发布时间:2022-07-15 03:42:16
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的机械零件加工样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
为了扩大生产、增加效益,现代企业生产中引入的机械设备越来越多。生产机械化有着十分显著的效率优势,但同时,此种模式的安全隐患也比较多,企业生产需担负更高的风险。这些风险中有很大一部分都与机械设备有关,包括设备损坏风险、性能失常风险等。因此,如何在利用机械优势的基础上,尽可能的降低其给生产带来的安全风险,就成为了一项重要的研究课题。
1机械零件加工工艺对安全性的影响
2014年4月16日下午14:02,某化工厂出现了一起离心机解体事故。此次事故发生时,离心机处于运转状态,故事故影响极为严重,共有3名职工在事故中死亡。后经调查发现,此次事故发生的直接原因为设备严重老化且零件腐蚀程度过高。由此可见,零件隐患不仅会影响机械设备的正常使用,还会引发伤亡事故,对安全生产极为不利。
1.1对抗腐蚀性的影响
结合零件腐蚀特点来看,其抗腐蚀性在很大程度上取决于粗糙度。一般规律为:在其表面较为粗糙的情况下,液体就会很容易流动汇聚到某一处,其中,凹槽被腐蚀的可能性最高。
1.2对粗糙度的影响
车床加工对于刀具参数有着较为全面的体现,是实现工件加工的关键。而根据切削原理来讲,影响切削效果的因素包括主、副偏角以及圆弧半径、进给量等。
1.3对抗磨性的影响
虽然机械设备在服务生产的过程中出现零件磨损属于正常现象,但是,此种磨损带来的后果却是极为严重的,这也是为什么在设备使用一段时间后就要更换新零件的原因。归根结底,更换零件的主要目的是确保机械能够正常工作,防止零件损坏引发严重故障。因此,若在零件加工中注重对其抗磨性进行强化,就能够通过延长零件使用寿命,来减少机械安全隐患。结合机械设备的用途与运作方式来讲,零件磨损可以分为初期、平稳期、剧烈期三个阶段,其中,初期阶段的特点在于摩擦面不大、磨损较轻;平稳期的特点在于磨损最小但具有持续性,过程中零件性能达到峰值;剧烈期意味着零件寿命即将结束,特点在于性能极差、摩擦力达到峰值、无法继续使用。通常而言,初期阶段的磨损状况受到粗糙度的影响比较大,但粗糙度对其的影响尚未达到“决定性”的水平。同时,其抗磨性还会受到表面纹理的影响。若载荷较小且位移方向相同,那么,零件之间因摩擦产生的磨损实际上是非常小的。但若载荷较大且位移方向不同,那么,磨损情况就会相对较为严重。
2机械零件加工中提升安全性的对策
2.1增强抗腐蚀性的对策
为了保证机械的使用安全、减少意外事故的发生几率,在对零件进行加工的时候,就要以增强其抗腐蚀性为指导,采取有效的对策措施。一般来讲,要想增强其抗腐蚀性,加工工艺中就要主义将控制重点放在粗糙度上,以此来实现对液体流动的控制,进而达到增强抗腐蚀性的最终目的。除了此项措施之外,做好安全检测工作,也可以起到强化抗腐蚀性的作用。此项措施的原理为:借助对零件实施安全检测的机会,检测其压紧力,以确保气密性、减少其与腐蚀液体接触的机会。此项措施的重点是避免零件与腐蚀液体发生接触,是一种比较有效的抗腐蚀手段。为此,现实中有必要重视安全检测的必要性,并在具体工作中加强重视,尽量做到细致、全面,确保检测工作的有效进行。
2.2控制粗糙度的对策
鉴于切削效果与主、副偏角以及圆弧半径、进给量等因素均有关联,所以,要想控制切削效果,就要对上述因素加以控制。同时,要想防止塑性材料出现严重变形,在加工的时候就要注重对刀具运作进行控制,一般来说,材料变形与其前角角度有关,所以,控制其前角角度即可达到防止材料变形的目的。除了这些措施之外,剂的合理选取及优化刀具刃磨质量也都属于比较可行的粗糙值控制措施。仅就塑性材料来讲,由于刀具极易形成压力,材料变形几率较高。通过切削因素控制来将工件与加工分离开的做法,可以起到提升工件粗糙值的作用,有助于粗糙度的优化。
2.3优化抗磨性的对策
为了减少磨损问题引发的安全事故,在进行零件加工的时候,就要注重对其抗磨性进行优化。在这方面,可行措施包括淬火处理以及氮化处理等。结合处理效果来讲,现实中借助淬火处理或者氮化处理等措施可以达到提高零件硬度的目的,使其承载性能得到增强,进而达到降低其形变几率的目的。并且,上述做法还可以优化其抗磨性能。根据相关研究的成果来看,采用以上措施进行处理的零件,在抗磨性能方面明显优于一般零件。但是,在采用以上方法进行零件处理的时候也要注意一些问题:单纯实施硬化处理对于零件的影响包括两个方面,积极影响体现在此举可以强化其抗磨性能,消极作用在于其会对金属本身造成危害,增大了其结构损坏的可能性,而在个别情况下,此举还可能会使其表面出现裂痕,削弱了其抗磨性能。以上所述皆为保证机械安全的可行措施,因篇幅所限,本文的论述比较宏观,希望其中涉及的措施及做法可以为相关企业带去有益启示。
3结语
在现代企业中,机械工具已经代替人工成为了最重要的生产工具,对生产效率及企业发展都有着十分重要的影响。所以,从企业发展的视角来讲,保证机械安全是营造良好生产氛围、实现高效生产和安全生产的基本要求。考虑到机械设备的性能与其构成零件有着密切关联,企业生产中一方面要做好机械维护与管理工作,通过定期检查排除设备隐患,另一方面也要关注零件对机械安全性的影响作用。从加工工艺入手确保零件质量,是提升机械安全性的根本性措施,因而,现实中必须要注重对加工工艺进行改进,以达到优化抗磨性、粗糙度、抗腐蚀性的目的,以延长零件寿命,进而为机械的使用安全奠定基础。
参考文献:
[1]刘威.机械零件加工工艺对零件精度的影响[J].科技与创新,2015,(21):82~82.
