機械傳動理論匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇機械傳動理論范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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風力發電液力機械傳動裝置在整個機械設備當中，占有非常重要的地位，并且會對后續工作產生很大的影響。由于很多的能源都面臨枯竭的危險，利用可再生能源發電，是最好的選擇。風力發電液力機械傳動裝置在設計的時候，不僅要結合當地的風力情況和后續的發電情況，同時還要與其他相關的機械設備、配件進行配套，達到一個理想的效果。本文主要對風力發電液力機械傳動裝置的特點和設計進行一定的闡述。

1.風力發電液力機械傳動裝置的特點

隨著科技的不斷進步，風力發電機獲得了很大的進步，無論是在發電方面，還是在內部的結構當中，都有較大的進步，從客觀的角度來說，風力發電液力機械傳動裝置的出現，比原來的機械設備更有優勢，并且在應用的時候，具有很強的適應性。該傳動裝置由主增速器、行星排和導葉可調式雙渦輪液力變矩器組成：如下圖：

圖1：風力發電液力機械傳動裝置

按照圖1設計出的風力發電液力機械傳動裝置，不僅能夠采用普通同步發電機，同時還具有很多的特點，在運行的時候，也表現出了較高的水準：第一，變阻器的傳動功率與其標志性幾何尺寸成正比。在實際運行當中，即便是在傳遞大功率的時候，仍然具有體系小、重量輕、成本低優勢。目前的電力需求正在不斷的增大，相應的成本也有所增加，而新研究出的風力發電液力機械傳動裝置卻能夠在保持較低成本的情況下，還擁有體積小、重量輕的特點，是非常難得的。第二，變阻器的各個工作論之間有毫米的間隙，對油污不敏感，可在較惡劣的環境下持續工作。由于風力發電機需要長久運作，過去應用的裝置每隔一段時間就要大修或者更換，但是全新的風力發電液力機械傳動裝置，不僅可以在較為惡劣的環境中工作，同時壽命較長，充分符合目前的社會需求。第三，變阻器的泵輪輸入和渦輪輸出通過流體傳遞，屬于柔性傳動的方式，具有減輕振動、沖擊的能力，可以大大延長機械傳動如齒輪箱等的壽命。此項特點，是風力發電液力機械傳動裝置的一個很大的優勢，細小部件由于自身比較脆弱，同時在運動的過程中，多數情況處于硬性傳動狀態，因此壽命不長，經常需要更換。新的傳動方式，能夠大大減少原來的摩擦或者卡住等情況，提高部件的壽命。

2.風力發電液力機械傳動裝置的設計

2.1.行星排的結構參數 和

在設計風力發電液力機械傳動裝置的時候，首先要確定的就是各項參數，任何一項參數并不是隨意的參照一些數據來決定，而是通過公式的推導計算，同時結合實際的工作情況來確定的。根據目前的設計情況來看，液力機械裝置的主要參數有行星排的結構參數 和 、而風力機到行星排的主傳動比為 ，還有循環圓直徑D等等，液力變矩器渦輪輸出轉速為：

。從以上的公式來看，當行星排的結構參數 會影響變阻器工作的轉速比范圍，如果 變小，那么變阻器工作的轉速范圍也會不斷的縮小。因此，在日后的工作當中，應該盡量縮小 ，這樣變阻器才會高效率的工作。

2.2.其他方面

對于風力發電液力機械傳動裝置來說，很多的方面都會對總體的設計工作產生很大的影響。在日后的設計當中，本文認為應該按照以下幾個方面來設計：首先，要控制好風力發電液力機械傳動裝置的效率問題，經過大量的實踐和研究，如果風力機的功率有所下降，效率也會隨之而下降，所以關鍵在于控制風力機的功率；其次，在變阻器的選擇上，應該盡量選擇雙渦輪液力變阻器這樣的高效配備，充分解決轉速低等問題，避免風力發電液力機械傳動裝置在運作的時候，影響發電效果。第三，要將每一個部分的工作合力匹配，同時讓風力機、行星排以及變阻器合理工作，互相之間不要產生沖突，盡量形成一種良性的運作方式，提高工作水平。而具體工作，還是需要結合轉速、功率等等。

3.總結

本文對風力發電液力機械傳動裝置的特點和設計進行了一定的討論，從現有的情況來看，設計效果還是非常顯著的，并且對原有的問題進行了有效的解決。下一步的工作在于，通過目前打下的堅實基礎，進一步優化工作方式，長期采用單一的運行方式，對裝置會產生一定的負面影響，相信在日后的工作當中，風力發電液力機械傳動裝置一定會擁有更好的成績。

參考文獻：

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控制工程研究的主要對象是多輸入、多輸出、變數、非線性等設計問題，當前，控制工程的應用領域非常廣泛，電子工程是其應用的主要領域之一，在電子工程中控制工程的應用反映為各種先進的控制系統確保電子工程的各項數據信息的準確性、真實性、及時性，以減少工程的誤差，滿足工程的要求，從而確保電子工程順利完成。

一、控制工程概述

控制工程與工程類的行業工程技術密切相關，其理論和處理方法涉及到許多方面，不僅包括線性控制、單變量控制、連續控制、定常控制和一般的反饋控制，還包括與之對應的非線性控制、多變量控制、采樣控制、隨機控制和自適應控制。通常，控制工程使用的技術方法有兩種，即頻域法和狀態空間法，頻域法指的是以系統外部輸入輸出關系的頻率域描述傳遞函數為基礎對控制系統進行分析和設計，狀態空間法指的是以狀態變量描述作為基礎對控制系統進行分析和綜合。當使用這兩種方法的時候，需要結合工程的實際情況，綜合考慮多種因素分析控制工程，以達到控制工程的預期目標。控制工程在自動控制系統中的應用尤其引人注目，控制工程規定了自動控制系統的指標，并對設計、構造、運行、分析、檢驗等過程提出了一定的要求，使自動控制系統在實際應用中創造的價值更高。

二、電子工程中控制工程的應用價值

（一）專家控制

專家控制系統在電子工程中的應用價值主要是對磨削過程實現動態智能補償控制。在螺距生產過程中，為了實現螺距生產的高質量與高效率，精密絲杠磨削必須要確保螺距生產的精度較高，而達到這一目的前提條件是工件在消磨過程中縱向和軸向運動必須同步。在普通螺紋磨床生產中，工件消磨縱向和軸向運動是否能夠同步不僅受工件磨削所處的生產環境溫度、熱變形、磨削力的影響，還受機械傳動的影響，因為縱向和軸向運動的實現途徑是機械傳動，由機械傳動對工件精度控制帶來的誤差更是不容忽視。專家控制系統的主要目的是控制磨削過程的磨削量，并在磨削達到一定程度是就進行補償，從而有效減少螺距的誤差。專家控制系統將磨削加工過程中的誤差特征作為參量，綜合考慮多種因素，根據工程的具體情況設定一套與之匹配的控制規則，以滿足工程要求。

