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在這些機床上使用的B軸砂輪磨頭，可達到0.0001o的分辨率，能夠配置30種不同的內圓磨和外圓磨砂輪。Reed先生車間內的S40型磨床，在其砂輪磨頭的一側裝有兩個并列的外圓磨砂輪。這兩個砂輪的直徑分別為400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂輪磨頭的另一側留有安裝Fisher主軸的位置，主軸的轉速范圍為12000~120000r/min，用于磨削加工零件的內圓。S31型磨床在砂輪磨頭的兩側分別裝有兩個直徑為500mm的砂輪，并留有一個安裝內圓磨主軸的位置，用于磨削加工內圓的主軸也可用于磨削加工不圓的表面或者在零件的磨削凸輪的輪廓。

Reed先生說：“他使用礦物油作為冷卻介質，代替水溶液，因為礦物油對磨削加工具有很好的性能和優點，有助于磨床保持清潔。每臺磨床上都裝有專用冷卻液過濾和冷卻裝置，該裝置由TransorFilterUSA公司提供。其中一個冷卻過濾裝置的容量為1000L；另一個冷卻過濾裝置的容量為1200L。這些裝置的尺寸適合于這類大型磨床的操作特性，因為它們要求提供較大容量的冷卻液。根據記錄數據，至今為止，這臺S40型磨床上的Trasfor冷卻過濾裝置已經工作了11000h，系統中使用的礦物油還從未更換過。在冷卻液通過1μm的過濾系統前，該裝置中的磁性分離器可以清除冷卻液中的一部分污染物。由這兩個過濾冷卻系統產生的熱量，通過工廠屋頂的天花板排放到室外，以免使車間內的環境溫度提高。”

Reed先生對自由形狀的凸輪外形磨削加工已達到了純熟的地步。凸輪外形的成形磨削加工常常是這樣進行的：首先讓工件在C軸方向上作旋轉運動，同時讓砂輪在X軸方向上作振蕩運動。Reed先生車間內的S40型磨床已經過改造，可利用其C軸和Z軸方向上的同時運動進行成形磨削加工。也可以使用一種特殊的StuderForm脫機編程軟件包進行操作。之所以改造這臺磨床，是因為該車間承接了一個直徑350mm正向凸輪的外協件磨削加工。其圓形凸輪的外形很像一個正弦波。

通常，該車間磨削加工軸承零件。在采訪期間，該車間正在磨削加工攝像系統精密聚焦組件中使用的軸承配件，而這個攝像系統用于軍用直升機的武器點火導航系統。該車間磨削加工軸承的滾道、內透鏡座的表面、配件的內圓和外圓。然后將零件進行電鍍，鍍上一層氮化鉻，使其表面硬度增加到86HRC。該車間曾碰到過這樣的問題：有時候，在電鍍過程中產生的熱量會使零件變形，這必然會導致價格昂貴的零件報廢。然而Reed先生發現了一種方法，采用超級磨料制成的砂輪可以磨削加工堅硬的鍍層，使變形的零件恢復到原來的形狀。至今，該加工車間已經為其客戶節約了40套零件。

幾乎所有磨削加工后的工件都采用由Zeiss公司提供的AccuraCMM坐標測量機檢測。在某些情況下，該加工車間比客戶具有更為精確的測量能力。在擁有這樣高精度測量儀器的條件下，加工車間與客戶之間對磨削加工的有關精度問題，就再也不會發生互相指責的現象。事實上，在零件組裝過程中，有些客戶還使用這些測量數據。舉例來說，有一家客戶采用了干涉配合法組裝這些零件。為了達到完美的配合，凡是發送到客戶的配件，采用激光刻制ID識別號，這樣可使配件按照每個測量數據配對組裝。

除了CMM坐標測量機的螺旋式掃描和切向接近功能之外，Reed先生非常贊賞其Calypso軟件的友好用戶接口。工件夾具往往安裝在CMM測量機工作臺之上，以滿足目前生產的需要。他可以很容易地采用這種方法安裝零件，并快速地調取適當的檢測用程序。所有的測量數據集中儲存在PDF文件之中，每天將這些文件刻錄到CD光盤上。然后將CD光盤儲藏到車間外的保險庫內。

Reed先生還利用這種高端檢測設備承包外協測量任務，以幫助更快速地回收CMM坐標測量機的投資。他承認要安排時間承接外協測量的任務越來越困難，因為車間一直很忙碌。

使Reed先生感到緊張的部分原因是由于其接到了特別棘手的加工任務。但只要零件適合于機床的加工，他就會很少會拒絕這樣的加工任務。他承認只見到過一次的零件，要正確地確定其加工價格可能是非常困難的。然而，他會作出這樣的假設：他以后還會看到這樣的工作，并知道他將會找到一種更有效的操作方法，也許會在這樣的工作中賺取更多金錢。即使不會重復出現這樣的工作，但是在加工這類零件中所獲得的知識，也可以完全應用于同一類型的加工工作中。

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在這方面的研究中，各國都取得了顯著的成就。日本在上個世紀七十年代開始就已經應用這種技術，以此來抵抗石油危機的沖擊。這種剛內含有，磷鋼板，烘烤硬化鋼板，雙相鋼，析出強化鋼，相變誘導塑性鋼等。首先由零件相結構進行覆蓋，逐步遍及車身。日本、瑞典等國相繼進行研發。與國際相比，我國的研究水平還需提高，因此要加大研究力度，以汽車結構的設計和材料選擇最優為基礎，與之結合，加快汽車輕量化進程。通過冶金，對鋼的成分進行變更，提升組織與性能。進行熱處理，改變組織性能，以實現材料更輕。但是這種鋼，成形困難，反彈性大。因此，要應用沖壓成形、焊接等多種技術。

1.2輕金屬材料

1.2.1鎂

鎂合金擁有高比強度和高比剛度的優點，采用鎂進行汽車零件的制造能夠提升輕量化的效果。鎂的熔點較低，能夠回升再利用，消耗能源也較少。鎂合金的零件，尺寸較為穩定，抗震性更好。上世紀中葉，鎂合金價格較低，德國的眾多汽車都使用其作為汽車的結構零部件。近些年隨著研發的進程不斷發展，鎂合金的抗腐蝕性也得以提升。

1.2.2鈦

鈦的質量較輕，強度很高，有很強的耐腐蝕性。但是鈦的價格過于昂貴，在汽車上的應用較少。鈦的應用，能夠減輕汽車重量，節約能源，減輕震動，降低噪音，減少污染，延長汽車壽命，提升汽車的安全和舒適性能。目前，鈦的運用范圍是汽車的發動機及相關零部件。而這些零部件恰恰都是經常遭遇腐蝕，磨損的部分。由于高昂的價格，只有賽車制造商，鈦應用較為普遍。

