時(shí)間：2022-04-17 03:17:51
序論：在您撰寫加工技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)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(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
（1）數(shù)控技術(shù)的概念
數(shù)控技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)字控制技術(shù)來進(jìn)一步提高機(jī)械加工的質(zhì)量，并且結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等進(jìn)行機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)。較傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)來說，其不但具有高準(zhǔn)度與高效率，同時(shí)還具備柔性自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)現(xiàn)在對數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用主要是預(yù)先編制好程序，再通過控制程序來控制設(shè)備，一般采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。
（2）數(shù)控加工技術(shù)的主要特點(diǎn)
數(shù)控加工技術(shù)可以簡便的改變相關(guān)工藝參數(shù)，因此在進(jìn)行換批加工與研制新產(chǎn)品時(shí)非常方便。另外，像普通機(jī)床很難完成的加工復(fù)雜零件與零件曲面形狀等，利用數(shù)控加工技術(shù)都可以高質(zhì)量量完成。數(shù)控加工技術(shù)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具，在換刀與安裝方面都節(jié)省了很多時(shí)間，同時(shí)對工具的標(biāo)準(zhǔn)化程度與管理水平都有較大的提高。
2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用意義
（1）數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用
提高了機(jī)床的控制力近年來數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用，對機(jī)床控制力有了很大程度上的提高，進(jìn)一步提高了機(jī)械加工的工作效率。采用數(shù)控技術(shù)來控制機(jī)床設(shè)備，充分發(fā)揮了機(jī)床設(shè)備的功能，同時(shí)使機(jī)床設(shè)備的操作更加簡單，通過在數(shù)控器上預(yù)先編制好機(jī)械加工的流程與操作方法，并由控制器依據(jù)相關(guān)數(shù)字信息來控制機(jī)床運(yùn)行，不但保證了機(jī)械加工的質(zhì)量，同時(shí)也使機(jī)床設(shè)備更具高效化。
（2）數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用
推動(dòng)了汽車制造業(yè)的發(fā)展數(shù)控技術(shù)對進(jìn)一步發(fā)展汽車制造業(yè)有很大的幫助，通過將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工技術(shù)中以提高機(jī)械加工技術(shù)的有效，為進(jìn)一步發(fā)展汽車制造業(yè)提供了技術(shù)保障，在汽車零件的加工中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)可有效提高生產(chǎn)率，同時(shí)強(qiáng)化了汽車進(jìn)行機(jī)械加工的效果，使原本復(fù)雜的操作更加簡單，提高汽車零件加工生產(chǎn)的效率同時(shí)促使汽車制造業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化收益。
3有效提高數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用效果
（1）重視對數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
近些年來，數(shù)控技術(shù)雖已被廣泛應(yīng)用到機(jī)械加工技術(shù)中，但是仍然有一部分企業(yè)內(nèi)部對數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用缺乏足夠的重視。因此，要想進(jìn)一步將數(shù)控技術(shù)融入到機(jī)械加工技術(shù)當(dāng)中，首先就必須要讓企業(yè)的經(jīng)營管理者充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的重要意義，給予充分的重視。同時(shí)，積極組織數(shù)控技術(shù)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，提高工作人員數(shù)控技術(shù)水平，結(jié)合數(shù)控技術(shù)的實(shí)際操作與理論知識(shí)，以便更好的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢，提高機(jī)械加工的質(zhì)量與效率。
（2）在機(jī)械加工過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程
一般在機(jī)械加工的過程中都是采用人工手動(dòng)進(jìn)行對生產(chǎn)制造圖樣與編寫零件加工程序單以及工藝過程進(jìn)行確定，這樣不僅效率低且容易出現(xiàn)人為計(jì)算失誤。因此，應(yīng)注重對數(shù)控技術(shù)有效性的應(yīng)用，盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，使用計(jì)算機(jī)來替代人工操作，不但可保證加工質(zhì)量，同時(shí)提高機(jī)械加工制造的效率，實(shí)現(xiàn)人力與物力的合理化配置，為加工企業(yè)節(jié)約制造成本，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。
（3）合理改進(jìn)并更新機(jī)械加工中的原有設(shè)備
在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，我國工業(yè)大力發(fā)展，數(shù)控技術(shù)被越來越普遍的應(yīng)用到了機(jī)械加工技術(shù)中，而時(shí)代新形勢對機(jī)械加工的要求越來越高，因此，應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)新數(shù)控技術(shù)，大力倡導(dǎo)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，以保證數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性與高效性。同時(shí)，對機(jī)械加工中的原有設(shè)備應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理改進(jìn)，提升機(jī)械加工的技術(shù)水平，完善數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高我國機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平。
