数控加工工艺论文精选(九篇)

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第1篇：数控加工工艺论文范文

数控加工课程是一门以实践为主、理论与实践紧密结合的课程。教学内容涉及专业基础知识多、范围广；教学工作不仅要完成理论教学任务还要培养学生综合应用能力以及操作技能，因此从课程的性质、任务来看，其教学过程需要理论教学和实践教学相结合，要理中有实，实中有理。目前多数高职院校在数控加工课程中仍采用传统的教学模式，即理论课和实践课分开上。为了克服传统的教学模式和教学方法所存在的教学效能低、理论知识与生产实践分离、理论教材与实训课教材相脱节的弊端，目前职业院校都在积极探索“一体化”教学模式与“行动导向”教学法等新的教学模式与教学方法。但由于受场地、设备、师资、教材和全校教学的统筹安排等诸多条件的制约，这些新模式、新方法仍未能大面积推广，只能在个别或少数班级试行。因此，积极推进数控加工课程一体化教学模式的建构，既是加快培养高素质的数控技能型人才的迫切需要，也是解决上述矛盾的必然选择。

2一体化教学模式的设计思路

“一体化教学模式”是按照职业岗位职责的能力要求重新组合原理性课程与实践性课程，实现教学目标“一体化”、教学内容“一体化”、教学时空“一体化”和师资“一体化”的教学模式。通过专业调研，分析毕业生岗位，掌握市场对毕业生的知识能力素质要求，围绕职业能力结构，确定专业定位和本专业的人才培养方向，结合职业资格标准，制定专业课程体系，从而决定本门课程的教学内容；根据学校教学资源，按照学训结合、学训交替的教学模式组织教学，在最大限度内采用加工操作、模拟仿真、技能拓展、综合实训、顶岗实习等教工学结合的教学手段进行教学；教学考核采用理论考核与实践考核相结合的形式进行。

3高职数控加工课程一体化教学模式构建

一体化教学的特点是“练中学、学中练、重能力、见实效”。一体化教学必须改变传统的教育观念和传统的教学模式，高职数控加工课程一体化教学模式的构建主要包括在以下几个方面：

3.1教学内容模块化、项目式

模块式课程具有任务引领、结果驱动、突出能力、内容实用、做学一体的特点，的确起到了充分利用教学资源、降低教学成本、调动学生学习兴趣、提高教学质量、促进教师教学能力提高的作用。数控加工课程包括三大模块数控车、数控铣/加工中心、数控线切割。每一模块又可以结合数控加工职业活动要求分成小的项目,将技能教学课题定为一项项的工作任务,通过学生完成一系列的工作任务来将所有涉及到的专业知识与专业技能串联起来进行系统学习，其中工作任务的逻辑形式包括递进式、并列式、流程式三种。

3.2按工作过程系统设计教学过程

本课程强调学生以直接经验的形式来掌握数控机床的编程与操作技能，教学组织按工作过程系统设计，即按照“资讯———计划———决策———实施———检查———评价”完整的“行动”方式来进行组织教学。通过“做中教”，“做中学”，融职业规范和职业素质培养于一体。采用“车间教学”的组织模式，让学生身为“准员工”体会真实的工作环境、工作过程、工作内容。

3.3建设双师队伍

理论基础、专业能力过硬的“双师型”队伍是理实一体化教学改革的关键。数控加工课程实践性强、职业能力要求高。要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学，具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力，能在生产现场动手示范，指导学生掌握生产技能。实践证明“双师型”教师是实践教学体系顺利实施的重要保障。

3.4开发一体化校本教材

一体化教学凸显了形象思维教学够用为主的原则，这就要求教材的重点是实用和可操作的，理论浅显易懂，教材中舍弃繁琐的理论。一体化教材的开发应按高职教育培养目标，应以培养学生综合素质和技能为目的，按照典型工作任务和工作过程对原有的学科和课程体系进行改革，制定教学大纲，按教学大纲和技能鉴定内容等为标准，编写一体化教材，保证人才培养目标的实现。校本教材应以学校的教师为主体，企业的技术人员参与共同编制的。

3.5建设一体化教学场所

根据高等职业教育培养技能型人才的目标要求，高等职业学校开展一体化教学改革，必须打破理论教学与实习教学授课地点分离的模式，建立符合一体化教学需要的多功能的一体化教室，即兼有理论教学、小组讨论、实验验证和实际操作的教学场所。数控加工课程实践教学环节主要依托校内外“实训基地”进行。比如在课程中讲授数控工艺及编程时，我们将课堂搬到校内数控车间进行现场教学，针对实物讲解，以“企业真实产品”为教学任务，以车削、铣削的工作任务或产品为载体设计教学过程，采用现场大量“产品实例”讲练结合的教学方法，使学生边学边练，在学中做，做中学，做到学做合一。

3.6建立一体化评价体系

第2篇：数控加工工艺论文范文

论文摘要：本文通过分析目前我国数控技术人才培养现状和企业对数控技术人才的素质要求，探讨数控技术应用岗位所需专业知识的结构，最后提出了对专业基础课，专业课程的教学课程及内容进行整合的基本思路。

随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术，但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺，数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择，毕业生一次性就业率在95％以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生，虽然具有一定的专业知识和动手能力，但缺乏工艺经验，难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时，没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容，仍在延续传统教学模式所造成的。

目前市场对数控人才的需求有以下三个层次，所需掌握的知识结构也各不同。

(1)金领层：这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺，具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力，且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护，独立完成机床数控化改造等工作。

(2)灰领层：具有较为系统的机械加工工艺理论知识，熟悉数控加工工艺的特点，能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。

(3)蓝领层：具有手工编程和调试数控机床的能力，熟练的数控机床操作能力，了解自动编程和数控机床的简单维修，能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。

本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构，并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。

数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量，而数字控制系统中的控制是数字量，在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确，可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力，使刚性机械设备具备了柔性。

从机床控制技术的观点来看，数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统，可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略，用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别：当加工对象改变时，除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换新的控制程序，不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。

从机械加工技术的观点来看，数控加工技术属于现代制造技术的范畴，是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床，是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而，数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术，不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动，使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工，而且使机床结构大大简化，使数控机床所能采用的切削方法增多，加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异，主要体现在：单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大，数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短，工艺装备种类和数量减少，装夹次数减少，加工精度和质量主要由机床保证，特别是加工中心(mc)，可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工，机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识，还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。

