機械加工論文精品(七篇)

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篇(1)

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

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

一、機械加工產生誤差主要原因

（一）主軸回轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。產生主軸徑向回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。適當提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的回轉精度。

（二）導軌誤差。導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準，也是機床運動的基準。車床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；前后導軌的平行度(扭曲)。除了導軌本身的制造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。

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

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

（五）定位誤差。一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準確，它們的實際尺寸(或位置)都允許在分別規定的公差范圍內變動。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由于定位副制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，稱為定位副制造不準確誤差。

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

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

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

（七）工藝系統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占工件總誤差的50%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質和空間散發熱量。（八）調整誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統進行這樣或那樣的調整工作。由于調整不可能絕對地準確，因而產生調整誤差。在工藝系統中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到決定性的作用。

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

二、提高機械加工精度的措施

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

（二）誤差補償法。對工藝系統的一些原始誤差，可采取誤差補償的方法以控制其對零件加工誤差的影響。

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

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

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

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

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

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

三、結束語

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

參考文獻：

[1]李玉平，機械加工誤差的分析[J].新余高專學報，2005(4)．

篇(2)

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

2加工工藝系統的受力變形

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

3工藝系統幾何精度對加工精度的影響

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

4增強機械加工精度的幾點措施

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

5結束語

篇(3)

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

2數控機床機械加工精度提升的誤差補償技術

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

3結束語

綜上所述，誤差補償法可以有效的提高數控機床機械加工精度，并能夠給數控機床帶來經濟效益。誤差補償可以有效的控制數控機床機械加工過程的零件精度，有助于提高機械加工工藝技術，能夠適應數控機械加工企業的高級精度、高級質量水平化發展方向。誤差補償法是在原有數控機床的基礎上，通過科學的技術和手段，來實現零件設計的理論值，目前誤差補償的技術已經被廣泛的應用和被相關學者所關注，并且在通過不斷完善和更新誤差補償技術，使其成為現代社會精密工程的主要技術。

作者:王少彬 單位:浙江省寧波市寧波大紅鷹學院

參考文獻

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[3]王倩，王賀.誤差補償在提高數控機床機械加工精度中的應用[J].科學與財富，2015（15）：161.

[4]李緒平.數控機床的誤差補償技術研究[J].中國機械，2015（5）：113-114.

篇(4)

9621橡膠材料由丁腈橡膠、二氧化硅等原材料制造而成，具有耐燒蝕和較強絕熱性能，在航天工業中多用于發動機殼體內腔隔熱內襯部分。因由9621橡膠材料、鋁合金等材料制成的部件與其他部件有對接要求，所以除了要對鋁合金等制件進行機械加工外，還必須對9621橡膠材料制件進行機械加工。但由于9621橡膠材料本身切削成型性能較差，采用加工金屬材料或高硅氧布纏繞復合材料的加工工藝，選用硬質合金內孔刀具進行加工，在加工部位經常出現起毛、掉渣、分層甚至掉塊等加工缺陷，直接導致制品尺寸超差或報廢。為滿足設計要求，保證制品加工質量的穩定性，提高生產效率，在加工設備不變的前提下對加工工藝進行研究，通過合理選擇加工刀具的材料，對刀具的幾何結構進行優化，確定合理的工藝參數以及加工方法等，實現預定目標。

2影響機械加工質量的因素及解決方法

2.1刀具的材料

刀具的材料是影響制品機械加工質量的因素之一。在工藝實踐中，分別選用了白鋼刀（W18Cr4V）、金剛石整體燒結車刀、硬質合金車刀（YW1、YG8）。通過對比分析，白鋼刀的綜合性能較好，同時滿足對材料加工質量的要求又較為經濟，是適合于9621橡膠材料切削加工的車刀材料。

2.2刀具幾何結構的優化

常見的9621橡膠材料制品加工部分結構見圖1，須保證尺寸Φd×h以及加工面的表觀質量。制品加工面呈階梯形幾何結構，需要加工內孔和端面。對其它常規材料，一把內孔刀就可以滿足加工要求。但由于9621橡膠材料材質較軟，加工中經常出現粘刀、易碎等現象，加工成型性較差，所以用加工常規材質的內孔刀加工難以滿足加工要求。刀具切削軟質材料時，需要的強度和硬度的要求就較低；加工時粘刀、易碎，對刀具切削刃的鋒利程度和韌性要求較高。由于加工內孔和端面是兩個不同的加工方向，所以根據加工需要設計制作了組合刀具扎孔刀及端面切斷刀，此兩種切削刀具的共同特點是切削刃鋒利且刃部尖窄，能夠有效地割裂9621橡膠，經過工藝試驗達到了預定效果（圖2、圖3、圖4）。圖2為白鋼條制作加工的組合刀具；圖3為扎孔刀（用于內孔尺寸Φd的加工）；圖4為端面切斷刀（用于高度尺寸h的加工）。

