提高加工能力

提高加工能力（共11篇）

提高加工能力 篇1

近年来东部地区加工工业开始出现土地、劳动力等生产要素供给趋紧、企业商务成本不断提高、资源环境约束矛盾日益突出等问题, “腾笼换鸟”已成为必然。除了资源成本的约束之外, 国家政策对东部沿海加工贸易向西部转移也起了不小的推动作用。2007年8月23日, 商务部、海关总署联合公布了新一批加工贸易限制类目录。加工贸易政策的调整, 凸显国家产业转移的思路, 即梯度转移, 东部做高端, 中西部做两端, 这对于加快中西部发展步伐, 推动区域协调发展提供了前所未有的机遇。面对新一轮产业转移的高潮, 中西部各地区和城市均在为承接产业转移而竞争, 并积极创造有利条件。梧州能否凭借其区位优势, 抓住机遇, 在承接产业转移中抢到先机, 关键是要优化投资环境, 完善产业配套体系, 不断降低综合商务成本。

一、完善的产业配套体系在承接产业转移中的重要作用

产业配套体系是指在一个特定的区域范围内生产某产品时, 由本地零部件供应商所能提供配套的能力。

1. 完善的产业配套体系是提升区域产业竞争优势的重要途径

一个区域的产业能否形成竞争优势, 不仅是依靠一个或几个企业大集团, 还要视其产业配套体系如何。完善的产业配套体系、较好的产业配套条件能为企业在有限的区域内提供生产环节的配套支持, 从而提高各种生产要素的流动速度, 大幅度降低产品生产的综合成本, 促进产业集群的发展。

2. 完善的产业配套体系是吸引外资的重要投资环境

按照比较优势原理和传统的梯度转移原理, 当高梯度地区的要素成本, 包括像劳动力、土地、能源、水资源这些成本上升以后, 相关产业的竞争力就要下降, 企业就会向成本比较低的地区转移。但事实上, 在新一轮国际国内产业布局调整的大背景下, 近几年来, 虽然东部沿海地区的要素成本大幅度上升, 但这些地区不仅仍是外商投资的首选之地, 而且许多劳动密集型产业并没有转移, 或者转移不成功, 没有出现人们所期望的东部产业向中西部的梯度转移。其主要原因就在于东部沿海地区经过多年的累积发展, 产业集群异军突起, 已形成其他地区无可比拟的产业配套这一后天优势, 极大地降低了产品生产的综合成本, 进而具备了明显的生产成本比较优势。而中西部地区虽然拥有资源优势、政策优势, 但却缺少产业配套条件, 从而限制了产业的转移。

现在大多数的中西部城市在承接产业转移上相互竞争, 大多都是通过税收减免、土地优惠等来吸引投资, 但是这种优惠不可能是无休止的, 而且当大家都采取大体相同的优惠政策时, 每个地区相对于其他地区的低成本优势也就不再突出。因此单纯靠服务、靠优惠、靠传统优势, 并不能从根本上解决招商引资的“瓶颈”问题, 只有那些能为发达地区转出产业提供良好协作配套能力的地区, 才最有可能成为承接东部产业转移的基地, 才能在激烈的竞争中异军突起, 抢占发展先机。

二、梧州加工贸易产业的配套现状

梧州地处广西与广东两省的交界, 是广西最靠近珠三角的城市, 也是广西承接产业转移示范基地之一。长期以来, 梧州凭借其得天独厚的人文历史与区位优势, 吸引了众多的以粤港澳为主的外来投资, 极大地促进了地方经济的发展, 也使梧州成为广西对外开放的前沿窗口。然而, 长期以来, 梧州却忽视了产业配套体系的构建, 尤其在加工贸易产业配套方面更是差强人意。主要表现在:

1. 加工贸易产业链短, 配套能力差

根据香港贸发局的一项调查, 受此次加工贸易政策调整影响严重的企业, 日常的生产运作一般涉及1个~5个不同的产品或服务配套。但梧州的加工贸易产业链短, 配套能力差。因本地暂时没有相配套的产业, 梧州的进料加工企业基本不能在本市购进料件进行加工。

2. 其他相关配套条件有待完善

一是交通物流滞后。目前梧州的立体交通网络尚未形成, 虽拥有西江黄金水道, 但港口及港口物流园区建设滞后, 往返港澳的定期班轮尚未开通, 而通往广东的高速公路和铁路也未建成通车, 梧州机场目前仅开通往南宁的航线。可见, 交通物流条件的制约, 直接增加企业的运营成本, 延误交货时间, 使梧州企业接单能力处于弱势的同时, 也降低了其承接产业转移的吸引力。

二是融资渠道不畅。梧州中小企业融资难、融资成本高的问题至今未得到根本解决, 其原因是多方面的:在企业方面, 中小企业规模小, 抗风险能力弱, 加上大多数尚未建立现代企业制度, 财务管理和经营管理不规范, 信息不透明;在银行业方面, 信贷政策不配套, 贷款担保方式不灵活, 创新意识不足;在机制和环境方面, 缺乏从事小企业征信活动和作用评价的资信评级机构, 担保机构少、能力弱, 担保体系不健全。

三是劳动力资源优势不大。劳动力供应充足与否, 是加工贸易企业考虑产业转移的重要因素。从劳动力成本看, 梧州相对于广东有一定的优势 (梧州的最低工资标准为每月5 0 0元, 珠三角地区如东莞为690元、深圳为810元) , 但目前本地企业也存在招工难和劳动力素质不高的问题。

四是有关中介组织与服务体系建设严重滞后。梧州缺乏健全的服务体系和服务机制, 难以满足企业的服务需要。截至2007年底, 梧州共有行业商会、协会1150多家, 这些机构都不同程度存在机构人员少, 资金短缺, 开展服务内容和项目较少, 服务层次偏低, 服务能力不强等问题, 不能有效地支持企业的发展。

三、完善梧州产业配套体系的对策

1. 充分认识推动产业配套的必要性和紧迫性, 将产业配套纳入经济发展的规划体系中

由于产业配套在产业发展中处于配角地位, 因此在思想认识上常常受到轻视或忽视, 这是推动产业配套的最大障碍所在。政府应主动将产业配套建设纳入经济发展的规划体系中, 鼓励传统行业基础性产业配套, 以此带动传统行业的改造和提升, 重点扶持高新技术产业领域内的配套企业和产品, 将它们列入支持和振兴地方高新技术产业发展同等重要的位置。

2. 成立专门的产业配套指导协调机构, 组织推动产业配套

产业配套过程涉及多个利益主体, 利益关系错综复杂。在目前中介机构和服务体系普遍不太健全的情况下, 为加强协调和配合, 政府可成立产业配套协调办公室, 归口政府改革发展职能部门, 为本地企业与外商和大企业进行配套做好服务, 解决配套中的难题, 配合企业做好招投标工作。

3. 立足内外配套, 建立完善产业配套体系

产业转移要内外配套。外在的配套包括物流、银行、中介、教育、保险、信息等服务, 而内在的配套主要是相关产业链条的配套行业。

(1) 内在配套方面:围绕产业优势和资源优势承接配套产业转移。

(1) 优选产业配套项目。项目是产业配套的载体。要吃透当前国家加工贸易政策调整的内容和精神, 紧紧围绕梧州的优势产业和优势资源优选产业配套项目, 有针对性地寻找招商对象, 确定引资重点。梧州作为广西的老工业基地, 经过多年的发展, 目前已拥有林化林产、轻化、食品、制药等优势产业, 中恒制药、三威林产、神冠蛋白肠衣等龙头企业和新华电池、田七牙膏、双钱龟芩膏、冰泉豆浆晶等名牌产品。因此, 梧州在承接东部加工贸易产业转移中, 一方面应优先承接塑料原料及制品、纺织纱线、布匹等有政策性倾斜的劳动密集型产业, 特别是进料加工企业;另一方面应紧紧围绕梧州的优势产业和优势资源积极引进相关项目, 推动产品深加工, 延长产业链, 打造优势产业集群, 促进地方特色产业发展。

