金屬工藝學課題研究

① 金屬工藝學和機械製造技術基礎有什麼區別

機械製造基礎主要是講如何將零件生產出來，使用什麼樣的設備，例如：車，磨，銑等。用什麼樣的步驟，怎麼樣定位。熱處理，表面處理，等等。
金屬工藝學主要是研究金屬本身的物理性質。

② 化學研究性課題金屬防銹

1。來自於http://www.jle.com.cn/bksc/化學/化學與社會/鐵容易生銹的原因是什麼.doc

人們常常把貴重的東西鎖到保險櫃里.金子在保險櫃里躺上幾千年,可以分毫不差.鐵卻不然,即使在保險櫃里,它也會被"偷"走——生銹啦.
博物館里陳列的古代鐵器,幾乎沒有一個不是鐵銹斑斑的;切菜刀幾個月不用,就會滿身是銹,正如俗話所說:"快刀不用黃銹生".鐵,的確容易生銹.每年,世界上有幾千萬噸的鋼鐵,變成了鐵銹.
鐵容易生銹,除了由於它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也極有關系.
水分是使鐵容易生銹的條件之一.化學家們證明:在絕對無水的空氣中,鐵放了幾年也不生銹.
然而,光有水也不會使鐵生銹,人們曾經試驗過,把一塊鐵放在煮沸過的,密閉的蒸餾水瓶里,鐵並不生銹.
你注意到河邊的那些自來水管嗎它們常常是上邊不銹,下邊不銹,只是靠近水面的那一段才生銹.原來,只有當空氣中的氧氣一旦溶解在水裡,才會使鐵生銹.在靠近水面的部分,與空氣距離最近,水中所溶解的氧氣也最多,所以容易生銹.空氣中的二氧化碳溶在水裡,也能使鐵生銹.鐵銹的成分很復雜,主要是氧化鐵,氫氧化鐵與鹼式碳酸鐵等.
鐵銹真糟糕,它又松又軟,象塊海綿,一塊鐵完全生銹後,體積可脹大八倍.這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,自然,鐵就爛得更快了.還有不少因素,使鐵容易生銹,如水中有鹽,鐵製品表面不幹凈,粗糙,鐵中雜有其他金屬……等等"
人們決不能坐視空氣中的水蒸氣,氧氣和二氧化碳等這般猖獗,從人們手中"偷"走那麼多鋼鐵,人們想出各種各樣的辦法,來保護鋼鐵.
最普通的防銹辦法,是給鐵穿"衣服"——在鐵的表面塗上油漆或者鍍上別的不容易生銹的金屬.例如,小轎車穿著一身閃閃發亮的噴漆;暖氣管上塗著鋁漆;做罐頭用的馬口鐵鍍了層錫;房頂上的白鐵皮表面鎮了一層鋅;你的自來水筆筆插上,鍍著一層鉻或鎳.更徹底的辦法,是給鐵注射"強心針"——加入其他金屬,製成不銹合金.大名鼎鼎的不銹鋼,就是在鋼中加入一點鎳和鋁而製成的合金.

2。來自於http://www.weijun.wje.net/lunwen/liveche/200611/517.html

防銹應針對金屬腐蝕的原因採取適當的方法。常用的方法有：

[改變金屬的內部組織結構] 例如製造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等製成不銹鋼。

[保護層法] 在金屬表面覆蓋保護層，使金屬製品與周圍腐蝕介質隔離，從而防止腐蝕。如：1．在鋼鐵製件表面塗上機油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。2．用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層緻密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。3．用化學方法使鋼鐵表面生成一層細密穩定的氧化膜。如在機器零件、槍炮等鋼鐵製件表面形成一層細密的黑色四氧化三鐵薄膜等。

[電化學保護法] 利用原電池原理進行金屬的保護，設法消除引起電化腐蝕的原電池反應。電化學保護法分為陽極保護和陰極保護兩大類。應用較多的是陰極保護法。

[對腐蝕介質進行處理] 消除腐蝕介質，如經常揩凈金屬器材、在精密儀器中放置乾燥劑和在腐蝕介質中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等。

[電化學保護] 將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐蝕，所以也叫陰極保護法。這種方法主要有以下兩種：

