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数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数，因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外，像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等，利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具，在换刀与安装方面都节省了很多时间，同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。
2数控技术在机械加工技术中的应用意义
（1）数控技术在机械加工技术中的应用
提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用，对机床控制力有了很大程度上的提高，进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备，充分发挥了机床设备的功能，同时使机床设备的操作更加简单，通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法，并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行，不但保证了机械加工的质量，同时也使机床设备更具高效化。
（2）数控技术在机械加工技术中的应用
推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助，通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效，为进一步发展汽车制造业提供了技术保障，在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率，同时强化了汽车进行机械加工的效果，使原本复杂的操作更加简单，提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。
3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果
（1）重视对数控技术的应用
近些年来，数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中，但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此，要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中，首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义，给予充分的重视。同时，积极组织数控技术相关知识的培训，提高工作人员数控技术水平，结合数控技术的实际操作与理论知识，以便更好的发挥数控技术的优势，提高机械加工的质量与效率。
（2）在机械加工过程中实现自动编程
一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定，这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此，应注重对数控技术有效性的应用，尽快实现自动编程，使用计算机来替代人工操作，不但可保证加工质量，同时提高机械加工制造的效率，实现人力与物力的合理化配置，为加工企业节约制造成本，进一步推动机械制造业的发展。
（3）合理改进并更新机械加工中的原有设备
在全球经济发展的推动下，我国工业大力发展，数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中，而时代新形势对机械加工的要求越来越高，因此，应当积极创新数控技术，大力倡导经济型数控机床的发展，以保证数控机床的稳定性与高效性。同时，对机械加工中的原有设备应当进行合理改进，提升机械加工的技术水平，完善数控技术的应用，提高我国机械制造业的生产水平。
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车工技术实训的主要内容包括：认识车床、端面的车削、外圆面的车削、台阶的加工，切槽与切断加工，螺纹加工，二次装夹加工，图1的是实习加工的典型零件，包含各个主要练习内容。该零件的加工工艺主要包括：装料，车平外端面，试切对刀，车外圆面，粗车大径，精车大径，粗车小径，精车小径，车倒角，车退刀槽，车外螺纹，卸料，二次装夹，试切对刀，车外圆面，粗车二阶，精车二阶，倒角，切断。
1.2实习教学安排
完整的整个实习周期需要42学时。其中理论教学8学时，由老师利用多媒体教学，让学生对机床的构造和操作上有了基本的了解，其余时间教师现场示教、学生上机操作。实习安排如下：从大量学生的实际情况来看，多数错误发生在上机前期，尤其是由于机床操作不熟练造成的扎刀、撞刀、试切不准等错误屡见不鲜，故在正式加工之前，先使用工程塑料毛坯，供学生练习。尼龙棒是最常用的塑性毛坯材料，它具有良好的韧性、耐磨力强、耐油、抗震、拉伸、弯曲强度好，并具有吸水性小、尺寸稳定性好等特点，在加过程废屑成带状，避免了因废屑飞出的危害，减少了学生因进退刀错误，加工切削量过大等造成的事故发生。因为工程塑料弹性系数大，在车削螺纹中让刀明显，所以取消螺纹车削的内容，使用工程塑料进行车削的时间约为20学时，剩余12学时实践时间用于金属切削及螺纹车削的教学。
2仿真加工训练的优点
2.1学生操作中的重点和难点
车工技术实训主要是实践性训练，受学校资源限制，在实习过程中不能对学生实现一对一辅导，而学生在独立操作时，往往容易忘记操作要点，产生误操作。表2是学生常见的误操及其后果。从表中可以看出，在车工技术操作中，很多错误操作的原因是很简单的，虽然教师三令五申，但是总是难以避免。学生在实训中出现的误操作往往是由于心理原因，而采用工程塑料作为加工工件后，学生的畏难情绪明显降低，减少恐惧心理增加了学生的自信心去尝试把工件做出来。即便不小心勿操作了也可避免刀具或机床的损伤，减少人身伤害。所以使用尼龙圆棒进行加工，对降低误操作的严重后果有着重大的意义。
2.2实验室建设的经济效益分析
我校在以往的实训中，平均磨刀间隔时间为25工时，采用塑料工件后，平均磨刀间隔为100工时，刀具的年损耗量有之前的3000元/年降低到1000元/年。以往用金属材料直接练习加工，对45号钢材消耗较多，以4.5元/公斤技算，平均每个实训周期下来消耗的材料约2500元，而采用尼龙塑料作为练习材料，用45号钢作为成品加工，这样节省练习的消耗，每个周期大约能节省1000元，大大的节省的实验耗材的损耗，节约实验成本。
3仿真加工存在的不足之处
当然，工程塑料作为一种典型的塑性材料，在金工实习中也有一定的不足之处。首先在加工过程中，由于工件材料塑性较大，会产生一系列不良的切削现象，如变形和让刀现象明显，导致加工尺寸误差较大，影响表面粗糙度；加工产生切屑为带状切屑，即使在有断屑槽的情况也不断屑，常常会缠绕在刀具和工件未加工表面上，需要在加工结束后从工件上取下，影响操作者视线。其次，塑料的熔点较低，在加工过程中不能采用较大的切削参数，有时切削速度较大时，甚至会出现材料熔化的现象，特别是在切断的工序，由于切削热难以排出，积聚在已加工表面，断面呈凸凹不平。另外南方夏季塑料会软化，工艺系统的动刚度不足，直接表现就是在装夹中圆跳动很大，而且很难消除。第三点是隐形的影响，工程塑料材质很软，对加工工艺的要求比较宽泛，可能会养成某些学生的错误习惯，如用手指触摸刀尖或工件表面等；在车削中用手撕扯切屑；单次背吃刀量偏大等等。以上种种弊端，一般可以通过后期的金属车削教学及操作中得到纠正，对实训操作影响不大。
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1.2轻金属材料
1.2.1镁
镁合金拥有高比强度和高比刚度的优点，采用镁进行汽车零件的制造能够提升轻量化的效果。镁的熔点较低，能够回升再利用，消耗能源也较少。镁合金的零件，尺寸较为稳定，抗震性更好。上世纪中叶，镁合金价格较低，德国的众多汽车都使用其作为汽车的结构零部件。近些年随着研发的进程不断发展，镁合金的抗腐蚀性也得以提升。
1.2.2钛
钛的质量较轻，强度很高，有很强的耐腐蚀性。但是钛的价格过于昂贵，在汽车上的应用较少。钛的应用，能够减轻汽车重量，节约能源，减轻震动，降低噪音，减少污染，延长汽车寿命，提升汽车的安全和舒适性能。目前，钛的运用范围是汽车的发动机及相关零部件。而这些零部件恰恰都是经常遭遇腐蚀，磨损的部分。由于高昂的价格，只有赛车制造商，钛应用较为普遍。
2技术创新成形工艺
汽车制造中的锻造、冲压、铸造，焊接等成形的加工工艺是核心的、基础的技术。该工艺进行创新，不仅能降低制造的成本，对汽车质量进行提高，还能促进汽车轻量化的进程。
2.1液压
液压的成形，主要介质是流体，实现对金属进行塑性。该工艺较普遍的是内高压，将高压液体充满金属管中，用模具进行施压变形。这种工艺能够实现经济效益最大化，简化模具的结构，缩短生产的周期，能够制造更复杂的工件，极大的提升了汽车的性能———安全性，舒适性。
2.2剪裁和拼接
传统的零件制造，毛坯材料较为单一，过程方便，但是不够优化。当前为了优化材料的应用和工艺，开始对毛坯材料进行剪裁拼接，不同种类的毛坯通过焊接，热处理等方式进行结合，产生不同的作用。极大的提升性能，最大的节省材料。
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1.2数控加工的内容
数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。
2数控加工的工艺设计
2.1数控加工的工艺设计特点
采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。
2.2数控加工的工艺设计方法
工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。
2.3数控加工的工艺设计过程
数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。
2.4数控加工的工艺设计应注意的问题
在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。
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加工中心的进给系统承担加工中心各直线坐标轴的定位和切削进给，进给系统的好坏将直接影响整机的运行状态和精度指标。设计过程中应使进给稳定性和快速响应的特性。同时，要求有合理的控制系统，而且要求对驱动元件和机械传动装置的参数进行合理的选择，使整个进给系统工作时的动态特性相匹配。
THY5940型立式加工中心机床解决了单件，小批量，特别是复杂型面的零件的加工自动化问题。对于提高企业的生产率，提高工件的加工精度以及提高机床的使用寿命都具有十分重要的意义。
经过研究，本论文基本取得了预期效果，完成了进给系统的设计计算。同时，对数控机床的进给系统设计方法的研究也取得一定的效果。
关键词：数控技术；数控机床；进给系统；滚珠丝杠
Abstract
Numericalcontrolmachinetoolsplayanimportantroleinnowadaysmanufacturing.ThisarticleintegratethedesignmethodanddesignprocessoftheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940.Itspecifiesthedrivingdesignandimportantdrivingaccessory–ballbearingandit，sbearingoftheenteringsystemofNCmachiningcenter.Inthesameway,checkouttheenteringsystem.Wehaveachievedthemethodofintelligentdesign.