（4）實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的智能化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
通過相關(guān)文獻(xiàn)閱讀，我們可以清楚的看到，在歷史上機(jī)械加工技術(shù)發(fā)生過三次革命，而這三次革命，每一次都給人類的生產(chǎn)、生活帶來了翻天覆地的變化，影響著整個(gè)世界制造業(yè)的發(fā)展。第一，機(jī)械加工技術(shù)的第一次革命。18世紀(jì)初期，近代機(jī)械制造業(yè)就已經(jīng)在歐美國家形成，并在19世紀(jì)中期逐漸實(shí)現(xiàn)了制造機(jī)械化，形成了一整套的機(jī)械加工技術(shù)。直至20世紀(jì)80年代，隨著電子技術(shù)與電力技術(shù)、制造技術(shù)的結(jié)合，促使了第一次制造革命的爆發(fā)?？梢哉f在第一次革命中，產(chǎn)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(shí)期的特種加工，是以減材加工為主要加工手段。并在傳統(tǒng)機(jī)械加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研發(fā)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(jī)等方法。第二，機(jī)械加工技術(shù)的第。至20世紀(jì)90年代，以減材加工為主要手段的機(jī)械加工技術(shù)早已無法滿足制造企業(yè)的生產(chǎn)加工需求，無法滿足市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，以制造技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合以及加工方法逆向思維的突破，促進(jìn)了第二次制造革命的爆發(fā)?？梢哉f第二次制造革命是在特種加工基礎(chǔ)上，選取固化液體材料，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合等化學(xué)反映手段，制造其所需要的機(jī)械加工零件。其實(shí)質(zhì)是一種增材加工方法。而該階段，也出現(xiàn)了許多先進(jìn)的增材加工方法，如：化學(xué)法中的液態(tài)光敏樹脂選擇性固化、數(shù)字化噴射RP技術(shù)等，為機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展開啟了一展全新的大門。第三，機(jī)械加工技術(shù)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(fā)展的必然因素，也是機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。第三次制造革命在本質(zhì)上與前兩次制造革命不同，其并不是在外界環(huán)境的強(qiáng)制作用下形成的，因此說其是應(yīng)運(yùn)而生也未嘗不可。其主要是因?yàn)楦鞣N生物技術(shù)、生命科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科在制造技術(shù)中的不斷融入而引發(fā)的革命，根本在于人們對產(chǎn)品的需求。
2現(xiàn)今我國的機(jī)械加工技術(shù)
現(xiàn)狀相較于西方發(fā)達(dá)國家，雖然我國的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展較晚，但是經(jīng)過數(shù)十幾年的發(fā)展與研究儼然已經(jīng)取得了十分驕人的成績。尤其是機(jī)械加工技術(shù)類型繁多，能夠滿足一些機(jī)械產(chǎn)品的加工需求，提高機(jī)械產(chǎn)品的加工精確度與質(zhì)量。目前，我國現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)類型主要包括：高速加工技術(shù)；超精密加工技術(shù)；數(shù)控加工技術(shù)；水噴射加工技術(shù)；超高能束加工技術(shù)；超自動(dòng)化加工技術(shù)；快速成型技術(shù)；成型工藝技術(shù)；干式切削技術(shù)等。而從我國機(jī)械加工技術(shù)的整體發(fā)展趨勢來看，我們可以清楚的看到，目前我國的機(jī)械加工技術(shù)正走在高速、超高速，精密、超精密的發(fā)展方向。高速、超高速加工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其是在高速主軸、高速加工機(jī)床結(jié)構(gòu)、高速加工刀具、系統(tǒng)的不斷改進(jìn)上發(fā)展而來的。同時(shí)，高速、超高速加工技術(shù)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(qiáng)度的合金鋼、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，擴(kuò)大加工范圍的同時(shí)，也極大的提高了我國機(jī)械加工的生產(chǎn)效率，加工質(zhì)量。目前，高速、超高速加工技術(shù)正在我國航天、航空、汽車、機(jī)床等制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。而精密、超精密加工技術(shù)則在我國尖端武器制造中占據(jù)著十分重要的地位，始終是我國機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的最主要方向。具體來講，精密、超精密加工技術(shù)，其在我國是一項(xiàng)內(nèi)容十分廣泛的新技術(shù)，工藝實(shí)質(zhì)在于提高機(jī)械加工的精確度，使表面質(zhì)量達(dá)到極高的標(biāo)準(zhǔn)，并且在提高機(jī)電產(chǎn)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(shù)也可謂是國際競爭中的核心技術(shù)之一。
3結(jié)束語
成條
由于極細(xì)羊毛的天然卷曲密，曲率大，容易在成條過程中產(chǎn)生大量毛粒，為最大限度地減少毛粒，采用了最先進(jìn)的成條設(shè)備，并對針梳、精梳的工藝流程及工藝參數(shù)進(jìn)行反復(fù)研究，對工藝道數(shù)、流程和溫濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制。毛條測試指標(biāo)見表1。
染色
由于極細(xì)羊毛纖維細(xì)度細(xì)、比表面積大，因此上染吸附率大于普通羊毛，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，起染溫度40℃時(shí)，極細(xì)羊毛上染吸附率就可達(dá)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(shù)增多，毛條密度增大，易造成內(nèi)外色差;由于纖維卷曲多、彈性大，條染工藝不當(dāng)很容易發(fā)生氈化現(xiàn)象。為了防止極細(xì)羊毛纖維受到損傷、發(fā)生氈化并取得良好的染色質(zhì)量，深入研究了生態(tài)低溫活性染料染色技術(shù)，反復(fù)試驗(yàn)了助劑及濃度、染色溫度、時(shí)間、pH值對極細(xì)羊毛纖維上染百分率、色牢度的影響，并與其他染料進(jìn)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(jìn)行，精確控制勻染劑、酸加入量，并確保下機(jī)球回潮、含油指標(biāo)。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(jìn)行了專門試驗(yàn)。低溫助劑用量在2%(owf)左右時(shí)可以有效發(fā)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(shí)對染色性能的影響見圖4。
