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篇(1)

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床車削加工工藝工藝分析車削

一、問題的提出

數(shù)控車削加工主要包括工藝分析、程序編制、裝刀、裝工件、對(duì)刀、粗加工、半精加工、精加工。而數(shù)控車削的工藝分析是數(shù)控車削加工順利完成的保障。

數(shù)控車削加工工藝是采用數(shù)控車床加工零件時(shí)所運(yùn)用的方法和技術(shù)手段的總和。其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

(一)選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容；(二)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析；(三)工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計(jì)；(四)切削用量選擇；(五)工序、工步的設(shè)計(jì)；(六)加工軌跡的計(jì)算和優(yōu)化；(七)編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。

筆者觀察了很多數(shù)控車的技術(shù)工人，閱讀了不少關(guān)于數(shù)控車削加工工藝的文章，發(fā)現(xiàn)大部分的使用者采用選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容、零件圖分析、夾具和刀具的選擇、切削用量選擇、劃分工序及擬定加工順序、加工軌跡的計(jì)算和優(yōu)化、編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的順序來進(jìn)行工藝分析。

但是筆者分析了上述的順序之后，發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)不妥。因?yàn)檎麄€(gè)零件的工序、工步的設(shè)計(jì)是工藝分析這一環(huán)節(jié)中最重要的一部分內(nèi)容。工序、工步的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的設(shè)計(jì)不合理將直接導(dǎo)致零件的形位公差達(dá)不到要求。換言之就是工序、工步的設(shè)計(jì)不合理直接導(dǎo)致產(chǎn)生次品。

二、分析問題

目前，數(shù)控車床的使用者的操作水平非常高，并且能夠獨(dú)立解決很多操作上的難題，但是他們的理論水平不是很高，這是造成工藝分析順序不合理的主要原因。

造成工藝分析順序不合理的另一個(gè)原因是企業(yè)的工量具設(shè)備不足。

三、解決問題

其實(shí)分析了工藝分析順序不合理的現(xiàn)象和原因之后，解決問題就非常容易了。需要做的工作只要將對(duì)零件的分析順序稍做調(diào)整就可以。

筆者認(rèn)為合理的工藝分析步驟應(yīng)該是：

(一)選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容；(二)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析；(三)工序、工步的設(shè)計(jì)；(四)工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計(jì)；(五)切削用量選擇；

(六)加工軌跡的計(jì)算和優(yōu)化；(七)編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件。

本文主要對(duì)二、三、四、五三個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

(一)零件圖分析

零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務(wù)。主要進(jìn)行尺寸標(biāo)注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術(shù)要求分析。此外還應(yīng)分析零件結(jié)構(gòu)和加工要求的合理性，選擇工藝基準(zhǔn)。

1.選擇基準(zhǔn)

零件圖上的尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床的加工特點(diǎn)，以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這種標(biāo)注方法既便于編程，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。

2.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算

在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。

3.精度和技術(shù)要求分析

對(duì)被加工零件的精度和技術(shù)進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。

(二)工序、工步的設(shè)計(jì)

1.工序劃分的原則

在數(shù)控車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。

(1)保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會(huì)在一次裝夾中全部完成。為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，則應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。

(2)提高生產(chǎn)效率原則。為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再換另一把刀來加工其他部位，同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程。

2.確定加工順序

制定加工順序一般遵循下列原則：

(1)先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進(jìn)行，逐步提高加工精度。

(2)先近后遠(yuǎn)。離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。此外，先近后遠(yuǎn)車削還有利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。

(3)內(nèi)外交叉。對(duì)既有內(nèi)表面又有外表面需加工的零件，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工。

(4)基面先行。用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，定位基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差越小。

(三)夾具和刀具的選擇

1.工件的裝夾與定位

數(shù)控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率、保證加工精度。對(duì)于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準(zhǔn)；對(duì)于套類零件，則以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。數(shù)控車床夾具除了使用通用的三爪自動(dòng)定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動(dòng)及氣動(dòng)夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實(shí)際操作時(shí)應(yīng)合理選擇。

2.刀具選擇

刀具的使用壽命除與刀具材料相關(guān)外，還與刀具的直徑有很大的關(guān)系。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長(zhǎng)刀具壽命，提高生產(chǎn)率的有效措施。數(shù)控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

(四)切削用量選擇

數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速S(或切削速度υ)及進(jìn)給速度F(或進(jìn)給量f)。

切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對(duì)提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車床的切削用量時(shí)一定要根據(jù)機(jī)床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時(shí)，首先考慮在機(jī)床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進(jìn)給量f；最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個(gè)合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，增大進(jìn)給量有利于斷屑。精車時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉(zhuǎn)速S(r/min)可根據(jù)切削速度υ(mm/min)由公式S=υ1000/πD(D為工件或刀/具直徑mm)計(jì)算得出，也可以查表或根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床作為一種高效率的設(shè)備，欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動(dòng)化的特點(diǎn)，除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外，還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝，以得到最優(yōu)的加工方案。

參考文獻(xiàn)

篇(2)

摘要：在油壺模具的設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用CAD/CAM集成技術(shù)，有利于縮短油壺生產(chǎn)周期。本文針對(duì)油壺模具在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)基于Pro/ENGINEER的CAD和MasterCAM的自動(dòng)編程進(jìn)行研究。首先，在簡(jiǎn)要論述模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了油壺、油壺模具的3維參數(shù)化特征建模以及油壺模具2維工程圖的建立；其次，利用MasterCAM對(duì)油壺模具的數(shù)控自動(dòng)編程進(jìn)行了全面論述，包括油壺模具加工邊界的建立、加工方法和數(shù)控編程方法的選擇、刀具的選擇、油壺模具數(shù)控加工工藝分析及處理、數(shù)控自動(dòng)編程中的刀位驗(yàn)證和后置處理。

關(guān)鍵詞：CAD/CAM；Pro/ENGINEER；參數(shù)化；數(shù)控加工工藝；后置處理

The CAD/CAM For Plastic Moulds of Oil Can On Industrial

Abstract: The CAD/CAM integrated technology apply in the oil can mould design and manufacture helps shorten oil can production cycle. This article carry out research on the oil can mold which can come true Pro/ENGINEER CAD and the automatic programming conducts of MasterCAM with the microcomputer. First, in briefly elaborates in the foundation which the mold designed, the key point elaborates the oil can, the oil can mold 3D parameterization characteristic modelling as well as the oil can mold two-dimensional schedule drawing; Secondly, carries on the comprehensive elaboration using MasterCAM to the oil can mold numerical control automatic programming, including The oil can mold processes the boundary the establishment, the processing method and the numerical control programming method choice, the cutting tool choice, in the oil can mold numerical control processing craft analysis and processing, the numerical control automatic programming knife position confirmation and the post-processing.

