数控加工工艺论文范文

导语：如何才能写好一篇数控加工工艺论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1.1数控加工的概念及其发展

数控加工是指在机床上利用数控技术对零件进行加工的一个过程。数控加工和非数控加工的流程从整体上来说是大致相同的。但在技术上却大相径庭。采取数字信息控制加工零件的数控加工方法是针对零件种类多样、相同型号产量少、结构复杂、精度要求高等现实状况达到高效化和自动化加工的有效方法。数控加工的发展方向是高速和高精度。20世纪50年代,MIT设计了APT。APT具有程序简洁,方法灵活等优势。但也有很多不足之处如对于复杂的几何形状,无法表达几何即视感[1]。为修正APT的不足,1978年,法国达索飞机公司开发了CATIA。这个系统有效的解决了几何形状复杂、难以表达即视感的缺陷。目前,数控编程系统正向高智能化方向发展。

1.2数控加工的内容

数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。

2数控加工的工艺设计

2.1数控加工的工艺设计特点

采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。

2.2数控加工的工艺设计方法

工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。

2.3数控加工的工艺设计过程

数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。

2.4数控加工的工艺设计应注意的问题

在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。

3结语

篇2

[论文摘要]数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处，但也有许多不同之处。为此，分析了数控车削的加工工艺。

一、数控车削加工工艺的内容

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）工序、工步的设计；（五）加工轨迹的计算和优化；（六）数控车削加工程序的编写、校验与修改；（七）首件试加工与现场问题的处理；（八）编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。

二、数控车削加工工艺分析

工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。掌握编程语言及编程格式，还应熟练掌握工件加工工艺，确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

（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．尺寸标注方法分析

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。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准，可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸，以简化编程计算。

2．轮廓几何要素分析

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。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。

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。其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削（注意：在车削端面时，应限制主轴最高转速)。

（二）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。

（1）尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成，如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。

（2）圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外，特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。

（3）成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化。数控车削加工中，应尽量采用机夹可转位式车刀。

（三）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，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。

（四）划分工序及拟定加工顺序

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。

篇3

一、问题的提出

 

本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作，在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题：

 

1.学生人均实际操作时间相对较少

 

由于数控实习设备价位相对来说比较高， 一般职业院校购置数控设备的台套数有限，而学校在校的实习学生数量相对较大，因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]

 

2.学生实习的内容与生产实际严重脱节

 

与生产实际相脱节的原因有多个方面，首先，在数控机床的操作过程中，由于教学时间有限，指导教师多以指导学生的基本操作为主，而理论、实践技能训练的内容偏少，与实际生产衔接不够;其次，学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵，加之学生多以练习为主，不进行实际工件的加工，大部分材料都是浪费，所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑，就是在实习过程中选择了比较好的材料，由于学生对加工工艺认识的相对缺乏，刀具必定会被频繁的打坏，而更换刀具的价格也是不菲的。

 

3.机械加工工艺知识面窄，给数控实践教学带来了极大的困难

 

学生数控知识面培养不够，并且经历实践操作环节很少，对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到，也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]

 

4.由于设备少、资金紧张等多方面原因，数控实践教学多以演示性和验证性实验为主，只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示，学生无需或很少动手，学习效果较差。

 

5.数控实践教学不能充分利用课堂时间

 

由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高，要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学，具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力，能在生产现场动手示范，指导学生掌握生产技能，因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端，一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的，不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学，所以就要分组进行，最多十个学生一组，这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。

 

针对上述在数控实践教学中存在的问题，对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革，势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学，从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。

 

二、问题的解决

 

1.揭掉“数控”的神秘面纱。

 

一般人提起数控总感觉数控很神秘，经过这几年的数控教学，我的认识是数控并不神秘，其实所谓的“数控”也就是机械加工，再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工，所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺，而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解，更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验，只有在实际加工中经历了解决问题的过程，工艺知识才会有积累。

 

2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。

 

实践教学一般包括实验、实习和实训，而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习，专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习，要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点，机械加工工艺方法和工艺参数选择。

 

学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上，再进行数控机床的实际操作，可以对比学习，相对来说就比较简单了，而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。

 

3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学

 

首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练，然后在真实的生产设备上进行加工，这样既获得了较好的教学效果，而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]

 

4.重新设计数控实践教学的考核

 

对实践教学的考核，是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力，同时也是一种动力，只有通过考核，才能检验学生的掌握程度，对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度，在考核过程中应制定评分细则，全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因，全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。

 

对于数控实践教学来说，重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法，对于自动加工，只要学生编写程序没有错误，只要按下 “循环启动”按键，让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作，也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。

 

三、总结

 

总之，“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用，我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善，但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题，解决问题，才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用，使学生真正学以致用。

篇4

关键词：航空发动机；机匣；加工工艺

中图分类号：TK416+.1 文献标识码：A

1 问题的提出和依据

航空工艺设计成本高、周期长，这两个特点不仅增加了传统工艺设计的难度，而且是传统工艺无法根本解决的。因此，对发动机关键零部件传统工艺采用数字化手段进行优化改造势在必行。数字化的工艺系统可以保证在技术层面上制定产品制造工艺时随时地、充分地考虑企业的制造环境，作业调度，车间底层控制，工装夹具的配套以及毛坯的设计制造等所有工艺信息，将有关信息及时反馈到设计单位并及时得到响应，生成适应性加工工艺，使制造过程达到全局优化，这是未来航空发动机工艺的重要发展方向之一。

2 延伸机匣加工工艺优化的目标

工艺方案技术经济性分析的一个重要应用方面是在工艺流程设计过程中，对不同的工艺方案进行评价。对绝大多数产品来说，工艺过程有许多可变因素，在工艺设计中，如何确定这些可变因素，使制造过程最合理，这就是工艺过程优化研究的问题。机械制造工艺过程除要保证制造质量之外，还必须实现高的生产效率和低的生产成本，这就是工艺过程优化的主要目标。

