数控加工工艺论文十篇

时间:2023-03-19 20:57:56

数控加工工艺论文

数控加工工艺论文篇1

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

2数控加工工艺标准化的方法

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

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

3采用成组工艺法标准化的过程

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

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

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

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

4总结

数控加工工艺论文篇2

一、数控加工工艺教学背景

随着数控加工技术迅速发展,企业对数控加工技能人才的知识和能力结构提出了更高、更新的要求,这无疑也对中职数控加工工艺教学提出了更高的水准。中职数控加工工艺课程教学的实践及其研究就是联系实际生产,通过教学设备和教学内容的整合,保证为专业服务的有效性;通过对教学方法的改革,提高学生的实际操作能力。数控加工工艺有效教学课是针对传统教学法造成教学有效性降低的实际问题提出来的。传统教学中数控加工工艺技术只是与一般专业课程一样进行教学,没有把数控加工工艺技术结合到相应的工程项目中,同时由于教学设备有限,课时少,没有一个很好的学习平台,导致最后的教学效果并不理想,很多学生到工作岗位之后都反映在学校学得太少、太浅、不会解决实际问题等。所以研究当前数控加工工艺课程有效教学模式,同时进行必要的改革是培养创新人才的需要。

数控加工工艺课研究的起点是我校本学科的教学状况。由于是具体的零件,有具体的参考工艺,学生产生极大的完成任务的热情,锻炼了解决问题的能力。再随后又是数控实习,结合生产任务,在老师指导下接触具体工作,通过实习能够熟练操作机床,掌握加工之前的调整方法,能够把工艺知识与机床加工联系起来,对今后的工作任务形成清晰的认识,产生获取知识的动力。接着是数控加工工艺的制定模块,以案例、综合案例为手段,详细讲解数控加工工艺的制定原则与思路,形成专业技能,具备编制一般零件加工工艺的能力。结合职业技能鉴定完成数控车削加工工艺与编程模块、数控铣削加工工艺与编程模块、加工中心加工工艺与编程模块、综合工艺分析模块的学习,达到相应各种的中级工水平,相关知识和技能要求以职业技能题库为教学任务目标,并与技能鉴定结合起来,学习的主动性提高。

二、课题研究的理论基础

课题研究的理论基础是生本教育理论和有效教学理念。

生本教育是郭思乐教授构建的教育理论,他认为学生有成长的本能,教师可以借助学生的生命自然,组织学生自主学习、合作学习。提出了一切为了学生的价值观,高度尊重学生的伦理观,全面依靠学生的行为观,以及先做后学、先学后教、以学定教的方法论。本课题是以此为指导思想对中职课堂教学的有效性开展研究的。有效教学是指教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步或发展,学生有无进步或发展是教学是否有效益的重要指标。有效教学是寻求教学有效果、有效率、有效益的活动。数控加工工艺有效教学课研究的价值在于理论构建中职数控加工工艺的课程体系,在教法上构建充分体现学生的有效教学模式,在实践上优化了课堂教学结构,调动了学生学习的积极性,提高了学生的专业能力、职业能力和学业成绩,同时为本专业其他课程教学改革提供了经验。

三、课题研究目的、目标

数控加工工艺是中等职业学校机械工程制造类专业主干课程,是以机电设备加工工艺知识为基础,融金属切削加工刀具知识、机床知识、工装夹具等知识为一体,与现代制造生产技术联系密切的一门实践性课程。通过对数控加工工艺有效教学的研究,加强数控加工工艺的教学,对于工程技术、机械制造专业技能人才的培养至关重要。整合教学设备和教学内容,激活课堂,提高学生的动手能力以及培养学生分析问题和解决问题的核心能力,以满足企业 和社会的要求。

数控加工工艺生本教学研究的目标是:第一,针对企业对数控加工人才的要求,构建我校数控加工工艺课程体系。第二,针对中职数控加工工艺教学所面临的问题,改革该课程的教学模式,改变学习评价体系第三,构建开放的网络学习平台,创新人才培养模式,切实提高学生的学习积极性和解决实际问题的能力。

四、课题研究过程与文本成果

按本课题设计要求开展研究,启动阶段(2010.9——2011.3)学习理论,申报课题;研究阶段(2011.3——2011.12)进行教材整合和教学方法改革实验;总结阶段(2011.12——2012.3)归纳,总结教学研究材料,包括在校刊、省级刊物发表的论文、获奖的教学设计、教学课件、试题、试题分析等,进行教学反思,撰写教学论文和结题报告。

课题研究论文《激发后进生的学习兴趣》和《浅谈数控加工刀具补偿功能》在《增职教研》上发表,《数控加工工艺有效教学实践与反思》在《广东职业与成人教育》上发表。

五、课题研究的结论

第一、整合教学内容,突出工作过程。《数控加工工艺》包括四大模块,第一模块是工艺、刀具、夹具等基础知识;第二模块是不同复杂程度的数控车削工艺;第三模块是数控铣、加工中心加工工艺;第四模块是特种加工部分。《数控加工工艺》教学内容整合就是改变原来的的知识体系,关注各部分的共同要素,重新安排学习内容的具有开发性的教学活动。学生学习《数控加工工艺》的过程本质上是实践知识构建的过程,因此,在《数控加工工艺》教学中,要抓住主干知识,以工作过程的顺序整合教学内容。例如,圆弧槽的编程与加工,以前是按照“读图、分析、制定方案、文件编制、实施评估、修改完善”等环节学习结束后,才让学生实际加工。整合《数控加工工艺》教学内容后是通过直接布置给学生圆弧槽的编程与加工的任务,让学生在做中学。

第二、突出主体作用,关注学生发展。有效教学是指教师在一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步或发展,学生有无进步或发展是教学是否有效的重要指标。可见,有效教学是一个必须依靠学生的理论,它告诉我们在教学中要以学生为主体,充分调动学生的学习积极性。在《数控加工工艺》课程开展有效教学的研究与实践,就必须高度尊重学生,全面依靠学生,从学习主体的自身寻找提高有效性的能源。

首先,发挥学生学习的主体作用,就要把任务交给学生,让学生自主地、自觉地地学习。其次,对于比较复杂的知识,教师要创造条件,指导学生自主、合作学习。知识原理的验证,教师要学生完成。在教学过程中,教师要提醒学生要注意的事项,给出学生相关的指令及精度的要求,其它在应用数控机床进行机械零件加工时,如何结合机床特性和零件特点充分考虑加工工艺问题,并巧妙应用编程方法、技巧,优化数控加工的工艺和编程,让学生探索学习。

再次,教学和实训过程要突出学生的感受与实践,运用实际的案例将学生引入到情境教学中,让学生去体验并实践,然后由教师组织和引导学生进行分组讨论,研究问题的关键,提出各自的想法和见解,找出解决问题的方法和步骤,做出相应的决策,制定可行的计划和合理的实施方案,最后由教师给出的答案或实际生产中解决问题的真实方案进行检查和评价。

第三,创设教学情境,培养分析能力。教学情境是指教师在教学过程中创设的情感氛围,是通过语言表达、事物描述等手段,创设一种以学习为主体,分析和解决问题事件的真实性情境。在《数控加工工艺》教学中,教师既可以带领学生到实操场真实的情境中去感受操作加工工艺,也可以通过多媒体等手段创设虚拟的学习情境帮助学生体会、理解加工工艺知识。在情境教学中,教师要积极组织学生抓住关键问题,引导学生发现事物的内在联系,探究加工工艺的规律。

数控加工工艺论文篇3

关键词:电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。

再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。

a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:

电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术:强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。

磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:

1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。

绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。

调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献: 

[1]王建,张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.(ISBN9787111318422).机械工业出版社,2012. 

