劉曉蕓
金川集團(tuán)鎳合金有限公司 甘肅蘭州 730101
機(jī)械設(shè)計(jì)加工行業(yè)面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)要想獲得長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)力,必須提升機(jī)械設(shè)計(jì)加工的質(zhì)量,有效降低各種誤差因素的影響,以達(dá)到市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量將直接決定企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,與其市場(chǎng)地位也密切相關(guān),因此保障機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量就成為亟待解決的問(wèn)題[1]。產(chǎn)品加工效果的主要因素是切削量以及材料的性質(zhì),如果切削量越大,表明可塑性以及韌性就越高;所選用的材料性質(zhì)將直接決定零件塑性變形效果,特別是利用刀具加工時(shí),容易出現(xiàn)相應(yīng)的塑性變形,后期在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)撕裂問(wèn)題,影響機(jī)械設(shè)計(jì)表面加工的質(zhì)量。需要有效提升設(shè)計(jì)精度,對(duì)于加工工藝進(jìn)行優(yōu)化,以確保設(shè)計(jì)加工的加工質(zhì)量。
機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于加工的精度有著較高的要求,整個(gè)加工過(guò)程必須要實(shí)現(xiàn)精密控制,細(xì)微的變化都可能影響加工零件的質(zhì)量。加工精度受到多種方面因素的影響,比如說(shuō)受溫度變化引起形變或者是外部壓力變化引起零件的磨損,對(duì)于精度要求比較高的零件應(yīng)該將其加工誤差影響控制在合理的范圍之內(nèi),編制相應(yīng)的預(yù)防方案,有效減少誤差量,提高零件加工精密度。
機(jī)械設(shè)計(jì)加工材料的選擇將直接決定產(chǎn)品的最終加工效果,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:第一,對(duì)于材料的使用技能?chē)?yán)格把關(guān)。不同的材料需要加工成不同的機(jī)械產(chǎn)品,產(chǎn)品要求各不相同,有的對(duì)強(qiáng)度要求比較高,有的需要控制耐磨性,除了要做好材料本身外部的品質(zhì)控制之外,還要使其性能滿足零件需求;第二,需要滿足工藝性能。工藝系統(tǒng)主要是指機(jī)械設(shè)計(jì)零件需要滿足加工工藝能力,確保經(jīng)過(guò)加工后能產(chǎn)出合格產(chǎn)品,對(duì)其熱加工性以及切削加工工藝需要進(jìn)行有效的檢測(cè)。熱加工性能主要是指零件的鑄造性能,焊接性能以及鍛造性能,同時(shí)具備良好的熱處理效果;切削加工工藝主要是指刀具切削速度,切削速度越大,則表明零件的材料切削性能越加;第三,材料的經(jīng)濟(jì)性能。對(duì)于經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行有效把控,能夠充分提升加工的經(jīng)濟(jì)效益,合理控制零件加工成本。需要對(duì)成本進(jìn)行有效的控制,重點(diǎn)分析材料的價(jià)格利用率以及維修費(fèi)等因素,在保證材料質(zhì)量的前提下,可以使用減少切削量的形式,有效避免材料浪費(fèi)。同時(shí)也可以采用組合模式進(jìn)行處理,比如說(shuō)采用耐磨性比較高的金屬來(lái)加工渦輪齒圈,其余部分采用價(jià)格較低的材料。
根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)加工經(jīng)驗(yàn),需要在流程設(shè)計(jì)中提高產(chǎn)品加工的效率,降低成本,優(yōu)化產(chǎn)品的性能,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工的周期,以免帶來(lái)加工質(zhì)量的降低。在機(jī)械零件加工過(guò)程中盡可能一次性完成,減少對(duì)于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響。如果加工相同規(guī)格型號(hào)的零件,進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,記錄加工結(jié)果,對(duì)比加工方案來(lái)確定效率更高的技術(shù)方法,長(zhǎng)時(shí)間技術(shù)積累將能夠有效減少各種不確定因素對(duì)于加工流程的影響。
