机械加工工艺对加工精度的影响

2016-02-24 21:13董钦福
现代制造技术与装备 2016年7期
关键词:精确度机械加工刀具

董钦福 李 健

(沈阳鼓风机通风设备有限责任公司,沈阳 110141)

机械加工工艺对加工精度的影响

董钦福 李 健

(沈阳鼓风机通风设备有限责任公司,沈阳 110141)

工业的机械化、智能化和自动化形势下,工业机械设备科技含量越来越高,技术水平有了长足的进步。机械加工是工业领域中的重要分支,对工业的发展具有重要的促进作用。提高机械加工的加工精度,势必会提高机械设备的质量,从而取得更好的经济效益。但是,机械加工的加工精度受机械加工工艺的影响。本文将探讨机械加工工艺对加工精度的影响,并提出一些针对性的优化策略。

机械加工 加工工艺 加工精度

1 机械加工工艺概述

机械加工工艺就是用特定的方法改变生产对象的尺寸大小、几何形状、相对位置和具备的性质,从而得到半成品或者成品。它由前期生产过程和后期加工过程两个部分组成。在整个机械加工的工作流程中,要严格按照加工的技术要求来进行。前期的生产过程主要包括原材料的运输和保存、毛坯零件的制作,后期加工过程主要包括毛坯零件的精加工,还有一些零件的后续处理措施。机械加工由多个复杂的工序组成,这些工序共同完成了机械零件的大批量生产。零件加工是机械加工中的重要工作内容。由于机械加工工艺具有多样性,加工的零件精度也各不相同,因此如果机械加工的工艺水平不够,就会对加工精度造成直接影响,导致零件不能满足工业生产的需要。

2 机械加工工艺对加工精度的因素

2.1 几何误差

在进行机械加工的时候,刀具的精度和加工的工作环境都会对加工精度造成影响。刀具的形状不同,切割方法不同,零件的加工精度也会不同。加工的时候,零件往往要经过多部刀具的切割,形成最后的尺寸和形状。所以,再加工之前必须对加工的刀具进行检查,避免加工时产生尺寸、形状上的误差。刀具、夹具和机床的工作环境也会对加工精度产生影响。工作环境往往是刀具、夹具、机床产生误差的重要原因。虽然这种误差可以通过一定的措施来进行调节,但是仍然不能完全避免对加工精度的负面影响。此外,加工用具本身的制造、安装中存在的问题和自身的磨损问题,也会对加工精度造成影响。加工用具的质量不满足工业生产要求,安装不够稳定,还有自身由于长期工作发生的磨损,都会降低零件加工的质量,影响零件在机械设备中的耐用程度和使用寿命。

2.2 受力变形

在进行机械加工时,各种重力、传动力、切削力、拉应力、压应力都可能引起加工设备的变形,进而影响加工零件的尺寸、外形和相对位置[1]。比如,机床因为重力原因发生刀具位置的移动、工件与机床的相对位置发生移动,都会导致在加工过程中发生精确度上的误差,使零件尺寸和行政与工业技术标准不符,从而影响机械加工的准确性。

2.3 热力影响

机械加工的零件大多数为金属材质,具有各自的性质与属性,受到过多热量的影响,容易发生形状上的变化。据调查研究表明:由于受热变形而引发的机械加工精度降低的案例,占全部机械加工精度降低案例的四到五成[2]。所以,要保证机械加工的精确度,一定要防范机床、工件、刀具的受热变形。

一些精确度高、长度比较长的零件加工,最容易发生受热变形的现象。在零件进行单面上的切削时,会产生大量热量,零件表面内外的温差较大,零件就会发生弯曲,造成拱形。如果这时候把零件表面的拱形削去,在零件温度恢复正常时又会出现表面上的凹槽。这是因为金属材料遵循热胀冷缩的原理,也是平面误差的形成过程。对于这种情况,要采用切削液对切削的零件进行降温,避免切削过程中发生起拱现象。

3 机械加工工艺的优化策略

3.1 优化工艺

总体来说,我国的机械加工工艺水平还比较低。大部分的机械加工工作仍然采用的是自动化程度低、缺乏灵敏性、功能单一、控制能力低下的传统加工工艺。这导致我国的机械加工效率低下、原材料消耗大、加工成本高[3]。对此,我国应当对机械加工的工艺进行优化,通过引进先进加工技术和先进加工设备,全面提升机械加工的工艺水平,保证机械加工的精度。除此之外,还可以从机械加工的加工流程入手,综合考虑各方面因素的影响,合理安排加工流程的顺序,在保证加工精度的同时,缩短机械加工的工期。

3.2 加工补偿技术

要想提高我国机械加工的加工精确度,避免各种因素对加工精度的负面影响,就要全面分析机械加工过程中误差产生的原因,从根本上进行控制。从加工机床上的特性考虑,采取不同的机械加工补偿技术是一个非常有效的手段。对于比较先进的数控机床,要考虑到随着工作持续而发生的磨损,从而通过特定软件来进行补偿性的矫正。如果是普通机床,就要由工作人员通过手动设置,来对磨损原因产生的误差进行修正。除此之外,还要定期对机械加工设备进行检查,维护更新,以确保机械加工设备处于最良好的工作状态。

3.3 引进数控机床

随着信息技术的普及应用,数控机床成为机械加工的主要工具。用数控机床进行加工,能够提高机械加工的精确度和工作效率,降低机械加工出现误差的几率,推动机械工业的数字化、信息化和智能化。数控机床能够实现过程控制、智能化误差补偿、复杂加工优化控制、自我故障诊断、智能维护等功能,还要配以柔性制造系统的辅助工艺。

3.4 提高人员素质

工作人员专业素质的提高,也是优化机械加工工艺、确保机械加工精度的一大重要措施。企业应当注重对机械加工操作人员的培训,让操作人员对机械加工的新理论、新方法、新设备建立深刻的了解。同时,还要倡导操作人员进行经验交流,鼓励操作人员改进加工工艺,在工作中树立优化创新意识。

4 结论

机械加工工艺对机械加工精度的影响主要表现在几何误差、受力变形、热力影响几个方面。为了避免这些因素的负面影响,提高机械加工的精确度,确保机械加工的产品符合生产生活的需要,我国应当推动机械加工的自动化、数字化进程。通过引起先进技术和先进设备,优化加工工艺,提高加工补偿技术水平,培养高素质专业人才等措施,以期为我国的工业发展打下良好的基础。

[1]徐志兴.探究机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技视界,2015,(6):61,94.

[2]李顺,杜磊,郭忠华.机械加工精度的影响因素及提高措施探析[J].科技创新与应用,2015,(5):72.

[3]陈晓光.探究机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].中国新技术新产品,2013,(5):208.

Try to Explore the Influence of Machining Process on the Machining Precision.

DONG Qinfu,LI Jian
(Shenyang blower and Ventilating Equipment Co., Ltd., Shenyang 110141)

Under the situation of industrial mechanization, intelligence and automation, the technology content of industrial machinery and equipment is more and more high, the level of technology has made great progress. Machining is an important branch in the field of industry, which has an important role in promoting the development of industry. Improve the machining accuracy, is bound to improve the quality of mechanical equipment, and thus achieve a better economic efficiency. However, the machining accuracy is affected by the machining process. This paper will discuss the influence of machining process on the machining precision, and put forward some optimization strategies.

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