[2]顾佳超,徐恒斌,孟凡荣.微小型机械零件加工工艺研究[J].科技创新与应用,2015,(35):124~124.
【关键词】机械加工 加工精度 避免误差
零件是机械产品的主要组成部分,任何一个零件对机械产品的质量都有影响,零件质量不仅影响机械产品的使用寿命,更是影响机械产品性能的主要因素,因此,要提高机械产品质量,需要从机械零件的精度加工说起,机械加工质量有两种评判标准,加工精度以及表面质量,在多方面因素与实践操作中,由于工件与刀具产生的位置偏移,就会导致工件不可能达成理想要求,可以用加工精度与加工误差来表示,前者主要是判断产品的规格参数与理想规格参数的相符程度,后者是指参数相差程度。
一、加工原理误差
加工方法大同小异,其加工误差也大同小异。
(一)近似加工运动造成的误差
对于零件的加工可以称之为是一条生产线,通过相同的刀具与工件材料相同的运动方式对工件进行精加工,虽然运动与作用相同,但是由于各种因素的误差,终会导致其加工过程总出现不理想的一面,从而产生工作原理方面的误差。导致机床与夹具更为复杂,也就使制造变的跟家困难。
(二)采取近似刀具轮廓造成的误差
在工件加工过程中,很少有刀具可以做到符合理论曲线,大多是刀具的理论曲线都是由有弧度的曲线或者直线来代替,使刀刃刃口更加吻合与理论曲线。例如:利用滚刀切开渐开线齿轮时,其中的滚刀大多数就是由多用阿基米德基本蜗杆渐开线基本蜗杆,以至于出现加工原理方面的误差。
二、机床几何误差及磨损对加工精度的影响
机床是孕育生产工件的地方,工件的产出需要机床对材料进行不断的运动,所以机床精度的高低对工件精度加工有着最为直接的影响,笔者挑出三种导致工件误差的主要形成原因进行阐述:
(一)主轴回转误差
主轴回转误差直接可以影响到工件的位置精确度与形状的精准度,姑且可以分为径向跳动、角度摆动以及轴向跳动,在不同的表面加工过程中,主轴径向跳动会受到影响,从而导致其工件加工出现误差。比如:通过车床对外圆或内孔加工过程中,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工却未有直接的影响。车端面时,主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差,以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时,会造成螺距误差。主轴的轴向跳动对加工外圆或内孔的影响不大。主轴的角度摆动与主轴的径向跳动对加工误差的影响较为相似。主要区别在于主轴的角度摆动除对工件加工表面的圆度可能造成误差外,对工件加工表面的圆柱度也可能造成误差。
(二)导轨误差
导轨承担了机床的承载与导向作用,并且确定机床的运动基准以及主要部件的相对位置基准,导轨出现误差将很明显的在工件上呗体现出来,无论是工件的形状还是精度,受到导轨误差影响后,其精度影响无疑是最大的,因为导轨水平线内的误差,将直接被反映在所加工工件的法线方向上。但是导轨的垂直平面的误差对工件的加工精度影响就不大,甚至可以说成为没有任何影响,导轨平行度如果有误差,就会导致工作台在运动过程中发生摆动现象,这种运动状态下,刀具无意中也就形成了“空间曲线”,致使加工工件产生误差。
(三)传动链误差
传动链是工件在整个运动过程中,表面运动最为明显的一项环节,其机构也较为复杂,主要由蜗杆、齿轮、蜗轮、螺母以及丝杆等一些传动元件组成,当这些元件在工作工程中,也就是加工或者装配以及使用的过程中出现的损坏,就会导致传动链误差,而传动链的误差也有两个因素影响,传动链的路线长度与机床传动链误差成正比,传动链损坏部件数量与传动链误差成正比,在众多误差中,传动链误差是到时加工工件表面受到影响最大的误差因素。
三、工艺系统受热变形引起的误差
在不同热源的供应下,由于热引发的工艺系统变形并不少见,由于每个环节每个系统所使用材料的不同,所以其受热变形的程度也不一样,而且工艺系统热分布不均匀,也导致工艺系统的变形,不得不说,热变形导致的加工误差在总加工误差中所在比例在百分之四十到百分之七十之间。
(一)机床热变形导致的加工精度误差
机床结构发杂,加上手动热源的影响在机床的各个部位散热情况分布不均,引起机床不同程度的变形,由于变形,就会导致机床内部结构发生改变,破坏机床每部各个元件相互位置的关系,致使工件的加工受到极大影响,当然,由于机床结构的不同与机床受热的不同,也导致其精加工误差。
(二)刀具热变形对加工精度的影响
刀具是对工件精加工的直接接触设备,虽然其尺寸较小,并且热熔量不高,但是热量影响到刀具,刀具发生长度或者尺寸的变形,对工件的精加工产生不可估量的影响,当然虽然其变形程度不会太大,一些粗糙的工件加工还好,但是对一些高精工件来讲,这种误差也会带来巨大的影响。
四、提高工件精度措施
(一)减小原始误差
对于减少原始误差,首先要提高机床各个部件的精度,包括夹具、量具等,其次要尽可能的降低,工艺的磨损变形,根据上文中提到的误差,尽可能的在工艺以及设备上找出原因,针对各个“病症”对症下药,通过制定措施减少运势误差,并且要提高机器的精准度,笔者认为在刀具误差方面要下大工夫,进可能的减少其形状以及位置方面的误差。
(二)加大科技投入力度
通过科学技术提升工艺精度是各个领域都急切需要的,对于机械零件加工也是一样,需要有大量的高科技投入,通过可接手段减少零件误差,积极研发新方法,寻找创新手段,从而提高加工精度。
(三)误差预防
通过长时间的试验分析,例如误差转移法或者误差分组法等方法转变误差关系,当某一种方法对于预防误差起到明显效果时,进行投入使用。
四、总结
要提高机械零件的精度,就需要尽量避免工件精加工误差,本文通过对影响机械零件加工精度的影响因素进行阐述,并且提出一些提高工件加工质量的措施。希望我国在相关工作者在实践中不断努力,推动我国机械零件精加工技术的发展。
