数控加工工艺研究

数控加工工艺研究（共12篇）

数控加工工艺研究 篇1

1 数控加工的工艺内容设计十分具体

通用机床存在许多需要技术人员自行通过长期工作经验来得到的一些结论。将大的工作分步分时间一步步完成, 以及刀具选择, 切割力度和切割手法, 切割多少等, 这属于比较具体的一些情况。这些工序繁多, 细节的变换随情况而定, 所以很少明文规定具体行为和数值。这与数控机床的要求不同, 数控机床要求更为严格, 这类细节问题不但是规划操作前一定需要把关的内容, 且需文字上计入程序。

2 数控加工的工艺设计非常严密

数控机床比较通用机床, 虽然自动运行略胜一筹, 但灵活性不好, 在实际运行出现状况时, 通用机床可以通过个人随即调解解除, 但数控在前期编程时无法预测错误状况, 所以一旦出错难以调整, 工作人员虽然尽力进行过改进但是成果不明显。如道具切割过程会形成碎屑, 数据机床不能预测碎屑的堆积量而继续行动, 造成浪费。这都需要编程人员在前期就把这类机器考虑不了的问题想到后编入施工程序, 要求十分精确。

3 数控加工的操作程序化相当严格

数控设备数字化倾向明显, 多个轴一起转动, 程序规划所以会相对容易。但是设备费用上也高, 技术化水平高, 对人员操控水平也有要求。数控机床往往对于价值昂贵, 形式不太简单的零件使用, 所以说出现失误的话损失比较严重, 所以提前编程操作流程需要细心规范。步骤有:设计→编程→检验→实际操作。检验的目的是查出编程时细微哪怕是一丁点的差异, 标点、数字, 这些都可能会造成灾难性的后果。

4 数控加工机床的合理应用

加工的手段和加工原材料的选用须依据数控机床的新特征, 趋利避害, 利用上数控加工自动化较强的优势。加工规划要以好的效益为依据和出发点。照顾到实际情况略有差异, 在制作过程中头脑要灵活, 不局限与一个设计方案, 可多方案多选择。选择具体方案须针对机床本身的性能和规格标准, 精确施工步骤和切割工艺, 完善最终的质量, 向着最好最快的目标前进。有时对零件的几何图形、大小、细节需要进行必要的调整和改造, 但是不可影响原有性能, 这需要操作人员的熟练经验和分析水平。

零件制作的方式方法是多种多样的。但是无论怎样加工都要按照设计图样上的规定, 另外参考数量要求、水平标准、机械状态等作为施工依据。从时间上和水平上说数控施工之前的规划、编程、操作、精确度方面也一直在进步过程当中, 同时设计观念也在更改。

5 数控加工编程的基本概念

5.1 数控编程

所谓数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上, 并经校核的全过程。为了与数控系统的内部程序 (系统软件) 及自动编程用的零件源程序相区别, 把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序, 简称为数控程序。

数控机床程序的编做方式与计算机软件的编写异曲同工, 都需要一定的数字代码和排列程序组成, 然而数控系统不只一两种, 不同的输入字符、顺序和方式带来不同的结果。所以在对应使用的过程中要严格选择自己当前所需要的程序, 这主要依靠参照机床编程手册。编程实际目的还是为了服务于实际, 所以零件本身的规格需求才是需要重点注意的。例如它的大小、外形, 摩擦度。调查好这些数据以后决定加工程序安排, 先通过验算来求得行刀路线, 后依据规章上所要求的格式来进入编程阶段, 输入零件所需规格、刀具路线、一些侧辅功能, 更换刀片、主轴的旋转方式、切削液停止和使用, 开动机器后即可进入数控机床自动化运行轨道当中。数控设备的能效能否发挥到最大, 一个是看零件的完成程度是否达到标准、能够投入使用, 另一个是机床本身工作的过程是否顺利, 有没有耗费过多的能量。

5.2 数控加工程序编制的方法

数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段。在上个世纪70年代, 美国电子工业协会 (EIA) 和国际标准化组织 (ISO) 先后对数控机床坐标轴和运动方向、数控程序编程的代码、字符和程序段格式等制定了若干标准和规范 (我国按照ISO标准也制定了相应的国家标准和部颁标准) , 从而出现了用代码和标示符号, 按照严格的格式书写的数控加工源程序———代码格式编程程序。这种编写源程序技术的重大进步, 意义极为深远。在这种编程方式出现后, 凡是数控系统不论档次高低, 均具有编程功能。因为编程过程的大为简化, 使得机床操作者只要查阅、细读系统说明书就有能力编程。从而使数控机床走向大范围、广领域的应用。

5.3 数控加工程序编制方法主要分为手工编程与自动编程两种

5.3.1 手工编程

手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序, 以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单, 容易掌握, 适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础, 也是机床现场加工调试的主要方法, 对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功, 其重要性是不容忽视的。

5.3.2 自动编程

自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下, 自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述, 再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理, 产生出零件加工程序单, 并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂, 具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序, 采用自动编程方法效率高, 可靠性好。在编程过程中, 程序编制人可及时检查程序是否正确, 需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作, 并省去了书写程序单等工作量, 因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍, 解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

摘要：机床加工指的是使用机床设备将零件的原材料通过对机床编入代码、设定程序改变零件原料的外形达到预定的规格后投入工业使用。数控系统与常规系统有一些相似之处, 他们的加工对象和完成标准都差不多, 但也有不一样的地方。最重要一点是操控方式, 一个倾向人工化灵活化, 另一个自动化精密度比较高。本文着重讨论数控机床系统独自的特性特点。

关键词：数控加工,工艺,设计

数控加工工艺研究 篇2

究

以安装体典型仪表壳体类零件为例，研究其数控加工工艺，提出数控加工过程中的加工工艺路线的确定原则、选择要点及数控加工工艺设计的方法，以保证加工质量，提高生产率。

仪表壳体类零件，大都是整块仪表装配的支撑骨架，对整块仪表的使用性能有着重要的影响。它们都具有复杂的外型、内腔，严格的尺寸公差和形状位置公差，壁薄且壁厚不均匀，极易发生变形。随着工厂的发展要求及新产品、新材料的出现，对仪表壳体类零件的要求也越来越高，要提高产品质量，缩短生产周期，必须采用数控设备进行综合加工，并确定优化的数控加工工艺方案。本文以上安装体零件为例，分析并讨论了数控加工工艺规程设计中遇到的问题，为更多从事仪表壳体类零件加工领域的工作人员提供一定的帮助，以提高产品质量，提高数控机床的生产率。1 零件结构分析

上安装体材料为LYl2CZ，属单件小批量生产，毛坯采用型材，以降低其成本提高生产效率，节约研制时间。对零件进行结构分析，主要包括以下几个方面：

(1)零件主次表面的区分和主要表面的保证。对底面

孔属于6级精度，粗糙度Ra0．8μm，需要采用粗车、半精车、精车加工才能达到要求。

(2)重要技术条件的分析。孔

有同轴度φ0．02的要求，关系到装配位置，其精度直接影响到组件的安装及仪表的使用性能。

(3)零件图上表面位置尺寸的标注。上安装体的长度尺寸都以φ73的右端面为基准，所以在工艺规程的编制中工序长度尺寸尽量与其保持一致。

(4)零件技术要求的分析。零件技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。图1所示为上安装体零件的三维造型图。

图1 三维造型图

工艺规程制定

零件的数控加工工艺流程通常为：零件图→分析图样确定加工工艺过程→编写工艺规程→确定NC加工工序→数值计算→编写程序单→机械CAD→机械CAM→程序校验→制备控制介质→首件试切→调整程序及机床→成批加工→成品。

2．1工艺路线的制定

划分工序与加工路线的确定直接关系到数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题，应尽量作到工序相对集中，工艺路线最短，机床的停顿时间和辅助时间最少。安排工艺路线时除通常的工艺要求外，本例重点考虑以下因素：

(1)保证加工质量，划分加工阶段

工件在粗加工时，切除的金属层较厚，切削力和夹紧力都比较大，切削温度也比较高，将会引起较大的变形。按加工阶段加工，粗加工造成的加工误差可以通过半精加工和精加工来纠正，从而保证零件的加工质量。同时合理使用设备，既能提高生产率，又能延长精密设备的使用寿命。

(2)合理安排热处理及表面处理工序

热处理可提高材料的机械性能，改善金属的加工性能及消除内应力。鞍支架的热处理工序安排在粗车和铣削加工去除余量以后进行高温时效、低温时效，主要目的是消除材料加工后产生的内应力。为了提高零件的抗蚀能力、耐磨性、抗高温能力和导电率等，一般都采用表面处理的方法，表面处理一般安排在过程的最后进行。对于精度要求高的表面，表面处理后会影响其尺寸精度，一般表面处理后进行精加工工序，以保证尺寸精度和表面粗糙度。上安装体的表面处理工序在对(3)数控加工工艺与普通工序的衔接

进行精加工工序之前。

数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。

综合以上原则，鞍支架的工艺路线安排如下：

2．2加工误差分析

就制造工艺过程而言，产品质量主要取决于零件的制造质量和装配质量。零件的制造质量一般用几何参数(如形状、尺寸、表面粗糙度)、物理参数(如导电性、导磁性、导热性等)、机械参数(如强度、硬度等)及化学参数(如耐蚀性等)来表示。上安装体加工误差产生的原因主要有：

(1)机床误差的影响 影响机床加工精度的主要因素有主轴的回转精度、移动部件的直线运动精度以及成形运动的相对关系。主轴的回转精度通常反映在主轴径向跳动、轴向窜动和角度摆动上，它在很大程度上决定着被加工表面的形状精度。本例采用的铣式加工中心机床是UMC600万能加工中心，它的机床精度目前是国际上机械加工类机床中顶尖级的，其各项技术指标都在0．001mm之内。对于上安装体的加工精度影响较小。

