朱琨
摘 要:步入二十一世紀(jì),機(jī)械化加工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈之一。機(jī)械加工在很大程度上改善了傳統(tǒng)加工零件時(shí)的效率低、精度不高等缺陷。在使用機(jī)械設(shè)備加工零件的過程中,通過嚴(yán)格控制加工工藝可以達(dá)到更高的零件加工精度。機(jī)械零件的加工實(shí)際上是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程,在機(jī)械加工過程中,影響機(jī)械加工工藝的因素比較多,而機(jī)械加工工藝則是決定著所加工零件的加工精度。我們知道,被用于重要領(lǐng)域的許多零件都需要相當(dāng)高的加工精度,一旦加工精度不過關(guān),零件對組成物的整體造成的影響無法估計(jì)。本文將對不同的機(jī)械加工工藝對零件精度造成的影響展開分析。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工 工藝 零件加工 精度
機(jī)械加工是一個(gè)涉及流程較多的過程,每一個(gè)環(huán)節(jié)都對最后的零件成品的質(zhì)量產(chǎn)生著決定性的影響。在市場競爭日益激烈的今天,機(jī)械加工企業(yè)如何立足于機(jī)械加工工藝的根本,尋求加工工藝上的突破,提高所加工零件的加工精度,是其必須要考慮的問題。目前在我國的機(jī)械加工工業(yè)中,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)加工的加工工藝在不斷改進(jìn)提高;另一方面,針對于現(xiàn)代化的機(jī)械加工,其加工技術(shù)已經(jīng)開始朝著數(shù)控自動(dòng)化的方向邁進(jìn),在這個(gè)過程中,如何把控零件加工精度,對影響零件加工工藝的各種相關(guān)因素進(jìn)行有效解決,依然是機(jī)械加工技術(shù)想要尋求突破的關(guān)鍵。
一、受力變形對加工精度的影響
(一)內(nèi)力和外力的影響
在機(jī)械加工過程中,外力是對機(jī)械加工精度造成影響的最大因素,加工過程中的機(jī)床、工具、工件和零件等這些加工工具均可能對機(jī)械加工精度產(chǎn)生外力影響。在進(jìn)行零件的切削加工時(shí),零件本身會(huì)受自身重力和切削力的影響,從而導(dǎo)致已經(jīng)調(diào)整好的工具位置發(fā)生改變,最終刀具的運(yùn)行軌跡也會(huì)隨之而改變。這種加工工藝上的內(nèi)力和外力的影響,造成了加工工藝上的誤差,成品零件的精度自然也會(huì)下降。
從外力影響方面考慮,可以減小生產(chǎn)過程中的負(fù)荷重量,來避免產(chǎn)生形變。從內(nèi)力方面考慮,可以加強(qiáng)機(jī)械加工系統(tǒng)加工部件的剛度來把內(nèi)力造成的影響降至最小。
(二)多余應(yīng)力的影響
機(jī)械加工零件的過程中會(huì)無可避免的發(fā)生多余應(yīng)力而造成的加工精度誤差。在加工工藝的熱處理、切削加工等過程中都會(huì)造成多余應(yīng)力,即使加工系統(tǒng)沒有受到任何內(nèi)外力的影響,多余應(yīng)力造成的影響也會(huì)使加工零件產(chǎn)生變形,導(dǎo)致精度的下降。
多余應(yīng)力造成的加工精度影響是無法避免的,但是可以通過對相關(guān)技術(shù)人員的操作水平進(jìn)行提升,使其加工過程中造成的多余應(yīng)力減小,提升加工精度。
二、受熱變形對加工精度的影響
(一)工件熱變形的影響
在機(jī)械加工過程中熱量的產(chǎn)生是始終存在的,其中工件受熱變形后對零件加工精度產(chǎn)生的影響尤為明顯。例如,在對某些加工零件進(jìn)行某一面的銑銷時(shí),在銑削的操作下銑削面會(huì)產(chǎn)生熱量與其他面之間形成溫度差,這種溫度差會(huì)使加工零件發(fā)生一定的形變,導(dǎo)致成品后的零件,各平面之間形成誤差。而在對細(xì)長形狀的零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)熱變形帶來的影響尤為嚴(yán)重,如在加工絲杠的過程中,磨削操作會(huì)使絲杠的溫度升高,這種溫度升高帶來的影響會(huì)使其本身長度增加,很可能超出加工件要求的加工精度。
