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[摘 要]在机械的工业生产过程中,机械表面加工质量是机械加工中非常重要的一个质量检测指标,其表面质量的好坏是企业机械加工水平的基本表现。而目前人们对于机械加工质量要求越来越高,如何才能充分保障机械表面的加工质量和精确性,这一问题已经成为了现代各大工业企业十分关注的内容。但是,就我国当前机械加工现状来看,其中仍旧会产生各种误差因素,从而达到降低了机械表面质量,致使机械加工的精确性无法得到很好的保证。因此,笔者具体针对机械加工中表面质量控制进行了深入的研究讨论,并总结了相关有效的建议措施。
[关键词]机械加工 表面质量 控制措施
中图分类号:S7520 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0061-01
一直以来,机械加工都是我国工业生产中至关重要的组成部分,尤其是近几年来社会经济发展迅速,相关的机械加工技术、设备等方面都得到了较大的改进和完善,大大提高了产品生产质量。然而,伴随着工业化进程不断加快,人们对于机械表面质量要求越来越高,这也给很多机械加工企业带来了巨大的压力。因此,各大企业为了增强自身市场竞争实力,保证产品加工质量,纷纷对机械加表面进行了严格的质量控制。对此,本文将重点这一问题进行探讨分析,从而得出以下相关结论,以供参考。
1、机械加工精度概述
在机械加工中,经常会出现这种现象:机械加工的实际表现与原来机械加工设计存在着明显的差距,尤其是零件加工前后设计数据与实际数据会存在着一定出入。实际值与理想值之间的符合程度就是机械加工精度。实际值与理想值之间的偏差称之为加工误差。一般意义上零件加工主要是从3个方面来进行的,这3个方面分别是尺寸、集合形状以及相互位置。因而机械加工精度就可以分为3种精度:尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度。下面详细论述这3个精度。
1.1尺寸精度。主要是用来严格限制加工表面与基准尺寸的误差。在机械加工中通常通过设置尺寸精度来把实际值与理想值之间的误差控制在一定范围内。尺寸精度是加工精度中的重要内容。
1.2几何形状精度。主要指机械加工者在对零件进行加工的时候,通过几何形状精度来控制零件表面几何形状误差的指标。在机械加工中常常用到的几何形状精度主要是平面度、圆柱度、直线度以及圆度。
1.3相互位置精度。主要指机械加工人员用来限制加工表面与基准的相互位置误差的指标。在机械加工中通常用到的相互位置精度主要是平行度、垂直度、、同轴度以及位置度零件各差。尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度构成了完整的机械加工精度。在机械加工中由于多种因素的限制,误差永远是存在着的,机械加工中的误差只能控制而不能消除,因而进行精度控制在机械加工中就显得非常重要。
2 机械加工表面质量对机器使用性能的影响
2.1 表面粗糙度对耐磨性的影响
一个刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间,最初阶段只在表面粗糙的的峰部接触,实际接触面积远小于理论接触面积,在相互接触的峰部有非常大的单位应力,使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏, 引起严重磨损。
零件磨损一般可分为三个阶段,初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小, 其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小,润滑油不易储存,接触面之间容易发生分子粘接, 磨损反而增加。因此,接触面的粗糙度有一个最佳值,其值与零件的工作情况有关,工作载荷加大时,初期磨损量增大,表面粗糙度最佳值也加大。
2.2 表面冷作硬化对耐磨性的影响
加工表面的冷作硬化使摩擦副表面层金属的显微硬度提高,故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高,耐磨性就愈高,這是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松,甚至出现裂纹和表层金属的剥落,使耐磨性下降。
3 影响机械表面加工质量因素
通过上文叙述,我们已经大致了解了机械加工精度的概念,以下本文将会对影响机械加工质量的因素进行了深入的探讨。并且,笔者在多年的实践工作中发现,大部分质量问题引发的主要问题都是由于机械设备在加工过程中产生的各种误差而引起的,从而大大降低了机械表面加工质量。
3.1 机床几何误差
一般情况下,几乎所有的机械加工都是在机床上完成的。因此,在实际的机械加工过程中,一旦机床出现集合误差,就会直接影响到机械加工表面质量。通常机床几何误差主要分为两种形式,一种是传动链误差,另一种则是机床主轴回转误差。
3.2 调整误差