(2)夹具定位误差分析

上安装体的加工用夹具采用1个大平面和1个定位销(菱形销)及1个圆柱销定位。1个圆柱销限制x和y的移动及1个大平面限制z的转动和移动，定位销(菱形销)限制了x和y的转动，满足了六点定位原理。经定位误差分析计算，能满足零件加工精度要求。夹具简图如图2所示。

2．3规划加工刀具路径

规划上安装体几何图形外形加工刀具路径包括加工坯料、对刀点的确定、加工几何图形的选择、加工刀具的选择及刀具参数的设置等内容。2．3．1加工坯料及对刀点的确定

在规划上安装体几何图形外形加工刀具路径前，先利用Mastercam系统提供的边界框命令确定加工几何图形所需要的坯料尺寸，并将图形中心移到系统坐标原点，便于加工时以图形中心对刀。在加工时，工件在机床加工尺寸范围内的安装位置是任意的，要正确执行加工程序，必须确定工件在机床坐标系中的确切位置。对刀点是工件在机床上定位装夹后，设置在工件坐标系中，用于确定工件坐标系与机床坐标系空间位置的参考点。在工艺设计和程序编制时，应以操作简单、对刀误差小为原则，合理设置对刀点。

2．3．2规划加工刀具路径

规划上安装体几何图形加工刀具路径主要包括刀具的选择、刀具参数的设定、加工顺序的选择、加工参数(安全高度、下刀方式、补偿方式、补偿量、切削量等)的设定。

铣刀类型应与工件的表面形状和尺寸相适应。根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好、耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率并获得满意加工质量的前提条件。加工路线的选择主要应考虑：

(1)尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程，提高生产率；

(2)保证加工零件的精度和表面粗糙度的要求；

(3)有利于简化数值计算，减少程序段的数目和编程工作量；

(4)切削用量的具体数值应根据数控机床使用说明书的规定，被加工工件材料、加工工序以及其它工艺要求，并结合实际经验来确定。实体加工模拟

在对上安装体几何图形进行实际加工前，利用Mastercam9．0计算机软件提供的实体加工模拟功能进行电脑实体加工模拟，最大限度的降低能源和材料消耗，提高加工效率。

MasterCAM系统对上安装体几何图形所规划的加工刀具路径及刀具参数设置等资料产生的一个刀具路径文件，MasterCAM系统称其为NCI文件。它是一个AscII文字格式文件，含有生成的NC代码的全部资料，包括一系列刀具路径的坐标值、进给量、主轴转速、冷却液控制指令等，但它无法直接应用于CNC机床，必须先通过后处理程序P0ST转成NC代码后才能被CNC机床所使用。

钣金加工工艺研究 篇3

关键词：钣金；加工工艺

钣金是一种针对厚度在6mm以下的金属薄板加工的一种综合冷加工工艺，它包括剪切、冲和、切合、复合、焊接、折弯、拼接、成型、等步骤，在现代零件制造中应用非常广泛。加工工艺是钣金制造中的重要指导，对于钣金加工能否合格起着纲领性的作用。

1.控制冲孔尺寸

钣金下料的加工工艺由于数控设备和激光切割技术的广泛应用已经从传统的半自动切割向数控冲床加工和激光切割加工演变，在钣金下料的加工中要注意控制冲孔尺寸和选择合适的激光切割板材。如果钣金工件的尺寸精度要求比较高，就必须使用激光切割机进行大口径孔隙，它的核心是激光系统，由于光束横截面上光强分布接近高斯分布，所以具有很好的光束质量。[1]数控冲床是一种可编程控制的自动化设备，不仅用于完成各种钣金薄版零件加工，还可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉深成形工件的加工。在选择冲孔尺寸上，要根据图纸的需要来分析冲孔的形状、板材的机械性能及板材的厚度情况等，然后根据公差要求为冲孔尺寸留有余量，以使加工余量在允许的偏差范围内。

2.钣金折弯的加工工艺研究

2.1.控制钣金校弯的最小弯曲半径

钣金折弯的加工工艺是钣金加工中的重要工序之一，在钣金折弯过程中，应根据不同材料按照不同的最小弯曲半径进行控制，如08F、DX2、等材料按照最小弯曲半径0.4t作要求，材料Q235A、15F要按照最小弯曲半径0.5t进行控制。在钣金折弯时，要控制弯曲直边高度不应过小，通常钣金折边弯曲直边高度以不小于板材厚度的两倍为标准。[3]否则不仅加工难度大，而且会影响工件的强度。钣金折弯件上不可避免要开孔，为了保证折弯件的强度和开孔质量，应对折弯件上的孔边距进行规范。当孔为圆形时，板材厚度应不超过2mm，孔边距应不超过板材厚度与弯曲半径之和，并大于2mm，孔边距不能小于板材厚度的1.5倍与弯曲半径之和。当孔为椭圆形时，孔边距的数值要大于圆孔。[4]

2.2.以方管钣金工件为例

对于工件较大而θ角很小的零件，工件变形大导致校弯线难以准确定位，由于厚度较薄所以用直刀折弯上模容易使校弯线发生移动，使零件变形而达不到校弯目的。如下图2。这种情况下可以使用上下模刃口都是平的专门压平折弯上下模，上模刃口的厚度可以达到20mm，容易使校弯线覆盖在模具的刃口下，准确校弯。这样，方管钣金工件就能一次性折弯成型，既保证零件的整体强度，又能保证零件有较高的表面质量。

3.钣金拉伸的加工工艺研究

钣金拉伸的加工工艺主要由以下几点需要注意：

3.1.控制拉伸件的圆角半径

控制拉伸件的圆角半径分为拉伸件底部与直壁的圆角半径控制和拉伸件凸缘与边壁的圆角半径控制。拉伸件底部与直壁的圆角半径应该大于板材的厚度，为了保证加工质量，拉伸件底部与直壁的圆角半径最大不能超过板材厚度的8倍。拉伸件凸缘与边壁的圆角半径与之类似，拉伸件凸缘与边壁的最大圆角半径也要控制在板材厚度的8倍之内，并且拉伸件凸缘与边壁的最小圆角半径要高于板材厚度的两倍。

3.2.控制矩形拉伸件的相邻圆角半径

矩形拉伸件的相邻圆角半径数值要严格控制，矩形拉伸件的相邻两壁间的圆角半径应满足r3≥3t，并且为了减少拉伸次数应尽量取r3≥H/5，便于一次性拉出来。

3.3.控制圆形拉伸件的内腔直径

为了保证圆形拉伸件的整体拉伸质量，应控制内腔直径不小于圆形直径与板材厚度的十倍之和，以保证圆形拉伸件在拉伸过程中内部不出现褶皱。

4.钣金焊接的加工工艺研究

钣金焊接的加工工艺是钣金加工中重要的环节。在钣金加工中，将若干个钣金零件组合在一起的最好办法就是焊接。焊接不仅能满足连接零件的需要，还能增加钣金强度。钣金焊接方法有电弧焊、电渣焊、熔化焊、等离子弧焊、氩弧焊、压力焊、钎焊等七种焊接手段。不同的焊接方法适用于不同的钣金加工，应根据实际情况选择适当的加工方式。还应根据不同的材质选择适当的焊接方式，如在焊接3mm以下的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、铝等非铁合金的时候，选择用氩弧焊或气焊的方式。由于钣金是表面部件，所以钣金表面的质量十分重要，为了保证钣金的表面成形质量能够达到要求，在钣金焊接加工中应注意焊道成型和焊接质量，使钣金的表面质量和内在质量都能达到焊接要求合格。

除了增加加强筋，在钣金成型过程中还会出现很多凹面和凸面，应该按照工艺标准严格控制凹边距和凸边距的最大尺寸，使钣金成型的加工质量得到保证。

处理板金加工孔的翻边问题时，要严格控制加工螺纹的加工质量和内孔翻边的尺寸，以保证钣金孔翻边的质量。[5]

5.结束语

随着工业生产的发展，钣金工件在工业企业、家用电器、交通工具、航空航天等领域都有着越来越广泛的应用。同普通的机械加工零件相比，钣金工件具有形状多样、加工精度高、加工速度快等优势。完善钣金加工工艺有利于提高机械加工效率，提高人民物质生活水平。

参考文献：

[1] 蔡新平，丁荣. 铝合金脉冲MIG焊工艺实验研究与分析[J]. 应用能源技术. 2011，05（05）：25-26

[2] 金怀建. 钣金加工车间制造过程集成运行支持系统体系结构研究[D]. 重庆大学 2011，12（21）：35-36

[3] 陶晓环. 基于CAD的双曲率钣金件成型系统的设计与实现[D]. 沈阳工业大学 2010，58（19）：47-48

[4] 果雪莹. Pro/ENGINEER的钣金展开与数控加工[J]. CAD/CAM与制造业信息化. 2011，25（12）：65-67

数控加工工艺路线的研究 篇4

数控机床是一种高速度、高效率,高精度的自动化设备,要充分发挥数控机床的这一特点,必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法,同时还必须在编程之前确定好加工工艺路线,走刀路线即为数控加工过程中刀具的刀位点相对于工件的运动轨迹,它反映了工序的加工过程。因此,确定合理的走刀路线是保证数控加工精度和表面质量的重要工艺措施之一,也是编写数控程序的前提,确定合理的走刀路线,也是提高数控加工生产效率重要手段之一。

1 加工工艺路线的制定原则

根据零件的材料、结构和技术要求不同,各种零件的加工工艺是不同的,即使是同类型的零件,由于生产条件和批量大小的不同,其工艺也不同,因此,必须根据具体情况制定合理的工艺路线。影响加工工艺路线的因素有工艺方法、工件材料及状态、加工精度及表面粗糙度要求,还有工件刚度、加工余量、刀具的刚度、耐用度、机床类型及工件的轮廓形状等。因此在确定走刀路线时应遵循以下原则。

1.1 加工工艺路线应保证被加工件的精度及表面粗糙度,且效率较高;

1.2 数值计算简便,以减少编程工作量;

1.3 应使加工工艺路线最短,这样减少程序段,又可以减少空刀时间;

1.4 为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求,最终轮廓一次走刀完成;