[犧牲陽極保護法] 此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護的金屬上，當發生電化腐蝕時，這種活潑金屬作為負極發生氧化反應，因而減小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法常用於保護水中的鋼樁和海輪外殼等，例如水中鋼鐵閘門的保護，通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋槳的舵上焊上若干塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。

[外加電流保護法] 將被保護的金屬和電源的負極連接，另選一塊能導電的惰性材料接電源正極。

通電後，使金屬表面產生負電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的。此法主要用於防止在土壤、海水及河水中的金屬設備受到腐蝕。

電化學保護的另一種方法叫陽極保護法，即通過外加電壓，使陽極在一定的電位范圍內發生鈍化的過程。可有效地阻滯或防止金屬設備在酸、鹼、鹽類中腐蝕。

③ 金屬工藝學的介紹

金屬工藝學是一門研究有關製造金屬機件的工藝方法的綜合性技術學科。它主要研究：各種工藝方法本身的規律性及其在機械製造中的應用和相互聯系；金屬機件的加工工藝過程和結構工藝性；常用金屬材料性能對加工工藝的影響；工藝方法的綜合比較等。研究在機械製造中金屬材料（或坯料、半成品等）的冶煉、鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工、機械裝配等的工藝過程和方法的一門學科。另有相關書籍。

④ 什麼是金屬工藝學

《金屬工藝學》教學大綱
Technology of Metals
課程編號：011C2050 適用專業：機械設計製造及其自動化 學時： 44 學分：2
一、內容簡介
本課程主要教學內容為熱加工工藝基礎，包括金屬材料的主要性能，常用工程材料的選擇，鑄、鍛、焊的基本原理與工藝特點，毛坯的選擇與結構工藝性分析，新材料、新技術、新工藝簡介等。
二、本課程的目的和任務
本課程是機械設計製造專業的一門重要技術基礎課。在金工實習的基礎上，通過本課程的學習，使學生獲得常用工程材料及材料成形的基礎知識，培養工藝分析的初步能力，並為學習其它有關課程及以後從事機械設計和加工製造工作奠定必要的基礎。
本課程的任務（1）熟悉常用工程材料的種類、牌號和性能，具有選用工程材料的初步能力；（2）掌握主要加工方法的基本原理和工藝特點，具有選擇毛坯及工藝分析的初步能力；（3）了解與本課程有關的新材料、新工藝、新技術及發展趨勢。
三、本課程與其它課程的關系
學生在學習本課程之前應學過下列課程：（1）大學化學概論；（2）大學物理；（3）機械制圖；並必須先完成金工實習。
本課程學習結束後，才能進入下列課程的學習階段；（1）機械工程材料：（2）機械設計；（3）機械製造技術基礎等。
本課程在培養學生綜合素質、實踐能力、創新意識和創新精神等方面發揮著其它課程不可替代的作用，學生應對本課程予以足夠的重視。
四、本課程的基本要求
通過對本課程的學習，使學生掌握金屬工藝學的基本理論及基本知識，初步具備應用金屬工藝學基本知識的能力，初步具備應用所學知識分析和解決實際問題的能力，並具有創新意識。
五、課程內容
●理論教學內容
緒 論（1學時）
第一章 工程材料（13學時）
熟悉金屬材料的主要性能；了解金屬和合金的晶體結構和結晶；熟悉鐵碳合金相圖；熟悉鋼的熱處理工藝；熟悉常用機械工程材料的種類、性能、特點及應用。
第二章 鑄造(10學時)
熟悉合金的鑄造性能及對鑄件質量影響；了解常用鑄造合金的熔煉及鑄造特點；掌握砂型鑄造和常用特種鑄造方法的特點和應用；具有鑄件結構設計的初步能力，了解鑄造新工藝、新技術及其發展趨勢。
第三章 壓力加工（8學時）
熟悉金屬的塑性變形規律及對組織和性能的影響；掌握自由鍛和模鍛的特點及應用；掌握板料沖壓的特點和基本工序；了解先進壓力加工方法及發展趨勢。
第四章 焊接（8學時）
熟悉熔焊及其它常用焊接方法的特點及應用；熟悉焊接應力、變形與裂紋的產生原因及對焊接質量的影響；了解常用金屬材料的焊接性能；熟悉焊接件結構設計的主要原則；了解焊接新技術、新工藝及其發展趨勢。
第五章 毛坯選擇（4學時）
熟悉各類毛坯的特點及應用；了解毛坯的成本及質量；具有選擇毛坯的初步能力。
●實踐教學內容
為配合理論教學需要，加強實踐性教學環節，將金工實驗與金工實習逐步融合，結合金工實習開設綜合性、設計性實驗。
六、教材與參考書
1、 教材
《金屬工藝學》 徐國義、沙桂英主編，哈爾濱工程大學出版社出版 1997年8月
2、主要參考書
《金屬工藝學》鄧文英主編，高等教育出版社出版，1998年6月
《金屬工藝學》 袁名炎等編，航空工業出版社出版，1993年6月
七、本課程的教學方式
本課程的特點是實踐性強，綜合性強，與專業課程聯系密切。其教學方式應注重啟發式，引導式，善於歸納總結並理論聯系實際，培養學生主動獲取知識和創新思維能力，在教學過程中要安排課堂討論，綜合性作業等，並充分利用影視教學手段，形象化教學和多媒體金工CAI等。
八、各教學環節課時分配
章節 課堂講授 課堂討論 小計
緒論 1 1
第一章 13 13
第二章 8 2 10
第三章 8 8
第四章 8 8
第五章 2 2 4
總計 40 4 44
九、執行大綱時應注意的問題
1、 本課程與生產實踐聯系密切，對學生的實踐基礎要求很高，為達到教學基本要求，學習本課程之前必須先完成金工實習。
2、 針對機械設計製造專業在後續專業課中要重點講授機械製造工藝基礎方面的內容，為避免重復，因此在本課程中主要講授工程材料和熱加工工藝基礎。