从以上分析，数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求，编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。

根据其能力需求，我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。

从机床控制方面，数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识；

从机械加工方面，数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识；

从机械加工技术和控制两个方面出发，数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里，将所需的基本知识传授给学生，且能达到培养目标的要求，是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此，课程内容的合理安排和整合是必需的，也是至关重要的。

通过对以上两方面知识的分析，职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械设计理论为起点，材料和塑性成形方法为基础，机械加工工艺为核心，数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则；课时分配比例合理原则；开放性原则；超前性原则；理论性和实践性相结合原则，将机械领域与数控技术领域的基础知识整合，提出以下职业教育数控培养方向专业课程知识结构的建立思路。

第3篇：数控加工工艺论文范文

【关键词】汽车覆盖件；冲压模具；数控加工；工艺模版

中图分类号：F407文献标识码： A

一．前言

随着计算机在制造型企业中的应用，通过计算机进行工艺的辅助设计已成为可能。CAPP 技术的应用为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，提高信息处理能力和企业各部门间信息的交流能力，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。应用 CAPP 技术将缩短设计周期，对修改和变更设计能快速做出响应；工艺人员的经验能够得到充分的积累和继承，减小编制工艺文件的工作量和产生错误的可能性。应用计算机辅助工艺设计的必要性已被越来越多的企业所认识。

二．汽车覆盖件模具结构特征及加工工艺

1、汽车覆盖件模具结构特征

由于汽车覆盖件模具结构的多样性和复杂性，不同部位的加工面和加工方式均不相同。针对汽车覆盖件模具加工工艺性的区别，汽车覆盖件模具可以分为不同的结构特征，不同的结构特征常有其特定的相似加工方法、走刀路线、工艺流程和工艺参数。对于大中型汽车覆盖件模具来说，由于常见的冲压件冲压工艺主要有拉深、修边、翻边、整形等几种冲压工序，则相应的模具类型也主要以拉延模、修边模、整形模等几种主要类型及其复合模具为主。这些大中型模具中，同一类模具的结构大同小异，而同一种结构特征的加工工艺大致相似。

2、结构特征加工工艺性

在制定该类型面结构特征加工工艺时，主要考虑如下： 在完成模具的定位和夹紧后，首先要对工件进行试加工，以检测毛坯各加工部位的切削余量是否均匀。因为大型模具型面毛坯体积均较大且以铸件为主，加工余量常不够均匀，直接对模具型面进行整个表面粗加工，会使刀具载荷变化较大，引起机床振动。检测后，对模具型面毛坯进行粗加工。之后，进行清角加工，习惯上把这道工序称为粗清角加工。主要是为了去除粗加工后毛坯角落处刀具未能加工到的材料，保证在半精加工过程中，加工量比较均匀，有利于提高半精加工的速度，达到提高效率的目的。而半精加工则是把前道工序加工后的残留加工变得平滑，同时去除拐角处的多余材料，在工件加工面上留下一层比较均匀的余量，为精加工做准备。半精加工后仍需进行清角加工，称为半精清角加工，主要是为去除半精加工后刀具未能加工到的残留余量，为精加工做准备；精加工的目的是按照零件的设计要求，达到较好的表面质量和轮廓精度，是实现模具型面最终形状最关键的一步。最后，对于某些型面曲率半径小于精加工刀具半径的地方，还需进行清角加工，去除精加工后刀具未能加工到的残留余量，使模具型面的表面质量和轮廓精度符合设计要求。

三．汽车覆盖件模具加工工艺模板的开发

为了实施工艺模版的开发，以 PowerMILL 软件为开发平台，利用其方便的工艺模版开发接口，可以灵活、快捷地开发出汽车覆盖件模具加工工艺模版 工艺模版的开发，根据每种结构特征的加工工艺性，首先确定它们的加工工艺流程，根据每一步加工工艺的特点，结合 PowerMILL 软件丰富的加工策略，找到与之相匹配的加工策略，并定义合理的加工工艺参数，以模版形式保存在 PowerMILL 软件的加工策略中。把每种结构特征合理的工艺流程所对应的加工策略和工艺参数以上述方式保存在相同的工艺模版中，即可完成汽车覆盖件模具加工工艺模的开发。 由于每种汽车覆盖件模具结构特征的工艺模版开发过程相同，现以上节所提及的拉延模模具型面加工工艺模版的开发为例，来详述工艺模版的开发。 首先，根据拉延模模具型面加工工艺的特点，在 PowerMILL 软件环境中，定义每一步工艺流程的加工策略及其合理的工艺参数。然后，将每一步的加工策略与工艺参数以模版的形式保存在 PowerMILL 软件加工策略的同一个模版目录中，即可完成汽车覆盖件拉延模模具型面加工工艺模版的开发。为汽车覆盖件拉延模模具型面每一步工艺流程对应的加工策略及加工工艺参数情况。

四．数控加工工艺方案

1、金属模具

大中型模具型面的数控加工，模具表面所留的加工余量较大，所以型面分粗加工、半精加工、精加工3道工序完成。为了提高编程效率，粗加工和半精加工一般采用多曲面连续加工刀具运动轨迹的生成方法，精加工可根据实际加工要求，采用单曲面刀具运动轨迹的生成方法或多曲面连续加工刀具运动轨迹的生成方法。

2、主模型

汽车主模型的数控加工，由于采用了可加工塑料作为原料，使这种主模型具有变形小、便于保存、切削加工性能好等特点。为了确保主模型的加工质量，主模型一般采用粗、精加工两道工序完成。

3、泡沫塑料模型

由于泡沫塑料模型精度要求低，而且泡沫材质松软，泡沫塑料模型可采用一次成形的加工方法。

五．数控加工工艺参数的设定

为了生成加工所需的刀具运动轨迹，必须首先弄清楚与此有关的一些概念，并在此基础上，合理地确定加工工艺参数。

1、刀具

在数控编程中，刀具各部分的几何参数可用两个选项来设定。第一选项用来确定刀体类型，包括圆柱形和圆锥形刀具;第二个选项用来确定刀头类型，包括平头、球形和圆角。定义刀具几何形状的参数包括如下几项：

