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常见问题

9博体育机械零件加工范本十二篇

更新时间  2023-09-03 03:36 阅读

  9博体育9博体育9博体育对于机械零件的使用而言,零件的质量是非常极为重要的因素,可以在很大程度上确保机械设备的正常运行。在零件加工作业中,机械加工工艺是非常基础的工序,对零件加工精确度有着重要的影响,关系着零件精确度是否满足使用的标准。所以为了确保零件加工的精确度,应当高度重视机械加工工艺。

  机械加工工艺指的是通过相关技术把毛胚加工成机械工件与零件的流程,机械加工工艺可以使得毛胚、零件更加吻合。在机械加工中,零件加工、毛胚打磨的精度应当符合相关的要求。一般情况下,应当对零件进行粗加工,之后再进行精加工。粗加工指的是对零件、毛胚进行大致的打磨,打磨后的零件、毛胚应当接近加工的要求;精加工指的是通过精确的计算,使得零件、毛胚的吻合程度达到最大。

  在机械加工完成之后,应当对其进行全面的检验校正,如果零件存在的误差不再允许的范围之内,应当将其淘汰。机械加工工艺流程的严谨程度与零件加工精确度是否满足加工的要求密切相关。因此,机械加工工艺的本质是将毛胚加工成合格的零件,并且对零件加工精度的要求非常高。在加工作业中,应当根据相关的要求严格执行加工的过程,尽量防止外界因素对零件加工精确度产生干扰。就当前的情况来看,机械加工工艺种类繁多,零件加工的精确度也在快速提升,这也反映了加工工艺的精密性在不断提高。因此,应当全面了解机械加工工艺影响零件加工精确度的主要原因,以便制定相应的措施来改进、完善机械加工工艺,减小其对零件加工精确度的影响,提高零件加工的精确度。

  在零件加工作业中,机械加工工艺对零件加工精确度有着很大的影响,产生影响的主要原因有热变形,而热变形又包括了机床结构、工件以及刀具等的热变形。在机械加工工艺中,机床热变形包括了其本身与结构的热变形,一般是机床经过长时间的运行,其部分结构或者整体的温度均会上升,这就会影响到机床结构之间的契合程度,进而影响到零件加工的质量与精确度;工件热变形通常是由零件长度较长引起的,在加工过程中,较长零件表面的温度会提高,这就使得零件内外产生较大的温差,进而导致热变形的产生;刀具热变形指的是当使用刀具切割零件时,会因摩擦而生成很大的热量,进而使得零件发生变形,这就会对零件的加工精度产生一定的影响。

  机械加工工艺系统中很多因素均会导致受力变形的发生,比如机械加工设备的各个构件面临着很多方面的压力9博体育、系统的运行过强等等。机械加工工艺系统工作时,各个构件在承担着自身工作压力的同时,还承受着零件给予的相对力度,以及设备构件之间的摩擦力;加工系统中使用的各个小构件,比如夹具、刀具但等等,也承受着很高的工作压力,经过长期的运行,这些小构件很容易产生相对位移,或者在压力下产生不同程度的变形。机械加工系统在各种压力作用下产生不同的变形,就会导致各个部件的形状、位置产生一定程度的变形,进而严重影响系统的正常运行,并且会使其寿命减少。一般情况下,机械加工工艺系统受力变形的解决措施有:(1)对零件进行退火处理,降低热应力,提高加工零件自身的刚度,提高零件抗应力的能力;(2)在根本上降低变形,详细地说就是通过减小机械加工系统运行时的荷载量来降低系统外的压力;(3)对机械加工系统比较薄弱的部位或者构件进行改进,提高系统抵抗外力的能力以及自身的刚度,降低系统变形的发生。

  机械加工工艺对零件加工精度产生影响的内在因素通常是机械安装时不规范、机械加工系统中存在的几何精度误差,这些内在因素对零件加工精确度有着非常显著的影响,并且内在因素很难消除。其中机床自身的几何精度误差是非常关键的原因,如果机床自己存在问题,经机床加工生产出零件的误差就会很大。机械加工工艺对零件加工仪器具有非常高的要求,仪器设备的质量与零件加工精度有着直接的关系。加工设备通常是比较大的组合型设备,这些大型设备可以较好地满足对零件加工精确度的要求。组合设备的安装质量直接关系着设备的工作质量,组合设备对组合构件的契合度具有较高的要求,倘若安装时的组装的不好,就会导致零件加工的精确度不准确。在平常的工作中,设备发生磨损也会使得各个构件间产生缝隙,进而影响到零件加工的精确度。

  在整个的机械加工行业中,高规格、高质量的机械加工工艺系统设备是最基本的条件。但是我国对机械加工系统设备的研发、资金投入均显著不足,使得机械加工系统的相关设备难以达到最优的状态。如果想要建立健全的机械加工系统设备应当从以下几个方面进行:(1)加大机械加工设备研发的力度,重视自主型人才的培养,积极创新科技与设备,在本质上提高机械加工工艺的质量;(2)积极引进国外紧线的机械加工设备,促进机械加工工艺水平的提高。

  零件加工在零件加工作业中,零件会受到外力的干扰,比如挤压力、摩擦力等等,在外力的干扰下,很难确保零件加工的精确度。要想降低外力对零件加工精确度的干扰,则应当减小摩擦力、挤压力等外力。主要的措施有:(1)在平时的零件加工作业中,相关工作人员应当全面、认真地检查机械加工设备,一旦发现设备构件结合的比较紧,应当对其进行及时的调整;(2)应当定期打磨机械加工设备的表面,尽量降低加工时设备表面与零件间产生的摩擦力,进而减小零件加工时产生的误差,促进零件质量的提高,降低零件的报废率,以便促进经济效益的提高。

  机械加工时的温度对零件加工质量有着很大的影响,所以应当严格控制机械加工时的温度。温度会对机械设备的运行产生一定的影响,温度过高或者过低均会对机械加工设备的正常运行产生很大的影响。在零件加工作业中,一旦机械设备的运行速度过快,就会使得温度升高,此时便需要通过冷水降温等措施来降低温度的影响。比如在打磨零件的过程中,砂轮高速旋转时与零件间的摩擦将会生成大量的热量,导致温度的上升,而过高的温度会使得零件发生变形,防止零件发生变形的主要办法就会通过冷水来促进机械加工设备的降温。

  在机械加工作业中,几何精度误差影响着零件加工的精确度,所以应当严格控制零件制造过程,在最大程度上降低几何精度误差产生的影响,这就需要选择合理的加工设备,通常几何精度误差主要是由加工设备引起的,严格检验机械设备可以降低误差。在检验机械加工设备时,应当全面了解设备自身可能存在的误差,对其进行全面的分析以便选出最佳的用于加工高精度零件的设备。在对已经用于零件加工作业的设备进行改造时,应当总结设备平时工作时对加工零件产生的误差,对总结的数据资料进行全面的分析,在机床运行系统中输入计算出的误差准确值,以便系统将误差自动消除,这样一来所加工零件的误差就会随之降低。

  随着机械加工工艺水平的快速提升,机械加工技术水平也得到了不断地提高。为了进一步提高零件加工的精确度,降低加工零件的报废率,提高企业的经济效益与市场竞争力,零件加工企业应当加大机械加工工艺的研发与资金投入力度,在最大程度上将影响零件加工精确度的内在、外在因素消除。

  在对零件进行加工的过程中,机械加工工艺对零件加工精度产生很重要的影响,这些影响一般都是以直接的方式施加到零件加工环节中。机械加工工艺是一个系统工程,在这个工程中,存在着很多的部件,在这些部件的共同协环节中,构成了对机械进行加工的这一庞大系统。只有深入查找病因,并对其进行深入分析,才能保证零件在加工过程中的精度。