《機械製造基礎》教學大綱
Basis of Machine Building
課程編號：010C2040 適用專業：金屬材料工程 學時：28 學分：2
一、內容簡介
機械加工毛坯的選擇；金屬切削原理與刀具的基礎知識；金屬切削機床基礎；各種機械加工方法的工藝特點及應用；常用光整加工和特種加工方法簡介；切削加工的零件工藝性；制訂零件機械加工工藝過程的基礎知識。
二、本課程的目的和任務
機械製造基礎是高等學校工科專業的一門重要技術基礎課。它研究製造機械零件的工藝方法；各種工藝方法本身的規律性及其在機械製造中的應用和相互關系；機械零件的加工工藝過程和結構工藝性；常用材料的性能對加工工藝的影響及工藝方法的綜合比較等。它使學生了解機械製造的整個過程；常用加工工藝的基礎知識；為後續課程的學習、各種實踐性教學的實施及以後的工作打下良好的機械製造基礎。使培養的學生具有實際工作能力和開拓創新精神。
三、本課程與其他課程的關系
本課程是一門實踐性很強的技術基礎課，應在工程訓練之後講授。通過工程訓練使學生了解金屬機件的材料選擇、毛坯和零件的加工工藝過程、常用設備和工具的工作原理、並受到一定的操作技能訓練。學習本課程之前學生應具有物理學、理論力學、材料力學、機械設計基礎和材料學的基礎知識。作為技術基礎課，它為許多專業課打下良好的工藝和實踐基礎。
四、本課程的基本要求
通過本課程的學習，要求學生了解金屬切削過程中的一般現象和規律，具有按加工條件選擇刀具及切削用量的能力，並解決生產中的實際問題。了解各種機床的工作原理、結構及加工范圍。掌握各種加工方法的工藝特點。熟悉典型零件的技術要求、工藝過程。
具有判別一般零件結構工藝性和初步制訂工藝規程的能力。
五、課程內容
理論教學內容
第一章 緒論及毛坯選擇（3學時)
熟悉常用金屬材料的牌號與性能；各種毛坯的特點及應用；毛坯的成本與質量；毛坯選擇。
第二章 金屬切削加工的基礎知識 （8學時）
切削運動與切削要素；刀具材料與刀具結構；金屬切削過程；切削加工的經濟性。
第三章 金屬切削機床的基礎知識 （3學時）
機床的類型與結構；機床的傳動；普通車床傳動系統分析。
第四章 常用切削加工方法 (6學時)
車削加工；鑽削鏜削加工；刨削拉削加工；銑削加工； 磨削加工；齒輪齒形加工。
第五章 精密加工和特種加工 （2學時）
光整加工；特種加工。
第六章 切削加工零件的結構設計 （2學時）
結構設計的基本原理；對零件結構的要求。
第七章 機械加工工藝的基礎知識 （4學時）
制訂工藝過程的基礎知識；工件的安裝定位與夾具；制訂零件機械加工工藝過程示例。
六、教材與參考書
《金屬工藝學》（第四版）下冊 鄧文英主編 高等教育出版社
《機械製造工程學》 黃光宇主編
《金屬切削機床概論》 賈亞洲主編 機械工業出版社
七、本課程的教學方式
本課程以課堂教學為主，綜合運用CAI、錄像等先進教學手段。在傳授知識的同時，注重技能培養，以提高學生的實際工作能力。
八、各教學環節學時分配
章 節 授 課 小 計
緒論，第一章 3 3
第二章 8 8
第三章 3 3
第四章 6 6
第五章 2 2
第六章 2 2
第七章 4 4
總計 28 28
九、 執行大綱時應注意的問題
由於學時較少，講課時要精練，給學生指出多本參考書，供課外閱讀，有些內容可讓學生自學完成。