(2) 实行产业链招商。一是深入调研引进企业的产业配套情况, 理清产业配套招商“信息源”。安排每个项目服务人员到企业调查了解主要原辅材料的上游供应商和主要产品的下游厂家, 登记汇总, 形成产业配套招商“信息源”。二是主动帮助联系配套企业, 拉长“产业链”。对已引进企业积极帮助寻找企业配套, 招商过程中有针对性地引进与已有企业功能配套的企业, 并在项目选址上相对集中, 便于企业拉长“产业链”。三是服务好已有企业, 通过“以商引商”完善产业配套。

(3) 鼓励全民创新创业, 引导民企大力创办配套型企业。采取有效措施激活本地民间资本, 培育形成可持续的内生发展机制, 在某种程度上比从区外进行招商引资更为重要。为此, 应鼓励全民创新创业, 放手发展民营中小企业, 引导民企大力创办配套型企业。政府应制定相关的优惠政策, 积极为中小企业提供金融、信息、技术、人才等各方面的支持和服务, 降低中小企业投资配套产业的投入成本和市场风险。

(2) 外在配套方面:着力改善产业配套环境

(1) 完善配套载体。以梧州现有的工业园区和产业聚集区为基础, 结合产业转移的实际需要, 做好园区规划, 科学合理布局, 明确各类园区产业定位和发展方向, 打造承接产业转移的示范基地。要进一步完善园区基础设施, 大力推进以道路、水、电、气、通信为主的基础设施建设, 发挥基础设施的先导效应, 增强吸引力和凝聚力;创新园区管理体制, 确保园区管理机构权责分明, 服务到位;创新园区投融资平台, 树立经营园区理念, 建立和扩大多元化融资渠道, 把园区基础设施建设推向市场, 积极吸引境外资金、民间资本和工商资本投资园区建设;创新园区土地供应方式, 优化土地利用结构, 提高土地利用率, 加强闲置土地管理, 盘活存量土地, 加快标准厂房建设, 集约使用土地;创新园区招商模式, 围绕承接产业转移, 积极拓宽招商引资范围, 进一步创新招商引资机制, 形成政府推动和园区自主相结合共同招商的局面。

(2) 畅通融资渠道。加强政银企合作, 健全中小企业信用担保体系, 为本地企业和外来投资企业就地提供低廉、便捷的资金配套服务。建立产业配套专项基金, 为大项目的落户和配套产业的发展提供财政补贴。

(3) 健全物流服务。一是在硬件上, 加快物流运输基础设施建设。梧州在加快“立体交通网络”建设的同时, 应加快物流园区及各种配套设施建设, 加快规划建设一批专业市场, 重点发展商贸、农产品、医药、工业等现代物流业, 着力打造形成具有特色的物流基地。二是在软环境上, 提高加工贸易管理水平, 提高大通关效率, 实施贸易便利化。进一步简化和规范加工贸易审批工作, 尽快实现从以合同为单元的管理向以企业为单元的管理转变。商务、海关、税务等部门实行加工贸易系统联网, 实现电子数据传输和信息共享, 提高管理效能。

(4) 缓解企业用工难问题。一是积极引导企业提高员工待遇, 为员工提供养老保险、大病医疗保险、失业保险等福利, 吸引市内外务工人员就业。二是广开招工渠道, 建立劳务输入长效机制。通过积极开展“以工招工”、网上招工、主动外出招工和劳务专场招聘会等形式, 解决企业用工问题。三是强化就业培训, 提高劳动者素质。积极发展职业技术教育, 整合市内培训资源, 建立健全培训档案管理、信息上报、培训合格证管理、联动培训等工作机制。创新培训方式, 实施“培训跟着产业走, 教室建在基地”的培训模式, 积极开展技能培训工作;根据企业用工需求, 采取用工企业与乡镇及市县职校技校联合办班的形式, 积极开展“订单式培训”。四是创优务工环境, 为员工构筑暖“巢”, 让员工留得下、稳得住。如, 对长期在园区务工或夫妻都在园区务工的员工纳入享受购买本市经济适用住房范筹, 并免费办理落户手续;子女入学享受与企业所属区域生源同等待遇, 免收学杂费及借读费。此外, 设立相应的工业园区派出所、金融服务网点、工业园社区服务中心、法律服务中心, 以保障员工的人身安全和劳动权益。

(5) 加快中介机构和服务体系建设。市政府有关部门应抓紧制定加快行业协会、中介机构建设和发展的相关制度, 大力发展独立公正、规范运作的行业协会和中介服务组织。各中介机构也应加强自身建设, 围绕做好企业的“政策辅导员”、“业务培训员”、“市场引导员”和“解决突发问题消防员”等方面提高其服务能力。

(6) 推进产业配套的信息化进程。信息化和经济全球化时代需要产业配套推进手段的不断创新。除了贸易洽谈会、产品博览会等传统手段之外, 要积极适应信息化的要求, 在区域范围内, 由企业或行业中介机构出面、政府支持, 建立不同行业的产品配套网, 引入电子商务, 建立产业配套信息化平台, 通过服务于区内外配套企业, 提升区域整体产业配套能力。

摘要：国家加工贸易政策的调整, 既是引导也是促使东部沿海加工贸易向中西部地区形成梯度转移。梧州作为广西最靠近珠三角的城市, 要在承接东部加工贸易产业转移的激烈竞争中抢占先机, 必须尽快完善产业配套体系。

关键词：加工贸易,产业转移,产业配套体系

提高加工能力 篇2

各加工贸易企业：

加工贸易企业加工能力证明有效期为一年。为进一步规范加工贸易，确保业务正常开展，请于加工能力证明到期前10日重新申办加工能力证明。办理流程如下：

一、企业提报材料：（各一份）

1、工商营业执照（副本复印件）

2、批准证书或进出口经营资格证（副本复印件）

3、国税登记证（副本复印件）

4、组织机构代码证（副本复印件）

5、海关登记证（复印件）

6、验资报告复印件（外资企业提供）

7、土地使用权证、房权证或房屋租赁协议复印件

8、外汇登记证(复印件)

9、加工协议(委托加工)或进出口合同复印件（自营提供）

10、其它要求提供的材料

二、网上提报：

网址：http://.cn点击业务申报点击加工贸易服务促进体系项下“加工贸易企业生产能力核查系统”经营企业填写表

一、生产企业填写表

二、无对外贸易经营资格企业填写表三（审批机关填写青岛，选择青岛平度市外经贸委内资或外资）。

三、企业提报材料及网上申请后，一周内安排验厂，查验企业生产经营状况及所提报材料原件。

四、经审查无误后，由申领企业带公章、法人代表章和原加工能力证明领取新批加工能力证明。

加工制造能力的本体建模 篇3

摘要：针对加工制造资源本身的特点，从其固有属性出发，把加工制造资源中的关键资源一人力资源、设备资源、知识资源，动态关联起来，集成一体，形成新的加工制造能力定义。通过形式化描述建立加工制造能力的本体模型，定义其本体中的类、属性及类间关系等内容。并通过运用OWL语言，利用Prot6964.3本体编辑软件对加工制造能力的子能力一铣平面能力进行本体建模，实现其本体建模的实例验证。

关键词：加工制造能力；资源集成；形式化表达；本体建模

DOI：10.15938/j.jhust.2016.03.012

中图分类号：TG506 文献标志码：A 文章编号：1007—2683（2016）03—0058—06

0引言

随着网络化技术日臻成熟，互联网的发展进程在不断加快，作为国家经济重要支柱的制造业也受其影响，其发展与网络的联结变的越来越紧密。2013年，德国在汉诺威工业博览会上正式推出“工业4.0”这一概念，“工业4.0”战略旨在通过建立信息物理融合系统（CPS）网络，搭建智能工厂，实现智能制造。我国国务院也于近期发布了工业4.0中国版——中国制造2025，其主旨与德国版工业4.0异曲同工，提倡智能制造，鼓励信息化技术应用于制造业。未来制造业正在向智能化、网络化、数字化的趋势发展，网络化制造时代即将到来。

