镁合金零件的机械加工与安全

时间:2022-08-06 07:39:52 其他范文 收藏本文 下载本文

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镁合金零件的机械加工与安全

篇1:镁合金零件的机械加工与安全

随着“镁合金应用开发与产业化”项目的深入实施,企业在实际生产中出现了不少问题,如工艺和安全方面的问题,这是因为国内大多数镁合金压铸企业第一次接触镁合金,因此,本文将对镁合金压铸零件的机械加工工艺及安全操作规程进行了概括性的介绍,以供参考。

1 镁合金的机械加工

密度为的镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%,被公认为是质量最小的结构金属材料。小批量镁合金零件的机械加工可在手动操作的小型机床上进行;大批量高效率加工镁合金零件时,采用专用的大型自动化机械加工中心或计算机数控机床将更加经济。与那些机械加工性能较差的金属材料相比,切削性能良好的镁合金具有十分突出的优点。对于镁合金,可以在高切削速度和大进给量下进行强力切削,这样机加工工时数就可以减少。因此,在完成同样的工作任务时,若采用镁合金作原材料,可以减少加工设备的台数,节约基建投资,减少占地面积,降低劳动力成本和管理费用。

1.1 镁合金的切削功率消耗

对镁合金零件进行加工时,单位体积切削量的功率消耗比其他常见金属都要低。在几种典型的切削加工速度下,各种金属相对于镁的功率消耗如表1所示。

由于镁合金导热性好、切削力小,故在加工过程中的散热速度很快,因而刀具寿命长,粘刀量少,从而可以降低刀具费用,缩短更换刀具所需的停机时间。因为镁合金易切削,其断屑性能十分良好,一般清况下只需经过一次精加工便可达到所要求的最终表面粗糙度。

1.2 镁合金材料对加工性能的影响

1.2.1 对切屑形成的影响

在机械加工过程中所形成的切屑类型,与材料成分、零件形状、合金状态及进给速度等因素相关。当采用单刃刀具进行镁合金的车、膛、刨、铣时,所产生的切屑可以分为3大类:a.在大进给量下形成粗大和断屑良好的切屑:b.在中等进给量下形成长度短和断屑良好的切屑;c.在小进给量下形成长而卷曲的切屑。

1.2.2 对扭曲变形的影响

由于镁的比热高、导热性良好,摩擦产生的热量会迅速地扩散到零件的各个部分,因此对镁合金进行切削加工时并不会产生较高的温度。但是,在高切削速度和大进给量的情况下,零件所产生的热量也是相当高的,很可能因为温度过高而发生扭曲变形。

1.2.3 对热膨胀的影响

如果对成品零件的尺寸公差要求比较严格,则在设计中必须考虑到镁的热膨胀系数这一影响因素。如果在上述加工条件下产生了相当多的热量,则很可能会影响到零件的加工精度。镁的热膨胀系数略高于铝,明显高于钢,在0℃范围内为26.6-27.4μ m/m℃。

1.2.4 对冷变形的影响

在机械加工过程中,镁合金零件很少发生因为冷变形引起的扭曲变形或翘曲。但刀具太钝、进给速度太慢以及刀具在加工过程中有停顿等不利因素时,也可能造成扭曲变形或翘曲。

1.3 刀具对镁合金零件机械加工的影响

1.3.1 刀具材料的影响

加工镁合金的刀具材料的选择取决于所需完成的机加工作量。小批

随着“镁合金应用开发与产业化”项目的深入实施,企业在实际生产中出现了不少问题,如工艺和安全方面的问题,这是因为国内大多数镁合金压铸企业第一次接触镁合金。因此,本文将对镁合金压铸零件的机械加工工艺及安全操作规程进行了概括性的介绍,以供参考。

1 镁合金的机械加工

密度为的镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%,被公认为是质量最小的结构金属材料。小批量镁合金零件的机械加工可在手动操作的小型机床上进行;大批量高效率加工镁合金零件时,采用专用的大型自动化机械加工中心或计算机数控机床将更加经济。与那些机械加工性能较差的金属材料相比,切削性能良好的镁合金具有十分突出的优点。对于镁合金,可以在高切削速度和大进给量下进行强力切削,这样机加工工时数就可以减少。因此,在完成同样的工作任务时,若采用镁合金作原材料,可以减少加工设备的台数,节约基建投资,减少占地面积,降低劳动力成本和管理费用。

1.1 镁合金的切削功率消耗

对镁合金零件进行加工时,单位体积切削量的功率消耗比其他常见金属都要低。在几种典型的切削加工速度下,各种金属相对于镁的功率消耗如表1所示。

由于镁合金导热性好、切削力小,故在加工过程中的散热速度很快,因而刀具寿命长,粘刀量少,从而可以降低刀具费用,缩短更换刀具所需的停机时间。因为镁合金易切削,其断屑性能十分良好,一般清况下只需经过一次精加工便可达到所要求的最终表面粗糙度。

1.2 镁合金材料对加工性能的影响

1.2.1 对切屑形成的影响

在机械加工过程中所形成的切屑类型,与材料成分、零件形状、合金状态及进给速度等因素相关。当采用单刃刀具进行镁合金的车、膛、刨、铣时,所产生的切屑可以分为3大类:a.在大进给量下形成粗大和断屑良好的切屑:b.在中等进给量下形成长度短和断屑良好的切屑;c.在小进给量下形成长而卷曲的切屑。

1.2.2 对扭曲变形的影响

由于镁的比热高、导热性良好,摩擦产生的热量会迅速地扩散到零件的各个部分,因此对镁合金进行切削加工时并不会产生较高的温度。但是,在高切削速度和大进给量的情况下,零件所产生的热量也是相当高的,很可能因为温度过高而发生扭曲变形。

1.2.3 对热膨胀的影响

如果对成品零件的尺寸公差要求比较严格,则在设计中必须考虑到镁的热膨胀系数这一影响因素。如果在上述加工条件下产生了相当多的热量,则很可能会影响到零件的加工精度。镁的热膨胀系数略高于铝,明显高于钢,在20200℃范围内为26.6-27.4μ m/m℃。