Thismachineappliestocar/motorcycleandlightindustryofengineinordertoimprovetheirproductionratio.Itisnotonlycontrolthepositionandtrackofthefalchion,butalsohasthefunctionofchangethefalchionautomaticallyandcompensates;havehighintension/Steeltonandnon-shake.Intheolddays,peopleoftenusespecialmachinetoproductaccessories.Althoughhaveahighproductionratio,hobbletheimprovingofproducingaccessories.ButNCmachiningcenterisflexible,soitcanadoptthechangedproductionandorganizeproductionandshortenregulateperiodofproductionpossibly.TheNCmachinecenterdesignadoptmain–frame\NCmachiningcentersystemandcorrelativeaccessories,onthebaseoftheformerstudyprogeny.
TheenteringsystemofNCmachiningbearsNCmachiningalllinecoordinateordinationandcuttingentering.Theadvantageanddisadvantageofenteringsystemwillinfluencethedrivingstationofthewholemachineandprecisionguideline.Intheprocessofdesign,weshouldmakesurethattheinterringsystemmeetsthestabilityandresponsequickly.Contemporary,requirereasonablecontrolsystem.Furthermore,havealogicalchoosefortheparameterofdrivingsettings.Sothewholeenteringsystemcanmatchthemachinewhenitisworking.
TheenteringsystemofNCmachiningcenteroftypeofTHY5940settletheproblemsoftheproductautomaticallyofoneaccessorysmallproductionandcomplexaccessories.Thismachinehasanimportantroleinimprovingtheproductionofenterprisetoimprovetheproductprecisionandadvancethelongevityofmachine.
Afterthisstudy,wehaverealizedtheanticipatepurpose.Wehavecompletedtheantitypeoftheintelligentdesignsystem,andwehaveachievedthemethodofintelligentdesign.
Keywords：Numericalcontroltechnology；Numericalcontrolmachinetool；Feedsystem；Ballbearingguidescrew
THY5940型立式加工中心是为汽车/摩托车/轻工机械等行业提高生产效率而开发的新产品。该机床总体布局为工作台固定，立柱移动式。主运动采用数字交流伺服电机拖动，可无机调速。该加工中心除针对汽车零件的加工外，还可以对其它种类的零件进行铣、镗、钻、扩、攻丝、平面及任何曲面的加工，它是轻工机械领域较为理想的设备，特别适合于汽车、摩托车行业以及轻工机械行业大批量生产的需要。该产品既可单机使用，也可以通过小的改动与柔性生产线联机使用。因此，产品使用范围广。
根据加工特点及提高生产率的要求，采用加工和装夹同时进行。使工作台的一侧为加工区，另一侧为卸载区。加工时工作台固定，加工完工作后，只做旋转运动，代替交换工作台的功能。机床的三个移动坐标(X、Y、Z)均由主轴实现。主轴箱侧挂于立柱上，并实现Z向进给。立柱在滑座上移动实现Y向进给。滑座在床身上移动实现X向进给。在工作台两侧设有螺旋排屑槽，将切屑排至机床的后面，在通过链式排屑器(与冷却水箱一体)传至切屑集中处。整机设有防护间，电器柜在防护间一侧便于操作，液压站安置在电器柜后面，从整体上设计较为合理。
目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求，自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切削机床年产量达到36000多台。但由于进口机床的大量涌入，国产金切数控机床在国内市场的占有率明显下降。2003年我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已连续三年成为世界最大的机床进口国。进口依存率113%，国内市场自我满足率仅为44%，远远低于日本的86%，意大利的67%和德国的59%，可以说已威胁到我国机械制造基础产业的安全。同时仅2003年1年，就有德国吉特迈集团，日本牧野铣床，日本丰田工，意大利利雅路集团及韩国大宇机床等在我国开办独资企业。在开拓国际市场的同时，中国机床企业在国内却面临着越来越严峻的竞争形式。2004年我国机床进口突破了55亿美元大关。[1]
分析表明，中国机床市场目前仍分为中低端和高端两个领域。众多中国企业，通常是国有企业占据低端市场，“低端混战“愈演愈烈，但高端市场则主要由外国制造商，特别是被欧洲，日本的制造商垄断。我国汽车，航空和航天，发电，船舶，特别是军工等行业急需的高技术数控机床75%甚至100%依赖进口。部分高档数控机床仍然被作为战略物资在国际市场上受到禁运限制。
但如今这一切正发生改变，新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品山主导地位。沈阳机床集团机床股份有限公司中捷友谊)为上海磁悬浮快速列车线生产的s台数控锉铣床组成的轨道梁生产线就是一个例子。数控机床发展的关键配套产品通过政府的支持有了突破和快速发展，如北京航天机床数控系统集团公司建立了具有自主知识产权的新一代开放式数控系统平台;烟台第_机床附件)开发为数控机床配套的多种动力卡盘和过滤排屑装置。我国机床市场正形成以数控机床为主流的消费，但我国在数控机床网络化方面与国外仍然有很大差别。
本机床为THY5940型立式铣镗加工中心，产品规格为400*630*2。
技术参数
项目单位规格
型号THY5940
工作台尺寸mm400x630x2
承重kg500
立柱横向行程Xmm600
立柱纵向行程Ymm400
主轴箱垂直行程Zmm600
工作台回转C0°\180°
主轴锥孔ISO7:24No.40
主轴转速r/min45-6000
主轴最大扭矩N.m
180
主电机功率kw7
主轴中心到立柱导轨面距离mm530
主轴端面到工作台面最小距离mm210
切削进给X、Y、ZMm/min1-10000
快速移动X/Y/Zm/min24/24/15
刀库容量把16
定位精度X、Y、Zmm±0.005
重复定位精度X、Y、Zmm±0.003
机床重量kg10000
机床外形尺寸(长x宽x高)mm2760x2850x2725
目录
摘要I
ABSTRACTII
第1章引言1
第2章THY5940简介4
2.1机床的设计参数4
2.2机床坐标与进给传动机构5
第3章进给系统的设计计算6
3.1数控机床进给传动系统机械结构6
3.1.1进给传动系统的机械结构6
3.1.2设计传动系统时应注意的问题7
3.1.3传动过程中的关键元件8
3.2滚珠丝杠的选择9
3.3丝杠拖动电机的确定9
3.3.1丝杠的转动惯量J9
3.3.2电机的选择10
3.4刚度计算11
第4章滚珠丝杠副的校验与进给系统误差分析13
4.1机床定位精度与丝杠精度13
4.2滚珠丝杠的疲劳强度13
4.3死区误差的分析14
4.4由传动刚度的变化引起的定位误差14
第5章机床的总体设计思路16
5.1主轴箱平衡和主轴箱拖动16
5.2滑座及立柱拖动16
5.3床身及滑座拖动16
5.4机床的防护系统17
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在进行零部件加工时，数控铣削加工工艺发挥着十分重要的作用，因为它会影响机械零部件的加工成本，影响整个机械加工的质量。作为数控铣削加工工艺的主要设备，刀具的选择就十分的重要。目前常用的刀具包括锥度铣刀、刀铣刀、以及圆角立铣等，不同的刀具在不同的应用过程中有着不同的使用效果，所以在选择刀具的时候，必须有一定的原则。首先，在选择刀具类型时应该考察其被加工型面形状。再次，选取刀具时应采用从小到大的原则并考虑型面曲率的大小。最后，尽可能选择圆角铣刀进行粗加工。
1.1.1考虑被加工型面形状
为了保障被加工面的加工质量，在加工机械零部件时，有时也会对凹形进行精细加工处理，一般情况下，处理工具是球头刀。然而，在加工凸形面时，人们一般都是用平端立铣刀作为加工工具。但是也有用圆角立铣刀工具进行加工的情况，就是如果人们明确要求凸形面的加工质量。
1.1.2考虑从小到大的原则
