机械螺纹类零件的数控机床加工技术探讨论文_李金富,刘立杰,韩玉清

机械螺纹类零件的数控机床加工技术探讨论文_李金富,刘立杰,韩玉清

齐齐哈尔建华机械有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161006

摘要:随着社会的发展,对各个行业的精确度要求越来越高。同时,我国的机械加工工艺对零件的加工精度有着直接和重要的影响。机械零件的精度代表机械加工完成后,零件与其参数的符合程度,参数越近则精度越高。企业要想提高零件的加工精度,就要保证机械加工工艺的科学合理,严格按照生产工艺的标准流程进行生产加工。本文通过阐述数控机床的加工工艺理念,分析了机械螺纹类零件的加工原理和方法,仅供参考。

关键词:机械螺纹类零件;数控机床;加工

当前在进行机械类零件加工工作时,对于工装设计方面存在比较多的问题,比如加工工艺技术低、加工精度和质量得不到保证等。而加工的工装设计方面与加工质量之间是密切相关的,因此为了能够提高机械零件加工的质量,以此满足人们的需求,探究如何改进零件加工的工装设计对策则有很大的作用意义。

一、数控机床加工工艺介绍

数控加工即控制系统对刀具发出相应指令,使之按要求进行工作,同时会以字母或者数字的样式将符合要求的工件尺寸以及形状等进行表示的加工工艺。零件的加工,一般都会在相应的数控机床上开展。数控机床主要是通过计算机相关指令采取控制工作的一种机床,而发出控制指令的计算机即“数控系统”,它会通过各项指令控制数控机床的辅助动作以及运动等。通常情况下,程序员按照工件加工需求、材质、数控符号、数控语言以及机床特征等编制数控系统,随后数控系统便会向各个功能部件以及伺机装置等发送各类运动指令(没有程序指令的数控机床不会进行工作)。结束加工后,数控机床就会自行停止工作。一般数控机床接收到的动作指令包括启动以及停止、刀具选择以及更换、主轴启动、变换以及旋转等。

二、数控机床加工机械螺纹类零件的主要工作原理

加工机械螺纹类零件的工作中,最常使用的是数控机床加工工艺,数控机床加工工艺可以提高机械螺纹类零件的精确度和安全性,确保零件具有较高的质量,提高螺纹类零件加工的效率,促进零件加工业的快速发展。目前,内螺纹、外螺纹、单线螺纹、多线螺纹、变螺距螺纹以及固定螺距螺纹等是市场上最普遍的机械螺纹类零件,传统的加工手段是依据螺纹线路对零件进行切割和改造,但是机械加工主要使用车削加工技术,以机械的传动带动刀具进行加工,提高了零件加工的质量,大大缩短了零件加工时间。

三、机械零件加工变形的原因

1.内力作用下零件加工精度发生变化

车床加工中多采用四爪卡盘对零件进行固定处理,并借助于其内心向力的运用实现对零件的加工。在零件加工中内径向力也会发挥作用。若对内心向力以及内径向力的掌控不到位,极有可能造成机械零件发生松动,导致加工零件发生变形。除此之外,在零件加紧力减少时,机械切削力要相应减少,相反,夹紧力增加,切削力要有所增加,确保加工零件受力均匀。然而,实际情况下,机械零件加工之后,其形状发生变化,与预期要求不相符,而之所以出现这种问题的原因是机械零件加工不够细致,受多种因素的干扰。

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2. 外力作用下机械零件发生变形

受外力的影响下,机械零件在加工中会出现弹性变形,主要包括以下三种情况:机械零件中存在悬臂以及薄片的情况下,定位不当以及装夹不合理等问题容易出现。如果零件硬度不达标,加大了零件变形的可能性,导致零件加工精度无法满足要求;第二,机械零件切削过程之中,在切削力作用之下,零件形状会出现弹性变形,也就是人们常说的“让刀”现象,这种问题会导致零件规格偏差较大,最终使产品质量大打折扣。第三,长径大的机械零件在切削力作用下,极容易导致出现弹性变形问题,降低了产品质量与生产水平,增加工作量同时,使生产效率大幅度下降。