1.5 选择使工件在加工后变形小的路线。

2 数控加工工艺路线的确定

确定加工路线的重点是确定加工及空行程的走刀路线,包括切削加工的路径、刀具的引入和切出、换刀等非切削空行程。此外,确定走刀路线时还要综合考虑工件、机床与刀具等多方面因素,确定一次走刀还是多次走刀;刀具的半径、长度补偿等。

2.1 铣削加工

(1)刀具半径补偿。在轮廓加工过程中,由于刀具半径的存在,所以刀具刀位点的运动轨迹与零件的实际轮廓并不吻合。在内、外轮廓加工时,数控系统自动计算刀具中心轨迹,向轮廓内或外偏移一个刀具半径值的过程就是刀具半径补偿。使用刀具半径补偿时,要注意沿零件轮廓的切向切入和切向切出,并且要避免过切或欠切。(2)刀具的切向切入路线。铣削零件轮廓时,为保证零件的加工精度与表面粗糙度要求,避免在切入和切出产生刀痕,因此应考虑零件轮廓的切向切入、切出。切入工件时,刀具沿切削起始点的延伸线或切线方向逐渐切入工件,保证零件曲线的过渡平滑。切离工件时,要沿着切削终点延伸线或切线方向逐渐切离工件。铣削内圆轮廓时,为了避免产生刀痕,常使用圆弧半径小于工件圆弧半径的切向切入圆弧和切向切出圆弧。当零件内轮廓曲线不允许外延,则铣刀只有沿内轮廓的法线方向切入和切出,此时,切入切出点应选在零件轮廓两几何要素的交点上,而且走刀过程中要避免停顿。(3)顺铣与逆铣。铣削加工方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一,它分为顺铣和逆铣两种。铣削方式的选择应根据零件图的加工要求,工件材料的性质及特点,机床和刀具等条件综合考虑。由于采用顺铣方式,工件加工表面质量较好,刀齿磨损小;因此,一般情况下,尽可能采用顺铣,尤其是精铣内外轮廓时,应尽量按顺铣方式安排走刀路线。(4)切削方式。铣削内轮廓的加工路线主要有3种,即行切法、环切法和综合切法。用行切法和环切法加工内轮廓,不同之处是行切法的走刀路线比环切法短,但行切法将在弓字形走刀路线的开口处残留面积留下死角;用环切法获得的表面粗糙度要好于行切法,但环切法需要逐次向外扩展轮廓线,刀位点计算较为复杂一些。综合行切法和环切法的优点,先采用行切法切去中间部分余量,最后用环切法切一刀,既能使总的走刀路线较短,刀位点计算简便,又能获得较好的表面粗糙度。当零件内轮廓曲线不允许外延,则铣刀只有沿内轮廓的法线方向切入和切出,此时,切入切出点应选在零件轮廓两几何要素的交点上,而且走刀过程中要避免停顿。

2.2 多孔加工路线的分析

对于位置精度要求较高的孔系加工,特别要注意孔的加工顺序的安排,安排不当时,就有可能将坐标轴的反向间隙带入,直接影响位置精度。如图1所示的孔系加工路线,当按图1(a)所示的路线加工时,由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反,Y方向反向间隙会使定位误差增加,而影响5、6孔与其他孔的位置精度。按图1(b)所示路线,加工完4孔后往上多移动一段距离到P点,然后再折回来加工5、6孔,这样方向一致,可避免反向间隙的引入,提高5、6孔与其他孔的位置精度。

3 结束语

在实际的数控加工过程中,各种不同工件加工工艺路线是各不相同的,只要灵活的按照加工工艺路线的原则确定,就能充分地发挥数控机床的效能,确保安全高效,简化编程。

摘要：阐述了确定数控工艺路线的制定原则,分别对铣削、孔系两种加工方式下数控工艺路线的确定进行了详细探讨,为确定合理的加工路线提供了依据。

关键词：工艺路线,数控加工,铣削加工

参考文献

[1]徐跃增.箱体零件数控加工路线研究[J].制造业自动化,2011,33(2):210-212.

[2]王景玉.数控加工过程工艺方案的优化设置与分析[J].金属加工:冷加工,2010(16):30-31.

[3]杨洪岩,魏领会,于济群.浅谈数控铣削加工工艺路线的确定[J].内蒙古科技与经济,2010(9):81-81,83.

[4]袁礼彬,孙士俊.基于加工中心的数控加工工艺研究[J].机械工程与自动化,2010(1):197-198,201.

[5]唐建文.数控机床加工工艺路线的研究[J].科技信息,2009(31):I0086-I0087.

棉花加工工艺流程研究与发展展望 篇5

【摘要】随着科技的不断增长，棉花的加工工艺有了实质性的提高。本文从机采棉加工工艺流程及设备、对生产系统优化的建议、影响棉纺织行业的主要因素以及中国棉纺织行业的发展趋势四个方面详细阐述了棉花加工工艺流程研究的重要性和必要性以及行业的发展展望。

【关键词】棉花，加工工艺，流程，研究，发展展望

一、前言

近年来我国经济不断增长，科技水平不断增加，出现了机采棉技术，由于其操作简便、运作高效等特点，逐渐普及。本文主要对机采棉的加工工艺以及棉纺织行业的发展展望。

二、机采棉加工工艺流程及设备

1、工艺过程

2、机采棉加工工艺流程

（一）通大气阀

（二）重杂质分离器

（三）籽棉分离器

（四）异纤清理机

（五）籽棉自动控制箱

（六）籽棉干燥机

（七）刺钉滚筒清花机

（八）清铃机

（九）籽棉干燥机

（十）回收式清花机

（十一）配棉输送机

（十二）溢流籽棉分离器

（十三）锯齿轧花机

（十四）气流式皮清机

（十五）皮棉清理机（十六）自动加湿机（十七）集棉机（十八）打包机

三、对生产系统优化的建议

1、统一思想，健全组织。加工厂认真学习质量管理的有关文件精神，统一干部职工思想，明确质量目标，提出建一流企业，创一流产品的宗旨。为加强产品质量管理，加工厂专门成立了质量管理领导小组，由厂长任组长，组成人员有分管副厂长、质检主任、车间主任、技术员和各生产车间大班长等，厂里设跟班质量检验员，每班配专职质量检员一名，每生产班组设兼职质检员一名，从而使质量管理工作真正形成了专管成线，群管成网的质量管理体系。

2、增强员工素质，提高专业技能水平。科学的生产技术是第一生产力，企业员工的整体素质和专业技能水平的高低，在企业安全生产，质量加工的工作中尤为重要。设备再先进，如果没有高素质、高技能 的员工操作，也无法保证产品的质量和产量，加强技术培训和管理水平是企业的重点。利用加工淡季和开轧前全面提高对员工的整体素质的培训，将专业技能、职业道德、质量管理等相关内容纳入培训学习内容。企业实行岗位竞争机制，针对岗位特点，安排人员外出学习交流，吸收同行业的先进技术，先进的管理模式，通过一系列措施，促进了企业员工学习的积极性和自觉性，增强了员工工作积极性和创造性，牢固树 立了“安全第一、质量至上”的基本原则，并配以相应的岗位责任制，做到任务明确、分工细致、各尽所能、责任到人，以培养知识型员工，营造学习型企业为目标，提高员工全面素质为出发点，为企业的日常工作，产品质量的提升做好了铺垫。

四、影响棉纺织行业的主要因素

由于中国棉花消费结构中纺织用棉在90%以上，因此影响棉花消费的首要

因素是纺织用棉情况。

1、棉纺织品的出口增长

近年来棉纺织品出口的快速增长是拉动纺织行业发展的主要动力。根据国际货币基金组织（IMF）的数据，从2002年起世界经济增长速度加快，2004～2007年世界经济实现了4%以上的快速增长。同时，中国加入WTO，贸易环境得到较大改善，贸易更加便宜。此外，全球纺织品贸易配额逐步取消，为中国的棉纺织品行业创造了前所未有的发展空间。

2、国内棉纺织品的消费增长

随着国民经济及相关产业的发展，中国棉纺织品服装的内需消费持续增长。一是衣着类棉纺织品消费水平不断提高。二是家用棉纺织品的消费需求随着房地产业及旅游业的增长不断扩大。三是产业用棉纺织品消费随着汽车、建筑、卫生、水利、农业、交通及能源等相关产业的发展不断增加。国内棉纺织品的消费增长已经逐步成为支撑中国纺织业发展的主要力量之一。

3、纺纱用棉比例的变化

纺纱用棉比例，即纺纱原料中棉花与化纤之间的比例关系，其变化直接影响实际用棉量的变化。该比例主要取决于两方面的因素，一是人们对棉纺织品材质的消费偏好，二是棉花相对价格决定的用棉成本。近年来受回归自然、绿色环保等消费观念的影响，棉纺织品日益受到发达国家人们的喜爱。目前中国的纺纱用棉比例为60%左右。

五、中国棉纺织行业的发展趋势

从当今国际棉纺织业发展趋势看，正由高速、高产、高效向自动化短流程、信息化方向发展，由劳动密集型向资金、技术密集型方面转变，这是现代棉纺业发展的必由之路。笔者认为在今后一段时间中国棉纺织企业发展趋势主要将呈现以下特点：

1、结构的调整与发展的态势共存共进。

长期以来，中国棉纺企业的发展在结构与技术等方面，总体讲一直处在低水平。在世界纺织品市场逐渐饱和、频繁引发争端的情况下，这条路再也走不去了。必须改变产业结构，提升发展质量，实施技术创新。结构的调整是一个系统工程包括产品结构、营销结构、发展结构等等，在调整中前进，发展中调整，让市场来解决发展中的矛盾，仍将有一段路要走。

2、品质的差距与价格的差距在逐渐缩小。

进入后配额时代，以量取胜的增长方式已经行不通了，越来越多的企业开始重视技术创新，投巨资进行技术更新和改造。棉纺织行业的结构调整和质量的提升，又促进了中国纺机行业产能增加和技术升级。国内外最新设备的应用，促进了产业升级和技术进步，大大提升了产品档次和质量的稳定性，进而使产品价格与国际市场差距在逐渐缩小，产品竞争力得到提升。