  机械加工工艺是指在加工工艺流程的环节中,通过一定的方式来改变生产对象的尺寸、几何形状、性质和现对位置等,促使生产对象实现向成品或半成品过度的目的。其中实施中的机械加工工艺可具体分为工艺流程和工艺规程这两个方面。工艺规程主要是将工艺流程中的有关内容写成文件,方便查阅和借鉴。而工艺流程实质上就是机械加工工艺的具体实施过程。例如对设备的条件状况、人工素质状况以及产品数量等一些加工环节涉及到的信息进行确定。

  对零件加工工艺进行分析内容可以从零件加工的环节着手,按照热处理、车削、插内花键、滚齿、热处理、万能磨、齿轮磨、这七道零件加工的环节来对其进行有关加工工艺方面的分析,以此来提高人们对零件加工工艺这一技术的认识。

  2.1.热处理。此处热处理工序也成为初步热处理,主要是通过正火开即那个材质的稳定性进行提高,降低其在后续工作中发生变形的几率。

  2.2.车削。车削工序主要是校正加紧左端,光平右端面,钻孔至?25mm;掉头,四爪头上活,校正外圆和端面跳动≤0.02mm并夹牢。

  2.3.插内花键。加紧左端,校正右端面和端面跳动≤0.02mm,作标记的方向要与高点位置相一致,然后夹牢,最后在插入内花键直到符合图纸的要求为止。

  2.5.热处理。在加工环节中,将渗碳、淬火工艺达到图纸要求,同时,在该工序中,为保证个零件的表面间的相互位置精度,均匀后序加工余量,家少反映误差,宜采用统一校正基准和校正装夹。

  2.6.万能磨。这道工序要求四爪夹头上活,夹住右端,校正左端外圆和端面跳动≤0.02mm;此工序的高点位置与工序2.车削中所作的标记方向一致并且要夹牢。

  2.7.齿轮磨。要求在1:4000芯轴上活,装紧,校正齿位,把齿轮磨到和图纸上的要求即可送检入库。

  这一环节对零件加工的精度影响相对与其他几个方面,程度更为严重。因为在这一施工环节中,操作人员对零件的操作性较小,仅仅是在加工前,将一些设备、工具和夹具等尽可能地按照要求来摆正,但在加热定型环节中,作出相应的技术调整存在着很大的困难。因为是对零件进行高温定型,所以在此环节中,还存在着工件受热变形、刀具受热变形和机床受热变形等情况,这些情况都会对零件加工的精度产生一定影响。

  机床、夹具、工具和工件四个部分共同构成了机械加工工艺这一系统,每一个环节的操作失误都会导致机械加工工艺系统问题的出现。机床轴向的摆动和主轴的径向都会对零部件的加工精度产生影响,因为在加工环节中,不同类型的零件对加工的要求是存在着一定的差异性,若是在加工环节中,机床的位置不对,夹具的角度出现偏差,对工件和工件的操作失误等情况,都会使所加工的零件发生几何变形。因此,在零件加工过程中要特别注意几何变形对零件精度的影响。

  零件在加工过程中,要承受着各方面施加过来的作用力,特别是在切削环节中,加工的零件必须要承受重力、切削力和夹紧力的作用。在这些力的作用下,零件发生了一些变化,零件的形状、尺寸、大小好相互之间位置与设计图纸中的标准存在差异,即零件因承受过大作用力而导致加工出的形状与设计要求之间出现一定的差异。为解决零件的受力变形问题,提高零件加工的精确度,操作人员必须对这一方面进行详细的研究并制定相应的解决对策。

  随着科技的多元化快速发展,人们对机械产品的数量与质量都提出了更高的要求,机械加工产业在当前社会与市场中被广泛关注、显得尤为重要[1-2]。机械加工产业涉及多个领域,如船舶制造业、汽车制造业、航空航天等。机械加工是一项庞大的系统性工作,涉及到若干零件,零件加工需要经过许多繁琐复杂的工序以达到相应的精度要求,在零件加工中采用机械加工工艺可以提高加工的机械化程度,提高零件加工的效率。但是机械加工工艺的水平会直接影响零件加工的精度,并决定机械加工工业的技术水准与机械产品的质量,因此为了保证零件加工的质量与精度满足要求,避免发生机械加工工艺影响零件功能的正常发挥这一现象,需要对机械加工工艺对零件加工精度的影响进行分析与总结,才能够充分利用机械加工工艺提高零件加工的精度,提高机械产品的质量与性能,提高企业的经济效益,最终促进企业长期向前发展[2-4]。

  机械生产加工过程繁琐复杂,现代企业一般运用现今的现代系统工程学来组织与指导企业的生产过程,通过机械加工工艺更为科学地管理机械生产加工过程,以提高企业的生产效率与产品质量的稳定性,为企业在竞争激烈的市场中赢得一席之地。

  零件加工具有非常复杂的工序,在不同的加工环节需要采用不同的加工工序,如热处理、车削、齿轮磨等。零件加工主要包括前期的生产过程与后期的加工工艺过程。前期的生产过程是指通过机械化的手段,采用相应的加工工艺方法将原材料或半成品制成毛坯件的机械生产过程。后期的加工工艺过程是指通过对毛坯件进行加工,包括粗加工与细加工,粗加工是指对毛坯进行打磨,细加工是指根据零件制作标准将毛坯制作成高精度、高质量的零件的机械加工流程[3]。

  零件加工的精度是机械零件加工质量的核心与决定性部分,主要是指加工完成后的零件的几何参数(尺寸、形状、相对位置等参数)与设计时的几何参数之间的吻合程度,如果二者之间吻合程度越高,说明该零件的加工精度越高。

  机械加工工艺对零件加工精度的影响主要分为外在因素的影响与内在因素的影响[4]:

  (1)热变形:在零件加工过程中,预热处理是第一步要进行的操作,在热处理工序环节中,操作人员一般只能在操作提前做好准备工作,如摆正夹具等,而在加热定型过程中,操作人员由于温度过高无法进行后续的改进调整,因此在热处理环节,操作人员难以控制机械加工的质量,导致零件在定型的环节中出现热变形的问题,甚至引起刀具和机床的变形,这些变形会严重影响零件加工的精度。

  (2)几何变形:在零件加工的过程中,操作人员通常需要利用机床、夹具、工件等对零件进行加工。如果在零件的加工环节出现操作失误,如机床轴向摆动时操作人员未能及时调整机床位置与夹具角度,那么零件就会出现几何变形,无法保证零件质量的合格性。

  (3)受力变形:零件在加工的过程中容易受到多方向作用力,例如在切削工序中,零件会受到切削力、重力、压紧力等多方向作用力的影响,如果没有很好的控制与平衡作用力,就会产生零件受力而发生变形的现象,导致零件的形状、尺寸大小、相对位置与前期设计不吻合,零件加工精度受到严重影响,零件的功能与性能无法满足使用要求,产生不合格零件。

  机械加工工艺的内在因素指的是系统本身存在的问题会影响零件加工精度,主要包括一下几个方面:

  (1)采购的机械加工系统未经过严格的质量检测和检验,因此其虽然出厂,但是本身就存在着精度上的误差,这些误差会进行传播累积,导致零件加工的精度误差。(2)采购的机械加工系统的安装未严格按照标准进行安装,其在安装过程中的位置偏移等问题也会导致零件加工中出现精度问题。(3)机械加工系统使用时间超出其生命周期,或磨损、失效,故障部件未能及时得到维修和替换,这些问题也会带来零件加工精度降低的问题。

  (1)核心技术缺乏:我国的制造业与西方国家比相对落后,机械生产与加工设备大都通过进口方式引入,先进的机械加工工艺也大都是沿袭自西方,因而,无论是设备还是新技术中核心都未曾被我国所掌握,无法对机器设备进行自主改进,导致设备生产处理的产品无论是在质量还是在性能上都无法满足实际应用的需要。

  (2)设计人员能力局限:设计人员对机械产品的了解不够透彻,对原材料的基础情况不够明了,使得其在设计机械加工工艺流程时出现误差或疏漏,带来严重的系统错误,影响产品的功能发挥与性能优劣。

  机械加工是一项庞大的系统性工作,涉及到若干零件,零件加工是的精度是机械加工质量的决定性因素。机械加工工艺对零件加工精度的影响可从内在因素与外在因素进行分析,机械加工工艺对零件加工工艺的影响非常巨大,我国需要应大力引入先进技术、加大机械设备研究力度,提高我国机械加工工艺自主研发能力。

  [1]李新,李俊杰.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].科技与企业――企业科技创新与管理学术研讨会论文集(上),2016(06):187.