在网络化制造环境下，要实现分散制造资源的共享与集成，达到不同企业、组织间的协同设计、协同制造、协同服务，让制造资源更充分、高效的为企业、组织所使用，对制造资源的能力的研究显得尤为重要。加工制造能力作为一种重要的制造能力，涉及到底层加工制造资源与任务，为网络化制造的有效实现提供基础。要实现其在应用过程中的按需使用与流通，建立加工制造能力模型首当其冲。

对于加工制造能力方面的建模，以往的学者对其研究的很少，加之本文所提出的加工制造能力定义为一种制造资源的集成，所以借鉴制造资源建模方面的研究，进而推出加工制造能力的建模方案是切实可行的。目前对制造资源建模的研究主要采用OWL语言和基于本体的方法。涂志垚等在分析OWL语言表达特点的基础上，把其应用到网络化制造本体构建上，提出了一种本体构建的通用方法。贺文锐等人针对共享资源的地理和管理策略上的差异，运用OWL建模语言，构建了面向制造功能描述的资源信息模型。H.K.Lin等在支持信息自主权，允许个体的团队成员保持自己的首选语言或信息模型的基础上，建立了制造系统工程知识（MSE）本体模型。郑立斌等建立了制造资源本体分类树，提出了动态联盟企业组合粒度信息表示方法并对基于Web工艺划分的服务模型进行了描述。

从以往的学者研究中可以发现，其大多只是针对单一制造资源进行建模，并没有将各种制造资源进行动态组合。本文通过分析加工制造资源本身固有属性，有效集成人力资源、知识资源、设备资源，形成新的加工制造能力，并对其进行形式化表达，建立本体模型，为加工制造能力有效接入网络提供了入口，便于企业、组织间对能力资源的搜索与调配。

1加工制造能力的重新定义

1.1加工制造资源概念

在制造系统中，制造资源处于系统底层，为制造任务的完成提供基本的物质供给，成为制造者从事生产加工活动的基础。根据不同的使用范围，制造资源分为两大类，广义制造资源和狭义制造资源。

广义制造资源指在产品全生命周期中，从事一切生产活动过程中所涉及到的所有软、硬件资源的总和。

狭义制造资源指在制造单个零件过程中，为制造过程所需要的物质资源。

加工制造资源属于狭义制造资源，是指在制造单个零件的加工过程中，为加工任务所需要的各种资源：设备资源（机床、刀具、夹具等）、人力资源、知识资源等。

加工制造资源按照资源的属性和用途，本文将其分为4类：①设备资源，是在车间具有具体制造能力的资源的抽象，为加工任务提供基本设备保障。主要包括机床、刀具、夹具等。②人力资源，在整个加工制造过程中，组织和调用其他资源的能动资源，本文主要指加工操作者（车工、铣工等）。③知识资源，为加工制造提供智慧辅助，以书面文件、计算机软件等形式存在，包括书籍、国标、知识库、实例库等。④材料资源，为制造某种零件所提供的原材料、毛坯和成品等。

1.2加工制造能力的定义与分类

本文所提出的加工制造能力是从微观资源的角度出发，是指加工制造资源以动态组合的方式来完成加工制造任务的过程中，其整体所发挥出的功能。具体的加工制造能力的定义如下：

加工制造能力根据某项加工要求，针对零件的几何特征，通过人力资源（加工操作者）集成设备资源和知识资源来完成加工任务的过程中，在资源固有属性的约束下，资源集合体（人力资源、设备资源、知识资源）在这一过程中所发挥出的相应的功能的体现。

从微观资源角度出发，传统对加工制造能力的定义，只是单独考虑了资源本身（机床、刀具等）的机械加工性能，并没有将各类加工制造资源动态联系起来。本文所提出的加工制造能力是在加工制造过程中，抽象于底层加工制造资源（设备资源、知识资源、人力资源）的组合，为需求者提供具有高附加值的加工制造资源的组合服务和完善的资源供给方式。加工制造能力定义如图1所示。

机械加工误差及提高加工精度分析 篇4

社会经济的发展和科学技术的进步,有力地推动了我国机械加工技术的发展。工件加工质量是工件的重要组成部分,而其中最为影响工件质量的是加工精度。加工精度影响机械运作,机械工件的正常运转也极大程度的依赖于加工精度。因此,在机械加工企业中尤为重视加工精度的要求和准度,控制误差,减少差错,提高精度。其中在尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度等三个方面都要做到相辅相成,互补为宜。一般来说,尺寸精度越高,几何形状和相互位置的精度也越高。影响机械加工精度的因素主要是人为误差和原始误差两种,人为误差具有不确定性,而原始误差则存在于机械加工工艺的每个环节。想要有效的提高机械加工的精度,就要认真分析加工误差,探寻控制和降低误差的措施。

1提高机械加工精度的重要性

机械加工精度对机械产品的质量有着重要的影响。但是,由于受设备、人员、技术水平等多种因素的影响,我国目前的机械加工精度往往出现不能满足要求的情况,对整个机械产品质量的提高产生不利影响。因此,结合机械加工具体工作,探讨提高机械加工精度的措施,具有重要的现实意义。在实际工作中,根据具体情况,采取有效的对策,通过多种措施来减少、均化、补偿、转移原始误差,或者采用就地加工法。通过综合采取有效对策,实现对误差的有效控制,确保机械加工精度,进而实现提高机械加工产品质量和综合效益的目的。

2影响机械加工精度误差的原因分析

2.1工艺系统集合误差的产生

经过长期的使用,机床产生的磨损就会造成其加工精度的下降,产生生产误差。1主轴回转误差:机床的主轴是零件加工的基准,如果主轴产生误差则会造成零件加工精度受到影响而产生误差;2导轨误差:导轨是用来对零件的相对位置关系进行确定的基础,也是机床整体运动的基础,导轨自身由于生产制造的原因会存在着一定的误差,同时其安装质量也会产生一定的影响,这也是造成机床精度下降的一个主要因素;3传动链误差:传动链两端的传动元件之间会产生一定的误差。

2.2内应力重新分布而引起的误差

内应力指的就是在没有外力作用的情况下存在于机械内部的应力,在机械加工的过程中,如果加工的零件产生内应力,则会使工件金属处于一种不稳定状态,其会产生向上或者向下的转化,这种变化将会导致零件的变形,无法达到要求的精度。内应力的产生原因,一是由于加热引起的,对于零件进行热处理时,零件的厚度不均匀或者是冷却不均等都会使零件产生内应力;二是很多细长形状的零件长轴经过车削加工后,在冷校直的过程中会产生内应力,而造成零件的弯曲。

2.3机床误差

一般来说,机床在制造、安装以及使用的过程中都会出现一定的偏差和错误,但对机床正常运转不会产生影响,这就是机床误差。其中对加工精度影响较大的有两种:一是主轴回转误差,包括其径向圆跳动、轴向窜动和摆动,主要是影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度以及表面粗糙度。二是导轨误差,其产生的主要原因是导轨的制造与安装误差,以及导轨的不均匀磨损。

2.4刀具和夹具的制造误差以及磨损

加工精度的误差程度也会因为不同种类的刀具而有很大的差别,一般类型的普通刀具的制造误差对机械加工精度的影响很小,一般可以忽略。影响机械加工精度的主要因素是定制刀具的尺寸误差,以及成形刀具的误差主要影响零件表面的形状精度。通常来说,夹具在定位时不准确,夹紧时不注意紧度和密集度,安装时有错误等都会影响夹具对零件的加工精度。另外,刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置;夹具的磨损也会引起零件的定位误差。

2.5调整误差与测量误差

在机械加工过程中,需要不断对工艺系统进行调整,而这些调整工作不可能绝对准确,从而产生调整误差,调整误差对加工精度有着决定性的影响。机械加工过程中,为了调整误差,需要对测量方法和量具精度进行严格规范和要求,综合考虑工件在机械加工过程中可能会出现的问题处理等因素。

