發布時間：2023-03-23 15:14:11
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的數控加工工藝論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
隨著數控加工技術迅速發展，企業對數控加工技能人才的知識和能力結構提出了更高、更新的要求，這無疑也對中職數控加工工藝教學提出了更高的水準。中職數控加工工藝課程教學的實踐及其研究就是聯系實際生產，通過教學設備和教學內容的整合，保證為專業服務的有效性；通過對教學方法的改革，提高學生的實際操作能力。數控加工工藝有效教學課是針對傳統教學法造成教學有效性降低的實際問題提出來的。傳統教學中數控加工工藝技術只是與一般專業課程一樣進行教學，沒有把數控加工工藝技術結合到相應的工程項目中，同時由于教學設備有限，課時少，沒有一個很好的學習平臺，導致最后的教學效果并不理想，很多學生到工作崗位之后都反映在學校學得太少、太淺、不會解決實際問題等。所以研究當前數控加工工藝課程有效教學模式，同時進行必要的改革是培養創新人才的需要。
數控加工工藝課研究的起點是我校本學科的教學狀況。由于是具體的零件，有具體的參考工藝，學生產生極大的完成任務的熱情，鍛煉了解決問題的能力。再隨后又是數控實習，結合生產任務，在老師指導下接觸具體工作，通過實習能夠熟練操作機床，掌握加工之前的調整方法，能夠把工藝知識與機床加工聯系起來，對今后的工作任務形成清晰的認識，產生獲取知識的動力。接著是數控加工工藝的制定模塊，以案例、綜合案例為手段，詳細講解數控加工工藝的制定原則與思路，形成專業技能，具備編制一般零件加工工藝的能力。結合職業技能鑒定完成數控車削加工工藝與編程模塊、數控銑削加工工藝與編程模塊、加工中心加工工藝與編程模塊、綜合工藝分析模塊的學習，達到相應各種的中級工水平，相關知識和技能要求以職業技能題庫為教學任務目標，并與技能鑒定結合起來，學習的主動性提高。
二、課題研究的理論基礎
課題研究的理論基礎是生本教育理論和有效教學理念。
生本教育是郭思樂教授構建的教育理論，他認為學生有成長的本能，教師可以借助學生的生命自然，組織學生自主學習、合作學習。提出了一切為了學生的價值觀，高度尊重學生的倫理觀，全面依靠學生的行為觀，以及先做后學、先學后教、以學定教的方法論。本課題是以此為指導思想對中職課堂教學的有效性開展研究的。有效教學是指教師在一段時間的教學后，學生所獲得的具體的進步或發展，學生有無進步或發展是教學是否有效益的重要指標。有效教學是尋求教學有效果、有效率、有效益的活動。數控加工工藝有效教學課研究的價值在于理論構建中職數控加工工藝的課程體系，在教法上構建充分體現學生的有效教學模式，在實踐上優化了課堂教學結構，調動了學生學習的積極性，提高了學生的專業能力、職業能力和學業成績，同時為本專業其他課程教學改革提供了經驗。
三、課題研究目的、目標
數控加工工藝是中等職業學校機械工程制造類專業主干課程，是以機電設備加工工藝知識為基礎，融金屬切削加工刀具知識、機床知識、工裝夾具等知識為一體，與現代制造生產技術聯系密切的一門實踐性課程。通過對數控加工工藝有效教學的研究，加強數控加工工藝的教學，對于工程技術、機械制造專業技能人才的培養至關重要。整合教學設備和教學內容，激活課堂，提高學生的動手能力以及培養學生分析問題和解決問題的核心能力，以滿足企業 和社會的要求。
數控加工工藝生本教學研究的目標是：第一，針對企業對數控加工人才的要求，構建我校數控加工工藝課程體系。第二，針對中職數控加工工藝教學所面臨的問題，改革該課程的教學模式，改變學習評價體系第三，構建開放的網絡學習平臺，創新人才培養模式，切實提高學生的學習積極性和解決實際問題的能力。
四、課題研究過程與文本成果
按本課題設計要求開展研究，啟動階段（2010.9——2011.3）學習理論，申報課題；研究階段（2011.3——2011.12）進行教材整合和教學方法改革實驗；總結階段（2011.12——2012.3）歸納，總結教學研究材料，包括在校刊、省級刊物發表的論文、獲獎的教學設計、教學課件、試題、試題分析等，進行教學反思，撰寫教學論文和結題報告。
課題研究論文《激發后進生的學習興趣》和《淺談數控加工刀具補償功能》在《增職教研》上發表，《數控加工工藝有效教學實踐與反思》在《廣東職業與成人教育》上發表。
五、課題研究的結論
第一、整合教學內容，突出工作過程。《數控加工工藝》包括四大模塊，第一模塊是工藝、刀具、夾具等基礎知識；第二模塊是不同復雜程度的數控車削工藝；第三模塊是數控銑、加工中心加工工藝；第四模塊是特種加工部分。《數控加工工藝》教學內容整合就是改變原來的的知識體系，關注各部分的共同要素，重新安排學習內容的具有開發性的教學活動。學生學習《數控加工工藝》的過程本質上是實踐知識構建的過程，因此，在《數控加工工藝》教學中，要抓住主干知識，以工作過程的順序整合教學內容。例如，圓弧槽的編程與加工，以前是按照“讀圖、分析、制定方案、文件編制、實施評估、修改完善”等環節學習結束后，才讓學生實際加工。整合《數控加工工藝》教學內容后是通過直接布置給學生圓弧槽的編程與加工的任務，讓學生在做中學。
第二、突出主體作用，關注學生發展。有效教學是指教師在一段時間的教學后，學生所獲得的具體的進步或發展，學生有無進步或發展是教學是否有效的重要指標。可見，有效教學是一個必須依靠學生的理論，它告訴我們在教學中要以學生為主體，充分調動學生的學習積極性。在《數控加工工藝》課程開展有效教學的研究與實踐，就必須高度尊重學生，全面依靠學生，從學習主體的自身尋找提高有效性的能源。