（二）預測控制

預測控制在電子工程中的價值是解決液壓機系統超調變大、精度下降的問題。目前，隨著科學技術的發展，液壓機技術逐漸呈現出一種高壓、高速化的發展趨勢，極大地提高了液壓機的工作效率與工作質量，但是隨之帶來的是液壓機的負載慣性不斷增大，直接導致系統超調變大、精度下降，給工程造成負面影響。預測控制達到控制目的有如下三個步驟：首先，要建立預測模型，其依據是系統輸入的歷史數據，包括采樣時刻的數據與之前的數據；然后需要預測模型生成預測輸出值，并進行預測計算，計算的是系統誤差發生的變化率；最后得出預測計算的結果，進一步確定控制器輸出，從而達到提前對液壓機系統控制的目的。實踐證明，預測控制可以有效解決液壓機負載慣性增大帶來的不良后果，不管是在外界因素影響還是在數據比較少的情況下均可使用，并可以獲得較好的預測效果。

（三）魯棒控制

魯棒控制的價值是實現對柔性機械臂進行控制，使其能夠更加準確地跟蹤目標軌跡。魯棒性指的是控制系統即使在多種因素干擾的情況下，其部分性能或指標仍可以保持不變，這一特性成為控制系統能否用于工業現場的重要參考標準。柔性機械臂是強耦合、非線性的多輸入輸出的分布參數系統，具有大幅度整體運動與小幅度性振動相互融合的特征，因此，再加上其他因素的影響，柔性機械臂的控制難度較大。基于假設模態法和奇異攝動理論將整個系統拆分為慢變以及快變子系統，魯棒控制用于快變子系統當中，設計系統控制器，從而消除振動和其他不確定因素帶來的影響。

（四）模糊控制

模糊控制可以建立精確的數學模型，使輸出值更加準確，其控制效果十分明顯。由于許多機械的加工過程比較復雜，使用一般的控制方法很難滿足機械加工的要求，而使用自動控制的方法依然未能達到控制的最佳效果。模糊控制可以將機械加工的一些復雜問題簡化，靈活使用構造算法，讓控制編程更加簡單。利用模糊控制方法只需要將測量值、設定的偏差和偏差變化率直接輸入，就可以得到較為準確的控制輸出值。

（五）神經網絡控制

神經網絡控制的基本組成要素是神經元，是控制領域基于仿生學思想探索出來的一種新的物理系統的描述方式 ，將比較復雜的系統用相對簡單的方式描述出來，便于人們理解。神經網絡的處理范圍較廣且工作量大，除此之外，神經網絡的智能化功能也不可小覷，這種功能具有類似于人腦的自適應與自學習能力，因此在電子工程中被廣泛應用于控制工程的內容之中。比如，神經網絡控制在數控機床設備中的應用，為了有效避免因切削過程的不可預估性給機械加工帶來的損失，提高風險識別能力與處理能力，使用神經網絡控制為數控機床選擇較為合適的切削參數是當前比較好的切削參數控制方法。

綜上所述，控制工程在實際上是一種工程技術，在其應用的時候將工程控制理論作為基礎，并結合計算機的一些知識來解決自動控制中的各種問題，因其綜合了工程領域與計算機領域兩個方面的相關知識，在實際的電子工程中具有相關大的應用優勢。

參考文獻：

[1]郭華.控制工程在機械電子工程中的應用[J].化工管理，2015，08：117.

[2]吳輝.論智能化技術在電子工程中的應用[J].山東工業技術，2014，20：149.

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一、數控機床維護保養工作的基本條件

（一）人員條件 。數控機床維護維修工作的快速性、優質性關鍵取決于維修人員的素質條件。因為數控機床是機械、電、液壓高度結合的產品，因此要求數控機床的維護維修人員要掌握有關數控機床的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括基本數控知識燈。 要做好老帶新的傳幫帶工作，讓新員工向有經驗的操作、維修人員學習，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力，掌握科學的方法，學習并掌握各種常用的儀器、儀表和工具。

（二）物質條件。首先是準備好必要的維護維修工具。包括基本拆裝工具、起重工具、運輸工具、測量工具、儀表和專用的維修軟件，要有完整的數控機床技術圖樣和資料；數控機床使用、維修技術資料檔案。此外，還要準備好易損的數控機床備件以及維護保養用的油液與工具。

（三）關于預防性維護。預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內容主要包括下列幾方面的工作：要分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業務技術水平；建檔針對每臺車床的具體性能和加工對象制定操作規章，建立工作與維修檔案，要經常檢查、總結、改進；建立日常維護保養計劃，保養內容包括坐標軸傳動系統的、磨損情況，主軸等，油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統，冷卻系統，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等，及各功能部件和元件的保養周期。

二、數控機床維護保養工作內容

數控機床具有集機、電、液為一體的自動化機床，經各部分的執行功能最后共同完成機械執行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，可見做好數控機床的日常維護保養將直接影響機床性能。數控機床日常維護主要包括機床本體、主軸部件、滾珠絲杠螺母副、導軌副、電氣控制系統、數控系統等維護。

（一）外觀保養。（1）保持工作范圍的清潔，使機床周圍保持干燥，關保持工作區域照明良好。（2）保持機床清潔，每天開機前在實訓教師指導下對各運動副加油，并使機床空運轉三分鐘后，按說明調整機床。并檢查機床各部件手柄是否正常位置。（3）導筒上的齒條，務必經常保持干凈。

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風能作為一種清潔的可持續能源，已經成為除水電以外，技術最成熟、最具有規模化開發條件和商業發展前景的一種發電方式。鑒于風機是風能轉化為電能的一種重要轉換裝置，而雙饋風力發電機占風電機組中的主導地位，這也就意味研究雙饋風力發電機能流關系尤為重要。

1 概述

風力發電的過程就是風能經由機械能轉換為電能的過程，其中風力發電機及其控制系統負責將機械能轉換為電能，這一部分是整個系統的核心，直接影響著整個系統的性能、效率和電能質量，也影響到風能吸收裝置的運行方式、效率和結構。而目前的主流機型是變速恒頻機型，文章主要以雙饋風力發電機進行研究。

變速雙饋風力發電機的工作原理就是通過葉輪將風能轉變為機械轉矩（即風輪轉動慣量），通過主軸傳動鏈，經過齒輪箱增速到異步發電機的轉速后，通過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能并入電網。如果超過發電機同步轉速，轉子也處于發電狀態，通過變流器向電網饋電。雙饋即指定子和轉子都向電網饋電。

雙饋風力發電機組結構圖：

風能轉換系統主要組成部分為風力機、傳動系統，發電系統。

2 風力機

風力機是專門用來將空氣動能轉換為有效機械能的機械裝置。風力機主要由輪轂和槳葉構成。在外界風力的作用下，風輪旋轉產生機械能，但風力機只能將通過風輪掃及面的部分風能轉換為機械能。

