机械加工论文精品(七篇)

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篇(1)

[论文摘要]分析机械加工存在误差的主要原因，然后提出提高机械加工精度的措施。

加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。

一、机械加工产生误差主要原因

（一）主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

（二）导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。

（三）传动链误差。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。

（四）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地采用冷却液等，均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

（五）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

（六）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。

二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

（七）工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。（八）调整误差。在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。

（九）测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

二、提高机械加工精度的措施

（一）减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

（二）误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。

①误差补偿法：此法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

②误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

（三）分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。

①分化原始误差(分组)法：根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

②均化原始误差：此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

（四）转移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

三、结束语

在机械加工中，误差是不可避免的，只有对误差产生的原因进行详细的分析，才能采取相应的预防措施减少加工误差，提高机械加工精度。

参考文献：

[1]李玉平，机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2005(4)．

篇(2)

在机械加工的过程中，势必会受到各种热因素的影响，进而导致工艺系统的改变，最后导致对加工工艺精度的影响。这在加工精密仪器的过程中，显得尤为凸显，由于热变形所导致的误差可以占所有误差的百分之四十，甚至更多。热变形对加工精度的影响主要从以下三个方面体现：首先，工件热变形对加工精度的影响；通常情况下，这种影响是极为严重的，尤其是针对长度等相对严格的工件而言，对精度要求较高的零件则更是如此。其次，刀具热变形对加工精度产生影响；造成这一影响的主要原因是切削热。在连续进行切削时，刀具的热变形会出现迅速的变化，进而导致对加工精度的影响，降低其精度。第三，机床热变形对加工精度的影响；机械加工过程中，由于机床的长时间运转也会产生很大的热量。这样在内外热源的影响下，机床的各部门温度也会发生不同程度的变化，但是由于不同的热源、机床复杂的结构、分布不均等原因，不同部件之间的升温情况也必然会存在差异，即便是相同的部位也会具有相对差异，进而导致不均温度场，由于机床各部分之间的位置发生了相对的变化，导致原有的形状发生变化，进而导致加工精度的降低。

2加工工艺系统的受力变形

机械加工的工艺系统主要包括机床、工件和工具、夹具。在机械进行切削的过程中，通常会因为夹紧力等作用的影响，使这些工艺系统受到不同程度的影响，进而发生一定程度的变形，进而使已经调整好的处于静态位置的工具发生变化，导致其加工精度降低。为了能够最大限度的保证加工精度，最为有效的方式就是将工艺系统受力变形降至最低。在实践生产中，则主要是利用提高工艺系统的刚度或是降低负荷的变化来解决这一问题。而且，为了能够保证加工质量和生产效率，还需要尽可能的提高加工工艺中的刚度。

3工艺系统几何精度对加工精度的影响

工艺系统几何精度对加工精度的影响主要是从以下几个方面体现出来的：一是加工原理；二是加工过程中的调整；三是机床；四是夹具和刀具等制造方面存在的误差。其中，加工原理导致精度的降低主要是由于在加工工艺中使用了近似的成形运动，然而就是这种近似的成形运动则可以将刀具形状或者机床结构予以简化、使生产效率提高、增加加工精度，而且由于加工方法导致的误差能够符合规定的精度要求，所以在生产实践中，该种方法的应用范围仍然十分广泛。在工艺加工过程中，难免会出现对工艺系统进行调整，以满足生产的需要，但是由于不能完全确定调整是否完全精准，因此，也就很难避免调整误差的出现。由于机床导致的加工精度的降低主要是因为机床在制造和安装，以及运行的过程中不会避免由于磨损带来的误差；夹具等制造产生误差的主要原因是定位元件、分度机构、刀具导向元件以及夹具体的制造误差等、在装配夹具后各个元件之间存在的工作面尺寸误差、使用夹具中工作面磨损导致的误差。