首先，發揮學生學習的主體作用，就要把任務交給學生，讓學生自主地、自覺地地學習。其次，對于比較復雜的知識，教師要創造條件，指導學生自主、合作學習。知識原理的驗證，教師要學生完成。在教學過程中，教師要提醒學生要注意的事項，給出學生相關的指令及精度的要求，其它在應用數控機床進行機械零件加工時，如何結合機床特性和零件特點充分考慮加工工藝問題，并巧妙應用編程方法、技巧，優化數控加工的工藝和編程，讓學生探索學習。
再次，教學和實訓過程要突出學生的感受與實踐，運用實際的案例將學生引入到情境教學中，讓學生去體驗并實踐，然后由教師組織和引導學生進行分組討論，研究問題的關鍵，提出各自的想法和見解，找出解決問題的方法和步驟，做出相應的決策，制定可行的計劃和合理的實施方案，最后由教師給出的答案或實際生產中解決問題的真實方案進行檢查和評價。
第三，創設教學情境，培養分析能力。教學情境是指教師在教學過程中創設的情感氛圍，是通過語言表達、事物描述等手段，創設一種以學習為主體，分析和解決問題事件的真實性情境。在《數控加工工藝》教學中，教師既可以帶領學生到實操場真實的情境中去感受操作加工工藝，也可以通過多媒體等手段創設虛擬的學習情境幫助學生體會、理解加工工藝知識。在情境教學中，教師要積極組織學生抓住關鍵問題，引導學生發現事物的內在聯系，探究加工工藝的規律。
數控機床
課程體系
論文摘要:本文根據當前社會需隸的數控人才所需的知識結構，對機械制造及自動化專業“金屬切削機床與數控機慶.課程的教學內容進行了重組和優化，構建了理論教學為引導，實驗教學為補充，實訓教學為提高的“教學一體化”的人才培養模式，通過采用專職教師與兼職教師相結合，來改變師資隊伍的結構.
1前言
數控技術是制造業實現自動化，柔性化、集成化生產的基礎.數控技術的應用是提高制造業的產品質里和勞動生產率必不可少的重要手段;加人世貿組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強競爭能力.中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。這迫切需要既能利用計算機進行機械產品的輔助設計，又能應用數控技術進行制造的人才，作為培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才的機械設計制造及其自動化專業如何適應發展的需要，根據社會對數控技術人才的需求進行余屬切削機床與數控機床課程的教學改革，這是我們必須要深入研究的問題。
z數控人才的需求和知識結構
當前社會需求的數控人才主要有三種類型:,>0藍領層”數控技術人才:承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人，z>0灰領層’數控技術人才:承擔數控編程的工藝員和數控機床維護、維修人員;3)“金領層，數控技術人才:具備井精通數控操作、數控工藝編程和數控機床維護維修所需要的繪合知識，積累了大量實際經驗，知識面廣。133229.COm這三種類型的數控人才所要求的知識結構也各不相同，“藍領型.:以傳統的機械制造技術為墓礎，掌握“數控機床原理及應用基礎’和“數控加工編程技術’，掌握"cad/cam’軟件.‘灰領型編程工藝員，:應具有良好的數學基礎，熟悉產品的三維設計，產品的加工工藝:“灰領型維修人員，:以機、電、光和液(氣)控制技術為基礎，掌握數控機床維護與維修的技術和技能。“金領型”:有較扎實的專業基礎，較全面地掌握數控設備的相關原理與技術，具備數控設備研制與開發能力，掌握網絡技術，有較高的外語水平。
3構建與社會需求相適應的寬口徑課程體系
根據“金屬切削機床與數控機床.在系列課程中的地位和作用，從社會需求出發，對教學內容進行了重組和優化。課程采取理論教學為引導，實驗教學為補充，實訓教學為提高的“教學一體化”模式.
(1)通用機床突出重點，貫徹少而精的原則
通用機床部分，我們重點講授車床、銑床和滾齒機的傳動原理，傳動系統的分析和主要結構.磨床和其它類型通用機床部分通過布置思考題，讓學生自學然后通過課堂討論，使學生弄清磨床和其它類型通用機床與車床、鐵床和滾齒機在結構上的主要差別，進而熟悉通用機房的工藝范圍，為制訂零件的加工工藝和機床的維護，維修和產品的開發奠定一定的基礎。
(z)數控機床突出實踐性
在數控機床理論教學中不過于強調系統性和完整性，重在其應用。簡要地講述數控機床的基本組成及其工作原理，介紹數控機床主傳動系統、進給傳動系統典型結構及附件，著重講述數控加工工藝設計，cnc車床及其車削中心、cnc鉸鐵床及其加工中心，cnc線切割機床的手工編程技術及其操作，采用多煤體或錄像進行教學，最大限度的展示生產一線的環境，將數控機床圖片、所使用的刀具圖片，機床附件、加工過程等展示給學生，將抽象的枯燥的概念和技術要領用形象生動的過程模擬來表現，使課堂教學更加生動和形象，便于學生理解和掌握所學的知識。
為了培養學生對數控設備的檢修、調試、故隆分析能力和數控加工現場解決問題的能力，將數控機床的安裝、調試、保養與維修作為一個專題來學習，借助大盤現實案例教學來闡述常見故障產生的原因及排除方法，或采用現場教學等靈活的方式進行。
(3)課程設計，加強綜合性