在进行机械零部件加工处理时，不能只使用一把刀具，因为机械型腔存在许多不同的曲面类型。为了顺利完成整个机械加工处理过程，就必须在处理时采用从小到大的原则。这样可以在对机械零件进行加工时有效避免明显的质量问题，还可以提升机械零件的加工效益。
1.1.3考虑型面曲率的大小
为了保障机械零件的加工的精度，在进行机械零件精加工时，就应该用半径较小的刀具进行处理，尤其在进行拐角加工时，施工人员选择刀具时是根据型面曲率大小进行选择，并且必须严格按照规范要求进行控制。
1.1.4考虑圆角铣刀进行粗加工
一方面，选用圆角铣刀进行粗加工，相比平端立铣刀留下较为均匀的精加工余量，而相比球头刀有更好的切削条件。另一方面，在切削过程中，圆角铣刀可以在工件与刀刃接触的90度以内的范围的切削变化比较连续。
1.2刀具的切入与切出
由于机械加工型腔十分复杂，所以在机械加工数控铣削中，为了完成机械零部件的加工，需要经常更换不同的刀具。在精加工过程中，加工表面质量的差异往往受到切出和切入时的切削方式的变化的影响。因此，应该加强对刀具切出切入方式的选择。在粗加工过程中，每次加工完成后留下的余量的几何形状不会相同，如果在下次尽进刀时选择不正确的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM软件提供的切入切出方式包括圆弧切入切出工件、刀具以斜线切入工件、刀具通过预加工工艺孔切入工件、以螺旋轨迹下降方式刀具切入工件以及刀具垂直切入切出工。切削方式最常用的，最简单的方式便是刀具垂直切入切出，可用于机械型腔侧壁的精加工以及从工件外部切入的凸模类工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是将预加工工艺孔切入工件；较软材料的粗加工常用刀具以螺旋线或斜线切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圆弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在进行粗加工过程中，如果是单项走刀方式，一般将一个加工操作开始时的切入方式作为CAD/CAM系统提供的切入方式，但是并不是每一次加工时都采用这种方式。而这主要导致了工件和刀具的损坏，解决方式一是减少加工步距，二是采用双向走刀方式或走刀方式进行加工。
1.3切削方式和走刀方式的确定
加工时工件相对于刀具的运动方式就是切削方式，在加工工程中，刀具轨迹的分布形式即是走刀方式。机械零部件的加工效率与加工质量受到切削方式和走刀方式的影响。在保障加工精度的前提下，为了使刀具受力平稳，尽可能地缩短切削时间。在机械加工中，经常使用的走刀方式包括往复走刀、单向走刀和环切走刀三种形式。单项走刀方式切削效率较低，因为切削方式在加工中保持不变，这样可以使顺铣或逆铣一致，但加了空走刀和提刀。为了保证切削过程稳定和刀具均匀受力，在粗加工过程中，切削量较大，所以选用单项走刀方式。在加工过程中，进行逆铣和顺铣交替加工，质量较差，因为在加工过程中，进行不提刀地连续切削。一般情况下，选用往复走刀的情况是半精加工和表面质量要求不高的精加工，而在粗加工时，不宜采用，因为加工时的切削量太大。加工过程的平稳性、加工表面质量和刀具耐用度铣削方式受到铣削方式。在进行圆周铣削时，选用顺铣或逆铣，则是根据表面质量的要求和加工余量的大小。在实践时，一般为了减少机床的震动，进行粗加工时余量较大，选用逆铣加工方式较好。而在进行精加工时，选择顺铣加工方式，以达到表面粗糙和精度的要求。
2CAXA制造工程师方面的机械数控加工编程技术
曲面实体相结合的CAD/CAM一体化软件即是CAXA制造工程师。CAXA制造工程师功能强大，应用广泛，效率高，代码质量好，是国产AD/CAM数控加工编程软件。CAXA制造工程师支持批处理功能和轨迹参数化，可直接设定实体、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工质量和加工效率。CAXA制造工程师在高效数控加工过程中，具有通用后置处理；多轴的数控加工功能；支持高速加工；支持多轴加工；典型的加工仿真与代码验证；参数化轨迹编辑处理；加工工艺控制等。具有灵活的特征实体造型、强大的曲面实体复合造型、完美的曲面实体组合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程师的数控加工具体步骤是：
1）根据工件图纸，造型工件；
2）数控加工方案设计；
3）根据被加工工件工艺要求、形状、精度要求选择加工参数和加工方法；
4）轨迹生成与仿真加工；
5）后置处理生成G代码。工程师可以利用CAXA制造师自动编程系统进行各种造型设计，选取合适的设定数控加工工艺参数和加工方法，进行仿真加工，生成刀具轨迹，生成加工代码，解决了复杂零件不能用手工编程、手工编程耗时的问题，大大提高编程加工和编程问题。
3宏编程技术方面的机械数控加工编程技术
宏编程是可以使用变量进行算术运算（+、-、*、/）、逻辑运算（AND、OR、NOT）和函数（SIN、COS等）混合运算与高级语言相像的程序编写形式。在宏程序形式中，用于编制许多复杂的零件加工的程序，一般提供判断、循环、子程序调用的分支和方法。在利用宏程序技术进行零部件加工不但可以加工复杂形状的机械零部件，而且还可以格式化普遍加工，大大缩短编程时间。比如本零件中的椭圆短半轴、长半轴值发生变化，只要更改A、B值就行。但是进行宏程序编写时难度很大，因为编程人员不仅需要知道关于基本机械工艺数控编程的知识，还需要知道深厚的计算机语言知识和数学建模知识。
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在传统机加工工艺中一些加工工艺由于不能进行精准掌控，所以轻易是不会用的，但利用数控机床进行加工时，这些慎用的加式方式都变得具有可行性。而且数控加工过程中，已利用圆孤插补、背幢法、数控修整法将传统孔位加工使用的充填法、空刀法和修整法进行替代。而且硬切削加工工艺也开始在加工中进行应用，不仅有效的确保了加工效率的提升，而且对于加工成本在很大程度上有所降低，设备投入的资金也减少。同时相对于湿式切削方法相比，干切削可以说是一种绿色制造工艺，其在切削加工上具有十分明显的优势，但由于其切削力较大，切削过程中存在着变形及刀具磨损大的问题。
3切削用量
在传统机加工工艺过程中，在对机床进行操作过程中，工人往往是凭借自已的实践经验和技术经验进行操作，从人的控制能力和安全角度等方面考虑，一般是比较保守的，特别对复杂的曲线和曲面，工人操作易出现差错，为减少废品率，切削用量的选择总是慎之又慎。数控机床是采用控制系统控制机床动作，不论什么形面都可用程序方便地控制加工过程，刀具在工件上的运动轨迹是全自动的和灵活、不间断的，在程序中可对加工过程设置最为合理的切削用量，不会对材料带来浪费和不必要的损耗，最大限度地提高加工效率，这是普通机床加工不可比拟的。
4热变形
无论是传统机加工艺还是数控加工工艺过程中，在进行切削时都不可避免的会存在着热变形。而热变形在精加工阶段则会直接会影响到最终工件的加要精度。在传统机加工工艺过程中，由于各工序之间具有较长的缓冲时间，可以对各加工阶段进行明显的划分，所以在精加工阶段开始可以等前面加工过程中产生的温升完合恢复后再进行，而且在精加工阶段还可以具体分为几个工步，这样可以有效的降低热变形所带来的不良影响。但数控加工工艺其是连续进行多个面的加要，而且具有高效性，这样就导致切削过程中热量没有时间进行转移，所以热变形是数控加工工艺过程中较为突出的一个问题。目前在数控机床加工过程中，通常会利用切削液来达到降温和断屑的作用，从而确保无故障的进行生产。
篇8
一项技术转移大致包含四要素:技术转移的输出方、接受方、技术转移渠道和技术本身。当技术既定时,影响技术转移水平的主要因素在于技术的收受双方和技术转移的方式。
对于发展中国家而言,跨国公司是技术转移的输出方,跨国公司转移技术的主要目的,是在保持技术垄断的前提下,获得技术创新的利润最大化。
以技术垄断为前提,跨国公司进行的技术转移都是成熟性技术,因此,不论处在全球化生产链条的哪个环节,从事加工贸易的东道国企业都不可能获得最先进技术的转移,依靠技术转移也就不可能实现产业技术的赶超。这是对加工贸易技术转移的起码定位。即使位于较核心的产业链条,依靠技术转移与核心技术的靠近仍是十分有限的。新兴工业化国家(地区)面临的情况就是很好的说明。与发达国家的技术差距越近,他们通过外部化购买就越困难,即使实施内部化转移,与核心技术依然保持差距。
为实现利润最大化目标,跨国公司按照各个子公司和分包体系在全球化生产体系中的位置决定其转移的技术水平,并根据其技术综合能力提升技术水平。因此,加工贸易发展初期,东道国当地产业的综合技术水平和比较优势决定了其在全球产业链条中的位置,进而确立了技术转移的初期水平。长期来看,东道国如果能够不断推进产业技术的进步和比较优势的动态转换,进而提升其在产业链条中的位置,跨国公司将会稳步提升技术转移的水平。为保持和提高跨国公司整体的竞争力量和盈利水平,在沉淀成本较大的情况下,跨国公司本身也需要不断提高子公司和配套企业的技术水平。亚洲国家计算机产业技术转移水平不断提升的动力,就来源于母公司与子公司和配套企业双方共同的利益要求。
不同的技术转移方式也对技术转移效果产生影响。与外部化转移相比较,内部化转移的相对优势突出表现为两方面。其一,许多不愿对非关联方出售的有价值的新技术通常只有内部化方式才能获得,这对于在瞬息万变的市场竞争中保持出口竞争能力是十分关键的;其二,内部化转移使子公司更容易获得与转移技术相配套的资金和新的管理与组织技术、营销方法、培训方法及其他知识,这是技术低成本、高速度转化为生产力的条件。内部化转移的最大缺陷在于东道国企业受到跨国公司“所有权优势”的控制,因此,在跨国公司体系内部使用的新技术和相关经验资产向东道国产业的深化和溢出可能会受到阻碍,子公司会倾向于依赖母公司的技术转移而很少努力于新技术的消化、吸收和再创新。这样,短期里,外资企业的加工贸易生产和出口效益显著,但长期里,完全依靠外企从事加工贸易,产业的技术创新能力难有提高。
