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摘 要：本文主要从三角开关凸模的曲面特点及加工难点出发，分析了如何使用MasterCAM软件编制合理的刀具路径，使加工质量大为改善。
　 　前 言：使用CAM软件编程，走刀路径是否合理直接影响加 工质量。MasterCAM的曲面精加工刀具路径难以同时保证平坦面与陡峭面的加工质量，加之加工中心加工不宜使用过小的刀具，那么对于刀具难以加工到的 地方和既含有平坦面又含有陡峭面的零件，应如何编制刀具路径以达到加工质量的要求呢？
　　MasterCAM是一种应用广泛的CAD/CAM软件，由美国CNC Software公司开发，该软件操作简便实用。
　 　MasterCAM8.0提供了多种粗加工技术和丰富的曲面精加工功能。精加工走刀形式直接影响加工出来的表面质量，要达到图纸要求的尺寸精度和表面精 度，需在编制刀具路径时针对曲面特点合理选择走刀方式。对于同一个零件，可能在不同的部位需要不同的走刀方式，对于零件两个面之间的衔接部分，还需要用专 门的清根刀路。此外，还要合理选择刀具，优化走刀路径，减少提刀、空刀及不必要的重覆路径，在改善加工质量的同时使加工效率有所提高。

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齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力，并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广，传动比恒定，效率较高，使用寿命长。在机械零件产品的设计与制造过程中，不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。如果齿轮材料选择不当，则会出现零件的过早损伤，甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。
    满足材料的机械性能
    材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。
    例如，在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄，强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。

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6063 铝合金化学成分的选择 黎伯豪 言淑纯 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远 高于工业型材标准。在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大 时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 1 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量 (质量分数，下同)。 1．1 Mg的作用和影响 Mg和Si组成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的 塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。 1．2 Si的作用和影响 Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸 造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。 2 Mg和Si含量的选择 2．1 Mg2Si量的确定 2．1．1 Mg2Si相在合金中的作用 Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并以不同的形态存在于合金中： (1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大。 (2)过渡相β’ 是β’’由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大。 (3)沉淀相β是由β’ 相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时侯，将β相变成β’’相的过程就是强化过程，反之则 是软化过程。 2．1．2 Mg2Si量的选择 6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。参见图1<1>。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗 拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30) 的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。 GB/T5237．1—2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa，T6状态型材σb≥205MPa，实践证明．该合金的最高可 达到260MPa。但大批量生产的影响因素很多，不可能确保都达到这么高。综合的考虑，型材既要强度高，能确保产品符合标准要求，又要使合金易于挤压，有 利于提高生产效率。我们设计合金强度时，对于T5状态交货的型材，取200MPa为设计值。从图1可知，抗拉强度在200MPa左右时，Mg2Si 量大约为0．8%，而对于T6状态的型材，我们取抗拉强度设计值为230 MPa，此时Mg2Si量就提高到0．95%。 2．1．3 Mg含量的确定 Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算： Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73 2．1．4 Si含量的确定 Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1．73 ，所以基本Si量为Si基=Mg/1．73<2>。但是实践证明，若按Si基进行配料时，生产出来的合金其抗拉强度往往偏低而不合格。显然是 合金中Mg2Si数量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si，例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物。所以，合金中必须要有过剩的 Si以补充Si的损失。合金中有过剩的Si还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时， Si还能降低Fe的不利影响。但是由于Si会降低合金的塑性和耐蚀性，所以Si过应有合理的控制。我厂根据实际经验认为过剩Si量选择在0．09% ～0．13%范围内是比较好的。合金中Si含量应是：Si%=(Si基+Si过)% 3 合金元素控制范围的确定 3．1 Mg的控制范围 Mg是易燃金属，熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差，但不能放得太宽，以免合金性能失控。我们根据经验和本厂配料、熔炼 和化验水平，将Mg的波动范围控制在0．04%之内，T5型材取0．47%～0．50%，T6型材取0．57%～0．60%。 3．2 Si的控制范围当Mg的范围确定后，Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。因为我厂控制Si过为0．09%～0．13%，所以Mg/Si应控制在1． 18～1．32之间。图2示出了我厂6063铝合金T5和T6状态型材化学成分的选择范围。图中示出了过Si上限线和下限线。若要变更合金成分时，比如想 将Mg2Si量增加到 0．95%，以便有利于生产T6型材时，可沿过Si上下限区间将Mg上移至0．6%左右的位置即可。此时Si约为0．46%，Si过为0．11%， Mg/Si为1．3。 4 结束语根据我厂的经验，在6063铝合金型材中Mg2Si量控制在0．75%～0．80%范围内，已完全能够满足力学性能的要求。在正常挤压系数(大于或 等于 30)的情况下，型材的抗拉强度都处在200～240 MPa范围内。而这样控制合金，不仅材料塑性好，易于挤压，耐蚀性高和表面处理性能好，而且可节约合金元素。但是还应特别注意对杂质Fe进行严格控制。若 Fe含量过高，会使挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色灰暗而无光泽，Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。实践证明，将Fe含量控制在 0．15%～0．25%范围内是比较理想的。
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李玉兰　刘　江　彭晓东
摘　要　介绍了镁合金构件的主要特性，综述了镁合金压铸件在全球汽车业中的应用现状及镁铸件用量增长情况，镁合金的发展状况和目前应用的镁合金压铸工艺及防腐蚀表面处理技术。同时对存在的问题和未来应用进行了探讨和预测。
关键词：镁合金　压铸件　汽车　压铸工艺　表面处理
Application of Magnesium Die Castings in Automotive Industry