在实际的机械加工过程中,存在着很多的不确定因素,这就需要对部分加工工序进行调整,这也是很容易产生误差的一个环节,如果调整幅度没有进行有效的掌握和控制,最终产生的调整误差势必会对机械加工中表面质量造成不同程度的影响。
3.3 工艺系统整体变形与刀具误差
在机械加工,由于受到很多种因素的干扰,从而导致工艺系统发生变形,最终引发误差,严重影响到了构件的加工质量。其中,工件刚度与刀具刚度都是一年期工艺系统产生变形的主要因素。实际上,所谓的道具误差主要是指在实际的机械加工过程中,由于道具自身存在质量缺陷,致使工件的尺寸和形状产生误差。可以说,刀具误差是机械加工中比较常见的一种误差类型,这种误差会根据刀具的磨损程度不同,对于加工表面质量的影响程度也不同。因此,在机械加工中,加工技术人员应该对刀具进行认真全面的检查,并对几何参数进行慎重的设置,以此来降低刀具的误差率。
4 提高机械加工表面质量控制的措施
我们通过对影响机械表面质量的因素进行分析以后,就可以及时采取有效的质量控制措施进行处理,进一步提高机械加工表面质量,确保其精确性。而最有效的控制方法就是要对机械加工过程中的各种误差控制在合理范围内,充分做好机械加工生产的管理工作,只有这样,才能真正保障机械加工表面质量和精度。以下本文就对比较常用的几种限制措施进行了简要的介绍。
4.1 减少原始误差
原始误差主要指由于机具本身造成的误差,最典型的就是机床几何误差和刀具误差。减少原始误差主要是提高刀具等基本工具的精度,要尽量避免受热变形引起设备误差,要在机械加工中尽量避免刀具磨损。减少原始误差,首先必须要在加工前针对各种设备的误差进行全面科学的评估。在加工过程中要通过控制加工环境来减少原始误差,从而提升表面质量,并实现精度控制。
4.2 误差补偿
想要完全消除机械加工过程中的误差问题是一项非常艰难的工作。所以,为了将误差产生的损失程度降到最低,笔者建议可以通过采取人为制造误差的方法,对机械加工误差进行补偿。其中,在对误差进行补偿时,要充分考虑到误差本身的不确定因素,从而达到理想的补偿效果。
4.3 分化误差
分化误差主要指对原始误差进行分化,最终来减小误差的方法。分化误差是对风险进行统一管理的方法,它在机械加工中应用十分广泛。它是在多项误差同时发生的时候,根据误差自身的特点进行分区,将原始误差分散,最终来减小原始误差。
5 结束语
机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
参考文献
[1] 韩寿权.浅谈机械加工中表面质量控制[J].中国新技术产品,2009(5).
[2] 顾为鹏.机械加工中的表面质量与精度控制技术[J].现代商贸工业,2012,24(18):174.
[3] 刘程.关于机械加工中表面质量控制的研究[J].科技促进发展(应用版),2010(4).
[4] 张成,谢.矿山机械加工维修与精度控制研究[J].中国高新技术企业,2011(19):76-77.
[关键词]机械加工 表面质量 控制措施
中图分类号:S7520 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0061-01
一直以来,机械加工都是我国工业生产中至关重要的组成部分,尤其是近几年来社会经济发展迅速,相关的机械加工技术、设备等方面都得到了较大的改进和完善,大大提高了产品生产质量。然而,伴随着工业化进程不断加快,人们对于机械表面质量要求越来越高,这也给很多机械加工企业带来了巨大的压力。因此,各大企业为了增强自身市场竞争实力,保证产品加工质量,纷纷对机械加表面进行了严格的质量控制。对此,本文将重点这一问题进行探讨分析,从而得出以下相关结论,以供参考。
1、机械加工精度概述
在机械加工中,经常会出现这种现象:机械加工的实际表现与原来机械加工设计存在着明显的差距,尤其是零件加工前后设计数据与实际数据会存在着一定出入。实际值与理想值之间的符合程度就是机械加工精度。实际值与理想值之间的偏差称之为加工误差。一般意义上零件加工主要是从3个方面来进行的,这3个方面分别是尺寸、集合形状以及相互位置。因而机械加工精度就可以分为3种精度:尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度。下面详细论述这3个精度。
1.1尺寸精度。主要是用来严格限制加工表面与基准尺寸的误差。在机械加工中通常通过设置尺寸精度来把实际值与理想值之间的误差控制在一定范围内。尺寸精度是加工精度中的重要内容。
1.2几何形状精度。主要指机械加工者在对零件进行加工的时候,通过几何形状精度来控制零件表面几何形状误差的指标。在机械加工中常常用到的几何形状精度主要是平面度、圆柱度、直线度以及圆度。
1.3相互位置精度。主要指机械加工人员用来限制加工表面与基准的相互位置误差的指标。在机械加工中通常用到的相互位置精度主要是平行度、垂直度、、同轴度以及位置度零件各差。尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度构成了完整的机械加工精度。在机械加工中由于多种因素的限制,误差永远是存在着的,机械加工中的误差只能控制而不能消除,因而进行精度控制在机械加工中就显得非常重要。