数控加工工艺论文篇4

关键词:数控教学;机械加工;教学侧重

为了将数控教学质量提升上来,我们要认真分析数控加工的教学方法和设计原则,同时,机械加工对于提升数控教学质量也会带来一定的帮助。所以,在实际教学中,应该将机械加工的相关知识和理论有效的应用到数控教学中。

一、数控教学的相关内容阐述

现阶段,很多中职院校在进行数控教学的时候,主要是对编程的基本技巧和方法进行培养。内容主要涵盖了一些基本指令,例如对端面、圆弧、螺纹、台阶和外圆的加工等,在实践当中也只是通过大量的练习基本指令仿真软件,非常简单的就能够完成编程的加工与操作。而在操作的时候,对于加工工艺很多学生们都感觉到非常的茫然,对于先加工哪端都非常的模糊。面对学生们接受能力差、学习兴趣不高和知识水平有限等方面的不足之处,有必要对机械加工的学习进行强化,进而确保学生们对于数控加工中的一些内容可以更加透彻的进行掌握,使他们能够清晰的认识到,只有认真的学习了机械加工的相关内容,才能够更好的完成数控学习,进而将学生们学习的兴趣和主观能动性提升。此外,机械加工的相关内容同课本中的知识还存在很大的差别,高端的操作技术,简易的机械制造工艺文件,同企业之间更加紧密的联系起来,在这样的客观背景下,通过大量的实践总结,在数控教学中将机械加工工艺有效的应用进去,同学生们的基本知识需求能够非常吻合,将学生们综合操作的能力能够非常有效的提升上来,同现代企业的需求能够紧密的结合起来。

二、具体的应用情况分析

1.认真了解和应用具体的机械加工文件

这种文件指的是在进行机械加工的时候,对零件操作方法与加工过程等多层面的技术引导:主要涵盖各个工序的实际内容、工件的检验项目、零件加工的工艺路线、所应用的工艺装备和设备、切削的时间定额和用量等。零件制造或者工件加工的步骤即为机械加工工艺,对机械加工的方法进行应用,将毛坯的尺寸、表面质量和形状等直接进行改变,将其直接制作成零件。例如,粗加工、精加工、装配、校验、包装为一个普通零件的加工工艺流程。

2.有效的划分操作工艺

和普车进行比较,数控加工中的工序划分有着自身特有的一面,工序的基本任务为进一步确定出工序的切削用量、工艺装备、定位夹紧、道具运行轨迹和加工内容等。一次安装也被包含于其中,加工业属于工序中的一种;在划分工序时,以相同把刀具加工为主;同时,在划分工序时,也需要依据相应的加工部位,可以按照工件的结构特征,将较多加工内容的工件分为多个组成部分,例如曲面、平面、外形和内腔等。同时,将各个环节的加工都当做一个工序;在加工普车的时候,一旦一些工程需要进行精加工或者粗加工,通常都应该分开其中的各个工序;在数控加工时,一般会一同完成精加工和粗加工,因此,有的时候会在一个相同的工序中完成粗、精加工,因此,同普车的区别就会非常的大。

3.重视加工工艺参数的重要性

将机械加工的相关理论和技术应用都数控教学中,一些时候设备少、教学课程有限,指令性的教学在其中还占据着一定的比例,进而就会影响到实际教学质量,几乎没有学习到真正的加工工艺参数内容。零件的质量可以通过加工工艺参数给予保证,所以,必需要引导学生们去积极的学习工艺参数的相关内容。在机械加工的过程中,切削用量时其中不可忽视的重要参数,同时,它是否存在合理的数值,对加工效率、生产成本和加工的质量都会带来很大的影响。具体的生产实践中能够发现,对切削用量灵活的进行应用,能够有效的提升加工的效率,进而确保学生们能够更加高效的学习和了解加工工工艺参数和加工工艺文件的相关内容,确保更加有效的更提升学生的技能。

三、在数控教学中应用机械加工的重要性分析

1.确保更加合理的安排数控实习

在实际条件下产生了机械加工工艺文件,将比较合适的操作方法和工艺过程依据要求的形式转变成相应的工艺文件,通过相应的审核,完成生产指导。把工艺文件内容往相应的格式卡片中填写,这样就变成了施工和生产准备的重要参考文件。总而言之,工艺流程在其中发挥着纲领性作用,各个步骤的详细参数即为加工工艺,各个厂子按照具体情况编写出的加工工艺即为工艺规程。在工艺文件工艺流程的基础上,实习教学能够有效的被安排出来,进而有效的指导实习教学工作的完成。

2.机械加工有利于学生们分析和解决问题能力的提升

在具体实习过程中,学生在机械文件相关规定的基础上,将实习任务可以独立完成,进而更好的指引学生们技能和知识的全面提升。从量具、刀具、工具的选择,也都能够自行完成,尽管零件十分简易,然而需要将镗孔刀、端面刀和外圆刀磨出来,也就是准备一定的量具和钻头,同时还需要自己按照加工工艺将加工的顺序选择出来,对切削用量进行选择。一旦不具备独立的工作能力和扎实的基本功夫,是不可能加工出来的。通过这种方法,可以将分析和解决问题的能力有效提升上来。

3.能够有效的控制安全隐患

在数控教学中,因为存在着场地大、学生分布广的特点,这样,在进行相应的教学和实习中,一定要按照有关的操作规程去做,其中设备的应用和维护问题、预防和安全事故隐患等都是数控教学中需要注意的内容。如果学生们在操作的时候出现了安全事故,后果将不堪设想。所以,在将机械加工应用到数控教学中时,教师一定要遵循一定的规程原则去做,合理的选择工艺加工文件中的工艺参数。时间额定、工艺顺序和工艺参数等内容在机械加工工艺文件中都非常明确的规定,为有效安排加工的关键所在。

四、结语

综上所述,在经济和技术发展的推动下,为我国数控加工技术的发展带来了极大的推动作用,并且,很多院校也开始加大了对这方面的教学力度,数控加工教学也成为了中职院校中一项非常重要的教学内容。对比传统的加工技术工艺,当前的数控加工不管是加工工装,还是设备,都已经完成了多工艺、自动化控制,并且机械加工原理和方法也被大量的应用到了其中,这样一来,能够提升数控机床的学习效率,优化零件加工质量。使学习人员能够掌握更多的知识,进而更好的应用到工作当中。

作者:张俊义 单位:辽宁省建平县职业教育中心

参考文献:

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[2]惠延岭.机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用研究[J].湖南农机,2013(03):693-695.

