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在這些機床上使用的B軸砂輪磨頭，可達到0.0001o的分辨率，能夠配置30種不同的內(nèi)圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側(cè)裝有兩個并列的外圓磨砂輪。這兩個砂輪的直徑分別為400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂輪磨頭的另一側(cè)留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉(zhuǎn)速范圍為12000~120000r/min，用于磨削加工零件的內(nèi)圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側(cè)分別裝有兩個直徑為500mm的砂輪，并留有一個安裝內(nèi)圓磨主軸的位置，用于磨削加工內(nèi)圓的主軸也可用于磨削加工不圓的表面或者在零件的磨削凸輪的輪廓。

Reed先生說：“他使用礦物油作為冷卻介質(zhì)，代替水溶液，因為礦物油對磨削加工具有很好的性能和優(yōu)點，有助于磨床保持清潔。每臺磨床上都裝有專用冷卻液過濾和冷卻裝置，該裝置由TransorFilterUSA公司提供。其中一個冷卻過濾裝置的容量為1000L；另一個冷卻過濾裝置的容量為1200L。這些裝置的尺寸適合于這類大型磨床的操作特性，因為它們要求提供較大容量的冷卻液。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，至今為止，這臺S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經(jīng)工作了11000h，系統(tǒng)中使用的礦物油還從未更換過。在冷卻液通過1μm的過濾系統(tǒng)前，該裝置中的磁性分離器可以清除冷卻液中的一部分污染物。由這兩個過濾冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，通過工廠屋頂?shù)奶旎ò迮欧诺绞彝猓悦馐管囬g內(nèi)的環(huán)境溫度提高。”

Reed先生對自由形狀的凸輪外形磨削加工已達到了純熟的地步。凸輪外形的成形磨削加工常常是這樣進行的：首先讓工件在C軸方向上作旋轉(zhuǎn)運動，同時讓砂輪在X軸方向上作振蕩運動。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床已經(jīng)過改造，可利用其C軸和Z軸方向上的同時運動進行成形磨削加工。也可以使用一種特殊的StuderForm脫機編程軟件包進行操作。之所以改造這臺磨床，是因為該車間承接了一個直徑350mm正向凸輪的外協(xié)件磨削加工。其圓形凸輪的外形很像一個正弦波。

通常，該車間磨削加工軸承零件。在采訪期間，該車間正在磨削加工攝像系統(tǒng)精密聚焦組件中使用的軸承配件，而這個攝像系統(tǒng)用于軍用直升機的武器點火導(dǎo)航系統(tǒng)。該車間磨削加工軸承的滾道、內(nèi)透鏡座的表面、配件的內(nèi)圓和外圓。然后將零件進行電鍍，鍍上一層氮化鉻，使其表面硬度增加到86HRC。該車間曾碰到過這樣的問題：有時候，在電鍍過程中產(chǎn)生的熱量會使零件變形，這必然會導(dǎo)致價格昂貴的零件報廢。然而Reed先生發(fā)現(xiàn)了一種方法，采用超級磨料制成的砂輪可以磨削加工堅硬的鍍層，使變形的零件恢復(fù)到原來的形狀。至今，該加工車間已經(jīng)為其客戶節(jié)約了40套零件。

幾乎所有磨削加工后的工件都采用由Zeiss公司提供的AccuraCMM坐標測量機檢測。在某些情況下，該加工車間比客戶具有更為精確的測量能力。在擁有這樣高精度測量儀器的條件下，加工車間與客戶之間對磨削加工的有關(guān)精度問題，就再也不會發(fā)生互相指責(zé)的現(xiàn)象。事實上，在零件組裝過程中，有些客戶還使用這些測量數(shù)據(jù)。舉例來說，有一家客戶采用了干涉配合法組裝這些零件。為了達到完美的配合，凡是發(fā)送到客戶的配件，采用激光刻制ID識別號，這樣可使配件按照每個測量數(shù)據(jù)配對組裝。

除了CMM坐標測量機的螺旋式掃描和切向接近功能之外，Reed先生非常贊賞其Calypso軟件的友好用戶接口。工件夾具往往安裝在CMM測量機工作臺之上，以滿足目前生產(chǎn)的需要。他可以很容易地采用這種方法安裝零件，并快速地調(diào)取適當(dāng)?shù)臋z測用程序。所有的測量數(shù)據(jù)集中儲存在PDF文件之中，每天將這些文件刻錄到CD光盤上。然后將CD光盤儲藏到車間外的保險庫內(nèi)。

Reed先生還利用這種高端檢測設(shè)備承包外協(xié)測量任務(wù)，以幫助更快速地回收CMM坐標測量機的投資。他承認要安排時間承接外協(xié)測量的任務(wù)越來越困難，因為車間一直很忙碌。

使Reed先生感到緊張的部分原因是由于其接到了特別棘手的加工任務(wù)。但只要零件適合于機床的加工，他就會很少會拒絕這樣的加工任務(wù)。他承認只見到過一次的零件，要正確地確定其加工價格可能是非常困難的。然而，他會作出這樣的假設(shè)：他以后還會看到這樣的工作，并知道他將會找到一種更有效的操作方法，也許會在這樣的工作中賺取更多金錢。即使不會重復(fù)出現(xiàn)這樣的工作，但是在加工這類零件中所獲得的知識，也可以完全應(yīng)用于同一類型的加工工作中。

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在這方面的研究中，各國都取得了顯著的成就。日本在上個世紀七十年代開始就已經(jīng)應(yīng)用這種技術(shù)，以此來抵抗石油危機的沖擊。這種剛內(nèi)含有，磷鋼板，烘烤硬化鋼板，雙相鋼，析出強化鋼，相變誘導(dǎo)塑性鋼等。首先由零件相結(jié)構(gòu)進行覆蓋，逐步遍及車身。日本、瑞典等國相繼進行研發(fā)。與國際相比，我國的研究水平還需提高，因此要加大研究力度，以汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計和材料選擇最優(yōu)為基礎(chǔ)，與之結(jié)合，加快汽車輕量化進程。通過冶金，對鋼的成分進行變更，提升組織與性能。進行熱處理，改變組織性能，以實現(xiàn)材料更輕。但是這種鋼，成形困難，反彈性大。因此，要應(yīng)用沖壓成形、焊接等多種技術(shù)。

1.2輕金屬材料

1.2.1鎂

鎂合金擁有高比強度和高比剛度的優(yōu)點，采用鎂進行汽車零件的制造能夠提升輕量化的效果。鎂的熔點較低，能夠回升再利用，消耗能源也較少。鎂合金的零件，尺寸較為穩(wěn)定，抗震性更好。上世紀中葉，鎂合金價格較低，德國的眾多汽車都使用其作為汽車的結(jié)構(gòu)零部件。近些年隨著研發(fā)的進程不斷發(fā)展，鎂合金的抗腐蝕性也得以提升。

