1.1工艺路线确定
工艺路线的制定是工艺规程的关键，是工艺规程的总体设计。工艺路线是否合理，会直接影响加工质量、生产率，也影响到人员、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用。此零件加工精度较高，为保证加工精度，加工分三个阶段进行：粗加工首先要完成主要余量的切削，半精加工完成次要表面的加工，并为精加工加工出精基准，精加工完成主要表面加工，达到图纸要求。为确保加工质量，提高生产效率，确定加工此零件的工艺路线为：粗车—热处理—半精车—铣削—磨削。
1.2工序尺寸及其公差确定
首先确定圆柱面的工序尺寸，圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。
1.3毛坯选择
零件属于轴类零件，尺寸变化不大，结构也不复杂，所以毛坯的类型采用棒料。
1.4基准确定
因为零件是轴类零件，所以选择中心孔定位，这既符合基准重合原则又符合基准统一原则，便于保证加工质量，提高生产效率。
1.5加工顺序确定
按照先面后孔的原则，所以加工时应先加工外圆，然后后加工键槽和四个平面。另外，因零件需要热处理调质，为了保证调质层深度，调质热处理安排在粗车之后半精车之前较合理。螺纹、退刀槽等次要表面，应在半精加工过程中完成，以保证质量和效率。
1.6新工艺效果
对于普通机床的适用而言，大多数工厂只会用于粗加工和半精加工，缺乏有效的工艺卡片使得普通机床并不能够体现出它的价值所在，而某些零件并不一定都适合或者必须适用数控机床来完成，对于很多生产条件较差的企业，普通机床加工轴类零件意味着更加有效的使机床的适用能够最大化，过本文粗车和半精车的装夹顺序可以保证，倘若按照传统加工装夹顺序，外圆尺寸精度和同轴度的要求对于普通机床而言非常难以控制，就会造成生产率大幅度降低并且容易出现废品。这正是本文合理加工工艺的关键所在。
2结论
立柱式电火花机床依靠工作台的移动来实现X/Y轴的运动，因而这两条轴的精度与工件的重量密切相关，其动态精度和刚性都会受之影响。同时，X/Y轴的行程因工作台需在狭小有限的空间内移动而受到限制，如果要设计加工稍大一点的工件，则机床的底座和立柱会更显大型化，相对于机床尺寸来说，可加工区域明显偏小，而刚性也会随着立柱横梁悬伸加长而变差。此结构不宜设计、安装可升降式工作液槽，工作液容易随着工作台的不断平动而溅出。以上两种国内常见电火花成型机床结构由于机械结构本身内在的问题，导致在实际的使用中直接影响到零件或模具的加工精度和表面质量，因此必须通过机床结构正确选型和优化设计，特别是针对这两种结构存在的问题来寻求相对应的解决方案。
2高精密数控电火花成型机床结构选型及优化设计方案
2.1结构选型基本思路
通过对国内常用的两种电火花成型机床机构内在问题点的比较及分析研究，从中得到结论：虽然通过改良部分零件的设计和采用性能更加好的功能部件如导轨和丝杆等，可以改善国内两种常见结构机床的刚性和精度，但要避免因结构本身带来的各种问题，因此需要对机床的结构进行合理选型和优化设计，力求结构简洁、性能可靠，以达到高精密数控电火花成型机床在性能、精度和稳定性等方面的要求。相对于滑枕式结构，龙门式结构因为工作头工的位置自动升降，省去冲放时间。通过以上比较可以看出，龙门式结构除了能够避免滑枕式结构和立柱式结构的内在结构问题，而且本身很多优点也正好能够满足高精密电火花成型机床的各种要求，因此龙门式结构是设计高精密数控电火花成型机床的首选机械结构。
2.2方案
G450C龙门式高精密数控电火花机床是巨轮股份专门为中小型高精密零件和工模具市场开发的新机型，该机型针对常见龙门式结构电火花成型机床制造成本高，操作不太方便，占地面积大，只适合大、中型电火花成型机床等问题点，从结构适用及加工工艺性好的设计原则方面考虑对龙门式结构进行优化设计。与常见的龙门式电火花机床一样，结构优化后的G450C机床主体机械结构仍然由床身、龙门架、滑枕、主轴箱和工作液槽组成，整体结构没改变，只是将一些主要零部件的结构进行改进和优化。优化后的龙门式电火花成型机床结构跟原来的机械结构存在如下不同点。传统的龙门式机床采用动龙门结构，因为需要有足够大的“门”结构空间悬挂滑枕和主轴头，因此只适合大中型电火花成型机床设计使用。为了兼容床身和工作液槽，通常床身是由钢板焊接而成。为保证主轴头的悬伸刚性，滑枕和主轴箱在满足刚性和使用尺寸的情况下，采用了紧凑的设计原则。而优化后的龙门结构则是针对G450C机床适用零件的特点，对机械部分的几大部件进行改进和优化。主要体现在：龙门架采用三角横梁设计，既能保持龙门结构的特点，又加强了龙门架的刚性（对比门式龙门架）；床身为了配合龙门架悬挂在龙门架上，受力情况不会随主轴头的位置而变化，长期精度可以保持稳定，主轴头可以到达工作台面任意一个角落，且受力情况都是一致的。同时，由于工作头悬伸短且固定不变，刚性好，受外力影响较小，平行度误差也最小化；该结构的床身、工作液和龙门架可以实现整体温度控制，从而实现机床的高精度和热稳定性。相对于立柱式结构，龙门式结构（动龙门式）因机床工作台固定不动，各条轴的运动与工件的重量和工作液无关，其动态精度和刚性不会受之影响。此结构便于设计、安装可升降式工作液槽，油槽可装满工作液时移动，随放电成型 的三角横梁设计，将原来长方体的结构改进优化成L型箱体结构，使得三角龙门架可以在L型箱体上部实现前后运动；为了确保X/Y轴的行程和刚性，滑枕和主轴箱由原来的紧凑设计改成仿生箱体设计。相对于传统的龙门式电火花成型机床结构，优化后的G450C机床结构具有如下优点：