3提高机械加工精度的措施

3.1减小原始误差

为了减小机械加工的原始误差,要保证机床的几何精度,以及夹具、量具本身的精度,对于加工系统受到的外力、磨损、热变形、应力变形、测量误差等进行严格的控制,从而实现提高设备精度,减小原始误差的目的。这些方法在机械加工中的应用较为广泛,得到工作人员的普遍关注和重视。通常在机械加工之前,全面分析和查明加工误差的产生原因,并有针对性的采取措施消除或者减小误差。例如,在细长轴加工时,采用反向车削法具有良好效果,能够基本消除和显著减小轴向切削力引起的变形现象。如果再配上弹簧顶尖,能进一步消除和减少热变形引起的热伸长,实现有效控制机械加工精度的目的。

3.2加工过程中对误差进行预防

对影响加工精度的各种原因进行分析之后发现,加大科技投入和研发力度,针对各个环节所造成的误差,提高加工精度,要不断研究创造新工艺、新手段、新方法等。努力提高机床的几何精度和量具、夹具的精度,进一步降低工艺的系统受力、磨损变形以及内应力等方面,所造成的原始误差。误差预防常用的方法有:误差转移法、误差分组法、就地加工法和误差平均法、采用先进工艺和设备法、直接减少原始误差法等。实践与分析证明,精度要求高于某一程度之后,加工精度所花费的成本将成指数增长用误差预防技术来降低。

3.3减少或者转移原始误差提高加工精度

直接减少原始误差的方法有控制工艺系统的受外力而产生变形、受热而产生变形、刀具使用时间过长后的磨损、内应力引起的加工件变形等等,为了提高机械加工精度,需要对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施。另外,还可以通过加强对机床的控制来提高机械加工精确度,做好机床导轨的保养工作、机床的清理工作以及机床的安装和维修工作,都能够提高机械加工精确度。

3.4采取补偿控制技术提高加工的精度

目前,在数控机床上一般采用软件补偿的方式:采用统计测量数据,再精细查找误差,最后控制坐标轴附加的方法。这种软件补偿技术,实现起来较为简单,同时误差数据也能得到及时的修改与调整。误差补偿法主要包括两种方式:一是误差补偿法,即保留固有的原始误差,但在其基础上进行新形式的误差填补,从而覆盖原有的误差,也就是“以形补形”;二是误差抵消法,与误差补偿法不同的是,误差抵消法是将存在的原始误差之间寻找关联点,并将相同或相似部分予以抵消,形成“空白点”,以用于缩小精度误差。采取补偿控制技术,需要根据实际情况,不断加强对补偿控制技术的研究,才能有效的提高机械加工精度。

4机械加工误差补偿实例分析

本实例以华中数控系统螺距误差的补偿方法来研究误差补偿前后的具体效果。(见图1)

数控机床的螺距误差,即丝杠导程的实际值与理论值的偏差,为了控制实际的误差一般数控机床都会采用高精度的滚珠丝杠副,但制造误差只能被缩小到最小程度,误差依然是存在的,因此螺距误差不可避免,只能通过误差补偿的措施进一步降低误差范围。采用螺距误差定期测定与补偿可提高机床的精度,延长机床使用寿命。

具体误差补偿操作如下:

1在开机后进行回零操作。

2在华中数控系统中,依次按参数F3键、输入权限F3键进入下一子菜单,按数控厂家参数F1键,输入数控厂家权限口令,再按参数索引F1键、轴补偿参数F4键,移动光标选择“0轴”后回车进入系统X轴补偿参数界面(0轴对应机床的X轴,1轴对应Y轴,2轴对应Z轴)。将系反向间隙、螺距补偿参数全部设置为零后,按Esc键,再连按两次“Y”保存设置。

3运行测定程序,将步距规实际尺寸P1,P2,…,Pi填入测量程序中,并在上述螺距补偿界面内依次输入偏差值。(偏差值=指令机床坐标值-实际机床坐标值)

4补偿参数输入完成后,按Esc键,再按“Y”键保存输入的参数,按F10键回到主界面,接着退出系统,补偿后的参数立即开始生效。

5实验数据如表1所示。

从实验结果表明,数控机床的螺距误差经补偿后已得到很大改善,这种方法可以有效地补偿机床的螺距误差,可以提高机床的精度,延长机床使用寿命。

5结束语

在机械加工的过程中,影响机械加工精度的因素有很多,为了不断的提高机械加工的精确度,减少机械加工的误差,有必要对各种因素进行科学的分析,掌握不同的因素对于机械加工产生误差的影响,才能够有针对性的采取有效的措施来避免各种不良因素的影响,以此来促进机械加工零误差的目标的实现,促进我国机械制造业的持续发展。

参考文献

[1]黄安乐.浅析机械加工误差产生原因及消除措施[J].中国新技术新产品,2011(22).

[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化,2005(09).

[3]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报,2005(02).

提高加工能力 篇5

关键词:机床电火花误差加工精度

中图分类号:TE933文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0040-01

1 微细电火花加工技术简介

微细加工技术在现代制造技术中占有极其重要的地位,而微细电火花加工技术是实现微细加工的最有利手段之一。由于工具电极与工件电极之间的宏观作用力微小,因此非常适合微小零部件的加工。目前,微细电火花加工技术已经广泛应用于航空、航天、医学、模具、微电子器件等方面[1]。在微细电火花加工中,由于其加工对象的微小,因此要求放电间隙控制在1μm以内。

1.1 微细电火花加工机床微进给机构

由于微细加工技术其加工对象的微小,因此要求放电间隙控制在1μm以内。在这样小的放电间隙里,为了防止拉弧和短路现象的发生,就要求机床的伺服控制系统具有很高的分辨率和高频响应能力。采用压电元件和柔性铰链机构的压电微进给机构因其位移控制精度高、响应速度快、驱动力较大等优点,被应用于微细电火花加工。而采用有限元法则可以从理论角度分析出机构性能指标和机构主要尺寸的定量关系[2]。

2 微细电火花加工误差与精度

2.1 微细电火花加工误差的原因

影响机床加工精度的因素主要有机床误差、电极的制造误差及磨损、夹具误差。

(1)机床误差:微细电火花加工机床的误差主要有伺服系统的分辨率和定位精度的误差。定位精度是指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动的位置精度,引起误差的因素包括数控系统的误差和机械传动的误差。

(2)电极的制造误差及磨损:电极的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。

(3)夹具误差:夹具误差包括定位误差、加紧误差、夹具安装误差等。工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差,会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。

2.2 减小误差的方法

(1)减小原始误差。查明产生加工误差的主要原因,设法消除或减小这些因素。例如采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。

(2)补偿原始误差。人为地制造一种新的误差,去抵消原来工艺系统的原始误差。

(3)转移原始误差。误差转移法就是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。

(4)均分原始误差。这种方法就是把原始误差按其大小均匀分为n组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。

(5)均化原始误差。利用有密切联系的的表面相互比较、相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和平均。

(6)就地加工法。采用就地加工的方法,能很方便的解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法是机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

2.3 实际应用

在实际应用中,采用合金钢材料,取切口厚度为0.5mm。该尺寸的微驱动机构具有合适的固有频率和最大进给量。图1为微进给机构的实物照片。

在实际加工中,采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。图2为采用该微进给机构加工的直径25μm,厚度为0.1mm的微小孔。从图片中可以看出,微孔的边缘轮廓质量很好,且其加工时间也大大缩短。

3 结论

(1)机床加工过程中,提高机床加工精度有很强的实践性,和实际生产条件及生产工艺有很大关系。

(2)采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。

(3)合金钢材料的机构具有更高的固有频率,切口尺寸更薄的柔性铰链具有更大的进给量,能够满足微细电火花加工的微进给要求。

参考文献

[1]MASUZAWZT．State of the art of micromachining[J]．Annals of the CIRP,2000,49(2):473-488．

提高加工能力 篇6

曲轴是发动机的核心零件之一, 其结构形状复杂,加工精度要求较高,加工难度较大。 曲轴加工生产类型一般为成批生产,其加工工艺通常为采用专用机床加工的传统工艺方法。 以某六缸发动机曲轴加工为例,其主轴颈的粗加工是采用专用曲轴车床( S1206) 进行主轴颈多刀成形车削加工 ,之后再采用曲轴专用磨床进行主轴颈的粗磨,完成曲轴主轴颈的粗加工后,再进行曲轴连杆轴颈的加工和其他精加工。

