机械加工工艺对零件制作精度的影响探究

(整期优先)网络出版时间:2021-05-21
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机械加工工艺对零件制作精度的影响探究

丁浩

池州学院, 安徽池州 247000

摘要:改革开放以来,我国社会经济的发展速度越来越快,在发展社会生产力的进程中,机械加工产业的重要性逐渐凸显出来。在机械加工产业中,零件加工业占据很大的比重,随着现代系统的复杂程度逐渐加深,零部件也更加精密,导致市场对机械加工工艺的要求也不断升高。鉴于此,本文首先就机械加工工艺对零件加工精度的影响因素进行了详细分析,并在此基础上提出了有效的优化策略,希望可以为提升零件加工的精度提供参考。

关键词:机械加工工艺;零件加工;制作精度

1引言

在社会经济发展的背景下,机械加工为社会生产力的稳定发展发挥了重要的作用。现阶段,我国现代机械加工技术的发展收获了极大的成效,被应用与各行各业中的机械设备也是更加复杂,同时零件的种类和数量也逐渐增加,市场要求零部件可以更加精密。实际进行机械加工时,有较多的因素可以对零件加工精度以及功能造成影响。所以,必须要深入对这些因素进行深入分析,并以此进行优化完善,从而促进零件加工质量的显著提升。

2机械加工工艺对零件加工精度的影响因素

2.1受力变形

对半自动化加工以及全自动化加工来说,绝大部分都要经过零件材料粗加工、精加工等多道流程,具体来讲,这些环节中还包含了诸多的步骤,不仅涉及了切割和切削,还包含了打磨、焊接以及组装等。在这些必经的环节里,一旦零部件材料和半成品承受了额外力,就会容易发生变形的问题,从而大幅降低零件加工精度。在机械加工过程中,通常存在三点因素可导致零件受力变形的问题:第一,系统内部的部件不匹配,亦或是承受了较大的外力,继而造成变形以及位移等问题,对零部件材料形成压迫,最终使得零部件出现形变的情况,或者是受到不同程度的损伤;第二,在自动化加工过程中,没有严格管控各个加工过程,或者是在设置参数时出现了误差,会导致零件成品的参数和设计不符;第三,加工时出现异物,从而损害零件半成品。

2.2热变形

在实际进行机械加工时,高速切割以及摩擦等情况会造成零件升温,而逐渐升高的温度会对加工系统和零件造成较大的不利影响,最终降低零部件制作精度。此外,某些金属材料存在严重的热胀冷缩的问题,因此,进行机械加工工艺的实施中,工作人员应该慎重思考热变形因素。一旦热因素的问题控制不到位,金属零部件出现部分热胀冷缩的问题,这会在很大程度上影响制作精度。除此之外,还有一部分金属零件如果加工环境的温度不同,会导致材料出现变化,从而进一步影响零件制作精度。

2.3几何误差

目前,我国绝大多数的零部件加工企业都采用了自动化数控设备进行制作,所以数控机床等加工机械的基本情况,包括技术、维护管理以及应用方式等都会影响精度。对于加工设备造成的零件尺寸不精的现象,业内人士通常称为几何误差。以数控机床为例,大量的工厂会使用数控机床来加工零部件,而数控机床是大型组合型设备之一,其中包含了较多的机械部分以及控制部分。首先,加工设备中的机械部分和控制部分的组成参数与标准不符,特别是安装刀具以及磨具是不精准,均会给零部件的制作精度造成负面影响;其次,技术人员没有严格按照操作规范对设备进行操控,包括操作流程错误或输入参数时出现错误等,这些问题都会造成加工系统发生几何误差,进而减少精度;最后,对机械加工设备来说,入场维护管理具有非常重要的作用,如果工人没有及时维护保养加工设备,经过长时间的运转,加工设备不可避免的会发生磨损以及老化的现象,从而削弱设备的打磨、切削的能力,最终影响零部件的制作精度。

3提升零部件制作精度的有效策略

3.1强化对数控编程的控制力度

实际加工零部件的过程中,数控编程可以在很大程度上影响零件的精度,所以必须要严格控制数控编程,工作人员在进行编程时,应该要科学确定编程原点,全面思考零部件的尺寸以及特点等问题,并在此基础上定位编程原点。对编程坐标系进行明确时,工作人员一定要坚持设计基准、编程基准以及工艺基准三者统一的原则,尽最大努力减少换算误差。第一,数控编程原点的定位要与设计要求相符,这是因为设计零件存在设计基准,同样机械加工也有相应的工艺基准,因此工作人员要确保编程原点符合这些基准,从而减少加工误差;第二,要求在高精度的表面上确定编程坐标系;第三,零部件的位置存在差异,会导致尺寸公差不对称的现象,因此要求工作人员亲自进行测量,并认真计算编程的尺寸。如果使用同一刀具加工零部件,编程人员应当运用公差中间值来进行数控编程,进而保留误差空间,促进零件制作精度的提升。

3.2妥善解决结构误差

零部件的制作精度能够直接影响产品的品质,尤其是对于一些机械而言,对零件精度的要求要更加严谨,几何尺寸能够在机械加工工艺的实施过程中严重影响零件的制作精度,因此工人应该严格控制几何尺寸。工作人员必须要切实落实落实对原始误差的控制工作。对机械加工来说,不可避免的存在一定的客观误差,究其原因是数控机床以及零部件之间有误差,此种问题隶属原始误差的范畴,技术人员应该全方位研究原始误差,同时掌握导致误差的因素以及误差的具体类型,并提出有效的处理方法,以此促进零件精度的增强。在实际进行零件加工时,技术人员应该科学的调整数控机床的几何精度与位置精度。

3.3大幅降低外力的影响

在加工零件过程中,势必会形成一定范围内的作用力,而这部分作用力会在一定程度上影响零部件的精度。其中,摩擦力是较为重要的一部分,同时控制摩擦力也是比较困难的一项工作。首先,技术人员在对零件加工工艺进行设计时,可以在设计标准中加入控制摩擦力的要求,从而合理抵消力的作用,有效避免对零件精度的不良影响;其次,对加工设备进行及时维护和保养,使得机械设备的表面保持光滑,以此减少摩擦力。工人可以对设备表现进行打磨,以此有效避免粗糙,此外,还需要定期更换刀具,进而大幅度提升零部件的制作精度;最后,合理确定误差的补偿方法。进行机械加工时难免会出现误差,所以技术人员应当科学制定补偿的方式,具体包含增加材料、数字统计分析等,对出现误差的流程进行全面分析,合理减少机床丝杆间螺旋的距离,并以此对机床的装配参数进行及时调整,最终实现误差补偿。

3.4对工艺温度进行严格管控

为了更好的控制零件加工过程中的热变形因素,工人可以从以下几方面入手展开操作:第一,使用强制式冷风设施对加工设备进行及时散热,从而让加工温度始终保持在较低的数值;第二,确保切削部分有足够的冷却液,从而合理控制加工温度;第三,尽量对热源进行隔离,工人可以对机床以及热源之间进行分离,还能够通过润滑的方法改变结构的摩擦力,或者合理利用隔热材料等。

4结束语

总而言之,使用机械施工工艺加工零部件的过程中,存在多种因素可以对精度造成影响,一旦控制工作不到位,将会严重影响零件的制作精度,进而降低产品的质量。所以,零件加工企业及人员必须要积极采取有效措施,促进零件精度的增强,提高产品质量,为增强企业的竞争力发挥重要的作用。


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