[3]政红,张吞伟.影响机械加工精度的几种因素[J].组合机床与自动化加工技术,2008(08):596-599.

数控加工工艺论文篇5

【关键词】先行组织者;教学模式;数控加工工艺;探究

目前,中职学校的教师最大的感触是学生怕学习,学习成了学生最头疼的事。上课铃声一响,学生们无奈的神态,慢悠悠的脚步,木然的神情等,无时无刻不在提醒教师们他们对学习的不感兴趣和不以为然。为此不少教师抱怨现在的学生缺少对学习的热情、发展的目标、对美好未来的渴望。其实,教学能否取得显著效果,其中教学方法是一个重要因素。很多教师在教学生涯的某一个阶段,会对某一种教学方法情有独钟,百用而不厌,并深深地自我陶醉于其中。其实各种不同的教学模式,总有其各自的长处,但同时也有其各自的不足之处,再者,长时间使用某一种教学方法,会使学生产生“审美疲劳”效应,无法激起学生的学习兴趣。因此,不同的课程性质,不同的教学对象,不同知识点的传授,可以尝试不同的教学方法。在《数控加工工艺分析与编制》的教学过程中,我对“先行组织者”教学模式进行了尝试,并收到了意想不到的效果。

《数控加工工艺分析与编制》是数控技术应用领域的学员掌握数控加工工艺相关知识,具备对零件图纸的分析能力及加工工艺的独立编制能力,独立思考,合理选用加工刀具和切削参数,树立使用数控设备的安全意识,培养学员的创新思维能力、科学的工作方法和良好的职业道德意识,为提高学员职业能力发展奠定良好的基础。我将先行组织者教学策略应用于该课程的教学中,即加强先行组织者的引导强化作用,同时,又将先行组织者教学策略灵活的应用于课堂教学环境,适应了灵活多变的教学形式,从而构建了基于先行组织者教学策略的机械加工工艺课堂教学模式。

1.先行组织者教学策略在数控加工工艺课程教学中的可能性

“先行组织者”是认知心理学的代表人物―美国教育心理学家奥苏贝尔(David-Ausubel,1918年-)于1960年提出的一个教育心理学的重要概念,也是他在教学理论方面的主要贡献之一。根据奥苏贝尔的解释,学生面对新的学习任务时,如果原有认知结构中缺少同化新知识,或原有观念不够清晰或巩固,则有必要设计一个先于学习材料呈现之前呈现的一个引导性材料,可能是一个概念、一条定律或者一段说明文字,构建一个使新旧知识发生联系的桥梁。这种引导性材料被称为先行组织者。在数控加工工艺课程教学中,先行组织者实际上就是学生对机械加工过程的最简单、最基本的认识。“先行组织者”不仅有助于活跃课堂气氛,调动学生学习的积极性,使学生建立有意义的学习,而且还能密切师生关系,在学生的讨论中对教师有所启发,做到教学相长。

2.“先行组织者”教学策略在数控加工工艺课程教学中的实践

奥苏贝尔的“先行组织者”教学模式基本程序是:提出先行组织者―逐步分化―综合贯通。其结构一般分为:呈现组织者,呈现下位的具体材料和加强认知结构三个阶段。很明显,奥苏贝尔的“先行组织者”教学模式可以合适地应用于我们的学生。以下我以两个案例阐述该教学模式在《数控加工工艺分析与编制》课程中的运用。

案例一

一、案例名称

认识工序和工步

二、任务分析

1.教学背景

在机械加工工艺过程中,针对零件的结构特点和技术要求,采用不同的加工方法和装备,按照一定的顺序依次进行才能完成由毛坯到零件的转变过程。因此,机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而一个工序又由若干个工步组成。然而,工步和工序的安排又受多种因素的影响,如零件的加工数量、企业的硬件条件、零件的加工精度要求等。简而言之,零件加工工艺的安排很难简单用对和不对来衡量。

2.学生分析

本课程为“数控技术应用”专业的学生,在学习本课程前期,以完成了钳工实训、普通机加工等操作类课程的学习,学生对机械加工有了基本的认识。由于中职生学习目的不明确,学习兴趣不浓、学习习惯较差、学习积极性不高,形象思维优于逻辑思维,实践学习强于理论学习,动手能力强于动脑能力。

3.教学构思与设计

根据上述教学背景和学生情况,本次课的学习我安排以学生自主学习为主,将全班分为6个小组,组长分配各学员任务,全组同学协作学习,互帮互助。在教学过程中,则以工作任务的完成为目标,按照工作过程组织教学,积极运用多媒体等现代教学手段来辅助教学,提高教学质量和效率,教师是学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,学生是学习的主人。在“做中学”,在“学中做”,学生积极性、主动性得到极大提高。

4.教学目标

基于上述教学背景和教学构思与设计,本次课的主要教学目标是使学生能掌握工序与工步的合理划分。培养学生树立一种观念:只要能加工出合格的产品,工艺过程就是对的,但对的工艺过程却不一定是合理的。这也是我们这次课的主要目标。

三、教学实施过程

第一阶段:呈现先行组织者。

复习回顾:请同学们回忆一下,在钳工实训和普通机加工实训中,完成零件加工的过程,目的是在学习新内容之前为学生提供一个适当的比较性组织者,以激活学生的原有认知,形成对新知识的学习渴望。

学生能够很容易回忆起在钳工实训中,单件的加工过程是,由下料锯割锉削(粗加工精加工)完成一个基准面其它面的加工孔加工(钻孔孔粗加工孔精加工)等步骤组成。普通机加工的过程是由夹具安装刀具安装端面加工外圆表面加工内孔加工螺纹或槽加工等步骤组成。

第二阶段:呈现学习材料。

向每个小组提供一张工艺卡片(各小组为不同零件加工工艺卡),要求组长分配学习任务,组织本组学员完成本次学习任务。教师在此过程中进行巡回指导,回答学生所提出的问题。

此过程中,学生可以利用教材、网络、“数控加工工艺分析与编制实训室”中的一切设施,收集学习资料,结合工艺卡片,目的是理解工序与工步的概念及划分依据,并将他们认为重要的内容进行记录、整理。为后面总结发言的同学提供依据。

第三阶段:加强认知结构。

本阶段中,各组必须委派代表进行总结发言,发言完成后,各小组之间进行辩论,可以提出其他小组的缺点或表述不完善的地方,也可以从其他小组的表述中找出本组的不足和如何改进等。辩论结束,各小组对本组的总结性资料进行修改。最后教师针对本次学习任务进行总结和评判。最后,全班投票,选出本次课最佳学员。

