劉建尊
【文章摘要】
近年來,我國的經(jīng)濟水平和科技水平快速提高,帶動了社會各個行業(yè)的快速發(fā)展,而我國也將生產(chǎn)重心由農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移到工業(yè)上來,機械制造業(yè)是我國工業(yè)的重要組成部分,各個領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)都要使用機械,機械生產(chǎn)的規(guī)模和數(shù)量都越來越大,因此我們對機械產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量提出了更高的要求。機械是由很多零部件組成的,而零部件的質(zhì)量是機械質(zhì)量的基礎(chǔ)因素,從這個角度講,機械制造工作者必須將提高零部件質(zhì)量作為工作重點,質(zhì)量不符合標準的零部件堅決不能投產(chǎn)和使用,而零部件精度又決定了零部件質(zhì)量,本文將就機械加工工藝對零部件精度的影響展開探討,分析造成精度誤差的原因。
【關(guān)鍵詞】
機械加工;零部件精度
0 引言
隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,很多制造企業(yè)主要工作是部件組裝,零部件生產(chǎn)大多是在生產(chǎn)線上進行專業(yè)化和標準化生產(chǎn),一個機械產(chǎn)品可能是由來自全球各地零部件共同組裝而成的,這也是生產(chǎn)全球化、經(jīng)濟全球化的體現(xiàn),也在一定程度上體現(xiàn)出零部件精度的重要性,要在當前競爭激烈的市場環(huán)境中有立足之地,產(chǎn)品的精度是決定性因素。我國的零部件生產(chǎn)方式大多還是機械加工,這也是對零部件精度影響最大的環(huán)節(jié),零部件不同,需要不同的加工工藝、設(shè)備和加工方案。
1 加工工藝制定和具體工藝流程
影響機械制品質(zhì)量的因素是多方面的,例如原材料質(zhì)量、加工流程和工藝等,對于機械加工人員來說,必須嚴格按照規(guī)定的工藝和流程制造,盡量減少制造過程中外界因素造成的誤差,下面針對機械加工工藝和其流程展開探討。
1.1制定加工工藝
加工機械之前需要一定準備工作,主要是整理和設(shè)計零部件工藝路線,準備好每一道工序所需的工具和材料等,制定完善的機械加工工藝路線需要注意兩點:首先,粗加工和精加工不能混淆,必須按照加工工藝的不同,安排合適的熱處理時間,并且需要使用合適的加工設(shè)備;第二,最好先加工基準面,機械加工分為很多道工序,一般情況下需要優(yōu)先加工基準面,這樣才能保證后續(xù)加工孔位置和平面的精準度。
1.2加工工藝流程
機械零部件加工工藝流程分為兩個部分,即前期加工工藝和后期加工工藝,這兩個部分都要在技術(shù)監(jiān)督下嚴格按照生產(chǎn)流程和工藝標準進行。通過加工原材料得到半成品,加工半成品后得到機械制品,但是除了加工半成品和原材料,還包括加工前的準備、輸送與保存原材料、加工零部件毛坯等工序,可以看到,機械制造工作比較復(fù)雜。但是隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,很多制造企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了制造自動化,運用科學(xué)的生產(chǎn)管理模式和先進的軟件、硬件,實現(xiàn)機械制造的自動化、規(guī)范化和標準化,有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,保證企業(yè)在激烈的市場競爭中有立足之地。
2 零部件精度影響因素分析
下面將從幾個方面,分析零部件精度受到的影響因素。
2.1加工工藝影響
