化工機(jī)械設(shè)備表面粗糙的影響因素分析

摘要：新一代的化學(xué)企業(yè)，以精細(xì)化發(fā)展為方向，與信息、能源、以及材料等建立了日益緊密的關(guān)聯(lián)，在現(xiàn)代化建設(shè)中產(chǎn)生著日益關(guān)鍵的影響，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的至關(guān)重要的一環(huán)。我們的日常生產(chǎn)生活，都離不開化工產(chǎn)業(yè)的參與。在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作過程中，使用的所有裝置和器械統(tǒng)稱作化工機(jī)械?；C(jī)械是工廠運(yùn)作中的骨骼、臂膀，如果在長期運(yùn)行過程中，由于各種因素導(dǎo)致其磨損、毀壞，將會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效益造成直接沖擊。本文針對(duì)化工設(shè)備表面易粗糙的現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)致因素、改進(jìn)手段進(jìn)行探討，希望能夠有效避免不必要的損壞，保障機(jī)械運(yùn)行的順利、安全。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械設(shè)備；表面粗糙度；影響因素

化工行業(yè)可謂是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱之一。而統(tǒng)稱作化工機(jī)械的是位列在化工生產(chǎn)的過程中，一系列的裝置和器械設(shè)備。石油、礦產(chǎn)、塑料加工、電子產(chǎn)業(yè)、食品加工等等，都離不開化工技術(shù)的操作、運(yùn)用。我們的生活，更是時(shí)時(shí)處處都離不開化工產(chǎn)業(yè)的參與。化工設(shè)備在長期的操作運(yùn)行過程中，由于不同工件材質(zhì)之間存在著各種各樣的差別，使用刀具的外形也有著區(qū)別，以及積屑瘤的存在條件也作為一個(gè)方面的因素。如果這幾方面有不合適，化工機(jī)械表面就會(huì)很快變得粗糙，對(duì)設(shè)備的使用造成負(fù)面的影響；對(duì)機(jī)械運(yùn)用、項(xiàng)目進(jìn)程都會(huì)產(chǎn)生破壞，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懟て髽I(yè)各個(gè)部門的生產(chǎn)效益。結(jié)合長期的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們可以把化工機(jī)械設(shè)備表面粗糙的影響因素分析為以下這幾個(gè)主要的方面：

1.振動(dòng)的影響

在設(shè)備生產(chǎn)過程中，機(jī)械刀具會(huì)循環(huán)運(yùn)作地對(duì)工件產(chǎn)生一定的位移。振動(dòng)一般說的就是在這個(gè)過程中，所導(dǎo)致的加工表面出現(xiàn)了波浪形狀的痕跡。振動(dòng)具體劃分為強(qiáng)迫性的和自激性的兩大種類別。

1.1.強(qiáng)迫振動(dòng)

強(qiáng)迫性振動(dòng)是不衰減振動(dòng)。這種振動(dòng)在外部世界的周期性干擾作用的影響下形成。來自機(jī)床內(nèi)部稱為內(nèi)振源，它一般是因?yàn)槟承┢骷奈恢貌黄胶?，以及傳?dòng)部件的制造存在先天的不足而形成的。同理，來自于機(jī)床外部的振動(dòng)來源，也就是外振源，則大約都是別的裝置或者設(shè)備的振動(dòng)形成的連帶影響。

這種振動(dòng)，與設(shè)備表層的粗糙水平有明顯的關(guān)聯(lián)。必須采取針對(duì)性極強(qiáng)的措施，多方面改善，以減弱振動(dòng)，避免器件表面的光滑度遭到更大的破壞。具體一點(diǎn)來說，對(duì)于強(qiáng)迫性的振動(dòng)，能夠有效減弱其破壞力的主要方法大概如下：

1.1.1.對(duì)振源的發(fā)生進(jìn)行排查、處理；

1.1.2.盡量避開會(huì)產(chǎn)生共振的區(qū)域，運(yùn)用減震器等消減；

1.1.3.增強(qiáng)設(shè)備構(gòu)造的抗振性能。

1.2.自激振動(dòng)

這種振動(dòng)也是不衰減振動(dòng)。與強(qiáng)迫振動(dòng)不同的是，它一般是在沒有外部世界干擾的情況下產(chǎn)生的。譬如，刀具表層和切屑之間相互摩擦，就會(huì)形成振蕩；比較細(xì)碎的小片脫落時(shí)，也容易造成振動(dòng)。對(duì)于化工機(jī)械的表面粗糙度，在某種程度上受自激性振動(dòng)的影響較大。