1.2.4 对冷变形的影响

在机械加工过程中,镁合金零件很少发生因为冷变形引起的扭曲变形或翘曲。但刀具太钝、进给速度太慢以及刀具在加工过程中有停顿等不利因素时,也可能造成扭曲变形或翘曲。

1.3 刀具对镁合金零件机械加工的影响

1.3.1 刀具材料的影响

加工镁合金的刀具材料的选择取决于所需完成的机加工作量。小批

量加工时,一般使用寿命特别长的普通碳钢刀具;大批量加工时,通常优先选用镶嵌硬质合金的刀具;当加工批量大和公差要求很严时,可以使用成本较高的镶金刚石刀头来省去繁琐的复位补偿调整工作。

1.3.2 刀具设计

加工钢和铝的刀具通常也适合于镁合金的加工,

但是,由于镁的切削力小,热容量也相当低,故其加工刀具应当具有较大的外后角、较大的走屑空隙、较少的刀刃数和较小的前角。另外,保证刀具的各个表面很平滑也是十分重要的。

1.3.3 刀具刃磨

对镁合金进行机械加工的一条重要原则是,应当使刀具保持尽可能高的锋利和光滑程度,必须没有划伤、毛刺和卷刃。如果刀具切削过其他金属,即使切削角没有改变,也应进行重新刃磨和晰磨。

刀具初磨可采用中等粒度的砂轮,然后使用精细粒度的砂轮进行刃磨,并在必要时再用细油石或超细油石进行手工珩磨。对于高速钢刀具,采用100目的氧化铝砂轮进行精磨即可获得满意的效果;对于刃磨镶嵌硬质合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂轮或00目的金刚石砂轮。

1.4 切削液对机械加工的影响

切削液有两大功能即冷却和润滑。由于镁的散热速度很快,可使被加工表面保持在较低的温度水平上,此外镁的易切削性使其不易与钢发生胶合,切削加工时一般不需要润滑。

加工镁合金零件时,无论用高速或低速的切削速度,用或不用切削液,都可以获得平滑的加工表面,而使用切削液主要是为了冷却工件,尽可能减少零件发生扭曲变形及切屑着火的可能性。因此,在镁合金零件的机械加工中,切削液一般被称作冷却液。在生产批量很大时,冷却液是延长刀具寿命的因素之一。

冷却液一般使用的是矿物油。矿物密封油和煤油已被成功地用作镁合金加工的冷却液。为了达到更好的冷却效果,切削油应当具有较低的粘度。为了防止镁合金零件腐蚀,切削液中的游离酸含量应低于0.2%。

2 机械加工安全操作规程

2.1 机械加工过程中的不安全因素

在对镁合金进行机械加工的过程中,产生的切屑和细粉末都有燃烧或爆炸的危险。初加工阶段产生的切屑尺寸较大,由于镁的导热率很高,产生的摩擦热可迅速散失出去,故难以达到燃点温度,此阶段事故发生较少。但在精加工阶段,由于所产生的细小切屑和细粉末具有很大的比表面积,因而很容易达到引燃温度而造成燃烧或爆炸事故。

在镁合金的加工过程中,使切屑升温到达闪点或燃烧的影响因素如下。

a.加工速度与切削速率之间的关系。在任何一组给定条件下,都存在一个可能引起燃烧的加工速度和进给速率范围。进给速率提高,切屑厚度增大,从而更不容易达到燃点温度。加工速度只要足够低,任何尺寸大小的切屑都不可能被引燃。如果加工速度足够高,由于切屑与刀具的接触时间很短,故不可能将任何尺寸大小的切屑加热到引燃温度。

b.环境的相对温度。相对温度越高,则失火的可能性越大。

c.合金的成分与状态。与多相合

金相比,单相合金更不容易失火。合金状态越均匀,则失火的可能性越小。

d.其他因素。进给速率或吃刀量太小;加工过程中的停顿时间过长;刀具的后角和容屑空间过小;在没有使用切削液的情况下采用了很高的切削速度;刀具与嵌套在铸件中的异种金属芯衬相撞时可能产生火花;镁切屑在机床周围或下方积聚等。

2.2 机械加工的安全操作规程

a.切削工具要保持锋利,并磨出较大的后角与离隙角;不允许使用钝的、粘有切屑的或破裂的刀具。

b一般情况下,尽量使用大进给量进行加工,避免使用微小的进给量,以产生较大厚度的切屑。

c.不要让刀具中途停顿在工件上。

d.使用微小切削量时,要使用矿物油冷却液来减少降温。

e.如果镁合金零件中有钢铁芯衬时,要避免与刀具相碰产生火花。

f.保持环境整齐、干净。

g.严禁在机加工工作区内吸烟、生火、电焊。

h.工作区域内应存放足量的灭火器材。

2.3 磨削加工中的安全问题

镁粉很容易燃烧,悬浮在空气中时会引起爆炸。应采取一切可能的措施,确保镁磨削粉尘的正确收集与处置。

在对镁合金零件进行干法磨削时,必须用设计得当的湿法吸尘系统将镁渣立即从工作区域中清除出去。吸尘器与磨床之间的连接管应当短而直,吸尘器应保持清洁,并将其排风口设在室外。需及时将吸尘器中的镁渣清理出去,以防止其过多积聚。在对淤渣进行处理之前,应将其保存在水中。

随时保持工作环境的整洁,对于保证磨削镁合金零件的安全至关重要。每天必须对砂轮与吸尘器之间的连接管进行至少一次检查和清理,每个月应对整个吸尘系统至少进行一次彻底的清理。不得让镁粉聚集在座椅、窗户、管路和其他水平面上。