4增强机械加工精度的几点措施

首先，在生产的过程中尽量避免误差的出现；也就是要预防误差，通过减少误差源。较为常用的方式包括：a.误差转移法；b.误差平均法；c.直接减少原始误差；d.尽可能使用先进的加工工艺和设备等。然而，通过不断的实践证实，在精度要求被不断提高后，在使用原有的方式或是新的方式来提高加工精度的陈本也是会随着提高的。其次，加强对科技力度的投入；在针对各个环节经常出现的，以及难以避免的影响加工精度的因素而言，可以考虑在资金允许的前提下，适当增加科技研发资金的投入，主要是针对这些容易出现误差的环节进行新工艺、新方式的研发，来努力提高加工精度。再次，减少原始误差；在条件允许的前提下，尽可能提高机床的几何精度，提高量具、刀具等的制作精度，在多方面来提高加工精度。然而，针对原始误差，还需要具体问题具体分析。需要进行有效分析来通过适当的手段解决产生的原始误差，进而提高加工精度。而针对那些精密的零件，在加工的过程中也应该使用高精密仪器和设备进行加工。

5结束语

篇(3)

（1）加工原理误差。加工原理误差是在实际的机械零件加工过程中，使用和理论加工方法类似的技术、刀具轮廓以及传动比等使得产生的零件参数与理论有所偏差。这也是数控机床机械加工中最常出现的精度误差原因。产生这种误差的原因有两种：a.实际的加工中使用类似的加工方法，在数控机床的实际操作中，为了使加工的流程看起来和理论相似，使用的加工方法和理论上有所差距，这必然会造成加工原理上的误差。b.实际机械加工中使用的工具和理论模具不一样，比如刀具轮廓的使用，理论上机械加工要求刀具应当具有很高精度的刀具曲面，但是实际操作中，机械加工的刀具不能达到理想的要求，一般会采用近似的刀具曲面，像弧线、直线等线性进行替代，这种情况就会造成刀具轮廓加工过程中带来的加工理论误差。（2）工艺系统误差。a.机械零件受力点位置变化引起误差。在机械加工工艺的生产中，工艺系统的切削着力点通常会伴随着切削的位置进行变化，两者之间位置的变化，使得加工零件受力点在不断变化，在位置的交错中，会造成一定的误差。b.机械加工受力程度的变化引起误差。在机械加工中，零件受力点在不断变化过程中，点受到的切削程度也会不一样，由于被加工的零件本身就存在材质、形状和尺寸的不均匀情况，在加工的过程中就会形成不同受力点切削的力度不一，形成加工工艺中的误差。