篇(3)

【論文摘要】：文章介紹了切削用量的三要素，并對(duì)數(shù)控機(jī)床加工時(shí)切削用量的合理選擇進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為數(shù)控機(jī)床編程與操作人員提供參考。

切削用量是表示機(jī)床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù)。切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容， 切削用量的大小對(duì)加工效率、加工質(zhì)量、刀具磨損和加工成本均有顯著影響。現(xiàn)在，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，許多CAD/CAM軟件都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問題，比如：刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此，數(shù)控加工中切削用量的確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)來合理的選擇切削用量。文章對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)切削用量的確定問題進(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議，且對(duì)應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了討論。

1. 數(shù)控加工中切削用量的選擇原則

切削用量包括切削速度( 主軸轉(zhuǎn)速) 、背吃刀量、進(jìn)給量，通常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下。

粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。

半精加工和精加工時(shí)， 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。

(1) 背吃刀量ap(mm)的選擇

背吃刀量ap根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量， 這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。具體選擇如下：

粗加工時(shí)，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若工藝系統(tǒng)剛性不足或余量過大不能一次切除，也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。

當(dāng)沖擊載荷較大（如斷續(xù)表面）或工藝系統(tǒng)剛度較差（如細(xì)長(zhǎng)軸、鏜刀桿、機(jī)床陳舊）時(shí)，可適當(dāng)降低ap，使切削力減小。

精加工時(shí)，ap應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。一般精加工時(shí)，取ap=0.05～0.8mm；半精加工時(shí)，取ap=1.0～3.0mm。

(2) 切削寬度L（mm）

一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。在數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為: L=(0.6～0.9)d。

(3) 進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)的選擇

進(jìn)給量( 進(jìn)給速度)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取。對(duì)于多齒刀具， 其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)Z 及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為: Vf=fn=fzzn。

粗加工時(shí)， 由于對(duì)工件表面質(zhì)量沒有太高的要求， f主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等的強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制，一般根據(jù)剛度來選擇。工藝系統(tǒng)剛度好時(shí)，可用大些的f；反之，適當(dāng)降低f。

精加工、半精加工時(shí)，f應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度Ra要求選擇。Ra要求小的，取較小的f，但又不能過小，因?yàn)閒過小，切削厚度hD過薄，Ra反而增大，且刀具磨損加劇。刀具的副偏角愈大，刀尖圓弧半徑愈大，則f可選較大值。一般，精銑時(shí)可取20～25mm/min， 精車時(shí)可取0.10～0.20mm/r。還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中，選擇進(jìn)給量時(shí)，應(yīng)考慮輪廓拐角處的超程問題。特別是在拐角較大、進(jìn)給速度較高時(shí)，應(yīng)在接近拐角處適當(dāng)降低進(jìn)給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。

(4) 切削速度Vc（m/min）的選擇

根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件時(shí)， 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。

(5) 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)

主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度VC來選定。

計(jì)算公式為: n=1000VC/πD

式中，D為工件或刀具直徑（mm）。

數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。

2. 結(jié)論

隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控加工程序的編制過程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下合理的確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉數(shù)控加工中切削用量的確定原則，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況，選擇出合理的切削用量，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙長(zhǎng)旭. 數(shù)控加工工藝. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.1（2007.9重印）.

[2] 劉萬(wàn)菊. 數(shù)控加工工藝及編程. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.10.

篇(4)

關(guān)鍵詞分層教學(xué)；數(shù)控技術(shù)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；實(shí)施

1高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分層教學(xué)的必要性

1.1學(xué)生生源層次不一

目前陜西省高職院校的生源組成有：普高生、中職生、三校生、初中畢業(yè)生（五年制）；且錄取形式多樣化，有高考錄取、單獨(dú)招生考試錄取、報(bào)道注冊(cè)錄取、中考錄取等。這就造成了目前高職院校的學(xué)生生源參差不齊，學(xué)習(xí)狀態(tài)多樣化，學(xué)習(xí)成績(jī)差距大；然而在專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定的過程中，培養(yǎng)目標(biāo)卻是統(tǒng)一的，尤其在專業(yè)綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)，如何通過畢業(yè)設(shè)計(jì)論文環(huán)節(jié)來檢驗(yàn)高職培養(yǎng)目標(biāo)帶來了極大的難度。

1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)選題單一，偏離培養(yǎng)目標(biāo)

通過近五年我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)執(zhí)行情況統(tǒng)計(jì)，目前數(shù)控技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)依然是以畢業(yè)設(shè)計(jì)論文形式進(jìn)行，這種模式已經(jīng)不符合當(dāng)前高職教育培養(yǎng)的對(duì)象以及培養(yǎng)目標(biāo)的要求。我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：零件圖繪制、零件圖分析，毛坯選擇、毛坯圖繪制，機(jī)械加工工藝路線確定，工序尺寸及公差確定，數(shù)控加工工藝裝備（設(shè)備、刀具、夾具、量具）的選用，切削用量及工時(shí)定額確定，工藝文件的制訂，編程。完成設(shè)計(jì)內(nèi)容之后，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、工藝文件、答辯PPT等資料的編制整理，然后答辯。統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式及要求，無(wú)法滿足多崗位、多形式、“零距離”就業(yè)的需求。

1.3受提前就業(yè)影響，畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)監(jiān)控難、質(zhì)量差

伴隨著高職就業(yè)壓力的增大，就業(yè)時(shí)間越來越早，高職畢業(yè)生基本上在大三一開學(xué)就投入到應(yīng)聘熱潮，一旦學(xué)生簽約，大部分學(xué)生將面臨立即上崗的要求，往往在就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的取舍上，高職院校基本都是以就業(yè)作為首選。這樣一來，畢業(yè)生只能將老師布置的設(shè)計(jì)題目帶走，到企業(yè)去，邊工作邊搞設(shè)計(jì)。進(jìn)入企業(yè)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔導(dǎo)監(jiān)控就落空，從而造成了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量差，答辯各環(huán)節(jié)成績(jī)低，甚至有的同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料無(wú)法達(dá)到要求，不能順利進(jìn)行答辯，這樣給畢業(yè)生綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績(jī)?cè)u(píng)定帶來諸多不便，現(xiàn)在就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計(jì)之間的矛盾越發(fā)凸顯。

