机械加工工艺对零件加工精度的影响

机械加工工艺对零件加工精度的影响

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摘要:本文从机械加工工艺相关概念、机械加工工艺对零件加工精度的影响分析、提高机械加工工艺水平的措施来论述机械加工工艺对零件加工精度的影响。

关键词:机械;加工工艺;零件;精度

一、机械加工工艺相关概念

机械加工工艺的相关概念主要有机械加工工艺流程、机械加工工艺和机械加工工艺规程。机械加工工艺流程是指工件或零件制造加工的步骤,是利用机械加工的方法对毛坯进行更改,使毛坯逐渐与零件生产标准相吻合的过程。机械加工工艺对毛坯的更改包括对毛坯形状的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情况下,比较笼统的机械加工工艺流程主要是从粗加工到精加工,由精加工再到装配,装配结束进行检验,最后对检验合格的零件或工件进行包装。机械加工工艺流程是使毛坯变成合格产品的过程,这个过程由零件加工流程和零件加工步骤构成,具体的机械加工流程和机械加工步骤中都有相应具体的标准和要求,这些步骤和流程中的具体的机械加工标准和机械加工要求就是机械加工工艺。例如在对毛坯加工时,对毛坯需要到的粗糙度、工序等的详细说明和数据规范,就是毛坯粗加工工艺。机械加工工艺规程就是零件加工企业在选取工艺过程中所生成的工艺文件。零件加工企业在选取工艺过程的时候,并不是盲目选取的,而是根据企业的实际生产情况来确定的,企业的实际生产情况包括企业的机械加工员工素质、零件加工的设备条件等。企业对自身条件有了充分的认识以后,会根据实际情况来选择工艺工程和操作方法,这个过程中需要写成工艺文件。生成的工艺文件经审批通过,就会对零件加工企业在零件加工生产中进行指导。一般的机械加工工艺规程包括零件加工的工艺路线、加工工序的具体内容、加工设备的具体情况等等。在零件加工过程中,流程是生产路线,规程对零件加工生产进行指导,而加工工艺则决定着零件生产的精度。

二、机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

(一)内在因素。

(1)对零件加工精度造成影响的内在因素成因。机械加工工艺系统本身的精度问题是机械加工工艺对零件加工精度造成影响的内在因素。机械加工工艺系统本身的精度主要受到三个方面因素的影响:①由于机械加工工艺系统在出厂时,机械加工工艺系统本身的生产制造过程中出现精度问题,因此在投入使用时对加工的零件精度造成影响;②机械加工工艺系统在安装使用的过程中,由于与机械系统的安装标准有差异,加上操作不精细、定位不准确,导致在对零件加工的过程中使零件精度受到影响;③机械系统加工工艺系统在使用过程中出现的问题,由于机械系统加工工艺系统在长期使用过程中,某些部位出现严重的磨损,使机械系统加工工艺系统对零件加工的精度受到影响。如机床、刀具和夹具等在出厂时,其构件存在一定误差或者在安装使用过程中,安装不到位、操作不精细、定位不准确,或者机床、刀具和夹具等设备使用时间过程,导致了其部位的严重磨损,就会影响零件精度。

(2)机械加工艺系统本身的几何精度问题解决方法。由于机械加工工艺系统本身的几何精度问题,如机械设备出厂时本身就有误差存在,以及在使用过程中,或安装不到位、操作不精细、定位不准确,或长期使用造成磨损都会影响零件加工精度,所以为了控制误差,可以采取一定的补偿技术。如在自动化、智能化的数控机床中,可以配备专业校正软件,如果机床有误差存在,可以在校正软件中输入补偿数据,从使机床误差降到最低,之后让数控机床自动运行即可;而对于一般型的机床,如果出现磨损,就可以通过参考校正数据、手动操作设置螺母来实现系统及构件的误差补偿。

