加工精度机械加工论文范文

2023-10-19

加工精度机械加工论文范文第1篇

摘 要:机械加工精度直接影响了机械产品的质量,同时还能够保证企业不断向着健康可持续的方向发展,具有十分重要的作用,在机械加工中,误差是不可避免的,只有对误差产生的原因进行详细的分析,才能采取相应的预防措施减少加工误差,提高机械加工精度。本文中笔者简单介绍了机械加工精度,同时分析了影响机械加工精度的影响因素,并且提出了提高机械加工精度的一些措施,为机械产品的质量提升提供了一定理论依据,具有一定的现实意义。

关键词:机械加工精度;影响因素;提高措施

在机械加工工艺的过程中,经常会出现工件由于受力不均导致变形的问题,因为在实际的机械加工中,一旦机械加工设备受力,相应的位置就会发生变化,一旦其在形式上发生变化,就会直接影响机械加工设备的正常运行,甚至导致机械加工设备使用年限的减少。

一、简述机械加工精度

在机械加工过程中,由于各种因素的影响,加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合,总会产生一些偏差。从保证机器的使用性能出发,机械零件应具有足够的加工精度,但没有必要把每个零件都做得绝对准确。设计时应根据零件在机器上的功能,将加工精度规定在一定的范围内是完全允许的。所谓机械加工精度,也就说零件加工处理完成后,其实际和理想的几何参数之间的偏差。换言之,具有较高精度的机械加工产品,就会产生越小的误差,相反就会有较大的误差,因此国家为了严格要求加工精度,制定了相对严格的公差标准。

二、影响机械加工精度的因素

刀具和夹具在加工的过程中也是精度控制的一个非常重要的环节,因为它们是加工过程中经常要使用到的工具,所以其对机械加工的质量和水平也有着十分关键的作用和影响,但是一般情况下,不同的刀具和夹具对精度的影响也是明显不同的。举例来说,定尺寸的刀具直接影响到了机械零件加工的尺寸。成型的刀具会对零件的加工产生非常显著的影响,如果在加工的过程中刀具出现了比较明显的磨损现象,加工面的位置就会产生非常大的改变。此外,刀具的尺寸和热容量如果不是非常大,在操作的过程中就会出现非常明显的升温现象,这样就会出现非常大的加工误差现象。夹具对机械加工精度是有着非常显著的影响的,主要是要看夹具自身的位置是不是十分的合理,如果在定位、安装的过程中就出现了非常大的差异,工件定位的准确性也会产生非常重大的误差,所以工件精度也大大的降低,甚至还会出现变形的现象。影响機械加工精度的因素主要为工艺系统中的热变形、几何精度和受力变形三个方面,这三个方面的影响因素都不能保证机械加工精度,影响机械产品的质量和使用性能。 当主轴几段轴颈的同轴度或轴承之间的同轴度等出现了误差,就很容易让主轴产生径向回转,从而导致误差的发生。当主轴的轴肩端面和轴承的承载端面在主轴的回转轴线有垂直度误差时,就会发生轴向窜动的情况。这种误差会对加工零件的垂直度以及平面度等方面造成巨大的影响。

三、提高机械加工精度的措施和途径

3.1减少加工误差的直接方法

控制机床和刀具都在一定程度上减少了机械加工中的误差,都属于直接方法,起到减少受热和受力变形的作用。主要途径是利用高精度的机床夹具或者刀具,提升了对机床精度的控制,进而最大可能得减少或者消除误差。比如切削加工细长轴时,零件因受热或者受力不均匀,很容易导致弯曲变形,这时操作人员通过将反向切削与弹簧的加装顶尖相结合的方法,避免了因受热伸长导致的误差,这样都是减少加工误差的直接方法,在生产实际中比较行之有效。

3.2转移和补偿加工误差的方法

具体来说,转移误差法的原理是将工艺系统中的几何误差、受力变形或热变形进行转移。转移的方法也有很多种,具体根据实际操作中的情况加以采用。所谓误差补偿,实际上就是在机械加工过程中,操作人员通过经验引入新的误差,实现误差的补偿,减少原有误差。换言之,如果在机械加工过程中所产生的误差为正误差,这时操作人员就在加工过程中故意引入负误差,进而起到抵消原有误差的作用,实现了机械加工精度的提升。