1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)與頂崗實(shí)習(xí)脫節(jié)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職畢業(yè)生的最后一個(gè)專業(yè)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，目前高職畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式受到其內(nèi)容的制約，基本上都是由指導(dǎo)教師給出畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，在校內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)并進(jìn)行答辯。在人才培養(yǎng)方案制定的過程，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之后，再進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。數(shù)控技術(shù)專業(yè)的頂崗實(shí)習(xí)主要是進(jìn)入畢業(yè)生就業(yè)單位實(shí)習(xí)，隨著學(xué)生就業(yè)的普遍提前，大部分學(xué)生在大三第一學(xué)期就已經(jīng)簽訂就業(yè)協(xié)議，隨后即進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，提前就業(yè)影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的進(jìn)行，同時(shí)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，沒有時(shí)間、也沒有精力再完成畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的任務(wù)。

1.5畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)分層教學(xué)迫在眉睫

如何解決高職學(xué)生生源層次多樣化，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文模式偏離培養(yǎng)目標(biāo)，畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)監(jiān)控難、質(zhì)量差，畢業(yè)設(shè)計(jì)與頂崗實(shí)習(xí)脫節(jié)等現(xiàn)實(shí)問題，我院通過多方調(diào)查研究，成立課題組，探索出分層次教學(xué)，數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)、試件加工、CAD/CAM設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告等多種模式的學(xué)習(xí)方法。多種模式多種題目，既滿足在校生完成畢業(yè)論文要求，又滿足頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生，專業(yè)綜合實(shí)踐與就業(yè)相結(jié)合，解決就業(yè)與設(shè)計(jì)矛盾。在校生也可根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)情況選擇是做論文，還是做CAD/CAM設(shè)計(jì)，或者做試件加工，從而提升不同層次學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，指導(dǎo)老師根據(jù)不同層次學(xué)生針對(duì)性的指導(dǎo)，學(xué)生專業(yè)綜合實(shí)踐效果更好，解決了種種矛盾。

2數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)分層教學(xué)實(shí)施的保障條件

分層次教學(xué)極大地解決了目前高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的主要問題，但是要滿足不同層次學(xué)生進(jìn)行不同模式畢業(yè)設(shè)計(jì)需要一定的保障條件，我院在該項(xiàng)目實(shí)施過程中，各界領(lǐng)導(dǎo)給予了大力支持，各部門分工協(xié)作，為分層教學(xué)的實(shí)施提供了條件。

2.1設(shè)計(jì)室

對(duì)于學(xué)習(xí)成績(jī)較好、進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的同學(xué)，數(shù)控學(xué)院提供了足夠容納設(shè)計(jì)學(xué)生的設(shè)計(jì)室。設(shè)計(jì)室配備桌、椅、繪圖板、丁字尺等必要的設(shè)計(jì)工具，以及設(shè)計(jì)用的機(jī)械加工工藝手冊(cè)、零件設(shè)計(jì)手冊(cè)、公差手冊(cè)、夾具手冊(cè)、刀具手冊(cè)、量具手冊(cè)等設(shè)計(jì)資料，為設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行提供條件。

2.2CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室

對(duì)于軟件應(yīng)用水平高、進(jìn)行CAD/CAM設(shè)計(jì)的同學(xué)，數(shù)控學(xué)院提供了CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室。該實(shí)訓(xùn)室有高配置電腦100臺(tái)，能快速流暢運(yùn)行UG、Pro/e等三維造型軟件及仿真加工軟件，為造型仿真加工提供條件。

2.3數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地

對(duì)于理論學(xué)習(xí)成績(jī)一般、動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重點(diǎn)訓(xùn)練其一項(xiàng)專業(yè)核心技能，數(shù)控學(xué)院提供數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生開放。我院數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地目前有CAK6136數(shù)控車床10臺(tái)、CL-20A全功能車2臺(tái)、XD-40數(shù)控銑床10臺(tái)、1055VMC加工中心6臺(tái)、CTM450電火花2臺(tái)、DMWG320T6線切割4臺(tái)，這些設(shè)備在課余時(shí)間全部對(duì)畢業(yè)生開放，保證試件加工同學(xué)進(jìn)行技能訓(xùn)練及畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品制作。

2.4頂崗實(shí)習(xí)企業(yè)

對(duì)于因就業(yè)參加工作，或進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)無(wú)法順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的學(xué)生，學(xué)院積極聯(lián)系頂崗實(shí)習(xí)單位，為學(xué)生創(chuàng)造便利條件，通過企業(yè)給定題目或者完成頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告的形式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。數(shù)控技術(shù)專業(yè)目前擁有校企合作工作站1個(gè)、校企合作單位20余家，先后與西安嘉業(yè)航空科技有限公司簽訂校企合作工作站協(xié)議，與西安華元機(jī)械有限公司、寶雞秦川機(jī)床發(fā)展集團(tuán)、西北工業(yè)集團(tuán)、西光集團(tuán)、西安東風(fēng)儀表廠、陜飛集團(tuán)等企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議，為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)提供保障，同時(shí)這些企業(yè)對(duì)進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生，都安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行工作和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，保證了學(xué)生學(xué)業(yè)的順利完成，同時(shí)能盡快完成從學(xué)生到技術(shù)人員的工作角色轉(zhuǎn)變。

2.5師資條件

分層次教學(xué)，除了必備的硬件條件以外，師資隊(duì)伍也是最重要的保障之一，根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理規(guī)定要求，參與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的教師必須是講師以上職稱。數(shù)控教研室目前擁有專兼職教師33人，其中高級(jí)職稱17人，中級(jí)職稱14人，為分層次教學(xué)提供了必備條件。2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)有專門教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，參與畢業(yè)論文指導(dǎo)教師10人，其中副教授以上7人，講師3人；參與CAD/CAM設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師8人，其中副教授以上5人，講師3人；參與數(shù)控加工設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師8人，其中高級(jí)技師5人，技師3人；參與頂崗實(shí)習(xí)聯(lián)系指導(dǎo)教師5人，均為講師。

2.6制度保障

在分層次教學(xué)實(shí)施過程中，嚴(yán)格按照教務(wù)處、實(shí)踐教學(xué)管理處、質(zhì)量監(jiān)控中心、數(shù)控學(xué)院各級(jí)部分的規(guī)章制度執(zhí)行實(shí)施。教務(wù)處、實(shí)踐教學(xué)管理處聯(lián)合下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定，明確了畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、任務(wù)、內(nèi)容、效果、指導(dǎo)教師要求等內(nèi)容，實(shí)踐教學(xué)管理處定期對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)執(zhí)行情況進(jìn)行檢查，每年度進(jìn)行評(píng)比；質(zhì)量控制中心則按周、按月進(jìn)行檢查反饋，起到很好的督促作用；數(shù)控學(xué)院不定期進(jìn)行檢查指導(dǎo)。各部門協(xié)調(diào)合作，保障了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

