張亮
摘 要:現(xiàn)如今,我國機械加工行業(yè)在不斷發(fā)展,市場對零件加工精度的要求也在不斷提高。為了滿足各類市場需求,要提升加工工藝,了解影響零件精度的主要原因,并采取有效的誤差控制措施,進而出產(chǎn)更多合格產(chǎn)品。本文主要就機械加工工藝對金屬零件加工精度的影響進行了相關(guān)的闡述和分析。
關(guān)鍵詞:機械加工工藝;金屬零件;加工精度;影響
在各類精密的機械設(shè)備當中,對于金屬零件的精密度有著很高的要求,如果尺寸、位置等稍有不符,就將影響整臺設(shè)備的運行。所以,在金屬零件加工當中,對于加工精度有著很高的要求。不過,在實際加工中,運用機械加工工藝會對金屬零件加工精度產(chǎn)生影響,需要采取有效的控制。
1.機械加工工藝對金屬零件加工精度影響的分析
1.1數(shù)控編程對零件加工精度的影響
在實際的金屬零件加工過程中,需要借助數(shù)控編程控制加工機床,而數(shù)控技術(shù)一直都是服務(wù)于機械加工的高精度,并且直接影響加工精度。在選擇數(shù)控編程的編程原點時,要選擇恰當?shù)木幊淘c,因為恰當?shù)脑c能有效地避免尺寸公差換算時可能引起的加工誤差。由于數(shù)控中的數(shù)據(jù)處理工作能否得到合理處理直接影響金屬零件的輪廓加工精度,因此,要做好編程中的數(shù)據(jù)處理工作,并對編程節(jié)點做好計算工作。
1.2幾何精度對零件加工精度的影響
金屬零件加工時的切割與打磨等作業(yè)都需要人工完成,很難做到零誤差,從而直接影響了金屬零件加工精度。一方面加工中使用的刀具的精度會直接影響金屬零件加工精度,因為在切削過程中,刀具的刀面和刀刃會與工件發(fā)生直接摩擦,對刀具造成不同程度的磨損,當磨損累積到一定程度后,刀具表面的摩擦力會不斷增大,從而影響切削工藝的實施效果,因此,需要不斷提高刀具的安裝精度和耐磨性,做好保養(yǎng)工作,及時采用相關(guān)措施對發(fā)生的磨損進行補償處理。另一方面,在機械加工過程中機床一直處于運轉(zhuǎn)過程,隨著運行時間的加長,主軸回轉(zhuǎn)誤差不斷累積,偏離標準中心軸后將直接影響金屬零件的加工精度。
1.3影響零件精度的熱變形因素
機械加工工藝影響零件精度的熱變因素主要包括刀具熱變、工件熱變形、機床本身以及自身結(jié)構(gòu)的熱變形。在機械加工工藝過程中,刀具熱變主要是指在使用相應(yīng)的刀具對零件進行反復(fù)切割的過程中,由于摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量,從而就有可能導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形的情況,進而影響零件的精度;工件熱變形主要發(fā)生在長度較長的零件加工當中,由于零件的長度較長,在加工的過程中會導(dǎo)致零件表面的溫度升高,從而導(dǎo)致零件的內(nèi)外溫差增大,進而出現(xiàn)熱變形;機床本身及其結(jié)構(gòu)的熱變形比較容易理解,主要是指機床在長期的運行中出現(xiàn)整體或部分的溫度升高,在這種情況下,機床各個結(jié)構(gòu)之間的契合度會出現(xiàn)不好的變化,從而對零件加工的精度和質(zhì)量都產(chǎn)生不利影響。
1.4影響零件加工精度的受力因素分析
機械加工工藝系統(tǒng)工作時,各個構(gòu)件在承擔著自身工作壓力的同時,還承受著零件給予的相對力度,以及設(shè)備構(gòu)件之間的摩擦力;加工系統(tǒng)中使用的各個小構(gòu)件,比如夾具、刀具等等,也承受著很高的工作壓力,經(jīng)過長期的運行,這些小構(gòu)件很容易產(chǎn)生相對位移,或者在壓力下產(chǎn)生不同程度的變形,降低系統(tǒng)抵抗外力的能力以及自身的剛度。這種外力作用并不在零件加工精度計算的范圍之內(nèi),就會導(dǎo)致零件加工出現(xiàn)誤差。
2.控制金屬零件加工精度的有效方法
在對金屬零件進行機械加工時,為有效消除各種因素對零件加工精度的影響,可以采取如下控制措施:
2.1控制加工過程