3.3直接缩小误差法

是对误差进行控制的过程中,直接缩小和控制是非常常见的一种方法,它主要是首先对误差的产生原因进行检查和分析,然后根据原因去寻找解决这种问题的最佳办法。举例来说,在细长轴的切削加工中,因为在很长的时间内都受到了热力和外力的不良作用,通常在加工的时候都会使得工件出现变形的问题,针对这种情况,在对工件进行加工的时候,可以使用反向切削的方式,这样就使得热伸长问题发生的几率减小到最佳的水平。

3.4就地加工机械零件的方法

就地加工法通常也被人们称为自身加工修配法,通常就是说在对工件进行加工和制作的过程中对一些比较重要的工件不要进行深度的加工,装配之后再对其进行仔细的加工,但是再这一过程中产生误差就会使得零件之间的配合受到一定的影响,这其中并不是一个简单的联系,只是对精度进行控制,是很难解决的,采用这种方式就可以很好的对其进行控制。机械零件如果在第一次加工过程中,其机械精度达不到相关规定要求,这时操作人员就可以采取就地加工机械零件的方法,再次加工机械零件,这样能够消除和避免存在的误差,使其符合其要求。

结束语

机械产品的质量和使用性能都取决于机械产品的加工精度,进而影响机械加工企业的整体形象和信誉。机械加工过程无论是人为因素、环境因素还是设备因素,都不可避免得会造成误差,影响产品精度。本文中笔者对产生机械加工误差的原因和规律进行准确分析,并且提出了合理的措施,提高了产品的精度,进而保证了产品的质量,有助于我国机械加工产业的健康可持续发展。

参考文献

[1]李顺,杜磊,郭忠华.机械加工精度的影响因素及提高措施探析[J].科技创新与应用.2015(05)

[2]周涛.机械加工精度的影响因素探究[J].产业与科技论坛.2018(12)

[3]李晓微.试论减少机械加工误差提高机械加工精度[J].科技创新与应用.2017(18)

山西朔州 中北大学朔州校区 036000

加工精度机械加工论文范文第2篇

摘要:本文对影响机械加工精度的因素进行了分析,并结合笔者自身所学,对提高加工精度,提出几点个人建议,望文中所述观点,对于促进我国机械加工行业发展,有一定的帮助。

关键词:机械;精度;影响;建议

引言

机械加工的精度,是影响机械产品质量的关键因素之一,而质量的好坏对于机械设备的使用周期,会产生直接影响,因此,做好机械加工精度相关问题研究,并解决影响精度的成因,将是提高机械质量的关键所在,故而,下文中将对次进行探究。

一、机械加工精度的影响因素

1、生产设备

现代机械加工均采用专业的机械设备,然而,由于种种因素,导致机械加工设备在作业的过程中出现问题,导致加工的机械零件精度不高,如长时间未得到合理维护、保养,机床传动与机床轨道质量问题严重,长时间处于作业状态,造成的设备疲劳等,这些问题一旦出现,则会导致应用其设备所生产的零件出现精度不高情况的出现。

2、加工过程

大部分机械加工企业加工机械工件的材料都存在差异,但在加工中使用的作用力存在相似性,在这样的加工过程中同样的切削力会出现多样的结果,切削力过大或太小都会使工艺系统出现变形,在实际机械加工中热源分布不均匀会使机床的各个部位发生改变,机械加工的精度难以提升,切削时间过长会提升刀具的温度,切削时间较短也会降低刀具温度,影响机械加工的整体精度。机械加工过程中的每一个环节都非常重要,但大部分机械加工企业都没有真正注意加工过程,对机械零件的加工缺乏正确认识,无法最大程度上提升机械加工的精度。

3、人员素质不高与管理不当

人为因素也是导致加工精度不高的重要成因。在现有的机械行业当中,很多企业中的基层员工,其人员素质参差不齐,一些员工在日常的生产加工中,并为树立正确的工作意识,导致工作态度不积极情况的出现,而机械加工中的零件精度自然也难以有所保障,另外,从事基层管理工作的管理人员,也缺乏管理经验,且对管理工作存在认知上的误区,导致管理效果较差,无法起到监督员工加工生产的作用,导致加工的零件精度不高。

4、受到热变形的影响

在机械零件加工过程中会出现摩擦发热现象,受到热力的影响,加工系统也会逐渐发热,机械零件在发生变形以后会影响机械设备零件以及刀具,从而逐渐降低机械零件的加工精度,受变形主要来源于内部热源以及外部热源,内部热源会在加工设备与刀具工作过程中摩擦产生的热量,但外部热源是由于受到太阳与辐射产生的热量。热变形这一问题仍然存在,尤其是外部热源属于自然危害,這对机械零件加工精度有着极大影响。受到热量的影响,机械零件会出现变形情况,这对机械加工工作也有着不利影影响,影响机械加工精度的因素众多,需要机械加工企业高度重视。机械加工精度的影响因素详见表

