時間：2022-04-17 03:17:51
序論：在您撰寫加工技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
（1）數控技術的概念
數控技術是在傳統機械加工技術的基礎上，采用數字控制技術來進一步提高機械加工的質量，并且結合傳統機械制造技術、計算機技術與網絡通信技術等進行機械加工運動。較傳統機械加工技術來說，其不但具有高準度與高效率，同時還具備柔性自動化等優點，國內現在對數控技術的應用主要是預先編制好程序，再通過控制程序來控制設備，一般采用計算機進行控制。
（2）數控加工技術的主要特點
數控加工技術可以簡便的改變相關工藝參數，因此在進行換批加工與研制新產品時非常方便。另外，像普通機床很難完成的加工復雜零件與零件曲面形狀等，利用數控加工技術都可以高質量量完成。數控加工技術采用模塊化標準工具，在換刀與安裝方面都節省了很多時間，同時對工具的標準化程度與管理水平都有較大的提高。
2數控技術在機械加工技術中的應用意義
（1）數控技術在機械加工技術中的應用
提高了機床的控制力近年來數控技術在機械加工技術中的應用，對機床控制力有了很大程度上的提高，進一步提高了機械加工的工作效率。采用數控技術來控制機床設備，充分發揮了機床設備的功能，同時使機床設備的操作更加簡單，通過在數控器上預先編制好機械加工的流程與操作方法，并由控制器依據相關數字信息來控制機床運行，不但保證了機械加工的質量，同時也使機床設備更具高效化。
（2）數控技術在機械加工技術中的應用
推動了汽車制造業的發展數控技術對進一步發展汽車制造業有很大的幫助，通過將數控技術應用到機械加工技術中以提高機械加工技術的有效，為進一步發展汽車制造業提供了技術保障，在汽車零件的加工中運用數控技術可有效提高生產率，同時強化了汽車進行機械加工的效果，使原本復雜的操作更加簡單，提高汽車零件加工生產的效率同時促使汽車制造業實現最大化收益。
3有效提高數控技術在機械加工技術中的應用效果
（1）重視對數控技術的應用
近些年來，數控技術雖已被廣泛應用到機械加工技術中，但是仍然有一部分企業內部對數控技術的應用缺乏足夠的重視。因此，要想進一步將數控技術融入到機械加工技術當中，首先就必須要讓企業的經營管理者充分認識到數控技術在機械加工技術中的重要意義，給予充分的重視。同時，積極組織數控技術相關知識的培訓，提高工作人員數控技術水平，結合數控技術的實際操作與理論知識，以便更好的發揮數控技術的優勢，提高機械加工的質量與效率。
（2）在機械加工過程中實現自動編程
一般在機械加工的過程中都是采用人工手動進行對生產制造圖樣與編寫零件加工程序單以及工藝過程進行確定，這樣不僅效率低且容易出現人為計算失誤。因此，應注重對數控技術有效性的應用，盡快實現自動編程，使用計算機來替代人工操作，不但可保證加工質量，同時提高機械加工制造的效率，實現人力與物力的合理化配置，為加工企業節約制造成本，進一步推動機械制造業的發展。
（3）合理改進并更新機械加工中的原有設備
在全球經濟發展的推動下，我國工業大力發展，數控技術被越來越普遍的應用到了機械加工技術中，而時代新形勢對機械加工的要求越來越高，因此，應當積極創新數控技術，大力倡導經濟型數控機床的發展，以保證數控機床的穩定性與高效性。同時，對機械加工中的原有設備應當進行合理改進，提升機械加工的技術水平，完善數控技術的應用，提高我國機械制造業的生產水平。
（4）實現數控技術的智能化與網絡化發展
通過相關文獻閱讀，我們可以清楚的看到，在歷史上機械加工技術發生過三次革命，而這三次革命，每一次都給人類的生產、生活帶來了翻天覆地的變化，影響著整個世界制造業的發展。第一，機械加工技術的第一次革命。18世紀初期，近代機械制造業就已經在歐美國家形成，并在19世紀中期逐漸實現了制造機械化，形成了一整套的機械加工技術。直至20世紀80年代，隨著電子技術與電力技術、制造技術的結合，促使了第一次制造革命的爆發?？梢哉f在第一次革命中，產生了許多的全新加工方法，而這些加工方法又被人們稱之為特種加工。此時期的特種加工，是以減材加工為主要加工手段。并在傳統機械加工的基礎上進行的研發與改革，如：在變形加工方面增加了放電成型、電磁成型、激光三維成型等諸多新方法；而在接合加工方面增加了放電沖擊焊接、電子束焊接、激光焊接、等離子焊機等方法。第二，機械加工技術的第。至20世紀90年代，以減材加工為主要手段的機械加工技術早已無法滿足制造企業的生產加工需求，無法滿足市場經濟的發展。因此，以制造技術、材料技術、能源技術、微電子技術、信息技術相結合以及加工方法逆向思維的突破，促進了第二次制造革命的爆發?？梢哉f第二次制造革命是在特種加工基礎上，選取固化液體材料，采用粘結、熔結、聚合等化學反映手段，制造其所需要的機械加工零件。其實質是一種增材加工方法。而該階段，也出現了許多先進的增材加工方法，如：化學法中的液態光敏樹脂選擇性固化、數字化噴射RP技術等，為機械加工技術的發展開啟了一展全新的大門。第三，機械加工技術的第三次革命。相較于前兩次的制造革命，第三次制造革命可以說是歷史發展的必然因素，也是機械加工技術發展的必然趨勢。第三次制造革命在本質上與前兩次制造革命不同，其并不是在外界環境的強制作用下形成的，因此說其是應運而生也未嘗不可。其主要是因為各種生物技術、生命科學、材料科學等學科在制造技術中的不斷融入而引發的革命，根本在于人們對產品的需求。