（1）整机结构沿用经仿生优化设计的龙门式结构，结构紧凑且行程大，刚性大且可保持长期高精度，静态和动态性能俱佳；
（2）采用高性能铸铁结构，确保机床的机械稳定性和精度，不受工件重量或工作液重量的影响；
（3）机床设计符合人机工程学原理，提供了机床占地面积和加工面积的最佳比例，工作台采用3方向的全开放式设计，高度根据东方人的身高特点而设计；
（4）ATC采用独创的内藏式和悬挂导轨伸缩设计，充分利用有限空间，电极容量大且不干涉主轴的移动，没有运动死角；
关键词：机床夹具；优化设计；定位精度
中图分类号：TG751.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0054-01
机床夹具是机床必不可少的零部件，机床夹具设计的优劣直接影响到到机床后续产出工件的精度以及质量。然而，在国内的机械设备制造领域，机床夹具的设计一直以来被视作制约机床制造产业进一步突破发展的瓶颈，如何优化改良机床夹具的设计理念与设计方法已经成了机械设备制造领域越来越热门的研究领域。当今，机床夹具作为机电产品制造过程中不可或缺的4大工具（夹具、模具、刀具、量具）之一，其自身已达到了高度标准化，为了使机电产品快速上市，相关企业必须优化改良夹具的设计，进而达到提高夹具设计的效率的目的。
1 机床夹具的设计
机床夹具，顾名思义就是机床上用以固定装夹工件的装置，它可以把工件精准的限定在机床上，对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义。机床夹具的设计作为机床设计中不可或缺的瓶颈环节，对提升整个机床加工精度来说十分的重要，甚至在国内某些机床生产厂家中，它是桎梏企业机床性能提升的关键因素。要想实现机械制造的现代化，机床夹具的优化设计必须首先提上议程。只有使机床夹具的设计更加标准化，才能大幅度的提高机床A具的制造效率，促进现代化机床的推广[1]。但是，纵观国内机械设备市场，传统机床夹具仍然占据着很大一部分的市场份额。这种现状对机械制造业的现代化推进以及产生了非常巨大的阻碍。机床夹具设计的不合理会对机床加工工件的精度造成较大的影响。近年来，随着此类问题的出现，学术界对机械制造理论的研究日益深入，机床夹具的设计优化也开始了快速地发展。
机床夹具具体设计的过程要考虑到很多因素，首先，最重要的是要满足客户提出的设计要求，其次，还要考虑到被加工零件的状况，切削设备的参数等因素。最后才是实际的设计过程，工程师在此基础上，选择最合理的定位方式，进而展开、夹紧装置、定位支承元件、等装置或元件的设计。机床夹具设计的流程有四个关键点[2]，第一，设计者在设计之前要模拟分析夹具的具体情，充分考虑被加工零件表面的误差因素的条件下，再具体分配机床夹具的定位精度。第二，在机床夹具的具体设计环节，设计者要充分考虑到被加工零件可能受到的各种外力的作用，包括切削力、惯性力等，在此基础上，再进行夹具支承点、定位方式、夹紧点的选择以及夹紧力大小、方向的设计，只有最合理的夹紧机构才能最大限度的保证被加工零件固定位置的可靠性。第三是夹具对定的设计环节。第四是校核环节，设计者在校核夹具关键零件的强度以及切削装置进刀抗力的参数以后，才可以把全套夹具设计图纸应用到生产中。
2 机床夹具设计优化的对策措施
2.1 机床夹具设计标准化优化
机床夹具的作用是把把工件精准的限定在机床上，其对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义，机床夹具设计的优劣与机床所加工机械零件的质量有很大的相关性。机床夹具的设计和夹具功能的确定可以保证机械零件的精度。机床夹具设计的标准化一直以来困扰着机床夹具的发展，这一设计环节迫切需要优化，夹具设计标准的问题困扰夹具的设计，尤其是高精度夹具的设计，高度的标准化不仅使得夹具的设计变得更加方便简单，还可以降低设计成本，提高夹具设计师的效率，以保障加工的精度，简化夹具工艺结构，也满足设计要求。在机床夹具设计的优化中要特别注意标准化的问题，要引进各种标准以保障夹具的质量符合各种要求，比如夹具的国家标准、夹具行业标准等[3]。把标准化的理念渗透到机床夹具设计的全过程，以提高夹具的通用性和标准化。机床夹具设计的重要性对机械制造业来说是不言而喻的，机械制造的生产标准对产品销售的影响非常巨大。因此，我们必须优化夹具的设计，通过补全夹具设计中标准的短板效应，帮助机械制造企业提高夹具设计的效率。对于机械设备的快速生产，其质量和精度达到了标准要求，从而为推动整个机械设备生产行业做出积极贡献。
2.2 机床夹具设计信息化优化