一般情況下,零部件加工都是使用機床,機床精度就成為了零部件精度的影響因素之一,簡單來說,機床控制加工刀具的速度和其他變化,而零部件直接受到加工刀具的作用,表面幾何精度受到機床主軸回轉(zhuǎn)誤差的直接影響,如果機床存在主軸回轉(zhuǎn)誤差或者其他方面的精度問題,都會給零部件尺寸和外形帶來較大的誤差;再者,如果機床主軸徑向、軸向發(fā)生輕微震動,也會影響零部件精度,舉例來說,單純的主軸角度擺動會造成零部件的圓柱度誤差,而徑向圓跳動則會造成圓度誤差,但是圓度誤差不會造成平面誤差。所以,要保證零部件加工精度,要盡量增加機床主軸設(shè)計、安裝、制造的精度,減少機床運行時的主軸偏差。
除了使用刀具加工零部件,還需要使用專業(yè)夾具固定零部件,夾具精度也會影響零部件精度。夾具制造、安裝都會產(chǎn)生誤差,在使用過程中還會產(chǎn)生變形、磨損,這些都是造成夾具誤差的因素,但是諸如使用中磨損等因素往往不被人們注意。在加工零部件的過程中,如果發(fā)現(xiàn)夾具有偏差,就需要及時采取措施調(diào)整,一般情況下可以采用補償技術(shù)來減小誤差,保證誤差在可接受的范圍內(nèi);部分機床自帶補償裝置,直接使用補償裝置修正夾具誤差即可。造成誤差的原因是多方面的,矯正誤差也并不見得一定準確,我們需要針對不同的情況采取不同的措施。
2.2受力形變影響
使用設(shè)備加工零部件時,設(shè)備會受到一定的外力作用,長此以往,設(shè)備材料會發(fā)生“疲勞”現(xiàn)象,發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的形變,機械加工中,設(shè)備會受到重力、切削力等其他多種作用力,導(dǎo)致加工設(shè)備變形。現(xiàn)在機械制造企業(yè)大多數(shù)使用數(shù)控機床進行零部件加工,程序步驟、數(shù)值都預(yù)定好,但是由于加工設(shè)備產(chǎn)生形變,預(yù)定的數(shù)值和實際不相符合,夾具、刀具位置會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致零部件的尺寸和幾何誤差,在零部件加工過程中,有幾個方面的因素會造成受力形變誤差:
工件剛度:如果刀具、機床等設(shè)備的剛度遠比零部件高,加工過程中刀具和機床就會對零部件產(chǎn)生外力造成其形變,影響零部件精度;
刀具剛度:如果內(nèi)型加工刀桿和外圓車刀強度有較大差異,刀桿就會受到外力產(chǎn)生形變,對加工孔精度產(chǎn)生影響。
在零部件加工過程中,我們可以采用措施減小誤差,例如:增強加工設(shè)備剛度,盡量使用抗壓、抗拉性能較好的高強度材料等。
2.3殘余應(yīng)力影響
在零部件加工過程中會產(chǎn)生殘余應(yīng)力,例如鍛造、鑄造毛坯以及冷卻時,由于毛坯各個組成部分材料不同,因此冷卻速度也會有差異,材料伸縮速度差異造成形變。針對這種問題,可以采用包括震動時效和熱時效在內(nèi)的人工時效,什么是熱時效?就是將零部件放在加熱爐內(nèi)加熱,達到規(guī)定溫度后和爐子共同冷卻以消除應(yīng)力。
3 提高精度的若干措施
3.1誤差補償
對于零部件加工過程中,設(shè)備的原始誤差,我們可以采用誤差補償法,簡單來說,就是人工制造一些誤差,消除設(shè)備本身誤差帶來的影響以提高零部件精度;抑或制造誤差來抵消設(shè)備誤差。
3.2降低原始誤差
這是最基本的做法,主要是提高夾具、機床、刀具等設(shè)備本身的精度,減小、消除設(shè)備應(yīng)力,盡量讓設(shè)備和零部件不受外力影響以減小形變。針對不同的影響零部件精度的因素,我們應(yīng)采取不同的措施。
4 結(jié)束語
綜上,首先介紹了機械制造中零部件加工的工藝流程和工藝制定方法,然后分析了影響零部件精度的若干因素,最后針對零部件加工提出了若干種提高精度的具體措施。
【參考文獻】
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