2現今我國的機械加工技術
現狀相較于西方發達國家，雖然我國的機械加工技術發展較晚，但是經過數十幾年的發展與研究儼然已經取得了十分驕人的成績。尤其是機械加工技術類型繁多，能夠滿足一些機械產品的加工需求，提高機械產品的加工精確度與質量。目前，我國現代機械加工技術類型主要包括：高速加工技術；超精密加工技術；數控加工技術；水噴射加工技術；超高能束加工技術；超自動化加工技術；快速成型技術；成型工藝技術；干式切削技術等。而從我國機械加工技術的整體發展趨勢來看，我們可以清楚的看到，目前我國的機械加工技術正走在高速、超高速，精密、超精密的發展方向。高速、超高速加工是一項系統工程，其是在高速主軸、高速加工機床結構、高速加工刀具、系統的不斷改進上發展而來的。同時，高速、超高速加工技術不僅可以用于加工普通的鋼、鐵、有色金屬材料，還可以加工高強度的合金鋼、纖維強化復合材料，擴大加工范圍的同時，也極大的提高了我國機械加工的生產效率，加工質量。目前，高速、超高速加工技術正在我國航天、航空、汽車、機床等制造行業中被廣泛應用。而精密、超精密加工技術則在我國尖端武器制造中占據著十分重要的地位，始終是我國機械加工技術發展的最主要方向。具體來講，精密、超精密加工技術，其在我國是一項內容十分廣泛的新技術，工藝實質在于提高機械加工的精確度，使表面質量達到極高的標準，并且在提高機電產品的使用性能、可靠性等方面都有著十分重要的作用。因此，精密、超精密加工技術也可謂是國際競爭中的核心技術之一。
3結束語
成條
由于極細羊毛的天然卷曲密，曲率大，容易在成條過程中產生大量毛粒，為最大限度地減少毛粒，采用了最先進的成條設備，并對針梳、精梳的工藝流程及工藝參數進行反復研究，對工藝道數、流程和溫濕度進行嚴格控制。毛條測試指標見表1。
染色
由于極細羊毛纖維細度細、比表面積大，因此上染吸附率大于普通羊毛，試驗發現，起染溫度40℃時，極細羊毛上染吸附率就可達到65%，是普通羊毛的近2倍，染色的均勻度極難控制;另外，由于毛條中纖維根數增多，毛條密度增大，易造成內外色差;由于纖維卷曲多、彈性大，條染工藝不當很容易發生氈化現象。為了防止極細羊毛纖維受到損傷、發生氈化并取得良好的染色質量，深入研究了生態低溫活性染料染色技術，反復試驗了助劑及濃度、染色溫度、時間、pH值對極細羊毛纖維上染百分率、色牢度的影響，并與其他染料進行了對比，最終確定了染色工藝。染色過程采用蘭納素處方配染籠加包袋的形式進行，精確控制勻染劑、酸加入量，并確保下機球回潮、含油指標。染色工藝曲線見圖3。低溫助劑對于染色效果有非常大的影響，為此進行了專門試驗。低溫助劑用量在2%(owf)左右時可以有效發揮低溫促染作用，再增加對染色效果改善不太明顯;另外，在80～90℃之間，由于助劑的作用，染料上染速率快速遞增，需要從升溫速率和如何緩解染料上染百分率上采取措施，防止染花。低溫助劑用量2%(owf)時對染色性能的影響見圖4。
紡紗
極細羊毛的單纖維強力只相當于正常羊毛的40%，稍用力一拉就斷。紡紗的重點是選取恰當的紗線支數與捻度設計，結合合理的前紡、后紡工藝，規避極細羊毛的強力弱點，順利紡成能夠滿足織造和后道加工要求的優質高支紗線。
1工藝流程及參數
紡紗工藝流程為:混條頭針精梳二針三針四針粗紗細紗絡筒并線倍捻蒸紗。各道工序主要工藝參數見表2。
2復精梳
復精梳是紡紗的重點工序，主要目的是進一步清除毛條中的短纖維和雜質，并使纖維平行伸直，從而提高成紗強度，減少毛粒，但如果工藝不當，會把纖維拉斷，造成落毛率增加，并使條子中的短毛含量增加，影響后道的紡紗加工，使成紗強力降低和條干均勻度變差。對極細羊毛而言，由于纖維細、強力低、卷曲多，更容易發生纖維被拉斷的情況。為此，在復精梳工序采用密號針、小隔距、低車速、小喂入、小牽伸的加工工藝，可有效防止羊毛損傷和拉斷現象的發生。復精梳前后纖維長度變化見表3。
3細紗
細紗工序是從羊毛條變為紗線的最關鍵工序。根據極細羊毛粗紗、強力弱、手感軟的特點，在細紗工序宜采用“輕加壓、小羅拉隔距、適宜粗紗捻系數”的工藝配置原則，調小牽伸裝置的前后羅拉隔距，調整羅拉座和搖架。為防止纏皮輥，可以采取縮小膠圈鉗口、放小后區牽伸倍數等一系列措施來降低牽伸力。此外選用質量輕、直徑小的鋼絲圈，同時需重點防止氣圈過大與隔紗板摩擦形成毛羽，降低細紗的斷頭率和提高紗線質量。此外，細紗車速需控制在7500～8000r/min。