2.3工藝參數選擇

由于9621橡膠材料制品加工成型性較差的特性，其表觀質量除了受到刀具材料和幾何結構影響外，還受切削速度、進給量的影響。因此加工時工藝參數的選擇對提高制品的表觀質量也是不可缺少的條件之一。通過多次切削試驗，確定了加工內孔和臺階時都采用粗車和精車兩個工步進行。粗車切削速度為70～80r/min，進給量控制在0.03～0.05mm/r，切削深度3～4mm。精車切削速度高于粗車，控制在80～90r/min，進給量控制在0.01～0.02mm/r，切削深度1～2mm。選用這樣的工藝參數較好地保證了制品的表觀質量。制品粗車、精車的主要參數見表1、表2。

2.4加工工藝方法的確定

通過大量的切削試驗確定了刀具的材料、幾何結構以及加工工藝參數后，研究較佳的工藝方法，才能達到對9621橡膠材料機械加工要求的設計狀態。根據切削試驗中的經驗積累，逐步確定了以下的加工工藝方法：裝端面切斷刀，以加工好的法蘭端面D（見圖1）對刀，粗車尺寸h至要求尺寸的三分之二，保證內孔尺寸小于Φd。換扎孔刀以9621橡膠毛坯端面為準，按照端面切斷刀粗車到的直徑扎孔（見圖5、圖6），在刀具不動的前提下去除切斷掉的殘料，將加工出來的內孔尺寸測量準確后，用扎孔刀將內孔尺寸Φd精車到要求尺寸。換端面切斷刀加工臺階h，注意此時的扎孔刀深度要稍大于尺寸h，以確保端面切斷刀將高度尺寸h加工到位時根部無殘留。將加工出來的內孔深度尺寸測量準確后，再次換上端面切斷刀以加工好的法蘭端面D對刀，將高度尺寸h精車加工到位，見圖7。

3應用效果

通過采用優選了材料和改進了幾何結構的特制組合刀具，以及工藝參數和工藝方法的合理選擇和制定，在實際生產中，有效保證了9621橡膠材料制品的加工質量，產品粗糙度和形位公差滿足設計要求，未發現掉塊、起皮現象。

4結束語

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

二、遵循編寫原則，使校本教材編寫更具體系性

校本教材編寫具有一定的原則，如目標性、過程性及前瞻性等，但在編寫過程中，也應做到有所側重，而不是一味地照搬基本原則。以我校為例，在編寫過程中，主要突出以下幾點，以解決當前學生學習的迫切性問題：

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

（2）開放性：中職學校以培養符合行業需求的應用型人才為主，具有教育性和職業性的雙重特性。因此，在進行校本教材的編寫過程中，應該讓與教材有關的人員參與進來，如生產的服務者、企業人員等有實際工作經驗的人擔任顧問，這樣可以使本地區、本行業情況，以及科研第一線的新技術、新工藝與教學內容相融合，從而廣泛納入各類有用的信息來為教材的編寫服務。

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

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

三、以生為本，使校本教材編寫更具建構性

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

四、總結

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微量油膜附水滴是指金屬切削加工過程中，在既不縮短刀具使用壽命，也不影響加工表面質量的前提下，使切削液的使用量達到最少的技術。所示，其原理是根據油脂的界面化學反應方式，可自然降解油劑的油分子（菜油）會一個一個地并排吸附在水的界面上，將壓縮空氣與少量的易自然降解的油劑混合汽化后，由于油分子中的親水基和疏水基的擴張性，即油分子中的負離子和陽離子的擴張性，成千上萬個油分子吸附的結果是使水分子的界面上形成一層細小的微米級油霧，然后噴向切削區，對刀具與切屑及刀具與工件的接觸界面進行，以減少摩擦和防止切屑粘到刀具上，同時也冷卻了切削區（油霧在切削區汽化也會吸收不少切削熱）并有利于排屑，從而顯著地改善切削加工條件，加工后刀具、工件和切屑都保持在干燥狀態，切屑無需處理便可回收利用，達到環保及降低成本的目的。