2技術創新成形工藝

汽車制造中的鍛造、沖壓、鑄造，焊接等成形的加工工藝是核心的、基礎的技術。該工藝進行創新，不僅能降低制造的成本，對汽車質量進行提高，還能促進汽車輕量化的進程。

2.1液壓

液壓的成形，主要介質是流體，實現對金屬進行塑性。該工藝較普遍的是內高壓，將高壓液體充滿金屬管中，用模具進行施壓變形。這種工藝能夠實現經濟效益最大化，簡化模具的結構，縮短生產的周期，能夠制造更復雜的工件，極大的提升了汽車的性能———安全性，舒適性。

2.2剪裁和拼接

傳統的零件制造，毛坯材料較為單一，過程方便，但是不夠優化。當前為了優化材料的應用和工藝，開始對毛坯材料進行剪裁拼接，不同種類的毛坯通過焊接，熱處理等方式進行結合，產生不同的作用。極大的提升性能，最大的節省材料。

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2機械加工中數控技術的應用

2.1數控技術在機床加工中的應用

機械加工中,機床的應用比例很大。各種各樣的模具生產都是由機床來完成的。傳統的機床生產,模具的精度控制很難實現自動化,因此,生產出的模具合格率較低,材料利用率低。而數控化技術在機床上應用后,實現了機床全自動化機電一體制,這種機電一體化加工生產技術能保證產品的質量。

2.2數控技術在煤礦機械加工中的應用

煤礦機械具有特殊性,是專用的機械設備,由于其工作環境復雜多變,對安全系統要求較高,煤礦機械加工過程要求精細化程度高。而傳統機械加工很難實現其精度的要求。而且,煤礦機械更新換代較快,應用領域單一,所以生產加工量小,下料難。數控技術得到應用后,設備下料切割采用數控技術,改變了過去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割質量高,提高了材料的利用率,降低了設備的生產成本。同時,數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置,它允許對構件的實際輪廓進行程序控制,好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調切切縫的補償值來精確控制毛還件的加工余量。

2.3數控技術在工業生產中的應用

工業生產過程中,難免會有惡劣的工作環境存在,如高溫、高壓、操作空間狹小,操作高度過高等。這些危險的工作環境極大地增加了工作人員的工作危險性。而數控技術的應用后,工業生產上類似的惡劣環境完全編入數控程序,使工業生產危險性得到極大改善。在實際的生產過程當中,應用數控技術之后,生產過程可以由計算機系統全程控制。只要預先輸入各種生產程序和產品參數,則計算機系統便能夠依照指令實現真正意義上的無人自動化生產。即便是在生產過程當中出現了故障或者問題,系統會根據錯誤的等級來決定是否繼續進行生產,同時采用有關的保護性護理措施,并向管理者報警。除此之外,機械加式中數控技術的應用還有很多,如航空設備的生產、機器人系統的生產、汽車工業的生產、石油機械的生產、國家武器裝備的生產以及建筑機械、農業機械等領域,應用數控技術后,無一不推動了行業的快速良性發展。

3機械加工中數控技術的應用趨勢

隨著新的智能化技術的發展,機械加工中數控技術的發展同樣朝向智能化方向發展。主要表現在加工過程的自適應控制和工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算等;操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。另外,隨著數字技術的不斷進步,機械加工也面臨著新的市場需求,特別是人們對精細化的要求也越來越高,于是高速度、高精加工技術成為必然的趨勢。

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一、機械加工精度

1、機械加工精度的含義及內容

加工精度是指零件經過加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數的實際值與理想值相符合的程度,而它們之間的偏離程度則稱為加工誤差。加工精度在數值上通過加工誤差的大小來表示。零件的幾何參數包括幾何形狀、尺寸和相互位置三個方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用來限制加工表面與其基準間尺寸誤差不超過一定的范圍。(2)幾何形狀精度。幾何形狀精度用來限制加工表面宏觀幾何形狀誤差,如圓度、圓柱度、平面度、直線度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用來限制加工表面與其基準間的相互位置誤差,如平行度、垂直度、同軸度、位置度零件各差來表示的要求和允許用專門的符明。

在相同中的各種因對準確和完足產品的工加工方法,的生產條件下所加工出來的一批零件,由于加工素的影響,其尺寸、形狀和表面相互位置不會絕全一致,總是存在一定的加工誤差。同時,從滿作要求的公差范圍的前提下,要采取合理的經濟以提高機械加工的生產率和經濟性。

2、影響加工精度的原始誤差

機械加工中,多方面的因素都對工藝系統產生影響,從而造成各種各樣的原始誤差。這些原始誤差,一部分與工藝系統本身的結構狀態有關,一部分與切削過程有關。按照這些誤差的性質可歸納為以下四個方面:(1)工藝系統的幾何誤差。工藝系統的幾何誤差包括加工方法的原理誤差,機床的幾何誤差、調整誤差,刀具和夾具的制造誤差,工件的裝夾誤差以及工藝系統磨損所引起的誤差。(2)工藝系統受力變形所引起的誤差。(3)工藝系統熱變形所引起的誤差。(4)工件的殘余應力引起的誤差。

3、機械加工誤差的分類

(1)系統誤差與隨機誤差。從誤差是否被人們掌握來分,誤差可分為系統誤差和隨機誤差(又稱偶然誤差)。凡是誤差的大小和方向均已被掌握的,則為系統誤差。系統誤差又分為常值系統誤差和變值系統誤差。常值系統誤差的數值是不變的。如機床、夾具、刀具和量具的制造誤差都是常值誤差。變值系統誤差是誤差的大小和方向按一定規律變化,可按線性變化,也可按非線性變化。如刀具在正常磨損時,其磨損值與時間成線性正比關系,它是線性變值系統誤差;而刀具受熱伸長,其伸長量和時間就是非線性變值系統誤差。凡是沒有被掌握誤差規律的,則為隨機誤差。

(2)靜態誤差、切削狀態誤差與動態誤差。從誤差是否與切削狀態有關來分,可分為靜態誤差與切削狀態誤差。工藝系統在不切削狀態下所出現的誤差,通常稱為靜態誤差,如機床的幾何精度和傳動精度等。工藝系統在切削狀態下所出現的誤差,通常稱為切削狀態誤差,如機房;在切削時的受力變形和受熱變形等。工藝系統在有振動的狀態下所出現的誤差,稱為動態誤差。

