趙世萍
(長春理工大學光電信息學院,長春130000)
機械加工工藝水平對機械零件加工過程的每一個部分都有影響,若機械加工工藝水平不達標,機械零件的加工精度就會打很大的折扣。所以,在對機械零件加工的時候,總是會出現多種因素影響機械零件的加工質量,如幾何精度、受力變形、熱變形。而出現這種狀況,相關工作人員就更應該增加對機械加工工藝的研究,從而減少不良因素對機械零件加工精度的影響,保障機械零件的加工質量。
何謂零件加工精度?其實零件加工精度就是指零件經過加工后的尺寸、形狀、相互位置與最佳、最合理的零件尺寸、形狀、相互位置的差距,差距越大,就意味著零件的加工精度越低。
機械加工工藝系統分為以下四個部分,分別是機床、工件、工具和夾具。在對機械零件進行切削加工工藝時,主軸往往會出現回轉誤差,這種誤差會影響零件的加工精度,因為零件的形狀和相互位置都會因為主軸回轉誤差而出現偏移。機床的使用時間如果過長,也會影響零件的加工精度。因為機床經過長期使用,就會出現不同程度的損傷,這樣,加工出來的零件的尺寸就會不達標。除了機床經過長時間使用會出現磨損,刀具也會出現同樣的問題。所以,機床和刀具在使用的過程中,工作人員要對它們進行定期的檢查,一旦檢查結果不合格,就要對機床和刀具進行撤換。夾具在整個機械加工工藝系統中的作用就是穩固零件,一旦夾具出現誤差就會影響零件的加工精度。而夾具出現誤差主要有夾具在制造的過程中出現了誤差;在安裝位置與指定位置存在偏差;夾具隨著使用次數的增加而出現磨傷。
機床、刀具和夾具在出現磨損或誤差等問題時,都會影響零件的加工精度。所以,工作人員要通過補償技術減小誤差,從而降低這些問題對零件加工精度的影響。上述的補償技術,其實就是控制零件加工精度的一種技術。以機床為例,機床的精度有很多等級,工作人員要根據機床的精度等級來確定使用哪種補償技術。其實,精度等級較高的機床內部都安裝了補償控制裝置,并不需要人為的控制零件加工精度。數控機床控制誤差的技術更為先進,工作人員將補償數據輸入到設備中,數控機床便可根據輸入的數據修補機床自身存在的問題,然后再對零件進行進一步的加工。
工件和刀具在對零件進行切削加工時,會受到加緊力和重力,這些力會使工件和刀具變形,自然而然也就會影響零件的加工精度。而解決這類問題的方法是增加工藝系統的剛度,尤其是脆弱部件的剛度,這樣就可適當緩解外力對加工工藝系統的影響;適當地減小作用在工藝系統上的外力,這樣工藝系統便不易發生變形。
提高工藝系統剛度的方法:首先要選擇剛度較強的材料;其次要考慮部件的受力程度、部件材質、部件用途等多種因素;最后要選擇合理的加工方法。
機械零件在加工時會產生熱量,產生的這些熱量對零件的加工精度也會有不小的影響。因為工藝系統在受到熱量后,會發生熱變形,尤其是刀具這類工藝部件,它們一旦發生變形后,其運動軌跡會有所改變,自然而然就會影響零件的加工情況。有三種熱變形會對加工精度產生較大的影響:
第一種,工件熱變形對加工精度的影響。工件熱變形對零件加工精度的影響較為嚴重。一是磨削絲杠,絲杠每被磨削一次,自身的溫度就會提升3℃,這樣,絲杠就會因為升溫而產生變形,絲杠的長度就會有所增加。二是在銑、刨、磨工件的平面時,工件的上下表面會升溫,從而發生變形(工件的中間部分向上拱起)。
第二種,機床熱變形對加工精度的影響。機床升溫是受到內外熱源的影響。機床各個部件的熱源是不同的,這也就造成了機床的每個部件所升高的溫度是不同的。這種溫度變化會影響機床的加工精度。所以,在這種機床上加工出來的零件的精度也不是十分的理想。工人們為了減小機床熱變形對加工精度的影響,通常會采用以下幾個方法:第一,隔離熱源。第二,對機床的主要部件涂抹潤滑劑。第三,強制冷卻,利用一些吸熱設備吸收機床在工作時產生的熱量。第四,安裝合理的機床部件。第五,在機床適當的位置放置熱源。第六,改善機床的工作環境。總體來看,產生的熱量也會有所縮減。
第三種,刀具熱變形對加工精度的影響。刀具熱變形通常發生在切削過程中,切削開始時,變形情況較為明顯。而工人們為降低刀具熱變形對加工精度的影響通常會使用以下兩個方法:第一,選用合理的切削參數;第二,在刀具上涂抹潤滑劑。
如今,我國的國民經濟在不斷增長,科學技術水平在不斷提高,在這種大背景下,機械加工工藝水平也有了一定程度的提升。但是,今天的機械加工工藝水平進步的空間仍有很大,所以,相關部門和工作人員仍要不斷探索、不斷探究,將機械加工工藝水平再提升一個檔次,這樣,機械零件的加工精度也會因此而增加。總之,提升機械加工工藝水平是勢在必行的。
[1]何紅偉.機械加工工藝對加工精度影響的研究[J].中國新技術新產品,2013,(04).
[2]劉志剛.試析機械加工工藝對加工精度的影響[J].科技創新導報,2012,(29).
[3]秦云,趙超峰.機械加工中獲得零件加工精度的方法[J].中國科技信息,2009,(15).