专用曲轴车床加工主轴颈是采用多把( 20多把) 成形刀具一次加工成形, 加工效率较高, 但存在以下缺点: 1切削力大, 加工后工件产生加工残余内应力, 使曲轴成品易产生变形;2加工精度较低,特别是长度尺寸难以控制, 废品率较高; 3加工余量较大, 造成下道工序———粗磨主轴颈工序加工量过大,质量难以保证;4刀具制造成本高,刀具损耗大, 加工成本过高;5产品更新时,设备调整( 主要是刀具和刀夹) 难度大,设备维护困难。

2工艺分析

曲轴主轴颈的精粗加工包括了曲轴主轴颈、法兰盘轴颈、正时轴颈和皮带轮轴颈的外圆、台阶及长度尺寸的车削加工。

( 1) 曲轴主轴颈的粗加工是曲轴其他部分加工的定位基准的获取途径,如连杆轴颈、油道孔、法兰孔等的加工是以主1轴颈和主7轴颈的中心线和主1轴颈台阶面作定位基准的( 图1) 。

( 2) 曲轴主轴颈粗加工的精度是曲轴成品加工质量的保证。粗加工精度低会造成其主轴颈精加工, 特别是长度尺寸难以控制, 尺寸加工量调整极为困难,对连杆轴颈长度尺寸、曲柄半径和轴间角的加工精度影响较大。这些都是曲轴加工的重要尺寸,是评判曲轴精度等级的重要指标。

( 3) 曲轴毛坯是通过精密铸造( 以材料QT750-6为例) 而成。 一般外圆单边余量为4mm,毛坯台阶面的加工余量为3mm,毛坯端面的加工余量为5mm。

3改进措施

根据曲轴加工的特点并结合曲轴传统加工工艺方法,采用先进的数控加工技术,对曲轴主轴颈的粗加工进行工艺改进。

( 1) 以数控车加工全部代替传统工艺方法中的“ 车夹头”“、 车中间主轴颈”“、 粗磨中间主轴颈”、“ 成形车全部主轴颈”和“ 粗磨全部主轴颈”等五道工序。

( 2) 从毛坯端面加工( 总长尺寸控制) 及两端中心孔加工后至完成全部主轴颈粗加工共分为三道数控车加工工序: 1以皮带轮端面和法兰端面中心孔定位,夹主1毛坯外圆,车法兰端面( 留中心孔位置20mm) 及法兰外圆。 2以法兰端面和皮带轮端面中心孔定位,夹法兰外圆,车主1、正时和皮带轮轴颈外圆及主1台阶面。 3以主1台阶面和法兰端面中心孔定位, 夹主1外圆, 车主2至主7各主轴颈外圆、两侧台阶面及圆弧,如图1所示。

( 3) 要保证后续加工工序定位基准的可靠和加工质量的控制, 设计适当的精加工余量和尺寸加工精度。曲轴粗加工后留的精加工余量为:轴颈外圆尺寸单边为0.45mm,宽度尺寸单边为0.3mm,长度尺寸单边为0.2mm。 轴颈外圆及宽度尺寸的加工精度为0.1mm,长度尺寸的加工精度为0.2mm。

( 4) 根据各粗加工工序的加工内容及工件的大小,选用四工位卧式普通数控车床,所有车削刀具均选用成形机夹刀。 车削外圆选用30°成形刀片,车台阶和端面选用45°成形刀片( 左、右各1把) ,圆弧车削选用圆形成形刀片。

( 5) 曲轴主轴颈长度尺寸的工艺尺寸基准为中间主轴颈( 主4) 的两端面,但在车削主2~主7工序中,长度尺寸的定位和对刀基准为主1端面( 图1) 。 在数控程序的编制过程中,将主2~主7的所有长度尺寸控制全部换算成以主1端面作为尺寸基准的长度尺寸。

4改进效果

通过对曲轴主轴颈粗加工工艺方法的改进,并通过专业的曲轴制造厂家现场实践验证, 取得了非常好的效果,并获得了很好的经济效益。

( 1) 由于采用较先进的数控加工技术 ,使曲轴主轴颈粗加工的质量较传统工艺方法的加工得到了提高。同时由于有粗加工质量的保证,曲轴成品质量也有明显提高,加工废品率有明显下降,曲轴成品的精度等级和曲轴重要尺寸质量控制有了很大改善。

( 2) 由于采用数控车削加工 ,在加工时 ,相对于多刀一次成形切削加工,切削力较小,加工过程中产生的加工残余内应力较小, 避免了曲轴成品后的自然弯曲和扭曲变形。

( 3) 由于改进工艺方法,由三道工序代替了传统工艺方法的五道工序,工序数量减少,节省了工艺装备的数量和成本,加工效率明显提高,加工成本明显下降,同时还降低了操作工人的劳动强度。

利用车床夹具提高加工精度 篇7

我厂生产的某种制动鼓盘车床, 是我们的一个重要产品, 在出口贸易中起举足轻重的作用。该车床用于小汽车制动盘/鼓的表面加工, 能够达到或超过制造商出厂参数。但长期以来, 纵向变速箱体摆动的问题一直困扰着我们。该箱体摆动, 直接影响加工出来的制动盘质量。因此, 我们考虑设计车床夹具加以改善。

1 加工零件与加工设备分析

纵向变速箱分箱体和箱盖两部分, 均为铸铝件, 箱体和箱盖轴承座孔要有较好的同轴度, 保证丝杠旋转过程中具有较好稳定性。该变速箱是个重要件, 直接影响加工出来的制动盘质量, 也是决定设备品质的关键件。如图1。

2 纵向变速箱工艺分析

原工艺是:采用车床四爪卡盘, 将箱体和箱盖轴承座孔分开加工, 再以加工完的孔定位, 合箱。即使这样, 箱体和箱盖轴承座孔不是一次装夹定位下来的, 难以保证两孔同轴度。因此, 我们考虑先将箱体轴承座孔加工出来, 合箱, 然后利用夹具加工箱盖上的轴承座孔。这样, 两个轴承座孔能够保证较好同轴度。经过认真思考, 我们设计了一套车床夹具。

3 车床夹具的设计

既然箱体轴承座孔加工出来了, 我们就以该孔定位, 加工箱盖上的轴承座孔。为保证加工表面与车床主轴轴线的正确位置, 夹具必须与车床主轴可靠联接, 才能保证工件加工精度。

因此, 我们利用车床主轴前端莫氏锥孔定位。该夹具的心轴以其尾锥与车床主轴的锥孔相配合定心, 并利用心轴尾锥端面的螺钉孔, 用拉杆拉紧。

4 车床夹具几个重要件的设计与工艺分析

心轴:前端与箱体加工后的轴承座孔间隙配合, 工件靠平的端面要与Φ62定位轴垂直, 后面锥柄与车床的主轴内锥孔配合, 需要表面淬火增加硬度, 然后, 磨成与主轴内锥孔相同的莫氏锥度, 尾锥端面的螺钉孔, 作为拉杆拉紧的接口 (见图2) 。

定位板:作为工件与夹具联接的载体, 同时连接心轴与工件, 工艺重点是磨平两面, 保证两面平行度 (见图3) 。

压板:焊接两个较长压板, 增加力度, 用两个双头螺栓, 压到图示的施力点上。

侧支钉:作为工件的附助支撑, 防止由于压板没压紧, 造成工件转动。它下面拧到定位板上, 侧面用紧定螺钉顶到箱体上。

综上所述, 该工装定位准确, 结构简单, 并且容易加工制造。

5 车床夹具的使用效果

在生产实践中, 采用此工装, 工件表面质量良好, 加工精度高, 满足生产使用要求, 达到了较理想的效果。

6 结语

通过上述工装夹具设计制造, 为我们研究同类产品加工工艺提供了很好的范例, 对夹具作用增加了认识。它主要有以下几方面。

(1) 保证产品质量。在机械加工中使用夹具, 工件加工表面尺寸及位置精度等, 均由夹具保证。如加工前把机床与刀具调整好, 就可以获得稳定的加工精度, 在批量生产中能保证零件的互换性。

