工艺加工精度机械加工论文

2022-04-20

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工艺加工精度机械加工论文 篇1:

加工工艺对机械零部件加工精度的影响及优化措施

摘要:现代社会对机械零部件加工精度的要求越来越高,而要提高零部件加工精度,确保加工工艺科学合理性十分重要。当下影响机械零部件加工精度的因素主要来自内部与外部两个方面,其中内部影响因素有机械加工设备自身的误差、机床加工设备磨损以及人员操作管理问题,外部影响因素有热变形因素、受力因素,为了进一步提高零部件加工精度,需要从降低外部因素对加工过程的影响、加强对加工温度的管控以及强化加工工艺水平三个方面进行加工工艺优化。

关键词:加工工艺;机械零部件;加工精度;影响

0  引言

随着现代社会经济的不断发展,促使许多行业领域产生了非常大进步,机械制造行业为了满足不同行业的发展需求,许多有用的、先进的机械设备被设计与生产出来,并广泛运用到许多行业领域中,为推动各个行业发展做出了重大贡献。然而当下人们已经不能够满足与机械设备完成相应的动作与功能,更希望机械设备拥有更好的应用性能与安全性能。每一个完善的机械设备,其都是通过许许多多的零部件组合而成,所以,机械产品质量与应用效果的好坏受到每个零部件品质与加工精度的影响,为了确保生产制造出的机械设备具有良好的稳定性与可靠性,必须要加强各个零部件加工过程的检查与管理,不符合使用需求的零部件,坚决不能够流入到装配环节。与此同时,影响零部件品质的重要因素是加工精度,精度较差的零部件,质量往往也是不达标的,为此应当要不断提高零部件加工精度,寻找出影响零部件加工精度的主要因素,剖析原因,寻找解决方案,科学合理设置加工工艺,保证生产加工的零部件具有良好的加工精度。

1  机械加工工艺概述

1.1 机械加工工艺流程

机械加工工艺流程通常表示为进行某个零部件加工时,实现从毛坯件到成品件的各个流程[1]。人们依托于加工工艺来调整毛坯件的外形尺寸,从而确保零部件尺寸精度,这其中涵盖了粗加工与精加工,一般情况下,零部件先进行粗加工,最后再进行精加工。需要特别说明的是,这里的粗加工表示为对零部件毛坯件进行简单的切削加工,不需要保证零部件的加工尺寸与表面粗糙度等。在粗加工完成之后进入到精加工工序,需要对零部件加工尺寸、粗糙度等参数进行分析,保证加工完成的零部件能够满足图纸要求,整个精加工过程需要耗费较长的时间,加工成本也相对较高。

零部件在完成精加工以后,需要对完成的零部件进行尺寸测量与检测,通常该工作由专业的部门或者人员负责,当检测的零部件符合加工要求后,将其放置到成品区或者合格区,当检测的零部件不符合加工要求时,需要进行二次加工与返修,对于不能返修的零部件做报废处理[2]。

1.2 机械加工工艺规程

机械加工工艺规程通常表示为零部件在进行生产加工前,根据零部件的具体加工要求制定的生产流程与计划,并形成有参考意义的工艺文件,紧接着对这些工艺文件开展审批与查阅工作,进而获得机械加工工艺规程。工艺文件通常涵盖了机械加工工艺在零部件切削加工中的加工流程、加工方式以及加工设备运行状况三个部分[3]。

2  机械零部件加工精度的影响因素分析

2.1 內部影响因素

在零部件进行加工过程中,内部影响因素会对零部件加工精度产生重大影响,也是当下影响零部件加工精度中十分普遍的一种因素,具体表现在以下几个方面:

首先,机械加工设备自身的误差。机械加工设备是一个十分紧密的设备,本身包含了十分复杂和多样的零部件,这些零部件共同作用实现了机床的正常运转,正常来说,尽管机床在生产加工与装配过程中会产生参数误差,但是这些误差范围都十分小,基本上可以不考虑,然而当机床工作环境不稳定或者受到一些外力时,就会使得误差范围扩大,进而产生机床加工精度不达标的问题。例如,数控车床在安装过程中,地基平整性不好,机床没有安装稳固,在运行时会由于震动而产生一定的晃动,也可能会出现数控车床内部加工产生没有安装零部件特征进行相应的调整,这些都会导致机床加工误差较大,不能够很好的保障加工精度[4]。