風力機汽動模型主要有兩種方法：

（1）利用激盤理論；（2）利用葉素理論

激盤理論通過簡單的表述解釋了能量提取的過程，同時也規定了風能轉換效率的理論極限，因此此部分主要針對激盤理論進行闡述。

2.1 風能的計算

設單位時間內氣流流過的截面積為S的氣體的體積為V，則V=Sv

如果以ρ表示空氣密度，該體積的空氣質量為

上式即為風能的表達式。

在國際單位制中，ρ的單位是kg/m3；V的單位是m3；v的單位是m/s；E的單位是W。

從風能公式可以看出，風能的大小與氣流密度和通過的面積成正比，與氣流的速度的立方成正比。其中ρ和v會隨地理位置、海拔、地形等因素而變。

2.2 風能轉換成機械能的理論模型

風力機的第一個氣動理論是由德國的貝茲于1926年建立的，貝茲理論的假設如下：

（1）風輪是理想的，即它沒有輪轂，具有無限多的葉片，氣流通過風輪時沒有阻力；（2）氣流經過的整個風輪掃掠面時是均勻的，并且氣流通過風輪前后的速度為軸向方向，如下圖所示

設通過風輪的氣流其上游截面為S1，下游截面為S2。由于風輪的機械能量僅由空氣的動能降低所致，因而v2必然低于v1，所以通過風輪的氣流截面積從上游至下游是增加的，即S2大于S1。

如果假設空氣是不可壓縮的，由連續條件可得

風作用在風輪上的力可由Euler理論寫出

故風輪吸收的功率為P=Fv=ρSv2（v1-v2） （1）

此功率是由動能轉換而來的。從上游至下游動能的變化為

令式（1）與（2）相等，得到

則作用在風輪上的力和提供的功率可寫為

對于給定的上游速度v1，可寫出以v2為函數的功率變化關系，將式（3）微分得

將上式除以氣流通過掃掠面S時風所具有的動能，可推得風力機的理論最大效率

上式即為有名的貝茲（Betz）理論的極限值。它說明，風力機從自然風中所能索取的能量是有限的。

能量的轉換會導致功率的下降，它隨所采用的風力機和發電機的型式而異，因此，風力機的實際風能利用系數CP<0.593。風力機實際能得到的有用功率輸出是

3 傳動系統

傳動系統主要將風輪捕獲的機械能傳遞至發電機。傳動系統由低速軸、高速軸、齒輪箱及制動裝置組成，齒輪箱將風輪轉速增速至適合驅動電機的轉速，通常將20～50r/min的齒輪箱轉速增至1000～1500r/min的發電機轉速。

傳動系統將葉片上的氣動轉矩傳遞至發電機軸上，使發電機得到相應的轉速。

4 發電系統

4.1 發電機并網

發電機并網就是通過發電機出口開關的合閘，把發電機和電網聯接起來，讓電能源源不斷地輸送出去。

發電機并網的條件為：定子電壓與電網電壓的波形、頻率、幅值、相位、相序等完全相同。在這些量中，定子電壓的波形與相序很容易滿足條件，定子電壓的頻率可以通過測量發電機轉子轉速后對轉子電流頻率進行控制而滿足要求，定子電壓的幅值通過電網電壓幅值加以控制；定子電壓與電網電壓的相位差在發電機并網過程中影響很大，而需要消除定子電壓與電網電壓的相位差，只能通過調節轉子電流頻率來實現，因此在考慮發電機并網時需對轉子電流頻率嚴格限制。

4.2 雙饋發電機

雙饋電機也稱交流勵磁電機，它包括電機本身和交流勵磁自動控制系統。電機本身是繞線轉子感應電機或專門設計的無刷電機。雙饋電機是電機與電力電子技術和數控技術相結合的產物。雙饋電機的定子接50Hz工頻電網，轉子接自動調節頻率的交流電源。隨著交流勵磁自動控制系統對轉子勵磁電流的頻率、幅值大小和相位的調節，雙饋電機在電動工況或發電工況下運行，轉速都可以調節變化，而定子輸出電壓和頻率可以維持不變，既可以調節電網的功率因數，又可以提高系統的穩定性。

4.2.1 雙饋發電機的工作原理

雙饋是指兩個能量流動通道，電機定子和轉子都可以與電網交換能量，實現能量從定子和轉子到電網的兩個通道流動。

雙饋發電機正式由葉片通過齒輪箱變速，帶動電機高速旋轉，同時轉子接變頻器，通過變頻器PWM控制以達到定子側輸出完美正弦波，同時在額定轉速下，轉子側也能同 時發出電流，以達到最大利用風能效果。

4.2.2 雙饋式風力發電機的功率流向分析

雙饋風力發電系統的總功率由風力機及機械傳動部分的特性決定。

以變速恒頻風力發電系統為例，在該系統中，發電機的定子直接接入電網中，轉子通過由兩個背靠背的連接的電壓型PWM變換器組成的交直交變換器與電網相連。

雙饋電機工作的階段分為次同步和超同步兩個階段，再加上轉子側的轉差功率的傳遞方向的不同，我們可以把雙饋發電機的功率分為四個不同的狀態，即超同步發電、超同步電動、亞同步發電以及亞同步電動。而文章主要針對超同步發電和次同步發電兩種發電狀態進行闡述。

雙饋電機轉差率s=■，其中為n1為同步轉速， n 為電機轉速。當s>0時，雙饋電機工作于亞同步發電運行狀態，當s<0時，雙饋電機工作于超同步運行狀態。

（1）超同步發電狀態

超同步就是指轉子轉速超過電機同步轉速時的一種運行狀態，我們稱之為正常發電狀態。

（2）亞同步運行狀態

亞同步狀態即為轉子轉速低于同步轉速的運行狀態，稱之為補償發電狀態。

通過比較可看出，超同步時Pmech>P1，亞同步時有Pmech

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編寫適合高職高專人才培養要求的教材，是高職院校教材建設的一項重要工作。許多中專學校升格為高職院校后，機械、機電類專業的主干課程《液壓與氣動》原先采用的中專教材內容淺顯，難以達到高職教學的基本要求；有些高職院校借用的本科教材則存在內容陳舊、理論偏深、缺乏實踐環節、練習偏少等問題；還有些教材雖然冠以高職高專教材的名義，實質上是一本濃縮型本科教材，教材內容脫離地方經濟發展與職業發展的實際。為此，我院教材編寫組教師在同類教材的基礎上進行了改革，編寫了高職教材《液壓傳動與氣動技術》，該教材于2006年1月由北京大學出版社正式出版，同時被選入21世紀全國高職高專機電系列實用規劃教材。回顧教材的開發過程，我院主要注重了以下幾個方面。

