机械加工中金属零件加工精度的影响因素分析

期刊: 环球科学 2023年第8期 DOI: PDF下载

于恩宝

唐山三友化工股份有限公司,河北省唐山市063305

摘要

在机械加工过程中,各种金属零件与整体生产有着直接的联系,金属零件的效率和表面质量在生产过程中起着至关重要的作用,也在很大程度上影响着企业的经济效益。为了防止机床装备布置、工艺流程设计和人为误差等对金属零件加工精度的不利影响,需要在对其进行基础认知的基础上,对其进行深入研究,并对其进行深入分析,从而有针对性地提出相应的改善措施。


关键词

金属零件;机械加工精度;外力干扰

正文

1 影响金属零件机械加工精度的因素分析

1.1 机床设备因素

1.1.1 数控设备程序因素

数控机床加工是根据设定好的程序,对机床进行控制,使一系列的加工工作实现自动化[1-2]。在 NC机床上,程序设计中的数据是否科学、准确,是保证 NC机床加工精度的关键。比如,在钻孔机的制造过程中,存在着许多用来控制作动器、制动器的行程开关。

主控芯片按照预先设定的制孔工艺参数,为不同位置的进程产生电气控制命令。数控机床程序运行过程中,若传感器检测数据受到干扰,数控流程本身有漏洞,或工艺参数的设置有问题,将会导致数控模式下运行的螺栓钻床加工结果有较大误差。

1.1.2 机床设备误差因素

在机床装备的加工过程中,要求被加工面和工具之间形成一种复合运动。在加工过程中,各零件的工作状态是否稳定,将直接影响到加工精度。例如,在横向或纵向上,在横向或纵向上,都会产生误差。当导轨在竖直方向上有偏差时,将对工件的直径进行切割工作产生一定的影响。横向导向误差也会影响到刀-工件的综合运动轨迹,从而影响到工件的最终加工形态。

1.2 加工工艺因素

1.2.1 热变形因素

在机械设备的制造过程中,通常会产生机械设备本身的热变形和机械设备的热变形。在机械加工中,由于机械部件的长期运行,部件的温度会不断升高,从而导致部件间的匹配度下降,从而导致部件的精度下降。在切削过程中,刀具的切削摩擦还会引起热,从而影响到工件的加工精度,从而导致工件的加工不能达到工艺的要求。

1.2.2 受力变形因素

在机械加工中,应力变形也是一个普遍存在的问题。在一般情况下,零件加工会受切削力、工件重力以及夹紧力等相关力的影响,多发生在机床工具、工件和夹具之间,使机械发生一定的变形,从而影响零件的加工。在实际的工件加工中,存在着其它的外力作用。

3 金属零件机械加工精度的提高策略

3.1解决机械设备本身产生的误差

在进行控制的时候,要从各个方面考虑,仔细选择机床,使其更符合整个加工过程的要求,持续提升机床的精度,并且在设备还没有投入使用之前,要对其进行全面的检测,对其中的一些误差进行详细的分析,再对生产的工艺进行调整和管控[4]。在组装机床时,要对机床的磨损情况进行检测,并定期总结数据并进行返修,降低机械本身对零件加工精度的影响[5]

3.2对设备的参数进行精准控制,防范受力变形

在机加工中,很多工序都是由工人手工操作完成的。比如在加工零件的时候,经常会因为用力过猛,导致零件的结构参数出现很大的偏差。要想提高零件加工的精度,就必须在进行这些手工操作之前,对一系列的参数进行分析相关工作人员要根据机械加工的具体情况,对整个工艺的各种参数进行分析和论证,从而加强系统结构的刚度,在提高加工质量的同时,还能减少受力变形现象的发生,降低误差出现的几率[6]

3.3选取合适的工件配合机械加工的运行

要想减少零件的损伤,并提升整个生产流程的效率,就必须在进行机器加工的时候,给零件提供更多与之相匹配的、高效率的、与之相匹配的金属零件。此外,还必须综合考虑内外两方面的因素,其中包括了整体的操作环境、零件自身的各种属性和功能[7]。在对工件的选取上,应根据不同的机器与装备,进行具体的分析。比如,对于耐磨损性能要求很高的机器,就必须要有相应的工艺来改进和调整。除了要增强抗磨损性能,还要在运营生产的过程中追求生产的便利性,减少资源的消耗,使用节省零件和资源的零件,提高资源的利用效率[8]

3.4充分利用智能化和集成化技术

智能化技术是一种复杂而又实用的技术,它融合了人工智能和各种自动控制技术,利用它们的优点,精确的模拟了科学家们的实验,并将其运用到机器上,从而提升了金属部件的制造精度。

智能技术也可以对整个系统的运行状态进行实时监控,从而可以及时的防止可能存在的安全隐患。此外,通过这种方法,可以使整个加工过程对外界环境的无形中产生自适应的能力,最大限度地保证金属部件的加工精度。随着信息时代的来临和计算机互联网产业的崛起,将各种信息化的技术运用于各种产业的生产中成为一种趋势。在新世纪,机器一体化生产已成为企业生产模式的主要发展方向。以计算机为基本运算单元的集成制造系统是比较复杂的,它是由许多小系统互相连接、互相渗透而构成的。有了集成技术,整个加工流程就会变得更加简单,更加有效。通过各种信息技术的融合,不断提高了金属零件的加工精度。

3.6充分利用柔性自动化和敏捷化技术

在机加工的系统中,对各种技术人才的要求更加标准化,而加工单位也能够更有效地对人才进行专业的培训,从而达到更大的生产制造效益。敏捷化技术是另外一种可以在机械加工过程中使用的技术,它主要采用的是合办虚拟公司的方式,来提升机械加工的效率。敏捷化技术通过有效的协作和分工,在满足了市场的多样化需求的同时,还能在一定程度上减轻机械加工过程中对金属零件加工精度的损耗。在这个技术体系中,创建虚拟公司是非常关键的一环,要根据声誉、竞争力等因素,选择适当的合作伙伴,采用有效的虚拟化生产技术,实现敏捷加工[15]

4 结语

在金属构件的机加工中,其精度受多种因素的影响,难以控制。在实际的机械加工精度管控工作中,能够以零件图纸的实际要求为依据,明确机械加工工艺要点,并对其进行从机床设备硬件到人工操作水平再到工艺工序控制的精度管控,从而提升机床设备自身的稳定性[和操作者的数控机床操作水平,并制定出更科学、更准确的加工方案,从而提高金属零件的机械加工精度。

参考文献

[1]姚军龙,周宏,杜英军,等.机械加工工艺对内燃机零件加工精度的影响[J].内燃机工程,20224):112.

[2]王修亮,杨涛.机械加工工艺对零件制作精度的影响及控制措施[J].科技创新与应用,202217):120-123.

[3]王长江.机械加工工艺对零件加工精度的影响及改进研究[J].现代制造技术与装备,20225):138-140.

[4]张立荣,孟祥海,张伟.机械加工过程中金属材料表面质量及精度控制方法[J].中国金属通报,20222):52-54.

[5]闫安岗,胡晓波,袁伟,等.机械加工工艺对零部件加工精度的研究分析[J].锻压装备与制造技术,20216):138-141.

[6]周淑娟.数控铣削机床孔加工工艺及精度控制分析[J].内燃机与配件,202124):109-111.

[7]苏圆圆.提高金属切削加工精度的工艺与方法探究[J].内燃机与配件,20217):109-110.

[8]袁硕.数控机床切削控制对机械加工精度的影响[J].河南科技,201931):59-61.

 


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