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        機(jī)械零件設(shè)計(jì)及加工工藝研究

        2021-11-24 17:29:51劉延平
        商品與質(zhì)量 2021年23期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械加工機(jī)械設(shè)計(jì)熱處理

        劉延平

        山東華通環(huán)境科技股份有限公司 山東濰坊 261000

        隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,市場競爭日益劇烈。在機(jī)械加工制造行業(yè)中,零部件加工精度代表著一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)力標(biāo)準(zhǔn)化水平的高低,也影響著企業(yè)的競爭力。企業(yè)想要在競爭劇烈的市場中獲得長足的發(fā)展,就需要不斷的提高機(jī)械加工的精度,不斷的通過工藝改造及升級提高核心競爭力。在這種背景下,我國的機(jī)械制造行業(yè)零件加工精度不斷提升,為精密設(shè)備的制造奠定了基礎(chǔ),也為企業(yè)的發(fā)展帶來了更多的機(jī)遇。

        1 機(jī)械零件設(shè)計(jì)

        所謂機(jī)械設(shè)計(jì)主要是指根據(jù)機(jī)械運(yùn)作的基本原理,對機(jī)械各個(gè)零部件之間的能量傳遞形式、尺寸、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)思和設(shè)計(jì),對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將計(jì)算過程轉(zhuǎn)化為機(jī)械設(shè)計(jì)的語言描述,作為機(jī)械設(shè)計(jì)的參數(shù)和依據(jù)。而機(jī)械加工主要指的是將機(jī)械零部件的諸多性能按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃歸和執(zhí)行,利用專業(yè)的生產(chǎn)制造技術(shù)使得加工原材料從毛坯的狀態(tài)變?yōu)榫哂袑?shí)用價(jià)值的、精度較高的器械。在機(jī)械制造過程中,零件是機(jī)械的基本構(gòu)成單位,應(yīng)當(dāng)特別重視對機(jī)械零件的規(guī)范化處理。在這一系列的操作過程當(dāng)中,工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)需要對機(jī)械各個(gè)方面的要求,對各種毛坯類型的機(jī)械零件進(jìn)行深度打磨和改造,使機(jī)械各個(gè)零部件更加精細(xì),提高使用價(jià)值,在先前的粗加工技術(shù)之上進(jìn)行更深一步的機(jī)械精加工,使得最終制造出來的機(jī)器具有更高的精度和使用性能,符合現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)對機(jī)械各個(gè)參數(shù)的要求。在機(jī)械整體的設(shè)計(jì)加工制造過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)特別注意貫徹機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化原理,降低機(jī)械加工的生產(chǎn)成本,提高機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)械加工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化一方面有諸多益處,另外一方面卻也給設(shè)計(jì)加工的工作人員提出了更高要求。工作人員在機(jī)械設(shè)計(jì)加工的過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)按照現(xiàn)代機(jī)械加工的要求,不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量,盡可能做到精益求精。

        2 機(jī)械零件加工工藝

        2.1 加強(qiáng)工藝過程的控制

        針對零件加工精度受機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的影響,在零件加工過程中建議加強(qiáng)對整個(gè)加工過程的誤差控制。第一,要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng),及時(shí)更換老舊或損壞的零部件,最大程度的控制設(shè)備零部件造成的原始誤差。第二,要加強(qiáng)機(jī)械加工工藝及程序的規(guī)范性,提高加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化程度。在設(shè)計(jì)加工工藝時(shí),精確計(jì)算幾何誤差,并通過全面檢查刀具、夾具、量具等,反復(fù)測試各個(gè)流程的加工精度,來確保零件加工達(dá)到高精度的要求。第三,根據(jù)加工零件的實(shí)際加工需求合理的選擇刀具、夾具、量具,使機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與加工件保持較高的適應(yīng)性,來預(yù)防幾何誤差。第四,加強(qiáng)加工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)記錄,通過整理分析總結(jié)問題,分析誤差發(fā)生的原因,并加強(qiáng)影響誤差產(chǎn)生的影響因素的控制,來預(yù)防機(jī)床誤差造成的零部件加工精度降低的問題。第五,采用機(jī)械加工工藝系統(tǒng)自控制系統(tǒng),將零件實(shí)際加工過程中產(chǎn)生的誤差輸入數(shù)控機(jī)床中,來提高加工工藝系統(tǒng)整體的加工精度。