《工程訓練》教學大綱

Engineering Practice

課程編號： 適用專業： 機械類專業學時： 學分：

一、課程的性質和任務：

1. 課程的性質

工程訓練是一門實踐性的技術基礎課，是機械類各專業學生學習機械製造的基本工藝方法，完成工程基本訓練，培養工程素質的重要必修課。工程訓練以實踐教學為主，學生必須進行獨立操作，在保證貫徹教學基本要求的前提下，教學盡可能結合生產進行。

2 .課程的任務

了解機械製造的一般過程。熟悉機械零件的常用加工方法、所用主要設備的工作原理和典型機構、工夾量具以及安全操作技術。了解機械製造的基本工藝知識和一些新工藝、新技術在機械製造中的應用；對簡單零件初步具有進行工藝分析和選擇加工方法的能力。在主要工種上應具有獨立完成簡單零件加工製造的實踐能力；培養勞動觀點、創新精神和理論聯系實際的科學作風。初步建立市場、信息、質量、成本、效益、安全、環保等工程意識。

二、教學基本內容：

（一）鑄造

1、基本知識

熟悉鑄造生產工藝過程、特點和應用；了解型砂、芯砂、造型、造芯、合型、熔煉、澆注、落砂、清理及常見鑄造缺陷。熟悉鑄件分型面的選擇。掌握手工兩箱造型（整模、分模、挖砂、活塊等）的特點及應用。了解三箱造型及刮板造型的特點和應用。了解常用特種鑄造方法的特點和應用。了解鑄造生產安全技術、環境保護，並能進行簡單經濟分析。

2、基本技能

掌握手工兩箱造型的操作技能，並能對鑄件進行初步的工藝分析。

（二）鍛壓

1、基本知識

熟悉鍛壓生產工藝過程、特點和應用；了解坯料的加熱、非合金鋼的鍛造溫度范圍和自由鍛設備。掌握自由鍛基本工序的特點。了解軸類和盤套類鍛件自由鍛工藝過程。了解鍛件的冷卻及常見鍛造缺陷；了解胎模鍛的特點和胎模結構；了解沖床、沖模和常見沖壓缺陷。熟悉沖壓基本工序；了解鍛壓生產安全技術、環境保護，並能進行簡單經濟分析。

2、基本技能

初步掌握自由鍛和板料沖壓的操作技能，並能對自由鍛件和沖壓件進行初步的工藝分析。

（三）焊接

1、基本知識

熟悉焊接生產工藝過程、特點和應用；了解焊條電弧焊機的種類和主要技術參數、電焊條、焊接接頭型式、坡口型式及不同空間位置的焊接特點。熟悉焊接工藝參數及其對焊接質量的影響。了解常見的焊接缺陷；了解氣焊設備、氣焊火焰、焊絲機焊劑的作用；了解其它常用焊接方法的特點和應用；熟悉氧氣切割原理、過程和金屬氣割條件。了解等離子弧切割的特點和應用；了解焊接生產安全技術、環境保護，並能進行簡單經濟分析。