適應市場需求，調整教材結構液壓與氣動是研究以液體和氣體為傳動介質實現各種機械傳動與控制的學科，由于這門技術具有許多獨特的優越性，近幾十年已滲透到各個工業部門，隨著我國高新技術開發區的迅猛發展，氣動技術正以極快的速度在現代企業領域日益推廣。目前，本學科的絕大多數教材均側重于液壓部分內容的介紹，氣動部分的相關資料比較欠缺，因此，這些教材已嚴重滯后于市場發展需求，也在很大程度上制約了學生的提高與發展。為此，我院在保留原有教材比較成熟的液壓傳動理論精華內容的基礎上，增添了氣動方面的理論知識與實踐環節。整本教材共分為三大模塊：第一部分包括液壓傳動的基本概念、常用液壓元件的類型和特點、液壓基本回路、典型液壓系統的功能與應用；第二部分包括氣壓傳動的基礎知識、多種類型氣動元件的結構和特性、常用氣動回路的應用特點、氣動控制系統的設計；第三部分包括常見故障診斷、氣動實驗課題等實踐內容。模塊化的教學內容便于師生有選擇性地開展教學活動，充實的氣動技術資料便于學生了解新技術、新信息，典型的實驗課題便于學生鍛煉動手能力，提高實踐技能。

依據教學經驗，整合教材內容“液壓傳動”與“氣壓傳動”盡管工作特點和應用場合明顯不同，但兩者在元件工作原理闡述、圖形符號繪制、基本回路分析等方面有許多相似之處，因此，針對兩種傳動方式的共性實施教學比較順利。然而，在實際應用時，查詢氣動方面的資料很不方便，不少高職院校添置了氣動實驗設備，但卻沒有配套的教材。為了使液壓傳動與氣動技術兩部分內容合理分配，我院對教材作了大膽處理。首先，憑借多年來的教學經驗對液壓傳動內容進行精心篩選，保留了原有教材中成熟的、重要的理論基礎；其次，大量引入現代實用氣動技術資料，全面介紹常用氣動元件的類型、功能、結構原理與應用特點，在很大程度上彌補了原有教材中氣動資料欠缺的不足；再次，適當增添系統常見故障診斷與排除方法以及與自動化生產設備配套的實驗項目，在一定程度上解決了理論與實踐脫節的問題。全書各部分內容的分配比例為：液壓內容占36%，氣動理論占39%，實踐課題占11%，單元練習占11%，附錄參考占3%。整本教材的編寫充分體現了四個結合，即液壓與氣動的有機結合，理論與實踐的緊密結合，精講與勤練的有效結合，課堂學習與知識拓展的有序結合。

借鑒先進理念，降低理論難度從一些先進國家和地區開展專業教學和培訓活動所采用的教材中，不難發現許多比較優秀的國外專業教材的特點，即以圖代文，化難為簡；模塊組合，層次分明；案例介紹，通俗易懂。為此，在編寫教材時，我院舍棄了傳統教材中繁瑣的文字敘述、理論性較強的公式推導、復雜的元件結構圖，取而代之的是簡要的文字說明、結論性的經驗公式、清晰的元件回路簡圖和生動的典型實例。教材中將大量的形象圖片和必要的說明文字有機組合，在一定程度上降低了理論難度，可以幫助學生減輕閱讀負擔，提高學習效率，增強感性認識。

引用實驗課題，增強實踐環節高職教材的特色主要應體現在實用性與實踐性環節上。近二十年來，由于氣動技術具有廉價、無污染、輕巧、安全、可操作性強等特點，其實用領域迅速拓展，在各種自動化生產線上得到廣泛的應用。近幾年，越來越多的高職院校通過引進或自發研制等途徑，配備了全氣動控制的實驗裝置以及由可編程控制器與氣動元件聯合控制的自動化生產仿真系統，這些設備滿足了學生實踐教學和訓練的需要。在教材中，我院初步選擇了12個氣動實驗課題，并提供了實驗解答方案，便于學生在實踐中學習，將理論學習與操作技能有機結合。這樣，既彌補了傳統教材缺乏氣動實驗的不足，又可以使氣動實驗教學滲入專業理論教學之中，引導學生重視實踐環節，加強技能訓練。

拓寬專業知識，增大信息容量高職院校學生的學習習慣與學習能力與本科院校的學生相比還存在較大差距，不少學生往往習慣于憑借一本教材來學習，而不善于翻閱參考資料。高職院校的教師一方面應善于引導學生全面學習，另一方面在編寫教材時也應倡導“教參式”的教材觀，使人手一本的教材不但成為學生學好某門課程的工具，而且還可以成為學生今后在生產實踐中能活學活用的參考資料。編寫教材時，我院借鑒了多本權威性很高的最新參考資料，大量引入現代企業實用技術信息，便于學生拓寬知識面；安排了“氣動系統使用與維護”章節，便于學生在生產實踐中隨時查閱，提高解決實際問題的能力；提供了符合國家最新標準的常用液壓與氣動元件圖形符號的附錄，便于學生查閱元件名稱類別與圖形符號，增強識別能力。因此，本教材不僅可以作為職業技術院校相關專業的試用教材或培訓資料，還可以供教師、學生、企業技術人員課內外學習，拓展視野或進一步參考。

增補練習題型，豐富教學內容適量安排課內外練習，幫助學生復習鞏固每個章節的教學內容，這是每一本教材必不可少的環節。目前，多數本科院校規劃教材的課后練習僅布置了幾道問答題，不利于學生全面復習和訓練；而一些中專學校使用的教材雖有配套的練習冊，但練習冊中的習題面廣量大，或過于簡單，或彼此重復。我院的教材在每一章教學內容之后，均有針對性、有選擇性地提供了一定數量的習題，題型有填空題、判斷題、選擇題、問答題、分析題等多種，既便于教師在教學過程中講練結合，又便于學生在學習過程中獨立思考、及時練習、鞏固提高。

重視圖文制作，保證教材質量北大出版社在批準我院的教材編寫申請后，提出了嚴格的圖文制作要求。針對書中大量的元件圖和回路圖，我院曾嘗試用掃描、拍攝等方法，但打印效果均不理想，最后全部采用了CAD繪圖。編者承擔了近四百張圖形的制作，盡管工作量很大，但編者自己繪制圖形的好處是圖形的大小比例、線寬線型、標號注釋等比較容易調整與修改，可以避免編書者與繪圖者由于理解偏差產生的錯誤，為保證教材的圖形質量奠定基礎。在文字描述方面，則盡量使用簡練的語言，在部分章節還嘗試了教學提綱式表達方法，意在簡單明了地呈現課程內容，便于學生一目了然，抓住重點。全書的排版均由北大出版社編輯完成，編輯部以專業化的封面設計、高水平的版面布局與規范的格式設置為該教材進行了“精包裝”。

采用先進手段，改進教材形式教材作為學生學習的一種基本工具，不只局限于書面形式，還可以制作成網絡電子教材，以生動形象的網頁界面展現教材的整體內容，可將書中靜態、復雜的圖形用動態、直觀的動畫加以演示，將教材中元件的內部構造與企業產品實物的外形圖片與型號參數相互對照，使學生貼近實際，了解所學專業與實際應用的關聯性。針對重點、難點教學單元，還可以制作多媒體課件，便于學生在課后的業余時間繼續學習。網絡教材更新調整內容比較方便、快捷，具有較強的時效性和靈活性，可以對書面教材起到很大的輔助作用。