3數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)分層教學(xué)實(shí)施過程

2015屆數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，共有160名學(xué)生，參與指導(dǎo)教師31人，通過項(xiàng)目組成員共同努力，形成了一套分層次教學(xué)模式。

3.1畢業(yè)設(shè)計(jì)題目審核

參與數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的教師進(jìn)行選題表填寫，選取畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。要求設(shè)計(jì)題目要符合分層教學(xué)要求，突出專項(xiàng)技能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)題目要有新穎性，能調(diào)動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)興趣。

3.2專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)審核、公布選題

對(duì)教師所申報(bào)的題目，教研室組織專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)審核，通過并在院部備案。選題不合適的，將退回重新選題。并且將通過選題、指導(dǎo)教師名單在第一時(shí)間公布給學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人特長(zhǎng)提前考慮設(shè)計(jì)方向。

3.3學(xué)生選題，院部審核

通過專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)審核的設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)教師，以及教師指導(dǎo)人數(shù)，將通過學(xué)院公共平臺(tái)，向數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生公布，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人的學(xué)習(xí)情況、就業(yè)情況，以及興趣愛好選擇題目，選擇指導(dǎo)教師，完成后交院部審核。院部學(xué)籍管理員與教研室共同對(duì)選題學(xué)生進(jìn)行成績(jī)分析，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。選擇進(jìn)行論文設(shè)計(jì)的學(xué)生，要求學(xué)生綜合知識(shí)豐富、機(jī)械基礎(chǔ)課及專業(yè)核心課成績(jī)優(yōu)良；進(jìn)行CAD/CAM設(shè)計(jì)的學(xué)生，要求至少有一門軟件應(yīng)用課程優(yōu)秀，能熟練進(jìn)行三維設(shè)計(jì)及二維設(shè)計(jì)，有解決復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)加工的能力；數(shù)控加工的學(xué)生，對(duì)理論課知識(shí)要求低，重在實(shí)踐技能的鍛煉；需提前就業(yè)的學(xué)生選擇頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告，進(jìn)企業(yè)聯(lián)系企業(yè)指導(dǎo)教師，完成企業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。根據(jù)審核結(jié)果，通過的進(jìn)入實(shí)施階段，不通過的則需要教師指導(dǎo)重新選題。

3.4畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施

進(jìn)入實(shí)施環(huán)節(jié)后，各指導(dǎo)教師要嚴(yán)格按照學(xué)院各項(xiàng)規(guī)章制度的要求，分別在不同的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)。論文設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師在設(shè)計(jì)室進(jìn)行7周各階段的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，完成論文資料、工藝規(guī)程文件；試件加工的學(xué)生，則在數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地，由指導(dǎo)教師進(jìn)行工藝方案確定、加工指導(dǎo)，完成試件的加工，并保證各項(xiàng)加工精度要求；CAD/CAM設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生有指導(dǎo)教師在CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、造型、仿真加工等，最后形成動(dòng)畫、視頻等影像資料；頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生在校企雙導(dǎo)師指導(dǎo)下，完成企業(yè)題目或者頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告。

3.5設(shè)計(jì)資料整理、答辯

各環(huán)節(jié)主要設(shè)計(jì)任務(wù)完成后，要求學(xué)生按照數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料要求，完成對(duì)應(yīng)的論文、加工件、CAD/CAM動(dòng)畫視頻、頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告、答辯PPT等資料的整理。所有資料必須按照規(guī)范要求，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，待指導(dǎo)教師審核簽字后，進(jìn)行答辯。數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，由專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)統(tǒng)一組織實(shí)施，邀請(qǐng)企業(yè)專家、校內(nèi)外專家共同參與，保證答辯的公平、公正。

3.6成績(jī)?cè)u(píng)定

數(shù)控技術(shù)專業(yè)，分層次教學(xué)后，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)成績(jī)由三部分組成：畢業(yè)設(shè)計(jì)過程占40%，設(shè)計(jì)資料占30%，答辯成績(jī)30%，重點(diǎn)突出畢業(yè)論文、數(shù)控加工、CAD/CAM造型、頂崗實(shí)習(xí)的過程訓(xùn)練，從而提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)的積極性、參與性。

4分層教學(xué)取得成效

4.1分層教學(xué)培養(yǎng)了不同層次、有特長(zhǎng)的人才

將不同層次的學(xué)生采用單一的模式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)這種舊的模式，變?yōu)楦鶕?jù)不同層次進(jìn)行多種模式的學(xué)習(xí)，這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，有利于發(fā)揮學(xué)生特點(diǎn)培養(yǎng)專項(xiàng)技能，更符合人才培養(yǎng)目標(biāo)，有利于培養(yǎng)有特長(zhǎng)的專業(yè)技術(shù)技能人才。

4.2監(jiān)控組織更到位、設(shè)計(jì)質(zhì)量顯著提升

分層次教學(xué)避免了一刀切，離校難監(jiān)控，畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量差的現(xiàn)狀。通過分層教學(xué)，管理部分及企業(yè)專家一致認(rèn)為，學(xué)生設(shè)計(jì)質(zhì)量顯著提高，加工技能得到鍛煉，造型能力得到提升，促成百花齊放的局面的出現(xiàn)。

4.3緩解就業(yè)與設(shè)計(jì)沖突，畢業(yè)生受到頂崗實(shí)習(xí)單位青睞

提前就業(yè)進(jìn)入企業(yè)的學(xué)生，通過企業(yè)題目或者頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告的形式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，在工作中總結(jié)、學(xué)習(xí)，能更快地融入企業(yè)、融入崗位，改觀了以往設(shè)計(jì)內(nèi)容與工作內(nèi)容不符，失去綜合訓(xùn)練意義的尷尬。通過改革，進(jìn)入企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)生，通過這種企業(yè)安排設(shè)計(jì)、指導(dǎo)設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)了校企關(guān)系，同時(shí)縮短學(xué)生培訓(xùn)時(shí)間，受到單位的青睞。

5思考與瞻望

學(xué)生生源多元化、學(xué)習(xí)狀態(tài)參差不齊是高職學(xué)生的現(xiàn)狀，如何解決這種復(fù)雜狀況下學(xué)生的培養(yǎng)，越來越值得職教人深思。雖然我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用了分層次教學(xué)模式，但是在公共基礎(chǔ)課、專業(yè)課程的教學(xué)過程中仍然是以大班集體授課，如何調(diào)動(dòng)各層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)符合社會(huì)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才需要我們繼續(xù)探索和研究。

參考文獻(xiàn)

[1]潘冬.高職數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J].亞太教育,2015(27):140.