不应将太多的吸尘设备与一个集中排放系统相连接。干燥管路很长的中央吸尘系统和带过滤器的普通吸尘系统,都不适合于收集镁粉。

如果要在带式打磨装置或圆盘式磨床上对镁合金零件进行湿法磨削,应当使用足量的切削液来收集所有粉尘,并将其输送到收集点。

因此,对镁合金零件进行磨削加工时必须采取下列预防措施。

a.必须有专门用于镁合金零件加工的磨床,并贴上“镁专用”标签。在对砂轮进行修整之前,应对吸尘器做彻底清理。

b.对用铬酸盐蚀洗过的镁合金零件表面进行返工磨削时,有可能引起火花,因此要特别小心,绝不允许有粉尘聚集在附近。

c.磨削设备操作人员应当使用平滑的帽子、平滑的手套与无口袋和袖口的平滑阻燃服,所用的围裙或防护服应当清洁无尘和易于脱下。

d.警告标志应当放置在显眼的地方。

e.工作区域内应存放足量的灭火器材。

2.4 镁屑与微细粉末的处理

干燥切屑应放置在清洁和密封的钢制容器中,并存放在不会与水接触的地方。

湿切屑与淤渣应存放在置于偏僻处的通风钢制窗口中,且必须有足够的通风量,以便使氢气逸出。把湿的切屑和细粉末

装在盖紧的容器中特别危险,因为高浓度的氢气集聚易发生爆炸。

目前,镁屑、镁粉末与淤渣的常用处理方法是,用5%的氯化铁溶液进行溶解(一般1kg干燥镁使用0.6kg氯化铁),可在数小时内使绝大多数镁转化成不燃烧的氢氧化镁和氯化镁残渣。由于在这种反应中会产生氢气,故应在室外的敞开容器中进行处理,并严禁在反应器的周围生火吸烟或焊接作业。在配制5%的氯化铁溶液时,应将淤渣中的水考虑进去。

2.5 镁屑燃烧的灭火

a. D级灭火器。其材料通常使用氯化钠基粉末或一种经过钝化处理的石墨基粉末,其原理是通过排除氧气来闷熄灭火。

b.覆盖剂或干砂。小面积着火可用其覆盖,其原理也是通过排除氧气来闷熄灭火。

c.铸铁碎屑。在没有其他好的灭火材料的情况下也可用之,主要作用是将温度降到镁的燃点以下,而不是将火闷熄。

总之,无论在什么情况下,都不能用水或任何其他标准灭火器去扑灭由镁引起的失火。水、其他液体、二氧化碳、泡沫等都会与燃烧着的镁起反应,并且是加强火势而不是抑制火势。

篇2:机械加工零件表面质量控制措施论文

机械加工零件表面质量控制措施论文

摘要:本文首先针对影响机械加工零件表面质量的原因进行了逐一地分析,并在此基础上,从个人经验出发,建设性地提出了针对机械加工零件表面质量的对应控制办法。希望通过此次经验交流,本文能够为从事相关行业的工作人员带来一定有价值的参考,并且希望本篇文章能够发挥出抛砖引玉的作用。

关键词:机械加工零件;加工;常见问题;控制办法

自改革开放之后,中国经济水平得到了快速的发展,机械化水平成程度逐渐提高,各种机械设备在我国得到了广泛的使用。在这样的大背景下,国人对于机械设备零件的加工质量便有了更高的要求,每一个零部件的质量和所组成的机械设备质量之间有着极为密切的关联性。所以相关技术人员在从事零件表面机械加工的过程当中,应采取有效的质量控制手段,保障所生产的零部件符合相关的质量要求,这样才能使自身得到可持续发展。

一、对机械加工零件表面质量产生影响的原因分析

机械加工零件其表面质量,往往同该零件的整体质量有着极为密切的关联性,若机械零件的表面质量无法得到保障,必定会在机械运转的过程当中,产生诸多的问题。认识和了解常见的机械零件的表面质量问题产生原因,对于增强机械零件整体质量,有着直接的联系。结合个人经验,本文认为造成机械零件表面质量出现问题的原因主要有以下两个方面。

1.机械加工零件表面粗糙度对零件质量产生的影响。在机械加工零件当中,其零件表面的粗糙性会对该零件产生直接的质量影响,分析造成粗糙度差异的原因,主要是因为机械零件加工材料的特点和在切削作业当中对材料使用量存在有差异形成的。若机械零件在生产过程当中,材料的质量存在有差异性,便会直接对所制作机械零件的质量产生决定性影响。例如:若机械零件在生产过程当中,所使用的材料是塑性材料,那么在针对刀具进行加工作业的过程当中,便很容易出现塑性变形现象,又因为在切削作业的过程当中,又会对零部件产生撕裂分离作用,所以零件表面的粗糙程度便会得到增加。所选择的机械零件材料的韧性材料越优秀,在零件加工和的过程中便会产生更加剧烈的塑性形变,致使零件的表层结构更加粗糙。而如果所选择的机械零件材料是脆性材质,针对零件进行切削作业的过程中,这些材料便会呈现出小颗粒状,同样也会增加机械零件自身的表面粗糙性。在零件加工的过程当中,针对切削的使用量同样会对机械零件表层的粗糙程度产生影响,如脆性材质的机械零件原材料在加工的过程当中,不会对切割作业的速度有很高的要求,而在针对塑性材料零件进行生产加工的过程当中,切割作业如果作业面深度较低时,会在一定程度上提高零件表面的粗糙性。打磨作业针对零件自身粗糙性的影响程度受到数学几何理论和零件表面金属材料的塑性形变两种外因的印象,在打磨作业过程当中,砂轮上的颗粒分布、运转速度会对零件表面的粗糙程度产生一定的影响。