3、以产品的多元化与功能性凸现竞争优势。

市场竞争的本质是产品竞争，在同质化和异质化竞争并存的市场条件下，越来越多的企业选择差异化竞争、错位发展。面对天然资源紧缺和环境保护的压力，使得传统产品呈现多元化发展格局，各种新型纤维应运而生，各种个性化、时尚化面料充满市场，不断改变了单一使用天然纤维的状况，不仅促进了自身产业的发展，各种新型纺织技术得到发展和运用，也带来了相关产业的进步，产品多元化的不断发展，满足了不同群体、不同对象的消费需求，极大地促进了产业结构调整，提升了中国棉纺企业的国际竞争力。

4、追求技术与品牌，效率与效益的和谐发展。

我们看到，在竞争加剧的纺织市场，成本过度竞争、资源供给矛盾、效益低下正在成为制约棉纺业发展的主要障碍。高效率、低成本一直是纺织产业持续追求的主要目标。因此，一方面，棉纺企业必须改变粗放式的增长方式，走集约型经济、创新型经济发展道路，进一步提高企业先进生产力的水平。另一方面，要创立自主产品的品质与品牌，通过不断地技术创新、管理创新、结构创新来实现价值的提升。

六、结束语

以上是对棉花加工工艺流程研究与发展展望的分析与探讨，棉纺织品的逐渐普及，带动了棉加工产业的高速发展，棉加工技术也有了很大的提高，只有一切按照棉加工工艺流程，才能高效、安全地完成整个棉加工流程。

参考文献：

[1]王莉 杜珉.中国棉花消费状况及趋势展望.农业展望.2010年3月，第3期，56-57页

[2]王功著.中国棉纺织企业的现状与展望.中国经济与管理科学.2010年7月，第7期，71-72页

柚汁酸奶加工工艺研究 篇6

关键词：柚汁 酸奶 发酵

中图分类号：TS252.54 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2013）24-0000-00

柚子是亚热带的一种主要水果，在我国长江以南的各个省份均有广泛的栽培，印度、越南、锡兰、缅甸等国家也都有所栽培。柚的根、叶以及果皮都能入药，具有理气散结，消食化痰的功效，其花、叶以及果皮则可以用来提取芳香油。目前的药理研究表明，柚子的果肉和果皮，都富含枳实、新橙皮、胡萝卜素、维生素C、B族维生素、挥发油、糖类以及矿物质等。柚皮具有和其他的黄酮类相似的功效，可以用来抗炎，并且柚皮的复合物比其纯品的抗炎作用强。现代的医药学研究表明，柚肉中富含维生素C和类胰岛素的成分，因此具有降血脂、降血糖、养容美肤、减肥等功效。经常食用柚子，对于患有糖尿病以及血管硬化等疾病的人都具有良好的辅助治疗功效，同时，对于肥胖者也有着健体养颜的功能。因此，我们以鲜奶为基本原料，加入适量已经处理的柚汁，用来研制一种新型营养保健的柚汁酸奶。

1 材料和方法

1.1 实验材料

鲜奶；蔗糖；柚汁；菌种（嗜热链球菌和保加利亚杆菌等比例）。

1.2 仪器设备

杀菌锅；生化培养箱；均质机；离心机；胶体磨；小型膨化机；无菌室。

1.3 实验方法

柚汁的提取工艺流程：鲜柚 清洗 去皮 沸水烫漂 果肉打浆 过滤 原汁

酸奶的生产工艺流程：鲜奶 净化 预热 均质 杀菌 配料 接种 发酵 冷藏

1.4 柚汁酸奶配方研究

1.4.1 确定加糖量

通过预试验，在确定柚汁添加量、接种量、培养时间的基础下，进而确定蔗糖添加量。

1.4.2 确定柚汁添加量

通过预试验，在确定加糖量、接种量、培养时间的基础下，进而确定柚汁添加量。

1.4.3 确定接种量

通过预试验，在确定柚汁添加量、蔗糖添加量、培养时间的基础下，进而确定发酵剂接种量。

1.4.4 确定柚汁酸奶的配方

设计L9（34）正交试验，借助感官评定的考察方法进而确定蔗糖、柚汁、接种量、培养时间几个因素之间的最佳配比。

1.5 理化指标的测定

测定蛋白质：凯氏定氮法；

测定脂肪：碱性乙醚提取法；

测定总酸：NaOH滴定法；

测定总固形物的含量：直接干燥法。

2 结果与讨论

2.1 加糖量对柚汁酸奶品质的影响

在实验过程中，加入不同量的蔗糖进行试验，制得酸奶成品，通过对实验的分析以及感官测定方法对其进行考察。加糖量不仅可以影响酸奶制品的酸甜程度，同时增加了酸奶原料溶质反渗透能力，进而延长了酸奶发酵时间。此外，由于蔗糖中含有较多的羟基，具有良好分散作用，因此可以有效抑制分层现象的发生，增加制品稳定性。结果显示原料中加糖量在7%～11%比较适宜。

2.2 柚汁添加量对酸奶品质的影响

在柚汁酸奶的制作过程中，随着柚汁量的增加，酸奶制品的色泽、口感、凝结状态以及稳定性等都在逐渐变差，因此表明酸奶发生凝结是因为乳酸菌在生长繁殖过程中形成乳酸引起的。由于柚汁的加人，对于酸奶凝结状态的形成造成了很大影响。由于柚汁色泽发黄，呈现出浅黄色，随着柚汁加入量的不断增加，使得酸奶制品的色泽发黄。柚汁的添加量在0.4%～0.8%之间比较适宜。

2.3 接种量对酸奶品质的影响

不同的接种量对于酸奶的凝乳状态以及酸奶制品最终的酸度都有着直接影响。实验结果表明，柚汁酸奶的配方中细菌接种量控制在3%～5%之间较为适宜。

2.4 正交设计

通过分析单因素实验结果并且参考相关资料[1]，选择加糖量、柚汁添加量、接种量以及接种时间作为制作柚汁酸奶的考察因素，乳酸菌发酵后，经过12 h～24 h后熟，得到相应的酸奶成品并对其进行感官评定，设计四个因素三个水平的正交试验。最后得到酸奶制品，首先使用精密得pH试纸对凝乳酸度进行，再通过评定小组设定的评分标准，从感官、色泽、气味以及凝乳状态等方面对其整体进行打分。表5结果显示，RmA>RmC>RmB>RmD，四种因素对于酸奶品质的影响，由大到小顺序分别为柚汁加入量、接种量、加糖量、发酵时间。从极差分析结果得出，四种因素最佳的组合为A2 B2 C2D3。

3 柚汁酸奶的品质质量

3.1 感官指标

略呈乳黄色，具有柚汁和酸乳独特的香味，口感爽滑细腻，组织均匀。

3.2 理化指标

与国标GB2746—1999[2]相比较，柚汁酸奶的各项指标都符合标准。脂肪≥3.05%；全乳固体≥15.99%；酸度为100.2°T；蛋白质为2.8%。

3.3 微生物指标

大肠杆菌含量符合国家的标准。大肠菌群≤30（mpn/100 mL）；无致病菌。

4 结语

研究结果表明，柚汁酸奶在其发酵的过程中，组织状态、口感以及酸度等都受到加糖量、柚汁量、接种量以及培养时间的直接影响。其中，对于柚汁酸奶品质影响大小依次为柚汁加入量、接种量、加糖量、发酵时间。最佳柚汁酸奶的配方是100mL鲜奶、0.8%柚汁、9%蔗糖、5%的菌种、培养4h。

参考文献

[1]马井喜.葡萄汁酸奶的生产工艺[J].江苏调味副食品，2013（1）：11-14.

耐压薄壁组件数控加工工艺研究 篇7

关键词：耐压薄壁组件,数控加工,余量,超声波测量

0 引言

耐压薄壁组件作为某型机载计算机的关键结构件, 具有重量轻、耐压强度高、散热效果好的特点, 其结构如图1所示。耐压薄壁组件在使用过程中, 腔体内部受压, 常规使用压力为1MPa, 个别耐压薄壁组件在正常使用的情况下, 出现鼓包现象, 局部产生塑性变形, 个别甚至局部破裂, 通过分析发现部分壁厚不满足设计要求。耐压薄壁组件通过真空钎焊焊接形成, 通过数控加工保证通道壁厚满足设计指标。因此, 数控加工工艺是使壁厚满足设计指标, 使耐压薄壁组件安全可靠不破裂的关键。

1 组件数控工艺现状分析

耐压薄壁组件框体零件上预留了基准面, 焊接校平后在精铣时作为找正基准, 确定的加工路线为:找平基准面铣削侧面→找正型腔面基准盘铣表面→盘铣背面, 保证耐压通道壁厚0.8mm→加工型腔面。

通过对采用该工艺进行加工的5 件耐压薄壁组件壁厚测量数据来看, 型腔面的壁厚普遍较大, 平均壁厚为0.95mm, 盖板面的壁厚普遍偏小, 平均壁厚为0.63mm。对同一组件测量数据进行分析, 发现不同测量点壁厚相差约0.1~0.2 mm, 而且部分组件表面与通道倾斜了0.15mm, 按照耐压通道壁厚0.7~0.83mm的要求, 5 个组件只有两个合格。对零件和加工过程进行分析, 认为主要原因包括:1) 耐压薄壁组件焊接后变形量为0.5~0.7mm, 钳工校正后的变形量也有0.2~0.3mm。数控加工时以框体外表面定位, 不能完全真实地反映内部耐压通道的位置情况。造成耐压通道壁厚误差较大。后续应改进校平方法, 将加工前的组件平面度控制在0.1mm以下。2) 测量数据显示, 盖板面壁厚普遍比型腔面壁厚小。分析主要是在焊接时, 焊料会流淌到作为定位找平的4 个基准面上, 使基准尺寸增加, 若以原设计基准尺寸加工, 会导致型腔面耐压通道壁厚增加 (见图2) 。后续数控加工时, 可以调整基准尺寸, 将盖板面壁厚尺寸0.8mm设置为0.9mm, 使得加工后两面的壁厚保持一致。

