開始出現自動線，最早出現的是組合機牀自動線。機械加工製造業中有鑄造、鍛造、衝壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯製造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。

採用自動線進行生產的產品應有足夠大的產量；產品設計和工藝應先進、穩定、可靠，並在較長時間內保持基本不變。在大批、大量生產中採用自動線能提高勞動生產率，穩定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產佔地面積，降低生產成本，縮短生產週期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。

一、機械加工生產線的發展狀況

在汽車、拖拉機、內燃機和壓縮機等許多工業生產領域，組合機牀生產線仍是大批量機械產品實現高效、高質量和經濟性生產加工的關鍵裝備，也是不可替代的主要加工設備。現針對組合機牀生產線來說明一下國內機械加工生產線的發展情況。

現代組合機牀生產線作爲機電一體化產品，它是控制、驅動、測量、監控、刀具和機械組件等技術的綜合反映。我國傳統的組合機牀自動線主要採用機、電、氣、液壓控制，近年來隨着數控技術、電子技術、計算機技術等的發展，組合機牀的機械結構和控制系統也發生了翻天覆地的變化。

1.節拍時間進一步縮短。早期的生產線要實現短的節拍，往往要採用並列的雙工位或設置雙線的辦法。現在主要是通過縮短基本時間和輔助時間來實現的。縮短基本時間的主要途徑是採用新的刀具材料和新穎刀具，以通過提高切削速度和進給速度來縮短基本時間。縮短輔助時間主要是縮短包括工件輸送、加工模塊快速引進以及加工模塊由快進轉換爲工進後至刀具切入工件所花的時間。目前，隨行夾具高速輸送裝置常用的有電液比例閥控制的或擺線驅動的輸送裝置。

2.柔性化進展迅速。數控組合機牀的出現，不僅完全改變了過去那種由繼電器電路組成的組合機牀的控制系統，而且也使組合機牀機械結構乃至通用部件標準發生了或正在發生着巨大的變化。傳統意義上的組合機牀剛性自動線和生產線，也具有了一定的柔性。由數控加工模塊組成的柔性組合機牀和柔性自動線，可通過應用和改變數控程序來實現自動換刀、自動更換多軸箱和改變加工行程、工作循環、切削參數以及加工位置等，以適應變型品種的加工。

單座標加工模塊由數控滑臺和主軸部件（或多軸箱，包括可換多軸箱）組成。雙座標加工模塊由數控十字滑臺和主軸部件組成，例如數控雙座標銑削模塊。

多軸加工模塊是又一種重要模塊，主要用於加工箱體和盤類工件的柔性組合機牀和柔性自動線。這類模塊有多種不同的結構形式，但基本上可分爲自動換箱式多軸加工模塊、轉塔式多軸加工模塊和迴轉工作臺式多軸加工模塊。自動換箱式模塊由於可在專門設置的多軸箱庫中儲存較多的多軸箱，故可用來加工較多不同品種的工件。而轉塔式和迴轉工作臺式多軸加工模塊，由於在轉塔頭和迴轉工作臺上允許裝的多軸箱數量有限，所以這種加工模塊只能實現有限品種的加工。

除上述各種CNC加工模塊外，機器人和伺服驅動的夾具也是柔性組合機牀和柔性自動線的重要部件。特別在柔性自動線上，目前已較普遍地採用龍門式空架機器人進行工件的自動上下料，用於工件的轉位或翻轉。爲搬運不同的工件，可在自動線旁設置手爪庫，以實現手爪的自動更換。夾具配備伺服驅動裝置，以適應工件族內不同工件的自動夾緊。

3.加工精度日益提高。爲了滿足用戶對工件加工精度的高要求，除了進一步提高主軸部件、鏜杆、夾具（包括鏜模）的精度，採用新的專用刀具，優化切削工藝過程，採用刀具尺寸測量控制系統和控制機牀及工件的熱變形等一系列措施外，目前，空心工具錐柄（HSK）和過程統計質量控制（SPC）的應用已成爲自動線提高和監控加工精度的新的重要技術手段。空心工具錐柄是一種採用徑向（錐面）和軸向（端面）雙向定位的新穎工具，其優點是具有較高的抗彎剛度、扭轉剛度和很高的重複精度。SPC是基於工序能力的用於監控工件加工質量的一種方法。目前，在自動線上這種質量保證系統愈來愈多地被用來對整個生產過程中的加工質量進行連續監控。