参考文献:
【关键词】机械零件;光整加工;技术
一、光整加工技术的涵义与特点
随着科学技术的发展和生产的需要,人们对零件的表面质量和精度的要求越来越高。零件表面质量对零件的耐磨性、抗疲劳强度、抗腐蚀性及接触刚度等使用性能以及寿命、可靠性都有很大的影响。光整加工是指被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时实现精度的稳定甚至可提高加工精度等级的一种加工技术。光整加工技术要解决的核心问题仍然是表面质量、加工精度和生产效率问题,是实现先进制造技术的基础和前提之一,也是实现从微米、亚微米加工向纳米级加工技术发展的主要途径。光整加工主要有采用固结磨料或游离磨料的手工研磨和抛光、传统的机械光整加工和非传统光整加工技术等。光整加工是机械制造技术的重要组成部分,绝大多数零件的最后一道工序是光整加工。光整加工在机械制造中的主要功能有:减小和细化零件表面粗糙度,去除划痕、微观裂纹等表面缺陷,提高和改善零件表面质量;提高零件表面物理力学性能,改善零件表面应力分布状态,提高零件使用性能和寿命;改善零件表面的光泽度和光亮程度,提高零件表面清洁程度提高零件的装配工艺性等。
二、机械零件表面光整加工方法
1、精密磨削
在机械加工的各种方法中,经常以磨削作为最终加工手段,来满足对工件的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度和表面变质层的要求。在切削加工中,去除的切屑尺寸越小,加工精度也就越高。由于磨削加工的砂轮是用磨料的微小切削刃进行切削,所以排除的切屑也极其微小,通过计算可知,切屑的厚度可在亚微米级甚至更小,从这点看,利用磨削,完全可以满足零件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度的要求。从应用范围来看,磨削加工可以说是最广泛的。就可磨削的材料讲,从软金属,到淬火钢、不锈钢、高速钢、合金工具钢及耐热钢等难切削的金属材料,近几年来又扩展到非金属材料,尤其是半导体、玻璃、陶瓷等硬脆非金属材料的光整加工,几乎所有的材料都可利用磨削进行加工。然而,精密磨削的加工效率往往是比较低的。同时,由于磨削加工是由高速的微小微粒反复切削的结果,在磨削区要产生极高的温度,被磨削的表面会因高温而产生许多不良的影响,变质层的金相组织要发生变化,包括由机械应力产生的加工硬化、由磨削热产生的淬火硬化及复合产生的硬化,表面表现为磨削烧伤和磨削裂纹等。加工表面的状况一般是这些变化的综合表现。
2、砂带磨削
随着涂附磨具制造技术突飞猛进的发展,涂附磨具磨削加工技术也向着更系列化、专业化的方向发展。砂带磨削属于涂附磨具磨削加工的范围,砂带磨削从磨削方式上有闭式和开式两大类,砂带磨削是以混纺布为基材,使用粘结剂把磨料粘在上面.然后以砂带作为磨具对工件进行加工。磨料在砂带上排列均匀,加工时大量磨料能同时参与切削,磨粒的载荷小而均匀,较长的砂带周长使磨料得到良好的冷却,同时由于砂带与工件之间是柔性接触,所以砂带可以适应不同形状的工件,因此砂带磨削具有生产率高、磨削质量好、使用范围广等优点。砂带磨削加工的磨削效率很高,强力砂带磨削的效率可为铣削加工的10倍,普通砂轮磨削的5倍,砂带磨削无需修整,磨削比(切除工件重量与磨料磨损重量之比)可高达300:1甚至400:l,而砂轮磨削一般只有30:1,但我国砂带磨削目前仍存在着很多问题,这主要表现在:l)砂带品种少,质量也有待提高。2)由于砂带是柔性的,进给量很难精确控制,在降低了工件表面粗糙度的同时,有时也会大幅度降低了工件的尺寸精度、形状精度。目前,对有退刀槽的阶梯轴、阶梯孔、盲孔、小孔、齿轮等,砂带磨削还不能加工。3)由于磨料的滑擦、耕犁、切削、挤压等作用,使加工的表面产生的塑性变形、加工硬化和断裂等缺陷.这些都限制了其应用范围
3、研磨
研磨是通过研具和游离的磨料进行微量加工,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法.精密研磨普遍应用于精密机械的制造行业,可以达到其他各种加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度。对于金属和非金属的加工均是如此,被研磨表面的粗糙度可以很小,加工变质层很小,几乎或甚至可以没有加工变质层,表面质量高,精密研磨的设备装置简单,不需要大量复杂的机械。但要使研磨达到良好的加工效果,必须首先采用其它的方法达到较高的预加工精度,而且研磨与其它使用磨料的加工方法相比,加工速度低,时间长,效率低。而且在被研磨工件的表面上,若嵌入磨料,作为运动副使用时,将影响工件的耐磨损性能。在超精研磨时,对环境的要求严格,当有大磨粒或异物混入时、将使表面产生划伤,一旦产生划痕将很难去除。
4、抛光
抛光是用微细磨粒和软质工具对工件表面进行加工,是一种简便、迅速、廉价的表面光整加工方法,其主要的目的是去除前道工序的加工痕迹,改善工件表面的粗糙度,使工件获得光滑光亮的表面。传统的研磨与抛光的区别是在工具和效果上,一股研磨所用的研具是硬的,不仅可以降低表面粗糙度,而且可以提高精度,而抛光所用的工具是软的,它主要是降低工件表面的粗糙度,对加工精度无提高,甚至有时还会降低或破坏几何精度。
5、珩磨
珩磨是一种以固结磨粒进行加工的光整加工方法,它不仅可以降低工件表面的粗糙度,而且在一定条件下还可以提高工件的尺寸精度及形状精度。珩磨主要用于内孔的加工,所用的珩磨头一般是由粒度很细的油石组成,可以认为珩磨是磨削加工的一种特殊形式,但它对机床的精度要求低,与加工同等精度的磨床相比,珩磨机的主要精度可跳低1/2一l/7,所以可降低成本,同时机床的结构简单,可由旧设备进行改造,加工精度高,表面质量好,是一种应用极为广泛的光整加工方法。珩磨头与工件之间的进给压力是获得良好加工效果的保证,目前常用的珩磨头,一种是利用螺旋来调节压力的,这种珩磨头的结构简单,制造方便,经济使用,但工作压力的调节频繁、复杂,且在珩磨过程中,随着油石的磨损或孔径的增大而不稳定。采用液压或气动控制油石胀缩的珩磨头,油石对工件表面的压力均匀了,但珩磨头的结钩复杂,一般的中、小型厂家就可能不太适用。