(1)刀锥角度：用于定义圆锥刀具的刀具轴线与刀具斜侧刃的夹角，用角度表示。当角度为零时，就表示圆柱铣刀。

(2)刀具半径：对圆柱铣刀而言，指刀具圆柱形工作截面的半径;对圆锥铣刀而言，指圆锥刀体部分与刀头相接处的圆的半径。

(3)圆角半径：对具有球头的圆角头的刀具来说，它是指球的半径或圆角半径。

(4)刀具高度：用来表示刀具切削部分的高度值。在生成刀具运动轨迹的编程中，刀具选择合理与否，关系到零件的加工精度、效率及刀具的使用寿命。刀具应根据被加工零件的几何形状特性、材料的机械加工性能、切削余量、现存刀具的规格等进行综合考虑。

2、切削容差

对曲面的三轴数控加工而言，刀具的运动是通过对3个坐标轴进行线性插补来完成的，这意味着，刀具运动轨迹是由相应的直线段组成。为了确保被加工零件的加工精度，必须根据实际加工要求，由编程人员给定合理的加工容差值。该值表示实际切削轨迹偏离理论轨迹的量。有下列3种定义容差的方式可供编程人员选用:

(1)指定内容差值，它表示可被接受的表面切过量。

(2)指定外容差值，它表示由误差所产生的剩余材料被留在零件表面上作余量。

(3)同时指定内、外容差值。

3、切削间距

在数控编程中，切削间距的选择是非常重要的，它关系到被加工零件的精度和加工费用。切削间距小，则加工精度高，钳工的研修工作量小，但所需加工时间长;切削间距大，则加工精度低，钳工的研修工作量大，研修后模具型面失真性较大，难以保证模具的加工精度，但所需加工时间短。由此可见，切削间距必须根据加工精度要求及占用数控机床的机时来综合考虑。对于手工劳动费用昂贵的发达国家来说，切削间距可以选得很小。例如采用直径为20mm的刀具进行模具表面的数控加工，间距可选为0.5mm，甚至更小一些，此时留在模具表面的手工研修量仅0.005mm左右，只需对模具表面稍加抛光即可。但其数控加工的时间很长，这对数控加工费用相对较昂贵的我国来说，显然是不合理的。因此，切削间距必须根据国情和厂情来合理地选择。

六．结束语

近年来，模具制造业在我国迅速发展，汽车模具制造需求量也随之增加，所以，汽车模具制作是汽车制造的重要阶段，希望通过这篇论文的讲解，给汽车生产商和制造商有所帮助。

参考文献

第4篇：数控加工工艺论文范文

【关键词】表面变质层；概述；研究；总结

随着数控机床的广泛应用，数控机床加工技术得到不断完善，虽然齿轮加工技术已经取得了不错的进步，但是面对齿轮加工精度越来越高的要求。传统的齿轮切削加工工艺，却在利用硬度较大或者切削难度较高的材料进行齿轮加工时，表现得捉襟见肘。这就给数控机床齿轮加工提出了一个新的完善方向。

一、概述DK7732机床加工的齿轮工艺

（一）传统机床齿轮加工工艺的缺陷

传统齿轮加工工艺，将材料进行逐层处理，实现齿轮加工满足精度要求的目的。广泛应用于硬度不大、切削难度不高材料齿轮的加工。主要以滚齿和插齿等为代表。传统齿轮加工工艺虽然基本上可以满足大多数精度化齿轮制造的要求，但是针对切削难度较大、硬度较高的材料进行齿轮加工时区表现的捉襟见肘。

（二）DK7732机床加工的齿轮研究的背景

传统齿轮加工工艺，在进行一些特殊齿轮的加工时，为了达到精度要求，往往要将采取粗加工完成的齿轮，进行淬火处理。但是经过淬火处理的齿轮，虽然达到了精度要求，但是在使用想能方面却远远达不到人们的使用要求。面对传统齿轮加工工艺所处的尴尬境地，人们于是开始将目光瞄向了对DK7732机床加工的齿轮研究上。

（三）概述DK7732机床加工的齿轮

1.DK7732机床优势

企业要实现生存发展的目的，就要对企业的生产过程进行有效地财务控制。而财务控制中，对生产过程进行成本控制，是实现企业获得较高经济利益的捷径之一。齿轮加工工艺的改革，之所以会选择DK7732机床，主要是因为DK7732机床本身不但具有制造成本较低的优势，而且还兼具加工过程中产生的余量较小的优势，使其成为完善齿轮加工艺的主要研究对象。

2.概述DK7732机床工作原理

DK7732机床，也被成为火花线切割机床，其归属为档次较低的机床类。我们根据DK7732机床的工作原理特点，还可将其称作高速走丝电火花线切割机床，之所以这么称它主要是根据它的工作原理决定的。电火花线切割加工的基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属。DK7732机床的电极丝往返运动的周期短，频率达表现为速度高。DK7732机床电极丝走丝速度，往往在八到十米每秒之间。DK7732机床在加工各种窄缝和微细孔槽方便，表现出加工余量控制良好、加工周期短、加工成本低等优点。虽然DK7732机床在进行齿轮加工时，表现出来很多优势，但是我们不得不看见的是，走丝度过高，常常导致反向时提供和电极丝抖动的情况发生，这就是DK7732机床加工质量不高的主要原因。

二、基于DK7732机床加工的齿轮表面变质层研究

（一）基于DK7732机床加工的齿轮表面变质层研究背景

虽然DK7732机床，可以根据厂方给出的线切割机床的加工参数，完成多数齿轮产品的加工工作。但是却不能实现一些对齿轮产品表面有较高要求的加工目的。表面变质层和表面粗糙，是考察点火线切割工件表面质量的主要依据。在进行表面质量考察研究的时候，直观的表面粗糙测量，因为操作复杂程度不高，所以成为主要研究对象。而针对表面变质层的研究的力度却不高。

（二）DK7732机床加工的齿轮产生表面变质层的机理

DK7732机床在进行齿轮加工的时候，一些钢铁类的工件由于受到高温作用，而出表面现熔化现象。表面处于熔化阶段的钢铁类工件，一部分会结晶成高温铸造组织，而另一部分则会被工作液排走。结晶成高温铸造组织在剧冷的低温工作液条件下，由于受淬火应力成为淬火组织。表层的高温也影响了内部金属，在一定范围内形成温度梯度，由外至内分别是：基体金属、热影响层、有熔化层，其中热影响层、有熔化层就是本文讨论的表面变质层。