案例二

一、案例名称

平面槽型凸轮零件数控铣削加工工艺分析

如图所示为平面槽形凸轮零件图,外部轮廓尺寸已经由前道工序加工完成,本工序的任务是在铣床上加工槽与孔。试分析其数控铣床加工工艺。材料:HT200。所用机床:XK714

二、任务分析

1.教学背景

零件的数控加工工艺通常是很灵活的,也是很富有经验性的。一个零件的加工工艺可以有多种,但是工人师傅使用不同加工工艺加工出来的零件质量往往是不同的。因此,零件的价格工艺也是决定零件加工质量的一个重要因素。在我的数控加工工艺课上,通常会讲解典型零件的加工工艺分析,按照照本宣科的教学模式,往往不能让学生体会到加工工艺的灵活性。不仅如此,无形当中就把书上的例题所述的典型零件的数控加工工艺教条般地刻在了学生的脑海里。在一定程度上抹杀了学生的发散思维。

2.教学构思与设计

就上述教学背景,讲到“典型零件的加工工艺分析”时,我不按照教科书上零件讲解。全班分组编制该零件的数控加工工艺。最后我分别对各组编制出来的加工工艺作分析和总结。

3.教学目标

基于上述教学背景和教学构思与设计,各组编制出来的数控加工工艺肯定是有所差异的,这样便真实地反映出数控加工工艺的灵活性;同时也是一次理论和实践相结合的过程。

三、教学实施过程

第一阶段:呈现先行组织者。

复习回顾:零件加工批量的种类;加工精度、表面质量基本知识;常见安装方法,铣削刀具的选择;切削用量三要素;工艺分析的步骤。目的是在学习新内容之前为学生提供一个适当的比较性组织者,以激活学生的原有认知,形成对新知识的学习渴望。

通过上述知识的回顾,使同学们进一步明确,工序和工步的安排必须要考虑到上述各方面的影响因素。促使学生在后期的学习过程中开拓思路,每个小组能制定几种不同的工序(工步)方案。

第二阶段:呈现学习材料。

1.向各小组分发零件资料

2.工艺分析过程

(1)零件图工艺分析

结论:凸轮槽内外轮廓及φ20、φ12两孔应分粗、精加工阶段;为满足垂直度要求,加工孔时应以底面A为定位基准。

(2)装夹方案的确定

(3)确定加工顺序及走刀路线

1)制定加工方案;2)确定加工顺序;3)确定走刀路线。

(4)刀具的选择

(5)切削用量的选择

1)背吃刀量的选择:;2)主轴转速的选择;3)进给速度的选择;4)数控加工工序卡片的制定

3.学生活动

活动一:制定装夹方案(分组讨论,代表总结)

重点提示:最佳装夹方案评判标准:根据企业拥有的硬件条件、加工批量的大小等因素综合评判。

活动三:确定切削用量

1)转速;2)进给速度;3)背吃刀量

活动四:编制工艺卡片(以组为单位)

活动五:编制刀具卡片(以组为单位)

第三阶段:加强认知结构。

本阶段中,各组必须委派代表进行总结发言,发言完成后,各小组之间进行辩论,可以提出其他小组的缺点或表述不完善的地方,也可以从其他小组的表述中找出本组的不足和如何改进等。辩论结束,各小组对本组的总结性资料进行修改。最后教师针对本次学习任务进行总结和评判。最后,全班投票,选出本次课最佳学员。

案例评析

1.用灵活的方式展现灵活的内容

数控加工工艺本身是种灵活的技能,是随不同加工条件而改变的。按照教材上的例子讲解这部分内容,不能全面体现数控加工工艺的灵活性,同时在一定程度上拘泥了学生的思维。采用分组编制数控加工工艺的方式,真实具体地反映了数控加工工艺本身的性质。

2.锻炼学生编制工艺的实践能力

分组编制数控加工工艺的过程也是引导学生编制数控加工工艺的过程,从中使学生的实践能力得到锻炼。

“先行组织者”可以在学习者已知的知识和需要学习的知识之间架起一座沟通的桥梁。在教学中,“先行组织者”可以帮助学生确立意义学习的心向,为学生学习新材料提供一个较好的信息固着点和抓手,有利于加强新、旧知识的联系,对所学内容进行信息加工,实现迁移,促进有意义学习的发生和对知识的记忆和保持。

参考文献

[1]Bruce Joyce等.荆建华等译.教学模式[M].中国轻工业出版社,2011.

[2]徐宏海.数控加工工艺[M].化学工业出版社,2008.

数控加工工艺论文篇6

关键词:中职 数控车床 公开课

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)010-189-02

公开课的目的:探讨教学手段、教学方法、推广应用新技术、新工艺,促进教师教学水平提高、有利于加强教学管理、学生管理。

机械制造技术正在以数控技术为核心逐渐取代传统的机械制造技术。目前数控人才紧缺,国内企业急需大批能熟练掌握数控机床编程、操作、维修、管理等一线技术人员。而中等职业学校数控加工技术教学现阶段却不能适应社会用人要求,因此提高教学质量就显得突出。

1 中等职业学校数控加工技术教学现状

(1)实训设备情况:主要有普通车床、普通钻床、数控车床、数控铣床且数量有限,部分学校有数控加工中心。许多学校明显存在机床数量不足,机型不齐全,实训经费投入不足、设备老化现象。

(2)现代技术飞速发展,年轻教师承担普及现代技术的重任,双师型教师严重缺乏。而年轻教师存在对机械加工整体性、系统性认识不足;对基础专业课掌握不全面、不扎实,功底不硬,教师实践能力欠缺等问题。学校对年轻教师的培养,由于受各方面的影响、制约不尽人意。

(3)现有授课模式:目前许多学校采用项目一体化教学,对传统的理论教学进行改革,讲完理论就动手操作,迅速把理性认识转化为实践动手能力,从而加深学生对理论的认识。数控车床一体化教学以普通车工教学为基础,数控加工工艺的内容十分具体,同时数控加工工艺处理要求相当严密,进行数控加工的工艺处理时必须考虑到加工的每一个细节。这就要求教师必须具备扎实的专业基础知识,较丰富的工艺设计经验各相关专业知识和较高的教学水平。因此该课程的授课方法的提高就显得尤其突出。目前中职学校学生普遍存在理论接收能力差,实践少,动手能力不足的现象。这就要求任课教师尽快成长起来,因此中职学校适度开展数控加工技术专业公开课显得尤其重要和迫切。

2 开展数控车床公开课项目教学,关键是课题的选择

选择讲解课题的要求:

