机械零件加工范例

机械零件加工

机械零件加工范文1

关键词:机械零件;设计;加工工艺

0引言

在现代工业生产中,机械设备及各类生产系统都离不开各种机械零件。随着现代工业生产规模越来越大,精细化生产水平越来越高,机械化设备及系统的零部件越来越多,相应的精度质量要求越来越高。在机械零件加工中,影响零件质量的因素很多,而设计和加工工艺水平十分关键。为了进一步提高机械零件质量,有必要对机械零件的设计和加工工艺进行深入探究。

1机械零件设计应当遵循的基本原则

1.1功能性原则。在一套机械设备及系统当中,任何一个零件都不是多余的,都在机械运行及相关生产活动中发挥相应的作用。而机械零件设计是机械系统设计中不可或缺的一部分,机械设计的基本原则就是要确保零件能够实现单一或多样化的功能。例如,三轴增稳云台是当今精细化机械系统中出现的新型功能性装置,该装置的核心功能是在系统运动过程中让其保持相对静止的状态。在这类装置的设计中,每一个零部件的设计都需要为核心系统的稳定而考虑,确保其能与其他零部件配合,使装置能够发挥核心云台功能[1]。

1.2协同性原则。显然,任何机械系统的运行,都是多个装置、零部件互相配合的结果。因此,在进行机械零件设计时,要充分考虑零件在系统模块中扮演的角色,使之能够和其他零部件协调运行。尤其是在现代十分复杂的精细化机械系统的设计中,设计人员需要对大量的零部件进行协调设计,确保其能够在相关功能要求下发挥整体作用。需要强调的是,机械零部件的设计,需要考虑不同材质、造型之间的契合度,还要考虑加工精度、误差的影响,因此对设计人员的专业水平要求非常高。

1.3节约性原则。如今,机械化水平不断提高,各类机械系统都在逐步往小型化、精细化方向发展。如何在有限的空间内满足更多零部件的组装、运行要求,以及如何在满足相关功能要求的基础上减少系统的占用空间,都是机械零件设计人员需要考虑的问题。通过对空间要求、功能要求以及运行过程的充分考虑,对零件的造型、安装位置、安装方式进行科学设计,将能够进一步实现机械化设备的精细化制造[2]。当然,从另一个角度来讲,机械零件设计过程中还要考虑在满足基本功能、运行稳定性等方面要求的基础上,减少零部件生产的材料消耗,进而达到节约资源的目的。

2机械加工工艺技术对零件加工质量的影响

2.1质量控制的影响。任何机械零件的加工环节,都需要采用有效的管理机制,对加工工艺进行全过程的质量管理。如果选用的加工工艺与零件本身特性不符,或是在使用相关工艺过程中,没有做好相关参数的调整和检查,都将影响零件的加工精度和质量。在绝大多数零件加工环节中,对零件的加工精度都有非常高的要求,为了保证加工精度,需要加强对加工工艺及加工过程的控制。为此,要严格按照加工工艺技术要求以及设计图纸开展加工作业,做好自动化加工设备的维护和管理[3]。

2.2加工工艺先进性的影响。一直以来,零件加工用到的各类技术都在不断的更新和优化,相关技术的更新优化,核心目的就在于提升加工质量。在具体加工过程中,如果仍然使用质量较差的原材 料以及相对落后的工艺技术,都会导致零件加工的质量无法达到实际使用的要求。尤其是一些传统的加工工艺,无法很好的保证零件加工精度,导致生产出来的零件无法在机械设备系统中发挥更好的作用。

2.3环境因素的影响。在现代零件加工产业中,由于零件精度要求全面提升,环境因素对加工质量的影响也越来越明显[4]。在精细化零件加工过程中,温度、湿度、扬尘等环境因素,都可能直接影响加工质量。比如,温度的变化会导致原材料因热胀冷缩而发生形变,而对精细化的零件来说,任何细微的形变都可能导致其相关参数精度不达标。而湿度过高的空气中存在一些水蒸气,加上空气中扬尘的存在,可能会腐蚀零部件材料,或导致零部件加工过程中出现杂质,影响加工质量。因此,如今在部分高精度零部件加工中,都会通过现代技术创建一个恒温、干燥、无杂质的环境。

3机械零件设计优化及加工工艺质量提升策略

3.1设计优化策略。3.1.1设计前准备。在当代零件设计领域中,需要针对机械零件的结构、尺寸、材料等进行全方位的考虑,并同步考虑零件具体应用系统的要求。具体来讲,要针对关键零件和非关键零件的设计按照单独的标准开展设计工作,确保相应的设计方案符合实际要求。相对于传统的机械零件设计工作,现代精细化零部件设计除了要考虑前文提到的相关要素以外,还要对机械应力、强度、温度、电磁干扰等因素进行全面考虑,确保零件的各部分参数符合实际应用要求。设计期间应当主张结合实际需求,最大限度降低生产加工失效的可能性,提高零件的可靠性。设计人员需要秉承可靠性设计的基本原则,执行符合基本要求的设计方案[5]。3.1.2设计过程管理。任何时候,单纯依靠人力进行数值计算和设计,都无法很好的保证设计方案的可行性。在当今的技术背景下,机械零件设计人员应当积极加强对现代计算机设计软件的应用。比如,SiemensSolidEdge2020是一款在机械设计领域中比较常见的机械零件加工设计软件,该软件囊括了多种机械零件设计模块,可以支持多种不同类型的机械零件设计工作。设计人员可以利用该软件对零件进行三维造型设计,并通过三维图像,对设计进行持续优化。同时,该软件还支持零部件在不同运动模式下的运行状态模拟。设计人员可以通过模拟过程,评估软件运行状态、各部位的磨损情况,再将其纳入整个机械系统的功能运行中进行分析,然后持续优化,得到最优设计方案。另外,一些机械零件设计软件还支持相关力学参数的计算、模拟分析,可以帮助设计人员对零部件设计方案的可行性进行进一步的分析。当然,可以看出,设计软件的应用,可以大幅度提高设计效率和设计质量,同时还可以给机械加工人员提供可视化的三维设计图,为后续的机械加工提供支持。

