韋勢(shì)芬
摘要:機(jī)器設(shè)備由機(jī)械零件總成組成。機(jī)械設(shè)備的故障往往與零件的故障密切相關(guān)。也就是說,機(jī)械設(shè)備的故障是由部件性能下降或損失引起的。對(duì)機(jī)械部件的處理不僅要提升專注度,更要在部件的外部處理上精益求精,這是非常有必要的。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;表面質(zhì)量;零件;使用性能;影響
引言
本文分析了機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響,提出了要編制合理的工作流程,合理地選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵,超精密切削和低粗糙度磨削加工,利用非常精致密切的進(jìn)行加工、珩磨、研磨等方法來作為工序。最后在進(jìn)行加工等機(jī)械表面的質(zhì)量進(jìn)行控制。
1機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能影響
對(duì)于機(jī)器部件的精密技術(shù)處理,不可避免會(huì)有自然的人工或機(jī)器誤差導(dǎo)致被處理對(duì)象外觀顯露不足,好比不明顯的幾何錯(cuò)位、機(jī)械拉壓應(yīng)力等。雖然它們只存在于零件非常薄的表層,但它們嚴(yán)重影響機(jī)械零件的精度、耐磨性、兼容性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度,進(jìn)而影響機(jī)械的使用性能和使用壽命。
(1)外觀的好壞是部分機(jī)械部件的重要參考,好比耐磨性等因素正是機(jī)械整體性能的綜合展現(xiàn)。另外一些因素,如在最大化精確部件耦合后在部件外觀展現(xiàn)的摩擦力、潤(rùn)滑效應(yīng)等影響下的綜合效應(yīng)。提高表面層的硬度唯一的辦法就是利用冷加工表面層的硬化,從而提高表面化的接觸性和剛度性,最終降低接觸區(qū)的一些彈性。(2)疲勞強(qiáng)度的影響對(duì)零件表層的質(zhì)量主要有下幾個(gè)方面:交流不恒定外力施壓于部件外部,機(jī)械整體強(qiáng)度會(huì)受制于局部構(gòu)件的疲勞性;對(duì)零件疲勞強(qiáng)度表面層殘余壓應(yīng)力的影響;通過加工硬化來對(duì)一些零件疲勞產(chǎn)生的一些影響。(3)通過表層的質(zhì)量來對(duì)零件耐腐蝕性的一些影響主要體現(xiàn)在以下幾方面:表面的粗糙度會(huì)對(duì)零件耐腐蝕性產(chǎn)生影響,而且留下的壓應(yīng)力也會(huì)對(duì)零件耐腐蝕性能會(huì)產(chǎn)生一些影響。(4)機(jī)械部件外部性能與部件件的工作聯(lián)系度受制于人工直接設(shè)置或間接影響。后者在促進(jìn)部件的聯(lián)系時(shí)應(yīng)避免結(jié)合面過于粗糙,從而導(dǎo)致摩擦應(yīng)力過高,機(jī)械磨損加重,久而久之會(huì)使部件之間的結(jié)合更為困難,最后導(dǎo)致機(jī)器整體功能癱瘓。人為影響方面,人工操作可使得部件接觸面硬化加速,為部件間的結(jié)合創(chuàng)造條件。器械的金屬成分隨著這些影響而互相作用,之間的聯(lián)系中斷,時(shí)間久了會(huì)發(fā)生脫落,造成部件間的接合錯(cuò)位。(5)針對(duì)封閉型滑動(dòng)閥、液壓缸,如有間隙滲漏的危險(xiǎn),則可以降低部件外部的摩擦系數(shù)慢慢縮小其滲漏的可能,保證儲(chǔ)存器械的安全密閉;當(dāng)部件外部摩擦性不高時(shí),可以適當(dāng)提升部件的剛度或架設(shè)剛度高的部件以側(cè)面彌補(bǔ)其密閉性能;對(duì)于運(yùn)動(dòng)的部件(如滑動(dòng)開關(guān))則是選擇提升摩擦系數(shù)的方式,在增加運(yùn)動(dòng)的反作用下提升靈活性,避免摩擦發(fā)熱量過大和造成更多能量的不必要損耗。(6)表面冷作硬化的影響。在零件的機(jī)械加工的過程中都不可避免的發(fā)生不同程度的冷作硬化現(xiàn)象,這種冷作硬化的現(xiàn)象會(huì)使所加工的零件表面的硬度增加,脆性也會(huì)加大,從而導(dǎo)致零件的抗沖擊性能下降。由于零件表面冷硬層的存在會(huì)在一定程度上提高零件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度,但是若零件表面的冷作硬化度較大的話,可能會(huì)導(dǎo)致零件表面產(chǎn)生裂紋,從而降低零件的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。因此,在零件的機(jī)械加工過程中,要防止零件的過度冷作硬化。(7)表面殘留應(yīng)力的影響。在零件加工過程中在加工表面會(huì)存在殘留應(yīng)力,殘留應(yīng)力具體分為拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。若在零件表面層中的殘留應(yīng)力為壓應(yīng)力,能夠在存在交變載荷的工況中抵消其產(chǎn)生的拉應(yīng)力,防止或減緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或發(fā)展。若在零件表面層中的殘留應(yīng)力為拉應(yīng)力,在存在交變載荷的工況中,零件表面會(huì)產(chǎn)生裂紋,零件的疲勞強(qiáng)度隨之降低。