2.机械加工零件表面机械性对零件质量产生的影响。许多机械专家认为,零件外表当中的物理机械性能是衡量零件质量的另一个重要因素。而对零件表面机械性能产生影响的原因是多元化的,这就意味着对零件表面机械性产生影响的原因多样也是多样化的。首先,一些外加因素致使所加工零件的表面冷作硬化、针对零件的切削速度和切削刀具的选择不慎重,同样会让零件表面的机械性能不够理想,由此对零件的质量产生严重影响。还有就是,部分外界原因导致零件在进行机械加工的过程中,其表面结构发生了变化,例如在温度超过一定限制之后,金属材料自身的金相组织会发生很大程度的变化,导致这些零件在投入生产使用的过程当中,强度和硬度无法达到作为零件的相关质量要求。并且在零件使用的过程中,有着极高的裂纹产生可能,这就是被该行业工作人员称之为的“打磨烧伤”。最后,在零件进行机械加工的过程当中,其表面会产生残留的应力,这是因为技术人员在针对零件进行切割作业的过程当中,不可避免地产生了一定程度的塑性变形,导致零件表面当中的金属比容显著升高。此时,这些零件自身体积会得到明显增大,零件的表层金属便出现了一些残留的应力。这对于零件的质量影响是巨大的,特别是针对很多小型零件来说,这种影响往往是非常致命的。

二、机械加工零件表面质量的控制手段

从上文分析当中不难发现,零件表面质量对于零件自身性能的展现有着十分巨大的影响。很多情况下,越是精密程度越高的零件,对其表面质量的要求便会越高,因此,针对零件机械加工中的表面质量控制,是该行业所有技术人员所必须要思考的一个重要问题。

1.拟定科学性的零件机械加工技术流程。零件的加工制作技术针对零件的整体质量的影响是不言而喻的,目前,因为零件机械加工过程不能符合表面质量标准的相关要求,并且还有人为原因造成对机械表面质量影响的原因,知识零件在机械加工的过程当中,其表面质量无法达到相关的行业标准。基于此种情况,应制定有效合理的零件机械加工流程规范,才能针对这一问题进行解决。首先,针对零件的机械加工时间一定要短,过长的加工时间很有可能对零件造成不好的影响,并且在零件加工之前,需要对零件的品质进行定位。只有这样,才能在最短的时间当中,一次性生产出足量的、质量合格的零件产品。

2.针对切削作业当中的参数进行正确选择。在机械加工零件的而过程当中,技术人员所设置的切削作业参数往往对零件表面质量有着极为重大的影响。不合理的参数选择,会极大程度提升所加工零件的表面粗糙性,降低零件的整体质量。因此在切削作业开展之前,技术人员必须要你针对机械的参数进行合理的设置,如切削作业时前角的度数,若前角度数增加,会降低切削力、但是也会降低切削过程中所产生的零件形变。再有就是在切削过程中,对切削液进行合理的'使用,以求降低零件和刀具之间所产生的摩擦力。这样会在很大程度上,降低在进行切削作业过程当中零部件的温度,使得机械加工零件的质量得到更好的保障。

3.按照材料特征选择对应刀具。道具的合理选择对于零件的表面质量影响是巨大的,合理进行刀具的甄选可以对零件的表面质量起到明显的控制效果。在这一过程中,操作人员必须要注意的是,并不是价格越贵的刀具,在对零件材料进行切削作业的过程当中效果越好。选择合适的材料,不但能够为企业节约大量的经济成本,其切削作业效果也会变得更好。

4.加工程序安排科学化。正确的加工顺序同样对于零件的表面质量有着极为重要的影响,所以,在对零件进行表面加工的过程当中,技术人员需要根据零件的材质和性能特征,科学的安排机械加工顺序。这样能够有效降低零件在加工过程当中残余应力的出现几率,保障零件在投入使用过后收获到比较理想的效果。

三、结语

机械所进行的正常运转离不开零件的帮助,因此零件对于机械来说有着极为重要的作用,而零件的表面质量对于零件的性能来说,又有着决定性的作用。基于此种背景,本文分析了机械加工零件过程当中,可能对零件表面质量产生影响的原因,并建设性的提出了相关的对应措施。希望能够给予该行业相关技术人员带来帮助,为我国的经济建设发展,贡献出自己的一份力量。

参考文献:

[1]李都喜,苑举勇,张坤伸.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨[J].科技信息,,29:103-104.

[2]赵永生.浅谈影响机械加工表面质量的因素与应对措施[J].中国高新技术企业,,02:77-78.

[3]崔瑶,胥强.机械加工表面质量的影响因素及其控制措施[J].科技传播,,11:52+36.

[4]王永亮.机械加工表面质量的影响因素分析及其控制措施[J].机电信息,2013,15:120-121.

[5]陈选政.机械加工表面质量的影响因素及其控制措施[J].科技创新与应用,,13:11-12.

[6]郭大爱.影响机械零件加工表面质量的因素及改进措施[J].湖南农机,,03:51-52.

篇3:零件精度与机械加工设计分析的论文

零件精度与机械加工设计分析的论文

摘要:科技的发展对工艺加工水平的提高起到一定的促进作用。同时也对零件的精度以及机械加工的设计提出更高的要求。目前,随着数控机床以及自动化技术的不断引入,对零件的加工对机械以及相关程序的依赖性很高。因此,应该从编程过程中对技术人员提高要求,保证质量,才能不断提高零件的加工精度,满足更多领域的需要。本文将会对零件的精度进行一定分析,同时阐述零件精度与机械加工设计之间的关系。

关键词:零件精度;机械加工;设计

作为科学技术中的一个重要成分,零件加工技术一直朝着更精确的方向发展,这也离不开机械加工技术的不断发展。当前零件加工技术作为一项重要技术,已经成为国与国之间综合国力较量的一个重要方面。我国机械作业对零件的加工不断改善,在很大程度上促进国家发展,创造了很大的经济效益以及社会效益。