高職教育的教材建設是一項重要而艱巨的系統工程，只有不斷總結、不斷充實、不斷創新，才能使教材的內容與形式日益完善，真正成為高質量、符合時代要求、具有鮮明特色的高職教材。

參考文獻：

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中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

數控機床是在原有的機床上進行的創新，它較之原來的機床有了更大的突破和進步，精度更加準確，安全性能更加高，但是對數控機床的運用一直是一個值得探討的問題，因為數控機床的價格很高，數控機床的費用是昂貴的，最低也是幾十萬，高者上達上千萬，數控機床的作用是很大的，在企業的生產中是最關鍵的一項技術和設備，若是它突然發生故障，則巨大的損失會伴隨之。不過，現階段人們只對一件設備的性能關注的比較多，僅僅使用，而很少關注對機器的維修等工作。本文將對近些年數控機床出現的問題進行分析并且找出維修的方法以及預防的措施。

1 提高工作人員的素質和專業知識

由于數控機床是由工作人員（操作者）來操作的，出現問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要創造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責任心和良好的職業道德，能全身心地投人工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數控知識，而且要學習并基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，同時要掌握一門外語，特別是英語，起碼應做到能看懂技術資料。第三，維修人員應經過良好的技術培訓。不僅要培訓數控技術基礎理論知識，而且要參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的維修人員學習，更重要且更長時間的是自學。

2 具備維修所需的物質條件

要創造良好的維修條件不僅要保證工作人員的素質條件和專業知識，而且還要考慮維修所需的物質條件。這就需要準備好通用的和某臺數控機床專用的電氣備件，非必要的常備電器元件的采購渠道要快速暢通，同時要有必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。每臺數控機床應配有的完整的技術圖樣、資料以及使用、維修技術檔案材料等。

3 要對數控機床進行預防性維護

除了要創造良好的維修條件，還要對數控設備進行預防性維修。顧名思義，所謂預防性維修，就是要注意把有可能造成設備故障和出了故障后難以解決的因素排除在故障發生之前。預防性維修一般來說應包含：設備的選型、設備的正確使用和運行中的巡回檢查。

首先，在設備的選型中，應從維修角度來選擇數控設備。除了考慮設備的可用性參數外，還應考慮其可維修性參數。可維修性參數應包含：設備的先進性、可靠性及可維修生技術指標。先進性是指設備必須具備時展水平的技術含量；可靠性是指設備的平均無故障時間、平均故障率，尤其是控制系統是否通過國家權威機構的質檢考核等；可維修性是指其是否便于維修，是否有較好的備件市場購買空間，各種維修的技術資料是否齊全，是否有良好的售后服務和維修技術能力，是否具有合理的性能價格比等。對使用方的技術培訓不能走過場，這些都必須在定貨合同中加以注明和認真實施，否則將對以后的工作帶來后患。另外，如果不是特殊情況，盡量選用同一家的同一系列的數控系統，這樣，對備件、圖紙、資料、編程、操作都有好處，同時也有利于設備的管理和維修。

其次，要正確的使用設備。正確的使用設備是維護設備的重要手段之一，不但可以減少故障的發生還可以延長設備的使用壽命。在日常的機床使用中，有三成以上的設備主要是由于人為操作不當而造成的故障的發生， 而且一般性維護是由操作者進行的，所以要加強設備管理、使用和維護意識，加強業務、技術培訓，提高操作人員素質，使他們盡快掌握機床性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，保證設備運行在合理的工作狀態之中。

第三，效率是生產的第一要素。因此，對于數控機床可以通過提高利用率來增加效益。數控機床在長時間閑置不用的狀態下容易出現一些靜態和動態的傳動性能下降的現象，這些石油與凝固的油脂和灰塵造成的，從而對機床的精度造成了負面的影響，更有甚者會造成油路系統的堵塞，影響了機床的正常運行。因此在沒有加工任務的時候，可以低速空轉機床，或者至少要對機器進行通電處理。以此保證機床的性能。

設備在運行中對設備進行巡回檢查也可以減小故障的發生。數控設備是新時代產物，其復雜性和智能性都為其可以完成更高程度的生產活動奠定了基礎，但是隨之而來的保養和維護工作較之于普通的設備也要復雜的多。因此就需要檢修人員在設備的運行過程中進行巡回式的檢查，像是一些容易出現故障的部位，CNC排風扇、機柜和電機等有無afresh和異響異味等狀況，壓力表的指數是否正常，還有管路接頭以及機械的等等，在巡回檢查中就可以對一些故障進行排查和預防。對故障的及時解決起到了重要的作用，從而可以避免一些不必要的損失。

數控機床是一個企業生產的關鍵，對于企業的產品生產以及工序的保證數控機床是一個關鍵的基礎設備。而如若想要設備良好的運行，發揮其應有的作用和效益就應當對其日常的保養和維修進行重視。數控機床雖然在系統的種類上多樣，但是保養上各類機床大致都是相同的。操作員和維修員只需要根據規定認真的完成維護過程，精心的做完每一個維護步驟就可以對機器可能發生的隱患和故障進行排查，不但維護了機器的正常運行，還減少了維修費用，也可以增加機床的使用壽命。這也是對管理設備中以防治為主修理為輔的思想的貫徹，保證并提高了企業的直接經濟效益。

參考文獻

[1]陳蕾，談峰.淺析數控機床維護維修的一般方法[J].機修用造，2004.

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數控機床作為一種高精度自動化設備，其能否安全可靠運行，在很大程度上取決于機床的正確使用和日常維護。而數控機床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業中關鍵產品關鍵工序的關鍵設備，一旦出現故障導致停機，其影響和損失往往是很大的。為了保證機床長期安全平穩地運行， 降低維修費用，應及時發現和消除隱患，從而提高企業的經濟效益。但是，人們對這樣的設備往往更多地是看重其效能，而對合理地使用不夠重視，更對其保養及維修工作關注太少。日常不注意對保養與維修工作進行創造和投入，出現故障臨時抱佛腳，既耽誤時間又浪費金錢。因此，為了充分發揮數控機床的效益，我們一定要重視維修工作，創造出良好的維修條件。

一、提高工作人員的素質和專業知識

由于數控機床是由工作人員（操作者）來操作的，出現問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要創造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責任心和良好的職業道德，能全身心地投入工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數控知識，而且要學習并基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，同時要掌握一門外語，特別是英語，起碼應做到能看懂技術資料。第三，維修人員應經過良好的技術培訓。不僅要培訓數控技術基礎理論知識，而且要參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的維修人員學習，更重要且更長時間的是自學。在培訓過程中還要勇于實踐。要積極投入數控機床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力，同時學習并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。最后要掌握科學的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學習和實踐中總結提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法。當維修人員具有了這些素質后，數控機床一旦出現故障就能很快排除，從而提高了數控機床的使用效能。