(2) 提高生产率和降低加工成本。工件在夹具中安装, 一般不需找正, 可以省去划线工序, 减少辅助时间, 提高生产率, 并且减轻工人劳动强度。

机床夹具在机械加工中起重要作用。夹具设计, 不仅是新产品投产的重要工艺措施, 也是提高生产率和保证产品质量的主要技术途径。在工作中, 我们还要不断学习, 努力提高, 不断创新, 设计出更多更好的工装夹具。

摘要：本文简述了机床夹具在机械加工中的作用, 并详述了加工变速箱中的应用。

提高加工能力 篇8

随着高速列车技术的发展, 计算机辅助制造在制造业得到了广泛得应用。南车青岛四方机车车辆股份有限公司的制造者通过有效的运用CAD/CAM技术, 在加工中心上预先将加工零件的加工轨迹、尺寸和工艺参数以及辅助功能等信息编制成一定格式书写得数控程序, 通过刀具轨迹验证提前获得零部件的加工效果。现在刀具轨迹验证的方法很多, 最简单的方法是刀具轨迹的显示验证, 即将刀位数据的线架图显示出来, 检查是否正确。比较复杂一点的方法是采用各种截面法验证, 如纵截面法、横截面法及曲截面法等。更复杂的一些的的方法是加工过程的动态仿真验证, 在工程中还有用机床试切法来验证的。虽然刀具轨迹的显示验证是比较简单, 但是无法知道走刀路线是否正确;用截面法即麻烦又不逼真;机床试切法周期长, 成本高, 所以他们都不合适。所以选用刀具轨迹的动态仿真非常经济、直观、有效。

2. 刀具轨迹模拟

本文论述的加工轨迹的模拟是建立在以处理列表点的数学理论, B样条曲线逼近, 双圆弧拟合为基础上, 根据给出的少许任意曲线的型值点, 得到其他更多的型值点, 从而得到接近理论的曲线, 然后在加工轨迹模拟, 来验证刀具刀位的正确性。本文以凸轮的曲线型面为例进行说明。

2.1 曲线的绘制

根据OpenGL的应用程序中画图的命令, 在Opengl中画线的命令有GL_LINES (画简单的线段) , GL_LINE_STRIP (画折线) , GL_LINE_LOOP (画封闭线) 。为了使点的个数正确, 刀具轨迹的正确, 所以选用命令GL_LINE_STRIP。用数组来定义轮廓点的, 在调用时可以一个for循环来实现, 这样便画出了样条曲线。

本文中所使用的程序命令就不详细介绍了。如果有用到的命令, 其参考有关参考书, 这里就不详细的介绍了。

下一步需要进行的是把一个二维曲线转化为简单的三维实体型。由二维图象转化为三维模型, 就是拉伸的作用。通过改变y轴坐标, 在重新画出此图形, 这样三维图形的上下表面就有了。由于是实体, 要填充图形才可以。填充图形可以通过画简单的三角形, 四边形来实现。

2.2 三维实体模型的绘制

通过多边形的绘制, 在文中形成的是一个上下表面垂直的实体。上下表面可以采用画相连三角形的方法来填充。至于中间实体的实现, 可以用相连四边形的方法来实现, 从而生成线型三维模型。

2.3 动态地画出刀具的运动轨迹

为了计算方便, 在这里把刀具的中心作为刀具的轨迹。刀具在加工时, 与工件的刀具补偿的大小就是刀具的半径。加工外轮廓时, 刀具的轨迹向外延伸一个半径, 加工内轮廓时, 向内延伸一个半径, 反应在数学上就是加上或者减去一个单位法矢与半径的乘积。

动态画刀具轨迹, 就是在刀具走到第个点时, 要画出前面个点之间的轨迹, 即为点与点之间的连线。要想在刀具走过后才开始画, 那么就要用到定时器里面的一个变量了。是由定时器控制的一个变量, 每一个定时它就+1。这样形成动态刀具轨迹。此步骤在不同的zaxis时会刷新一次, 这样会把上次zaxis的轨迹给刷新掉, 所以要把刷新掉的图重新画出来。所以还必须有一段重画的辅助程序, 并通过一段代码实现的功能是把各个截面的轨迹连接起来, 可以逼真的反映刀具的轨迹。形成模拟加工完后的刀具轨迹。如图1所示。

其中, 在刀具最后一次加工时有一小段的轨迹是实际上没有的, 因为在程序中是拿for语句进行判断的, 这里执行的是判断部分, 它不属于实际刀具轨迹, 如图2所示。

2.4 刀具轨迹的模拟运行

上面叙述所采用的程序几乎都是独立的, 但是它们之间又存在着先后的逻辑关系和程序运行的先后关系。没有了前面的一步, 后面的程序都将无法完成。所以只有把他们组成一个简单的系统, 才不会出错。下面介绍一下对话框和各个按钮的功能及程序的简单代码。

2.4.1 输入值的赋值

因为在进行双圆弧拟合时要知道程序员的要求误差, 还有在进行刀具模拟时要输入刀具的相关参数, 因此在ResourceView中的Dialog中建立2个简单的对话框为使用者使用方便, 如图3、图4:

两个对话框的原理是一样的, 这里就介绍一下误差值的赋值, 刀具参数的赋值就不介绍了。在这里可以输入任意要求误差。在这里数据的传递我觉得有点难。就在这里介绍一下, 给对话框和按钮“要求误差”加了类向导之后, 还要把相关的.h文件也添加过去。就是添加代码了。

这是按钮所添加的代码, 它的功能是在按钮点击之后, 把dlg m_yaoqiuwucha (即输入的误差) 的值赋给m_wucha1, 然后在调用函数YQwucha () , 否则值是赋不过去的。这句很重要。

2.4.2 按钮调用程序

上面是按钮调用对话框, 并把对话框里输入的值赋给程序中的变量。下面介绍一下按钮调用程序。相对而言, 按钮调用程序比调用对话框简单的多了, 其页面如图5所示。按钮加了类向导以后, 把.h文件引用过来, 设置一个BOOL型的变量, 赋初值为FALSE, 给按钮添加

CVirtualManufacturingAppView*pView= (CVirtualManufacturingAp pView*) GetRenderView () ;

pView->m_CHKZD=TRUE;

pView->InvalidateRect (NULL, FALSE) ;

其中m_CHKZD就是所设置的变量, 然后在用if () 语句实现, 比较简单。

通过这些按钮和对话框, 把原来很零碎的程序组装在一起, 就成了一个简单的系统了。

3. 制造现场刀具模拟运行的有效控制

经过仔细的科学计算后, 现场操作人员的规范操作成为了获得合格加工产品的主要保障。但是在现实操作中, 操作人员为了节省辅助加工时间, 往往省略了必须的刀具模拟运行, 过于依赖机器本身的精确度, 忽视了生产过程中工序能力的变动, 没有充分重视操作者、机器、原材料、工艺方法和生产环境等五个基本质量因素综合作用的过程, 造成了制造零部件出现加工质量问题。为此, 我们制定了详细、规范的工艺文件、作业指导书、检验文件用于指导现场操作人员和质量专检人员, 强化了实施刀具模拟运行作业, 从而提高了加工产品质量。

参考文献

[1]葛巧琴.机械CAD/CAM[M].南京:东南大学出版社, 1998.9

[2]王爱玲, 白远恩, 赵学良, 赵建强.现代数控机床[M].北京:国防工业出版社, 2003.4

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[10]费广正乔林.Visual C++6.0高级编程技术?Visual C++6.0高级编程技术?OpenGL篇[M].北京:中国铁道出版社, 2000.1

提高数控加工质量的措施 篇9

关键词：数控加工,加工质量,工艺措施,程序优化

0 引言

数控加工技术是加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术的有机结合, 它在现代制造业中担当了越来越重要的角色。影响数控加工质量的主要因素有数控机床的正确使用、加工工艺的合理制定和加工程序的灵活编制。本文对这些影响数控加工质量的主要因素进行分析并提出有效措施。

