关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究

关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究

大连华锐重工集团股份有限公司辽宁省大连市116031

摘要:零件加工精度是零件质量的核心构成,若加工精度不符合要求,将导致企业生产成本增加。基于此,本文主要从热变形、几何精度误差两方面,分析机械加工工艺对零件加工精度产生的影响,并针对这一状况,提出采用加工温度控制措施、机械加工设备优选措施,提高零件加工精度,以提升零件质量,帮助零件加工企业获得更多的经济利润。

关键词:机械加工工艺;零件加工;加工精度

前言

随着自动化技术、生产工艺的不断发展,我国零件加工行业的机械化水平也得到了显著提升。高精度零件作为零件加工行业的主要产品,其对机械加工工艺、加工过程中的误差控制提出了较高了要求。若将精度不合格的零件直接投入使用,可能会引发安全事故。对此,加强零件加工精度的控制具有一定的现实意义。

一、机械加工工艺对零件加工精度的影响

这里主要从以下几方面入手,对机械加工工艺对零件加工精度产生的影响进行分析和研究:

(一)热变形方面

在零件加工过程中,机械加工工艺对零件产生的热变形影响主要体现在以下几方面:第一,加工设备方面。长期运行容易导致机床局部或整体温度升高,当温度达到一定参数时,机床各结构间的契合度会发生降低。以图1中的机床为例,当机床局部温度达到58℃以上时,机床出现热变形,其主轴箱内两个构件间的契合度由原本的99.3%降低至95.0%以下,进而导致零件加工精度下降。第二,零件方面。在零件加工过程中,刀具对零件的重复切割等加工操作,均可导致零件温度升高。此时,零件表面、零件内部形成温度差,引发热变形,零件加工精度随之发生相应降低。

图1某型号机床

(二)几何精度误差方面

当零件的加工设备本身存在几何精度误差时,零件加工精度将受到明显影响。例如,在利用某组合加工机械生产某种零件之前,需要对加工设备进行组装,当某两部分或两个以上部分组合不佳(契合度不符合机械设备组装要求)时,所生产零件的精度很容易不符合要求。此外,当机械加工设备的使用时间接近使用寿命时(或设备保养不当),设备内部会因长期磨损产生一定的缺损或裂缝,运用这种设备加工零件,所获得零件的精度较差。某机床磨损轴承经长期连续使用后,表面出现缺损[1]。

图2某机床轴承缺损

二、提升零件加工精度的措施

为了实现提升零件加工精度目的,可将以下几种措施用于零件加工工艺中:

(一)温度控制措施

在零件加工过程中,温度会对机械设备的运行状况、零件加工精度产生一定影响。因此,为了保障零件质量,提升加工精度,可将温度控制措施用于零件生产加工过程中,具体应用方法为:于车间适宜位置布设温度传感器,对零件加工过程的温度变化进行监控。根据温度传感器监测对象的不同,设定不同的阈值。如将刀具引发零件热变形的临界值温度作为监测刀具温度传感器的阈值。在切割加工过程中,当刀具因反复摩擦形成高温,且温度参数达到传感器的阈值时,传感器可迅速发出警告,提示相关人员采用冷水降温法等策略,降低刀具温度,以保障零件精度。若机械加工设备对运行环境的温度有要求,可将设备要求温度作为对应温度传感器的报警阈值,当车间温度达到该温度以下时,可通过警报方式,提示人们调整环境温度,避免机械生产设备受损,影响其使用寿命。

(二)机械加工设备优选措施

通过对零件加工精度影响因素的分析可知,机械加工设备自身的几何精度误差不利于零件加工精度的维持。为避免几何精度误差的存在干扰零件精度,可采用机械加工设备优选措施,提高零件加工质量。

具体方法主要包含以下几种:第一,机械加工设备采购考察方法。在采购期间,可将声誉好、产品质量可靠作为选择采购厂家的基本原则,采购任务完成后,需根据机械加工设备类型,运用适宜检验方法,评估机械加工设备是否存在几何精度误差[2]。第二,设备误差统计分析方法。对于已使用的设备,几何精度误差的控制与预防应从误差统计分析入手。例如,可按照每月1次的频率,定期统计这段期间内各机械加工设备是否存在因几何精度误差影响零件加工精度的问题,如存在类似问题,还需分析引发几何精度误差的原因(机械加工设备本身存在或因保养不当所致等)。结合误差分析原因,对机械加工设备进行调整,消除误差,以获取符合精度生产要求的高质量零件产品。基于误差统计分析的复杂性,零件加工企业可以引入专业的误差分析系统或机械误差处理操作系统,利用系统自动完成误差的记录、处理等任务,减少误差控制的人员投入,有效提高零件生产质量。

结论:通过上述分析可知,当前零件加工生产中的精度控制仍然存在一些不足。为了避免因零件加工精度不合格增加生产成本,零件加工企业应在充分重视机械加工工艺对零件加工精度影响的同时,运用适宜措施加强对各种精度影响因素的管控。借助良好的管控措施提升零件加工效率与质量,缩短我国机械加工工艺与先进加工工艺之间的差距,为零件加工企业良好声誉的维持奠定基础。

参考文献:

[1]李丁.基于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].内燃机与配件,2017,(11):50-51.

[2]郭向东.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].湖南农机,2013,40(07):148-149.

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