(1)应突出数控机床加工的特点,重点选择普通机床难加工、质量也难以保证,适应数控机床加工的零件,且授课内容、难度适中,具有代表性的内容。

(2)兼顾学生对前期学习知识的巩固与提高。

(3)能表现授课教师的教学特点与方式,有利于与学生互动,活跃教学气氛。

(4)授课者应熟悉图纸,进一步加深认识与理解,确定加工工艺方案,展示授课教师对课题的理解与创新能力。

(5)兼顾听课者的专业背景与要求。

3 教学方法

讲授讲解法、讨论法、实践教学法。

4 完整、全面的公开课准备要求

公开课教学是教师授课水平的反映,专业知识的全面性展示,教学前准备尤其重要。

(1)备课要对教材进行必要的处理,平时上课应有意识地培养学生分析零件结构工艺性的能力,以及树立产品质量观和经济价值观。

(2)设备、材料、量具、工具、刀具等准备充分。

(3)选择经验丰富的实习指导教师配合上好公开课。

(4)授课教师要合理安排好公开课教学进度,测算好学生的操作时间。

(5)学生对相关授课内容掌握如何,做到心中有数,事前要求学生预习授课内容。

(6)对实训操作能力强、有责任心的学生先进行重点培训,对于关键步骤、操作复杂、易出差错的地方进行强化训练辅导。让这些学生当小组长(小老师),让学生有荣誉感,激发学生学习热情,让学生互相之间交流,对促进学习氛围有着积极意义。以每台数控车床3—5人为一组,让小组长们帮助授课教师帮扶动手能力较弱的学生,这样可以提高实训质量,节省操作时间,还可以起到安全、监督、检查的作用,有利于提高全员质量意识,落实质量保证措施,为安全学习提供保障。

5 公开课时间安排

由于一体化教学公开课具有实践教学时间较长的特点,安排理论教学两课时,实践教学两课时为宜。

6 数控车床公开课项目教学

具体示例如图1所示(以GSK980TD数控系统为例)。

教学目的:熟练掌握外圆、锥面、球形面、螺纹加工的编程方法。重点:根据加工工艺路线编写加工程序。难点:加工方案的确定。

(1)零件图,小批量生产。

(2)内容与要求:分析零件结构工艺性;制定加工工艺;按图纸要求手工编写加工程序,并通过操作面版手工输入数控系统;检查程序,空运行观察刀具运动轨迹;自动运行加工程序,完成工件加工过程。

(3)零件图分析:零件结构及工艺性分析:1)轴类零件,零件轮廓包括由半球面、外螺纹、退刀槽、圆柱、圆锥面、圆弧面、端面及倒角组成。工件材料为45号钢,机加工性能好,毛坯下料尺寸HT52?14。该零件若用普通车床加工,由于球面部分形状特殊难加工,而用数控车床加工零件外形就显得简单了。2)技术要求:表面粗糙度要求最高Ra1.6%em、尺寸精度要求最高为IT8级,三个表面对轴线(两中心孔)有圆跳动公差要求。3)装夹方案:直径不大,采用自定心卡盘装夹,一夹一顶。由于中间尺寸大于两端尺寸,以两中心孔轴线为基准,三处圆跳动公差要求较高,分两次装夹,调头后用铜皮包覆HT40圆柱面装夹,找正HT50外圆后手工加工中心孔,尾顶尖顶住后才能进行加工左端面。4)加工工艺路线:右端加工工艺路线:粗车端面钻中心孔粗车轮廓精车端面中心孔修磨精车轮廓车退刀槽。左端加工工艺路线:调头手工粗、精车端面(保证工件长度)钻中心孔粗、精车外圆和SR20球面车退刀槽车螺纹。5)编写加工程序及分析:略(相关节点的坐标可借助于AutoCAD获得)。6)分小组讨论加工工艺路线,确定相关加工工艺的参数,制定工艺卡。7)手工编程,加工零件,检查,评分。8)布置编写《项目实训报告》。

7 现场项目教学组织

(1)目的:熟练掌握外圆、锥面、球形面、螺纹程序编制方法。

重点:熟练运用外圆粗车循环指令G71、螺纹车削指令G92、精加工指令G70。难点:数控加工工艺分析,装夹工艺,圆弧插补方向的判断。

(2)要求学生熟悉图纸内容,读懂图;熟悉编程方法与技巧,要求对刀迅速,反应快。

(3)教师对零件图、内容与要求、分析零件结构工艺性后,要求学生分组讨论:选择合适的加工工艺步骤,及加工参数选择。让学生之间进行相互讨论,使他们进一步加深对零件图的认识与理解,让学生学会思考,学会举一反三。之后教师提出具体的实施方案,让学生用适当的指令编写出程序草稿,以节省上机调试时间。手工编程让小老师们帮助检查程序是否合理、可行。教师则重点检查学生的编程情况,及时解决发现的问题,对学生提出要求,强调严格按照数控车床的操作规程进行操作。

(4)要求学生自查、互查,程序在输入后要养成用图形模拟的习惯,模拟后由教师检查各项段程序、调试正确后方可进行加工。老师在指导检查最终程序时要求做到:认真、仔细、操作熟练、讲解时语言简洁。

(5)对零件进行自动切削加工,让学生观察整个完整的切削加工过程。对工件进行检查、测量、评比。

(6)本次项目教学小结:1)对学生的良好表现给予表扬、鼓励;强调重点内容,检查学生完成加工零件情况,指出存在问题。如加工零件的质量问题、纪律问题、安全问题、输入操作存在不足之处等;2)为进一步提高和巩固学生的学习效果,摒弃传统教科书的作业模式,有针对性地布置课后作业——编写《半球形轴实训报告》。

8 《半球形轴实训报告》内容要求

(1)本次实训目的、意义。

(2)对零件进行工艺分析、制定工艺卡。

(3)详细整理加工程序,进行模拟加工。

(4)思考如果该零件为中小批量生产或大批量生产加工工艺又如何(运用所学知识进行重点讨论、分析)。

(5)谈谈自己对本次项目实训的体会及遇到的问题,并提出一些建议。鼓励学生之间多交流,多翻阅工具书或上网寻找资料,以扩大视野,增长知识。

9公开课评议

(1)授课者对本次公开课的准备情况、授课特点、对教材的理解与处理情况以及学生学习状况等评述,谈自己优势与不足。

(2)听课人员从不同角度进行评论。1)管理层人员从教学组织、教学前准备、教学方法、教学过程的熟练程度、教学是否规范化、专业知识运用、与学生互动等情况。关注教案、说课稿与其讲课有无脱节现象,文化课与专业课衔接如何等到来评议。2)专业教师着重于学习或观察授课技巧、方法,授课者的专业知识是否扎实、系统、知识面是否开阔、深度、广度如何、相关边延专业知识是否有储备、上课能否承前启后、举一反三、教学难度如何、重点是否突出、难点是否进透、个人教学综合能力以及对教材的理解和处理。对学生实际操作的熟练程度,分析问题、解决问题的能力、加工工件质量、《项目教学报告》编写内容等提出看法。听课人员?坚持客观、公正、实事求是的态度,对授课教师的项目教学既指出亮点给予肯定,同时也中肯地提出值得商榷和需要改进之处。

10 结束语

公开课是实实在在教师间相互取长补短,在交流中不断提高教学水平的课,有利于新技术、新工艺、新教学方法的推广、应用;有利于学校管理层掌握教师的教学状态、教学水平及实践动手能力;有利于专业课教学整体水平的提高,为有特色的专科建设奠定基础。通过公开课的交流能发现一些个性鲜明,有专业特长的教师,通过公开课的交流能找出教学中存在的不足以及与先进学校骨干专业办学的差距。

参考文献:

[1] 广州数控股份有限公司.980TD车床数控系统编程手册[M].北京:中国劳动出版社,2007.