3 参数化特征建模方法

3.1 基于特征的建模方法概述

特征 (Feature)是指描述产品信息的集合，也是设计或制造零部件的基本几何体。它是以结构的实体几何(CSG:Constructive Solid Geometry)和边界表示(B-Rep:Boundary Representation)为基础的，源于产品的模块化设计思想。特征是参数化的几何体，通过改变特征的尺寸，可以用有限的特征构造出无限的零、部件模型，具有一定的工程意义。从产品建模和工艺信息数字化的角度考虑，特征分类如图3-1所示。零件模型的生成不是依赖于体素拼合，而是突出了各种面的作用，如基准面、工作面和连接面等，需要处理和记录不同特征间的继承、邻接、从属和引用联系。

3.2 几何平台选择

论文研究选择UG-NX作为几何造型、工程分析、数控编程平台，在进行数控加工方法研究和典型特征五坐标数控加工的研究时，研发过程依托于UG提供的刀发接口和功能函数。Unigraphics-NX( 简称UG)是CAD/CAM/CAE一体化的具有强大的设计和加工功能的高端CAD/CAM软件系统。UG实体建模将基于约束的特征建模和传统的几何建模方法融为一体，形成无缝衔接的“复合式建模工具”，用户可以在基于特征的环境下发挥传统的实体、曲面和线框造型功能的长处。其生成数控加工代码的能力更强，可以方便的生成钻削、3轴/多轴铣、线切割、车削等数控代码。

4 机匣工序优化的原则和要求

4.1 加工工序划分的一般原则

在数控机床上特别是在加工中心上加工零件，相对于传统机械加工方法，可以做到工序相对集中，许多零件只需在一次装夹中就能完成全部工序加工。但零件的粗加工，特别是铸、锻零件的基准平面、定位面等部位的加工可先在普通机床上完成，这样有利于发挥数控机床的特点、保持其精度、延长其使用寿命并降低加工成本。

4.2 机匣工序优化的一些要求

工序相对集中是最有效的提高加工效率的措施，工序相对集中有利于发挥加工中心的加工能力。机匣加工的绝大多数金属去除量采用数控手段去除，军工企业新引大量进口加工中心设备。加工方案的确定可以说是由设计图纸的工艺性分析和工序划分过程组成。首先，设计图纸的工艺性分析重点在于零件进行数控加工的方便性和可能性分析两个方面进行。比如说，零件设计图制是否便于编制NC程序，尺寸标注方面是否适应数控加工特点，以及尺寸要素提供是否充分，看是否缺尺寸或给了封闭尺寸。分析零件的加工精度能否得到满足。其次分析零件各个加工部位结构的工艺性是否符合数控加工的特点。

5 机匣数控加工工艺的优化概述

5.1 数控加工工艺优化途径

在整个机匣的加工过程中，数控加工工序是技术难度最大、加工耗时最长、对加工质量影响最大的环节。因此，在整个机匣加工工艺的优化的过程中，数控加工工艺的优化占举足轻重的地位，数控加工工艺优化是整个机匣制造过程中最见效益的一个环节。

5.2 仿真加工

在实际加工一个零件之前，利用软件在计算机上虚拟这个制造过程即为加工仿真，它可以模拟整个机床加工过程 ，查出机床的不同部位、零件、工装夹具和刀柄等之间是否会出现碰撞，模拟采用同机床控制系统一样的逻辑来操作，其运行就像真实机床一样，同时在干涉校验方面也最具准确性，它作用包括清除编程错误和改进切削效率 ，提高数控程序对硬材质零件、薄壁零件的切削性能。

6 机匣精车工序工艺性分析

6.1 机匣结构特点及其加工工艺性

机匣精车工序尺寸多达100多个、尺寸精度高、技术要求严格；内部构形复杂、环形槽区域狭窄，环形槽槽宽最小处仅为17.07mm，容刀空间狭小；环形槽部位壁厚最小处仅为2.5mm，壁厚也不均匀；零件装夹方式采用下方几点压紧，悬出部分高达400mm。以上因素使得机匣零件在加工过程中的稳定性和刚性较差，抵抗径向变形的能力更差。

6.2 车加工加工刀具的选择

为确保加工过程和产品质量的稳定，前机匣精车工序采用专业刀具生产商提供的机夹刀具，在选择过程中综合考虑了以下几个方面的问题：

（1）刀杆有足够的稳定性、刚性；（2）刀片有足够的强度、硬度和耐用度；（3）刀片尽可能采用标准刀片。

在此基础上确定以下几种刀杆：

（1）32×32×230 车刀刀杆配80度菱形刀片，用于粗加工端面、外圆及内孔；（2）32×32×230车刀刀杆配35度菱形刀片，用于精加工端面、外圆及内孔；（3）32×32×230 槽刀刀杆，用于加工各级环形槽；（4）32×32×230 T形槽刀杆共六种，分别加工各级T形槽；（5）32×32×230 45度刀杆，用于加工六级环形槽上部槽。

相应配置刀片均为标准型机夹刀片。由于钛合金材料加工时具有弹性恢复大、化学亲和性高、导热性能差等特点，切削时热量主要由刀具传出、切削温度高、粘刀现象严重。刀具粘接磨损及扩散磨损较突出。因此，选择不带镀覆层的机夹刀片。为避免加工过程中刀具的切削刃与零件的接触面积过大而产生的零件变形，切槽刀片宽度选择3mm、4mm、5mm为主，刀尖圆角不大于0.8mm。

6.3 UG－CAM车削加工模块在机匣精车加工中的应用

数控车削加工是一种重要的数控加工方法，主要用于轴类、盘类等回转类零件的加工。在数控车削程序设计过程中，最重要的两个环节是：一方面确保加工路线合理，数控程序准确和完整；另一方面要求选择可靠的刀具和合理的切削参数。

考虑到机匣内腔型面包括六级环形槽、环形槽上下表面的T型槽及其环形槽之间的型面，在进行UG-CAM车加工数控程序设计时主要应用其中的车端面、粗车、精车、车槽等几种车削加工操作。

结论

本文研究航空发动机机匣数控加工工艺。紧紧围绕建立基于数字化思想、具有数字化特点的航空发动机机匣的优化工艺，并最终将该工艺应用于机匣的制造过程。综上所述，通过航空发动机对开机匣数控加工技术应用研究，解决了机匣加工周期长，质量不稳定等制造难题，并在机匣制造过程取得了明显的效果，为其它机匣类零件的加工提供宝贵的经验，并在企业的制造加工中得到了工程化的应用。

参考文献

[1]王广生等.金属热处理缺陷分析及案例[M].北京:机械工业出版社，1997.