2機(jī)械加工表面質(zhì)量的控制措施
(1)編制合理的工作流程。除了追求機(jī)械構(gòu)件外觀的條件,更應(yīng)當(dāng)優(yōu)化整理出一個(gè)切實(shí)可行的的機(jī)器運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的職業(yè)化加工體系。在制定過程中,我們必須保證最簡(jiǎn)單最基本的一些功能性。在確定之后,應(yīng)該使定位基準(zhǔn),并盡量與設(shè)計(jì)統(tǒng)一協(xié)調(diào)一致。如果兩個(gè)基準(zhǔn)協(xié)調(diào)不一致,那就盡量選擇高質(zhì)量的基準(zhǔn)。有兩個(gè)以上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)在同一個(gè)平面上,那我們就可以根據(jù)每個(gè)點(diǎn),在平面上進(jìn)行來選擇定位,這樣的主要作用就是能夠設(shè)計(jì)準(zhǔn)確定位。(2)合理的選擇切削參數(shù)是保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵。切削參數(shù)的含義就是指機(jī)械在加工過程中利用的各種各樣的數(shù)據(jù),如刀具角度、切削速度、切削深度等。同時(shí)在加工零件的過程中,我們應(yīng)該根據(jù)零件的種類以及尺寸,來進(jìn)行適宜的選擇。這樣的方法不僅可以在理論上下降殘留區(qū)的一些高度,也會(huì)阻止腫瘤芯片的發(fā)現(xiàn)。保證零件質(zhì)量重要的原因就是切削參數(shù)。在塑料加工過程中,如果選擇具有較大前角的刀具,則可以實(shí)現(xiàn)抑制切屑堆積的效果。工具前角的增加可以減小工具的切削力和切削工具的變形。它縮短了切削工具和切削工具之間的接觸長(zhǎng)度,并防止了切屑瘤的形成。(3)超精密切削和低粗糙度磨削加工。何為超精密切割,作為一種科學(xué)的加工方式,運(yùn)用罕有的高科技去干涉部件外部摩擦系數(shù)的闕域值,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)今最難的微觀切割加工流程。困難的是,在肉眼不可見的0.1微米誤差要求內(nèi)去切割加工,加工器械的科技程度不可謂不深遠(yuǎn)。在使用超精密切削加工工件的過程中,必須始終保持高速切削,刀具量應(yīng)小。這樣,工件表面可以更平滑,并且可以減少工件表面上的殘留物。(4)采用超精密加工、珩磨、研磨等方法作為最終工序加工。為了能夠?qū)⒐ぜ韺拥拇植诙瓤刂圃谧畹偷膮^(qū)域之內(nèi),我們一般利用最精細(xì)密切的進(jìn)行加工、通過磨削和珩磨的方法,基本加工后必須完成這些工件,從而來下降工件表層的粗糙度,對(duì)于加工最后一個(gè)步驟而言,這樣不但能夠下降工件表層的粗糙性,同時(shí)也會(huì)提升工件的使用性。減少加工過程中產(chǎn)生的熱量唯一一點(diǎn)就是性能方面,避免零件的過熱性以及表面性的損傷。除了這些以外,我們還應(yīng)該利用該技術(shù)下降工件表層的粗糙性,這樣可以逐漸將成本較低,也會(huì)實(shí)現(xiàn)很多機(jī)床進(jìn)行同一時(shí)間運(yùn)行工作,從而達(dá)到生產(chǎn)性高和效率性高。該技術(shù)問過后,許多配置的零件在生產(chǎn)中,會(huì)大量產(chǎn)生了各大機(jī)械制造企業(yè)的青睞。珩磨已廣泛用于生產(chǎn)和加工。
鑒于珩磨工藝的操作環(huán)境:運(yùn)轉(zhuǎn)受制于主軸,且沿軸向循環(huán)曲向運(yùn)作,故而在珩磨時(shí),孔的方位是一個(gè)定量。在過程開始之前,必須確認(rèn)孔位置。當(dāng)工件經(jīng)過珩磨時(shí),珩磨頭的速度很快,但速度不高。在去除表面上的粗糙金屬時(shí),珩磨頭不能任意改變其位置。另外,珩磨是一種與磨削相比的全自動(dòng)工藝,減少了工件加工過程中人力資源的消耗,大大提高了加工效率,降低了加工成本。
3總結(jié)
作為機(jī)械加工工藝質(zhì)量的最高要求,部件外表的高精度加工是對(duì)零件日后整體性能的主要指標(biāo)。加工表面質(zhì)量對(duì)零件的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞度和匹配精度有重要影響。因此,為了保證機(jī)械的設(shè)計(jì),必須積極提高加工表面的質(zhì)量,保證零件的性能。使用設(shè)備性能,避免機(jī)械設(shè)備因零件問題而發(fā)生故障。
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