4絡筒
在保證筒子成形良好的條件下，適當降低槽筒轉速，減小張力，紗條通道保持光潔無毛刺，以減少條干惡化和毛羽的產生。電清參數的設置重點放在清除單紗的粗細節和雜質。接頭采用空氣捻接器，捻接效果較好。
5紗線指標
紗線指標滿足呢面質量和后道織造的要求。具體指標見表4。
織造
織造的重點是根據織機運動動程和紗線位移的關系，控制紗線張力，使紗線在極小的被動拉伸下織入布面。通過適當降低開口高度，巧妙的設計技巧，可以有效地減少經紗間摩擦和各片經紗之間的張力差異，降低經紗斷頭，提高織機效率，減少織疵。
1工藝參數
組織:2/2，上機經密460根/10cm，上機緯密416根/10cm，上機幅寬178cm，總經根數8188。張力130cN，開口3.2cm，中托35mm，綜高100mm，綜平度310°，車速360r/min。
2整經
極細羊毛產品在整經時經軸上的總經根數增加，相應所要的整經筒子數量多，這很容易造成整經時每個筒子間的張力差異。另外，當出現斷頭時，不易找到斷頭，使整經效率下降。為此，在常用整經機上安裝了獨自創新研發的特殊自停裝置，保證整經時紗線張力一致，并在經紗斷頭時可以快速找到斷頭筒子的位置，提高了整經的質量和生產效率。
3織造
由于經緯向密度均較大，在織造過程中緯紗不易被鋼筘打動，并且坯布緯向收縮大，邊撐拉伸困難，易將紗線拉斷。為此，需要改造織機的運動動程及優選合理的織造工藝參數來解決上述問題。本文的研究創新地使用了經紗張力控制裝置，采用后梁擺動的方法，使經紗張力處于動態變化狀態，隨著打緯和送經的進行，可以靈活調節自身張力，減少了打緯時經紗的張力，也減小了經緯紗在打緯時的摩擦力，利于緯紗的織入。此外，又調整了梁彈簧直徑，有效地解決了打緯困難的難題，見圖5。
后整理
后整理是織物生產過程中最重要的工序之一，不同的染整工藝組合會使成品風格截然不同，不同成分的產品也應根據其自身的原料特點采用靈活的整理工藝。極細羊毛織物更需要充分考慮極細羊毛纖維的結構特性，采用相應的工藝流程和工藝參數。工藝流程為:生修燒毛洗呢煮呢烘干熟修中檢剪毛蒸呢給濕停放蒸呢。
1燒毛
燒毛的目的是去除織物表面上的密集小絨毛，使呢面更加潔凈和具有光澤，但燒毛會對纖維產生損傷而且影響手感，所以需要謹慎操作。極細羊毛坯布采用1次燒毛，燒毛工藝參數如表5所示。
2洗呢
與常規產品洗呢工藝不同，極細羊毛產品不宜采用高速洗呢，否則容易產生折痕或者過洗。所以在制定洗呢工藝時，最好選用柔軟洗呢機進行生產，車速不高于200m/min。同時采用生態的LIMBERTIX5洗滌劑，既可降解，又節約用水。
3煮呢
煮呢是利用羊毛在濕熱狀態下的可塑性，將呢坯在高溫水中給予一定的張力定形，羊毛在熱水條件下拉伸處理一段時間，羊毛的一部分二硫鍵、氫鍵、鹽式鍵斷裂而沒有完全重建新的交鍵，因此羊毛分子的結構又容易回縮到α型結構，但煮呢時若經向拉伸太大，則不利于羊毛彈性的回復。因此極細羊毛織物需要采用小張力、短時間的煮呢工藝，具體工藝為時間40min，溫度95℃，pH值6［4］。
4烘干
在設計時充分考慮好極細羊毛產品的烘干縮率，盡量采用超喂縮幅上機進行烘干，切忌避免拉幅生產，以利于賦予極細羊毛織物優良的彈性。
5剪毛
針對極細羊毛產品的呢面特點，采用的剪毛工藝參數見表6。
6蒸呢
蒸呢是羊毛織物在張力狀態下，用蒸汽汽蒸給予定形，它的機制和煮呢相同，蒸呢定形能增進織物的手感、光澤、彈性及尺寸穩定性，但蒸呢工藝必須按羊毛細度情況和紗支等因素綜合掌握。對于極細羊毛產品來說，蒸呢溫度和時間要適中，如果溫度過高、時間過長，羊毛損傷大，手感板硬;如果蒸汽溫度偏低、蒸呢時間太短，蒸汽不易均勻穿透織物而影響定形作用。經過該工序之后，極細羊毛纖維的各項理化特性在織物表面得到綜合展現，保證了服裝制作和服用過程中的縮率穩定性。
7超高親水整理
極細羊毛面料輕薄，對皮膚的刺癢程度降低，因此除了適合制作西裝外還可以用來做春夏季穿用服裝的涼爽舒適面料和貼身穿著服裝的面料。當需要貼身穿著時，最好再做一次超高親水整理，這種功能可以使面料迅速地吸收人體產生的汗液，使人體沒有任何刺扎感而且使面料更加柔軟舒適，其機制就是利用電暈放電產生的低溫等離子體對織物進行處理，在織物表面的纖維上引入大量的親水性基團，增加織物的吸水性。
測試指標
利用新型生態低損傷加工技術生產的極細羊毛產品的各項指標達到了理想的結果，滿足了各項標準要求，為后續的服裝服飾加工和穿著奠定了良好的基礎。具體測試指標見表7。
結論
整個生產過程采用了綠色生態的染料、助劑，柔和適中的牽伸和張力，實現了生態低碳、低損傷、批量化，是一種全新的毛紡加工技術的集成創新。染色技術:重點研究了低溫活性染料環保染色技術，染色后纖維強力損失在3%以下，與常規染色5%～10%以上的損傷情況相比，極大程度地保護了極細羊毛，給后道紡紗加工打下良好基礎，同時染色毛球內外色澤均勻一致。
