数控加工工艺论文
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数控加工工艺论文范文第1篇
异形槽零件通常壁厚程度从0.5mm到1.1mm不等，究其原因是形状尖角分布广泛，造成了应力的集中，极容易产生裂纹和内裂变力。这种零件在加工过程中，经过一系列的切削振动、工装夹具和灼热加工后，残余应力经过重新分布难以避免的会发生变形外，在各个加工工序之间流转存放的过程中，零件的残余应力也会受存放环境的影响（如温度，空气湿度等）而发生形状、尺寸上的变化，会造成工中的成品率不高。
2．对异形槽类零件加工工艺的分析
2.1零件图工艺的分析零件图可以直观的反应出零件的性能，用途和工作条件[5]。让人对零件与产品中的相互关系和作用一目了然。是设计工艺的理论基础，因此，零件的工艺图应具备以下几个条件：（1）零件图具有完整性和正确性，符合国家标准，有完整的尺寸和相关的技术标注。如清楚的显示点、线、面之间的平行或相交的关系。画图的过程中可以用cad软件作为辅助工具,以求达到最直观清晰的构图效果。（2）关于尺寸标注方法的要求：在零件图上尺寸标注分为分散法和集中法。通常采用的是集中标注，有利于直观的向编制的程序提供数据。
2.2针对材料的选择有些零件刚完工的时候是合格的，到整体装配的环节就出现超出范围的松动或难以装配，或者无法装配的情况。有些可以装配但是使用没多久就出现裂痕等情况。导致产品的使用寿命大大缩短。针对这一情况，对加工中出现损坏的材料进行抽样检查，发现在碳钢材料中，所含的S,P比值较高，导致的脆性变大，对加工过程的冷热变化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延长零件的最佳使用年限。就要在零件的选材上多下功夫，选择的材料必须符合如下几个特性：（1）材料表面实耐磨，具有良好的延伸性。（2）材料的内部必须具备良好的韧性和可塑性，且耐受性强。（3）因为异形零件工作介质很特殊，最好是选用渗碳合金钢(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保证经过高温处理后，材料的内部仍具有良好的韧性，因为有碳的渗透而达到表面的硬度。Cr，Ni是为了提高材料的淬透性。
3.异形槽类零件加工过程中对刀具的选择
3.1对加工刀具的分类槽类零件的加工刀具主要分为铣刀、镗刀两大类[6]，根据不同的加工阶段要使用不同的刀具：（1）在自由啮面的粗加工和半精加工阶段，首先选择铣刀，因为它具有优质的切削质量和效率。（2）如果对自由曲面进行精加工的时候该选用球头刀，因为该刀的切削速度慢，切削的行距够密。（3）如果是粗精加工，即使是相同尺寸和规格的刀具，都要分开使用。一般情况下，尽量使用一把刀具完成所有的加工部位。
3.2异形类零件加工过程中对刀具的用法（1）粗加工时螺旋进刀方式应控制在5度到10度之间，进刀量的径向不允许超过刀具直径的5％-8％，深度进给量要控制在刀具直径的5％。（2）半精加工阶段，由于零件的层间距离较小，要防止切削时刀具直接下沉到下个切削面，不要过切，要满足等量的切削原则。（3）粗加工和半精加工阶段，为实现较高的表面加工质量和切削效率，要配合使用UG软件的manufacturing模块里的cavity—mill铣削方式，其参数设定为，切削水平选bcalDepthperCut为2mm，将Stepover的toodiameter调整为55%。刀具则选用硬质合金双刃立式平底铣刀。（4）精加工阶段，选用优质合金球头刀为刀具；对比曲面的最大面，分为正反方向两组，刀轨走向尽可能的沿着最长轮廓线的方向；因为球头刀刀心速度为0，不属于切削而是削磨，所以加工时刀轴需要与零件底面保持不超过20度的倾斜，减少这样可以避免刀尖对加工零件的磨损；根据零件不同曲面的特点，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、Boundar来进行加工。
4.切削加工中对切削液的选择
