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【摘 要】机加工工件质量的影响因素很多,机床精度和产品结构工艺是两个重要影响因素。本文着重分析了加工过程中机床精度引起的常见问题并详细阐述了针对出口产品提高产品结构工艺措施的一些方法。
【关键词】尺寸精度;位置精度;表面粗糙度
0.引言
近几年,随着公司产品出口任务的增加,在国外的用户也愈来越多,这给我公司的出口产品加工带来了很大的契机,同时客户所返回的质量事故问题也在不断出现。针对这种情况,在机床上加工工件时,影响加工质量的因素很多。如果发现工件产生缺陷时,首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因,当这些原因排除以后,就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素,当机床精度差、某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时,加工时都会使工件产生各种缺陷。因此我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法,而且还要了解机床精度对加工质量的影响,以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面仍存在加工可行性差、经济效率低、费工费时,有时让工人师傅难以下刀。因此使零件结构具有良好的机械加工工艺性,要分析设计中常出现的问题,根据实际情况进行设计改进,以提高出口产品质量。
1.尺寸精度
零件的尺寸精度是指其实际尺寸限制在规定的尺寸数值和尺寸公差范围以内。对于成批零件,它们的实际尺寸分散范围不仅要等于或小于规定的尺寸公差,同时这些尺寸的分散中心应与公差带的中心重合。零件的尺寸精度是由尺寸分布的精密度和正确度决定的。对于冲压零件而言,要提高零件尺寸精度以符合设计和实际使用要求,通常要考虑以下三个方面:(1)良好的零件结构和尺寸精度设计;(2)正确选用材料;(3)合理设计模具和选择冲压加工工艺。我们在设计零件的结构和尺寸精度时,首先应根据零件的使用要求及加工工艺特点,通过材料力学的计算确定零件的结构形状和尺寸公差;其次应为满足材料力学计算基础上的应力状态而正确选用:(1)尺寸分散中心与公差带中心重合;(2)尺寸分散中心偏离公差带中心。另外尺寸要严格执行工艺纪律,所有工件加工工序都要求粗、精工序分开进行,不但能降低工人的技术要求,使优质的资源数控设备得到充分的利用,提高劳动效率,而且能使下道工序很好的纠正上工序所带来的积累误差。加工螺纹用两把螺纹刀具,保证重要连接件的质量稳定,保证加工效率,节约刀具成本。
2.位置精度
所加工工件的工序,除粗加工外,精加工所有工序都在数控车床上加工,这样不但能够保证产品质量的稳定,还能使加工的产品质量统一性好,也就是我们常说的数千件产品一个模样,同时数控车床的加工刀具的数量种类较多,能一次装夹加工大部分的工序内容,既保证了位置精度,还减轻了工人的劳动强度,同时也发挥了设备高速高效率的特点。对位置精度,主要影响因素有(1)直接装夹:表现为机床几何误差、工件定位基准面与加工面设计基准间位置误差。其提高机床几何精度的改善措施有:提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度、采用加工面的设计基准做定位基准面。(2)找正装夹:表现为找正方法与量具的误差、找正基面或基线的误差、工人操作技术水平。其改善措施有:采用与加工精度相适应的找正方法与量具、提高找正基准与基线的精度、提高工人操作技术水平。(3)夹具装夹:表现为机床几何误差、夹具制造、安装误差及刚度不足、定位误差。其提高机床几何精度、提高夹具的制造、安装精度及刚度改善措施有:采用加工面的设计基准作定位基准面、 提高工件定位基准面的制造精度、提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度。
3.表面粗糙度
表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的,总的原则是:在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则:(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的单位压力愈大,则应愈高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。(3)对间隙配合,配合间隙愈小,粗糙度数值应愈小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷愈大,要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。(4)配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时,零件尺寸愈小,则应粗糙度数值愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小,轴比孔要粗糙度数值小(特别是IT8~IT5的精度)。(5)受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。
出口产品的表面粗糙度要求很高,外观质量是技术要求的重中之重,要求外在美观,表面粗糙度低,用手抚摸有光滑不粗造的手感,因此工序要求工件加工完畢最后,装夹定位表面由于有夹痕必须要精加工或抛光处理,已消除夹痕并达到表面粗糙度的技术要求。
4.注意事项
工件的搬运时要轻拿轻放,并且还要注意避免工件和工件之间,以及工件和周转箱之间的碰撞,否则很容易使工件表面产生磕碰,造成表面的瑕疵;另外因刀具不锋利造成工件的倒角处产生毛刺,所以要保持刀具锋利,消除加工过程中产生的多余毛刺;螺纹的扣头、扣尾、毛刺要处理,使扣头和扣尾抚摸时感觉不刺手,同时热处理的表面处理质量要稳定,否则会使同批工件表面颜色不一致,影响美观;包装时要考虑路上的长时间运输、湿气、雨水的锈蚀以及颠簸、挤压等因素,因此包装要周密、坚固,以防磕碰、雨水等因素造成产品质量问题。
5.结论
人是第一生产要素,在所有环节中,作为重要环节的操作者要有强烈责任心,要严格执行工艺纪律,在工作中要精心操作,要一丝不苟,认真把好每一道关口,这样就能保证我们的产品质量稳定、质量上乘、质量优秀,从而为公司的稳定持续发展做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]北京第一通用机床厂编.机械工人切削手册.机械工业出版社.
