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机械加工

时间:2023-05-29 17:40:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械加工,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机械加工

第1篇

【关键词】机械加工;减少误差;提高精度

绣十字绣的时候,为了绣得准确,绣得形象,绣得逼真,讲究买布要买100%精准印花的。机械加工也一样,虽然达不到100%的精准程度,但也要讲究精度。机械加工中的精度,顾名思义,就是精确程度,精准程度。说得专业一点,就是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。符合程度越高,精度越高;符合程度越低,精度越低。相反,所谓误差就是零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数不相符合的程度。不相符合的程度越高,误差越大;不相符合的程度越低,误差越小。机械加工中误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。要尽可能地减少加工误差,尽最大努力提高加工精度。那么,造成机械加工误差的原因有哪些,有没有相应的解决办法呢?

一、主轴径向回转误差

产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。

解决办法:适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度。

二、导轨和传动链误差

导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。

传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差,以及使用过程中的磨损所引起。

解决办法:应尽可能地提高所使用机床的几何精度。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。

三、刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中,都不可避免要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状的改变。

解决办法: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 ,正确地采用冷却液等,均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

四、工艺系统受力或受热变形产生的误差

1.受力变形误差。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比较大。外圆车刀在加工表面法线(y)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。

解决办法:机械加工时,应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度以及刀具的安装误差。

2.受热变形误差。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50%。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。

解决办法:采用安装空调,使用电扇、换气扇等办法达到散热的目的。

五、调整工艺系统产生的误差

在机械加工的每一工序中,总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确,因而产生调整误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上的互相位置精度,是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时,调整误差的影响,对加工精度起到决定性的作用。

解决办法: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。应认真仔细地做好调整工作,并反复地进行调试,提高准确程度。另外,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。

六、测量误差

零件在加工时或加工后进行测量时,由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

解决办法:测量时要尽职尽责,切记疏忽大意。另外测量高精度工件时应采用高精度的量具,而且应该规范测量方法。

为了提高机械加工精度,把误差降到最低程度,需对产生加工误差的各种原因进行分析、研究,然后对症下药,采取相应解决办法,这样就能减少误差,提高精度,保障质量。

参考文献:

第2篇

机械加工实习是培养学生实践能力的有效途径。又是我们中专生,非常重要的也特别有意义的实习课。机床实习又是我们的一次实际掌握知识的机会,离开了课堂严谨的环境,我们会感受到车间的气氛。同时也更加感受到了当一名工人的心情,使我们更加清醒地认识到肩负的责任。

实习期间,通过操作数控十二轴铣,加工中心,数控车床。我了解了产品的加工的工艺品,数控十二轴铣,加工中心,数控车床的操作我都能按照作业指导书的要求加工工件;最辛苦的是操作数控十二轴铣和加工中心,数控十二轴铣的危险性最高,先要掌握开数控十二轴铣床的基本要领,然后按照作业指导书要求操作。期间要对工件的放置进行检查,确保工件完全放到位,一天下来虽然感到浑身酸痛,但是看到自己在工厂中做出的成品,感到很有成就感。这次机械加工实习期实习给我的体会是:

①通过这次实习我了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工件的编程方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。

②在产品的主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能。

③在了解、熟悉和掌握一定的机械加工基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我的机床操作能力,使我的技术更上一层楼。

④培养和锻炼了我的劳动观点、质量和经济观念,强化遵守车间纪律、遵守安全操作规则,提高了我的整体综合素质。

机械加工实习对我的工程素质和工程能力的培养起着综合训练的作用,使我不但要掌握各工种的应知应会要求,还要建立起较完整的系统概念,既要要求我学习各工种的基本工艺知识、了解设备原理和工作过程,又要加强实践动手能力的训练,并具有运用所学工艺知识,初步分析解决简单工艺问题的能力。

⑤在整个实习过程中,公司对我们的纪律要求非常严格,制订了学生实习安全规则,同时加强对实习日记、清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求,对我们学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。

⑥在实际操作中工程担当,技术员将我加工不良的产品的错误分析给我看并帮我改正,使我们对自己的产品质量有明确认识,对于提高我的质量意识观念有一定作用。

在实习期间我有很深的感触,很感谢学校和公司能给我提供这个实习的机会,让我体验到学工科的不易,获得了课堂里边得不到也想不到的知识,现在所学的知识和感受会使我终生难忘。虽然工作中脏点累点,这些都无所谓,重要的是我有了收获、也有了成果。

第3篇

1.1劳动防护管理

工作不完善劳动防护是保护所有机械加工操作者的重要手段,如果劳动防护管理工作不完善,劳动防护用品不能及时发放到操作者手中或操作者不按要求穿戴防护物件,极易产生划伤、烫伤、砸伤等事故。

1.2操作者技能不足

很多企业现在招聘的是技术学院刚毕业的学生,经过简单的培训后开始上岗,虽然大部分学生在学校期间接触过类似的机械设备,但由于经验及技能不足,对设备的性能掌握不够,对刀具的使用不太精通,如果单独操作时易产生撞车、刀具刃磨不正确断屑不利伤人、装夹方式不对工件飞出伤人等事故。

2加强机械加工的安全防范措施

2.1加强安全管理工作安全管理

工作包括建立健全规章制度、强化安全责任意识、加强员工安全教育培训、加大监督检查力度等。建立健全规章制度是保障机械加工参与者参与生产安全的必要手段,通过制度来约束行为人的行动,使其行为符合安全生产管理要求。通过制定岗位操作规程、安全操作规程等制度将管理组及操作者的工作具体化,使实际操作过程实现可控制化。强化安全责任意识就是明确每一个机械加工参与者的安全责任,单位负责人全面负责本单位的安全工作,然后将安全责任层层落实,班组长负责本班组的安全责任,同时配备一名安全员负责安全工作,班组全体成员对自己的安全负责,确保参与者人人有责,才能有效控制安全生产事故的发生。加强员工安全教育培训的手断和形式有多种多样,对不同工种的培训内容和方法也须有区别。安全教育可通过讲、看、谈的方法进行,讲就是聘请有经验、专业安全知识丰富的人员进行定期或不定期的讲座、授课;看就是观看一些有代表性的安全教育影片或书籍,通过安全生产事故的实例给机械操作者以警示;谈就是班组成员互相之间对实际操作过程中的安全注意事项进行交流的过程。加大监督检查力度是对上述安全规章制度的执行情况、安全责任的落实情况、安全教育培训的实际效果的检查考核,如发现有执行不到位、落实不到人、教育培训无效果的情况可按实际情况进行进一步的处置。

2.2加强机械设备管理

工作机械设备就是机械加工创造效益的工具,维护好设备是每个机械加工者应尽的义务,同时有利于安全生产。建立设备管理台账,对每一台设备的运行情况、维修情况一定要记录在案,操作者必须充分了解设备的基本结构及使用要求,维护与保养知识,相关部门要制定每台设备的操作规程,操作者必须严格按规程操作。如果设备出现故障或有异常,不得强行继续工作,要停机检查,操作者可以自行解决的及时处理,否则必须由专业维修人员进行检修,检修后要详细填写维修记录,以备参考。设备管理部门应配专人对设备的运行及维护情况进行监督检查,发现问题及时纠正,以避免产生安全事故及设备的损坏。

2.3加强劳动防护管理

工作正确佩戴劳动防护用品时每个机械加工操作者的基本权利和应尽的义务,安全管理部门必须根据国家规定为每一个员工按时发放劳动保护用品,并有权利监督每一个员工的安全防护用品使用情况,如发现没有按规定佩戴劳动防护用具或未正确佩戴劳动防护用具的人员,必须及时停止其工作,经安全教育考核合格后方可重新上岗。