切削加工中要使用切削液，切削液具备四大性能，冷却性能，性能，清洗性能，防锈性能。在切削过程中切削液可以降低刀具与加工表面的摩擦，减少刀具的磨损，提高加工表面的光滑性。切削液也根据其性能也分为三个种类，切削油，乳化液，水溶液。水溶液其主要成分由水构成，无粘稠的透明质感，方便操作者观察，冷却性能好。其缺点是容易令金属零件生锈，性能差。乳化液外观呈透明或者乳白色，是由乳化剂、添加剂和植物油膏加水稀释而成，冷却、效果不错但是含水量大，容易让金属钝化。
5.异形槽零件钻中心孔时要注意的问题
钻中心孔是异形槽类零件加工中十分细节却又极其重要的一环，对异形槽零件的加工工艺的品质起到决定性的作用，因此，在异形槽加工过程中，应注意如下几个问题。
5.1防止中心钻的折断（1）中心钻一定要对准加工零件的回转中心，加工零件的末端要车平，不能留有凹头，否则容易造成中心钻偏斜，不能准确定钻心而折断。（2）切削时候要严格控制切削用量。（3）不能使用磨后的中心钻强行钻入。（4）要保证中心钻的清洁，及时清除中心钻上的切屑和浇注切削液。
5.2防止中心钻孔钻的不圆或钻偏（1）要及时矫正出现弯曲的加工零件2.保证装夹工具有良好的夹紧力，防止因夹紧力不足而引起的钻中心孔时加工零件的移位。且在钻孔时注意，中心孔不宜钻的太深，否则在工件夹装时不能与中心孔的钻孔贴合，避免中心钻孔修膜后圆柱部分的长度过短，不然在装夹时，容易造成装夹尖端与中心孔底的接触。
6.在热处理过程中需注意的问题
正确的高温的处理方法对后来的切削加工质量有着决定性的作用，金属的组织成分不同在加热处理中会呈现出不同的组织特性，当含碳量不足0.25%时，金属的切削加工性能也随着碳含量的变化而变化，如果有大量的铁素体在回火状态下出现，那么说明该金属的延展性很好。因为渗碳合金钢(12CrNi4A)具有含碳量低的优势，经过渗碳后冷却，然后通过金属加热处理后再低温回火，从而形成柔韧性和强度的完美融合。大部分的异形槽类零部件加工过程中，都是先经过加热处理及回火后再进行磨削工作，通过磨削加工达到所追求的良好机械性能。工件采用半自动或自动机床加工时高效率成批生产，只有经过科学的热处理工艺方法，有效的降低了磨削时“烧伤”或形成“磨削裂纹”的概率，保证了零件经过精磨后，还能维持有较高的光洁程度。因此，正确选定合理的热处理工艺方法是优质切削的基础。
7.结束语
数控加工工艺论文范文第2篇
关键词：数控加工工艺 岗位 课程设计 教学实施
课 题：该论文为院级课题“基于工作过程的数控加工工艺课程改革研究与实践”成果论文，课题号HnhyB008。
一、课程设计
1.课程设置与定位
对数控机床操作员、数控加工工艺员、编程员三个主要就业岗位进行分析，将对象、工具、规范和要求四要素相同的工作项目归纳在一起，形成了数控专业主干课程体系，如下表所示。
课程体系中，对主要就业岗位起直接、重要支撑作用的课程是：（1）使用数控车床的零件加工；（2）使用数控铣（加工中心）的零件加工；（3）数控加工工艺；零件的计算机辅助编程与制造。（1）（2）两门课程是针对数控车床操作工、加工中心操作工和数控铣床操作工设置的，即按机床类型设置。（3）（4）两门课程是针对数控加工工艺员和数控编程员岗位设置的，即按零件加工工艺类型设置。
2.课程设计思路与内容选取
课程整体设计思路，源于对职业能力的分析，源于企业调查。数控加工技术领域完成工作任务的基本工作过程是在企业接受订单后，对产品中适宜数控加工的零部件进行如下工作：（1）确定工艺方案（工艺员）；（2）编制加工程序（编程员）；（3）调试；（4）实施加工（操作员）；（5）质量检验（品质管理员）。该领域的工作对象是各类不同的零件，而工作过程基本是重复的，即“重复的是过程，而不是对象”。基于这一领域的工作特点，我们可选择生产中的典型零件，通过深入剖析零件特征及技术要求、机床、刀具、工艺条件等四要素，形成典型零件加工的工艺方法、编程方法、加工调整方法等有针对性的教学内容，将不同零件内容通过相同的工作过程，来反复训练学生思维，实现职业能力的培养，从而使学生具备扎实的数控加工工艺分析能力，并积累实际工作经验，实现操作员、工艺编程员岗位的对接或岗位迁移。
在课程内容的选取中，从课程对应的数控加工工艺编制及实施工作项目出发，选择源于企业、经过教学改造的典型零件为载体，重构加工工艺编制、数控程序编制、数控机床加工调整的工作过程性知识与技能体系，体现基于工作过程系统化导向的重构性。