（三）影响DK7732机床加工的齿轮产生表面变质层的因素

1．加工器件本身的因素对DK7732机床加工的齿轮产生表面变质层的影响

经过大量的实验验证，还有理论分析我们发现，影响DK7732机床加工的齿轮产生表面变质层的主要因素是，构成加工工件原料的化学成分、加工器件原材料的物理性质等有关，其中加工器件的物理性质主要以散热性质和传热性质为主。

2．加工器件的加工工艺对DK7732机床加工的齿轮产生表面变质层的影响

大量的事实证明，宽度较大的脉冲宽度、较长的放电时间、较大的到哪个脉冲能量、稳定的加工过程的虽然可以在一定程度上提高加工效率。但是表面粗糙的情况和表面变质层的情况均不能达到预期标准。而我们将上面提到的DK7732机床加工参数进行反向处理的时候，器件加工得到的效果截然相反。

（四）表面变质层对DK7732机床加工齿轮质量的影响

1．表面变质层会造成DK7732机床在加工的齿轮的过程中，出现过烧和脱碳情况的产生造成齿轮在加工过程中的缺陷。

2．表面变质层会造成齿轮加工成型后后的性能，出现变化。

3．表面变质层会造成表面缺陷出现在齿轮的使用过程中。

总结

经过对有效提高齿轮加工质量的研究中我们发现：提供充足的冷却工作液，并提高冷却的速度是我们提高齿轮加工质量的一个有利方向。同时根据具体情况选择合适的电参数以及冷却介质，也是实现提高齿轮加工质量的有效方法。

参考文献

[1]张成茂.纳米复相陶瓷电火花线切割加工特性研究[D].青岛科技大学,2007

[2]刘丽娟.核电机组铸钢铣削表面完整性试验研究[D].上海交通大学,2012

第5篇：数控加工工艺论文范文

关键词：液压支架；加工工艺；缸体加工；矿山开采

中图分类号：TD35 文献标识码：A

众所周知，液压支架是我国煤矿企业中采煤工作面所使用的三大配套设备之一 （如图1所示）， 其作用是用来有效地支撑和控制工作面的顶板， 其目的是安全地保障工人操作及机器运转，实现双赢。

据笔者所了解，液压支架其重量约占综合采煤设备总重量的80%-90%，其费用约占综合采煤设备总费用的60%-70%。基于此，一些煤矿企业为了降低自身成本提高采煤的经济效益，都在积极地开展液压支架的分析研究。本文结合笔者实际工作及生产实践 ， 阐述了液压支架方面的加工工艺，仅供同行参考借鉴。

1 液压支架加工前准备工作

在完成液压支架加工工艺之前，首先我们要了解液压支架的工作原理、功能及工作环境，要逐一理清设计思路和方向，在此基础上拟定初步设计方案。其次我们要根据设计任务书给定参数和技术要求对支架整体结构设计等要合理，满足煤矿企业实际生产的要求。同时我们还要考虑的是生产成本要低廉，制造过程要安全。除此之外，我们在设计过程中要按照制定的工作流程，运用各种方法和多门学科知识。在支架各部件设计时，拟定详细方案，认真分析其功能，明确各个部分的结构。

2 液压支架的加工工艺

2.1 加工工艺要求。液压支架的加工工艺我们要统一做到设计简单合理化。尤其是液压支架的顶梁设计，设计时候要与顶板的接触性要好，稳定性要强，能有效支撑顶板。设计底座时要有足够的空间，有利于安装立柱、推移装置，还要有稳定性。 同时在四连杆机构设计时，要通过四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹呈近双纽线，这样做的目的是提高管理，保证支架的纵向和横向的稳定。

2.2 选择好加工工艺。据笔者不完全统计，现在煤矿企业所使用的液压支架大部分为铸锻件。我们试以大立柱缸筒内径为500mm的液压支架为例，在设计时候我们使用高强板级别为6.86×106MPa，7.84×106MPa，9.8×106MPa，6.86×106MPa的设计版。而在500mm以上大缸径油缸内孔精加工的时候最后一道工序我们一般采用滚压或珩磨两种工艺。我们知道，珩磨加工的特点是设备通用性强、工装简单、加工表面具有交叉网纹，有利于油膜的形成。

2.3 实施加工工艺。在这个加工工艺环节我们选择以下几个步骤逐一实施。

2.3.1 缸体的加工。一般地我们根据实际情况选择带锯下料热处理调质喷丸粗加工热处理时效精加工这样的步骤。在内孔加工在深孔镗床上采用粗镗、精镗滚压复合工艺方面它的精度可达IT9级以上，而内表面粗糙度将会小于Ra0.8。在内孔划伤和粗糙度不足的情况下采用珩磨工艺，因此我们采用TQ2150、TK2250、T2120等大规格数控深孔镗床、HTC-3300型数控深孔强力珩磨机、CKF7163、CK6180、CW61100B等设备，来提高大采高等高端液压支架缸体的加工能力和加工精度。

2.3.2 导向套等盘套类零件的加工。我们选择粗加工热处理调质精加工表面镀Ni—P合金的流程。而在选择毛坯的时候，最好选用模锻件，而精加工都在数控机床上加工，它的精确度可达IT8级以上，我们采用一次装卡，上下刀塔同时加工内、外圆的工艺方法。

3 总结

综上所述，液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物体。在实际工作中要以外载的形式作用在液压支架上，从而达到工作现场的安全。

经过上面对液压支架的加工工艺的分析，我们可以得知液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力如果正好在同一条直线上，那么液压支架对此采面围岩就很合适，这就达到了我们设计的要求。

总体来说，液压支架的设计、加工工艺工作是很重要并且是很复杂的。在实际市场中，由于液压支架的类型很多，其设计工作也是很大的，我们要在实际的生产需要中不断地更新设计理念和设计方法，通过采用三维 CAD 动态设计等先进的技术开发支架结构分析计算软件系统，完善结构有限元分析软件系统及实用化，完善液压控制系统的设计，加强细节设计。

另一方面我们还要完善标准体系来不断加强液压支架设计、加工工艺的科学性合理性。结合实际生产情况，努力研发生产出满足煤矿企业需要的液压支架。

参考文献

[1]姚向豫.液压支架掩护梁的结构优化设计研究[D].郑州大学，2011.