1几何精度问题分析

加工过程中由于误差的存在,就会形成几何精度问题。机床的误差,刀具的误差都会引起这一问题。机床因素作为其中影响最严重的一个因素,主要是由于随着时间的累计,本身的磨损情况较为严重,从而造成零件加工的偏差。就一汽车地板加工为例,几何精度问题就会造成很严重的后果。再进行切削加工时,由于机床的磨损,导致主轴回转产生一定的误差,最终导致尺寸不合适,成为废件,造成严重的资源浪费。由于刀具的材料属性以及时间的磨损属性,导致刀具在工作时也会发生一定的偏差,加床与刀具的偏差对整个零件的加工将会产生致命的伤害,这种误差会被严重放大。另外,机床零件的夹具以及固定工具也会对零件的加工精度造成一定的不利影响。因此,在进行误差分析时,只有保证全面分析误差的成因,才能采用合适的方式以及机械设计方案进行不断改进,从而提高零件的加工精度。采取一定的补偿措施通常是应对零件加工误差的主要手段,就一汽车零件加工为例,加工人员可以按照机床的具体情况采取相应的措施,保证最后加工出来的零件在误差范围之内,不至于造成资源的浪费。另外,针对重要的零件,由于精度加工的要求较高,因此应该尽可能使用机床磨损程度较小的机械进行加工。目前随着相关技术的不断发展,针对数控机床,已经出现了专门的补偿器械对零件的加工进行控制。通过自动化的方式,秩序对参数进行一定的调整,就可以对精度进行控制。相信随着科学技术的不断发展,这种控制技术会越来越成熟,越来越方便。

2机械加工变形设计

受力变形是机械加工中常见的一种现象,由于在进行加工操作时,必须对零件进行一定的固定工作,因此导致零件必然受力。根据物理力学的统一理论,物体受力就会发生形变。这种形变的效果随着施加力的增加逐渐变得明显。切削力以及夹紧力是机械对零件加工时必须出现的两个力。这两种力以及其他的作用力都会导致零件发生变形。这种变形的后果就会导致机床以零件的相对位置发生一定的变动,这样就导致加工尺寸不精确,产生误差。另外,系统中的残余应力也会对其造成一定的不利影响,这些应力主要来源于各种工艺以及相应的结构,并且这些外部因素消失后,仍会有部分的影响存在于构件之内,这就是残余应力,残余应力会对整个系统造成影响,因此,在加工时需要采取相应的措施进行控制。

2.1受力变形设计

在使用机械对零件进行加工时,外力会导致零件的变形。通常会采用以下两种方案降低这种变形效果,从而提高加工精度。首先是在系统的本身出发,找到相关因素进行解决,提高加床、刀具、夹具以及加工零件的强度,可以有效对变形现象进行抵消,系统的强度会降低零件的变形程度;其次是系统之外进行解决,通过减少负荷的方式,降低变形发生的情况。第一种方案的优点就是可以提高加工精度同时保证工作效率,缺点是在一定程度上增加了成本;第二种方案可以具有针对性的进行处理,提高部件的'强度,是非常经济有效的改善措施。在企业中,应该根据自身的情况以及对加工的要求,对成本以及精度进行一定的衡量,保证自身的经济效益。

2.2热变形的设计

摩擦情况是零件加工时不能避免的现象,这种摩擦就会导致热量的产生,这种热效应也会对零件的精度造成一定的影响,尤其是质地较软的零件比如铝合金材料等。不同的热量对零件精度的影响程度不同,同时加工的时间也是衡量热量的一个重要因素,系统的热变形,会导致零件以及加工工具相对位置的变化,造成尺寸上的误差。热变形会导致起床以及零件都发生一定的变形,对精度的影响很大。这种情况对于精工轻薄的零件误差更为明显。为了降低热变形对零件以及起床的影响,通常会采用冷却的方式进行缓解。在加工过程中,通过不断的冷却,降低温度的偏差,就不会产生变形;补偿法是常用的另外一种方式,通过对零件加工的实践,采用物理方式将其朝着误差产生的相反方向进行一定的预设,在加工过程中就会产生抵消作用,从而保证零件的精度。降温防止变形还要作用于刀具之上,共同发挥作用。使用相应的润滑剂也可以实现效果。由于热量的产生跟摩擦的时间成一定的正比关系,因此采用物理方式即降低切削次数也是降低热源的重要措施之一。另外对于汽车零件的加工,由于相关的零件巨头特殊的材料特性,因此除了对加工温度进行降低之外,还应该从隔离热源的方式进行加工,保证零件的加工环境,从而降低由于热量造成的误差。

3结语

机械加工技术随着科技的不断进步取得很大发展,促使我国国内零件的加工精度不断提高。在具体的机械加工过程中,由于工序的影响以及操作技术的原因,导致在一定程度上造成尺寸的失误。这一点跟国外相比,我们依然有很大差距。应该不断研究相关的技术,不断改善当前的加工情况。同时注意对新材料的研发,利用特殊的材料特性进行对应的加工也是保证零件精度的重要方式。

参考文献:

[1]王坚,侯春林.机械加工工艺的节能问题[J].应用能源技术,(03):78-79.

[2]李银.浅析机械加工精度的因素[J].机械管理开发,2011(01):39-40.

篇4:机械加工工艺对零件加工的影响论文

摘要:机械加工是零部件外加工过程中的重要组成工艺,其相关加工工艺直接关系着零部件的加工精度,基于此,本文从机械加工概念的角度出发,进而分别从内部因素和外部因素两方面探究了机械加工工艺对零件加工精度造成的影响,旨在为促进零件加工精度的提升提供重要依据。

关键词:机械加工工艺;零件加工精度;热变形

机械加工工艺,即利用机械加工的相关办法更改毛坯,使其逐渐与零件的生产标准相吻合,主要包括了更改毛坯的形状、尺寸等方面。通常情况下,机械加工工艺越合理、越到位,则对应的零件加工精度也就越高。因此,加强对机械加工工艺对零件加工精度影响的分析,无疑对于从基础工艺层面提高零件加工的精度具有重要的作用和意义。