近年来，随着计算机信息技术的进步，信息化开始进驻到了诸多传统行业中，机床夹具的生产行业也不例外。在机床夹具的设计中引进信息化的辅助工具，对整个设计的优化有着非常重要的作用[4]。借助于现代化信息技术的帮助，机床夹具的设计的信息收集、共享变得更加的便利，能有效提高机床夹具设计的效率和质量。信息化使得参与机床夹具设计过程的人越来越广泛，从机床产品的生产制造企业到销售企业以及使用机床的客户都可以对夹具的设计提出要求，这些环节出现的问题以及对机床夹具提出的最新要求都可以及时地反馈到机床夹具的设计部门，这种情况对机床夹具设计的改进与创新有着极其重要的意义。夹具设计者通过信息化的渠道可以优化自己的设计，进而制造出更为适应机床使用者需求的机床产品。可以预见，机床夹具的设计必将伴随着信息化的引入而得到优化和发展。
3 结语
综上所述，机床夹具的设计是机床整体设计的一个非常重要的环节，机床夹具具体的设计品质对机械零件加工的精度、生产效率以及后期机械零件在使用中的稳定性都这着至关重要的作用。因此，企业和设计者必须重视夹具的设计工作，根据夹具具体设计、生产以及使用中的问题以及新的要求，对夹具的设计工作作出相应的优化。机床夹具设计的过程中，除了传统设计中要照顾到的问题以外，还要进一步完善和发展机床夹具设计的优化改良工作，以提高机床夹具生产的品质，冲破制约国内机床制造企业进步的瓶颈。通过不断地优化创新机床夹具设计的设计流程，机床夹具的科学性稳定性必定大幅提升，只有这样才能满足现代化机电产品生产对机床夹具设计层出不穷的新要求。
参考文献
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关键词 卓越计划；教学内容；教学手段；工程实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0080—02
教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。它是我国高等工程教育改革，促进高等工程教育全面提升的重要举措。“卓越工程师”要求教学过程中更加注重培养学生实践应用能力和思维开创性、创新性等。
机械制造装备课程是机械制造及其自动化专业的核心专业课程之一。通过该课程的学习，学生能了解现代机械制造装备领域的最新发展，掌握机械制造装备的工作原理及其正确使用和选用，掌握机床总体设计、传动设计、结构设计的基本知识，掌握工艺装备设计的基本知识并具备工艺装备的设计能力。该课程实践性和综合性极强，现行传统古板、单一的“说教”教学体系是很难培养出众多“卓越工程师”的。因此，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的课程教学改革显得尤为重要。本文以卓越工程师培养模式改革为切入点，以培养学生工程实践能力为目标，建立优化的机械制造装备课程体系，完善学生的知识结构，提高学生的创新能力和实践能力。
1 优化课程教学内容，突出实用性
机械制造装备课程是由原来的金属切削机床概论、金属切削机床设计、机床夹具设计、金属切削刀具4门专业课整合优化而成，课程涵盖的知识面较广，课程内容较多，在学时有限的前提下现行课程内容设置已经无法适应“卓越计划”的教学需要，必须按照“卓越计划”培养目标的要求，结合课程特点，立足本校实际进行改革。
1）教学内容优化过程中，以“重基础、精内容、宽适应”为指导思想，以学生就业实际为导向，突出实用性，兼顾系统性。强化机床概论和机床夹具设计部分内容，重点讲解常见普通机床的传动过程及典型结构，充实机床夹具设计的基础理论知识，详细介绍典型夹具结构。对机床设计部分只介绍机床设计流程及传动系统设计的基本步骤，不做过多的理论分析；对金属切削刀具只介绍常用刀具的几何角度、构造要素以及选用原则等内容，弱化刀具廓形设计等知识。
2）增加机床故障分析、排除及其修理内容，提高学生实际操作能力。同时为适应装备制造技术发展趋势，适当增加新型数控机床的构造、新材料刀具及高效、模块化夹具等反映装备技术前沿的内容，使学生毕业后能成为一名真正卓越的工程师。
2 丰富课堂教学手段，增强直观性
机械制造装备课程涉及大量机床、刀具、夹具的结构，该课程的一个显著特点是图形多且复杂。传统的教学方式是教师只能依靠书上的图或挂图来讲解，结构图的特点是图形复杂，而且有时为了少占用幅面、突出重点，只表示局部结构， 更增加了学习的难度。学生要看懂机床上部件的工作原理、结构特点，就必须看懂复杂的机械结构图，想象各零部件之间的运动关系。要在有限的课时内授予学生更多的知识，传统的教学方法已不能适应教学的要求，必须采用现代化的教学手段。
在课程教学中采用计算机辅助教学，利用多媒体技术，改变传统的教学方法和模式，将理论的、静态的内容转化为生动形象的知识，达到图、文、声并茂的效果，并进行动态设计，模拟部件的运动过程，边讲边演示，生动活泼，形象直观，从而加深学生的理解，激发学习兴趣，提高主动性，达到传统教学方式无法达到的教学效果。
比如在讲解CA6140车床结构的时候，为了使学生更加直观地了解机床结构，利用Flash技术制作CA6140车床结构动态演示软件（图1），既可以详细表示各传动链的传动过程，又能形象展现典型结构。
3 改革实践教学环节，加强应用性