  机械生产质量的高低需要机械零件加工作为基础,确定机械加工质量的好坏,是否能够达到标准,是由机械加工精度与机械表面加工来决定的。在机械零件加工过程中,会被多种因素所影响,造成机械刀具与工件在生产中的位置发生了改变,导致符合程度无法满足要求,出现机械零件加工误差,使得所加工的零件质量很难达标。这里所说的机械加工质量主要是机械零件加工完毕后其实际的长度、宽度、厚度、规格以及位置等参数能否达到零件加工的标准和要求。零件误差越小,则零件质量也就越高,这两者之间成正相关的关系。本文主要对机械加工的精度进行了阐述、对影响加工精度和产生误差的原因进行了分析,并对如何提高机械加工工艺精度进行了研究,具体如下。

  在对零件进行加工过程中,对所加工零件的几何参数,包括长度、宽度、厚度、形状、位置等指标与标准零件的符合程度被称为机械加工的精度。当加工零件与标准零件出现不相符情况时,我们将此情况称为零件加工的误差。可见零件加工精度与零件加工误差之间是成反比关系。零件加工精度包括以下几点内容:(1)零件的大小精度,把加工零件的测量标准限定于一定长度、高度、厚度或者宽度等一定范围内。(2)零件的形状精度,例如所加工的零件是正方体或者是圆柱体等。(3)零件的位置精度。例如零件是处于平行状态还是垂直状态。在任何机械加工过程中,零件的精度都不是100%准确的,都会存在一定的误差,如何很好的将零件误差数值限定于最小的范围内是提高加工精度的关键。通过对零件加工误差产生的原因进行研究,掌握零件加工时产生误差的规律性,采取降低误差的解决办法,使得将误差减小到最低。有效提升机械加工的精度。由于零件加工过程中将会受到多钟因素的影响,造成相同的措施在不同情况下对降低误差的效果各有不同,但是不管时什么样的零件加工工艺,只要加工者严格根据加工零件标准进行操作,就可以有效的降低零件加工误差,提高零件加工的精度。

  2.1原理的误差在零件加工过程中,利用如同刀刃的形状,以转动的形式产生误差,这样的误差一般在加工零件的螺纹中,或者齿轮、曲面等比较复杂的机械加工中普遍存在。在普通的零件加工中,均使用这种加工工艺,至今没有一种完全与标准化相同的加工工艺,因此,在加工时,应尽可能的将误差降低到最小值,使其符合加工精度的要求,这样才能一方面降低了加工难度,另一方面提高了生产效率和质量。2.2机床的误差首先是主轴回转误差,主要是说实际的主轴线和标准规定的主轴线相差的数值,主轴误差包括三种情况,分别为径向回转产生的误差;角度回转产生的误差以及主轴上下窜动出现的误差。其次是机床导轨产生的误差,机床导轨可以作为加工零件时的参照物,同时它也可以作为零件加工时最基本的参照物。机床导轨产生误差后,直接影响到零件加工的精度数值。2.3机械加工刀具与夹具产生的误差在机械加工过程中,选择不同种类的加工刀具,对零件加工的精度会产生不同的影响,所出现的误差被称为加工刀具误差。一般情况下,加工刀具产生的误差不会对生产零件的精度产生影响,产生零件误差的原因是在于零件的几何参数。夹具制造出现的误差对零件的精度会产生很不利的影响,夹具的作用主要是让工件逐渐向目标位置汇集。夹具的误差主要包括定位误差、装备误差以及磨具误差等,夹具的寿命与误差成正比关系,使用时间越长,磨损损耗就越多,则产生误差就越明显。2.4工艺系统导致的误差首先,受力产生的误差。机械加工系统在生产工程中,受到多种因素影响,会出现一定程度的变形,造成机械加工系统中许多部位发生变化,造成加工中误差的发生,造成系统不再保持稳定,变形的设备主要有机床、工件以及机械系统。其次,热力产生的误差。在机械加工过程中,由于机床的不同部位受热不均匀,出现机床受热位置发生变形,从而产生加工误差。

  3.1降低原始误差数值在机械零件加工过程中,当发现影响加工精度的原始误差问题时,应马上制定出解决办法,将原始误差数值降低到最小,同时避免原始误差的再次出现或者扩大。3.2误差补偿措施如果检测到误差时,应采用人工的方式,制定一套相反的误差解决办法,使得制造的误差与本身误差能够发生相互消减,从而实现提高机械加工精度的效果。3.3误差转移措施在机械加工过程中,如果机械加工精度无法达到标准,可以通过误差转移措施给予解决,将集合性误差转移,也可以将受到压力、热力导致变形的误差转移出去,通过使用转移误差措施,能够用一般精度的机床,将高精度的零件进行加工。

  在机械零件生产与加工过程中,由于受到多种因素的作用,会影响到加工精度,从而导致生产质量不达标的问题,根据上述研究,我们知道加工工艺对加工精度影响很大,只有有效地减少加工中产生的误差,才能提高加工精度,才能保证生产零件的质量符合标准。

  [1]王广幼,刘海平,张玉嬿,等.机械加工误差分析的计算机方法[J].沈阳农业大学学报,1994(2):224-228.

  随着铁路大型养路机械的快速发展,它已经改变了铁路人的生产方式、管理模式乃至文化内涵。大型养路机械化水平已成为衡量各国铁路现代化程度的重要标志之一,中国已经成为大型养路机械的制造和使用大国。

  大型养路机械既要符合铁路机车运行的基本要求,更是要实现它自身养护设备的主要功能。因此,铁路大型养路机械的构造比机车复杂许多倍,通常采用各种不同截面的金属材料经机械加工,焊接形成整个车体及工作装置承载结构,这些金属材料都是车体结构的重要构件。金属材料机械加工是车体制造工艺过程的重要工序,加工的零配件一般比较复杂,加工部位多,加工时间长,需用各种型号的机加工设备,而其中一些形状怪异、薄壁、超大型零件的机械加工更给大型养路机械的制造带来了很大的挑战,因此研究大型养路机械零配件的加工工艺技术,解决大型养路机械制造过程的难点问题,对保证大型养路机械的质量,提高生产效率具有很重要的意义。

  机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件的温度状态o分为冷加工和热加工。一般在常温下加工,并且不引起工件的化学或物相变化o称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工o会引起工件的化学或物相变化o称热加工。热加工常见有热处理o煅造o铸造和焊接。冷加工按加工方式的差别又可分为切削加工和压力加工。切削加工就是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。通常情况下,大型养路机械零配件的机械加工指的是切削加工和热处理。

  为了适应铁路大型养路机械向设备高效化、性能优异化、品种多样化、产品系列化、工作智能化、作业环保化等方向快速发展,大型养路机械加工技术也会做出相应的发展才能满足生产制造的需要。

  加工精度的不断提高对提高大型养路机械产品的性能、质量和可靠性,改善零件的互换性,提高装配效率等都具有极其重要的作用。精密和超精密加工在尖端技术和现代武器制造中占有非常重要的地位,必将是大型养路机械加工技术发展的最主要方向之一。

  自动化是先进制造技术的最重要部分之一,是机械制造业的发展方向。对大型养路机械制造来说多功能多工种的综合加工中心的形成,开始逐渐取代了常规的模拟控制技术。由于该技术易于控制、可靠性好、精度高等优点 ,也会大大加快大型养路机械的发展。

  切削加工技术是机械加工应用中最常用的手段之一,而高速、超高速则是对切削加工技术的一项重大挑战,也为大型机械加工技术的发展提供了方向。高速加工技术不仅可用于加工普通钢、铸铁、有色金属材料,还可用于加工各种高强度钢、高合金钢、钛合金钢和纤维强化复合材料等难加工材料。