二、工藝系統的幾何誤差

1、加工原理誤差

加工原理誤差是由于采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進行加工所產生的誤差。通常,為了獲得規定的加工表面,刀具和工件之間必須實現準確的成形運動,機械加工中稱為加工原理。理論上應采用理想的加工原理和完全準確的成形運動以獲得精確的零件表面。但在實踐中,完全精確的加工原理常常很難實現,有時加工效率很低;有時會使機床或刀具的結構極為復雜,制造困難;有時由于結構環節多,造成機床傳動中的誤差增加,或使機床剛度和制造精度很難保證。因此,采用近似的加工原理以獲得較高的加工精度是保證加工質量和提高生產率以及經濟性的有效工藝措施。

例如,齒輪滾齒加工用的滾刀有兩種原理誤差,一是近似造型原理誤差,即由于制造上的困難,采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿;二是由于滾刀刀刃數有限,所切出的齒形實際上是一條折線而不是光滑的漸開線,但由此造成的齒形誤差遠比由滾刀制造和刃磨誤差引起的齒形誤差小得多,故忽略不計。又如模數銑刀成形銑削齒輪,模數相同而齒數不同的齒輪,齒形參數是不同的。理論上,同一模數,不同齒數的齒輪就要用相應的一把齒形刀具加工。實際上,為精簡刀具數量,常用一把模數銑刀加工某一齒數范圍的齒輪,也采用了近似刀刃輪廓。

2、機床的幾何誤差

(1)主軸回轉運動誤差的概念。機床主軸的回轉精度,對工件的加工精度有直接影響。所謂主軸的回轉精度是指主軸的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的漂移。

瞬時速度為零。實際上,由于主軸部件在加工、裝配過程中的各種誤差和回轉時的受力、受熱等因素,使主軸在每一瞬時回轉軸心線的空間位置處于變動狀態,造成軸線漂移,也就是存在著回轉誤差。超級秘書網

主軸的回轉誤差可分為三種基本情況:軸向竄動——瞬時回轉軸線沿平均回轉軸線方向的軸向運動,如圖l(a)所示。徑向跳動——瞬時回轉軸線始終平行于平均回轉軸線方向的徑向運動,如圖l(b)所示。角度擺動——瞬時回轉軸線與平均回轉軸線成一傾斜角度,交點位置固定不變的。

(a)軸向竄動;(b)徑向跳動;(c)角度擺動動,如圖1(c)所示。角度擺動主要影響工件的形狀精度,車外圓時,會產生錐形;鏜孔時,將使孔呈橢圓形。實際上,主軸工作時,其回轉運動誤差常常是以上三種基本形式的合成運動造成的。

(2)主軸回轉運動誤差的影響因素。影響主軸回轉精度的主要因素是主軸軸頸的誤差、軸承的誤差、軸承的間隙、與軸承配合零件的誤差及主軸系統的徑向不等剛度和熱變形等。主軸采用滑動軸承時,主軸軸頸和軸承孔的圓度誤差和波度對主軸回轉精度有直接影響,但對不同類型的機床其影響的因素也各不相同。

參考文獻:

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1.1刀具的選擇

在進行零部件加工時，數控銑削加工工藝發揮著十分重要的作用，因為它會影響機械零部件的加工成本，影響整個機械加工的質量。作為數控銑削加工工藝的主要設備，刀具的選擇就十分的重要。目前常用的刀具包括錐度銑刀、刀銑刀、以及圓角立銑等，不同的刀具在不同的應用過程中有著不同的使用效果，所以在選擇刀具的時候，必須有一定的原則。首先，在選擇刀具類型時應該考察其被加工型面形狀。再次，選取刀具時應采用從小到大的原則并考慮型面曲率的大小。最后，盡可能選擇圓角銑刀進行粗加工。

1.1.1考慮被加工型面形狀

為了保障被加工面的加工質量，在加工機械零部件時，有時也會對凹形進行精細加工處理，一般情況下，處理工具是球頭刀。然而，在加工凸形面時，人們一般都是用平端立銑刀作為加工工具。但是也有用圓角立銑刀工具進行加工的情況，就是如果人們明確要求凸形面的加工質量。

1.1.2考慮從小到大的原則

在進行機械零部件加工處理時，不能只使用一把刀具，因為機械型腔存在許多不同的曲面類型。為了順利完成整個機械加工處理過程，就必須在處理時采用從小到大的原則。這樣可以在對機械零件進行加工時有效避免明顯的質量問題，還可以提升機械零件的加工效益。

1.1.3考慮型面曲率的大小

為了保障機械零件的加工的精度，在進行機械零件精加工時，就應該用半徑較小的刀具進行處理，尤其在進行拐角加工時，施工人員選擇刀具時是根據型面曲率大小進行選擇，并且必須嚴格按照規范要求進行控制。

1.1.4考慮圓角銑刀進行粗加工

一方面，選用圓角銑刀進行粗加工，相比平端立銑刀留下較為均勻的精加工余量，而相比球頭刀有更好的切削條件。另一方面，在切削過程中，圓角銑刀可以在工件與刀刃接觸的90度以內的范圍的切削變化比較連續。

1.2刀具的切入與切出

由于機械加工型腔十分復雜，所以在機械加工數控銑削中，為了完成機械零部件的加工，需要經常更換不同的刀具。在精加工過程中，加工表面質量的差異往往受到切出和切入時的切削方式的變化的影響。因此，應該加強對刀具切出切入方式的選擇。在粗加工過程中，每次加工完成后留下的余量的幾何形狀不會相同，如果在下次盡進刀時選擇不正確的切入方式，就非常容易造成裁刀事故。CAM軟件提供的切入切出方式包括圓弧切入切出工件、刀具以斜線切入工件、刀具通過預加工工藝孔切入工件、以螺旋軌跡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，最簡單的方式便是刀具垂直切入切出，可用于機械型腔側壁的精加工以及從工件外部切入的凸模類工件的精加工和粗加工。凹模粗加工最常用的下刀方式是將預加工工藝孔切入工件；較軟材料的粗加工常用刀具以螺旋線或斜線切入工件；由于可以消除接刀痕，所以圓弧的切入切出工件常用于曲面的精加工。在進行粗加工過程中，如果是單項走刀方式，一般將一個加工操作開始時的切入方式作為CAD/CAM系統提供的切入方式，但是并不是每一次加工時都采用這種方式。而這主要導致了工件和刀具的損壞，解決方式一是減少加工步距，二是采用雙向走刀方式或走刀方式進行加工。