机械制造装备是一门理论教学与实践教学并重的课程，并且实践教学对课程的学习掌握及运用能力的形成尤为重要，因此必须加强这方面的训练。对于实践教学的内容，应在满足“卓越计划”培养要求的基础上，根据教学内容和实验室现有的实验条件，进行精心的设计和开发。设计既能综合应用课程所学知识，同时又起到拓展学生创新思维的综合实训项目。通过具有实际工程背景的实践项目，强化工程实践能力培养。
比如在机床主运动机械变速传动系统的结构设计过程中，在完成传动和变速方案拟定、结构工艺分析、零件计算基础上，针对目前数控化技术的发展趋势、要求对普通机床进行数控化改造等，进一步提高项目的综合性，加强能力锻炼。同时在项目设计过程中，刻意强化计算机技术的运用，利用计算机辅助设计技术既提高设计效率，又强化学生的计算机技能。图2为学生利用计算机三维技术设计的U形环车削夹具。
4 结论
将“卓越计划”理念应用于课程中，做到以学生的发展为主体，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，探索新的教学模式和教学方法，优化教学内容。同时，做到以实际工程项目训练为主导，增加项目研究在课程中的权重，摈弃过去“以教师为中心，以书本知识为中心，以课堂为中心”的传统观念，真正树立“以学生为中心，以工程实际为中心，以课外为中心”的现代教育理念，并将其落实到如课程开发、课堂教学、教学评价的实际之中。通过“卓越计划”下的教学改革和实践，建立比较完整的机械制造装备课程的教学内容及体系结构，开发具有综合性和创新性的实验和实践环节，积累教学经验，一定能够解决过去教学内容不完整、实践教学薄弱、课堂教学信息量不足等问题，为培养卓越工程师打下坚实的基础。
参考文献
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关键词： 高职院校 《机床电气线路维修》 教学设计与实施
机床在工农业生产中应用非常广泛，其控制线路的安装、调试、维护及故障处理是电工职业岗位的一项重要技能。高职院校《机床电气线路维修》课程主要介绍机床控制线路，线路的安装、调试、维护及故障处理，逐步培养学生读图能力和故障处理能力及实践操作技能，为今后从事机床线路维修、改造和安装打下一定的基础。
一、教学设计与实施
（一）教学目标设计
1.专业能力目标。能对CA6140型车床及X62型万能铣床电气控制线路进行故障分析，对CA6140型车床及X62型万能铣床电气控制线路常见的故障进行分析、查找及排除，了解相关的低压控制电器，掌握控制线路的保护功能和检测知识。
2.方法能力目标。掌握常用的电工工具和仪器仪表使用的方法；能够识读和绘制电气控制原理图；能规范合理地对控制电路器件布局，并正确识读、绘制接线图；掌握电气维修技术的基本方法能力。
3.社会能力目标。具有安全用电的观念，做到安全生产、规范操作；具有良好的职业素养与职业道德；具有质量、效益、成本意识。
（二）教学情境设计
二、考核方案设计与实施
（一）理论考核内容
（二）实践考核内容
采取自由组合与教师分配相结合的原则，将学生2至3人分成一个小组，派小组长抽签决定完成表1所示的19个任务中的一个任务，学生抽3次签，选择3个任务中的一个任务完成即可，任务完成质量参照表3进行评分。
三、考核方案设计实施及考核结果分析
（一）考核方案设计与实施
采用综合考核方式，主要对学生进行任务理论考核、实践考核，总评成绩=平时成绩40%+期末考试成绩60%。平时成绩=任务理论考核20%+文献查阅20%+平时学习态度20%+小组答辩10%+任务文档的制作10%+机床线路创新设计10%+应急能力10%。期末考试成绩=实践考核50%+理论考试50%。
采用这样的考核方式，不仅极大地调动了学生的学习积极性，培养了学生的综合素养，而且提高了教学质量，是课程考核方式改革的一个有益探索。
（二）考核结果分析
根据2011―2012上2010电气自动化技术1、2班的考核情况，具体分析如下。
对2010电气自动化技术1班来说，从考试结果可以看出，学生的平均分为65分，及格率为61%，最低分为18分，说明该班学生掌握了该门课程的基本知识与技能，并达到合格水平；成绩基本呈正态分布，优秀率为0，处于及格水平学生较多，说明考试成绩不太理想，今后有待改进。在考核中，错误比较多的题型是选择题、机床工作原理分析题、计算题等，原因是学生的基础知识掌握得不够扎实，复习不到位，对教师的依赖心理严重，存在不劳而获的思想等。
对2010电气自动化技术2班来说，从考试结果可以看出，学生的平均分为59.1分，及格率为61%，最低分为6分，说明该班学生掌握了该门课程的基本知识与技能，并达到合格水平；成绩基本呈正态分布，优秀率为0，处于及格水平学生较多，有17位学生考试成绩不及格，其中有2位学生的考试成绩不足10分，说明考试成绩不理想；有将近30%的学生缺乏学习的主动性、积极性，平时不预习，上课不做笔记、不听课，作业应付完成。在考核中，错误比较多的题型是选择题、机床工作原理分析题、计算题等，原因是学生的基础知识掌握得不够扎实，复习不到位，对教师的依赖心理严重，存在不劳而获的思想等。
三、结语
本课程的任务设计来源于企业一线专业技术人员的工作任务分析，根据企业的真实工作岗位能力需求和职业的标准化教学内容设计，使教学过程由“学科系统化”发展到“工作过程系统化”，课程设计面向岗位，面向学生的职业生涯，确保了“任务驱动、教学做一体化”教学模式的顺利实施。