紡紗
極細(xì)羊毛的單纖維強(qiáng)力只相當(dāng)于正常羊毛的40%，稍用力一拉就斷。紡紗的重點(diǎn)是選取恰當(dāng)?shù)募喚€支數(shù)與捻度設(shè)計(jì)，結(jié)合合理的前紡、后紡工藝，規(guī)避極細(xì)羊毛的強(qiáng)力弱點(diǎn)，順利紡成能夠滿足織造和后道加工要求的優(yōu)質(zhì)高支紗線。
1工藝流程及參數(shù)
紡紗工藝流程為:混條頭針精梳二針三針?biāo)尼槾旨喖?xì)紗絡(luò)筒并線倍捻蒸紗。各道工序主要工藝參數(shù)見表2。
2復(fù)精梳
復(fù)精梳是紡紗的重點(diǎn)工序，主要目的是進(jìn)一步清除毛條中的短纖維和雜質(zhì)，并使纖維平行伸直，從而提高成紗強(qiáng)度，減少毛粒，但如果工藝不當(dāng)，會(huì)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(qiáng)力降低和條干均勻度變差。對極細(xì)羊毛而言，由于纖維細(xì)、強(qiáng)力低、卷曲多，更容易發(fā)生纖維被拉斷的情況。為此，在復(fù)精梳工序采用密號(hào)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(xiàn)象的發(fā)生。復(fù)精梳前后纖維長度變化見表3。
3細(xì)紗
細(xì)紗工序是從羊毛條變?yōu)榧喚€的最關(guān)鍵工序。根據(jù)極細(xì)羊毛粗紗、強(qiáng)力弱、手感軟的特點(diǎn)，在細(xì)紗工序宜采用“輕加壓、小羅拉隔距、適宜粗紗捻系數(shù)”的工藝配置原則，調(diào)小牽伸裝置的前后羅拉隔距，調(diào)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(qū)牽伸倍數(shù)等一系列措施來降低牽伸力。此外選用質(zhì)量輕、直徑小的鋼絲圈，同時(shí)需重點(diǎn)防止氣圈過大與隔紗板摩擦形成毛羽，降低細(xì)紗的斷頭率和提高紗線質(zhì)量。此外，細(xì)紗車速需控制在7500～8000r/min。
4絡(luò)筒
在保證筒子成形良好的條件下，適當(dāng)降低槽筒轉(zhuǎn)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(chǎn)生。電清參數(shù)的設(shè)置重點(diǎn)放在清除單紗的粗細(xì)節(jié)和雜質(zhì)。接頭采用空氣捻接器，捻接效果較好。
5紗線指標(biāo)
紗線指標(biāo)滿足呢面質(zhì)量和后道織造的要求。具體指標(biāo)見表4。
織造
織造的重點(diǎn)是根據(jù)織機(jī)運(yùn)動(dòng)動(dòng)程和紗線位移的關(guān)系，控制紗線張力，使紗線在極小的被動(dòng)拉伸下織入布面。通過適當(dāng)降低開口高度，巧妙的設(shè)計(jì)技巧，可以有效地減少經(jīng)紗間摩擦和各片經(jīng)紗之間的張力差異，降低經(jīng)紗斷頭，提高織機(jī)效率，減少織疵。
1工藝參數(shù)
組織:2/2，上機(jī)經(jīng)密460根/10cm，上機(jī)緯密416根/10cm，上機(jī)幅寬178cm，總經(jīng)根數(shù)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(jīng)
極細(xì)羊毛產(chǎn)品在整經(jīng)時(shí)經(jīng)軸上的總經(jīng)根數(shù)增加，相應(yīng)所要的整經(jīng)筒子數(shù)量多，這很容易造成整經(jīng)時(shí)每個(gè)筒子間的張力差異。另外，當(dāng)出現(xiàn)斷頭時(shí)，不易找到斷頭，使整經(jīng)效率下降。為此，在常用整經(jīng)機(jī)上安裝了獨(dú)自創(chuàng)新研發(fā)的特殊自停裝置，保證整經(jīng)時(shí)紗線張力一致，并在經(jīng)紗斷頭時(shí)可以快速找到斷頭筒子的位置，提高了整經(jīng)的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
3織造
由于經(jīng)緯向密度均較大，在織造過程中緯紗不易被鋼筘打動(dòng)，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(jī)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)程及優(yōu)選合理的織造工藝參數(shù)來解決上述問題。本文的研究創(chuàng)新地使用了經(jīng)紗張力控制裝置，采用后梁擺動(dòng)的方法，使經(jīng)紗張力處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，隨著打緯和送經(jīng)的進(jìn)行，可以靈活調(diào)節(jié)自身張力，減少了打緯時(shí)經(jīng)紗的張力，也減小了經(jīng)緯紗在打緯時(shí)的摩擦力，利于緯紗的織入。此外，又調(diào)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(chǎn)過程中最重要的工序之一，不同的染整工藝組合會(huì)使成品風(fēng)格截然不同，不同成分的產(chǎn)品也應(yīng)根據(jù)其自身的原料特點(diǎn)采用靈活的整理工藝。極細(xì)羊毛織物更需要充分考慮極細(xì)羊毛纖維的結(jié)構(gòu)特性，采用相應(yīng)的工藝流程和工藝參數(shù)。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(huì)對纖維產(chǎn)生損傷而且影響手感，所以需要謹(jǐn)慎操作。極細(xì)羊毛坯布采用1次燒毛，燒毛工藝參數(shù)如表5所示。
2洗呢
與常規(guī)產(chǎn)品洗呢工藝不同，極細(xì)羊毛產(chǎn)品不宜采用高速洗呢，否則容易產(chǎn)生折痕或者過洗。所以在制定洗呢工藝時(shí)，最好選用柔軟洗呢機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，車速不高于200m/min。同時(shí)采用生態(tài)的LIMBERTIX5洗滌劑，既可降解，又節(jié)約用水。
3煮呢
煮呢是利用羊毛在濕熱狀態(tài)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(shí)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(jié)構(gòu)又容易回縮到α型結(jié)構(gòu)，但煮呢時(shí)若經(jīng)向拉伸太大，則不利于羊毛彈性的回復(fù)。因此極細(xì)羊毛織物需要采用小張力、短時(shí)間的煮呢工藝，具體工藝為時(shí)間40min，溫度95℃，pH值6［4］。
4烘干
在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮好極細(xì)羊毛產(chǎn)品的烘干縮率，盡量采用超喂縮幅上機(jī)進(jìn)行烘干，切忌避免拉幅生產(chǎn)，以利于賦予極細(xì)羊毛織物優(yōu)良的彈性。
5剪毛
針對極細(xì)羊毛產(chǎn)品的呢面特點(diǎn)，采用的剪毛工藝參數(shù)見表6。
6蒸呢
蒸呢是羊毛織物在張力狀態(tài)下，用蒸汽汽蒸給予定形，它的機(jī)制和煮呢相同，蒸呢定形能增進(jìn)織物的手感、光澤、彈性及尺寸穩(wěn)定性，但蒸呢工藝必須按羊毛細(xì)度情況和紗支等因素綜合掌握。對于極細(xì)羊毛產(chǎn)品來說，蒸呢溫度和時(shí)間要適中，如果溫度過高、時(shí)間過長，羊毛損傷大，手感板硬;如果蒸汽溫度偏低、蒸呢時(shí)間太短，蒸汽不易均勻穿透織物而影響定形作用。經(jīng)過該工序之后，極細(xì)羊毛纖維的各項(xiàng)理化特性在織物表面得到綜合展現(xiàn)，保證了服裝制作和服用過程中的縮率穩(wěn)定性。