2.4加强操作者技能培训技能培训

包括组织专业的操作机理论培训、以老带新、以高带低等方法,通过培训可学习到如何合理使用设备、维护设备、装夹工件、刃磨刀具、安全防护等知识。同时需要学习各种材料的性能及特点,比如在加工镁、锆等金属或含有镁、锆成份的合金是注意防止燃烧,避免烧伤。

3结论

第4篇

关键词:多线切割技术;硅片生产流程;硅片切割工艺;硅片切割新技术

中图分类号: TU74 文献标识码: A

太阳能级硅片切割的历史

在上世纪80年代以前,人们在切割超硬材料的时候一般采用涂有金刚石粉的内圆切割机进行切割。然而随着半导体行业的飞速发展,人们对已有的生产效率难以满足,同时由于内圆切割的才来损失非常大,在半导体行业成本的摩尔定律的作用下,人们对于降低切割陈本,提高效率的要求欧越来越高。多线切割技术因此而逐步发展起来。多线切割机由于其更高效、更小的切割损失以及更高精度的优势,对于切割贵重、超硬材料有着巨大的优势,近十年来已取代传统的内圆切割成为硅片切割加工的主要方式。

在2003年以前,多线切割主要满足于半导体行业的需求,切割技术主要掌握在欧、美、日、台等国家和地区,国内半导体业务以封装业务为主,上游的晶圆切割技术远远落后于发达国家和地区,相关的设备制造研发也难有进展。

2003年随着太阳能光伏行业的爆发式增长,国内民营企业的硅片切割业务迅速发展起来。大量引进了瑞士和日本的先进的数控多线切割设备。这才使切割太阳能级硅片的多线切割机的数量开始在国内爆发式增长,相关的技术交流也开始在国内广泛兴起。

当前国内使用的硅片切割机的种类及特点

目前国内各个硅片切割厂家基本使用国际3大多线切割机的设备。也就是,瑞士的HCT、M+B、日本的NTC,另外近两年日本的TMC(东京制纲)线锯也开始打入国内市场,并取得了不错的销量。

太阳能级硅片制造的工艺流程

太阳能级硅片制造目前分为两种:一是多晶硅片的制造流程,一是单晶硅片的制造流程。由于硅片的外观有区别,所以两种硅片的制造过程会有不同,下面以图表的形式作以说明。

多晶硅片的制造加工流程

单晶硅片的制造加工流程

由以上的流程图可以看出,两种硅片的制造加工环节的区别主要在晶棒粘接前,这是由单晶棒和多晶硅锭的制造方式决定的。

多线切割机(线锯)的切割原理和工艺

多线切割机切割原理

多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术,它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片。下图可以说简单说明其切割原理。

切割工艺简介

切割工艺主要涉及到以下几个参数:切割钢线的线速度,切割台速,砂浆流量和温度。下面分别作以说明。

4.2.1钢线的线速度

钢线的高速运动是砂浆的载体,碳化硅就是通过粘连在钢线周围的悬浮液对硅块进行切割的。切割过程中线速过低,线网承受的压力会很大,导致线弓变大,很容易出现断线;线速过快,虽然线网压力减小,但是带砂浆能力会减弱,砂浆来不及被带入硅块内,同样会导致切割产生锯痕等不良品。所以线速度要适中,既要保证一定的线弓,又要能够最大限度的将砂浆带入被切割的硅块中。

4.2.2切割台速

切割的工作台速度是很重要的参数,它不但影响着整个的加工时间,也在很大程度上决定了硅片的薄厚程度。台速设置过慢加工时间变长,这样浪费生产时间,这样也会使生产成本增加;台速设置过快,与砂浆的切割能力不匹配,会导致硅片在入刀、中间和出刀产生薄厚差距过大的情况,严重的会产生不合格硅片。

4.2.3砂浆的流量和温度

砂浆的流量一般在入刀、中间和出刀过程中有所区别。入刀时流量偏低,因为此时台速一般较慢,不需要很强的切割能力;中间阶段流量最大,需要保证砂浆的切割能力;出刀时可以降低流量也可以不降,由于切割后期碳化硅颗粒已经在很大程度上磨损,导致切割能力下降,所以可以不降流量的完成切割。

砂浆的温度最好在整个切割过程中保持不变,而且设置砂浆温度要根据悬浮液的粘度来定。由于悬浮液是一种醇类液体,有一定的粘度,符合粘温曲线的规律,所以粘度低一些的砂浆需要将切割时的温度设置低一些,保证其粘连性和冷却效果,反之,将温度设高即可。

以上只是切割过程中需要工艺人员合理设定的主要参数,真正能不能切割出良率较高的硅片,还跟原材料的品质,操作人员的操作水平等有较大关系,所以多线切割是一个多种因素交织在一起的生产模式,在实际的生产控制中需要把基础工作做牢,才能发挥工艺参数设置的合理作用。

硅片切割的最新技术及发展方向

多线切割设备和技术到目前为止也有30多年的发展时间了,这项技术也较产生初期有了相当大的发展。就当前太阳能硅片切割领域来看,出现了不少新设备、新技术、新材料,这些有的已经应用到实际生产中,有的属于研发和小规模应用阶段。下面可以举几个例子。

砂浆在线回收系统

国内太阳能级切片厂家刚起步的时候,基本采用人工配料,操作环境比较恶劣,工人劳动强度很大,砂浆制备过程中经常由于人为原因导致碳化硅添加不均匀,浆料搅拌不充分,从而对线锯切割产生较大影响。针对此种情况,近几年一些厂家开始设计并应用了砂浆回收和在线供给系统。砂浆的回收和供给通过管道来实现,加料搅拌通过机器设备来替代人工,并且系统中配有热交换子系统,可以保证客户需要的砂浆温度,从而更好的控制砂浆的粘度值。整个系统可以实现全自动化控制和运行。此种系统虽然投资较大,工程施工较复杂,但系统运行后节省了大量人力,并极大程度的保证了砂浆的供应质量。目前比较专业的厂家有德国赛锡公司、日本IHI公司和美国CRS系统。

金刚线切割技术

传统的多线切割技术是靠高速运动的钢线带动由悬浮液和碳化硅微粉混合配置的砂浆来进行切割的。参与切割的碳化硅在钢线上处于游离状态,砂浆在钢线圆周方向上包裹着,对硅块起到研磨的作用。这种传统的方式,砂浆需要较长时间的制备并且必须始终处于搅拌状态,其用量会随着切割硅块面积的增大而增大,切割的台速也不会太快。

目前有一种新的金刚现切割技术,其特点是将参与切割的砂粒镀到钢线上,切割时靠喷嘴中喷出的水进行冷却,完全不用再配置砂浆。这种方式可以完全抛弃砂浆,切割速度可以加快。但是钢线价格很高,钢线镀砂的均匀性技术也有待提高。虽然目前HCT和M+B等线锯厂家已经推出相应的金刚线设备进行开方甚至切片,但是在实际应用中还不甚理想,要想完全替代砂浆方式的线切割机还需要进一步研发和应用,并进行切割成本的降低工作。

结论

太阳能级硅片切割技术是特定领域的一种特殊的机械加工方式,它不同于传统的机械加工,但又是在其基础之上发展衍生而来的。这种技术有其本身的独特性,但同时也遵循着传统机械加工的规律。对于切片工艺的一些说明很多都是在生产实践中总结出来的, 只要符合多线切割的基本规律,就可以利用这些经验发现并解决实际生产中遇到的问题。当然,理论在不断地发展,经验也是需要不断地获取,只有针对各自工厂的实际情况并结合以往的理论和经验才能真正解决实际问题。

参考文献:

[1]万志峰.中国太阳能硅片线切割设备国产化的现状和趋势

[2]靳永吉.线锯切割失效机理.电子工业专用设备,2006,142:24-27

第5篇

关键词:机械加工;深孔加工技术;刀具选择;冷却

1 引言

在机械加工中,深孔一般是指长径L/D≥(5―10)的孔,事实上有些孔的深度更大,这是机械加工中的难点内容。然而通常在机械加工过程中,深孔加工约占加工总量的40%,因此,采取有效的技术措施,加强深孔质量控制是十分重要的一项工作。下面将探讨分析深孔加工的特征,并提出相应的加工技术策略,希望能够为实际工作提供指导。

2 机械加工的深孔加工特征

2.1 难度大

深孔加工多数在半封闭和全封闭状态下进行,增加了加工难度,不方便观察刀具切削过程和走刀情况,给机械加工带来较大困难。同时半径和孔深比例差异大,金属屑不容易排出,容易出现堵塞现象,影响机械加工顺利进行。加工钻头长度较大,从而导致刚性往往会降低,如果忽视质量控制,容易出现抖动和偏孔现象。另外还难以保障机械表面加工精度,给质量控制带来困难。

2.2 工艺复杂

深孔加工过程复杂,给质量控制带来较多不便,刀具运行、进给方式是加工中质量控制的重点,也是难点,工艺比较复杂,给质量控制带来不便。另外深孔加工碎屑排放也是比较困难的工作,如果方式选择不当,会影响机械加工顺利进行。

2.3 质量要求高

深孔加工是整个机械加工的重要组成部分,如果质量控制不到位,会影响整个机械加工效果。因而开展机械加工时,应该加强每个环节的质量控制,确保深孔加工效果,促进整个机械加工质量提高,更好满足实际工作需要。

3 机械加工的深孔加工技术

3.1 设备选择和准备

为确保深孔加工效果,首先应该做好设备选择工作,为提高加工效果创造良好条件。深孔加工采用的是专业机械设备,最重要的是机床选择,包括主轴箱、进给箱、刀具夹装设备、机床主体、中心架、辅助设备等,这些设备各自发挥不同作用,满足机械加工需要,为促进加工顺利完成创造良好条件。也只有做好这些设备的选择,才能促进加工工艺效果提升。选择适当的机械设备之后,做好安装和就位工作,并加强工作人员培训,让他们熟悉各项流程和工艺操作,为进行深孔加工创造良好条件。

3.2 工艺路线选择与设计

设计和适当选择工艺路线,为深孔加工准备良好条件,这对提高加工效果具有重要意义。工艺路线选择时,要综合考虑深孔加工方法、刀具适应性、零部件特征、材料性质等内容,促进工艺路线更好指导加工具体工作。一般将整个深孔加工分为粗加工、半粗加工、精加工、光整加工等不同阶段,工艺设计时应选择合适的技术措施,促进加工效率和加工质量提升。工艺路线设计时还要综合考虑机械设备的结构特征、加工方法、设备因素等,以优化设计方案,减少加工误差,保证加工质量。另外还要合理控制加工余量,根据工艺和质量要求,合理设计余量,从而推动深孔加工顺利完成。

3.3 深孔加工刀具选择

刀具选择是十分重要的内容,对机械加工质量产生直接影响。常见加工刀具多种多样,包括扁钻、麻花钻、排屑深孔钻、喷吸钻、枪钻、复合刀具等。深孔加工时,应该结合具体工作需要合理选择相应的加工刀具,并做好刀具安装、调试工作,确保刀具能很好适应深孔加工实际工作的需要,为加工顺利进行和深孔加工质量提高奠定基础。

3.4 深孔加工定位

与其它机械加工一样,深孔加工也要确保基准定位准确,满足加工需要。其中锥面定位是最为常见的方式,在回转体、中小直径孔、管坯镗孔中得到较为广泛的应用。还可以采用内锥面定位方式,在中等直径的内排切削加工中可以适用。需要注意的是,进行锥面定位时,要注意保证直线度和余量,在钻孔、镗孔前的端面处理内外锥面。大直径深孔利用圆定位,采用圆定位方式时,要在外圆上加工安装面、定位面、找正面,确保三者是同心圆,从而保证深孔定位准确,为提高加工质量创造良好条件。

3.5 冷却选择

深孔加工在孔内进行,内部环境比较密闭,温度容易出现急剧上升情况,给整个加工带来不利影响。因而在整个加工过程中,必须重视采取有效措施进行降温处理,合理选择冷却液、液,以起到更好的冷却和效果,为加工顺利进行和提高加工质量奠定基础。深孔加工中应该合理配合冷却液和液,更好发挥它们的降温、冲刷、减震、消音等作用,以保证加工质量,延长刀具使用寿命。深孔加工中会出现较大的抗力、阻力、摩擦力,容易导致热量和温度升高。而应对这些问题的重要方法是合理选择冷却液和液。以降低摩擦力,不仅能够减小机械加工的功率消耗,也可以起到节能效果。为加工顺利进行,提高深孔加工效果奠定基础。

3.6 切屑处理

由于加工环境比较封闭,空间受限,因而切削排出是一件相当比较困难的工作。深孔排屑集中在切屑处理上,不同材料会形成不同特征的切屑,形状、宽窄、弯曲程度、尺寸等都会影响排屑。为此,深孔成孔工艺中必须考虑冷却与排屑两个系统。例如,内排屑深孔钻工艺能加工6―80mm深孔,钻进中切屑在钻杆内实行排屑,不会在孔壁和刀具间发生摩擦,有利于提高加工面精度和质量。总之,该方式不仅有利于切削顺利排出,同时能保持钻杆的稳定,起到冷却、效果,确保深孔加工效果。但需要独立设置内排屑供液系统,会增加造价。

4 结束语

综上所述,深孔加工是整个机械加工的一项重要内容,具有自身显著特点,也是加工的难点。为促进机械加工顺利进行,采用深孔加工技术进行加工时,要做好设备选择工作,严格按照流程和设计要求进行,加强每个环节质量控制。从而确保深孔加工效果,提高整个机械加工质量。

参考文献:

[1]王怀江.机械加工过程中的深孔加工方法分析[J].河南科技,2012(07)下:71.

[2]贾玉菊,张真超.机械加工中深孔加工的方法探讨[J].煤矿机械,2012(06):139-140.

第6篇

加工过程由于采用了近似的加工方法,近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。

1.1采用近似的加工运动造成的误差

在许多场合,为了得到要求的工件表面,必须在工件或刀具的运动之间建立一定的联系。从理论上讲,应采用完全准确的运动联系。但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂,致使制造困难,反而难以达到较高的加工精度,有时甚至是不可能做到。如在车削或磨削模数螺纹时,由于其导程t=πm,式中有π这个无理因子,在用配换齿轮来得到导程数值时,就存在原理误差。

1.2采用近似的刀具轮廓造成的误差

用成形刀具加工复杂的曲面时,要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓,有时非常困难,往往采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。如用滚刀滚切渐开线齿轮时,为了滚刀的制造方便,多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆,从而产生了加工原理误差。

2机床几何误差及磨损其对加工精度的影响

加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

2.1主轴回转误差

主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度,可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。由于存在误差敏感方向,加工不同表面时,主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。例如,在车床上加工外圆或内孔时,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工没有直接影响。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。主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响相似,主要区别在于主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆度误差,而且影响工件加工表面的圆柱度误差。

2.2导轨误差

导轨在机床中起导向和承载作用,它既是确定机床主要部件相对位置的基准,也是运动的基准。它的各项误差直接对形状精度产生影响。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被加工工件表面的法线方向(误差敏感方向)上,对加工精度的影响最大。导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度影响很小,一般可忽略不计。前后导轨的平行度误差会使工作台在运动过程中产生摆动,刀尖的运动轨迹为一条空间曲线,使工件产生形状误差。