1.3切削方式和走刀方式的確定

加工時工件相對于刀具的運動方式就是切削方式，在加工工程中，刀具軌跡的分布形式即是走刀方式。機械零部件的加工效率與加工質量受到切削方式和走刀方式的影響。在保障加工精度的前提下，為了使刀具受力平穩，盡可能地縮短切削時間。在機械加工中，經常使用的走刀方式包括往復走刀、單向走刀和環切走刀三種形式。單項走刀方式切削效率較低，因為切削方式在加工中保持不變，這樣可以使順銑或逆銑一致，但加了空走刀和提刀。為了保證切削過程穩定和刀具均勻受力，在粗加工過程中，切削量較大，所以選用單項走刀方式。在加工過程中，進行逆銑和順銑交替加工，質量較差，因為在加工過程中，進行不提刀地連續切削。一般情況下，選用往復走刀的情況是半精加工和表面質量要求不高的精加工，而在粗加工時，不宜采用，因為加工時的切削量太大。加工過程的平穩性、加工表面質量和刀具耐用度銑削方式受到銑削方式。在進行圓周銑削時，選用順銑或逆銑，則是根據表面質量的要求和加工余量的大小。在實踐時，一般為了減少機床的震動，進行粗加工時余量較大，選用逆銑加工方式較好。而在進行精加工時，選擇順銑加工方式，以達到表面粗糙和精度的要求。

2CAXA制造工程師方面的機械數控加工編程技術

曲面實體相結合的CAD/CAM一體化軟件即是CAXA制造工程師。CAXA制造工程師功能強大，應用廣泛，效率高，代碼質量好，是國產AD/CAM數控加工編程軟件。CAXA制造工程師支持批處理功能和軌跡參數化，可直接設定實體、曲面模型，支持高速切削，可以大幅度提高加工質量和加工效率。CAXA制造工程師在高效數控加工過程中，具有通用后置處理；多軸的數控加工功能；支持高速加工；支持多軸加工；典型的加工仿真與代碼驗證；參數化軌跡編輯處理；加工工藝控制等。具有靈活的特征實體造型、強大的曲面實體復合造型、完美的曲面實體組合功能、NURBS自由曲面造型等功能。CAXA制造工程師的數控加工具體步驟是：

1）根據工件圖紙，造型工件；

2）數控加工方案設計；

3）根據被加工工件工藝要求、形狀、精度要求選擇加工參數和加工方法；

4）軌跡生成與仿真加工；

5）后置處理生成G代碼。工程師可以利用CAXA制造師自動編程系統進行各種造型設計，選取合適的設定數控加工工藝參數和加工方法，進行仿真加工，生成刀具軌跡，生成加工代碼，解決了復雜零件不能用手工編程、手工編程耗時的問題，大大提高編程加工和編程問題。

3宏編程技術方面的機械數控加工編程技術

宏編程是可以使用變量進行算術運算（+、-、*、/）、邏輯運算（AND、OR、NOT）和函數（SIN、COS等）混合運算與高級語言相像的程序編寫形式。在宏程序形式中，用于編制許多復雜的零件加工的程序，一般提供判斷、循環、子程序調用的分支和方法。在利用宏程序技術進行零部件加工不但可以加工復雜形狀的機械零部件，而且還可以格式化普遍加工，大大縮短編程時間。比如本零件中的橢圓短半軸、長半軸值發生變化，只要更改A、B值就行。但是進行宏程序編寫時難度很大，因為編程人員不僅需要知道關于基本機械工藝數控編程的知識，還需要知道深厚的計算機語言知識和數學建模知識。

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通過將計算機技術、通信技術、傳感技術以及光、機、電等諸多技術與現代制造技術融合在一起，以實現數字化對機械進行加工以及運動工程進行控制制的技術成為數控技術。目前數控技術主要利用事先編制好的程序，通過計算機來實現對設備的控制。因此數控技術具有效率高、自動化程度高、精密度高等優點。數控加工技術的具體加工特點如下：①對于換批加工和新產品的研發，只需通過改變數控機器內的參數便可實現，因此對產品的改良和新產品的研發帶來了很大便利。②縮短加工時間，提高效率。數控技術可以實現一次裝夾完成多道工序的加工。這樣既保證了加工精度又大大縮短反復裝夾浪費的時間。③提高產品品質。利用數控技術可以實現對復雜零件及零件曲面任意形式的加工，這是普通機床難以完成的。④模塊化、標準化加工。通過對數控技術的模塊化設計，可以大大減少換刀時間及安裝時間，從而實現對一種部件的模塊化、標準化加工。

1.2數控技術優勢

現代數控技術融合了計算機技術、電子技術、自動化技術，具有高精度、高效率等特點而日益成為現代機械加工控制技術的發展方向。另外，現代數控加工技術能將各個單獨系統組成模塊形成自動化生產線，從而為實現大批量、高效率、自動化加工零件帶來可能。自動化生產的同時也可以大大降低生產成本。

2現代機械加工中數控技術的應用

數控技術因其優勢而被廣泛使用，也很快得到人們的認可。其在機械加工領域的應用體現在以下方面：

2．1數控技術在工業中的應用

數控系統一般由控制單元、驅動單元和執行單元三部分組成。工業生產中數控技術主要運用在機器設備生產線上，以實現大規模集成化生產。如：傳統工業如食品加工、造紙印刷行業等；以及惡劣勞動環境下如重工業金屬冶煉、化工行業、農藥加工、資源開采等方面。數控技術的應用有助于實現大規模自動化生產，因此在惡劣復雜條件下，數控技術有助于改善勞動條件、減少勞動強度、保障人員安全等優點，再加上數控技術高精度、高效率的特點在兼顧質量的同時保持效率。通過編制計算機程序，來控制計算機發出指令到驅動單元，然后由驅動單元帶動執行機構實現自動化加工生產。通過傳感系統和檢測技術控制零件的加工精度以保證質量，若出現錯誤和故障，傳感器和檢測系統就會發出故障信號給計算機系統，計算機系統控制發出報警信號，并自動控制系統停止工作以保護機器。

2．2數控技術在機床設備中的應用

數控技術在機床設備加工中的應用更是普遍，現代數控技術是機床設備加工工藝實現現代機電一體化組成中不可或缺的部分。數控技術在機床加工中應用是機床加工工藝發生了革命性的變化。首先數控技術對機床加工設備的控制能力發生質的飛躍。如今我們可以控制設備實現對物件任意形式的加工。通過將刀具、工件之間相對位置、主軸、刀具、速度以及冷卻泵的啟停等各種設備按照既定動作編排到計算機上，然后計算機發出控制指令實現對所需要部件的加工。

