浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响 郝飞

发表时间:2018/9/17   来源:《基层建设》2018年第22期   作者:郝飞
[导读] 摘要:机械零件加工过程中,会受到诸多的因素影响,进而导致家督精度发生严重的变化。
        国家能源集团准格尔能源有限责任公司设备维修中心  内蒙古鄂尔多斯市  010300
        摘要:机械零件加工过程中,会受到诸多的因素影响,进而导致家督精度发生严重的变化。其中,机械加工工艺对零件加工的影响因素主要包括内部因素、热变因素以及受力因素三种。其中任何一种因素的存在,均会严重影响零件加工精度。因此,在零件加工过程中,必须把控严格把控零件制造过程、必须合理控制工艺过程温度,同时还必须最大化降低外力因素干扰,方能促使零件加工精度得到保障。
        关键词:机械加工工艺;零件加工精度;影响
        引言
        机械加工工艺是零部件加工的基础工艺,对于零件加工精度会造成很大的影响,机械加工工艺越科学合理,零件的加工精度也就越高。但是实际在进行机械加工的过程中,有很多因素都会对于机械加工工艺造成影响,进而使得零件的加工精度也受到影响。因此在进行零件加工的过程中,必须要明确影响机械加工工艺的因素,并且合理地对于机械加工工艺加以应用,从而有效地保证零件加工的精度。因此对于机械加工工艺对零件加工精度的影响进行研究有着非常重要的意义。
        1机械加工工艺的基本概念
        在机械零件与工件生产制造中会使用机械加工的方法完成相关毛坯件的加工作业,从而使毛坯件的尺寸精度和形位公差精度符合相关设计图纸的要求。与此同时,毛坯件的加工精度的标准非常严格。按照粗加工至精加工的顺序使毛坯件成为零件的过程称为机械加工工艺流程,其中,对毛坯件的整体进行机械加工是粗加工阶段的主要工作内容,从而使得零件与毛坯件的大体结构尺寸趋近于设计图纸中的要求。而精加工指的是将零件与毛坯件通过精密加工的方式,使得最终两者之间的吻合程度与设计要求相一致。此外,检验工作是加工结束后必不可少的重要环节,如果零件的规格尺寸超过误差范围则将会在检验环节中遭到淘汰,只保留精度要求符合要求的零件。在零件的整个加工过程中机械加工工艺流程最为关键,其是否合理、科学将与最终生产制造结果有着直接影响。
        2影响零件加工精度的机械加工工艺因素
        2.1内部因素
        在零件加工过程中,机械加工工艺中的内部因素是影响其零件加工精度的重要因素之一。影响零件加工精度的内部因素主要是指机床本身误差。由此可见,内部因素是导致零件加工精度因素中最难以消除的一种因素。因此,机械加工工艺在零件加工过程中,对其加工的设备应具有较高的要求。其中,设备的优良将直接影响零件加工的精度。与此同时,在零件加工过程中,机械组合以及安装工作也是最重要的一个环节。而机械各组合部分的契合程度也将是影响零件精度的重要因素。与此同时,机械加工工艺过程中,影响零件加工精度的内部因素还包括机械设备在日常工作中的磨损。由此可见,影响零件加工精度的机械加工工艺内部因素主要有设备因素、机械组合因素以及日常机械磨损因素。因此,严格把控机械加工工艺内部因素是提高零件加工精度的重要保障。
        2.2热变因素
        机械加工工艺的热变因素主要包括工件热变形、刀具热变形以及机床热变等。其中,工件热变形对零件加工精度的影响是十分严重的,尤其是一些长度较长的零件。以磨削丝杠为例,一根2m长的丝杠,每次磨削,其温度就会升高3℃,丝杠约伸长0.07mm。6级丝杠总误差在长度方面应控制在0.02mm。由此可见,工件热变对零件加工精度的影响。另外,刀具热变形之所以能影响零件加工的精度,其主要是由于切削热引起的。机床作为零件加工的重要工具,其热变形也会影响零件加工的精度。这主要是由于机床在进行工作时,会受到内外热源的影响,进而导致机床各部分温度升高。鉴于机床各部件的热源不同,因而其所呈现的温度分布并不均匀。同时,由于机床结构具有一定的复杂性,因而以温度升高的程度也各不相同,从而导致机床各部件位置发生变化,进而影响零件加工的精度。由此可见,机械加工工艺热变因素对零件加工精度的影响。


