李偉偉 曹文斌 許琛
摘要:零件的加工精度直接受機(jī)械加工工藝的影響,同時(shí)也影響著生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在一定程度上來說,零件的加工精度取決于機(jī)械加工工藝的水平。機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響可以從內(nèi)外兩方面的因素來分析考慮。本文基于此,首先簡(jiǎn)單介紹了機(jī)械加工工藝的相關(guān)問題,同時(shí),文章從零件加工精度的物理因素、熱變形因素和受力因素等方面分析了影響精度的因素。最后,針對(duì)目前存在的問題,從優(yōu)化機(jī)械加工工藝加工過程、加工過程中溫度控制和減少外力等方面分析,以期能夠一定程度上提高零件的加工精度。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工工藝;零件;加工精度
一、機(jī)械加工工藝相關(guān)問題綜述
機(jī)械零件加工涉及社會(huì)的各行各業(yè),因此對(duì)零件的加工工藝要求也越來越高,加工的企業(yè)需要準(zhǔn)確的把握零件加工的任何一個(gè)小細(xì)節(jié),一點(diǎn)點(diǎn)誤差都將會(huì)影響零件的加工精度。同時(shí),高精度的加工要求也提高了企業(yè)的加工成本。另外,如果顧客購買到不合格的產(chǎn)品,使用過程中輕則造成機(jī)器損壞報(bào)廢,重則會(huì)造成安全事故,給人身安全帶來很大的影響。因此,機(jī)械加工的企業(yè)必須在保證成本的前提下,保證產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品使用者的人身安全。機(jī)械加工工藝,即按照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求,運(yùn)用機(jī)械化的方式將毛坯等零件通過各種加工方法生產(chǎn)出符合要求的高精度產(chǎn)品。一般來講,零件加工的流程大多是先粗加工后精加工。粗加工,就是將毛坯零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的切割、打磨,構(gòu)成零件的大體形狀等。接下來是精加工,即將粗加工后的產(chǎn)品經(jīng)過仔細(xì)的測(cè)量、打磨等,使實(shí)體零件與設(shè)計(jì)圖紙上的產(chǎn)品圖高度相符。當(dāng)然,針對(duì)成品在出廠前,仍需要重新的檢測(cè),從而保證產(chǎn)品的高合格率。
二、機(jī)械加工工藝中零件精度的影響因素
(一)物理因素
物理因素是在機(jī)械加工過程中對(duì)零件加工精度影響最大的因素之一。一般來說,物理因素對(duì)于零件進(jìn)度的影響主要體現(xiàn)在兩方面,一是幾何精度,在機(jī)械加工零件的過程中,如果出現(xiàn)幾何精度不準(zhǔn)確的情況,那么就會(huì)導(dǎo)致最終加工出來的零件出現(xiàn)誤差超出允許范圍的情況。同時(shí)當(dāng)前我國零件加工應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備大多是組合型設(shè)備,即通過多個(gè)設(shè)備組合生產(chǎn)出最終的零件,因此還需要涉及到零件組合精度的問題,如果一部分零件出現(xiàn)了幾何精度的問題,那么就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的契合度受到影響,長此以往會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)磨損的情況,導(dǎo)致設(shè)備老化,出現(xiàn)一些嚴(yán)重的后果。第二方面的影響因素就是工作人員的操作規(guī)范性問題,不規(guī)范的操作會(huì)導(dǎo)致零件加工的精度受到嚴(yán)重的影響,如果工作人員在生產(chǎn)過程中不能夠按照要求對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作,那么就會(huì)導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來的零件精度受到影響。
(二)熱變形因素
機(jī)械設(shè)備在對(duì)零件機(jī)型打磨的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,因此機(jī)械設(shè)備會(huì)很容易受到這些熱量的影響導(dǎo)致變形,變形的設(shè)備生產(chǎn)出來的零件就會(huì)出現(xiàn)精度的問題。這個(gè)問題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面,切割零件的刀具在切削的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量,受到熱量影響的刀具會(huì)出現(xiàn)熱變形的情況,為了避免刀具的熱變形給零件生產(chǎn)帶來不利影響,就需要通過冷卻劑、潤滑劑等輔助工具的應(yīng)用來降低刀具產(chǎn)生的熱量;另一方面,產(chǎn)生的熱量還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的零件出現(xiàn)變形的情況,這也會(huì)導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來的零件出現(xiàn)精度的問題,同時(shí)機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很容易產(chǎn)生散熱不均的情況,這種情況之下也會(huì)導(dǎo)致零件受到熱變形因素的影響。
(三)力變形因素的影響