2 机械加工表面质量对机器使用性能的影响
2.1 表面粗糙度对耐磨性的影响
一个刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间,最初阶段只在表面粗糙的的峰部接触,实际接触面积远小于理论接触面积,在相互接触的峰部有非常大的单位应力,使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏, 引起严重磨损。
零件磨损一般可分为三个阶段,初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段。表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说表面粗糙度值愈小, 其磨损性愈好。但表面粗糙度值太小,润滑油不易储存,接触面之间容易发生分子粘接, 磨损反而增加。因此,接触面的粗糙度有一个最佳值,其值与零件的工作情况有关,工作载荷加大时,初期磨损量增大,表面粗糙度最佳值也加大。
2.2 表面冷作硬化对耐磨性的影响
加工表面的冷作硬化使摩擦副表面层金属的显微硬度提高,故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度愈高,耐磨性就愈高,這是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松,甚至出现裂纹和表层金属的剥落,使耐磨性下降。
3 影响机械表面加工质量因素
通过上文叙述,我们已经大致了解了机械加工精度的概念,以下本文将会对影响机械加工质量的因素进行了深入的探讨。并且,笔者在多年的实践工作中发现,大部分质量问题引发的主要问题都是由于机械设备在加工过程中产生的各种误差而引起的,从而大大降低了机械表面加工质量。
3.1 机床几何误差
一般情况下,几乎所有的机械加工都是在机床上完成的。因此,在实际的机械加工过程中,一旦机床出现集合误差,就会直接影响到机械加工表面质量。通常机床几何误差主要分为两种形式,一种是传动链误差,另一种则是机床主轴回转误差。
3.2 调整误差
在实际的机械加工过程中,存在着很多的不确定因素,这就需要对部分加工工序进行调整,这也是很容易产生误差的一个环节,如果调整幅度没有进行有效的掌握和控制,最终产生的调整误差势必会对机械加工中表面质量造成不同程度的影响。
3.3 工艺系统整体变形与刀具误差
在机械加工,由于受到很多种因素的干扰,从而导致工艺系统发生变形,最终引发误差,严重影响到了构件的加工质量。其中,工件刚度与刀具刚度都是一年期工艺系统产生变形的主要因素。实际上,所谓的道具误差主要是指在实际的机械加工过程中,由于道具自身存在质量缺陷,致使工件的尺寸和形状产生误差。可以说,刀具误差是机械加工中比较常见的一种误差类型,这种误差会根据刀具的磨损程度不同,对于加工表面质量的影响程度也不同。因此,在机械加工中,加工技术人员应该对刀具进行认真全面的检查,并对几何参数进行慎重的设置,以此来降低刀具的误差率。
4 提高机械加工表面质量控制的措施
我们通过对影响机械表面质量的因素进行分析以后,就可以及时采取有效的质量控制措施进行处理,进一步提高机械加工表面质量,确保其精确性。而最有效的控制方法就是要对机械加工过程中的各种误差控制在合理范围内,充分做好机械加工生产的管理工作,只有这样,才能真正保障机械加工表面质量和精度。以下本文就对比较常用的几种限制措施进行了简要的介绍。
4.1 减少原始误差
原始误差主要指由于机具本身造成的误差,最典型的就是机床几何误差和刀具误差。减少原始误差主要是提高刀具等基本工具的精度,要尽量避免受热变形引起设备误差,要在机械加工中尽量避免刀具磨损。减少原始误差,首先必须要在加工前针对各种设备的误差进行全面科学的评估。在加工过程中要通过控制加工环境来减少原始误差,从而提升表面质量,并实现精度控制。
4.2 误差补偿
想要完全消除机械加工过程中的误差问题是一项非常艰难的工作。所以,为了将误差产生的损失程度降到最低,笔者建议可以通过采取人为制造误差的方法,对机械加工误差进行补偿。其中,在对误差进行补偿时,要充分考虑到误差本身的不确定因素,从而达到理想的补偿效果。
4.3 分化误差
分化误差主要指对原始误差进行分化,最终来减小误差的方法。分化误差是对风险进行统一管理的方法,它在机械加工中应用十分广泛。它是在多项误差同时发生的时候,根据误差自身的特点进行分区,将原始误差分散,最终来减小原始误差。
5 结束语
机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的。
参考文献
[1] 韩寿权.浅谈机械加工中表面质量控制[J].中国新技术产品,2009(5).
[2] 顾为鹏.机械加工中的表面质量与精度控制技术[J].现代商贸工业,2012,24(18):174.
[3] 刘程.关于机械加工中表面质量控制的研究[J].科技促进发展(应用版),2010(4).
[4] 张成,谢.矿山机械加工维修与精度控制研究[J].中国高新技术企业,2011(19):76-77.