二、提高机械加工精度的建议

1、保证设备质量,避免原始误差出现

为了提升机械加工精度与质量需要保证设备质量,避免原始误差出现,在机械加工过程中使用的机床工具与夹具都需要符合标准,防止测量出现问题,避免受热变形与受力变形等问题,加强对设备的管理,需要机械加工人员高度重视,一旦发现机械加工过程中出现误差一定要及时提出并解决,依据机械加工真实情况降低误差。在加工细长轴时可以通过反向车削法改正削力点,在切削刀上安装弹簧可以避免温度升高,保证机械加工的精度与质量,在加工精密零件时还要提升机床的精度,避免机械变形与发热。

2、注意加工过程,减少原始误差

上道工序与误差都是降低机械加工的精度,为了减少误差可以通过分化方式处理,保证上道工序的工件尺寸更加标准,每组工件的尺寸需要按照一定比例进行测量,保证刀具的实际尺寸在标准尺寸范围内,最大程度地实现缩小化与平均化,对工件存在的问题加以解决,改正机械加工过程中出现的问题。

3、提升人员素养,降低误差率

人为因素也是影响机械加工精度的主要成因,因此,要想提高零件的精度,必须从人为因素方面入手解决。如加强基层生产员工的基本素质,进行定期技能与职业道德考核,并强化“安全生产,质量生产”宣传,提高基层员工的认知,另外,在管理方面,管理者要积极借鉴其他同业人员的先进管理理念,并结合自身企业实际情况进行有效的生产管理,进而从人员素质、管理理念双方入手,确保机械加工精度的提高。

4、对温度加以控制

在机械零件加工过程中需要对机械加工工艺温度加以控制,保证机械加工精度值在一定范围内,温度更会对机械设备的运行产生极大影响,温度过高或是过低对机械设备都有着一定影响,这就需要在机械加工过程中采取冷水降温方法,对于正在打磨中的零部件需要实施冷水降温,避免在摩擦过程中出现热量,防止零部件变形。

结束语

综上,造成机械加工过程中零件精度不高的成因有很多,但笔者认为,只要从生产管理、员工素质、机械设备、加工方法等多角度出发,实施多种举措并行,提高机械零件精度,必然指日可待,我国的机械行业发展也会因之而迈向新的高度。

参考文献

[1]杨桢.机械加工工艺对加工精度的影响[J].南方农机,2019(2)

[2]梁清鉴.机械加工工艺对零件加工精度的影响分析[J].内燃机与配件,2019(14)

作者姓名:张玮,出生日期:19980930,性别:男,民族:汉,专业:机械设计制造及其自动化,学校:辽东学院

(辽东学院 辽宁 丹东 118000)

加工精度机械加工论文范文第3篇

摘要:自动化实际上就是指在实际操作过程中指定的机械生产设备,可以在无人的情况下自动按照已经设定好的程序完成生产任务。当前,我国改革开放的进程逐渐加深,经济全球化的进度也在逐步加快,这些因素都在很大程度上促进了我们国家机械制造行业的发展,迫使相关部门必须不断革新机械自动化技术,并将其充分使用到机械制造行业行中。

关键词:自动化;机械制造;应用;分析

1导言

将自动化技术与机械制造相结合是当前机械制造业的主要发展趋势,进入二十一世纪后我国的机械制造自动化技术发展迅猛,取得了不错的成就,但相对一些发达国家还有一定的差距,为了让自动化技术更好地与机械制造相结合,实现提高生产效率的同时减少人力的投入就必须针对相关问题进行研究,充分利用自动化的优势帮助机械制造业更加快速发展。

2自动化技术的概述

自动化技术是一门综合性技术,它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术及自动控制等都有着十分密切的关系,而其中控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。目前很多工业生产都离不开自动化技术的应用,因此有必要对机械制造自动化问题进行探究。

3自动化技术在机械制造中应用的意义

在机械制造行业中有效应用自动化技术将会带来很多现实意义。传统机械制造行业操作工工作量大,工作存在一定的安全隐患以及生产效率不理想的问题。通过自动化技术的应用,机械制造不仅能够节省人力,降低生产成本,还能通过自动化操作提高生产效率,实现生产全过程的实时监控。实践证明自动化技术的有效应用能够极大的提高企业的生产效益甚至产生一定的社会效益。