[2]陈兰.液压支架液压系统的建模与仿真[D].西安科技大学，2011.

[3]邓补明，梁文学.液压支架泄漏故障分析及工作性能的改善[J].北京工业职业技术学院学报，2006（01）.

[4]王恩鹏.我国综采液压支架现状及发展趋势[A].中国科协2004年学术年会第16分会场论文集[C]，2004.

[5]任锡义.液压支架整体动态特性仿真分析[D].太原理工大学，2010.

第6篇：数控加工工艺论文范文

论文摘要：对联接套工件结构及其加工工艺进行了分析，明确其加工难点为斜小孔的加工，针对难点优化加工工艺，设计了电火花成型工装，并取得了良好的加工效果。

1联接套结构与工艺分析

联接套零件图如图1所示。根据零件图纸和技术要求，零件加工精度要求较高，且存在两方面加工难点：一是该零件材料为316不锈钢(美国astm标准)，对照国内不锈钢标准，钢号为0crl7nil2mo2。这类材料切削性能很差，所需切削力大，刀具与切屑问易产生黏结，加工硬化严重。另一方面是与轴线成45。的44mm斜小孔的加工，既要保证斜小孔的位置精度，又要保证45。角度。若采用常规钻削加工，由于被加工斜小孔位置处在较深的内孔台阶处，必需要用mm的加长钻；由于4 mnl加长钻的刚性不足，从而影响钻削速度，同时容易出现钻头折断、被加工小孔质量不易保证等弊端。

2加工工艺

该套常规加工工艺路线为：粗车——半精车——钳工加工各小孔——精车(数控车床)——钳工加工各小孔(包括钻4ulm斜小孔)。由于4孔vi位于内孔台阶处，钻孔时必须给钻头一个起刀面，因此半精车时必须在内孔台阶处留有45。的内圆锥面。与此同时，为了便于设计钻夹具，要求一批联接套的内孔形状和尺寸在半精车后基本一致。这势必提高了半精车的难度，同时也增加了数控精车的工作量，从而大大提高了加工成本。

在钳工加工各小孔的工序中需用两副钻孔夹具，其中钻4 mnl斜d,tl为一副。该夹具既要保证钻孔的位置和45。角度，还要设计一个用于钻头定位导向的钻套。同时还需要考虑排屑空间、切削液的注入等，夹具结构复杂，设计难度较大，加工操作也不方便。综上所述，若采用上述常规加工工艺，加工成本较高，夹具成本也高，且加工操作也不方便。经反复分析零件结构特征，设计了现有的加工工艺路线：粗车——半精车——钳工加工除mm斜sj,~l的其它各小孔——精车——电火花成型加工mm斜小孔。

电火花成型加工属于一种无切削力的加工方法，具有如下优点：(1)mm斜d,-~l虽处于台阶面的特殊位置，但对加工构不成困难，也不必在半精车时留有45。的内圆锥面作为起刀面，从而大大降低了加工难度；(2)电火花成型加工过程中，电极与工件不直接接触，所以不存在明显的机械切削力，因此在加工mm斜小孔时，可避免因刀具刚度太低而折断，且不会影响工件已加工表面精度及表面质量，故mm斜小孔加工可放在最后加工；(3)电火花成型加工中，电极材料的硬度可以比工件低，对硬度较高、切削性能差的316不锈钢材料也能很容易地加工。基于上述工艺分析，设计了斜小孔电火花成型加工工装。

3斜d,~l,9,mm装设计

mm斜小孔加工工装如图2所示，整个工装设计是建立在其它外形和孔都已加工完毕的基础上进行的。该工装主要包括定位盘3、削边销、斜支承板2、找正块4和底板1五个部分。其中定位盘、斜支承板和找正块的设计是整个设计的关键。

3．1定位方法及定位元件设计

根据6点定位规则，采用一面两孔的定位方法。一面是指114．3mm圆底面，两孔为+54mfl短内孔和+lo．5itlm光孔。定位元件对工件起定位功能，保证工件在夹具中有正确的加工位置。本工装中定位元件有定位盘和削边销，如图3所示。定位盘形状和尺寸主要是依据联接套定位面尺寸和斜支承板的安装台阶面尺寸。定位盘底部形状采用整圆切除的结构，切出的侧面与斜支承板的定位台阶面配合。定位盘凸台部分与联接套+54mlii内孔配合，凸台高度为7mm，比+54mm内孔深度小2mn3，中间15millx15mm正方通孔用于找正块安装。定位盘材料为45调质钢，削边销西10．5mltl圆柱面与定位盘台阶孔成过渡配合，头部削成扁平状，防止工件加工时旋转。材料为45调质钢，车削加工成型。

3．2斜支承板设计

斜支承板的设计主要是解决him细深斜孔加工方位的问题。目前常用的电火花成型设备的主轴一般为垂直方向，由于被加工孑l为45。斜孔，于是就设计了带45。斜面的支承板。45。斜面与定位盘圆底面配合，用3个沉孔螺钉与定位盘联接，斜支承板下平面与底板之间用4个沉孔螺钉联接。

3．3找正块设计

图4为找正块零件图。找正块是电火花电极的找正元件，为了保证电火花电极的对刀精度，要求找正块的+1omm对刀孔中心相对15mm两侧面的对称度不超过0．02mm。通过电极找正可以保证4mm斜小孔的位置精度。mm斜小孔孔径由电极直径保证。

3．4底板设计

底板尺寸为15mmx85mm×145mm，材料为q235a，压紧机构通过底板两端把整个工装压紧在电火花工作台上。

第7篇：数控加工工艺论文范文

关键词：铣削 内螺纹 工艺 数控程序

一、前言：

随着公司的不断发展，我厂加工的大型工件越来越多，这些大型工件中绝大多数都需要加工大直径内螺纹。利用在数控机床上编写铣削螺纹的程序，再加上合理的加工工艺，对大直径内螺纹进行铣削加工就能够很好地解决上述矛盾，大大提高生产效率。最近我厂加工的连接梁、通敌横梁以及托圈上的大直径内螺纹都是采用数控铣削加工的。

