试述机械加工过程中常见问题及优化措施论文_陈波

试述机械加工过程中常见问题及优化措施论文_陈波

中船澄西船舶修造有限公司 江苏江阴 214433

摘要:在实际机械加工的过程中,相关机械加工技术人员应当对机械加工中误差的产生加强认识,并且选择有效的方式及方法应对误差的产生,以便实现更理想的机械加工,更好地保障加工质量以及加工效率。

关键词:机械加工;问题;措施

引言

实际操作阶段,机械加工常常受到多种因素影响会出现许多问题,如加工精度低、机械材质选用不当、机械振动等。这些问题致使生产出的产品品质参差不齐、功能差、易耗损,也易引起安全问题。基于此,分析问题后再对症下药,才能提升机械加工的水平,符合工业的发展需要。

1机械加工中问题产生的误差原因

原始误差产生的原因:对于由机床、刀具以及工件所构成加工工艺系统而言,通常情况下在对机械零件实行加工过程中,都会有一定加工误差产生,对于这些加工误差,在某些特定工作条件下会得以体现,这种误差就是原始误差。目前,在机械加工中过程中常见的原始误差主要包括几何误差、定位误差以及测量误差,还有调整误差以及加工精度误差。工艺系统误差产生的原因:就目前机械加工实际情况而言,工艺加工误差主要包括三种,分别为几何误差、主轴回转误差,还有传动链误差。其中,对于几何误差,其产生主要就是由于机床在实际运行中出现磨损,会致使加工刀具实际应用中受到影响,在这种情况下会致使另外两种误差的出现,从而导致机械加工过程中其精度受到不利影响。

就机械加工系统而言,主轴在实际应用中的主要作用为定位工件,并且也是加工刀具使用的基准,同时可为加工刀具提供工作动力,因而若主轴存在误差,则会导致零件加工精度受到影响。对于传动链误差,其主要就是由于在传动元件进行相互运动中有一定误差产生,其表现主要就是在转角位置末端元件有误差产生。定位误差产生的原因:对于定位误差而言,其出现原因主要为基准未能够重合。在实际机械加工过程中,涉及的基准主要有两种,分别为工艺基准以及设计基准,其中,设计基准误差的产生是在零件设计过程中,主要就是在对零件图进行绘制以及对零件尺寸进行标注过程中产生误差,工艺基准误差主要就是在加工工艺应用中产生误差。在零件实际加工该过程中,对于已确定相关几何元素,若未将其作为基准,则很容易造成在定位上出现误差。对于定位工件时所应用的有关夹具,其位置正确,而定位元件有尺寸误差产生的情况下,也就会引起定位误差,使机械加工中零件精度受到音响。

2机械加工过程中常见问题

2.1机械加工精度不高

机械的加工精度与产品的质量是密切联系的,直接影响着产品的质量。提升机械加工精度,是提升企业市场竞争水平的重要措施。机械加工精度是指工件在加工后的实际数据与设计图纸所要求的设计数据的相符合情况,而两者不相符合的情况为加工误差。在机械加工过程中,机械加工精度的误差受众多因素影响,常见的有误差有客观误差、几何误差、装夹误差、工件变形引起的误差。一些机械加工的技术不够熟练,是导致加工精度较低的重要原因。此外,加工操作人员的经验与能力对加工有着关键的影响。比如加工人员在运用刀具或者夹具的过程中,并未进行细致的检查而采用了受损的器具,导致加工精度较低。

2.2机械材质选择不当

机械材质的挑选对于机械加工是至关重要的。在挑选机械材质时,要认真考量,尤其要注意材质的特性,例如材质的硬度和韧性。若不慎误用材质,产品的品质将会受到很大的影响。但在机械加工的过程中偶有选材不当的问题发生,一是由于材料本身有质量缺陷,二是选材与加工需求不相符。在配置零件时,若选用的材质太硬,会导致材料在加工时因加热而断裂;反之若材质太脆,加工的产品不易保持形状,与预期的加工效果相差甚远。基于此,挑选出恰当的材质有利于保障产品的品质,还可以很大程度上节约材料资源,利于企业压缩生产成本,获得更大的经济效益。