3.1自动化技术对于机械制造生产效率的提高意义

自动化技术在提高机械制造生产效率上主要表现在实现了生产的自动化和信息化,对于大批量的生产有着特别重要的作用。当前国内市场和世界市场关于机械制造方面的竞争越来越激烈,如果不能提高生产效率将很难在市场立足。在实际的生产过程中应用自动化技术实现多条流水线自动化作业,能够高效完成生产任务。

3.2自动化技术对于降低机械制造生产成本方面的意义

传统的机械制造往往在人力上耗费大量的资源,随着当前劳动力成本的提高耗费大量人力的生产必将被市场淘汰。在以往传统的机械制造中很多工序需要人为监控或者调整,这样会造成各车间生产进度衔接不流畅难以符合精益生产的要求,而且人为失误或者技术参差不齐等不可控因素导致次品出现的情况也时有发生,这样长期下去可能会造成企业成本投入加大,经济效益降低。采用自动化机械制造技术能够很好的利用计算机等进行生产监控,大大的减少人力的投入和报废品的产生,虽然在技术使用初期对相关自动化设备的投入可能会造成短期的资金紧张,长远来看对于减少成本投入却具有深远意义。

3.3便于对整个生产流程进行监控

应用自动化技术可以方便实现远程监控设备的运行状况和产品的生产过程,一旦某个生产环节或者设备出现问题,远程监控终端会发出警报,提示相应的异常参数,监控人员可以根据参数的异常,准确判断和分析问题的根本原因并采取相应的纠正预防措施。对整个生产流程进行监控不但可以保证生产效率和产品的加工精度,对于生产安全性也有很大的提高效果。机械自动化设备自带的监控、报警和诊断保护一体的应用功能将会很好地预防因机械故障而导致的安全事故,并且通过传感器将某个出现损坏的设备部件通过电脑等电子终端设备及时反馈给监控人员,实现生产异常的快速响应,保证企业能对设备及时维修处理,从而提高了维护的效率并且降低了维护成本。

4智能化在汽车机械制造的应用

当前机械制造领域的发展趋势是更加智能化,融合自动化技术以及信息集成技术和人工智能技术等,形成一种新型的智能化设计制造模式,这种智能化的设计制造模式具有综合性的技术优势,通过人工操控生产信息设备,对机械制造生产机器设备提前输入操作指令,使机器生产全面代替人工生产,从而改善汽车机械制造业的生产环境,减少生产过程中的人为操作失误,提高汽车机械制造业的整体生产效率。通过对该智能化系统进行优化改良,对各个生产步骤进行实际模拟,从而发现问题并快速提升工作效率。智能化已经成为汽车机械制造行业的未来发展方向和汽车机械制造行业发展的有效推动力。在这样的大背景下我们需要不断对该系统进行技术升级,使该系统兼备精确性与时效性的特点。基于此,我们可以从以下两个方面对该智能化系统进行设计方面的优化。一方面,对操作生产机器的智能机器管家的运行速度进行优化,通过对当前汽车机械制造行业的发展趋势做出具体分析与大胆预测来达到具有阶段性的以及有条理的设计与生产,使机械制造行业的多元化发展方向得到拓展,从而满足市场发展需求。另一方面,需要对人工操作系统进行一定的优化与升级,针对系统可能存在误差的问题,采取模拟以及测试的方式对误差进行一一排除以保障系统操作的零误差来实现更加顺畅的生产流程,确保输入的操作指令没有错乱的情况,避免引起资源的无谓消耗。通过对智能化系统的设计系统进行综合优化与提升,可以使汽车机械制造企业的自身实力与对外竞争力得到更加全面的提升。

5自动化技术在网络化应用中的体现

随着经济水平的不断提高和科技的不断发展,网络技术已经成为了当前社会发展的必要手段。网络化在自动化技术中的应用也是十分广泛的,并且也将其利用价值发挥的淋漓尽致。对于机械设计制造而言,网络化几乎在大多数的自动化技术中都进行了有效的应用。网络化的应用在一定程度上提升了机械设计和制造的高效性。尤其是在目前的网络技术影响下,各行业中的佼佼者都能够意识到其价值所在。在机械设计和制造中能够合理的应用网络化技术,不但可以将其系统进行一定的优化,而且还会对其他的设计、管理以及制造方面都有着重大的影响。

