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影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的思考

發(fā)布時(shí)間:2020-09-05點(diǎn)擊:3737

影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的思考

影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的思考

1影響表面加工質(zhì)量的因素

(1)機(jī)床產(chǎn)生的幾何誤差。在機(jī)械零件的加工中相對(duì)于刀具來講,機(jī)械零件的成型過程是通過機(jī)床來完成的。所以,在機(jī)械零件的整個(gè)加工過程中,對(duì)機(jī)床的加工精度要求是非常高的,同時(shí)對(duì)于加工精度具有很大影響的也包括機(jī)床的制造誤差。機(jī)床中的誤差包括主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差以及傳動(dòng)鏈的誤差。這些誤差都會(huì)對(duì)工件加工的精度具有較大的影響,其中尤其以機(jī)床的磨損為例,機(jī)床的磨損會(huì)讓機(jī)床的工作精度大幅度下降,而主軸回轉(zhuǎn)誤差則會(huì)直接影響被加工工件的精度。所謂主軸回轉(zhuǎn)誤差,指的是在每一次的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量,而機(jī)床上進(jìn)行確定機(jī)床部件相對(duì)位置的關(guān)系的基準(zhǔn)便是導(dǎo)軌。導(dǎo)軌本身也會(huì)存在制造誤差,導(dǎo)軌的誤差主要是由于其受到不均勻的磨損或者在安裝過程中不規(guī)范造成。而機(jī)床精度下降,首當(dāng)其沖的影響因素便是導(dǎo)軌的磨損,其次是傳動(dòng)鏈的誤差,傳動(dòng)誤差也就是傳動(dòng)鏈的誤差,也就是說傳動(dòng)鏈的組件在制造和裝配過程中出現(xiàn)的誤差,傳動(dòng)鏈在使用過程中也會(huì)產(chǎn)生磨損,這種誤差通常會(huì)用傳動(dòng)鏈的末端原件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。

(2)夾具的幾何誤差影響。夾具的作用便是讓工件在機(jī)床上具有一個(gè)正確的安裝位置,因此,夾具制造時(shí)產(chǎn)生的誤差會(huì)對(duì)工件的加工精度產(chǎn)生巨大的影響。首先是基準(zhǔn)不重合的誤差,根據(jù)原有的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),與夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)形成誤差的便是基準(zhǔn)不重合誤差,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件設(shè)計(jì)圖紙上確定的表面尺寸、形狀、位置所要依據(jù)的基準(zhǔn),所謂工序基準(zhǔn)在工序圖上是這樣定義的:用來確定其工序上加工表面在加工后的形狀、尺寸及位置所采用的標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)某件零件進(jìn)行加工時(shí),需要在工件上選擇若干的要素作為加工時(shí)候的定位基準(zhǔn),不重合誤差便是選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合所產(chǎn)生的誤差。

(3)刀具切削誤差。刀具在切削零件的過程中,每一次的工作都會(huì)或多或少的產(chǎn)生一定的磨損,因此會(huì)逐漸引起所切削的工件尺寸及形狀的改變,因此需要操作人員正確的選用刀具材料,選用新型的耐磨刀具材料,并且合理的選用刀具幾何參數(shù)并且注意零件的切削用量,在***大限度上減少刀具的磨損消耗,保證零件的加工質(zhì)量。

(4)切削力和切削熱對(duì)質(zhì)量的影響。在機(jī)械零件切削加工過程中,零件一般會(huì)由于受到切削力以及切削熱的作用,其表面物理機(jī)械性能會(huì)跟著產(chǎn)生變化,其中***主要的變化就是機(jī)械零件的表面層硬度、濕度以及其組織結(jié)構(gòu)、殘余作用力等的變化。磨削加工所產(chǎn)生的變形、切削熱以及影響,都比刀刃切削時(shí)更為嚴(yán)重和突出,因此,在磨削加工以后,機(jī)械加工零件表面機(jī)械性能的變化一般比較大。

(5)機(jī)械加工表層冷卻硬化對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響。在機(jī)械加工過程中,一般會(huì)因?yàn)榍邢髁Φ淖饔茫M(jìn)而產(chǎn)生一定的變形,使得零件發(fā)生扭曲、畸變等,甚***會(huì)產(chǎn)生破裂等,這些都會(huì)使得機(jī)械加工零件的表面硬度、強(qiáng)度等發(fā)生改變,這種現(xiàn)象通常稱為冷卻硬化。表面冷卻硬化的結(jié)果就是會(huì)極大地增大零件變形的阻力,進(jìn)而使得了零件的物理性能也跟著發(fā)生了變化。而且在機(jī)械加工過程中,由于受到切削力與切削熱的作用,加工以后的機(jī)械零件表層的性能主要取決于所受切削力與切削熱的作用。