紡紗技術:復精梳采用密號針、小隔距、低車速、小喂入、小牽伸工藝;細紗采用輕加壓、小隔距工藝，調整羅拉座和搖架，選用質量輕、直徑小的鋼絲圈，降低細紗斷頭率和提高紗線質量。細紗車速控制在7500～8000r/min。
第一臺購置的設備是StuderS40型萬能外圓磨床。該磨床上配有C軸加工頭，用于高速成形磨削加工；還配有一個B軸砂輪磨頭、旋轉式砂輪修整器、二氧化碳自動滅火器和HEPA油霧過濾收集裝置。Studer設備由美國UGT聯合磨削技術集團公司提供，該公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。隨著其業務的發展，該車間又添置了一臺StuderS31型萬能CNC磨床，它的中心線要比S40型磨床短一些。
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種不同的內圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側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。砂輪磨頭的另一側留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉速范圍為12000~120000r/min，用于磨削加工零件的內圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側分別裝有兩個直徑為500mm的砂輪，并留有一個安裝內圓磨主軸的位置，用于磨削加工內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，代替水溶液，因為礦物油對磨削加工具有很好的性能和優點，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。根據記錄數據，至今為止，這臺S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經工作了11000h，系統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產生的熱量，通過工廠屋頂的天花板排放到室外，以免使車間內的環境溫度提高?！?/p>
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軸方向上作旋轉運動，同時讓砂輪在X軸方向上作振蕩運動。Reed先生車間內的S40型磨床已經過改造，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精密聚焦組件中使用的軸承配件，而這個攝像系統用于軍用直升機的武器點火導航系統。該車間磨削加工軸承的滾道、內透鏡座的表面、配件的內圓和外圓。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，在電鍍過程中產生的熱量會使零件變形，這必然會導致價格昂貴的零件報廢。然而Reed先生發現了一種方法，采用超級磨料制成的砂輪可以磨削加工堅硬的鍍層，使變形的零件恢復到原來的形狀。至今，該加工車間已經為其客戶節約了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精度問題，就再也不會發生互相指責的現象。事實上，在零件組裝過程中，有些客戶還使用這些測量數據。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據配對組裝。
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，并快速地調取適當的檢測用程序。所有的測量數據集中儲存在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。
Reed先生還利用這種高端檢測設備承包外協測量任務，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測量的任務越來越困難，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。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。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：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。即使不會重復出現這樣的工作，但是在加工這類零件中所獲得的知識，也可以完全應用于同一類型的加工工作中。