二、具備維修所需的物質條件

要創造良好的維修條件不僅要保證工作人員的素質條件和專業知識，而且還要考慮維修所需的物質條件。這就需要準備好通用的和某臺數控機床專用的電氣備件，非必要的常備電器元件的采購渠道要快速暢通，同時要有必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。每臺數控機床應配有的完整的技術圖樣、資料以及使用、維修技術檔案材料等。

三、要對數控機床進行預防性維護

除了要創造良好的維修條件，還要對數控設備進行預防性維修。顧名思義，所謂預防性維修，就是要注意把有可能造成設備故障和出了故障后難以解決的因素排除在故障發生之前。預防性維修一般來說應包含：設備的選型、設備的正確使用和運行中的巡回檢查。

首先，在設備的選型中，應從維修角度來選擇數控設備。除了考慮設備的可用性參數外，還應考慮其可維修性參數。可維修性參數應包含：設備的先進性、可靠性及可維修性技術指標。先進性是指設備必須具備時展水平的技術含量；可靠性是指設備的平均無故障時間、平均故障率，尤其是控制系統是否通過國家權威機構的質檢考核等；可維修性是指其是否便于維修，是否有較好的備件市場購買空間，各種維修的技術資料是否齊全，是否有良好的售后服務和維修技術能力，是否具有合理的性能價格比等。這里特別要注意圖紙資料的完整性、備份系統盤、PLC程序軟件、系統傳輸軟件、傳送手段、 操作口令等，缺一不可。對使用方的技術培訓不能走過場，這些都必須在定貨合同中加以注明和認真實施，否則將對以后的工作帶來后患。另外，如果不是特殊情況，盡量選用同一家的同一系列的數控系統，這樣，對備件、圖紙、資料、編程、操作 都有好處，同時也有利于設備的管理和維修。轉貼于

其次，要堅持設備的正確使用。數控設備的正確使用是減少設備故障、延長使用壽命的關鍵，它在預防性維修中占有很重要的地位。據統計，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進行的，所以要加強設備管理、使用和維護意識，加強業務、技術培訓，提高操作人員素質，使他們盡快掌握機床性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，保證設備運行在合理的工作狀態之中。對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。

第三，要提高數控機床的利用率。 數控機床如果較長時間閑置不用，機床的各運動環節就會由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態傳動性能，從而降低機床精度，嚴重者會導致油路系統的 堵塞，影響數控機床的使用。所以，在沒有加工任務的一段時間內，最好經常以較低速度對機床進行空運行，至少也要經常給數控系統通電，甚至每天都應通電。

最后要堅持設備運行中的巡回檢查。根據數控設備的先進性、復雜性和智能化高的特點，使得它的維護、保養工作要比普通設備復雜且要求高的多。維修人員應通過經常性的巡回檢查，如CNC系統的排風扇運行情況，機柜、電機是否發熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無泄漏、狀況是否良好等，積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。

總之，數控機床是企業中關鍵產品關鍵工序的關鍵設備。為了充分發揮數控機床的效益，我們一定要重視維修工作，創造出良好的維修條件。雖然數控機床的系統種類繁多，但是各類數控機床的保養方法基本相同。只要操作者與維修人員做到認真操作，精心維護，就可以及時發現和消除隱患，減少維修費用，從而保證了數控機床更長時間安全可靠的運行，切實貫徹了設備管理以防為主的主導思想，從而有效的保證和提高了企業的經濟效益。

參考文獻

[1]陳蕾、談峰，淺析數控機床維護維修的一般方法［J］，機修用造，2004.

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汽車電子節氣門技術(Electronic Throttle Control，ETC)是伴隨汽車電子驅動理念(Drive-by-Wire)而誕生的。論文格式。它摒棄了傳統節氣門踏板采用鋼絲繩或杠桿機構與發動機節氣門間的直接的機械連接，通過增加相應的傳感器和電控單元，實時精確控制節氣門開度。ETC可實現發動機扭矩控制和精確空燃比控制，有助于提高汽車行駛的動力性、平穩性、經濟性以及降低排放污染，備受業內人士重視。目前，ETC被廣泛地運用于汽車的驅動防滑控制(ASR)、巡航控制(CCS)、車輛穩定性控制(VSC)及自動變速控制(AMT)等汽車動力控制系統中，并逐漸成為高檔轎車的標準配置。

一、發展的制約因素

1)控制系統復雜，精確控制困難。ETC系統與ASR、CCS及VSC等多種系統相連，需要控制的參數多，控制邏輯復雜。論文格式。ETC系統本身存在非線性阻尼特性，進氣擾流阻力矩不穩定等因素，傳感器等工作部件在使用過程中存在機械磨損和可靠性變差等問題。

2)在進行多種控制功能集成時，各控制系統之間需采用信息融合技術，即將ASR、CCS及VSC系統所需要的各傳感器信號有機地融合起來，實現資源共享，各個系統間的相互關系，提高控制系統的穩定性和可靠性。

3)ETC設計需要充分考慮不同駕駛員的駕駛個性和車輛的行駛環境。目前對汽車的減速、怠速、定速和加速控制還存在一定難度，這個問題的解決還需依靠駕駛行為學理論、神經網絡控制理論(人工智能)和汽車電子技術的進一步發展來共同解決。

4)駕駛員主觀偏見與成本居高不下也是阻礙ETC廣泛應用的瓶頸。駕駛員習慣于人工操縱節氣門，有的誤認為機械連接操縱節氣門更為理想，安全可靠。ETC采用了傳感器、控制單元、驅動器以及冗余設計，使之成本較高，使得ETC目前只裝配在高檔轎車上。所以降低ETC產品的價格是當前研究的重要任務之一。

二、發展的關鍵技術

1)由單一功能向多種功能的集成發展集成化不僅是ETC系統的發展方向，也是各種汽車電子控制系統的發展方向。它有助于降低成本，增強各系統間的內在聯系，充分利用車輛各種信息，從而進一步提高系統的穩定性和可靠性。最初的ETC設計是為了發動機扭矩控制和空燃比控制，現代的ETC系統已經向多功能集成化方向發展，如集成了怠速控制、牽引力控制、減少換檔沖擊控制、節氣門回位控制、巡航控制及車輛穩定性控制等多種功能。

2)綜合多種控制策略，為提高節氣門的控制精度及反應速度，采取多種控制方法進行綜合控制。目前的發展方向是從經典的PID控制發展到采用PID與現代控制方法相結合的控制算法，從線性控制發展到非線性控制，從單一模式控制發展到多模式控制。有些學者將多模態控制、模糊神經網絡控制及滑模變結構控制等方法引入到ETC控制中，但是這些理論本身還有待完善和發展。