2数控机床机械加工精度提升的误差补偿技术

在现代科技的发展和应用中，保证机械加工的精度的方法有两种，一是提高数控机床的质量，二是采用误差补偿技术，本文着重从误差补偿技术进行精度提升的研究。误差补偿一般又可以分为误差预防和误差补偿技术，在误差补偿技术中常用的方法是误差建模、误差测量、误差补偿实施。（1）硬件静态补偿法。在机械加工精度控制中利用硬件静态补偿法是指通过添加外部硬件机构，在外力的作用下让机床运用副位置产生与误差方向相反的运动来减少加工中的误差。在加工螺丝时由于加工机床丝杠之间存在误差，通过螺距校正尺来进行丝杠之间的螺距，就属于是静态补偿法。由于静态补偿法的局限性，只能在停止时进行数值或者是硬件的参数调整进行补偿，在运动时不能进行实时的补偿，这种硬件静态补偿法被使用的频率相对较低，一般会和其他方法进行综合使用。（2）静态补偿法和动态补偿法综合使用。上面已经给提到静态补偿法是在数控机床加工的静止时，通过调整参数进行误差补偿，这种补偿法可以对精度进行系统补偿提高，不能在运动中进行随机的误差补偿，通过和动态补偿法的相结合可以实现加工精度的大大提高。动态补偿是在加工的切削情况下，依据机床的工况、环境条件和空间位置的变化追踪进行补偿量亦或参数补偿，通过运动的实时现状进行反馈补偿，例如在轴承的机床加工中，通过对热量、几何形状、切削程度的监控进行及时的参数修改补偿，是一种具有现实实际意义的误差补偿法，但对于数控机床的技术水平要求极高，投入的成本很大。（3）进给伺服系统补偿法。伺服系统是驱动各加工坐标轴运动的传动装置。这种补偿系统可以正反两个方向运行，能够根据加工轨迹的要求，进行实时的正向或者反向运动，其加工控制精度可以达到0.1微米，另外它的调速范围宽、快速响应并无超调、低速大转矩。在典型的数控机床进给系统中由步进电机构成的开环控制系统，步进电机的角位移或者线位移与脉冲数成正比，其转速与脉冲频率成正比，它将指令脉冲变成步进电机输出轴的旋转运动来控制机床加工；闭环进给位置伺服系统，它主要是采用直流伺服电动机或交流伺服电动机驱动，机床工作台的实际位移可通过检测装置及时反馈给数控装置中的比较器，以便于指令位移信号进行比较，两者差距有作为伺服电机的控制信号，进而驱动工作台消除位移误差；半闭环进给位置伺服系统，该系统由位置控制单元和速度控制单元构成，光电脉冲编码器发出的脉冲，一方面用作位置的反馈信号，另一方面用作测速信号。当点击的负载变化时候，反馈脉冲信号的频率将会随着变化，在实际的机床加工中，通过控制伺服电机的转速进行精度误差的减小。（4）修改G代码补偿法。G代码是编制机床加工程序的语言，G代码中有刀具的补偿功能，像G44、G43是刀具长度补偿。G代码的补偿原理是通过对刀位信息的修改来补偿误差的范围。这种补偿也被广泛用于数控机床的机械加工误差补偿，例如Hsu等人建立的五轴机床误差补偿模型，根据对模型对CAM软件生成的初始刀位进行修改，用修改G代码的方法完成数控机床机械加工误差补偿。这种补偿方法需要G代码的编程人员进行工件的几何形状确定，确定工艺过程和刀具轨迹，在进行实际的运行中，如果出现位置偏移就需要通过修改G代码进行误差补偿，一般运用于比较简单的加工零件，其形状不复杂，主要是直线和圆弧组成的轮廓，数据的处理量不大，在遇到工作量大，复杂的零件时候，就需要通过计算机的G代码控制进行修改，程序员通过计算机辅助进行编程。（5）坐标偏置补偿法。坐标偏置补偿法是利用数控系统的坐标原点偏移，参照位置等信号的反馈进行机床误差的补偿。在程序员进行操作时候，可以通过数控系统的直观显示进行零件加工的误差校对，对于出现误差的，可以通过操作数控系统对原点坐标进行重新设置，使其对出现的误差进行补偿，这种补偿方法适用于三轴坐标的数控机床。这种补偿法一般在使用侧头时候用的是固定侧头，同时还需要一定的软件补偿，保证地基的稳定。

3结束语

综上所述，误差补偿法可以有效的提高数控机床机械加工精度，并能够给数控机床带来经济效益。误差补偿可以有效的控制数控机床机械加工过程的零件精度，有助于提高机械加工工艺技术，能够适应数控机械加工企业的高级精度、高级质量水平化发展方向。误差补偿法是在原有数控机床的基础上，通过科学的技术和手段，来实现零件设计的理论值，目前误差补偿的技术已经被广泛的应用和被相关学者所关注，并且在通过不断完善和更新误差补偿技术，使其成为现代社会精密工程的主要技术。

作者:王少彬 单位:浙江省宁波市宁波大红鹰学院

参考文献

[1]丁来军.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（10）：23.

[2]龙鹏，李洪涛，李安国.基于数控机床空间误差提高其加工精度的补偿方法研究[J].机械工程师，2012（6）：41-43.

[3]王倩，王贺.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].科学与财富，2015（15）：161.

[4]李绪平.数控机床的误差补偿技术研究[J].中国机械，2015（5）：113-114.