篇(5)

論文摘要：本文系統(tǒng)介紹了數(shù)控高速切削加工的基礎(chǔ)理論及發(fā)展過程,分析了高速加工的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，總結(jié)了發(fā)展數(shù)控高速切削加工需要的關(guān)鍵技術(shù)和研究方向。 

數(shù)控高速切削技術(shù)(high speed machining,hsm，或high speed cutting,hsc)，是提高加工效率和加工質(zhì)量的先進(jìn)制造技術(shù)之一，相關(guān)技術(shù)的研究已成為國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向。我國(guó)是制造大國(guó)，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步落后。研究先進(jìn)技術(shù)的理論和應(yīng)用迫在眉睫。

1、數(shù)控高速切削加工的含義

高速切削理論由德國(guó)物理學(xué)家carl.j.salomon在上世紀(jì)三十年代初提出的。他通過大量的實(shí)驗(yàn)研究得出結(jié)論：在正常的切削速度范圍內(nèi)，切削速度如果提高，會(huì)導(dǎo)致切削溫度上升，從而加劇了切削刀具的磨損；然而，當(dāng)切削速度提高到某一定值后，只要超過這個(gè)拐點(diǎn)，隨著切削速度提高，切削溫度就不會(huì)升高，反而會(huì)下降，因此只要切削速度足夠高，就可以很好的解決切削溫度過高而造成刀具磨損不利于切削的問題，獲得良好的加工效益。

隨著制造工業(yè)的發(fā)展，這一理論逐漸被重視，并吸引了眾多研究目光，在此理論基礎(chǔ)上逐漸形成了數(shù)控高速切削技術(shù)研究領(lǐng)域，數(shù)控高速切削加工技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的研究相對(duì)較早，經(jīng)歷了理論基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及應(yīng)用研究和發(fā)展應(yīng)用，目前已經(jīng)在一些領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)質(zhì)應(yīng)用階段。

關(guān)于高速切削加工的范疇，一般有以下幾種劃分方法，一種是以切削速度來看，認(rèn)為切削速度超過常規(guī)切削速度5－10倍即為高速切削。也有學(xué)者以主軸的轉(zhuǎn)速作為界定高速加工的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min即為高速加工。還有從機(jī)床主軸設(shè)計(jì)的角度，以主軸直徑和主軸轉(zhuǎn)速的乘積dn定義，如果dn值達(dá)到（5～2000）×105mm.r/min，則認(rèn)為是高速加工。生產(chǎn)實(shí)踐中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相應(yīng)不同。一般認(rèn)為車削速度達(dá)到（700～7000）m/min，銑削的速度達(dá)到（300～6000）m/min，即認(rèn)為是高速切削。

另外，從生產(chǎn)實(shí)際考慮，高速切削加工概念不僅包含著切削過程的高速，還包含工藝過程的集成和優(yōu)化，是一個(gè)可由此獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的高速度的切削加工，是技術(shù)和效益的統(tǒng)一。

高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、機(jī)床設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能cnc系統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高效高精度測(cè)量測(cè)試技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝等諸多相關(guān)硬件和軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展基礎(chǔ)之上綜合而成的。因此，高速切削技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一個(gè)隨相關(guān)技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展的概念。

2、數(shù)控高速切削加工的優(yōu)越性

由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技術(shù)不僅提高了切削加工的生產(chǎn)率，和常規(guī)切削相比還具有一些明顯的優(yōu)越性：第一、切削力小：在高速銑削加工中,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常規(guī)切削降低30％以上，尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少。既減輕刀具磨損，又有效控制了加工系統(tǒng)的振動(dòng)，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和進(jìn)給速度都大幅度提高，相同時(shí)間內(nèi)的材料切除率也相應(yīng)大大提高。從而大大提高了加工效率。第三、工件熱變形小:在高速切削時(shí)，大部分的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走，因此加工表面的受熱時(shí)間短，不會(huì)由于溫升導(dǎo)致熱變形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力學(xué)性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進(jìn)給量也比較小，使加工表面的粗糙度大大降低，同時(shí)由于切削力小于常規(guī)切削，加工系統(tǒng)的振動(dòng)降低，加工過程更平穩(wěn)，因此能獲得良好的表明質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環(huán)保：高速切削時(shí)，工件的加工時(shí)間縮短，能源和設(shè)備的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同時(shí)由于高速切削可以實(shí)現(xiàn)干式切削，減少甚至不用切削液，減少污染和能耗。

3、數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域研究

鑒于以上所述高速切削加工的特點(diǎn)，使該技術(shù)在傳統(tǒng)加工薄弱的領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。首先，對(duì)于薄壁類零件和細(xì)長(zhǎng)的工件，采用高速切削，切削力顯著降低，熱量被切屑帶走，可以很好的彌補(bǔ)采用傳統(tǒng)方法時(shí)由于切削力和切削熱的影響而造成其變形的問題，大大提高了加工質(zhì)量。其次，由于切削抗力小，刀具磨損減緩，高錳鋼、淬硬鋼、奧氏體不銹鋼、復(fù)合材料、耐磨鑄鐵等用傳統(tǒng)方法難以加工的材料，可以研究采用數(shù)控高速切削技術(shù)來加工。另外，在汽車、模具、航天航空等制造領(lǐng)域, 一些整體構(gòu)件需要比較大的材料切除率，由于數(shù)控高速切削的進(jìn)給速度可隨切削速度的提高而相應(yīng)提高, 使得單位時(shí)間內(nèi)的材料切除率大大提高，因而在模具制造、汽車制造、航空航天制造中，數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。第四，由于高速切削時(shí)，加工過程平穩(wěn)、振動(dòng)小，與常規(guī)切削相比, 高速切削可顯著提高加工精度1～2級(jí),完全可以取消后續(xù)的光整加工, 同時(shí)，采用數(shù)控高速切削技術(shù), 能夠在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件同時(shí)進(jìn)行粗、精加工,減少了轉(zhuǎn)工序中可能的定位誤差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技術(shù)在精密制造中有著廣闊的應(yīng)用前景。如某企業(yè)加工的鋁質(zhì)模具，模具型腔長(zhǎng)達(dá)1500mm，要求尺寸精度誤差±0.05mm，表面粗糙度ra0.8μm，原先的制造工藝為：粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光，制造周期要60小時(shí)。采用高速銑床加工后，經(jīng)過半精加工和精加工，加工周期僅需6小時(shí)，不僅效率提高，而且模具質(zhì)量也大大提高。

4、實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)研究

數(shù)控高速切削加工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到切削機(jī)理、切削機(jī)床、刀具、切削過程監(jiān)控及加工工藝等諸多相關(guān)的硬件與軟件技術(shù)，數(shù)控高速切削技術(shù)的實(shí)施和發(fā)展，依賴于此系統(tǒng)中的各個(gè)組成要素的，這些實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削技術(shù)離不開的關(guān)鍵技術(shù)，具體體現(xiàn)在以下方面：