2.微量油膜附水滴切削液生成裝置

要使自然降解油劑的油分子（菜油）一個一個地并排吸附在水滴的界面上而形成油膜，就應合理地設計噴嘴。滿足噴嘴尾部能同時通過空氣、油劑和水，噴嘴腔中三者可結合形成微量油膜附水滴切削液，噴嘴端口部分實現連續噴射。借鑒有關設計原理，生成微量油膜附水滴切削液，實現連續噴射。當壓縮空氣高速流過虹吸管口時，虹吸管口會形成局部真空，產生負壓，從而能把裝在容器中的油劑或水吸入。在虹吸管上安裝調壓閥來控制油劑或水的流量?？諝鈮嚎s機產生一定壓力的壓縮空氣，分別通過裝有水和可自然降解的植物油（菜油）的容器管口，在負壓的作用下，將容器中的水和可自然降解的植物油輸出到多段式噴嘴中，使壓縮空氣、水和油劑在噴嘴腔內充分霧化，并經過多段式噴嘴后形成微量油膜附水滴切削液，在壓縮空氣的作用下，切削液以一定速度噴射到切削加工區。

3.微量油膜附水滴切削液的使用

微量油膜附水滴切削液在壓縮空氣的作用下噴射到加工區后，由于水滴表面油膜的擴張性，使最初到達工件表面的油膜起到和減磨作用，從而產生良好的和排屑效果。又由于油膜附水滴進入切削區后，吸收切削熱，微小的切削液滴迅速沸騰、汽化、脫離，從而帶動切削液滴劇烈翻動進一步汽化，細小水珠相變帶走大量的熱，提高了散熱能力，而油劑吸附在加工表面上起到較好的防銹和作用。切削試驗研究發現，在壓縮空氣的壓力條件為2～3MPa、油劑流量為10～20mL／h（壓力為0．3～0．5MPa）、水流量為1～2L／h（壓力為0．8～1MPa）時，在降低切削力、延長刀具壽命和提高工件表面質量方面的效果最好。傳統澆注式切削液澆注時是很難進入切削區的，即使少量的切削液滲透進入切削區后遇到高溫壁面，液體產生層狀汽化，汽化層會把加工刀具與冷卻介質相對分隔，也得不到較好的冷卻，因而對刀具壽命和切削力等帶來影響。在同等切削加工條件下，微量油膜附水滴切削液的消耗量與傳統澆注法的切削液消耗量之比為1∶120。

4.結語

篇(7)

關鍵詞:機械加工;精度;幾何形狀;工藝系統;誤差

一、機械加工精度

1、機械加工精度的含義及內容

加工精度是指零件經過加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數的實際值與理想值相符合的程度,而它們之間的偏離程度則稱為加工誤差。加工精度在數值上通過加工誤差的大小來表示。零件的幾何參數包括幾何形狀、尺寸和相互位置三個方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用來限制加工表面與其基準間尺寸誤差不超過一定的范圍。(2)幾何形狀精度。幾何形狀精度用來限制加工表面宏觀幾何形狀誤差,如圓度、圓柱度、平面度、直線度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用來限制加工表面與其基準間的相互位置誤差,如平行度、垂直度、同軸度、位置度零件各差來表示的要求和允許用專門的符明。

在相同中的各種因對準確和完足產品的工加工方法,的生產條件下所加工出來的一批零件,由于加工素的影響,其尺寸、形狀和表面相互位置不會絕全一致,總是存在一定的加工誤差。同時,從滿作要求的公差范圍的前提下,要采取合理的經濟以提高機械加工的生產率和經濟性。

2、影響加工精度的原始誤差

機械加工中,多方面的因素都對工藝系統產生影響,從而造成各種各樣的原始誤差。這些原始誤差,一部分與工藝系統本身的結構狀態有關,一部分與切削過程有關。按照這些誤差的性質可歸納為以下四個方面:(1)工藝系統的幾何誤差。工藝系統的幾何誤差包括加工方法的原理誤差,機床的幾何誤差、調整誤差,刀具和夾具的制造誤差,工件的裝夾誤差以及工藝系統磨損所引起的誤差。(2)工藝系統受力變形所引起的誤差。(3)工藝系統熱變形所引起的誤差。(4)工件的殘余應力引起的誤差。