1 机床误差的消除

数控机床采用滚珠丝杠副, 其反向间隙对加工质量的影响很关键。在其使用前应进行预紧, 但即使是高精度的滚珠丝杠副也存在微小的间隙, 影响其加工精度。因此, 加工时, 尽量使刀具的移动保持尺寸连续递增或递减的趋势, 以消除反向间隙对加工质量的影响。

2 数控加工工艺的制定

2.1 工序划分与加工路线的确定

工序划分与加工路线的确定与加工精度、表面粗糙度直接相关。划分工序和安排工艺路线时, 一般要做到工序集中, 先粗后精、先近后远、先内后外、走刀路线最短等。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求, 最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来;为保证工件轮廓光滑, 尽量使刀具沿轮廓的切线方向切入、切出, 尽量不要在连续的轮廓中安排切入和切出或换刀及停顿, 以避免因切削力突然变化而造成弹性变形, 致使光滑连接的轮廓表面划伤、形状突变或产生滞留刀痕。对横截面小的细长零件或薄板零件, 应选择使工件在加工后变形小的路线。

2.2 合理的对刀点

对刀点是刀具相对零件运动的起点, 选择对刀点时应尽量选在设计基准或工艺基准上。在成批生产中应考虑到对刀点的重复精度, 该精度可用对刀点相距机床原点的坐标来校核。

2.3 工艺参数的合适选择

数控加工时主要的工艺参数有主轴转速 (切削速度) 、背吃刀量及进给速度。为保证加工质量符合图样的技术要求, 需选择合适的工艺参数。

2.3.1 主轴转速的确定

先根据允许的切削速度和刀具直径求得主轴转速的计算值, 再根据该值在机床说明书中选取有的或较接近的实际转速值。

2.3.2 背吃刀量的确定

在工艺系统刚性允许的条件下, 应以最少的进给次数切除加工余量, 最好一次切净余量, 以提高生产效率。但当工艺系统刚性不足或工件余量很大, 或余量不均匀时, 为提高工件的加工精度, 可采用多次走刀的方法, 并把第一、二次进给的背吃刀量尽量取大些, 精加工时, 背吃刀量取0.05mm~0.8mm, 以提高加工精度和表面质量。

2.3.3 进给速度的确定

在能满足工件质量要求的前提下, 尽可能选择较高的进给速度。当加工精度、表面粗糙度要求高时, 进给速度应该取小些, 一般在20mm/s~50mm/s的范围内选取。但要考虑刀尖角度、刀尖圆弧半径对工件表面粗糙度的影响。在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时, 宜选择较低的进给速度。

2.4 切削加工方式的正确选择

铣削加工时, 为提高零件表面的加工质量, 精加工时应尽量采用顺铣;车削轴类零件时, 为减少接刀痕迹, 车削时尽量不要换刀;车削成形回转表面特别是圆弧表面时, 为避免因刀具的干涉而产生刀痕, 刀具的主偏角和副偏角应选择合适。

3 数控编程

3.1 编程方式的选择

相对坐标编程比较方便, 但会产生累计误差, 而绝对坐标编程以坐标原点为基准, 累计误差较小。在实际编程时, 对于重要尺寸应采用绝对坐标编程, 以减少累计误差, 从而保证工件的加工精度。

3.2 加工程序的优化

灵活运用各种加工循环指令;采用宏程序对程序进行优化, 不仅可使程序编制方便、脉络清晰, 而且还有可能获得更好的加工质量。

3.3 编程尺寸的处理

零件在用同一把刀、同一个刀具半径补偿值加工, 且零件轮廓各处尺寸公差带不同时, 为保证各处尺寸均在尺寸公差范围内, 在编程计算时, 对标注的非对称尺寸, 应改变轮廓尺寸并移动公差带, 换算成对称公差。

3.4 回参考点指令的合理使用

在程序中适当插入回参考点指令, 使各坐标清零, 以消除数控系统运算的累积误差, 利于保证加工精度。

3.5 暂停指令的合理使用

G04为暂停指令, 其作用是使刀具在一个指令的时间内暂停加工。钻孔、镗孔加工到达孔底部时, 设置暂停, 以保证孔底的钻及镗孔质量。

3.6 恒线速度切削功能的合理使用

车削变径表面时, 使用恒线速度切削功能, 可使切出的表面粗糙度值既小又一致。

4 结论

对零件进行数控加工时, 由于受加工零件形状、材料、批量等多方面因素的影响, 需在实践中勇于探索、不断总结经验, 对所加工的零件进行具体分析和灵活对待。先根据零件图样要求认真分析加工工艺方案, 合理确定加工工序和加工路线, 选用合适的工艺参数, 灵活使用编程方法和指令, 加工出符合图样技术要求的零件。

参考文献

[1]窦金平.提高数控加工质量的工艺措施[J].机床与液压, 2012, 40 (4) :121-124.

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[5]娄锐, 王悦, 梁宇栋.数控编程技术要点[J].机床与液压, 2007, 35 (7) :258-260.

[6]霍苏萍, 刘岩.数控铣削加工工艺编程与操作[M].北京:人民邮电出版社, 2009.

提高薄壁零件加工精度方法研究 篇10

关键词： 薄壁零件 加工精度 工艺分析

一、引言

在现代化的工业制造中，薄壁结构越来越多，尤其是航空航天、雷达通信等高精尖领域，这些领域的薄壁件大多数为整体框、梁、壁板等，既要保证薄壁结构的强度，又要尽可能地降低零件的重量，同时满足零件结构复杂性和造型复杂等要求。但是薄壁构件相对刚度和强度较差、结构不规则，这就使得在制造过程中装夹困难，零件极易发生变形，在加工过程中容易产程振动、失稳，使得加工质量大大下降，给制造带来极大的困难。因此，从设备的选择、工件的装夹、刀具的选择、零件加工工艺分析、程序的编制等多角度出发，充分分析影响薄壁零件加工质量的因素，找出对应的解决措施，是提高薄壁零件加工精度的基本途径。

二、薄壁件产生变形的原因

1.外力夹持

在机械加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力等的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件确定的加工位置，而不致发生振动或位移，在夹具结构中应设置夹紧装置，将工件可靠夹牢。但在夹紧过程中，由于零件的结构为薄壁结构，零件强度较低，其在夹紧力的作用下极易发生变形。例如一个薄壁套筒类零件，如果采用传统的三爪卡盘进行夹紧则造成零件的变形，圆形变形为三角形，无法保证加工的质量。

2.切削力

在机械加工过程中，通过刀具和工件之间按照一定轨迹的相对运动完成切削加工，因此在切削过程中会形成刀具和和零件间的相互作用力[3]。在车削中，切削力可以分解为轴向力和径向力，其中径向力垂直于零件轴线，造成零件弯曲，使零件变形较大，切削后零件表面形成鼓形表面，造成严重的形状误差。在铣削过程中，如果零件的受力表面没有足够的支撑，同样会造成零件变形，使得加工表面凸起，形成所谓的欠切状态。因此，切削力是影响薄壁零件加工精度的关键因素。

3.热变形

在金属切削过程中，由于刀具和工件之间的强力接触和摩擦会形成比较严重的切削热。切削热会使工件发生严重的变形，对于薄壁件尤为明显。同时热量的积聚和增加会造成刀具的磨损加剧，最终造成零件加工精度的降低。

此外，主轴的高速旋转也会产生热量，使主轴伸长，车床中就会改变零件的加工位置，铣削中就会改变刀具的位置，但最终表现为工件和零件相对位置的改变，形成加工误差，影响零件的加工精度。

4.振动

机械加工产生振动的原因有很多，主要包括机床自身结构形成的强迫振动，例如电动机的高速旋转、机械结构的不平衡、油泵工作不平稳等，都会引起机床的强迫振动，这些振动会影响薄壁零件的装卡和加工工件的精度[4]。与此同时，机床在加工过程中产生的交变力引起不衰减的振动，会使加工产程变形影响零件的精度。例如在磨削过程中，砂轮对工件产生的摩擦会引起较大的不衰减振动，影响磨削表面的质量。