7超高親水整理
極細(xì)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(dāng)需要貼身穿著時(shí)，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(chǎn)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(jī)制就是利用電暈放電產(chǎn)生的低溫等離子體對織物進(jìn)行處理，在織物表面的纖維上引入大量的親水性基團(tuán)，增加織物的吸水性。
測試指標(biāo)
利用新型生態(tài)低損傷加工技術(shù)生產(chǎn)的極細(xì)羊毛產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了理想的結(jié)果，滿足了各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，為后續(xù)的服裝服飾加工和穿著奠定了良好的基礎(chǔ)。具體測試指標(biāo)見表7。
結(jié)論
整個(gè)生產(chǎn)過程采用了綠色生態(tài)的染料、助劑，柔和適中的牽伸和張力，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)低碳、低損傷、批量化，是一種全新的毛紡加工技術(shù)的集成創(chuàng)新。染色技術(shù):重點(diǎn)研究了低溫活性染料環(huán)保染色技術(shù)，染色后纖維強(qiáng)力損失在3%以下，與常規(guī)染色5%～10%以上的損傷情況相比，極大程度地保護(hù)了極細(xì)羊毛，給后道紡紗加工打下良好基礎(chǔ)，同時(shí)染色毛球內(nèi)外色澤均勻一致。
紡紗技術(shù):復(fù)精梳采用密號(hào)針、小隔距、低車速、小喂入、小牽伸工藝;細(xì)紗采用輕加壓、小隔距工藝，調(diào)整羅拉座和搖架，選用質(zhì)量輕、直徑小的鋼絲圈，降低細(xì)紗斷頭率和提高紗線質(zhì)量。細(xì)紗車速控制在7500～8000r/min。
第一臺(tái)購置的設(shè)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(gè)B軸砂輪磨頭、旋轉(zhuǎn)式砂輪修整器、二氧化碳自動(dòng)滅火器和HEPA油霧過濾收集裝置。Studer設(shè)備由美國UGT聯(lián)合磨削技術(shù)集團(tuán)公司提供，該公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。隨著其業(yè)務(wù)的發(fā)展，該車間又添置了一臺(tái)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(jī)床上使用的B軸砂輪磨頭，可達(dá)到0.0001o的分辨率，能夠配置30種不同的內(nèi)圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側(cè)裝有兩個(gè)并列的外圓磨砂輪。這兩個(gè)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(cè)留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉(zhuǎn)速范圍為12000~120000r/min，用于磨削加工零件的內(nèi)圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側(cè)分別裝有兩個(gè)直徑為500mm的砂輪，并留有一個(gè)安裝內(nèi)圓磨主軸的位置，用于磨削加工內(nèi)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(zhì)，代替水溶液，因?yàn)榈V物油對磨削加工具有很好的性能和優(yōu)點(diǎn)，有助于磨床保持清潔。每臺(tái)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(gè)冷卻過濾裝置的容量為1000L；另一個(gè)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?yàn)樗鼈円筇峁┹^大容量的冷卻液。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，至今為止，這臺(tái)S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經(jīng)工作了11000h，系統(tǒng)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(tǒng)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(gè)過濾冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，通過工廠屋頂?shù)奶旎ò迮欧诺绞彝?，以免使車間內(nèi)的環(huán)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(dá)到了純熟的地步。凸輪外形的成形磨削加工常常是這樣進(jìn)行的：首先讓工件在C軸方向上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)讓砂輪在X軸方向上作振蕩運(yùn)動(dòng)。Reed先生車間內(nèi)的S40型磨床已經(jīng)過改造，可利用其C軸和Z軸方向上的同時(shí)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成形磨削加工。也可以使用一種特殊的StuderForm脫機(jī)編程軟件包進(jìn)行操作。之所以改造這臺(tái)磨床，是因?yàn)樵撥囬g承接了一個(gè)直徑350mm正向凸輪的外協(xié)件磨削加工。其圓形凸輪的外形很像一個(gè)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(tǒng)精密聚焦組件中使用的軸承配件，而這個(gè)攝像系統(tǒng)用于軍用直升機(jī)的武器點(diǎn)火導(dǎo)航系統(tǒng)。該車間磨削加工軸承的滾道、內(nèi)透鏡座的表面、配件的內(nèi)圓和外圓。然后將零件進(jìn)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(shí)候，在電鍍過程中產(chǎn)生的熱量會(huì)使零件變形，這必然會(huì)導(dǎo)致價(jià)格昂貴的零件報(bào)廢。然而Reed先生發(fā)現(xiàn)了一種方法，采用超級(jí)磨料制成的砂輪可以磨削加工堅(jiān)硬的鍍層，使變形的零件恢復(fù)到原來的形狀。至今，該加工車間已經(jīng)為其客戶節(jié)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(biāo)測量機(jī)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(guān)精度問題，就再也不會(huì)發(fā)生互相指責(zé)的現(xiàn)象。事實(shí)上，在零件組裝過程中，有些客戶還使用這些測量數(shù)據(jù)。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(dá)到完美的配合，凡是發(fā)送到客戶的配件，采用激光刻制ID識(shí)別號(hào)，這樣可使配件按照每個(gè)測量數(shù)據(jù)配對組裝。
除了CMM坐標(biāo)測量機(jī)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(jī)工作臺(tái)之上，以滿足目前生產(chǎn)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(diào)取適當(dāng)?shù)臋z測用程序。所有的測量數(shù)據(jù)集中儲(chǔ)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(chǔ)藏到車間外的保險(xiǎn)庫內(nèi)。