只有及時(shí)的進(jìn)行科學(xué)分析，對(duì)癥下藥，采取相關(guān)的針對(duì)性措施，才能有力的改善條件，使之獲得及時(shí)有效的改善與進(jìn)展。具體來說，減輕自激性的振動(dòng)，可以采用如下幾種手段： 1.2.1.選用適當(dāng)、合理的刀具尺寸大小參數(shù)，有效的確保其形體、構(gòu)造的嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)；

1.2.2.在裁切時(shí)，采納及選用合理的數(shù)量；

1.2.3.注重增加化工生產(chǎn)部件的剛度測(cè)試，強(qiáng)調(diào)自身形狀的保持水平；

1.2.4.可以選用效果較好的減振設(shè)備。運(yùn)用科學(xué)的理論做指南，有針對(duì)性的進(jìn)行貫徹、落實(shí)，相信定然會(huì)對(duì)機(jī)械表面的粗糙度狀況，產(chǎn)生良好效果。

2.刀具幾何形狀不同所產(chǎn)生的影響

化工機(jī)械表層的粗糙程度，與器械中的刀具是什么外形有很大的關(guān)聯(lián)?；て餍档牡毒?，一般主要分成前、后兩個(gè)角，它們的調(diào)整和變化，能夠引起機(jī)械表層粗糙水平發(fā)生不同的變化。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，刀具的切削力和塑性的變形減小，是能夠伴隨前角加大而發(fā)生的。相應(yīng)的，使之增大，還能夠有效的避免產(chǎn)生積屑瘤。當(dāng)然，過猶不及，假若不能對(duì)加大前角的力度進(jìn)行準(zhǔn)確把握，反而可能適得其反，使刀具頂端的強(qiáng)度削弱，會(huì)對(duì)刀具性能的發(fā)揮產(chǎn)生有害影響。通過把器械的后角擴(kuò)大，能夠有效減小經(jīng)過加工處理后的表皮和刀具的后刀切面之間產(chǎn)生摩擦，進(jìn)一步降低設(shè)備表面的粗糙水平，實(shí)現(xiàn)比較理想的改進(jìn)成果、效績。

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械表面粗糙水平降低的目的，在對(duì)增加刀刃的傾斜角度方面也應(yīng)該引起足夠的重視。相關(guān)的實(shí)踐證明，前面所說的這兩者之間是成正比關(guān)系的。通過改變傾斜角度數(shù)，使刀具的實(shí)際前角發(fā)生變化。切削刃變得越是鋒利，機(jī)械表面的粗糙水平越能得到有力的控制；另外，對(duì)刀具的主、副偏角進(jìn)行調(diào)整，能夠使刀具切削后剩余面的大小發(fā)生變化，進(jìn)而能以對(duì)機(jī)械外層的粗糙程度產(chǎn)生一定的影響。正因?yàn)槿缟系木売桑嚓P(guān)部門在裁決器械、刀具的外形構(gòu)造時(shí)，應(yīng)該做到充分的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致。盡量在選擇了最科學(xué)合理的相關(guān)參數(shù)值的條件下，使得在化工生產(chǎn)過程中，達(dá)到最佳的防摩擦、減損耗的作用。

3.切削用量和冷卻潤滑液的影響

3.1.切削用量的科學(xué)適度

所謂切削數(shù)據(jù)，是在切削加工過程中，所采取的具體切削深度、切削速度以及進(jìn)給量等工藝方面的具體數(shù)值。正確合理的選擇切削用量，對(duì)于提升加工效益、保證加工水平以及縮減生產(chǎn)成本有著比較重大的意義。選取切削用量的時(shí)候，需要思考的主要因素有：刀具使用壽命、排屑狀況、工件加工的精準(zhǔn)水平以及設(shè)備功率、相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的剛度等等。切削的速度主要是按照積屑瘤的作用，產(chǎn)生相應(yīng)的效果。綜合來說，切削速度持續(xù)在20米—60米/每分鐘的中間段時(shí)，產(chǎn)生積屑瘤的可能性最大。在加工過程中，應(yīng)該盡最大可能的避免出現(xiàn)在這一數(shù)值段的速度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)交流，很多企業(yè)都采取了如下措施來進(jìn)行處理：選取較高或者是較低的切削速度，以來保障積屑瘤的較少產(chǎn)生，保證設(shè)備表面不受積屑瘤的干擾。

殘留面積的高度受進(jìn)給量的影響較大。在一定范圍內(nèi)減少進(jìn)給量，能夠有效的降低設(shè)備、器械表層的粗糙水平。一般來說，生產(chǎn)率會(huì)受到進(jìn)給量的影響。針對(duì)進(jìn)給量減少的問題，生產(chǎn)企業(yè)以及相關(guān)的部門負(fù)責(zé)人，應(yīng)該依照適量適行的原則，既需要確證表面粗糙水平降低，還能夠保障一定的生產(chǎn)效益。除此之外，為了使設(shè)備表層保持相對(duì)平滑，應(yīng)該依據(jù)刀具刃面的鋒銳狀況，選擇對(duì)應(yīng)的切削深度數(shù)值。

