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机械加工工艺技术的误差及控制策略

梁辉 张猛 宋涛
  
中建知仓
2022年14期
泰安华鲁锻压机床有限公司 山东 泰安 271000

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摘要:随着科技的发展,我国机械加工工艺技术也逐渐科技化,采用先进的机械加工工艺技术,既能提升加工的效率,也能提高加工的质量,从而提升了整个企业的经济效益。机械加工工艺技术工作十分复杂,很多机械加工设备都是要持续运作的,但是长期的工作会导致机械设备超负荷运转,增加了设备的磨损,导致设备很容易发生故障和误差,从而降低了设备的效率。机械加工工艺技术的发展,使得机械加工设备成了影响加工质量和效率的主要因素,机械加工工艺技术的误差和控制成了企业管理的首要任务,只有加强对相关设备的误差和控制,才能提高机械加工工艺技术的使用效率,保障加工工作的顺利进行,从而促进企业的经济发展。本文就机械加工工艺技术的误差及控制策略进行了简要的分析,希望对机械加工企业提供帮助,仅供参考。

关键词:机械加工;工艺技术;误差;控制

随着科技的发展,机械加工工艺技术的水平也迅速发展,对机械加工工艺的精密度也越来越严苛,因为在机械加工的过程中,机械加工工艺技术的水平与产品的质量对实际使用的的功能性也造成了很大的影响[1]。随着机械加工的发展,科学技术开始被应用到机械加工的工作中,使机器设备代替了人工,成为了加工过程最主要的工具,大大提高了工作的效率。机械加工的机器通常都比较大而且成本也比较高,所以在机械加工的时候应该注意机械加工设备误差的控制,以此来保障机器设备的工作效率和质量[2]。基于此,为了提高机械加工工艺技术的精密度,以确保加工效率为前提,需要明确机械加工工艺技术误差产生的原因,究其根源并解决,优化和改进机械加工工艺技术,机械加工的误差才可以被消除或者避免这种误差,满足产品的精密度才能满足市场的要求。

1 机械加工工艺含义

机械加工工艺是指通过各种手段改变被加工产品的形状、尺寸和特性,使生产的零件符合各种生产设施的要求,在这些设施上生产的产品也必须符合其他设施的标准要求。加工零件的过程对零件的精度有非常高的要求,必须满足相应规定的参数以提高零件的适用性[3]。为了提高零件本身的精度,必须制定加工工艺、加工程序和其他部件的行为准则,并根据短期内无法逆转的程序优化未来的标准。机械加工是一项系统性的过程,并不是一个环节或是一个流水线工作,需要各个环节相互配合来完成。机械加工行业的加工过程具有高度的复杂性和变化性。 为此,实际的机械加工生产需要明确的规则来保证机械加工生产的效率。这种规则指的是过程协议,它被记录为过程规范。在机械加工生产中,科学的机械加工工艺规范不仅可以协助技术人员在加工需要时灵活控制机械加工工具,还可以为加工产品提供指导,而且对提高机械加工过程的有序性和实用性具有很强的核心指导作用[4]。机械加工需要用到的机器设备有很多,都是比较常用的机械加工设备。机械加工的机器必须保证正常的运作才能提升加工的效率,保证机械加工的质量。若机械加工工艺技术出现误差,会使设备无法正常发挥其功能,性能方面也会大大折扣,从而将会大大降低设备的工作效率。因此,机械加工企业应该注重机械加工工艺技术的误差及控制工作,规范施工人员的操作,加强后期的管理力度,从而保证设备的工作性能,提高机械加工企业的加工效率。

2 机械加工工艺技术的主要误差原因分析

2.1 定位基准不统一从而出现误差

机械加工作为很重要的加工手段,在机械加工的过程中,却常常出现问题。首先就是一些机械类产品需要进行提前的预留安装孔洞(如图一所示),在主体框架施工的时候,就要做好预留工作,孔洞的提前预留不单单指孔洞的位置和大小的预留,还要对其的标高进行准确的测量,并有效加强对机械加工工艺技术的控制程度。但是定位的测量在预留工作时常常会被遗忘,等到机械类产品安装的时候,就会出现偏差,极小的误差,也会导致材料的浪费,增大预算成本,或者是对产品进行变形处理,浪费人力物力以及时间,还会导致最终产品的不美观,可能会影响经济收益[5]。在工艺加工之前都会进行成本估算,以及自己的收成利润,如果出现了浪费或者返工的情况,就会影响最一开始的预算,导致还要花精力进行重新的估算。其次有一些工艺加工相关人员,为了省时省力,节约成本,可能会出现忽视定位基准不统一的问题,由于孔洞的位置不准确,可能还会引起安全问题,像是因为定位基准不准确,机械类产品安装完毕后,不能按照标准进行安装使用,安装之后也不能修正移动,就会引发机械类产品安装不能正常的进行使用,从而造成安全隐患,一旦出现安全事故,整个产品的质量都会遭受到质疑。不仅容易造成社会的紊乱,大量的舆论一边倒,就会给企业的声誉带来不好的影响,其今后在机械加工行业的发展前途就不会太光明。