2.3传动链误差

切削过程中,工件表面的成形运动,是通过一系列的传动机构来实现的。传动机构的传动元件有齿轮、丝杆、螺母、蜗轮及蜗杆等。这些传动元件由于其加工、装配和使用过程中磨损而产生误差,这些误差就构成了传动链的传动误差。传动机构越多,传动路线越长,则传动误差越大。机床传动链误差是影响表面加工精度的主要原因之一。

3刀具、夹具的制造误差及磨损

刀具误差对加工精度的影响随刀具的种类不同而不同。一般刀具(如车刀、镗刀及铣刀等)的制造误差,对加工精度没有直接的影响;定尺寸刀具(如钻头、铰刀、拉刀及槽铣刀等)的尺寸误差,直接影响被加工零件的尺寸精度;成形刀具(成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等)的误差,主要影响被加工面的形状精度。而刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置,造成被加工零件的尺寸误差,夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。夹具的制造误差由定位误差、夹紧误差、夹具的安装误差、导引误差、分度误差以及夹具的磨损组成。夹具的磨损会引起工件的定位误差。

4工艺系统受力变形引起的误差

工艺系统是一弹性系统,在加工时由于切削力、夹紧力和传动力等作用会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置,从而产生加工误差。

4.1切削过程中受力点位置变化引起的加工误差

切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。

4.2切削力大小变化引起的加工误差——误差复映

工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸、形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。当然工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多。这种现象称为“误差复映规律”,所引起的加工误差称为“误差复映”。除切削力外,传动力、惯性重力、夹紧力等其它作用力也会使工艺系统的变形发生变化,从而引起加工误差,影响加工精度。

5工艺系统受热变形引起的误差

机械加工中,工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同,使工艺系统各部分的变形产生差异,从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系,产生加工误差。尤其对于精密加工,热变形引起的加工误差占总加工误差的40%~70%。

5.1机床热变形对加工精度的影响

机床受热源的影响,各部分温度将发生变化,由于热源分布的不均匀和机床机构的复杂性,机床的各部件发生不同程度的热变形,破坏了机床各部件原有的相互位置关系,影响加工精度。不同类型的机床由于热源不同,对加工精度影响也不同。

5.2刀具热变形对加工精度的影响

尽管在切削加工中传入刀具的热量只有3%~5%,但由于刀具的尺寸和热容量小,故仍有很高的温升,从而引起刀具的热伸长并造成加工误差。粗加工时刀具的热变形对加工精度的影响可忽略不计;对于加工要求较高的零件,刀具的热变形对加工精度影响较大,使加工表面产生形状误差。例如用高速钢刀具车削时,刃部的温度高达700℃~800℃,刀具热伸长量可达0.03mm~0.05mm。新晨

5.3工件热变形对加工精度的影响

工件的热变形主要是由切削热引起的,热变形情况与加工方法和是否均匀受热有关。

5.3.1工件均匀受热

对于一些简单的均匀受热工件,如车、磨轴类件的外圆,

待加工后冷却到室温时其长度和直径将有所收缩,由此而产生尺寸误差;加工盘类零件或较短的轴套类零件,由于加工行程较短,可以近似认为沿工件轴向方向的温升相等。对于较长工件(如长轴)的加工,开始走刀时,工件温度较低,变形较小。随着切削的进行,工件温度逐渐升高,直径逐渐增大,因此工件表面被切去的金属层厚度越来越大,冷却后不仅产生径向尺寸误差,而且还会产生圆柱度误差;对于轴向精度要求较高的工件(如精密丝杠),其热变形引起的轴向伸长将产生螺距误差。

第7篇

1.1几何误差对加工精度的影响

1.1.1调整误差。在机械加工的过程中,加工机械所需要的夹具、刀具和机床在对机械零件进行加工的过程中会产生误差,需要对误差进行调整,但是在调整的过程中并不能保证完全到位,也可能出现误差。调整过程中因方法的不同也会导致不同误差的出现,误差的出现受到许多因素的影响,因而在研究调整误差时需要结合具体的调整方式。

1.1.2制造误差。在机械加工中,刀具制造的精度和工作的环境会对加工的精度造成影响。但是产品加工的精度不会因为单刃刀的直接影响,零件的尺寸和几何形状会在加工过程中因本身的磨损而改变,因此,在对机械零部件进行加工时需要检查刀具本身是否存在制作方面的误差。

1.1.3机床自身几何误差。机床自身几何误差主要是安装误差、制造误差和磨损误差等几种常见的误差,其中,制造误差是最大的误差。机床自身的三种基本误差为导轨误差、传动链误差和主轴回转误差。导轨误差,导轨出现误差将会明显作用于加工的精度,出现直线度误差、扭曲度误差、相互位置误差等,为了减少导轨误差,可以从材料、、保护装置、结构等方面着手;传动链误差,该误差出现的原因主要是因为安装传动机构,制造和后续作业等条件下因磨损导致的,出现先后运动误差。实验表明,减少传动链部件数量和缩短传动链可以实现传动误差数值量的减少;主轴回转误差,回转误差会影响产品加工表面的形状,部件因角度摆动出现圆柱度误差,部件端受轴向窜动会有平面度误差,但断面不会受其影响。

1.2工艺受力变形对加工精度的影响机械零部件加工过程中因传动力、重力、切削力等作用会导致变形,变形会引起刀具和加工工具相对位置产生变化,从而导致零部件在加工过程中几何形状和尺寸出现误差。外圆车刀具有较大的刚度,而刀杆的刚度相对弱,由于二者的刚度不一致,当受力时,刀杆容易发生变形。此外,机床部件的刚度也会对加工零件产生影响,而其影响的程度只能通过实验得知。

1.3加工精度受工艺系统热变形的影响机械加工的工艺系统在受热作用时,会发生变形,尤其是存在比较剧烈的温差时,对工具自身运动与几何关系会产生比较大的破坏作用。控制好加工的热影响对于精度有积极的意义。加工工艺的变形主要包含三种:工件热变形、机床热变形和刀具热变形。如果所需加工的零件的长度长,而精度要求高时,工件的热变形对精度的影响是最为明显的。工件加工时,经常在单面进行切削,由于存在温差,会导致工件的隆起,产生较大的误差。而加工中将隆起的部分削平,当温度降低之后,削平的部位又会出现收缩,有凹槽,导致较大的平面误差度。经过试验和实践经验分析得出,对于此类问题最为常用的方式是加入切削液,对温差进行补偿,尽量降低加工时零件表面的温度。

1.4加工精度受定位误差的影响机械加工过程中会涉及到很多工艺定位,定位过程中如果定位不标准产生误差也会对机械加工的精度造成影响。机械加工工艺定位大体上有设计基准和工序基准,这两种基准称为定位基准。在对零部件进行加工的时候需要选择零部件的多种几何参数作为加工过程中的定位基准,如果选择的定位基准不符合设计基准,就会因基准不重合而出现误差,现实制造过程中一般机床上的定位元件因各种条件的限制不可能和基本尺寸绝对吻合,定位元件的实际尺寸和位置允许有一定的变动幅度,定位幅度过大或者定位不准确就会造成定位误差。

1.5加工精度受加工原理的影响机械加工的过程中由于采取了近似加工法,近似传动法或近似刀具轮廓而产生的加工误差称之为加工原理误差。很多时候为了得到要求的工件表面,在实际加工过程中,工艺师会在工件或刀具的运动之间建立一定的关联。理论上来说要采用完全准确的运动联系,但是实际生产中由于完全准确的加工原理会导致机床或夹具制造极为复杂,使得制造工艺极为复杂而难以满足现实条件,基本上不可能做得到,这就是近似加工运动误差。