6、电化学抛光
电化学抛光加工是利用电化学方法对工件表面进行的一种光整加工,是直接利用在金属表面发生的氧化还原反应来去除金属表面切削加工所残留的微观高点以降低其表面粗糙度的一种方法。电化学机械光整加工的特点为:(l)加工范围广,生产效率高。由于电化学机械加工主要是靠电化学的作用去除金属,所以其加工性能理应不受金属材料巨身强度、硬度的限制,只要有合适的电解液,就可以加工几乎任何高硬度、高韧性、高强度的金属材料,生产率很高。(2)表面质量好。电化学机械复合光整加工主要不是依靠机械切削力来去除金属,所以用这种方法加工出来的工件的表面,理论上不仅粗糙度很低,而且还应表面无机械之痕,没有加工硬化层、变质层、残余应力以及常规磨削易出现的烧伤等缺陷。(3)机械磨具磨损小。由于机械磨具用于刮除氧化膜,作用力极小,所以磨损很小,这样,一来既减少了磨具的修磨对间,同时也提高了磨具的使用寿命。
三、结语
总之,现代制造技术的一个重要发展方向是精密与超精密加工技术、微细和超微细加工技术,今后我们迫切需要 研究开发新的光整加工工艺,实现光整加工过程自动化、柔性化、集成化和智能化,从而提高产品的质量以及生产效率。
参考文献:
[1]杨世春、汪鸣铮,表面质量与光整技术.北京:机械工业出版社,2009
1.1在对零件进行机械加工过程中由于有着较多的程序,在这些程序中难点会存在着较多的加工缺陷,对机械零件表面纹理存在着较多的缺陷。在对机械零件加工过程中,加工的程序和方法有所不同,就有可能造成不同样式的机械零件纹理。
1.2机械零件在现代化机械加工中,还会受到各种因素的影响,对刀具有着较大的影响,在加上机械零件材料自身所具有的特性以及振动,不仅会使得刀具受到一定的损害,而且还会造成抛光处理的不完全等较多问题。在机械零件表面出现的缺陷是可以通过肉眼能够识别出来的,尤其针对于纹理缺陷;只是利用肉眼进行一定的观察,但是不能利用数学知识进行一定的计算,这就需要利用计算机对机械加工零件表面纹理缺陷进行一定的检测,从而得出有效的检测方法,对机械零件表面纹理缺陷进行准确合理的分析。
2机械加工零件表面纹理缺陷的检测
2.1由于在对机械零件加工过程中会存在着一定的纹理缺陷,不仅严重影响了机械加工零件的质量,而且还在一定程度上影响了机械加工零件的使用。这就需要对机械加工零件表面纹理缺陷进行一定的检测,从而能够分析出机械加工零件表面出现纹理缺陷的原因,并且针对纹理缺陷的特征做出一定的措施进行解决,不仅保证了机械加工零件的质量,而且还方便了机械加工零件的使用。
2.2在一般的机械加工零件检查过程中需要遵循以下的步骤:首先利用先进的检测设备将机械零件表面加工过程中出现的纹理缺陷准确的检测出来,然后根据检测出来的信息输入到计算机中进行科学合理的处理,最后把计算机处理过的信息利用傅里叶变换处理为频谱图像,能够清晰的分析出机械加工零件表面纹理缺陷。傅里叶变换是一种线性的变换,将各种信号在频域之间进行变换,这种思想是由傅里叶提出,所以以其来命名。
2.3在对机械加工零件表面纹理缺陷实际的检测过程中,主要采用的是摄像机、显微镜等先进设备,然后在与计算机系统进行相机和,通过利用计算机系统对机械加工零件表面纹理缺陷的数据进行一定的收集,再利用傅里叶变换的原理,把收集到的纹理缺陷数据转换成频谱图像。还可以通过频域滤波器对机械加工零件表面纹理缺陷数据进行一定的处理,其最重要的目的就是增强机械加工零件表面纹理图像的清晰度,在利用傅里叶变换转换为空间域图像,并且利用图像分割法,将纹理图像与缺陷纹理进行一定的分离,能够进一步对机械加工零件表面纹理缺陷找到科学合理的检测方法。
3机械加工零件表面纹理缺陷检测的方法
3.1在机械加工零件表面纹理缺陷检测的方法中,最为重要的是对机械加工零件背景纹理图像的辨别,通过利用滤波处理是一种非常有效的方法,在一定程度上增强了纹理图像的清晰度,更加方便对背景纹理图像和缺陷纹理进行区分。在利用图像分割方法进行检测中,需要消除噪声产生的影响。
3.2在机械加工零件表面纹理缺陷实际检测中,首先需要对机械加工零件表面的纹理图像进行一定的提取,然后在进行对纹理图像进行一定的处理。在对机械加工零件表面纹理图像进行提取过程中,通过采用二阶统计度量,同时在对机械加工零件表面纹理缺图像提取中,还要通过计算机系统对纹理图像进行一定的处理,对机械加工零件表面纹理图像数据进行一定的整理,利用傅里叶变换,对纹理图像和纹理缺陷图像进行合理的区分,从而能够使得机械加工零件表面进行良好的纹理缺陷检测。
3.3在利用图像分割对机械加工零件表面纹理缺陷实际检测中,在进行图像处理过程中需要充分认清噪声与纹理缺点的区别,由于噪声点是随机分布的,机械加工零件表面纹理特征也存在着不同的形状。在对机械加工零件表面纹理缺陷检测过程中,利用开运算不仅能够消除一定的噪音,而且还能对纹理缺陷进行一定的处理。通过利用图像分割检测方法,在一定程度上增强了机械加工零件表面纹理缺陷图像的清晰度,并且在有效的条件下还原为空间域图像。还要对关键的细节进行一定的优化处理或者对图像进行一定的重建,在对图像进行重建过程中,将机械加工零件表面纹理缺陷的图像保存下来,通过利用数学工具,对图像的形态进行一定的处理,这种机械加工零件表面纹理缺陷检测方法不仅能够提高检测机械零件纹理缺陷的精确度,而且在一定程度上增强了图像的完整性。
