机械加工工艺对零件加工精度的影响分析
2021-12-02陈婧
陈 婧
(江苏省淮安技师学院,江苏 淮安 223200)
在零部件加工当中,零件加工精度会对零件产生关键性地影响,加工工艺越高零件精度也越高。但在具体的机械加工当中,很多因素都会导致加工精度产生偏差而不符合相应的标准。所以,在零件加工当中,要充分分析各种影响因素,并合理应用机械加工工艺,进而提升零件的精度。
1 机械加工工艺的含义
机械零件在生产过程中,必然会应用机械加工的方式对零件的毛坯进行加工,最终将零件的尺寸、公差、安装等精度达到相关的标准。同时,各种毛坯进行加工的精度标准非常高。一般是在粗加工之后,进行精加工,通过这个流程逐渐将毛坯加工成标准零件,这个流程就是机械加工工艺流程。在这个工艺流程中,毛坯整体性机械加工需要在粗加工过程完成,这个过程主要是将毛坯件的整体轮廓、尺寸、结构等逐渐靠近图纸设计所要求的标准。将毛坯件在精密加工中,例如磨光抛光等加工,让毛坯件的各种尺寸、结构等达到图纸设计标准[1]。
2 机械加工工艺影响零件加工精度的因素
2.1 机械加工系统内部的因素
在影响零件加工精度因素当中,机械加工系统内部因素是造成精度问题的主要因素之一。引起这些问题的因素是,机械加工系统在日常运行当中产生了几何精度误差,同时,相关机械在安装当中没有遵循相关的规定或者规范进行操作。这种机械加工系统内部因素导致的精度偏差一旦产生就非常难以消除。机床加工过程中几何精度出现误差,那么在后续加工当中,就会造成零件精度出现巨大的误差。所以,在机械教工工艺的相关流程和过程当中,往往会针对加工设备有非常高的标准,同时,设备的质量、精度等也会对零件精度有非常直接地影响。一般而言,加工环节中所使用的机械都是比较大型的组合机械,这样才能符合零件精度方面的要求。如果机械安装过程中出现偏差,那么在进行机械零件加工过程中的精度就会产生偏差,另外,在加工生产中,如果机械设备出现磨损等,也会直接导致零件精度出现偏差或者不符合相关标准[2]。
2.2 机械加工系统外部的因素
机械加工系统运行当中,有时会因为外力原因而导致机械的变形,这不仅会降低机械加工零件的精度产生偏差,也会损害加工系统中各种机械设备的使用寿命。对零件加工产生影响的外部因素有以下几方面。首先,加工系统的机械设备运行强度太大。在机械系统运行过程中,刀具、夹具等部位会受到非常大的工作负荷,随着运行时长的增加,高承压的部件就会产生变形或者位移等,最终导致加工出来的零件精度不符合标准。其次,机械在加工零件过程中,机械设备自身的每个部件都会承受负荷,必然影响零件在加工过程中的精度。加工系统日常运行当中,系统内部的部件也会承受巨大的压力,同时,被加工的零件也会对加工系统产生反作用力。加工系统工作过程中除了受这两个压力的影响,系统内部部件的运转也会产生相互的摩擦,部件非常容易出现磨损的情况,在诸多外力的影响下,加工精度就会持续下降[3]。
2.3 机械加工系统加工中的热变因素
在机械加工系统加工过程中,影响加工精度的因素还有热变因素,一般而言热变因素为刀具、工件、机床自身与结构三种。首先,刀具热变。机械加工系统对零件进行工艺加工当中,会用刀具来切割零件来,但在小尺寸零件的加工过程中,一般会用大尺寸的材料,所以就会用刀具反复切割材料,从而得到相应的零件。在反复切割的过程中,刀具和零件产生大量的摩擦,导致零件产生热变形,从而影响最终的精度。其次,工件热变,一般工件热变会出现在需要较高长度的零件加工上。机械加工零件过程中,部分零件在长度上有特殊要求,所以在打磨中因为长度太长等问题,最终导致工件表面温度非常高,但内部温度同周边环境温度一样,这就会在工件上出现剧烈的温差,进而导致零件变形。最后,机床自身与结构产生的热变。在加工零件时,机床和部件在加工中会受到各种力的作用和反作用,这就会导致机床整体温度提升。一旦机床出现温度提升的情况,就会影响机床和自身内部件的契合度,在高温环境下,机床内部原本结合比较紧密的部位就会出现一些缝隙,进而导致加工精度产生偏差。另外,机床整体发热不仅会影响机床自身的正常运行,如果温度过高,就会导致机床速度降低,影响零部件加工精度和品质[4]。
3 机械加工工艺提升零件加工精度的策略
3.1 加工流程规范化
机械加工工艺流程规范化,首先要对产生内部影响的设备有足够的重视,完善设备的维护和检修,对这类设备存在的误差有比较全面地了解,以及更新精度更高的设备。另外,工作人员也需要完全了解机械的各种特点和所能达到的性能。从而保障加工机械组能够安全可靠的正常运行。最后,要保持定期巡检机械设备的磨损状态,每天对所加工零件产生的加工误差进行统计,然后经过相应的分析,将误差导入到加工系统当中,这样就能有效避免误差,也能保障所加工的零件精度符合相关标准。
3.2 优化机械受力因素
加工零件过程中双方都会受到力的作用,随着加工时间的延长,必然会影响零件的精度。尤其是在机械受力的情况有了变动,就需要及时调整机械,避免零件精度不符合标准。加强机械中受力部件的维护,尤其是在刀具、夹具等,要关注这些部件并进行强化,增加部件的使用寿命和承受压力,避免因为长期使用而导致这些部件产生位移、变形,以及因为受压部件对最终零件精度产生影响[5]。
3.3 尽量排除外力干扰零件
在零件加工过程中,要减少外力对其的影响而导致精度不符合标准,减少外力要从以下几个方面入手。首先,在进行零件加工之前,要详细地检查机械设备,着重关注设备上固定零件的地方,避免因为在固定零件过程中挤压零件,导致零件精度产生偏差。其次,零件加工过程中,摩擦力是无法避免的,而且其摩擦数值不一。所以,用于加工零件的设备,尤其是零件接触的设备的平台要及时进行润滑,减少因为设备和零件接触产生的摩擦力,有效减少加工中零件误差过大。
3.4 不断提升工作人员的职业素养
提升工作人员的职业素养、技能、知识等,避免人为操作失误导致的零件加工误差,同时也能让工作人员更加了解加工系统中因为受力、摩擦而产生的影响,进而能够合理控制加工系统的刚度、负荷度,以及设备松紧的适当控制,及时打磨设备和零件的接触面等,从而达到主动控制各种外部影响因素,提高零件加工精度。
4 结语
综上所述,随着我国工业化程度的不断提高,工业领域越来越注重零件加工精度。但目前我国零件加工精度方面相比国际发达国家还有一定的差距,这就导致工业精度方面竞争力比较疲弱。所以,要充分分析影响零件加工精度和质量的因素,从而有针对性地制定针对性的解决方法和策略,充分降低零件加工精度不合格的概率,提升零件加工精度和质量,提高我国机械加工工艺技术和水平。