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零件加工中机械加工对精度影响探析

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零件加工中机械加工对精度影响探析

摘要:近年来,各种先进技术及高新设备不断涌出,被广泛应用于社会各个领域,极大的改变了人们的生活及生产方式,推动着社会生产力的提高。就以机械制造业来说,新设备及新技术在机械加工中的应用,使得生产效率得到了大幅度提高。但由于机械加工过程中误差的存在,导致产品的质量难以得到保证,尤其是在零件加工精度上表现得最为明显和突出,从而严重阻碍了企业制造加工水平的提升。鉴于此,本文将对零件加工中机械加工工艺对精度影响作以分析,并提出有效的控制举措,以供同行业者交流和借鉴。

关键词:机械加工;零件;加工工艺;影响

0引言

新时期,社会在发展,时代在进步,制造业生产工作也应当与时俱进,积极学习新的理念和思想,在生产模式以及管理内容上作出创新和改进,以便适应社会的发展,满足现代化制造业的生产需求。出于这样的考虑,本文就机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制措施进行研究,显得意义十足。

1机械加工工艺影响零件加工精度的因素

1.1数控编程误差在生产和加工零件过程中,车床常会被用到。随着科学技术的不断革新,在车床加工领域越来越多的先进技术得以应用。车床要想正常稳定的运转,往往需要数控编程进行合理控制。换言之,车床效率的快慢以及性能的高低,很大程度上由数控编程决定。这也就是说,如果数控编程存在误差,则零件加工精度会受到相应的影响。因此,为了避免这种情况的发生,在进行车床的编程时,相关技术人员需要充分了解零件的特点以及具体用途,并在此基础上对相关数据予以合理设置,同时对编程原点进行合理的选择和相应的调整,从而确保机床上所加工的零件能满足质量要求。

1.2机械结构误差在现代机械加工中,机械设备占据着重要位置。之所以这么说,是因为机械设备的好坏,性能的高低,对于实际加工的精度和质量有着直接的影响。如果机械设备在设计生产时,设计不合理,参数不能满足相关标准要求,将会导致设备自身存在一定缺陷。这种存在缺陷的设备在投入使用后,所加工出来的零件难免会有精度上的误差[1]。部分加工器械的刀具、夹具、机床等,在加工零件之前因未能安装规范,也会导致误差的存在,这些都被称之为净误差。这种情况的存在,将会使零件的精确度降低,难以满足图纸要求。比如,刀具、夹具存在误差,在零件机械加工中,往往需要根据零件材料的不同,选择相应的刀具和夹具。刀具不同,其角度、材料、锋利度、尺寸也各不相同,势必将会对零件的精度造成影响。如车刀、镗刀、刨刀等,单刃刀并不会产生太大影响,但拉刀、槽铣刀等有明确尺寸标准的刀具,若其尺寸、形状与所要加工的零件不相匹配,难免会使零件的尺寸精度、形状等受到影响。成形车刀、铣刀则会影响零件表面的几何精度。另外,还有机床主轴,其回转运动精度与刀具、零件位置有着直接的联系。从理论上来说,主轴回转轴心线基本是固定的,在受一定热力影响,其位置就会发生变动,从而影响到主轴挠度、轴颈圆度等,回转误差也将随之产生。

1.3受力变形通常情况下来说,在对零件进行加工时,往往需要各种设备和工具相互配合,才能将所需的零件完整的加工出来。但在此过程中,残余应力和加工外力会作用于零件之上。这里所说的加工外力,指的是零件受到来自外部的作用力。就以自刀杆、外圆车刀这些外力来说,如果力度不足,难免会使零件出现变形、破损的情况[2]。如此一来,误差将会加大。又比如,来自刀具、机床的外力过大,也会使零件发生变形。再来说残余应力,零件在加工过程中,自身内部也会产生应力,使加工的零件受到影响。对于这种情况,在粗加工时结束后,应将成形毛坯静置一定时间,再进行精加工,便可消除其内部的残余应力。

1.4温度误差在加工零件的过程中,不同设备、组件会进行相互运动,在运动过程中会有较大摩擦力。在摩擦力的作用下,设备或组件上会有热量产生。倘若在实际加工中不能对这些热量予以合理的控制,将可能导致零件出现变形的情况,从而影响到加工零件的精度。除了组件及设备之外,长时间工作的机床难免也会有热量产生,导致整体温度提高。这种是客观存在的问题,要想车床持续工作下去,热量问题必然无法得到彻底解决。就以切削温度来说,不同零件加工切削热传递零件有着不同的热量。一般而言,车削加工切削热有10%向零件传递,铣削和刨削加工切削会向零件传递30%的热量。钻削因散热条件不具备,加上横刃与排屑槽摩擦积压,也会向零件传递50%的切削热。并且,切削速度越高,则温度提升就会越快,从而导致零件加工的误差进一步加剧。