通过加工贸易推动现代产业发展的韩国和我国台湾,在产业技术能力的建立和发展过程中,主要依靠的是外部化技术转移,这种发展模式的前提是当地公司有能力通过外部化转移形成有效的生产力和后继的深化发展能力。随着产业国际竞争力的提高、高新技术产业的发展和对尖端产品需求的增长,他们发现外部化转移是远远不够的。因此,内部化转移和外部化转移应并行,并相互促进。同时,无论是内部化还是外部化,东亚产业技术成长的成功经验在于,政府采取一系列整合战略促进转移技术的深化和外溢,这一整合战略包括建立广泛的教育基础和对民族产业技术创新能力的强力扶持。这一战略对于消化吸收转移技术、缩短技术差距、提升产业链条中的位置,进而最终形成产业自主创新能力是根本性的措施。
技术溢出是技术转移的后续过程,对关联产业的技术带动是技术溢出的主要渠道。在开放经济中,在产品质量、运输成本等情况相同的条件下,公司倾向于当地采购以降低交易成本。在加工贸易发展初期,由于对当地企业缺乏了解并难以建立强有力的信任关系,或服从于跨国公司整体战略需要,子公司会从国外采购,但随着时间的推移和当地化战略的实施,当地采购率会稳步增长。长期来看,关联产业的发展状况关键取决于当地企业的供应能力。加强当地企业与跨国公司之间的联系,提高当地供应商的生产能力,是扩大技术溢出效果的主要措施。
有关跨国公司技术转移和外溢的研究还发现,通常情况下,下列因素也可能对技术转移和外溢的效果产生影响:其一,外资企业的股权安排。合资企业一般比独资企业会产生更强的技术转移和外溢效果(UNCTC1985,1987;OECD,1992,1993);其二,合资企业的建立方式。在内资企业基础上建立的合资企业比新建企业有更强的技术吸收和转化能力,因而会产生更好的效果(Lee,1991);其三,跨国公司来源。不同国籍的母公司技术水平和技术转移战略不同,进而形成的转移和外溢效果不同(Vernon1981,1992;Dunning1988,1994)。欧美国家跨国公司技术转移和外溢的效果多数较强。
研究表明(江小涓，冯远：合意性、一致性与政策作用空间：外商投资高新技术企业的行为分析，管理世界，2000年第3期),受跨国公司战略影响,面向东道国国内市场的外商投资,通常不会使用母公司最先进的技术,但由于面向国内市场,往往国内采购比例较高,发展配套产业意愿较强,研发行为较为积极,因而,其技术的溢出效应较大。然而,正是由于面向国内市场,这种跨国投资对民族产业的冲击是直接的和强有力的;面向国际市场的加工贸易投资,为适应国际市场的需求结构变化,保持市场竞争力,绝大多数企业技术水平较高,一部分会跟随母公司保持国际先进水平,但与国内产业关联度较差,发展配套产业和进行研发的意愿较弱,因而,“飞地效应”明显,技术溢出效应较小。另外,由于面向国际市场,这种跨国投资对民族产业的冲击只是间接的。
理论和经验都证实,东道国在加工贸易发展中存在着很大的努力空间。如果在加工贸易的发展中能够适时提高技术水平,发展起配套产业体系,加工贸易的“飞地效应”就会得到有效抑制,产业关联效应会得到发挥。此时,跨国公司会相应调整在该地区的战略,出于成本最小化和利润最大化的目的,跨国公司会提高子公司的技术水平,提升其在全球化产业链条中的位置,如此形成良性循环。80年代亚洲“四小”的产业升级就是建立在当地企业在加工贸易发展中迅速形成配套供应能力的基础之上,在我国深圳、东莞和苏州等地,加工贸易产业配套发展趋势十分明显,并且,这些配套产业能力成为吸引新一轮外商投资的优势,产业升级的良性循环态势已经显现。
二、中国加工贸易的技术水平
我们首先考察加工贸易技术水平的现实状况。表1展示了加工贸易企业对自身技术水平的评价。如表1所示,加工贸易企业的技术水平参差不齐。一方面,有近1燉4企业的技术水平属于国内一般水平,另一方面,有1燉5强的企业使用母公司的先进技术。由于各项选择可以复选,我们尚不能判定使用国内先进水平技术的企业是否超过3/4,但1/4企业使用国内一般技术,表明加工贸易企业的技术水平低于已有的各项调研中显示的三资企业的技术水平,而且也低于人们的预期水平。
技术使用水平与加工贸易的行业特征息息相关。在劳动密集型行业,如木制品、杂项制品行业,我国产业的技术水平在国际市场上已相对较高,外资的优势可能更多地表现在销售渠道和提供服务等方面,而在高技术行业,外资带入的技术水平会相对提升。这是加工贸易企业技术水平偏低的主要原因。
技术使用水平也受制于投资主体的影响。如表1所列,大型跨国公司为主体的加工贸易投资,使用母公司先进水平的企业比例最高,使用国内一般水平的企业比例最低,而中小企业则相反。中小企业投资的主要目的是利用廉价劳动力,他们进行的多是发达国家转移的劳动密集型产业链条的再转移,因而技术带动作用相对较弱。
从企业类型上考察加工贸易的技术水平可以发现,国有和集体企业中居母公司先进水平的企业比例最小,三资企业该项比例最大。相反,在国内一般水平的企业比例中,集体企业最小,但国有企业的比例远高于三资企业。总体看,内资加工贸易企业的技术水平落后于外资企业,其中,国有加工贸易企业的技术水平最低。国有企业是我国内资企业中技术整体实力最强的群体,国有企业的技术实力没有显现,是加工贸易发展中的一大不足。
表1加工贸易企业的技术水平企业数占有效样本企业比例%
A、母公司先进水平12021.05
B、母公司一般技术水平8014.04
C、国内先进水平26847.02
D、国内一般技术水平14024.56
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表2加工贸易技术水平与投资主体
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表3加工贸易技术水平与企业类型
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表4加工贸易企业的相对竞争优势
(与国外同行业企业相比)
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表5加工贸易企业的相对竞争优势
资料来源:根据企业调查问卷计算。
我们再从相对竞争优势角度考察加工贸易的技术水平。表4和表5分别展示了与国内外同行业企业相比,加工贸易企业的竞争优势。与国外同行业企业相比,我国加工贸易企业的竞争优势依次排列为:按客户需求提供生产和服务能力强,劳动力成本低,质量一流,技术先进。其中,劳动力成本优势位于第二位,表明劳动力价格低廉虽然仍是我国加工贸易的强项,但在劳动密集型产业的国际竞争中,灵活多变的生产和服务能力更为重要,过硬的质量也是竞争取胜不可缺少的要素,而这些恰恰是内资企业所缺乏的。技术要素在四项选择中居末位,并且比重远远低于其他三项选择,表明我国加工贸易出口总体上看并不具备技术优势,劳动力优势仍是竞争取胜的决定因素。这也是加工贸易总体技术水平不高的重要原因。
与国内同行业企业相比,我国加工贸易企业的竞争优势依次排列为:拥有国际销售渠道,工艺设备先进,技术先进,资金充足、规模大,管理成本低和生产成本低。其中,“拥有国际销售渠道”比重最高,说明拥有国际销售渠道是外资投资加工贸易的首要优势,也表明获得国际销售渠道是我国内资企业发展加工贸易的主要突破口;“工艺设备先进”的比重紧随其后,这是大部分技术密集型产品的生产通过将先进技术物化为先进设备,转而采用廉价劳动力操作的结果,也从侧面反映出我国相当一部分资本燉技术密集型产品的生产加工是以劳动密集型操作方式实现的。
我们最后考察加工贸易的技术来源和技术开发,前者是加工贸易企业技术的主要外部供给,后者是加工贸易企业技术的内部自我获取能力。按照表6提供的数据,我国加工贸易企业的主要来源中,母公司提供和公司自主开发各占近一半的比重,在国内外购买比重不大。调查还显示,母公司提供的技术中,35%是母公司先进技术,24%是母公司一般技术,41%是国内先进水平,仍有11%是国内一般水平,也就是说,母公司提供的技术中,有少部分仅属国内一般水平,但有1燉3强的企业获得了跨国公司母公司的先进技术,这是十分值得重视的。
接受调研的加工贸易企业的技术开发状况优于预期水平。70%强的样本企业设有技术开发机构,近半数的样本企业能够提供企业所需大部分技术。这部分技术开发的层次受制于加工贸易生产产品的性质,但对于先进技术而言,它能够成为有效的技术进步和外溢的渠道。
表6加工贸易企业技术的主要来源
企业数占有效样本企业比例%
A、主要由海外母公司提供26145.79
B、主要由国际市场购买5710.18
C、主要由国内市场购买417.32
D、本公司自主开发27048.21
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表7母公司转移技术的技术水平
企业数占有效样本企业比例%
A、母公司先进水平9235.25
B、母公司一般技术水平6424.52
D、国内先进水平10841.38
E、国内一般技术水平2911.11
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表8加工贸易企业的技术开发
企业数占有效样本企业比例%
A、有技术开发机构并能提供企业所需大部分技术26748.28
B、有技术开发机构但只能提供企业所需少部分技术12222.06
C、有技术开发机构且出售技术专利71.27
D、没有技术开发机构15828.57
资料来源:根据企业调查问卷计算。
三、加工贸易的产品性质