课程内容顺序安排以工作过程为参照系，按照工作过程对课程内容进行序化，即将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识学习与实践技能训练整合、专业能力培养与职业素质培养整合、工作过程与学生认知心理过程整合，体现基于职业岗位典型工作任务的职业性。
课程内容组织根据典型零件教学内容，按回转类、平面轮廓类和箱体类等零件分为不同的学习类型，同一类零件又根据零件特征和加工难易程度再分为不同的学习单元、零件形状由简单到复杂、工艺类型由单一到复合，按综合能力培养由弱到强的规律排列单元。在单元方案中，制定教学目标，综合考虑教学过程的实施方案和教学方法的应用，根据总学时合理安排单元学时。
二、教学实施
1.合理组织课堂教学，拓展培养空间
课堂教学应基于知识在训练过程中传授，能力在训练过程中提高的前提去组织。我们创设基于工作过程的学习情境，采用教、学、做合一的模式，通过行动导向教学法实施教学。
例如“单元二：套类零件的工艺与程序编制”（8课时 360分钟）教学实施过程。
本单元的教学目标：编写零件的全套工艺文件，编写零件的数控加工程序，模拟仿真优化工艺和程序。推荐主要方法是任务驱动结合四步法、引导文法、小组协作法。教学过程如下。首先资讯（90分钟），从零件的生产纲领和零件图着手，理解和收集加工信息；通过这些加工信息来计划和决策（180分钟），确定完成任务的方案并实施方案（45分钟），然后对实施成果进行检查和分析，并对方案加以优化，最后进行工作评价（45分钟）。在教学过程的各环节中，教师要正确引导学生投入到学习中，通过各种教学方法和手段的综合应用，让学生分阶段掌握知识与技能。
单元二的教学载体是套类零件。首先教师可在此范围内，根据本班学生工学结合的实际工作任务来选定实际教学零件，形成工作任务的开放性，使课程教学内容更贴近工作要求，也能不断丰富教学资源。其次，在工艺规程制定中，因生产类型不同，或某一工艺参数的改变，或刀具参数的改变，均会形成不同的工艺方案和编程方案，生成新的教学目标，所以要通过教师合理的组织和引导，有效拓展学生职业能力的培养空间。
2.有效采用教学方法，培养职业能力
在教学过程中，不仅要传授单科的知识和单项的技能，更要注重解决综合问题能力的培养，为此，我们选择行动导向教学方法。在数控加工工艺方案的制定中，根据对学生工艺编制及实施独立性要求的培养规律，按工作任务的难易程度、学生独立完成的程度、教师指导工作程度，将七个学习单元分为三个层次的行动导向教学方法。
层次一：单元一采用案例分析结合四阶段法，学生在教师的指导下完成任务，以教师为主引导学生，学生“照着做”。
层次二：单元二至六中，采用任务驱动结合六步法，根据引导文和引导问题，教师逐渐引导学生对知识和技能由认知向熟练过渡，逐渐把传统的单向传输变为启发式构建，推动学生去开拓创新、发展自己，由“照着做”过渡到“学着做”。
层次三：随着学习的不断深入，学生综合能力不断提高，在单元七，采用项目教学法，放手让学生单独（或师生共同）实施一个完整的“项目”的零件的工艺分析、程序编制、机床加工，并强调综合性和实施性、强调安全文明生产，让学生“独立做”。
3.保障教学实施，做好教学评价
实施教学必须有足够的教学资源保障，才能有效地完成预定的教学目标，包括：（1）前面所修课程资料；（2）数控加工工艺教材的选用和按学习单元自编讲义、任务书、引导文等资料；（3）电子课件；（4）教学视频；（5）六步法讨论式多媒体教室（每人配备计算机、仿真软件）；（6）理实一体化数控实习场地；（7）兄弟院校的网上教学资源；（8）能承担项目教学法、任务驱动结合六步法教学工作的数控专业教学团队等等。
教学评价也是教学实施的一个重要环节，分为单元评价和课程评价两部分。单元评价分成果评价、自我评价、教师评价。成果评价是对工作任务的客观评价，是衡量学习质量的重要指标；学生自我评价是学生对自己工作过程的主观评价，对自己的思维方式、工作方法、工作能力进行反思，从而不断改进，获得提高；教师评价是教师对学生在工作过程中的社会能力和方法能力的评价。在每一学习单元结束时进行单元成绩评价，所有单元成绩的总和就是课程的成绩。