6系统集成的应用

随着科学技术的不断发展,计算机技术也呈现出迅猛发展的趋势,同时为日后信息迅速获取提供了重要基础,同时也充分的利用计算机技术将原来自动化信息集成系统转化为现实,同时这种系统还能够对相应的信息进行集成处理,有效的实现机器设备自动化。当系统进行自动化集成的时候,能够在一定程度上推動企业规模的扩展。并且提升整体产品质量,避免不良事件的发生,除此以外还将使企业的生产力以及竞争力提高了一个层次。

7虚拟技术

对机械制造业来说,虚拟技术同样也是重要的自动化生产技术。虚拟技术实际上是由众多学科知识组合而成的综合技术,如多媒体技术、制造工艺、加工工艺、人工智能、图形学等等。其建立在模拟技术和仿真技术基础上,能够在模拟过程中提前帮助设计者和制造者分析系统本身的问题。如机械装置与设备的制造中,在研究出生产方法以后就可以应用虚拟技术进行模拟实验,展开对生产方法、生产设施可能会遇到的问题、故障进行模仿研究和仿真研究,以防该问题在生产中真正出现,保障生产有效性,提高制造生产效率。该技术可以帮助机械加工企业降低成本、减少生产周期,是提高产品生产效率和质量的关键性技术。

8结论

在整个机械制造的过程中,机械自动化的成果直接取决于其技术水平的高低。因此,相关工作人员一定要根据现阶段我们国家的基本国情,不断对机械自动化技术进行改革与创新,从而促进我们国家机械制造行业朝着多元化的方向发展。而在这之前,我们还需要对整个机械制造行业的发展现状做一个系统的分析,了解机械自动化技术在其中的应用,并根据实际情况,制定最佳的发展方案,因此我们就更需要不断探索自动化技术在机械制造业中的应用。

参考文献:

[1] 李小峰.自动化控制在矿山机械设备设计与制造中的应用探讨[J].科技风,2019(03):129.

[2] 汪国庆.机械设计制造及自动化技术中节能理念的渗透[J].科技风,2019(03):161.

(作者单位:广汽本田汽车有限公司)

加工精度机械加工论文范文第4篇

1加工精度与加工误差

加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。

1.1原始误差

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

1.2工艺系统集合误差

1.2.1机床几何误差

1.2.2主轴回转误差

1.2.3导轨误差

1.2.4传动链误差

1.3刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中,都不可避免地要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状的改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料,合理地选用刀具几何参数和切削用量,正确地刃磨刀具,正确地采用冷却液等,均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

1.4定位误差

1.4.1基准不重合误差

1.4.2定位副制造不准确误差

1.5工艺系统受力变形引起的误差

1.5.1工件刚度工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大,其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

1.5.2刀具刚度外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

1.5.3机床部件刚度机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系,加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量,它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,这说明有残余变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零;机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

1.6工艺系统受热变形引起的误差

工艺系统热变形对加工精度的影响比较大,特别是在精密加工和大件加工中,由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%~70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用,温度会逐渐升高,同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时,工艺系统就达到了热平衡状态。

2提高机械加工精度的措施

2.1减少原始误差

提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、 刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

2.2误差补偿法

此法是人为地造出一种新的原始误差, 从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差,达到减少加工误差,提高加工精度的目的。

2.3分化或均化原始误差

为了提高一批零件的加工精度,可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面, 还可以采取在不断试切加工过程中,逐步均化原始误差的方法。

2.3.1分化原始误差根据误差反映规律,将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组,每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。 然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置,使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致,以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

2.3.2均化原始误差此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。 均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查,从中找出它们之间的差异,然后再进行相互修正加工或基准加工。

2.4转移原始误差

这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。 各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。 若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向,则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

3结束语

在机械加工中,误差是不可避免的,只有对误差产生的原因进行详细的分析, 才能采取相应的预防措施减少加工误差,提高机械加工精度。

【参考文献】

[1]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报,2005(4).

[2]朱正欣.机械制造技术[M] .北京:机械工业出版社,1999.

[3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息,2004(4).