1）高速切削機(jī)理：有關(guān)各種材料在高速加工條件下，切屑的形成機(jī)理，切削力、切削熱的變化規(guī)律，刀具磨損規(guī)律及對(duì)加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律，對(duì)以上基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn)和研究，將有利于促進(jìn)高速切削工藝規(guī)范的確定和切削用量的選擇，為具體零件和材料的加工工藝制定提供理論基礎(chǔ)，屬于原理技術(shù)。目前，黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規(guī)范和切削用量的確定，是高速切削生產(chǎn)中的難點(diǎn)，也是高速切削加工領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。

2）高速切削機(jī)床技術(shù)模塊：高速切削機(jī)床需要高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)和高速cnc控制系統(tǒng)。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉(zhuǎn)速下工作，一般主軸轉(zhuǎn)速10000 r/min以上，有的甚至高達(dá)60000－100000r/min，且保證良好動(dòng)態(tài)和熱態(tài)性能。其中關(guān)鍵部件是主軸軸承，它決定著高速主軸的壽命和負(fù)載容量，也是高速切削機(jī)床的核心部件之一，主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和性能的提高是高速機(jī)床的一項(xiàng)重要單元技術(shù)。另一項(xiàng)重要的單元技術(shù)是高速進(jìn)給系統(tǒng)。隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高，為保證刀具每齒或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量不變，機(jī)床的進(jìn)給速度和進(jìn)給加速度也相應(yīng)提高，同時(shí)空行程速度也要提高。因此，機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)必須快速移動(dòng)和快速準(zhǔn)確定位，這顯然對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌、伺服系統(tǒng)、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等提出了新的更高要求，是制約高速機(jī)床技術(shù)的關(guān)鍵單元技術(shù)。

3）高速切削刀具技術(shù)模塊：由機(jī)床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統(tǒng)中，刀具是最活躍的因素。切削刀具是保證高速切削加工順利進(jìn)行的最關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著切削速度的大幅度提高，對(duì)切削刀具材料、刀具幾何參數(shù)、刀體結(jié)構(gòu)等都提出了不同于傳統(tǒng)速度切削時(shí)的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化，高速切削加工時(shí)，要保證高的生產(chǎn)率和加工精度，更要保證安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系統(tǒng)必須滿足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復(fù)定位精度，裝夾剛度，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)良好的平衡狀態(tài)和安全可靠。盡可能減輕刀體質(zhì)量，以減輕高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所受到的離心力，滿足高速切削的安全性要求，改進(jìn)刀具的夾緊方式。刀具系統(tǒng)的技術(shù)研究和發(fā)展是數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵任務(wù)之一。

4）數(shù)控高速切削工藝：高速切削作為一種新的切削方式，要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，缺乏可供參考的應(yīng)用實(shí)例，更沒有實(shí)用的切削用量和加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，高速加工的工藝參數(shù)優(yōu)化是當(dāng)前制約其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。另外，高速切削的零件nc程序要求必須保證在整個(gè)切削過程中載荷穩(wěn)定，但是現(xiàn)在使用的多數(shù)cnc軟件中的自動(dòng)編程功能都還不能滿足這一的要求，需要由人工編程加以補(bǔ)充和優(yōu)化，這在一定程度上降低了高速切削的價(jià)值，必須研究采用一種全新的編程方式，使切削數(shù)據(jù)適合高速主軸的功率特性曲線，充分發(fā)揮數(shù)控高速切削的優(yōu)勢(shì)。

高速切削加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有賴于以上原理方面、機(jī)床、刀具、工藝等各項(xiàng)關(guān)鍵單元技術(shù)的發(fā)展和綜合。

5、高速切削技術(shù)應(yīng)用方面研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)

由于高速切削在提高生產(chǎn)效益方面具有巨大潛力，早己成為美、日、德等國(guó)競(jìng)相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域。美國(guó)日本等國(guó)早在60年代初，就開始了超高速切削機(jī)理的研究。上世紀(jì)70年代，美國(guó)已經(jīng)研制出最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min 的高速銑床。如今，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的不同規(guī)格的各種超高速機(jī)床已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)并進(jìn)入市場(chǎng)，在飛機(jī)、汽車及模具制造行業(yè)實(shí)際應(yīng)用。例如，在美國(guó)波音公司等飛機(jī)制造企業(yè)，已經(jīng)采用數(shù)控高速切削加工技術(shù)超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結(jié)構(gòu)件和波導(dǎo)管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來，美、歐、日等國(guó)對(duì)新一代數(shù)控機(jī)床、高速加工中心、高速工具系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加快，高性能的電主軸技術(shù)及其產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)步伐加大；高性能的刀具系統(tǒng)技術(shù)也進(jìn)展迅速；直線電機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高速進(jìn)給系統(tǒng)。

我國(guó)在研究和開發(fā)高速切削技術(shù)方面，許多高校和研究所作了努力和探索，包括切削機(jī)理、刀具材料、主軸軸承、等方面，也取得了相當(dāng)大的成就。 然而，與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在著較大的差距，基本上還處在實(shí)驗(yàn)室的研究階段。為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，滿足航空航天、汽車、模具等各行業(yè)的制造需求，數(shù)控高速切削技術(shù)應(yīng)用研究任重道遠(yuǎn)。

目前，針對(duì)高速切削技術(shù)的研究已從實(shí)驗(yàn)階段轉(zhuǎn)向應(yīng)用階段。在應(yīng)用方面的研究包括兩個(gè)層面：一是高速加工關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究，包括高速主軸單元和高速進(jìn)給單元等，實(shí)現(xiàn)高速機(jī)床國(guó)產(chǎn)化。另一方面，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝性能和工藝范圍的應(yīng)用研究。其中，關(guān)于高速切削工藝的研究是當(dāng)前最活躍的研究領(lǐng)域之一，主要目標(biāo)是通過試驗(yàn)或引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備直接進(jìn)行工藝研究，努力解決關(guān)鍵零部件的加工工藝問題，開發(fā)和完善特種材料的高速切削工藝方法；研究開發(fā)適應(yīng)高速加工的cad/cam軟件系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)，建立在新型檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上的加工狀態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 艾興，高速切削加工技術(shù)[m].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2003.