課程設計是理論教學中重要的一個實踐性環節，其目的是對所學知識的一個概括和應用，是對學生各個方面能力的一個綜合評價，為了真正使同學們具備編制數控機床加工工藝規程的能力;具備選擇工藝參數、編制數控機床加工程序的能力，具備操縱、調試和維護數控機床的能力，我們要求學生利用一周時間先進行程序編制工作，然后上機操作，親自進行程序的輸入，調試、運行，把課堂學習的知識在模書墩作軟件上加以驗證，使實際操作能力得到鍛煉和提高。課程設計完成后要求每人上交一份總結報告，包含工藝過程分析(路線安排+程序原點+工裝十切削用量)、數控程序清單及設計心得等內容。
(4)依托職業學校資源，加強實訓教學
工科專業學生理應姓“工’，應面向工程，面向生產，面向經濟建設實際，因此，所培養的人除了具備應有的專業知識外，還必須具備應有的實踐能力包括必要的操作技能，既生產技能與實驗技能，這是工科專業學生所必需的工程素質。而實踐教學及基地建設往往對硬件設施和軟件條件提出嚴格要求，受財力、人力等辦學條件方面的限制，機械制造及自動化專業數控硬件設施和軟件條件一般比高職數控專業相對要薄弱一些，我們充分利用職業學校資源進行實踐教學.通過與安徽省蚌埠市機械高級技工學校合作，做到資源共享，開展實訓教學。各訓練項目按照相應的職業資格標準實施，通過考核評定成績，實訓教學結束時組織學生參與加勞動與社會保障部門組織的考核，取得相應的職業資格證書，同時取得相應的課程成績和學分。
（溫州職業技術學院，溫州 325025）
摘要： RV減速器產品的關鍵零件是擺線輪，擺線輪零件加工一直是企業生產制造的難題，本文探討了擺線輪零件加工工藝設計，通過此工藝來保證擺線輪零件的表面質量和加工精度要求。
關鍵詞 ： 擺線輪；加工工藝；RV減速器
中圖分類號：TH132.41 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）23-0062-03
基金項目：本文是溫州市科技計劃項目（項目編號：G20120011）“基于救援機器人的RV減速器研發”的階段研究成果。
作者簡介：鄭紅（1968-），女，江西南昌人，溫州職業技術學院機械系副教授，研究方向為機械設計制造及自動化。
0 引言
近年來制造業轉型升級、國家推出“機器換人”工程，把機器人、高端數控設備的應用推向了，但基于機器人的RV減速器一直是個技術難題，直接影響到機器人的工作性能指標。RV減速器是一款剛度最高、振動最低的機器人用減速器，能夠提高機器人工作時的動態特性，減小傳動回差，而且還具有體積小重量輕、結構緊湊、傳動比范圍大、承載能力大、運動精度高、傳動效率高等優點。RV減速傳動裝置不僅在機器人中使用，在數控機床行業也廣泛應用，例如：數控車床（NC）主軸分度驅動；加工中心（MC）坐標軸的驅動；工廠自動化（FA）領域、柔性制造單元；精密伺服機構等。
當下中國正處于從制造大國向制造強國轉型發展中，工廠自動化生產線日益增多，機器人、數控機床的使用在企業日益普及，隨著我國制造業的科技進步，對驅動機器人、數控設備的RV減速器工業化市場前景廣闊，社會經濟效益可觀。
RV減速器產品在結構上由一級漸開線齒輪傳動和一級擺線針輪行星傳動串聯構成，漸開線齒輪傳動構成第一級傳動，擺線齒輪行星傳動構成第二級傳動。第二級針擺傳動中擺線輪與針齒殼的嚙合傳動，在結構上采用無針齒擺線內齒廓結構，即內齒廓不采用針齒滾動，而是直接使用擺線齒廓，這種結構對于擺線輪和針齒殼的零件加工精度、表面質量、硬度、強度、動平衡要求更高。為了提高RV減速器的承載能力并使機器工作時內部受力平衡，動力由齒輪軸輸入后，由兩個從動齒輪分別帶動兩根曲軸同步驅動擺線輪工作。RV減速器第二級傳動就是由曲軸驅動擺線輪作行星運動，為了載荷平衡，一般用兩個擺線輪，呈180度倒置安裝，擺線輪與針齒殼相嚙合產生減速運動，減速運動經曲軸撥動輸出盤輸出。
從RV減速器產品的結構剖切，可以發現RV減速器產品中最為關鍵的零件就是擺線輪與針齒殼，本文專題探討擺線輪零件的加工工藝。擺線輪零件的材料是軸承鋼GCr15，尺寸精度、形位公差達到5、6級的高精度；粗糙度數值要求低，達到Ra0.8或Ra0.4；擺線齒廓曲線要求修形精準，齒廓周節公差0.03mm，周節累積公差0.075mm；為保證擺線輪齒廓的強度、硬度要求，齒部淬火熱處理，硬度為HRC60~64，擺線輪零件工作圖如圖1所示。
1 擺線輪零件加工工藝方案設計
為了有效控制RV減速器新產品的研發質量，筆者引入了源自日本的質量功能展開（Quality Function Deployment，以下簡稱QFD）原理及技術，通過實施QFD建立了RV減速器工藝設計、生產控制質量屋，對RV減速器新產品進行了面向對象需求的設計，歸納抽取出擺線輪工藝設計、生產控制階段的關鍵特征要素。擺線輪工藝設計方案如表1所示。
2 擺線輪零件制造過程質量控制
擺線輪零件生產控制階段的關鍵要素如表2所示，關鍵要素參數值見表3，關鍵要素參數表就是擺線輪生產控制質量屋。
綜上研究，將表1、表2、表3整理成擺線輪零件加工工藝流水卡，詳見表4。
通過RV減速器樣機試制、擺線輪零件加工實踐，筆者發現在擺線輪零件生產過程中，基于QFD的工藝設計、生產控制質量屋與零件加工工藝卡、工序卡同步控制零件加工質量，本文所探討的擺線輪加工工藝節約原材料40％以上，節約工時50％，節能降耗10％，提高工效1倍，完全能夠保證擺線輪零件的加工精度及表面質量要求。
參考文獻：
[1]賀衛民.擺線齒輪計算及數控加工[J].山西機械，2003（9）：40-41.