然而，在籌劃如何磨削加工復雜零件時，其所面臨的挑戰是難以找到能夠承擔這類工作的技術人員。最近，在第一班工作時，由Reed先生本人操作運行機床；第二班工作時，由另一名雇員負責機床的操作。由于其在車間中有很多工作，因此很難安排時間和培訓新的雇員。這是在美國的許多小型加工車間里所碰到的共同問題。
1車工技術實習方案
1.1車工技術實習內容及工藝
車工技術實訓的主要內容包括：認識車床、端面的車削、外圓面的車削、臺階的加工，切槽與切斷加工，螺紋加工，二次裝夾加工，圖1的是實習加工的典型零件，包含各個主要練習內容。該零件的加工工藝主要包括：裝料，車平外端面，試切對刀，車外圓面，粗車大徑，精車大徑，粗車小徑，精車小徑，車倒角，車退刀槽，車外螺紋，卸料，二次裝夾，試切對刀，車外圓面，粗車二階，精車二階，倒角，切斷。
1.2實習教學安排
完整的整個實習周期需要42學時。其中理論教學8學時，由老師利用多媒體教學，讓學生對機床的構造和操作上有了基本的了解，其余時間教師現場示教、學生上機操作。實習安排如下：從大量學生的實際情況來看，多數錯誤發生在上機前期，尤其是由于機床操作不熟練造成的扎刀、撞刀、試切不準等錯誤屢見不鮮，故在正式加工之前，先使用工程塑料毛坯，供學生練習。尼龍棒是最常用的塑性毛坯材料，它具有良好的韌性、耐磨力強、耐油、抗震、拉伸、彎曲強度好，并具有吸水性小、尺寸穩定性好等特點，在加過程廢屑成帶狀，避免了因廢屑飛出的危害，減少了學生因進退刀錯誤，加工切削量過大等造成的事故發生。因為工程塑料彈性系數大，在車削螺紋中讓刀明顯，所以取消螺紋車削的內容，使用工程塑料進行車削的時間約為20學時，剩余12學時實踐時間用于金屬切削及螺紋車削的教學。
2仿真加工訓練的優點
2.1學生操作中的重點和難點
車工技術實訓主要是實踐性訓練，受學校資源限制，在實習過程中不能對學生實現一對一輔導，而學生在獨立操作時，往往容易忘記操作要點，產生誤操作。表2是學生常見的誤操及其后果。從表中可以看出，在車工技術操作中，很多錯誤操作的原因是很簡單的，雖然教師三令五申，但是總是難以避免。學生在實訓中出現的誤操作往往是由于心理原因，而采用工程塑料作為加工工件后，學生的畏難情緒明顯降低，減少恐懼心理增加了學生的自信心去嘗試把工件做出來。即便不小心勿操作了也可避免刀具或機床的損傷，減少人身傷害。所以使用尼龍圓棒進行加工，對降低誤操作的嚴重后果有著重大的意義。
2.2實驗室建設的經濟效益分析
我校在以往的實訓中，平均磨刀間隔時間為25工時，采用塑料工件后，平均磨刀間隔為100工時，刀具的年損耗量有之前的3000元/年降低到1000元/年。以往用金屬材料直接練習加工，對45號鋼材消耗較多，以4.5元/公斤技算，平均每個實訓周期下來消耗的材料約2500元，而采用尼龍塑料作為練習材料，用45號鋼作為成品加工，這樣節省練習的消耗，每個周期大約能節省1000元，大大的節省的實驗耗材的損耗，節約實驗成本。
3仿真加工存在的不足之處
當然，工程塑料作為一種典型的塑性材料，在金工實習中也有一定的不足之處。首先在加工過程中，由于工件材料塑性較大，會產生一系列不良的切削現象，如變形和讓刀現象明顯，導致加工尺寸誤差較大，影響表面粗糙度；加工產生切屑為帶狀切屑，即使在有斷屑槽的情況也不斷屑，常常會纏繞在刀具和工件未加工表面上，需要在加工結束后從工件上取下，影響操作者視線。其次，塑料的熔點較低，在加工過程中不能采用較大的切削參數，有時切削速度較大時，甚至會出現材料熔化的現象，特別是在切斷的工序，由于切削熱難以排出，積聚在已加工表面，斷面呈凸凹不平。另外南方夏季塑料會軟化，工藝系統的動剛度不足，直接表現就是在裝夾中圓跳動很大，而且很難消除。第三點是隱形的影響，工程塑料材質很軟，對加工工藝的要求比較寬泛，可能會養成某些學生的錯誤習慣，如用手指觸摸刀尖或工件表面等；在車削中用手撕扯切屑；單次背吃刀量偏大等等。以上種種弊端，一般可以通過后期的金屬車削教學及操作中得到糾正，對實訓操作影響不大。
4總結
關聯性體現在以下兩個方面:(1)在產品生產的每一個環節，包括了從市場調研到最終的銷售環節，都有現代機械制造工藝的使用，而且各個環節之間聯系緊密，如果任何一點出現問題，或是缺少了任意一個環節，現代機械制造技術的作用就會受到限制，無法實現最大效益。(2)與其它學科之間的關聯性，如果機械制造中單純以機械加工作為加工手段，有時會遇到加工瓶頸，但是如果把化學合成或電解技術并綜合機加工技術進行運用就能達到單純機加工無法達到的高度。所以，在實踐當中，必須關注各個環節與各學科之間的技術關聯，才能達到更加理想的效果。本節對機械制造工藝與精密加工技術的運用特點進行了簡要的分析研究，面對當代機械加工制造行業所具有的發展趨勢，了解并掌握機械制造工藝與精密加工技術的特點，對其在未來社會的發展建設的應用中具有廣泛的價值影響。