2．3數控技術在汽車工業中的應用

現代汽車工業對零部件的要求極為苛刻，傳統加工技術已無法滿足現代汽車工業的要求。如今現代數控技術在汽車工業零部件加工和組裝中處于支配地位。數控技術使汽車使得汽車兩大加工中心合為一體，實現一體式流水線自動加工生產，同時數控技術還具有快速控制，使得加工中心具有高速性。這種“高柔性”與“高效率”的結合，不僅滿足了產品更新換代的要求，而且能實現多品種，中小批量的高效生產的特點。數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術和集成制造技術等，在汽車制造工業中得到了廣泛深入的應用。

2．4數控技術在煤礦機械加工中的應用

煤炭在我國能源結構中占有重要地位，尤其今年來采煤業發展突飛猛進。作為采煤業必不可少的設備采棉機決定煤炭企業的效率。采煤業以其復雜環境、惡劣條件使得傳統加工工藝已越來越無法滿足現代采煤業的要求。傳統機械加工難以實現單件的下料問題，而數控技術通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題，它代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序對象為采煤機葉片和滾筒，從而進一步優化了套料的選用方案。數控技術在采煤機上的應用優勢體現在以下幾個方面：①切割速度快，提高了采煤效率。數控技術的快速控制使采煤機的快速切割成為可能，切割葉片能在一定時間內完成更多的采集提高了采煤速度。②提高采煤機自動化，降低勞動強度和人工采礦的危險性。自動數控技術在采煤機上的使用不但提高采煤機自動化而且降低勞動強度和危險性。③提高加工質量和效率。數控氣割機可自動可調的補償切縫，一些零件的焊接坡口可直接割出，從而提高了生產效率。另外它允許對構件的實際輪廓進行程序控制，這樣就可以通過調節切縫的補償值來精確地控制毛坯件的加工余量，更好地配置資源，實現最優化生產。

2.5數控技術在兵器工業機械中的應用

傳統兵器工業機械加工已經成熟且自成一體。如果全面更換使用現代數控機床技術，既不經濟又不現實。因此充分利用現有資源將原有加工機床與現代數控技術結合在一起，這樣既可以節省成本又可以提高加工精度以滿足兵器工業機械加工現代化要求。對于加工工藝要求不高的部件我們可以運用傳統機床進行加工生產，對于加工工藝要求較高的部件我們可以運用數控機床進行加工生產，這樣避免了資源的浪費。數控機床以其高精密性、高穩定性、可復制性因此能滿足兵器工業機械加工的規模化和大量生產。對傳統機床的改造賦予其現代數控技術使普通機床變成了全新概念的數控機床，最終達到投入資金少，方便操作，功能和精度都普遍提高的效果。因此現代數控技術必將為兵器加工工業帶來新的飛躍。

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1.2在工業中應用在工業中，主要是將數控技術應用在機械設備生產線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現機械設備遠程自動化控制技術，不再使用人工控制。數控技術具有很高的精確度，在保證了加工質量的同時，還能夠提高生產效率，人工工作的環境也得到了改善。在工業中應用數控機床能夠完成復雜的加工任務，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現了故障，數控機床的相關傳感和檢測系統，就能夠把故障的相關信息傳輸到計算中，計算機就會停止機床的工作，能夠很好的保護數控機床設備。這樣能夠很大的節省人力資源，讓企業的成本降低。

1.3在機械加工中應用我國科學技術發展非常迅速，不進行數控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經意識到了先進技術的潛力，不斷地引進先進的焊件。數控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠實現很好的密封功能，對于產品的內外環凹凸面加工提供了保證，實現毛坯到成品持續加工。數控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用，能夠將數控鏜銑床編程和現代機械設備進行結合，通過提前編制好齒形子程序，調整結合角度就可以滿足質量的要求。在機械加工中，使用數控車床技術，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續加工，很大程度上提高了加工效率。

2數控機床增效措施

數控機床加工工藝和加工設備中有一些問題，缺乏數控機床加工工藝的知識庫和數據庫，缺乏加工切削參數，缺乏數字化管理系統和制造系統。數控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發生故障之后調試的時間也很長，這些都降低了數控機床的效率。對我國數控機床加工工藝現狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數控機床效率的方法。

2.1提高自動化程度數控技術在發展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數控技術發展的趨勢，也是制造領域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經過柔性生產線和柔性制造單元以及復合加工技術，能夠提高數控技術的自動化和連續性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產效率。

2.2優化加工過程數控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優化生產加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產技術、機械零件制造執行系統、刀具自動配送、機械設備管理等，能夠增強設備的開動率和完整性，對于數控機床的持續運行和高效管理具有很好的作用。

2.3優化加工設計和工藝數控機床加工工藝需要優化，在保證零件質量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數控機床使用先進的刀具或者是高性能的數控機械機床等，能夠仿真模擬數控機床的加工，從而優化控制數控機床程序。優化加工工藝和加工設計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。

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2木材加工機械數控技術的戰略思考

我國的木工企業規模較小、發展緩慢，單靠自身品牌效應和能力很難進行數控設備的開發。中國很少運用數控鏤銑機，所以國外生產這批數控鏤銑機幾乎無法進行銷售，更何況是暢銷。國內的木工機械數控的大市場，雖然已被跨國公司控制，但是它們卻無法包攬整個市場，這是由于我國的特殊國情決定的。數控技術自出現以來，其發展已經與木工機械數控相適應。

2.1數控技術產業的人才缺乏

我國所有的木工機械生產企業共有1000多家，然而只有不足20家企業，可以進行自主研發，不足100家企業有測繪仿制能力。而我國木材加工企業共有3萬多家，不足300家企業購買了數控木工機械，若要在其中找出能進行設備二次開發能力并且能夠進行生產的企業，還不及總數的一半。除此之外，木材加工的相關企業的薪資水平較低，很少有人愿意嘗試其生產、銷售和操控設備的工作，又進一步地阻礙了數控木材加工設備在我國的發展。另有一些企業以裝點門面為由，購買數控木材加工設備，而沒有真正地發揮其作用。2.2數控系統是木工機床的中心我國木工機床的發展能力有限，數控技術方面和硬件設備的開發難以取得階段性進展，但是由金屬加工數控機床的系統所產生的數控木工機械技術還不夠完善，有許多問題亟待解決，沒有將木工企業的特點體現出來。而由于語言問題，無法直接引用國外的優秀軟件，所以，現在的首要任務，要根據木工數控設備的特點研究，引進能夠適應國內數控木工機械系統的設備或軟件。