篇5

（肇庆市技师学院，肇庆 506020）

（Zhaoqing Technician Institute，Zhaoqing 506020，China）

摘要：本文通过对活塞数控加工的装夹方案、加工顺序、刀具选择和切削用量等方面的工艺分析，探讨提高其批量生产效率的途径，对同类型的零件加工具有参考意义。

Abstract： Through the technology analysis on the clamping scheme， order processing， cutting tool selection and cutting dosage and other aspects， this paper discusses the ways to improve the efficiency of the mass production. That has reference significance for the similar parts processing.

关键词 ：数控；活塞；加工工艺

Key words： numerical control；piston；processing technic

中图分类号：TH162 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0151-03

作者简介：葛旺生（1980-），男，广东高州人，模具讲师，工学学士，研究方向为模具与数控技术。

0 引言

数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。本文就活塞在数控机床中的加工工艺问题进行探讨，该活塞零件属新研发的产品，在论文数据库中未能搜索到相关的加工工艺方法。活塞所用的材料为PA6（尼龙6），其机械减振能力好、加工性能好，但在机械加工中容易发生热变形，从而影响尺寸精度。接到该批量零件加工之前，笔者曾给企业打过样板，两种不同型号（尺寸）的活塞的各一件，难点主要是最后一道工序——钻端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20），由于孔与螺旋槽位置角度要求为50°、55°，当时利用分度盘装夹，直接在普通立钻上加工，过程中耗费大量的对刀调整时间，效率很低，如果是中小批量生产，该方法在现代化生产大潮中没有竞争。鉴于此，必须探索出可以提高批量化生产效率的工艺方法。

1 活塞的数控加工工艺制订

1.1 零件图样工艺分析

如图1所示，该工件材料是PA6（尼龙6），尼龙6吸湿性强，所以加工时不能使用切削液，可使用风冷。工件由外圆柱面、内圆柱面、圆周槽、螺旋通槽（2个）、端面圆柱孔（2个）等轮廓组成。加工数量为1000件，属中小批量生产，前期先加工1件，送检合格后，安排批量生产。

零件的尺寸标注基准（对称轴线、大端面、各孔中心线）较统一，且无封闭尺寸；构成零件轮廓形状的各几何元素条件充分，无相互矛盾之处，有利于编程。

该零件的外圆、圆槽、内孔等部位的形状、位置尺寸公差为0.1mm或0.2mm，加工精度易保证；难点主要集中在两对称螺旋槽的加工，尺寸精度为17+0.1，其次是端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20）与螺旋槽的位置角度50°、55°，必须设计专用夹具装夹零件，才可保证批量生产要求，该专用夹具的设计是整个零件各工序加工中的难点。内外未标注表面粗糙度Ra为1.6μm。

1.2 装夹方案的确定

该零件的加工需使用三种夹具，四次装夹，其中外形车削部分使用传统三爪卡盘，左右调头，装夹两次。螺旋槽的铣削采用四轴加工中心，使用包容式的气动三爪卡盘（图2）装夹，提高装卸工件的效率，减少夹紧变形。端面两对称圆柱孔（2×Ф5孔深20）的加工采用数控铣床，设计专用夹具装夹（图3）。

该角度定位装置，共限制了工件三个不定度，X、Z轴的平移和Z轴的旋转。圆柱销，限制了工件Z轴旋转的不定度，保证了Ф5孔相对于螺旋槽的50°、55°角度位置，圆柱销采用的是可调可换设计，可以根据不同型号尺寸的活塞进行灵活更换和调整高度。燕尾槽插销与端面定位板上的燕尾槽间隙配合，保证了角度定位装置的稳定性。

端面定位板是由一个大平面和一个R61的圆弧侧面进行定位的，大平面限制了工件Z轴平移和X、Y轴旋转共三个不定度，R61的圆弧侧面限制了Y方向平移的不定度。通过以上两个定位元件，实现活塞的完全定位。

以上两个定位元件可采用硬铝材料，方便制作。

夹具体（基础板）的尺寸根据数控铣床工件台加工范围进行设计，争取尽可能大的尺寸，满足夹具一次性装夹几个零件，提高生产率的要求。端面定位板设计成一字排开，螺旋夹紧装置更换成气动夹紧装置，每个零件对应一个角度定位装置，装置的动力由侧向安装的气缸提供。

1.3 确定加工顺序和进给路线

加工内容包括：车两端面、车外圆柱、切槽、车内孔、铣螺旋槽、端面钻孔。根据以上所述的加工内容，所需的加工方法有：车削、铣削、钻削。

加工顺序如下：

1.4 刀具的选择和切削用量

根据以上所述的加工顺序，所需的加工方法有：车削、铣削、钻削和倒角等。根据不同的加工方法，选择的刀具和切削参数如表1。

2 结束语

数控机床具有加工精度高、自动化生产、效率高等特点。本文先对活塞零件图进行了分析，接着根据零件加工的内容和难点，选择合适的装夹方案，其中Φ5端面孔的加工是整个零件加工的难点，文中对该工序加工所用的专用夹具进行设计，实现多个零件的完全定位，夹紧元件采用了效率高、稳定性好的气动夹紧装置，有效地保证了加工质量，提高了加工效率。

事实证明，单件生产（打样板）和批量生产的工艺方法会有很大不同，在批量化生产中，针对某道工序设计和使用专用夹具，可以保证产品的一致性，大大缩短装卸工件的辅助时间，生产率是单件生产工艺方法的几倍，甚至十几倍。当然，本文并未能解决该零件多次装夹，耗费时间，提高夹具设计的成本等问题。在未来数控加工的领域里，利用多轴加工，减少装夹次数是一个发展方向。

参考文献：

[1]韩鸿鸾.数控加工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

篇6

关键词：轴类零件 加工工艺 分析

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

轴类零件是数控加工中最常见的零件之一。轴类零件主要用于连接和支撑作用，承担重载荷和大扭矩。轴类零件主要是长度大于直径，一般包含锥面、孔、螺纹、球面等。在结构上主要有光轴、台阶轴、曲轴。本文以较为复杂的台阶轴类零件作工艺分析，如图1所示，该轴主要用于传递扭矩和承载支撑，一般应用于汽车和机械行业中。