考察加工贸易产品性质,可以测度其产品的技术含量,进而得出有关技术进步的状况。课题组调查的加工贸易样本企业中,57%的企业从事成品组装生产,20%的企业从事零部件生产,35%的企业从事中间产品生产,同时,67%的企业的生产属于劳动密集型,7%的企业生产属于资本密集型,17%的企业生产属于技术密集型。总体来看,加工贸易摆脱劳动密集型生产的企业在20～30%之间。
从外方投资者的角度来观察,大型跨国公司的加工贸易在加工贸易阶梯中的状况与其它投资者相比没有明显的差别,说明无论发达国家大型跨国公司还是亚洲新兴工业体的中小企业,他们移入中国的全球化产业链条的性质基本相同。但考察加工贸易要素密集度,来自投资者的差异就十分
明显,大型跨国公司投资的加工贸易中,劳动密集型生产的比例远远小于其他投资者,而技术密集型生产的比例远远大于其他投资者,说明即使在相同的生产链条中,跨国公司投资进行的加工贸易具有更高的技术含量,这对于我国提高产业的技术密集度、实现制造业的技术密集化具有重要意义。
表9加工贸易的外方投资者与加工贸易阶梯(%)
成品组装零部件生产中间产品生产
A、大型跨国公司58.2618.2634.78
B、个人投资者55.1715.5241.37
C、中小企业51.4124.6533.80
D、其他68.756.4525.80
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表10加工贸易的外方投资者与加工贸易的要素密集度(%)
劳动密集型资本密集型技术密集型其他
A、大型跨国公司56.938.7630.668.03
B、个人投资者78.313.616.0213.25
C、中小企业75.542.7213.0411.96
D、其他61.1111.1113.8922.22
资料来源:根据企业调查问卷计算。
加工贸易企业出口产品的升级换代情况反映了加工贸易发展的技术进步状况。在表11中可以看到,与投资初期相比,44%的企业产品已经进行了升级换代,还有15%的企业产品面临新的升级换代。产品的升级换代主要取决于企业在市场竞争中的需要,其次是母公司战略的决定,再者,产品升级换代与否还受样本企业投资设厂的时间的影响,因此,没有产品的升级换代并不代表技术陈旧和落后,44%的升级换代比例表明加工贸易近半数的企业在市场竞争中实现了技术进步。
从产品性质考察加工贸易的技术含量,结果表明,我国加工贸易生产和出口大部分位于全球化生产经营链条的劳动密集型环节,技术含量不高,实现技术进步的企业比例尚不足半数,与我国加工贸易发展推动技术进步的意愿显然有一定的距离。但是也可以看到,在样本企业中,有35%的企业进入了中间产品的生产,30%的企业在跨国公司的全球化链条中从事着技术密集型的生产活动,这是我国加工贸易向技术密集化制造业发展的良好开端。
表11加工贸易企业出口产品的升级换代
企业数占有效样本企业比例%
A、与初期产品相比，实现了升级换代24044.28
B、与国内产品相比，实现了升级换代10319.00
C、竞争能力强，不需要升级换代7614.02
D、母公司没有升级换代计划478.67
E、面临升级换代8315.31
资料来源:根据企业调查问卷计算。
四、加工贸易的产业关联
发展配套产业,是加工贸易带动产业升级的主要途径,也是加工贸易实现技术转移和技术外溢的直接渠道。通过当地采购,通过对当地配套商产品生产的质量监督、技术援助,跨国公司可以带动配套供应商和分包商的生产发展和技术进步。当本地产业还没有具备配套生产能力时,外资配套企业的进入,可以通过示范效应、技术资本和人力资本的投入以及再配套等环节为当地企业培育和发展配套能力提供间接条件。通常情况下,当地采购率越高、采购产品的技术含量越大、内资企业进入配套体系越多,技术转移和外溢效果越明显,则加工贸易通过配套产业发展对技术进步的积极作用发挥越充分。
表12、13、14分别展示了样本企业加工贸易的国内采购情况。根据表中展示的情况可以看到,46%的企业在国内进行原材料和零部件的采购,与其它采购来源相比,国内采购成为加工贸易企业原材料和零部件最广泛的来源途径(表12)。但调研数据也显示,加工贸易企业国内采购的原材料和零部件在企业零部件采购总量中的比重较低,在机器设备总量中的比重更低(表13),并且,国内采购的原材料和零部件基本都是初级产品和劳动密集型产品,资本和技术密集型产品只占13%(表14)。国内采购的状况说明,加工贸易的国内配套作用很低,大进大出的局面没有彻底改观。在这种情况下,加工贸易对关联产业的技术带动作用难以发挥,技术外溢效果也深受抑制。
表12接受调查企业原材料和零部件主要来源
企业数比重
A.母公司内部采购9516.8%
B.母国进口10718.9%
C.订购方提供13724.2%
D.其他国际采购20436.1%
E.中国国内采购26146.2%
接受此项调查的企业565142.3%
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表13接受调查企业国内采购比率
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表14接受调查企业在国内采购的原材料与零部件属性
企业数比重
A.初级产品28149.7%
B.劳动密集型工业制成品23140.9%
C.资本技术密集型工业制成品7413.1%
接受此项调查的企业565103.7%
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表15显示了加工贸易企业对配套企业的技术援助状况。可以看到,实施了技术援助的企业占有效样本企业的36%,64%的企业没有实施技术援助,其中,27%的企业认为没有必要进行技术援助。技术援助比例不高,这既与国内采购产品的技术含量不高有关,也与大量采购来源于国外配套企业的跟随进入有关。从不同的投资主体进行考察,大型跨国公司比其他投资者具有较强的技术援助倾向,47%的大型跨国公司投资的加工贸易企业对配套企业进行了技术援助,这一比例比中小企业高出近18个百分点,大型跨国公司子公司的技术援助在技术水平和援助效果上显然也要高于中小企业,因而,调研结果表明,他们在推动配套产业技术发展中的作用总体上优于其它投资者。
表15加工贸易企业对配套企业的技术援助
企业数占有效样本企业比例%
A、进行技术援助19135.97
B、没有技术援助15128.44
C、准备技术援助509.42
D、不必进行技术援助14126.55
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表16不同投资主体对配套企业的技术援助(%)
大型跨国公司个人投资中小企业其他
A、进行技术援助46.9232.472
9.5243.75
B、没有技术援助27.6925.9727.7131.25
C、准备技术援助6.159.0912.053.13
D、不必进行技术援助19.2332.4731.3321.88
资料来源:根据企业调查问卷计算。
亚洲“四小龙”的经验表明,以内资企业为主体的供应商群体是加工贸易避免“飞地效应”、加速升级换代的重要保证。因此,在现有产业基础上,发挥现有产业的生产和技术能力,推动现有内资企业尤其是国有企业融入配套体系,是我国加工贸易发展中有效拉长产业链条、促进跨国公司技术转移和外溢的重要方面。根据表17的调研数据,有49%的企业与国有企业有配套关系,仅次于外资企业51%的比例,其余依次是民营企业、集体企业和乡镇企业。抛开配套产品的技术含量来看,国有企业在配套体系中的地位有所上升,这有利于推动加工贸易的技术进步步伐和提高技术外溢效果。但实地考察调研表明,为加工贸易配套的内资企业,尤其是国有企业配套产品的技术含量很低,加工贸易的主要配套产品,特别是中间产品的配套生产基本是由跟随进入的外资配套厂家完成的。
表17加工贸易配套企业的构成
企业数占有效样本企业比例%
A、国有企业27649.11
B、集体企业14024.91
C、乡镇企业12021.35
D、民营企业16629.54
E、外资企业28550.71
资料来源:国务院发展研究中心对外经济研究部课题组企业调查。
表18在国内采购原材料与零部件(或设备)的主要障碍
企业数比重
A.国内产品价格高于进口品8915.8%
B.国内产品质量不稳定39470.1%
C.国内产品交货不及时7413.2%
D.缺乏国内供货商的信息519.1%
E.国内采购运输环节没有保障234.1%
F.母公司的发展战略安排285.0%
G.国外客户要求使用进口原材料或零部件14926.5%
H.国内采购出口退税时间太长10719.0%
I.深加工结转手续太繁琐10418.5%
J.其他142.5%
接受此项调查的企业562183.8%
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表18是样本企业对国内采购原材料和零部件障碍的信息反馈。从表中可以看到,“国内产品质量不稳定”是排在第一位的障碍,选择该项因素的企业比例高达70%,并与其他选择拉开了很大的距离,表明我国企业进入全球化产业链条、拉长加工贸易产业链的主要、最大障碍是产品质量问题。其余几项选择比例相对较大的障碍性因素依次分别是,国外客户要求、出口退税时间较长、深加工接转手续繁琐、国内产品价格高和国内产品交货不及时。除去出口退税和深加工结转两项政策面问题外,其余都与企业的技术管理水平息息相关。因为长期里,客户出于降低成本考虑,都希望采购本地化,只有当本地企业产品质次价高时,才会要求使用进口原材料和零部件。因此,推动内资企业积极提高技术管理水平,提高内资企业的分包供应能力,形成加工贸易技术进步与产业关联的良性循环,成为我国加工贸易今后发展的核心问题。
五、加工贸易的人力资源投入