二、工艺简介：

1、加工刀具：

数控铣削内螺纹主要是利用安装在刀柄上的成形刀片（图1），在加工好的孔内做螺旋切削运动，即主轴每旋转一周的同时，进给一个螺距。刀片的主要参数是螺距和齿数，我厂现在主要使用的刀片有：螺距为4mm、齿数为10个和螺距为6mm、齿数为6个的。在加工中必须要使用和螺纹相同螺距的刀片才能够加工出正确的螺纹来。

图1

2、加工工序：

⑴钻孔在要加工螺纹的位置钻出合适的孔；

⑵镗孔根据螺纹精度的要求，将钻好的孔镗至螺纹小径要求的尺寸，镗好后将孔内铁屑清理干净；

⑶铣削螺孔根据机床和刀具的切削能力进行多次铣削，铣削时由于铁屑的挤压会对刀片造成损坏，所以铣削是由孔内往孔外进行，铣削过程中使用冷却液或气嘴往孔内清理，使铁屑始终在刀片的后面。每加工好一次后都要将孔内铁屑清理干净。

⑷检验铣削好后，用标准螺栓或丝锥拧入加工好的螺孔，如果可以拧入，则螺纹已加工好；如果无法拧入，可以再加大尺寸进行加工，若仍然无法拧入则需要停止加工，检查具体原因。

三、数控程序优化：

1、原有程序：

原有程序是由一个主程序和螺孔加工程序构成，主程序循环一次，子程序则循环四次，即主程序加工要完成一个螺纹孔的铣削加工，子程序要分四次走刀进给完成螺纹孔的加工，原程序采用了西门子840D操作系统本身提供的螺纹孔铣削循环―CYCLE90（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DIATH，KDIAM，PIT，FFR，CDIR，TYPTH，CPA，CPO）。

参数说明：

RTP：返回平面

RFP：参考平面

SDIS：安全距离

DP：最终钻孔深度（绝对）

DPR：最终钻孔深度（相对参考平面，不带符号输入）

DIATH：螺纹标称直径，；螺纹外径

CDIR：加工方向：2（对于G02）；3（对于G03）

CPA：中心点圆弧（X轴）CPO：中心点圆弧（Y轴）

TYPTH：螺纹类型：0―内螺纹；1―外螺纹

KDIAM：螺纹内径

FFR；进给率

PIT：螺距

具体程序：

⑴主程序段：

N05G0 G90 G55 X0 Y0 Z50

N10D1 T1

N15S400 M4

N20G0 Z5

N25R1=0

N30AA：R2=（360/16）×R1螺孔的角度位置参数的设置

N35G01 RP=600 AP=R2 F1000 极坐标程序

N40L01子程序的调用

N45R1=R1+1

N50IF R1

N55G0 Z50

N60G0 X0 Y0

N55M5

N60M30

⑵子程序段：L01

N2R3=2

N3CC：R5=5/4+（2×R2-1）/4

N4G0Z-120

N5CYCLE90（10，10，5，120，-120，64，（59+R5），5，500，2，0，

COS（R2×360/16），SIN（R2×360/16） ）系统提供的螺孔铣削循环

N6R3=R3-1

N7IF R3 ＞= 0GOTOCC

N8CYCLE90（10，10，5，120，-120，64，64，5，500，2，0，COS（R2*360/16），SIN（R2×360/16） ） 没有进给的情况下修光加工

N9 M17

N10RET子程序的返回

2、优化程序：

优化的程序是根据刀具具体的走刀轨迹来编程的，没有采用西门子840D操作系统本身提供的螺纹孔铣削循环，而且是针对单独的一个螺纹孔来加工的，而不像原程序那样将所有孔一次性编好。

具体程序：

N05TRANX X625 Y235将设置的坐标零点偏置到螺孔中心位置

N10G17 G54 M42 M4 S600

N15G90 G0 X0 Y0 Z0 W0

N20R1=90.4 R2=6 R3=50

R4=6 R5=133 R6=133

R7=R1/2-R3/2 R8=R5+50+R2/8

R9=R2×（R4-1.25） R10=TRUNC（R6/R2/R4）

N25G01 Z=-R8 F=3000

N30AA：G91 G01 X=R7/2 Y=-R7/2 F500

N35G03 X=R7/2 Y=R7/2 CR=R7/2 Z=R2/8 F160开始入刀

N40G03 X0 Y0 I=-R7 J0 Z=R2 F160 螺旋切削运动

N45G03 X=-R7/2 Y=R7/2 CR=R7/2 Z=R2/8 F160 开始出刀

N50G01 X=-R7/2 Y=-R7/2 F500

N55G01 Z=R9

N60REPEAT AA P=R10循环铣削下一段螺纹

N65G90 G01 X0 Y0 Z0 F3000

N70M5

N75M30

参数说明：

R1是螺纹直径参数，第一刀应该是螺纹小径尺寸加上切削量，每切削一刀改变一次数值，直到完成切削；R2为螺距大小；R3刀具直径；R4为刀片齿数；R5为螺孔深度；R6为有效螺纹深度；R7为除去刀具半径后切削时旋转的半径；R8为切削时到达螺纹最深处的位置，其中50为安全距离，是Z0到螺孔表面的距离，R2/8是入刀时切削的无效螺纹距离；每次加工时只需要根据加工螺纹的参数来改变R1、R2、R4、R5、R6数值，如果刀柄改变则需要改变R3数值。

四、总结：

通过对现场螺纹加工工艺的分析，掌握了加工螺纹的工艺本质；并对两种铣削螺纹的加工程序进行了分析，优化后的程序更为简单直观，更容易作者所理解掌握。从而可以提高生产率，而且优化后的程序所要更改的数值较为直观，可以减低加工误差的产生。

参考文献：

1、《西门子804D系统高级编程指南》 2006年版

2、《机械加工工艺与诀窍精选》 梁炳文 主编 机械工业出版社 2005年版

第8篇：数控加工工艺论文范文

关键词：数控加工技术；特点；应用

在机械制造业不断发展的今天，数控加工技术得到了越来越广泛的应用，并为推动机械制造业的自动化、数字化、快捷化、网络化发展做出了突出的贡献。为更好地发挥数控加工技术的优势，必须提高对数控加工技术的正确认识，并对数控加工技术进行相应的改进与完善。