加工精度机械加工论文范文第5篇

1 螺纹刀的选择与装夹

切削螺纹常用刀具材料为高速钢、硬质合金。高速钢材料碳化物晶粒细, 刃磨性好, 能形成锋利的刃口, 常用于精车螺纹, 尤其是精车较大导程螺纹, 这主要是因为精车时切削力小, 能通过合理选用切削液, 降低表面粗糙度。相反, 硬质合金刀具由于晶粒较粗, 刃磨时不易形成锋利刃口, 通常用于高速车削小螺距螺纹。在此以硬质合金刀具车削小螺距螺纹为例, 说明螺纹加工中需注意的问题。螺纹刀装夹得正确与否是保证螺纹加工合格与否的第一步。主要注意以下几个方面: (1) 位置正:保证螺纹车刀位置装正, 刀尖的角平分线应与工件轴线垂直; (2) 伸勿长:螺纹车刀安装时刀杆伸出长度应尽量短, 以防因伸出过长导致刀杆刚性不够, 切削时产生振动; (3) 高合适:为了保证螺纹车削时牙型角度正确且使切削轻松正常进行, 螺纹刀尖高度必须合适, 过高或过低都会出现“扎刀”现象。刀尖过高, 进刀至一定背吃刀量时, 后刀面顶住工件, 增大摩擦力, 造成“扎刀”;刀尖过低, 则切屑不易排出, 从而把工件顶起, 出现“扎刀”现象。刀尖正确的位置是比工件中心高0.1mm~0.3mm。

2 使螺纹刀保持锋利

保持刀具锋利, 减小刀具与工件之间的摩擦, 降低切削力, 减少切削变形, 可提高零件表面的光洁度。

3 螺纹刀具角度 (几何参数)

常用的螺纹为三角形螺纹, 如车削M30×1.5-6h螺纹为例, 该螺纹为细牙三角形外螺纹, 加工时选用硬质合金外螺纹车刀。因为数控车床加工螺纹时切削速度比普通车床快很多, 加工时实际牙型角会变大, 因此刀具刃磨时通常让刀尖角略小于600, 一般磨成59.50。另外, 为了加强刀具主切削刃的强度, 刀具的两个切削刃上应磨出倒棱, 倒棱宽度为0.2mm~0.4mm, 倒棱角度3°~5°。为了保证加工好的螺纹表面精度, 螺纹车刀前、后刀面的表面粗糙度也必须很小。

4 切削用量的选用

(1) 切削速度选择。

常用的加工材料为中碳钢, 硬质合金刀具对中碳钢材料进行外圆切削时, 当切削深度αp=2~6mm, 进给量f=0.3~0.6mm/r, 切削速度可达70~90m/min, 经切削速度换算 (按车削φ30的外圆算) 后主轴转速可达743~955r/min, 切削螺纹时切削速度略低于此即可。车图示螺纹M30×1.5-6h, 主轴转速可选600~800r/min, 在机床工艺系统允许的条件下, 速度越高越好, 速度高时靠挤压加工螺纹, 使表面光滑 (但易产生内应力) , 螺纹的公称直径越小, 切削速度越大。

平时教学中, 因为考虑到高转速切削螺纹时走刀速度快, 从安全角度考虑, 常选用400r/min左右的转速;后按理论值计算, 经提速尝试, 螺纹的光洁度大大提高。

(2) 切削深度选择。

当螺纹切至一定深度时, 两条主切削刃同时参与切削, 为防止扎刀现象, 螺纹切削时的切削深度按递减规律选择。

5 切削液的选用

冷却液的作用有:冷却、润滑、清洗、防锈。螺纹切削时, 充分使用冷却液, 一方面可降低切削时产生的热量, 减少由于温度升高引起的加工误差;另一方面能在金属表面形成薄膜, 减少刀具与工件之间的摩擦;另外还可以及时冲走切屑, 减少刀具磨损, 从而降低工件表面粗糙度值。

当螺纹精度要求不是很高时, 使用水基切削液 (乳化液、微乳液等) 就可以达到要求;当精度要求较高时, 最好使用油基切削液 (如煤油、植物油等) 。平时常用的切削液是水基切削液, 必要时可在加工螺纹过程中使用油枪等进行手工浇油润滑, 尽量使螺纹精度满足要求。

6 加工工艺安排

加工工艺的合理性也是影响螺纹精度的关键因素。右端M30×1.5-6h螺纹的加工, 可以安排在R 2 9圆弧之后, 即加工完R29圆弧, 再切槽, 再车螺纹;也可以安排在R29圆弧之前, 即切槽车螺纹之后, 再车R29圆弧。但我们稍加分析一下便可发现, 当我们加工完R29圆弧, 再车削螺纹时, 工件的刚性要比圆弧加工之前大大减小, 这可能引起螺纹车削过程中的振动, 影响螺纹加工精度。