随着跨国经营的当地化发展,对当地人力资源的培育和人力资源的流动成为技术外溢的间接渠道。对于投资方而言,相对于资金和设备,掌握技术资源的人力资本的沉淀是其撤资转移时100%的损失,因而也是东道国最保险的收益。所以,鼓励外资企业人力培训、促进人力资源流动是各东道国外资政策中的重要内容。通常情况下,外资企业技术与管理人员当地化比例越高、人力培训状况越好、流动性越强、向内资企业流动越多,技术外溢效果越好。
表19、20显示了对加工贸易企业技术与管理人员聘用和培训情况的调研结果。从表中数据可以看到,加工贸易企业当地化比例很高,近80%的企业技术与管理人员主要来自本地招聘。同时,加工贸易企业的人员培训状况也较好,85%的企业对员工进行国内培训,还有24%的企业对员工进行出国培训。高比例的当地聘用率和培训率有利于提高员工素质、培养精良的技术管理人才和熟练技术工人队伍,同时也为员工流动进而产生技术外溢创造了条件。
表19加工贸易企业管理与技术人员的主要来源
企业数占有效样本企业比例%
A、主要来自外商投资国6711.45
B、投资国和本地招聘457.69
C、主要本地招聘46779.83
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表20加工贸易企业员工培训状况
企业数占有效样本企业比例%
A、出国培训12721.30
B、国内培训50985.40
C、没有培训538.89
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表21、22显示了对加工贸易企业员工流动情况的调研结果。根据表中数据,加工贸易企业员工队伍基本稳定,同时,72%的企业存在合理的流动,这种流动为技术外溢提供了前提条件。但如表22所示,加工贸易企业技术与管理人员主要在外资企业之间“跳槽”,流入外资企业的技术与管理人员占流动的70%,这使得通过人才流动实现的间接的技术外溢效果大打折扣。除去外资企业外,人才流动的主要去向依次是自创企业、民营企业和国有企业,其中,向国有企业流动比例最低,并与前两者差距较大,表明国有企业对人才的吸引力很差,民营企业是未来实业界接受技术外溢和实现技术进步的主要载体。
表21加工贸易企业员工流动状况
企业数占有效样本企业比例%
A、很稳定，基本没有跳槽14524.09
B、存在合理流动43371.93
C、流动过于频繁264.32
资料来源:根据企业调查问卷计算。
表22加工贸易企业技术与管理人员流动方向
企业数占有效样本企业比例%
A、外资企业37669.12
B、国有企业529.56
C、私营企业10118.57
D、自己创立企业10619.49
资料来源:根据企业调查问卷计算。
考察加工贸易企业员工聘用、培训和流动情况可以看到,加工贸易企业人员聘用的当地化比例很高,培训状况良好,流动性也很强。但由于当地企业在用人机
篇9
我国的木工企业规模较小、发展缓慢，单靠自身品牌效应和能力很难进行数控设备的开发。中国很少运用数控镂铣机，所以国外生产这批数控镂铣机几乎无法进行销售，更何况是畅销。国内的木工机械数控的大市场，虽然已被跨国公司控制，但是它们却无法包揽整个市场，这是由于我国的特殊国情决定的。数控技术自出现以来，其发展已经与木工机械数控相适应。
2.1数控技术产业的人才缺乏
我国所有的木工机械生产企业共有1000多家，然而只有不足20家企业，可以进行自主研发，不足100家企业有测绘仿制能力。而我国木材加工企业共有3万多家，不足300家企业购买了数控木工机械，若要在其中找出能进行设备二次开发能力并且能够进行生产的企业，还不及总数的一半。除此之外，木材加工的相关企业的薪资水平较低，很少有人愿意尝试其生产、销售和操控设备的工作，又进一步地阻碍了数控木材加工设备在我国的发展。另有一些企业以装点门面为由，购买数控木材加工设备，而没有真正地发挥其作用。2.2数控系统是木工机床的中心我国木工机床的发展能力有限，数控技术方面和硬件设备的开发难以取得阶段性进展，但是由金属加工数控机床的系统所产生的数控木工机械技术还不够完善，有许多问题亟待解决，没有将木工企业的特点体现出来。而由于语言问题，无法直接引用国外的优秀软件，所以，现在的首要任务，要根据木工数控设备的特点研究，引进能够适应国内数控木工机械系统的设备或软件。
2.3明确数控木工设备的发展方向
凭借着良好的售后服务，国外的数控木工机械生产机构才能不断地获得订单。但我国的技术水平和售后服务都还不足，无法满足群众的需求。而且我国传统的木工企业与群众之间缺乏沟通，所以始终达不到跨国企业的销售量。而我国的这些企业也很少购买能够提高产量和生产效率的先进设备，无法获取更高的利益。从现在木工机械数控市场的发展来看，我国传统的时代已经过时，需要研究出为企业创造生产价值的数控设备。管理者需要考虑企业的开发方向是否正确，例如现在很多用户需求的是小批量的生产方式，所以，木工机械企业应准确掌握发展方向。
2.4企业售后的重要性
数控木工机械加工企业应该对企业售后进行专项管理，并加强售后内容培训和技术支持，这种方式才能打开市场，加大企业的知名度，吸引用户的目光。与此同时企业自身也要给用户提供机械系统的保修，提高企业在用户心中的地位。对于中、小型木工机械企业等服务，应该根据我国的数控技术和机床的应用基础，采用合理的开发模式。
2.5加强与高等院校的合作
我国应着重加强中小企业的木工机械数控技术的开发，并以其为研究主体，因其生产技术都是刚刚起步，对于数控生产技术方面还有很大的空间。而经营成功的企业已经形成了技术体系，很难创新技术，而很多企业实际上对数控技术没有一个全面的了解。首先要加强与各大高校的技术连接，开发初期要以高校给出的发展方案为主，自身进行加工工作，购买低成本的配件，并采用先进的生产方式。如今的市场竞争中，没有一家企业能够垄断整个市场，也不可能生产自身产品的全部零件，应杜绝这种落后的生产模式，加强社会分工协作，时刻与时俱进。以目前的数控技术发展速度，数控设备的普及将很快到来。建立产学研合作与开发能够加快其进度，并且更加顺利。
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基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响，应该大力发展绿色制造技术，通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题：
2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术，通过对零件加工工艺参数的优化，可以实现物料消耗最低化的目的，基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响，绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素，并且要通过对多种参数方案进行对比、评价，选出最优化的加工工艺参数，实现机械加工的低物料消耗。
2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤，合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率，提高产品质量，还可以实现绿色生产的要求，通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工，有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益，还能降低污染物的排放，并且通过简化生产流程，降低了设备与能源的消耗。
2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造，从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备：一是要改进机床加工技术，提高机床加工设备与环境的相适应程度，满足机床加工与环境和谐发展的要求；二是要优化配置机床设备，通过采取合理的组合方式降低无功率生产，实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中，有的机床加工过程会产生大量的无功率作业，造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术，通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。
2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化，而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系，重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。
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2.数控机床发展趋势
2.1性能发展方向
2.1.1高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。
2.1.2柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
2.1.3工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。
2.1.4实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境(environment)，其运用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的探讨和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理(manage)及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。