1.2.2鈦

鈦的質(zhì)量較輕，強度很高，有很強的耐腐蝕性。但是鈦的價格過于昂貴，在汽車上的應(yīng)用較少。鈦的應(yīng)用，能夠減輕汽車重量，節(jié)約能源，減輕震動，降低噪音，減少污染，延長汽車壽命，提升汽車的安全和舒適性能。目前，鈦的運用范圍是汽車的發(fā)動機及相關(guān)零部件。而這些零部件恰恰都是經(jīng)常遭遇腐蝕，磨損的部分。由于高昂的價格，只有賽車制造商，鈦應(yīng)用較為普遍。

2技術(shù)創(chuàng)新成形工藝

汽車制造中的鍛造、沖壓、鑄造，焊接等成形的加工工藝是核心的、基礎(chǔ)的技術(shù)。該工藝進行創(chuàng)新，不僅能降低制造的成本，對汽車質(zhì)量進行提高，還能促進汽車輕量化的進程。

2.1液壓

液壓的成形，主要介質(zhì)是流體，實現(xiàn)對金屬進行塑性。該工藝較普遍的是內(nèi)高壓，將高壓液體充滿金屬管中，用模具進行施壓變形。這種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，簡化模具的結(jié)構(gòu)，縮短生產(chǎn)的周期，能夠制造更復(fù)雜的工件，極大的提升了汽車的性能———安全性，舒適性。

2.2剪裁和拼接

傳統(tǒng)的零件制造，毛坯材料較為單一，過程方便，但是不夠優(yōu)化。當(dāng)前為了優(yōu)化材料的應(yīng)用和工藝，開始對毛坯材料進行剪裁拼接，不同種類的毛坯通過焊接，熱處理等方式進行結(jié)合，產(chǎn)生不同的作用。極大的提升性能，最大的節(jié)省材料。

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2機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1數(shù)控技術(shù)在機床加工中的應(yīng)用

機械加工中,機床的應(yīng)用比例很大。各種各樣的模具生產(chǎn)都是由機床來完成的。傳統(tǒng)的機床生產(chǎn),模具的精度控制很難實現(xiàn)自動化,因此,生產(chǎn)出的模具合格率較低,材料利用率低。而數(shù)控化技術(shù)在機床上應(yīng)用后,實現(xiàn)了機床全自動化機電一體制,這種機電一體化加工生產(chǎn)技術(shù)能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2數(shù)控技術(shù)在煤礦機械加工中的應(yīng)用

煤礦機械具有特殊性,是專用的機械設(shè)備,由于其工作環(huán)境復(fù)雜多變,對安全系統(tǒng)要求較高,煤礦機械加工過程要求精細化程度高。而傳統(tǒng)機械加工很難實現(xiàn)其精度的要求。而且,煤礦機械更新?lián)Q代較快,應(yīng)用領(lǐng)域單一,所以生產(chǎn)加工量小,下料難。數(shù)控技術(shù)得到應(yīng)用后,設(shè)備下料切割采用數(shù)控技術(shù),改變了過去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割質(zhì)量高,提高了材料的利用率,降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。同時,數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置,它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制,好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)切切縫的補償值來精確控制毛還件的加工余量。

2.3數(shù)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)過程中,難免會有惡劣的工作環(huán)境存在,如高溫、高壓、操作空間狹小,操作高度過高等。這些危險的工作環(huán)境極大地增加了工作人員的工作危險性。而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用后,工業(yè)生產(chǎn)上類似的惡劣環(huán)境完全編入數(shù)控程序,使工業(yè)生產(chǎn)危險性得到極大改善。在實際的生產(chǎn)過程當(dāng)中,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)之后,生產(chǎn)過程可以由計算機系統(tǒng)全程控制。只要預(yù)先輸入各種生產(chǎn)程序和產(chǎn)品參數(shù),則計算機系統(tǒng)便能夠依照指令實現(xiàn)真正意義上的無人自動化生產(chǎn)。即便是在生產(chǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)了故障或者問題,系統(tǒng)會根據(jù)錯誤的等級來決定是否繼續(xù)進行生產(chǎn),同時采用有關(guān)的保護性護理措施,并向管理者報警。除此之外,機械加式中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還有很多,如航空設(shè)備的生產(chǎn)、機器人系統(tǒng)的生產(chǎn)、汽車工業(yè)的生產(chǎn)、石油機械的生產(chǎn)、國家武器裝備的生產(chǎn)以及建筑機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域,應(yīng)用數(shù)控技術(shù)后,無一不推動了行業(yè)的快速良性發(fā)展。

3機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用趨勢

隨著新的智能化技術(shù)的發(fā)展,機械加工中數(shù)控技術(shù)的發(fā)展同樣朝向智能化方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在加工過程的自適應(yīng)控制和工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算等;操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。另外,隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進步,機械加工也面臨著新的市場需求,特別是人們對精細化的要求也越來越高,于是高速度、高精加工技術(shù)成為必然的趨勢。

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一、機械加工精度

1、機械加工精度的含義及內(nèi)容

加工精度是指零件經(jīng)過加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)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(shù)值上通過加工誤差的大小來表示。零件的幾何參數(shù)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?qū)蚀_和完足產(chǎn)品的工加工方法,的生產(chǎn)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(jīng)濟以提高機械加工的生產(chǎn)率和經(jīng)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(tǒng)產(chǎn)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(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān),一部分與切削過程有關(guān)。按照這些誤差的性質(zhì)可歸納為以下四個方面:(1)工藝系統(tǒng)的幾何誤差。工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括加工方法的原理誤差,機床的幾何誤差、調(diào)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(tǒng)磨損所引起的誤差。(2)工藝系統(tǒng)受力變形所引起的誤差。(3)工藝系統(tǒng)熱變形所引起的誤差。(4)工件的殘余應(yīng)力引起的誤差。

3、機械加工誤差的分類

(1)系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差又分為常值系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。常值系統(tǒng)誤差的數(shù)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(tǒng)誤差是誤差的大小和方向按一定規(guī)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(guān)系,它是線性變值系統(tǒng)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(tǒng)誤差。凡是沒有被掌握誤差規(guī)律的,則為隨機誤差。

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

二、工藝系統(tǒng)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(chǎn)生的誤差。通常,為了獲得規(guī)定的加工表面,刀具和工件之間必須實現(xiàn)準確的成形運動,機械加工中稱為加工原理。理論上應(yīng)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(xiàn),有時加工效率很低;有時會使機床或刀具的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,制造困難;有時由于結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)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(zhì)量和提高生產(chǎn)率以及經(jīng)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(shù)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(shù)銑刀成形銑削齒輪,模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪,齒形參數(shù)是不同的。理論上,同一模數(shù),不同齒數(shù)的齒輪就要用相應(yīng)的一把齒形刀具加工。實際上,為精簡刀具數(shù)量,常用一把模數(shù)銑刀加工某一齒數(shù)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(zhuǎn)運動誤差的概念。機床主軸的回轉(zhuǎn)精度,對工件的加工精度有直接影響。所謂主軸的回轉(zhuǎn)精度是指主軸的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時的受力、受熱等因素,使主軸在每一瞬時回轉(zhuǎn)軸心線的空間位置處于變動狀態(tài),造成軸線漂移,也就是存在著回轉(zhuǎn)誤差。超級秘書網(wǎng)