Reed先生還利用這種高端檢測設(shè)備承包外協(xié)測量任務(wù)，以幫助更快速地回收CMM坐標(biāo)測量機(jī)的投資。他承認(rèn)要安排時(shí)間承接外協(xié)測量的任務(wù)越來越困難，因?yàn)檐囬g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(wù)。但只要零件適合于機(jī)床的加工，他就會(huì)很少會(huì)拒絕這樣的加工任務(wù)。他承認(rèn)只見到過一次的零件，要正確地確定其加工價(jià)格可能是非常困難的。然而，他會(huì)作出這樣的假設(shè)：他以后還會(huì)看到這樣的工作，并知道他將會(huì)找到一種更有效的操作方法，也許會(huì)在這樣的工作中賺取更多金錢。即使不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)這樣的工作，但是在加工這類零件中所獲得的知識(shí)，也可以完全應(yīng)用于同一類型的加工工作中。
然而，在籌劃如何磨削加工復(fù)雜零件時(shí)，其所面臨的挑戰(zhàn)是難以找到能夠承擔(dān)這類工作的技術(shù)人員。最近，在第一班工作時(shí)，由Reed先生本人操作運(yùn)行機(jī)床；第二班工作時(shí)，由另一名雇員負(fù)責(zé)機(jī)床的操作。由于其在車間中有很多工作，因此很難安排時(shí)間和培訓(xùn)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(shù)實(shí)習(xí)方案
1.1車工技術(shù)實(shí)習(xí)內(nèi)容及工藝
車工技術(shù)實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容包括：認(rèn)識(shí)車床、端面的車削、外圓面的車削、臺(tái)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(shí)習(xí)加工的典型零件，包含各個(gè)主要練習(xí)內(nèi)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(shí)習(xí)教學(xué)安排
完整的整個(gè)實(shí)習(xí)周期需要42學(xué)時(shí)。其中理論教學(xué)8學(xué)時(shí)，由老師利用多媒體教學(xué)，讓學(xué)生對機(jī)床的構(gòu)造和操作上有了基本的了解，其余時(shí)間教師現(xiàn)場示教、學(xué)生上機(jī)操作。實(shí)習(xí)安排如下：從大量學(xué)生的實(shí)際情況來看，多數(shù)錯(cuò)誤發(fā)生在上機(jī)前期，尤其是由于機(jī)床操作不熟練造成的扎刀、撞刀、試切不準(zhǔn)等錯(cuò)誤屢見不鮮，故在正式加工之前，先使用工程塑料毛坯，供學(xué)生練習(xí)。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(qiáng)、耐油、抗震、拉伸、彎曲強(qiáng)度好，并具有吸水性小、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在加過程廢屑成帶狀，避免了因廢屑飛出的危害，減少了學(xué)生因進(jìn)退刀錯(cuò)誤，加工切削量過大等造成的事故發(fā)生。因?yàn)楣こ趟芰蠌椥韵禂?shù)大，在車削螺紋中讓刀明顯，所以取消螺紋車削的內(nèi)容，使用工程塑料進(jìn)行車削的時(shí)間約為20學(xué)時(shí)，剩余12學(xué)時(shí)實(shí)踐時(shí)間用于金屬切削及螺紋車削的教學(xué)。
2仿真加工訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)
2.1學(xué)生操作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)
車工技術(shù)實(shí)訓(xùn)主要是實(shí)踐性訓(xùn)練，受學(xué)校資源限制，在實(shí)習(xí)過程中不能對學(xué)生實(shí)現(xiàn)一對一輔導(dǎo)，而學(xué)生在獨(dú)立操作時(shí)，往往容易忘記操作要點(diǎn)，產(chǎn)生誤操作。表2是學(xué)生常見的誤操及其后果。從表中可以看出，在車工技術(shù)操作中，很多錯(cuò)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(xué)生在實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)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(xué)生的畏難情緒明顯降低，減少恐懼心理增加了學(xué)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(jī)床的損傷，減少人身傷害。所以使用尼龍圓棒進(jìn)行加工，對降低誤操作的嚴(yán)重后果有著重大的意義。
2.2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益分析
我校在以往的實(shí)訓(xùn)中，平均磨刀間隔時(shí)間為25工時(shí)，采用塑料工件后，平均磨刀間隔為100工時(shí)，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(xí)加工，對45號(hào)鋼材消耗較多，以4.5元/公斤技算，平均每個(gè)實(shí)訓(xùn)周期下來消耗的材料約2500元，而采用尼龍塑料作為練習(xí)材料，用45號(hào)鋼作為成品加工，這樣節(jié)省練習(xí)的消耗，每個(gè)周期大約能節(jié)省1000元，大大的節(jié)省的實(shí)驗(yàn)耗材的損耗，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。
3仿真加工存在的不足之處
當(dāng)然，工程塑料作為一種典型的塑性材料，在金工實(shí)習(xí)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(huì)產(chǎn)生一系列不良的切削現(xiàn)象，如變形和讓刀現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致加工尺寸誤差較大，影響表面粗糙度；加工產(chǎn)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(huì)纏繞在刀具和工件未加工表面上，需要在加工結(jié)束后從工件上取下，影響操作者視線。其次，塑料的熔點(diǎn)較低，在加工過程中不能采用較大的切削參數(shù)，有時(shí)切削速度較大時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)材料熔化的現(xiàn)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(huì)軟化，工藝系統(tǒng)的動(dòng)剛度不足，直接表現(xiàn)就是在裝夾中圓跳動(dòng)很大，而且很難消除。第三點(diǎn)是隱形的影響，工程塑料材質(zhì)很軟，對加工工藝的要求比較寬泛，可能會(huì)養(yǎng)成某些學(xué)生的錯(cuò)誤習(xí)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(xué)及操作中得到糾正，對實(shí)訓(xùn)操作影響不大。
4總結(jié)