篇(6)

關(guān)鍵詞：不落輪鏇床,NCU,閉環(huán)控制

1 概述

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，近年來，國(guó)家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用，鐵路輪對(duì)的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來完成，在不拆卸機(jī)車車輛輪對(duì)的情況下進(jìn)行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節(jié)約了維修成本和鏇修時(shí)間。

2 不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 硬件結(jié)構(gòu)：

不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務(wù)器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個(gè)1FK7三相數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)，micromaster440變頻器，三相異步驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)等部件組成，系統(tǒng)的各個(gè)部件通過現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS聯(lián)接。連接結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1：鏇床硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖

2.2 軟件結(jié)構(gòu)

SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統(tǒng)，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。

2.2.1WindowsXP操作系統(tǒng):

系統(tǒng)安裝在PCU上，實(shí)際相當(dāng)于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統(tǒng)上使用。

2.2.2 NC 軟件:

SINUMERIK 840D通過特殊處理， NC軟件與PCU計(jì)算機(jī)WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)運(yùn)行。從而使得操作PCU即可實(shí)時(shí)控制NCU程序，實(shí)現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對(duì)程序控制，其主要功能有：

控制機(jī)床各部件靈活協(xié)調(diào)工作

監(jiān)測(cè)群組模式下各通道的狀態(tài)

x,z坐標(biāo)方向動(dòng)態(tài)控制

可編寫快速響應(yīng)程序

可編寫各部件同步動(dòng)作程序

選擇優(yōu)化地址和時(shí)間

各種曲線插補(bǔ)方法

電子齒能

刀具，螺紋間隙，象限補(bǔ)償功能

測(cè)量功能

高級(jí)編程語(yǔ)言的編譯功能

2.2.3 HMI advanced軟件

鏇床采用HMI advanced軟件進(jìn)行操作，他是運(yùn)行在Windows NT系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：

圖2：HMI advanced啟動(dòng)后界面

通過操作HMI advanced軟件，可以實(shí)現(xiàn)鏇床以下功能

編寫輪對(duì)廓型加工程序

執(zhí)行部件程序

手動(dòng)控制操作鏇床

讀寫程序數(shù)據(jù)

編輯程序數(shù)據(jù)

顯示處理故障

設(shè)定鏇床參數(shù)

建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信

2.3.4 PLC軟件

PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進(jìn)行監(jiān)控和操作，也可以使用專門的程序編程器來進(jìn)行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動(dòng)輪，軸箱支撐，液壓系統(tǒng)等部件動(dòng)作的自動(dòng)控制。

3 不落輪鏇床數(shù)字控制程序

3.1 不落輪鏇床加工程序：

加工要求按照鐵路輪對(duì)踏面廓型進(jìn)行切削加工，車輛輪對(duì)通過軸箱定位，利用4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸線方向刀具走向，加工出符合國(guó)家TB的標(biāo)準(zhǔn)廓型。鏇床主驅(qū)動(dòng)輪采用PLC控制變頻器，實(shí)現(xiàn)4個(gè)主驅(qū)動(dòng)輪的調(diào)節(jié)。控制過程如圖1：NCU是機(jī)床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過PROFIBUS 與PLC ET200擴(kuò)展模塊和變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，通過MPI與NCU聯(lián)接通訊，手操盤和測(cè)量探頭直接聯(lián)接在NC上。

鏇床加工過程中，NC按照編寫的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令，所有裝載，測(cè)量，切削，卸載均采用NC程序自動(dòng)執(zhí)行操作，加工流程如圖3示。

圖3 ：鏇輪加工流程

車輪加工工藝：

3.2 閉環(huán)控制原理

不落輪鏇床刀具進(jìn)給控制和驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，使用用增量式光電編碼器檢測(cè)裝置，該裝置安裝在伺復(fù)電動(dòng)機(jī)上，用來檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號(hào)，信號(hào)反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，如圖所示：此系統(tǒng)控制精度可以達(dá)到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統(tǒng)穩(wěn)定性能良好，測(cè)試維修比較容易。論文格式。

圖5：閉環(huán)控制原理

影響閉環(huán)控制加工系統(tǒng)精度的因素：

a 電機(jī)絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號(hào)數(shù)量，數(shù)量越多，精度越高。

b.安裝調(diào)試編碼器檢測(cè)裝置的工藝，

c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號(hào)

d.電流和速度控制器取樣時(shí)間，取樣時(shí)間越短，精度越高。論文格式。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床工業(yè)與世界數(shù)控機(jī)床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術(shù)含量的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，數(shù)控機(jī)床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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3. SCULFORT. Operation Manual for the TF 2000Underfloor Wheel Lathe.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】齒輪軸；車序；工藝；中大批量

1.引言

齒輪軸是齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常用零件。當(dāng)齒輪齒數(shù)較小時(shí)，若與軸分體加工，則齒輪過薄，齒輪剛度和強(qiáng)度不能滿足生產(chǎn)實(shí)際需求，此時(shí)應(yīng)當(dāng)將齒輪要素與軸要素合并成一個(gè)零件，加工成齒輪軸。齒輪軸在機(jī)械行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。我公司對(duì)某齒輪軸的車序進(jìn)行了加工工藝改進(jìn)，使工藝路線更加完善。

2.齒輪軸加工工藝分析

齒輪軸根據(jù)應(yīng)用條件不同，其材質(zhì)、加工工藝、熱處理工藝也不同。而且，大多數(shù)情況下齒輪副的傳動(dòng)比并不是1：1，對(duì)于主要起傳動(dòng)功率和扭矩作用的齒輪副，大齒輪的材料一般會(huì)選擇較軟一些、成本較低一些的中碳鋼或者低合金鋼材料，而小齒輪的材料一般選擇較硬一些的中碳鋼、低合金鋼或者高合金鋼材料，同時(shí)在熱處理方面，需要區(qū)別性地對(duì)兩齒輪進(jìn)行熱處理。一般而言，在較高轉(zhuǎn)速、較重載荷作用下，齒輪需要進(jìn)行表面熱處理，如表面淬火、滲碳、滲氮、碳氮共滲等。由于本論文討論的齒輪軸應(yīng)用在高速重載工作環(huán)境下，因此，齒輪軸材料選用20CrMnTi，半精加工完成后進(jìn)行調(diào)制處理，再進(jìn)行滲碳處理，要求齒面硬度HRC56-62，滲碳層深度0.8～1.2，心部硬度HRC32～38，再對(duì)齒面進(jìn)行磨削加工到尺寸。

齒輪軸在齒面加工之前，需要進(jìn)行車序加工。如圖1所示為齒輪軸的圖紙。分析圖紙，齒輪軸兩處Φ25直徑處，Φ28直徑處，這三處精度要求較高（尺寸公差0.015，跳動(dòng)度0.03）。齒輪外齒廓直徑尺寸精度要求也較高（尺寸公差0.017）。但是，這些尺寸仍然在車削經(jīng)濟(jì)尺寸范圍內(nèi)。因此，齒輪軸車序加工可以將以上尺寸加工到位。而齒輪軸兩端面粗糙度Ra50，且長(zhǎng)度尺寸為最低等級(jí)的尺寸公差要求，該粗糙度可以通過鋸床切割保證。因此，本零件毛坯設(shè)計(jì)為Φ47×95棒料，由Φ47長(zhǎng)20CrMnTi棒料在鋸床上切割而成。