2提高機(jī)械加工質(zhì)量的方法

(1)減小殘余作用力,降低切削熱的影響。提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工零件的使用性能,危害***為嚴(yán)重的殘余作用力、磨削、燒傷以及裂紋等引起的磨削熱。因此,我們要把怎樣降低磨削熱并逐步減少其嚴(yán)重影響作為是機(jī)械加工中的一個(gè)重要議題,積極采取加速磨削熱的傳出以及減少磨削熱的發(fā)生等方式認(rèn)真加以研究解決和落實(shí)。一個(gè)方面,需要我們選擇合理的磨削參數(shù)。為直接減少磨削熱的產(chǎn)生,可以進(jìn)一步降低磨削區(qū)域的溫度,并科學(xué)合理地選擇磨削參數(shù)。但是,樣一般會(huì)造成機(jī)械加工零件的表面粗糙程度增大的矛盾。另一方面,我們也可以通過選擇合理有效的冷卻方法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好地對(duì)機(jī)械加工磨削液進(jìn)行快速冷卻。

(2)采取冷壓強(qiáng)化加工技術(shù),提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量。采取冷壓強(qiáng)化加工技術(shù),可以不斷提高機(jī)械加工的表面質(zhì)量。對(duì)于承受高應(yīng)力、交變負(fù)荷等的零件,我們可以采用液壓、擠壓、噴丸等表面強(qiáng)化加工工藝技術(shù),使得其表層產(chǎn)生殘余作用力和冷硬層,并逐步降低其表面的粗糙程度,進(jìn)而不斷提高機(jī)械加工零件的耐疲勞強(qiáng)度以及抗腐蝕性能等。實(shí)際上,我們通常采用***多的是滾壓和噴丸兩種方式。所謂滾壓,就是運(yùn)用工具制成的鋼滾輪或者鋼珠在機(jī)械加工零件上進(jìn)行滾壓的技術(shù)措施。所謂噴丸,就是一種采用空氣壓縮或者離心力的作用,將大量直徑細(xì)小的鋼丸、玻璃丸等,以很快的速度向機(jī)械零件表面噴射的技術(shù)方法。

(3)采用精細(xì)加工技術(shù),健全機(jī)械加工技術(shù)。一方面,要積極采用精細(xì)加工技術(shù)。通常情況下,精細(xì)加工技術(shù)主要有高速精鏜、高速精車、寬刃精刨以及細(xì)密磨削等方法措施,對(duì)此,我們必須結(jié)合實(shí)際因地制宜地選擇使用。另一方面,認(rèn)真采取光整加工技術(shù)。這是因?yàn)楣庹庸ぜ夹g(shù)是一種利用粒度極為精細(xì)的磨料,對(duì)機(jī)械加工零件表面進(jìn)行微量切削、擠壓以及擦光的方法措施。采用光整加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是在沒有與磨削深度相對(duì)應(yīng)的磨削參數(shù)時(shí),一般都只要求機(jī)械零件加工過程中很低的單位切削壓力。由此可見,在機(jī)械零件加工過程中,所產(chǎn)生切削力以及切削熱都比較小,因而獲得的表面粗糙程度比較低,其表層一般不會(huì)產(chǎn)生熱損傷現(xiàn)象,并且還產(chǎn)生了一定的殘余作用力。所以,在機(jī)械零件加工中,由于所使用的加工工具一般都是浮動(dòng)連接,而因?yàn)榧庸っ孀陨韺?dǎo)向、相對(duì)于零件的定位基準(zhǔn)沒有確切的位置、使用的機(jī)床也沒有具有比較精確的成形運(yùn)動(dòng)等,因而就可以不斷降低機(jī)械加工零件表面的粗糙程度,我們—般都可以糾正其形狀以及位置誤差,而且還可以保證其加工精度。

3結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品的性能有很大影響。如何處理好這樣一對(duì)矛盾,一直是機(jī)械加工行業(yè)面對(duì)的主要難題之一。所以,在加工實(shí)踐中,我們一定要科學(xué)全面的采取各種合理措施,以達(dá)到對(duì)機(jī)械加工表面質(zhì)量進(jìn)行有效控制,提高零部件性能,從而促進(jìn)機(jī)械加工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。


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