7 指令的合理选用及加工程序的合理编制

F A N U C系统中螺纹的加工常用指令有三个:G32、G92、G76。其中G32是单步螺纹切削指令, 编辑程序繁琐, 一般只在学生实习初期使用, 不适合用于零件的加工。G92是螺纹切削循环, 刀具走刀轨迹为矩形, 采用直进式进刀, 两条切削刃同时工作, 切削力较大, 加工时两条切削刃同时磨损, 但螺纹牙形角的精度较高, 一般用于小螺距螺纹。G76螺纹切削循环指令是斜进式进刀, 单侧刃参与切削, 刀具负载较小, 排屑容易, 但该刃易磨损, 造成牙形精度有误差。一般适用于大螺距螺纹的加工。

通常为了提高螺纹的加工精度, 我们可以准备两把螺纹车刀, 采用两个指令结合使用的编程方法, 即先用G76编辑加工程序对螺纹进行粗加工, 留0.05mm~0.10mm余量, 再用G92编辑程序对螺纹进行精加工, 这样不仅不影响加工效率, 还提高了螺纹的光洁度。

8 需注意的问题

(1) 工件要夹紧, 不论是普通车床还是数控车床, 待加工工件一定要牢固夹紧, 防止在车削过程中工件松动发生意外。

(2) 螺纹加工时, 若采用两个指令两把刀具粗精车螺纹时, 为防止螺纹乱扣, 每次车削的定位点必须相同。

(3) 为保证切削加工中的转速的稳定及不发生细微乱牙现象, 螺纹切削时要留空刀导入量及空刀导出量。一般空刀导入量δ1≥2P;空刀导出量δ2≥ (1~1.5) P。另外, 留空刀导入量及导出量时要保证刀具不与工件的其他部位接触。

9 结语

通过实践加工证明, 以上措施的综合运用, 真实有效地改善了螺纹的加工质量, 也提高了劳动效率。切削用量的选择、加工工艺的安排须根据实际零件的材料、结构等情况具体分析。这就要求我们实践中要勤于思考、善于总结、认真分析, 充分利用所掌握的各项理论知识, 不断提高实践操作的技能及工艺分析水平。

摘要:本文从刀具装夹、刀具参数的选择、切削用量的选用、冷却液使用、加工工艺安排等方面阐述影响螺纹精度的因素。

关键词:螺纹加工精度,切削用量,工艺

参考文献

[1] 劳动和社会保障部教材办公室组织编写.数控机床编程与操作 (第2版) (数控车床分册) [M].中国劳动社会保障出版社, 2008, 1.

[2] 劳动和社会保障部教材办公室组织编写.车工工艺学 (第4版) [M].中国劳动社会保障出版社, 2007, 6.

加工精度机械加工论文范文第6篇

1 机械加工精度概述

1.1 机械加工精度概念

所谓机械加工精度指的是经过加工后的零件在各表面、几何形状及尺寸上同理想值和实际值参数相符的程度, 而他们间所产生的误差被称作加工误差。且在数值上, 加工精度是通过加工误差大小的形式来加以表示。

1.2 机械加工精度内容

零件的几何参数主要包括相互位置、尺寸和几何形状三个方面, 因此, 其加工精度也主要包括三方面的内容。第一是尺寸精度。这一精度是用来对加工表面同基准间产生的尺寸误差进行限制的, 从而使其控制在一定的范围之内;第二是几何形状精度。这一精度是用来对加工表面宏观几何形状所产生的误差进行限制的, 例如直线度、平面度、圆柱度、圆度等;第三是相互位置精度。这一精度是用来对加工表面同基准间产生的位置误差进行限制的, 例如用加工零件的位置度、同轴度、垂直度、平行度来对其要求和允许范围进行表示。

2 机械加工精度影响因素分析

2.1 工艺系统几何精度的影响分析

工艺系统几何精度的影响包括加工原料误差、机床误差、刀具几何误差、调整误差四个方面。加工原理误差指的是采用近似的切削刃轮廓或近似的成形运动进行加工时所形成的误差。此种误差只要控制在精度的范围之内, 仍可广泛地应用于生产;机床误差总体来讲可以归纳为机床转动链误差、机床主动回转误差、机床导轨导向误差;刀具几何误差包括刀具安装误差、刀具装夹部制造误差和刀具切削部误差, 可以表述为:刀具的尺寸精度会对工件尺寸的精度产生直接影响, 刀具的形状精度会对工件形状的精度产生直接影响, 刀刃的形状精度会对元件加工的精度产生直接影响, 刀具的制造精度不会直接作用于工件的加工精度;在调整供工序的工作当中, 加工的批量决定了每次加工的零件不可能完全相同, 因调整而形成的为偶然性的误差。