参考文献：
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关键词：机床专用夹具；参数化；虚拟化装配
1 机床专用夹具设计内容
机床专用夹具一般是由夹紧装置、对刀装置、定位装置和夹具体等基本装置组成，其内容主要包括：⑴设计夹具的定位机构。此过程主要包括了对夹具定位元件与机构的选择、方案的确定和对定位误差的计算等。定位元件的选择则是包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等；定位方案是指工件以内孔、以平面定位、以外圆柱表面进行定位，之后在根据不同的定位方式来进行定位误差的计算。⑵设计夹具的夹紧装置。这部分主要是由力源装置、夹紧元件与夹紧机构、中间的传力机构组成，包括夹具夹紧元件与机构的选择、夹紧方案的确定以及计算夹紧力和切削力等。斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、联动夹紧机构等则是属于对夹紧机构的选择，根据切削力计算夹紧力的大小并且确定合理的夹紧方案。⑶设计夹具的对定机构。夹具对定机构的设计包括对刀装置与元件、引导装置与元件、分度装置以及其相关的计算，如定向键、对刀块、计算刀块到定位元件位置的尺寸、分度装置、计算分度误差等。
⑷夹具总体装配布置和其工艺的设计。
2 机床专用夹具设计时的常用步骤
（1）明确设计的要求和生产所需条件、认真调查并收集设计资料；（2）确定夹具所用的结构方案、并且绘制夹具所需要的总图；（3）对夹具精度的校核和绘制夹具零件的工作图；（4）夹具设计时其质量的评估。
3 机床专用夹具的对象装配
机床专用夹具装配时的的对象模型是由机床专用夹具的装配对象和另一个对象之间的组合，因为根据大量的实例研究来看，无论是机床专用夹具的零件的装配还是部件的装配，都是以一种装配模型为基础的。机床专用夹具的对象装配之间的原则是指装配对象之间互相存在的约束关系。这种关系都是由装配对象以及几何特征和装配几何特征之间的装配来进行约束的。根据人们研究的模型来看，组成装配几何特征的装配元素根据几何特点可以分为平面、曲面、直线、曲线、点等；通过对它的特点分析，几何特征的元素主要为面元素，其中包括有平面、锥面、柱面、球面等。不仅这样，对装配几何特征来说，它的排列方式不是没有规则可言的，它的排列还存在着尺寸的约束。
4 机床专用夹具的装配过程
自上而下的装配过程是非常符合复杂装配的一种方法，它的设计步骤为：⑴确定设计目标。⑵提供设计时所需要的模型。⑶开始对部件进行设计。从设计好的实体模型中可以看出，这种自上而下的设计方法就是在建立各个零件间的关系，并且在每个零件设计好之后自动的进行装配。这种自上而下的设计技术是在参数化特征造型后，CAD技术再次重要突破。
5 机床专用夹具设计实例
本节以压泵上体的零件图为例子，加工液压泵上体部分的三个阶梯孔，根据其工艺规程在2nT_阶梯孔之前，部件的顶面与底面、两个8H7的孔和两个奎8mm TL都已加工好。而本工序加工时所需的要求有：三孔轴线与底面垂直度，四小孔和中间阶梯孔的位置要求以及三个阶梯孔的距离是254-O.1mm。后两项要注公差，加工的要求较低，试设计车床专用夹具。
首先要确定定位方案和设计定位装置。工阶梯孔的加工工序的基准和限位基准为都分度滑盘的上表面。根据基准垂合的原理，分度滑盘的上表面应该为定位基准。分度滑盘的上表面用来限制XY方向转动和Z方向移动这三个自由度的。第二确定夹紧的方案和设计其夹紧装置。车床夹具的夹紧装置必须安全又可靠。夹紧时力作用点和方向应按|以下要求进行选择：主要的夹紧力的方向应朝向主要定位基准，作用点靠近支承面的几何中心；夹紧力方向应利于减少夹紧力，尽量和工件的主要定位基面垂直，和切削力、重力的方向是一致的；夹紧力的方向和作用点应作用于工件刚性较好的方向和部位。第三就要确定夹具与机床的连接方式。对于径向尺寸大的夹具，一般是通过车床主轴轴颈和过渡盘进行连接的。之后装配在过渡盘的凸缘上，然后再用螺钉进行紧固。最后进行分度装置设计。
6 结语
机床夹具在机械加工中直接影响着其质量，生产的效率和生产成本。这对一个企业来说也是一种影响。企业在长期机床夹具的生产中会积累一定的生产经验领用这些来提高家具生产的效率。本文就简单的对机床专用夹具参数化虚拟装配进行了讨论，讨论了零件与部件之间的连接关系、零件的设计信息和在Pro/E系统中机床专用夹具怎样进行虚拟装配等。
通过对机床夹具的了解，我们知道了利用CAD平台上机床虚拟装配技术可以快捷的实现夹具的装配过程，这样的方法不仅节省了很多时间和装配人员的体力，还不易出错，这样大大的提高了机床专用家具的生产效率。这对一个企业来说是不仅提高了生产能力、降低了成本，还提高了产品的质量。机床夹具参数化虚拟装配的研究对我国也起着很大的作用。
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数控机床
课程体系
论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.
1前言