其次,机床加工设备磨损。机床在正常使用过程中,相互运动表面都会产生一定的磨损,可以说这样的问题是不可避免的。此外当机床长时间高负荷运转或者使用操作不规范等时,会导致机床内部零件磨损严重,就会使得误差范围扩大。比如说数控车床在日常使用过程中,刀具的进给机构、换刀机构以及刀具本身都是产生一定的磨损,尤其是在进行一些难切削材料加工时,会导致刀具磨损速度过快,如果没有及时更换新刀具,会导致加工尺寸超差,难以保证加工精度。

最后,人员操作管理问题。加工工艺的执行还与设备操作人员的实际操作状况有密切的联系,假如加工机床操作人员拥有扎实的理论知识与实践技能、丰富的加工经验以及认真负责的工作态度等,就可以很好的避免人为因素对加工精度的影响。然而,从当下机床设备操作人员实际状况来看,许多工作人员对加工工艺流程不了解,不能够深入领悟加工技术要点,加工过程中马虎大意,必然难以保证零部件加工精度。比如说,一些操作人员在进行零部件加工时,当加工工艺与自身的经验相矛盾时,往往会以自身的经验为主,而没有严格按照加工工艺来执行,从而导致零部件产生加工精度误差。

2.2 外部影响因素

外部影响因素一般表示为不是机械加工设备自身因素以及操作因素导致的加工精度误差,出现这种问题的主要原因,是由于热变形以及受力等原因产生的加工精度误差。

首先,热变形因素。机床设备在切削加工过程中,刀具会与工件表面产生直接的接触,比如说进行车削加工、磨削加工等,在此过程中都会出现较大的热量,当热量较低、时间较短时,产生的热量并不会对机床与工件产生一定的影响,然而当机床设备处于长时间高负荷运转时,会产生庞大的热量,当散热不良时会造成大量热量聚集,一方面会引起机床本身部分结构件的热变形,另一方面也会导致加工工件受热产生变形,在这种情况下,机械加工设备既不能够严格按照设定的路径进行加工,也容易产生加工操作不当,降低零部件加工精度。

其次,受力因素。现阶段,要想实现机械零部件加工,依然需要与零部件进行直接的接触,在此过程中不可避免的会对工件产生一定的力[5]。一般来说,机床设备通过刀具进行零部件切削加工或者磨削加工时,都会对零部件产生一定的挤压破坏,即便加工工艺科学合理,操作规范,也会影响到零部件加工精度,不可避免的产生一些不合格品。当设备操作人员在进行加工参数优化与调整时,没有考虑到加工受力变形因素,会造成零部件加工不稳定,产生较大的加工误差。另外,机械加工操作也会产生应力,尽管非常轻微,然而如果得不到有效管控,也会对零部件加工精度产生较大影响。

3  机械零部件加工精度优化措施

3.1 降低外部因素对加工过程的影响

在进行机械零部件加工时,外力会影响到零部件加工精度,主要有挤压力、摩擦力等,当有外力存在时,难以有效保证零部件加工精度,为了降低外部因素对加工过程的影响,可以从以下几个方面进行。第一,在进行零部件加工前,操作人员应当要对加工设备运行状况进行检查,当发现有结构件运动阻力较大时,需要对其松紧度进行科学合理调整,防止加工过程中对零部件产生力。第二,在进行机械零部件加工过程中,必然会伴随着摩擦力,比如说在开展零部件加工时,机床刀具与零部件接触就会出现摩擦力,当加工动作持续进行时,摩擦力还会不断的增大,为了降低摩擦力对零部件加工精度的影响,应当要定期对机床设备表面进行打磨,有效降低对零部件加工过程的影响,提高零部件加工品质,确保零部件加工精度满足图纸要求。