1机械加工概述

机械加工工艺是指,在机械加工的具体工艺流程当中,借助某种方式方法改变生产对象的位置、大小以及形状和性质等属性,进而将生产对象转变为半成品或产成品的工艺流程[1]。简单来说,机械加工的流程主要为,从最初的粗加工到精加工,再到机械装配和检验,最后,对通过检验的零件进行包装。在机械加工过程中,所实施的工艺从总体上来看可分为工艺流程与工艺规程两方面,其中,工艺流程是机械加工工艺的全部实施过程,工艺规程,即将工艺流程中所涉及的相关内容以文件形式呈现,便于后续相关工作的查阅和借鉴。对机械加工工艺流程进行如下说明:机械加工工艺流程则是使毛坯相合格产成品转变的过程,该过程主要由零件加工流程与零件加工步骤共同构成,不同的加工流程与加工步骤所对应的标准和规范也不尽相同,而不同的机械加工标准和规范则共同构成了机械加工工艺。例如,在对毛坯进行加工的过程中,需要对毛坯的粗糙度、具体工序等相关数据进行规定和说明,从而形成毛坯的粗加工工艺。对机械加工规程进行分析如下:机械加工规程,即零件加工企业在对其加工工艺过程进行选取时所产生的一系列工艺文件。对零件加工企业进行分析可知,其在对零件加工工艺过程进行选取时,盲目性较小,企业大都能够从自身的实际生产情况,如机械加工人员的技术水平、职业素养以及零件加工的设备、工况等角度出发,科学制定出符合企业盛产目标的机械加工规程。通常情况下,一般的机械加工工艺规程主要涵盖了零件加工的加工工序、路线和所用设备等。综上所述,在具体的零件加工过程中,机械加工的工艺流程可被定义为零件加工的生产路线,而其工艺规程着是对零件加工生产工作所进行的一系列指导,由此,机械加工工艺会直接决定零件加工的精度。

篇5:机械加工工艺对零件加工的影响论文

2.1内部因素影响

基于内因的机械加工工艺对零件加工精度的影响主要表现在以下三方面:(1)机械加工工艺系统的生产制造与相关标准和零件加工需求发生偏离,从而导致其从出厂时刻起便难以满足零件加工精度的要求;(2)机械加工工艺系统在安装使用时,因自身安装标准存在差异,加之操作的精细化水平较低,定位不准,导致零件加工精度大打折扣;(3)机械加工工艺系统在长期应用过程中,某些部位出现严重磨损,从而导致零件加工的精度大幅下降,例如,在机床以及刀具等设备出厂时,未满足相关生产标准,或是在组装和使用过程中发生碰撞、磨损而导致内部构件松动或失灵,从而影响零件加工精度[2]。降低内部因素影响的处理办法为:因基于内因的机械加工工艺对零件加工精度造成的影响主要表现为机械加工工艺系统自身的问题,例如,相关机械设备在出厂时便存在误差,或是在使用过程中的定位不准、磨损等造成的误差,故可采用相关补偿技术减小误差,提高零件加工的精度。例如,在智能化、自动化数控机床中配置由正规厂家生产的专业校正软件,若当前投入使用的机床存在工艺误差,则可在校正软件中输入机床误差的补偿工具,从而将相关误差予以最大程度的降低,而后,再使其投入到有关工作中。除此之外,当机床发生磨损后,为避免其对零件加工精度产生影响,可在参考相关校正数据的基础上,以手动的方式设置螺母,从而使构件误差和系统自身误差得以良好补偿,从整体上确保零件加工精度的提升。

2.2外部因素影响

对机械加工工艺进行分析可知,在加工过程中,系统经常出现因受力而产生形变的问题,在增加所加工零件误差的同时,也对机械加工工艺系统运行的稳定性和系统自身寿命产生了严重影响。基于此,将基于外因的机械加工工艺对零件加工精度的影响总结为以下几方面:(1)运行强度较大,因所用刀具和夹具或其他相关构件长期承受较大的负荷,从而导致机械加工系统共本身具有较大的运行强度,故在长期运行过程中,相关构件则易因受外部作用力而发生形变或位置偏移,降低零件加工精度;(2)机械加工工艺系统的各个部件面临多方受力,降低零件加工精度。在系统运行更过程中,相关构件一方面会受到来自系统自身的作用力,另一方面,还会承受加工零件对其施加的外部力,而还需说明的是,除了这两种作用力外,构件彼此间的摩擦力也是导致其发生变形、位置偏移的关键原因,在各种外力的作用下,最终导致零件加工精度大幅下降;(3)对机械加工工艺进行分析可知,在整个工艺流程过程中,机械加工的工艺体系不仅会受到自身和外部作用力的影响,进而导致零件加工精度下降,而且还会受到相关设备和工具热变形的影响,进一步导致所加工的零件难以满足相关工艺规程中对零件加工的精度要求,在降低零件加工精度的同时,也不利于零件加工企业的长期、稳定发展。对基于热变形的零件加工精度下降进行如下分析:在机械加工的热处理环节中,大都利用温度使零件材料的材质更具稳定性,防止零件在后续加工中发生形变[3]。但在这一过程中,相关热量不仅包括了外部加热,而且还包括了刀具、机床运作过程中所产生的热作用,从而导致系统构件与零件因均因受到温度过高影响而发生热变形,从而不利于零件加工精度的提高。降低外部因素影响的处理办法为:(1)可通过对机械加工工艺协同自身相对薄弱的构件进行改进,从而提高构件刚度及其对相关作用力的抵抗性能,降低因受力而发生形变和位置便宜的几率;(2)根据零件加工工作的实际情况降适当降低系统运行的载荷量,即在不影响生产进度的'前提下,减轻系统工作量,进而减少来自各方面的外力,使机械加工工艺的整个流程能够顺利完成对零件的高精度加工;(3)对于机械加工中构件和零件所发生的热变形问题,可在加热过程中将润滑油滴入构件连接处以及各构件与零件连接处,一方面,使得各构件、零件间的连接处较为光滑,而减少相互作用的摩擦力,降低因摩擦力导致的构件、零件位置偏移问题;另一方面,通过滴入润滑油,进而降低各构件和零件连接处因摩擦而产生的热量,以此来降低或消除热变形对零件加工精度造成的影响。除此外,还可借助冷却水等强制降温方法将机械加工过程中所产生的热量进行吸收,降低系统构件与零件发生热变形的几率,并提高零件精度。

3结论

本文通过对机械加工的概念进行说明,进而分别从内部因素与外部因素两方面对机械加工工艺对零件加工精度所造成的影响展开了深入研究,研究结果表明,基于内因的机械加工工艺对零件加工精度的影响主要表现在机械加工系统自身出厂精度和磨损方面,而基于外因的机械加工工艺对零件加工精度的影响主要体现在机械加工系统构件的受力形变以及构件与零件的受热变形等。未来,还需进一步加强探究机械加工工艺对零件加工精度影响的力度,为确保零件加工精度的全面提升奠定良好基础。

参考文献:

[1]高晚生.基于机械加工工艺对零件加工精度影响对策的研究[J].科技视界,,12(16):85.