2.2 工艺系统受力变形的影响分析

在工艺系统的加工过程当中, 会受到重力、夹紧力、惯性力、传动力、切削力等一些力, 而在这些力的作用下, 工艺系统也将随之发生相应的形变。形变的产生破坏了工件同切削刃间已经调整好的正确位置关系, 进而形成加工误差。工艺系统刚度在影响加工精度方面可以归结为以下形式:因受力点的位置改变而形成的工件形状误差;不均匀的毛坯材料硬度使切削力发生改变, 进而引起工艺系统受力形变而发生加工误差;工艺系统当中, 某些环节因瘦其他作用力而发生形变所导致的加工误差。

2.3 工艺系统热变形的影响分析

在各种热源的影响之下, 工艺系统会发生复杂的形变, 从而导致工件加工误差的产生。工艺系统热变形对机械加工精度的影响主要分为三种。第一是机床热变所导致的加工误差。由于受热源的影响, 机床的各部分温度也会随之发生改变, 因机床结构复杂性和热源分布不均匀性的存在, 而使得机床各个部件产生一定程度的热形变, 从而降低了机床的几何精度和加工精度;第二是由工件热变形所导致的加工误差;第三是道具热形变导致的加工误差, 由于刀具本身热容量小、体积小且热量集中于切削部分, 故在其切削部分存在着很高的升温。

3 提高机械加工精度的有效措施分析

3.1 原始误差减少措施

直接减少原始误差的方式包括提供工具、量具及夹具本身的梢度, 控制工艺系统内应力、刀具磨损、受热变形、受力等引起的测量误差、形变, 提高零件加工机床的几何精度。为了使得机械加工精度得到提高, 应首先对加工误差中各项原始的误差进行分析, 依据不同情况所导致的加工误差采取不同的解决措施, 对于零件的精度加工应尽量提供机床的刚度、几何精度和对加工热形变加以控制。对于表面成形的加工零件, 主要采取减少刀具安装误差和成形刀具形状误差来实现。

3.2 对误差进行补偿

当无法适当减少工艺系统原始误差时, 可采用补偿法和抵消发来对误差进行补偿。补偿法是以人为方式, 创造出一种新的原始误差, 来对工艺系统中所固有的原始误差进行抵消和补偿, 从而减少加工误差, 促进加工精度的提高。抵消法是通过一种原有的原始误差对李毅中原始误差进行全部或部分抵消, 亦同样达到较少加工误差, 提高加工精度的效果。

3.3 对误差进行分化和均化

为进一步提升机械加工精度, 可采用分化法和均化法来实现。分化法是依据误差所反映的规律, 将上道或毛坯工序尺寸进行分类, 随后进行误差范围的准确定位, 从而使得工件尺寸的误差范围整体上大大缩小。均化法是通过加工的方式, 来使得工件表面原有误差不断平均化和缩小的过程, 通过对联系密切的工具或工件表面进行检查和比较, 找到其间的差异所在, 随后在进行基准加工或相互修正加工。

3.4 对误差进行转移

对误差的转移, 可以将其转移到非敏感的方向或对加工精度没有影响的方面。机械加工的误差程度同其在敏感方向上的误差有着直接的关系, 在加工的过程当中, 采取一定的措施将加工误差转移到非敏感的方向, 即加工表面切线方向, 便可使得加工精度大大提升。在大型机床中, 因横梁较差, 在重力作用下易发生变形和扭曲, 进而形成加工误差。为了消除这一误差, 可在机床的结构基础上再添加一根用于承受重力的附加梁, 以承受来自横梁自身重力的作用, 达到提高机械加工精度的目的。

4 结语

在机械加工过程当中, 一定误差的产生是难以避免的, 只有以具体的情况为依据, 对误差产生的原因进行细致的解剖, 才能有针对性地提高机械加工的精度, 从而确保将零件加工误差控制在许可范围内, 使零件加工质量得以保证。

摘要:在机械加工的过程当中, 存在着一些因素会对工件加工的质量产生影响, 尽可能减少这些因素对加工精度的影响是在机械加工之前首先应当考虑的问题。下面, 本文, 就从影响机械加工精度的因素出发, 就提高机械加工精度的有效措施进行探讨, 以为实际加工提供借鉴。

关键词:机械加工精度,影响因素,提高措施,分析

参考文献

[1] 朱政红.影响机械加工精度的集中因素[J].工艺与装备, 2008 (11) .

[2] 徐萍.浅谈如何提高机械加工精度[J].甘肃冶金, 2009 (7) .

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