浅谈影响机械加工质量的要素与控制策略

2020-12-09 10:26李志远
中国电气工程学报 2020年8期
关键词:机械加工控制质量

李志远

摘要:面对国内社会的快速发展,机械制造业迎来了前所未有的发展机遇。面对社会对机械产品加工质量提出的更高要求,做好机械加工质量影响要素及控制策略的研究则十分必要。

关键词:机械加工;质量;控制

引言:机械加工质量对所加工产品的利用价值、作用产生了直接影响,为了提高机械加工质量、精度,本文将分析影响机械加工质量的要素,并对如何控制影响要素提出了有效的控制策略。

(一)影响机械加工质量的要素

1.工作人员

在机械加工时,现场加工人员工作能力直接影响了机械元件加工质量。同时,负责机械加工的人工技术人员工作中使用的操作方法、加工技术,对机械产品加工精度产生了决定性影响。若操作中误差明显,则直接影响加工精度。通常人工勘测、调整、加工标准是造成误差的主要环节。

2.过程因素

机械加工精度通常由加工过程决定,若加工误差大,则精度相对较低。比如,机械设备加工期间,因导轨、主轴回传、机床传动等环节存在误差,可能使加工的设备质量不达标。或者加工时切割点位置发生位移,使加工设备或工件无法满足预期标准。另外,若无法正确控制温度,会使受加工工件受热不均,产生误差。所以,过程因素对机械加工业影响较大。

3.设备要素

设备对机械加工业产品加工质量产生了直接影响,若设备自身存在加工误差,则加工的产品必然会出现精度低、误差大等现象。

4.几何参数影响

机械运行、加工产品时,受机床刀具磨损、机床设备偏差等因素影响,会产生几何图形精度误差,对加工产品的精度产生影响。从机床设备误差视角看,容易使次品量增多,其所加工的产品精度误差大、不合格。从元件切削加工视角看,受主轴回旋偏差影响,会产生元件精度误差,使元件形状与预期要求不符。基于机床导轨精度分析,若导轨精度低,则在控制组件时,会产生相对位置偏离现象,或直接改变道具移动范围,造成加工精度误差。基于夹具视角分析,若夹具定位有偏差,则会直接伤害工件。[1]

5.数控技术要素

虽然数控机床工件加工精度高,但受编程等因素影响,依旧会造成精度加工产生的质量问题。同时,若数据处理出现偏差,其加工的零件形状必然与要求不符。若不能有效处理,必然影响加工精度。

(二)机械加工质量控制策略

1.重视工人专业能力、综合素质的提升

机械加工企业应重视机床加工生产工艺、技术的完善,要为工人提供专业知识、技能培训学习机会,帮助工人积累专业知识、提高综合素质及工作能力,通过培训使工人能够对机械加工技巧、设备等熟练使用,从而降低人为因素造成的误差影响。

2.做好加工过程控制

机械加工企业应做好原始误差均化,减少机械加工质量问题,同时要做好过程控制,提高流程、标准的规范化水平。首先,提高毛坯工序人工技术操作规范化水平,认真组织尺寸、形状测量工作,合理制定测量方案,确保加工精度误差得到降低。其次,在加工期间,应做好加工材料优选,加工前夕要进行材料测试,不合格者应放弃使用、重新购买。

3.改善设备精度,降低原始误差

机械加工企业要做好社会资源优化,购买先进的机械加工设备,保证机械加工工作的可靠性,从而改善加工精度、减少加工误差、提高加工质量。因此,机械加工企业要积极更新设备或完善、调试、调整设备性能。

比如,在对刀具、夹具等运用时,加工前夕,工人应提前对设备进行调试,保证设备运行功能、参数符合机械加工要求。

再比如,要做好刀具角度的科学选择。由于工件加工受切削刀具镜像作用影响,所以应对影响工件较大的角度实施调整。如调整切削工具几何参数、扩大前角,使切削工具和工件的接触震动减弱;切削工具角度选择中,负前角以“-2°~15°”为宜,可适当增加后角角度,这样能使工件表面弹性恢复、优化工件表面质量等;设置主偏差角时,应选择最小值,而次偏角的设置也要选择最小值,通常以“5°~10°”为宜,这样可提高机械加工精度。如果工件的加工需求特别高,则可以使用带有抛光刃的工具从理论上减小工件的残留高度。另外,尖端的形状应尽可能选择圆弧过渡刀片。上述方法可以改善工件的表面质量。[2]

4.工艺因素的科学控制

机械加工设备选择时,要结合工件加工实际需求。加工前夕,应按照要求维护机械设备,对设备状态、性能进行监测,保证设备部件不存在松动现象,若发现问题要及时维修。同时,要随时打磨设备表层,保持设备光洁度,让接触面摩擦耗损尽可能的减少,避免加工精度受工艺水平影响。组装加工机械时,要按照组装要求组装设备。同时,要定期检查、更换易损零部件;重视设备操作系统的优选,才能为加工精度提供保障。另外,机械加工企业应投入更多资金购买、改进设备、技术,应自主研发先进设备,使企业在市场中的竞争实力得到增强。发展期间,要及时统计、分析加工设备产生的误差现象,做好加工设备系统误差调整,以此改善产品加工品质。

5.严格管控机械加工操作技术

机械加工期间要结合设计、工艺流程要求、企业加工条件,设计加工参数。数控机床工作时,要关注操作系统报警提示信息,防止设备故障后工人继续操作,影响加工精度。工人操作设备时应积极学习、运用专业知识,熟练掌握机械加工工艺、程序,一旦发现机械加工问题要马上处理,从而保证加工效率、精度,降低工件加工误差;机械加工企业购入新设备后,应组织员工学习设备操作方法、督促其掌握全新加工工艺。当员工掌握机械加工工艺程序后,可减少人为等因素影响,有助于工人结合设备操作系统运行状况控制设备,可降低系统负担及工具耗损。另外,要做好系统强度优化,降低磨损对零件的影响。最后,应优化操作系统,为加工精度提供保障。[3]

结束语:总之,机械加工作为机械制造业中的核心部分,做好机械加工质量影响要素的研究、控制策略的制定及落实,才有助于减少工具误差、改善加工精度,提高机械加工产品的整体质量及使用价值。

参考文献:

[1]机械加工质量影响因素及对策[J].李辉.山东工业技术.2018(15):18

[2]機械加工质量影响因素及管理[J].王玥,苏宏胤.现代商贸工业.2018(33):194

[3]机械加工质量影响因素及管理分析[J].李锋,庞文强.中外企业家.2019(08):206

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