机械加工质量的影响因素分析及控制探讨

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:葛超
[导读] 摘要:工业技术水平的提升以及各类机械设备的发展,机械化逐渐融入了各行各业的生产生活之中,就当前机械制造业情况来看,对于部分零件的要求比较高,加上不同机械设备在实际设施投入使用中所面临的环境不同,对于零件的要求也越来越高,鉴于此,有必要采取强力措施提升我国的机械加工质量水平。
        江苏省核工业二七二地质大队  江苏南京  210000
        摘要:工业技术水平的提升以及各类机械设备的发展,机械化逐渐融入了各行各业的生产生活之中,就当前机械制造业情况来看,对于部分零件的要求比较高,加上不同机械设备在实际设施投入使用中所面临的环境不同,对于零件的要求也越来越高,鉴于此,有必要采取强力措施提升我国的机械加工质量水平。本文针对机械加工质量的影响因素进行分析,并提出控制措施,以供参考。
        关键词:机械加工; 加工质量; 影响因素; 控制策略
        引言
        机械加工制造出的各类机械零件是汽车、航天、船舶、化工等众多领域必须使用的产品,随着产业升级,各个产业对机械零件产品的质量要求也越来越严格。例如有些化工生产工艺中使用到的机械零件需要长时间、高强度工作在高温、高压、高有机溶剂腐蚀的环境下,如果使用的机械零件质量不达标,不仅会影响到化工工艺的正常生产,并且一旦机械零件发生故障,将会导致严重的化工安全事故。
        1机械加工质量的重点
        作为机械制造行业的重点工作模块之一,加工过程的精度对机械制造的整体质量有着巨大的影响,甚至是加工质量的重中之重。高密的精度,很大程度上决定着机械设备元件的运行是否良好。再者,确保其精度,也能对设备元件的形状、尺寸等诸多参数形成有效管控。因此,为达成预想的设备元件精度,首先,需要做好精度把控工作,使机械设备元件各项加工参数都能达标,达成机械加工的基本要求。第一,操作人员需要各在其位,管控加工精度参数,保证加工质量能够达到标准。第二,由于几何图形是机械元件精度控制的基本指标之一,应着力控制机械元件在几何图形加工上的精度,并达成机械加工在效率和质量上的双重提升。因此,全面考虑影响加工过程的诸多因素,提升加工质量,是操作人员在工作过程里应该着重处理的事项。
        2影响因素分析
        2. 1 工艺方案因素
        工艺方案是制造加工的指导性文件,如果工艺人员编制的工艺方案不合理,那么照此方案执行加工出的产品质量必然会受到影响。比如工艺人员对产品上某制造特征的粗、精加工阶段的划分不合理,或者直接省略了半精和精加工阶段,而是采用一次性切削加工成型,就可能造成实际加工出的制造特征与设计要求相比存在差距,影响产品质量。而针对某些产品可能存在多种工艺方案,这些工艺本身能达到的产品精度存在差异,而且不同工艺方案需要企业具备的设备条件和能力也有所不同,如果没有详细考虑就随意制定工艺,就会影响到产品质量。
        2.2人为因素
        尽管当前机械加工行业已经逐渐步入自动化时代,但人工操作仍然在机械加工行业里占有重要的比重,其原因是一些先进的仪器设备还无法完全实现自动化。人工操作在加工过程中的临场表现,将对机械元件加工质量造成重大影响。但是,人工操作在加工过程中所遵循的操作方法和加工技术,在很大程度上是加工精度的决定性因素。机械加工流程中人工操作产生的误差问题,也是加工精度的重要影响因素。一般来说,人工操作的主要误差,都集中在勘测、调整、施工标准这几个方面。
        2.3加工过程
        加工过程在机械制造行业中占据着主要位置,还是决定加工精度的重要步骤。加工过程所产生的误差问题很突出,譬如,对机械设备进行加工时,就很可能由于导轨、主轴回转、夹具定位、机床传动诸多环节的误差问题,使得设备元件在加工后,产生了质量问题。又譬如,加工过程中,切割着力点的位置偏移,造成加工元件在形状以及标准上都出现了误差。另外,也有由于温度把握和调解环节上的不当处理,造成加工元件受热不均匀的事例。这些因素都会在不同程度上影响加工精度,是机械加工行业的制约因素。