2机械加工工艺对零件加工精度影响的控制举措

2.1规范工艺流程在加工零件过程中,工作人员需要对工艺流程予以严格遵循。之所以这样,是因为加工过程中无论哪个流程出现了问题,都会对零件的精度和质量产生影响。只有按照流程严格操作,才能避免误差的发生,从而使零件加工的精度得到保证。因此,作为工作人员,在进行零件加工的过程中,应立足于整体,对零件加工予以全过程监督和管理,以此来确保零件加工的合理性,加工过程的规范性。在具体实施上,一方面需要进行高性能加工机械的选择,如优先考虑品牌知名度高或生产能力强的产品,以便为零件加工提供有力的设备支撑。同时,需要注意的是,在机械设备投入使用前,应对设备的安装顺序、各个零部件作以必要的检查。在完成安装后,需要对机械进行校验,确保零件加工作业的有序进行。另一方面,机械设备的加工运行的检查工作应落实到位,安排专业人员对机械设备进行定期维修保养,以此来保证设备始终能正常的运行,其性能满足零件加工要求。同时,应制定相应的管理制度,对零件加工过程予以质量监管,通过定期抽测检验,使其能够符合国家的相关标准。

2.2控制数控编程由上文可知,零件加工精度很大程度上会受到数控编程的影响。为了对这一影响因素予以有效控制,作为技术人员,在进行编程时,应根据零件特性及具体用途,合理的定位编程原点[3]。在确定编程坐标系时,应对编程基准、设计基准以及工艺基准相统一的原则予以严格遵循,以便使换算尺寸误差得以最大限度的降低。具体可从以下几方面着手:第一,应确保数控编程原点与零件设计图纸高度匹配。这是因为零件设计拥有独特的设计基准,机械加工企业具有工艺基准,所以应当保证原点定位符合上述基准,以此来有效的减少零件加工的误差;第二,数据计算应尽量简化,避免因计算过程过于繁琐而导致误差的发生率提高;第三,应在具有较高精度的表面上进行数控编程坐标系的构建;第四,如果存在零件位置不同,尺寸公差不对称的情况,则需要相关技术人员对数据编程尺寸通过人工的方式进行测量计算。若选择同种刀具来加工零件,则应选择公差中间值编程,以便为误差留下一定的调整空间,从而使加工精度得以充分保证。

2.3处理结构误差产品质量的高低与否,与零件加工精度有着密切的关系。尤其是一些机械对于零件精度有着严格的要求,而几何尺寸作为加工中影响零件精度的主要因素,应予以必要的重视,并加强控制。具体可从两方面入手:一方面,对原始误差进行控制。要知道,在机械加工中,往往会有一些客观误差存在,此误差是无法规避的。这是因为加工零件和数控机床中必然存在误差,而这种误差一般被称为原始误差。作为相关技术人员,需要对其误差出现的原因予以分析和探究,并采取有效的措施予以积极应对和妥善解决,以此来促进零件精度的提高。另外,在实际加工过程中,需要合理调整机床位置精度、几何精度。另一方面,合理设计机床核心部件。要知道,机床定位精度会很大程度上影响零件的加工。比如,进给系统、导轨、工作台面水平度和垂直度等核心部件。因此,工作人员需要在对零件特点以及精度要求予以充分考虑的前提下,合理选择机床的核心部件。如,滚珠丝杠作为机床的主要构成部分,在挑选时需要重点考虑其精度,选择先进、成熟的技术,利用轴向荷载、回转速度对滚珠丝杠的固定和支撑方式予以合理选择。

2.4减少外力影响在零件加工中,零件精度常会受到作用力的影响。而摩擦力作为主要的作用力,有着较高的控制难度。为使这种作用力得到尽可能的消除,需采用以下手段:其一,在设计标准中纳入零件加工工艺,以此来实现力的抵消,防止因摩擦力过大而导致精度受到影响。其二,加强机械设备的维修保养,以免设备长时间应用使表面变得粗糙,摩擦力进一步增大。对于此种情况,需要对机械设备进行经常打磨,并及时更换刀具,以此来有效的降低摩擦力,提高加工精度。其三,制定误差补偿措施。零件加工中,不可避免的会出现误差。鉴于此,必须要制定相应的补偿措施,可通过增加材料的方式补偿或填补误差,以此来对存在的误差予以合理的消除。

2.5控制工艺温度零件热变形,也会导致加工过程中误差的出现。对此,需要从以下几方面着手:其一,通过强制式冷风方式,将整体加工温度控制在较低水平;其二,切削供给量及速度需进一步提高,实现传热平衡;其三,切削区的冷却液应保证充足,以便对温度差予以平衡;其四,消除不必要的热源,对于不能消除的热源,应采取隔离措施;其五,合理选择机床部件。在对热对称结构原理予以充分利用的基础上,进行变速箱的布置安装,以便使温度的均匀性得以保证。

3结束语

总的来说,在加工零件过程中,很多因素都会对零件的加工精度产生影响。如果这些因素不加以控制,将会严重影响产品质量。因此,作为制造企业,应重视这些影响因素,并通过规范工艺流程、控制数控编程、处理结构误差等举措,来提高零件加工精度,促进企业健康发展。

参考文献:

[1]吴勇志,赖辉.浅析机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].内燃机与配件,2019(013):124-125.

[2]周伟良.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响分析及控制探讨[J].山东工业技术,2019(024):34.

[3]陆霖.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制分析[J].中国战略新兴产业,2018(28):200.

作者:储胜国 单位:江苏省相城中等专业学校

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