参考文献：
数控加工工艺论文范文第3篇
【关键词】数控；磨削；成型技术
1前言
本文要讨论及加工的零件—阀杆的加工，此类零件看似工艺简单，但是要求表面精度高，用普通车削的方式很难达到精度要求。见图1所示：
图1
2数控加工工艺方案确定
根据图纸要求确定如下加工工艺：
（1）车—数控车床车出外形，光洁度0.8处留有0.5mm的磨削余量。
（2）淬火—根据淬火守则要求，将工件淬火后达到图纸要求硬度HRC50-55。
（3）喷砂—去除淬火时产生的氧化皮。
（4）磨削—达到图纸要求的尺寸精度及形位公差。
关于数车、淬火、喷砂的过程及方法在本篇论文不做详细介绍。由图可看出，此件加工难度在于淬火后硬度比较高HRC50-55。车削达不到光洁度要求，只能采取磨削加工。但是这个工件磨削部位是斜面和圆弧，而且有同轴度要求，必须一次装夹完成。这就需要在一片砂轮上修整出要磨削的形状，还要保证形位公差，尺寸公差，光洁度要求等。所以这就需要用到数控磨削中的成形砂轮技术，下面就该件的磨削加工做以详细的介绍。
3数控磨削工艺与程序编制
3.1砂轮的选择
根据工件的材料40Cr，淬火后的硬度HRC50-55，我们选择砂轮的型号是54A80H8V604W，500x40x203.2这个是贵金刚砂粒度适中的砂轮，最大线速度50m/s。
3.2修整砂轮工具的选择
因为要磨的零件多斜面多曲面，修整工具修整砂轮时不能干涉，所以选择CVD三角形刀片，刀尖角0.125mm。
3.6加工程序的编制
砂轮修整好后，安装工件，用砂轮确定工件零点，建立砂轮与工件的坐标关系。由于该砂轮是成形砂轮，所以在编程过程中要注意砂轮形状的位置关系。用阀口斜面登记工件零点。1点z值为Z零点，2点x值为X零点，输入机床。
磨削程序确定：
成形砂轮只能采用直接切入磨削方式，第一段1-8点的斜面阀口磨削数值确定比较简单，因为是用这段登记的工件零点。第一段X值为20，Z值为0，第二段弧形部分X，Z值确定比较麻烦，要考虑他们的形状之间的差值，不能直接输入。计算如下：X值为10+（图2中4点x坐标—9点x坐标）×2=12.36，Z值为48-1-2.2-4-10点坐标+4.2=22。以上为磨削两段外圆的X，Z确定方法。
3.7工件的测量
工件加工完成后，用千分尺、三坐标测量形位公差，用投影仪测量形状的准确性，用粗糙度测量仪测量光洁度。经以上设备检验，此种加工方法完全符合图纸的要求，实现该工件的高效、精确加工。
数控加工工艺论文范文第4篇
摘 要：在油壶模具的设计与制造中应用CAD/CAM技术，提高了油壶的生产效率，缩短了油壶生产周期。本文针对油壶模具在计算机上实现基于Pro/ENGINEER的CAD/CAM的NC编程刀路仿真进行研究。首先在简要论述模具设计的基础上，重点阐述了油壶、油壶模具的3D设计以及油壶模具2D工程图的建立。再利用Pro/ENGINEER对油壶模具的数控自动编程进行了论述，包括油壶模具加工边界的建立、加工方法和数控编程方法的选择和刀具的选择、模具材料的选择及加工工艺分析。
关键词：油壶；NC编程；加工工艺；CAD/CAM
The CAD/CAM For Plastic Moulds of Oil Can On Industrial
Abstract： CAD/CAM technology using in the design and manufacture of the lubricator mould, has improved the production efficiency of the oil-can and has shortened lubricator production cycle. This text realizes on the computer to the lubricator mould that emulation of way of NC programming based on CAD/CAM of Pro/ENGINEER carries on research. On the basis of the thing that describe mold design briefly at first, have