2改进机械加工精度的误差

抵消法采取抵消法或者补偿法抵消和补偿原来的系统误差,从而减少零部件的加工误差,提高零部件的加工精度,这种方法称之为误差抵消法。如果原始的误差为负值,那么人工产生的误差就要取正值,反之则取负值,这两种做法的目的就是为了相互补偿原来的系统误差,使得两者大小相等,除此之外,利用一种原始误差抵消另一种原始误差就是通过相互抵消的方式减少加工的误差,提高零部件的加工精度。

2.1平均原始的误差有些精度要求很高的零件,可以通过加工使得零件的加工表面的原始误差均匀化。对经过工具的表面和工件给予检查和比较,进而找出其中的差异,在对零件进行修正或者按照基准进行加工,在实际的生产过程中,直尺、端齿分度盘和平板等都是采用将原始误差平均化的原理来加工。

2.2转移原始的误差将机械零件的原始误差从敏感方向的误差转化到非敏感方向的误差,进而达到将机械工艺的受力变形、几何误差以及热变形等原始误差转移。原始的误差能否直接的在加工误差上反映出来,是否能够提高零件的精度,决定于其是否在误差的敏感方向上。

2.3减少原始的误差机械加工精度和量具和夹具的本身精度的提高,减少加工工艺系统的受热、受力和刀具的磨损以及测量误差,采取措施降低原始的误差。所以如果想要提高机械的加工精度,就要对各个原始误差都进行研究,对于不同的误差采用不同的方式进行解决。对于有固定形状的零件的加工,要减少刀具安装和刀具的具体形状的误差,对于一些很精密的零件的加工,要提高所用的精密机床的刚度以及精度。

2.4分化原始误差法分化原始误差的方法能够有效地提高零部件的加工精度,从误差的反映规律来看,一般将毛坯上的工件的几何尺寸根据具体的情况分成几个小组,每个小组尺寸的范围可以被缩小,然后依据具体的误差来调试工件的正确位置,缩小整批的工件的分散范围。

2.5均化原始误差法对于要求加工配合精度很高的轴和孔的加工过程中一般采用研磨方式,研磨工艺本身精度并不高,但是却能通过与工件做相对运动时经过研磨对工件进行微量的切削,使得工件达到很高的精度,当然,研磨工具也相应地被工件磨去一部分,这种表面之间的摩擦和磨损是一种不断减小误差的过程,这个方法就是均化原始误差法,既能提高零部件的加工进度,又能提高磨具自身的精度,这种方法的实质就是两个相互作用的表面进行比较和检查,然后找出两者之间的差异,并互为基础,进行修正,不断缩小和分化零部件表面的误差。

3结语

第8篇

机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。工具的设计、制造和使用自古以来就很受重视,这里我们所说的工具,不仅仅指进行机械加工的机床,我们更关心的是直接进行切削加工的刀具。刀具是推动金属切削加工技术发展的一个极为活跃而又十分关键的因素,可以说切削加工技术发展、革新的历史就是刀具发展的历史。

一、切削加工的重要作用与刀具

机械制造的核心是零件的制作。制造机械零件的方法大致可分为成形制造和加工制造,成形制造包括铸造、锻造、焊接等工艺,一般用于毛坯的制造。近年来开发的精确成形或称净成形工艺,如精铸、精锻等也可用于半成品和成品的制造。快速原型制造用于模型的制造,与其它技术相结合,也可用于制造金属零件。加工制造包括切削、磨削等常规工艺,也包括激光束加工、电子束加工、电化学加工等特种工艺。在所有这些方法中,切削加工至今仍然是并且在可以预见的将来仍将是零件制作的最基本的工艺技术之一。

刀具性能和质量直接影响到数百万台机床生产效率的高低和加工质量的好坏。直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用。这是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面。从近年来工具行业的发展看,切削刀具在生产活动中的作用正越来越受到企业的重视。随着数控加工设备与高性能加工刀具技术的发展,高速切削和超高速切削已成为当前切削技术的重要发展趋向,这就要求刀具的可靠性高,切削性能好,能稳定地断屑和卷屑,精度高,并能快换或自动更换等。因此,对刀具材料、刀具结构以及刀具的装夹都提出了更高的要求。

二、切削颤振产生与危害

在生产实践中,一般来说机床的振动是不希望产生的。这是因为振动所产生的噪声能刺激操作工人引起疲劳,降低工作效率.并且它又能使机床零件过早出现疲劳破坏,从而使零件的安全程度、可靠性和强度下降,机床的振动还会导致被加工工件的精度降低,刀具寿命和生产率下降。在机床上面发生的自激振动类型较多,例如回转主轴(或与工件联系、或与刀具联系)系统的扭转或者弯曲自激振动;机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动;切屑形成的周期性引起的颤振和整台机床的摇晃。此外还有机床工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。通常把金属切削过程中表现在刀具与工件间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。切削过程中形成不连续切削的周期与工件、刀架或者机床的传动机构中的任一部分振动的固有周期相同,是产生颤振的主要原因之一。

切削颤振由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起,并能维持其振动不衰减。机械加工中的颤振是影响机械产品加工质量和机床切削效率的关键技术问题之一。切削颤振叠加在剥离多余金属必须的工作运动如切削、进给及切入运动上,并影响刀具乃至机床的使用寿命。为减小颤振所带来的不良影响,加工中被迫临时改变切削用量,如降低切削深度等。而这却妨碍充分利用机床额定功率,导致加工工时,即制造成本上升,延误工期。颤振问题在投资庞大的现代化数控机床上尤为值得关注,因为这类机床的经济性建立在其时间和功效方面的高度利用上。长期以来,机械制造业中的噪声污染相当突出,大大超过国家环保标准。刺耳的噪声是工件—刀具系统强烈切削颤振的结果,它降低了产品的表面质量,降低了生产效率和刀具、设备寿命,增加了材料和能源消耗。同时会诱发长期在这种环境下工作的人们的心血管等系统疾病,严重危害人们的身心健康。

三、 切削颤振理论与减小切削颤振的措施

1、再生颤振理论

目前,对切削颤振形成的物理原因,主要依据三种理论进行解释:再生颤振是由于上一次切削所形成的振纹与本次切削的振动位移之间的相位差异导致刀具切削厚度的不同而引起的颤振。

2、振型耦合理论

在某些完全不存在再生颤振条件的切削状态下,如在切削螺纹时,后一转的切削表面与前一转的切削表面完全没有重叠,但也经常发生颤振。由于这时刀尖与工作面的相对轨迹是一个近似椭圆,颤振同时产生在两个方向。人们由此得出结论:当振动系统在两个方向上的刚度相接近时,两个固有振型相耦合,因而引起颤振,进而提出在设计机床时应考虑如何配备机床各部件在不同方向的刚度。

研究切削颤振现象及其控制理论的意义在于:可使人们更加深入地认识切削颤振的物理本质,从而发展控制理论及相关技术,促进机械工程的发展。其实践意义则在于:采用切削颤振的控制技术及手段,可大大减轻甚至消除切削颤振及其所带来的各种不良影响,极大地改善人们的工作环境,提高工作效率,减少切削能源的消耗,提高刀具和设备的使用寿命,并将产生直接或间接的经济效益和社会效益。

众所周知,将主轴转速、进给量、切削宽度以及刀具角度等切削参数适当调整,即可抑制颤振的发生。其中最为突出的是改变主轴转速的变速切削,对颤振的抑制效果显著。因为机床整体结构的复杂性,控制颤振的理想手段应该 可以从其局部部件着手,包括对机床床身、立柱等基础部件的改进,以提高机床的抗振性能;也可以对机床的刀具结构进行必要的改进。新型切断刀的设计思想是建立在增大阻尼的基础之上,利用颤振理论结合刀具结构设计,解决切削加工中的颤振问题。

参考文献

[1]尹洁华.用新型刀具实现高效优质低成本生产[J]工具技术,1995,(09).

