侯典帥 劉朋
摘 要:機械加工一直是我國發(fā)展的重要領域,加工質量是各個企業(yè)最為關注的。我國機械加工能力在近年間獲得了迅速的發(fā)展,采用的加工工藝更為廣泛,加工質量也在不斷地上升。然而,現(xiàn)代機械對零部件的要求進一步提高,銷軸作為典型的機械部件加工質量也受到了各個企業(yè)的關注。銷軸加工由于其自身零件特征影響,在加工過程中存在一些導致質量下降的因素,研究這些因素是未來銷軸加工的主要方向。
關鍵詞:銷軸 加工質量 機械加工
中圖分類號:TG52 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(a)-0082-01
機械加工是我國企業(yè)發(fā)展的基礎,對我國機械行業(yè)有著重要的作用。產(chǎn)品的功能與機械加工有著密切的關系,產(chǎn)品在工作過程中特性也取決于加工質量[1]。我國企業(yè)一直重視加工技術的應用,對加工質量也有特殊的要求。銷軸作為機械典型零部件,在各大機械設備中都有重要應用。因此,研究銷軸的加工質量有助于提高我國機械裝備的功能,未來是使我國機械產(chǎn)品更有競爭力的重要保證[2]。銷軸加工根據(jù)其加工過程有著基本的特征,這些特征共同影響了銷軸的加工質量。本文主要圍繞影響銷軸加工質量因素,分析造成銷軸加工質量下降的原因,并結合機械加工理論知識和實際加工經(jīng)驗,分析改善性的加工措施,指導銷軸的機械加工。
1 銷軸加工質量分析
銷軸加工一般是通過車床進行車削獲得,分析其中具體細節(jié)可知,在加工過程中受到諸多方面的影響。具體的可能會影響到加工質量的因素包括:
(1)中心孔定位。中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準,其質量對加工精度有著重大影響。在加工過程中若中心孔偏離基準位置過多,就會導致加工過程中出現(xiàn)軸的圓柱度嚴重不足的后果。同時,中心孔定位不準也會導致加工過程中的車削力變大,導致加工變形過大,從而使銷軸加工質量下降。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質合金頂尖加壓進行。
(2)正火工藝。銷軸加工之前往往要進行正火處理,從而降低其硬度,達到控制加工質量的目的。然而,在實際加工中存在熱處理不規(guī)范,熱處理后工件原始毛坯硬度達不到要求,導致銷軸加工質量下降,加工難度加大。
(3)機床加工質量。機床加工質量是保證加工的最根本條件,在加工中若操作不規(guī)范必然導致銷軸加工質量的下降。同時,工人的加工經(jīng)驗也影響到加工質量,工人在加工不同批次銷軸時若不能形成規(guī)范化的操作,容易造成加工設置失誤,嚴重時會導致整批次零件的加工報廢。此外,機床的精度是加工的重要影響因素,在加工過程中機床運動機構的穩(wěn)定性、振動性和發(fā)熱性都會影響加工。機床精度還受到加工變形的影響,機床變形必然導致加工的精度下降。
(4)加工設置。在加工銷軸過程中,需要根據(jù)工件毛坯的原始尺寸和要求設計尺寸,進行設定加工進給量。進給量必須要根據(jù)加工時間,需要達到的加工精度和加工轉速等條件設置。進給量設置不合適就會影響加工切削力,過大的進給量必然導致精度降低,并且對加工刀具要求較高。
(5)加工附屬特性。對于部分銷軸,需要再其端部進行打深孔,或者根據(jù)要求進行開設鍵槽,花鍵和開孔,這些工藝對銷軸會產(chǎn)生一定的影響。在加工附屬特性時,若不能考慮到對銷軸的影響,必然導致加工質量的下降。軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工,一般安排在外圓精車之后,磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽,在精車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動,影響加工質量,又容易損壞刀具,也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之后進行,以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。