金屬零件的加工精度與機械加工的工藝過程有著極為密切的關(guān)聯(lián),想要保證零件的精度,就必須對加工過程進行嚴格控制。首先,為消除金屬零件加工時幾何誤差對精度的影響,應(yīng)當對加工零件的機械設(shè)備進行優(yōu)化調(diào)整。大部分的機械加工設(shè)備在出廠時便會帶有一定的幾何誤差,雖然這部分在最初時并不會對零件的加工精度造成太大的影響,但隨著時間的推移,機床的幾何誤差也會隨之逐步累積,當誤差超過限定范圍時,便會對金屬零件的加工精度造成影響。因此,應(yīng)當定期對機械加工設(shè)備進行檢查,采取相應(yīng)的措施對設(shè)備的幾何誤差進行控制,使其始終處于限定范圍以內(nèi),這樣便能確保加工出來的金屬零件達到精度要求。同時,在對金屬零件進行批量生產(chǎn)前,應(yīng)先對機械加工設(shè)備進行調(diào)整,使其處于最佳的狀態(tài),由此可使加工精度得到保障。其次,機械加工設(shè)備的操作人員應(yīng)當根據(jù)設(shè)備的日常運行情況,對其各方面性能進行全面分析,從而及時發(fā)現(xiàn)幾何誤差問題,并采取相應(yīng)的方法和措施加以處理。此外,應(yīng)對設(shè)備運行中出現(xiàn)的誤差進行分析,根據(jù)分析結(jié)果找出問題原因,從而消除誤差累積,提升加工精度。
2.2對加工溫度進行控制
在對金屬零件進行機械加工時,很多工序都會產(chǎn)生出熱量,而金屬在高溫的作用下會出現(xiàn)變形,加工精度也會隨之受到影響。為此,應(yīng)當對機械加工中的溫度進行有效控制,從而減輕溫度變化對金屬零件的影響,這樣可以使精度得到保障。當機械加工溫度過高時,會使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,對此可通過退火工序進行消除,由此可顯著改善金屬零件的切削性能,所以可在機械粗加工階段,增設(shè)退火工序,并在加工過程中采取冷卻降溫的方法,減小溫度變化,從而消除溫度對金屬零件加工精度的影響,達到控制精度的目的。
2.3提高操作人員的技術(shù)水平
金屬零件機械加工中,人是操作主體,他們的技術(shù)水平高低對加工精度具有直接影響。為此,有必要提升操作人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力,從而使他們能夠更快、更好地完成加工任務(wù),并保證金屬零件的加工精度達到設(shè)計要求。一方面應(yīng)加大對操作人員的培訓(xùn)力度,提升他們對金屬零件機械加工工藝的理解程度,以及對設(shè)備加工性能的掌握程度。同時,操作人員應(yīng)當在日常工作中積累經(jīng)驗,提高自身的技術(shù)水平,力爭對誤差進行有效控制,為加工精度提供保障。另一方面可以定期組織操作技能大賽,對于成績優(yōu)秀者給予適當?shù)鬲剟?,借此來調(diào)動他們學(xué)習(xí)專業(yè)技能的積極性。
2.4補償原始誤差
技術(shù)誤差也可以通過誤差填補和補償?shù)姆绞絹碛行У慕档?。所謂填補和補償,就是對機械加工誤差產(chǎn)生的原因加以分析和研究,然后通過適當增加材料的方法來進行誤差填補和補償,進而降低零件加工誤差,即通過人為有意識的制造一定的新誤差,來平衡加工過程中的原始誤差,是二者互相抵消。例如,數(shù)控機床的滾珠絲桿螺距經(jīng)常因磨損而小于標準值,此時,可以補償裝配時預(yù)加拉伸力,利用正應(yīng)力補償誤差,降低誤差影響所帶來的影響。
結(jié)束語:
金屬零件加工精度是機械制造業(yè)當中面臨的一個重要問題,,在實際加工中,機械加工工藝會對金屬零件加工精度造成一定的影響,并且有較多方面的影響因素存在。對此,應(yīng)積極采取有效的控制措施,盡量減小和消除對加工精度的影響,保證金屬另加加工精度滿足要求,進而推動機械制造業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
[1]馮真鵬,肖強.超聲加工技術(shù)研究進展[J].表面技術(shù),2020,49(04):161-172.
[2]江琴,李俊敏,杜長星.桁架機械手在數(shù)控機床中的應(yīng)用[J].輕工科技,2020,36(04):47-48.
[3]姚富慶.機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制的分析[J].內(nèi)燃機與配件,2020(06):130-131.
[4]項立富.數(shù)控機床加工精度的影響因素和改進策略探析[J].南方農(nóng)機,2020,51(06):154.
[5]石陽.關(guān)于優(yōu)化機械工程焊接質(zhì)量的對策[J].科技風(fēng),2020(09):152.