2.3明確數控木工設備的發展方向

憑借著良好的售后服務，國外的數控木工機械生產機構才能不斷地獲得訂單。但我國的技術水平和售后服務都還不足，無法滿足群眾的需求。而且我國傳統的木工企業與群眾之間缺乏溝通，所以始終達不到跨國企業的銷售量。而我國的這些企業也很少購買能夠提高產量和生產效率的先進設備，無法獲取更高的利益。從現在木工機械數控市場的發展來看，我國傳統的時代已經過時，需要研究出為企業創造生產價值的數控設備。管理者需要考慮企業的開發方向是否正確，例如現在很多用戶需求的是小批量的生產方式，所以，木工機械企業應準確掌握發展方向。

2.4企業售后的重要性

數控木工機械加工企業應該對企業售后進行專項管理，并加強售后內容培訓和技術支持，這種方式才能打開市場，加大企業的知名度，吸引用戶的目光。與此同時企業自身也要給用戶提供機械系統的保修，提高企業在用戶心中的地位。對于中、小型木工機械企業等服務，應該根據我國的數控技術和機床的應用基礎，采用合理的開發模式。

2.5加強與高等院校的合作

我國應著重加強中小企業的木工機械數控技術的開發，并以其為研究主體，因其生產技術都是剛剛起步，對于數控生產技術方面還有很大的空間。而經營成功的企業已經形成了技術體系，很難創新技術，而很多企業實際上對數控技術沒有一個全面的了解。首先要加強與各大高校的技術連接，開發初期要以高校給出的發展方案為主，自身進行加工工作，購買低成本的配件，并采用先進的生產方式。如今的市場競爭中，沒有一家企業能夠壟斷整個市場，也不可能生產自身產品的全部零件，應杜絕這種落后的生產模式，加強社會分工協作，時刻與時俱進。以目前的數控技術發展速度，數控設備的普及將很快到來。建立產學研合作與開發能夠加快其進度，并且更加順利。

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數控機床使用計算機嵌入式系統，能夠在計算機上遠程控制和定位工作臺，還具備了和數控機床匹配的功能模塊結構，很大程度上提高了工作的效率。對固定工件進行位置處理，能夠保證程序正常運行。使用數控機床的時候，把每個坐標軸移動分量傳送到驅動光源中，這樣機床的切削運動就可以按照編制的路線進行。使用裝置中的插補功能進行數據的記錄，控制系統把數據信號傳送到控制裝置中從而進行管理。中央處理器分析數據信息，讓每個部件都可以正常運轉，對零件進行精密加工處理。數控機床使用的是數字信息控制運動過程和機械加工。設定編程程序，讓編輯好的程序控制設備。所以數控技術極大的提高了機械加工的設備的靈活性，促進了加工機床的發展。在制造行業中，數控技術已經是加工的主體，數控技術的高低直接關系到產品的質量。

2數控技術在制造行業應用

2.1在機床設備中應用

數控機床是現代機電的重要組成，能夠有效的提高制造業的工作效率。數控機床的應用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數字化技術處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機床設備中應用數控技術，能夠讓生產工序和各項設備有機配合，不再調整機床工作臺的位置，能夠實現復雜零件的加工。

2.2在工業中應用

在工業中，主要是將數控技術應用在機械設備生產線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現機械設備遠程自動化控制技術，不再使用人工控制。數控技術具有很高的精確度，在保證了加工質量的同時，還能夠提高生產效率，人工工作的環境也得到了改善。在工業中應用數控機床能夠完成復雜的加工任務，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現了故障，數控機床的相關傳感和檢測系統，就能夠把故障的相關信息傳輸到計算中，計算機就會停止機床的工作，能夠很好的保護數控機床設備。這樣能夠很大的節省人力資源，讓企業的成本降低。

2.3在機械加工中應用

我國科學技術發展非常迅速，不進行數控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經意識到了先進技術的潛力，不斷地引進先進的焊件。數控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠實現很好的密封功能，對于產品的內外環凹凸面加工提供了保證，實現毛坯到成品持續加工。數控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用，能夠將數控鏜銑床編程和現代機械設備進行結合，通過提前編制好齒形子程序，調整結合角度就可以滿足質量的要求。在機械加工中，使用數控車床技術，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續加工，很大程度上提高了加工效率。

3數控機床增效措施

數控機床加工工藝和加工設備中有一些問題，缺乏數控機床加工工藝的知識庫和數據庫，缺乏加工切削參數，缺乏數字化管理系統和制造系統。數控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發生故障之后調試的時間也很長，這些都降低了數控機床的效率。對我國數控機床加工工藝現狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數控機床效率的方法。

3.1提高自動化程度

數控技術在發展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數控技術發展的趨勢，也是制造領域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經過柔性生產線和柔性制造單元以及復合加工技術，能夠提高數控技術的自動化和連續性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產效率。

3.2優化加工過程

數控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優化生產加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產技術、機械零件制造執行系統、刀具自動配送、機械設備管理等，能夠增強設備的開動率和完整性，對于數控機床的持續運行和高效管理具有很好的作用。

3.3優化加工設計和工藝

數控機床加工工藝需要優化，在保證零件質量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數控機床使用先進的刀具或者是高性能的數控機械機床等，能夠仿真模擬數控機床的加工，從而優化控制數控機床程序。優化加工工藝和加工設計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。

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前言

隨著我國交通量日益增加,單車重量也不斷增大。為了適應道路運輸載重量不斷發展的要求,人們發現橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重,需要大量的資金來維護或改建,現實使人們開始重視混凝土橋梁的耐久性。提高混凝土橋梁耐久性的技術途徑有兩個,一是采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗滲性、勻質性、抗凍性,從而提高混凝土抵抗碳化和冷凍侵襲的能力；另外一種是提高既有橋梁耐久性的有效途徑即對缺陷橋梁進行加固改造,延長其使用壽命。

一、工程概況

某橋為一斜腿剛架鋼筋混凝土橋,1973年建成,通車至今已30多年。全橋在橫橋向由六個剛架片組成,剛架片之間通過橋面連續以及橫隔板連接,每個剛架片在拱腳和跨中鉸接,形成三鉸斜腿剛架橋。邊跨梁一端直接擱置在橋臺上,另一端擱置在中跨主梁端部的牛腿上。主橋計算跨徑21.65M。全橋長26M,橋面凈寬7M。設計荷載汽一26,拖一100。由于種種原因,橋梁結構出現了一些病害,主要有斜腿主筋、箍筋出現銹蝕,鐵銹膨脹引起混凝土保護層剝落等。