        2.2 加強(qiáng)設(shè)備加工的溫度控制

        企業(yè)要加強(qiáng)機(jī)械加工過程中對設(shè)備的溫度控制。必要時(shí)需要增加通風(fēng)設(shè)備或散熱裝置,來控制設(shè)備的溫度,預(yù)防設(shè)備升溫造成的刀具、加工件的熱變性。當(dāng)加工件進(jìn)入砂輪打磨環(huán)節(jié),巨大的摩擦力會(huì)導(dǎo)致加工件溫度迅速升高。發(fā)生該問題可采用冷水降溫的方式來控制溫度,預(yù)防加工件熱變形等相關(guān)問題。

        2.3 合理避免外力影響

        機(jī)械零部件加工過程中,擠壓力以及摩擦力是最為常見的一種外力形式,也是影響零部件精度的重要因素。想要更好地保證零件加工精度,就必須要對外力因素進(jìn)行控制。在開始加工作業(yè)之前,工作人員必須要對加工所使用的設(shè)備與工件實(shí)施全面的檢查,保證夾具以及其他與零件接觸部位的擠壓力位于預(yù)設(shè)的范圍內(nèi),不會(huì)對零部件造成過度擠壓。為了降低摩擦阻力,工作人員需要對刀具以及其他與工件接觸的部位開展細(xì)致的打磨,確保其表面光滑,更好地保障加工精度。

        2.4 創(chuàng)新加工工藝

        機(jī)械加工工藝的創(chuàng)新也是提升零部件加工精度的重要途徑。技術(shù)人員將新技術(shù)、新理論以及新材料引入機(jī)械加工領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)對加工工藝與加工設(shè)備的改進(jìn)和提升,這對于進(jìn)一步提升加工精度具有重要意義。例如,將自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工領(lǐng)域,能夠有效避免人為因素對零件加工過程中施加的影響。同時(shí),溫度傳感器與監(jiān)控設(shè)備的使用,能夠使工作人員實(shí)現(xiàn)對機(jī)械加工設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全天候監(jiān)控。因此,企業(yè)應(yīng)該引導(dǎo)和鼓勵(lì)技術(shù)人員進(jìn)行創(chuàng)新,如通過培訓(xùn)保持技術(shù)人員職業(yè)技能的先進(jìn)性;通過對外交流來拓展技術(shù)人員的眼界;通過物質(zhì)激勵(lì)來提升技術(shù)人員的創(chuàng)新熱情。

        2.5 熱處理工序安排

        熱處理是使零件在加熱處理后冷卻下來從而使加工零件改變其內(nèi)部組織并獲得要求的加工性能的一種加工工藝。熱處理可以很大程度上改善材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并且有利于加工,一般分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。預(yù)備熱處理是為了改變零件組織以獲得相應(yīng)性能并且除去材料加工內(nèi)應(yīng)力和給最終熱處理提供前提,有正火、退火、時(shí)效等。最終熱處理的目的是大大地提高零件的強(qiáng)度和剛度等性能。①為改善切削性能我們可以在還沒加工時(shí)做正火、退火的熱處理。②粗加工后,為消除材料的內(nèi)應(yīng)力可以進(jìn)行時(shí)效處理。③用來改善材料綜合性能的熱處理一般放在半精加工與精加工之間。④我們在工藝過程的最后安排鍍鉻、鍍鋅等熱處理可以更好滿足零件的耐磨性要求。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在機(jī)械設(shè)計(jì)加工的過程時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的加工情況,選擇合適的切削刀具和加工材料,優(yōu)化加工流程,規(guī)范加工手段、技術(shù)和方法,綜合考慮多方面因素的影響,提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工的性能和質(zhì)量。

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