關(guān)聯(lián)性體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1)在產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括了從市場調(diào)研到最終的銷售環(huán)節(jié)，都有現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的使用，而且各個(gè)環(huán)節(jié)之間聯(lián)系緊密，如果任何一點(diǎn)出現(xiàn)問題，或是缺少了任意一個(gè)環(huán)節(jié)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的作用就會(huì)受到限制，無法實(shí)現(xiàn)最大效益。(2)與其它學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性，如果機(jī)械制造中單純以機(jī)械加工作為加工手段，有時(shí)會(huì)遇到加工瓶頸，但是如果把化學(xué)合成或電解技術(shù)并綜合機(jī)加工技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用就能達(dá)到單純機(jī)加工無法達(dá)到的高度。所以，在實(shí)踐當(dāng)中，必須關(guān)注各個(gè)環(huán)節(jié)與各學(xué)科之間的技術(shù)關(guān)聯(lián)，才能達(dá)到更加理想的效果。本節(jié)對機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)進(jìn)行了簡要的分析研究，面對當(dāng)代機(jī)械加工制造行業(yè)所具有的發(fā)展趨勢，了解并掌握機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn)，對其在未來社會(huì)的發(fā)展建設(shè)的應(yīng)用中具有廣泛的價(jià)值影響。
2機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用分析
2.1.1氣體保護(hù)焊工藝。在進(jìn)行焊接工藝的使用中，需要明確的一點(diǎn)是，該焊接的主要熱源之一就是電弧。在進(jìn)行工作的時(shí)候，他的主要特點(diǎn)就是將某種惰性氣體或者性質(zhì)符合要求的氣體作為焊接物之間的有一種保護(hù)的介質(zhì)，在焊接工作開展的過程中，這種氣體就會(huì)從噴槍中配出來，對電弧的周圍進(jìn)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(dá)到有效的分析。這種做的目的是為了保證有害氣體不會(huì)干擾到焊接工作的正常進(jìn)行，保護(hù)焊接工作中的電弧能夠正常的進(jìn)行燃燒、工作。在當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展中，應(yīng)用最多的保護(hù)氣體應(yīng)該屬于二氧化碳保護(hù)氣體，該氣體的使用是因?yàn)槠涫褂眯再|(zhì)較為不錯(cuò)，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(dāng)代機(jī)械制造行業(yè)得到了有效且廣泛的應(yīng)用。
2.1.2電阻焊工藝。該工藝是把焊接物置于正電極、負(fù)電極之間進(jìn)行通電操作，當(dāng)電流通過時(shí)，就會(huì)在焊接物之間的接觸面及其周圍形成“店長效應(yīng)”，從而焊接物達(dá)到熔化并融合的效果，實(shí)現(xiàn)壓力焊接的目的。該工藝的特點(diǎn)是焊接質(zhì)量較好、工作生產(chǎn)效率較高、充分實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作、且需要時(shí)間較短、氣體及噪聲污染較小等，優(yōu)點(diǎn)較多。電阻焊工藝目前已在航空航天、汽車和家電等現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較廣。但其也存在缺點(diǎn)和不足，即焊接設(shè)備的成本較高、后期維修費(fèi)用大，并且沒有有效的無損檢測技術(shù)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(jìn)行焊接的一種焊接工藝。其分為自動(dòng)焊接以及半自動(dòng)焊接兩種焊接方式。進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí)，通過焊接車把焊絲以及移動(dòng)電弧送入從而自動(dòng)完成焊接操作。進(jìn)行半自動(dòng)焊接時(shí)，則是由機(jī)械完成焊絲送入，再由焊接操作人員進(jìn)行移動(dòng)電弧的送入操作，因此增加了勞動(dòng)成本，目前應(yīng)用較少。以焊接鋼筋為例，過去經(jīng)常采取手工電弧焊的方法，即半自動(dòng)埋弧焊，而如今電渣壓力焊取代了半自動(dòng)埋弧焊，該焊法生產(chǎn)效率較高、焊縫質(zhì)量好，并且具有良好的勞動(dòng)條件。但選擇該焊接工藝焊接時(shí)需要注意選擇理想的焊劑，因?yàn)楹附拥墓に囁?、?yīng)用電流大小、鋼材的級(jí)別等許多技術(shù)指標(biāo)都可以通過焊劑堿度充分體現(xiàn)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(jìn)行焊接。其分為儲(chǔ)能式、拉弧式兩種焊接方式。其中儲(chǔ)能式焊接熔深較小，在薄板焊接時(shí)應(yīng)用較多，而拉弧式焊接與之相反，在重工業(yè)中應(yīng)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(jié)、攻螺紋和鉚接等諸多優(yōu)勢，特別是無需打孔和鉆洞，能夠確保焊接工藝不會(huì)發(fā)生漏氣漏水現(xiàn)象，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用極廣。
2.2關(guān)于現(xiàn)代精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析
實(shí)施高速加工技術(shù)，首先應(yīng)有高速加工機(jī)床。高速加工機(jī)床具有不同于傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
（1）高速加工機(jī)床的主軸部件，要求采用耐高溫、高速、能承受大的負(fù)荷的軸承，同時(shí)主軸動(dòng)平衡性能好，有良好的熱穩(wěn)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(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)一般采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高的進(jìn)給速度，達(dá)到大的加速度。
3）高速加工機(jī)床采用高性能的數(shù)控系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)算速度低和伺服滯后等缺陷，從而能實(shí)現(xiàn)高精密伺服控制、高速數(shù)控運(yùn)算和全公差控制功能。
（4）高速加工的機(jī)床結(jié)構(gòu)一般通過優(yōu)化設(shè)計(jì)采用較輕的移動(dòng)部件，從而能獲得高的加速度特征。
（5）為了能獲得高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度，適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)的需要，高速加工機(jī)床對刀具有嚴(yán)格的要求，尤其是對主軸于刀柄的聯(lián)結(jié)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(tǒng)的大錐度刀柄。