二、橋粱加固的基本方法與原則

1、加固原則

加固設計以原橋為基礎,在不改變原橋結構型式的前提下,對原橋主要受力構件進行加固,加固設計必須考慮以下幾個重點：

1、下部結構具有足夠的潛力。

2、加固后必須要達到能通過重噸的單車的要求。

3、因為下部是航道,所以在跨中腹板和斜腿加固過程中,應盡量保持原有凈空,不得使下部空間削減過多。

4、對各開裂構件的表面進行修補,保證構件表面光滑而連續。

5、在補強的同時,應注意加固物本身自重對原橋的影響。

6、加固后保持橋梁的整體美觀。

2、加固方法

根據目前該橋的交通情況,通過加固,將原橋設計荷載提高為能通過單車重車噸加固設計、加固施工完成后,還要對該橋進行靜力荷載試驗,以檢測橋梁加固工程是否合格,確保其安全性。加固蓋梁和橋墩,待橋墩壓漿完畢,橋梁整體穩定后再進行封閉蓋粱與橋墩裂縫,蓋梁底部出現裂縫的部位作環氧硅,增加蓋梁截面積,蓋梁側面粘貼鋼板橋墩外側先縱向粘貼碳纖維片,再環向粘貼碳纖維片將裂縫部位封住。

橋梁加固一般是通過對構件的補強和結構性能的改善來恢復或提高現有橋梁的承載能力,以延長使用年限,適應現代交通運輸的要求。其改造的主要技術途徑有加強薄弱構件、增加輔助構件、改變結構體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎等。

三、加固理論計算

為了從整體上把握橋身在加固前各個部分在外部荷載作用下所產生的應力分布特征,找到最不利截面,為加固方案提供詳細的理論依據,特利用大型有限元計算軟件ANSYS對該橋梁結構進行了數值模擬分析。

1、計算模型采用數據

主跨、邊跨型梁截面基本尺：T梁全高；H=800MM，上翼緣寬：B1=1250MM，翼緣高度：T=220MM；T梁下寬：B=250MM。

斜腿支點附近矩形截面基本尺寸：截面高度：H=500MM，截面寬度：B=250MM，材料特性：C30混凝土強性模量：E=3.0*10MPA；混凝土泊松比：V=0.1667。鋼材泊松比：V=0.3。

2、有限元模型建立

全橋橫向共由六榻梁組成,各棍梁的形態結構均一致,因此,先對單榻梁以及斜腿建立有限元計算模型。考慮到主梁結構復雜,斜腿截面沿縱橋向變化,為了能更真實的反映結構的空間特性,采用8節點的solid45空間實體單元進行模擬共劃分節點6868個單元,4202個離散;如圖1所示:

3、支承條件

由于加固將改變整個橋梁的支承條件,即將中跨跨中的鉸接改回原設計方案中的固接,同時,將斜腿趾部的鉸接改為固接,這會導致整個剛架片的應力重分布,而后的加固正是針對應力重分布后的結構進行處理的,因此,在有限元模擬加固前的結構應力分布時,各截面尺寸雖然按照加固前計算,但支承條件,在中跨跨中和斜腿趾部按照固接計算,而其他部位按鉸接算。

四、加固措施

1、封縫處理

先用鋼絲刷清除裂縫表面的灰塵、浮碴及松散物,確定需要封閉的范圍,用氣壓0.2MPA的壓縮空氣清除縫內浮塵,用工業丙酮將裂縫刷洗干凈。沿清理好的縫涂一層環氧樹脂膠留出埋設灌漿底座的位置,待膠干后用樹脂膠埋設灌漿底座。灌漿材料選用一灌漿材料,在干燥或潮濕環境下固化具有收縮性小、強度高、韌性好、可灌性好等特點,漿液配比均有說明。

施工順序先將配制好的漿液吸人軟管,裝好注漿器,逐孔灌漿,如單孔不足可取下灌漿器補充后再繼續灌注,灌后及時堵死灌漿孔。灌漿完畢待樹脂初凝后鑿除灌槳底座,并用環氧樹脂膠封縫.

2、蓋梁加固

蓋梁側面粘貼的鋼板應預先設計尺寸裁出備用,在蓋梁側面放出粘鋼位置大樣用切割機沿邊線切割砼深1CM,然后用鋼釬鑿毛,剔出帶槽，在剔好的槽內按設計錨固間距鉆孔,空乓機吹凈孔內粉塵后用配好的環氧樹脂在孔內植人螺栓。根據蓋梁預埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置,用角磨機對鑰板貓合面除銹并打出橫紋貓結前用丙酮對鋼板貓結面及鹼表面進行擦拭,以去除灰塵及油漬。硅表面用毛刷涂一道環氧膠液,鋼板翁結面涂抹配好的環氧砂漿,砂漿涂抹宜中厚外薄,均勻一致,然后對準孔位粘合到硅表面。鋼板粘好后立即緊固螺母,交替間隔緊固,同時不斷輕敲鋼板使砂漿擴散,排出氣泡,使鑰板平整,漿體飽滿密實。粘完鋼板30H后,用小錘輕敲鋼板表面,判斷密實程度如鋼板貓結面小于此應剝下重粘。鋼板貓結合格后應及時刷防銹漆。鋼板的環氧砂漿固化后,支立模板在蓋梁底部澆筑環氧砂漿。

環氧鹼應澆筑密實,與原硅結為一體。

3、橋墩加固處理

設計要求橋墩側面裂縫封縫后先在側面縱向粘貼兩層碳纖維片,再環向粘貼兩層碳纖維片。碳纖維片與其他加固方法相比具有高強、耐腐蝕、不增加構件自重、便于施工等特點。加固前對加固橋面進行交通控制,盡可能對加固構件卸荷對加固底面的硅表層出現的剝落、空鼓、腐蝕等部位應先鑿除,用角磨機、砂紙等除去鹼表面的浮漿、油污,構件表面打磨平整,轉角處打成圓弧狀。硅表面清理干凈并保持干燥。將底層樹脂均勻刷于鹼表面,待固化后以指觸干燥為準,再將構件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤膠調好后均勻涂于待粘貼部位,將裁好的碳纖維片粘于構件上用滾筒反復滾壓去除氣泡,將浸潤膠充分浸透碳纖維片,待碳纖維片表面指觸干燥后可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與鹼的粘結質量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查,總有效面積不應小于95%,當空鼓面積小于10000MM2時,可用針管注膠的方法進行修補,當空鼓面積大于10000MM2時應將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片,搭接長度不應小于100MM。加固后的碳纖維片表面應涂一層水泥漆進行保護。