3.4在对机械加工零件表面纹理缺陷实际检测过程中,需要根据机械加工零件表面纹理图像的特点,通过利用共生矩阵,科学合理的计算出平均值,将计算出来的平均值作为纹理特征向量,并且根据图片的在线显示对实际机械加工零件表面纹理缺陷进行一定的检测,然后再利用图像处理卡,进一步保证纹理图像处理机械加工零件表面纹理缺陷数据的稳定和对图像拍摄的精度,最后对机械加工零件表面纹理缺陷的信息进行自动的统计和处理,并且分析出所产生的原因,针对产生的原因提出相应的对策进行科学合理的解决,不仅能够保证机械加工零件的质量,而且还能发挥出机械加工零件表面纹理缺陷检测的作用以及价值。以上就是机械加工零件表面纹理缺陷检测的方法。
4结束语
关键词:机械加工;加工精度;影响
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.008
1 引言
随着科技的多元化快速发展,人们对机械产品的数量与质量都提出了更高的要求,机械加工产业在当前社会与市场中被广泛关注、显得尤为重要[1-2]。机械加工产业涉及多个领域,如船舶制造业、汽车制造业、航空航天等。机械加工是一项庞大的系统性工作,涉及到若干零件,零件加工需要经过许多繁琐复杂的工序以达到相应的精度要求,在零件加工中采用机械加工工艺可以提高加工的机械化程度,提高零件加工的效率。但是机械加工工艺的水平会直接影响零件加工的精度,并决定机械加工工业的技术水准与机械产品的质量,因此为了保证零件加工的质量与精度满足要求,避免发生机械加工工艺影响零件功能的正常发挥这一现象,需要对机械加工工艺对零件加工精度的影响进行分析与总结,才能够充分利用机械加工工艺提高零件加工的精度,提高机械产品的质量与性能,提高企业的经济效益,最终促进企业长期向前发展[2-4]。
2 零件加工
机械生产加工过程繁琐复杂,现代企业一般运用现今的现代系统工程学来组织与指导企业的生产过程,通过机械加工工艺更为科学地管理机械生产加工过程,以提高企业的生产效率与产品质量的稳定性,为企业在竞争激烈的市场中赢得一席之地。
零件加工具有非常复杂的工序,在不同的加工环节需要采用不同的加工工序,如热处理、车削、齿轮磨等。零件加工主要包括前期的生产过程与后期的加工工艺过程。前期的生产过程是指通过机械化的手段,采用相应的加工工艺方法将原材料或半成品制成毛坯件的机械生产过程。后期的加工工艺过程是指通过对毛坯件进行加工,包括粗加工与细加工,粗加工是指对毛坯进行打磨,细加工是指根据零件制作标准将毛坯制作成高精度、高质量的零件的机械加工流程[3]。
3 机械加工对零件加工精度的影响
零件加工的精度是机械零件加工质量的核心与决定性部分,主要是指加工完成后的零件的几何参数(尺寸、形状、相对位置等参数)与设计时的几何参数之间的吻合程度,如果二者之间吻合程度越高,说明该零件的加工精度越高。
机械加工工艺对零件加工精度的影响主要分为外在因素的影响与内在因素的影响[4]:
3.1 外在因素对零件加工精度的影响
(1)热变形:在零件加工过程中,预热处理是第一步要进行的操作,在热处理工序环节中,操作人员一般只能在操作提前做好准备工作,如摆正夹具等,而在加热定型过程中,操作人员由于温度过高无法进行后续的改进调整,因此在热处理环节,操作人员难以控制机械加工的质量,导致零件在定型的环节中出现热变形的问题,甚至引起刀具和机床的变形,这些变形会严重影响零件加工的精度。
(2)几何变形:在零件加工的过程中,操作人员通常需要利用机床、夹具、工件等对零件进行加工。如果在零件的加工环节出现操作失误,如机床轴向摆动时操作人员未能及时调整机床位置与夹具角度,那么零件就会出现几何变形,无法保证零件质量的合格性。
(3)受力变形:零件在加工的过程中容易受到多方向作用力,例如在切削工序中,零件会受到切削力、重力、压紧力等多方向作用力的影响,如果没有很好的控制与平衡作用力,就会产生零件受力而发生变形的现象,导致零件的形状、尺寸大小、相对位置与前期设计不吻合,零件加工精度受到严重影响,零件的功能与性能无法满足使用要求,产生不合格零件。
3.2 内在因素对零件加工精度的影响
机械加工工艺的内在因素指的是系统本身存在的问题会影响零件加工精度,主要包括一下几个方面:
(1)采购的机械加工系统未经过严格的质量检测和检验,因此其虽然出厂,但是本身就存在着精度上的误差,这些误差会进行传播累积,导致零件加工的精度误差。(2)采购的机械加工系统的安装未严格按照标准进行安装,其在安装过程中的位置偏移等问题也会导致零件加工中出现精度问题。(3)机械加工系统使用时间超出其生命周期,或磨损、失效,故障部件未能及时得到维修和替换,这些问题也会带来零件加工精度降低的问题。
4 我国在机械加工方面面临的困境
当前我国的机械加工工艺存在一些制约问题,影响了机械加工的发展:
(1)核心技术缺乏:我国的制造业与西方国家比相对落后,机械生产与加工设备大都通过进口方式引入,先进的机械加工工艺也大都是沿袭自西方,因而,无论是设备还是新技术中核心都未曾被我国所掌握,无法对机器设备进行自主改进,导致设备生产处理的产品无论是在质量还是在性能上都无法满足实际应用的需要。
(2)设计人员能力局限:设计人员对机械产品的了解不够透彻,对原材料的基础情况不够明了,使得其在设计机械加工工艺流程时出现误差或疏漏,带来严重的系统错误,影响产品的功能发挥与性能优劣。
5 结语
机械加工是一项庞大的系统性工作,涉及到若干零件,零件加工是的精度是机械加工质量的决定性因素。机械加工工艺对零件加工精度的影响可从内在因素与外在因素进行分析,机械加工工艺对零件加工工艺的影响非常巨大,我国需要应大力引入先进技术、加大机械设备研究力度,提高我国机械加工工艺自主研发能力。
参考文献:
[1]李新,李俊杰.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].科技与企业――企业科技创新与管理学术研讨会论文集(上),2016(06):187.