  每一种大型养路机械回转零件面都有很多加工方法,具体选择时应根据零件的材料、毛胚种类、结构形状、尺寸、加工精度、粗糙度、技术要求、生产类型及生产条件等因素来决定,以确保加工质量和降低生产成本。

  夹钳螺纹套(见图2)材质为45#钢,为常用中碳调质结构钢,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。

  螺纹套加工精度的高低,是控制其上下两端内孔同心度及与轴承外圈安装台阶平面垂直度的关键因素。夹钳螺纹套在捣固车作业施工中,既要在恶劣的环境中又要承受较大的作用力,故需粗精车加工分开,采用数控车床、磨床等提高加工精度,同时进行相应的热处理提高材料理化性能,具体加工工艺流程见图3。

  孔常用的各种方法的加工工艺流程(见图5),加工工艺选择的基本原则见表1。

  捣固框架(见图6)是将捣固装置和主车架装配起来,让捣固装置实现横向移动和垂向运动,完成捣固功能的装置。支承体是承受整个捣固装置的受力部件,因此支承体孔加工精度的高低直接影响到捣固车的作业性能和使用年限。

  由于支承体与捣固框是通过焊接连接成一体,或多或少都会产生焊接变形,当进行支承体孔的机加工时,为了保证支承体1和支承体2的孔中心轴形位尺寸满足设计要求,需进行装卡(见图7)找出两孔实际坐标后,才能进行下一道加工工序。具体加工工艺流程见图8。

  面加工的技术要求主要包括:形状精度;位置精度、尺寸精度以及平行度、垂直度等;表面质量等。

  高效振动筛(见图10)是为了满足清筛机向高效化发展而设计的,高效振动筛改变了传统的振动方式,在增大振动筛振幅的同时,有效避免振动筛与车架产生共振,从而大大提高了清筛的效率。

  为了实现振动筛的功能,只能进行焊后机加工,才能保证振动筛框架4个支座的平面度和安装孔的对称度。但由于振动筛框架超长,现有机床无法加工,只能设计专用工装(见图11),对其进行焊后机加工,才能保证支座平面所有的设计要求。

  通过对机械加工及大型养路机械加工发展趋势的简要论述,着重对铁路大型养路机械零件机械加工基本工艺分析及典型工艺工装设计,及时有效地解决大型养路机械制造过程中的零件加工难题,保障了大型养路机械的图纸设计要求和生产工期要求,在生产中发挥了巨大作用。

  [1]林建华.现代机械加工技术与应用[J].中国高新技术企业,2008(2).

  在我国经济生产中,为了提高生产效率,许多行业都涉及到机械设备的使用,对于机械设备依赖程度越来越高,各种不同零件组成机械设备,机械设备的优越性和设备零件的精度有直接的关系。在实际的加工中,设备零件的精度对机械加工的性能有直接影响,因此在机械加工工艺中,对零件精度的影响进行分析,不断改善机械加工的效果。

  2 机械加工工艺流程和加工工艺路线 机械加工工艺流程 在机械加工的过程中,主要分为两个重要的部分,首先是前期的加工工艺,其次是后期加工工艺,两个过程的目的相同,都是将原材料加工成理想的产品。机械加工整体而言较为复杂,加工过程中元件受到多个方面的影响,因此在机械加工之前需要做好相关的准备工作,毛坯产品在加工和对零件的预处理都是准备工作的重要组成成分。因此,科学合理的对机械加工工序进行管理有利于日常生产,大型企业均采用系统管理方式,从而加强生产组织环节的管控,最大程度的提高生产效率和质量,保持企业的核心竞争力。

  2.2 机械加工工艺路线的制定 在对机械加工的之前,制定加工路线是整个机械加工的基础,在加工之前将加工所需要的原材料以及各个环节中所需要的工具进行准备,加工路线的制定需要根据加工零件的用途以及标准进行制定,一般对于零件的加工而言,分为几个阶段进行。加工安装先加工平面,后加工孔的顺序进行,保证加工平面和孔位置的准确性。其次,机械加工需要区分精细加工和粗加工,精细加工和粗加工机械设备应区分使用,从而保证设备使用的合理性。

  3.1 加工几何精度对零部件精度的影响 机械在对零件加工的过程中,其中打磨、切割等几个重要的工序都需要人工完成,人工完成的操作,难免会出现操作精度不统一的情况,最终导致零部件的整体参数出现误差,精度的误差导致的因素包括以下几个方面:

  3.1.1 刀具的精度。刀具在机械加工中占有非常重要的地位,同时刀具是影响机械加工精度一个重要的方面,在精密零件的加工中,往往刀具的不合理使用会带来零件精度受到很大的影响。例如在刀具的切削过程中,刀刃以及刀面和零件不可避免的会发生摩擦,在摩擦力的作用下,零件的表面难免会出现磨损,当磨损到一定的程度以后,零件表面的粗燥程度会受到较大的影响。另外刀具在切削的过程中,也会出现一定程度的震动,加工零件的颜色和形状都会因此出现较大变化,最终对零件加工的质量会受到一定的影响。在实际刀具的使用中,为了提高精度,可以在设备的施工中增设显微镜,从而实现刀具高精度的安装。另外在刀具的使用过程中,还需要对刀具进行定期的保养,通过冷却和,采用补偿装置对磨损进行自动补偿,从而在一定程度上提高加工零部件的精度。

  3.1.2 机床主轴的回转误差。随着机电一体化的推广,机床已经成为了控制机械加工中的重要工具,主轴在持续不断的工作过程中,很容易发生回转误差,由于受到外界很多环境的影响,主轴常常会出现偏离中轴线的现象,从而导致了加工出现误差,一旦发生了误差,对于零部件表面的平整度有巨大影响。为了控制主轴回转误差,在对机床的主轴安装一定要按照标准操作进行,在使用之前做好相应的工作,同时定期对机床的主轴进行保养。

  机械加工系统中,主要成分分为四个部分,分别是机床、工件、工具和夹具。由于受到很多作用力的影响,这些综合作用力在长期的作用下,导致了系统内部产生疲劳,综合作用力包括工具的切削力,家具的夹紧力。设备在疲劳的情况下会出现一定的变形,从而对零件加工产生一定的误差,其受力的形式包括如下:

  3.2.1 外力的影响。外力是导致零件进度受到影响最为主要的因素之一,在机械加工的过程中,本身刀具就有一定的刚度,加工零件的刚度和刀具的刚度如果产生较大的刚度差,则加工的过程中会出现变形,主要变形为孔加工的变形为受到较大的影响。另外当加工的工件和机床的刚度有较大的刚度差时,受到外力的影响从而导致了零件出现了一定程度变形,机床在受到机械的作用,产生刚度变化,从而造成机械零件受到较大影响。为了有效避免外力对零件精度的影响,在加工的过程中,需要降低系统的载荷,从而降低加工系统的受力。不同加工零件系统,在加工的过程中其薄弱点不同。针对机床质量的选择,在材料的选择上尽量选择低系统载荷,同时加工承受能力较低的机床,一方面能够延长机床的使用寿命,另外一方面对于提高机床的变形能力有较大的帮助。

  3.2.2 残余应力的影响。采用机械加工中,加工零件会存在一些残余应力,这在毛坯的锻造和焊接过程中,残余应力最为常见,这是因为在浇铸、锻打后的冷却中,零件的不同结构由于受到复杂的内部作用力以及零件的厚度不均匀,从而导致零件在冷却的过程中快速收缩,从而导致内应力不均匀。残余内应力的解决方式主要靠人工消除和自然消除的方法,自然消除的方法主要包括在进行锻造的过程中,带零件毛坯成型以后,将零件放置一段时间,当温度降低时,再进行其他工序的操作,这样的操作会增加加工时间;采用人工消除内应力可以采用热时效和振动时效的方法,热时方法在加工一段时间后再进行冷却,而目前很多工程都采用振动时效,这种方法使用共振的原理,操作较为简单同时也具有成本较低的优点。

