機械加工工藝技術(shù)生產(chǎn)精度提升方法探討

楊金美

云南云內(nèi)動力機械制造有限公司 云南 昆明651700

1 引言

在機械制造行業(yè)中,加工零部件時,其加工質(zhì)量直接受到加工誤差的影響,也直接關(guān)系著產(chǎn)品的整體生產(chǎn)精度。雖然近年來我國的機械加工工藝有著飛躍式地發(fā)展,但是仍然存在較多因素制約著零件的加工精度。這就需要在機械加工過程中,分析影響零件加工精度以及產(chǎn)生加工誤差的原因,采取有效的工藝技術(shù)措施來控制和提升機械加工精度,從而有助于提升加工部件的質(zhì)量和產(chǎn)品整體質(zhì)量。

2 機械加工工藝技術(shù)概述

在機械加工工藝中,加工工藝流程、工藝技術(shù)以及工藝過程等都是比較重要的組成部分,按照集中的加工工藝流程可以更改毛坯的形狀和性能等,使其符合生產(chǎn)標準要求,通過此工藝技術(shù)的應用實現(xiàn)了粗加工向精加工的轉(zhuǎn)變,在經(jīng)過裝配和檢驗之后,包裝零件或工件,完成整個機械加工過程,有助于推動整個機械加工流程的標準化,有利于整個機械制造行業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展。但是在上述加工工藝流程中,也難免會出現(xiàn)操作錯誤而導致加工誤差,影響產(chǎn)品的加工精度。為此,在應用機械加工工技術(shù)過程中,要基于引發(fā)加工誤差的原因并做好誤差的測量控制工作,通過對工藝流程的合理優(yōu)化,起到指導整個機械加工制造過程的作用,同時也推動機械加工技術(shù)工藝創(chuàng)新,實現(xiàn)最終產(chǎn)品質(zhì)量的提升和使用壽命的延長。

3 機械加工工藝技術(shù)對生產(chǎn)精度的影響

此影響主要從內(nèi)在和外在兩個方面分析,對于前者來說,部分機械加工工藝系統(tǒng)在出廠時則由于自身生產(chǎn)制造過程精度決定了自身機械加工精度,實際使用中對零件加工精度造成根本上的影響。而在安裝和使用機械加工工藝的過程中,如果所依據(jù)的安裝標準不統(tǒng)一或者出現(xiàn)實際安裝不符合安裝標準要求的問題,或者在應用加工工藝時出現(xiàn)操作不規(guī)范以及沒有準確定位等問題,也會影響零件的加工精度。此外,在機械加工工藝系統(tǒng)經(jīng)過長時間使用之后,由于系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)部件經(jīng)過長時間的磨損,會造成其中比如機床、刀具或夾具出現(xiàn)誤差,這也會影響零件的加工精度。而這些結(jié)構(gòu)部件在安裝過程中出現(xiàn)構(gòu)件誤差、安裝不到位、定位不準確,以及在使用過程中出現(xiàn)操作不規(guī)范、經(jīng)過長時間使用之后出現(xiàn)了嚴重磨損等問題,都會對零件加工精度造成影響。

對于后者來說,主要表現(xiàn)在影響系統(tǒng)產(chǎn)生受力變形的方面。也就是在此工藝系統(tǒng)運行中出現(xiàn)系統(tǒng)受力變形的問題,表現(xiàn)出位置發(fā)生改變、形狀輕微形變而對系統(tǒng)的正常運行造成影響、縮短其使用壽命。這主要由于系統(tǒng)運行中出現(xiàn)了運行強度過大的問題,且此高強度的工作負荷超出了所用刀具、夾具等構(gòu)件的自身強度要求,長時間如此就容易導致這些構(gòu)件出現(xiàn)位移以及受力下的形變問題。此外,由于系統(tǒng)運行中受到自身施加的工作力度,以及加工零件所施加的相對力度,在多方受力影響下會加劇部件之間的摩擦,因此會造成受力變形的問題。不僅如此,由于系統(tǒng)受熱時會發(fā)生形變問題,表現(xiàn)出熱變形的問題,也就是刀具、被加工零件、機床本身及其構(gòu)件等會發(fā)生熱變形問題,這就會對刀具與被加工零件之間的幾何關(guān)系以及運動關(guān)系等造成破壞,進而會對零件加工精度造成影響。由于此種原因引發(fā)的零件精度誤差可以占到總誤差的一半以上,在精度要求較高的零件加工以及大型零件加工中的比例更高。

4 提升機械加工工藝技術(shù)生產(chǎn)精度的有效方法

4.1 針對機械加工工藝自身幾何精度問題的解決方法 針對機械設(shè)備出廠時存在的誤差而引發(fā)的機械加工工藝系統(tǒng)的自身幾何精度問題,或者是在安裝和使用中由于不規(guī)范操作和磨損問題引發(fā)的影響零件加工精度的問題,可以通過補償技術(shù)的應用對誤差進行控制。比如在應用目前先進的自動化和智能化數(shù)控機床以及數(shù)控機床加工中心的過程中,可以通過專業(yè)校正軟件的應用,及時發(fā)現(xiàn)和糾正機床使用過程中的誤差,提出相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)過分析之后輸入相應的補償數(shù)據(jù),最大化降低機床自身加工誤差。而針對由于磨損問題而引發(fā)的普通機床問題,可以結(jié)合校正數(shù)據(jù)通過對螺母進行手動操作等方式來補償系統(tǒng)和構(gòu)件誤差。在上述過程中選擇機械加工工藝規(guī)程時,也就是基于加工工藝過程中生成的工藝文件開展零件加工工作,需要結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)情況、人員配置、人員綜合素質(zhì)、生產(chǎn)加工條件和技術(shù)現(xiàn)狀等來選擇,將工藝流程和具體的操作方法編制為工藝文件并經(jīng)過審批,指導零件加工工作的開展。

4.2 針對機械加工工藝受力變形和熱變形影響精度問題的解決方法針對受力變形因素,需要對系統(tǒng)自身比較薄弱的構(gòu)件和部位進行改進,對系統(tǒng)自身剛度和抵御外力的性能進行提升,實現(xiàn)系統(tǒng)運行中受力變形的減少和避免。而且要控制系統(tǒng)運行的載荷量,減少系統(tǒng)外力大小,避免變形問題。此外,還要減少系統(tǒng)運行中的熱應力、切削應力等殘余應力,可以針對經(jīng)過熱處理的零件進行退火處理來減少熱應力,提升工件自身剛度,提升其抵御應力的能力。而針對熱變形問題,則可以通過及時補充潤滑油等方式減少機床內(nèi)部摩擦以及由于此問題引發(fā)的變形問題,或者是增加冷卻水等降溫方式來吸收內(nèi)部多余熱量,降低內(nèi)部溫度,有效控制熱變形問題。

5 結(jié)語

近年來我國工業(yè)水平在不斷提高,推動了機械加工工藝技術(shù)水平的同步進步與發(fā)展,同時工業(yè)生產(chǎn)中對各個加工零部件的精度要求也隨之提高。對于機械制造企業(yè)來說,需要研究機械及工藝技術(shù)對生產(chǎn)精度的影響,采取相應的對策來降低內(nèi)部和外部因素,提升零件加工精度以及加工質(zhì)量,有利于提升企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益以及綜合競爭力,也有利于推動機械制造及加工行業(yè)的健康發(fā)展。