五、結束語

總之,公路橋梁加固技術是二十一世紀公路橋梁施工領域發展速度最快、用途最廣的一門科學技術。然而加固施工工藝相對較復雜，要求橋梁加固工程取長補短,不僅延長了原橋的使用壽命,同時還增強了原橋的承載能力。因此,加速我國舊橋加固或改造技術的研究,不僅能更好地、及時地為現代交通運輸服務,而且能為國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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2納米技術在機械中的應用

隨著現代的機械制造業大力發展，納米的加工技術包含的方面也越來越廣泛，越來越受到各國的關注。微型機械的納米加工技術總體可以歸結為以下幾個方面：第一，微加工技術，此項技術對于環境的要求較高，需要較為清潔的環境，主要是微型機械的零件刻蝕技術上的應用。第二，控制方面，比如微型傳感器的應用，驅動器和控制器在傳感器的作用下，可以協調的進行工作。第三，微裝配技術，這項技術主要是把微型機械所用到的微型機構、微型執行機構等結合起來，成為一個有機的整體。下面是一些納米技術在機械應用方面的例子。無摩擦微型納米軸承最新的世界納米技術成果是美國科學家研究出的接近無摩擦的納米軸承，它的直徑僅為頭發的直徑大小。這種新技術下的軸承在進行使用時基本上實現了無磨損和無撕裂，這將被投入到微型裝置的原件使用中。微型機械本身的尺寸就相當于頭發的直徑，而納米幾點系統的尺寸更小，接近1nm，是普通微型機械的千分之一。在微型的機電中摩擦問題是一大難題，新型的納米軸承基本上解決了這一難題，達到了最小摩擦的極限。納米陶瓷刀具我國某工業大學材料學院就完成了我國地方重大的納米項目，研究出了金屬陶瓷刀具的制作技術，并且這一技術已經通過認定，這將是一項利用納米技術進行材料制作的新標志。納米磁性液體密封磁性液體是一種新型的材料，它同時具有磁性和流動性，是世界上很多發達國家目前使用較多的一種密封技術.普通的材料根本無法達到同時具有這兩種性質。這種新型的材料滿足了一些高硬度物料超細粉體的密封要求，在密封時利用磁場將磁性的液體固定在要密封處，此時就會形成一個磁液圈，這樣不僅使得污染和浪費都減少了，還提高了效率。

3納米材料在閥片上的應用

我國中科院上海硅酸鹽研究所同上海電瓷廠共同研究出的特殊功能的閥片，主要應用于功能陶瓷材料中，這里可以提高閥片的絕緣強度，也即提高了閥片大電流耐受力。這也是我國納米技術的一項在機械方面的應用。納米發動機材料納米復合氧化鋯是納米材料中應用于工業方面比較成功的材料之一。納米復合鋯材料能夠實現導氧及儲氧的功能，同時它的耐高溫性也很強，主要被應用到最新的汽車發動機及尾氣排放等的系統中。納米技術馬達納米技術馬達是由美國研制，在中國首次面世的一項納米技術。納米技術馬達體積很小，是傳統電磁馬達的0.05倍，長度是平常使用火柴的3/4，負載能力是4kg以上，與傳統的馬達相比，壽命也高了很多。主要用在玩具和汽車的一些電動設施中。納米燃油裝置我國的專家成功的研制出具有世界先進技術水平的納米燃油裝置。這種裝置與傳統的裝置相比，燃油更加充分。主要應用到了極地車輛中。納米劑技術的產生很好地解決了摩擦和機械磨損。納米劑的發明使得很大一部分零件不再需要頻繁的更換，同時這些機械的使用壽命有了很大程度的提高。

4納米技術在機械應用中的優勢

與傳統的機械工程相比，納米技術在機械應用中體現出了很多方面的優勢，在不斷的發展中獲得了明顯的成果。納米技術的尺寸效應優勢納米技術使傳統的一些使用部件的尺寸縮小了很多，將過去的毫米級別的進化到了納米級別。納米技術在機械應用中，降低了機械體積，這也促進機械方面形成一種心動的機械：微型機械。微型機械不僅僅是在尺寸上減小了很多，在微機構、微驅動器、微能源以及微傳感器等裝置都有了改進，形成了一整套微型機電系統。這些微型機電構置都是納米技術的研究成果。這種技術遠遠超出了傳統機械的范疇，是現代的一種創新思維下的科技納米技術成果。納米技術的多元化應用納米材料的特殊性，使得納米技術的應用多元化。納米材料在納米技術下形成的產品，不僅形態更加微小，而且功能更加強大。對于傳統材料無法完成的功能，納米材料產品可以完成，而且還在不斷的發明出更多新型的材料。納米材料可以將微量元素融入到基礎材料當中，從而達到更好的功能效果。納米材料摩擦性能的提升納米技術在機械應用中最為突出的應用是解決機械摩擦的性能。再繼續額運動中，軸承間的摩擦是無法消除的。過去的軸承在使用當中摩擦問題是一個難題。當納米技術出現后，一方面使得各類機械結構尺寸減小了很多，零件尺寸越小摩擦力的影響越大，如果摩擦力過大，那么更嚴重的還會磨損到零件，影響到正常的使用。但是納米技術也解決了這一問題，納米材料實現了機械的最小摩擦極限，達到了理想的運行狀態。納米技術節能效果納米技術不僅實現了體積上的減小、功能上的強大，還能實現環保節能，真正實現了集功能、實用、環保于一體。隨著納米技術的不斷發展，很多新型的材料也被研發出來，這些新型的材料實現了材料的節約目標，所以傳統的機械工程中有些需求量較大的材料使用率大大降低了，對于原材料的節省，起到了很大的節約作用。

5納米加工技術與微型機械

納米加工技術的出現和不斷發展為微型機電系統的發展提供了條件，使微型機電系統進入了一個全新的領域。微型機械現在世界上的微型機械的研究已經發展到了一個很高的水平，已經能夠制造出很多類型的微型機構和微型零部件。在三維的機械構件上已經有了很多研制品，比如微齒輪、微軸承、微彈簧等。其中微執行器是相對較為復雜的微型器件，但是也研制出了微開關、微電動機、微泵等器件。微型機電系統微型機電系統就是相對比較復雜的機電系統，比如微型機器人，它可以用于搜集情報、竊聽等。微型機電系統在醫學上也有荷藕使用的意義，比如微型醫學機器人可以進入人體的血管進行一些操作。總之這些微型機電系統越來越接近實用化，接近人的生活。在航空航天上微型機電系統也有很重要的使用，比如慣性儀表，它具有體積小，重量輕、精度高等優點。現在微型器件的發展也有了一定的應用水平，加上微電子的工業集成電路的經驗可以應用到這個新的方面，所以縱觀各方面的技術和經驗，現在MEMS的發展條件已具備。