(6)加工后熱處理。加工后熱處理是為了保證銷軸的強度符合使用規(guī)范,能夠具備良好的強度和剛度,這就要求熱處理必須控制好銷軸的材料的金相組織,使其恰好在需要使用的范圍內容。同時,熱處理后的銷軸要注意采用時效處理,防止其在使用過程中存在變形。
(7)磨削工藝。磨削是控制銷軸表面質量的重要步驟,決定了表面的粗糙度,對于在使用中需要運動的銷軸要保證其粗糙度的最大粗糙度。同時,磨削工藝中加工工藝也是銷軸質量的重要影響因素。
(8)檢測。在完成零件加工后,需要檢測銷軸的加工質量,這部分工作主要是驗證銷軸的加工質量,指導后來要進行銷軸加工。目前,對銷軸加工質量的檢測主要是用游標卡尺進行測量不同位置直徑,該方式檢測效率偏低,有效性有待提高,可能在檢測中不能檢測出加工失誤。
(9)毛坯工件質量。軸類零件材料的選取,主要根據(jù)軸的強度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定,力求經(jīng)濟合理。加工材料達不到要求會導致銷軸在工作過程中的經(jīng)常失效,容易產(chǎn)生斷裂,導致影響機械設備的工作性能。
2 銷軸的加工改進分析
銷軸加工質量關系到諸多關鍵設備的運行特性,改進加工有著重要的意義。在改進過程中,應以實踐為基礎,根據(jù)改進后的效果進行對比,在獲得質量提升后需要盡快推廣工藝,具體改進分析如下:
(1)綜合考慮加工影響,進行工藝規(guī)劃。在銷軸加工中需要按照實際要求進行設置工藝規(guī)劃,尤其是涉及到加工參數(shù)確定時,要結合機床加工能力進行參數(shù)分析,在加工過程中注重實時調節(jié),以加工最優(yōu)質量銷軸為目的,不斷地提高加工質量。同時,在加工工藝規(guī)劃中要進行大膽創(chuàng)新,根據(jù)加工后的質量驗證規(guī)劃后的加工質量,從而積極地探索提高加工質量的方法。此外,在工藝規(guī)劃中需要充分考慮加工切削力和加工變形的影響,尤其是對尺寸偏大的銷軸,計算出加工的切削力,根據(jù)其大小進行相應的設置加工參數(shù)。
(2)嚴格控制加工質量,實現(xiàn)加工過程的實時監(jiān)測。對于加工銷軸,需要在加工過程中嚴格控制加工質量,采用實時監(jiān)測的方法就能及時的發(fā)現(xiàn)加工問題,分析出加工中出現(xiàn)的問題,及時的進行更正。例如,在加工過程中加工刀具出現(xiàn)磨損嚴重,這就必然導致加工質量的下降,若不能及時的發(fā)現(xiàn),就會導致大批量的產(chǎn)品質量下降,甚至報廢。采用實時監(jiān)測就能及時發(fā)現(xiàn)問題,進行更換刀具。此外,還要積極采用在線監(jiān)測系統(tǒng),通過光學元件進行實時顯示加工后的各種參數(shù)。
(3)提高工人操作水平,實現(xiàn)規(guī)范操作。通過分析企業(yè)銷軸加工質量可知,工人的操作在加工質量中有著重要的差別。因此,在加工過程中按照工人的加工特點進行制定具體加工操作規(guī)范,幫助工人理解銷軸的加工過程,進行相關的理論指導,提高其在加工中的能力,培養(yǎng)優(yōu)秀加工人員,并對優(yōu)秀人員進行物質獎勵。
綜上,銷軸加工是機械加工中的重要內容,銷軸加工質量對我國的部分裝備有著重要影響。提高加工質量是企業(yè)發(fā)展的重要基礎,在銷軸加工中需要按照要求進行分析影響加工質量的因素,并按照企業(yè)要求制定改進性的措施,提高加工能力,不斷促進加工水平的上升。
參考文獻
[1] 羅海玉,鄭麗.重視軸的結構設計滿足加工工藝及裝配要求[J].天水師范學院學報,2006(5).
[2] 葉紅波.零件機加工結構工藝性分析及改進措施[J].通用機械,2005(7).