[2]張敬東.擺線齒輪的數控加工[J].現代制造工程，2005（3）：49-50.
【論文關鍵詞】數控車工；實訓教學；體會
合理安排教學內容，抓好學生的基礎訓練;采用分層次教學管理模式，利用現代化的教學設備，實現因材施教;承認個別差異，讓學生明確學習目標，并對學生的成績通過師生互動、學生互動給予做出及時的評價，激發其積極性，調動學習意愿，引導學生開拓思維，獨立思考，獨立作業，勇于創新的學習熱情，這樣才能更好地提高學生車工實習操作水平。
職業技能是一種包含專業素質在內的專業技能，是一種直接的有形生產力。具體說，職業技能指與操作生產設備直接聯系的技能，如數控設備操作、車工操作；或與實際工作直接聯系的技能。職業技能培訓教學的目標是培養出現代社會生產急需的、有社會主義覺悟的、有技術的高素質勞動者和技術員。我校開設車工專業的時間比較短，但由于幾年來我們一直重視教學質量，增強學生的動手能力，使得該專業畢業生的就業形勢一直很好。隨著市場經濟的發展，職業學校的畢業生就業競爭也日趨激烈，如何使學校在競爭中得以長足的發展，我們說：教學質量。本人在多年的實踐教學中也是始終堅持這一宗旨。
技術學校應社會需要而開設的車工生產實習課程教學的任務是培養學生全面牢固地掌握本工種的基本操作技能；會做本工種中級技術等級工件的工作；學會一定的先進工藝操作；能熟練地使用、調整本工種的主要設備；獨立進行一級保養；正確使用工、夾、量具、具有安全生產知識和文明生產的習慣；養成良好的職業道德。從技校車工生產實習課程教學的特點分析，我校結合自己學校實際情況，依教學大綱要求，開展車工生產實習教學。
為營造我校采用分層次教學管理模式，充分利用現代化的教學設備,實現因材施教的環境。我校在充分借助多媒體工具向學生展示圖、文、聲像相結合的課件的同時，充分利用學生的心理特點及學生自我展示的需要，借助現代化的教學設備開展技術交流，構建一個師生互動、學生互動，鼓勵學生上講臺解說、分析工件加工工藝步驟，并與不同學齡段的學生交流自己在車工實習過程中的心得，總結自己實習得失、經驗的平臺。以此平臺對學生的成績通過師生互動、學生互動給予做出及時的評價。如此教師不必像以前那樣唱“獨角戲”，還能在教學過程中點燃學生思維的火花，激發學生感情上的參預與主動學習的意識，從而構建學生認知主體的地位，把學生的感知過程、理解過程、運用過程融為一體，培養學生的創新能力，有效地提高學生的學習效率，一定程度上也彌補了學生的實踐經驗的不足。使學生通過操作進一步加深對機械生產的理解。因此，我校校園內，學生學習氣氛非常濃厚。新老生間三五成群的聚在一起討論車工實習操作卡片上的零件加工工藝、加工步驟及加工方法等（例如：在車雙梯形螺紋時，如何利用平行四邊行法則或量塊實現分線;在轉動小滑板車圓錐體時，如何采用相似三角形及全等三角形方法進行調整小滑板角度等），已經成為校園內的一道風景線。
1．利用數控仿真系統，使學生在虛擬環境中了解數控加工技術
數控加工仿真系統采用了與數控機床操作系統相同的面板和按鍵功能，不存在任何的安全問題，學生可以大膽地、獨立地進行學習和練習。不僅如此，現代的數控加工仿真軟件還能實現加工模擬演示功能和程序自診斷功能，不僅具有對學生編制的數控程序進行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設備上無法實現的三維測量功能。這樣學生既能比較完整地學到知識，還能鍛煉學生的膽量，培養他們的自信心。
2．妥善安排實訓步驟，減少學習“彎路”
現代的數控車床種類繁多，結構、操作系統以及主要性能都不一樣，特別是不同的車床，它的控制面板也是不同的，它的g代碼和輔助功能的m代碼的含義也不完全相同，甚至完全不同。所以實訓的第一步必須要學生先熟悉所操作的車床的結構，了解車床的主要技術參數、操作系統、控制面板、g代碼、坐標系等性能。第二步發給學生一些外圓弧、錐度等模型零件的加工程序，讓學生照此輸入，然后在實訓教師指導下加工，使學生進一步熟悉車床的性能，熟悉操作規程，減少操作時的恐懼心理，樹立自信心。第三步給學生一些簡單零件的圖紙讓學生先觀察，明確加工內容和技術要求，在此基礎上確定零件的加工方案，劃分和安排加工工序；考慮零件的定位、夾具和刀具選擇、切削用量的確定以及對刀點、換刀點的位置和刀具補償等一系列問題。然后手工編寫加工程序單，檢驗并修改加工程序，編制數控加工工藝技術文件，如數控加工工序卡、程序說明卡、走刀路線圖等。第四步在實訓教師在場的情況下按照自己所編工藝路線上車獨自加工完成零件。第五步按照考級要求讓學生熟練掌握各類g代碼、m指令等功能以及切削要素的內涵并能恰當選用。加工先從軸類零件、盤類零件、內外螺紋零件開始訓練，等這些熟練后嘗試加工中等復雜零件，如車制機床主軸（要求采用粗切循環功能）、車制內外球面（要求采用刀尖圓弧半徑補償功能，并且球面的位置度不大于0.04mm）、車制蝸桿以及多頭螺紋（要求采用子程序功能，并符合圖樣要求），最后再練習一兩次較高難度結構復雜零件的加工，鍛煉學生獨立思考能力，充分挖掘學生潛能，激發學習興趣。
論文摘要：本文系統介紹了數控高速切削加工的基礎理論及發展過程，分析了高速加工的優點和應用領域，總結了發展數控高速切削加工需要的關鍵技術和研究方向。
數控高速切削技術(High Speed Machining，HSM，或High Speed Cutting，HSC)，是提高加工效率和加工質量的先進制造技術之一，相關技術的研究已成為國內外先進制造技術領域重要的研究方向。我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步落后。研究先進技術的理論和應用迫在眉睫。
1、數控高速切削加工的含義
高速切削理論由德國物理學家Carl.J.Salomon在上世紀三十年代初提出的。他通過大量的實驗研究得出結論：在正常的切削速度范圍內，切削速度如果提高，會導致切削溫度上升，從而加劇了切削刀具的磨損；然而，當切削速度提高到某一定值后，只要超過這個拐點，隨著切削速度提高，切削溫度就不會升高，反而會下降，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。
