机械加工对金属零件加工精度的影响分析 陈良

发表时间:2020/12/8   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:陈良
[导读] 摘要:随着现代机械加工业的发展,工业生产对机械设备的要求也在不断提高,高精度的设备是生产的大势所趋。
        牡丹江长城油气钻采工具有限公司  黑龙江牡丹江  157000
        摘要:随着现代机械加工业的发展,工业生产对机械设备的要求也在不断提高,高精度的设备是生产的大势所趋。因此,要创新机械加工技术,提升其精度,本文分析了机械加工对金属零件加工精度的影响,提出了相应对策,仅供参考。
        关键词:机械加工;金属零件;加工精度;影响
        引言
        机械加工的目的是将毛坯零件制作成精度较高的精细化零件,针对初始零件进行打磨等处理,使金属零件减少瑕疵,增加光滑度,使零件能够更好地应用在生产加工当中。目前,我国零件制造业已经取得了巨大进步,金属零件精细度也得到了较大提升。因此我们应当综合分析机械加工对金属零件加工精度的影响因素,进一步提高生产质量。
        一、机械加工工艺流程介绍
        机械加工主要是利用专门的工艺对金属零件等进行加工,通过采取先进的工艺技术以提高零件加工的精度。同时,零件在打磨阶段对于精度的控制也提出了更高要求,在这种情况下,一般都是要对零件开展粗加工,再进行细加工。粗加工主要是指零件在打磨过程中需要符合零件加工的标准;细加工主要是指在对零件打磨进行严格计算后以提升加工的精度,符合打磨要求的程度。机械加工之后还需要对加工的金属零件开展检查和校验工作,以保障金属零件在加工过程中将误差控制在允许的范围之内,对于一些超出允许范围的金属零件予以报废和处理。同时,设备质量还会对金属零件的精度带来一定的影响,在之后机械加工时需要对相关的设备进行选择,注重机械设备的安装,降低机械零件的加工精度等,特别是在生产过程中如果出现磨损的问题,其金属零件的精度也会受到一定的影响。
        二、机械加工对金属零件加工精度的影响
        1.操作问题
        在加工工件过程中,由于人工操作不规范等原因造成金属零件误差较大,在组装过程中,由于计算不准或者粗心大意等原因,造成零件没有完全契合就进行加工,导致精度不准。导致这种问题的根本原因是加工工件的操作不规范,自动化程度低,过度依赖经验操作导致误差。比如在一些工人的操作中,需要用工具夹夹紧,然后进行工具刀削割,因为夹紧的力度不同,加之工作时间较长,非常容易导致在负荷中零件变形。导轨误差,在切削中刀具的运动轨迹相对于金属零件不平行,使截面形成产生误差。同时,在机床加工过程中,由于人工操作过多,每次加工后都要对机床进行调整,反复调整造成了操作误差的出现。
        2.编程问题
        编程水平直接决定加工精度,如果不能选择有效的编程方式和编程原点,金属零件的精度就会受到影响。比如,基准、设计基准、工艺基准内容不同,模型过于复杂,导致数据计算和原点偏差,或者是通过手工处理进行计算,即使能够精确到小数点后面几位,但是精确度仍然受到影响。此外,在自动编程路径出现偏差时,精度也会受到影响。采用不同的编程方法和模型,对工件的精度影响也很大,如果在计算中不能合理建模,那么非常容易导致出现误差。
        3.几何精度影响
        在切削过程中,刀具和工件会产生摩擦,对金属零件造成磨损,影响切割的效果。在机床长期运行过程中,转动的误差也在持续积累,长期下去会影响机床主轴的偏离,从而对加工精度造成影响。在加工中,还存在原理误差,采用近似几何模型,比如模数铣刀不是纯粹的渐开线,但是在加工中按照一种齿形模数进行设计就会造成误差。
        4.外力变形影响
        在车削、滚齿等加工方式中,如出现传动链误差,这是由于传动链过长,传动原件精度不足和齿轮间存在间隙等原因造成的。热变形误差是对于加工过程中存在的热胀冷缩问题缺乏重视,不能够及时处理温度的影响,也会对加工精度造成影响。同时在机械加工的残余作用应力也会导致精度影响,比如在机床刚度大于工件刚度时,系统受力不平衡容易风险。