第9篇

机床的振动误差一般来说,在工件的加工工作中,加工工作的工具是刀具,而刀具对于工件的成形工作是靠加工机床完成的。所以,机床的精度和准确度对于工件最后成形的测量的准确度至关重要。机床对工件影响的因素主要有以下因素决定:主要的轴承回转的本身误差,半径的轨道的误差,工件的传动链的误差,以及机床的磨损使得其自身工作准确度下降许多等。刀具的几何误差刀具是机床工作不可或缺的工具,它既是一种辅助工具,又是一种影响测量结果的重要因素。刀具对工具加工带来的影响由于道具的分类的不同而有差异。产生的影响对机床最终的准确度有影响;但是对于一般不重要的辅助的刀具而言,它们造成的影响对最终结果不重要,有时候甚至可以忽略不计。

工艺系统受力变形引起的误差

基本概念:机械加工是指有人的参与和机器的工作,人在机器的辅助下,把机床工件改造成人类本身需要的形状,加工工艺至关重要,它通过重力、传动力、惯性、削力等,把工件进行相应的变形,改变其相应的位置,使得工件的最终结果的准确度下降。工件刚度是为了分析计算工艺系统受力变形对加工精度的影响,从而引入一个有用的概念。当车刀处理工件时,由于切削刃上和工件上受到大小相等,方向相反的切削力的作用;而切削力的分力对加工精度的影响最大。机床部件刚度机床部件由许多零件组成它有以下的特点:(1)变形后的物体与机床部件没有线性关系;(2)加载物体的曲线与卸载物体的曲线会消耗加工后的物件;(3)加工后的物件仍残余部件,经过多次的改善后会不可避免的存在变形的因素。影响机床部件刚度的因素有:(1)部件本身的瑕疵;(2)部件在加载或者卸载时产生的变形;(3)部件运作时产生的摩擦力;(4)部件之间间隙的存在。工艺系统刚度及其对加工精度的影响:(1)由于切削力变化引起的误差:加工过程中,由于工件的加工余量发生变化工件材质不均等因素引起的切削力变化,使工艺系统变形发生变化,从而产生加工误差。(2)由于夹紧变形引起的误差:加工发动机连杆大头孔时,由于夹紧力着力点不当,使工件产生加紧变形,造成加工后两孔中心线不平行及所加工的大孔的轴线与定位端面变形,造成相应的加工误差。

工艺系统受热变形引起的误差

工艺系统虽然只是影响因素之一,但是它对整个工件加工中产生的影响不可忽视,而且应该得到人们的高度重视。因为工艺系统造成的工件热变形给机床工件的加工精度带来很大的影响。尤其是在精密的工件加工和大型的工件加工中更为明显,所以,众所周知,有时候热变形引起的加工误差会占加工工件的总误差的一半以上。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。

内应力重新分布引起的误差

基本概念内应力的含义比较容易理解,它是指在没有外力存在的前提下,机床零件本身内部存在的应力,它是一种内在的力量。一旦要加工的机床工件上含有内力以后,工件金属本身就位于一种极其不稳定的高位能的状态之下,它自身自觉地向低位能运动,在转化的工作中伴有变形产生,最终使得加工工件失去精度。内应力的产生热加工中内应力的产生、热加工的作用以及产生的结果极其重要,所以,热加工的因素很多也很重要,热处理工序中因为工件的半径的壁厚不同,冷却的方法不一样,产生的结果与预期的结果会有差距。总之,工件加工过程纷繁复杂,要考虑的因素很多,我们在进行工件加工和测量的过程中,重要的是把主要因素考虑在内,例如:工艺误差,导轨误差,内应力等。只有充分考虑到在工件加工之前和制作之中的误差,才会减小错误率,准确率自然而然的提高。

作者:王志宇 单位:中国第一重型股份公司中型装备制造分厂

第10篇

关键词:机械加工;制造工艺;研究

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.005

进入新世纪后人类社会在不断的发展,其对多个领域的科学技术提出了更高的要求,以期推动行业的发展,机械加工制造行业更是如此。所谓的机械加工制造工艺指的是把产品或零件机械加工工艺过程的操作方法进一步规范。然而,在加工的过程中有多个环节,要想规范化零件生产过程就必须把技术和工艺的每一环节都把握好,这才能够保证机械加工制造工艺更精良,对生产更有利。

1 机械加工制造工艺的现状

1.1 国内发展状况

中国是世界上人口最多的国家,人口是世界总人口的20%。同样,密切联系人们生活的机械加工制造工艺发展的也比较快。当前阶段,我们的生活被机械加工制造工艺带来了更多的便利,但是,我们要用辩证的眼光看待问题,机械加工制造工艺便捷我们生活的同时也带来了浪费资源和污染环境等问题。然而,就国内发展形势来看,我们要想抛弃机械加工制造工艺是无法实现的,在我们的生活中该工艺扮演着重要的角色,因此对该工艺我们要持续优化,让其可持续发展。如今国内很多人员已经意识到这方面的问题,接下来需要我们共同努力去更新换代机械加工制造工艺。

1.2 国外发展状况

和中国国内形势一样,国际社会上对机械制造工艺也非常的重视。和人们生活息息相关的各类活动都具有重要的地位。在前一段时间,国外的机械加工制造工艺也存在和国内遇到的同样问题――大肆的浪费原材料和环境污染。但是,很多发达国家在意识到这方面的问题后及时的对其进行优化。虽然仍然存在各种各样的问题,但是也有很多成功的案例值得我们学习。因此,我们要不畏艰险,弄清楚国内机械加工制造工艺存在的问题之后,使用合理的方式,勇于面对问题,解决问题。

2 机械加工制造工艺规程

所谓的机械加工工艺规程指的是机械制造厂最根本的技术文件,制定工艺规程的原则如下:产量高、品质好、成本低,也就意味着在保证产品质量的前提下有效的提升生产率和经济效益。在对工艺规程进行制定的时候需要注意以下几点:(1)技术的先进性要保证;(2)选择方案的过程中要考虑其经济性;(3)确保操作人员在操做的过程中劳动环境较好。

3 关于机械加工对零件结构的要求分析

零件要符合国家或者行业的要求,这对零件的后续加工更有利,最终实现制造的积极性、创造性。分析零件的结构工艺可以从以下几点着手。

其一,定位和夹紧要方便,保证较少的装夹次数。其二,零件的机构必须符合国家或者行业的规定,让道具和量具的选择更有利。进刀和退刀时要注意,保证精确的加工零件。其三,控制数控机床的加工条件,选择使用形状统一、尺寸合理的零件。其四,在设计零件结构的时候,便于测量需要着重的考虑。

4 关于毛坯的选择

就机械加工工艺和加工质量而言,选择的毛坯会对其造成严重的印象,使用科学的手段和方式对毛坯的种类、结构等选择,对机械加工工艺的提高极为有利。

4.1 毛坯的种类

一般比较常见的毛坯可以分为以下几种:

(1)铸件,有些毛坯具有非常复杂的外形,制造这种毛坯一般选用铸造的方式。如今,比较常用的方式是砂型铸造。一些铸件的尺寸较小,要求的精度较高,我们可以使用特种铸造。(2)锻件,锻件毛坯经过锻造后具有连续、均匀的金属纤维。因为锻件的力学性能比较好,所以在受力较为复杂的钢制部件上经常使用。(3)型材,型材有多种,主要有:棒材、线材、板材等,制造板材的方式主要有两种通常包括棒材,线材和其他材料,制造板材的方法可分为冷拉和热轧两种类型,其中使用冷拉方式的型材的尺寸较小,有的精度较高,广泛的适用于中小型零部件中;热轧型材相反,其尺寸较大,要求的精度较低,在一般的机械零件中比较常用。(4)焊接件,一般使用在单件批量生产、大型零件和样件中。焊接件制造简单、生产时间较短、材料利用率较高等优点,同时其具有较差的抗震性能、形变较大,必须经过一定时间后才能加工焊接。(5)其它毛坯,如冲压件、冷挤件以及塑料压制件等。

4.2 选择毛坯的要点

首先,对零件的生产纲领而言,很多的零件在选择毛坯生产方式的时候必须考虑生产效率、精确度等,要是制造毛坯需要花费较多的费用,可以把材料的消耗量进一步降低以便于机械加工费用,用这样的方式可以补偿较高的毛坯制造费。第二,选择零件材料的工艺性,如铸铁、青铜等零件,可以使用铸造毛坯;有的钢制零件不仅形状简单而且在力学性能上要求也不高,可以选用型材;一些钢制零件比较重要,其选择就有唯一性――锻造件毛坯,这样才能让零件的力学性能有所保证。第三,选择零件的结构形状和尺寸,要是毛坯具有相对复杂的外形,制造的时候一般选用铸造的方式。第四,现有生产条件的影响,在选择毛坯的时候,应该综合的考虑自身的生产水平、机械设备性能以及生产环境等,然后再进行选择,才能保证选择的科学性。

5 结束语

时至今日,机械制造加工工艺的技术更新已经持续很多次,然而社会还在持续的发展和进步之中,进入新世纪后科学技术发展水平不断提升,人们生活质量的提高对自身的需要提出了更高的要求,当前阶段机械加工制造工艺也出现一定的弊端。因此就必须想方设法进一步优化机械加工制造工艺。也许经过若干年的发展,如今已经被优化的机械加工制造工艺仍会显现出一定的缺点和不足,但正是在这种需求不断地提升和满足需求的过程中,机械加工制造工艺水平会越来越高。

参考文献:

[1]蔡茂健.基于绿色制造理念的机械制造工艺[J].信息与电脑( 理论版),2011(02).

[2]刘素一,罗维平.基于Wincon8000的机械高压液压设备测试系统[J].电气时代,2009(08).

第11篇

关键词:机械加工;工艺规程;设计方法;发展。

曾经的中国因闭关锁国的政策而拖住了前进的步伐。随着时代的前进人们开始意识到,纵使手工业再发达,不发展机械类工业等于是杯水车薪。从此机械加工便被人们所熟知,而在此基础上时代的进步,人们对于机械产品也有了更高的要求,美观,精密,质地渐渐成为了衡量机械产品的好坏尺度,这便是机械加工所体现的工艺艺术。因此,深入了解机械加工工艺技术,将是推动机械科技发展的一项重要举措。

1.机械加工工艺规程

1.1.工艺规程是指导施工的技术性文件

一般而言,工艺规程包括零件加工的工艺路线,各工序的具体加工内容,工时定额以及所采用的设备和工艺设备等。而工艺规程则主要表现在:产品的特征,质量的参照及依据标准,原材料辅助原料特征以及用于生产的质量标准和主要经济指标和成品质量指标的检查项目及次数另外专用器材特征及质量标准。

1.2.工艺规程是指导生产的主要技术文件

每一项机械加工需要制定的生产计划、人员的调度,检验加工的零件,核算加工成本,都是以工艺规程为核心,并严格按照其使用及操作说明逐步成形的。而处理生产中的问题,通常是以工艺规程作为共同依据。如若加工时出现质量事故,应该及时以工艺规程为依据来判定各有关单位和人员的责任。

1.3.工艺规程是新建机械制造类厂的基本技术文件

工艺规程先制定出机械加工车间所需机床的种类和数量,然后在车间进行具体的布置,接着依据工艺规程和摆放的机床物确定车间的面积大小,以及以后所需要的人工和动力等辅助需求等。不仅如此,加工车间还可以适时地把现代科学技术融合进加工工艺艺术里,加工出新的机械加工艺术。

2.机械加工工艺的设计方法

机械加工工艺过程是有一个或若干顺序排列的工序组成。首先,在工艺过程中用机械加工的方法,在不改变毛坯和原材料的形状、尺寸和材料性能的情况下按一定的顺序组,使之成为合格零件。而工序是一个人或一组工人,在一个工作地对同一个或几个工件所连续完成的那一部分工序过程。因而工作地点是否改变和加工是否连续完成成为了划分工序的依据。

完美的机械加工工艺并不是简简单单的把所有零件组装在一起,它是按照一定的顺序一步一步串联而成。每一步都是一个独立的工序,由安装,工步,工位和走刀组成的。就算在一个小小的工序里有时也需要采用不同的工具对其表面精心仔细的加工,在加工工具不变的情况下完成一个完整的工艺过程。一般说来,当加工刀具或加工表面发生变化时,也就构成了一个崭新的工步。一件完美的机械产品必有一个完美的装配过程,即使装备零件都是高质量产品但装备不过关,最后制造出来的也是一件不合格的产品,高质量的装配则可以在经济精密零件的前提下,装配处高质量产品。虽说机械装配是整个机械制造过程的最后一步,但却是至关重要的一步,是保证机械产品质量的一步。

3.机械加工工艺的发展

机械加工工艺将沿着自动化的趋势发展,对未来的社会起到很大的决定性作用,而国民经济发展主力在于机械工艺的动力所在。但是在现实的状况下,机械加工所需要资源日渐变少,这就成为了机械工艺向着自动化方向发展的绊脚石。然而,随着新世纪的到来,计算机的普及与应用,将灵活的运用在机械工艺自动化的研发中。当计算机逐步代替人力的时候,这在某一程度上也缓解了资源不足这个问题。

同时,实现机械加工工艺生态化发展也是一个不错的方向,既可以推动社会的可持续发展,又可以使得发展更加的绿色化,无污染化。如今机械加工的技术已经越来越来成熟,基本上已经有了自己一套完整的体系。在我国有已经有许多企业单位对卫星机械加工技术进行了多方面的研究,并且自己摸索出了新的技巧,也为以后微型机械的发展奠定了基础。

而微型机械撇除了传统的机械直接微型化,远远超出了传统机械的范畴。微性机械在形状和质量上面都与传统机截然不同。随着经济的发展,人们认知的不断提高,人们逐渐开始探索微观的机械加工。经过不懈的努力,一些国内外研究机构已经在微小型化尺寸效应,微型执行器,微型机构测量技术,微量流体控制和微系统集成控制方面以及应用取得不同程度的阶段性成果。微型机械加工技术囊括了微型机械设计微细加工技术,微型机械组装和封装技术,是微型机械发展的关键基础技术

经历了十多年的飞速发展,微型机械已经在机械加工工艺有所成效,并开发出了一些小器件和系统,在社会中赢得了广泛的市场。同时就目前大规模的批量生产,在不久的未来它也将会以一个质量良好、价格合理、一个前所未有的态势出现,企业可以从中取得巨大的效益,而这些可以在各行各业种进行应用,有着广泛的发展前景。

经过几代人的不断探索和努力,国际机械加工工艺的技术水平不断提高,而伴随着科技水平的不断提高,机械加工技术的发展也定会日新月异。面对着未来的严峻挑战,企业单位可以融合先进的管理理念与信息技术,研究数控制造车间的体系构架与模式,研发快速带的制造计划,建立基础工程数据库,从而推动机械加工技术更好更快的发展。