explained the 3D designs of the lubricator, lubricator mould and setting-up of the 2D project picture of lubricator mould especially. And then utilize automatic programming of numerical control to the lubricator mould of Pro/ENGINEER to describe, including the choice and choice, choice of the mould material and processing technology analysis of the cutter of setting-up, processing method and numerical control programming method of the border that lubricator mould is processed.
数控加工工艺论文范文第5篇
关键词 数控加工技术 CDIO 研究生教学 实验方案
0 引言
“卓越工程师教育培养计划”是按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出的高等教育重大战略性改革计划，对高等教育面向社会需求培养人才，调整人才培养结构，提高人才培养质量，推动教育教学改革，增强毕业生就业能力都具有十分重要的示范和引导作用。①②为了积极应对社会经济发展和全国高等教育改革形势提出的挑战，抓住发展机遇，强化、加快内涵建设，我校已正式启动“卓越工程师教育培养计划”建设实施工作。
众所周知，在工科院校机械类或近机械类专业中，现代数控加工技术是机械设计制造及自动化类专业的专业课，它是电子技术、计算机技术与机械制造技术的有机结合，它以数控机床为对象，研究数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用，通过本课程的学习使学生具有一定的机械加工工艺分析和数控编程的能力，并掌握对典型数控机床的基本操作技能，对今后从事数控加工和研究工作奠定一定的基础。我校机械工程学科依托江苏省船舶先进制造技术重点实验室和江苏省级机械工程基础实验教学示范中心，面向船舶制造业、紧密跟踪学科前沿，围绕复杂产品的数字化设计与制造、先进制造工艺技术与装备、船舶机电设备与系统的协同控制等领域开展深入而有特色的研究工作，形成了基础研究、应用预先研究和工程化应用及产品开发有机结合的科研体系。
1 数控加工技术CDIO实训方案
数控加工技术是工科院校机械类和近机械类专业学生必修的一门专业课，是一门理论性和实践性都很强的课程，其主要教学目的在于使学生获得常用机械工程材料的基本理论、热处理工艺和性能特点等知识，能够合理选用工程材料，正确制定加工工艺路线，以培养学生的综合工程素质和创新能力、实践动手能力、综合分析和解决实际问题的能力。本课程在内容方面侧重于基础知识、基础理论以及基本分析方法的讲授，在培养实践能力方面应着重数控加工技能的基本训练。通过课堂授课、课内实验和课外项目等多层次教学训练，综合培养学生的职业道德、工程素质和社会责任，包括团队协作观念、职业道德规范等；科学严谨的工作作风、认真负责的工作态度、讲求实效的工程观点、综合分析的系统思维等和社会义务责任心、环保节能意识、积极端正的进取心等。为了更加确切地了解用人单位对数控加工技术人才在数控机床应用，特别是数控加工、数控编程等方面的能力要求以及如何建设数控加工实训基地，课题组成员为此进行了广泛的社会调查，我们走访了沪东重机股份有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、沪东中华造船集团公司、江南造船集团公司、河南柴油机重工有限公司、安庆中船柴油机有限公司、武汉船用机械有限公司和镇江中船设备有限公司等工矿企业，了解了作为数控机床使用企业对人才能力的需求情况以及学校如何组织数控加工技术CDIO教学。综合调研结果，我们认为数控加工技术课程CDIO教学应分阶段按层次进行，采用循序渐进、逐步提高的方案。以适应社会需求为目标，数控加工技术应明确界定知识结构和能力结构的关系，这样才能做到有的放矢，体现出数控行业特色、专业内涵和符合社会企业需求的数控专业培养目标。③④