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镁合金是目前国内外重新认识并积极开发的一种新型环保材料，是21世纪最具生命力的新型环保材料，该材料能回收再利用，无污染，并且世界上特别是我国蕴藏最丰富。占全球三分之一以上约36亿吨。
镁合金特点：
1、重量轻，镁金属是目前世界实际应用中重量最轻的金属结构材料，是铝的2/3，钢铁的1/4。
2、比强度和比钢度高，均优于钢和铝合金。

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我 国镁工业起步虽然较晚，但发展非常快。20世纪90年代开始，我国镁工业进入快速发展期。我国是镁资源的大国，是全球镁的生产大国和出口大国，但远不是镁 工业强国。在镁冶炼加工行业，要建设和健全经济环保型的镁加工链，应该注意推广节能环保新技术，设计节能型的工艺组合，寻找节能环保型的替代材料；开发和 采用有经济优势的新型冶炼加工技术；促进产、学、研、用优势群体的互联，促进相关企业的组合，提高能源使用的综合效益，摆脱大量生产、大量消费和大量废弃 的经济活动。提升我国镁产业质量、技术、成本的竞争力，创建经济环保型的镁加工链。　　
随着人们对能源和环境的日益关注，镁及镁合金的应用正在受到前所未有的关注。镁是我国少有的几种优势金属资源之一，在过去的15年里，我国的镁工业逐步壮 大，目前已经成为世界上原镁生产的绝对大国，2003年镁产量更是占世界总产量的60％以上。从2000年开始，在师昌绪等院士的直接推动下，我国镁合金 的研究和应用也取得了举世瞩目的成绩，逐步从镁生产大国向镁研发和应用强国迈进。过去5年里，我国在高性能镁材料的研究，镁加工装备的开发以及镁合金深加 工产品的开发应用方面都取得极大的进展。从镁产业的角度来讲，已经形成了原材料到深加工一直到应用的完整产业链，从镁研究开发的角度来讲，已经初步形成了 从基础研究到应用研究一直到产品开发的完整科研开发体系。　
　 1、我国镁及镁合金现状　　我国目前在镁工业方面拥有三项"世界冠军"。第一是镁资源大国，储量居世界首位。在青海盐湖蕴藏着氯化镁32亿吨，硫酸镁16 亿吨。在辽宁、山西、宁夏、内蒙古、河南等省、自治区菱镁矿均有很大储量，仅辽宁大石桥一带的储量就占世界菱镁矿的60％以上，矿石品位高达40％。第二 是原镁生产大国， 2003年我国共生产原镁35.4万吨，约占全球总产量的67％。第三是出口大国，年产量80％以上的镁出口到国际市场。尽管如此，我国的镁工业还存在着 不少问题，主要表现在：原镁生产技术比较落后，质量不够稳定，镁锭中的夹杂物和有害元素含量大大超标，难以满足压铸、板材轧制和冲压等高端产品的生产需 求；出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭，镁合金出口比重只有15％左右，镁合金制品出口则更是微乎其微，因此出口利润低，而对于军工生产所需要的高性能镁合 金板材和型材还需要从俄罗斯进口；原创性的研究成果缺乏，目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产，而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大 部分依靠进口。中国镁合金产品的生产和应用现状是，镁合金的优势已经被许多企业所认识，在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用，用户包括如上 汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等。例如，一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架；镁合金压铸迅速增长，台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂几乎分布在 全国各地，各种压铸机数量超过50台；变形镁合金加工开始起步。　　
2、我国镁合金研究现状　　国家相关研究和应用计划包括，科技部组织实施的"十五"攻关计划重大专项"镁合金应用开发及产业化"、"十五"863计划相关 项目、重点国际合作计划、科技型中小企业创新基金，国家自然科学基金委立项的国家自然科学基金，国防科工委的军工配套项目，经贸委的技改项目，国家发改委 的高技术示范工程等。　　"十五"科技攻关重大专项"镁合金应用开发及产业化"的目标是，建立镁合金技术创新体系；加快我国镁资源的应用开发；培育相关高 新技术产业群；将我国的镁资源优势转变为经济优势。技术目标是推动镁材料的应用与产业化；发展水氯镁石脱水技术，开发盐湖镁资源；提高皮江法炼镁的水平， 降低污染；获得镁生产关键技术装备生产能力；推动镁在汽车、摩托车和3C产业中的应用；研究中国镁长期发展战略。科技部徐冠华部长在2004年全国科技工 作会议上的讲话指出， "通过对镁合金关键技术研究及产业化的重大攻关，初步形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁资源强国的跨越 奠定了基础。" 高技术发展计划（863计划）：开发高性能镁合金材料及应用技术，目标是开发未来5～10年内获得应用的关键技术，参加单位包括大学、研究所与企业，立项 项目7项，包括耐热压铸镁合金及其应用技术、高强高韧镁合金及其应用技术开发、高性能变形镁合金及其应用技术、镁合金先进焊接技术、镁合金冲锻成型技术、 镁合金锻造轮毂技术等。这些研究取得了很大突破，包括开发了3种在175℃具有良好抗蠕变性能的镁合金、低成本的镁稀土中间合金制备技术、耐热镁合金的压 铸技术；开发了用于汽车轮毂的高强高韧铸造镁合金、镁合金轮毂低压铸造生产技术；开发了变形性能优于现有Mg－Al－Zn系合金的新型镁合金、板材和中空 薄壁型材加工技术，镁合金腐蚀防护技术；开发了镁合金焊接新工艺、焊接设备及焊接材料。　　