[2]郭瑞敏.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].中外企业家,2015(20):175-176.
关键词:机械加工;工艺;零件;精度;影响
1 概述
在我国经济生产中,为了提高生产效率,许多行业都涉及到机械设备的使用,对于机械设备依赖程度越来越高,各种不同零件组成机械设备,机械设备的优越性和设备零件的精度有直接的关系。在实际的加工中,设备零件的精度对机械加工的性能有直接影响,因此在机械加工工艺中,对零件精度的影响进行分析,不断改善机械加工的效果。
2 机械加工工艺流程和加工工艺路线制定
2.1 机械加工工艺流程 在机械加工的过程中,主要分为两个重要的部分,首先是前期的加工工艺,其次是后期加工工艺,两个过程的目的相同,都是将原材料加工成理想的产品。机械加工整体而言较为复杂,加工过程中元件受到多个方面的影响,因此在机械加工之前需要做好相关的准备工作,毛坯产品在加工和对零件的预处理都是准备工作的重要组成成分。因此,科学合理的对机械加工工序进行管理有利于日常生产,大型企业均采用系统管理方式,从而加强生产组织环节的管控,最大程度的提高生产效率和质量,保持企业的核心竞争力。
2.2 机械加工工艺路线的制定 在对机械加工的之前,制定加工路线是整个机械加工的基础,在加工之前将加工所需要的原材料以及各个环节中所需要的工具进行准备,加工路线的制定需要根据加工零件的用途以及标准进行制定,一般对于零件的加工而言,分为几个阶段进行。加工安装先加工平面,后加工孔的顺序进行,保证加工平面和孔位置的准确性。其次,机械加工需要区分精细加工和粗加工,精细加工和粗加工机械设备应区分使用,从而保证设备使用的合理性。
3 机械加工工艺对零部件精度影响分析
3.1 加工几何精度对零部件精度的影响 机械在对零件加工的过程中,其中打磨、切割等几个重要的工序都需要人工完成,人工完成的操作,难免会出现操作精度不统一的情况,最终导致零部件的整体参数出现误差,精度的误差导致的因素包括以下几个方面:
3.1.1 刀具的精度。刀具在机械加工中占有非常重要的地位,同时刀具是影响机械加工精度一个重要的方面,在精密零件的加工中,往往刀具的不合理使用会带来零件精度受到很大的影响。例如在刀具的切削过程中,刀刃以及刀面和零件不可避免的会发生摩擦,在摩擦力的作用下,零件的表面难免会出现磨损,当磨损到一定的程度以后,零件表面的粗燥程度会受到较大的影响。另外刀具在切削的过程中,也会出现一定程度的震动,加工零件的颜色和形状都会因此出现较大变化,最终对零件加工的质量会受到一定的影响。在实际刀具的使用中,为了提高精度,可以在设备的施工中增设显微镜,从而实现刀具高精度的安装。另外在刀具的使用过程中,还需要对刀具进行定期的保养,通过冷却和,采用补偿装置对磨损进行自动补偿,从而在一定程度上提高加工零部件的精度。
3.1.2 机床主轴的回转误差。随着机电一体化的推广,机床已经成为了控制机械加工中的重要工具,主轴在持续不断的工作过程中,很容易发生回转误差,由于受到外界很多环境的影响,主轴常常会出现偏离中轴线的现象,从而导致了加工出现误差,一旦发生了误差,对于零部件表面的平整度有巨大影响。为了控制主轴回转误差,在对机床的主轴安装一定要按照标准操作进行,在使用之前做好相应的工作,同时定期对机床的主轴进行保养。
3.2 加工中受力变形对零部件精度的影响
机械加工系统中,主要成分分为四个部分,分别是机床、工件、工具和夹具。由于受到很多作用力的影响,这些综合作用力在长期的作用下,导致了系统内部产生疲劳,综合作用力包括工具的切削力,家具的夹紧力。设备在疲劳的情况下会出现一定的变形,从而对零件加工产生一定的误差,其受力的形式包括如下:
3.2.1 外力的影响。外力是导致零件进度受到影响最为主要的因素之一,在机械加工的过程中,本身刀具就有一定的刚度,加工零件的刚度和刀具的刚度如果产生较大的刚度差,则加工的过程中会出现变形,主要变形为孔加工的变形为受到较大的影响。另外当加工的工件和机床的刚度有较大的刚度差时,受到外力的影响从而导致了零件出现了一定程度变形,机床在受到机械的作用,产生刚度变化,从而造成机械零件受到较大影响。为了有效避免外力对零件精度的影响,在加工的过程中,需要降低系统的载荷,从而降低加工系统的受力。不同加工零件系统,在加工的过程中其薄弱点不同。针对机床质量的选择,在材料的选择上尽量选择低系统载荷,同时加工承受能力较低的机床,一方面能够延长机床的使用寿命,另外一方面对于提高机床的变形能力有较大的帮助。
3.2.2 残余应力的影响。采用机械加工中,加工零件会存在一些残余应力,这在毛坯的锻造和焊接过程中,残余应力最为常见,这是因为在浇铸、锻打后的冷却中,零件的不同结构由于受到复杂的内部作用力以及零件的厚度不均匀,从而导致零件在冷却的过程中快速收缩,从而导致内应力不均匀。残余内应力的解决方式主要靠人工消除和自然消除的方法,自然消除的方法主要包括在进行锻造的过程中,带零件毛坯成型以后,将零件放置一段时间,当温度降低时,再进行其他工序的操作,这样的操作会增加加工时间;采用人工消除内应力可以采用热时效和振动时效的方法,热时方法在加工一段时间后再进行冷却,而目前很多工程都采用振动时效,这种方法使用共振的原理,操作较为简单同时也具有成本较低的优点。
4 结束语
综上所述,本文对机械加工过程中加工工艺和零部件之间的精度关系进行了分析,在加工过程中,需要重点关注几何精度、加工受力和受热对机械产生的影响,在不同的加工工艺中,通过找到薄弱环节,采取有效措施,研制出优秀的加工工艺,不断提升零件的质量和精度。
参考文献:
[1]刘建梅.机械加工工艺对零件加工精度的控制研究[J].文摘版:工程技术,2015(21):91-91.
