李建聰
摘要:零件從設計到生產過程中,加工環(huán)節(jié)對零件精度影響最大,而零件在機械加工過程中受到許多因素的影響。因此,嚴格控制零件的精度成為成品加工的一道重要工序。本文從人、機、料、法、環(huán)、測等幾個因素分析影響機械加工工件精度的原因,以期能進一步提高零件的加工精度。
關鍵詞:機械加工;精度;質量;工藝
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)26-0267-02
如果一個零件的加工精度越高,表明其越能適合消費者的需要。反之,則會對消費者產生不良的危害,如零件精度不合格,強度不達標,可能會出現(xiàn)小車失控、動車脫軌等嚴重危害人類安全的事故。因此,必須加強零件精度的控制,嚴格制定機械加工工藝,從工藝到實際加工保證加工精度。對零件加工精度的影響因素進行探討研究就變得非常重要。
一、人的因素
人在機械零件生產加工中起著重要作用,具有很大的主觀能動性,人員對零件的加工精度影響非常明顯,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)許多相關工人沒有經過嚴格的培訓直接上生產線。(2)工人沒有嚴格執(zhí)行加工工藝流程。(3)行業(yè)投資金較少,缺乏實用型技術人才。
要想提高零件的加工精度,就要增加技術人員的繼續(xù)教育培訓,收集生產加工精度出現(xiàn)的問題,從而深入了解影響零件精度的因素,以實現(xiàn)改良加工工藝,提高零件精度。
二、機械的因素
就目前我國機械加工生產來說,機械加工的工具主要以車床為主,機床本身存在誤差,這也是導致影響零件加工精度因素中最難以削除的一種。機床在使用過程中機械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損諸多因素的影響,會使其零部件偏離或喪失原有的功能,機床誤差主要表現(xiàn)有以下幾種情況:(1)主軸回轉誤差,主要機床的主軸在長期運轉中出現(xiàn)再磨損,主軸的間隙過大所引發(fā)的徑向跳動。(2)導軌誤差,機床在生產時具有誤差,運行過程中有不同成度的磨損,使兩導軌配合不平衡等影響。(3)傳動鏈誤差,是指內聯(lián)接的傳動鏈中前后兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環(huán)節(jié)的生產和安裝配合誤差,以及使用過程中的磨損所引起。因此,要定時對機床各部件進行保養(yǎng),磨損的部分要及時更換。
工件在生產過程中,需要對工件進行緊固,如果夾緊力在擠壓過大,待加工工件受力變形也有影響到加工工件的精度,通常來講,我們經常會忽略外力作用在零件表面位置的影響。但外力會隨著時間作用而逐漸累加,最終會對所生產零件的精度有著極大的影響。
三、材料的因素
在零件生產過程中,我們一般需要用尺寸較大的材料去進行加工,刀具反復對工件多余材料進行切割時會產生大量的熱能。這些熱能達到一定的程度后就會使工件熱變形,最終會影響到工件的精度,工件加工后還要進行熱處理,會產生一定的內應力。如何更好的削除工件的內應力也成為加工考慮的必要因素。
另外由于在進行零件加工的過程中,被加工零件、刀具以及機床和構件都有可能受到熱變形的影響,進而影響到零件加工的精度,因此,為了有效地避免熱變形對零件精度所造成的影響,在加工的過程中需要對加工的溫度合理地進行控制。而要實現(xiàn)對溫度的控制,需要根據(jù)不同的工藝環(huán)節(jié)采用不同方法,比如在零件打磨的過程中,在摩擦作用下往往會產生大量的熱量,此時可以采用冷水降溫的方式,在被加工零件和砂輪上澆上適量的水,避免出現(xiàn)熱變形。在控制機械加工工藝的過程中,有效控制溫度能夠進一步提升零件加工的精度。
四、方法的因素
在零件生產制造過程中,人類對加工的精度要求越來越高,產品越來越精細。機械加工工藝一般由兩部分組成,分別為前期和后期,前期主要是科學合理安排工藝,利用UG、CAM等計算機軟件進行前期的仿真加工。得出數(shù)據(jù)后再進一步修改,以達到工件最佳精度。有了高效的加工工藝,才能有效提高工件的精度。后期主要是存儲、運輸、零件加工、熱處理等項目。
根據(jù)我國的國情,要想提高零件的加工精度可以向高等院校尋求技術支持,改進現(xiàn)有的生產設備,或向國外引進先進、可靠的機械加工工藝設備,對于企業(yè)來說,要加強對專業(yè)技術人員的培養(yǎng),使其具備精湛的業(yè)務水平,能根據(jù)自己的經驗積累合理設計出工件加工工藝,實現(xiàn)機械生產加工零件精度的不斷提升。
五、環(huán)境的因素
機床都是金屬做的,由于金屬的熱脹冷縮特性,工廠的環(huán)境溫度變化不但影響到加工機床本身的精度,還會影響到加工精度。在工件生產過程中,在各種熱源的作用下會產生一定的熱變形,但是,由于工件受熱不均勻,使得不同結構、不同材料工件的變形誤差不一樣,從而破壞了工藝系統(tǒng)原先設定刀具與工件的準確位置及運動關系,產生加工誤差,這一個對于加工精密工件影響比較明顯。
在機械加工過程中環(huán)境復雜、變動比較大,熱變因素對零件加工精度的影響十分嚴重,工件在加工過程中,由于受內部熱源和外部熱源因素的影響,會使工件發(fā)生不可控的變形,導致刀具和工件的相對位置與原先工藝設定位置發(fā)生偏差,從而影響到了加工誤差。這種加工熱環(huán)境主要有工件、車刀、周圍溫度、機床。在某些情況下也是不容忽視的影響。
六、測量的因素
加工工件精度在不同測量條件下也會影響到工件的精度,一般情況下,工件的測量工作是在工廠進行。受到周圍環(huán)境的不同、檢測者的技能水平和測量工具本身構造的誤差等原因,都會導致測量出現(xiàn)誤差。通常把測量外界環(huán)境、測量工具和測量者的技能水平三個方面綜合起來,稱為測量條件。測量條件不理想和不定性,是產生測量誤差的根本原因。影響測量精度和誤差產生主要是有以下幾個方面:(1)測量工具的原因,因為測量工具自身的配合、機械、電子系統(tǒng)并不會標準,它的配合、軸系、電路等均存在微小的誤差。(2)測量者及測量技能有一定的局限性,所以在測量的使用、照準、讀數(shù)等方面都會產生誤差。(3)外界條件的影響,測量時周圍環(huán)境、濕度、工件的擺放等的變化所產生的影響。要想提高測量的精度最有效的方法是使用先進的測量儀器,選擇合適的時間進行測量工作,采用科學合理且簡便施測的測量方法。
在機械加工中,影響零件加工精度除了本文所論述的六個方面之外,還有很多其他不可估算的因素。誤差是不可避免的,而要想使得零部件的精度和質量得到更好地保證,我們要根據(jù)實際情況對誤差產生的原因科學分析,找出解決問題的方法,才能采用相應預防措施,減少加工誤差,提高機械加工精度。
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