机械加工工艺对加工精度的影响研究

时间:2022-06-09 12:00:04 公文范文 浏览次数:

摘 要:伴随着我国现代社会的快速发展,机械加工产业的重要性也凸显出来,它涉及到了机械加工制造、船舶制造、汽车制造以及航空航天等诸多领域。机械加工工艺水平的高低直接显示了机械工业的技术的水准。在技术层面上而言,产品精度的高低是被机械加工的工艺水平所决定的。因此,要把提升机械加工工艺的水平当作今后机械工业的主旋律。机械零件的质量是保证机械产品质量的基础,在我国现阶段存在着以下几种情况:第一,传统技术的不断提高,变得实用;第二,是新兴技术的飞速发展和推广,它们逐渐让我国走向数字化和自动化。在机械加工的工程中,影响其加工质量的诸多因素当中,其中加工工艺的影响力是最大的,它的好坏关系到了零件的加工精度。所以我们应该要不断的提高加工的工艺,尽最大可能避免各种干扰工件的质量因素。机械制造企业,最主要主要的是离散加工,产品质量和生产率都很大程度上是依赖于工人的技术水平,自动化主要是指单元级,比如:数控机床、柔性制造系统等。

关键词:机械零件;加工精度;机械加工;探究研究;

我国机械工业规模已占据全球第一位,但是出现了大而不强、自主创新能力极其薄弱、核心技术和关键部件对外依赖度高、服务制造發展滞后等问题;行业的发展将加快转型的升级,由大到强的转化,推动高端机械设备和新兴产业发展的提速。工艺的水平质量影响机械加工工程的效率,工艺系统中有很多零件,每一个零件都影响着整个工程的质量。但是在加工过程中会产生一部分不良的影响因素。们有很大可能导致零件的精密度降低,甚至影响到整个工程。影响加工零件精密度的因素包括,几何精度,受力变形,热变形等.

一、加工精度的主要因素

机械加工是一个很复杂繁琐的过程,参与工艺的制作有很多种,也就是说能影响到加工精度的因素也有很多种,比如机床本身存在误差,加工所使用的方法的偏差,刀具磨损的误差等。

1.几何精度

在几何精度中尤为重要的就是机床自身的误差因素,它对整个工程都会造成一定的影响,这主要是因为加工刀具是被机床所控制,并制造不同的工程零件。如果机床本身存在一定的制造工艺的问题,就会使主轴回转的偏差,致使导致零件的尺寸出现大的问题,影响了零件的精度。如果制造工艺合格,还会引起导轨误差。机床的移动机件的位置就受到导轨的控制影响,导轨误差主要包括有三种类型,第一:是直线度误差,第二:是扭曲度误差,第三:是相互位置误差。为了尽最大可能的减少导轨无摩擦的影响,就需要从整体的结构,材料以及润滑方式,保护装置等不同方面着手。制造工艺不良造成的传统误差是因为转动设备的不足生产的,加工,安装等误差面而引起的传动链两边相对运动误差。要避免这种误差可以减少传动链的长度或者减少一些没有必要存在的元件等方式,还有就是机床经过长时间的工作中由于磨损而引起的无擦汗,道具磨损的不均匀影响特别严重,致使它会发生位置的偏移,造成零件形状的变化,精度也因此下降了很多。

2.受力变形

2.1.工艺系统所受外力的影响

加工工艺系统包括机床,工件,工具和夹具,在进行切削加工时,由于夹具夹的太紧,切削力以及重力的双重作用影响下,会产生一定程度上的变形,使已经调整好的静态位置的工件和刀具,切削过程中发生改变,刀具的运动轨迹也发生了改变,从而导致误差的产生,当遇到这种情况发生的时候,可以使用减轻受力程度的方法来减小加工误差。实际应用的改变方法有几种:一是加强工艺材料的刚度,更好的抵抗外来压力,二是减小负荷,以免变形情况的发生,一般情况都是主要提高系统中最脆弱的部件的刚度,从而更好的防止变形,减小误差。

2.2多余的应力影响

多余的应力也会使系统产生一定程度上的变形,变形主要是来自热处理,切削加工等。它们会使系统即使在没有受外力影响的程度上,对加工工艺的受力情况进行分析,工作人员需要尽最大可能的将工艺系统受力变形降到最低,从而保证加工零件的精度。在进行实际操作的时候,工作人员一定要负责将刚度提高,并减轻载荷,提高零件的加工精度和生产效率,加工师最主要的就是提升刚度,提高方法主要包括提高连接表面接触的刚度,合理设计部件结构,正确使用方法进行加工。

3.热变形

3.1加工过程中的热量

机械零件的加工过程中会产生很多甚至很高的热量,不同形式产生的热量都会对零件精度的加工产生不同的影响。不同种热量而引起的热变形会使刀具和机件之间的关系产生变化,机床和刀具受到破坏,致使零件的加工精度大幅度下降。

3.2刀具热变形

加工过程中产生的热量会对零件精度有一定的影响,刀具的变形也会对零件的加工精度产生一定的影响。尤其是刚开始进行切削的时候,这种变形发生很快,之后会越来越慢,时间久了之后就会趋于平缓。这时候需要我们去采用颗粒的几何参数来减少刀具热变形引起的误差。

3.3机床热变形

热变形也会对精度产生一定的影响,机床在工作的时候,受到内热源和外热源的影响,致使机身各部分零件的温度逐步提升,由于机身各零件的热源不同,在机身分布不均匀,以及机床结构的复杂性。因此机身各零件的温度不一样不同,而且同一部件机床本身同一零件不同位置的温度也不同,造成了不均匀的温度气场,使机床各零件的支架难点相互位置发生不同的变化,破坏了机床原有的几何精度而造成误差,不同类别的机床的热源也不一样。有几种降低机床热变形的作用,比如说减少机床热量的产生,通过减少摩擦来减少热量的产生。通过强人工强制加冷和吸热的方法快速散热,同时还可以使用粗加工,然后停机等待机床降温,待机床降温之后在进行精加工。

车床类机床的热源是主轴箱中的轴承,齿轮,离合器等的摩擦使主轴箱和床身的温度上升,造成了机床主轴抬高和倾斜。大型机床如导轨磨床,龙门铣床等长床部件,其温度的差别影响也是很明显的,减少这种误差的方法有以下几种;第一,将热源与部件隔离开来,可以将人员与主机分开放置在不同的地方,还可以通过使用润滑作用来减少摩擦发热。第二,可以人工强制加冷。第三,合理的机床部件结构及装配基准。第四,加快机床的热平衡速度,便于掌握加工精度。第五,控制环境温度。

我国社会经济建设逐渐的发展,经济水平的不断提高,工艺技术也有了相应的提高。要使加工精度保持着合理范围内,我们就要不断的进行试验和研究,使加工工艺技术水平得到提高,减少误差。随着机械加工工艺与技术的逐渐发展与进步,我国加工工艺技术得到了进一步的发展。为了有效的增强零件生产的零件精度,要最大可能的去降低生产不合格产品的比例,达到企业的制定经济目标,增强零件生产企业在市场上的竞争力,通过外在影响因素与内在影响因素的双重分析,促进零件加工工艺精度的提高。

参考文献:

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