数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。
z数控人才的需求和知识结构
当前社会需求的数控人才主要有三种类型:，>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。
3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系
根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.
(1)
通用机床突出重点，贯彻少而精的原则
通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。
(z)数控机床突出实践性
在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心，CNC线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。
(3)课程设计，加强综合性
课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。
(4)依托职业学校资源，加强实训教学
工科专业学生理应姓“工’，应面向工程，面向生产，面向经济建设实际，因此，所培养的人除了具备应有的专业知识外，还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能，既生产技能与实验技能，这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求，受财力、人力等办学条件方面的限制，机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些，我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作，做到资源共享，开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施，通过考核评定成绩，实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核，取得相应的职业资格证书，同时取得相应的课程成绩和学分。
关键词：技术；电视艺术；电视美学
检 索：.cn
中图分类号：TB47 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）07-0105-03
Man Machine Engineering in Machine Tool Design
MAO Yang（Dalian Polytechinc University Art and Information Engineering，Dalian 116600，China）
Abstract ：In the field of industrial production， NC machine tool is a kind of very important equipment，its quality directly affects the quality of the product. Is the current situation， domestic CNC machine tools exist defects in rigid lines， the operation is complicated， not only can not effectively enhance machining quality and efficiency， also may endanger the safety of life and property of the assembly line workers. The author combined the work experience and the related theory knowledge， in this paper has studied the machine tool design in the man-machine engineering application， for the related personnel reference.
Key words ：machine tool modeling； design； ergonomics
Internet ：.cn
人机工程学自诞生以来便受到了数控机床设计界的广泛关注，机床设计者利用人机工程学来改善数控机床运转条件、调整机床显示屏安装角度等。现阶段，结合人机工程学知识所制造的数控机床不仅具备美观的外型，性能也得到了显著的提升。
一、人机工程学概述
心理学、人体测量学、生物力学、生理学与工程学等学科知识共同构成了人机工程学。在机床造型设计中应用人机工程学的主要目标是结合该学科理论，设计出拥有最大运转效率、操作便利安全的机械设备。人机工程学之所以能够实现确保人、机器以及环境系统总体性能最优化的目的，主要原因是其向设计者揭示了人、机器以及环境三者之间的规律与关系。