（6）高速加工具有數(shù)控代碼預(yù)覽功能，即高速加工機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)在進(jìn)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(jī)床調(diào)整進(jìn)給速度以適應(yīng)刀具軌跡變化的需要。
2面向高速加工的數(shù)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(shù)控編程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)，NC代碼的編程員必須了解高速加工的工藝過程，再編制數(shù)控加工程序時(shí)，將這些加工工藝考慮進(jìn)去，一般來說，在利用高速加工技術(shù)進(jìn)行模具加工時(shí)，應(yīng)注意如下一些原則：
（1）高速加工時(shí)，由于進(jìn)給速度和切削速度很高，應(yīng)當(dāng)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?zèng)_擊。因而，編程者應(yīng)當(dāng)能夠充分預(yù)見刀具是如何切入工件，如何切出工件，盡量采用平穩(wěn)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(jìn)行高速加工時(shí)遇到加工方向改變時(shí)，機(jī)床為了保證加工的精度，避免過切，通過其預(yù)覽功能，在加工方向進(jìn)行改變時(shí)一般會(huì)自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)給速度的調(diào)整。但是，當(dāng)加工方向突然改變時(shí)，由于機(jī)床的加速度是有限制的，因而，有可能做不到及時(shí)的速度調(diào)整，造成過切或（欠切），嚴(yán)重的將造成刀具斷裂。同時(shí)，不斷地調(diào)整進(jìn)給速度會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率。因而，編寫高速加工數(shù)控加工程序時(shí)，應(yīng)盡量避免加工方向的突然改變。行切的端點(diǎn)采用圓弧連接，避免直線連接、層間應(yīng)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(fù)載，切削深度、進(jìn)給量和切削線速度一定要協(xié)調(diào)好。當(dāng)遇到某處切削深度有可能增加時(shí)，應(yīng)降低進(jìn)給速度，以保持恒定的負(fù)載。編寫高速加工的數(shù)控程序時(shí)，應(yīng)能充分考慮殘留余量的效應(yīng)，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(jì)算。同時(shí)，要注意刀具的實(shí)際切削位置，避免切削線速度減低的現(xiàn)象發(fā)生，確實(shí)處于正常的高速加工切削速度范圍，應(yīng)盡量使用多坐標(biāo)編程，通過刀軸旋轉(zhuǎn)來維持恒定的切觸點(diǎn)位置，維持恒定的切削速度。
（4）刀具路徑越簡單越好，應(yīng)盡量采用圓弧、曲線等插補(bǔ)功能，傳統(tǒng)的加工模具時(shí)采用的密集點(diǎn)數(shù)據(jù)刀具路徑，不太適合于高速加工，一方面數(shù)據(jù)量太大，加重?cái)?shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，造成進(jìn)給速度要適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的處理速度而減低。另一方面，密集的直線段之間，是C0連續(xù)的，因而數(shù)控系統(tǒng)要不斷地調(diào)整進(jìn)給速度，造成進(jìn)給速度升不上去，嚴(yán)重影響加工效率。
（5）在進(jìn)行高速加工編程時(shí)，無論從加工精度還是加工安全性考慮，都應(yīng)該進(jìn)行充分的干涉檢查和加工過程仿真。
（6）注意進(jìn)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(tǒng)的要求
為了能適應(yīng)高速加工數(shù)控編程的要求，針對高速加工的數(shù)控編程系統(tǒng)應(yīng)該滿足相應(yīng)的特殊要求。
（1）NCP系統(tǒng)應(yīng)該具有高的計(jì)算編程速度，在高速加工中，一般可采用非常小的進(jìn)給量和切削深度，因而計(jì)算量較傳統(tǒng)的數(shù)控編程大得多。同時(shí)，由于高速加工對工藝的嚴(yán)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(tǒng)應(yīng)該具有高的編程計(jì)算速度。
（2）NCP系統(tǒng)應(yīng)該具有全程自動(dòng)防過切能力和自動(dòng)的干涉檢查能力。高速加工以高出傳統(tǒng)數(shù)控加工近10倍的切削速度和進(jìn)給速度，一旦發(fā)生過切或干涉，其后果將十分嚴(yán)重。傳統(tǒng)的模具數(shù)控加工編程系統(tǒng)一般采用面向曲面的局部加工，比較容易發(fā)生過切現(xiàn)象，一般都是靠人工選擇干預(yù)的方式來防止，很難保證過切防護(hù)的安全性。另外，高速加工在模具的加工制造中經(jīng)常用于模具細(xì)節(jié)部分的加工，以取代傳統(tǒng)的電極加工，這是，比較容易發(fā)生刀柄的干涉，這就要求NCP編程系統(tǒng)能自動(dòng)檢查報(bào)告。
（3）適合高速加工的NCP系統(tǒng)，應(yīng)該能自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)給速率和切削速度的優(yōu)化處理，從而保證在高速加工時(shí)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(tǒng)應(yīng)有刀具軌跡的編輯優(yōu)化功能，避免多余的空刀和通過對刀具軌跡的鏡向、復(fù)制、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等操作避免重復(fù)計(jì)算，提高編程效率。
（5）高速加工編程系統(tǒng)應(yīng)該有NURBS曲線插補(bǔ)的編程功能，通過使用NURBS插補(bǔ)編程，減少程序長度。
（6）適合高速加工編程的系統(tǒng)應(yīng)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(jìn)刀和退刀方法，基于殘留余量的刀具軌跡計(jì)算方法。
（7）適合高速加工變編程系統(tǒng)，最好能引入工藝系統(tǒng)的參數(shù)、材料的最佳切削條件、機(jī)床的允許加速度等參數(shù)，能夠自動(dòng)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(jìn)給速度的變化程度），軌跡上最小的曲率半徑與進(jìn)給速度的關(guān)系，能夠滿足高速加工對切削線速度的自動(dòng)的調(diào)整。
4
目前有關(guān)適合高速加工編程的NCP（CAM）系統(tǒng)的研究引起了較為廣泛的重視，在許多商用CAD／CAM系統(tǒng)，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(tǒng)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(jìn)刀、退刀方式。
在傳統(tǒng)切削輪廓的加工過程中，有法向進(jìn)、退刀，切向進(jìn)退刀和相鄰輪廓的角分線進(jìn)退刀等。而在高速切削加工輪廓的過程中，應(yīng)盡量采取輪廓的切向進(jìn)退刀方式以保證刀具軌跡的平滑。在對曲面進(jìn)行加工時(shí)，傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法一般采用Z向垂直進(jìn)、退刀，曲面正向與反向的進(jìn)、退刀等方式，而在采用高速