关键词:三坐标测量机 同轴度 误差 测量
中图分类号:TH721 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(b)-0052-01
在机械加工过程中,同轴度是一项基本的形位公差项目,在不同类型机械零件中,采用不同方法检测同轴度。如:采用V型支架、钢球加杠杆百分表等检测规则轴类零件的同轴度;采用芯轴加杠杆百分表来检测箱体孔类零件的同轴度。对于不规则的轴类零件来说,其同轴度检测难度较大,此时采用三坐标测量机来检测能取得较好的检测效果。与常规检测方法相比,三坐标测量机无需转动工件,利用测头探针进行工件的取点采样,实现同轴度的快速检测。在运用三坐标测量机进行同轴度测量时,基准线理解差异、轴线测量方法不同、轴度评价方法不同、采点误差等都可能带来同轴度测量的误差,因此,必须做好误差控制工作,保证测量精确度。
1 三坐标测量机概述
同轴度公差带定义为:被测圆柱的轴线位于以基准圆柱轴线为圆心、以公差值为直径的圆柱内。被测轴线被圆柱包容,而直径就是被测轴线的同轴度误差,如图1所示,φt就是被测同轴度的公差带。
若为单侧轴线的同轴度测量,见图2,其中被测外圆柱的轴线对A的同轴度公差为t,此时圆的轴线必须以t为公差值、与基准轴线A同轴的圆柱内。
前面简单介绍了机械加工零件同轴度测量的相关概念,下面就如何运用三坐标测量机进行同轴度误差的测量进行简要分析,其基本步骤为:
第一,建立坐标系。任何机械零件的同轴度测量都必须在一定的坐标系下进行,因此,首先确立零件的基准,位置误差基准必须符合最小条件。对于同轴度,确立基准轴线后,根据零件的具体要求建立基准。一般情况下,基准是一个内孔轴线或外圆柱轴线。本文以基准为内孔轴线为例,建立坐标系。首先在两个截面圆上各截取6个点,用计算机软件生成一个圆柱轴线,作为坐标系的第一轴建立,将圆点设置在基准轴线上。
第二,测量被测元素。在被测元素的表面采集出一系列的点,这些点要均匀分布在被测元素表面。当采点无法覆盖到整个元素表面,只能进行局部位置的测量时,应结合实际情况制定针对性测量方案。在测量完毕后,生成一个轴线并进行计算机系统的自动评价。在运用三坐标测量机测量零件同轴度误差时,有时候会出现被测元素与基准元素相距较远等现象,造成较大的偏差。从三坐标测量机的原理来说,其通过采集被测零件上的一些特征点坐标位置,通过计算机测量软件进行数据分析处理。因此,出现测量误差的原因主要是有系统误差、测头误差、工件形状误差、计算误差、环境误差、采点误差、敏感系数等。在同轴度测量中,采点误差和敏感系数对同轴度误差影响最大。采点误差主要表现为:被测工件为不规则的工件,测量点位置以及数目难以合理确定,很容易出现形状误差。除此之外,计算方法的不当也会导致同轴度测量误差。在采点误差上,一般情况下需要改变测量点位置,多次反复测量,并综合分析测量结果,最后得出准确的测量数据。在敏感系数上,其表示测量结果受到初始测量要素影响的程度,而同轴度测量中,测量精度与原始要素关系密切,因此敏感系数是重要的同轴度测量误差原因。
2 减少同轴度测量误差的方法
在运用三坐标测量机进行机械加工零件同轴度测量时,采点因素和敏感系数是造成同轴度误差的主要因素,下面就以这两个因素为主,分析如何采取有效控制措施减少同轴度测量误差,保证测量精度。
第一,增大基准截面之间的距离,对基准元素进行同轴度测量时,适当增加第一截面与第二截面之间的间距,这样可以有效减小误差干扰比例,从而起到减少误差的目的。当基准够长,基准截面与被检测截面相邻,那么其引起的误差非常小,基本可忽略不计。
第二,以直线度的测量来分析同轴度。在进行机械加工零件的同轴度测量中,我们可以以直线度来分析同轴度。由于下轴倾斜度对零件的装配影响较小,所以轴心的适量偏移对零件的装配影响不大,而直线度的测量其实就是在测量零件的轴心偏移量。具体操作方法为:在2个小圆柱上测量几个截面圆,然后以这几个圆的圆心为点建立一条直线,直接建立三坐标测量坐标系,测量出这条直线的直线度,然后将零件的同轴度公差值作为该直线度的公差值,判定该零件是否合格。在运用这种方法进行同轴度测量时,应尽量缩短工作截面,同时制定相应的测量规则来验证该方法的合理性、正确性。
第三,运用求距法测量同轴度。根据零件的功能和装配需求,分析被测元素与基准元素之间的几何关系,测量出二者之间的最大距离,然后将其乘以2,所得即为同轴度。在这里,关键是如何测量出被测元素与基准元素之间的最大间距,可以将二者投影到一个平面上来计算,保证平面与基准轴的垂直度,将垂直度误差控制在允许范围内,从而保证测量精度。例如:在电机机座这种长轴孔短的机械加工零件同轴度测量中,将一端内孔轴线作为基准,求另一端内孔轴线与基准轴线之间的同轴度误差。运用三坐标测量机进行测量时,为减少测量误差,我们将孔的端面作为基准,然后将两端圆柱分成若干个截面圆,将截面圆投影到端面上,这样就可以在一个平面上获得所有截面圆的圆心位置,也就可以计算出最大圆心距,然后将其乘以2,即为两端内孔轴线的同轴度测量结果。
3 结语
综上所述,机械加工零件同轴度测量可能会因为各种因素出现测量误差,在同轴度检测中,必须结合工件的形状特征等合理选择测量方法,灵活运用三坐标测量机,确保测量结果的精确度,达到满意的测量结果。
参考文献
[1]王文书.三坐标测量机对同轴度误差测量方法的探索[J].制造技术与机床,2010(11):94-97.
