机械加工工艺对零件精度的影响因素及对策分析论文_陈敏,蔡周

机械加工工艺对零件精度的影响因素及对策分析论文_陈敏,蔡周

湖南工程职业技术学院

伴随着我国国民经济水平在高速发展,同时我国机械制造行业已经是得到了飞速进步,带动我国机械加工工艺技术的全面革新。机械加工工艺主要是运用机械加工的技术让零件的生产标准相一致。在机械加工的过程中,主要是更改毛坯的形状和尺寸等。高超的机械加工工艺也使零件加工的精度大大提高,使其零件与生产标准相一致。在实际的加工过程中,由于各种原因,零部件的加工精度受到影响,也给零件的生产带来损失。因此要对影响零件精度的各种因素有深刻的了解与认识。

1机械加工工艺对零件加工精度的意义

机械加工工艺是指工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工工艺的方法,来直接改变毛坯的形状、尺寸大小和表面质量等,使其成为工件或者是零件的过程,称之为机械加工工艺。比如单个工件或者普通零件的加工工艺流程是从粗加工到精加工再到装配,然后再来进行检验,最后再包装成为一个零件。这就是传统机械加工工艺的步骤操作,也是许多制造企业常用的机械加工工艺方法之一。零件加工精度是指加工后工件或者零件表面的实际尺寸和形状大小,所在位置的三种几何参数和图纸要求的理想几何参数必须是一模一样,理想的几何参数,对尺寸而言,就是平均尺寸。对表面几何形状而言,就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等。对零件表面之间的相互位置而言,就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等,这使得零件才能达到加工精度的目标。

2.机械加工工艺对零件精度的影响因素

2.1 几何精度的影响

机械加工工艺系统由夹具、刀具、工件、机床等组成,而工艺系统内各组成部分的几何精度均会对零件的加工精度造成或多或少的影响。就机床的影响而言,如果机床自身的制造精度存有误差,那么零件的几何形状、相对位置的精度亦会出现误差,此外如果机床的安装未能到位或者磨损程度较重,那么同样也会对零件的加工精度造成影响。就刀具的影响而言,在零件加工的过程,刀具与工件间始终保持着直接接触的关系,如此一来刀具的磨损程度定会相当严重,而如果继续使用此种被严重磨损的刀具,那么定会对零件的加工精度造成影响。就夹具的影响而言,零件加工过程,先固定零件后加工的加工顺序要求必须控制好夹具的误差,即夹具制造过程产生的误差、使用过程产生的安装误差以及定位误差、长期使用过后的磨损误差。针对上述情况,该文认为必须从以下方面进行控制,以规避几何精度对加工精度的影响。落实好检验工作,以规避夹具、刀具、机床等自身存有误差;采用针对性的补偿技术就磨损程度较轻的部分进行修正,或者更换掉磨损程度较重的部分;操作人员必须提升自身工作能力,切实控制好安装误差的出现,同时必须对工艺系统的几何精度进行定期或不定期的检查,如此提高零件的加工精度。

2.2 受力变形的影响

零件的加工精度不仅受到加工系统的几何尺寸的影响,同时也受到受力变形的影响,即运行设备对零件的加工过程,各种力定会作用到工艺系统,而当此作用的时间超出既定范畴,那么工艺系统便会出现变形现象,如此刀具的运行轨迹以及夹具与刀具的相对位置均会发生改变,进而对零件的加工精度造成影响。针对上述情况,本文认为必须从以下方面进行控制,以规避受力变形对加工精度的影响。用高强度的零件替换掉工艺系统内刚度较弱的部分,如此提高工艺系统的整体刚度或者降低工艺系统的变形程度;采用针对性的方法来降低工艺系统的载荷量,如此降低工艺系统的变形程度,例如采用受力小的夹装方法来规避工艺系统的变形。除此以外,工艺系统的残余应力亦会对零件的加工精度造成影响,而零件加工过程的热处理以及切削均会产生残余应力,如此势必造成工艺系统变形。针对此种情况,本文认为必须从下列方面进行控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆增强零件的刚度,以抵抗加工过程产生的残余应力;就被热处理的工件事先进行退火处理,以控制残余应力的产生量;优化工艺流程,以免粗精加工顺序出错影响到零件的加工精度。

3 提高机械加工工艺对零件精度影响的对策

3.1严格把控零件制造过程

为进一步降低机械加工工艺内部因素对零件精度的影响,最基本的是应做到创建良好的零件加工过程,具体来说,应做到以下几方面:第一,对于内部因素中的设备因素,在选择设备时应给予高度重视,尤其是应注重对设备的检查。例如,在设备检查过程中,应先全面了解其设备本身存在的误差,并以此为基础,选择适宜生产高精度零件的设备。

第二,对于内部因素中的机械组合因素,应对安装机械的人员有较为严格的选拔和审核,进而促使机械各部分组合最佳;最后,对于内部因素中的日常磨损因素,应注重及时并定期总结已经生产出的零件的误差,并对其进行统计,然后对数据进行系统的分析,最后将误差准确值输入机床工作系统中,以促使其对误差进行消除,进而确保零件加工的精度。

3.2合理控制工艺过程温度

为合理控制工艺过程的温度对零件加工精度的影响,应主要从工件热变形、刀具热变形以及机床热变等因素着手,以提高零件加工的精度。从工件热变形方面来说,现场作业人员在进行切削时,应使用切削液减少工件的表面温度,同时还可采用误差补偿法,减少工件由于温度而引起的误差。从刀具热变形方面来说,现场操作人员应合理选择并使用切削刀具和用量的几何参数,并对刀具充分润滑和冷却。从机床热变因素来说,现场作业人员可从多种角度,如从机床发热源或增加散热等角度,采用不同的方式进行温度控制。例如,针对不同的发热源,现场作业人员可通过热源隔离的方式或润滑等方式,隔离热源;而针对增加散热,现场作业人员则可以通过强制冷却的方式。另外,针对机床各部分温度分布不均,可在适当部位设置热源,以促使机床热变稳定,进而提高零件加工的精度。

3.3最大化降低外力因素干扰

为最大化降低外力因素的干扰,应主要从以下三方面着手:第一,对于工艺系统受力而导致变形的问题,现场作业人员应将工艺系统受力变形降至最低,进而提高其零件加工的精度。例如,现场作业人员可通过加强系统刚度或降低负荷等方式提高工艺质量。第二,对于挤压力或摩擦力等,现场作业人员应注重对设备的检查,对于过紧的部件应及时维修和调整,同时,在检查设备时还应注重对其表面定期定时的打磨,从而提高零件加工的精度。

三、总结

总而言之,目前我国零件加工行业对零件加工精度的控制还存在一些问题,提高零件加工的精度是现阶段我国零件制造业面临的重要问题。从本文的分析中可知,影响机械加工工艺加工精度的因素主要包括受力变形因素、热变形因素等,针对这些问题,零件加工企业需要采取有针对性的措施来减少这些不利因素对零件精度造成的不利影响,从而提高零件加工的质量。

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论文作者:陈敏,蔡周

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/5

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