主軸的回轉(zhuǎn)誤差可分為三種基本情況:軸向竄動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運動,如圖l(a)所示。徑向跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運動,如圖l(b)所示。角度擺動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)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(chǎn)生錐形;鏜孔時,將使孔呈橢圓形。實際上,主軸工作時,其回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運動誤差的影響因素。影響主軸回轉(zhuǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)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:

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1.1刀具的選擇

在進行零部件加工時，數(shù)控銑削加工工藝發(fā)揮著十分重要的作用，因為它會影響機械零部件的加工成本，影響整個機械加工的質(zhì)量。作為數(shù)控銑削加工工藝的主要設(shè)備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應(yīng)用過程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類型時應(yīng)該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時應(yīng)采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質(zhì)量，在加工機械零部件時，有時也會對凹形進行精細加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質(zhì)量。

1.1.2考慮從小到大的原則

在進行機械零部件加工處理時，不能只使用一把刀具，因為機械型腔存在許多不同的曲面類型。為了順利完成整個機械加工處理過程，就必須在處理時采用從小到大的原則。這樣可以在對機械零件進行加工時有效避免明顯的質(zhì)量問題，還可以提升機械零件的加工效益。

1.1.3考慮型面曲率的大小

為了保障機械零件的加工的精度，在進行機械零件精加工時，就應(yīng)該用半徑較小的刀具進行處理，尤其在進行拐角加工時，施工人員選擇刀具時是根據(jù)型面曲率大小進行選擇，并且必須嚴格按照規(guī)范要求進行控制。

1.1.4考慮圓角銑刀進行粗加工

一方面，選用圓角銑刀進行粗加工，相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量，而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面，在切削過程中，圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以內(nèi)的范圍的切削變化比較連續(xù)。

1.2刀具的切入與切出

由于機械加工型腔十分復(fù)雜，所以在機械加工數(shù)控銑削中，為了完成機械零部件的加工，需要經(jīng)常更換不同的刀具。在精加工過程中，加工表面質(zhì)量的差異往往受到切出和切入時的切削方式的變化的影響。因此，應(yīng)該加強對刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過程中，每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會相同，如果在下次盡進刀時選擇不正確的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過預(yù)加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最簡單的方式便是刀具垂直切入切出，可用于機械型腔側(cè)壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預(yù)加工工藝孔切入工件；較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進行粗加工過程中，如果是單項走刀方式，一般將一個加工操作開始時的切入方式作為CAD/CAM系統(tǒng)提供的切入方式，但是并不是每一次加工時都采用這種方式。而這主要導(dǎo)致了工件和刀具的損壞，解決方式一是減少加工步距，二是采用雙向走刀方式或走刀方式進行加工。

1.3切削方式和走刀方式的確定

加工時工件相對于刀具的運動方式就是切削方式，在加工工程中，刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機械零部件的加工效率與加工質(zhì)量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下，為了使刀具受力平穩(wěn)，盡可能地縮短切削時間。在機械加工中，經(jīng)常使用的走刀方式包括往復(fù)走刀、單向走刀和環(huán)切走刀三種形式。單項走刀方式切削效率較低，因為切削方式在加工中保持不變，這樣可以使順銑或逆銑一致，但加了空走刀和提刀。為了保證切削過程穩(wěn)定和刀具均勻受力，在粗加工過程中，切削量較大，所以選用單項走刀方式。在加工過程中，進行逆銑和順銑交替加工，質(zhì)量較差，因為在加工過程中，進行不提刀地連續(xù)切削。一般情況下，選用往復(fù)走刀的情況是半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工，而在粗加工時，不宜采用，因為加工時的切削量太大。加工過程的平穩(wěn)性、加工表面質(zhì)量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進行圓周銑削時，選用順銑或逆銑，則是根據(jù)表面質(zhì)量的要求和加工余量的大小。在實踐時，一般為了減少機床的震動，進行粗加工時余量較大，選用逆銑加工方式較好。而在進行精加工時，選擇順銑加工方式，以達到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程師方面的機械數(shù)控加工編程技術(shù)

曲面實體相結(jié)合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強大，應(yīng)用廣泛，效率高，代碼質(zhì)量好，是國產(chǎn)AD/CAM數(shù)控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數(shù)化，可直接設(shè)定實體、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工質(zhì)量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數(shù)控加工過程中，具有通用后置處理；多軸的數(shù)控加工功能；支持高速加工；支持多軸加工；典型的加工仿真與代碼驗證；參數(shù)化軌跡編輯處理；加工工藝控制等。具有靈活的特征實體造型、強大的曲面實體復(fù)合造型、完美的曲面實體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數(shù)控加工具體步驟是：

1）根據(jù)工件圖紙，造型工件；

2）數(shù)控加工方案設(shè)計；

3）根據(jù)被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數(shù)和加工方法；

4）軌跡生成與仿真加工；

5）后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動編程系統(tǒng)進行各種造型設(shè)計，選取合適的設(shè)定數(shù)控加工工藝參數(shù)和加工方法，進行仿真加工，生成刀具軌跡，生成加工代碼，解決了復(fù)雜零件不能用手工編程、手工編程耗時的問題，大大提高編程加工和編程問題。

3宏編程技術(shù)方面的機械數(shù)控加工編程技術(shù)

宏編程是可以使用變量進行算術(shù)運算（+、-、*、/）、邏輯運算（AND、OR、NOT）和函數(shù)（SIN、COS等）混合運算與高級語言相像的程序編寫形式。在宏程序形式中，用于編制許多復(fù)雜的零件加工的程序，一般提供判斷、循環(huán)、子程序調(diào)用的分支和方法。在利用宏程序技術(shù)進行零部件加工不但可以加工復(fù)雜形狀的機械零部件，而且還可以格式化普遍加工，大大縮短編程時間。比如本零件中的橢圓短半軸、長半軸值發(fā)生變化，只要更改A、B值就行。但是進行宏程序編寫時難度很大，因為編程人員不僅需要知道關(guān)于基本機械工藝數(shù)控編程的知識，還需要知道深厚的計算機語言知識和數(shù)學(xué)建模知識。

篇（6）

通過將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及光、機、電等諸多技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)融合在一起，以實現(xiàn)數(shù)字化對機械進行加工以及運動工程進行控制制的技術(shù)成為數(shù)控技術(shù)。目前數(shù)控技術(shù)主要利用事先編制好的程序，通過計算機來實現(xiàn)對設(shè)備的控制。因此數(shù)控技術(shù)具有效率高、自動化程度高、精密度高等優(yōu)點。數(shù)控加工技術(shù)的具體加工特點如下：①對于換批加工和新產(chǎn)品的研發(fā)，只需通過改變數(shù)控機器內(nèi)的參數(shù)便可實現(xiàn)，因此對產(chǎn)品的改良和新產(chǎn)品的研發(fā)帶來了很大便利。②縮短加工時間，提高效率。數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)一次裝夾完成多道工序的加工。這樣既保證了加工精度又大大縮短反復(fù)裝夾浪費的時間。③提高產(chǎn)品品質(zhì)。利用數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)對復(fù)雜零件及零件曲面任意形式的加工，這是普通機床難以完成的。④模塊化、標準化加工。通過對數(shù)控技術(shù)的模塊化設(shè)計，可以大大減少換刀時間及安裝時間，從而實現(xiàn)對一種部件的模塊化、標準化加工。