数控加工工艺论文篇7

1我国机械制造工艺可靠性的发展现状

我国机械制造的可靠性工艺研究开始于20世纪20年代,对于机械产品的可靠性研究比较晚,直到20世纪80年代才得到了较快的发展。对于机械产品可靠性研究,取得了较大的成果。但从我国机械制造工艺可靠性的发展现状可以看出,我国对于机械产品理论研究比较大,但对于可靠性工艺的实际应用比较少,与西方发达国家的差距比较大,在一定程度上阻碍了我国机械制造企业的进步与发展。对于机械制造工艺的可靠性理论研究,其广义的可靠性主要包括狭义可靠性和维修性,主要指的是机械产品在整个寿命期限内完成的规定功能的能力,而广义的可靠性又被称为模糊可靠性,是对可能维修的机械产品和不可维修的机械产品的总称,对于可维修的机械产品,不仅需要提高可靠性,还需要提高维修性,而对于不可维修的机械产品,则需要着重考虑其可靠性。

2机械制造的工艺过程

机械制造的工程过程是,实际上就是产品研制全过程,可以概括为3个阶段,分别为概念设计阶段、生产阶段和制造过程。将原材料转变为机械产品的过程就称之为工艺过程,这个过程主要包括毛坯制造、零件加工、热处理等,为了工艺过程顺利进行,就需要对辅助工具进行及时地调整和维修。而且机械制造的工艺过程中,采取机械加工的方式、严格按照一定的顺序改变毛坯形状、尺寸和表面层性质,确保机械产品成为合格产品的过程就是机械制造工艺过程的具体表现形式。图1为机械制造的工艺过程。刀具作为机械制造过程中重要的辅助工具,对机械制造顺利进行具有重要作用。主要是因为刀具是机床最基础的零部件,其完好程度直接决定机床的加工精度。在机床加工工程中,刀具与机械产品会产生较大的摩擦力,摩擦力的存在不仅会影响机械产品的可靠性,也会使得刀具受到磨损。所以,在一定程度上,对于刀具可靠性的分析,将会直接影响机械制造的工艺可靠性。而在机械制造过程中,对于刀具磨损的分析,可以采用两种方法,分别为采用加工质量预测刀具的可靠性和传统的可靠性分析方法。每一种方法都有优劣势,在对机械制造的工艺可靠性进行分析时,就需要对影响机械产品可靠性的各个因素进行深入研究,只有这样才能为机械加工产品的可靠性提供充分的保障。

3机械制造的工艺可靠性研究

对机械制造的工艺可靠性进行深入研究,可以从数控机床整机和关键功能部件的可靠性进行研究,从而为机械制造工艺可靠性研究奠定坚实的基础。

3.1数控机床整机可靠性

对于数控机床整机可靠性进行研究,可以从3个方面出发。首先,明确数控机床的整机使用寿命,并利用可靠性评价指标体系,对数控机械整机可靠性进行全面评价;其次,充分发挥故障分析法的重要作用,运用模糊数学理论对数控机床故障进行详细分析,确定数控机床运行过程中存在的不确定性因素;最后,需要对数控机床可靠性进行增长策略的研究,主要是因为数控机床的使用寿命一般比较长,在对数控机床可靠性进行研究的的时候,需要制定出相应的可靠性设计准则,结合数控机床加工出来的机械产品存在的问题,提出具有针对性的改进措施,为提高数控机床可靠性提供充分的保障,确保机械制造的机械产品的可靠性。

3.2数控机床关键功能部件的可靠性

数控机床关键功能部件直接决定数控机床是否可以顺利运行,对机械制造的工艺可靠性具有直接影响作用。所以,在对机械制造工艺可靠性进行研究的时候,必须对数控机床关键功能部件可靠性进行研究。通过对数控机床关键功能部件可靠性的长期实践研究表明,可以将其研究方案概括为4个方面。第一,针对数控机床中某种功能部件的特殊性,制定出具体的可靠性试验规范;第二,在获得数控机床关键功能部件故障数据之后,需要对其进行可靠性分析,从而为保证机械产品可靠性制定出有效的故障解决措施;第三,制定出专门的数控机床关键功能部件的可靠性评价指标体系,为准确、有效的评价奠定坚实的理论基础;第四,对于数控机床关键功能部分的可靠性分析,需要适当发挥出增长策略的重要作用。从数控机床整机可靠性及其关键功能部件可靠性分析发现,对于影响机械制造工艺可靠性的关键性因素,必须对其进行深入研究,只有这样才能实现提高机械制造工艺可靠性的重要目标。

4结语

综上所述,机械制造的工艺可靠性在保证机械产品可靠性中发挥着极为重要的作用,在制造需求不断扩大的形势下,促进机械制造企业实现长远发展目标,就需要不断提高机械制造工艺的可靠性。

作者:刘洋 王强 韩丽 李媛媛 单位:沈阳化工大学科亚学院

参考文献:

[1]张文峰.机械制造中的工艺可靠性影响因素与评定[J].科学与财富,2013(3):19.

[2]任鹏飞.探析如何确保机械制造工艺过程的可靠性[J].军民两用技术与产品,2016(2):133.

[3]王善军,朱岩.机械制造可靠性设计现状研究[J].科学导报,2015(22):168.

数控加工工艺论文篇8

    【关键词】 数控车床 车削加工工艺 工艺分析 车削

    一、问题的提出

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

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

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

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

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

    二、分析问题

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

    造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。

    三、解决问题

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

    笔者认为合理的工艺分析步骤应该是:

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

    (六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。

    本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。

    (一)零件图分析

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

    1.选择基准

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

    2.节点坐标计算

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

    3.精度和技术要求分析

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

    (二)工序、工步的设计

    1.工序划分的原则

    在数控车床上加工零件,常用的工序的划分原则有两种。

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

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

    2.确定加工顺序

    制定加工顺序一般遵循下列原则 :

    (1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行,逐步提高加工精度。

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

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

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

    (三)夹具和刀具的选择

    1.工件的装夹与定位

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

    2.刀具选择

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

    (四)切削用量选择

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

    切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,(下转第90 页)

    (上接第81 页)也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。

    三、结 语

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

    参考文献

数控加工工艺论文篇9

数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化,柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,:以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1) 通用机床突出重点,贯彻少而精的原则

通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心,cnc线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计,加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源,加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。