3、機械加工誤差的分類

(1)系統誤差與隨機誤差。從誤差是否被人們掌握來分,誤差可分為系統誤差和隨機誤差(又稱偶然誤差)。凡是誤差的大小和方向均已被掌握的,則為系統誤差。系統誤差又分為常值系統誤差和變值系統誤差。常值系統誤差的數值是不變的。如機床、夾具、刀具和量具的制造誤差都是常值誤差。變值系統誤差是誤差的大小和方向按一定規律變化,可按線性變化,也可按非線性變化。如刀具在正常磨損時,其磨損值與時間成線性正比關系,它是線性變值系統誤差;而刀具受熱伸長,其伸長量和時間就是非線性變值系統誤差。凡是沒有被掌握誤差規律的,則為隨機誤差。

(2)靜態誤差、切削狀態誤差與動態誤差。從誤差是否與切削狀態有關來分,可分為靜態誤差與切削狀態誤差。工藝系統在不切削狀態下所出現的誤差,通常稱為靜態誤差,如機床的幾何精度和傳動精度等。工藝系統在切削狀態下所出現的誤差,通常稱為切削狀態誤差,如機房;在切削時的受力變形和受熱變形等。工藝系統在有振動的狀態下所出現的誤差,稱為動態誤差。

二、工藝系統的幾何誤差

1、加工原理誤差

加工原理誤差是由于采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進行加工所產生的誤差。通常,為了獲得規定的加工表面,刀具和工件之間必須實現準確的成形運動,機械加工中稱為加工原理。理論上應采用理想的加工原理和完全準確的成形運動以獲得精確的零件表面。但在實踐中,完全精確的加工原理常常很難實現,有時加工效率很低;有時會使機床或刀具的結構極為復雜,制造困難;有時由于結構環節多,造成機床傳動中的誤差增加,或使機床剛度和制造精度很難保證。因此,采用近似的加工原理以獲得較高的加工精度是保證加工質量和提高生產率以及經濟性的有效工藝措施。

例如,齒輪滾齒加工用的滾刀有兩種原理誤差,一是近似造型原理誤差,即由于制造上的困難,采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿;二是由于滾刀刀刃數有限,所切出的齒形實際上是一條折線而不是光滑的漸開線,但由此造成的齒形誤差遠比由滾刀制造和刃磨誤差引起的齒形誤差小得多,故忽略不計。又如模數銑刀成形銑削齒輪,模數相同而齒數不同的齒輪,齒形參數是不同的。理論上,同一模數,不同齒數的齒輪就要用相應的一把齒形刀具加工。實際上,為精簡刀具數量,常用一把模數銑刀加工某一齒數范圍的齒輪,也采用了近似刀刃輪廓。

2、機床的幾何誤差

(1)主軸回轉運動誤差的概念。機床主軸的回轉精度,對工件的加工精度有直接影響。所謂主軸的回轉精度是指主軸的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的漂移。

瞬時速度為零。實際上,由于主軸部件在加工、裝配過程中的各種誤差和回轉時的受力、受熱等因素,使主軸在每一瞬時回轉軸心線的空間位置處于變動狀態,造成軸線漂移,也就是存在著回轉誤差。超級秘書網

主軸的回轉誤差可分為三種基本情況:軸向竄動——瞬時回轉軸線沿平均回轉軸線方向的軸向運動,如圖l(a)所示。徑向跳動——瞬時回轉軸線始終平行于平均回轉軸線方向的徑向運動,如圖l(b)所示。角度擺動——瞬時回轉軸線與平均回轉軸線成一傾斜角度,交點位置固定不變的。

(a)軸向竄動;(b)徑向跳動;(c)角度擺動動,如圖1(c)所示。角度擺動主要影響工件的形狀精度,車外圓時,會產生錐形;鏜孔時,將使孔呈橢圓形。實際上,主軸工作時,其回轉運動誤差常常是以上三種基本形式的合成運動造成的。

(2)主軸回轉運動誤差的影響因素。影響主軸回轉精度的主要因素是主軸軸頸的誤差、軸承的誤差、軸承的間隙、與軸承配合零件的誤差及主軸系統的徑向不等剛度和熱變形等。主軸采用滑動軸承時,主軸軸頸和軸承孔的圓度誤差和波度對主軸回轉精度有直接影響,但對不同類型的機床其影響的因素也各不相同。

參考文獻:

[1]鄭渝.機械結構損傷檢測方法研究[D];太原理工大學;2004年