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数 控机床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望 而怯步，特别是像我国这样的发展中国家资金有限，因而，大多数机械工厂想买而又买不起数控机床。如何用比较少的投入获得数控机床，就是一个值得探讨的问 题。能不能不买新的数控机床而对原有的机床进行升级改造，使之变成数控机床呢？回答是肯定的。几年来升级改造的经验告诉我们，这是大有可为的，不仅实用性 能良好、周期短，而且可以节约大量资金。被改造的机床越大，所节约的资金也越多。以下是我公司进行的数控化再制造实例：
数控化升级改造
对 天发水电重型设备有限公司进口的大型立车数控化升级改造是一个典型的示例。该机床是原天津重型机械厂上世纪80年代进口的日本东芝产品，经多年使用，机床 性能仍保持的不错。但随着产品的变化和发展，普通机床的功能已不能满足新市场、新产品的要求。为了能车削圆弧和曲面，需要数控二轴插补。面对生产的需要， 如进口一台同规格6500数控立车，需要资金1500万元以上，这对当时的天发重型厂是根本不可能的。在这种情况下，该厂找到我公司，希望对该机床进行升 级改造。
首先确定机床的改造方案。本着既满足加工要求，而 又尽可能节约资金的原则，经反复协商，最后确定只对原机床的两个刀架中的一个车削刀架进行改造。这样，只需要单通道数控系统，更换两根滚珠丝杠，两个伺服 电机，可以节约资金。改造后可以实现二轴插补，实现圆弧和任意曲线的车削。

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没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。
　 我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，在数控机 床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速发展，尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异，使得数控技术 也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践
　　带来了巨大变化，也在其 维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来，本文仅是 将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理，以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。
　　一、数控技术

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所 谓加工中心参考点又名原点或零点，是机床的机械原点和电气原点相重合的点，是原点复归后机械上固定的点。每台机床可以有一个参考原点，也可以据需要设置多 个参考原点，用于自动刀具交换（ATC）或自动拖盘交换（APC）等。参考点作为工件坐标系的原始参照系，机床参考点确定后，各工件坐标系随之建立。所谓 机械原点，是基本机械坐标系的基准点，机械零部件一旦装配完毕，机械原点随即确立。所谓电气原点，是由机床所使用的检测反馈元件所发出的栅点信号或零标志 信号确立的参考点。为了使电气原点与机械原点重合，必须将电气原点到机械原点的距离用一个设置原点偏移量的参数进行设置。这个重合的点就是机床原点。在加 工中心使用过程中，机床手动或者自动回参考点操作是经常进行的动作。不管机床检测反馈元件是配用增量式脉冲编码器还是绝对式脉冲编码器，在某些情况下，如 进行ATC或APC过程中，机床某一轴或全部轴都要先回参考原点。
　　按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返回机床参考点的方法有两 种。一种为栅点法，另一种为磁开关法。在栅点法中，检测器随着电机一转信号同时产生一个栅点或一个零位脉冲，在机械本体上安装一个减速撞块及一个减速开关 后，数控系统检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。在磁开关法中，在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关，当磁感应原点开关检测到原点信号后，伺服电机 立即停止，该停止点被认作原点。栅点方法的特点是如果接近原点速度小于某一固定值，则伺服电机总是停止于同一点，也就是说，在进行回原点操作后，机床原点 的保持性好。磁开关法的特点是软件及硬件简单，但原点位置随着伺服电机速度的变化而成比例地漂移，即原点不确定。目前，几乎所有的机床都采用栅点法。
　　使用栅点法回机床原点的几种情形如下：
　　1． 使用增量检测反馈元件的机床开机后的第一次回机床原点；

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讀孫子兵法學英文》擇善固執
【經濟日報／朱文章】
2007.05.13 04:48 am

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禪說人生》智慧的覺醒
【經濟日報／釋證嚴】
2007.05.13 04:48 am

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在铰孔加工过程中，经常出现孔径超差、内孔表面粗糙度值高等诸多问题。问题产生的原因孔径增大，误差大铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺。进给量不当或加工余量过大。铰刀主偏角过大。
在铰孔加工过程中，经常出现孔径超差、内孔表面粗糙度值高等诸多问题。
问题产生的原因
孔径增大，误差大