数控加工工艺论文篇10

关键词:鉴定 过程确认 特种工艺 质量控制

中图分类号:TM924 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0097-03

1 特种工艺及其鉴定概述

特种工艺是指零组件或者装配件经过严格控制的特定工序处理或者加工而成,用这种方法制造或者加工的产品,会发生物理、化学或者金相变化,不经破坏,无法使用常规检验方法或者仪器设备最终判明质量[1]。国内通常把它们称为特殊过程、冶金工艺,或者新材料、新技术工艺,在各个工业生产领域中均有应用,尤其是航空、航天等高科技领域。特种工艺包括热处理、表面处理、锻造、铸造、焊接、胶接和复合材料制造、特种加工等多种工艺类型,当然也包括密封、粉末冶金、无损检验等材料处理技术[2]。经过近半个世纪的发展,特种工艺的质量控制已发展成较为完整的控制体系,即生产前鉴定,生产过程控制和生产后的检测,以及工艺质量控制体系的保证[3]。尽管有了这些控制措施,但对某些特种工艺,如冷胀工艺,依然会出现残余应力导致疲劳裂纹的问题[4]。同样,对于特定要求的特种工艺零组件,如整合了梁和肋的复合材料壁板[5],需要通过鉴定的过程形成制造能力。国内通常把特种工艺鉴定称为特殊过程确认,只是没有一个完整的程序,也没有形成体系[6-7]。因此,需要研究、建立适用于所有特种工艺过程的特种工艺鉴定体系,使用户能够确定特种工艺生产者的生产能力、工艺能力和生产稳定性水平。

文中的鉴定指用户在承包商(也可称为承制厂,下文中统称承包商)处采购包含特种工艺的零组件产品,采购商给出了工程图纸、工艺规范等工程依据,要求产品满足特种工艺要求,并对承包商的工艺能力、生产水平、生产稳定性评价的过程。此处的采购包括用户的采购,也包括中间商的采购(即转包)。在转包过程中,相对于零组件而言,特种工艺的要求并没有改变。因此,鉴定的要求都是一致的。文中鉴定体系包含了鉴定的全部过程,适用于所有特种工艺的生产。

2 特种工艺鉴定的程序

鉴定体系中的鉴定程序就是要求工艺过程获得的结果与工程要求相符的过程。完整的鉴定体系不仅在生产前进行,同时与零件的批生产完美结合在一起。它糅合到批产过程中,与过程控制和随炉试样一起完成对生产过程种工艺能力的控制。同时,鉴定程序中的结论可以形成批产过程中零件偏差处理的依据。设计一个完整的特种工艺鉴定程序除了要求包含各种类型的特种工艺特点之外,还要纳入概率论、数理统计等基础学科的研究成果。

文中列出了特种工艺鉴定的完整程序,包括预鉴定、生产前审核、生产鉴定三部分。预鉴定包括工艺鉴定、设备鉴定和人员鉴定三部分,它表明承包商具有相应的工艺能力;生产前审核包括生产前鉴定和生产前制造两部分,它表明承包商具有相应的零组件制造能力;生产鉴定包括首件鉴定、重复鉴定、首件检验、周期鉴定等内容,它保证承包商在制造过程种工艺的水平和稳定性。当然,针对不同特种工艺的特点和特种工艺的成熟度,可以对本程序进行适当的删减,也可以获得满意的实践效果。

2.1 预鉴定

预鉴定包含工艺鉴定、设备鉴定和人员鉴定三部分。预鉴定的作用是初步审核承包商人、机、料、法、环等各方面的能力,尤其是核心工艺装备、制造人员和工艺实施的能力。

2.1.1 工艺鉴定

工艺鉴定是对生产零件的核心工艺过程进行鉴定,确保承包商能够依据工艺文件,制造出合格的零件。工艺鉴定中使用的方法是通过机械性能试样、工艺性能试样的实施验证承包商的核心工艺制造能力。根据特种工艺的不同,需完成不同的性能试样。例如:锻造工艺中包括结构钢和不锈钢锻造、钛合金锻造、铝合金锻造和铜合金锻造。工艺鉴定时制造小尺寸锻件,观察表面质量,切取顺纤维方向、横向、厚度三个方向的试样,测试抗拉强度、屈服强度、延伸率、收缩率。

工艺鉴定合格的制造商应列入承包商目录。采购合同只能与合格的承包商签订,合同中应标注承包商目录中的编号。

2.1.2 设备鉴定

设备鉴定是对关键设备能力的鉴定,不同工艺需要鉴定的设备不同。例如:锻造工艺设备包括加热炉和锻压机。

设备鉴定合格之后,关键设备的名称、编号也要列入承包商目录中。

2.1.3 人员鉴定

特种工艺是特殊的工艺过程,需要熟练的操作人员。因此,工程文件中通常要求鉴定合格的人员来完成操作。人员鉴定通常包括培训、训练、考核、认证、发证、重新鉴定、资格证废止等程序。人员鉴定的信息列在后续首件鉴定报告内,不需要单独提交。

2.2 生产前审核

生产前审核包括生产前鉴定和生产前制造两部分。在这个阶段,通常采购合同已经签订,用户或者采购商完成对承包商生产现场的考察、制造依据交付和工艺支持。

2.2.1 生产前鉴定

生产前鉴定是验证生产中全部要素,包括工装、工具、辅助设备是否完好、材料获取能力、质量体系完备程度、运输能力、辅助人员的支持水平、工艺文件转化能力、工艺文件完备程度等。生产前鉴定可以包括前期工艺鉴定中的试样的制造,尤其是对工程文件中规定没有随炉试样的零组件。因为试验的数量与制造工艺的偏差(生产过程的稳定程度)直接相关,相关内容在后面的抽样计划中介绍。生产前鉴定是由用户组织完成,内容包括文件审查和现场审核等部分。

2.2.2 生产前制造

生产前制造是指承包商要按照工程图纸的要求制造完整的零组件,确定能否满足工程图纸上所有的要求。生产前制造的关键点是检验生产流程中工艺控制能力、检验零组件外观和零组件性能。承包商可以在本阶段完成工程上工艺、材料的偏离。生产前制造通常由承包商完成,用户只审核制造的结果。依据生产前制造的报告,由用户确定是否进入到生产鉴定的过程。

生产前制造的项目与工艺鉴定的项目并不完全一致。工艺鉴定制造试板或者小样件测试性能,生产前制造应在零组件上切取试样,并测试性能。尽管性能测试的项目一致,但是数值可能会有较大的差异。可以通过试样的性能推算出零组件性能。除了机械性能之外,外观、尺寸、形态等物理性能也是生产前制造的重点内容。

2.3 生产鉴定

生产鉴定包括首件鉴定、重复鉴定、首件检验、周期鉴定几个部分,其中最为重要的过程是首件鉴定。首件鉴定或者重复鉴定过程完成之后,用户将出具鉴定结论。这个结论是能否批生产的依据。