(二)外在因素

(1)机械加工工艺系统运行过程中的受力变形。导致系统运行中产生受力变形的因素分析。在机械加工工艺系统的实际运行过程当中时常会出现系统受力变形的情况,致使其位置、形状出现轻微形变,进而严重影响系统的正常运行和寿命减少。探究其缘由,发现主要是由2个因素致使的。①系统实际运行强度大。在系统实际运行的过程当中,系统所用的刀具、夹具等小构件均要承受高强度的工作负荷,时间一长就容易发生相对位置的位移,或是受力下的形变。②各部件面临多方受力。在系统运行过程中,系统的部件不仅要承受系统本身施加的工作力度,还要承受来自加工零件施加的相对力度,同时又要承受部件与部件之间的磨擦力度。探究系统运行中受力变形的解决方法。此前对系统运行中产生受力变形的因素进行了分析。由此,分析得出三个解决问题的方案。①通过改进系统本身相对薄弱的构件及部位,以提升系统本身的刚度和提高系统对外受力的抵抗性能,从而尽可能减少加工系统受力变形。②从根源上实现减少变形,具体来说就是通过降低系统运行的载荷量,从而减少系统外力的大小。③因为系统运行中会产生热应力、切削应力等残余应力,而这些同样会导致系统形变,所以,那些必须要进行热处理的零件应该进行退火处理,及时减少热应力,同时提升被加工工件本身的刚度,增强其抗应力性能。

(2)热变形的因素

事实上,在加工工艺系统作业的时候,不仅会受到各种力的作用,还会受到其他因素的限制。具体而言就是热变形,主要包括零件热变形、刀具热变形等。热变形指的就是在加工系统受到一定的热度时,就会出现相应的形变。其不汉会影响刀具和零件的运动关系与几何关系,还会对零件精度产生一定的影响。主要原因就是在发生热变形的时候,经常会出现一定的精度误差,进而导致总误差可以达到60%一70%。如果需要一些精度要求较高或者大型零件的时候,其相应的误差值就会相对较大。针对这样的情况,在加工系统进行作业的时候,一定要加强润滑油的使用,降低各构件之间的摩擦,同时利用冷却水等方式进行降温,进而有效吸收加工过程中产生的热量,促进相关工作的全面展开。

三、提高机械加工工艺水平的措施

(1)建立完善的机械加工工艺系统设备

在整个的机械加工行业中,高规格、高质量的机械加工工艺系统设备是最基本的条件。但是我国对机械加工系统设备的研发、资金投入均显著不足,使得机械加工系统的相关设备难以达到最优的状态。如果想要建立健全的机械加工系统设备应当从以下几个方面进行:(1)加大机械加工设备研发的力度,重视自主型人才的培养,积极创新科技与设备,在本质上提高机械加工工艺的质量;(2)积极引进国外紧线的机械加工设备,促进机械加工工艺水平的提高。

(2)合理控制温度

机械加工时的温度对零件加工质量有着很大的影响,所以应当严格控制机械加工时的温度。温度会对机械设备的运行产生一定的影响,温度过高或者过低均会对机械加工设备的正常运行产生很大的影响。在零件加工作业中,一旦机械设备的运行速度过快,就会使得温度升高,此时便需要通过冷水降温等措施来降低温度的影响。比如在打磨零件的过程中,砂轮高速旋转时与零件间的摩擦将会生成大量的热量,导致温度的上升,而过高的温度会使得零件发生变形,防止零件发生变形的主要办法就会通过冷水来促进机械加工设备的降温。

总结语

在零件加工过程中,会利用到机械加工工艺。对于机械加工工艺来说,即利用机械的力量对零件进行加工。但是,由于零件对加工的精度要求非常高,所以如果机械加工工艺使用不合理,便会使零件加工的精度受到很大程度的影响。从零件加工精度的提升角度来看,文章对“机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制”进行分析与探讨意义重大。

参考文献:

[1]张全.机械加工工艺对零件加工精度的影响.工具技术,2007(08)

[2]于新梅.编制机械加工工艺规程的几点心得.经济技术协作信息,2008(31)

[3]秦云,赵超峰.机械加工中获得零件加工精度的方法.中国科技信息,2009(15)

[4]冯义连.浅析影响机械零件加工精度的主要因素.科教文汇,2008(27)

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