3.2. 冷卻潤滑液的合理使用

正確合理的選擇和使用冷卻潤滑液，對(duì)設(shè)備、器械的持久保護(hù)和生產(chǎn)效率的有效提高有很大的幫助。具體來說，冷卻潤滑液主要有這樣幾方面的作用：冷卻作用、清洗作用、潤滑作用。冷卻潤滑液能夠減少刀刃面和加工器件表層兩者間的相互摩擦，而且能夠把切削時(shí)所產(chǎn)生的熱量帶走，避免器件附近溫度過高，影響生產(chǎn)效益甚至威脅安全。要想達(dá)到減少摩擦力、減低設(shè)備表層粗糙程度的效果，企業(yè)需要進(jìn)行切削加工。這樣，對(duì)于冷卻潤滑液的使用應(yīng)該得到充分重視。盡量選擇合理、有效的冷卻潤滑液，保證其應(yīng)用的高效性。

4.工件材料的影響

工件材料的加工和切削工作的進(jìn)行，是需要根據(jù)在一定條件下加工成合格零部件的難易度而言的。一般來說，塑性材料的韌性程度和設(shè)備表面的粗糙程度有著巨大的關(guān)聯(lián)。在經(jīng)過一定程序的加工之后，同一種材料的晶體微粒越是細(xì)致、小巧，則經(jīng)過切削加工后的設(shè)備表層的粗糙程度相應(yīng)也會(huì)越小。因此，對(duì)于塑性材料的加工方法要進(jìn)行改進(jìn)和完善，以保證塑性材料在經(jīng)過加工后，機(jī)械表面的粗糙度可以控制在一定的范圍之內(nèi)。在減小加工后機(jī)械表面粗糙度的過程中，經(jīng)常采用熱處理工藝，改善工件材料的性能，如低碳鋼類的工件材料，在進(jìn)行切削加工之前可以進(jìn)行正火處理，從中得到均勻細(xì)密的晶粒和較高的硬度，然后再進(jìn)行切削加工，以達(dá)到降低機(jī)械表面粗糙度的目的。

5.積屑瘤的影響

所謂的積屑瘤，就是在一定數(shù)值的切削速度下，對(duì)塑性金屬進(jìn)行切削加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)在刀具靠近切削刃的位置上，會(huì)附粘著的一塊小的硬質(zhì)金屬，這塊金屬就是積屑瘤。積屑瘤覆蓋了刀具部分的前刀面，包圍著切削刃，對(duì)化工生產(chǎn)的產(chǎn)生有一定的影響。

化工生產(chǎn)中，進(jìn)行切削時(shí)需要確?？茖W(xué)、合理的切削速度，盡最大可能的避免這種積屑瘤的產(chǎn)生，避免因?yàn)槊摰舻乃樾颊掣皆谝呀?jīng)加工的器械表面上，導(dǎo)致器械表層的過于粗糙，用來保障化工器械表層粗糙水平的減低。由于積屑瘤的形狀是不規(guī)則的，而且會(huì)在不同的生產(chǎn)階段會(huì)呈出動(dòng)態(tài)的變化。積屑瘤可能會(huì)變小、變大或者消失，這些具體的變化會(huì)隨著切削速度的調(diào)整而發(fā)生變化。積屑瘤的存在可能會(huì)導(dǎo)致前角的變形，進(jìn)而使得切削厚度發(fā)生不規(guī)則變形，導(dǎo)致已加工過的設(shè)備表層出現(xiàn)缺陷。如果在積屑瘤掉落之后，形成了一些碎片，粘附在已經(jīng)加工的設(shè)備表面，就很可能進(jìn)一步加大設(shè)備表面的粗糙度數(shù)值，對(duì)于保持機(jī)械設(shè)備表面的光滑極為不利。

6.結(jié)語

本文在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過具體分析化工器械表面粗糙水平的影響因素，選取相關(guān)的策略對(duì)一些可控因素進(jìn)行有效處理。合理科學(xué)的加工處理，能夠使得在改善機(jī)械表面的粗糙程度上取得良好的效果。相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)加工時(shí)，務(wù)必要在選用科學(xué)的切削用量、合理恰當(dāng)?shù)牡毒叩耐庑螀?shù)、有效的選用冷卻潤滑劑、消減振動(dòng)等方面進(jìn)行合理選擇，以實(shí)現(xiàn)減低設(shè)備表面粗糙水平的效果。

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