  综上所述,本文对机械加工过程中加工工艺和零部件之间的精度关系进行了分析,在加工过程中,需要重点关注几何精度、加工受力和受热对机械产生的影响,在不同的加工工艺中,通过找到薄弱环节,采取有效措施,研制出优秀的加工工艺,不断提升零件的质量和精度。

  微小型轴类零件是微小型加工设备中经常遇到的典型零件之一,微小型轴类零件主要用于支撑微小的传动零部件以及传递扭转力矩和承受外界施加的载荷等场合。从其功用角度出发,微小型轴类零件的加工要求具有高的回转精度以及表面质量,因此对微小型零件的加工研究变得日益重要。当加工的微小型轴类零件具有较大的长径比时,由于加工过程中无法采用顶尖支撑,切削时在径向切削力的作用下极易使被加工的微小型轴类零件发生弯曲变形,造成被加工零件的翘尾现象。若加工的微小型轴类零件除了具有轴类零件所具有的典型特征之外,还具有微平面,微沟槽,微细孔等其他特征时,依靠单一的车削加工是无法完成这类微小型轴类零件加工的,需要配合其他加工方式。

  微小型三维结构零件的结构特征相对较为复杂,并不是只具有简单的回转类以及平面类特征。由于其结构特征的复杂性以及零件本身所特有的工艺特征,加大了零件加工的难度。加工过程中需要根据零件自身的工艺特点,合理地安排加工工艺,并选择尺寸相对较小,精度高,柔性好的微小型加工设备进行加工。

  微小型板类零件的主要结构特征是平面,除此之外还包括一些其他的结构特征,如台阶面,微型孔,微型槽及不规则的轮廓表面等。与微小型三维结构零件相比,微小型平板类零件的结构相对简单,加工方式相对单一,应用微细铣削和微细钻削加工技术即可满足这类零件的技术要求,完成微小型板类零件的加工。若微小型板类零件的厚度较薄时,加工时需要考虑零件的装夹方式,防止装夹时微型夹具对零件的作用力过大,使零件发生形变。微小型齿轮加工的难点及重点是其齿形的加工,齿形的加工精度直接关系到齿轮之间的啮合精度及装配之后的使用效果。目前,主要有微细成形铣削及微细滚削这两种微细切削加工方法用于微小型齿轮的加工。在应用微细成形铣削的加工方法加工微小型齿轮的过程中,成形刀具本身的制造精度对微小型齿轮的加工精度影响较大,同时由于加工系统的刚性和零件的装夹方式及系统的振动的影响,使加工完成的轮齿齿廓的形状误差较大,齿形明显失真。与微细成形铣削加工相比,微细滚削加工方法是基于范成法的成形工艺,加工过程中,滚削刀具的多个切削刃对工件进行连续切削,在加工效率与加工质量方面都要比微细成形铣削的加工方法高。

  微小型零件的加工方法包括基于半导体的制造工艺技术、LIGA及准LIGA技术和应用常规的精密机床对微小型机械零件进行加工的方法以及目前处于重点研究的使用微小型加工设备进行微小型零件加工的微细切削加工等技术。基于半导体的制造工艺技术加工材料较为单一,且加工出的微小型零件的应用领域多为电子领域。LIGA及准LIGA技术加工出的微小型零件结构简单,多为二维或准三维微小型机械零件,且加工设备较昂贵。应用常规的精密机床进行微小型零件的加工存在着占用空间大,加工效率低,能源消耗大,资源浪费严重等问题。使用微小型加工设备进行微小型零件加工的微细切削加工技术加工材料广泛,可加工结构复杂的精密三维微小型机械零件,并能避免上述加工方法存在的问题,是微小型零件加工技术的研究重点。微细切削加工技术主要有微细车削加工,微细铣削加工,微细磨削加工等。与常规切削加工技术相比,微细切削加工技术的切削用量极小,且由于微小型零件的整体尺寸较小,微细切削加工过程中若依然采用常规尺度零件切削加工工艺,将无法满足加工精度。极小的切削用量要求加工设备要具有极高的的进给精度及定位精度和主轴回转精度。微细车削主要用于微小型轴类零件的圆柱面,端面等表面特征的加工。微细铣削主要用于加工微小型零件的平面,沟槽及复杂的表面等。目前微小型平板类零件加工主要依靠微细铣削的加工技术完成。微细钻削主要用于微小型零件上微细孔的加工,加工孔径受到钻头的制约。微细磨削主要用于表面精度要求极高的微小型零件的加工,是一项重要的微细切削加工技术。

  微小型机械零件的整体尺寸小,加工精度及表面质量要求高,因此微小型机械零件的加工工艺的制定难于常规尺度零件的加工工艺。根据微小型机械零件的几何特征可大致确定其应包含的加工工艺。若零件具有圆柱面、端面等回转类特征,则这类零件应包含车削工艺。若零件具有平面、微沟槽、微细孔等结构特征,则这类零件应包含铣削工艺或钻削工艺。在微小型机械零件的加工过程中,考虑到零件易发生变形,加工精度高及加工效率等方面,微小型机械零件的加工工艺的制定应着重考虑以下几点。

  在微小型机械零件的加工过程中,优先安排粗加工工序,待粗加工工序全部完成之后在安排对零件进行半精加工与精加工的工序。粗加工过程中,在保证系统刚度的情况下,尽可能的选择直径较大的微细切削刀具,较大的进给量,背吃刀量及切削速度,减少刀具切削次数,去除大部分加工余量,缩短零件加工时间,提高加工效率。待对零件的粗加工工序完成之后,需要间隔一定的时间再安排零件的精加工工序,这样做的目的是使粗加工工序完成之后零件所发生的变形能够得到一定程度的恢复,进而使零件的加工精度得到一定的提高。

  在微小型机械零件的加工过程中,由于零件几何特征的不同,往往要涉及到车机械零件、铣、钻等不同种类的刀具,而工艺路线的优劣在很大程度上受到使用的刀具顺序的影响,因此应尽可能的减少刀具的使用,以减少刀具在安装过程中带来的累积误差,同一把刀具在使用过程中,应用其加工尽可能多的工件表面,并减少其在机床上安装于调整的次数。加工过程中对于附件的使用,也应遵循最少调用的原则,在附件的一次调用中,应使其最大限度的进行加工。

  由于微小型零件具有不同的几何特征,往往需要对其进行多次的装夹才能最终完成零件的加工。微小型零件的尺寸微小,多的装夹次数费时费力,并且多次的装夹会产生误差,影响零件的加工精度,所以应尽可能地在一次装夹过程中完成工件所有表面的加工,提高工件的加工精度。

  往复杠杆零件是一种模锻件,零件的外形轮廓不是很大,重量较轻,加工精度相对不是很高,但生产数量很大。对于往复零件的加工,由于面比孔容易加工,所以,在制定工艺规程时,需要先对面进行加工,再以面为基准对其他部位进行加工,然而加工的过程中必须采用专门的夹模。在对零件进行加工时使用专用的夹模,有助于提高劳动生产力,保证加工质量,降低劳动强度。

  往复杠杆零件的机械加工,首先要对往复杠杆零件进行分析,了解往复杠杆零件在机械设备中的作用,然后运用机械制造技术解决往复杠杆零件在机械加工中的定位、夹紧等工作,确定相关的工艺尺寸和选择合理的加工机床及刀具,保证往复杠杆零件的加工质量。

  在机械对工件进行加工时,为了确保加工效率,提高工件精度,必须正确地安装工件,使工件相对机床切削形成运动和刀具具体正确的位置,这个过程叫做“定位”,为了防止受切削力、惯性力、重力等力的作用而破坏工件的正确位置,就必须对工件施加一定的夹紧力,这个过程叫“夹紧”,机床对工件的定位和夹紧就需要各类夹具,所以,夹具的使用对零件加工工艺有着重要的意义。