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9621橡胶材料由丁腈橡胶、二氧化硅等原材料制造而成，具有耐烧蚀和较强绝热性能，在航天工业中多用于发动机壳体内腔隔热内衬部分。因由9621橡胶材料、铝合金等材料制成的部件与其他部件有对接要求，所以除了要对铝合金等制件进行机械加工外，还必须对9621橡胶材料制件进行机械加工。但由于9621橡胶材料本身切削成型性能较差，采用加工金属材料或高硅氧布缠绕复合材料的加工工艺，选用硬质合金内孔刀具进行加工，在加工部位经常出现起毛、掉渣、分层甚至掉块等加工缺陷，直接导致制品尺寸超差或报废。为满足设计要求，保证制品加工质量的稳定性，提高生产效率，在加工设备不变的前提下对加工工艺进行研究，通过合理选择加工刀具的材料，对刀具的几何结构进行优化，确定合理的工艺参数以及加工方法等，实现预定目标。

2影响机械加工质量的因素及解决方法

2.1刀具的材料

刀具的材料是影响制品机械加工质量的因素之一。在工艺实践中，分别选用了白钢刀（W18Cr4V）、金刚石整体烧结车刀、硬质合金车刀（YW1、YG8）。通过对比分析，白钢刀的综合性能较好，同时满足对材料加工质量的要求又较为经济，是适合于9621橡胶材料切削加工的车刀材料。

2.2刀具几何结构的优化

常见的9621橡胶材料制品加工部分结构见图1，须保证尺寸Φd×h以及加工面的表观质量。制品加工面呈阶梯形几何结构，需要加工内孔和端面。对其它常规材料，一把内孔刀就可以满足加工要求。但由于9621橡胶材料材质较软，加工中经常出现粘刀、易碎等现象，加工成型性较差，所以用加工常规材质的内孔刀加工难以满足加工要求。刀具切削软质材料时，需要的强度和硬度的要求就较低；加工时粘刀、易碎，对刀具切削刃的锋利程度和韧性要求较高。由于加工内孔和端面是两个不同的加工方向，所以根据加工需要设计制作了组合刀具扎孔刀及端面切断刀，此两种切削刀具的共同特点是切削刃锋利且刃部尖窄，能够有效地割裂9621橡胶，经过工艺试验达到了预定效果（图2、图3、图4）。图2为白钢条制作加工的组合刀具；图3为扎孔刀（用于内孔尺寸Φd的加工）；图4为端面切断刀（用于高度尺寸h的加工）。

2.3工艺参数选择

由于9621橡胶材料制品加工成型性较差的特性，其表观质量除了受到刀具材料和几何结构影响外，还受切削速度、进给量的影响。因此加工时工艺参数的选择对提高制品的表观质量也是不可缺少的条件之一。通过多次切削试验，确定了加工内孔和台阶时都采用粗车和精车两个工步进行。粗车切削速度为70～80r/min，进给量控制在0.03～0.05mm/r，切削深度3～4mm。精车切削速度高于粗车，控制在80～90r/min，进给量控制在0.01～0.02mm/r，切削深度1～2mm。选用这样的工艺参数较好地保证了制品的表观质量。制品粗车、精车的主要参数见表1、表2。

2.4加工工艺方法的确定

通过大量的切削试验确定了刀具的材料、几何结构以及加工工艺参数后，研究较佳的工艺方法，才能达到对9621橡胶材料机械加工要求的设计状态。根据切削试验中的经验积累，逐步确定了以下的加工工艺方法：装端面切断刀，以加工好的法兰端面D（见图1）对刀，粗车尺寸h至要求尺寸的三分之二，保证内孔尺寸小于Φd。换扎孔刀以9621橡胶毛坯端面为准，按照端面切断刀粗车到的直径扎孔（见图5、图6），在刀具不动的前提下去除切断掉的残料，将加工出来的内孔尺寸测量准确后，用扎孔刀将内孔尺寸Φd精车到要求尺寸。换端面切断刀加工台阶h，注意此时的扎孔刀深度要稍大于尺寸h，以确保端面切断刀将高度尺寸h加工到位时根部无残留。将加工出来的内孔深度尺寸测量准确后，再次换上端面切断刀以加工好的法兰端面D对刀，将高度尺寸h精车加工到位，见图7。