在機(jī)械零件加工過(guò)程中,切削參數(shù)是影響質(zhì)量效果的重要因素。需要對(duì)切削的深度以及速度等參考數(shù)據(jù)進(jìn)行探討,提高機(jī)械設(shè)備加工性能。對(duì)于材料自身的屬性以及加工要求進(jìn)行宏觀分析,在原有基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整參數(shù)范圍,減小在加工過(guò)程中零件表面出現(xiàn)積屑瘤的可能性,同時(shí)還需要選擇合理的切削液,能夠有效減少溫度以及切削的力度速度對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的影響[2]。切削過(guò)程中需要選擇合適的刀具,根據(jù)材料硬度以及塑性形變確定性價(jià)比最高的刀具。
機(jī)械加工中潤(rùn)滑劑的選擇將對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量有著直接的影響,需要對(duì)于零件加工性能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及材料性質(zhì)進(jìn)行分析,確定使用潤(rùn)滑劑的品種。根據(jù)材料選擇水溶性以及純油性的潤(rùn)滑劑,如果切削加工速度較快,可以選用硬質(zhì)合金刀具,選擇水溶性潤(rùn)滑劑;一些比較特殊的切削區(qū)域,可以選擇純油性潤(rùn)滑劑;低速切削基本上采用鋼材刀具,一般選擇水溶性潤(rùn)滑劑。使用潤(rùn)滑劑的作用主要可以使刀具壽命延長(zhǎng),提高機(jī)械零件的加工精度,確保機(jī)械式零件光潔度有效提升;同時(shí)還能夠及時(shí)排除加工中產(chǎn)生的金屬積屑,確保順利完成零件加工作業(yè);準(zhǔn)確采用金屬切屑的潤(rùn)滑劑能夠有效降低材料以及工業(yè)之間的摩擦,需要選用性能較為清潔同時(shí)防銹性能比較好的潤(rùn)滑劑,能夠有效減少溫度形變以及加工堵塞等情況。
在機(jī)械零件加工過(guò)程中容易導(dǎo)致加工物體表面溫度增高,如果超過(guò)相應(yīng)的合金臨界點(diǎn),則會(huì)引發(fā)金屬組織變化。如果切削溫度過(guò)高,將會(huì)導(dǎo)致零件金屬發(fā)生變化,對(duì)這些問(wèn)題應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。如果采用硬質(zhì)砂輪進(jìn)行磨削,將可能導(dǎo)致堵塞的情況,可以選擇軟砂輪,同時(shí)提高砂輪的速度,才能防止加工零件表面的損傷,也可以采用高壓大流量的方式進(jìn)行材料的冷卻[3]。
在機(jī)械零件加工過(guò)程中,表面經(jīng)常會(huì)發(fā)生塑性的變形,導(dǎo)致晶體晶格扭曲,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生拉長(zhǎng)以及變形問(wèn)題,使得被加工零件的硬度以及強(qiáng)度提高。第一,在機(jī)械零件加工過(guò)程中,如果切削速度比較快,刀具與零件接觸時(shí)間就比較短,因此對(duì)于零件的塑性影響程度就可以忽略不計(jì);同時(shí)速度較快,也可以使得溫度比較適宜,能夠迅速恢復(fù)工件加工的冷硬度;第二,在使用的刀具方面要合理控制,刀具前角盡可能減少豎向變形,降低冷硬程度,特別是對(duì)于加工金屬零件所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力要高度的重視,確保機(jī)械加工零件的精度。
本文主要探討在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中所產(chǎn)生的問(wèn)題,以提高機(jī)械零件加工的精度以及質(zhì)量為要點(diǎn)探討相應(yīng)的流程質(zhì)量保障措施,包括合理選擇材料,選擇合適的加工流程以及潤(rùn)滑液,以不斷提升機(jī)械加工設(shè)計(jì)的水平。