图1 台阶轴零件

通过分析，该零件图结构复杂，不规则，两头小，中间大，包含的加工要素有曲面、孔、螺纹、球面、槽等，这些要素在轴类零件中较为常见。该零件从左向右依次是内孔加倒圆角，外圆是一个凹圆弧，中间是二段直外圆中间接圆弧，右端是球面、外螺纹和螺纹退刀槽，呈小、大、小的结构。

1零件的表面粗糙度分析。

表面粗糙度与机械零件的配合性能、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。它是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离很小，属于微观的几何形状，一般粗糙度值小，表面质量好，因此选用合理的粗糙度很重要。[1]分析零件图，可知零件表面标注粗糙度为 ，也就是轮廓Ra的上限不能超过1.6μm，零件的右上角标注其余为 ，其余部分都要在1.6μm-3.2μm之间，不能超出3.2μm。

2零件的尺寸精度分析。

完成零件加工，最重要的是完成工艺尺寸分析。通过分析，该零件长度88mm，零件外圆尺寸从0-42mm，最大直径尺寸是 ，该尺寸要求为41.961mm-42mm，右端为R10的半球面，该球面在加工时要考虑到刀具半径补偿且球面靠近圆点部分表面粗糙度容易超差，是该图难加工部分。左端外圆最大为 ，精度要求0到-0.039mm。孔的长度为20mm，孔径大小为 ，精度要求0到0.036mm，图中有部分尺寸没有标注公差，未标注的都要按照国际公差要求加工，这些尺寸精度要求较高，需要比较熟练的技术工人才能完成加工。

3工艺规程及加工工序划分

根据工艺规程的要求，对加工零件的工序进行划分。按照零件加工工序集中原则，要对零件进行粗、精加工工序划分。对毛坯端面进行车削，加工左端部分，先粗加工、后精加工，随后用钻头钻孔，粗、精镗孔，掉头装夹，保证总长，粗、精加工右端外圆部分，随后切螺纹退刀槽，切螺纹，检验。[2]

4毛坯材料及尺寸的确定

零件的毛坯选择是由其技术要求决定的。毛坯选择好坏直接决定零件的机械性能和工件质量，同时要考虑材料成本和加工成本，因此需要毛坯制造者和零件加工者两人共同选取毛坯。根据以上要素的考虑，该零件采用45钢较为理想，相比其他碳钢，力学性能和硬度较好，也是公认的用于制造轴类零件、连杆、螺栓的主要材料。根据零件尺寸分析，零件图样尺寸为φ42×88mm，最终确定该零件毛坯为φ45×90mm的45钢，材料需要经过热处理。

5机床的选择。

机床选择要以加工出合格的零件为标准，加工时要考虑机床结构、载重、行程大小，以工作效率和加工成本作为重要参考依据，选择适宜，经济的机床。考虑到加工球面需要进行刀具半径补偿，轴类零件一般选用数控车床，且零件图包含外圆、槽、孔、螺纹等复杂元素，所以结合工艺最优和换刀次数最少原则和材料特点，该零件图加工选用CK6140数控车床。

6刀具、量具的选择。

刀具选用应该遵循方便安装、耐用、耐磨、刚性好、精度高的原则。数控机床的特点是高效、高精，刀具配置要适应机床的要求，应该选用中高档数控刀具。分析零件图，加工该批零件需要外圆粗车、精车成型刀、镗孔刀、螺纹刀、槽刀、钻头。

量具质量好坏是工件质量保证的重要因素。选用量具考虑工件性质，该零件需要测量长度、外径、孔径、螺纹、球面。综合考虑，测量该零件，需要使用游标卡尺、外径千分尺、内径千分尺、螺纹通止规、圆弧规。

7结语

通过以上工艺分析，可知生产零件需要制定合理的工艺流程，考虑到加工的每个细节，才能加工出合格的零件，提升效益，提高竞争力。

参考文献

[1]刘治映.毕业论文（设计）写作导论[M].中南大学出版社，1995：325-331.

[2]王丽洁.数控加工工艺与设备[M].清华大学出版社，1995：20-32.

篇7

关键词：精品课程；教学研究；教学模式；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0220-02

一、引言

特种加工技术是指依靠声、光、电、磁、化学、热及其复合等的能量形式，使其施加于被加工材料的表面，通过一定的控制措施实现对零件的尺寸加工、形状加工、表面改性、表面处理等的非传统加工方法；是机械加工工艺的补充和延伸；是先进制造技术的重要组成部分。本课程所涉及的内容理论较深，学科交叉多，知识面广，工艺更新快，学生学习难度较大。随着现代化信息技术的发展和制造领域对人才需求的不断增加，以前的教学方法和手段已经不能满足发展的需要。为此，本文从课程定位、教学体系、教学内容、教学方法、实践教学、网上互动平台建设等方面着手，对“特种加工技术”精品课程建设进行了研究和探讨，建立了一套独具特色的现代化专业课程教学模式。

二、课程定位

为适应高等教育改革是需要，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的精神，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。2010年我校作为山东省属高校中唯一一所入围“卓越计划”的高校，机械设计制造及其自动化专业获得立项支持。“特种加工技术”课程是机械工程领域机械制造及其自动化专业的主干专业课程之一，是机械加工工艺的补充和延伸，是先进制造技术的重要组成部分。该门课程的定位和目标是培养掌握特种加工理论、加工工艺、工艺编程与操作的，符合当今制造业急需的，以数字化信息化技术推动下的“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的机电制造业复合型高素质技能型并具有一定开发能力的技术人才。

三、教学体系建设

“特种加工技术”课程的主要特点是多学科交叉、知识面宽（涉及声、光、电、热、磁、化学等方面），知识跨度大。其课程体系建设重点解决理论知识与实践应用的有机结合，提高学生学习的主动性和创造性，培养和提高学生的理论水平、工程实践和应用能力。主要从以下几个方面构建课程体系。

