生产加工行业中机械加工工艺对部件精度的影响

(整期优先)网络出版时间:2021-07-14
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生产加工行业中机械加工工艺对部件精度的影响

唐喜奎 宋江涛

黑龙江技师学院 黑龙江 鸡西 158100



摘要:在生产加工行业发展中,机械加工工艺和零部件精度之间存在密切关系,为了能够生产出高精度零部件,必须从机械加工工艺设计入手,不断提升机械加工工艺水平。本文首先对机械加工工艺进行简单概述,然后探讨机械加工工艺对部件精度影响因素,最后提出提升机械加工部件精度的有效措施。

关键词:生产加工;机械加工;部件;精度


近年来,我国机械制造和加工行业迅速发展,零部件生产逐渐向着专业化、标准化的方向发展。尤其是在经济全球化发展趋势下,制造业必须能够满足全球生产标准,对零部件精度的要求也随之提升,只有提升产品精度,才能在激烈竞争中占据主动,提高企业的竞争力。而生产加工行业中,机械加工工艺对部件精度会造成一定的影响,必须进行有效的优化,制定更加科学的加工方案,提升生产加工精度。

1机械加工工艺简述

所谓的机械加工工艺,指的是通过特定方式改变生产对象的几何形状、大小、相对位置以及性质,从而得到成品或半成品的过程。机械加工包括前期生产、后期加工两个步骤,必须严格按照相关加工技术标准。在前期生产步骤中,包括了原材料运输、原材料仓管、制作毛坯零件等,而后期加工是对毛坯零部件的精度加工,同时也包括对零件的后续处理。机械加工工序多,且很多工序相对复杂,通过这些复杂工序能够大批量的生产机械零件。随着机械加工行业发展,加工工艺更加多元化,零部件加工精度有所差别,若加工工艺不足,则直接影响其加工精度,无法满足工业生产需求。

2机械加工工艺对零部件加工精度影响因素

2.1 加工的几何精度

在零部件加工过程中,主要是利用打磨、切割、镗、铣等工序,将其加工成符合设计要求的零部件,包括韧性要求、硬度要求、形状要求、大小尺寸要去等。加工几何精度对于零部件加工精度具有直接的影响。其中,在镗、铣、切割等工序中都需要使用刀具设备,在切削加工中,刀具的刀型、韧性、材料刚性等,都会对加工精度带来影响。若所选刀具不能满足零部件加工需求,则会导致零部件几何外形不符合规范,例如,刀具刀面或刀刃磨损严重,会导致零部件表面摩擦值增加,导致整体几何精度受到影响。而机床工作中是借助于主轴旋转带动整体运转,从而改变刀具、零部件相对位置,继而进行机械加工。机床主轴运动对几何加工精度会造成影响,若主轴转动偏差,工件表面平整度下降,会导致零部件生产报废件、残件增多。

2.2 加工过程受力变形

零部件生产加工中,外力、残余应力等都会导致加工件受力变形,继而影响部件精度,导致零部件加工精度受到影响的外力因素,包括机床承受刚性发生变化、工件刚度过低、刀杆变形等。如果刀杆硬度明显弱于刀具与材料硬度,加工中刀杆容易变形,继而会产生外力。而若工件与机床、刀具刚性相比较弱,则也会产生应力而降低精度。

2.3 加工过程受热变形

摩擦生热是一种物理现象,机械加工过程中,刀具、工件以及机床等相互接触和摩擦中,会持续的产生热量,当热量达到一定程度,会出现热变形问题。任何机械加工工具出现变形,都会对零部件精度造成很大影响。一般来说,加工件如果受到热变形而精度受损,则利用相应的冷却剂进行有效散热处理,能够减少局部变热而影响精度的问题发生;而刀具可以利用润滑剂、冷却剂等联合方式,减少刀具在加工中的变形;而对于机床温度升高的问题,则可以采取针对性处理,不断优化结构,还可以实施局部降温的办法,严格控制机床热变形情况。

3提升机械加工零部件精度的有效措施

3.1 对机械加工工艺进行严格控制

为了提升零部件加工精度,减少加工工艺对精度影响,必须加强对机械加工工艺的控制,确保相关设备、工艺等都能够符合相关规范。第一,能够根据加工件的要求,认真选择机械加工工艺,确定机械加工设备、工具等,加工作业前还需要对这些设备进行全面检查,保证其处于正常状态,并对机械加工设备存在误差情况详细了解;第二,保证机械加工工艺适用性,同时做好机械设备维护工作,定期开展设备保养,进行必要的工艺升级、设备升级等,全面保障机械加工工艺实施质量,减少机械加工工艺对精度带来的影响;第三,机械加工过程中,全面记录相关参数数据,并对机械设备系统、设备结构等进行不断完善,确保机械加工工艺水平,从而降低其对零部件精度带来的不利影响。

3.2 对机械加工温度进行合理控制

为了消除机械加工温度对部件精度带来的影响,在机械加工生产中,必须能够对机械加工温度进行合理控制,从而保障部件精度,消除热变形因素所带来的不利影响。具体来说,零部件加工中必须持续控制相关加工温度,避免温度过低、过高等影响加工质量,保证机械加工工艺能够在适宜温度下进行,消除热变情况。当然,机械加工必然会产生摩擦,摩擦必然会生热,当出现温度过高时,可以通过冷水降温方式,对机械加工温度进行科学控制。使用刀具进行零部件加工中,往往需要反复进行切割,切割中会导致加工温度升高,也容易导致零部件变形。通过冷水或其他物理降温模式,避免零部件变形。通过这种方式,能够使机械加工工艺对部件精度影响降到最小。为了消除残余内应力对零部件精度影响,可以通过自然消除、人工消除两种模式。其中,自然消除是锻造中,零部件成为毛坯后,将其自然放置,待温度降低后今后后续操作,这种消除内应力方式会增加生产时间;而人工消除一般采用振动时效、热时效两种,其中振动时效是当前机械加工中常用的办法,借助共振原理,操作简单方便、成本低,能够大大提升零部件机械加工的效率。

3.3 避免外力干扰导致的变形

机械加工生产中,应该对加工过程进行严格控制,避免外力干扰而导致的零部件精度下降。在压力、摩擦力、应力等作用下,机床、刀具等会出现变形,继而影响加工精度,通过控制外力干扰,能消除这种影响,保证零部件整体加工质量。具体加工中,要求对机械设备进行定期的检查、维护,能够对机械设备运行中各部位存在的摩擦情况详细了解,定期采用相同摩擦方式,对机械设备表面进行打磨,避免由于摩擦力而导致的加工误差产生。另外,还可以通过引入新技术、新设备的方式,提高机械加工工艺质量,加强工艺改善,也能够对外力干扰实施有效控制,避免其影响零部件的加工精度。零部件加工系统不同,具体实施中往往具有不同薄弱点,要求相关人员能够优选低系统荷载,保证机床寿命延长,还能够提升机床变性能力。

4总结

通过上述分析可知,随着我国机械加工行业发展,对零部件加工精度要求持续提升,只有提高精度,才能立足于加工行业,才能迎合国际化市场,提升机械加工企业的核心竞争力。而机械加工工艺中还存在诸多影响因素,对零部件加工精度造成不利影响,因此,必须认真分析机械加工工艺,分析加工过程中不合理操作、误差等,积极采取有效措施消除影响,提升零部件机械加工精度。



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