1数控加工技术的特点

1.1数控加工技术的产生背景

在科学技术日益进步的背景下，机械制造业生产产品的复杂性逐渐加大，基于这样的原因，对产品生产效率、生产质量的要求也在日益提高。信息技术、计算机、军工、汽车制造、微电子以及航空航天等诸多行业中，各种零部件的结构改型频繁、形状复杂各异，基于这样的原因，传统机械制造业中零部件加工难度大、精度高、生产效率低、质量差的问题逐渐暴露出来[1]。为有效解决这些问题，数控加工技术这一以机械加工过程的智能化、自动化为主要手段的技术应运而生，并迅速得到了广泛的应用。

1.2数控加工技术的内涵

数控加工技术是一种应用十分广泛的现代化加工手段，其综合应用了精密机械、自动检测、自动控制以及计算机等高新技术。数控加工技术是在加工机床上利用数字化控制系统完成对整个零部件的加工[2]。也就是说，数控加工技术是，在数控机床上加工零件的一种工艺技术，同时，其在现代化机械制造技术中占据着基础性的地位。通过数控加工技术的有效应用，可以完成以往很难甚至无法进行的曲面零部件的加工，同时，其在加工准度、精度上均较为理想。数控加工技术在机械制造业中的广泛应用，使得传统普通机械逐渐被数控机械替代，从而给传统制造业造成了巨大的冲击与革命性的挑战。这样的背景下，数控加工技术的普及程度与水平，已成为一个国家机械制造业发展水平与发展程度的标志，也是一个国家工业现代化水平、综合国力与竞争力的重要衡量指标。

1.3数控加工设备的工作原理

随着计算机技术的迅速发展，以计算机、电子设备为主的数控加工设备得到了一定的改进与优化，从而在很大程度上推动着数控加工设备的通用化、系列化、标准化发展。通常情况下，数控机床主要由机床本体、辅助控制装置、伺服驱动及位置检测、数控装置、输入装置、程序载体、程序编制等部分组成。数控装置是数控机床的核心部分，其工作原理如下：数控装置接受输入装置输送或者是在内部存储器中取出一段或多段数控加工程序，并经过逻辑电路进行编译、运算、逻辑处理，最后输出各种控制指令、信息，对机床各部分的工作进行控制，使机床各部分能够按照规定进行动作与有序运动。

1.4数控加工设备的编程

与普通加工机床相比较而言，数控加工设备存在着很大的不同，原因在于，执行各项功能的时候，数控加工设备必须完全接受数控装置程序的控制。也就是说，数字加工设备必须在计算机程序有效控制之下来进行运作。基于这样的原因，数控加工系统是否能够得到有效运用，主要取决于程序设计是否合理，只有保证编程程序切实有效、科学合理，才能有效控制数控机床进行自动化加工。一般情况下，数控加工设备的编程内容主要包括：第一，全面了解整个零件的设计图纸，特别是要注意曲线交点、圆心以及基本坐标点等基本数据。参考零件图中点、线、面之间的相互关系，来进行坐标转换或者是构建方程，从而为有效实施数控系统编程奠定良好的基础；第二，细致地分析整个数控加工系统的具体操作，制定有针对性的加工工艺流程[3]；第三，结合计算机特点、数控加工系统的具体状况，来编制数控系统程序，同时，也要保证所编制的程序能够得到合理、有效的应用；第四，确定机床各部分移动轨迹的数学关系。

2数控加工技术的应用

2.1数控加工技术的应用范围

数控加工技术的通用性、适应性相对较强，加工精度较高、加工质量也比较稳定，因此，具有经济效益好、生产效率高的优势特征。因为数控加工技术能够进行复杂生产，也可以改善工作条件、减轻劳动强度，有利于提高生产率，所以，对数字加工技术进行合理选择、有效应用，不仅能够提高企业的竞争力，还可以大大提高经济效益。数控机床是高度自动化的一种机床，也是实际生产中数控加工技术的一种具体运用，相比较于传统的普通机床，数控机床有着诸多优势，因此，数控机床得到了越来越广泛的应用。但是，数控机床也是一种高度机电一体化的产品，制作成本、技术含量均比较高，因此，操作难度较大、对操作人员技能水平的要求较高、后续保养维护与维修费用较高[4]。这样的前提下，站在经济角度上，数控机床通常情况下主要适用于对以下几种零件进行加工：小批量、多品种零件；需要最小周期生产的一些急需零件；不允许报废、价格昂贵的关键零件；需要频繁进行改型的特殊零件；精度要求较高、结构比较复杂的精密零件等。

2.2数控加工与数控编程的应用流程

机械制造业中所应用的数控加工技术包括数控机床加工以及数控编程两种，其中，零件加工编程质量的优劣，直接决定着产品的实际生产质量，因此，必须加强对数控编程技术的重视。首先，数控机床加工的流程如下：生产者根据零件设计图中的要求来进行加工，对于设计图中的一些标准与标注，必须如实反映在零件加工过程中。对于数控加工程序来说，主要是通过把加工的具体尺寸转化为数字代码，以完成加工参数的转变、零件加工工艺，NC系统根据数字内容，来完成零件加工数控命令以及相应的辅助，从而高效完成零件的加工。其次，数控编程也被称为编制零件数控加工程序，指的是通过参考被加工零件的技术工艺以及图纸，根据规定的格式、数控系统中的指令，来编制成加工程序文件的这一过程。数控加工程序的科学编程，是生产出高质量零件的前提保障，也是提升整体合格率的有效措施。准确掌握数控加工设备的所有功能，从而实现对数控加工设备的有效利用，有利于降低使用数控加工设备的危险性，让工作人员能够更加安全地进行操作。一般情况下，数控编程主要由5个部分组成：分析零件图样；对零件相关技术参数进行数字化处理；零件工艺处理、编程单的编程；输入数控编程；检验数控程序[5]。为了做好数控编程，必须切实掌握、正确认识加工零件图纸中的具体要求，并要全面了解图纸中的相关工艺要求，同时也要选择科学、合理的加工方案，尽可能地实现质量、经济性两者之间的平衡；应根据提前制定的加工工艺来处理加工顺序、加工路线，熟练掌握具体的加工刀具、加工参数；尽可能地实现数控加工设备效果的最大化，也要尽量减少换刀次数，来提高数控生产效率。

3结语

综上所述，进一步认识数控加工技术的特点、熟悉数控加工技术的应用范围，有利于实现数控加工技术的有效应用，也有利于提高数控加工的有效性与准确性。在科学技术不断进步的时代背景下，相信未来数控加工技术会得到不断的改进与完善，为推动石油化工装备和机械制造的发展做出更好的贡献。

作者:张金东 单位:中信戴卡股份有限公司

参考文献：

[1]陈震.浅析数控加工技术在模具制造中的应用[J].科技展望,2015,(20):168.