2.3.1 首件鉴定

首件鉴定是鉴定程序中最重要的环节,也是不可或缺的环节。首件鉴定的过程是对零组件生产进行全面审查的过程,是双方共同参与的过程。生产过程中的参数、程序、数量(同时生产的零件个数)、周期等在这个阶段确定下来。工艺与生产条件的融合都应在这个阶段完成。同时,这个阶段的工艺文件、工艺要素经过用户的批准,将成为批产过程中的依据。

首件鉴定与生产前制造是两个既相似,又有区别的过程。相似的地方在于制造的零组件和试验项目基本一致,区别表现在两个方面:其一在于生产前制造由承包商实施,检验自我加工能力;首件鉴定由用户主导,确定承包商制造能力。其二在于生产前制造偏重于零组件成型和解决工艺过程中的问题;首件鉴定偏重于零组件的检验和破坏之后展现出来的零组件性能。当然,由于这两个过程内容上基本一致,可以根据需要,将两个过程统一到首件鉴定中。是否能够结合到一起,取决于工艺的难易程度,以及承包商对此工艺的熟练程度。

首件鉴定的程序是首先由承包商编制首件鉴定计划,并提交用户批准,内容包括生产计划、工艺流程、工艺参数、检验计划、工装设备准备等。首件鉴定计划被批准之后,承包商应制造一件完整的零组件(即首件)和工艺验证试样,包括工艺鉴定中所有的机械性能试样。用户或者中间商将成立鉴定小组,或者委托第三方,全程参与到首件的制造过程中。鉴定小组有权决定零组件生产中的状况,包括首件零组件是否被破坏。制造完成之后,承包商编制首件鉴定报告,交用户批准。首件鉴定报告应包含了制造指令、制造原始记录、零组件检验结果、试验性能指标和结果、生产设备情况、工装、工具状况、人员鉴定结果、生产现场审查状况、纠正措施等内容。用户根据首件鉴定报告,出具首件鉴定合格或者失败的结论。首件鉴定报告的结论中应列出所有对工程文件、工艺要素的一致性。不符合工程的要求将导致首件鉴定失效,应进行重复鉴定。

首件鉴定的结论可以作为整个鉴定过程的结论。

2.3.2 重复鉴定

重复鉴定是与首件鉴定对应的过程,在首件鉴定失败或者首件鉴定失效时进行。重复鉴定的程序与首件鉴定的程序一致,但应编制重复鉴定报告。重复鉴定报告除了首件鉴定报告相应的内容之外,应列出首件鉴定失败的原因、分析和纠正措施,必要时加入生产稳定性分析的内容。用户依据合格的重复鉴定报告出具鉴定结论,这个结论也可以成为零组件批生产的依据。

在下列任意一种情形发生后,也应立即停产,进行重复鉴定:生产线搬迁(关键设备移动),或者转移到另外的地方生产;采用了新的工装、关键设备,或者工装、设备有了改变;制造工艺发生改变,且对零件最终质量产生影响;原材料的更改(包括主要原材料供应厂商改变和材料牌号的改变)。

2.3.3 首件检验

首件检验是检查零组件与工程图纸符合性,通常在批产的第一个零组件上进行首件检验(破坏试验的零组件除外)。首件检验确定了零组件生产检验的程序和范围,以及检验关键点、关键参数等。通常在首件检验之前分解工程图纸和工艺规范的要求,编制检验计划。依据检验计划对生产的第一个零组件进行检查,合格之后编制首件检验报告,交用户审核。首件检验报告可以作为批产过程中零组件检验的依据。

2.3.4 周期鉴定

周期鉴定是指在批产过程中进行的周期性的鉴定过程。周期鉴定保证生产按照批产之前的工艺、设备、材料、人员、环境进行,即保证生产的稳定性。通常只包含文件资料的审查和生产现场的审查,其中生产现场的审查应与批产零件结合到一起,观察生产过程与首件鉴定过程的一致性。

周期鉴定中的问题可分为一般偏差和严重偏差两种。一般偏差的整改由承包商完成,提交整改报告。用户对报告出具整改意见。严重偏差会导致首件鉴定失效,继续生产之前应进行重复鉴定。

2.3.5 抽样计划

由于生产过程中不能直接检测零组件性能,通常采用过程控制的方法控制产品和加工过程的质量。过程控制就是在生产过程中对关键特性用概率论和数理统计的方法进行控制的方法。也就是说,关键特性的水平和波动范围反应出特种工艺生产过程的水平和稳定性。在生产上,通常用关键特性的工艺能力值Cp和工艺过程能力指数Cpk值确定特种工艺的水平和稳定性。

根据特种工艺的类型和工程图纸的要求,可以选取相应的指标作为关键特性。这些指标通常是指工艺鉴定过程中的技术性能指标,例如,喷丸工艺中,可以将喷丸强度作为关键特性进行生产控制。

由于计算工艺能力Cp和工艺过程能力Cpk需要大量的数据作为统计基础,因此特种工艺的鉴定试验须多次重复进行关键特性的试验、测试,积累性能数据。这就是该鉴定体系中工艺鉴定和生产前鉴定都需要进行机械性能试样、工艺性能试样制造、测试的原因。

如果工艺过程能力值Cpk达到1.33以上,就可以进行抽样检验。抽样计划也就是依据上述流程制定:先连续测试50组数据,合格之后计算Cpk值,达到1.33之后,间隔采样测试。当间隔数量超过5个,则应随机采样测试。重复这个程序,直至出现不合格数据,或者Cpk值小于1.33,则返回最初的连续采样测试状态。单个不合格数据属于一般偏差,连续的不合格数据属于严重偏差,应触发重复鉴定程序。

3 结语

针对特种工艺的生产,设计了一整套鉴定的流程(也被称为特殊过程确认程序),包括预鉴定、生产前审核、生产鉴定等部分,核心在首件鉴定过程。这套鉴定的程序适用于所有特种工艺零组件的生产,它与过程控制结合到一起,可以保证承包商的生产能力、生产水平和生产稳定性。

该鉴定程序与特种工艺零组件生产联系紧密,是特种工艺生产控制的组成部分,也是先进质量控制的组成部分。

参考文献

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[2] David W Gandy,John Shingledecker,John Siefert.Overcoming Barriers for Using PM/HIP Technology to Manufacture Large Power Generation Components[J].Advanced Materials & Process,2012(1):19-21.

[3] 张咏红.构建某型机特种工艺质量控制体系确保产品交付质量的一致性和可靠性[J].机械工业标准化与质量,2012(5):47-49.

[4] E.Mirón,J.García-Cosío,F.Costagliola,etal. Fatigue Life Evaluation of Lugs with Cold-Expanded Bushes under Constant and Variable Spectrum Loading[J].2nd Aircraft Structural Design Conference,2010(10):1-12.

[5] Fulvio Romano,Jose Fiori.Umberto Mercurio Structural design and test capability of an integrated stiffened CFRP panel[J].Aircraft Engineering and Aerospace Technology,2010 (4):249-257.

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