隨著制造工業的發展，這一理論逐漸被重視，并吸引了眾多研究目光，在此理論基礎上逐漸形成了數控高速切削技術研究領域，數控高速切削加工技術在發達國家的研究相對較早，經歷了理論基礎研究、應用基礎研究以及應用研究和發展應用，目前已經在一些領域進入實質應用階段。
關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，認為切削速度超過常規切削速度5－10倍即為高速切削。也有學者以主軸的轉速作為界定高速加工的標準，認為主軸轉速高于8000r/min即為高速加工。還有從機床主軸設計的角度，以主軸直徑和主軸轉速的乘積DN定義，如果DN值達到（5～2000）×105mm.r/min，則認為是高速加工。生產實踐中，加工方法不同、材料不同，高速切削速度也相應不同。一般認為車削速度達到（700～7000）m/min，銑削的速度達到（300～6000）m/min，即認為是高速切削。
另外，從生產實際考慮，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化，是一個可由此獲得良好經濟效益的高速度的切削加工，是技術和效益的統一。
高速切削技術是在機床結構及材料、機床設計、制造技術、高速主軸系統、快速進給系統、高性能CNC系統、高性能刀夾系統、高性能刀具材料及刀具設計制造技術、高效高精度測量測試技術、高速切削機理、高速切削工藝等諸多相關硬件和軟件技術均得到充分發展基礎之上綜合而成的。因此，高速切削技術是一個復雜的系統工程，是一個隨相關技術發展而不斷發展的概念。
2、數控高速切削加工的優越性
由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技術不僅提高了切削加工的生產率，和常規切削相比還具有一些明顯的優越性：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的振動，有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削，切削速度和進給速度都大幅度提高，相同時間內的材料切除率也相應大大提高。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，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間短，不會由于溫升導致熱變形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力學性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進給量也比較小，使加工表面的粗糙度大大降低，同時由于切削力小于常規切削，加工系統的振動降低，加工過程更平穩，因此能獲得良好的表明質量，可實現高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環保：高速切削時，工件的加工時間縮短，能源和設備的利用率提高了，加工效率高，加工能耗低，同時由于高速切削可以實現干式切削，減少甚至不用切削液，減少污染和能耗。
3、數控高速切削技術的應用領域研究
鑒于以上所述高速切削加工的特點，使該技術在傳統加工薄弱的領域有著巨大應用潛力。首先，對于薄壁類零件和細長的工件，采用高速切削，切削力顯著降低，熱量被切屑帶走，可以很好的彌補采用傳統方法時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、復合材料、耐磨鑄鐵等用傳統方法難以加工的材料，可以研究采用數控高速切削技術來加工。另外，在汽車、模具、航天航空等制造領域， 一些整體構件需要比較大的材料切除率，由于數控高速切削的進給速度可隨切削速度的提高而相應提高， 使得單位時間內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，數控高速切削技術的應用將產生巨大的經濟效益。第四，由于高速切削時，加工過程平穩、振動小，與常規切削相比， 高速切削可顯著提高加工精度1～2級，完全可以取消后續的光整加工， 同時，采用數控高速切削技術， 能夠在一臺機床上實現對復雜整體結構件同時進行粗、精加工，減少了轉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， 高速切削技術在精密制造中有著廣闊的應用前景。如某企業加工的鋁質模具，模具型腔長達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。采用高速銑床加工后，經過半精加工和精加工，加工周期僅需6小時，不僅效率提高，而且模具質量也大大提高。
4、實現數控高速切削加工的關鍵技術研究
數控高速切削加工是一個復雜的系統工程，涉及到切削機理、切削機床、刀具、切削過程監控及加工工藝等諸多相關的硬件與軟件技術，數控高速切削技術的實施和發展，依賴于此系統中的各個組成要素的，這些實現數控高速切削技術離不開的關鍵技術，具體體現在以下方面：
1）高速切削機理：有關各種材料在高速加工條件下，切屑的形成機理，切削力、切削熱的變化規律，刀具磨損規律及對加工表面質量的影響規律，對以上基礎理論的實驗和研究，將有利于促進高速切削工藝規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，屬于原理技術。目前，黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規范和切削用量的確定，是高速切削生產中的難點，也是高速切削加工領域研究的焦點。