[2]郭瑞敏.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].中外企业家,2015,06(14):175-176.

[3]杨立新.浅析机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息,,05(27):8.

篇6:空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及工装设计

内容摘要

此次毕业设计任务是对3L-10/8空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计,在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求, 以毛坯轴两端定位先加工两中心孔,以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面,然后以粗、精后的两轴径定位钻螺纹、铣键槽和铣曲拐端面,采用专用夹具加工两斜油孔,最后粗、精磨各轴。

在夹具的设计过程中,主要以V形块和支承板来定位,靠直压板和弹簧来夹紧,钻拐径两孔应采用长型快换钻套,在钻拐径倾斜30的孔时采用平面倾斜的夹具体,在钻拐径倾斜40的孔时使用的是卧式钻床,铣面时2个V形块与铣刀不能干涉,因此V形块高度要降低,夹具设计要方便、简单。

关键词:曲轴;加工工艺;夹具设计

目 录

内容摘要 ........................................................................................................................ I 1 绪 论 ................................................................................... 错误!未定义书签。 2 零件分析 ............................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 零件的作用 ................................................................. 错误!未定义书签。

2.2 零件的工艺分析 ......................................................... 错误!未定义书签。

2.2.1 以拐径为?95mm为中心的加工表面 ............ 错误!未定义书签。

2.2.2 以轴心线两端轴为中心的加工表面 ............... 错误!未定义书签。

2.3 零件加工的主要问题和工艺过程设计分析 ............. 错误!未定义书签。 3 工艺规程设计 ....................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 确定毛坯的制造形式 ................................................. 错误!未定义书签。

3.2 基面的选择 ................................................................. 错误!未定义书签。

3.2.1 粗基准选择 ....................................................... 错误!未定义书签。

3.2.2 精基准的选择 ................................................... 错误!未定义书签。

3.3 制定工艺路线 ............................................................. 错误!未定义书签。

3.3.1 工艺路线方案一 ............................................... 错误!未定义书签。

3.3.2 工艺路线方案二 ............................................... 错误!未定义书签。

3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ......... 错误!未定义书签。

3.4.1 加工两端中心线上的外圆表面。 ................... 错误!未定义书签。

3.4.2 粗车?86 mm 与?93 mm外圆端面,及M12深24mm螺孔错误!未定义书签。

3.4.3 攻M12深24mm螺孔,及攻4―M20螺纹 .. 错误!未定义书签。

3.4.4 钻轴径?86 mm的`端面钻左端?6的锥行孔 错误!未定义书签。

3.4.5 铣右端轴径?93mm的上的槽 ........................ 错误!未定义书签。

3.4.6 铣?86处键槽 .................................................. 错误!未定义书签。

3.4.7 钻右端轴径?95 mm的孔(?30mm) .......... 错误!未定义书签。

3.4.8 铣115mm左右两侧面 ..................................... 错误!未定义书签。

3.4.9 铣60mm×115 mm平面 .................................... 错误!未定义书签。

3.4.10 钻拐径?95处的两个油孔(?8) ............... 错误!未定义书签。

3.4.11 车磨拐径为?95 mm ...................................... 错误!未定义书签。

3.5 确定切削用量及基本工时 ......................................... 错误!未定义书签。

3.6 时间定额计算及生产安排 ......................................... 错误!未定义书签。

3.6.1 粗车左端外圆?95 mm ...................................... 错误!未定义书签。

3.6.2 粗车左端轴径?90mm ..................................... 错误!未定义书签。

3.6.3 粗车左端轴径?86 mm .................................... 错误!未定义书签。

3.6.4 粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩 ........... 错误!未定义书签。

3.6.5 粗车拐径?95 mm ............................................ 错误!未定义书签。

3.6.6 精车拐径?95mm尺寸 .................................... 错误!未定义书签。

3.6.7 精车右端轴径?95 mm .................................... 错误!未定义书签。

3.6.8 精车右端轴径?93 mm .................................... 错误!未定义书签。

3.6.9 精车左端轴径?95+0.025

+0.003 mm ........................... 错误!未定义书签。

3.6.10 精铣底面60mm×115mm ................................ 错误!未定义书签。

3.6.11 钻、攻4―M20螺纹 ...................................... 错误!未定义书签。

3.6.12 铣键槽24mm×110mm .................................... 错误!未定义书签。

3.6.13 铣右端轴径?93mm的槽44+0.5

+0.2mm.............. 错误!未定义书签。

3.6.14 粗镗、精镗右端?30mm孔 .......................... 错误!未定义书签。

3.6.15 钻拐径?95-0.036

-0.071 mm斜油孔?8mm ............ 错误!未定义书签。

3.6.16 钻曲拐左侧孔?8mm ..................................... 错误!未定义书签。

3.6.17 粗磨左端轴径?95+0.025

+0.003 mm ......................... 错误!未定义书签。

3.6.18 磨左端轴径?90mm ....................................... 错误!未定义书签。

3.6.19 磨右端轴径?95 mm ...................................... 错误!未定义书签。

3.6.20 精磨拐径?95mm至规定尺寸 ...................... 错误!未定义书签。

3.6.21 精磨左右两轴径?95mm至规定尺寸 .......... 错误!未定义书签。

3.6.22 精磨?90mm至规定尺寸 .............................. 错误!未定义书签。

3.6.23 车1:10圆锥 ................................................. 错误!未定义书签。

3.6.24 磨1:10圆锥?86长124mm ....................... 错误!未定义书签。

4 专用夹具设计 ....................................................................... 错误!未定义书签。

