浅谈提高机械加工精度的措施

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:尤祥
[导读] 伴随着我国社会主义生产力水平的不断提高,我国的制造业得到了
        尤祥
        上海烟草机械有限责任公司 上海 201206
        摘要:伴随着我国社会主义生产力水平的不断提高,我国的制造业得到了突飞猛进的发展,我国作为制造业大国,机械零件加工质量决定企业生存,零件加工精度成为供应商制造企业产品标准。机械加工工艺是零部件加工的基础工艺,机械加工产业中影响零部件精度因素有多种,加工工艺不合理会影响零部件加工精度,只有提高机械加工工艺水平才能提高制造车间加工生产率。分析机械加工工艺对零件加工精度的影响因素,探讨加工工艺中控制零件加工精度的措施。
        关键词:机械;加工精度;措施
        引言
        当下的机械加工工艺技术多是对零件进行加工,很多零件多用于精密的机器中,因此对于零件的规格性质尺寸等均有着非常严格的要求。为保证零件加工精度,降低零件加工误差,需要加强日常的管理,从多方面入手,消除误差产生来源,有效提升零件机械加工质量。
        1机械加工精度的概述
        常用的机床有车床、铣床、刨床、铣镗床、磨床、插床、钻床,可以加工圆柱面、端面、平面、槽、螺纹、孔等。通过各种工序的组合,可以形成轴、联轴器、带轮、齿轮、轴套等零件,再通过各种零件的组合、装配,可以形成符合设计要求的产品。加工精度是指零件加工后的尺寸、形状、位置、表面质量与设计要求的符合程度。符合程度越高,加工精度就越高;符合程度越低,加工精度就越低。加工精度通常包括尺寸精度、形状精度、位置精度以及表面质量等。零件的加工精度并不是越高越好,而是在保证其用途的前提下,还要考虑经济性。也就是说,在充分权衡零件的用途和制造成本后确定合适的加工精度。加工精度的高低往往由零件的用途、装配等因素决定。一般情况下,系统传动链越长,则系统中的零件(尤其是传动链末端的零件)的精度要求越高。例如,机械传动系统中的齿轮、轴、蜗轮、蜗杆等。若长传动链系统中的某个零件精度达不到要求,则势必造成系统末端的累积误差过大,导致系统末端输出件的运动达不到理想效果,从而影响整个系统的精度。当然,有些重要的配合以及重要的联接,虽然结构很简单,但精度要求也很高。例如,重要配合中的轴和孔、曲柄滑块机构中的滑块、重要螺纹联接中的螺纹等。
        2影响机械加工精度的因素
        2.1内力作用
        在实际应用机械加工技术进行零件加工时,主要借助的是向心力作用,在车床之上,在三爪或四爪卡盘的帮助下,将目标加工零件进行紧固处理,随后再操控机床,实现对加工零件的精细化加工。同时在实际加工过程中,为避免零件受力松动,要求卡盘夹紧力要足够大,通常要高于机械的切削力。针对于夹紧力而言,本身还应随着切削力变化而变化,切削力越大,夹紧力也要随之增大,相应的,切削力减少,夹紧力也应随之减小,如此才能确保零件在实际加工时,能保持稳定的受力,但在卡盘松开后,受内力作用的影响,机械零件本身会产生比较大的误差。
        2.2热变形
机械零件加工精度热变因素分为刀具热变、工件热变形与机床结构热变形。零件加工切割中需使用相应刀具,有时需反复切割产生摩擦力,热量存在使零件发生形变。零件长度较长,机械加工工艺对零件精度要求高,使零件精度受到影响。机床与一些构件运行中产生相互作用,导致整体温度上升,机床结构契合度受到影响。高温下机床部分紧密,结构上产生细微细缝,导致加工零件精度偏离标准。机床发热时影响机床运行,运行速度降低,使加工零件精度受到很大影响。热变形导致零件精度达到总误差的60%,机械加工工艺系统运行中热变形可采用润滑油减少部件摩擦,采用冷却水等强降温方式减少摩擦产生热量。
        2.3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。
        3提高机械加工精度的措施
        3.1注意选择专用夹具
        在实际进行机械零件加工前,为从根本上保障零件加工精度,应充分考虑不同的零件类型,选择合适专用的零件装夹工具,从而确保在整个加工过程中,零件都不会出现位移的现象,有效降低加工误差。除此之外,加工操作人员也应提高认识,在加工前做好充足的准备,严格按照设计图纸进行零件放置夹装,提高零件加工精度。
        3.2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。
        3.3分化原始误差
        零件加工中机械加工工艺应用力分为挤压力与摩擦力,要想降低外力对零件精度的影响,在加工工作前检查加工设备,如固定零件位置偏紧需及时调整,减轻设备对零件产生力作用。由于机械加工设备表层存在摩擦,零件和机床相互接触形成摩擦力,生产工作中增加摩擦力。需要对设备进行日常检查,有效减轻零件与设备接触产生摩擦力,提高零件加工精度。产品设计中应综合考虑各方面影响因素,提高产品加工精度。制造商应对加工误差问题零部件及时调整,分析加工错误的原因,保证机床工作环境整洁,更好的完成零件加工。为控制加工工艺零件精度,需要合理控制机械加工工艺温度。实际加工中运行速度导致温度偏高,需使用冷水降温法处理,零件打磨中机床高速转动砂轮与零件相互摩擦,温度过高导致与砂轮接触零件形变,需要采取冷水降温法,控制机械加工工艺温度非常关键。当前部分企业对工作人员培训重视不足,只有提高工作人员综合素质才能保证工作有效性。应加强对工作人员培训,开办科学文化讨论班,研究加工工艺流程,提高工作人员工作效率。
        3.4加强机械设备维护
        在实际进行机械加工技术应用的过程中,机械加工设备本身同样决定着最终技术实施的效果,因此为有效降低机械加工过程中产生的误差问题,还需要从加强零件加工机械设备的维护入手。通常采用科学合理的维护手段,确保相应的机械加工设备始终保持良好的工作状态,避免因设备本身的因素导致零件加工误差增大。在具体维护过程中,应加强对机械设备关键零部件的检查工作,比如机床传动链、导轨、夹具等,如果发现明显的磨损问题,需要及时进行维修或更换,保障机床加工效果始终处于较高的水平,如此能够消除因机床原因带来的误差增大隐患,提高零件加工精度。
        结束语
        综上所述,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,2020,13(09):129.
        [2]邵玺.提高机械加工精度的措施[J].世界有色金属,2020,26(01):48+50.
        [3]陈动杰.提高机械加工精度的措施[J].科技风,2019,41(008):166-167.
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