3.2 加强对加工温度的管控

正常情况下,机械零部件加工过程必然会产生热量,并对加工精度产生较大的影响,为了降低加工热量对零部件加工品质的影响,必须要加强对加工温度的管控[6]。在机床设备运行过程中,当温度高于或者低于标准温度范围时,都会对机床运行产生较大影响。在进行零部件加工过程中,当机床设备的转速较高,会在较短时间内产生大量的热量,此时操作人员应当要增加冷却液的流量,合理控制加工温度。比如,当零部件进行磨削加工时,会由于不断的摩擦产生大量的热能,为了避免热变形对加工精度的影响,需要使用冷却液将温度维持在正常范围。

另外,零部件加工过程中产生的热量,不仅会对工件产生热变形,也会对切削刀具产生影响,当刀具温度上升较高时,同样会对零部件加工精度产生较大影响,为此应当要采用适宜的物理方法控制刀具温度,进而提高加工品质与加工速度。

3.3 强化加工工艺水平

一方面,在使用机械加工工艺时,技术与工艺等专业人员需要针对加工工艺制定出科学合理的工艺流程图,充分考虑各方面因素,保证设计完成的加工工艺能够消除外部因素对加工精度的影响,同时机床操作人员还应当要依照实际的加工需求,进一步优化加工流程[7]。在进行零部件机械加工过程中,相关人员应当要科学合理规划零部件加工周期,在确保企业有合理利润的前提下,不断提高零部件加工品质与速度。

另一方面,在实际开展机械零部件加工时,制定出更高級别和水平的加工工艺,也有助于提高零部件加工精度。所以,机械加工单位应当要不断引进先进加工工艺系统,投入更多的人力和物力开展加工工艺研究工作,进一步强化自身加工工艺水平。

4  结语

现阶段,我国机械零部件加工水平不断提高,加工工艺也逐步得到完善与优化。零部件加工精度直接影响到机械产品的性能与稳定性,保证零部件加工精度至关重要。零部件实际加工过程中受到内部与外部因素的影响,工作人员应当要尽可能的避免外部因素对加工精度的影响,合理控制零部件加工温度,提高加工工艺水平,确保零部件加工品质与效率。

参考文献:

[1]邵会超.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探索与思考[J].科技风,2019(05):164.

[2]王冰.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响分析及控制探讨[J].湖北农机化,2019(04):52.

[3]郭红.浅谈机械加工工艺对加工零件精度的影响因素和控制措施[J].现代制造技术与装备,2019(05):113-114.

[4]杨洋,郭晶晶.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响分析及控制探讨[J].中外企业家,2020(11):256.

[5]王丽君.基于精度要求下的特殊孔机械加工工艺及夹具结构设计[J].微型电脑应用,2019,35(07):108-110.

[6]王雷,邱晓庆,钟灵.数控加工工艺对金属零件加工精度的影响及控制探究[J].世界有色金属,2019(13):275,277.

[7]程乾坤,杜春平.残余应力对零件加工精度的影响分析与工艺改进——以钳工加工燕尾槽为例[J].桂林航天工业学院学报,2019,24(04):497-501.

作者简介:岳伟平(1989-),女,山东莘县人,聊城大学东昌学院 助教,研究方向为先进制造技术、现代生产物流、数控技术、模具设计制造、3D打印等。

作者:岳伟平

工艺加工精度机械加工论文 篇2:

零件加工精度要求下的机械加工工艺研究

摘 要:随着社会经济的不断发展进步,机械设备已经成为了我们生产生活中必不可少的东西,在各行各业当中发挥着作用。虽然机械设备的种类和形式不同,但是都是由各式各样的零件构成的,因此机械设备的性能与组成的零件的精度有着很大的联系,所以提高零件精度是提高机械设备性能的一个有效途径,这能够从技术角度延长机械加工行业的生命力。基于上述情况,本文对零件加工精度要求下的机械加工工艺展开了研究,阐述了提高零件精度的有效措施,以供参考。