1.2數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)融合了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)，具有高精度、高效率等特點而日益成為現(xiàn)代機械加工控制技術(shù)的發(fā)展方向。另外，現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)能將各個單獨系統(tǒng)組成模塊形成自動化生產(chǎn)線，從而為實現(xiàn)大批量、高效率、自動化加工零件帶來可能。自動化生產(chǎn)的同時也可以大大降低生產(chǎn)成本。

2現(xiàn)代機械加工中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)因其優(yōu)勢而被廣泛使用，也很快得到人們的認可。其在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在以下方面：

2．1數(shù)控技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

數(shù)控系統(tǒng)一般由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行單元三部分組成。工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控技術(shù)主要運用在機器設(shè)備生產(chǎn)線上，以實現(xiàn)大規(guī)模集成化生產(chǎn)。如：傳統(tǒng)工業(yè)如食品加工、造紙印刷行業(yè)等；以及惡劣勞動環(huán)境下如重工業(yè)金屬冶煉、化工行業(yè)、農(nóng)藥加工、資源開采等方面。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)，因此在惡劣復(fù)雜條件下，數(shù)控技術(shù)有助于改善勞動條件、減少勞動強度、保障人員安全等優(yōu)點，再加上數(shù)控技術(shù)高精度、高效率的特點在兼顧質(zhì)量的同時保持效率。通過編制計算機程序，來控制計算機發(fā)出指令到驅(qū)動單元，然后由驅(qū)動單元帶動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)自動化加工生產(chǎn)。通過傳感系統(tǒng)和檢測技術(shù)控制零件的加工精度以保證質(zhì)量，若出現(xiàn)錯誤和故障，傳感器和檢測系統(tǒng)就會發(fā)出故障信號給計算機系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)控制發(fā)出報警信號，并自動控制系統(tǒng)停止工作以保護機器。

2．2數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備加工中的應(yīng)用更是普遍，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是機床設(shè)備加工工藝實現(xiàn)現(xiàn)代機電一體化組成中不可或缺的部分。數(shù)控技術(shù)在機床加工中應(yīng)用是機床加工工藝發(fā)生了革命性的變化。首先數(shù)控技術(shù)對機床加工設(shè)備的控制能力發(fā)生質(zhì)的飛躍。如今我們可以控制設(shè)備實現(xiàn)對物件任意形式的加工。通過將刀具、工件之間相對位置、主軸、刀具、速度以及冷卻泵的啟停等各種設(shè)備按照既定動作編排到計算機上，然后計算機發(fā)出控制指令實現(xiàn)對所需要部件的加工。

2．3數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代汽車工業(yè)對零部件的要求極為苛刻，傳統(tǒng)加工技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)的要求。如今現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)零部件加工和組裝中處于支配地位。數(shù)控技術(shù)使汽車使得汽車兩大加工中心合為一體，實現(xiàn)一體式流水線自動加工生產(chǎn)，同時數(shù)控技術(shù)還具有快速控制，使得加工中心具有高速性。這種“高柔性”與“高效率”的結(jié)合，不僅滿足了產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，而且能實現(xiàn)多品種，中小批量的高效生產(chǎn)的特點。數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)和集成制造技術(shù)等，在汽車制造工業(yè)中得到了廣泛深入的應(yīng)用。

2．4數(shù)控技術(shù)在煤礦機械加工中的應(yīng)用

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，尤其今年來采煤業(yè)發(fā)展突飛猛進。作為采煤業(yè)必不可少的設(shè)備采棉機決定煤炭企業(yè)的效率。采煤業(yè)以其復(fù)雜環(huán)境、惡劣條件使得傳統(tǒng)加工工藝已越來越無法滿足現(xiàn)代采煤業(yè)的要求。傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而數(shù)控技術(shù)通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題，它代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)ο鬄椴擅簷C葉片和滾筒，從而進一步優(yōu)化了套料的選用方案。數(shù)控技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：①切割速度快，提高了采煤效率。數(shù)控技術(shù)的快速控制使采煤機的快速切割成為可能，切割葉片能在一定時間內(nèi)完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤機自動化，降低勞動強度和人工采礦的危險性。自動數(shù)控技術(shù)在采煤機上的使用不但提高采煤機自動化而且降低勞動強度和危險性。③提高加工質(zhì)量和效率。數(shù)控氣割機可自動可調(diào)的補償切縫，一些零件的焊接坡口可直接割出，從而提高了生產(chǎn)效率。另外它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制，這樣就可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確地控制毛坯件的加工余量，更好地配置資源，實現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)。

2.5數(shù)控技術(shù)在兵器工業(yè)機械中的應(yīng)用

傳統(tǒng)兵器工業(yè)機械加工已經(jīng)成熟且自成一體。如果全面更換使用現(xiàn)代數(shù)控機床技術(shù)，既不經(jīng)濟又不現(xiàn)實。因此充分利用現(xiàn)有資源將原有加工機床與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)結(jié)合在一起，這樣既可以節(jié)省成本又可以提高加工精度以滿足兵器工業(yè)機械加工現(xiàn)代化要求。對于加工工藝要求不高的部件我們可以運用傳統(tǒng)機床進行加工生產(chǎn)，對于加工工藝要求較高的部件我們可以運用數(shù)控機床進行加工生產(chǎn)，這樣避免了資源的浪費。數(shù)控機床以其高精密性、高穩(wěn)定性、可復(fù)制性因此能滿足兵器工業(yè)機械加工的規(guī)模化和大量生產(chǎn)。對傳統(tǒng)機床的改造賦予其現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)使普通機床變成了全新概念的數(shù)控機床，最終達到投入資金少，方便操作，功能和精度都普遍提高的效果。因此現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)必將為兵器加工工業(yè)帶來新的飛躍。

篇（7）

1.2在工業(yè)中應(yīng)用在工業(yè)中，主要是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)備生產(chǎn)線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現(xiàn)機械設(shè)備遠程自動化控制技術(shù)，不再使用人工控制。數(shù)控技術(shù)具有很高的精確度，在保證了加工質(zhì)量的同時，還能夠提高生產(chǎn)效率，人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控機床能夠完成復(fù)雜的加工任務(wù)，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現(xiàn)了故障，數(shù)控機床的相關(guān)傳感和檢測系統(tǒng)，就能夠把故障的相關(guān)信息傳輸?shù)接嬎阒校嬎銠C就會停止機床的工作，能夠很好的保護數(shù)控機床設(shè)備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源，讓企業(yè)的成本降低。

1.3在機械加工中應(yīng)用我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，不進行數(shù)控車床技術(shù)的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經(jīng)意識到了先進技術(shù)的潛力，不斷地引進先進的焊件。數(shù)控氣割技術(shù)輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的密封功能，對于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證，實現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術(shù)在機械浮動油封中也得到了很大的應(yīng)用，能夠?qū)?shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機械設(shè)備進行結(jié)合，通過提前編制好齒形子程序，調(diào)整結(jié)合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機械加工中，使用數(shù)控車床技術(shù)，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續(xù)加工，很大程度上提高了加工效率。