2、基本技能

能正確選擇焊接電流及調整火焰。掌握焊條電弧焊、氣焊的平焊操作。

（四）熱處理

了解鋼的熱處理作用、常用熱處理方法和設備。

（五）機械加工

1、基礎知識

了解金屬切削加工的基本知識；了解車床的型號、熟悉卧式車床的組成、運動、傳動系統及用途；熟悉常用車刀的組成和結構、車刀的主要角度及其作用。了解對刀具材料性能的要求和常用刀具材料；了解軸類、盤套類零件裝夾方法的特點及常用附件的大致結構和用途；掌握車外圓、車端面、鑽孔和車孔的方法；了解車槽、車斷和錐面、成型面、螺紋的車削方法；了解常用銑床、刨床和磨床的組成、運動和用途。了解其常用刀具和附件的大致結構、用途及簡單分度的方法；熟悉銑削、磨削的加工方法。了解刨削和常用齒形加工方法；了解常用特種加工方法的特點和應用；熟悉數控機床的組成、加工特點和應用；了解切削加工常用方法所能達到的尺寸公差等級、表面粗造度Ra值的范圍及其測量方法；了解機械加工安全技術，並能進行簡單經濟分析。

2、基本技能

掌握卧式車床的操作技能，能按零件的加工要求正確使用刀、夾、量具，獨立完成簡單零件的車削加工；熟悉銑床和磨床的操作方法；能進行數控線切割機床和數控車床的編程和操作；能對簡單的機械加工工件進行初步的工藝分析。

（六）鉗工

1、基本知識

熟悉鉗工工作在機械製造及維修中的作用；掌握劃線、鋸削、銼削、鑽孔、攻螺紋和套螺紋的方法和應用；了解刮削的方法和應用；了解鑽床的組成、運動和用途。了解擴孔、鉸孔和孔的方法；了解機械部件裝配的基本知識。

2、基本技能

掌握鉗工常用工具、量具的使用方法。能獨立完成鉗工作業件；具有裝拆簡單部件的技能。

三、大綱說明：

1、工程訓練時間的比例為：鑄造、鍛壓、焊接訓練時間佔1/3；車工訓練時間佔1/3；銑工、刨工、磨工訓練時間佔1/6；鉗工訓練時間佔1/6。

2、應積極創造條件，充實新工藝、新技術的教學內容。

3、在工程訓練過程中，可運用實驗、現場教學、參觀、多媒體教學、電化教學、討論、寫小論文、寫實習報告等多種方式和手段，豐富教學內容，培養學生分析和解決問題的能力和創新精神。

4、在教學基本要求中有關認知層次提法的說明：

了解：指對知識有初步和一般的認識。

熟悉：指對知識有較深入的認識，具有初步運用的能力。

掌握：指對知識有具體和深入的認識，具有一定的分析和運用能力。

⑤ 機械製造基礎和金屬工藝學有什麼區別專升本考的機械製造基礎可以看金屬工藝學嗎

機械製造基礎是機械類本科的一個主幹課程，旗下包括1工程材料，2金屬熱加工工藝基礎，3機加工工藝基礎，三個課程部分，通俗講就是這個主幹課程包括三本分教材
金屬工藝學從課程上講應該是機械類專科的機械製造基礎的課本名稱，也就是說一本書包含上面三本的內容，相比較簡單些，但麻雀雖小五臟俱全的
從學科上說，金屬工藝學是一門研究有關製造金屬機件的工藝方法的綜合性技術學科。它主要研究：各種工藝方法本身的規律性及其在機械製造中的應用和相互聯系；金屬機件的加工工藝過程和結構工藝性；常用金屬材料性能對加工工藝的影響；工藝方法的綜合比較等。研究在機械製造中金屬材料(或坯料、半成品等)的冶煉、鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工、等的工藝過程和方法的一門學科。
其實二者沒有本質區別

⑥ 研究性學習課題

研究河道中的水的主要離子

⑦ 我是一名職業學校金屬材料工藝學的老師，現在想發表論文，我應該怎麼去找課題、寫課題來源

課題來源就是看看是不是985項目，國家自然科學基金項目，您如果說是不內是光上這么一個課題就容易容發表，那肯定是的，在中國期刊裡面，如果掛上一個課題，確實比較容易發表，但是如果沒有課題來源，不寫的話，如果您的論文足夠好，不寫課題來源也絕對沒有問題。再說您做研究總有個經費吧，您就大致寫一下是個什麼項目，審稿人不會去親自核實這個信息的，這個屬於附加信息。

