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机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

2018-09-03朱琨

西部论丛 2018年8期
关键词:机械加工精度工艺

朱琨

摘 要:步入二十一世纪,机械化加工产业已经成为我国经济发展的重要命脉之一。机械加工在很大程度上改善了传统加工零件时的效率低、精度不高等缺陷。在使用机械设备加工零件的过程中,通过严格控制加工工艺可以达到更高的零件加工精度。机械零件的加工实际上是一个相当复杂的过程,在机械加工过程中,影响机械加工工艺的因素比较多,而机械加工工艺则是决定着所加工零件的加工精度。我们知道,被用于重要领域的许多零件都需要相当高的加工精度,一旦加工精度不过关,零件对组成物的整体造成的影响无法估计。本文将对不同的机械加工工艺对零件精度造成的影响展开分析。

关键词:机械加工 工艺 零件加工 精度

机械加工是一个涉及流程较多的过程,每一个环节都对最后的零件成品的质量产生着决定性的影响。在市场竞争日益激烈的今天,机械加工企业如何立足于机械加工工艺的根本,寻求加工工艺上的突破,提高所加工零件的加工精度,是其必须要考虑的问题。目前在我国的机械加工工业中,一方面传统加工的加工工艺在不断改进提高;另一方面,针对于现代化的机械加工,其加工技术已经开始朝着数控自动化的方向迈进,在这个过程中,如何把控零件加工精度,对影响零件加工工艺的各种相关因素进行有效解决,依然是机械加工技术想要寻求突破的关键。

一、受力变形对加工精度的影响

(一)内力和外力的影响

在机械加工过程中,外力是对机械加工精度造成影响的最大因素,加工过程中的机床、工具、工件和零件等这些加工工具均可能对机械加工精度产生外力影响。在进行零件的切削加工时,零件本身会受自身重力和切削力的影响,从而导致已经调整好的工具位置发生改变,最终刀具的运行轨迹也会随之而改变。这种加工工艺上的内力和外力的影响,造成了加工工艺上的误差,成品零件的精度自然也会下降。

从外力影响方面考虑,可以减小生产过程中的负荷重量,来避免产生形变。从内力方面考虑,可以加强机械加工系统加工部件的刚度来把内力造成的影响降至最小。

(二)多余应力的影响

机械加工零件的过程中会无可避免的发生多余应力而造成的加工精度误差。在加工工艺的热处理、切削加工等过程中都会造成多余应力,即使加工系统没有受到任何内外力的影响,多余应力造成的影响也会使加工零件产生变形,导致精度的下降。

多余应力造成的加工精度影响是无法避免的,但是可以通过对相关技术人员的操作水平进行提升,使其加工过程中造成的多余应力减小,提升加工精度。

二、受热变形对加工精度的影响

(一)工件热变形的影响

在机械加工过程中热量的产生是始终存在的,其中工件受热变形后对零件加工精度产生的影响尤为明显。例如,在对某些加工零件进行某一面的铣销时,在铣削的操作下铣削面会产生热量与其他面之间形成温度差,这种温度差会使加工零件发生一定的形变,导致成品后的零件,各平面之间形成误差。而在对细长形状的零件进行机械加工时热变形带来的影响尤为严重,如在加工丝杠的过程中,磨削操作会使丝杠的温度升高,这种温度升高带来的影响会使其本身长度增加,很可能超出加工件要求的加工精度。

为解决这种形变带来的加工零件误差,可以使用冷却液对加工工件进行冷却,避免加工件因部分位置温度过高而造成的内部温度差,最后发生变形。另外采取误差补偿法、分时段加工法也可以对加工件的热变形进行有效解决。补偿法是在进行加工前对工件做出相反的形变,让其与后来加工中所形成的形变相抵消,来保障零件加工精度。而分时段加工法则是将加工的工序分散来处理,把一道加工工序分多次来操作,在积累的热量导致形变之前,即停下操作进行冷却,待完全冷却后再继续加工操作。

(二)刀具热变形影响

切削产生的热量会引起刀具的形变,对零件的精度造成影响。在切削的过程中,由于不间断的剧烈刀体运动,刀具的热量会不断积累,这是一个逐渐变形的过程,当到达一定温度后,刀具则不会再继续发生变形,保持一个稳定的状态。

在切削的工艺操作中,同样可以使用冷却液来对刀具进行降温,另外,在切削过程中增加润滑剂也可以减少刀具因摩擦而产生热量。

三、几何精度对加工精度的影响

在实际的零件机械加工过程中,机床自身设计制造上的不精准,刀具长期使用后造成的磨损等都会导致几何精度上的误差,最终降低零件的加工精度。机床是器械加工的主体,如果出厂后还存在制造工艺上的不足,就会在机械加工企业进行零部件加工时造成主轴回转误差、导轨精度误差等等,对零件机械加工造成很大的影响。长期使用的刀具势必会有所磨损,此时在机械加工过程中,刀具的切割角度就会变得不精准,影响零件的加工精度。

对于几何精度方面造成的零件精度影响,首先企业必须严格把关所引进的机床的生产质量,其次,进行加工设备的定期维修与保养是十分必要的,这也是减少机械加工零件时出现故障的必然要求。

四、结语

综上所述,机械加工过程中的各项加工工艺都有可能对零件的加工精度造成影响,导致零件精度的不达标。企业要在激烈竞争的机械加工领域占据有利地位,就必须对生产加工工艺进行严格把关,减少加工过程中各种因素带来的影响,控制零件成品的合格率,并加强企业自身对工艺研发的投入,对机械加工工艺进行深入研究,这样才能提高企业的生产质量和品牌效益,使企业走的更长远。

参考文献:

[1] 杨晓东,袁同斌.机械加工工艺对加工精度影响研究[J].科学论坛,2013(94):248.

[2] 冯宝宝.浅析导致机械零件加工精度出现偏差的主要因素[J].科技文汇,2009(09).

[3] 何红伟.机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].中国新技术新產品,2013(2):152.

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