2數(shù)控機床增效措施

數(shù)控機床加工工藝和加工設(shè)備中有一些問題，缺乏數(shù)控機床加工工藝的知識庫和數(shù)據(jù)庫，缺乏加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發(fā)生故障之后調(diào)試的時間也很長，這些都降低了數(shù)控機床的效率。對我國數(shù)控機床加工工藝現(xiàn)狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數(shù)控機床效率的方法。

2.1提高自動化程度數(shù)控技術(shù)在發(fā)展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是制造領(lǐng)域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經(jīng)過柔性生產(chǎn)線和柔性制造單元以及復(fù)合加工技術(shù)，能夠提高數(shù)控技術(shù)的自動化和連續(xù)性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產(chǎn)效率。

2.2優(yōu)化加工過程數(shù)控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優(yōu)化生產(chǎn)加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產(chǎn)技術(shù)、機械零件制造執(zhí)行系統(tǒng)、刀具自動配送、機械設(shè)備管理等，能夠增強設(shè)備的開動率和完整性，對于數(shù)控機床的持續(xù)運行和高效管理具有很好的作用。

2.3優(yōu)化加工設(shè)計和工藝數(shù)控機床加工工藝需要優(yōu)化，在保證零件質(zhì)量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數(shù)控機床使用先進的刀具或者是高性能的數(shù)控機械機床等，能夠仿真模擬數(shù)控機床的加工，從而優(yōu)化控制數(shù)控機床程序。優(yōu)化加工工藝和加工設(shè)計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。

篇（8）

2木材加工機械數(shù)控技術(shù)的戰(zhàn)略思考

我國的木工企業(yè)規(guī)模較小、發(fā)展緩慢，單靠自身品牌效應(yīng)和能力很難進行數(shù)控設(shè)備的開發(fā)。中國很少運用數(shù)控鏤銑機，所以國外生產(chǎn)這批數(shù)控鏤銑機幾乎無法進行銷售，更何況是暢銷。國內(nèi)的木工機械數(shù)控的大市場，雖然已被跨國公司控制，但是它們卻無法包攬整個市場，這是由于我國的特殊國情決定的。數(shù)控技術(shù)自出現(xiàn)以來，其發(fā)展已經(jīng)與木工機械數(shù)控相適應(yīng)。

2.1數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)的人才缺乏

我國所有的木工機械生產(chǎn)企業(yè)共有1000多家，然而只有不足20家企業(yè)，可以進行自主研發(fā)，不足100家企業(yè)有測繪仿制能力。而我國木材加工企業(yè)共有3萬多家，不足300家企業(yè)購買了數(shù)控木工機械，若要在其中找出能進行設(shè)備二次開發(fā)能力并且能夠進行生產(chǎn)的企業(yè)，還不及總數(shù)的一半。除此之外，木材加工的相關(guān)企業(yè)的薪資水平較低，很少有人愿意嘗試其生產(chǎn)、銷售和操控設(shè)備的工作，又進一步地阻礙了數(shù)控木材加工設(shè)備在我國的發(fā)展。另有一些企業(yè)以裝點門面為由，購買數(shù)控木材加工設(shè)備，而沒有真正地發(fā)揮其作用。2.2數(shù)控系統(tǒng)是木工機床的中心我國木工機床的發(fā)展能力有限，數(shù)控技術(shù)方面和硬件設(shè)備的開發(fā)難以取得階段性進展，但是由金屬加工數(shù)控機床的系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)控木工機械技術(shù)還不夠完善，有許多問題亟待解決，沒有將木工企業(yè)的特點體現(xiàn)出來。而由于語言問題，無法直接引用國外的優(yōu)秀軟件，所以，現(xiàn)在的首要任務(wù)，要根據(jù)木工數(shù)控設(shè)備的特點研究，引進能夠適應(yīng)國內(nèi)數(shù)控木工機械系統(tǒng)的設(shè)備或軟件。

2.3明確數(shù)控木工設(shè)備的發(fā)展方向

憑借著良好的售后服務(wù)，國外的數(shù)控木工機械生產(chǎn)機構(gòu)才能不斷地獲得訂單。但我國的技術(shù)水平和售后服務(wù)都還不足，無法滿足群眾的需求。而且我國傳統(tǒng)的木工企業(yè)與群眾之間缺乏溝通，所以始終達不到跨國企業(yè)的銷售量。而我國的這些企業(yè)也很少購買能夠提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率的先進設(shè)備，無法獲取更高的利益。從現(xiàn)在木工機械數(shù)控市場的發(fā)展來看，我國傳統(tǒng)的時代已經(jīng)過時，需要研究出為企業(yè)創(chuàng)造生產(chǎn)價值的數(shù)控設(shè)備。管理者需要考慮企業(yè)的開發(fā)方向是否正確，例如現(xiàn)在很多用戶需求的是小批量的生產(chǎn)方式，所以，木工機械企業(yè)應(yīng)準確掌握發(fā)展方向。

2.4企業(yè)售后的重要性

數(shù)控木工機械加工企業(yè)應(yīng)該對企業(yè)售后進行專項管理，并加強售后內(nèi)容培訓(xùn)和技術(shù)支持，這種方式才能打開市場，加大企業(yè)的知名度，吸引用戶的目光。與此同時企業(yè)自身也要給用戶提供機械系統(tǒng)的保修，提高企業(yè)在用戶心中的地位。對于中、小型木工機械企業(yè)等服務(wù)，應(yīng)該根據(jù)我國的數(shù)控技術(shù)和機床的應(yīng)用基礎(chǔ)，采用合理的開發(fā)模式。

2.5加強與高等院校的合作

我國應(yīng)著重加強中小企業(yè)的木工機械數(shù)控技術(shù)的開發(fā)，并以其為研究主體，因其生產(chǎn)技術(shù)都是剛剛起步，對于數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)方面還有很大的空間。而經(jīng)營成功的企業(yè)已經(jīng)形成了技術(shù)體系，很難創(chuàng)新技術(shù)，而很多企業(yè)實際上對數(shù)控技術(shù)沒有一個全面的了解。首先要加強與各大高校的技術(shù)連接，開發(fā)初期要以高校給出的發(fā)展方案為主，自身進行加工工作，購買低成本的配件，并采用先進的生產(chǎn)方式。如今的市場競爭中，沒有一家企業(yè)能夠壟斷整個市場，也不可能生產(chǎn)自身產(chǎn)品的全部零件，應(yīng)杜絕這種落后的生產(chǎn)模式，加強社會分工協(xié)作，時刻與時俱進。以目前的數(shù)控技術(shù)發(fā)展速度，數(shù)控設(shè)備的普及將很快到來。建立產(chǎn)學(xué)研合作與開發(fā)能夠加快其進度，并且更加順利。