1.以理论为依据，以工程应用为背景，加强理论与实际的结合，培养学生的工程意识和实践能力。“特种加工技术”作为一门实践性很强的专业课，是本科教育阶段综合性工程应用的教学环节，也是实现培养目标的重要途径。为此，根据上述课程定位，结合当今制造业对人才培养的要求，笔者在承担多项国家级和省部级科研课题研究过程中，收集了大量国内外科研技术资料，探讨本学科前沿知识，掌握了本专业范围的许多新理论、新成果、新方法、新工艺，及时补充和更新教学内容。本着培养学生“三方面能力”，即综合理解和运用机械工程基础知识的能力，透彻理解特种加工的基本理论和基本应用的能力，结合具体工程实际解决和研发新加工方法的创新能力。落实“一方面素质”，即具备在制造业信息化技术、控制技术、传感检测技术推动下，机电一体化的复合型人才高素质的课程建设培养目标。以生动、形象、直观、多样化的教学方法和手段，使该课程基本知识的传授，融科研与教学于一体，及时更新、充实教学内容，突出了理论与实际的紧密联系。

2.强化实验教学，提高学生的动手实践能力。实验教学作为实践教学的重要组成部分，是课堂教学的重要补充和延伸。为了保证实验教学质量，在实验教学中，采用多元化的实验教学模式，将创新能力、设计能力和动手能力的培养贯穿于实验教学过程。具体做法是：设计实验内容，既要保证学生掌握基本的理论知识，又要加强学生实践能力和动手能力的培养，并且将零件加工方案的选择、工艺路线的分析、加工工艺的制定、数控加工程序的编制以及实验报告等有机结合起来，形成一套为培养学生机械加工方法的选择和加工工艺的制定能力服务的完善的实验教学体系，确立培养学生的工程实践与创新设计能力为主线的教学目标。在安排实验内容和编制实验教学大纲过程中，需要根据各种特种加工设备目前在实际生产中的普及情况，结合学校现有的实验条件，对特种加工各类课程进行合理安排。

3.结合实习环节，拓宽学生视野。实验课的开设让学生现场感受到特种加工的奇特魅力和独到效果。但实验室里的加工实验不是真正的生产，为了让学生亲身感受特种加工工艺在生产中的应用，在课程结束后安排一周的生产实习。在实习过程中，学生通过参观和亲身体验，增长见识，扩大视野。对特种加工的工业化生产组织形式、产品类型、生产环境以及机床操作等有深入的了解。通过在工厂的实习，使学生全面了解和掌握特种加工在生产中的应用、工作环境以及产品的适应性，这对以后从事该方面的工作具有非常直接的指导意义。

4.毕业设计环节融入特种加工方面的研究和设计。毕业设计环节是学生大学四年最后的学习阶段，最能锻炼学生的综合应用能力和独立思考能力。在设计学生的毕业设计题目时，结合老师在特种加工方面的研究课题，使学生参与相关课题的研究。这样既巩固了特种加工知识，又掌握了该技术的实际应用。为学生以后的工作和学习打下坚实的基础。

下页的图是运用现代化的教学手段建立的《特种加工技术》精品课程教学体系。

四、教学内容与教学方法

“特种加工技术”是当今制造业在数字信息化技术、控制技术、传感检测技术快速发展的推动下，机械工程领域中出现的现代先进制造技术和加工方法，给机械制造业带来了深刻的变革，促进了制造业向更深更高层次发展。本着培养学生“三方面能力”，落实“一方面素质”的课程建设培养目标，其教学内容和方法主要从以下方面进行。理论教学与实践教学结合，理论教学突出先进性、实用性和前沿性。在课堂教学上，强调理论与实践的融合和知识之间的内在联系。重视专业性较强的和相关的应用理论，突出理论的实用性，主要遵循如下原则。（1）应用性原则：理论教学以应用为目的，通过学以致用掌握基本概念和基本理论、强化应用为教学重点，加强工程素质、工程实践能力和创新能力的培养。（2）整合性原则：打破原有的课程界限，突出各门课程的综合性，体现了传统工程技术、现代工程技术的融合，建立整合性内容课程。（3）先进性原则：针对当今国内外制造业发展的现状，为了拓宽学生的知识面和激发学习兴趣，增加现代技术含量，处理好传统与现代教学内容的关系。改进教学方法，采用现代教学手段提高教学质量和效率。（4）“特种加工技术”课程有关的毕业设计突出综合性，遵循一切理论教学为培养工程应用能力服务。课题来自生产一线和教师正在研究的课题；学生直接参与科研和实验室建设，在老师的指导下进行设备改进和性能研发。毕业设计一人一题。对实验进行了重新审核和研讨，加大实验改革力度，增加创新性实验，提高学生的学习兴趣和学习积极性。采用多媒体教学，增加案例解析，加强实践性环节教学，让学生到实训基地进行训练，增加对课堂知识的理解和掌握。

五、实践教学

实践教学主要从三方面入手。

1.实验教学。我校实验室建设力度很大，拥有符合特种加工试验条件的一整套先进的试验仪器和设备。如数控电火花成型加工机、数控电火花线切割加工机床、快速成型机、超声加工机、数控激光加工机、五轴联动数控加工中心、三座标测量仪等若干先进的加工试验设备。

2.校内外实习实训教学。我校工程实训中心设备比较齐全、先进，给学生学习提供了比较好的工程实训条件。通过与企业联系与合作，建立了多处校外生产实习基地。每年分期分批带领学生到企业实习，已形成“特种加工技术”课程良好的教学基础支撑。

3.毕业设计环节。利用毕业实习与毕业设计，使学生了解毕业设计题目中相关技术的发展现状，通过亲自设计特种加工设备，参加教师的相关课题研究，加深对特种加工工艺的理解，提高学生的综合应用能力和创新能力。

六、网上互动平台建设

在学生课后自学学时内充分发挥网络资源的优势，在学校信息化教学平台上建立主讲教师与学生网上交流、网上答疑、网络授课等的互动平台，同时积极发挥网络课件和多媒体技术的优势，适当缩减面授学时，形成以授课、实验、实习、网上互动、毕业设计综合运用的多方位立体化的教学模式。

七、结语

经过多年的教学研究与实践，特种加工技术精品课程建设取得了预期的效果，主要体现在如下方面。

1.学生的学习积极性明显提高，基本理论知识的掌握更加扎实。通过教学改革，采用生动、形象、有趣的教学手段和启发式、讨论式的教学方法，将特种加工技术中涉及的声、光、电、磁、化学、传感、控制、计算机技术等应用于加工制造业，极大地激发和提高了学生的兴趣和学习积极性，使他们对特种加工技术理论有了更加深入的理解和掌握。