4.可靠性和利用率不斷改善和提高。爲提高加工過程的可靠性、利用率和工件的加工質量，採用過程監控，對其各組成設備的功能、加工過程和工件加工質量進行監控，以便快速識別故障、快速進行故障診斷和早期預報加工偏差，使操作人員和維修人員能及時地進行干預，以縮短設備調試周期、減少設備停機時間和避免加工質量偏差。

故障診斷技術中的基於知識的故障診斷技術，可對自動線運行中產生的所有故障進行診斷（而不是侷限於診斷最常出現的故障），確定故障部位及其原因，這爲迅速排除故障贏得了時間，從而顯著地縮短自動線的調試時間和停機時間。

當前，自動線的控制技術已由集中控制方式轉向分散控制方式。根據對這種新的控制模式的研究表明，採用分散控制系統要比採用集中控制系統可節省費用。這主要是由於分散控制系統可減少電纜敷設費用（採用總線系統）、減少電氣保養維修費（由於提高了透明度）、省去控制櫃檯架（分散控制系統的控制櫃直接設置在自動線的加工工位上）和無需設置集中冷卻裝置等。此外，這種分散控制系統由於總體配置簡單，有利於加快自動線的投入運行，並由於一目瞭然的結構配置，在產生故障時很容易確定故障的部位。最後，分散控制系統的模塊化和標準化也有利於降低成本和提高透明度。

二、機械加工生產線的發展趨勢

隨着市場競爭的加劇和對產品需求的提高，高精度、高生產率、柔性化、多品種、短週期、數控組合機牀及其自動線正在衝擊着傳統的組合機牀生產線，因此，組合機牀生產線的發展思路必須是以提高組合機牀加工精度、組合機牀柔性、組合機牀工作可靠性和組合機牀技術的成套性爲主攻方向。

機械加工工藝論文 篇六

如圖1所示，課題要完成從選材至加工出成品的全過程，內容包括測繪零件，CAD畫零件圖，產品造型設計，生成凹、凸模，數控加工，產品檢驗，完成技師論文的編寫等。

一、數控銑/加工中心預備技師課題內容

1.課題來源

預備技師課題的來源一般有：具有一定技術含量的企業產品、歷年全國數控技能競賽試題、國家題庫、企業攻關課題、企業的技術改造課題、根據培養知識點設計的課題等。

本課題源自一燈具生產企業，產品爲外貿定單，銷往日本。該產品是企業與我校合作開發的新產品。在實施本課題前，已完成了該模具圖紙的設計，本課題主要完成模具型芯和型腔的選材與加工。

2.能力目標

通過本套課題的學習，掌握利用數控設備加工具有實際價值產品的能力，以及培養學員應具有良好的團隊意識和工作習慣。

3.課題開發

根據能力目標，將金屬材料及熱處理、CAD、數控造型軟件的使用、自動編程知識、機械加工知識等涉及的技術融合在一起，形成完整的知識結構，強化各知識點的有機結合，形成較強的職業能力。

4.教學實踐

（1）教學形式――導師制。

（2）學習形式――2人/組，任務驅動式團隊自主學習。

（3）教學設備――數控銑/加工中心。

（4）學習內容――燈罩模具產品產出的全過程。

該燈罩模具的加工涵蓋了數控專業學習中所涉及到的知識。燈罩模具的加工過程即是以行動導向組織的教學過程，以師生共同確定的加工方案及完成的加工步驟來引導教學組織過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統一。

該燈罩模具的加工任務（行動）絕非單指某一技術或技藝，而是燈罩模具產品產出的全過程，包括接受定單、確定任務、資料檢索、制訂計劃、服務加工、質量控制、售後服務等，是學生即將從事的數控加工職業可能發生的一個完整的工作過程。給學生提供了一個典型的綜合科技環境，使學生將學過的諸多單科專業知識在這裏得到全面認識、綜合訓練和相互提升。