2）高速切削機床技術模塊：高速切削機床需要高速主軸系統、快速進給系統和高速CNC控制系統。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉速下工作，一般主軸轉速10000 r/min以上，有的甚至高達60000－100000r/min，且保證良好動態和熱態性能。其中關鍵部件是主軸軸承，它決定著高速主軸的壽命和負載容量，也是高速切削機床的核心部件之一，主軸結構的改進和性能的提高是高速機床的一項重要單元技術。另一項重要的單元技術是高速進給系統。隨著機床主軸轉速的提高，為保證刀具每齒或每轉進給量不變，機床的進給速度和進給加速度也相應提高，同時空行程速度也要提高。因此，機床進給系統必須快速移動和快速準確定位，這顯然對機床導軌、伺服系統、工作臺結構等提出了新的更高要求，是制約高速機床技術的關鍵單元技術。
3）高速切削刀具技術模塊：由機床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統中，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行的最關鍵技術之一。隨著切削速度的大幅度提高，對切削刀具材料、刀具幾何參數、刀體結構等都提出了不同于傳統速度切削時的要求，高速切削刀具材料和刀具制造技術都發生了巨大的變化，高速切削加工時，要保證高的生產率和加工精度，更要保證安全可靠。因此，高速切削加工的刀具系統必須滿足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復定位精度，裝夾剛度，高速運轉時良好的平衡狀態和安全可靠。盡可能減輕刀體質量，以減輕高速旋轉時所受到的離心力，滿足高速切削的安全性要求，改進刀具的夾緊方式。刀具系統的技術研究和發展是數控高速切削加工的關鍵任務之一。
4）數控高速切削工藝：高速切削作為一種新的切削方式，要應用于實際生產，缺乏可供參考的應用實例，更沒有實用的切削用量和加工參數數據庫，高速加工的工藝參數優化是當前制約其應用的關鍵技術之一。另外，高速切削的零件NC程序要求必須保證在整個切削過程中載荷穩定，但是現在使用的多數CNC軟件中的自動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充和優化，這在一定程度上降低了高速切削的價值，必須研究采用一種全新的編程方式，使切削數據適合高速主軸的功率特性曲線，充分發揮數控高速切削的優勢。
高速切削加工技術的發展和應用有賴于以上原理方面、機床、刀具、工藝等各項關鍵單元技術的發展和綜合。
5、高速切削技術應用方面研究狀況和發展趨勢
由于高速切削在提高生產效益方面具有巨大潛力，早己成為美、日、德等國競相研究的重要技術領域。美國日本等國早在60年代初，就開始了超高速切削機理的研究。上世紀70年代，美國已經研制出最高轉速達20000r/min 的高速銑床。如今，歐美等發達國家生產的不同規格的各種超高速機床已經商業化生產并進入市場，在飛機、汽車及模具制造行業實際應用。例如，在美國波音公司等飛機制造企業，已經采用數控高速切削加工技術超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結構件和波導管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來，美、歐、日等國對新一代數控機床、高速加工中心、高速工具系統的研究和產業化進程進一步加快，高性能的電主軸技術及其產品的專業化生產步伐加大；高性能的刀具系統技術也進展迅速；直線電機技術應用于高速進給系統。
我國在研究和開發高速切削技術方面，許多高校和研究所作了努力和探索，包括切削機理、刀具材料、主軸軸承、等方面，也取得了相當大的成就。 然而，與國外工業發達國家相比，仍存在著較大的差距，基本上還處在實驗室的研究階段。為適應社會經濟發展需要，滿足航空航天、汽車、模具等各行業的制造需求，數控高速切削技術應用研究任重道遠。
目前，針對高速切削技術的研究已從實驗階段轉向應用階段。在應用方面的研究包括兩個層面：一是高速加工關鍵技術的基礎理論研究，包括高速主軸單元和高速進給單元等，實現高速機床國產化。另一方面，在現有實驗室實踐技術基礎上，進行工藝性能和工藝范圍的應用研究。其中，關于高速切削工藝的研究是當前最活躍的研究領域之一，主要目標是通過試驗或引進的先進設備直接進行工藝研究，努力解決關鍵零部件的加工工藝問題，開發和完善特種材料的高速切削工藝方法；研究開發適應高速加工的CAD/CAM軟件系統和后處理系統，建立在新型檢測技術基礎上的加工狀態安全監控系統。
參考文獻
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關鍵詞：多階梯 工藝 軸類零件
中圖分類號：TG51 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0108-01
1 軸類零件的加工要求和方法
1.1 多階梯軸類零件加工方案的選擇方法
同心柱體外圓加工的方法很多，加工路線可總結為四條。
（1）粗加工—半精加工—精加工。對于一般加工材料，這是常用于外圓面加工使用的工藝方法之一；（2）粗加工—半精加工—粗磨—精磨；（3）粗加工—半精加工—精加工—金剛石磨。對于有色金屬，用磨削加工通常達不到所要求的精度，因為有色金屬一般軟度比較大，沙粒容易堵塞空隙，因此其最終工序大多采用精加工和金剛石磨進行精細度的精加工；（4）粗加工—半精加工—粗磨—精磨—光整加工。一般用于黑色金屬材料的淬硬零件和精度要求高的加工工藝。
1.2 多階梯軸類零件加工的技術要求
尺寸精度。多階梯軸類零件的主要軸頸面常為兩類，一類是與軸承的內延配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7；另一類是與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6～IT9。