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2.3机械振动导致的问题

机械振动是影响机械加工的一个重要因素。对于机械设备而言,机械振动会给生产设施增加负担,导致设施和工件的连接稳固性降低,不利于保障加工的精度。也会导致生产设备损坏,从而影响生产效率。对于工件而言,机械振动不利于工件与生产器具的磨合,两者之间会存在缝隙,易导致工件粗糙。对于操作人员而言,机械振动会对其生命健康产生许多负面影响,尤其是对操作人员的听力有很大的损害。而加工器械受机械振动影响容易崩碎,对工作人员而言是一种安全隐患。

3机械加工问题的优化措施

3.1优化工艺流程

在机械设计和加工过程中,零件的质量、整个机械设备的性能和生产成本直接取决于加工工艺。一套规范、高效的加工工艺往往能为生产带来更多的效益。这要求结合生产要求不断调整机械加工工艺流程,提高零件的加工质量,而且尽量保证零件一次加工成型,减少不必要的成本。另外,由于零件表面的残余应力会直接影响零件的整体质量和性能,不同的表面质量加工方法可能会带来不同的质量问题,因此有必要选择更合理的加工。

3.2根据加工要求选择合适的材料、工具

在材料的选择上,首先要确保材料具有良好的热加工性能。其次,必须确保它具有一定的切割性能。用于金属切削性能的切削刀具为60°,切削速度为V60。指数越高,金属切削性能越好。同时,所选材料的价格应占总成本的30%至70%,尽可能提高材料利用率并降低后续维护成本。振动控制对策对强迫振动的有效控制对策主要是将振源及时找出来,进而针对性地实施控制对策。具体的控制对策为:

①将振源激振力降低或者消除:操作人员必须及时平衡转速超过600转/min的零件,因为在机械加工过程中,此类零件会受到自身不均匀分布砂粒以及不均匀磨损表面的影响,而引发主轴振动。所以,操作人员必须对新换砂轮展开两次平衡,分别是对其进行修整之前和修整之后。与此同时,施工部门必须引进新技术以充分提升齿轮装配精度以及制造精度,使其更加平稳工作,在减少振动的基础上,降低刺耳噪音。

②避免出现共振现象:1)对机械系统的固有频率以及刚度加以提升,主要方法包括提升接触刚度、消除间隙、提升接触面的精度以及使接触面粗糙度被降低等;2)为了有效规避共振区,可以采取的方法主要有对电动机转速进行更换、对主轴转速进行改变等。③进行隔振:1)为了避免机床受到邻近振源经由地面或者基础传递的振动所影响,用防振沟使设备与地面的联系充分阻隔。2)隔离液压部分和机床。3)以液压缓冲设备降低部件在换向过程中引发的冲击力。4)对机床和地基用厚橡皮、木材等进行隔离。5)柔性连接电机和机床床身,进而将电机的自身振动加以隔离。

3.3实施第一个处理和检查系统

在产品加工过程中,由于各种质量问题批量返修或报废,然后重新设计和加工制造。这不仅给制造商带来麻烦,而且还增加了二次设计和加工的成本。因此,有必要确保设计和加工的质量,避免批量修复。在报废后避免重新设计和处理。这可以实现第一个处理和检查系统,实现成本节约,及早发现各种错误操作问题,分析错误操作的原因,纠正它们,或者做出改进以避免合格产品的出现。在新产品投入加工之前,必须进行过程测试,准确选择工艺路线,并准确设置工艺参数。通常,第一处理和检查系统的实施可以避免修复和报废的发生,质量控制更有效,并确保经济效益。

结语

在当前市场经济的快速发展中,为了更好地满足市场需求,促进机械加工企业的长远发展,有必要充分考虑使用材料、工艺和润滑油,以最大限度地降低成本,提高产品质量,为公司创造更大的经济效益。

参考文献:

[1]颜清友,郑云鹏.机械设计加工中的常见问题及解决对策[J].南方农机,2017,48(24):104.

论文作者:陈波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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