3)系統設計注重安全可靠性，具有自診斷和失效保護功能節氣門是發動機控制的關鍵部件，因此在提高控制精度和進行集中控制的同時，必須注重ETC系統的安全可靠性，提高系統的故障自診斷和容錯能力。如采取冗余設計的軟／硬件控制器，能在系統出現故障時自動啟用故障安全保護模式，使汽車在安全模式下能正常工作。因此，采用冗余設計，提供及時的故障隔離及系統重構功能，將是今后ETC系統發展的必然趨勢。

4)控制器局域網CAN的應用，隨著ETC等電控系統在汽車上的廣泛應用，車載ECU與傳感器數量越來越多，導致整車電路繁瑣復雜、線束多、重量大及成本高。汽車局域網CAN總線，只用兩根信號線就可與其它帶有CAN的電子設備相連接，能以共享方式傳送多種控制信息，實現真正意義上的數據共享。論文格式。因此，將CAN總線應用于ETC系統設計也是今后的發展方向。

三、電機式汽車節氣門執行器的工作原理

電子節氣門一方面執行來自電控單元的指令調節節氣門開度以控制進氣量，同時還可以輸出反映節氣門位置的信號，供系統監控節氣門的實際開度。

電子節氣門有兩個電位器作為位置傳感器，其電阻值隨節氣門位置的改變而變化。當加入+5V電壓后，轉化為與電阻值相應變化的電壓輸出。這兩個電位器連同加速踏板上監控踏板運動行程的兩個電位器，構成了整個電子節氣門監控功能的一部分，能提供系統控制所期望的冗余度。

與拉線式節氣門總成相比較，電子節氣門開啟角度不再由節氣門踏板拉索控制。節氣門踏板通過拉索控制節氣門踏板位置傳感器，該傳感器只是以電壓信號反映車主的力矩指令，而不是節氣門的實際開度。電子節氣門軸上的雙軌道節氣門電位計用來檢測節氣門的準確開度，此開度與車主的意圖（加速、減速）并不完全一致。此外，怠速調節閥也被取消，由電子節氣門直接進行怠速調節。

計算機精確控制電子節氣門的開啟以便滿足空調、自動變速箱、平穩性動態控制、車速調節、發動機冷卻等功能的需要。這是一種新的發動機負荷管理系統，可以最好地管理發動機的力矩。節氣門位置由發動機各項功能的需求來確定，當各項功能需求同時出現時，計算機按照內部的各種優先級別決定，并由計算機來控制打開到某一開度，以滿足優先級別最高的這項功能的需求。

四、電機式節氣門執行器的優點

在傳統汽車發動機節氣門系統中，節氣門踏板和節氣門之間是剛性連接，操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿，一端連接加速踏板．另一端連接節氣門連動板而工作。這種傳統機械式節氣門開度完全受控于加速踏板開度，即取決于駕駛員的操作，所以并不總是在最佳運行狀態，它的應用也受到了很多限制，并且缺乏精確性。在汽車電子技術和計算機技術飛速發展的情況下，電子節氣門應運而生。與傳統節氣門相比，電子節氣門明顯的優點是可以用線束來代替拉索或者拉桿，在節氣門旁邊安裝一只微型直流電動機，用電動機來驅動節氣門開度，即所謂的“導線駕駛”．用導線代替了原來的機械傳動機構，可以根據加速踏板移動量及其變化率解析駕駛意圖，獲取節氣門轉角的基本期望值，并且通過采集各種傳感器信號，得到當前發動機工況參數信息，經過控制器的運算和處理，發出指令，驅動電子節氣門，使節氣門開度在各種工況下處于最佳狀態．由此獲得優良的發動機性能。

電機式節氣門執行器的優點在于克服了原先在機械節氣門時，發動機控制系統只能對怠速和定速巡航進行控制的局限性，轉而成為對發動機全工況進行控制，也就是說原先由于駕駛員踩住了節氣門踏板，控制系統無法按照所接收到的扭矩信號控制節氣門進行動力匹配，在使用了電子節氣門后這種情況得到了改變，由于節氣門僅靠一電機帶動，駕駛員踩節氣門踏板只是為控制系統提供踏板位置的信息，控制系統參考這個信號，并根據各種工況的需求包括燃油經濟性，排放等等進行運算后，來確定節氣門的開度位置。這樣使動力匹配得以精確。所以電子節氣門與原來的機械節氣門是完全不同兩個概念，在打開點火開關踩節氣門踏板和發動機運轉時踩節氣門踏板所看到的節氣門開度情況是不同的。在打開點火開關踩節氣門時，節氣門會隨著踏板的逐漸踩下而開大；在運轉時，節氣門開度并不隨節氣門踏板的踩下而改變，而是受控制系統來控制，有可能你節氣門踏板踩得不大，但因為動力匹配需求節氣門是全開的，這和開頭所介紹的是一致的，所以不要以為是故障。發動機控制系統主要是根據改變節氣門位置，噴油時間，點火提前角來匹配因三元催化預熱、怠速、排放控制，速度限制、動力限制、自動變速箱換擋點、制動系統（牽引力控制，發動機制動）、空調，巡航控制等帶來的扭矩的變化。

綜上所述，機電一體化結構逐步取代組合式結構，智能化控制技術逐步取代純電子控制技術，帶通信技術功能的逐步取代不帶通信技術的，數字控制方式逐步取代傳統的模擬控制方式，運用紅外遙控的非接觸式調試技術逐步取代接觸式手動調試技術，等等。我國目前新一代符合現場總線的智能電動執行器產品，是執行機構今后發展的必然趨勢，它的成功研究與應用給電動執行器的進一步發展打下了良好的基礎，并將給智能電動執行器帶來廣闊的市場發展前景。

參考文獻：

[1]舒華，姚國平等編.汽車電器與電子技術.北京：機械工業出版社，2004

[2]李發海，王巖等編.電機與拖動基礎.第二版，北京：清華大學出版社，1994

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1.微小孔鉆削的難點

事實上，鉆削加工是切削工藝中條件較為惡劣的一種方法，而加工過程中，將其運用到鉆削微小孔的工件中，特別是汽車零部件的噴油嘴微小孔時，由于微小的麻花鉆在構造上存在著缺陷，它集中了很多幾乎全部的鉆削過程中的難點，而且使得切削條件更加的惡劣，這也會加劇加工中的質量，在機械制造領域中它是需要深入研究和突破的技術上的難題。

1.1低剛度的微小孔鉆頭

在力學模型的角度上，鉆夾頭上的微小孔鉆頭可以將其近似于圓柱懸臂梁。由于孔徑減少而其與鉆孔長度的比例被增加，因此，鉆頭的剛度在這樣的形勢下會被下降。開始鉆削之后，鉆頭尖的部分容易在施工中產生鉆頭彎曲或者偏移的現象，這將會嚴重影響到孔鉆入的定位，以及孔徑尺寸和其加工形狀的精度。因此，為了緩解上述鉆頭剛度上存在的不足，微小孔頭中鉆芯的厚度需要被加大，當它的直徑超過了1mm那么鉆芯厚度和鉆頭直徑兩者之間的的比例會低于0.2，微小鉆頭所需要的的鉆芯厚度或保持在0.3與0.4的水平之間。一般的，如果鉆芯的厚度以及橫刃的寬度都較大，在鉆削條件較為惡劣的情況下，將會破壞入鉆時的位置定位，使得游動的情況變得更加的嚴重。

