機械零件論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇機械零件論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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一直以來中國傳統的教育體制，使教師和學生都特別重視書面應試能力而較忽視“實踐”這一重要環節。因此，學生普遍認為課程設計只是輔的作業，是機械地套用經驗公式，查手冊，計算必要的數據，畫出圖而已。其實，課程設計是將所學理論知識與實踐相結合地極好機會，也是培養學生創造性思維能力和想象力等良好素質的必要過程，但由于學生存在上述想法，這兩項目標很難達到。

1.2結構設計中的不合理問題

從現場工作的學生反饋信息得知，設計中的結構設計比設計計算更為重要。合理的結構設計，對實際生產會產生嚴格的影響。由于學生實踐經驗和感性知識的缺乏，從而，在學習過程中不能運用已有理論知識透徹地分析和理解某種結構的功用，以至在設計圖紙中出現不恰當甚至錯誤的結構。

1.3圖紙的規范化問題

圖紙是課程設計的最終反映，本應很清晰地表達出全部零件的裝配關系、總體輪廓尺寸、各零部件的具體結構。但是在學生的圖紙中，卻不能完整、確切地表達出上述要求。例如，學生總裝圖中對軸和孔間的配合尺寸及公差不加標注，對加工表面粗糙度標注不全或不當等多種問題，反映出學生對圖紙的規范缺乏全面認識和嚴謹的科學態度。

1.4設計說明書編寫中出現的問題

設計說明書的編寫，可以培養學生撰寫技術文件的實際能力。它應全面包括課程設計總體方案、設計結果、結構設計依據以及維護、安裝等內容，使讀者在結合圖紙的條件下，從說明書中能夠完全了解所設計產品的結構、特性及科學依據。但有些學生卻片面地認為，設計說明書的內容只是各零部件有關尺寸及數據的計算過程和結果，而對圖紙中零部件結構的設計依據不加任何說明，說明書便成了各類計算題的匯集。

2對改進《機械零件》課程設計的建議

2.1提高學生對課程設計重要性的認識

學生對課程設計的重視程度，直接影響著設計效果。因此，提高學生對設計重要性的認識，應作為搞好設計的首要條件。將本思想貫穿于《零件》課程教學的始終。在基礎理論教學中，可列舉部分內容在實際生產中應用的反例，來強調設計的重要性。比如，講授某種傳動裝置的設計時，可通過分析實際生產中由于某部分結構設計的不合理或錯誤，甚至由于某一參數選擇不當而造成的不良后果，加強學生對設計重要性的認識。加強實踐認識。在教學中，可安排適當的課時，帶學生去現場參觀，針對同一部件不同的結構設計而獲得相異的生產效率進行分析，使學生在實踐的過程中領悟到設計的重要性。

2.2課程設計與教學內容及實踐性環節的有機結合

針對學生實踐經驗和感性知識貧乏，動手能力差等特點，在教學過程中，應適當減少課堂授課學時而增加見習課時。即在課程標準授課的過程中，根據不同教學內容，安排針對性較強的短期見習，其目的在于為課程設計積累一定的感性素材和設計要素。在見習中，教師對有關設計內容要加以講解，分析關鍵及難點，使學生加深對書本知識的理解。例如在“軸”一章授課結束后，可安排一次實訓，教師可針對往屆學生在設計中存在的問題進行指導，從軸的加工工序至裝配工序，針對選材、結構設計、圖紙的規范化等實際問題進行分析。把實際中軸的具體結構設計要素;生產中用于加工的圖紙應如何正確、全面地反映所設計零部件的結構、尺寸及技術要求總結出來。這樣，既解決了課堂上難以理解的實際問題，又培養了學生觀察問題、分析問題及獨立思考的能力，充分調動了學生的主觀能動性和積極性。

2.3做好課程設計的準備工作

課程設計前的準備工作是提高設計質量的必要條件。為此，設計前，指導教師可針對設計課題，做好兩項準備工作:①參觀有關設計內容。針對設計課題，帶領學生參觀現場，加強學生對實物的直觀認識，在具體感性認識的基礎上進行設計，對學生和教師均有“事半功倍”之效果。②突破設計難點。對書本上較難理解的關鍵和難點內容，進行實地測繪。比如，在設計1臺減速器之前，帶學生去工廠對減速器進行折裝，同時，對其中某些關鍵或較難的零部件結構進行測繪，是獲得具體的設計要素的有效之法。

2.4加強金工實習對課程設計的輔助作用

金工實習是機械專業類學生在學習《零件》課之前對機械的加工原理，生產工序，裝配過程及工藝處理方法等進行的一次全面性認識實習。為了使學生在學習《零件》課前對各種機械及零件具備初步的感性認識，在金工實習過程中教師應指導學生有計劃、有目的的掌握有關《零件》及其課程設計的基本知識。如可安排學生畫出齒輪輪廓示意圖，觀察齒輪與軸的裝配關系及熱處理工藝方法，使學生對齒輪及軸等零部件具備初步的感性認識。實習結束后，學生將上述內容及測繪圖以實習報告的形式寫出出。

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機械加工工藝對零件加工精度的內在因素一般為機械加工系統中的幾何精度誤差和安裝相關機械時的不規范，內在因素的存在對加工零件的精度影響十分顯著，且它的特點是不易消除。幾何精度中的機床本身的誤差是最為重要的影響因素，機床本身如果存在問題，那么在加工后所生產出的零件一定也存在相當大的誤差。機械加工工藝對進行零件加工的設備要求很高，設備的好壞直接影響到生產零件精度。零件的加工機械一般是較大型的組合型機械，這種大型機械會滿足零件的精度要求。在組合型機械進行工作時，安裝機械是必不可少的環節，機械的各個組合部分有很高的契合度，如果在安裝的過程中沒有將機械組裝好，則將引起零件精度不準確。在日常工作的磨損中也會是機械的各組成部分產生細小的縫隙，這也將對零件的精度產生影響。

2受力因素

在機械設備對零件的加工過程中，機械對零件的接觸將使零件受到力的作用。例如有些機械加工設備過緊，它對零件產生的擠壓也將成為零件所受的一種外力，加壓力對零件的作用是不在加工計算范圍內的，所以它的影響將直接是零件的大小產生一定的誤差。一般的機械的運行都會對所加工的零件有微小的力的作用，這種看似不會影響零件精度的外力作用往往被生產零件的部門所忽視，但事實上這種運行過程中產生的力的作用會隨著時間積累慢慢變大，最終產生足以影響生產零件精度的作用。

3熱變因素

機械加工工藝對零件精度的熱變因素分為三種，即加工工藝中存在的刀具熱變、工件熱變形、機床本身及其結構熱變形。機械加工工藝過程中存在的刀具熱變就是在進行零件加工時的必要切割過程，有些零件的尺寸較小而加工它所用的材料的尺寸卻較大，這時就需要用專用刀具對材料進行機械切割。要保證所切割出的零件符合標準，在切割過程中就要反復的切割直至所切割出的材料大小正好符合要求的零件尺寸大小。反復切割的過程就是機械摩擦大量產熱的過程，產生的熱量會使生產出的零件發生變形，進而影響零件的精度。工件熱變形的影響主要是針對長度較長的零件來講的，在機械加工工藝中經常會加工一些對長度有要求的高精度零件，零件在機械打磨的加工工藝中因為長度過長的原因將產生工件表面溫度過高的現象，而其內部的溫度卻還與環境的溫度保持一致，這樣就引發了工件的內外溫差大的情況，內外存在的溫差就會使零件造成嚴重的形變，這種形變就稱之為工件熱形變。機床本身及其構件的熱變形就是主要針對在加工過程中機床和其它構件運行過程中會相互作用，導致機床本身部分或整體的溫度升高。機床局部的溫度升高會影響機床本身的結構契合度，高溫狀態下會使機床的一些部分結合緊密而另一些部分則將會產生結構上的細小縫隙，這樣就導致了加工的零件會存在精度不準的問題。整體的機床發熱問題會影響帶機床本身的正常運行，機床運行的速度會因為溫度的升高而下降，這就進一步影響到了所加工生產的零件品質。