[2]李俊男,赵强.数控技术在机械加工技术中的应用研究[J].科技经济市场,2015,(04):17.

[3]崔祥友.浅析机械加工中数控技术的应用[J].科技经济市场,2015,(03):16.

第9篇：数控加工工艺论文范文

【关键词】u型钢；模段压制；辊弯成型；弯曲回弹

u-shaped steel support processing technology through hand or roller bend forming machine

dengqiuxia niu wei-li

（henan wanhe-machinery co.，ltd， henan xinmi 452371）

abstract：briefly introduce the bend spring-back phenomenon during pressing process of u-shaped steel. illustrate the advantages and disadvantages of artificial mold pressing and roller bend forming pressing through comparison between above two kinds of manufacturing methods. finally， put forward the development trend of u-shaped steel support forming process.

key works：u-shaped steel； mold pressing； roller bend forming； spring-back

引言

目前国内u型钢拱形可缩性支架生产制造主要以人工模段压制和半自动辊弯成形压制为主，这两种加工工艺相对国外来说比较落后，存在着加工效率低、制作精度不高、人工劳动强度大、生产安全性差等缺点。随着近阶段我国科技迅速发展，全自动数控u型钢支架辊弯成形压制工艺将会成为今后u型钢支架制造的发展方向。

1、u型钢弯曲回弹现象

u型钢的截面比较复杂，无论在辊弯成型或模压弯曲成型中，都必须配备与u型钢截面相符合的模具，否则在弯曲时就会形成扭转变形、较大斜弯曲、腹板与缘条错动、收边型材腹板失稳起皱、剖面角度改变等缺陷。

u型钢在弯曲压制过程中，其横刨面上不但存在弹性变形区，而且还存在塑性变形区，此外，在塑性变形区内u型钢的变形中也包含着弹性变形，因此，当弯曲力矩卸载之后，u型钢的弯曲半径比卸载前增大，而弯角减小，这就是回弹现象，如下图1所示。

回弹现象直接影响u型钢弯曲生产加工工艺，它所造成的后果是降低u型钢支架的加工精度及质量，使u型钢支架装配性能差，并可产生过大的残余应力，从而影响u型钢支架在使用中的可靠性。要使u型钢辊压件的形状及尺寸达到生产要求，就必须使辊压模具的形状和尺寸与u型钢支架要求的尺寸和形状产生一定的偏离余量，这个偏离余量程度就取决于u型钢回弹量的大小及分布情况。

2、人工模段压制

人工模段压制u型钢成形多采用模版对照、边对边压的逐段模压成形，如图2所示。

2.1人工模段压制成形过程

人工模段压制时，采用人工进给料，通过上、下模具压制弯曲，成形过程分割为有限个近似的曲率半径，分段压制平滑过渡而成。

2.2人工模段压制优缺点

人工模段压制成形的生产工艺比较落后，主要存在以下几个方面的缺点：①由于u型钢支架的腿和梁都比较长，在模压成型机上不可能一次成形，只能分段压制，这样容易造成曲率不均匀，严重时边缘会出现明显的折痕加工缺陷，而且附加应力大，质量很难保证；②由于支架种类很多，曲率半径设计参数几乎不同，因此，模具用量很大，使得模具设计制造困难，生产成本高；③采用人工上下料，工人劳动强度大，生产安全隐患高，生产效率比较低。

虽然人工模段压制存在一些不足，但是当u型钢弯曲半径要求很小时（r≤1100mm），辊压成型机是无法压制成形的。而人工模压可以压制u型钢曲率半径允许范围内的任意弯曲半径，并且当u型钢支架出现缺陷时可以二次修复。

3、辊弯成型机压制

3.1辊弯成型机原理

辊压成型工艺设备是目前u型钢支架成型的发展方向，侧辊摆动式4辊弯原理见图3.1所示，该辊弯成型机采用液压传动，连续辊弯方式，3、4辊可绕1辊轴心钢性摆动，辊压后直线长度≤80mm，生产效率相对较高。

3.2辊弯成形过程

辊弯压制成形过程可分为两个阶段，如图3.2所示辊弯过程受力分析。

第一阶段属于连续加载弯曲，u型钢从弹性弯曲开始，随着材料接近于第四侧辊时弯矩愈大，逐步进入塑性弯曲。第二阶段属于连续卸载回弹，处于左、右辊轮与主辊轮之间的型材相当于中部承受上辊轮施加集中载荷的简支梁。上、下辊轮垂直中心线处弯矩最大。由此可以见，型材沿长度方向任何微段的材料进入上、

辊轮处时弯曲变形程度最大，零件回弹后的曲率半径决定于进入此处的曲率以及随后的回弹量。

3.3辊弯成型机压制优缺点

①梁、腿在辊压成形中可以定长下料，一次进料，自动成型，但无法二次修复。

②曲率比较均匀，附加应力小。

③靠几组压辊旋转压制，不需要多余的模具。

④u型钢两端直线段长度无法消除。

⑤弯曲半径受到限制r≥1100mm。

4、结束语

现阶段国内u型钢支架的生产过程主要是以人工放样、手动操作、手动调整加工参数。由于u型钢回弹现象的存在，辊弯成形工艺的数学和力学模型比较复杂，国内在该领域的研究起步较晚，使得u型钢支架制作的精度和工作效率很低。

随着矿井深度和巷道断面的不断增大，提高u型钢支架的承载能力，加大巷道的支护强度，成为煤炭行业愈来愈重要的问题，这就要求必须提高u型钢支架的制作和装配精度，减小装配残余用力，因此，研究u型钢回弹实验，统计回弹数值规律，建立加工参数与回弹变形量的数据库，开发全自动数控u型钢辊弯成型机数控程序，成为今后u型钢拱形支架成型发展的主要方向。