2 数控加工技术CDIO课外项目和课内实验实施
现代数控加工技术实验是机械设计制造及其自动化专业的一门专业实验课程。通过课外项目和课内实验实践使学生掌握插补原理、数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割的编程与加工方法等，使学生具有直接针对数控机床编程与加工、测试和维护的能力。培养学生从理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。本课外项目实践教学面向机械类专业学生开设，在深化现代数控加工技术课程的基本知识、基本理论、基本方法基础上，通过课外项目实践教学，培养学生应用计算机、数控加工仿真软件等现代制造方法解决机械工程问题的能力，培养学生发现问题、分析问题以及自主创新的能力，培养学生进行科学研究和工程设计的良好习惯。以下针对我校研究生课程——现代数控加工技术课程CDIO部分教学实验内容展开分析和讨论。
2.1 数控编程与加工仿真实验
通过本课外项目和课内实验实践的学习，使学生了解或掌握数控机床的数控编程及其仿真使用方法。可在计算机虚拟环境下可以动态地分析、观察数控工艺的完备性、程序的正确性。了解后置程序主要功能分析包括机床选择模块、机床回零、安装零件、NC程序导入、运行轨迹检查、装刀具、对刀和卸刀、参数设置等功能。以船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成实验为例，船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成系统根据某企业用户提供的零件模型，对零件模型特征信息提取与重构，特征工艺推理及排序，并能生成特征刀具轨迹以及对应刀具轨迹的NC代码，最终对生成的NC代码按照加工要求进行拼接。⑤
2.2 Vericut加工工艺系统仿真实验
通过本实验的学习，使学生了解或掌握Vericut加工工艺系统仿真软件的使用，通过如船用柴油机关键件典型零件数控加工实例的实施，将课内学习的数控工艺知识综合起来，对不同的工艺内容要了解的不同的实施步骤和采取方法。产品的实际加工环境包括数控加工设备、工装夹具及其加工刀具等，因此在虚拟加工环境中需要建立相应的数控加工设备模型、夹具模型、刀具模型及工件模型，使得Vericut虚拟加工环境能够依据用户输入的NC代码、工艺参数和刀具模型给出有关工件变化、刀具状况、加工效率等信息，为进行产品的可制造性评价和优化打下基础。
3 结论
在数控加工技术CDIO项目实践教学过程中，整个项目实践教学实施过程主要包括编程、仿真、切削加工、撰写报告和演示答辩等环节，以学生为主体，教师起引导答疑作用，要求学生按进度完成各环节任务；项目实践教学组织采用个人和团队的方式，其中团队项目实践的成员之间必须有明确的分工与合作，禁止以逸待劳现象；项目实践教学完成后，要求提交项目实践报告、数控程序源文件及仿真、加工的关键草稿纸等。评定方式根据项目实践表现、项目完成情况、项目实践报告质量、演示答辩水平等方面综合考虑。通过数控加工技术CDIO项目的研究，制定了切实可行的数控加工技术应用培训方案，探讨了数控加工技术实训的内容和层次的划分，提供了制造工程实践环境，在实现数控加工技术应用专业人才培养目标中起到了重要的作用。数控加工技术CDIO项目实施近一年多来，研究生反映效果良好，达到了预期的目的。在项目设计、实现、运作之中，小组成员要进行项目总结交流，实现经验分享，拓展所学知识，从而培养了学生的团队协作能力。
① 王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009(9):86-87.
② 江帆,张春良,王一军等.机械专业CDIO 培养模式探索[J].装备制造技术,2010(6):192-194.
③ 方喜峰,张胜文.数控技术应用实训方案探讨[J].实验室研究与探索,2005(6):90-92,103.