⑧ 羅麗萍的學術研究

1、研究課題
⑴《機械製造基礎》CAI講課課件研製與開發 校級教研課題 主持完成 2001年
⑵《機械製造基礎》網路課程學習課件的研製 校級教研課題 主持完成 2004年
⑶ 工程訓練立體化教學系統的研究 省級教研課題 主持完成2005年
⑷ 機械製造工廠常用設備簡明圖譜的研製 省級教研課題 排名第二 2002年
⑸ 大學生電子設計製作競賽專題研究 省級教研課題 排名第二 2002年
⑹ 面外「Moire」理淪體系模擬技術研究及「Moire」儀研製 家自然科學基金 排名第二2003年
⑺ 引進模具消化級收——日本汽車沖壓模具的分析研究 省級重點課題 主要完成者1994年
⑻ 分宜驅動橋廠車床數控改造 橫向課題 主持完成 1995年
⑼ 蘭豐水泥集散控制系統組態 橫向課題排名第二 2004年
⑽ 氣體放電加工機理與控制技術的研究省教育廳科技項目 2006年排名第二
2、發表的論文和出版的著作、教材
⑴《金屬工藝學》（Ⅳ） 高校教材航空工業出版社 主編1993年
⑵《金屬工藝學》高校教材航空工業出版社 參編1993年
⑶《鑄造設備常見故障分析與排除方法》 航空工業出版社 主編 1997年
⑷《Y315電機轉子澆鋁模葉片槽的加工方法與夾具設計研究》 南昌大學學報第17卷 第3期第一作者 1995年
⑸《簡易數控技術在普通車床上的應用》南昌大學學報第18卷 第1期第一作者1996年
⑹《脂硬化水玻璃舊砂再生工藝方法的選擇》 鑄造設備研究 第二作者1996年第2期
⑺《經濟型數控車床編程中的幾個問題》南昌大學學報第19卷 第1期 第二作者 1997年
⑻《機械製造基礎》 下冊 清華大學出版社 主編 2004年
⑼《高校知識管理及其實施》科技管理研究(CSSCI) 2004年第6期 第一作者
⑽《簡論多媒體教學課件製作的五要素》 實驗室研究與探索 第二作者 2003年第3期
⑾《高校信息化三維綜合平價指標體系研究》科技管理研究(CSSCI) 第一作者 2006年第1期
⑿《柱柵感測器位移檢測》機電產品開發與創新（核心期刊）第一作者 2006年第1期
⒀《工程訓練立體教學體系的構思與探索》實驗技術與管理 第一作者 2006年第5期（核心刊物）
⒁《改善機械類課程教學效果的一種對策》 全國首屆機械類課程報告論壇交流文集 2006年5月 第二作者

⑨ 急求 《金屬工藝學論文》

電火花曲面展成加工的研究
來源：福建泉州華僑大學機電及自動化學院 作者：劉石安
【摘 要】研究數控電火花銑削加工工藝，探索大面積曲面銑削加工方法，加工路徑直接由通用模具設計軟體生成，電極損耗補償按加工路徑均勻遞增補償法計算。

【關鍵詞】電火花加工；電火花銑削加工；電極補償

http://www.suzhou-mould.com/tech_detail.asp?keyno=83

電火花成形是模具型腔加工的主要方式，其加工質量關鍵之一是電極的製造，由於粗、中、精加工時的放電間隙不同，電極尺寸也應不同，因此需製作多個電極才能最終滿足加工精度的要求。特別是型腔加工面積較大時，有時還必須使用分割電極加工法，依次完成型腔各個部分的加工。由此使電極製作成本增高。分割電極加工時，型腔表面還會產生接縫以及電極二次裝夾重復定位精度問題，這些都會影響電火花成形加工的質量。

隨著數控技術的發展，模具型腔加工有了新的工藝方法——數控電火花銑削加工，即用簡單電極展成復雜型面。數控電火花銑削加工工藝的關鍵是加工路徑的生成和電極損耗的補償。對此國內外許多電加工學者做了大量深入細致的研究，如研究等損耗分層加工模型以及基於該模型建立加工路徑生成的專用CAM軟體，研究電極損耗精密檢測技術、在線電極補償等[1~4]。