随着社会的不断进步与发展,各个领域的发展水平都在不断提高。机械加工工业是社会生产发展的重要领域,与其他产业的发展关系也很密切。近年来,零件加工精度的要求越来越高,机械加工工艺的水平也随之提高,这是机械加工业得以发展的重要手段。但是在机械加工过程中,零件加工的精度受到的影响因素较多,加工工艺的影响是关键。因此需要要读重视,不断改进、创新,采用合理的加工工艺和技术,提高零件加工的精度。文章主要对机械加工工艺对零件加工精度的影响进行分析。
关键词:
机械加工;工艺;零件加工精度;影响
机械加工业是社会生产发展的重要行业,产品的质量高低直接影响着机械加工企业的发展。在机械加工过程中,为了保证零件加工的精度,生产出符合实际需要的产品,就要不断更新加工工艺,提高工艺水平,这是影响零件加工精度的关键性因素,不容忽视。机械加工工艺是零件加工的基础性工艺,工艺越先进,零件加工的精度就越高,产品的性能和使用寿命也就越长,企业的经济效益也就越容易实现。因此,要在加工过程中,全面认识机械加工工艺影响,加工出精度更高、质量更好地零件,提高企业的竞争实力。
1机械加工工艺对零件加工精度的影响分析
1.1受力变形的影响
在零件机械加工过程中,由于受到外力的影响,受力变形的情况普遍存在。因此,在机械加工过程中,如果出现受力变形的情况,要根据变形的具置、形变的具体形状等进行全面分析,找出具体的影响因素。通常,主要有以下几个方面。其一,机械加工系统的运行强度过大。在机械加工系统运行时,需要应用夹具、道具等设备构件,并且承受一定的负荷,如果运行时间过长,其位置必然会出现偏移,或者在外力的作用下,发生变形;其二,相关构件受力过多。对于机械加工系统来说,相关构件既要承受系统内部的压力,又要承载一定的外部压力,受力过多,构件之间必然会产生一定的碰撞和摩擦,从而发生变形,进而影响到零件加工的精度。
1.2热变形的影响
在机械加工工艺系统运行过程中,外力因素的影响是一方面,也会受到其他因素的影响,热变形就是其中之一。一般情况下,主要有以下几种热变形因素。其一,道具构件热变形。在零件加工过程中,要用到一些道具,完成相应的切割工作。为了达到零件加工的标准,道具切割要需要反复进行,而这个过程中必然会产生一定的摩擦,致使大量的热量产生,这种热量的存在,会在一定程度上使零件发生变形,从而影响到零件加工的精度;其二,工件热变形。一般如果零件过长,机械加工工艺对精度的要求又比较高,也会使零件加工的精度受到影响;其三,机械加工机床机构热变形。机床是零件加工的关键设备,在机床的运行过程中,会与一些构件产生一定的摩擦,导致机床本身温度升高,温度过高的情况下,就会使机床结构发生变形,本身的结构契合度受到影响,致使一部分出现紧密的状态,另一部分则出现缝隙,在加工零件时,精度必然发生偏离。
1.3机械加工工艺内在因素的影响
从内在原因来看,主要是机械加工工艺本身对零件加工精度的影响。首先,就是机械加工系统本身存在问题,其几何精度不够准确,误差过大,在运行过程中,对零件加工精度产生一定的影响。其次,机械加工设备安装不规范。在对加工设备进行安装的过程中,操作不规范,精准度不高,设备性能不能完全、准确的发挥出来,从而在加工过程中,影响到零件的精度。由于内在因素导致的零件加工精度问题,是必要严重的,也是比较常见的,解决的难度也较大。如果机械加工系统机械设备本身的几何精度不高,误差大,加工出来的零件必然会存在一定的误差。在机械加工工艺实施过程中,对零件加工精度的要求很高,设备质量、标准的高低对精度的影响很大,而零件加工机械设备又都是组合工作的,因此,一定要注重其组合过程中的标准和规范。
2严格控制机械加工工艺对零件加工精度的影响
2.1加强对零件加工过程的控制
在机械加工过程中,要尽量降低机械加工系统的结合误差,尽量减少对零件加工精度的影响。要对相关机械设备进行严格检测、优化,保证机械设备的几何误差在规定的范围内,对设备自身存在的问题和隐患,要及时排查,及时解决,采用合理的方式对机械设备进行优化处理,从而达到零件加工的标准,保证零件加工精度。
2.2严格控制机械加工工艺中的温度因素
在机械加工过程中,相关机械设备在运行上,会受到温度的影响,如果温度过高,容易发生变形,进而应先零件加工的精度。因此,根据实际情况,在零件加工过程中,要对温度升高的具体原因进行分析、检测,如机械运行速度、机械设备之间的摩擦等等,要采取有效的降温方法,或者及时进行降温处理,避免机械设备、零件发生变形,避免影响到零件加工的精度。
3结束语
综上所述,机械加工产业的发展在社会生产发展中占有重要地位,保证零件加工精度是提高机械加工水平的关键。因此,在机械加工工艺实施过程中,要综合分析影响零件加工精度的各个因素,采取有效地办法保证零件加工精度,促进机械加工业的健康、快速发展。
参考文献:
[1]陈亮,侯贤州.机械加工工艺研究[J].南方农机,2017(4):148.
[2]熊建竹,王水根,唐浪,等.机械加工工艺探析[J].中国设备工程,2017(8):81-82.