2.2 机械加工设备出现问题导致误差

机械加工设备常见的问题有两个,一个是设备在组装过程中出现误差,另一个是螺栓在连接上的问题。首先是组装的问题,当隔离开关在安装的过程中,由于动触头和静触头的压力和面积都不符和要求,就会产生电热氧化的现象,更严重的会使电阻增加,引起火灾等安全事故。如果是因为电弧触点和断电器触点没有按照要求进行组装,就会导致在插入形成的过程中,由于触点的压力发生变化,而引起闭合的速度等方面出现问题,如果触点的压力过大时,就会使消弧的过程中,使绝缘介质产生分解的现象[6]。随着压力的逐渐上升,电流互感器在初级绕组方面会瞬间打开并急剧升高,从而使人们的安全受到威胁。其次在组装的过程中,会发生调压器欠载的事故,可能会引起碎屑调入其中,从而引起机械装置被阻塞,在不同程度上引发事故。而在变压器安装铁芯的时候,或者是安装高压管时,如果发生意外,导致铁片掉落的现象,就会使整体的结构不够完整,影响装置的密封性,导致零件受损的情况。这些都是导致变压器的绝缘性能大大降低的原因,引起了部分发生绝缘故障的现象。然后就是螺栓连接方面的问题,因为在连接的过程中,会使其他各部分的零件发生松动的现象,同时随着电阻的增加,螺栓和螺母之间会产生热量,随着时间的增加,就会形成恶性循环,如果其之间的温度过高时,就会引起零件的损坏,同时引发短路的故障。在此过程中,平行槽夹,设备夹,T型夹以及之间的连接线,也都会受到不同程度的影响,如果多处发生故障,就是使整体的零件发生破损。如果二者之间连接过于紧密,没有松动的空间,就会使螺栓在长时间的工作下,产生设备疲劳感,随着疲劳感的增加,就会使其的螺纹减少,在机械以及电磁力的影响下使其表面变得光滑,增加了危险系数及机械加工误差。

2.3 刀具磨损出现误差

加工工艺系统通常是以编程程序为基础,用于正确加工机械零件。然而,在实际制造过程中,机床主轴的精度和工具的精度往往会影响机械零件的加工精度。首先,机床主轴在实际制造过程中最重要的作用是传输,主轴的实际转动对工件的表面平整度有直接影响[7]。主轴在实际加工过程中经常会出现旋转误差的现象,即主轴会有不同时期的轴旋转偏离标准中心轴,而产生的偏差误差直接影响到零件的自动加工精度,其中主轴在长时间的工作流程中产生旋转误差是一个重要影响因素,该主轴为同轴主轴,轴承排列不高,会产生不同程度的磨损造成主轴错位。为了防止主轴在进一步加工过程中出现旋转误差的可能性,就需要正确实施装配主轴的说明和安装的特殊标准,相关人员严格遵守规定进行主轴的定期润滑和维护,避免直接影响机械零件的加工精度。其次,加工刀具的精度直接影响到机械零部件的加工精度,特别是在一些特殊的机械零部件加工模式下,刀具的精度对机械零部件的加工精度起着决定性的作用,在切削过程中,刀具的刃口、刀具表面与加工的零部件要保持一致。当刀具磨损到一定程度时,机械零件的表面粗糙度会逐渐增加,零件的切割颜色和切割形状也会发生变化,并会产生振动现象。刀具的磨损也直接影响到切削部分的制造效率和制造精度,为了进一步提高刀具的安装和最终形态的精度,可以采用更耐磨的刀具材料,冷却润滑剂的运用也要更加科学合理,由于加工自动零件时的磨损,在加工自动零件过程中由于磨损可以采用减少刀具,进一步延长刀具的使用时效。