表面粗糙度。多階梯軸的加工表面一般都有一定粗糙度的要求，粗糙程度主要根據零件加工的難度和成本來確定。
2 多階梯軸類零件加工的技術工藝
2.1 鏜孔工藝
根據工件的加工要求，可選擇三種鏜削方案。
第一種方案：工件鉆孔—擴孔后，安裝多刃鏜刀，鏜孔后再倒角。多刃鏜刀鏜孔，鏜刀片是浮動的，兩個對稱的切削刃產生的切削力，自動平衡其位置。（1）加工質量較高刀片浮動可抵償偏擺引起不良影響較寬的修光刃可減少孔壁粗糙度值。（2）生產率較高，兩刀刃同時工作，故生產率較高。（3）刀具成本較單刃鏜刀高浮動鏜刀主要用于批量生產，精加工箱體零件上直徑較大的孔。（4）對機床性能要求較高，兩個刀具同時加工使切削力增大，但如果遇到機床加工能力有限的情況，可能導致引起切削振動，影響加工零件精度和粗糙度要求。
第二種方案：在同一根鏜桿上安排粗、精切鏜刀來承擔零件余量的切除，加工時兩把鏜刀都不能同時進行工作。采用這種方案雖然可以大幅度降低切削力，但鏜桿長度增加了兩倍，對鏜桿的韌性和強度要求較高，與此同時由于不能兩把刀具同時工作，單件加工工時也就增加了一倍，降低了生產效率。
第三種方案：重新增加一臺機床，即增加一臺半精鏜床來承擔零件余量的精加工。該方案雖然可以解決加工效率、不削弱鏜桿的剛性和強度，也不存在切削力過大的問題，但工件加工成本太高。
2.2 螺紋加工工藝
2.2.1 加工螺紋前的尺寸分析
數控車床對螺紋的加工需要非常準確地對工件進行尺寸分析，加工螺紋所需的尺寸計算分析主要包括以下兩個方面：（1）螺紋加工前原件的材質、規則度、直徑等。考慮螺紋加工牙型的膨脹量。（2）螺紋加工進刀量。螺紋加進刀量可以參考螺紋底徑，即螺紋刀最終進刀位置。螺紋小徑為：大徑-2倍牙高；牙高=0.54P（P為螺距）。
2.2.2 多階梯軸類螺紋的編程加工
就現在的機械加工現狀來看，針對中國廣泛使用的數控車床，螺紋切削一般有三種加工方案：G32直進式切削方法、G76斜進式切削方法和G82直進式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法也相應有所區別。我們在操作使用上要對材料的性質、粗糙度、規則度及加工要求等進行綜合分析，爭取加工出精度高的零件。
2.2.3 綜合分析加工粗料
零件的加工程序要嚴格控制，對設計全面掌握，精確到每一步，這樣加工出來的零件才能完全符合設計要求。數控車削加工應注意以下幾方面：（1）構成零件輪廓的幾何條件。運用手工編程來進行車削加工中時，必須計算精確每個節點的坐標；運用自動編程加工時，必須對構成零件輪廓的所有幾何元素進行定位。在零件圖的分析方面應注意：①零件圖上有無遺漏掉某些必須有的尺寸，導致其幾何條件不完整，影響到零件輪廓的構成；②零件圖上的圖線位置或尺寸標注是否清晰；③零件圖上給定的幾何條件是否合理，減少數學處理難度。④零件圖上尺寸標注方法應針對相應的數控車床加工特點，須以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。（2）分析零件圖樣尺寸精度的要求，與此同時進行一些尺寸的換算。在利用數控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的中間值作為編程的尺寸依據。（3）形狀及位置精度的要求。加工時要按照加工各種要求確定零件的定位基準點和測量基準點，還要根據不同數控車床的特殊需要進行一些技術性的特殊處理，以便精準的控制零件的形狀和位置精度。
3 結語
CNC6140D車床加工多階梯軸的工藝規程及確定加工路線的方法較為多樣、靈活，在加工時對數控機床性能的檢測及加工工藝的選擇上主要必須對加工對象的不同區別對待，進行深層次的分析，對加工對象和技術要求能否達到設計所規定的要求非常重要。
參考文獻
關鍵詞： 數控加工 加工參數 優化方法
制造業的發展，是國家綜合實力的體現。制造業的主流技術是數控加工技術。因為它會為我們的社會帶來更大經濟收益，也是我們縮短和其他數控加工強國距離的最佳方法。
影響數控加工參數的優化選擇的因數主要是機床的主軸轉速、功率、切削力的大小、轉矩，刀具的磨損、壽命及機床的機械振動等方面。
目前數控加工參數的優化，總體劃分為在線參數優化和離線參數優化兩大方面。
在線數控加工參數優化方法，也叫自適應控制，它是自適應控制理論在數控加工領域的應用。即在加工過程中，通過各種傳感器采集一系列變量，轉換為需要的信息，到數控中的信息的處理中心，通過各種方案的比較，選擇最佳方案，根據最佳方案的切削參數，獲得需要的加工工藝進行加工，達到預期的目的。目前還沒有最佳的方法大量運用于數控加工業。
數控加工參數優化方法一是根據傳感器獲得的信息，建立數學公式，確定目標函數及約束條件，選取合適的參數作為設計變量；二是選取優化算法，對目標函數進行求解；三是對求解結果進行判斷和分析，獲得優化設計的最優方案。
一、數學公式的建立
1.如何選擇優化設計數控銑的參數
優化設計參數在設計過程中一般很多，要學會抓主要舍次要。以主軸轉速、吃刀量、切削速度、進給量為變量隨著路段的不同而不同，把整個加
二、優化算法
在線數控加工參數優化算法，主要有神經網絡算法、遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法等各種現代優化方法，選取其中一種或者幾種混合。
三、結果判斷
以工時為主要目標優化參數時刀具磨損大，成本大；以加工成本為主要目標時，刀具磨損小成本低，生產率低；以最大利潤為主要目標，刀具磨損大、生產率高，工人勞動強度大；以工時、成本及利潤同時為主要目標進行多目標時縮短工時、刀具磨損一般、成本降低，利潤可觀，優化結果高于單目標的優化結果。
總之，為實現數控加工切削參數的優化，獲得最佳經濟效益，宜建立多目標的數學模型。
參考文獻：
[1]數控加工切削參數優化的研究[J].沈陽工業大學趙緒平碩士論文.