关键词:机械加工工艺; 零件; 加工精度; 影响

在零件的外部加工工艺当中,机械加工是非常重要的组成部分,机械加工的工艺会直接对加工的零件质量产生深远的影响,进而对零件组成的产品质量造成影响,因此只有不断提高机械加工工艺水平,才能够提高零件的精度。为了达成上述目标,就需要提高对于机械加工工艺的理解,能够从中发现一定的问题,不但提高机械加工工艺水平,而且减少在零件生产环节中的失误。

一、机械加工工艺中零件精度的影响因素

1.物理因素

物理因素是在机械加工过程中对零件加工精度影响最大的因素之一。一般来说,物理因素对于零件进度的影响主要体现在两方面,一是几何精度,在机械加工零件的过程中,如果出现几何精度不准确的情况,那么就会导致最终加工出来的零件出现误差超出允许范围的情况。同时当前我国零件加工应用的机械设备大多是组合型设备,即通过多个设备组合生产出最终的零件,因此还需要涉及到零件组合精度的问题,如果一部分零件出现了几何精度的问题,那么就会导致设备的契合度受到影响,长此以往会导致机械设备出现磨损的情况,导致设备老化,出现一些严重的后果。第二方面的影响因素就是工作人员的操作规范性问题,不规范的操作会导致零件加工的精度受到严重的影响,如果工作人员在生产过程中不能够按照要求对机械设备进行操作,那么就会导致最终生产出来的零件精度受到影响。

2.热变形因素

机械设备在对零件机型打磨的过程中会产生大量的热量,因此机械设备会很容易受到这些热量的影响导致变形,变形的设备生产出来的零件就会出现精度的问题。这个问题主要体现在两个方面,一方面,切割零件的刀具在切削的过程中会产生热量,受到热量影响的刀具会出现热变形的情况,为了避免刀具的热变形给零件生产带来不利影响,就需要通过冷却剂、润滑剂等辅助工具的应用来降低刀具产生的热量;另一方面,产生的热量还会导致生产过程中的零件出现变形的情况,这也会导致最终生产出来的零件出现精度的问题,同时机床的结构复杂,很容易产生散热不均的情况,这种情况之下也会导致零件受到热变形因素的影响。

3.力变形因素的影响

在进行机械加工的过程中,由于机床、工具、夹具与工件等因素的运转,机械设备本身也会产生各种各样的作用力,比如说工件的重力、夹紧力、切削力等多种外力的因素相互作用,就会导致机械系统内部产生疲劳,最终导致加工的零件产生变形作用,出现加工的误差。总体来看,外力会对零件加工的精度产生影响,但是不同的外力会对零件精度造成的影响也不尽相同,比如说如果刀杆和外圆车刀的刚度出现差异,那么就会导致刚度差出现,进而导致刀杆出现变形,从而对零件的精度产生影响。或者是当刀具和机床的刚度超过加工的工件时,就会导致零件出现变形的情况,这些都是会影响加工零件精度的力变形因素,因此需要引起注意。

二、减少机械加工工艺因素影响的方法

1.优化内部因素

在零件加工工艺当中,机械设备的内部因素是重要的影响因素,因此为了提高加工零件的精度,就需要对机械设备的内部因素进行优化。在优化的过程中,工作人员首先要注意对影响零件加工精度的因素进行分析和记录,便于在进行设备的维护和保养时提供参考依据。同时为了避免機械设备的因素对零件加工产生影响,需要对存在磨损以及其他故障的工件进行及时的排查,同时如果出现刀具及夹具磨损严重的情况,也需要进行及时的更换,从而保障机械设备能够正常运转。

2.优化受力因素

为了减轻受力的因素导致的零件出现加工精度出现问题的情况,就需要对机械设备加工零件过程中的各部分工件受力情况进行及时的了解,并且对其进行监控,根据零件的受力状况来对机械设备进行及时的调整,便于通过采取相关措施来解决受力的问题。