2 新数控工艺路线的制订

原数控工艺路线, 以预留基准面作为数控基准, 未考虑焊接变形及焊料流淌导致的基准增厚, 数铣时一次铣削到位, 因此造成壁厚尺寸不合格。为了避免粗基准导致的基准偏差, 考虑进行基准修正, 先将粗基准铣削至精基准, 然后测量, 通过测量值进行补偿找正来修正基准误差, 因此制定新的组件数控工艺路线为:找平侧面基准铣削两侧面→找正型腔面基准, 预留余量盘铣型腔表面→预留余量盘铣盖板面→壁厚检测→加工型腔面。同时, 由于耐压薄壁组件焊接后变形量为0.5~0.7mm, 如不进行适当校平, 铣削均无法满足要求, 数控加工前组件平面度与后续壁厚保证存在一定的关系。

3 耐压薄壁组件加工试验

3.1 耐压薄壁组件准备

耐压薄壁组件焊接后总体厚度大于20mm, 原校平方法是采用钳工手工敲击的办法进行平面度的校平, 校平后平面度大致在0.3mm左右, 超出组件最终壁厚公差0.23mm, 使后续数控加工来保证壁厚难度加大。鉴于此, 对耐压薄壁组件采用热校平设备进行热校平的工艺, 热校平设备工作台面为300mm×400mm, 满足组件要求, 可以整体校平。通过对热校平耐压薄壁组面度进行测量, 均能达到0.15mm。

3.2 耐压薄壁组件数控加工

在耐压薄壁组件校平的基础上, 在北一大隈数控加工中心上采用新的组件数控加工工艺进行数控加工试验。采用平口钳装夹, 找平侧面基准铣削两侧面铣削零件左右外形。平口钳装夹, 找平4 个基准面, 如图3 所示, 预留0.5mm余量加工型腔表面。

以铣削的型腔精基准作为盖板面铣削基准, 盖板面预留0.5mm余量, 铣削盖板面。铣削完成后, 用超声波测厚仪进行盖板面壁厚的测量, 如图4所示, 对测量结果进行记录。根据测量壁厚结果, 对组件重新装夹找平, 将壁厚较大的部位用0.02mm垫片垫高, 如图5 所示。以壁厚最薄的地方为零点, 壁厚较大的地方高于零点, 保证盘铣上表面后, 各处厚度接近一致。按照实测值去除余量, 如实测值在1.35mm, 铣削0.55mm来保证壁厚0.8mm。铣削后再次对壁厚进行测量, 测量壁厚在0.76~0.85mm之间, 满足设计要求。

盖板面壁厚合格后, 翻面以盖板面为基准, 铣削耐压薄壁组件型腔面, 如图6所示。精铣完成后, 将耐压薄壁组件取下, 对腔体面壁厚进行测量, 壁厚尺寸在0.79 ~0.9mm左右, 在设计要求公差内。

3.3 耐压薄壁组件C型件加工

根据新工艺试验结论, 用该工艺路线对14 件C型件进行加工, 在盖板面和型腔面均留余量0.5mm, 粗铣后用超声波检验实际厚度, 按照实际厚度去除余量, 保证盖板面壁厚尺寸接近0.8mm。通过对14 件耐压薄壁组件壁厚测量数据看, 同一组件不同点之间的差值减小后, 再加工型腔面后, 壁厚接近0.8mm。

在批量精加工盘铣盖板面时, 实际去除余量是0.3~0.4mm, 盘铣后能看到耐压通道的筋条和通道映射在表面, 如图7 所示, 检测壁厚是合格的。分析是因为精铣时余量太小, 通道处没有支撑, 有微量变形, 形成表面波纹。后续加工时, 通过试验, 将精铣余量增加大为1mm, 波纹现象消失。

同时在加工盖板面在机床上直接进行壁厚检测时发现, 加工现场电源和机床干扰, 使得测厚仪的超声波形很不稳定, 测量困难, 而且现场测量需要占用机床的加工时间, 不利于提高效率, 决定将加工后的零件取下在检验室测量并记录厚度数据。

数控加工完成组件用超声波测厚仪检验盖板面和型腔面的耐压通道壁厚, 每个组件的两个面各测量9 个点, 最小壁厚0.71mm, 最大壁厚0.89mm。 同一组件不同点壁厚差最大为0.15mm。从数据可以看出, 型腔面和盖板面的壁厚接近一致, 波动减小, 对14 件组件的盖板面和型腔面进行平面度检验, 全部合格。

4 结语

通过对真空钎焊耐压薄壁组件数控加工工艺进行研究, 针对耐压腔体类零件采用间接基准来保证壁厚的方法, 得出需要通过测量后进行修正补偿加工才能满足设计指标, 同时对测量方式, 加工余量预留参数等方面积累了经验。通过工艺研究得出耐压薄壁组件优化工艺, 该工艺方法对耐压型腔类零件加工具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]王丽洁.典型仪表壳体类零件的数控加工工艺研究[J].机床与液压, 2008 (7) :63-64, 68.

槽型凸轮数控加工工艺研究 篇8

关键词：数控加工工艺,平面槽型凸轮,实体建模,Master CAM仿真

0 引言

目前许多设备中使用凸轮机构进行控制,其中关键零件凸轮的加工一直是机械加工的难点。传统的凸轮加工的方法是采用分度头铣削或靠模法加工,加工难度大、周期长、加工精度低、对操作工人技术水平要求高,因此传统的加工方法不能满足生产的需要[1,2]。利用配备了数控分度头的数控铣床加工凸轮代替了传统的加工方法,在很大程度上提高了凸轮的加工精度和效率,但以前一直采用手工编程,使加工精度受到很大的影响,本文采用Master CAM软件,先对凸轮建模、仿真加工,最后生成数控代码,输入到数控铣床,这样加工出的零件可靠性高、精度高,满足了工业对凸轮的需求。

1 Master CAM软件介绍

Master CAM是一种功能强大的CAD/CAM软件由CAD和CAM两大部分组成,并分成造型(Design),铣削加工(Mill),车削加工(Lathe)和线切割(Wire)4个功能模块。集设计与制造于一体[3]。Master CAM采用图形交互方式自动编程。编程人员根据屏幕提示的内容于计算机对话,选择菜单目录或回答计算机的提问,直至将所有问题回答完毕,然后即可自动生成NC程序。NC程序的自动产生是受软件的后置处理功能控制的,不同的加工模块和不同的数控系统对应于不同的后处理文件[4]。

2 槽型零件加工工艺分析

该槽型零件如图1,此零件有两个孔,且精度较高,可以作为工艺孔进行定位,基准面A作为定位面,采用一面两孔的组合定位方式。由于两个孔的要求较高,最后一道工序必须采用铰削方式,对于Φ8槽的加工,采用铣削方式完成。

3 槽型凸轮加工工艺

3.1 装夹方案的确定

3.2 加工顺序及走刀路线的确定

(1)应先加工用作定位基准的两个孔,然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为了保证加工精度,粗、精加工应该分开。其中两孔的加工采用钻孔→扩孔→粗铰→精铰的方案。(2)平面进给时,外凸轮廓从切线方向切入,内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量,采用顺铣。深度进给有两种方法:一种是在XZ平面来回铣削,逐渐进刀到既定深度;另一种方法是先打工艺孔,然后从工艺孔进刀到既定深度。本文采用的是来回切削的方法。

3.3 刀具的选择

通常铣削毛坯表面或进行孔的粗加工时,可选用镶硬质合金的玉米铣刀进行强力切削。但由于此零件的加工材料为HT200,HB为170左右,此硬度不适合进行强力切削,所以改用Φ19.6和Φ11.6的钻头进行孔的粗加工,精加工使用与孔直径相同的铰刀进行。

通常铣削凸台或凹槽时,选择高速钢立铣刀,如果加工余量小,并且表面粗糙值较小,采用镶立方氮化硼刀片的端铣刀。根据所要加工的零件的结构特点,铣削凸轮槽内、外轮廓时,铣刀直径受槽宽的限制,取为6毫米。粗加工选用直径为6毫米的高速钢立铣刀,精加工选用直径为6毫米的镶立方氮化硼刀片的端铣刀。应注意的是,零件内槽圆角半径不宜过小,因为工件圆角的大小决定着刀具直径的大小。如果刀具直径过小,在加工平面时,进给次数会相应增多,影响生产率和加工质量。所以,凸轮槽内外轮廓的底圆角为R0.5。

4 Master CAM数控加工流程

通过对所设计的零件进行加工工艺分析,并绘制几何图形及建模,以合理的加工步骤得到刀具路径,再通过程序的后处理生成数控加工指令代码,输入到数控机床既可完成加工。

4.1 零件的二维或三维建模

通过对凸轮的参数化建模,得出凸轮的轮廓曲线方程,并由轮廓曲线方程得到凸轮的模型图,然后利用二次开发工具Pro/Toolkit,用户只需要输入凸轮的参数,即可自动生成所需要的三维实体,结果准确无误[6]。用户也可以根据需要,只修改参数,就可以生成满足要求的凸轮三维实体图,从而缩短研发周期,提高工作效率。可见该系统具有良好的实际应用价值。

按设计要求,建立零件的模型是实现数控加工的基础,可以利用四大模块中的任何一个模块来进行二维或三维的零件建模。在进行零件的建模时,要注意:对数控加工指令代码只需建立零件模型,即只需画出零件上用来确定刀具路径的轮廓线,无需画出整个零件的模型来,加工尺寸、形位公差及配合公差可不标出。二维或三维建模时应根据零件的实际尺寸来绘制,以保证计算生成的刀具路径坐标的正确性;对于复杂、加工表面较多的零件,要充分利用Master CAM中图层的功能,进行刀具选取和确定刀具路径时,根据图层的打开、关闭或隐藏功能,方便地选择加工需要的轮廓线。