二解決機械加工工藝對加工精度影響的對策

1嚴格控制零件制造過程

在機械加工工藝的過程中要想合理的防止幾何精度的誤差對零件精度產生影響，就要在選擇加工機械加工設備上加以注意，一般的幾何誤差都來源于出廠時的機械加工設備，對所需要的機械加工設備進行嚴格的檢驗。在檢驗的過程中充分了解設備本身存在的誤差問題，經過選擇淘汰來找到最適合生產高精度零件的機械加工設備。如果對于已經工作的機械加工設備進行改造，就要對其日常工作所生產的零件進行誤差的統計，對得出的數據進行系統的分析，將誤差的準確值數據輸入到機床的工作系統中去，讓其自動的對結果進行誤差的消除，生產出的零件就不會存在較大的精度誤差。

2減少外力對零件的干擾

在機械加工工藝的過程中，設備對零件所產生的力的作用主要就是擠壓力與摩擦力，減少外力對零件精度的影響就要從減少這兩方面的力入手。日常加工工作的進行前就要對加工設備進行檢查，對固定零件部位過緊的設備要進行及時的整修，減少設備對零件產生力的作用。機械加工設備的表面不可避免都會有摩擦作用，例如在一般的零件生產過程中零件與機床的接觸過程中都會產生一定的摩擦力，在持續生產的過程中也會增加設備的表面摩擦力。所以在日常的設備檢驗過程中就要對表面進行定時的打磨，減少零件與設備接觸面的摩擦力的作用，進而減少零件加工過程中產生的誤差。

3合理控制溫度合理控制

機械加工工藝過程的溫度對加工的結果具有重大意義，溫度是影響加工設備運行的重要因素，過高的溫度與過低的溫度都將影響設備的正常運行工作。在加工過程中如果運行的速度快引發了溫度的增高就要采取冷水降溫的解決措施。例如在對零件的打磨工序中，機床上高速旋轉的砂輪與零件相互摩擦將產生大量的熱，溫度過高將使與砂輪接觸的零件部分變形，避免零件變形的重要措施就是用冷水進行設備的降溫處理。

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1.2機械零件在現代化機械加工中，還會受到各種因素的影響，對刀具有著較大的影響，在加上機械零件材料自身所具有的特性以及振動，不僅會使得刀具受到一定的損害，而且還會造成拋光處理的不完全等較多問題。在機械零件表面出現的缺陷是可以通過肉眼能夠識別出來的，尤其針對于紋理缺陷；只是利用肉眼進行一定的觀察，但是不能利用數學知識進行一定的計算，這就需要利用計算機對機械加工零件表面紋理缺陷進行一定的檢測，從而得出有效的檢測方法，對機械零件表面紋理缺陷進行準確合理的分析。

2機械加工零件表面紋理缺陷的檢測

2.1由于在對機械零件加工過程中會存在著一定的紋理缺陷，不僅嚴重影響了機械加工零件的質量，而且還在一定程度上影響了機械加工零件的使用。這就需要對機械加工零件表面紋理缺陷進行一定的檢測，從而能夠分析出機械加工零件表面出現紋理缺陷的原因，并且針對紋理缺陷的特征做出一定的措施進行解決，不僅保證了機械加工零件的質量，而且還方便了機械加工零件的使用。

2.2在一般的機械加工零件檢查過程中需要遵循以下的步驟：首先利用先進的檢測設備將機械零件表面加工過程中出現的紋理缺陷準確的檢測出來，然后根據檢測出來的信息輸入到計算機中進行科學合理的處理，最后把計算機處理過的信息利用傅里葉變換處理為頻譜圖像，能夠清晰的分析出機械加工零件表面紋理缺陷。傅里葉變換是一種線性的變換，將各種信號在頻域之間進行變換，這種思想是由傅里葉提出，所以以其來命名。

2.3在對機械加工零件表面紋理缺陷實際的檢測過程中，主要采用的是攝像機、顯微鏡等先進設備，然后在與計算機系統進行相機和，通過利用計算機系統對機械加工零件表面紋理缺陷的數據進行一定的收集，再利用傅里葉變換的原理，把收集到的紋理缺陷數據轉換成頻譜圖像。還可以通過頻域濾波器對機械加工零件表面紋理缺陷數據進行一定的處理，其最重要的目的就是增強機械加工零件表面紋理圖像的清晰度，在利用傅里葉變換轉換為空間域圖像，并且利用圖像分割法，將紋理圖像與缺陷紋理進行一定的分離，能夠進一步對機械加工零件表面紋理缺陷找到科學合理的檢測方法。

3機械加工零件表面紋理缺陷檢測的方法

3.1在機械加工零件表面紋理缺陷檢測的方法中，最為重要的是對機械加工零件背景紋理圖像的辨別，通過利用濾波處理是一種非常有效的方法，在一定程度上增強了紋理圖像的清晰度，更加方便對背景紋理圖像和缺陷紋理進行區分。在利用圖像分割方法進行檢測中，需要消除噪聲產生的影響。

3.2在機械加工零件表面紋理缺陷實際檢測中，首先需要對機械加工零件表面的紋理圖像進行一定的提取，然后在進行對紋理圖像進行一定的處理。在對機械加工零件表面紋理圖像進行提取過程中，通過采用二階統計度量，同時在對機械加工零件表面紋理缺圖像提取中，還要通過計算機系統對紋理圖像進行一定的處理，對機械加工零件表面紋理圖像數據進行一定的整理，利用傅里葉變換，對紋理圖像和紋理缺陷圖像進行合理的區分，從而能夠使得機械加工零件表面進行良好的紋理缺陷檢測。

3.3在利用圖像分割對機械加工零件表面紋理缺陷實際檢測中，在進行圖像處理過程中需要充分認清噪聲與紋理缺點的區別，由于噪聲點是隨機分布的，機械加工零件表面紋理特征也存在著不同的形狀。在對機械加工零件表面紋理缺陷檢測過程中，利用開運算不僅能夠消除一定的噪音，而且還能對紋理缺陷進行一定的處理。通過利用圖像分割檢測方法，在一定程度上增強了機械加工零件表面紋理缺陷圖像的清晰度，并且在有效的條件下還原為空間域圖像。還要對關鍵的細節進行一定的優化處理或者對圖像進行一定的重建，在對圖像進行重建過程中，將機械加工零件表面紋理缺陷的圖像保存下來，通過利用數學工具，對圖像的形態進行一定的處理，這種機械加工零件表面紋理缺陷檢測方法不僅能夠提高檢測機械零件紋理缺陷的精確度，而且在一定程度上增強了圖像的完整性。

3.4在對機械加工零件表面紋理缺陷實際檢測過程中，需要根據機械加工零件表面紋理圖像的特點，通過利用共生矩陣，科學合理的計算出平均值，將計算出來的平均值作為紋理特征向量，并且根據圖片的在線顯示對實際機械加工零件表面紋理缺陷進行一定的檢測，然后再利用圖像處理卡，進一步保證紋理圖像處理機械加工零件表面紋理缺陷數據的穩定和對圖像拍攝的精度，最后對機械加工零件表面紋理缺陷的信息進行自動的統計和處理，并且分析出所產生的原因，針對產生的原因提出相應的對策進行科學合理的解決，不僅能夠保證機械加工零件的質量，而且還能發揮出機械加工零件表面紋理缺陷檢測的作用以及價值。以上就是機械加工零件表面紋理缺陷檢測的方法。