篇（9）

數(shù)控機床使用計算機嵌入式系統(tǒng)，能夠在計算機上遠程控制和定位工作臺，還具備了和數(shù)控機床匹配的功能模塊結(jié)構(gòu)，很大程度上提高了工作的效率。對固定工件進行位置處理，能夠保證程序正常運行。使用數(shù)控機床的時候，把每個坐標軸移動分量傳送到驅(qū)動光源中，這樣機床的切削運動就可以按照編制的路線進行。使用裝置中的插補功能進行數(shù)據(jù)的記錄，控制系統(tǒng)把數(shù)據(jù)信號傳送到控制裝置中從而進行管理。中央處理器分析數(shù)據(jù)信息，讓每個部件都可以正常運轉(zhuǎn)，對零件進行精密加工處理。數(shù)控機床使用的是數(shù)字信息控制運動過程和機械加工。設(shè)定編程程序，讓編輯好的程序控制設(shè)備。所以數(shù)控技術(shù)極大的提高了機械加工的設(shè)備的靈活性，促進了加工機床的發(fā)展。在制造行業(yè)中，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)是加工的主體，數(shù)控技術(shù)的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。

2數(shù)控技術(shù)在制造行業(yè)應(yīng)用

2.1在機床設(shè)備中應(yīng)用

數(shù)控機床是現(xiàn)代機電的重要組成，能夠有效的提高制造業(yè)的工作效率。數(shù)控機床的應(yīng)用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數(shù)字化技術(shù)處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機床設(shè)備中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能夠讓生產(chǎn)工序和各項設(shè)備有機配合，不再調(diào)整機床工作臺的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的加工。

2.2在工業(yè)中應(yīng)用

在工業(yè)中，主要是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)備生產(chǎn)線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現(xiàn)機械設(shè)備遠程自動化控制技術(shù)，不再使用人工控制。數(shù)控技術(shù)具有很高的精確度，在保證了加工質(zhì)量的同時，還能夠提高生產(chǎn)效率，人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應(yīng)用數(shù)控機床能夠完成復(fù)雜的加工任務(wù)，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現(xiàn)了故障，數(shù)控機床的相關(guān)傳感和檢測系統(tǒng)，就能夠把故障的相關(guān)信息傳輸?shù)接嬎阒校嬎銠C就會停止機床的工作，能夠很好的保護數(shù)控機床設(shè)備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源，讓企業(yè)的成本降低。

2.3在機械加工中應(yīng)用

我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，不進行數(shù)控車床技術(shù)的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經(jīng)意識到了先進技術(shù)的潛力，不斷地引進先進的焊件。數(shù)控氣割技術(shù)輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的密封功能，對于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證，實現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術(shù)在機械浮動油封中也得到了很大的應(yīng)用，能夠?qū)?shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機械設(shè)備進行結(jié)合，通過提前編制好齒形子程序，調(diào)整結(jié)合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機械加工中，使用數(shù)控車床技術(shù)，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續(xù)加工，很大程度上提高了加工效率。

3數(shù)控機床增效措施

數(shù)控機床加工工藝和加工設(shè)備中有一些問題，缺乏數(shù)控機床加工工藝的知識庫和數(shù)據(jù)庫，缺乏加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發(fā)生故障之后調(diào)試的時間也很長，這些都降低了數(shù)控機床的效率。對我國數(shù)控機床加工工藝現(xiàn)狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數(shù)控機床效率的方法。

3.1提高自動化程度

數(shù)控技術(shù)在發(fā)展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是制造領(lǐng)域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經(jīng)過柔性生產(chǎn)線和柔性制造單元以及復(fù)合加工技術(shù)，能夠提高數(shù)控技術(shù)的自動化和連續(xù)性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產(chǎn)效率。

3.2優(yōu)化加工過程

數(shù)控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優(yōu)化生產(chǎn)加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產(chǎn)技術(shù)、機械零件制造執(zhí)行系統(tǒng)、刀具自動配送、機械設(shè)備管理等，能夠增強設(shè)備的開動率和完整性，對于數(shù)控機床的持續(xù)運行和高效管理具有很好的作用。

3.3優(yōu)化加工設(shè)計和工藝

數(shù)控機床加工工藝需要優(yōu)化，在保證零件質(zhì)量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數(shù)控機床使用先進的刀具或者是高性能的數(shù)控機械機床等，能夠仿真模擬數(shù)控機床的加工，從而優(yōu)化控制數(shù)控機床程序。優(yōu)化加工工藝和加工設(shè)計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。

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前言

隨著我國交通量日益增加,單車重量也不斷增大。為了適應(yīng)道路運輸載重量不斷發(fā)展的要求,人們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重,需要大量的資金來維護或改建,現(xiàn)實使人們開始重視混凝土橋梁的耐久性。提高混凝土橋梁耐久性的技術(shù)途徑有兩個,一是采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗?jié)B性、勻質(zhì)性、抗凍性,從而提高混凝土抵抗碳化和冷凍侵襲的能力；另外一種是提高既有橋梁耐久性的有效途徑即對缺陷橋梁進行加固改造,延長其使用壽命。

一、工程概況

某橋為一斜腿剛架鋼筋混凝土橋,1973年建成,通車至今已30多年。全橋在橫橋向由六個剛架片組成,剛架片之間通過橋面連續(xù)以及橫隔板連接,每個剛架片在拱腳和跨中鉸接,形成三鉸斜腿剛架橋。邊跨梁一端直接擱置在橋臺上,另一端擱置在中跨主梁端部的牛腿上。主橋計算跨徑21.65M。全橋長26M,橋面凈寬7M。設(shè)計荷載汽一26,拖一100。由于種種原因,橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一些病害,主要有斜腿主筋、箍筋出現(xiàn)銹蝕,鐵銹膨脹引起混凝土保護層剝落等。

二、橋粱加固的基本方法與原則

1、加固原則

加固設(shè)計以原橋為基礎(chǔ),在不改變原橋結(jié)構(gòu)型式的前提下,對原橋主要受力構(gòu)件進行加固,加固設(shè)計必須考慮以下幾個重點：

1、下部結(jié)構(gòu)具有足夠的潛力。

2、加固后必須要達到能通過重噸的單車的要求。

3、因為下部是航道,所以在跨中腹板和斜腿加固過程中,應(yīng)盡量保持原有凈空,不得使下部空間削減過多。

4、對各開裂構(gòu)件的表面進行修補,保證構(gòu)件表面光滑而連續(xù)。

5、在補強的同時,應(yīng)注意加固物本身自重對原橋的影響。

6、加固后保持橋梁的整體美觀。

2、加固方法

根據(jù)目前該橋的交通情況,通過加固,將原橋設(shè)計荷載提高為能通過單車重車噸加固設(shè)計、加固施工完成后,還要對該橋進行靜力荷載試驗,以檢測橋梁加固工程是否合格,確保其安全性。加固蓋梁和橋墩,待橋墩壓漿完畢,橋梁整體穩(wěn)定后再進行封閉蓋粱與橋墩裂縫,蓋梁底部出現(xiàn)裂縫的部位作環(huán)氧硅,增加蓋梁截面積,蓋梁側(cè)面粘貼鋼板橋墩外側(cè)先縱向粘貼碳纖維片,再環(huán)向粘貼碳纖維片將裂縫部位封住。

橋梁加固一般是通過對構(gòu)件的補強和結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力,以延長使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊蟆Ｆ涓脑斓闹饕夹g(shù)途徑有加強薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎(chǔ)等。