4.2 零件工艺参数的确定和刀具的选取

在运用Master CAM软件对零件进行数控加工编程前,要保证零件的表面粗糙度和加工精度。加工零件的几何模型生成后,接下来要进行数控加工的规划。首先要对零件进行加工工艺分析,确定合理的加工顺序。要充分考虑零件的形状、尺寸、加工精度及零件刚度,尽量减少换刀次数,提高加工效率。在刀具的选择当中,一般应遵循以下原则:平面应用平底刀加工,少用球刀加工,以减少加工时间;加工尺寸大的工件,为提高刀具的加工效率和刚性,应尽可能使用大直径的刀具。工件太厚时,应分层用不同长度的刀粗加工,为保证余量一致后再光刀,应先用大刀粗加工后,再用小刀清除余料;粗精加工时,可选择不同的加工刀具;刀具要尺寸稳定,安装调整方便,选择精度高、刚性好、耐用度好的刀具。

4.3 加工零件的刀具路径确定

刀具选择好后,确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸,正确选择工件坐标原点,也就是建立工件坐标系统,做到先加工基准面后加工其它表面、先加工主要表面后加工次要表面、先粗加工后精加工。具体路径和有关几何尺寸的计算,要避免产生累计误差,尽量考虑零件形位公差的要求。刀具路径的生成应注意:正确设置有关辅助功能,如重要尺寸的加工中检测,切削液的启停等等;减少电脑对刀具路径的算术运算和逻辑运算处理时间,合理设置公差,以平衡加工精度;减少空程刀具路径,尽量走简单的刀路避免生成多余的刀具路径;生成的刀具路径应满足零件的精度和表面粗糙度要求。

4.4 零件的模拟数控加工

设置好刀具加工路径后,利用Master CAM系统提供的零件加工模拟功能,能够观察切削加工的过程,可用来检测工艺参数的设置是否合理,零件在数控实际加工中是否存在干涉,设备的运行动作是否正确,实际零件是否符合设计要求[7]。同时在数控模拟加工中,系统会给出有关加工过程的报告。这样可以在实际生产中省去试切的过程,可降低材料消耗,提高生产效率。

4.5 数控指令代码的输出

通过计算机模拟数控加工,确认符合实际加工要求时,就可以利用Master CAM的后置处理程序来生成NCI文件或NC数控代码,Master CAM系统本身提供了百余种后置处理PST程序。对于不同的数控设备,其数控系统可能不尽相同,选用的后置处理程序也就有所不同。对于具体的数控设备,应选用对应的后置处理程序,后置处理生成的NC数控代码经简单适当修改后,如能符合所用数控设备的要求,就可以输出到数控设备,进行数控加工。

5 结语

采用Master CAM软件能方便的建立零件的几何模型,对复杂零件的数控程序编制,可大大提高程序的正确性,迅速自动生成数控代码,缩短编程时间,降低生产成本,提高工作效率,保证程序的安全性。

参考文献

[1]TANG Qian,PEI Lin-qing,XIAO Han-song.Numerical andexperimental analysis of quenching process for cam manufacturing.J.Cent.South Univ.Technol.(2010)17:529-536.

[2]程伟,张跃明,卜凡华.弧面分度凸轮数控加工工艺研究.机械设计与制造,2011.03.

[3]Tesar,Matthew G K.The dynamic synthesis,analysis,and design ofmodeled cam system.Lexington Boods,2003.

[4]A D Holowenko,A s Hall.Cam design by computer.Machine Design,2005.

[5]Fan Y.Chen.Mechanics and design of cam mechanisms.Pergamon Press,2001.

[6]James V.Valentino.Introduction to Computer Numerical Control.HigherEducation Press.2008.2.

大型卷取机机架数控加工工艺研究 篇9

关键词：数控加工,卷取机,机架

0 引言

在热轧带钢生产中,卷取机的任务是把从精轧机轧制出的带钢卷成钢卷并运送到成品库中。卷取机能否正常运行及卷取效果的好坏直接关系到热轧产品的产量及质量。卷取机是热连轧生产线上极其重要的设备,其工作性能的好坏直接影响到成品带钢的质量和整个机组的生产效率,在带材和线材生产中均被广泛应用。

在某企业承担的大型热轧带钢精轧机研制项目中,其中的卷取机机架共两件,总重达160t,体积庞大,加工难度极高。该机架外形尺寸为:长6395mm×宽4625mm×高4915mm,零件空间较小,结构加工工艺差,加工时易干涉,因而加工时需在Φ260数控镗床多次装夹并精确找正,必须选择合适的基准和加工顺序,且不断进行基准传递和转换,对干涉部位选择合适的刀具或对其结构进行改进,才能保证加工精度。

1 加工工艺方案的确定

接受加工任务后,在仔细分析机架图样和工艺要求的基础上,根据Φ260数控镗床设备自身特点及性能参数,主要在以下方面对原加工工艺进行了调整和完善。

1.1 工艺基准的选择和传递

该机架为焊接整体式结构,由2片厚度达200mm的钢板及3根700mm×700mm的联接梁焊接而成,在机架内分布了4组轴承座、液压缸座及螺栓孔等加工部位,空间尺寸较多,加之外形尺寸大,一旦在工艺基准的选择和传递上出现问题,将无法满足设计和使用要求。但其庞大的外形尺寸又在一定程度上制约了对加工精度的控制,因此必须在机架上找到可以精确传递工艺基准又不会产生变形、且不影响机架外观的工艺基准面。

1)工件第一次转位前的基准传递准备及应用

经过认真分析工艺图纸并反复论证后,将第一次装夹状态的长、宽、高3个方向的基准选择定位在机架下部4个“T”型槽的端面、侧面和底面,在机架底面对主轴的装夹状态下,由机床主轴安装圆柱类回转刀具对其进行侧面铣削和端面铣削,如图1所示。通过粗、精加工的方式,再在基面上测量数据并做记录实测至卷取机机架中心线和对称中心的数据,以便下次装夹状态使用。

在第二次装夹状态下,机架已立放90°,机架下面的“T”型槽已置于底面对工作台,可利用水平仪、内径千分尺及平尺等测量仪器和手段,将“T”型槽底面基准找平。如图2所示,实测箭头所指基面距离工作台的数据,将机架调整水平至加工要求状态。

在找平后再利用其端面和侧面基准将机架扭别方向拉表找正与机床走向一致,同时再次复查水平是否产生变化,在机架刚性较好的部位,如联接梁靠近根部处设工装压板压紧,再辅以内径千分尺、块规和百分表等将卷取机中心在宽度及高度基准上采集并转移到本次装夹的工件零点,完成基准的第一次传递和转换。

2)工件第二次转位前的基准传递准备和应用

如图3所示(左侧箭头所示铣通长基准),机架左侧面将在第三次装夹时面对主轴,而此时的上、下与左、右基准都置于机架下面的“T”型槽,将对装夹找正带来很大的困难,考虑到基准传递的可靠性,还必须选择较大的表面作为传递依据。因此,在机架刚性较好的200mm钢板左侧铣一通长基准并实测到中心的距离做记录,作为第三次装夹时的找正和尺寸传递基准,上、下基准可由“T”型槽底面距离工作台的实测距离测得后转移到机床主轴,并与卷取机上、下中心线重合。

这样既避免了对机架外观不必要的损坏,也使基准的转换与传递面控制在最少范围内,减小因过多基准造成的混乱和误差。

3)工件第三次转位前的基准传递准备和应用

第三次装夹找正的加工内容相对较少,主要是对液压缸底座所在的斜槽及相关部位进行加工。但此次转位前的基准传递关系到能否保证第四次装夹与第二次装夹所加工的轴承座支撑孔及卷筒中心的同轴度,因此显得尤为重要。在铣削基准前,必须复查原基准面的找正情况,且必须是在该次装夹的主要加工内容全部结束之后进行,主要是为了减小切削变形等不利因素对基准可靠性的影响。在基准铣出后还需对比机架在松开压板后与原基准的平行度、垂直度等相关数据的变化情况。若误差在0.02mm以上就需重新铣削,为保证轴承座支撑孔及卷筒中心的同轴度打好基础。

同样在机架转位后,以该次基准找正装夹,水平仍以“T”型槽底面基准为依据。

在本次装夹基准完成后,卷取机机架的所有工艺基准已全部完成。如图4所示,箭头所示部位为卷取机的所有工艺基准。

1.2 加工工步的调整

由于受机床行程和铣头的限制,按原工艺无法满足对整个内腔部位的加工,因此在使用不同的铣头时,需对机架进行窜位。

Φ260数控镗床的主要技术参数为:滑枕行程1800mm,TWI60铣头C轴回转中心至铣头端面815mm,由此可计算出在使用TWI60铣头时机床最大加工范围Lmax=1800+815=2615mm,最小加工范围Lmin=815mm。

而该卷取机机架由毛坯最大尺寸处至所需加工的轴承孔中心最大尺寸为2160mm,最小尺寸为620mm。不难看出,机架在一次装夹状态下只能满足其中一个轴承孔的加工要求,在加工完该孔后必须对机架进行窜位。

为保证加工效率,缩短生产周期,机架在窜位前后的工步内容必须进行调整。如在窜位前,需将被机床加工行程覆盖的各孔、型腔、沟槽、凸台、止口等进行连续加工,并需考虑到在机架窜位后是否有加工不到和难加工的部位,并提前做好准备,为窜位后的装夹找正留出足够的加工空间,避免发生因提前窜位或不合理窜位造成的工序混乱甚至遗漏加工内容的情况。即在每一次装夹找正状态下的工步必须在机床可以加工的有效行程范围内尽可能地完成,并尽量减少窜位次数,减少因基准重复转换和起吊变形、装夹变形等对加工质量的不利影响。

在加工两主钢板上的轴承座时,需分别由TASR80和TWI60,TASR15铣头完成轴承孔和螺栓孔、划平等部位的加工。这就更需要对工步的调整进行精心测算,保证机架的加工和机床铣头的更换同步,以满足保证质量和提高效率的要求。