4.1 加工曲拐上端面油孔夹具设计 ................................. 错误!未定义书签。

4.1.1 定位基准的选择 ............................................... 错误!未定义书签。

4.1.2 切削力的计算与夹紧力分析 ........................... 错误!未定义书签。

4.1.3 夹紧元件及动力装置确定 ............................... 错误!未定义书签。

4.1.4 钻套、衬套及夹具体设计 ............................... 错误!未定义书签。

4.1.5 夹具精度分析 ................................................... 错误!未定义书签。

4.2 加工曲拐上侧面油孔夹具设计 ................................. 错误!未定义书签。

4.2.1 定位基准的选择 ............................................... 错误!未定义书签。

4.2.2 切削力的计算与夹紧力分析 ........................... 错误!未定义书签。

4.2.3 夹紧元件及动力装置确定 ............................... 错误!未定义书签。

4.2.4 钻套、衬套及夹具体设计 ............................... 错误!未定义书签。

4.2.5 夹具精度分析 ................................................... 错误!未定义书签。

4.3 铣曲拐端面夹具设计 ................................................. 错误!未定义书签。

4.3.1 定位基准的选择 ............................................... 错误!未定义书签。

4.3.2 定位元件的设计 ............................................... 错误!未定义书签。

4.3.3 铣削力与夹紧力计算 ....................................... 错误!未定义书签。

4.3.4 对刀块和塞尺设计 ........................................... 错误!未定义书签。 5 结 论 ................................................................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ..................................................................................... 错误!未定义书签。

篇7:机械加工工艺技术与误差论文

摘要:在我国市场经济快速发展的情况下,我国机械工业在加速发展,不但促进了机械加工工艺技术的进一步创新,还大大提升了机械工具的使用性能。简要分析了机械加工工艺技术与误差,探讨了机械加工工艺技术与误差的解决对策,以促进我国机械加工业更快、更好的发展。

关键词:机械加工;工艺技术;误差;产品质量

自我国加入世界贸易组织以来,机械加工业面临的机遇和挑战越来越多,因此,要合理运用机械加工工艺技术,尽量减少各种误差,并加强对机械加工过程的管理,以提高机械加工产品的质量,进一步提高机械加工工艺精度。

篇8:机械加工工艺技术与误差论文

1.1定位过程

在进行定位操作时,定位副加工制造存在数据不准确的问题,从而导致出现定位误差。一般定位副是由工件定位面和夹具定位元件组成。在制造定位副时,其配合间隙会出现变异现象,也会产生误差问题。因此,合理运用试切法加工操作工件时,则不会出现定位副加工不准确的问题。与此同时,还会出现基准不重合的情况,即定位基准、几个要素中的基准等存在冲突,则会引起定位方面的误差。

1.2机床制造

在生产制造机床时,可能会出现传动链误差、导轨误差和主轴回转误差。因此,相关工作人员要高度重视,避免机械加工产品受到影响。一般传动链误差是因为传动链长期使用,导致其磨损非常严重,从而使传动链各个原件之间出现相对运动,最终产生误差。与此同时,导轨误差指的是导轨制造、安装和使用时引起的。一般导轨在机床正常工作、相位确定中占据着非常重要的位置,只有减小导轨误差,才能真正保证机床生产制造的.稳定性。另外,主轴回转误差指的是实际回转轴线、平均回转轴线之间的差距,它会影响机械零件加工的精确度。

1.3器具加工

从机械加工的实际情况来看,加工器具中出现的误差是由夹具、刀具引起的,因此,在正确确定加工位置时,夹具发挥着非常重要的作用,需要尽量减少夹具使用过程中出现的几何误差,以达到机械加工工艺标准。与此同时,在使用刀具时,会直接接触煤矿机械加工零件,并导致其被严重磨损,最终影响机械加工原件的形状、尺寸等。另外,刀具、夹具存在的几何误差与它们自身的尺寸、种类、材质等有极大的联系,所以,在合理选择器具时,必须要高度关注工件的加工精度、器具的几何误差等。

1.4变性加工

在进行机械加工时,部分加工器件的刚度压强和夹具、刀具、机床等的强硬度要求可能存在一定的差异,从而导致机械加工工艺变形,最终出现误差。因此,加工零件和工件的自身情况与标准强度要求不符,会出现机械加工受力不均匀的情况,最终引起变形误差。所以,要全面检查机械工艺加工正式开始前使用的工艺系统,以便更好地降低误差。

2解决对策

在具体工作中,要加强机械加工人员的技能培训,增强他们的责任意识、管理意识,提高机械加工工艺的精度,在综合分析了各种影响因素的基础上,要确保机械加工工艺技术的合理运用,最终减少误差出现的次数。例如,在细长轴车的切削加工中,合理应用“大走刀反向切削法”可以避免高温引起的变形问题。又比如,在磨削薄片工件的两端时,所有部件的黏合都是用环氧树脂黏强剂来完成的――在自然状态下,将其黏合在一个平滑平板上,可以减小变形程度,提高机械加工产品的刚度。有的误差是不能避免的,应采取相关措施进行误差补救,以避免机械加工产品出现太大的质量问题。一般情况下,可采取人为操作的方式减小误差,从而降低机械加工工艺中的损失。例如,合理应用滚珠丝杆工艺技术,可以通过减少螺距来减小误差,即在标准值的基础上减小一些螺距,以便更好地减少机械加工产生的拉伸力。因此,需要完整记录机械加工工艺检测时产生的各种数据,以便更好地减少误差。另外,合理利用误差分组可以进一步提高机械加工工艺精度,有效缩小误差范围。所以,要合理分类成品、毛坯的误差与尺寸,以减小误差,合理调整器械之间的位置,最终进一步提高机械加工工艺精度。

3结束语

总而言之,在进行机械加工操作时,必须严格按照机械工艺流程合理调整机械零件,即大小,尺寸,形状,规格,等等,才能在有机结合相关生产环节的基础上,真正生产出客户所需的产品。这对全面提高机械加工产品的质量有重要的影响。

参考文献:

[1]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(08):4.

[2]王秀丽,魏永辉,蒋志强,等.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J].河南科技,2015(24):52-54.

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