數控電火花銑削工藝可進行修尖角加工、窄縫加工及側面伺服加工等，但本文更關心的是空間直線伺服進給問題，研究的主要內容集中於空間曲線軌跡加工方向、空間曲面展成加工方向，探索型腔型面的數控電火花銑削加工工藝。

本文引用金屬切削加工中心的工藝路線，應用通用的模具加工軟體UG造型，生成加工路徑，並將加工代碼編譯成具體機床的數控指令。在電極損耗補償方面，只考慮Z軸方向的補償，並提出沿電極加工路徑、按軌跡路程均勻遞增補償電極損耗的方法。

1 數控電火花銑削加工工藝

加工中心的銑削加工工藝已很成熟，故將其引入數控電火花銑削加工工藝中。經過研究和實驗，已證實輪廓加工、挖槽加工、沿曲面加工、修邊、去殘留等加工問題都能用數控電火花銑削加工方法解決，也就是說數控電火花銑削加工中的加工路徑生成問題可以用通用模具加工軟體解決。

值得注意的是電火花銑削加工並不等同金屬切削加工，由於放電間隙和電極損耗的存在，會對型腔尺寸精度產生影響，因此在給數控電火花銑削加工編程時必須注意如下問題：

(1) 加工餘量。該參量的最小值要求大於放電間隙，超精加工時加工餘量並不為零，且前一道工序要給後一道工序留下餘量。

(2) 加工方式。在輪廓加工或挖槽加工時可以選擇生成圓弧段程序。而在沿曲面加工時必須選擇直線加工方式，包括切入切出程序，即程序段必須是空間微直線段，這也有利於電極損耗補償計算。

(3) 加工精度。加工精度越高，弦線對空間曲線的逼近度越高，空間微直線段越多，程序越長。實際加工時，粗加工可以選擇低一點的精度，以減少程序段數。

(4) 殘餘波峰高。該參量指刀具橫向進給量，其值越小，加工曲面越光順。該參量也可以用刀具直徑的百分比表示。

(5) 電極尺寸。本文要求每次加工編程時輸入電極直徑的實測值，這樣可讓電極損耗補償計算只須放在Z軸方向。

(6) 電參量和電極長度補償。電參量的選擇要參考加工餘量，超精加工時要選擇正極性加工方式，要用電子的能量去修平放電痕凸起。電極損耗補償值依工藝經驗而定，它與電參量、電極材料對及工作液等相關。電極損耗補償值均勻插入每個微直線段端點上。

數控電火花銑削加工編程路線（圖1）按上述6個方面要求設置參量，就可生成粗、中、精加工路徑及機床數控指令。

加工餘量、加工方式、精度、殘餘波峰高、實際電極尺寸

零件

毛坯

UG-NX

刀具路徑補償軟體

電參數

刀具長度補償值輸入

電火花數控銑削加工程序

圖1 數控電火花銑削加工編程路線

用模具軟體UG設計了一空間曲面，上有「電火花」字樣。為體現數控電火花銑削加工能力，將所有工序全部採用數控電火花銑削加工方案。粗加工用ф14mm電極，按挖槽採用分層加工，橫向進刀為電極直徑的80％；中精加工用ф8mm和ф4mm的端電極，按矢量、沿曲面方式加工，橫向進刀分別為電極直徑的8％和2.5％。圖2為中精加工刀具路徑。

電極ф8mm，E293 電極ф4mm，E250

（a）中加工 (b)中精加工

電極ф4mm，E250 電極ф4mm，E200

(c)中精加工 (d)精加工

圖2 電火花中、精銑削加工刀具路徑

在圖2d中左下角有一塊粉紅色的殘留區域（在曲面曲率較大凹處），該區域端刀無法深入，因此在精加工之後還需要再用ф4mm指狀R刀電極進行最後的光整和去殘留加工。

另外，在同一加工餘量條件下，工藝上還要求生成反向刀具路徑，進行反向銑削加工，消除前一道工序正向加工時因電極損耗而產生的階梯波浪面，以提高表面形狀精度。

2 電極損耗補償對策

2.1 電極損耗的影響

在數控電火花銑削加工過程中，放電一般發生在電極端部前沿尖角處，電流密度較大，放電集中度高，存在著較嚴重的電極損耗現象。在加工的開始階段，工件材料去除量較大；在加工的末尾階段，工件材料去除量最小，因此實際加工面是一個「斜坡面」，如圖3A表面所示。在A表面與B表面之間是本道工序的未加工區。顯而易見，電極損耗影響加工精度。