3.优化热变形因素

为了防止出现由于热变形而导致的零件加工精度受到影响,就必须要控制零件加工的环境温度,这个温度既不能够太高,也要避免温度过低,因此在机械加工零件的过程中要注意对周边环境的监控,既不能够过高,也不能够过低,一旦温度超过了允许范围,就需要对其进行控制,确保机械设备正常运转的情况下保障零件加工的温度。

三、提高机械加工工艺的措施

1.完善加工流程图

在机械设备进行零件加工的过程中,最为关键的环节之一就是加工流程图的设计,在进行设计流程图时,要从多个方面来考虑,从设计之初就要考虑会影响零件精度的各个因素,同时在实际的工作当中,设计人员要根据机械加工的需要来合理安排机械加工的工期,确保在按时完成生产规划时,能够保障产品质量。

2.提高机械设备的工作效率

在进行机械设别的加工环节中,机械设备的质量会对加工零件的精度产生深远的影响,因此为了提高零件精度,就需要选用高效的加工设备。当前我国在相关的机械设备制造技术方面还存在着一定的问题,因此要积极引进先进的生产技术,同时加大研发力度,努力开发出适合我国机械加工模式的先进机械设备。

四、结语

简单来说,机械设备的加工工艺会对零件加工的精度产生深远的影响,从当前我国机械加工的情况来看,还存在着一定的问题,因此需要通过不断的探索提高零件精度,促进企业经济利益的获取。

参考文献:

[1]张烨.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J]内燃机与配件,2018(02):92-93

[2]李磊.浅谈机械加工工艺对零部件精度的影响[J]现代经济信息,2016(01):359-360

[3]吕泉,高克.浅析机械加工工艺对加工精度的影响及措施[J]科技与创新,2016(13):124

作者:黄剑

工艺加工精度机械加工论文 篇3:

刍议机械加工工艺对加工精度的影响

摘 要:机械零件加工精度是指被加工零件的相互位置、几何形状、尺寸大小与理想几何参数间的关系。机械加工精度的影响因素包括几何精度、受力变形、热变形等。该文主要从上述三方面,浅析机械加工工艺对加工精度的影响,以提高零件加工的精度。

关键词:几何精度 受力变形 热变形

1 机械加工工艺的概况

机械加工工艺是指根据加工工艺流程,采取相应的加工方式对生产对象的尺寸大小、几何形状、相对位置等进行改变处理,如此把生产对象加工成所需的半成品或者成品,而加工工艺流程往往视设备条件、产品数量、人工素质等而定。机械加工生产包括原材料的运输与储存、毛坯的制造、零件的热处理等环节,而加工工艺过程是指对原材料的尺寸大小、几何形状、相对位置等进行直接性改变的过程,此乃机械加工的关键性环节。机械加工包括大量生产、成批生产、单件生产三大类型。机械加工工艺路线的制定必须坚持“优先加工基准面、分精粗加工、优选加工设备”等原则。机械加工工艺规程的制定流程为:明确加工的工艺线路→测量出各工序的实际尺寸→明确各工序的加工设备。根据机械加工工艺的基本概况可知,机械加工精度的影响因素很多,比如几何精度、受力变形、热变形等。本文主要从几何精度、受力变形、热变形三方面,分别浅析机械加工工艺对加工精度的影响,以提高机械加工的精度。

2 机械加工工艺对加工精度的影响

2.1 几何精度的影响

机械加工工艺系统由夹具、刀具、工件、机床等组成,而工艺系统内各组成部分的几何精度均会对零件的加工精度造成或多或少的影响。就机床的影响而言,如果机床自身的制造精度存有误差,那么零件的几何形状、相对位置的精度亦会出现误差,此外如果机床的安装未能到位或者磨损程度较重,那么同样也会对零件的加工精度造成影响。就刀具的影响而言,零件加工过程,刀具与工件间始终保持着直接接触的关系,如此刀具的磨损程度定会相当严重,而如果继续使用此种被严重磨损的刀具,那么定会对零件的加工精度造成影响。就夹具的影响而言,零件加工过程,先固定零件后加工的加工顺序要求必须控制好夹具的误差,即夹具制造过程产生的误差、使用过程产生的安装误差以及定位误差、长期使用过后的磨损误差。针对上述情况,该文认为必须从以下方面进行控制,以规避几何精度对加工精度的影响:落实好检验工作,以规避夹具、刀具、机床等自身存有误差;采用针对性的补偿技术就磨损程度较轻的部分进行修正,或者更换掉磨损程度较重的部分;操作人员必须提升自身工作能力,切实控制好安装误差的出现,同时必须对工艺系统的几何精度进行定期或不定期的检查,如此提高零件的加工精度。