論文摘要：對聯接套工件結構及其加工工藝進行了分析，明確其加工難點為斜小孔的加工，針對難點優化加工工藝。并設計了電火花成形工裝，取得了良好的加5-效果。
引言
聯接套是一種新型先進的基礎件，主要用在機件與軸、軸與軸、或2種不同尺寸的軸的聯接。它是依靠擰緊性能等級為12．9級螺釘，在軸向力作用下，使內外環錐面之間產生脹緊壓力，軸和輪轂緊密貼合，產生足夠的摩擦力，以傳遞扭矩，軸向力或兩者復合載荷的一種無鍵聯接裝置，可以替代單鍵，花鍵或聯軸器，其廣泛應用于食品機械、紡織機械、包裝機械、礦山機械、機床、加工中心、洗滌設備、印刷機械以及冶金機械等行業。由于聯接套加工工藝的復雜性。本文設計了電火花成形工裝，對其加工工藝進行研究，優化了其加工工藝。
1加工工藝
1．1聯接套結構分析
聯接套零件如圖1所示，根據零件圖紙和技術要求，零件加工精度要求較高，且存在2個方面的加工難點：(1)該零件材料為316(美國astm標準)不銹鋼，對照國內不銹鋼標準，鋼號為0crl7nil2mo2，這類材料切削性能很差，所需切削力大，刀具與切屑間易產生黏結，加工硬化嚴重：(2)與軸線成45。的4斜小孔的加工，既要保證斜lfx~l的位置精度，又要保證45。角度，若采用常規鉆削加工，由于被加工斜小孔位置處在較深的內孔臺階處，必須要用4的加長鉆，由于西4加長鉆的剛性不足，從而影響鉆削速度、或出現鉆頭折斷、或被加工小孑l質量不易保證等弊端。
1．2加工工藝
該套常規加工工藝路線為：粗車一半精車一鉗工加工各小孔一精車(數控車床)。常規工藝路線3(鉗工加工各小孔)中包括鉆斜小孔，64孔口位于內孔臺階處，鉆孔時必須給鉆頭一個起刀面，那么半精車時必須在內孔臺階處留有45。的內圓錐面；與此同時，為了便于設計鉆夾具，要求一批聯接套的內孔形狀和尺寸在半精車后基本要一致；這勢必提高了半精車的難度．同時也增加了數控精車的工作量．從而大大提高了加工成本。
在鉗工加工各小孔的工序中需用2副鉆孔夾具，其中鉆西4斜小孑l為一副，該夾具既要保證鉆孔的位置和45。角度，還要設計一個用于鉆頭定位導向的鉆套，同時還需要考慮排屑空間、切削液的注入等，夾具結構復雜。設計難度較大，加工操作也不方便。綜上所述，若采用上述常規加工工藝，加工成本較高，夾具成本也高，且加工操作也不方便。經反復分析零件結構特征，設計了現有的加工工藝路線：粗車一半精車一鉗工加工除(b4斜小孑l的其他各小子l一精車一電火花成形加工4)4斜小孔。
電火花成形加工屬于一種無切削力的加工方法．具有如下優點：(1)電火花加工是利用工具電極和工件電極之間的脈沖性火花放電時產生的電腐蝕來蝕除多余的金屬，因此(b4斜小孔雖處于臺階面的特殊位置，但對加工構不成困難．也不必在半精車時留有45。的內圓錐面作為起刀面，從而大大降低了加工難度。(2)電火花成形加工過程中，電極與工件不直接接觸，所以不存在明顯的機械切削力，因此在加工西4斜ivq~l時，可避免因刀具剛度太低而折斷，且不會影響_丁件已加工表面精度及表面質量，故64斜小孔加_t放在最后加工；(3)電火花成形加工中，電極材料的硬度可以比工件低。對硬度較高、切削性能差的316不銹鋼材料也能容易加工。基于上述工藝分析，設計了斜lf,：fl電火花成形加工工裝。
1．3斜小孔加工工裝設計
4)4斜小孑l加工工裝如圖2所示，整個1二裝設計是建立在其他外形和孑l都已加工完畢的基礎上進行的。該_t裝主要包括定位盤、削邊銷、斜支承板找正塊和底板5個部分，其中定位盤、斜支承板和找正塊的設計是整個設計的關鍵。
(1)定位方法及定位元件設計
根據六點定位規則，采用一面兩孔的定位方法，一面是指114-3網底面，兩孔為654短內孔和61o．5光孑l。定位元件對工件起定位功能，保證l丁件在夾具中有正確的加工位置，本工裝中定位元件有定位盤和削邊銷，如圖3所示。定位盤形狀和尺寸主要是依據聯接套定位面尺寸和斜支承板的安裝配合．定位盤底部形狀采用整圓切除的結構，切出的側面與斜支承板的定位臺階面配合．定位盤凸臺部分與聯接套54內孔配合，凸臺高度為7mn3．，比654內孔深度小2mm，中間15mmxl5nqltl正方通孑l用于找正塊安裝。定位盤材料為45調質鋼．先外圓車削，中問15mmxl5mm正方通孔、側面和孔再進行線切割加工。削邊銷4,1o．5圓柱面與定位盤臺階孔成過渡配合，頭部削成扁狀，防止工件加工時旋轉。材料為45調質鋼，車削加工成形。
圖3定位元件示意圖
(2)斜支承板設計
斜支承板如圖2所示，斜支承板的設計主要是解決4細深斜孔加工方位的問題。目前常用電火花成型設備的加工主軸一般為垂直方向，可被加工孑l為45。斜孔，首先要通過一定方式校正45。斜：fl：fl位到90。方向。把被加工零件從水平方向逆時針旋轉45。后，被加工孔剛好在9o。垂直方向上．于是就設計了帶45。斜面的支承板，45。斜面與定位盤圓底面配合，用3個沉孔螺釘與定位盤聯接，斜支承板下平面與底板之問用4個沉孑l螺釘聯接。斜支承板材料為q235，先平面磨削加工，45。斜面和定位臺階面再線切割成型。
(3)找正塊設計
圖4為找正塊零件圖，線切割成型。找正塊是電火花電極找正元件，為了保證電火花電極對刀精度，要求找正塊61o對刀孔中心相對15一：{02兩側面的對稱度不超過0．02mm。通過電極找正可以保證4斜小孑l的位置精度；4斜小孔孔徑由電極直徑保證。
(4)底板設計
底板如圖2所示．其尺寸為15mnix85mmx145mm，材料為q235，壓緊機構通過底板兩端把整個工裝壓緊在電火花工作臺上。