5.課題實施

（1）選擇型芯及型腔材料。

提出問題：如何選擇模具材料？選擇模具材料時要考慮哪些因素？所選擇模具材料的性能？

涉及知識：金屬材料及熱處理

教師行爲：提供需查閱的相關資料，解答相關問題。

（2）畫模具型芯圖。

涉及知識：機械製圖及相關繪圖標準，手工畫圖、CAD繪圖。

教師行爲：檢查所畫視圖的規範性與正確性，提出解決方案，CAD輔導。

（3）選擇毛坯並進行數控車加工。

涉及知識：數控車牀的編程與操作、選擇刀具、夾具、切削用量、工件裝夾與校正。

教師行爲：檢查數控車程序，數控車牀的操作，數控車宏程序輔導。

（4）產品造型。

涉及知識：數控造型軟件的使用。

教師行爲：實體造型輔導。

（5）生成數控加工程序。

涉及知識：自動編程知識，機械加工知識。

教師行爲：加工方式選擇，加工刀具選擇，切削用量選擇輔導

（6）數控銑/加工中心加工。

涉及知識：程序的傳輸，數控銑/加工中心的操作，程序的修改，夾具的選擇，工件裝夾與校正。

教師行爲：程序傳輸輔導。

（7）精度檢驗。

涉及知識：精度檢驗的方法。

教師行爲：精度分析，提出解決措施。

（8）模具裝配。

涉及知識：模具裝配與調試。

教師行爲：精度分析，提出解決措施。

（9）加工產品。

加工出的產品如圖2所示。

（10）完成技師論文。

涉及知識：完成課題全過程中的心得與體會。

教師行爲：提供技師論文的格式，書寫論文的注意事項，論文輔導。

根據學員的學習情況及教學設備在實際使用過程中的效能，指導教師提出改進建議，完成成果評價。

二、成績考覈及教學效果評定

爲了嚴把預備技師的出口關，數控銑/加工中心預備技師考評主要有以下內容組成：

1.預備技師理論考試

本着夠用和實用的原則，檢驗學生對基本理論知識的掌握程度，其內容包括機械製圖、機制工藝知識、機械加工、數控加工工藝、數控編程、數控原理等知識。

2.編制加工工藝

檢驗學生分析問題、解決問題的能力。考試內容爲編寫複雜零件的數控加工工藝規程（包括工序卡、刀具卡、切削用量參數表等內容）。

3.手工編程

檢驗學生對數控編程的基礎知識的掌握程度。考試內容爲編寫考試工件的加工程序。

繪圖

繪製複雜零件或裝配圖，考覈學生的計算機繪圖能力及對機械製圖的掌握程度。

5.自動編程

考覈學生造型能力和自動編程能力。

6.數控技能應會考覈

完成數控機牀加工技師操作課題，考覈學生的實際動手能力。

7.預備技師論文答辯

通過預備技師論文的答辯，考覈學生對預備技師所需掌握的各項知識的綜合運用能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。

以上內容的1～3項歸納爲應知考試，所佔比例依次爲60%、20%、20%。4～6項歸納爲應會考試，所佔比例依次爲20%、30%、50%。當應知、應會和論文答辯全部合格後，方可認爲預備技師合格。

（作者單位：江蘇省常州技師學院）

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、註解等請以PDF格式閱讀”

機械加工工藝論文 篇七

關鍵詞：工作過程；數控技術；工藝規程的編制；課程開發

中圖分類號：G712 文獻標誌碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0191-03

通過認真學習研究國內外的課程建設理論，確定了基於“工作過程”的課程建設理念和方法，聯合企業技術、管理等人員，在對學生就業崗位的典型工作任務所需要的專業能力、方法能力、社會能力進行分析的基礎上，參照相關職業資格標準，形成了數控技術專業的課程體系，確定了數控專業的專業崗位羣，從中得到崗位羣的工作項目。在廣泛調研的基礎上，以職業能力培養爲本位，在教學中體現職業工作過程特徵，形成了工藝規程的編制這一重要的學習領域課程，最終把“需要工作的人”培養成“工作需要的人”。

一、工藝規程的編制課程分析

高職數控技術專業的培養目標與相關崗位職業能力需求的吻合程度決定了人才培養的質量，通過對高職數控技術專業職業崗位羣的分析，工藝規程的編制這門課程主要是面向初始就業的機牀操作崗位，以及經過二至三年經驗的積累後方可勝任的數控程序員、工藝員而開設的。