切削的方法進(jìn)行曲面加工時(shí)，可采用斜向或螺旋式的進(jìn)刀方式。同時(shí)，CAM系統(tǒng)應(yīng)該采用基于知識(shí)的加工方法，這樣當(dāng)螺旋式進(jìn)刀切入材料時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查刀具信息，如果發(fā)現(xiàn)刀具具有盲區(qū)時(shí)，螺旋加工半徑就不會(huì)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(huán)切中的環(huán)間移刀，等高加工的層間移刀等。應(yīng)用于傳統(tǒng)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(shí)，刀具大多是直接垂直于原來行切方向的法向移刀，導(dǎo)致刀具路徑中存在尖角；在環(huán)切的情況下，環(huán)間移刀也是從原來切削軌跡的法向直接移刀，也會(huì)導(dǎo)致刀具軌跡出現(xiàn)不平滑的情況；在等高線加工的層間移刀時(shí)，也存在移刀尖角。這些導(dǎo)致加工中心頻繁的預(yù)覽減速影響了加工的效率，從而使高速加工不能真正達(dá)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(jìn)行移刀。但是當(dāng)行間距較小時(shí)，會(huì)由于半徑過小而使圓弧近似地成為一點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致行間的移刀變?yōu)橹本€移刀，從而也導(dǎo)致機(jī)床預(yù)覽減速，影響加工的效率。在這種情況下，應(yīng)該采用高爾夫球竿頭式移刀方式。環(huán)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(diǎn)是在加工3D復(fù)雜零件時(shí)，由于移刀軌跡直接在兩個(gè)刀具路徑之間生成圓弧，在間距較大的情況下，會(huì)產(chǎn)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(gè)平面內(nèi)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(diǎn)。在進(jìn)行等高加工時(shí)，切削層之間應(yīng)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(zhì)量，應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定的切削參數(shù)，包括保持切削厚度、進(jìn)給量和切削線速度的穩(wěn)定性。當(dāng)遇到某處切削深度有可能增加時(shí)，應(yīng)該降低進(jìn)給速度，因?yàn)樨?fù)載的變化會(huì)引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表面質(zhì)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(fù)雜部分進(jìn)行預(yù)處理，以使高速運(yùn)行的精加工小直徑刀具不會(huì)因?yàn)榍暗拦ば蚴褂玫拇笾睆降毒吡粝碌摹凹庸堄唷倍鴮?dǎo)致切削負(fù)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(tǒng)能夠準(zhǔn)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(fù)載不變的關(guān)鍵，更是關(guān)系到高速加工成敗的關(guān)鍵。
（4）具有全程自動(dòng)過切處理及自動(dòng)刀柄干涉檢查功能。
高速加工的切削速度比傳統(tǒng)的加工方法高出大約10倍多，一旦發(fā)生過切或干涉，其后果不堪設(shè)想。在高速加工中，一個(gè)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(dá)到所需尺寸，而避免用小刀一次加工完成。這就要求系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示最小刀具直徑以及最短夾刀長度，并能自動(dòng)進(jìn)行刀具干涉檢查。此外，在進(jìn)行數(shù)控加工之前，為了能夠讓用戶直觀地判斷加工過程是否發(fā)生過切或刀柄的干涉，CAM系統(tǒng)應(yīng)該提供加工過程的動(dòng)態(tài)仿真驗(yàn)證，
即把加工過程中的零件模型、刀具實(shí)體、切削加工過程及加工結(jié)果，采用不同的顏色一起動(dòng)態(tài)顯示出來，模擬零件的實(shí)際加工過程，不僅可以觀察加工過程，而且可以檢驗(yàn)刀具與約束面是否存在干涉或加工過切的情形；更為先進(jìn)的方法是將機(jī)床模型與加工過程仿真結(jié)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(fā)生干涉碰撞。
（5）采用新的加工方法。
a．基于毛坯殘留知識(shí)的加工。
近年來，許多軟件為了適應(yīng)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(shí)”算法的核心?；诿鳉埩糁R(shí)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(jīng)得到大家的一致認(rèn)可。它的工作過程是：先執(zhí)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(jù)新毛坯，使用各種走刀方式（如行切，環(huán)切等）進(jìn)行粗加工。其實(shí)整個(gè)過程的思想就是始終保持刀具切到材料，減少空走刀，以達(dá)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(shè)定之后的加工為基于殘余毛坯的方式，系統(tǒng)在計(jì)算下一步刀位時(shí)總是基于上一步加工后的殘余毛坯。因?yàn)橛辛水?dāng)前毛坯信息，所以隨后產(chǎn)生的刀具軌跡就可以做到比較優(yōu)化、合理。
b．?dāng)[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(jì)算新方法。這種加工方式是使用切削刀具的側(cè)刃來切削被加工材料。“擺線”是圓上一固定點(diǎn)隨著圓沿直線滾動(dòng)時(shí)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(diǎn)，當(dāng)A沿另一曲線B進(jìn)行無滑動(dòng)的滾動(dòng)時(shí)，固定點(diǎn)的軌跡就是擺線?！皵[線”加工非常適合高速銑削，因?yàn)榍邢鞯牡毒呖偸茄刂粭l具有固定半徑的曲線運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)加工過程中，它使刀具運(yùn)動(dòng)總能保持一致的進(jìn)給率。
（6）提供NURBS插補(bǔ)指令生成技術(shù)。
傳統(tǒng)的模具型面數(shù)控加工時(shí)經(jīng)常采用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)技術(shù)，在高速加工中已不太適用，一則是因?yàn)閿?shù)據(jù)量大，增加機(jī)床數(shù)控處理時(shí)間，一則是不便機(jī)床進(jìn)行進(jìn)給速度控制，影響加速加工的效率。許多軟件和機(jī)床提供NURBS曲線插補(bǔ)技術(shù)一方面大大降低了數(shù)控程序的數(shù)據(jù)量，一方面光滑了數(shù)控加工刀具軌跡。
5結(jié)束語