3.齒輪軸車序加工工藝的難點(diǎn)

3.1 刀具裝卡方式的確定

該齒輪軸的車序加工使用一般的數(shù)控車床即可完成，加工重點(diǎn)為提高加工效率的提高和加工成本的降低。而對(duì)于批量生產(chǎn)，增加一個(gè)工序意味著增加一臺(tái)機(jī)床和一套卡具，并且增加一臺(tái)機(jī)床的占地面積。對(duì)于不采用自動(dòng)線或者經(jīng)常換產(chǎn)的企業(yè)，還需要增加相應(yīng)的人工成本。因此，應(yīng)盡量減少加工工序以降低設(shè)備投資。基于以上考慮，該齒輪軸車序采用端面驅(qū)動(dòng)頂尖和尾臺(tái)頂尖同時(shí)頂緊，粗精加工在一臺(tái)車床上完成的方式進(jìn)行加工，這樣，整個(gè)車序只需要1臺(tái)數(shù)控車床即可完成。而且，驅(qū)動(dòng)頂尖和尾臺(tái)頂尖已經(jīng)有大量供應(yīng)商提供的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可供采購(gòu)，這也大大減少了成本，縮短了供貨周期。

該齒輪軸車序加工地工藝難點(diǎn)為如何在使用端面驅(qū)動(dòng)頂尖的時(shí)候達(dá)到高效率切削，以及車削刀具的選擇。端面驅(qū)動(dòng)頂尖中心是一個(gè)頂尖，頂尖由彈簧控制其軸向位置，但彈簧的作用力不大；彈性頂尖周圍有4個(gè)固定的撥塊，撥塊端面與齒輪軸粗糙的端面接觸，并由尾臺(tái)頂尖提供壓緊力，從而在機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)及加工時(shí)產(chǎn)生摩擦力推動(dòng)齒輪軸旋轉(zhuǎn)，但此方法產(chǎn)生的摩擦力不是很大。如果采用過高速度或者過大切削力進(jìn)行加工，則會(huì)出現(xiàn)齒輪軸端面打滑，破壞端面和端面驅(qū)動(dòng)頂尖，同時(shí)造成加工精度和粗糙度不滿足圖紙要求。

3.2 刀具參數(shù)的確定

3.2.1 刀具材料和刀桿的確定

由于20CrMnTi屬于低合金鋼，因此可以采用P類硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)對(duì)工藝系統(tǒng)的分析，粗加工選用4225材料硬質(zhì)合金，精加工選用4215材料硬質(zhì)合金，刀桿采用常規(guī)刀桿，同時(shí)根據(jù)加工工藝，粗車左、右手刀各一，精車左、右手刀各一。

3.2.2 刀具幾何角度的確定

確定刀具幾何角度，需要根據(jù)工件具體問題具體分析。一般而言，刀具角度對(duì)工件加工地影響如下：

（1）前角：前角增大，刃口會(huì)更加鋒利，這樣可以減小切屑層的塑性變形，減小切削摩擦阻力；但前角過大會(huì)不利于切削熱發(fā)散，降低切削刃強(qiáng)度，甚至可能造成崩刃。由于該齒輪軸加工系統(tǒng)剛性較差，因此粗加工時(shí)用-6o負(fù)前角，精加工時(shí)用0o前角。

（2）后角：后角的大小會(huì)影響工件與刀具后刀面的摩擦。一般而言，后角越大工件與刀具后刀面摩擦越小。但是后角過大會(huì)不利于切削熱發(fā)散，降低切削刃強(qiáng)度。一般而言，粗加工時(shí)需要刀具剛性更高，因此取較小后角；精加工時(shí)后刀面上的磨損為主要磨損，為了降低磨損，取較大后角。因此，加工該齒輪軸，粗加工時(shí)取0o后角，精加工時(shí)取7o后角。

（3）主偏角、副偏角：主偏角增大，會(huì)造成切削時(shí)進(jìn)給力增大，背向力減小；副偏角主要影響加工粗糙度，一般而言副偏角越小粗糙度越低，但副偏角過小會(huì)增大徑向切削力，容易引起振動(dòng)。而且，由于需要車削階梯面，因此刀具主偏角必須大于90o。為了增加工藝系統(tǒng)剛性，選擇主偏角為95o，副偏角為5o。

3.2.3 刀尖角的確定

一般而言，車削零件時(shí)刀尖角采用0.4～2.0mm可以滿足大多數(shù)加工要求。由于該齒輪軸最高粗糙度要求為車削外圓面的Ra1.6要求，因此粗加工可以采用0.8mm刀尖角刀具，精加工可以采用0.4mm刀尖角刀具。

3.2.4 切削用量的確定

由于使用斷面驅(qū)動(dòng)頂尖和尾臺(tái)頂尖兩端頂緊工件，粗加工切削速度120m/min，切削深度2.5mm，進(jìn)給量0.3mm/r；精加工切削速度160m/min，切削深度1mm，進(jìn)給量0.2mm/r。

4.該加工工藝的優(yōu)點(diǎn)

本方案采用了端面驅(qū)動(dòng)頂尖與尾臺(tái)頂尖兩端頂緊的方式，只需要1臺(tái)機(jī)床、1次裝夾即可完成整個(gè)車序加工。雖然驅(qū)動(dòng)頂尖的價(jià)格較高，但相較兩臺(tái)車床、標(biāo)準(zhǔn)卡盤裝卡的方式，依然節(jié)約了設(shè)備的投資。由于減少了機(jī)床設(shè)備數(shù)量，人力成本也得到節(jié)約。同時(shí)，該方案避免了二次裝夾帶來的誤差，提高了加工精度。在工藝許可范圍內(nèi)盡可能選取大的切削深度、進(jìn)給量和切削速度，則有效地保證了加工的高效率。通過批量試制證明，該方案節(jié)約時(shí)間30%以上，節(jié)約成本50%以上。

5.結(jié)語(yǔ)

通過齒輪軸的車序工藝的設(shè)計(jì)，齒輪軸的加工節(jié)約了設(shè)備、人力的投入，節(jié)約了加工時(shí)間和加工成本。特別是中大批量生產(chǎn)，該方案的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得更加明顯。而且，由于卡具已經(jīng)有大量供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)化，卡具采購(gòu)方便。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，可以很方便地進(jìn)行換產(chǎn)，更好地滿足生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)