1.3 切削干涉及加工工艺性差的结构工艺性改进措施

机架装助卷臂处轴承孔的结构工艺性差,空间狭小,刀具与机架干涉而无法加工,其液压缸装配部位的50°,45°斜槽受机床角度铣头及现有加工刀具的限制,使切削加工时机床与零件本体发生干涉,尤其在斜槽表面上设计的20H7键槽(如图5所示)与铣头形成加工死角,致使加工无法正常进行。

1.3.1 常规加工工艺分析

按原工艺图纸要求,该斜槽须经以下3个步骤完成:

1)首先用Φ16mm键槽刀加工进刀孔

该刀具采用硬质合金镶刃焊接于刀具本体上,按硬质合金切削速度60 m/min计,其转速为:

n=1000×60/(3.14×16)=1194.26 r/min。

在其所处的斜向液压缸槽内,不但受到毛坯干涉的限制,且Φ260数控镗床所配备的万向铣头最高转速为800 r/min,无法满足其加工要求。即使降低转速使用也会发生切削共振和崩刃等损坏刀具及工件的情况。

2)使用螺旋机夹可转位铣刀粗加工

受工件毛坯干涉的限制,该铣刀在装夹时必须悬伸到铣刀套绕过毛坯端面的位置,从而降低了刀具切削刚性,容易发生刀片损坏甚至刀体研伤的情况。刀片在高速切削及震动时的损坏情况如图6所示。

3)采用硬质合金螺旋精铣刀精加工,该刀具同样存在轴向悬伸过长的问题,而且磨损后致使定位键槽产生梢度从而影响使用。

综上所述,原工艺方案不但采用的加工刀具多,更换频率高,且效率低下,刀具成本高,加工质量无法满足技术要求。

1.3.2 改进后的加工工艺方案分析

1)加工刀具

采用WALTΦ200mm盘铣刀粗精加工联合完成。该刀具的特点是抗震性能好,切削轻快,转速要求相对较低。同样按60 m/min计,该刀具的转速为:n=1000×60/(3.14×200)=95.54 r/min。

在刀具直径放大后,转速降至100 r/min以内,消除了刀具共振,保护了机床,大大提高了刀具耐用度。

2)工艺实施方案

与原工艺相比,新方案的最大特点是将端铣刀轴向切入调整为盘铣刀径向切入,这样就使必须垂直于加工表面的万能角度铣头的工作量改由直角铣头偏转在程序控制下完成,极大地改善了刀具的受力状况,扩大了刀具的回转空间,使切削加工成为可能。

1.3.3 两种切削方案比较

图6、图7为改进前后的工艺方案。由图可知,当切削方式由轴向改为径向切入后,支持刀具的铣头从回转轴线垂直于加工表面变为平行于加工表面,刀具连接刚性大大增强,加之盘铣刀在切削此类小键槽上较端铣刀有绝对优势,采用新方案后,刀片使用后仍完好无损,加工效率提高5倍以上,加工质量得到有效保证,并一次交检合格。

新方案数控程序的编制:

在采取了以上措施后,实际加工周期比原工艺及生产计划要求缩短16天,累计机加台时384 h,节约刀具费用约15000元,并为该卷取机的装配节约了宝贵的时间。

2 结语

顺利完成该卷取机机架的加工任务,不但为企业在此类大型整体式卷取机机架的生产中积累了宝贵的加工经验,使企业的大型焊接类零件加工水平迈上了一个新台阶,而且对于其他大型焊接结构件的工艺完善和实际加工都提供了可借鉴的经验,具有一定的推广应用价值。

参考文献

[1]周泽华.金属切削原理[M].上海:上海科学技术出版社,1989.

[2]徐强.高速切削技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]谢劲松,林良怀.珠钢CSP生产线中机架零调问题的解决[J].冶金丛刊,2004,(5):17-19.

[4]姚福生.先进制造技术[M].北京:清华大学出版社,2002.

数控加工工艺研究 篇10

1 理论和实践相结合的改革内容

传统的教学模式一般都是把理论和实践分开进行教学的, 大多数情况下, 很多职业技术学校都是在把理论知识讲授完之后, 然后再安排相对应的实践课程。这种教学模式下学生在学习的时候没有办法把理论和实践进行有机的结合, 导致在学习过程中很多比较抽象的知识没有办法正确的理解, 在学完理论知识之后的实践期间, 之前学的理论知识也记不清了, 在实践课程学习的过程中就什么都不懂, 完全是在玩, 根本学不到什么东西。这种现象在国内很多高校之中是非常普遍, 理论和实践脱离, 不仅仅对教学教过有很大的影响, 在对学生的培养方面也有非常大的局限性。

本次改革在教学中, 把这门课程的教学氛围三大板块--理论教学、试验教学、实训教学, 在每个教学板块中都要遵守一个教学目标 (见表1) , 从始至终都要把“实践为导向、能力为核心”的教学模式作为指导。

2 理论和实践相结合的改革过程

利用CDIO学校和企业相结合的教育新模式对学生进行有效的教学, 选择企业之中实际的零件作为教学的项目, 在选择项目的时候应该根据大部分学生的知识水平进行选择, 尽可能的选择多种工艺的项目, 而且在选择项目的时候应该要注意多种学科知识点相结合的特点, 这样可以培养学生各方面的能力。

在进行项目的构思阶段, 把每个学生分成若干个小组, 分组首先要采用学生自我组合的迷失, 最后教师应该依据学生的分组情况进行细微的调整, 组内的学员分配应该按照课程排名进行合理的搭配, 比如, 把善于动手和善于思考的学生进行合理搭配, 使得每个分组的人员都得到一定的平衡。每个小组在每个小阶段完成的任务要交出总结性的报告, 报告中应该要指出完成情况以及对下个阶段的目标要求, 在整个项目实施完成后, 小组内的人员对各个阶段的报告进行有效的整理, 从而总结出该项目的整体报告。

3 理论和实践相结合的改革结果

3.1 评价过程提高学生的团队合作能力。

项目的评价是整个项目开展的最后阶段, 项目评价在CDIO的课程设计中具有非常重大的意义, 数控加工工艺与编程综合课程设计的目的比较偏重与学生工程实践技能的培养, 激发学生独立思考和创新能力, 同时培养学生团队合作的精神, 在进行项目评价的时候, 首先的评价标准就是团队合作的情况, 其次再考察个人在团队中的贡献程度, 在整个项目中对个人能力的评价是关系设计是不是能够取得满意效果的关键所在, 项目评价环节能够激发学生主动积极性, 让学生自我投入到项目设计的过程中去, 每个项目组和项目组内小组的团体成绩将直接影响到个人成绩的优劣, 肯定贡献, 促进学习, 从而防止以往抄袭的情况发生。

3.2 对资源库的建设提高学生的额学习兴趣。

为了使学生能够更好的学习, 可以建立数控加工工艺与编程教学资源素材学习库, 同时也可以把学生在构思项目阶段查找的素材纳入素材库当中, 在资源库中所有的素材都可以为学生提供测试和使用。其中资源科中的素材包括本文文档、图形、图片、动画、声音以及视频等等素材, 具体主要包括学生的作品展示、学生的工作过程录像等等, 在对资源库进行建设的时候, 应该侧重三维的动画或者是比较直观的素材收集, 学生完成的课程设计提交的所有电子文档的材料, 指导老师应该把它们全部放入资料库管理系统中, 这样可以加大日后交流使用的方便程度[3]。

3.3 通过多种途径训提高学生的就业能力。

在学生学完理论课程之后, 对数控加工感兴趣的同学可以阻止他们参加数控加工的拓展训练, 这种训练是在企业的的加工厂进行的, 学生经过一到两个月的试训后, 推荐或者鼓励学生报考国家劳动部颁发的职业技能证书, 并且推荐那些获得证书的学生可以利用节假日到小企业单位进行真正的岗位实习, 经过真正的零件生产加工, 增强学生理论联系实际的能力及技能操作水平[4]。而且, 选择优秀的学生去参加全国性的数控技能操作大赛, 通过比赛让学生开阔视野, 更加清楚的认识自己和其它学校学生的差距, 促进学生的学习, 有利于培养善于钻研、富有创造力的高技能人才。

结束语

实施“数控加工工艺与编程”课程教学改革, 能够培养综合素质更高的技术性人才, 对学生的编程能力、机床操作能力、学习兴趣等等的发展都有明显的提高, 改革的效果比较明显, 使学生能够在实践中学习理论, 能够在实训中应用实践, 不管对学生的理论知识的提高还是对学生的实践能力的提高都有着非常高的帮助, 但是目前这种新型的教学模式还没有得到全面的普及, 所以应该加大改革的力度, 培养出更多的高素质人才。

参考文献

[1]张艳丽.工程教育新理念CDIO对数控专业教育模式改革的几点启示[J].中国现代教育装备, 2010 (15) :164-166.

[2]田学超.对改革高师院校人才培养模式的若干思考[J].科技信息, 2009, 4 (27) :31-32.

[3]方立志.行动导向教学在《数控编程与操作》课程中应用[J].价值工程, 2010, 3 (19) :187-188.