2機械制造工藝與精密加工技術的應用分析
2.1關于現代機械制造工藝的應用分析
2.1.1氣體保護焊工藝。在進行焊接工藝的使用中，需要明確的一點是，該焊接的主要熱源之一就是電弧。在進行工作的時候，他的主要特點就是將某種惰性氣體或者性質符合要求的氣體作為焊接物之間的有一種保護的介質，在焊接工作開展的過程中，這種氣體就會從噴槍中配出來，對電弧的周圍進行一種有效的保證，這樣做就保證電弧、熔池和空氣三者之間能夠達到有效的分析。這種做的目的是為了保證有害氣體不會干擾到焊接工作的正常進行，保護焊接工作中的電弧能夠正常的進行燃燒、工作。在當代社會的發展中，應用最多的保護氣體應該屬于二氧化碳保護氣體，該氣體的使用是因為其使用性質較為不錯，并且制造的成本也比較低廉，適合大范圍的使用，所以，其在當代機械制造行業得到了有效且廣泛的應用。
2.1.2電阻焊工藝。該工藝是把焊接物置于正電極、負電極之間進行通電操作，當電流通過時，就會在焊接物之間的接觸面及其周圍形成“店長效應”，從而焊接物達到熔化并融合的效果，實現壓力焊接的目的。該工藝的特點是焊接質量較好、工作生產效率較高、充分實現機械化操作、且需要時間較短、氣體及噪聲污染較小等，優點較多。電阻焊工藝目前已在航空航天、汽車和家電等現代機械制造業中應用較廣。但其也存在缺點和不足，即焊接設備的成本較高、后期維修費用大，并且沒有有效的無損檢測技術等。
2.1.3埋弧焊工藝。該工藝是指在焊劑層下燃燒電弧而進行焊接的一種焊接工藝。其分為自動焊接以及半自動焊接兩種焊接方式。進行自動焊接時，通過焊接車把焊絲以及移動電弧送入從而自動完成焊接操作。進行半自動焊接時，則是由機械完成焊絲送入，再由焊接操作人員進行移動電弧的送入操作，因此增加了勞動成本，目前應用較少。以焊接鋼筋為例，過去經常采取手工電弧焊的方法，即半自動埋弧焊，而如今電渣壓力焊取代了半自動埋弧焊，該焊法生產效率較高、焊縫質量好，并且具有良好的勞動條件。但選擇該焊接工藝焊接時需要注意選擇理想的焊劑，因為焊接的工藝水平、應用電流大小、鋼材的級別等許多技術指標都可以通過焊劑堿度充分體現出來，所以要特別注意焊劑的堿度。
2.1.4螺柱焊工藝。該工藝是指首先把螺柱與管件或者板件相連接，引入電弧使接觸面熔化在一起，再對螺住施加壓力進行焊接。其分為儲能式、拉弧式兩種焊接方式。其中儲能式焊接熔深較小，在薄板焊接時應用較多，而拉弧式焊接與之相反，在重工業中應用較多。該兩種焊接方式都為單面焊接方式，因此具有無需打孔、鉆洞、粘結、攻螺紋和鉚接等諸多優勢，特別是無需打孔和鉆洞，能夠確保焊接工藝不會發生漏氣漏水現象，現代機械制造業中應用極廣。
2.2關于現代精密加工技術的應用分析
實施高速加工技術，首先應有高速加工機床。高速加工機床具有不同于傳統數控機床的特點
（1）高速加工機床的主軸部件，要求采用耐高溫、高速、能承受大的負荷的軸承，同時主軸動平衡性能好，有良好的熱穩定性，能夠傳遞足夠的力距和功率且能承受高的離心力。主軸的剛性好、有恒定的力矩。帶有檢測過熱裝置和冷卻裝置。
（2）高速加工機床的進給系統一般采用直線電機驅動，能夠實現高的進給速度，達到大的加速度。
3）高速加工機床采用高性能的數控系統，克服傳統數控機床的運算速度低和伺服滯后等缺陷，從而能實現高精密伺服控制、高速數控運算和全公差控制功能。
（4）高速加工的機床結構一般通過優化設計采用較輕的移動部件，從而能獲得高的加速度特征。
（5）為了能獲得高的靜態和動態剛度，適應高速旋轉的需要，高速加工機床對刀具有嚴格的要求，尤其是對主軸于刀柄的聯結有特殊的要求，廣泛使用的HSK刀具一般使用110的小錐度，而不使用
傳統的大錐度刀柄。
（6）高速加工具有數控代碼預覽功能，即高速加工機床的數控系統在進行切削加工的過程中，其讀取的加工代碼可以有一定量的超前，以便于機床調整進給速度以適應刀具軌跡變化的需要。
2面向高速加工的數控編程基本原則
高速加工對加工工藝走刀方式有著特殊的要求，高速加工的數控編程是一項非常復雜的技術，NC代碼的編程員必須了解高速加工的工藝過程，再編制數控加工程序時，將這些加工工藝考慮進去，一般來說，在利用高速加工技術進行模具加工時，應注意如下一些原則：
（1）高速加工時，由于進給速度和切削速度很高，應當避免刀具突然切入和切出工件，避免切削力的突然變化減少沖擊。因而，編程者應當能夠充分預見刀具是如何切入工件，如何切出工件，盡量采用平穩的切入切出方式，下刀或行間、層間的過渡部分最好采用斜式下刀或圓弧下刀，避免垂直下刀直接接近
工件材料。