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1.1制定加工工藝加工機械之前需要一定準備工作，主要是整理和設計零部件工藝路線，準備好每一道工序所需的工具和材料等，制定完善的機械加工工藝路線需要注意兩點：首先，粗加工和精加工不能混淆，必須按照加工工藝的不同，安排合適的熱處理時間，并且需要使用合適的加工設備；第二，最好先加工基準面，機械加工分為很多道工序，一般情況下需要優先加工基準面，這樣才能保證后續加工孔位置和平面的精準度。

1.2加工工藝流程機械零部件加工工藝流程分為兩個部分，即前期加工工藝和后期加工工藝，這兩個部分都要在技術監督下嚴格按照生產流程和工藝標準進行。通過加工原材料得到半成品，加工半成品后得到機械制品，但是除了加工半成品和原材料，還包括加工前的準備、輸送與保存原材料、加工零部件毛坯等工序，可以看到，機械制造工作比較復雜。但是隨著科學技術水平的提高，很多制造企業已經實現了制造自動化，運用科學的生產管理模式和先進的軟件、硬件，實現機械制造的自動化、規范化和標準化，有效的提高了生產質量和生產效率，保證企業在激烈的市場競爭中有立足之地。

2零部件精度影響因素分析下面將從幾個方面，分析零部件精度受到的影響因素。

2.1加工工藝影響一般情況下，零部件加工都是使用機床，機床精度就成為了零部件精度的影響因素之一，簡單來說，機床控制加工刀具的速度和其他變化，而零部件直接受到加工刀具的作用，表面幾何精度受到機床主軸回轉誤差的直接影響，如果機床存在主軸回轉誤差或者其他方面的精度問題，都會給零部件尺寸和外形帶來較大的誤差；再者，如果機床主軸徑向、軸向發生輕微震動，也會影響零部件精度，舉例來說，單純的主軸角度擺動會造成零部件的圓柱度誤差，而徑向圓跳動則會造成圓度誤差，但是圓度誤差不會造成平面誤差。所以，要保證零部件加工精度，要盡量增加機床主軸設計、安裝、制造的精度，減少機床運行時的主軸偏差。除了使用刀具加工零部件，還需要使用專業夾具固定零部件，夾具精度也會影響零部件精度。夾具制造、安裝都會產生誤差，在使用過程中還會產生變形、磨損，這些都是造成夾具誤差的因素，但是諸如使用中磨損等因素往往不被人們注意。在加工零部件的過程中，如果發現夾具有偏差，就需要及時采取措施調整，一般情況下可以采用補償技術來減小誤差，保證誤差在可接受的范圍內；部分機床自帶補償裝置，直接使用補償裝置修正夾具誤差即可。造成誤差的原因是多方面的，矯正誤差也并不見得一定準確，我們需要針對不同的情況采取不同的措施。

2.2受力形變影響使用設備加工零部件時，設備會受到一定的外力作用，長此以往，設備材料會發生“疲勞”現象，發生不可逆轉的形變，機械加工中，設備會受到重力、切削力等其他多種作用力，導致加工設備變形。現在機械制造企業大多數使用數控機床進行零部件加工，程序步驟、數值都預定好，但是由于加工設備產生形變，預定的數值和實際不相符合，夾具、刀具位置會發生變化，從而導致零部件的尺寸和幾何誤差，在零部件加工過程中，有幾個方面的因素會造成受力形變誤差：工件剛度：如果刀具、機床等設備的剛度遠比零部件高，加工過程中刀具和機床就會對零部件產生外力造成其形變，影響零部件精度；刀具剛度：如果內型加工刀桿和外圓車刀強度有較大差異，刀桿就會受到外力產生形變，對加工孔精度產生影響。在零部件加工過程中，我們可以采用措施減小誤差，例如：增強加工設備剛度，盡量使用抗壓、抗拉性能較好的高強度材料等。

2.3殘余應力影響在零部件加工過程中會產生殘余應力，例如鍛造、鑄造毛坯以及冷卻時，由于毛坯各個組成部分材料不同，因此冷卻速度也會有差異，材料伸縮速度差異造成形變。針對這種問題，可以采用包括震動時效和熱時效在內的人工時效，什么是熱時效？就是將零部件放在加熱爐內加熱，達到規定溫度后和爐子共同冷卻以消除應力。

3提高精度的若干措施

3.1誤差補償對于零部件加工過程中，設備的原始誤差，我們可以采用誤差補償法，簡單來說，就是人工制造一些誤差，消除設備本身誤差帶來的影響以提高零部件精度；抑或制造誤差來抵消設備誤差。

3.2降低原始誤差這是最基本的做法，主要是提高夾具、機床、刀具等設備本身的精度，減小、消除設備應力，盡量讓設備和零部件不受外力影響以減小形變。針對不同的影響零部件精度的因素，我們應采取不同的措施。

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在機械設計過程中，主要零件的基本尺寸往往是通過強度計算、剛度計算等確定的。機械的強度設計，必須考慮載荷的情況及所選用的材料。不同的材料在相同的載荷作用下的斷裂情況不可能完

全一樣，同一材料在不同的載荷作用下的斷裂情況不可能相同。因此，進行設計計算時應先確定該零件工作時所承受的載荷和應力的性質，并根據所選用的材料、熱處理方式和使用要求，合理選擇許用應力和安全系數[1]。

1.載荷和應力

4.許用應力和安全系數

安全系數（或許用應力）的選擇，對零件的尺寸有很大影響。若安全系數選得過大，則許用應力過小，將使結構笨重，浪費材料；反之，安全系數選得過小，則許用應力過大，零件將不夠安全[3]。

機械零件的設計，在保證機件強度的條件下，材料要耗費最少；尺寸要最??；重量要最輕。因此，在靜載荷作用下，用塑性材料制造的機件，其危險斷面上的實際應力大小不應超過材料的屈服極限。在變載荷作用下，機件的實際應力不應超過材料的耐久極限。

正確的選擇許用應力是很復雜的問題，它與材料、載荷情況、機件形狀等有關，任何一個許用應力的選擇都決定了材料的消耗量及機件的使用年限，同時改變了機構的形式，所以許用應力及安全系數的正確選擇，對于機械設計工程師來講是最基本的知識，同時是最重要的知識。

參考文獻：

[1]楊家軍，張衛國.機械設計基礎[M].華中科技大學出版社，2002.