  在对零件进行加工时,必须对零件进行全面的分析,以确保使用合理的加工工序对零件进行加工,保证零件的加工质量。

  在对零件进行加工前,必须了解零件在机械设备中的位置、零件的具体作用,确保零件正确加工。往复零件是一种随处可见的零件,主要是用于机械设备上实现往复运动,通过往复杠杆上的装配连接在主动零件上与从动零件之间,将主动零件的运动传递或转换,通过从动零件,将相应的运动或力传递到下一级的运动部件。往复杠杆零件机械运行过程中,承受着交变载荷的作用,所以,对往复杠杆的力学性能的要求相对比较高;往复杠杆上与主动零件和从动零件配合、接触的部位,对其尺寸、形状、位置精度和表面的硬度有着严格的要求。

  往复杠杆零件的材料一般选用45度钢,这种钢属于优质碳素结构钢,此种钢经过处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能,对于零件材料主要是根据零件的使用环境来选用,同时还得兼顾材料的工艺性和价值性。45度钢的主要参数如表1所示:

  往复杠杆零件的材料为45度钢,考虑到往复杠杆零件在运行中经常做往复运动,往复杠杆零件在工作过程中需承受交变载荷,因此选用锻件,使得金属纤维尽量不被切断,保证零件工作的可靠性。每年往复杠杆零件的产量非常大,而且生产零件的轮廓尺寸不大,则可以采用模锻成型,从而提高生产率,保证零件加工精度。

  经过上述分析可以得知,杠杆零件的主要加工面有平面、孔以及槽。通常来说,保证平面的加工精度相对保证孔系的加工精度要容易,所以,对于该零件的加工来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度与位置精度,合理地处理孔与平面之间的相互关系以及槽的尺寸精度,根据上面的技术条件分析可得,往复杠杆零件的尺寸精度、形状精度以及位置精度要求相对而言不是很高,所以,对于其加工精度也不是很高。

  对于零件表面的加工,都要有一个加工方案。一个好的零件加工机构,不仅应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺,并且能够保证零件加工的质量,同时减少加工的劳动量。加工工艺的方案设计和加工工艺是密不可分的。对于往复杠杆零件的加工工艺的设计来说,应当选择能够同时满足平面、孔系和槽加工精度要求的加工方法。对于零件加工,不仅要从加工精度和加工效率两方面考虑,而且还要适当考虑零件加工的成本。

  粗基准选择:(1)粗基准选择时,应当保证各加工表面有足够的余量,使得加工表面和不加工表面之间的尺寸和位置符合图纸的要求。选择不加工表面为粗基准,主要是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系的精度;(2)粗基准一般只使用一次,尤其是主要定位基准,防止产生较大的位置误差。保证往复杠杆零件在整个加工过程中基本上采用统一的基准定位;(3)若需要保证工件的某些重要表面的加工余量均匀,就应当选择该表面做粗基准。

  精基准选择:精基准的选择原则有:(1)基准重合原则,尽可能地选择设计基准作为定位基准,这样可以防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准误差;(2)基准统一原则,在加工过程中尽可能选用统一的定位基准,统一的基准有助于保证各表面间的位置精度,避免由于基准转换带来的误差;(3)还应当选择工件精度高、尺寸较大的表面作为精基准,以保证位置的稳定可靠。

  对于往复杠杆零件精基准的选择,要有利于保证工件的加工精度并使装夹精准。当设计精准与工序基准不重合时,应当进行尺寸转换。粗精准的选择,应当采用零件的上、下平面作为定位的粗精准,使得零件达到准确定位。

  往复杠杆零件的专门夹具对零件的加工意义重大。为了提高劳动生产效率,降低操作人员的劳动强度,则需要针对具体工序设计专门的夹具。

  往复杠杆零件的形状为对称型零件,然而,加工槽宽的两个端面也具有一定的对称性,并且该端面能够保证零件对称基准面尺寸准确,为了确保零件对称基准面尺寸的标准,可以考虑采用零件槽的外端面来定位,用作加工槽宽的基准。槽的外端面相邻台阶及孔的外端面可以采用定位销来定位,则限制了零件的一个自由度;夹具底面的两个支撑面限制零件的三个自由度;槽外端相邻的台阶面的定位挡块限制零件的两个自由度。最后采用作用于零件上平面的移动压板对往复杠杆零件进行夹紧,然后配合各个定位块就能满足对零件的加工要求,保证往复杠杆零件的加工精度。

  夹具的形状都是根据零件外形来设计的,在夹具设计时,应当注意提高劳动生产率,因此,对于零件加工应采用机动夹紧而不是手动夹紧,这是提高劳动生产效率的一个重要途径,在本道工序的专用铣床夹具就选择气动夹紧方式,这道工序由于是精加工,所以切削力不是很大,为了夹紧工件,没有必要采用较大的气缸直径,但是,为了尽可能降低切削力可以采取相对适应的措施,而目前采用的措施有三种:(1)提高毛坯的制造精度,以降低切削深度,降低切削力度;(2)选择一种比较合理的斜楔夹紧机构,最大可能地增加夹紧机构的扩力比;(3)在条件允许的情况下,适当提高压缩空气的工作压力,使得气缸推力增大。

  在夹具上装有对刀块,可以使夹具在一批零件的加工之前有很好的对刀,同时,夹具底面上的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装装置,有利于铣削加工。由于往复杠杆零件铣槽宽专用夹具在进行切削加工时,切削力主要是由夹具体底面支撑板来承受,对夹紧力的要求相对不是很高,采用气动式移动压板夹紧就能够达到快速夹紧的效果,所以,从经济加工的角度来看,采用机动夹紧就可以满足要求,操作也相对比较简单,且效率相对比较高。

  通过本文的概述,可以大致了解到往复杠杆零件的机械加工工艺。本文主要对零件的加工难易度、材料、零件毛坯、零件加工基准面等方面进行分析,通过对往复杠杆零件的分析后,确定了零件的材料、尺寸、加工工序,进而确保加工工艺对零件的加工质量,并根据需要,制定出合理的加工工序。

  [1] 于俊一,邹青.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2004.

  虽然我国工业近年来得到了长足发展,但在机械加工行业内,普遍存在加工工艺水平低,产品质量差和生产规模小等问题。这种粗放增长型的零件加工模式虽然在短期内带来了不少的经济效益,也推动了我国工业乃至我国整体经济的快速发展,但是较低的资源利用率和较高的能源消耗使得我国加工的机械零件和产品难以在国际市场上取得竞争优势。随着我国经济增长模式向资源节约型、环境友好型转变,要想促进我国工业继续追赶国际先进水平,就必须要节省人力和物力的消耗,加大科研投入。要科学设计先进的加工工艺,并以与市场相适应的规模进行机械零件的加工生产,以较低的资源消耗,获得尽可能多的经济效益。尽管机械零件的外形、材料和尺寸都具有相当的差异性,但其加工工艺的设计和编制一般都需要满足一些基本原则。

  近年来,随着自动化技术在机械加工行业的应用不断深入和推广,数控机床已经在各机械加工生产线占据了重要的位置,但传统的普通机床仍然有其用武之地。不管是普通机床还是数控机床,影响其加工精度和质量的因素都包括定位基准的选择、加工方法的选定和加工顺序的编排等。

  所谓定位基准,是指在对工件进行机械加工时,用以确定工件、刀具以及机床的相当位置的表面。机械零件加工时的定位基准分为粗基准和精基准。粗基准是工件上未经加工的定位基准,而采用已经加工过的表面作为基准,则是精基准。定位基准的选择直接影响到工件的加工精度,也是保证机械零件加工质量必须要慎重考虑的因素。

  对于粗基准的选定,一般要满足两个基本条件,即保证各加工表面有足够的余量和保证未加工表面的形状尺寸和位置精度满足设计要求。在此基础上,选定的粗基准应该可便于装夹定位,并提高可靠的位置精度。对于某些重要的加工表面,为确保其在工件的粗加工阶段拥有均匀的加工余量,应优先选取该表面作为粗基准。另外,选取不加工面作为粗基准可以保证不加工面与加工面之间足够的位置精度。