2.4 热变形产生误差

零件精密的机械零件在生产过程中产生摩擦,这就导致这些零件和设备由于发热,造成生产过程中的热量和工具设备的受力后发生一定的变形(如图二所示),这也直接导致了零件的精度受到影响。首先,切削工具的热变形和力变形对机械零件精度的有一定影响。刀具在加热后的最小变形会增加切口的尺寸并导致缺陷。然而,受热后的变形量取决于材料。因此,在加工产品的过程中,必须选择合适的刀具材料,了解其物理变化,并控制切削量,以提高机械零件的精度。在机械加工的过程中,产品的加工需要借助于机床、刀具,产品的加工相互配合才能完成,机床发生变形后,受热、受力会发生轻微偏移,使各部件的位置发生变化,同时影响主轴的转动。在生产车间,降低温度和提高主要部件在负载下的刚性,将减少机床、刀具和其他操作机械的变形,从而减少对部件精度的影响。

3 机械加工工艺技术误差的主要控制措施分析

3.1 完善机械加工系统设备

在各类机械零部件加工过程中,性能更加完善的机械加工工艺设备对提高机械零部件加工的整体质量和加工精度的作用已经非常明显了。但是,目前我国在机械加工设备方向的总投资还不够,但为了进一步探索和研究开发,单一的机械零部件加工工艺设备是可有可无的,因此,为了保证机械零部件的加工精度,必须进一步加强机械设备的研究和开发。应加强努力向有关部门提供更充足的研究和开发资源。因此,利用科学技术加工设备可以通过进一步的创新和发展,可以进一步提高机械零件的加工精度。在各种机械加工设备采购的过程中,企业应在采购前做好机械设备的预算,明确具体采购的材料清单,严格坚持按实际的机器设备安装需求统一采购、配套,对采购的各种设备进行精密的检查(如图三所示),对需要采购的机器设备零部件的精准,确保企业的设备安装质量得到满足。由于机械设备的整个安装过程比较复杂,为避免安装错误,应指定专业的安装人员,同时,在加工设备变形的过程中,要准确计算和测量机械设备加工过程中可能出现的误差,纠正误差,合理控制机械设备造成的误差率。计算和测量加工设备在改造过程中可能出现的任何缺陷,对缺陷进行补偿,用机器和设备合理地控制缺陷值。

3.2 注重技术培训,提高从业人员素质

专业技术人员是机械零件加工的重要组成部分,但很多生产企业把加工技术放在第一位,而忽视了对操作人员进行技术培训,操作人员技术的好坏会直接影响机械零件加工的质量和精度。因此,企业需要加强对操作人员和技术人员的教育和培训,打造一支专业水平高,同时整体素质强的生产队伍。只有提高生产队伍的整体水平,才能使机械零部件的生产效率和加工精度大幅提高,实现稳定的生产利润。

3.3 出现误差后的补救工作

在任何的生产的过程中都会发生误差,只要能把误差控制在可控范围内或者直接避免误差出现的几率,所以要在生产的过程中做好全面的准备,尽量控制误差出现。如果在机械加工的过程中,还是出现了误差,首先要关闭机械加工设备,其次要在第一时间找到误差出现的原因,根据出现的原因来定制解决措施。

结束语:总体来说,社会经济的发展越来越快,市场竞争的压力也越来越大,机械加工企业要想赢得市场地位,促进企业发展,就必须要顺应时代的发展,加强机械加工精度的保证,这样才能更好的保障加工的质量,从而推动企业的稳定发展。

参考文献:

[1]李兰花.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J].技术与市场,2020,27(11):104+106.

[2]崔娜.模糊神经网络在解决机械加工中误差复映问题的研究[J].南方农机,2020,51(17):116-117.

[3]梁艳丰.机械加工工艺技术误差分析及对装配质量的影响[J].湖北农机化,2020(17):122-123.

[4]王娜娜.分析机械加工工艺技术误差产生机理及应对措施[J].科技风,2020(17):182.

[5]陈辉,陈素芹,王桂珍,张金柱.机械加工工艺的技术误差问题分析与对策研究[J].中国金属通报,2020(05):71-72.

[6]管西强.论机械加工工艺技术产生的误差及优化控制策略[J].世界有色金属,2019(22):239+241.

[7]祝鹏,余建波,郑小云,孙习武,王永松,陈长江.混合机械加工过程的偏差网络建模与误差溯源[J].计算机集成制造系统,2020,26(03):664-675.

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