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機械零件的技術要求很多， 它有幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質的化學成份及硬度等。檢測時先從何處著手， 用哪些量具， 采用什么樣的先進方法， 是檢測中技術性很強的一個問題。為了使產品質量信得過， 避免出現錯檢、誤檢和漏檢， 對此檢測人員應遵守程序，做好各方面工作。

一、 測前準備

1、閱讀圖紙。檢驗人員要通過對視圖的分析， 掌握零件的形體結構。 首先分析主視圖， 然后按順序分析其它視圖。 同時要把各視圖由哪些表面組成， 如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等， 組成表面的特征， 如孔、槽等， 它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗人員要認真看圖紙中的尺寸， 通過看尺寸， 可以了解零件的大小， 看尺寸要從長、寬、高三個方向的設計基準進行分析， 要分清定形尺寸、定位尺寸、關鍵尺寸，要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關鍵尺寸中，根據公差精度， 表面粗糙度等級分析零件在整機中的作用， 對于特殊零件， 如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業功能的零件， 要會運用專業技術標準。掌握各類機械零件的國家標準， 是檢驗人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件， 應注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗人員還應分析圖紙中的標題欄， 標題欄內標有所用材料零件名稱， 通過看標題欄， 掌握零件所用材料規格、牌號和標準， 從中分析材料的工藝性能， 以及對加工質量的影響。工作中， 我曾遇到這樣一個問題， 在銑床上加工一批不銹鋼支架， 因所選銑刀材料不對， 造成加工表面粗糙度不好， 并且效率較低， 嚴重影響了產品精度與產品質量。我發現了問題嚴重性后， 選擇了合適材料的銑刀， 試用后， 速度又快， 表面粗糙度又好。

2、分析工藝文件。工藝文件是加工、檢驗零件的指導書， 一定要認真仔細查看。按照加工順序，對每個工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認真審閱， 同時應了解關鍵工序的裝夾方法， 定位基準和所使用的設備、工裝夾具刀具等技術要求。往往有個別操作者不按工藝中所制訂的工序加工， 從而對整個機械零件的加工后造成不合格的后果， 這一問題常常又被檢驗人員所忽視。待安裝時， 不能使用， 造成了成批產品報廢。

3、合理選用量具、確定測量方法。當看清圖紙和工藝文件后， 下一步就是選取恰當的量具進行機械零件檢測。根據被測工件的幾何形狀、尺寸大小、生產批量等選用。如測量圓柱臺階軸時， 帶公差裝軸承部位， 應選用卡尺、千分尺、鋼板尺等； 如測量帶公差的內孔尺寸時， 應選用卡尺、鋼板尺、內徑百分表或內徑千分尺等。有些被測零件，用現有的量具不能直接檢測， 這就要求檢測人員， 根據一定的實踐經驗、書本理論知識， 用現有的量具進行整改， 或進行一系列檢測工具的制作。

二、檢測（測量）

1、合理選用測量基準。測量基準應盡量與設計基準、工藝基準重合。在任選基準時， 要選用精度高， 能保證測量時穩定可靠的部位作為檢驗的基準。 如測量同軸度、圓跳動、套類零件以內孔， 軸類零件以中心孔為基準；測量垂直度應以大面為基準；測量輥類零件的圓跳動以兩端軸頭下軸承的臺階(將兩端軸承臺階放在“V”型鐵上) 為基準。

2、表面檢測。機械零件的破壞， 一般總是從表面層開始的。 產品的性能， 尤其是它的可靠性和耐久性， 在很大程度上取決于零件表面層的質量。 研究機械加工表面質量的目的就是為了掌握機械加工中各種工藝因素對加工表面質量影響的規律， 以便運用這些規律來控制加工過程， 最終達到改善表面質量、提高產品使用性能的目的，如磕碰、劃傷、變形、裂紋等。細長軸、薄壁件注意變形、冷沖件要注意裂紋、螺紋類零件、銅材質件要注意磕碰、劃傷等。對以上檢測的機械零件， 檢測完后， 都要認真作記錄， 特別是半成品， 對合格品、返修品、報廢產品要分清， 并作上標記， 以免混淆不清。

3、檢測尺寸公差。測量時應盡量采用直接測量法， 因為直接測量法比較簡便， 很直觀， 無需繁瑣的計算，如測量軸的直徑等。有些尺寸無法直接測量， 就需用間接測量， 間接測量方法比較麻煩， 有時需用繁瑣的函數計算， 計算時要細心， 不能少一個因素，如測量角度、錐度、孔心距等。當檢查形狀復雜， 尺寸較多的零件時， 測量前應先列一個清單， 對要求的尺寸寫在一邊， 實際測量的尺寸在另一邊， 按照清單一個尺寸一個尺寸的測量， 并將測量結果直接填入實際尺寸一邊。待測量完后， 根據清單匯總的尺寸判斷零件合格與否，這樣既不會漏掉一個尺寸， 又能保證檢測質量。

4、檢測形位公差。按國家標準規定有14 種形位公差項目。對于測量形位公差時， 要注意應按國家標準或企業標準執行， 如軸、長方件要測量直線度， 鍵槽要測量其對稱度。

三、測量誤差與原因分析

測量過程中， 影響所得的數據準確性的因素非常多。測量誤差可以分為三大類：隨機誤差、粗大誤差、系統誤差。

1、隨機誤差。在相同條件下， 測量同一量時誤差的大小和方向都是變化的， 而且沒有變化的規律， 這種誤差就是隨機誤差。引起隨機誤差的原因有量具或者量儀各部分的間隙和變形， 測量力的變化， 目測或者估計的判斷誤差。消除的方法主要是從誤差根源予以消除(減小溫度波動、控制測量力等) ， 還可以按照正態分布概率估算隨機誤差的大小。

2、粗大誤差。粗大誤差是明顯歪曲測量結果的誤差。造成這種誤差的原因是測量時精力不集中、疏忽大意， 比如測量人員疏忽造成的讀數誤差、記錄誤差、計算誤差，以及其他外界的不正常的干擾因素。含有粗大誤差的測量值叫做壞值， 應該剔除不用。

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[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學院機械學院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數控加工。（山東 濟南 250104）

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29

當今社會機械制造業的發展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰，制造業只有不斷吸收機械、電子、信息及現代企業管理等多方面的成果，并應用于產品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網絡化、數字化、虛擬化以及智能化是使傳統制造系統成為信息時代、知識經濟時代的先進制造系統的最主要內容。目前，在眾多企業中廣泛應用的CAD/CAM技術是現代先進的計算機技術成功滲入傳統制造業的結果。

為使學生進入企業后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應自己的工作崗位，山東英才學院結合機制專業的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調研發現，在教學過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設在第六學期或第七學期，雖然該課程設置的目的是為了起到連接作用，為后續的畢業設計和學生就業提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學生學完后，很難做到融會貫通，沒有達到預期的教學效果。為了提高學生學習的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學生學習的興趣，增強各門課程之間的聯系。在機制本科的教學過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學，實踐表明，這對學生理解和掌握專業課程有很大的幫助。

一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應用——NX 三維造型模塊

“機械制圖”是工科重要的主干專業技術基礎課程，在機械工程科學人才培養體系中占有重要地位。該課程以形體構造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創新構形能力等工程科學的基本素質，并為進一步學習機械設計類、機械制造類和工程實踐類后續課程提供必備的制圖基礎知識與基本技能。

在制圖的教學過程中，仍以講授為主，部分教學環節借助模型和掛圖等輔助工具，學生往往是被動學習，建立空間思維相對困難，學生普遍反映課程太難學，從而對課程產生了厭倦，降低了學習積極性。到了高年級，進入專業課程學習、課程設計和畢業設計階段，學生反而不會畫圖了。畢業后，進入社會，就業將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環節。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學生有整體的概念，通過旋轉、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態仿真，讓學生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數化建模，方便對模型進行修改，可以根據教學大綱的變化，及時修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶焐蟼鞯骄W絡課程中，學生自主學習，大大提高了學生學習興趣，為后續課程的學習奠定了堅實的基礎。

二、在“數控機床編程”課程中的應用——NX加工模塊

“數控機床編程”課程是機械制造本科專業重要的專業課程。大部分院校數控機床編程主要以手工編程為主，講授數控車床編程和數控銑床（加工中心）編程。為了提高學生的學習興趣，手工編程的內容也會借助NX軟件，講授自動編程應如何實現。如在車削的教學過程中，相應會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學生對編程有更深刻的理解，更喜歡數控編程課程，為機床實訓打下基礎。