2.2 受力变形的影响

零件的加工精度不仅受到加工系统的几何尺寸的影响,同时也受到受力变形的影响,即运行设备对零件的加工过程,各种力定会作用到工艺系统,而当此作用的时间超出既定范畴,那么工艺系统便会出现变形现象,如此刀具的运行轨迹以及夹具与刀具的相对位置均会发生改变,进而对零件的加工精度造成影响。针对上述情况,本文认为必须从以下方面进行控制,以规避受力变形对加工精度的影响:用高强度的零件替换掉工艺系统内刚度较弱的部分,如此提高工艺系统的整体刚度或者降低工艺系统的变形程度;采用针对性的方法来降低工艺系统的载荷量,如此降低工艺系统的变形程度,例如采用受力小的夹装方法来规避工艺系统的变形。除此以外,工艺系统的残余应力亦会对零件的加工精度造成影响,而零件加工过程的热处理以及切削均会产生残余应力,如此势必造成工艺系统变形。针对此种情况,本文认为必须从下列方面进行控制:增强零件的刚度,以抵抗加工过程产生的残余应力;就被热处理的工件事先进行退火处理,以控制残余应力的产生量;优化工艺流程,以免粗精加工顺序出错影响到零件的加工精度。

2.3 热变形的影响

零件加工过程往往会经历若干环节,例如磨、铣、车等,而此过程定会产生大量的热量,如此势必导致工艺系统热变形的产生,进而影响到零件的加工精度。下文主要从机床、刀具、工件三方面,浅析热变形对加工精度的影響:就工件的热变形而言,工件的热变形对零件的加工精度起着直接性的影响,而此种影响定会随着零件加工精度要求的增高而变大。针对此种情况,常用的控制方法包括:零件加工过程,适当使用冷却液,以控制零件的表面温度;减少单次切削量,以控制单次热量的产生量或者增加热量的散发量;粗加工后,先停机散热后精加工。就刀具的热变形而言,刀具的热变形往往由切削过程所产生的热量所致,而零件加工过程,连续切削作业定会使刀具的热变形经历猛增、缓慢、平衡三大阶段。针对上述情况,常用的控制方法包括:优选刀具;合理确定切削用量;充分冷却以及润滑刀具。就机床的热变形而言,机床作为零件加工的必要设备,而机床工作过程,零件加工过程产生的热量以及外部环境均会对机床造成影响,从而导致机床的整体温度升高,外加机床具有热源不同、结构复杂、分布不均的特点,因此各部件温度的差异性定会使机床产生不均温度场,进而对机床的几何尺寸产生破坏作用,如此影响到零件的加工精度。针对上述情况,常用的控制方法包括:减少产热量,即采用改善或者隔离热源的方法来减少产热量;增加散热量,即采用冷却的方法来吸收加工过程产生的热量;快速实现机床的热平衡状态或者维持环境温度的恒定状态,如此规避机床的热变形影响到零件的加工精度。

3 结语

尽管我国机械加工工艺已经取得较大的精度,但机械加工生产领域存在的问题依然相当突出,比如文中提及的几何精度、受力变形、热变形对零件加工精度的影响。因此,零件加工过程,必须就影响到零件加工精度的各项因素进行严格控制,同时就常见的影响因素进行重点控制,如此提高零件的加工精度。

参考文献

[1] 江敦清.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息,2010(16).

[2] 黄晓波.机械加工工艺对加工精度的影响[J].装备制造技术,2012(9).

[3] 臧美丽.立式车床上大圆柱体上R弧槽机械加工方法[J].中国科技纵横,2011(4).

作者:张伟

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