        2.4 热变因素
        机械加工过程中产生的热变因素主要是由于机床热变、磨具热变和零件变形导致的。其中零件受热变形是导致加工零件精密度降低重要因素,特别是当时用一些受热性能不好的材料时。例如,以磨削加工丝杠为例,当磨削加工一根长 1m 的丝杠时,没完成一次磨削,丝杠的温度都会上升 4℃,丝杠的拉升程度都会增加 0.04mm。当机床工作时,受到内部产生的热量和外部环境的温度影响,机床内部的部分零件温度变化,产生温度势差。由于机床的零件非常复杂也很精密,如果温度和温度势差过高,也会影响机床的加工精密度。
        3 提高机械加工质量的具体对策探究
        3.1 提高加工人员专业素质
        要在全局上提升机械加工的精度,首先要做的就是提高与培养操作人员的素质。第一,相关企业要依据相关行业的标准,制定规范与标准的操作流程与操作方案,使得人工操作在机械加工过程中,实实在在做到有章可循,有章必循。譬如,人工操作理应在具体工作时,采集并分析原始数据上的误差问题,并且进行优化,从而提高加工精度。第二,相关企业理应给操作人员树立严谨认真的工作态度,并落实到机械加工的具体操作上以便降低机械加工过程中出现的误差问题,这可以通过为操作人员制定职业生涯发展方向,在不同的加工岗位上,依据需求,相应地宣传与提高操作人员的思想水平,培养负责任的工作态度这一方式来达成。第三,应该注重考核,对于在机械加工操作过程中认真负责的工作人员,用升职或者涨薪的奖励方式,把操作人员的专业素养与之挂钩,从而行之有效地解决人工操作所存在的误差问题。
        3.2加强设备的维护管理和升级换代
        加工设备是影响加工质量的最重要的因素,但加工设备随着使用年限的延长,内部可能出现磨损等不利因素,导致设备的精度下降。所以必须加强对机床等加工设备的维护管理和更新换代。应定期对加工设备进行维护保养,并检测其精度水平,查找影响其精度的因素并加以修复。对于无法通过维修恢复精度的设备,或者不能胜任当前加工任务的老旧设备,应及时淘汰更换。
        对于工艺系统中的机床设备,要定期检测机床刚度及其精度保持能力。一旦发现加工精度下降,应及时进行维修处理。同时,为了满足现代产品加工质量不断提升的要求,有条件的还应及时对老旧的机床设备进行更新升级。对于刀具,其一旦进入剧烈磨损状态,则会直接影响到产品加工质量,所以每次加工前应对刀具的切削参数进行检测,保证加工质量。对于夹具,要保证其装夹定位精度,对于装夹定位表面出现磨损的夹具应及时进行更换处理。
        3.3优化机械加工技术提升工件加工质量
        工件在实际机械加工处理中首先需要选择主、副偏角均较小的工具进行处理,适当增加润滑液的使用,控制好削切的进给量,以避免进给量过多导致出现削切表面粗糙情况,但是需要注意控制好进给量,如进给量过低也会到增加表面粗糙度的发生,严格按照相关制造处理要求进行进给量调节,采取方科学有效的方式进行控制。另外,由于不同工件材料自身的金相以及塑性有所不同,在实际机械加工过程中也需要进行适当调整,如塑性较强的材料,在实际加工之前需要进行正火处理,可以先将材料进行欲火加工,进而降低材料的塑性,保证材料的组织变化可以根据要求进行变化,确保符合相关加工要求,以避免加工中出现表面粗糙度过强情况,在实际加工处理中,需要合理使用各类切削方式以符合工件不同部位的粗糙要求。
        结束语
        机械制造业是国民经济的基础领域,是支撑其他工业领域发展的前提和基础,因此,企业在开展机械加工质量控制整改工作时,不能局限加工工艺和机械设备方面,还要从质量管理、设备管理、材料采购等方面进行全方位控制。
        参考文献
        [1]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品(17).
        [2]郑佳鹏.机械加工精度的影响因素及提高措施对策[J].山东工业技术,2018(1):13.
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