手工編程雖然有不少優點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優化加工路徑等。但手工編程無法編制復雜工件，如非常規曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復雜的曲面。NX數控加工的一般流程為零件3D建?！付üに嚪桨浮M入CAM環境—創建程序節點、創建刀具節點、創建幾何節點、創建加工方法節點—設定參數—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數控程序（NC代碼）。

三、在“機械設計基礎”課程中的應用——NX仿真、裝配和工程圖模塊

“機械設計基礎”課程主要包括機械原理和機械零件設計兩部分，以機械原理部分學習過程中的四連桿機構為例，在學習四連桿機構時，如果僅僅通過理論講解，學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設定連桿，設定驅動，完成平面四連桿機構的三維動畫運動仿模擬。

機械設計基礎課程學完后，要進行課程設計。以減速器課程設計為例，學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數后，如果學生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續加工的零件的順利裝配打下基礎。并且，NX軟件可以將三維模型轉換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應的修改。

四、在本科畢業（論文）設計中的應用——NX 綜合運用

畢業（論文）設計是每個本科生畢業前要完成的最重要的一項任務。機械設計制造及其自動化專業的本科畢業生主要從事的工作崗位為：數控機床操作崗位（數控車床、數控銑床、數控線切割機床的機床操作工），數控工藝技術崗位（數控加工工藝設計師、數控工藝文件管理員、數控程序編寫技術員、電腦繪圖員等），普通機電設備設計師助理等技術工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設計。因此，畢業設計對他們來說尤其重要，畢業論好了，進入企業后，就能更快適應工作崗位。

在教學過程中，為實現應用型本科的人才培養目標，減少理論型、研究型論文，要求畢業論文題目需“來自企業”，即學生的畢業論文內容既要包含設計又要包含制造，而且學生必須在數控機床上至少加工出畢業論文中的一個中等復雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數控加工程序，并對刀路和程序進行優化，會起到事半功倍的效果。通過畢業設計，讓學生掌握機械零件從設計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應企業要求奠定基礎。

五、在機制專業各種大賽中的應用――NX 提升

雖然將NX軟件融入多門專業課程的教學過程，使學生學習積極性大大提高了，教學效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學任務。

教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求，鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數控大賽、山東省機電產品設計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學生完成真實的產品，大賽的環境更接近于真實的工作環境，通過參加不同類型的大賽，學生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設計、制造和創新能力，拓寬將來的就業范圍，提高了就業機會。教師通過指導大賽，與學生進行溝通，更了解學生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學理念，并不斷滲透到自己的教學過程中，使教學更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足，明確自己的學習方向。

把NX（UG）軟件應用于機制本科“機械制圖”“數控機床編程”“機械設計基礎”等課程中，使學生感覺枯燥、難懂專業課程變得生動、易懂、易學，學生自主學習能力得到了提升，學習積極性得到了提高，同時，在本科畢業（論文）設計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應模塊，滿足了不同層次、不同要求的學習需求，教師更容易了解學生，可使教學更能滿足學生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎，也為今后的就業奠定了堅實的基礎。

[參考文獻]

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1.引言軋輥磨床是現代工業生產中不可缺少的一種重要生產設備，軋輥主要用于冶金、造紙等行業，它的磨削機理具有一般大型外圓磨床特點，但又不同于一般的外圓磨床的運動復雜得多，除砂輪與工件（軋輥）作相對回轉運動（主運動）外，還要求砂輪、工件二者作相對縱向運動的同時，作一定的徑向相對位移，而且這個徑向位移是不同于磨削錐度的復合運動。因此，它的傳動機構比較復雜，機床工作精度要求也較高。

軋輥磨削精度和表面質量除了依靠精良的軋輥磨床工作精度之外，主要還取決于對特定的加工軋輥選用與之相匹配的砂輪、冷卻液和磨削工藝參數。

2.磨削加工基礎知識及工藝

2.1 磨削加工的基礎知識 近幾年來，磨床加工有很大的發展，已廣泛地應用于機械加工行業，磨削的機械零件有很高的精度和很細的表面粗糙度。論文參考。隨著機制造的精度提高，一個國家的磨削工藝水平，往往地反映了國家機械制造的水平。磨床除能磨削外圓，內圓，平面、成型面外，還能磨削螺紋、齒輪、刀具、模具等復雜零件表面加工。

磨床—磨床在磨削工件時，按加工要求不同，工作臺縱向運動的速度必須可以調整，能實現無極變速，并在換向時有一定的精度要求，磨床要具備這些條件，磨床的縱向往復運動采用了液壓傳動，液壓傳動在磨床的工作臺驅動及橫向快速進退等方面已廣泛應用。

液壓傳動工作原理—在機床上為改善液壓傳動的性能，以滿足生產加工中的各種要求，磨床工作的液壓傳動系統是由以下四部分組成：

執行部分—液壓機（液壓缸、液壓馬達）在壓力油的推動下，作直線運動或回轉運動，即將液體的壓力能轉換為機械能。

控制部分—壓力控制閥，流量控制閥，方向控制閥等，用以控制液壓傳動系統所需要的力速度方向和工作性能的要求。

輔助部分—油箱濾油器，油管和油管接頭等。其作用是創造必要的條件以保證液壓系統正常工作。機床的液壓傳動系統能實現工作臺的自動往復運動，砂輪架快速進退運動，砂輪架周期進給，尾架套筒的縮回，車軌以及其它一些動作。

2.2 磨削加工及先進的工藝方法 為了適應各類零件的磨削，磨床和砂輪的品種，性能也有了進一步的發展，在基本型譜的基礎上，又生產出，精密型，高精度型，半自動型及數控型等10個系列，各類磨床的精度適應性和專門化程度均有很大提高，如適于模具制造的坐標磨應酬具有加工精度高使用壽命長等特點，近20年來，在我國超硬磨料，如人造金剛石，立方氮化硼等，已廣泛地應用于各種高硬度材料的磨削。

要求精度高的機械零件的加工方法一般分為粗磨—半精磨—精磨—精密磨—超精磨五個階段。磨削加工一般是屬于零件的后道工序，即零件的精加工。困此零件的尺寸精度和相關面的位置精度以及有關表示的形狀精度和表示粗糙度，都要在磨削中得到最后控制和保證，所以必須仔細分析和研究零件圖及技術要求，根據對零件圖的分析研究，就可以初步確定零件的加工順序和所采用的加工方法。例如：尺寸精度IT6級，表示粗糙度為Ra0.8—0.1um時一般只需要經過粗磨，精磨或粗磨，精磨或粗磨。精磨和精密磨削，尺寸精度在IT6—IT5表示粗糙度為0.1um～Ra0.5um時，一般要經過粗磨，半精磨，精磨，高精度磨削加工。磨削加工所用的機床除特殊機床外，一般采作通用工藝裝備，以降低生產成本取得良好的經濟效果，成批大量生產時，可以根據零件的加工精度和技術要求，盡量采用專用夾具，專用量具，以滿足高生產率的要求，砂輪的選擇也應可能按照不同工序的不同要求考慮，磨料，粒度，硬度，尺寸等這樣人但能保證工件的加工精度，同時對提高生產率也有利。