三、加固理論計算

為了從整體上把握橋身在加固前各個部分在外部荷載作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力分布特征,找到最不利截面,為加固方案提供詳細的理論依據(jù),特利用大型有限元計算軟件ANSYS對該橋梁結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模擬分析。

1、計算模型采用數(shù)據(jù)

主跨、邊跨型梁截面基本尺：T梁全高；H=800MM，上翼緣寬：B1=1250MM，翼緣高度：T=220MM；T梁下寬：B=250MM。

斜腿支點附近矩形截面基本尺寸：截面高度：H=500MM，截面寬度：B=250MM，材料特性：C30混凝土強性模量：E=3.0*10MPA；混凝土泊松比：V=0.1667。鋼材泊松比：V=0.3。

2、有限元模型建立

全橋橫向共由六榻梁組成,各棍梁的形態(tài)結(jié)構(gòu)均一致,因此,先對單榻梁以及斜腿建立有限元計算模型。考慮到主梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,斜腿截面沿縱橋向變化,為了能更真實的反映結(jié)構(gòu)的空間特性,采用8節(jié)點的solid45空間實體單元進行模擬共劃分節(jié)點6868個單元,4202個離散;如圖1所示:

3、支承條件

由于加固將改變整個橋梁的支承條件,即將中跨跨中的鉸接改回原設(shè)計方案中的固接,同時,將斜腿趾部的鉸接改為固接,這會導(dǎo)致整個剛架片的應(yīng)力重分布,而后的加固正是針對應(yīng)力重分布后的結(jié)構(gòu)進行處理的,因此,在有限元模擬加固前的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布時,各截面尺寸雖然按照加固前計算,但支承條件,在中跨跨中和斜腿趾部按照固接計算,而其他部位按鉸接算。

四、加固措施

1、封縫處理

先用鋼絲刷清除裂縫表面的灰塵、浮碴及松散物,確定需要封閉的范圍,用氣壓0.2MPA的壓縮空氣清除縫內(nèi)浮塵,用工業(yè)丙酮將裂縫刷洗干凈。沿清理好的縫涂一層環(huán)氧樹脂膠留出埋設(shè)灌漿底座的位置,待膠干后用樹脂膠埋設(shè)灌漿底座。灌漿材料選用一灌漿材料,在干燥或潮濕環(huán)境下固化具有收縮性小、強度高、韌性好、可灌性好等特點,漿液配比均有說明。

施工順序先將配制好的漿液吸人軟管,裝好注漿器,逐孔灌漿,如單孔不足可取下灌漿器補充后再繼續(xù)灌注,灌后及時堵死灌漿孔。灌漿完畢待樹脂初凝后鑿除灌槳底座,并用環(huán)氧樹脂膠封縫.

2、蓋梁加固

蓋梁側(cè)面粘貼的鋼板應(yīng)預(yù)先設(shè)計尺寸裁出備用,在蓋梁側(cè)面放出粘鋼位置大樣用切割機沿邊線切割砼深1CM,然后用鋼釬鑿毛,剔出帶槽，在剔好的槽內(nèi)按設(shè)計錨固間距鉆孔,空乓機吹凈孔內(nèi)粉塵后用配好的環(huán)氧樹脂在孔內(nèi)植人螺栓。根據(jù)蓋梁預(yù)埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置,用角磨機對鑰板貓合面除銹并打出橫紋貓結(jié)前用丙酮對鋼板貓結(jié)面及鹼表面進行擦拭,以去除灰塵及油漬。硅表面用毛刷涂一道環(huán)氧膠液,鋼板翁結(jié)面涂抹配好的環(huán)氧砂漿,砂漿涂抹宜中厚外薄,均勻一致,然后對準孔位粘合到硅表面。鋼板粘好后立即緊固螺母,交替間隔緊固,同時不斷輕敲鋼板使砂漿擴散,排出氣泡,使鑰板平整,漿體飽滿密實。粘完鋼板30H后,用小錘輕敲鋼板表面,判斷密實程度如鋼板貓結(jié)面小于此應(yīng)剝下重粘。鋼板貓結(jié)合格后應(yīng)及時刷防銹漆。鋼板的環(huán)氧砂漿固化后,支立模板在蓋梁底部澆筑環(huán)氧砂漿。

環(huán)氧鹼應(yīng)澆筑密實,與原硅結(jié)為一體。

3、橋墩加固處理

設(shè)計要求橋墩側(cè)面裂縫封縫后先在側(cè)面縱向粘貼兩層碳纖維片,再環(huán)向粘貼兩層碳纖維片。碳纖維片與其他加固方法相比具有高強、耐腐蝕、不增加構(gòu)件自重、便于施工等特點。加固前對加固橋面進行交通控制,盡可能對加固構(gòu)件卸荷對加固底面的硅表層出現(xiàn)的剝落、空鼓、腐蝕等部位應(yīng)先鑿除,用角磨機、砂紙等除去鹼表面的浮漿、油污,構(gòu)件表面打磨平整,轉(zhuǎn)角處打成圓弧狀。硅表面清理干凈并保持干燥。將底層樹脂均勻刷于鹼表面,待固化后以指觸干燥為準,再將構(gòu)件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤膠調(diào)好后均勻涂于待粘貼部位,將裁好的碳纖維片粘于構(gòu)件上用滾筒反復(fù)滾壓去除氣泡,將浸潤膠充分浸透碳纖維片,待碳纖維片表面指觸干燥后可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與鹼的粘結(jié)質(zhì)量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查,總有效面積不應(yīng)小于95%,當(dāng)空鼓面積小于10000MM2時,可用針管注膠的方法進行修補,當(dāng)空鼓面積大于10000MM2時應(yīng)將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片,搭接長度不應(yīng)小于100MM。加固后的碳纖維片表面應(yīng)涂一層水泥漆進行保護。

五、結(jié)束語

總之,公路橋梁加固技術(shù)是二十一世紀公路橋梁施工領(lǐng)域發(fā)展速度最快、用途最廣的一門科學(xué)技術(shù)。然而加固施工工藝相對較復(fù)雜，要求橋梁加固工程取長補短,不僅延長了原橋的使用壽命,同時還增強了原橋的承載能力。因此,加速我國舊橋加固或改造技術(shù)的研究,不僅能更好地、及時地為現(xiàn)代交通運輸服務(wù),而且能為國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