2.学生分析和解决工程实际问题的能力有了长足的进步。精品课程的建设和教学方法的改革，提高了学生的动手能力和综合应用能力，增强了学生的科技创新意识。在后续课程和毕业设计中，学生能较好地运用特种加工知识解决工程实际问题。

3.通过该精品课程的建设，使教师的教学、科研水平进一步提高，起到了教学相长的作用。教师相继在各类期刊杂志上发表数篇教研教改论文，在国家级重要期刊上发表科研论文数十余篇。该项目的建设对培养学生的工程意识和创新能力发挥了重要作用。

参考文献：

篇8

关键词 高职 数控技术 毕业设计 改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

Vocational CNC Technology Professional Graduate Design Reform

PAN Dong

（Shaanxi Institute of Technology， Xi'an， Shaanxi 710300）

Abstract Vocational education aims to cultivate high-skilled applied talents， in the whole process of training， professional and comprehensive training is particularly important； this article carried out bold reforms on CNC technology for vocational graduate design implementation process， take the original traditional text bold reforms to the typical structure of processing and assembly， through professional comprehensive training to improve students' ability to shorten vocational NC graduates distance between enterprises. The paper proposed features for professional conduct vocational graduate design reform， has important significance in cultivating qualified graduates of vocational CNC technology.

Key words higher vocational； CNC technology； graduate design； reform

高职教育是高等教育的重要组成部分，而它又不同于本科教育，高职教育以适应社会需求为目标、以培养技术应用能力为主线；高职毕业生应具有一定的理论知识基础，较强的技术应用能力，较高的职业能力和职业素养。

最近几年数控技术专业一直是国家技能型紧缺人才培养专业，高端技能型数控人才的培养是高职教育一直研究的重要课题。高职数控技术专业人才的培养，主要经过三个过程：基础学习阶段、专业技能学习阶段、专业综合能力培养阶段。在专业综合能力培养阶段，毕业设计又是检验专业学习情况，锻炼专业综合能力的最有效途径之一。

1 高职数控技术专业毕业设计现状

目前高职数控学生毕业设计依然主要停留在文本设计，对典型零件进行数控加工工艺规程设计，工装的选择设计，数控加工程序的编制。而这些内容主要从理论角度出发，无法真正地实现专业综合训练，贴近实际生产的目的。

2 改革立意

针对这一现状，结合高职数控技术专业培养目标——真正使高职学校与企业的零距离对接，专业综合训练设计的合理与否，是实现专业理论知识与实践相对接的最有效途径。从这个角度出发，我院在数控技术专业毕业设计环节提出过多种思路，如：采用一人一题进行毕业设计，抓过程、重答辩、严审设计资料；让毕业生在顶岗实习过程中，结合企业实际选题，由企业学校双导师进行毕业设计指导；通过理论设计然后通过数控加工仿真软件进行设计的验证，并进行分析，然后进行答辩。多种毕业设计思路通过实践，总存在诸多条件限制，而终未取得良好的效果。

在改革的道路上我们通过多次探索，最终确定了一种通过机械结构设计编程加工毕业设计论文答辩，全过程的专业综合训练模式。这种训练模式，第一阶段是有指导老师提前选择适合数控技术专业进行综合训练的毕业设计机构，然后对所带学生根据学习情况分组确定完成的零件；第二阶段学生根据自己所要完成的任务进行零件造型设计，编程加工，待全组成员完成零件加工进行机械结构的组装；第三个阶段，学生进行所设计部分零件的数控加工毕业设计论文；第四个阶段进行毕业答辩。

3 实施

我院在2010级数控技术专业毕业设计执行时采用上述模式，进行了数控技术专业毕业设计教学改革试点。试点选取30名数控技术专业毕业生进行，分为4组，根据学生综合能力高低每组题目各有差异。

第一阶段，指导老师根据学生情况选题。在试点阶段，为了保质保量完成教改全过程，除风力推料机构为我院参加全省机械设计创新大赛机构难度较大外，其他的如装卸器，槽轮机构，大力神杯相对难度都较小。风力推料机构由15人分别完成叶轮加工，凸轮轴加工，齿轮加工，偏心轮加工，底板、推杆、料筒等部分加工，其余3项目共有15人完成。

第二阶段，毕业设计学生根据设计任务进行造型、编程、加工、装配。本阶段，由指导老师指导学生完成料单上报，所需工装清单；院部进行材料的准备，并由数控实训中心提供相应的工装，机床；在不影响正常教学的前提下，毕业设计机构的加工我们主要安排在课余时间进行，如晚自习、周末。学生进行零件工艺设计、数据计算、造型、数控编程、数控加工；在整个加工过程中，老师指导学生选用合适的刀具、夹具、量具、切削用量保证零件的加工精度。最终各小组成员完成零部件加工后，进行装配。标准件：如轴承、螺钉、螺母、垫片由项目组统一购买；在装配过程中，出现问题，老师指导学生进行修正，直至完成机构装配达到预定目标。

图1 数控专业毕业设计实施流程图

第三阶段，毕业设计资料整理完善。各小组成员根据自己完成的指定零件进行毕业设计资料整理，主要内容有零件图绘制，零件结构分析，工艺规程设计，各工序工装的选择，各工序切削用量的选择，数控加工程序的编制，毕业设计总结几个部分。本阶段不仅仅要对零件进行工艺设计，更重要的是提高工艺规程资料的填写、毕业设计文本资料的规范，通过本阶段的总结，真正实现毕业设计内涵的升华，使理论与实践相结合，为走上工作岗位做好铺垫。

第四阶段，进行毕业设计答辩。在答辩过程中我们一改以往提问基础理论知识的模式，重点让学生陈述自己在机构加工过程中出现的问题，以及问题的解决方案，真正通过毕业设计让学生学会自己动脑、动手解决实际问题。图1为数控技术专业毕业设计教学改革实施流程图。

4 毕业设计教改效果

通过2013届数控技术专业毕业生毕业设计教学改革试点后座谈，学生普遍反映收获颇丰，既巩固了原本所学的专业理论知识，同时又加强了数控编程、加工、装配等知识的学习，尤其对数控刀具、夹具、量具、切削用量这些知识理解更深刻，还教会了学生如何处理实际问题，如何独立解决问题，学生的积极性很高，效果很好。