释迦凤梨果脯的加工工艺研究 篇11

关键词：释迦凤梨；果脯；加工工艺；正交试验；单因素试验

中图分类号：TS255.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）11-0043-03

释迦凤梨（Atemoya，Custard apple）也称释迦凤梨或蜜释迦，是番荔枝科（Annonaceae）多年生果树。释迦凤梨甜酸适中，风味甚佳，营养极其丰富，具有养颜美容、补充体力、健强骨骼、预防坏血病、增强免疫力、抗癌等作用，深受消费者喜爱，加之其经济价值高，是具有发展潜力的水果之一。释迦凤梨和莲雾为台湾两大特色高档水果，因具有独特香甜味及超强抗癌作用，被誉为“热带果王”。

释迦凤梨的保存期很短，在6 ℃的情况下仅能保存3～7 d，极易腐败变质，因此市面上很少有释迦凤梨深加工制品。以释迦凤梨为原料，研究不添加防腐剂的释迦凤梨果脯加工工艺，可在延长食品保质期的同时，最大程度的保留其营养成分，为释迦凤梨产品的开发利用开辟新途径。

1 材料与方法

1.1 原辅材料

释迦凤梨（市售）、白砂糖、柠檬酸、氯化钙、食盐。

1.2 仪器及设备

9023A型恒温干燥箱：上海跃进医疗器械厂；FA2004型分析天平：上海精密仪器厂；FZ-102型电磁炉：上海宇隆仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 基本制备流程 释迦凤梨→清洗→切分→护色→硬化处理→漂洗→热烫→冷却→糖制→干燥→整形→包装→成品。

1.3.2 操作要点 原料选择：选用肉质肥大、表皮深绿色、无病虫害、无机械损伤的释迦凤梨果实，洗净。

预处理：将清洗好的释迦凤梨果实切成1.0～1.5 cm的薄片，尽量保持果实的完整性。

护色及硬化处理：将释迦凤梨薄片置于由柠檬酸、氯化钙、食盐组成的复合液中，在常温下处理10 min。然后，用清水反复漂洗至除去表面复合液，沥干，备用。

热烫：将果实薄片放入100 ℃热水中热烫3 min，捞起，快速浸入冷水中冷却。

糖制：将果实薄片放入30%糖液（料液比1∶3）中糖煮，煮至果实薄片呈透明状，质软而不烂，再浸渍24 h，捞出，沥干糖液。

干燥：将果实薄片散铺在盘中，置于75 ℃干燥箱内干燥，直至产品表面不粘连、不粘手，且有较好形态。烘烤过程中翻盘/倒盘2～3次，使其受热均匀。

1.4 成品感官检验

采用目测法和品尝法进行感官评定，评分标准采用百分制，具体详见表1。

1.5 基本参数确定

根据释迦凤梨果脯在不同制作条件下的综合评分，设计L9（34）正交试验，试验因素及水平见表2。

2 结果与分析

2.1 柠檬酸浓度对产品品质的影响

柠檬酸浓度对产品品质的影响如图1所示。

由图1可知：随着柠檬酸浓度的逐渐增加，释迦凤梨果脯的品质呈上升趋势；当柠檬酸浓度为0.4%时，释迦凤梨果脯感官评分最佳；随着柠檬酸浓度的继续增加，果脯的感官评分下降，原因是过多的柠檬酸掩盖了释迦凤梨的固有香气。

2.2 氯化钙浓度对产品品质的影响

氯化钙浓度对产品品质的影响如图2所示。

由图2可见：随着氯化钙浓度的逐渐升高，释迦凤梨果脯的感官品质逐渐上升；当氯化钙的浓度为0.2%时，果脯的感官评分最高，此时的释迦凤梨果脯软硬度适中，弹性较好，有嚼劲；当氯化钙浓度超过0.2%时，果脯的硬度提升，弹性下降，导致成品感官评分下降。

2.3 食盐浓度对产品品质的影响

食盐浓度对产品品质的影响如图3所示。

由图3可见：随着食盐浓度的逐渐升高，释迦凤梨果脯的感官品质逐渐上升；当食盐的浓度为0.3%时，果脯的感官评分最高，此时果脯色泽纯净，脯体晶莹剔透；随着浓度的逐级增加，食盐对果脯的感官品质影响不大。

2.4 正交试验结果分析

正交试验结果见表3，方差分析结果如表4所示。

由表3和表4的数据可知，柠檬酸浓度对释迦凤梨果脯品质具有显著性影响，影响因素的主次顺序为柠檬酸浓度、氯化钙浓度、食盐浓度，最优方案为A2B2C1，即柠檬酸浓度0.4%、氯化钙浓度0.2%、食盐浓度0.2%。此组合未出现在主要试验方案中，后进行3次验证，果脯感官得分为89分。

3 结论

柠檬酸浓度、氯化钙浓度、食盐浓度对释迦凤梨果脯的品质都能产生不同程度的影响，其中最显著的影响因素为柠檬酸浓度。通过单因素和正交试验优化出的释迦凤梨果脯加工工艺为：柠檬酸浓度0.4%、氯化钙浓度0.2%、食盐浓度0.2%，30%的糖液糖煮后浸渍24 h，在75 ℃的条件下干燥7 h。采用上述工艺制出的释迦凤梨果脯组织饱满、色泽纯净、软硬适中、酸甜可口、有释迦凤梨果实特有的香气。

机械加工工艺对加工精度影响研究 篇12

加工工艺的水平影响机械加工工程的效率, 工艺系统中有很多部件, 每一个部件都影响着整个工程的质量。然而在加工过程中会产生一系列不良的影响因素, 比如说多余的热量合和各种力等, 它们很可能导致加工零件的精度降低, 甚至导致整个工程的质量降低。影响加工零件精度的因素主要包括:几何精度、受力变形和热变形。

1 加工精度的主要影响因素——几何精度

机械加工工艺是一个很复杂的过程, 参与工艺的操作有很多, 也就是说影响加工精度的因素有很多, 比如说机床本身存在一些几何误差, 加工方法的偏差, 磨制刀具的磨损误差等等。下面我们将介绍几点主要的影响因素。

几何精度中最重要的就是机床本身的误差因素, 它对整个工程都有一定的影响力。这主要是由于加工刀具是由机床来控制的, 并制造不同的工程零件。如果机床本身存在一些制造工艺的问题, 就会引发主轴回转的偏差, 从而导致零件的尺寸等性质出现问题, 影响了零件的精度。如果制造工艺不良, 还会引起导轨误差。机床的移动机件的相对位置是受导轨控制的, 如果导轨出现问题, 加工工艺就会出现问题。导轨误差主要包括有三种误差类型, 第一个是直线度误差, 第二个是扭曲度误差, 第三个是相互位置误差。加工过程中, 为了尽可能地减少导轨误差的影响, 则需要从结构、材料、润滑方式、保护装置等方面着手。制造工艺不良引起的传动链误差是指因为传动设备的生产、加工和安装等误差而引起的传动链两边相对运动误差。为避免这种误差可以采用减少传动链的长度或者减少一些不必要的元件等方法。还有就是机床在长时间的工作中由于磨损而引起的误差。尤其是刀具磨损的不均匀性影响更为严重, 它会发生位置的偏移, 因而造成零件形状的微妙变化, 精度也因此下降。

2 加工精度的主要影响因素——受力变形

2.1 工艺系统所受外力的影响

工艺系统包括机床、工件、工具和夹具, 在进行切削加工时, 由于夹紧力、切削力以及重力作用的影响, 会发生一定程度的变形, 使得已经调整好静态位置的工件和刀具、切削过程所需要的几何关系发生改变, 刀具的运动轨迹也出现相应的改变, 从而导致误差的产生。当遇到这种情况的时候, 可以采用减轻系统受力程度的方法来减小误差。在实际应用中有以下几种方法:一是加强工艺系统刚度, 以便于更好的抵抗外来压力。二是减小负荷, 以免变形情况的发生。一般情况都是主要提高系统中最脆弱的部件的刚度, 从而更好的防止变形, 减小误差。

2.2 多余的应力影响

除了以上几种情况以外, 多余的应力也会使系统产生变形, 这种变形主要来自热处理、切削加工等, 它们会使系统即使没有外力也产生变形。对加工工艺的受力情况进行分析后, 操作人员需要尽可能的将工艺系统受力变形降到最低, 从而保证加工精度。在进行实际操作的时候, 工作人员主要负责将系统的刚度提高, 并减轻载荷, 来提高零件的加工精度和生产效率。加工师最主要的就是提升系统的刚度, 提高方法主要包括提高联接表面的接触刚度、合理设计部件结构、正确使用加工方法等。

3 加工精度的主要影响因素——热变形

3.1 加工过程中的热量

机械零件的加工过程会产生很多的热量, 各种形式的热量都会对零件的加工过程产生影响, 从而影响零件的加工精度。由不同种热量而引起的热变形会使刀具和机件之间的关系发生变化, 甚至受到破坏, 导致零件的加工精度下降, 加工系统存在误差。

3.2 刀具热变形

不仅加工过程产生的热量会对精度有影响, 刀具的热变形也会影响零件的加工精度。尤其是在刚开始进行切削的时候, 这种变形发生的很快, 之后会越来越慢, 一段时间以后就会趋于平缓。这时候需要我们去采用合理的几何参数来减少刀具热变形引起的误差。

3.3 机床热变形

机床的热变形也会对精度产生影响。机床在工作过程中, 受到内外热源的影响, 各部分温度将逐渐升高。由于各部件的热源不同, 分布不均匀, 以及机床结构的复杂性, 因此机床各部件的温升不同, 而且同一部件不同位置的温升也不相同, 形成不均匀的温度场, 使机床各部件之间的相互位置发生变化, 破坏了机床原有的几何精度而造成加工误差。不同类别的机床的热源也不一样。有以下几种方法可以降低机床热变形的作用, 比如说减少热量的产生, 可以通过减少摩擦作用来减少热量的发生。还可以通过强制加冷和吸热的方法来增加散热。也可以采用粗加工后停机以待热量散发后再进行精加工。

车床类机床的主要热源是主轴箱中的轴承、齿轮、离合器等传动副的摩擦使主轴箱和床身的温度上升, 从而造成了机床主轴抬高和倾斜。大型机床如导轨磨床、龙门铣床等长床身部件, 其温差的影响也是很显著的。减少这种误差的主要方法有以下几种:第一, 将热源与部件隔离。可以将热源与主机分开放置, 也可以通过一定的润滑作用来减少摩擦发热。第二, 可以强制加冷。第三, 采用合理的机床部件结构及装配基准。第四, 加快机床的热平衡速度, 以便于更好的掌握加工精度。第五, 控制环境温度。

4 结语

由于我国社会飞速发展, 经济水平的不断提升, 加工工艺技术也有了相应的提高, 为了使加工精度保持在合理的范围内, 我们要不断的进行试验并仔细探究, 提高加工工艺技术水平, 减少误差的发生。

参考文献

[1]何红伟.机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].中国新技术新产品.2013.04

[2]刘志刚.试析机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技创新导报.2012.29