近年来，人机工程学的应用愈来愈广泛，应用主要集中于工业领域。通过应用人机工程学，人们有效地提升了机器的性能、改善了工人的操作条件、减少了职业病的发生几率。就目前状况而言，我国工业发展势头较好，数控机床应用普遍，所以人机工程学应用条件良好。
二、数控机床人机系统设计目标
人机系统在数控机床中应用的基本目标便是实现“机宜人，人适机”。数控机床能够承受巨大的工作量，在工件精度控制方面具有巨大的优势，而相比于数控机床，人拥有活跃的思维，能够对工作中的突发状况做出紧急处理。在数控机床造型设计上应用人机工程学知识，就是为了加强人与机器的配合，从而最大程度地强化人机系统的总体功能并提升系统运转效率。
人与数控机床构成和谐的人机系统，人与机器共同履行应尽的职责。人机系统中，机器负责开展高强度的运算以及工件加工工作，操作人员则负责编写控制程序、下发操作指令以及维护保养数控机床等。
三、人机系统具体设计
（一）工作台控制装置设计
工作台是数控机床的关键构成成分，其负责对相关工件进行加工。工作台控制装置是指挥机械臂运转的“大脑”，在工作台控制装置设计工作中，设计者必须要考虑到操作人员手臂活动范围等因素，力求使操作人员能够便捷地操作工作台。调查数据显示，我国大部分数控机床操作人员患有腰肌劳损、腰椎盘突出等疾病，造成该现象的主要原因之一是常规的数控机床设计使得操作者长时间地处于静态弯腰状态中。因此，数控机床人机系统设计者应当竭力避免上述问题的发生，合理地设计工作台台面，充分结合人机工程学相关知识来确定台面的高度。
通常情况下，操作人员是站立操作工作台的，在此情况下，工作台面应当靠近操作员的手部，如此方能避免操作人员长时间弯腰的现象出现，还能有效地防止操作人员因身体前倾而跌倒。数控机床的控制杆和手柄由杠杆以及执握柄构成，从操作条件来看，控制杆以及手柄属于单手控制器范畴，数控机床的手柄一般在操纵力相对较小的操作环境下使用。结合人体工程学相关知识，认为在手柄转动角度不大于手腕转动的常规角度的条件下，工作人员的操作将更加地轻松高效。
为了最大程度地消除数控机床运行过程中手柄与操作人员手掌之间的摩擦，可以采用轴套式的手柄设计。为了提升操作人员手部的舒适性，可以采用触感良好的软树脂作为手柄套的材料，也可以为操作人员发放软树脂制成的工作手套，从而实现对操作人员手部进行双重保护的目的。
（二）显示输入面板设计
显示输入面板是数控机床的核心组分，负责显示数控机床运行状态等重要工作。显示输入面板的高度设计十分重要，传统的数控机床未重视显示输入面板的高度设计工作，从而导致操作人员无法便捷地观测运行数据，不仅影响了数控机床的正常运行，同时在一定程度上影响了操作人员的身体健康。
依照人机工程学理论，认为数控机床显示输入面板的高度应当取百分之五十的人体尺寸，即设计成操作人员平均身高的一半，事实表明，该种设计能够有效地满足机床操作人员的操作要求，使操作人员能够轻松地完成数据分析、输入等工序。为了提升面板操作的舒适性，机床设计者还需要重点考虑面板高度与操作人员肘高的适应性。如果操作人员经常性地抬高手臂以进行显示输入面板操作，则容易产生肌肉酸痛感，长此以往可能造成手臂肌肉血液循环不畅，所以，机床设计者需要充分确保面板与操作人员的肘高相匹配。
需要特别指出的是，应当采用可调节式面板设计，这是因为每个人的生理构造有着细微的差别，在此情况下，如果面板是固定的，即使高度设计考虑到了操作人员身高平均值、肘高平均值等因素，也难以最为有效地为每一个操作人员提供最优的工作环境。就目前状况而言，悬挂式、分离式、贴合式以及下伸式等形式的显示输入面板技术实现难度相对较低、实际应用效果颇佳，因此被广泛应用于数控机床中。每个操作人员对面板高度的要求不同，所以应当在控制面板上安装体积与高度合理的把手，从而有效地增强操作人员的工作便利性。
由于现代化的数控机床需要执行多类加工任务，功能比较丰富，因此显示输入面板上分布着大量的按键，按键的大小设计工作十分重要，按键过大或者过小都可能导致操作效率低下甚至引发误操作，影响数控机床的运转效率与质量。面板按键尺寸大小要与操作人员手指端面积相匹配。一般来讲，按键面积需要稍稍大于人的手指端面积。为了保障操作的准确性，按键的工作行程以及按压力需要符合相关行业规范与国家标准。
为了尽量缩小显示输入面板的体积，按键的排布应当尽量紧密，但是应当注意按键排布不能过于紧密，否则操作人员可能在无意间同时按下两个键位，如此有可能引发相关安全事故。得益于科技的迅猛进步，现阶段数控机床控制面板按键技术得到了极大的改进，国有企业基本普及了感应式键盘设计，这种面板感应灵敏度非常好，并且拥有极佳的触感，能够显著地增强数控机床操控工作的舒适性。
为了促使操作人员能够更好更快地获取收索信息，应当依照一定的原则来设计按键的排布，经验表明，奇数个横向的按键排列方式能够最为有效地提升操作人员信息获取工作的便利性与准确性。最好划分功能键位区域，划出字母键、数字键以及方向指示键等键位区域，如此能够帮助操作人员更好地找到所需键位，同时有利于操作人员养成良好的击键习惯。