2.2功能发展方向
2.2.1用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机(computer)软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
2.2.2科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境(environment)技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理(manage)数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
2.2.3插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
2.2.4内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。
2.2.5多媒体技术应用多媒体技术集计算机(computer)、声像和通信（communicate）技术于一体，使计算机(computer)具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3体系结构的发展
2.3.1集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可*性。
2.3.2模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。
2.3.3网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
3.存在的问题及相关解决方法深度思考
3.1不断加强技术创新是提高国产数控机床水平的关键国产数控机床缺乏核心技术，从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌，但其产品的功能、性能的可*性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对机床结构与精度、可*性、人性化设计等基础性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大差距，同样难以得到大多数用户的认可。
3.2制造水平与管理手段依然落后一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高，加工手段基本以普通机床与低效刀具为主，装配调试完全*手工，加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台账管理方式，工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模。如国外机床制造商能做到每周装调出产品，而国内的生产周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。
3.3服务水平与能力欠缺也是影响国产数控机床占有率的一个重要因素由于数控机床产业发展迅速，一部分企业不顾长远利益，对提高自身的综合服务水平不够重视，甚至对服务缺乏真正的理解，只注重推销而不注重售前与售后服务。有些企业派出的人员对生产的数控机床缺乏足够了解，不会使用或使用不好数控机床，更不能指导用户使用好机床;有的对先进高效刀具缺乏基本了解，不能提供较好的工艺解决方案，用户自然对制造商缺乏信心。制造商的服务应从研究用户的加工产品、工艺、生产类型、质量要求入手，帮助用户进行设备选型，推荐先进工艺与工辅具，配备专业的培训人员和良好的培训环境，帮助用户发挥机床的最大效益、加工出高质量的最终产品，这样才能逐步得到用户的认同，提高国产数控机床的市场占有率。
3.4加大数控专业人才的培养力度从我国数控机床的发展形式来看需要三种层次的数控技术人才：第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才，要掌握复杂模具的设计和制造知识，能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件，同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度，为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑
参考文献
（1）王爱玲教授主编的系列教材《现代数控技术系列》（六本）(①《现代数控原理及系统》②《现代数控机床伺服及检测技术》③《现代数控编程技术及应用》④《现代数控机床故障诊断及维修》、⑤《现代数控机床操作技术教程》⑥《现代数控机床》)，2002年1月国防工业出版社出版以来，2004年已3次印刷，2005年1月再版。
（2）李郝林主编：《机床数控技术》，机械工业出版社出版，2002年9月第1版；
（3）宋本基主编：《数控机床》，哈尔滨工程大学出版，1999年3月第1版；
（4）王永章等主编：《数控技术》，高等教育出版社，2003年4月第2次印刷；
（5）朱晓春主编.数控技术[M].机械工业出版社，2006年9月；
（6）冯志刚主编.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社，2007年7月。
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随着现代的机械制造业大力发展，纳米的加工技术包含的方面也越来越广泛，越来越受到各国的关注。微型机械的纳米加工技术总体可以归结为以下几个方面：第一，微加工技术，此项技术对于环境的要求较高，需要较为清洁的环境，主要是微型机械的零件刻蚀技术上的应用。第二，控制方面，比如微型传感器的应用，驱动器和控制器在传感器的作用下，可以协调的进行工作。第三，微装配技术，这项技术主要是把微型机械所用到的微型机构、微型执行机构等结合起来，成为一个有机的整体。下面是一些纳米技术在机械应用方面的例子。无摩擦微型纳米轴承最新的世界纳米技术成果是美国科学家研究出的接近无摩擦的纳米轴承，它的直径仅为头发的直径大小。这种新技术下的轴承在进行使用时基本上实现了无磨损和无撕裂，这将被投入到微型装置的原件使用中。微型机械本身的尺寸就相当于头发的直径，而纳米几点系统的尺寸更小，接近1nm，是普通微型机械的千分之一。在微型的机电中摩擦问题是一大难题，新型的纳米轴承基本上解决了这一难题，达到了最小摩擦的极限。纳米陶瓷刀具我国某工业大学材料学院就完成了我国地方重大的纳米项目，研究出了金属陶瓷刀具的制作技术，并且这一技术已经通过认定，这将是一项利用纳米技术进行材料制作的新标志。纳米磁性液体密封磁性液体是一种新型的材料，它同时具有磁性和流动性，是世界上很多发达国家目前使用较多的一种密封技术.普通的材料根本无法达到同时具有这两种性质。这种新型的材料满足了一些高硬度物料超细粉体的密封要求，在密封时利用磁场将磁性的液体固定在要密封处，此时就会形成一个磁液圈，这样不仅使得污染和浪费都减少了，还提高了效率。
3纳米材料在阀片上的应用
我国中科院上海硅酸盐研究所同上海电瓷厂共同研究出的特殊功能的阀片，主要应用于功能陶瓷材料中，这里可以提高阀片的绝缘强度，也即提高了阀片大电流耐受力。这也是我国纳米技术的一项在机械方面的应用。纳米发动机材料纳米复合氧化锆是纳米材料中应用于工业方面比较成功的材料之一。纳米复合锆材料能够实现导氧及储氧的功能，同时它的耐高温性也很强，主要被应用到最新的汽车发动机及尾气排放等的系统中。纳米技术马达纳米技术马达是由美国研制，在中国首次面世的一项纳米技术。纳米技术马达体积很小，是传统电磁马达的0.05倍，长度是平常使用火柴的3/4，负载能力是4kg以上，与传统的马达相比，寿命也高了很多。主要用在玩具和汽车的一些电动设施中。纳米燃油装置我国的专家成功的研制出具有世界先进技术水平的纳米燃油装置。这种装置与传统的装置相比，燃油更加充分。主要应用到了极地车辆中。纳米剂技术的产生很好地解决了摩擦和机械磨损。纳米剂的发明使得很大一部分零件不再需要频繁的更换，同时这些机械的使用寿命有了很大程度的提高。
4纳米技术在机械应用中的优势
与传统的机械工程相比，纳米技术在机械应用中体现出了很多方面的优势，在不断的发展中获得了明显的成果。纳米技术的尺寸效应优势纳米技术使传统的一些使用部件的尺寸缩小了很多，将过去的毫米级别的进化到了纳米级别。纳米技术在机械应用中，降低了机械体积，这也促进机械方面形成一种心动的机械：微型机械。微型机械不仅仅是在尺寸上减小了很多，在微机构、微驱动器、微能源以及微传感器等装置都有了改进，形成了一整套微型机电系统。这些微型机电构置都是纳米技术的研究成果。这种技术远远超出了传统机械的范畴，是现代的一种创新思维下的科技纳米技术成果。纳米技术的多元化应用纳米材料的特殊性，使得纳米技术的应用多元化。纳米材料在纳米技术下形成的产品，不仅形态更加微小，而且功能更加强大。对于传统材料无法完成的功能，纳米材料产品可以完成，而且还在不断的发明出更多新型的材料。纳米材料可以将微量元素融入到基础材料当中，从而达到更好的功能效果。纳米材料摩擦性能的提升纳米技术在机械应用中最为突出的应用是解决机械摩擦的性能。再继续额运动中，轴承间的摩擦是无法消除的。过去的轴承在使用当中摩擦问题是一个难题。当纳米技术出现后，一方面使得各类机械结构尺寸减小了很多，零件尺寸越小摩擦力的影响越大，如果摩擦力过大，那么更严重的还会磨损到零件，影响到正常的使用。但是纳米技术也解决了这一问题，纳米材料实现了机械的最小摩擦极限，达到了理想的运行状态。纳米技术节能效果纳米技术不仅实现了体积上的减小、功能上的强大，还能实现环保节能，真正实现了集功能、实用、环保于一体。随着纳米技术的不断发展，很多新型的材料也被研发出来，这些新型的材料实现了材料的节约目标，所以传统的机械工程中有些需求量较大的材料使用率大大降低了，对于原材料的节省，起到了很大的节约作用。