5.加工工艺不合理

在机械加工中，加工工艺及加工方法直接影响零件的精度，不合理的加工工序和加工顺序将造成零件变形较大，因此合理的加工工艺过程是保证零件加工变形小、提高加工质量的关键环节[1]。

三、提高薄壁零件加工精度的措施

1.采用专用夹具

对于薄壁零件，在加工过程中采用合适的专用夹具代替传统的通用夹具，可以改变零件的受力特点，主要包括受力作用点、受力方向、夹紧力的大小，从而降低夹紧力造成零件变形。夹具夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小，夹紧力应作用在刚度较好部位，夹紧力大小要合适[4]。例如在薄壁套类零件的切削过程中，通过专用夹具将采用三爪卡盘的径向夹紧力改成轴向受力，可以大大提高受力强度，降低夹紧力变形。在要求采用径向夹紧的工件，采用鹿皮等软式夹紧机构，可以加大夹紧的接触面积，使得在同样单位面积压力下取得最好的夹紧效果。

2.补偿切削

在薄壁件的加工过程中，在切削力的作用下，工件会产生欠切削变形，即在车削中，形成鼓形结构，在铣削过程中，造成突起表面，因此在切削过程中可以采用特殊的加工法。例如车削中通过刀具或工件相对位置人为调整进行欠切补偿，铣削中通过高速加工技术进行分层对称铣削来控制加工精度。在许多现代加工中采用数控机床进行加工，可以通过一定的实验或计算机软件来模拟实际加工过程，从而测定零件各个部分的变形量，在变形小的地方采用大进给量，而在变形大的地方采用小的进给量，在进行编程过程中，局部改变进给量，实现刀具偏摆，让刀具在原有走刀轨迹中按变形程度附加补偿运动，补偿因变形而产生的变形，提高零件的加工精度[2]。

3.选择合适的刀具

刀具和工件的接触和摩擦是产生切削力和切削热的主要原因，因此采用合适的刀具材料、合适的刀具角度可以大大降低切削力。通常刀具前角的大小是影响刀具锋利程度大小的主要因素，前角越大切削变形和摩擦力越小，前角每增加一度，切削温度及切削力会降低10%，同时刀具的振动幅度会大大减小，有助于提高加工精度和质量。但是前角太大，会使刀具的楔角减小，降低刀具的强度，并且不利于刀具散热，使得刀具容易磨损。因此，要在刀具耐用度允许的情况下，选择合理的刀具材料，使刀具膨胀系数小，同时选用较大的刀具前角和后角，有助于降低工件受力变形和热变形。

4.选择合适的切削用量

在机械加工过程中，刀具和工件间的相互作用使得切削层金属发生弹性变形和塑性变形会产生一定的热量，同时切屑与刀具之间的摩擦会产生热能。纵观各种影响因素，切削速度对切削热影响最大，在低速加工中，随着切削速度的提高，切削温度明显上升，这不仅使得工件变形明显，还造成刀具的急剧磨损，影响加工精度。然而，随着温度的继续升高，切削形成的热量反而下降，形成所谓的高速加工。在高速加工中，由于切削速度较快，热量及时被切屑带走，工件热变形较小。但高速加工中主轴热变形会导致机床高速主轴的伸长，因此要选择合适的切削速度，使二者的综合效果达到最佳。从加工角度而言，根据所选择的设备及实际工作条件，选择合适的切削速度可以大大降低切削热及切削力，提高加工质量。

此外，进给量对切削热也有一定的影响。在加工过程中，切削区的热量主要积聚在切屑中，因此应该使用连续的进给和高速进给，连续进给可以防止刀具在某一位置停留，以免造成工件局部过热。在高速进给过程中，随着不断的断屑，热量被切屑带走，来不及传给工件，工件基本上不受切削热的影响，因而避免了热变形。

5.合理选择机床

在加工过程中，加工设备的稳定性直接影响零件的加工精度，因此，选择加工性能好、刚度大、热稳定性好的机床是提高零件精度的首要条件。在机床的使用过程中要注意采用散热、通风或间歇加工等方式，尽可能地使机床工作于热平衡状态，使机床不受温度的影响。

6.进行合理的工艺设计

零件工艺设计主要包括：工序的划分、加工顺序的确定、进给路线的确定。薄壁零件加工工艺的重点应着眼于零件的结构特点，采用粗加工和精加工来划分工序，即先进行粗加工，然后进行精加工。这种加工方法便于薄壁零件在加工过程中穿插时效处理，校正工序和调整夹紧力，使零件的残余应力得以释放，变形最小。在加工顺序安排上，应先加工基准表面、主要表面，先粗加工后精加工。进给路线要合理安排起刀、换刀和运动叠加，既要满足刀具的运动轨迹要求，又要保证刀具的磨损最小，工件变形最小。零件的工艺设计是个非常复杂的问题，合理设计有助于提高零件的加工精度。

7.选择适当的切削液

在加工过程中形成大量的切削热，除了通过切屑带走，还可以通过冷却液方式进行处理。根据零件材料和刀具材料的不同可以采用不同的冷却液，例如采用高速钢刀具精加工时，可以采用水溶液，加工铸铁时采用非水溶性切削液[5]。同时，不同的加工方法要选择不同的切削液，例如在精车过程中，选择高浓度的乳化液或油性切削液。而铣削是断续切削，每个刀齿的切削深度持续变化，加工中振动和冲击力较大，产生大量的切削热，因此高速铣削时，需用冷却性好并有一定润滑性能的切削液。

四、结语

本文分析了薄壁零件的变形原因，并提出了减小薄壁零件变形的基本途径，可以在薄壁零件的加工过程中充分考虑各个因素所占有的权重，合理处理每个相关环节，从零件的基本结构特点和精度要求、性价比等多角度出发，合理地控制变形量，提高零件的加工精度。

参考文献：

[1]姚荣庆.薄壁零件的加工方法[J].机床与液压，2007（8）.

[2]白丽艳.浅析影响薄壁零件加工精度的因素及其工艺措施[J].机电信息，2012（30）.

[3]麻东升.影响薄壁零件加工精度的因素及工艺措施[J].河北科技学院学报，2008（12）.

[4]林中.提高薄壁零件加工精度的探讨[J].机电技术，2008（2）.

[5]安润喜.不同加工方法切削液的选择[J].机械工程与自动化，2006（8）.

本项目为沈阳工程学院校内科研项目研究论文

项目名称：薄壁构件加工变形研究及应用

浅谈提高机械加工精度 篇11

1.1 加工精度与加工误差

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。实际加工不可能做得与理想零件完全一致, 总会有大小不同的偏差, 零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度, 称为加工误差。

1.2 原始误差

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统 (简称工艺系统) 会有各种各样的误差产生, 这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式 (或扩大、或缩小) 反映为工件的加工误差。

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

1.3 研究机械加工精度的方法

研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。

2 工艺系统集合误差

2.1 机床的几何误差

加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的, 因此, 工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。

2.1.1 主轴回转误差

机床主轴是装夹工件或刀具的基准, 并将运动和动力传给工件或刀具, 主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

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。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

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。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。不同的加工方法, 主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时, 主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差, 但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大, 但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时, 主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

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。

2.1.2 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, 也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

2.1.3 传动链误差

传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.2 刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中, 都不可避免地要产生磨损, 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地刀具材料, 合理地选用刀具几何参数和切削用量, 正确地刃磨刀具, 正确地采用冷却液等, 均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

3 定位误差

3.1 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。一般情况下, 工序基准应与设计基准重合。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 (或测量基准) , 如果所选用的定位基准 (或测量基准) 与设计基准不重合, 就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。

3.2 定位副制造不准确误差

工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确, 它们得实际尺寸 (或位置) 都允许在分别规定得公差范围内变动。同时, 工件上的定位基准面也会有制造误差。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。

4 工艺系统受力变形引起的误差

4.1 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, 其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

4.2 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。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

4.3 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, 它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;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;机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

5 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40%~70%。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。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时, 工艺系统就达到了热平衡状态。

6 提高加工精度的途径