電極補償過量面C

無電極損耗理想加工面B

沒有補償的加工面A

h1當前層厚度

h2下一層厚度

圖3 電極損耗補償控制參考面

2.2 電極損耗補償的目的

一方面可控制每一層銑削加工的尺寸及形狀精度，另一方面還可給下一層銑削加工減少加工餘量累計負擔。電極損耗補償值的給定應按不過度補償為原則，即其值應小於本層加工量與下一層加工餘量之和。

2.3 電極損耗補償計算的方法

沿曲面銑削加工時按直線方式生成加工路徑，所有程序段都是空間微直線段，假設在加工路徑相對較長的條件下，電極損耗沿路程均勻分布，其補償值沿軌跡，按路程均勻遞增補償到每段空間直線終點上，那麼電極損耗補償值在第i程序段的值為：

△i=(△/∑Lk)·(∑j=0→iLj)

式中：△i為第i程序段的電極損耗補償值；△為當前層銑削加工電極損耗預估值；∑Lk為當前層總的加工路徑長；∑j=0→iLj為電極在第i程序段已走過的加工路徑長。

△值與電參數和加工路徑長度有關，主要用於電火花中、精加工；超精加工時其值設為零。

△i值用於第i程序段的電極損耗Z軸方向的補償值，是用離線補償計演算法得到的。

3 電火花曲面銑削加工工藝實驗

工藝實驗在RobForm30三軸數控電火花成形機上進行，用UG軟體造型、生成加工路徑文件，選用專家系統生成的加工餘量和電參數，再經電極損耗補償處理，生成數控電火花銑削加工程序代碼。

表1 是實驗選用的加工參數。在精加工中去除的工件材料厚0.016mm,而預估電極損耗△取值0.05～0.07mm（實驗值），實際的加工路徑總長約為45000.00mm，如按理論計算，每100mm長得到0.10～0.16μm的補償，18000條程序平均每條得到0.0025～0.0038μm的補償，因此，如果按規格化計算，那麼只有刀具加工很長一段距離之後，刀具電極才會作出實際意義上的補償，真正作出實際意義上補償的程序段比例很低。

表1 電火花銑削加工參 mm

加工類型 加工餘量 電參數 電極補償

粗加工

粗加工

中加工

中精加工

精加工

超精加工

0.800 E383 0.500

0.400 E373 0.250

0.200 E293 0.100

0.150 E250 0.075

0.134 E220 0.050～0.070

0.122 E200 0

註：電參數採用RobForm30電火花成形機規准。

粗加工時電極補償視具體情況而定，首先選擇補償方式加工，補償取值一般小於加工餘量，如果電極損耗較大，電極端面圓角過大，此時應更換電極，Z軸重新對零位後，再進行加工。超精加工時只需生成正、反向加工刀具路徑，來回打光打拋曲面。實驗中還加入了輪廓加工、殘余加工、修邊，並考慮了加工精度設置、最大微直線段長度設置等內容。

電極製作部分是一個比較重要的環節，故自製了機上修磨裝置，依據銑床刀具工具磨原理，設計有「電碰」定位基準，可精確定位，可修整電極圓柱面，也可修整電極端部球面。但由於銅電極在機械力作用下容易變形讓刀，因此只成功修整了φ5～8mm指狀棒電極。

圖4是數控電火花銑削加工的實物照片，是一個面積約為100mm×70mm的曲面。 答案補充 也可以去網路去看看！

⑩ 金屬工藝學習題

這個零件要看28和16的同軸度要求怎麼樣還要看批量大小，要是同軸度高的話需要用外圓磨床的，現在從圖紙上看同軸度並不高。
首先說第一種方案：屬於一般小型企業的加工方法，生產效率低，工序是先粗車，然後車28處，卡28處車16處。
第二種是大型企業的加工方法，生產效率高，工序是就是你上面說的。
對於工藝的編排要結合許多因數綜合考慮的，並不能說那個好。