5纳米加工技术与微型机械
纳米加工技术的出现和不断发展为微型机电系统的发展提供了条件，使微型机电系统进入了一个全新的领域。微型机械现在世界上的微型机械的研究已经发展到了一个很高的水平，已经能够制造出很多类型的微型机构和微型零部件。在三维的机械构件上已经有了很多研制品，比如微齿轮、微轴承、微弹簧等。其中微执行器是相对较为复杂的微型器件，但是也研制出了微开关、微电动机、微泵等器件。微型机电系统微型机电系统就是相对比较复杂的机电系统，比如微型机器人，它可以用于搜集情报、窃听等。微型机电系统在医学上也有荷藕使用的意义，比如微型医学机器人可以进入人体的血管进行一些操作。总之这些微型机电系统越来越接近实用化，接近人的生活。在航空航天上微型机电系统也有很重要的使用，比如惯性仪表，它具有体积小，重量轻、精度高等优点。现在微型器件的发展也有了一定的应用水平，加上微电子的工业集成电路的经验可以应用到这个新的方面，所以纵观各方面的技术和经验，现在MEMS的发展条件已具备。
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强压处理电抛光处理截锥形弹簧的设计
前言
应出版社的要求，笔者对近四十年以来国内（包括国外译著）机械设计手册中有关弹簧设计与制造方面的内容进行了研读，从中注意到这些著作中的一些指导性论述和我们在生产实际中的应用是有一定的差异的。现在将这些手册中的一些内容节录，并与笔者根据实践和分析后的结果阐述如下。
一、关于弹簧的强压（拉、扭）处理
《GB1805弹簧术语》对弹簧强压（拉、扭）处理作了如下定义：“将弹簧压缩（拉伸、扭转）至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向残余应力，以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法”。
化学工业出版社出版的《机械设计手册》第15章“弹簧的强化处理及热处理—强压（强拉、强扭）处理”一节中，以理论力学做了分析后得出结论认为：“以上结论表明：设计弹簧时，如以弹簧材料扭转屈服极限τ2为设计计算应力。压缩弹簧经强压处理后，材料截面表层可能存在近于τ2/3的负残余应力，故弹簧承载时，截面表层的实际应力比计算应力低约1/3。…故亦相当于承载能力提高了1/3。”该手册还认为：不同类型的弹簧其强压处理的方法…扭杆弹簧是将扭杆在工作载荷的方向，加以超过扭杆切变弹性极限的扭矩；压缩弹簧和拉伸弹簧分别加以超过弹簧材料切变弹性极限的压缩和拉伸载荷；扭转弹簧加以超过弹簧材料极限的扭矩，都可以提高弹簧的承载能力。
机械工业出版社出版的《机械设计手册》（1993年版）第30篇提出：“经过强压（拉）处理的弹簧，可以提高弹簧的许用应力τP，最高可以达25%……”根据《机械设计手册》提供的资料，可以统计并得到弹簧强压（拉、扭）处理前和强压处理后可以达到的许用应力[τ]值。列表如下：
弹簧种类许用应力强压处理后可以达到的许用应力
压缩弹簧
Ⅰ类[τ]=（0.35～0.4）σb
Ⅱ类[τ]=（0.4～0.47）σb
Ⅲ类[τ]=（0.5～0.55）σb
[τ]=（0.44～0.532）σb
[τ]=（0.50～0.625）σb
[τ]=（0.62～0.731）σb
拉伸弹簧
Ⅰ类=[τ]（0.28～0.32）σb
Ⅱ类=[τ]（0.32～0.38）σb
Ⅲ类=[τ]（0.40～0.44）σb
[τ]=（0.35～0.425）σb
[τ]=（0.40～0.505）σb
[τ]=（0.50～0.585）σb
扭转弹簧
强扭处理前的工作极限弯曲应力σf
Ⅱ类[τ]=0.625σb
Ⅲ类[τ]=0.80σb
强压处理后可以达到的极限弯曲应力σf
[τ]=（0.78～0.83）σb
[τ]=（1.00～1.06）σb
注：（1）Ⅰ类载荷(106以上)；Ⅱ类载荷(103～105)；Ⅲ类载荷(103以下)（2）强压（拉、扭）处理后可以达到的许用应力是按强压（拉、扭）处理前的许用应力的1.25～1.33倍计算得到的。
通过强压处理能够使弹簧一下子就提高承载能力25%～33%，这对于刚刚接触机械零件设计的技术人员来说，确实是一个有非常吸引人的数据。
但是，经过笔者的实践和分析，认为：通过强压（拉、扭）处理来提高弹簧的承载能力是有条件的。因为在强压处理过程中，只有将弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向残余应力，才能获得强压的效果，并且只有在强压（拉、扭）时，使得弹簧材料产生的残余应力即塑性变形越大，弹簧材料的弹性极限提高得就越大。但每种材料的弹性极限都是有一定的限度的，一旦超过这个极限，材料不仅会产生塑性变形，而且会“完全屈服”变形，许多弹簧在强压（拉）到材料的0.5σb就已经“完全屈服”变形。各种材料屈服极限值也有差异，屈服极限值只能通过强度验算和试验后才能确定。另外，强压（拉、扭）处理的效果与弹簧的外形结构、特性、以及强压处理的工艺方法都有密切的关系。就弹簧的外形结构而言，旋绕比大或者螺旋升角小的（压缩弹簧）就不可能通过强压处理来提高它的承载能力，旋绕比和螺旋升角究竟多少能达到目的，需要通过强压设计和试验才能确定。所以，并非仅仅是简单的将弹簧压一压、拉一拉或者扭一扭，就能够一下子提高承载能力多少多少的。
综上分析，弹簧强压处理的压应力τQy或者压力PQy首先应该满足以下公式要求：τQy=8DPQy/πd3＞τS≥0.5
同时，当τQy/σb＞0.8时，会使材料达到屈服极限，弹簧出现永久变形，反而使载荷减少。
因此强压处理的压应力τQy/σb必须在0.5～0.8范围内。从上面表格中可以看出：除非是高应力弹簧，一般的压缩、拉伸和扭转弹簧都不具备强压（拉、扭）的必备条件，但可以通过对弹簧进行“预制高”的工艺来创造条件。例如：对于压缩弹簧和扭转弹簧，可以通过对它预留强压的“预制高”和“预制角”来实现两个目的：一是使得弹簧材料截面表层可以产生残余应力的“压缩量”和“扭转量”；二是经过强压处理后弹簧的高度尺寸或角度正好符合设计的要求。对于拉伸弹簧来说第一个目的就不容易实现。
根据以上的分析和笔者以往对截锥形弹簧强压处理效果的探讨，得到对弹簧强压处理的意见是：
1、在考虑要对弹簧作强压处理时，应该先对弹簧进行强压设计，以确定该弹簧是否适合做强压处理。
2、具备强压处理条件并受高应力的压缩弹簧、扭转弹簧等，经过强压处理后力学性能会得到明显的改善。
3、有初拉力要求的拉伸弹簧，在强拉处理时初拉力会减少甚至消失，这类弹簧不能做强拉处理。而无初拉力要求的拉伸弹簧，是不容易通过强拉处理来提高承载能力的。
4、高温（超过+60℃）及腐蚀条件下工作的弹簧作强压处理，只能起稳定尺寸的作用，不能提高承载能力。
5、通过用强压处理的方法来提高截锥形弹簧的承载能力在实际上是不可取的，并以此可以推断出：对于各种变刚度的弹簧，是不适合用强压处理的方法来提高它的承载能力的。
二、关于电抛光处理
为了满足对要求精密的弹性零件的力学性能，一些文献提出：“可以对用精密合金、铜合金和不锈钢丝制造的弹簧进行电抛光或者化学抛光处理，以微量削减材料表层，来达到需要的尺寸和特性。”笔者经过实践后认为，采用电抛光是可以削减弹簧表层的尺寸的，这对一些压缩弹簧、弹簧片和波纹管可以适当的采用，但是对拉伸、扭转等无间隙的弹簧，不适合用电抛光来降低其力学性能。
因为，电抛光的电流及其电介液（含硫酸、硝酸等）在极短的时间内（抛光的时间一般2～8秒）不可能均匀地通过弹簧圈与圈之间的缝隙，这样经过电抛光处理后的拉、扭簧材料的截面直径成了不均匀、不规则的多棱边形，这对精度要求比较高的弹簧来说是不可取的。从电抛光对弹簧性能的影响考虑出发，是不宜用过多的时间去电抛光，因为在酸溶液的时间过长，对弹簧强度的影响是绝对存在的，而且是有害的。其次，电抛光的溶液使用期较低，工艺参数变化大，每批弹簧都需要经过试验后才能确定，从经济上考虑也提高了成本。目前各种牌号各种直径规格的弹簧钢丝都有供应，基本上能满足各种精密要求弹簧的力学性能。
综上所述对拉伸弹簧和扭转弹簧，想通过电抛光来削减其微量尺寸，以达到需要的特性，并不可取的。对化学抛光也存在同样的问题。
三、关于截锥形弹簧的设计
1982年以后，我国出版的各种机械工程手册中介绍了等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法，其中都提到等螺旋升角截锥形弹簧所形成的螺旋线，在与弹簧中心线相垂直的支承面上的投影是对数学螺线，即：R＝R1emθm＝In（R2-R1）/2π
但是，在实际介绍这种弹簧的变形和应力计算以及其几何尺寸时，又将它和等节距截锥形弹簧混为一谈。这就给有精度要求的等螺旋升角截锥形弹簧的设计和制造带来困难。笔者因为工作需要，曾经推导过等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法，也曾经查阅过国外有关等螺旋升角截锥形弹簧的设计计算方法，其中前苏联的计算公式是完全正确的、精确的。
另外，等节距截锥形弹簧的设计计算公式也存在一些问题。今后将在专门的文章里提出讨论。
在截锥形弹簧的设计计算这个问题上，对于《机械设计手册》这部中国机械零件设计指导性手册的正确性和精确性，是否有些小小的遗憾。