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2納米技術(shù)在機械中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代的機械制造業(yè)大力發(fā)展，納米的加工技術(shù)包含的方面也越來越廣泛，越來越受到各國的關(guān)注。微型機械的納米加工技術(shù)總體可以歸結(jié)為以下幾個方面：第一，微加工技術(shù)，此項技術(shù)對于環(huán)境的要求較高，需要較為清潔的環(huán)境，主要是微型機械的零件刻蝕技術(shù)上的應(yīng)用。第二，控制方面，比如微型傳感器的應(yīng)用，驅(qū)動器和控制器在傳感器的作用下，可以協(xié)調(diào)的進行工作。第三，微裝配技術(shù)，這項技術(shù)主要是把微型機械所用到的微型機構(gòu)、微型執(zhí)行機構(gòu)等結(jié)合起來，成為一個有機的整體。下面是一些納米技術(shù)在機械應(yīng)用方面的例子。無摩擦微型納米軸承最新的世界納米技術(shù)成果是美國科學(xué)家研究出的接近無摩擦的納米軸承，它的直徑僅為頭發(fā)的直徑大小。這種新技術(shù)下的軸承在進行使用時基本上實現(xiàn)了無磨損和無撕裂，這將被投入到微型裝置的原件使用中。微型機械本身的尺寸就相當(dāng)于頭發(fā)的直徑，而納米幾點系統(tǒng)的尺寸更小，接近1nm，是普通微型機械的千分之一。在微型的機電中摩擦問題是一大難題，新型的納米軸承基本上解決了這一難題，達到了最小摩擦的極限。納米陶瓷刀具我國某工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院就完成了我國地方重大的納米項目，研究出了金屬陶瓷刀具的制作技術(shù)，并且這一技術(shù)已經(jīng)通過認定，這將是一項利用納米技術(shù)進行材料制作的新標志。納米磁性液體密封磁性液體是一種新型的材料，它同時具有磁性和流動性，是世界上很多發(fā)達國家目前使用較多的一種密封技術(shù).普通的材料根本無法達到同時具有這兩種性質(zhì)。這種新型的材料滿足了一些高硬度物料超細粉體的密封要求，在密封時利用磁場將磁性的液體固定在要密封處，此時就會形成一個磁液圈，這樣不僅使得污染和浪費都減少了，還提高了效率。

3納米材料在閥片上的應(yīng)用

我國中科院上海硅酸鹽研究所同上海電瓷廠共同研究出的特殊功能的閥片，主要應(yīng)用于功能陶瓷材料中，這里可以提高閥片的絕緣強度，也即提高了閥片大電流耐受力。這也是我國納米技術(shù)的一項在機械方面的應(yīng)用。納米發(fā)動機材料納米復(fù)合氧化鋯是納米材料中應(yīng)用于工業(yè)方面比較成功的材料之一。納米復(fù)合鋯材料能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)氧及儲氧的功能，同時它的耐高溫性也很強，主要被應(yīng)用到最新的汽車發(fā)動機及尾氣排放等的系統(tǒng)中。納米技術(shù)馬達納米技術(shù)馬達是由美國研制，在中國首次面世的一項納米技術(shù)。納米技術(shù)馬達體積很小，是傳統(tǒng)電磁馬達的0.05倍，長度是平常使用火柴的3/4，負載能力是4kg以上，與傳統(tǒng)的馬達相比，壽命也高了很多。主要用在玩具和汽車的一些電動設(shè)施中。納米燃油裝置我國的專家成功的研制出具有世界先進技術(shù)水平的納米燃油裝置。這種裝置與傳統(tǒng)的裝置相比，燃油更加充分。主要應(yīng)用到了極地車輛中。納米劑技術(shù)的產(chǎn)生很好地解決了摩擦和機械磨損。納米劑的發(fā)明使得很大一部分零件不再需要頻繁的更換，同時這些機械的使用壽命有了很大程度的提高。

4納米技術(shù)在機械應(yīng)用中的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的機械工程相比，納米技術(shù)在機械應(yīng)用中體現(xiàn)出了很多方面的優(yōu)勢，在不斷的發(fā)展中獲得了明顯的成果。納米技術(shù)的尺寸效應(yīng)優(yōu)勢納米技術(shù)使傳統(tǒng)的一些使用部件的尺寸縮小了很多，將過去的毫米級別的進化到了納米級別。納米技術(shù)在機械應(yīng)用中，降低了機械體積，這也促進機械方面形成一種心動的機械：微型機械。微型機械不僅僅是在尺寸上減小了很多，在微機構(gòu)、微驅(qū)動器、微能源以及微傳感器等裝置都有了改進，形成了一整套微型機電系統(tǒng)。這些微型機電構(gòu)置都是納米技術(shù)的研究成果。這種技術(shù)遠遠超出了傳統(tǒng)機械的范疇，是現(xiàn)代的一種創(chuàng)新思維下的科技納米技術(shù)成果。納米技術(shù)的多元化應(yīng)用納米材料的特殊性，使得納米技術(shù)的應(yīng)用多元化。納米材料在納米技術(shù)下形成的產(chǎn)品，不僅形態(tài)更加微小，而且功能更加強大。對于傳統(tǒng)材料無法完成的功能，納米材料產(chǎn)品可以完成，而且還在不斷的發(fā)明出更多新型的材料。納米材料可以將微量元素融入到基礎(chǔ)材料當(dāng)中，從而達到更好的功能效果。納米材料摩擦性能的提升納米技術(shù)在機械應(yīng)用中最為突出的應(yīng)用是解決機械摩擦的性能。再繼續(xù)額運動中，軸承間的摩擦是無法消除的。過去的軸承在使用當(dāng)中摩擦問題是一個難題。當(dāng)納米技術(shù)出現(xiàn)后，一方面使得各類機械結(jié)構(gòu)尺寸減小了很多，零件尺寸越小摩擦力的影響越大，如果摩擦力過大，那么更嚴重的還會磨損到零件，影響到正常的使用。但是納米技術(shù)也解決了這一問題，納米材料實現(xiàn)了機械的最小摩擦極限，達到了理想的運行狀態(tài)。納米技術(shù)節(jié)能效果納米技術(shù)不僅實現(xiàn)了體積上的減小、功能上的強大，還能實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，真正實現(xiàn)了集功能、實用、環(huán)保于一體。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新型的材料也被研發(fā)出來，這些新型的材料實現(xiàn)了材料的節(jié)約目標，所以傳統(tǒng)的機械工程中有些需求量較大的材料使用率大大降低了，對于原材料的節(jié)省，起到了很大的節(jié)約作用。

5納米加工技術(shù)與微型機械

納米加工技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展為微型機電系統(tǒng)的發(fā)展提供了條件，使微型機電系統(tǒng)進入了一個全新的領(lǐng)域。微型機械現(xiàn)在世界上的微型機械的研究已經(jīng)發(fā)展到了一個很高的水平，已經(jīng)能夠制造出很多類型的微型機構(gòu)和微型零部件。在三維的機械構(gòu)件上已經(jīng)有了很多研制品，比如微齒輪、微軸承、微彈簧等。其中微執(zhí)行器是相對較為復(fù)雜的微型器件，但是也研制出了微開關(guān)、微電動機、微泵等器件。微型機電系統(tǒng)微型機電系統(tǒng)就是相對比較復(fù)雜的機電系統(tǒng)，比如微型機器人，它可以用于搜集情報、竊聽等。微型機電系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)上也有荷藕使用的意義，比如微型醫(yī)學(xué)機器人可以進入人體的血管進行一些操作。總之這些微型機電系統(tǒng)越來越接近實用化，接近人的生活。在航空航天上微型機電系統(tǒng)也有很重要的使用，比如慣性儀表，它具有體積小，重量輕、精度高等優(yōu)點。現(xiàn)在微型器件的發(fā)展也有了一定的應(yīng)用水平，加上微電子的工業(yè)集成電路的經(jīng)驗可以應(yīng)用到這個新的方面，所以縱觀各方面的技術(shù)和經(jīng)驗，現(xiàn)在MEMS的發(fā)展條件已具備。