        2.3受力因素
        在机械加工工艺过程中,其主要涉及的工艺系统包括机床、工件以及工具等等。由此可见,在零件加工过程中,这些工艺系统不可避免地会与需要加工的零件接触,进而促使这些需要加工的零件受到里的因素的影响。例如,机械加工设备过紧,其对零件的挤压就是零件受到的外力。挤压力等外力因素的存在将会对零件的大小有一定的影响。另外,机械在运行过程中,也存在一定的外力,进而影响零件的精度。然而,这种外力因素往往被人忽视。除此之外,工艺系统中的应力,也会影响零件加工的精度,如加工工件热处理后所产生的应力以及切削加工所产生的残余应力等等。
        3机械加工工艺对加工精度影响的解决对策
        3.1严格控制零件制造过程
        避免零件的加工精度因几何精度误差的影响而降低是机械加工工艺过程中需要综合考虑的问题,所以需要重点关注机械加工设备的选择。用于零件加工的机械设备是造成零件几何误差出现的主要因素,所以应严格检验机械加工设备。完全掌握并了解设备自身所存在的误差是检验过程中的首要事项,通过细致、科学的检查手段来完成高精度零件机械加工设备的检查工作。此外,改造目前现有机械加工设备,并对其所加工的零件进行误差统计,进而对统计数据进行合理的分析,最终在机床系统中输入误差参数,使得加工设备在工作过程中可以尽可能消除自身误差,从而生产出符合精度要求的零件。
        3.2减少外力对零件的干扰
        为了降低外力对零件加工精度的影响,需要从以下方面加以考虑:首先,机械加工设备在开始工作前应进行细致查验,及时修理用于固定零件的部位,以免其存在过大的挤压力而影响零件加工精度;其次,摩擦力在机械加工中存在不可消除性,并且机床与零件在加工过程中一定会存在数值不等的摩擦力。因此,机械加工设备中常与零件接触的表面应定期进行润滑处理,从而降低设备接触面与零件的摩擦力,对于避免零件加工过程中所出现的误差有着积极的作用。
        3.3合理控制工艺过程温度
        为合理控制工艺过程的温度对零件加工精度的影响,应主要从工件热变形、刀具热变形以及机床热变等因素着手,以提高零件加工的精度。从工件热变形方面来说,现场作业人员在进行切削时,应使用切削液减少工件的表面温度,同时还可采用误差补偿法,减少工件由于温度而引起的误差。从刀具热变形方面来说,现场操作人员应合理选择并使用切削刀具和用量的几何参数,并对刀具充分润滑和冷却。从机床热变因素来说,现场作业人员可从多种角度,如从机床发热源或增加散热等角度,采用不同的方式进行温度控制。
        例如,针对不同的发热源,现场作业人员可通过热源隔离的方式或润滑等方式,隔离热源;而针对增加散热,现场作业人员则可以通过强制冷却的方式。另外,针对机床各部分温度分布不均,可在适当部位设置热源,以促使机床热变稳定,进而提高零件加工的精度。
        结束语
        随着我国机械制造行业的不断发展,机械加工工艺日益成熟,而社会经济的快速发展,促使社会生产中的各个领域逐渐提高了零件质量的要求,这就要求相关工作人员在实际工作过程中严格按照相关规程中的具体要求进行操作,以防止生产加工的零件在后期使用过程中出现质量问题。在此基础上,生产厂家应针对现有加工工艺进行完善,为今后零件生产、加工创造有利条件。
        参考文献
        [1]周辉.机械加工工艺对零件加工精度的影响分析[J].中国新技术新产品,2017(03):57-58.
        [2]李琳,郭鹏.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].工程技术研究,2017(01):96+98.
        [3]廖珊.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].机械管理开发,2017,32(05):67-68.
        [4]袁彬.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].现代制造技术与装备,2017(04):108-110.
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