為解決這種形變帶來的加工零件誤差,可以使用冷卻液對加工工件進(jìn)行冷卻,避免加工件因部分位置溫度過高而造成的內(nèi)部溫度差,最后發(fā)生變形。另外采取誤差補(bǔ)償法、分時(shí)段加工法也可以對加工件的熱變形進(jìn)行有效解決。補(bǔ)償法是在進(jìn)行加工前對工件做出相反的形變,讓其與后來加工中所形成的形變相抵消,來保障零件加工精度。而分時(shí)段加工法則是將加工的工序分散來處理,把一道加工工序分多次來操作,在積累的熱量導(dǎo)致形變之前,即停下操作進(jìn)行冷卻,待完全冷卻后再繼續(xù)加工操作。
(二)刀具熱變形影響
切削產(chǎn)生的熱量會(huì)引起刀具的形變,對零件的精度造成影響。在切削的過程中,由于不間斷的劇烈刀體運(yùn)動(dòng),刀具的熱量會(huì)不斷積累,這是一個(gè)逐漸變形的過程,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度后,刀具則不會(huì)再繼續(xù)發(fā)生變形,保持一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。
在切削的工藝操作中,同樣可以使用冷卻液來對刀具進(jìn)行降溫,另外,在切削過程中增加潤滑劑也可以減少刀具因摩擦而產(chǎn)生熱量。
三、幾何精度對加工精度的影響
在實(shí)際的零件機(jī)械加工過程中,機(jī)床自身設(shè)計(jì)制造上的不精準(zhǔn),刀具長期使用后造成的磨損等都會(huì)導(dǎo)致幾何精度上的誤差,最終降低零件的加工精度。機(jī)床是器械加工的主體,如果出廠后還存在制造工藝上的不足,就會(huì)在機(jī)械加工企業(yè)進(jìn)行零部件加工時(shí)造成主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌精度誤差等等,對零件機(jī)械加工造成很大的影響。長期使用的刀具勢必會(huì)有所磨損,此時(shí)在機(jī)械加工過程中,刀具的切割角度就會(huì)變得不精準(zhǔn),影響零件的加工精度。
對于幾何精度方面造成的零件精度影響,首先企業(yè)必須嚴(yán)格把關(guān)所引進(jìn)的機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量,其次,進(jìn)行加工設(shè)備的定期維修與保養(yǎng)是十分必要的,這也是減少機(jī)械加工零件時(shí)出現(xiàn)故障的必然要求。
四、結(jié)語
綜上所述,機(jī)械加工過程中的各項(xiàng)加工工藝都有可能對零件的加工精度造成影響,導(dǎo)致零件精度的不達(dá)標(biāo)。企業(yè)要在激烈競爭的機(jī)械加工領(lǐng)域占據(jù)有利地位,就必須對生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),減少加工過程中各種因素帶來的影響,控制零件成品的合格率,并加強(qiáng)企業(yè)自身對工藝研發(fā)的投入,對機(jī)械加工工藝進(jìn)行深入研究,這樣才能提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和品牌效益,使企業(yè)走的更長遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊曉東,袁同斌.機(jī)械加工工藝對加工精度影響研究[J].科學(xué)論壇,2013(94):248.
[2] 馮寶寶.淺析導(dǎo)致機(jī)械零件加工精度出現(xiàn)偏差的主要因素[J].科技文匯,2009(09).
[3] 何紅偉.機(jī)械加工工藝對加工精度影響的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(2):152.