（2）在進行高速加工時遇到加工方向改變時，機床為了保證加工的精度，避免過切，通過其預覽功能，在加工方向進行改變時一般會自動進行進給速度的調整。但是，當加工方向突然改變時，由于機床的加速度是有限制的，因而，有可能做不到及時的速度調整，造成過切或（欠切），嚴重的將造成刀具斷裂。同時，不斷地調整進給速度會嚴重降低生產效率。因而，編寫高速加工數控加工程序時，應盡量避免加工方向的突然改變。行切的端點采用圓弧連接，避免直線連接、層間應采用螺旋式連接，避免直線連接。
（3）要盡可能維持恒定切削負載，切削深度、進給量和切削線速度一定要協調好。當遇到某處切削深度有可能增加時，應降低進給速度，以保持恒定的負載。編寫高速加工的數控程序時，應能充分考慮殘留余量的效應，最好編程軟件有殘留余量的分析功能，做基于殘留余量的刀具軌跡計算。同時，要注意刀具的實際切削位置，避免切削線速度減低的現象發生，確實處于正常的高速加工切削速度范圍，應盡量使用多坐標編程，通過刀軸旋轉來維持恒定的切觸點位置，維持恒定的切削速度。
（4）刀具路徑越簡單越好，應盡量采用圓弧、曲線等插補功能，傳統的加工模具時采用的密集點數據刀具路徑，不太適合于高速加工，一方面數據量太大，加重數控系統的數據處理負擔，造成進給速度要適應數控系統的處理速度而減低。另一方面，密集的直線段之間，是C0連續的，因而數控系統要不斷地調整進給速度，造成進給速度升不上去，嚴重影響加工效率。
（5）在進行高速加工編程時，無論從加工精度還是加工安全性考慮，都應該進行充分的干涉檢查和加工過程仿真。
（6）注意進行多種加工方案的對比分析，選取最佳的切削方案。
3高速加工對NCP系統的要求
為了能適應高速加工數控編程的要求，針對高速加工的數控編程系統應該滿足相應的特殊要求。
（1）NCP系統應該具有高的計算編程速度，在高速加工中，一般可采用非常小的進給量和切削深度，因而計算量較傳統的數控編程大得多。同時，由于高速加工對工藝的嚴格要求一般需要不同方案的對比分析，這更加大了編程工作量，所以要求編程系統應該具有高的編程計算速度。
（2）NCP系統應該具有全程自動防過切能力和自動的干涉檢查能力。高速加工以高出傳統數控加工近10倍的切削速度和進給速度，一旦發生過切或干涉，其后果將十分嚴重。傳統的模具數控加工編程系統一般采用面向曲面的局部加工，比較容易發生過切現象，一般都是靠人工選擇干預的方式來防止，很難保證過切防護的安全性。另外，高速加工在模具的加工制造中經常用于模具細節部分的加工，以取代傳統的電極加工，這是，比較容易發生刀柄的干涉，這就要求NCP編程系統能自動檢查報告。
（3）適合高速加工的NCP系統，應該能自動進行進給速率和切削速度的優化處理，從而保證在高速加工時的最大的切削效率、最佳的切削條件和切削加工的安全性。
（4）高速加工編程系統應有刀具軌跡的編輯優化功能，避免多余的空刀和通過對刀具軌跡的鏡向、復制、移動、旋轉等操作避免重復計算，提高編程效率。
（5）高速加工編程系統應該有NURBS曲線插補的編程功能，通過使用NURBS插補編程，減少程序長度。
（6）適合高速加工編程的系統應該有符合高速加工工藝要求的加工策略。如豐富的行間、層間連接方法，豐富的進刀和退刀方法，基于殘留余量的刀具軌跡計算方法。
（7）適合高速加工變編程系統，最好能引入工藝系統的參數、材料的最佳切削條件、機床的允許加速度等參數，能夠自動確定允許的加工方向變化的程度（即確定不同曲率半徑的圓弧段允許的進給速度的變化程度），軌跡上最小的曲率半徑與進給速度的關系，能夠滿足高速加工對切削線速度的自動的調整。
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目前有關適合高速加工編程的NCP（CAM）系統的研究引起了較為廣泛的重視，在許多商用CAD／CAM系統，如英國Delcom公司的PowerMill、以色列的Cimatron、美國的UnigraphicsPTC公司的Pro／Engineering，CNC公司的MasterCAM等在傳統的NCP模塊中添加了適合于高速加工編程的工藝策略。概括起來主要有如下一些方法：
（1）采用光滑的進刀、退刀方式。
在傳統切削輪廓的加工過程中，有法向進、退刀，切向進退刀和相鄰輪廓的角分線進退刀等。而在高速切削加工輪廓的過程中，應盡量采取輪廓的切向進退刀方式以保證刀具軌跡的平滑。在對曲面進行加工時，傳統的數控加工方法一般采用Z向垂直進、退刀，曲面正向與反向的進、退刀等方式，而在采用高速
切削的方法進行曲面加工時，可采用斜向或螺旋式的進刀方式。同時，CAM系統應該采用基于知識的加工方法，這樣當螺旋式進刀切入材料時，系統會自動檢查刀具信息，如果發現刀具具有盲區時，螺旋加工半徑就不會無限制減小，從而避免撞刀。這就對加工過程的安全性提供了周全的保障。
（2）采用光滑的移刀方式。