3应用效果

通过采用优选了材料和改进了几何结构的特制组合刀具，以及工艺参数和工艺方法的合理选择和制定，在实际生产中，有效保证了9621橡胶材料制品的加工质量，产品粗糙度和形位公差满足设计要求，未发现掉块、起皮现象。

4结束语

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现行的中职机械加工专业，多数使用的是覆盖全国中职学校的统编教材，框架鲜明、理论性强，虽然能反映机械加工专业岗位的劳动者的德育与技能要求，却无法顾及我国不同地区，尤其是一些经济发达地区的企业对一线机械加工技能人才的特殊要求。另外，就目前的统编教材而言，并不适合中职学生的学习情况，大多数使用的与大专院校专业课教材差不多，比如“公差”这门课程，与大学本科生所用的专业课本相差不大，但对于中职学生二年级的学生可以说是“高深莫测”。因此，中职机械加工专业校本教材的开发与使用必须符合中职学校目前的教学需要，降低适当难度，突出专业实用性，才能受到学生的认可和欢迎。一般来说，中职机械加工专业的课程分为公共课和专业课程，公共课包括英语、语文、数学、机械制图、机械基础、公差等，以帮助学生掌握必要的基础知识和基本的专业技能。专业课程主要包括车工理论与实践、焊工理论与实践、钳工和数控等，以培养学生应有的专业技能实践能力。在进行校本教材编写的过程中，应以“学生最需要的知识，学生能学会的知识”为主，从本校或本地区的实际情况出发，并将快速发展的新技术、新成果根据现有教学基地的实际情况酌情加工校本教材，使校本教材编写更具科学性。

二、遵循编写原则，使校本教材编写更具体系性

校本教材编写具有一定的原则，如目标性、过程性及前瞻性等，但在编写过程中，也应做到有所侧重，而不是一味地照搬基本原则。以我校为例，在编写过程中，主要突出以下几点，以解决当前学生学习的迫切性问题：

（1）新颖性：我国很多中职学校传授的知识过于陈旧，并不适合当今制造业的发展，因此在进行校本教材的编写中，我们根据中职学生的年龄特点，做到有新意有创意，在似曾相识的感觉中找到一种全新的感觉。

（2）开放性：中职学校以培养符合行业需求的应用型人才为主，具有教育性和职业性的双重特性。因此，在进行校本教材的编写过程中，应该让与教材有关的人员参与进来，如生产的服务者、企业人员等有实际工作经验的人担任顾问，这样可以使本地区、本行业情况，以及科研第一线的新技术、新工艺与教学内容相融合，从而广泛纳入各类有用的信息来为教材的编写服务。

（3）趣味性：教材的编写可以不采用传统教材的样式，重在调动学生学习的兴趣。因此，我校以学生喜欢的形式进行教材编写，如教案式、图形图表形式等，以激发学生探索知识的欲望。

（4）系统性：教材的编写必须做到有层次、有系统地体现每个知识点，根据每个地区的不同情况，可以做适当层叠或延伸，一点一点地将知识体系在螺旋上升的过程中展现出来。

三、以生为本，使校本教材编写更具建构性

一本教材，首先最重要的就是要得到学生的认可和喜欢，否则，不论编定的多么理想，终究都是不完善的。尤其是机械加工专业的教材，小到一个小数点、一个参数，大到一幅图形、一个公式，都出不得半点差错，否则造成的损失是不可估量的。教学要以生为本，教材的编写也应对学生以后的工作负责任。参编人员固然需要足够的专业知识储备，但更需要一颗工作细致认真的责任心，以保证教材的语言、内容、信息、知识等方面的准确、科学。机械加工专业的校本教材应突出机械加工实习基地或实训车间的需要的特点，因此在编写过程中，要立足于这个不同于传统教室的特定空间的特殊需要。首先，在机械加工实习基地，教师的任务是指导而不是学生动手实践的代替者，因此，教材的编写首先要能为学生独立学习服务，教材中应明确告诉学生如何独立的选择和使用劳动工具，设计完整清晰、且通俗易懂的实习的方法和过程，从而使学生在教材的帮助下设定适合自己的学习目标，确定自己的学习进度，充分依靠自我和小组，成为学生的主体。同时，教师也应根据教学内容的不同需要选择不同的教学方法，如分段教学法、项目教学法和岗位培训法，以适合学生自主学习的需要和教师更好地为学生教学服务的校本教材，帮助学生管理好学生的学习活动，在以生为本的理念中进行自我管理式学习。