        5.摩擦现象
        机械加工过程中有些流程需要手动才能完成相应的操作。如果操作人员的专业技能和技术水平较低,那么在加工过程中无法保障加工精度在可控范围之内,特别是很少有人能够达到加工“0误差”的目标。其主要是由以下两个方面造成的精度较低:一方面,金属零件加工过程中,刀具精度较低,金属零件的精度有限。其主要是因为刀具和金属零件在相互作用下产生的较大摩擦,在长期摩擦作用下,直接影响加工效果,降低零件精度。另一方面,机床长时间处于高速运转的状态,产生的回转误差现象使得中心轴发生较大偏离,直接影响到金属零件的加工精度。
        6.残余应力产生的精度值存在偏差
        残余应力是机械加工过程中对零件外部荷载处理后,在内部残留的应力。其中热加工和冷加工等都属于残余应力。如果金属零件中存在大量残余的金属零件,将会导致内应力失去平衡,使得零件缺乏一定的稳定性。同时,内应力会使零件面临变形的现象,特别是分布范围的不断变化,使零件发生变形的可能性不断加大,同时加工精度也会越来越不准确。
        三、提升金属零件加工精度的策略研究
        1.加强对温度的有效控制
        金属零件加工的工序较多,很多工序在加工时会释放大量的热量。金属无法承受高温将会发生变形现象,直接影响了加工的精度。因此,金属零件在加工时需要对温度进行严格的控制,降低温度持续增高等给金属零件带来的影响。同时,机械加工的温度超出标准值时毛坯内部就会产生应力,通过采用退火工序等对出现的应力进行消除,从而进一步提升金属零件的切削性能。例如:机械粗加工过程中通过增设退火工序,采取冷却降温的方式,能够缩小高温的范围,降低温度所带来的精度不足的问题,从而达到提升精度的目的。
        2.解决外在因素,消除外力作用
        金属零件在进行机械加工时,零件与零件之间在相互运转过程中会产生大量的摩擦力和压力,外力作用不断增加,直接影响了金属零件加工的精度。因此,为了能够提高金属零件加工的精度,可以通过消除这些外力作用,以降低外力因素带来的影响。其这些重要举措主要包括:(1)金属零件在加工过程中重点对这些加工设备进行检查,一旦发现这些构件结构出现较大的摩擦力时,则需要对其进行调整和完善。(2)对机械设备进行定期的打磨,减少设备与零件之间产生的过大摩擦力,进一步提升金属零件加工的质量和效率,为企业带来更可观的收益。
        3.加强操作人员的操控技能
        针对操作问题的影响,主要有两个办法进行控制:(1)要提高操作人员的规范程度,严格按照程序作业。比如在应对工艺系统的原理误差时,要严格精确系统,准确计算,避免因为简化操作和计算而导致精度下降的情况。对于各部件的制造误差和安装误差要尽量降低,将使用中的磨损误差考虑和计算在内,及时采用合理的措施来应对误差。比如针对传动链误差,要减少原件数目,缩短传动链,提高原件精度和质量,减小齿轮缝隙,采用误差校正的方式来提高精度。(2)要提高加工的自动化水平,使用智能加工设备对金属零件加工实现标准化控制,减少因为人为操作带来的误差。
        结束语
        伴随着我国科学技术的高速发展,机械加工过程中加工技术越来越多。为了能够进一步提升金属零件加工的精度,减少零件发生的报废现象等需要对出现的一些客观因素等进行全面的剖析,在找出存在的影响因素后,通过提出具体可行的解决对策,以保障金属零件的精准度在可控范围之内。
        参考文献:
        [1]王语嫣.机械加工对金属零件加工精度的影响分析[J].南方农机,2020 51(09):129.
        [2]邵玺.浅谈机械加工工艺对金属零件加工精度的影响[J].世界有色金属,2020(01):48+50.
        [3]蔺代永.机械加工技术对金属零件加工精度的影响[J].科学咨询(科技•管理),2019(09):26.
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