在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中,由于機(jī)床、工具、夾具與工件等因素的運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械設(shè)備本身也會(huì)產(chǎn)生各種各樣的作用力,比如說工件的重力、夾緊力、切削力等多種外力的因素相互作用,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生疲勞,最終導(dǎo)致加工的零件產(chǎn)生變形作用,出現(xiàn)加工的誤差??傮w來看,外力會(huì)對(duì)零件加工的精度產(chǎn)生影響,但是不同的外力會(huì)對(duì)零件精度造成的影響也不盡相同,比如說如果刀桿和外圓車刀的剛度出現(xiàn)差異,那么就會(huì)導(dǎo)致剛度差出現(xiàn),進(jìn)而導(dǎo)致刀桿出現(xiàn)變形,從而對(duì)零件的精度產(chǎn)生影響?;蛘呤钱?dāng)?shù)毒吆蜋C(jī)床的剛度超過加工的工件時(shí),就會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形的情況,這些都是會(huì)影響加工零件精度的力變形因素,因此需要引起注意。
三、減少機(jī)械加工工藝因素影響的方法
(一)優(yōu)化內(nèi)部因素
在零件加工工藝當(dāng)中,機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部因素是重要的影響因素,因此為了提高加工零件的精度,就需要對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部因素進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化的過程中,工作人員首先要注意對(duì)影響零件加工精度的因素進(jìn)行分析和記錄,便于在進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)提供參考依據(jù)。同時(shí)為了避免機(jī)械設(shè)備的因素對(duì)零件加工產(chǎn)生影響,需要對(duì)存在磨損以及其他故障的工件進(jìn)行及時(shí)的排查,同時(shí)如果出現(xiàn)刀具及夾具磨損嚴(yán)重的情況,也需要進(jìn)行及時(shí)的更換,從而保障機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(二)合理控制溫度
溫度對(duì)設(shè)備的運(yùn)行的精準(zhǔn)度影響極大,因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)該采取一定的措施,將溫度控制在合理的范圍之內(nèi),一般最有效的解決辦法是冷水降溫或者冷卻液降溫,在工作過程中不斷地噴淋冷卻液,將溫度降到最低限度。
(三)最大限度的減少干擾
外力也是機(jī)械零件加工過程中不可避免的一個(gè)方面,其中摩擦力和擠壓力是最為常見的外力。因此,首先要認(rèn)真檢查設(shè)備的各個(gè)部分,將各部分的契合度做到合理。其次,定期打磨機(jī)械零件的接觸面,減小摩擦力,確保零件質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
四、提高機(jī)械加工工藝的措施
(一)完善加工流程圖
在機(jī)械設(shè)備進(jìn)行零件加工的過程中,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一就是加工流程圖的設(shè)計(jì),在進(jìn)行設(shè)計(jì)流程圖時(shí),要從多個(gè)方面來考慮,從設(shè)計(jì)之初就要考慮會(huì)影響零件精度的各個(gè)因素,同時(shí)在實(shí)際的工作當(dāng)中,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)機(jī)械加工的需要來合理安排機(jī)械加工的工期,確保在按時(shí)完成生產(chǎn)規(guī)劃時(shí),能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量。
(二)提高機(jī)械設(shè)備的工作效率
在進(jìn)行機(jī)械設(shè)別的加工環(huán)節(jié)中,機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量會(huì)對(duì)加工零件的精度產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,因此為了提高零件精度,就需要選用高效的加工設(shè)備。當(dāng)前我國在相關(guān)的機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)方面還存在著一定的問題,因此要積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),同時(shí)加大研發(fā)力度,努力開發(fā)出適合我國機(jī)械加工模式的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備。
五、結(jié)語
簡(jiǎn)單來說,機(jī)械設(shè)備的加工工藝會(huì)對(duì)零件加工的精度產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,從當(dāng)前我國機(jī)械加工的情況來看,還存在著一定的問題,因此需要通過不斷的探索提高零件精度,促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的獲取。
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(作者單位:山西航天清華裝備有限責(zé)任公司)