大批量的機械零件生產中，零件的產生相當穩定并廣泛采用專用機床的自動生產線，生產率極高，整個生產過程按一事實上節拍自動循環，操作工人只是在自動生產線的一端裝上毛坯，在另一端卸成品，并監視自動線的正常運轉，就可以了，我國已在汽車，拖拉機，軸承等生產中建立了許多自動線，現在的機械制造基本特征是：多品種，中、小批生產占主導地位，工廠生產的產品經常地更換，以適應市場的競爭，目前除采用先進高效，高速磨削，強力磨削外，還逐步采用先進的自動或半自動磨削，數控磨削，適應控制磨削，和成組工藝等新技術，達到較高的生產率和設備負荷率。

3．磨削溫度對磨削效果的影響 大量的磨削熱將會軟化工件表面，使其塑性增加，有利于磨屑的形成。但對被磨工件表面質量、磨削效果和機床等也有不利的影響。

對工件的影響主要表現在工件表面質量和加工精度兩方面。

磨削的高溫會使工件表面層金相組織發生變化。當磨削溫度未超過工件的相變溫度時，工件表面層的變化主要決定于金屬塑性變形所產生的強化和因磨削熱作用所產生的恢復這兩個過程的綜合作用，磨削溫度可以促使工件表面層冷作硬化的恢復；如果磨削溫度超過了工件金屬的相變臨界溫度，則在金屬塑性變形的同時，還可能產生金屬組織的相變。

4．怎樣提高軋輥磨床磨削精度4.1磨床的檢修4.1.1床身導軌的檢測與修刮

床身V形導軌經檢修后應達到以下精度要求：垂直平面內直線度≤0.01mm/m；水平面內直線度≤0.01mm/m；對拖板座導軌的垂直度≤0.02mm/250m；接觸點要求12～14點/25mm×25mm。

床身平面導軌經檢修后應達到以下精度要求：對V形導軌的平行度≤0.02mm/m；垂直平面內直線度≤0.01mm/m；接觸點要求12～14點/25mm×25mm。

4.1.2 拖板座導軌的檢測與修刮

拖板座V形導軌經檢修后應達到以下精度要求：垂直平面內直線度在全部長度上≤0.01mm；接觸點要求10～12點/25mm×25mm。

拖板座平面導軌經檢修后應達到以下精度要求：對V形導軌的平行度≤0.02mm/m；接觸點要求10～12點/25mm×25mm。

4.1.3 砂輪主軸與軸瓦間的間隙調整及檢測

動壓軸承：在砂輪主軸軸頸上涂色，與軸瓦轉研，用刮刀刮研軸瓦表面，使接觸點要求達到12～14點/25mm×25mm，然后進行安裝調整，將砂輪主軸與軸瓦的間隙調整到0.0025～0.005mm，這樣可避免磨削中工件產生棱圓。

靜壓軸承：檢查前后軸承油腔壓力是否正常。

4.2砂輪的修整 一般情況下，用只經過金剛筆修整的砂輪在普通磨床上只能磨出Ra0.4～0.8µm的表面粗糙度。為使磨削表面達到Ra0.02～0.04µm的粗糙度要求，就必須對砂輪進行精修和細修兩次修整。修整方法可采用以下兩種方法之一。

4.2.1用金剛筆精修、再用油石細修

砂輪粒度一般選用46?！?0＃。首先用鋒利的單顆粒金剛石筆以微小而均勻的進給量對砂輪進行精修，以在砂輪磨粒上修整出較多的等高微刃。精修時，砂輪修整器的安裝應正確合理(見圖2)，每次進給量應控制在5µm，縱向進給速度建議選用最低速度。在精修過程中，應注意修整發出聲音的變化。論文參考。若發出均勻的沙沙聲，說明修整狀況正常；若發出的聲音忽高忽低或漸高漸低，甚至發出不正常的嘟嘟聲，則應立即檢查工作臺是否出現爬行，冷卻是否充分，金剛筆是否鋒利等，然后進行適當調整。經金剛筆精修后，再用油石(或砂條)進行細修，以在砂輪磨粒上修整出更多的等高微刃。油石需在平面磨床上磨平。細修時，油石必須與砂輪圓周表面平行，油石與砂輪輕微接觸，緩慢地縱向移動2～3次即可。

4.2.2用金剛筆精修、再用精車后的砂輪細修

用金剛筆精修后，先用磨削長度與工件基本一致的芯軸進行錐度調整，然后用精車后的砂輪進行細修。

細修用砂輪可采用TL60＃K～L，直徑約100mm。精車砂輪時，將砂輪安裝在卡盤上，將卡盤夾緊在一根自動定心的芯軸上，然后頂在精密車床的兩個頂尖上進行粗、精車外圓，使砂輪外圓無偏擺。然后將精車后的砂輪頂在磨床的兩頂尖上即可對磨削用砂輪進行細修。

細修時，頭架帶動修整用砂輪轉動，選用低轉速(約80～100r/min)、小進給量(往復一次約2µm)，工作臺往復速度應低于0.3m/min。需作多次往復修整。修整用砂輪與被修整砂輪的旋轉方向應相同，即接觸點兩者的線速度方向相反。冷卻液應充分，以沖走浮砂，防止磨削時砂輪上殘留的浮砂拉毛工件表面。

5.結論

以上是對軋輥的磨削方法和加工工藝進行了總結。論文參考。這幾種方法的采用有助于高精度的軋輥磨削。以上的工藝方法在實際加工過程中應用比較廣泛。軋輥磨床在磨削超精磨削時，選用較好的進給量可以保證磨削精度，表面粗糙度要求選用經驗磨削用量一般橫向進給一般取5微米左右，縱向磨削用量選用0.3—0.5米/分。在精磨軋輥時機床應開空車30分鐘，待機床熱平衡穩定和液壓油排靜空氣后，再進行磨削加工大量的磨削熱將會軟化工件表面，使其彈性增加，有利于磨削的形成，但對軋輥表面質量，磨料和機床有不利于的影響，影響機床的精度，對于精度高的軋輥，在無進給光磨時可以采取一邊磨削一邊使軋輥慢速范圍內不斷變換轉速，以減少或打亂機床各種頻率的振動對磨削圓度和磨削波紋的影響，提高軋輥磨削質量由于采用了上述的許多新技術和新設計，使現代軋輥磨床能夠基本滿足軋鋼技術的發展需要。

參考文獻

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[2]劉超.高速切削磨削技術.機械工程師2005.

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中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0183-01

1 成果為本教學理念簡介

成果為本的教學理念（outcome-based education，簡稱OBE）是20世紀90年代開始興起的一種教育模式，代表人物是斯派蒂（B.Spady），他提出：“基于結果的教育明確地意味著關注和組織教育系統中的每件事物，圍繞著一個根本的目標讓所有的學生在完成他們的學習經歷后都能獲得成功，這意味著首先要對教育結果有一個清晰的了解，然后據此組織課程、指導課程及評估以保證這一學習成果最終能發生。”該教育理念最早在美國、英國、澳大利亞、新西蘭等地實施并取得了較好的反饋。近年來香港教育資助委員會也在香港的高等院校改革中逐步推行了這種教學理念，其中香港理工大學早在2004年初已開始將成果為本教學納入該校的課程中，在教學及評估方面取得了顯著的成績。

成果為本教學的四大基本元素分別是確定理想的學習成果、設計配合學習成果的課程教學及評核、搜集成果達標的數據、利用成果評估數據改善課程，成果為本教學的的兩個重點為教學質量的提高與教學質量的保證。該理念側重于教學成果多于教學內容，在訂立課程目標、教學方法設計、課程考核方式等每一個環節中都以教學成果為重心。