[2]胡农,刘继福,邱言龙编.车工技师手册.机械工业出版社.
【关键词】尺寸精度;位置精度;表面粗糙度
0.引言
近几年,随着公司产品出口任务的增加,在国外的用户也愈来越多,这给我公司的出口产品加工带来了很大的契机,同时客户所返回的质量事故问题也在不断出现。针对这种情况,在机床上加工工件时,影响加工质量的因素很多。如果发现工件产生缺陷时,首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因,当这些原因排除以后,就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素,当机床精度差、某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时,加工时都会使工件产生各种缺陷。因此我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法,而且还要了解机床精度对加工质量的影响,以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面仍存在加工可行性差、经济效率低、费工费时,有时让工人师傅难以下刀。因此使零件结构具有良好的机械加工工艺性,要分析设计中常出现的问题,根据实际情况进行设计改进,以提高出口产品质量。
1.尺寸精度
零件的尺寸精度是指其实际尺寸限制在规定的尺寸数值和尺寸公差范围以内。对于成批零件,它们的实际尺寸分散范围不仅要等于或小于规定的尺寸公差,同时这些尺寸的分散中心应与公差带的中心重合。零件的尺寸精度是由尺寸分布的精密度和正确度决定的。对于冲压零件而言,要提高零件尺寸精度以符合设计和实际使用要求,通常要考虑以下三个方面:(1)良好的零件结构和尺寸精度设计;(2)正确选用材料;(3)合理设计模具和选择冲压加工工艺。我们在设计零件的结构和尺寸精度时,首先应根据零件的使用要求及加工工艺特点,通过材料力学的计算确定零件的结构形状和尺寸公差;其次应为满足材料力学计算基础上的应力状态而正确选用:(1)尺寸分散中心与公差带中心重合;(2)尺寸分散中心偏离公差带中心。另外尺寸要严格执行工艺纪律,所有工件加工工序都要求粗、精工序分开进行,不但能降低工人的技术要求,使优质的资源数控设备得到充分的利用,提高劳动效率,而且能使下道工序很好的纠正上工序所带来的积累误差。加工螺纹用两把螺纹刀具,保证重要连接件的质量稳定,保证加工效率,节约刀具成本。
2.位置精度
所加工工件的工序,除粗加工外,精加工所有工序都在数控车床上加工,这样不但能够保证产品质量的稳定,还能使加工的产品质量统一性好,也就是我们常说的数千件产品一个模样,同时数控车床的加工刀具的数量种类较多,能一次装夹加工大部分的工序内容,既保证了位置精度,还减轻了工人的劳动强度,同时也发挥了设备高速高效率的特点。对位置精度,主要影响因素有(1)直接装夹:表现为机床几何误差、工件定位基准面与加工面设计基准间位置误差。其提高机床几何精度的改善措施有:提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度、采用加工面的设计基准做定位基准面。(2)找正装夹:表现为找正方法与量具的误差、找正基面或基线的误差、工人操作技术水平。其改善措施有:采用与加工精度相适应的找正方法与量具、提高找正基准与基线的精度、提高工人操作技术水平。(3)夹具装夹:表现为机床几何误差、夹具制造、安装误差及刚度不足、定位误差。其提高机床几何精度、提高夹具的制造、安装精度及刚度改善措施有:采用加工面的设计基准作定位基准面、 提高工件定位基准面的制造精度、提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度。
3.表面粗糙度
表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的,总的原则是:在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则:(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的单位压力愈大,则应愈高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。(3)对间隙配合,配合间隙愈小,粗糙度数值应愈小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷愈大,要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。(4)配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时,零件尺寸愈小,则应粗糙度数值愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小,轴比孔要粗糙度数值小(特别是IT8~IT5的精度)。(5)受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。
出口产品的表面粗糙度要求很高,外观质量是技术要求的重中之重,要求外在美观,表面粗糙度低,用手抚摸有光滑不粗造的手感,因此工序要求工件加工完畢最后,装夹定位表面由于有夹痕必须要精加工或抛光处理,已消除夹痕并达到表面粗糙度的技术要求。
4.注意事项
工件的搬运时要轻拿轻放,并且还要注意避免工件和工件之间,以及工件和周转箱之间的碰撞,否则很容易使工件表面产生磕碰,造成表面的瑕疵;另外因刀具不锋利造成工件的倒角处产生毛刺,所以要保持刀具锋利,消除加工过程中产生的多余毛刺;螺纹的扣头、扣尾、毛刺要处理,使扣头和扣尾抚摸时感觉不刺手,同时热处理的表面处理质量要稳定,否则会使同批工件表面颜色不一致,影响美观;包装时要考虑路上的长时间运输、湿气、雨水的锈蚀以及颠簸、挤压等因素,因此包装要周密、坚固,以防磕碰、雨水等因素造成产品质量问题。
5.结论
人是第一生产要素,在所有环节中,作为重要环节的操作者要有强烈责任心,要严格执行工艺纪律,在工作中要精心操作,要一丝不苟,认真把好每一道关口,这样就能保证我们的产品质量稳定、质量上乘、质量优秀,从而为公司的稳定持续发展做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]北京第一通用机床厂编.机械工人切削手册.机械工业出版社.
[2]胡农,刘继福,邱言龙编.车工技师手册.机械工业出版社.