3. 加工与热处理后机械零件发生变形

从薄的机械零件来看,由于其长径偏小,经过加工或者是热处理之后,极容易发生弯曲的现象,也就是常见的草帽弯曲,一旦发生弯曲,零件平面会扩大。而从长径的机械零件来看,在加工与热处理后,其同样会发生变形,造成零件直线度有所偏大。

四、机械螺纹类零件数控机床加工工艺措施

1.提高相关操作人员的技术水平

机械加工离不开人工的操作,那么相关的操作人员也是决定零件加工精度的一大要素。想要确保零件加工精度的合格,对于相应的操作人员需要实施严格的规定和制度进行约束。对于未上岗的操作人员,采取培训考核的方式,进行优胜劣汰;对于在职员工随时进行抽查,定期考核;所有的操作人员都必须达到相应的操作标准,以及设备掌控的要求。如果在临时抽查中,存在在岗人员考核不合格的情况,则需要立即淘汰离职,分配到下级进行重新学习,直到所有人员技术达标后才能正式上岗。这样可以保证机械设备的正确操作,避免机械工艺加工存在误差,导致零件精度不合格。

2. 减小内应力的措施

机械零件加工中,要合理设置各类参数与使用工艺方式。比如,在机械零件铸造环节中,要注重浇口与冒口位置与数量的合理设置,并采取相关措施以降低冷却速度。此外,在锻造加工中,要适当将终止锻造温度提升,与此同时,要高度重视保温以及缓慢冷却。在焊接过程之中,要先进行点焊,而后进行对称焊接。与此同时,在焊接结束之后,要慢慢降低冷却速度。对于热处理后出现变形的机械零件,要仔细检查毛坯,并对铸件进行处理,运用有关措施消除内部应力。在结束变形加工今后,要缓慢进行零件的冷却。除此之外,利用限型热处理方式,提升零件的刚性,避免零件发生变形。在仿形加工中,要预期估计工件变形情况,避免加工零件发生变形。

3. 实时监控机械加工的整个流程

由于机械加工工艺对于零件加工精度有直接的影响,那么在机械加工工艺的整个过程中,必须对整个设备的运行以及相关人员的操作进行实时监控。如果加工的过程中出现一些突发情况,那么需要立即停止作业,找出问题所在,分析问题原因,探究解决办法,从根源上杜绝加工工艺的问题,从而降低零件的误差性,提升零件最终的加工精度。

五、机械螺纹类零件数控机床的重要处理技术

机械螺纹类零件数控机床的主要处理技术有两点。1)通过集中引注方式,明确零件各个部位的大小、尺寸和位置,并在图纸中标记清楚,以便编程时设计正确的原点。而且在数控加工过程中,即便出现一些误差,这些误差也不会积累或者叠加,工作人员可以修改某些部位的尺寸和大小。2)数控加工过程中,一般不会出现螺纹类零件的轮廓误差,加工时要严格按照相关标准进行绘制,零件的各个部位应当与各个坐标轴平行,还需要精确设计拐点位置,避免直角加工现象的发生,提高零件加工的精确度,促进数控机床加工工艺的普及和推广,提高零件加工企业的市场竞争力。

结束语:

综上所述,造成机械螺纹类零件变形的因素多种多样,对于不同类型的零件变形,要采用相应的解决措施。所以,我国零件加工企业应当使用数控机床加工工艺,提高机械螺纹类零件制造的精确度和安全性,帮助零件加工企业提高自身的市场竞争力。随着我国社会经济水平的不断增长,计算机信息技术飞速发展,数控机床加工工艺要利用先进的计算机信息软件和技术,丰富加工工艺,提高数控机床加工工艺的发展速度。

参考文献:

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[4] 陈王东 . 提升机械零件数控加工精度的方法探究 [J]. 南方农机,2019 , 50(14) : 148.

论文作者:李金富,刘立杰,韩玉清

论文发表刊物:《防护工程》2019年18期

论文发表时间:2020/1/13

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