四、总结

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微量油膜附水滴是指金属切削加工过程中，在既不缩短刀具使用寿命，也不影响加工表面质量的前提下，使切削液的使用量达到最少的技术。所示，其原理是根据油脂的界面化学反应方式，可自然降解油剂的油分子（菜油）会一个一个地并排吸附在水的界面上，将压缩空气与少量的易自然降解的油剂混合汽化后，由于油分子中的亲水基和疏水基的扩张性，即油分子中的负离子和阳离子的扩张性，成千上万个油分子吸附的结果是使水分子的界面上形成一层细小的微米级油雾，然后喷向切削区，对刀具与切屑及刀具与工件的接触界面进行，以减少摩擦和防止切屑粘到刀具上，同时也冷却了切削区（油雾在切削区汽化也会吸收不少切削热）并有利于排屑，从而显著地改善切削加工条件，加工后刀具、工件和切屑都保持在干燥状态，切屑无需处理便可回收利用，达到环保及降低成本的目的。

2.微量油膜附水滴切削液生成装置

要使自然降解油剂的油分子（菜油）一个一个地并排吸附在水滴的界面上而形成油膜，就应合理地设计喷嘴。满足喷嘴尾部能同时通过空气、油剂和水，喷嘴腔中三者可结合形成微量油膜附水滴切削液，喷嘴端口部分实现连续喷射。借鉴有关设计原理，生成微量油膜附水滴切削液，实现连续喷射。当压缩空气高速流过虹吸管口时，虹吸管口会形成局部真空，产生负压，从而能把装在容器中的油剂或水吸入。在虹吸管上安装调压阀来控制油剂或水的流量。空气压缩机产生一定压力的压缩空气，分别通过装有水和可自然降解的植物油（菜油）的容器管口，在负压的作用下，将容器中的水和可自然降解的植物油输出到多段式喷嘴中，使压缩空气、水和油剂在喷嘴腔内充分雾化，并经过多段式喷嘴后形成微量油膜附水滴切削液，在压缩空气的作用下，切削液以一定速度喷射到切削加工区。

3.微量油膜附水滴切削液的使用

微量油膜附水滴切削液在压缩空气的作用下喷射到加工区后，由于水滴表面油膜的扩张性，使最初到达工件表面的油膜起到和减磨作用，从而产生良好的和排屑效果。又由于油膜附水滴进入切削区后，吸收切削热，微小的切削液滴迅速沸腾、汽化、脱离，从而带动切削液滴剧烈翻动进一步汽化，细小水珠相变带走大量的热，提高了散热能力，而油剂吸附在加工表面上起到较好的防锈和作用。切削试验研究发现，在压缩空气的压力条件为2～3MPa、油剂流量为10～20mL／h（压力为0．3～0．5MPa）、水流量为1～2L／h（压力为0．8～1MPa）时，在降低切削力、延长刀具寿命和提高工件表面质量方面的效果最好。传统浇注式切削液浇注时是很难进入切削区的，即使少量的切削液渗透进入切削区后遇到高温壁面，液体产生层状汽化，汽化层会把加工刀具与冷却介质相对分隔，也得不到较好的冷却，因而对刀具寿命和切削力等带来影响。在同等切削加工条件下，微量油膜附水滴切削液的消耗量与传统浇注法的切削液消耗量之比为1∶120。

4.结语

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关键词:机械加工;精度;几何形状;工艺系统;误差

一、机械加工精度

1、机械加工精度的含义及内容

加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度则称为加工误差。加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示。零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。(2)几何形状精度。几何形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差,如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用来限制加工表面与其基准间的相互位置误差,如平行度、垂直度、同轴度、位置度零件各差来表示的要求和允许用专门的符明。