鉆削過程中橫刃在副前角的切削狀態中，而橫刃的的寬度越大，它的切削抗力便會越高，鉆頭的負荷會因此被加重。鉆頭螺旋槽的主要功能是為了導入切削液以及其他的排屑和容屑，但是如果存在螺旋槽較淺的情況，那么其可以容屑的能力就會表現的比較差，之后會造成排屑的困難，使得加工好的表面和切屑之間的刮擦現象加重，會影響到表面的加工質量，造成切屑堵塞的情況。這種狀況下切削液便無法被注入到切屑的區域，將會導致冷卻的效果降低。 出口毛刺現象與軸向的切削力量有較大的關系，而這種力量主要是來源于橫刃，橫刃的寬度越大，那么產生的軸向鉆削力就會提升，產生的出口毛刺現象便會加劇。

1.2微小孔鉆頭結構的形狀的影響

麻花鉆頭的結構形狀較為復雜，切削中的導向部分可以適當的減輕導向部分中與孔壁之間造成的摩擦。在加工過程中我們使用的標準麻花鉆在這部分的棱邊較為狹窄，從外圓向尾部形成了倒錐的現象，因此產生的副后刃面會比較狹窄以及副偏刃角會大于0°。這種鉆頭的在實際的應用中較為廣泛，可以用于提高在加工中的剛度和強度等【1】。一般鉆頭如果沒有棱邊以及倒錐，那么其在鉆削過程中便很容易發生導向部分和孔壁的摩擦，并且越來越嚴重。

2.微小孔鉆削工藝的發展

2.1高速鉆削

關于高速鉆削的理論是在1931年德國的物理學家Carl J.Salomon所提出的一項理論。在這項理論中提到，常規的切削范圍中，切削中產生的速度提高會導致切削溫度被抬升，但是當切削的速度保持在一定的數值時，他的溫度會降低，并且切削時所用的速度跟需要加工的材料種類有較大的關系。因此，這項理論也給我們較大的啟示，如果用刀具在高速區用高速的切削，那么其溫度會大幅度降低，并且可以大大的提高我們的加工效率。

根據現有的金屬切削理論，鉆削速度產生的鉆削力的變化是小于進給量產生的鉆削力的。如果將進給速度保持不變，將鉆削的速度提高那么將會降低鉆削的扭矩以及其軸向的進給力，從而緩解微小鉆頭的負荷，降低鉆頭在使用中被折斷的可能性。一般高速鉆削產生的主軸的轉速可以保持在超過10000rm/in的水平。在轉子動力學理論的指導下，我們知道，當主軸的轉動速度高于其固有角頻率的時候，會相應的增加主軸旋轉的穩定度，這樣可以產生自動對心的作用，能相應的增加入鉆的精度【2】。在1980年代初，日本的一些公司有研制出較高速的告微小加工機床以及數控微小孔加工機床，其中前者主軸速超過180000rm/in，而后者主軸轉速可以保持在120000rm/in以及20000rm/in之間水平。來自美國的National Jet公司宣布已經研發出可以達到40000rm/in的主軸轉速的微小孔鉆削主軸。在國內，河北機床廠也開始與北京理工大學進行合作，也成功研制出達到80000rim/軸轉速的微小孔高速鉆削機床，這項研發也在生產中得到了較廣泛的應用。在鉆削印刷的電路板中，如果條件合適，一般都會采用高速的鉆削工藝。不過由于這種鉆削工藝對主軸有較高的要求，因此國內外還是會選擇進度較高頻的主軸電機或者滿輪驅動自己空氣驚訝軸承的主軸。為了防止振動，高速鉆削是不能被應用在以機械傳動的主軸中。

2.2振動鉆削

振動鉆削的工藝是建立在目前的切削理論以及振動理論上的較為新興的鉆削方法，這也是振動切削的一種。這種方法與普通的鉆削方式的區別在于其整棟裝置可以讓鉆頭和工間兩者之間產生可控范圍中的相對運動【3】。一般的振動方式大概有三種，一種是軸向整棟，還有扭轉振動以及復合振動。軸向的振動方式在工藝中較容易被實現，產生的效果也較為明顯，是主要的振動方式。這三種振動方式的振動頻率可以在數百赫茲之間，因此我們也會將之稱為低頻的振動鉆削。

振動鉆削是對傳統鉆削方式的一種新穎的方法，它改變了原始的鉆削工藝的連續鉆削的過程，而是轉變成一種脈沖式的斷續鉆削的方式。如果主切削刃和工件并不分離，那么這之間的切削速度以及所產生的方向等數據都會產生周期變化。相反，如果兩者是分離狀態的，那么其切削的過程會變成斷續的切削形式。因此，在振動的參數、主軸轉速等都在合理的范圍內時，可以很好的幫助對鉆入位置的定位，并且可以減少所產生的毛刺，降低切削的溫度，大大的延長鉆頭的壽命。這種工藝也深受國內外學者的關注。

2.3噴油嘴的多工位鉆削方式

這種方式是運用中心鉆以及具有長短差異的鉆頭在不同的位置上鉆削同一個孔的一種方法。工藝加工過程中，會先用中心孔來鉆出所需要孔的位置，然后用配有較短的螺旋刃的鉆頭鉆到大概二分之一的孔深中，最后選用較長刃溝的鉆頭加深所需要的深度，以此可以硌映ぷ暉返氖倜并且還能保持中孔位的精度。目前這種多方位的鉆削方式被大量的應用到實際的加工過程中，國外一般對噴油嘴的加工都會采用這種方式。在瑞士也有公司研制戶噴孔在CNC3的微小孔鉆床。

3.結語

微小孔的鉆削技術由于條件不同，因此采用的鉆削方式也不同，并且在實踐過程中也會采用較多的加工方法并投入生產。但是目前關于鉆削方式的研究仍然還有很多問題，比如鉆頭在形狀、尺寸等上面的偏差都很容易導致工藝的不精。另外，在出口處的毛刺問題上，目前國內外都還沒有較為理想的方式來解決，特別是在內燃機的燃料噴嘴上，也在這部分除去小孔出口的毛刺，在操作過程中是非常困難的，而制造商針對這種問題也只能在鉆孔被加工完成后，用電解磨削的方式來將其周圍的毛刺去掉，如果不做好處理將會影響到噴嘴的噴射效果。為了將鉆削技術進行更細化的研究，筆者認為需要將這種工藝進行更加廣泛的應用，深入了解其運作的激勵，研究新材料在微小孔鉆削中的應用，將會對今后的鉆削工藝的進步有較大的幫助。

參考文獻：