参考文献:

[1]李国栋《机械加工工艺路线的拟定》,2011.9

[2]苏文玉《浅谈机械加工的工艺规程》,2010.(8)

第12篇

关键词机械加工工艺;定位误差;机床制造误差;加工器具误差

随着我国市场经济发展进程的不断加快,人们对机械加工生产的零件精确度要求越来越高。然而,在实际的机械零件加工生产过程中,零部件的精确性易受定位误差、机床制造误差以及加工器具误差的影响。基于此,相关工作人员应在了解误差原因的前提下,找出具体控制的对策。这是提高工业生产效率的关键,相关人员应将其作为重点研究课题,以满足工业快速发展的需求。

1机械加工工艺技术误差的类型影响

现阶段,机械加工工艺的基础误差主要体现在3个方面,分别是:定位误差、机床制造误差以及加工器具误差。其中定位误差会导致制造的零件产品出现配合变动,即定位副的机械加工出现了误差不准确问题。机床制造误差还可按相关标准分为如下几个类型,即传动链误差、导轨误差以及主轴回转误差等。由于机械加工中的传动链是始终处在运行磨损的状态下,其间的误差会严重影响机械产品制造和装配的过程质量。导轨误差的具体体现是:系统运行肌醇与主要部件的相关位置出现异常,这就降低了机床成形的精度。主轴回转的误差主要体现在平均回转轴线与主轴实际回转轴线的差异,这就会直接影响零件制造的精确性。而加工器具方面的误差,主要体现在夹具和刀具的应用问题。这些机械加工工艺过程的技术误差均会在不同程度上,影响零件加工的尺寸和形状,从而提高了废品的发生率[1]。

2机械加工工艺的技术误差原因分析

2.1定位误差原因造成机械加工零部件出现定位误差的原因是:相关工艺人员没有在实际加工过程中参考定位基准,这就难以选择出正确的几何要素。具体来说,机械加工工艺人员定位的基础与设计基础不一致,就会使基准出现不稳定的误差问题。由于定位副间的配合间隙发生了变动,因此,机械加工工艺的定位副加工就会出现不同程度的误差问题。2.2机床制造误差原因机床制造中导轨误差的发生原因是:机床主要部件的相对位置与运行基准之间存在精度问题。而机械加工工艺中的轴承运转误差和同轴度误差,是导致设备主轴出现回转误差的原因[2]。2.3加工器具误差原因起主要作用的刀具和夹具在使用过程中,由于磨损而导致的加工器具误差,会直接影响机械产品的加工位置。对于夹具来说,磨损问题会导致其使用出现较大幅度的几何误差。而机械加工零件的尺寸精度和形状达不到设计要求,则主要是由刀具的使用磨损造成的。2.4零件变形后的工艺系统误差在对机械零件进行生产的过程中,需要对强度低于夹具、刀具以及机床的产品进行加工,这就使其容易出现形变误差。这里指的形变误差就是机械加工工艺的技术误差。例如,对于镗直径加工内径要求较小的产品零件来说,其发生变形的原因是:加工用的刀杆硬度不大。此外,加工原材料质量不均匀或是加工切削力变化,均是导致零件变形后工艺系统出现误差的原因[3]。

3控制机械加工工艺技术误差的对策

3.1误差补偿法机械加工工艺的技术误差补偿法,就是当误差出现后通过一系列的弥补措施来进行误差纠正。具体来说,误差补偿法主要作用于机械加工工艺中人为因素造成的误差,其能够对技术误差进行抵消和中和,以保证零部件产品对精度的控制需求。例如,在对机械设备滚珠丝杆进行加工的过程中,为避免技术误差对其生产精度的影响,相关建设人员可刻意将丝杆的实际螺距控制在低于标准值的尺寸状态。这样一来,就能抵消预加拉伸力磨损所带来的技术误差。与此同时,在实际的补偿作用时,还能产生一定的正应力,以抵消丝杆受热后产生的丝杆压应力。由此可见,采用误差补偿法进行滚珠丝杆的机械加工,将有效保证标准的螺距尺寸。3.2直接减少误差法在所有控制机械加工工艺技术误差的方法中,直接减少误差法具有操作成本低、操作方法简单易学的特点,这就使其成为了行业内部应用最为广泛的技术误差控制方法。因此,机械加工生产企业应通过不断优化该方法的应用合理性,以提高机械产品的生产效率。首先,在进行具体的操作前,机械加工人员要明确技术误差的产生原因,以找出具有针对性的问题控制策略。其次,在进行直接消除和抵消误差的过程中,加工人员要根据加工零部件以及所处作业条件的实际情况,来进行具体操作[4]。例如,在加工机械细长轴车削时,由于加工原材料具有不耐热和力的特性,这就意味着其工件非常容易出现变形或弯曲问题。因此,机械加工人员可通过采用大走刀反向切削法,来降低细长轴车削构件发生变形或弯曲的程度。最后,机械加工人员在采用直接减少误差法后,还要对零部件本身进行必要的处理,以控制其影响。例如,在对薄片工件的两端面进行磨削加工时,误差控制人员可以将工件和平板连同粘接在磁力吸盘上,以降低技术误差的影响。与此同时,加工人员还要保证工件处于平面磨得光滑状态后,再从磁力吸盘上取出,这就提高方法应用的效率,从而高效解决了薄片夹紧、弯曲以及变形问题所带来的影响。由此可见,直接减少误差法的应用,就是通过遵循“以毒攻毒”的控制策略原则,从而实现了既不影响原有机械加工工序的状态,还大幅度降低了技术误差对零件加工工序的精度影响。3.3误差分组法在对机械产品进行加工的过程中,由于机械部件的尺寸和加工技术均有不同的要求。个别情况下,甚至是其功能要求也不相同。因此,在实际的机械加工过程中,产品生产使用的精度和质量受到了加工工艺以及加工技术的影响。由于目前的市场环境,使得机械加工企业的加工工艺应用处在较为成熟的状态,这就使其能够在整个机械加工环节中做到稳定的精度值。但是在每个小小的加工工序上,尤其是那些半成品的加工技术精度确实太低,难免会出现复映误差或定位误差等误差,从而影响了整个机械加工工序的效率和质量。在这种情况下采用的误差控制技术,通常是需要参考上一工序加工精度或毛坯精度,这是非常浪费时间,而且看不到效果[5]。而误差分组法正是弥补了这种误差控制技术的缺陷,以误差大小为参考标准,将半成品或毛坯尺寸分为若干个组,这样半成品或毛坯尺寸的误差都能得到一定程度的缩小,在借助调整工件与刀具的相对位置或调整定位元件等技术,降低整个工序的误差系数。由此可见,采用误差分组法进行机械加工产品的加工,能够在明确其工艺方面、工程方面以及应用技术方面的要求状态下,控制加工工艺的技术误差。

4结论

综上所述,机械加工工艺的技术误差会使零部件的加工缺乏精准性,这就会对工业的可持续发展建设带来一定影响。因此,相关工作人员应在明确定位、机床制造以及加工器具等技术误差的影响和出现原因的基础上,找出控制其加工误差影响的措施方法,以提高机械零部件加工工艺的应用效果和作用价值。具体可采用误差补偿法、直接减少误差法以及误差分组法,来降低技术误差所带来的影响。

参考文献

[1]赵强.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].轻工科技,2016(2):61-62.

[2]李峰.机械加工工艺中的技术误差问题研究[J].山东工业技术,2016(8):4.

[3]田浩.机械加工中的误差控制技术分析[J].山东工业技术,2016(10):236.

[4]孟华峰.机械加工工艺技术与误差分析[J].煤炭技术,2011(8):18-19.