這里所說的移刀方式指的是行切中的行間移刀，環切中的環間移刀，等高加工的層間移刀等。應用于傳統切削加工方式的CAM軟件中的移刀方式大多不適合高速加工的要求。如在行間移刀時，刀具大多是直接垂直于原來行切方向的法向移刀，導致刀具路徑中存在尖角；在環切的情況下，環間移刀也是從原來切削軌跡的法向直接移刀，也會導致刀具軌跡出現不平滑的情況；在等高線加工的層間移刀時，也存在移刀尖角。這些導致加工中心頻繁的預覽減速影響了加工的效率，從而使高速加工不能真正達到高速加工的
目的。
在行間切削用量（行間距）較大的情況下，可以采用切圓弧連接的方法進行移刀。但是當行間距較小時，會由于半徑過小而使圓弧近似地成為一點，進而導致行間的移刀變為直線移刀，從而也導致機床預覽減速，影響加工的效率。在這種情況下，應該采用高爾夫球竿頭式移刀方式。環切的移刀通常有兩種方式，一種是圓弧切出與切入連接。這種方法的缺點是在加工3D復雜零件時，由于移刀軌跡直接在兩個刀具路徑之間生成圓弧，在間距較大的情況下，會產生過切，因此該方法一般多用于在加工中所有的刀具路徑都在一個平面內的2．5軸加工；另一種是空間螺線式移刀。這種方法由于移刀在空間完成，所以避免了上面方法的缺點。在進行等高加工時，切削層之間應采用多種螺旋式的移刀方式。
（3）加工殘余分析功能。
高速加工過程中，為了延長刀具的使用壽命和保證加工零件的表面質量，應盡可能保持穩定的切削參數，包括保持切削厚度、進給量和切削線速度的穩定性。當遇到某處切削深度有可能增加時，應該降低進給速度，因為負載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表面質量和縮短刀具壽命。所以，在很多情況下有必要對工件輪廓的某些復雜部分進行預處理，以使高速運行的精加工小直徑刀具不會因為前道工序使用的大直徑刀具留下的“加工殘余”而導致切削負載的突然加大。
因此，許多軟件提供了適用于高
速加工的“加工殘余分析”的功能，這一功能使得CAM系統能夠準確地知道每次切削后加工殘余所在的位置。這既是保持刀具負載不變的關鍵，更是關系到高速加工成敗的關鍵。
（4）具有全程自動過切處理及自動刀柄干涉檢查功能。
高速加工的切削速度比傳統的加工方法高出大約10倍多，一旦發生過切或干涉，其后果不堪設想。在高速加工中，一個提高加工效率的重要手段是采用殘余量加工或清根加工，也就是采用多次加工或采用系列刀具從大到小分次加工，直至達到所需尺寸，而避免用小刀一次加工完成。這就要求系統能夠自動提示最小刀具直徑以及最短夾刀長度，并能自動進行刀具干涉檢查。此外，在進行數控加工之前，為了能夠讓用戶直觀地判斷加工過程是否發生過切或刀柄的干涉，CAM系統應該提供加工過程的動態仿真驗證，
即把加工過程中的零件模型、刀具實體、切削加工過程及加工結果，采用不同的顏色一起動態顯示出來，模擬零件的實際加工過程，不僅可以觀察加工過程，而且可以檢驗刀具與約束面是否存在干涉或加工過切的情形；更為先進的方法是將機床模型與加工過程仿真結合在一起，還可以觀察刀具是否與加工零件以外的其它部件（如夾具）發生干涉碰撞。
（5）采用新的加工方法。
a．基于毛坯殘留知識的加工。
近年來，許多軟件為了適應高速加工的需要，引入了“二次粗加工”的思想，該思想正是“毛坯殘留知識”算法的核心?；诿鳉埩糁R的加工，簡單地講就是基于殘留毛坯的加工。在目前使用的許多粗加工方法中，這種方法已經得到大家的一致認可。它的工作過程是：先執行首次粗加工，然后將加工得到的形狀作為生成下次粗加工刀位軌跡的新毛坯。然后根據新毛坯，使用各種走刀方式（如行切，環切等）進行粗加工。其實整個過程的思想就是始終保持刀具切到材料，減少空走刀，以達到提高加工效率的目的。在具有這一加工方式的CAM軟件中，一旦你指定初始毛坯，并設定之后的加工為基于殘余毛坯的方式，系統在計算下一步刀位時總是基于上一步加工后的殘余毛坯。因為有了當前毛坯信息，所以隨后產生的刀具軌跡就可以做到比較優化、合理。
b．擺線加工。
為了提高切削速度，人們提出一種被稱為“擺線”加工的刀位軌跡計算新方法。這種加工方式是使用切削刀具的側刃來切削被加工材料?！皵[線”是圓上一固定點隨著圓沿直線滾動時生成的軌跡。一般來說，擺線是這樣一種曲線：假如曲線A上有一固定點，當A沿另一曲線B進行無滑動的滾動時，固定點的軌跡就是擺線?！皵[線”加工非常適合高速銑削，因為切削的刀具總是沿著一條具有固定半徑的曲線運動。在整個加工過程中，它使刀具運動總能保持一致的進給率。
（6）提供NURBS插補指令生成技術。
傳統的模具型面數控加工時經常采用直線插補和圓弧插補技術，在高速加工中已不太適用，一則是因為數據量大，增加機床數控處理時間，一則是不便機床進行進給速度控制，影響加速加工的效率。許多軟件和機床提供NURBS曲線插補技術一方面大大降低了數控程序的數據量，一方面光滑了數控加工刀具軌跡。
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