通過對數控工藝員、機牀操作工的職業崗位能力進行分析細化，針對工藝規程的編制這一領域，確定了本門課程的教學目標（如表1所示）。

二、課程內容的重組與序化

傳統教學重視陳述性知識的學習，而忽視了學生職業能力的培養，造成了人才培養的結構性缺陷，而以工作工程爲導向，以崗位的工作內容和技能要求爲依據進行的課程開發，恰恰彌補了這種不足。在明確了工藝規程的編制教學內容及教學目標的基礎上，由學院教師以及生產企業管理及技術人員共同對本課程教學內容進行整合與序化；課程內容圍繞“零件工藝規程的編制”，共設置了六個學習情境，所選的任務載體均是來自於企業生產一線的典型機械加工零件，並經過教學改造承載着相關的教學內容，它們都較好地體現了高職教學“工學結合”的特徵。（詳見表2）

三、課程改革的教學效果

以工作過程爲導向的課程改革取得較好的學習效果，與傳統教學相比，有明顯不同。

1.面向生產實際。學生像在工廠接受實際任務一樣，認真對待課程任務，在教師的指導下，根據任務要求，認真、有計劃地按時完成學習任務。

2.培養專業能力。任務的完成是學生應用所學理論知識，完成編制零件加工工藝規程的學習過程，給學生獨立思考的空間，能充分發揮學生的主觀能動性；通過理論聯繫實際，鼓勵學生大膽提出技術先進、經濟合理、切實可行的工藝規程方案，有利於培養學生的創新能力。

3.培養社會能力與方法能力。在編制工藝規程的過程中，學生要認真閱讀原始資料，並查閱《刀具工程師手冊》、《機械加工工藝師手冊》等相關手冊。有利於培養學生獨立查閱參考資料的能力；在對多個工藝方案進行分析比較時，要求學生以科學、負責的態度對待自已所做的選擇，有利於培養其良好的工作作風；在整個完成任務的過程中，需要多名同學相互配合，有利於培養學生團隊協作精神，促進學生綜合素質的全面提高。

參考文獻：

[1]姜大源。工作過程導向的高職課程開發探索與實踐[M].北京：教學科學出版社，2008.

[2]戴士弘。職業教育課程教學改革[M].北京：清華大學出版社，2007.

[3]晉其純，張秀珍。車銑工藝學[M].北京大學出版社，2010.

[4]於愛武。機械加工工藝編制[M].北京大學出版社，2010.

[5]姜大源。職業教育學研究新論[M].北京：教學科學出版社，2007.

[6]張明建。數控加工工藝規劃[M].北京：清華大學出版社，2009.

機械加工工藝論文 篇八

機械加工工藝指的是根據參考的工藝流程來準確操作，然後用特定的方法將生產初產品的幾何形狀、尺寸大小以及相對位置進行不同程度的改變，進而得到機械半成品。我們經常說的工藝流程也就是指的是工藝過程，該過程與產品的數量、員工的素質以及設備的條件等有很大的關聯。在整個的機械加工過程中包含很多內容，即毛坯製造、原材料的保存以及熱處理零件等等。實施工藝過程需要按照規定的工序來操作。生產類型主要有三種類型，即大量生產、單件生產和批量生產。機械加工工藝的生產水平對於機械零件的加工的任何一個過程都很非常大的影響。如果機械加工的工藝水平沒有達到對應標準，生產出來的機械零件的精度就會很低。因此，在進行機械加工時經常有多種因素對機械零件質量產生影響，比如幾何體的精確度、受外力的變形情況以及熱變形等等。

2機械加工工藝對加工精度影響的因素

機械加工工藝整體來講是一個非常複雜的過程，涉及到的工藝條件有很多，進而造成影響加工精度的因素很多。如機械機牀本身在幾何精度上存在誤差，加工的方法存在的偏差，工藝過程使用的磨製道具存在磨損誤差等。下面分析機械加工工藝對加工精度影響主要因素。

2.1幾何精度造成誤差幾何精度誤差對加工精度有非常大的影響，在幾何精度中機牀本身的誤差是最重要的誤差因素，因此幾何精度對於整個的加工過程有較大的影響。這其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由機牀進行控制的，而且能夠製造出各式各樣的工程零件。若是機牀自身在製造工藝上存在問題，很容易引起主軸發生偏差，進而引起零件的尺寸或者是性質出現很大的問題，造成零件的精度降低。若是由於製造工藝差的原因，很容易引起導軌誤差的現象。機牀的許多移動部件其位置主要是由導軌控制的，若是導軌出了問題，加工工藝就會出現嚴重的問題。