篇9

【关键词】人才培养模式；课程建设；质量监控

一、人才培养模式改革

探索并初步形成了“岗位接轨三步式”（练岗+轮岗+顶岗）人才培养模式，将学生职业岗位能力成长划分为三个阶段，即通过练岗使学生成为能基本满足企业职业岗位（群）要求的新手；通过轮岗使学生实现新手到准员工的转变；通过顶岗使学生符合企业员工的要求，从而实现了学生职业岗位逐步接轨。在具体实施过程中，我们确定了计算机应用技术专业每一个岗位都按照“练岗”、“轮岗”、“顶岗”三步走的方式，使学生逐步掌握该岗位应具备的职业能力和职业道德，最终达到该岗位高级工标准。

二、课程改革与建设

1.构建并完善了计算机应用技术专业基于工作过程的任务引领型课程体系

在专业建设委员会的指导和企业技术骨干的帮助下，根据各岗位工作过程分析和任职要求，确定典型工作任务，并融合职业资格标准，将典型工作任务根据能力复杂程度进行整合，形成综合能力领域（即学习领域），再根据教学规律和学生职业能力成长规律，对行动领域进行重构，形成基于工作过程的任务引领型课程体系。

2.任务式实训项目初步实现了产品化

学院根据专业带头人提出的实训要求，对现有的产品生产工艺进行改良或对原有的实训产品进行产品化改造，设计出相应的实训任务。学生在做单项技能训练时，先获得实训任务，再根据任务进行产品分析并拟定生产工艺过程，最后按要求生产出产品，学生的成绩根据产品的质量来进行评定。这样，既节省了实训原材料的消耗，降低了实训成本；又保证了产品的生产进度和企业的利润；还可使学生在真实的产品生产中提高自身的职业素养和职业技能。

3.虚拟教学带动了“做、教、学”一体化课程的开发

实训基地生产产品的精加工，需要操作人员能熟练编程并操作机床，而学生在编程与操作的初期并不能保证产品的质量，为了提高产品的成品率，降低生产风险和安全事故的发生率，基地与专业研究室合作，就产品精加工的教学化改造进行了研究，最终确定先通过仿真加工、虚拟工艺设计等方式在机房、网络和多媒体教室开展虚拟教学，然后在教学机床上进行熟练度训练，最后再在真实生产环境中生产的教学路线。在这一过程中，既保证了理论教学与实践教学融为一体，学生的可持续发展也得到了保证，在提升教学效果的同时还满足了公司的安全与生产方面的要求。

目前，计算机应用技术专业通过实施模块化课程研究，已开发出《数控车床操作与编程》、《数控铣床操作与编程》、《数控加工工艺设计》等几门应用虚拟教学的课程，整个生产过程由专业教师、岗位负责人、车间师傅、学生共同完成。专业教师的主要职责是根据生产任务做好实训、虚拟课程的设计，包括实训纲要，实训内容，实训考核方案、虚拟课程的教学单元设计，实训任务与生产任务相一致，实训内容与岗位工作流程相符，考核以生产考核为主。专业教师还要做好教学组织，包括按岗位需求进行学生分组，与公司一道确定学生的指导师傅，在车间讨论室，做好相关知识点的讲解；岗位负责人主要职责是生产组织，程序编制与调试，刀具选用及刀具修磨，控制生产进度及质量，对学生进行生产工艺讲解，对师傅及学生进行考评；车间师傅在这里不再是一个纯粹机床操作人员，其更重要的职责是指导学生做，监督学生操作并及时纠正学生错误的行为；学生在真实的生产环境中学习，对其有生产任务及生产质量要求，学生首先是要严格遵守公司制度及按安全操作进行操作，确保人身安全及设备安全，在师傅的指导下生产，结合老师提出的问题勤思考，多做记录，多问师傅，手脑并用，通过实训掌握操作技能及对机加工工艺加深理解。

4.校企人员合作，编写工学结合的教材

编写省规划教材《数控机床故障诊断与维修》、《CAD/CAM技术应用篇》、《数控加工实训》等6部，其中主编4部，校本实训教材5部。

三、教学管理改革质量监控

1.学院积极推进适应工学结合的学分制教学改革，“以他方为中心”探索主动适应企业需求的弹性学制。建立适应工学结合人才培养模式的教学管理体制。

2.学院每年组织各专业进行专业调研，召开专业建设指导委员会会议，论证人才培养方案。2008年实施了任务引领型课程体系改革，制定了一系列调研规范表格和课程体系构建分析表格，保证了2008级人才培养方案符合企业实际生产过程需要。

3.制定校内专业技能实训、生产性实训、顶岗实习等关键实践环节的质量标准。强化质量意识，重视过程监控，完善学校、企业(用人单位)共同参与教学评价的质量监控保障体系。建立专业建设、课程建设和教学改革能动机制，改进系(部)工作评估办法，将专业建设、课程建设、校企合作、教学改革、学生就业率等作为评价系(部)工作的重要指标，借助社会(企业)力量参与评估，评估结果与学院资金投入挂钩，推动系(部)工作主动调整，主动适应社会经济发展需要，并内化为自身动力。

4.创新和完善顶岗实习管理办法，加快推进工学结合人才培养模式的根本性转变。加强顶岗实习环节的管理，把班级建在企业，挑选聘用一批德艺双优的企业骨干作为兼职辅导员和指导教师，形成学院和企业共同教育、管理和训练学生的教育教学模式。加强学生顶岗实习的过程管理，保证学生顶岗实习既有学习任务，又有生产任务，做到实习就业有机结合。

四、专业校企合作、产学结合

1.企业参与专业建设

（1）成立了由行业企业技术专家和一线技术骨干组成的专业建设委员会，形成了良好的校企互动机制。

（2）2008年暑假期间，为了提高教师的实践动手能力，我们安排了4名教师分别在基地的工艺室、电加工区、三坐标室和注塑成型区进行实践锻炼，安排了4名教师到航宇公司工艺与动力部进行实践锻炼。教师们在实践锻炼的过程中，提高了动手能力，保证了后续教学能够优质实施，也为基地对外生产提供了助力。

