浅谈机械加工工艺对金属零件加工精度的影响及控制

2019-04-15 05:45
世界有色金属 2019年2期
关键词:毛坯机械加工机械设备

袁 帅

(安徽国防科技职业学院,安徽 六安 237000)

机械制造业的发展水平,将对国家经济发展,以及国家整体实力的提升产生重要的影响。随着近年来机械制造业的快速发展,各种精密的机械设备得以生产和应用,极大的提高了我国的机械化水平。在各类精密的机械设备当中,对于金属零件的精密度有着很高的要求,如果尺寸、位置等稍有不符,就将影响整台设备的运行。所以,在金属零件加工当中,对于加工精度有着很高的要求。不过,在实际加工中,运用机械加工工艺会对金属零件加工精度产生影响,需要采取有效的控制。

1 机械加工工艺的概述

图1 机械加工工艺

在金属零件加工制造当中,应用的用于改善和加工毛坯的加工工艺方式,就是机械加工工艺,其目的在于通过加工处理使零件和毛坯吻合度提升。机械加工工艺过程,站在实际加工工作角度来看,就是打磨加工的毛坯,对零件加工精度有较高要求。通过粗加工打磨毛坯,处理零件大体结构,针对加工结果,控制毛坯和零件大小精度[1]。然后精加工,通过精确计算获取毛坯与零件数据,完成精密制造,并控制毛坯和零件的精密度。完成加工后进行检验,最大化的减小和消除误差,保证金属零件精准度满足要求。对工艺流程整体优化,保证零件加工精确。

2 对金属零件加工精度的影响

(1)内在因素。金属零件加工过程中,如果操作过程存在不规范行为,或是有几何精度误差,都是影响加工精度的重要因素。在金属零件加工中,机械加工工艺内在因素产生的影响是最为显著的,同时内在因素在控制上也有较大的难度。几何精度误差存在,对金属零件的产生影响而出现误差。机械加工工艺对另加加工设备有很高的要求,例如设备好坏程度等,在金属零件加工中,都可能成为影响加工精度的内在因素。

(2)受力因素。金属零件机械加工工艺加工中,面临系统受力会发生形变,进而改变整个系统的形状及位置等,使系统运行安全、运行效能受到影响。系统自身具有一定的运行能力,使用的夹具、刀具等构建,长时间处于较高的工作负荷下,因而通过不断的受力影响,容易改变相对位置或状态。而且,系统中不同部件在运行中,都会受到很多作用力,如对加工零件施加压力的反作用力等,进而影响金属零件加工精度。

(3)加热因素。金属零件加工中,由于切削、打磨等操作,会导致机床、工件、刀具等加热,发生温度增加[2]。而金属零件在受热后会发生一定的形变,在过高的温度下可能会体积膨胀,而冷却后体积缩小,因而会出现较为明显的精度差异。此外,如果机床运行中存在明显的发热现象,没有得到及时处理,也将面临较大的安全风险,同时会对金属零件加工精度造成影响。

3 对金属零件加工精度的控制

(1)准确把握加工过程。应用机械加工工艺,对金属零件进行加工中,应当对加工过程准确把握和有效控制。在整个工艺流程中,为了尽可能的减小零件几何精度误差,需要适当的优化加工机械设备。通常情况下,几何误差因素的产生,是在机械加工设备出厂时就带有的,所以应当严格检查机械加工设备本身,确保精度误差最小。在检查当中,需要采取有效的控制措施,控制设备自身具有的误差因素,以确保金属零件加工精度要求能够得到满足。在加工过程当中,也要先检查投入使用的机械设备,根据检查结果确定是否需要改造和优化设备,并确保机械设备改造后具有合理性。此外,需要全面性的分析机械设备日常运行情况,及时发现和处理误差因素,通过有效的控制提高加工精度。并且,对于机械设备运行中出现的误差,要针对性的做好分析,根据分析结果,有效消除误差因素,实现加工机械设备精度的提升,进而有效控制金属零件加工精度。

(2)减少外界因素影响。金属零件加工精度容易受到机械加工工艺很多外界因素的影响。例如金属零件公众产生的挤压力、摩擦力等,都可能会影响到金属零件的加工精度。所以,为了控制金属零件加工精度,需要对外界因素影响控制和减少,重点在于减少加工中的挤压力、摩擦力等。在金属零件加工前,需要技术人员对机械设备做出全面系统的检查,观察是否存在夹持零件松紧度不合适的情况,并相应调整,另外,尽量保证接触面光滑,将摩擦力减小[3]。另外,要定期打磨机械设备表面,使接触面光滑程度适当提升,将金属零件和接触面的摩擦力减小,从而在加工过程中,减小金属零件加工的误差,更好的控制金属零件的加工精度。

(3)严格控制温度变化。金属零件的机械加工过程中,涉及到的环节和工序比较复杂,其中很多工序都会产生热量。因此在金属零件机械加工当中,需要严格控制温度变化,采取有效的措施加以控制,以减小温度变化对金属零件加工精度的影响。温度变化过高会对毛坯产生内应力,采取有效的正火或退火工序,能够将内应力有效的消除,进而避免金属零件内部不均匀的情况发生。这样能够对切削性能进行一定的改善,因而理论上可以在粗加工阶段前后开展正火退火工序,不过实践表明在粗加工之前开展,对于粗加工产生的内应力不能有效消除。基于此,可在金属零件加工中,通过冷水降温等方式处理,尽量减小温差变化,降低温度变化因素对金属零件加工精度的影响,实现对加工精度的有效控制。

4 结论

金属零件加工精度是机械制造业当中面临的一个重要问题,在实际加工中,机械加工工艺会对金属零件加工精度造成一定的影响,并且有较多方面的影响因素存在。对此,应积极采取有效的控制措施,尽量减小和消除对加工精度的影响,保证金属另加加工精度满足要求,进而推动机械制造业发展。

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