2 成果為本教學理念在零件數控加工與工藝課程中的應用

零件數控加工與工藝課程是機械制造與自動化專業與數控技術專業的一門核心課課程將數控機床、數控加工工藝和數控編程等知識通過具體學習任務有機的結合起來，主要培養學生數控加工機床操作能力和機械零件數控加工工藝方案制定的能力，這也是本專業學生在工作崗位上需要的核心能力，對應工作崗位主要為數控設備的操作人員、數控工藝及程序員。

（1）首先要設計課程的學習目標或成果。學習成果包括學生通過教學過程所應該知道理解的（know/understand）；學生應該能做的（able to do）；學生應該具備的[素質]（be like），實際上就是我們常說的知識、技能和素質（思想），成果應與就業崗位相適應基于數控設備的操作人員、數控工藝及程序員崗位工作任務的分析，可以初步將課程目標描述為以下幾點：使學生掌握數控削加工方法，了解金屬材料的切削加工性能，熟悉機械零件數控加工設備的操作規程和操作方法，掌握數控刀具的選擇方法，掌握零件的數控車削和數控銑削加工方法與程序編制，熟悉常用測量工具的使用方法，了解數控機床的基本結構組成，培養學生安全操作數控機床、維護保養數控機床的職業素質，團隊協同工作的職業精神，一絲不茍的職業品格。

基于上述要求把加工軸套配合類零件當作數控車削加工的最終成果，成果特點對學生的要求：像真正的數控操作員一樣 加工出該配合類零件。滿足了職業性的要求（態度）；零件待加工表面：內外圓柱面、內外圓錐面、內外螺紋面、球面、端面、倒角……加工表面豐富，滿足了知識的要求；零件的加工要求：尺寸精度、配合精度、表面粗糙度……加工要求高，加工難度大，滿足了技能的要求?？墒窃摮晒嫦爰庸て饋黼y度還是很大的，別說剛開始上專業課的學生，就是工廠的師傅也需要仔細閱讀零件圖、認真進行工藝分析，所以這是數控車削部分的最終成果，想要獲得這個成果或者說想要會加工這組零件，需要先會加工其余四組零件，分別是帶外圓柱面與圓錐面的零件（階梯軸）；帶圓弧面的軸類零件；帶螺紋的零件；孔類零件。而想要加工以上四組零件，則需要先會操作數控車床，所以數控車削部分就設計6個成果，成果排序是基礎到高端、由簡單到復雜，成果設計時遵循了適用性、實用性、代表性、趣味性的原則。

設計教學成果應注意：學習成果的表述往往是知識和能力的結合，知識為基本，為能力服務，不能單獨停留到知識上，做到這點才能獲得成果為本的精髓；成果并不是學習目標簡單的羅列，成果應有具體的形式；成果應與就業崗位相適應。

（2）其次要設計配合學習成果的課程、教學及評核，通過配合來保證達到成果。設計主要的學習與教學活動，包括利用哪些資源、通過哪些活動來實現預期的教學成果，并且要對每項課程活動進行簡要的解釋，再次要針對每項教學成果設計匹配的評估方式，比如測驗、論文、案例報告、考試等，以保證每項預期的教學成果能夠獲得標準的評估，由此可見成果為本的教學理念實現了教與學的統一、教學目標與教學過程的統一、教學目標與教學效果評估考核的統一，這三個統一使得該理念主導下的教學方法比傳統的教學方法在教學目標設置、教學活動設計和教學質量評估方面的信息更透明、更公平合理，也更容易被學生所接受。教師在教學中的隨意性、課程考核評價的主觀性也會隨之下降。

（3）最后搜集及運用學習成果評估數據以改善課程。

無論是哪一種教學方法，我們運用的目的都是與預期的成果配合，或者說從而達到預期成果，這個先后順序是不可以變更的都應該是設計教學成果，而后做的一切工作都是為了實現成果。所以說在成果教學法中，確定理想的教學成果是最重要的內容是最先開始的工作，我們在完成一個學習任務后，要及時評核學習成果，并整理保存數據，在進行完一個工作循環后，根據我們搜集整理出來的學習成果評估數據用以改善我們的課程，需要什么改善方案以提升課程的效果？如何推行？學生能夠達到課程中哪些學習成果？哪些需要改善？這些都是一輪教學任務完成后我們應該的思考。

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1 前言

我們知道，機械零件具有各種不同的功能要求，公差原則就是基于零件功能要求來確定的，要根據不同的功能要求來采取不同的公差原則，以保證機械產品質量，這對于生產正常運行、提高勞動效率、提高經濟效益都具有舉足輕重的現實意義。。下面，本文就對《公差原則》的應用進行相關分析。

2 獨立原則

獨立原則是指圖樣上給定的各個尺寸、形狀和位置要求都是各自獨立、彼此無關的，分別滿足各自的要求。獨立原則是尺寸公差和形位公差互相關系遵循的基本原則，采用獨立原則時，無需標注任何符號。

圖1為獨立原則的應用示例，圖示光軸的軸徑實際尺寸應該在15~14.973mm之間，其間的任何尺寸均為合格，而軸線的直線度誤差均不允許大于0.015mm。

在圖2中，套筒孔徑的實際尺寸受所控制，軸線與端面A的垂直度誤差受0.04mm控制?？梢?，在圖1和圖2中，形位公差和尺寸公差彼此無關，各自獨立。

3 相關要求

相關要求是指圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關的設計要求，相關要求主要有包容要求、最大實體要求以及最小實體要求。有配合或裝配性質要求時，需要尺寸公差補償給形位公差，但有時后者反過來補償給尺寸公差（可逆要求）。

3.1 包容要求(ER)

包容要求表示在給定的長度上被測實際要素處處不得超越最大實體邊界的一種要求。包容要求只適用于單一尺寸要素的尺寸公差與形位公差之間的關系。采用包容要求的尺寸要素，在其尺寸極限偏差或公差代號后要加注符號E，其體外作用尺寸不得超出最大實體尺寸，且其局部實際尺寸不得超出最小實體尺寸（此即泰勒原則）。

圖3(a)中，軸后加注符號E表示遵守包容要求；在圖3(b)中，當軸局部實際尺寸處處均為最大實體尺寸時，不允許圓柱的軸線有形狀誤差，而應該具有理想形狀；在圖3(c)中，被測要素偏離最大實體尺寸，其直徑等于，則允許軸線有形狀誤差；在圖3(d)中，當軸尺寸處于最小實體尺寸14.982mm時，允許軸線的直線度誤差值為0.018mm。

3.2 最大實體要求(MMR)

最大實體要求是被測要素的輪廓處處不超越最大實體實效邊界的一種要求。當實際尺寸偏離最大實體尺寸時，允許其中心要素的形位誤差值超出其給出的公差值，此時應在圖樣上標注符號M；當其中心要素的形位誤差小于給出的形位公差，又允許其實際尺寸超出最大實體尺寸時，可將可逆要求應用于最大實體要求。此時應在其形位公差框格中最大實體要求的符號M后面標注符號R。采用最大實體要求時，形位公差的補償值取決于實際尺寸對其最大實體尺寸的偏離程度。因此，即便是規格相同的一批零件，各個零件上相對應的要素所能得到的形位公差補償值也可能是各不相同的。

圖4中，軸線直線度公差0.1mm是在軸的尺寸為最大實體尺寸20mm時給定的。當軸的實際尺寸等于最大實體尺寸20mm時，其軸線直線度誤差不能超過0.1mm，如圖4(b)所示。當軸的實際尺寸偏離最大實體尺寸20mm時，允許其軸線的直線度誤差增大，軸的實際尺寸偏離其最大實體尺寸多少就允許其軸線的直線度誤差增大多少。。例如，當軸的實際尺寸為da=19.985時，則允許其軸線的直線度誤差增大到0.1+(20-19.97)，即0.13mm；軸的實際尺寸等于最小實體尺寸時，其軸線的直線度誤差的增大值達到最大，0.1+(20-19.7)，即0.4mm。