  选做精基准的工件表面同样应该满足便于装夹定位的要求,同时还需要具备预期的定位基准。此外,为了零件精加工的精度,精基准应遵循精准统一原则、基准重合原则以及自为基准原则。精准统一原则是指工件以选定的精基准进行加工时,可以方便地加工其余多个尺寸。这时,在这些尺寸的加工工序中,应选择该定位基准进行加工,以避免定位基准的切换带来的误差累积。在基准统一原则不能满足工件的设计精度要求时,应选择工件图纸上的设计基准作为加工时的定位基准。自为基准则应用在某些要求待加工表面的余量小且均匀的工序中。

  由于各零件表面的形状、尺寸和材料等有较大的差异,相应的加工精度要求也不尽相同,其加工的方法应该视实际情况而定。机械零件的加工方法理应遵循下列原则:

  (1)选定的加工方法必须能够满足相应加工表面的表面质量要求、形状精度要求以及尺寸精度要求。

  (2)应该根据工件的材料性能、形状尺寸等条件合理选择适当的加工方法。对于硬度较高的材料,采用磨削加工的方法更具有可行性。

  (3)要充分考虑到企业配置的机械加工设备条件以及相关技术工人的业务水平。

  机械零件的加工工艺过程一般分为粗加工阶段、半精加工阶段以及精加工阶段。粗加工阶段用于快速去除工件上的大部分加工余量,为半精加工阶段做好准备。半精加工则是为了保证工件在精加工时的加工余量小且分布均匀,以便获得规定的加工质量和精度。在加工精度和质量要求不高或毛坯本身就具有相当的精度的情况下,往往并不划分加工阶段;而对于某些精密零件的加工,不仅划分上述三个加工阶段,还会增添光整和精整加工阶段。机械零件加工过程分段的作用在于避免毛坯的内应力、弹性变形和热变形对于加工精度的影响。同时,零件的加工分阶段进行可以及时发现毛坯内隐藏的缺陷,保护机床、夹具以及刀具。某些零件的热处理也可在加工阶段之间进行。

  零件加工工序数量的确定必须要满足两个基本原则:工序分散原则和工序集中原则。所为工序分散原则是指待加工零件的加工工艺流程较长,加工工序繁多,或每个工序内的加工内容较少。这种情况下,加工该零件所需要的加工设备以及装夹操作等往往比较简单,但其所需的设备和技术工人的数量却相对较多。这也使得该零件的每一个工序的加工质量和精度易于得到控制和调整,也增加了产品的可更新性。这种情况在零件的大批量生产时较为常见。工序集中原则在零件的工序少、工序内容多且复杂的情况下得到体现。这时零件的多个加工表面可以在少数工序中集中加工完成,工序的工步较多,加工的效率高,节省了零件加工的时间,但也造成了产品更新的困难。这种工序原则适用于零件的小批量生产。

  科学规范的加工工艺流程是保证机械零件加工质量和精度的重要条件。目前我国机械加工行业的工艺水平普遍不高,产品质量也差强人意,不利于机械行业的长期发展。

  我们知道,连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,这样能更好地适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。一般来说,连杆是由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成,连杆大头是分开的,一半与杆身为一体,一半为连杆盖,连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔中压入青铜材套,大头孔中装有薄壁金属轴瓦。

  连杆零件的结构决定了其在材料选择上有较高的要求:具有较高的机械强度和刚度;具有较高的抗疲劳强度;为减小惯性力,尽量减轻杆身重量。所以,通常采用相同的材料,对于本连杆采用 45 号钢,毛坯整体模锻,正火处理,加工中间采用调质处理,提高强度和抗冲击能力。但为方便加工连杆,也可以在连杆的大头侧面或小头侧面设置工艺凸台或工艺侧面。

  连杆的加工精度将直接影响柴油机等的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素,反映连杆精度的参数主要有 5 个,连杆大端中心面和小端中心面相对与连杆杆身中心面的对称度;连杆大小头孔中心距尺寸精度;连杆大小头孔平行度;连杆大小头孔尺寸精度、形状精度;连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。结合连杆精度的参数,笔者认为连杆零件的工艺特点可归结为以下三个方面。

  连杆盖的厚度是 31 mm,相比起连杆杆厚度单边要小3.8 mm,而对盖两端面的精度要求较低,通过一次加工即可完成。由于加工面积较小,连杆体具有良好的冷却性能,从而降低了加工中振动的发生和磨削烧伤事故的产生。连杆的杆体和盖在装配之后没有端面相接不一致的情况,因此在炼钢的两端面位置的精磨工作不用在装备后,可以在螺栓孔的加工工序之前完成精磨工序。

  连杆两端的锲形结构能够增加连杆的承压面积,让整体活塞的强度和刚性提高到一个新的等级。在工序和工艺方面,仅仅比一般的连杆增加了斜面部分的加工和小头孔位置的两个斜面的倒角加工,在工序复杂度方面没有太大的影响。可以采用零部件定位的提高和压头导向精度的改善,确保衬套不存在压偏现象,但是在一定程度上提升了压衬套工序的加工难度。

  连杆结合面的结构种类有很多种,包括平切口、斜切口、键槽形、锯齿形和带止口各种不同类型的结合面结构。在使用性能的角度,由于重复定位的精度较高,在拧紧螺钉时,带止口斜结合面可自动滑移消除止口间隙。在工艺性的角度,具有定位可靠的特点,连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。由于连杆由多面组成且结构复杂,精度要求较高,所以加工难度增大;结合面和螺孔不垂直,呈 72°角,螺栓孔只好在切断工序后、拉结合面工序前加工。螺栓孔和结合面分别先后加工,为达到互换性装配要求,加工精度相应提高。

  和普通的机械部件一样,连杆零件的设计原则主要有以下几点:能够可靠地保证零件图纸上所有技术要求的实现。必须能满足生产纲领的要求机械零件。在满足技术要求和生产纲领的前提下,一般要求工艺成本最低。尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全。对于连杆的加工顺序或者工艺流程大致如下:粗磨上下端面―钻、拉小头孔―拉侧面―切开―拉半圆孔、接合面、螺栓孔―配对加工螺栓孔―装成合件―精加工合件―大小头孔光整加工―去重分组、检验。

  为了保证大批生产加工质量,所以工艺规程设计编制完成后,还需投入小批生产试制考验,严格检验零件的加工精度,证明产品质量稳定可靠和工艺确实成熟后,方可投入大批生产。一个企业对成批生产的产品,能设计编制出一个比较先进的、经济合理的工艺规程方案,付诸于实施,并有可靠的工艺装备、加工设备和检测手段来保证,以及具有理论联系实际的工艺技术人员作指导,又有精通熟练的操作工人去掌握和操作,则零件的加工质量一定能保证,工效一定是高的,产品质量达到第一流是完全可能的,企业的经济效益和社会效益一定是好的。

  以发动机为例,发动机连杆要有足够的强度,否则一旦失效,打坏发动机机体,会造成巨大经济损失。所以,对连杆的疲劳性能试验和检测就十分的重要了。连杆的疲劳性能试验有二种方法:一是发动机台架试验,试验结果准确可靠,这是发动机定型及可靠性检验不可替代的,但试验周期长成本高;二是通过高频疲劳试验机的疲劳试验,这种方法时间短、费用低,是对比试验、结构和工艺优化的理想试验方法,但不能完全模拟连杆在实际工作条件下的受力状态。

  机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业,从农业机械到工业机械,从轻工业机械到重工业机械,从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备,从机械产品到电子电器、仪表产品等,都必须有机械及其制造。而连杆零件则是很多设备中所不可缺少的,了解连杆的机械制造工艺过程和连杆零件机械加工工艺规定才能把产品制造出来。

  工件加工的工艺规程内容包括各个工作车间内每一道加工工序及所有参与加工过程的设备;产出工件的规格和产品后续检验;对生产时间的控制及工人生产能力的评定等方面。工件加工的工艺规程主要有两种卡片,工艺卡片和工序卡片。在检验过程中还有检验要序卡片,调整工件规格的机床调整卡片。工艺卡片主要用于加强生产理论知识,细化生产编制。由于其内容的限制,并不能在实际生产中对工人的劳动进行直接指导。工序卡片是针对每一道工序量身定制的,可以直接应用到生产当中,对工人的劳动进行有效指导,保证产品的生产数量和工艺水平。