数控机床显示输入面板上分布着大量的旋钮，有的旋钮可以旋转一周以上，有的旋钮只能旋转一周以内，而有的旋钮则无法旋转，这类旋钮发挥着定向指示的作用。为了便于操作人员迅速区分不同功能的旋钮，可以在旋钮设计中应用色彩编码技术。依据相关技术规范可知，红色可以用来表示停止机床运转，而绿色则表示接通或者启动数控机床。
为了提升操作的准确性与便捷性，数控机床面板上分布了一些符号与文字以标示键位的功能，如果操作环境中照明条件不佳，则操作人员将较难在短时间内准确获取标示文字以及符号的信息，因此，建议设计者在面板键盘设计上采用背光技术，如此能够显著地改善面板操作环境，增强击键的准确性与便捷性。
（三）机床开合门设计
在数控机床中，开合门是一道非常重要的设施，其能够较为有效地保护操作人员的生命财产安全，与此同时还能发挥隔声的效果。机床操作人员需要实时监控工作台，为了支持这一工作，设计者应当合理设计开合门上的视窗，视窗不宜过大也不能太小。现阶段，数控机床开合门主要采用左右拖拉设计，应当确保拖拉开合门的力的大小处于合理水平。通常情况下，加工中心中的加工任务繁多、而且数控机床的体积也较大，而对于大型数控机床而言，最好增大把手的长度与开合门的尺寸。
（四）生产环境设计
现代化的数控机床操作业务对生产环境要求极高，因此要确保生产环境具备干净整洁的特征。为了增强工作人员操作机床面板的舒适性，认为需要确保数控机床的造型与生产环境相和谐，着重突出数控机床造型的人性化特点。行为心理学相关理论指出，颜色可以影响人的行为与心理，在中国传统文化中，红色象征着喜悦、丰收，蓝色代表着沉稳、宁静，鉴于数控机床实际操作状况，认为采用红色作为机床装饰色的方案不太实际，综合考虑后，认为可以将蓝色与绿色作为数控机床的主色调。
使用蓝色与绿色来装饰数控机床益处颇多。蓝色能够在一定程度放松人的心情，使得操作人员在轻松愉悦的环境中开展相关工作，而绿色不仅给人以清新的感受，还能有效地减缓操作人员的视觉疲劳，防止操作人员患上近视眼，有效地保护了操作人员的视力。德国是数控机床生产技术最发达的国家，而韩国DMG公司生产的一款数控机床便采用了蓝绿色开合门设计，据一些机床操作人员反映，操作蓝绿色的机床设备能够放松自身的心情，从而提升了工作效率以及质量。
（五）安全防护设计
安全防护设计工作意义重大，在过去几年中，媒体报道了许多惨烈的机床安全事故，主要原因之一是数控机床安全设计不到位，因此必须要确保数控机床的造型设计满足相关安全标准，能够给予操作人员一个安全舒适的操作环境。为了提升操作人员的心理安全感，数控机床的造型必须完全符合人机工程学的相关要求，要拥有饱满的整体造型。应当高度重视数控机床的着色处理工作，主要采用蓝色与绿色，如此能够促使操作人员获得足够的心理安全感。除此之外，要着力于完善人机工程设计，做好造型尺寸设计工作。调查数据显示，很大一部分机床安全事故的诱因是操作人员无意间接触了机床的按钮开关，所以为了保障操作人员的安全，必须要规范数控机床的尺寸设计，并将关键按钮置于不易被无意碰触到的位置上。
设计人员应当做好数控机床显示以及控制装置设计工作，各项设计需要充分结合操作人员的心理以及生理特点，最大程度地避免不合理设计的出现。由于操作人员需要长时间地查看显示面板上的数据，长此以往可能会影响操作人员的视力，因此可以采用智能化面板设计，设置视力保护提醒时间。
四、如何提升数控机床造型设计工作的质量
（一）提升机床设计者的综合素质
无论是何种工作，在其中发挥最关键作用的因素的“人才”，数控机床造型设计工作也不例外。通过调查走访，发现部分机床设计者的综合素质不高，主要表现在专业知识储备量不足与对人机工程学知识理解不透彻上。因此，企业要对症下药，采取针对性措施以提升机床设计者的综合素质。建议企业通过举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实地扩充机床设计者的专业知识储备与强化其实践设计能力，从而使其更加适应新时期数控机床造型设计工作的各类要求。
除此之外，企业应当定期派遣业绩突出、学习能力强的设计者前往德国、日本等数控机床设计、制造技术成熟发达的国家学习交流，以便回国后提升设计团队的整体综合素质。企业可以制定合理的薪资分层制度，将机床设计人员的工作业绩、工作态度以及周围同事对其的评价等因素纳入薪资考核体系当中，通过物质方面的激励以激发设计人员的工作积极性。
（二）加快数控机床设计制造标准建设
客观上讲，我国数控机床设计与制造技术与德日等国家仍有较大的差距，除了人才保障体系方面有一定差落外，机床设计制造行业缺乏健全的技术指导体系也是造成中国数控机床整体性能落后进口德日机床的主要原因之一。鉴于上述情况，认为政府应当尽快组织专家小组，研讨建立合理可行的数控机床设计与制造标准体系，从而为广大机床设计、制造企业提供权威可靠的参考。此外，政府应当加大对中小型机床生产企业的财政补贴力度，降低这些企业的银行贷款门槛，如此方能最大程度地促进数控机床生产行业的总体进步。
五、结语
新的发展形势下开展机床造型设计革新工作极为必要，人体工程学在机床设计中能发挥巨大的作用，为此，广大设计人员应当积极学习人机工程学知识，善于借鉴优秀的机床设计经验，在实际工作中保持认真严谨的态度，如此方能促进我国工业的长足发展。
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