3.3 最小實體要求(LMR）

最小實體要求是指被測要素的實際輪廓應該遵守其最小實體實效邊界，當其實際尺寸偏離最小實體尺寸時，允許其形位誤差值超出最小實體狀態下給出的公差值的一種要求。此時應用符號L在圖樣上形位公差值之后注出，最小實體要求適用于中心要素，主要用于需保證零件的強度和壁厚的場合。當其中心要素的形位誤差小于給出的形位公差，又允許其實際尺寸超出最小實體尺寸時，可將可逆要求應用于最小實體要求。此時應同時在其形位公差框格中最小實體要求的符號L后標注符號R。

在圖5(a)中，孔的中心線對基準的位置度公差采用最小實體要求。圖5(b)所示中孔處于最小實體狀態時，其中心線對基準A的位置度公差為0.4mm。當孔的實際尺寸為時，允許其中心線的位置度誤差增大到0.4+（8.25-8.15），即0.5mm。被測要素處于最大實體尺寸時，其中心線的位置度誤差的增大值達到最大0.4+（8.25-8.0），即0.65mm。。

4 結語

不同的公差原則滿足不同的功能要求，在具體的設計應用中，選取哪一種公差原則要視具體情況來定，正確的選用相應的公差原則對于提高產品質量、降低成本，意義重大。因此，作為設計者必須要深刻理解不同公差原則的含義并能夠運用靈活，以取得最佳工藝性及經濟效益。

參考文獻：

[1] 余甦.幾種公差原則的特點和應用[J] 機械工業標準化與質量,2009(09)

[2] 趙耐麗.淺析公差原則的應用[J].科教文匯(中旬刊),2008(09)

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關鍵詞：機械設計；CAD技術

1CAD技術的發展

CAD(ComputerAidedDesign)是計算機輔助設計的英文縮寫，是利用計算機強大的圖形處理能力和數值計算能力，輔助工程技術人員進行工程或產品的設計與分析，達到理想的目的，并取得創新成果的一種技術。自1950年計算機輔助設計（CAD）技術誕生以來，已廣泛地應用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領域，產品的設計效率飛速地提高?，F已將計算機輔助制造技術（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產品數據管理技術（ProductDataManagement，PDM）及計算機集成制造系統（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。

產品設計是決定產品命運的研究，也是最重要的環節，產品的設計工作決定著產品75%的成本。目前，CAD系統已由最初的僅具數值計算和圖形處理功能的CAD系統發展成為結合人工智能技術的智能CAD系統（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀，ICAD技術將具備新的特征和發展方向，以提高新時代制造業對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現代設計技術、智能活動是由設計專家系統完成。這種系統能夠模擬某一領域內專家設計的過程，采用單一知識領域的符號推理技術，解決單一領域內的特定問題。該系統把人工智能技術和優化、有限元、計算機繪圖等技術結合起來，盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規設計過程，借助計算機的支持，設計效率有了大大地提高。

2三維CAD技術在機械設計中的優點

通過實際應用三維CAD系統軟件,筆者體會到三維CAD系統軟件比二維CAD在機械設計過程中具有更大的優勢,具體表現在以下幾點:

2.1零件設計更加方便

使用三維CAD系統,可以裝配環境中設計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設計新零件,既方便又快捷,避免了單獨設計零件導致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內部的裝配結構。整個機器裝配模型完成后還能進行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達到要求,及時對設計進行更改,避免了產品生產后才發現需要修改甚至報廢。

2.3縮短了機械設計周期

采用三維CAD技術,機械設計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設計和生產效率。在用三維CAD系統進行新機械的開發設計時,只需對其中部分零部件進行重新設計和制造,而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息,使機械設計的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能夠通過快速重構,得到一種全新的機械產品。

2.4提高機械產品的技術含量和質量

由于機械產品與信息技術相融合,同時采用CADCIMS組織生產,機械產品設計有了新發展。三維CAD技術采用先進的設計方法,如優化、有限元受力分析、產品的虛擬設計、運動方針和優化設計等,保證了產品的設計質量。同時,大型企業數控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工,一致性很好,保證了產品的質量。

3CAD技術在機械設計中的應用

3.1零件與裝配圖的實體生成

3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實體造型模塊中,系統提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環狀體和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進行結構分析,將其分解成若干基本體,對基本體進行三維實體造型,之后再對其進行交、并、差等布爾運算,便可得出零件的三維實體模型。

對于有些復雜的零件,往往難以分解成若干個基本體,使組合或分解后產生的基本體過多,導致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機器零件三維實體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實體造型中通過拉伸或旋轉得到新的“基本體”,進而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實體造型。

3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構造完成后,利用機器運動分析過程中的資料,在運動的某一位置,按各零件所在的坐標進行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實現。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學技術的不斷發展,制造行業的生產技術不斷提高,從普通機床到數控機床和加工中心,從人工設計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業正向數字化和計算機化方向發展。同時,模具CAD/CAM技術、模具激光快速成型技術(RPM)等,幾乎覆蓋了整個現代制造技術。

一個完整的CAD/CAM軟件系統是由多個功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數控加工、有限元分析、動態顯示等。這些模塊應以工程數據庫為基礎,進行統一管理,而實體造型是工程數據的主要來源之一。

3.3機械CAE軟件的應用

機械CAE系統的主要功能是:工程數值分析、結構優化設計、強度設計評價與壽命預估、動力學/運動學仿真等。CAD技術在解決造型問題后,才能由CAE解決設計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結構合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態特性等。

4CAD前沿技術與發展趨勢

4.1圖形交互技術

CAD軟件是產品創新的工具,務求易學好用,得心應手。一個友好的、智能化的工作環境可以開拓設計師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創造性的工作中。因此,智能化圖標菜單、“拖放式”造型、動態導航器等一系列人性化的功能，為設計師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術也正在研究之中。

4.2智能CAD技術

CAD/CAM系統應用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設計是一個含有高度智能的人類創造性活動。智能CAD/CAM是發展的必然方向。智能設計在運用知識化、信息化的基礎上，建立基于知識的設計倉庫,及時準確地向設計師提品開發所需的知識和幫助,智能地支持設計人員，同時捕獲和理解設計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設計新手也能做出好的設計來,現代設計的核心是創新設計,人們正試圖把創新技法和人工智能技術相結合應用到CAD技術中,用智能設計、智能制造系統去創造性指導解決新產品、新工程和新系統的設計制造,這樣才能使我們的產品、工程和系統有創造性。

4.3虛擬現實技術

虛擬現實技術在CAD中已開始應用,設計人員在虛擬世界中創造新產品,可以從人機工程學角度檢查設計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、方便,及早發現產品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題,及早看到新產品的外形,從多方面評價所設計的產品.虛擬產品建模就是指建立產品虛擬原理或虛擬樣機的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等,基于虛擬樣機的試驗仿真分析,可以在真實產品制造之前發現并解決問題,從而降低產品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態企業聯盟將成為CAD技術在電子商務時代繼續發展的一個重要方向.另外,隨著協同技術、網絡技術、概念設計面向產品的整個生命周期設計理論和技術的成熟和發展,利用基于網絡的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術,實現真正的全數字化設計和制造,已成為機械設計制造業的發展趨勢。

參考文獻

[1]黃森彬主編.機械設計基礎.高等教育出版社.

[2]榮涵銳.新編機械設計CAD技術基礎〔M〕.北京:機械工業出版社,2002.