  制定机械加工工艺流程的原则是在保障产品质量的同时,提高产品的生产量,缩短生产时间,以降低生产成本。一般情况下,零件的加工过程会有若干种不同的方案符合生产要求。这就需要根据自身实际情况,综合考量工件标准,进行精确的预算准备以选择最优方案,达到有效降低成本的目的,让每一分钱都花在刀刃上。节省开支并不等同于缩减工艺水准。要充分利用资源条件,尽量发挥自身优势,通过吸取国外先进经验,或是国内同行业之间的交流帮助,保证产品的工艺和质量。要注意在工艺流程的原则中,工人的利益是最重要的。要通过引进高度自动化的机械来减轻工人的劳动强度,降低生产风险,创造出符合规范的劳动环境。工艺规程是指导生产的重要保障,具有很大的影响力。必须要注意规程的制定是否符合实际情况,详细的规格数据是否符合标准要求。要保证完整实现图纸到零件的过渡,不得擅自改动图纸甚至零件的规格。

  机械加工在执行前处理程序,首次进行了确定刀起点位置。对刀是常有的运营商是头痛的事情没有自测装置(经济型数控),需要工作,尤其是当多个刀片加工,还需要刀测量值。通常,常用的方法有:刀点刀方法保存点动按钮在控制面板,将点轻触工件表面(包括X和Z方向分两个时间点移动),一个计数器复位,然后回到需要设置初始位置的初始值(X,Z设计)、复位和得到初始位置再次。反过来,确定初始位置的每一刀,在尝试处理来调整设计的精确位置(起点)。这种方法不需要任何辅助设备,操作方便,但很长一段时间,特别是在每个磨削工具必须再次重置。该方法适用于简单的过程或第一次安装和调试。操作者应充分熟悉机械加工知识,如何尝试,掌握相关的知识,采用该方法的过程尽可能集中处理,多用几次,自然会显示其优势。在过程中,单位处理时间增长,两个设备安排面对面,我们将实现两个装置,一个操作员效率得到大大提高,也得到了良好的质量保证。

  在机械加工运作过程中,经常要进行冷热处理的作业。例如使用液氮冷却轴承使其收缩,装配完成后再利用加热使工件完整契合到一起;火车的车轮也是利用同样的原理进行装配。按照作业时零件自身温度的不同,可以将加工分为冷热两种。冷加工也就是在常温下进行加工,一般用于切削作业;热加工是指温度低于或高于常温,通过温度变化来使工件产生物理变化以完成装配。一般用于锻造和焊接。此外,还需要注意运动部件的问题:有惯性冲撞的运动部件必须采取可靠的缓冲措施,防止因惯性而造成伤害事故。凡易造成伤害事故的运动部件均应封闭或屏蔽,机械加工或采取其他避免操作人员接触的防护措施。机械加工设备根据需要应设置可靠的限位装置。为避免挤压伤害,直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件之间的距离必须符合规定。机械加工设备必须对可能因超负荷发生损坏的部件设置超负荷保险装置。机械加工高速旋转的运动部件应进行必要的静平衡或动平衡试验。以操作人员所站立平面为基准,凡高度在2m以内的各种传动装置必须设置防护装置,高度在2m以上物料传输装置和带传动装置应设置防护装置。

  卷板时平板两端各有一段长度由于接触不到上辊而不发生弯曲,称为剩余直边,工艺上将平板开始弯曲的最小力臂叫做理论剩余直边,其大小与设备结构及其弯曲形式(对称弯曲,不对称弯曲)有关。对中的目的是使工件母线与辊筒轴平行,防止产生扭斜。卷圆是产品成形的主过程,分一次进给与多次进给两种,卷制厚板常用多次进给。矫圆的目的是尽可能使整圆曲率均匀一致,保证产品质量。将虎钳的钳口取掉,另加工两个M4的螺纹孔,将两块与钳口平齐厚1.5mm的钢板2,用铝埋头铆钉铆上厚0.8mm的硬黄铜板3将其用M4埋头螺钉1紧固到钳口上,形成经久耐用的软钳口。这样还可以保护零件被夹坏,还具有互换性。当内六角扳手1柄短,不能着力时,可将内径比扳手略大一点的管从一段铣槽将扳手插入槽内,可当作长柄。

  箱体、盘形和板形零件的主要表面是平面。平面的技术要求除了表面粗糙度以外.常常还要考虑其形状和位置精度。平面可用车、铣、刨和磨等方法加工。轴套类和盘类零件的端平面,通常在车床上一次装夹后与外圆或内孔同时加工出来。刨削适用于单件小批生产或加工狭长的平面。铣削加工具有较高的生产率,在成批大量生产中均以铣代刨。平面磨削是平面精加工的方法。如果是精加工淬火工件或薄片工件的平面。则采用磨削加工。对于一个零件。乃至它的某一个表面。都不能只用一种加工方法完成,但在一定的条件下,总是有一种方案最经济合理。工艺过程的制订,就是根据零件的技术要求、生产批量和现有加工条件,尽可能零部件按图样要求进行热处理后,需作酸洗、钝化处理。

  1.2科学制定机械加工工艺路线。机械零件生产加工企业在制定机械加工工艺路线的过程中应当仔细审核零件设计图,明确每一个机械零件的加工工序和机械零件加工的工序尺寸,严格按照已经完善的机械零件加工工艺规程进行机械零件的加工,完善机械零件加工的工艺流程,精准把握机械零件加工的位置精度,保证机械零件平面和零件孔的准确合格。机械生产人员还应当严格按照零件生产原则,做好零件的粗精加工,选择精确的机械生产和加工设备,进而实现机械零件生产和加工各工序时间的合理安排,实现机械零件有序高效地生产加工。

  2.1机械零件加工工艺原理误差对零件精度的影响。在进行机械零件加工的过程中,生产企业为了完善机械零件表面的轮廓,应当运用先进的精制刀刃设备对零件表面的轮廓进行相应的完善,同时应当减少机械零件的加工原理误差。为了完善机械零部件的表面和零件孔的精确度,零件生产企业应当引进理想的先进加工原理理论,积极采取一系列的科学合理的工艺措施,实现精确的加工原理的构建和丰富,引导零件生产和加工人员追求精准的加工理论,严格按照机械零件加工的流程和加工规范,进而提高机械零件的加工效率和零件精度,保证其加工机械零件的精准度和零件的质量。

  2.2机械零件加工工艺系统的受力变形对零件精度的影响。机械加工工艺的工艺系统包括机床、工件、工具和夹具,在使用这些工具的过程中,往往会由于夹紧力、切削力以及重力作用影响,使机械零件工艺系统发生变形。如果机械零件发生变形,会导致原本处于平衡状态的机械零件的静态几何关系因受力不均衡而发生变形,进而导致机械零件出现精度误差。因而,为了降低机器零件的精度误差,零件生产企业应当合理控制机械零件控制系统的受力变形程度。如果在进行机械零部件的加工过程中遇到设计方案与实际情形不一致的情况,即零件精度误差和设计方向偏离问题。此时机械零件的生产设计人员应当及时进行审核和考察,及时纠正遇到的问题。这有利于大大提高机械零件加工的效能,进而提升机械零件加工的精度水平。

  2.3工艺系统热变形对机械零件加工精度的影响。加工精度,也被称之为“加工误差”,是衡量机械加工工艺质量的重要标准。机械加工精度是指零部件在加工前的设计预想与零件加工后的实际情况相符合的程度。在对机械零件的加工采用热处理应用技术时,由于各种热力会对机械零件和机械加工工艺系统产生热变形等破坏性影响,导致机械零件内部的运动关系和几何关系失衡,这种因热变形产生的加工误差会占机械零件精度总误差的绝大部分,比例约为40%-70%。

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