（3）建立了良好的学生实训、实习联系机制，计算机应用技术专业轮岗实训和顶岗实习均能在合作企业顺利开出。

2.开展校企合作培养

（1）与神龙公司合作开办“神龙班”，企业与学校共同制订培训方案、共同在校内基地实施教学。

（2）聘请TCL公司工艺部技术骨干3名，承担数控加工工艺、CAD/CAM等骨干课程的教学。

参考文献

篇10

关键词： 复杂曲面；高效加工机理；方法分析

引言

当今工业领域对高新技术的发展越来越重视，复杂曲面的应用也随之推广，复杂曲面主要用于满足两个方面的需求，一方面是力学特性和功能方面的需要，用于满足设备特定的性能要求，对产品形面的数学特征有高精度的要求；另一方面则为了满足美学效果的需要，和人们对产品外形的需求。针对复杂曲面加工的现状及发展趋势，提高复杂曲面加工的质量、效率及效益已成为主流方向，这对复杂曲面加工中各环节的技术方法都有很高的要求。

1. 复杂曲面加工技术的发展概况

1.1复杂曲面加工技术的发展历程

复杂曲面以前主要通过手工放样，手工打磨或辅助于电脉冲的加工方法来完成，即单纯的手工制造。在制造工程中需要进行检测，和大量型线样板的制作，导致制作周期长，工时、材料消耗量大，从而使加工精度降低，难以满足实际生产的需要。在数控机床出现后，在工具和模具制造中得到了广泛的应用，随着新技术（计算机、激光、电子、新材料）的发展，在复杂曲面加工方面的许多新技术应运而生，如激光开槽（Laser Caving）、快速原型制造（RapidPrototyping）和快速工装（Rapid Tooling）等。这些技术的优点在于所需的设备结构简单、灵活性很高，特别适合于加工单件或小批量的工具和模具。

1.2复杂曲面高效加工技术的理论体系

数控加工是复杂曲面加工的一种广泛应用的技术，也是目前复杂曲面加工的主要方法，包括机床数控技术、数控自动编程技术。机床数控系统是硬件也是控制机床运动的执行单元，；而数控编程则是软件，负责产生加工用的零件程序。二者相互作用，构成自动化的加工手段。

数控编程解决了数控加工中程序的编制问题，目前复杂曲面的加工主要包括：曲面造型、数控编程、数控机床加工等。同时在复杂曲面造型方面、数控编程方面、机床数控技术方面、综合效益方面还存在诸多问题，我们的目的是通过对这些问题的研究来完善高效加工技术的理论体系，提高复杂曲面加工水平。

2. 复杂曲面高效加工的技术方法

2.1复杂曲面加工方法分析

从两个方面分析复杂曲面的加工方法：一是在造型方面，复杂曲面造型可以从数学的角度和加工的可行性上进行综合考虑，可以有效地避免复杂曲面加工中重迭现象的产生，增强企业的市场竞争力，实现更大的经济效益。二是在数控程序设计方面，复杂曲面的数控程序设计技术正飞速发展，要对基于特征的刀具轨迹生成方法进行研究，并且重视发展高速加工的数控程序设计技术，尤其是对NURBS加工的使用和有效的NURBS刀具轨迹的研究。

2.2复杂曲面加工设备技术

复杂曲面质量的要求提高，带动了复杂曲面加工设备的进一步发展。建立在五轴联动加工技术基础上的复杂曲面加工逐渐推广，五轴联动包括U、V、W轴不同组合的多轴控制多坐标轴联动，不再仅限于x、y、z、A、B（或C）轴联动，采用高精度的等动态误差补偿技术，降低形位误差、提高机床加工的几何精度、表面粗糙度等；使复杂曲面加工设备功能部件实现高速度、高精度、大功率和智能化。

2.3复杂曲面高效加工关键技术

2.3.1毛坯制备技术

现在实型铸造技术广泛地应用于毛坯的制备，就是传统的木模或金属模被泡沫塑料制作代替，造型后不需取出模型，便可以浇注，泡在高温液体金属作用下，沫塑料模型迅速燃烧气化而消失，原来泡沫塑料模型所占有的位置被金属液取代，冷凝后形成铸件，包括干砂实型铸造、负压实型铸造、树脂砂实型铸造。

在毛坯制造时，余量的确定是一个关键的问题。余量太小，刀具在铸造缺陷（如夹砂、氧化硬皮等）处会磨损剧烈甚至折断，因为粗加工时进刀量不可能太大，反而使加工成本加大。若余量过大，则使后续数控加工的工作量增大，降低了加工的高效性。

2.3.2高速铣削技术

加工速度高以及良好的加工精度和表面质量是高速铣削加工技术的特点，目前该技术已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代模具加工技术。主轴转速、工作台快速移动和进给速度的提高是等机床高速化的具体表现。高速切削机床克服了机床振动，大大降低了传入零件中的热量，大大提高了排屑率，减小热变形，提高加工精度，加工面的粗糙度得到改善。所以，经过高速加工的工件一般不再需要精加工。

2.3.3工艺决策技术等

复杂曲面加工工艺规划包括工艺方案优化及工艺参数优化，加工的高效性受不同的工艺影响非常大。复杂曲面加工时进给量、切削速度和切削深度对刀具的寿命有很大的影响，最佳切削用量一般在一个很小的范围内，要根据具体的刀具与工件材料进行确定。影响工艺的因素既有定量指标，又有定性指标，因此要实现复杂曲面的高效加工，必须采用一定的方式进行工艺决策。

此外，还包括刀具技术、现场化的检测技术、NURBS加工技术、和数控连网技术等。

对复杂曲面质量的要求带动了复杂曲面加工设备的进一步发展，复杂曲面多轴联动加工技术也日趋成熟。我国在这个领域内起步较晚，对机床关键零部件等功能部件、配备智能化技术和高性能数控系统的多轴数控机床的研究和开发应得到重视和加强。目前，复杂曲面加工在制造业中的比重越来越大，它已成为缩短新产品开发周期、提高企业竞争力的一个关键因素。

3. 参考文献

[1] 焦向东，贾永田. 基于快速原型技术的金属模具制造发 展现况[J]. 制造技术与机床，2000（7）：8-9.