在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工方法,的生产条件下所加工出来的一批零件,由于加工素的影响,其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致,总是存在一定的加工误差。同时,从满作要求的公差范围的前提下,要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。

2、影响加工精度的原始误差

机械加工中,多方面的因素都对工艺系统产生影响,从而造成各种各样的原始误差。这些原始误差,一部分与工艺系统本身的结构状态有关,一部分与切削过程有关。按照这些误差的性质可归纳为以下四个方面:(1)工艺系统的几何误差。工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差,机床的几何误差、调整误差,刀具和夹具的制造误差,工件的装夹误差以及工艺系统磨损所引起的误差。(2)工艺系统受力变形所引起的误差。(3)工艺系统热变形所引起的误差。(4)工件的残余应力引起的误差。

3、机械加工误差的分类

(1)系统误差与随机误差。从误差是否被人们掌握来分,误差可分为系统误差和随机误差(又称偶然误差)。凡是误差的大小和方向均已被掌握的,则为系统误差。系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。如机床、夹具、刀具和量具的制造误差都是常值误差。变值系统误差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。如刀具在正常磨损时,其磨损值与时间成线性正比关系,它是线性变值系统误差;而刀具受热伸长,其伸长量和时间就是非线性变值系统误差。凡是没有被掌握误差规律的,则为随机误差。

(2)静态误差、切削状态误差与动态误差。从误差是否与切削状态有关来分,可分为静态误差与切削状态误差。工艺系统在不切削状态下所出现的误差,通常称为静态误差,如机床的几何精度和传动精度等。工艺系统在切削状态下所出现的误差,通常称为切削状态误差,如机房;在切削时的受力变形和受热变形等。工艺系统在有振动的状态下所出现的误差,称为动态误差。

二、工艺系统的几何误差

1、加工原理误差

加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。通常,为了获得规定的加工表面,刀具和工件之间必须实现准确的成形运动,机械加工中称为加工原理。理论上应采用理想的加工原理和完全准确的成形运动以获得精确的零件表面。但在实践中,完全精确的加工原理常常很难实现,有时加工效率很低;有时会使机床或刀具的结构极为复杂,制造困难;有时由于结构环节多,造成机床传动中的误差增加,或使机床刚度和制造精度很难保证。因此,采用近似的加工原理以获得较高的加工精度是保证加工质量和提高生产率以及经济性的有效工艺措施。

例如,齿轮滚齿加工用的滚刀有两种原理误差,一是近似造型原理误差,即由于制造上的困难,采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;二是由于滚刀刀刃数有限,所切出的齿形实际上是一条折线而不是光滑的渐开线,但由此造成的齿形误差远比由滚刀制造和刃磨误差引起的齿形误差小得多,故忽略不计。又如模数铣刀成形铣削齿轮,模数相同而齿数不同的齿轮,齿形参数是不同的。理论上,同一模数,不同齿数的齿轮就要用相应的一把齿形刀具加工。实际上,为精简刀具数量,常用一把模数铣刀加工某一齿数范围的齿轮,也采用了近似刀刃轮廓。

2、机床的几何误差

(1)主轴回转运动误差的概念。机床主轴的回转精度,对工件的加工精度有直接影响。所谓主轴的回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其平均回转轴线的漂移。

瞬时速度为零。实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。超级秘书网

主轴的回转误差可分为三种基本情况:轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动,如图l(a)所示。径向跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动,如图l(b)所示。角度摆动——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度,交点位置固定不变的。

(a)轴向窜动;(b)径向跳动;(c)角度摆动动,如图1(c)所示。角度摆动主要影响工件的形状精度,车外圆时,会产生锥形;镗孔时,将使孔呈椭圆形。实际上,主轴工作时,其回转运动误差常常是以上三种基本形式的合成运动造成的。

(2)主轴回转运动误差的影响因素。影响主轴回转精度的主要因素是主轴轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。主轴采用滑动轴承时,主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度对主轴回转精度有直接影响,但对不同类型的机床其影响的因素也各不相同。

参考文献:

[1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D];太原理工大学;2004年