2.2受外力發生變形外力對於機械加工的影響主要包括兩個方面的內容。即工藝系統受到的外力影響以及其他多餘應力的影響。其中工藝系統受到的外力影響是主要因素，工藝系統主要包括工件、機牀以及夾具等，在切削加工工藝時，會受到切削、夾緊力和重力三方面的影響，能夠使其產生一定程度上的變形，進而會使在靜態位置上的刀具或者是工件的幾何形態發生變化，同時刀具的形態也會產生一定的改變，這樣一來就會產生一定的誤差範圍。若是真的遇到上述的情況，採取的可行的辦法是儘量減輕整個系統的受力程度，進而來有效地減小誤差。進行實際操作時主要有兩種對應方法，其一是工藝系統強度的加強，進而能夠有效的抵抗外來壓力的損壞；其二是儘量減小系統的負荷，以避免變形現象的發生。根據木桶效應，需要考慮的是系統最脆弱部件的承受力度，進而能夠有效的防止變形的發生以及誤差的產生。另外一方面就是多餘應力的影響方面，多餘的應力也能夠使工藝系統產生很大的變形，而這一變形主要是由於加工切削和熱處理等，在不受外力的情況下也能使系統發生變形。這就需要對加工工藝進行深層次的受力分析，要儘可能的使受力變形的程度降到最低限度，進而保證工藝的加工精度。尤其是在實際操作中，操作人員負責的是提高系統的剛度，進而減少載荷，纔能有效的提高加工精度以及生產效率。

2.3加工過程中熱變形第一，加工過程產生的熱量。在機械零件的加工過程中，會產生很大的熱量，然而產生的各種形式的熱量都會對零件的加工過程產生或多或少的影響，進而影響工藝的加工精度。由於不同的熱量會引起熱變形並使刀具和機件之間的關係發生變化，甚至受到嚴重的破壞，進而導致零件的加工精度下降，使加工系統產生嚴重的誤差。第二，刀具產生熱變形。不僅在整個的加工過程中會產生很多的熱量，還會對精度有很大的影響，因此，刀具的熱變形也會影響零件的加精度。特別是在初級階段進行切削的時候，這一變形會很快發生，但後來會越來越慢，經過一段時間以後就會趨於平緩。第三，機牀發生熱變形。機牀的熱變形對於精度也會產生很嚴重的影響。特別是在機牀的工作過程中，由於受到內外熱源的影響，系統的各部分溫度會逐漸地升高。但是，各部件受到的熱源不同，並且分佈不均勻，而且機牀的結構較複雜。所以，機牀不同部件的溫升不同，有時同一部件的不同位置處的溫升也有不同，進而就會形成不均勻的溫度場，造成機牀各部件之間的相對位置發生很大的變化，進而破壞了機牀的幾何精度，產生了嚴重的加工誤差。另外，不同類別的機牀的熱源也有很大的不同。另外，車牀類機牀的主要熱源有主軸箱，包括軸承、齒輪和離合器等，由於摩擦作用會使主軸箱以及牀身的溫度有所上升，進而造成了機牀的主軸擡高或者發生傾斜。大型機牀溫度的變化也會產生很大的影響，溫差的影響也是很顯著的。因此減少誤差是關鍵，主要的方法有以下幾種。其一，將熱源與部件之間隔開。如可以將熱源與主機分別放置，另外，也可以通過一定的作用來減少摩擦的發熱。其二，要加快機牀系統的熱平衡速度，進而能夠更好的掌握系統加工精度。其三，可以採用科學、合理的機牀部件結構進行裝配基準。其四，可以強制使其變冷的效果。

3結束語

近年來，隨着我國經濟的飛速增長，同時科學技術的水平也在不斷的提高，在這一大的時代背景下，機械加工工藝系統水平也有了很大程度的提升。然而，從目前的機械加工工藝水平來看還有很大的進步空間。所以，有關的部門以及工作人員需要不斷的進行探索和研究，進而使機械加工工藝水平有更大層次的提高。只有這樣，在機械零件的加工精度上纔能有很大的提高。所以總體來說，提升機械加工工藝水平是需要長期不斷探索的，應不斷提高加工工藝，儘量避免各種干擾工件質量的因素。