3.2加工质量提升策略。3.2.1升级加工技术工艺。关于机械零件的加工,首先需要对加工技术工艺进行升级和优化。在自动化技术飞速发展的情况下,应当积极引进基于现代PLC及微机控制的自动化加工车床,实现对机械零件的全自动加工。在这样的加工系统当中,编程人员根据加工图纸和要求,编写相关加工程序。然后,加工人员根据设计图纸,将相关参数录入系统中[6]。中央控制器或控制程序对车刀的角度、运行频率、荷载等进行精确控制,以实现对零件的自动化、精细化加工。3.2.2做好加工监测。零部件的加工,可能会受到多种因素的影响而导致加工质量不达标。为此,需要针对机械零件的加工过程进行监测,通过机械系统的显示终端,实时观测相关数值、参数,一旦发现异常,则需要停止加工,分析原因。当然,在机械零件的生产加工环节中,对相关人员的专业能力、工作模式进行监督,强化工艺管理,也是确保加工质量的关键。3.2.3做好工序集中和分散。如果加工环节确定了加工工艺和方式,应当根据设计图纸,对所需要的材料、设备、技术人员进行协调安排,并制定有效的加工计划。在这个过程中,应当做好各类工序的集中和分散,集中是指多个技术人员或资源集中于一个加工环节开展加工活动,而分散则是指对相对独立的加工步骤进行单独设置、同步进行。工序的集中是为了确保各部分参数、工艺符合设计要求,而工序的有机分散,是为了提升机械零件加工的效率。

3.3促进机械零件设计制造自动化。在传统的机械零件加工产业中,涉及到的零件设计和加工工艺都相对独立,两者之间的协同性比较差,如果沟通过程存在问题,将会导致设计方案无法得到很好的落实,影响产品质量。为此,可以要积极研发机械设计和加工工艺一体化的加工系统,将零件设计和加工工艺有机结合起来,利用智能化的生产模块,实现机械零件的自动化、精细化加工[7]。

4结束语

机械零件加工范文2

关键词:套筒齿轮;机械加工;工艺设计

1 零件分析

1.1 零件的作用

套筒齿轮是装在轴上,通过轴与平键连接带动两齿间啮合实现传递转矩。套筒齿轮传动具有效率高、传动比稳定等优点,它在很多工业产品中都有应用。套筒齿轮的机械加工方法直接关系到产品的质量。故本文重点讲述套筒齿轮的机械加工工艺设计方法。本文设计条件是计划一年生产 1500 台,由设计条件可知该产品属于轻型机械,根据生产类型划分,它属于中批量生产类型。

1.2 零件图样的分析

零件进行机械加工工艺设计前,首先要先分析零件图。由图 1 套筒齿轮零件图分析可知,该零件外形比较简单,技术要求也不高,零件的加工方式并不复杂,针对零件表面不同的粗糙度,我们应采用不同的加工方法,如粗加工与精加工就对所加工表面粗糙度影响较大,零件图中轮齿表面粗糙度数值 Ra=3.2μm,轮齿的精度等级为六级,精度等级较高,就需对它进行精加工;图中套筒齿轮的内孔表面粗糙度数值 Ra=1.6μm,图中零件左端外圆表面粗糙度数值较高 Ra=0.8μm,图中零件其它表面粗糙度数值都一样 Ra=6.3μm。内孔处需要加工一键槽,且槽顶面粗糙度要求 Ra=3.2μm。左端外圆 准50 与右端外圆 准52H7 相对于中心轴要保证较高的同轴度,这就要求在加工工件时,要选择较好的定位基准,此外,从图上可以看出零件部分端面要求 45°倒角。

2 选择毛坯

2.1 毛坯类型及选用

套筒齿轮是比较常用的一个传动件,要求具有一定的强度去保证传动的稳定性。材料 45 碳素钢强度较好且价格适宜,所以可以选用它。从零件图上看出零件轮廓尺寸不大,并且形状并不是很复杂,又是中批生产,可选用锻件毛坯,加工方法可以选取模锻成型。

2.2 确定机械加工余量及毛坯尺寸

制造毛坯之前,零件模锻件内外表面的机械加工余量必需首先确定。生产人员根据经验或公式计算出锻件毛坯的质量及其形状复杂系数,之后再确定零件各表面 Ra 是否大于 1.6μm,最后查阅工艺手册可得出该零件的毛坯尺寸。锻件毛坯材料采用的是 45 钢,属于中碳钢,含碳量小于 0.65%。查阅工艺手册,可知该锻件材质系数为 M1 级,根据上述数据,同样可得出锻件毛坯各尺寸公差。

3 拟定加工工艺路线

3.1 确定定位基准

套筒齿轮零件是圆柱状齿轮,选择零件本身的Φ30H7 孔为设计基准,之后的测量基准与装配基准也以其为基准,这三类基准相同避免了大量误差,能最大程度保证零件的加工精度等级[1]。精加工时选择已经加工的表面作为定位基准面。粗镗以及半精镗内孔时,都选择外圆表面和右端面为定位基准。

3.2 零件表面加工方法

由零件图 1 可知本零件的加工表面有外圆表面、两个直径不同的孔、左右端面、轮齿面以及键槽。零件材料选用为 45 钢。套筒齿轮各表面的粗糙度与精度等级不同,加工方法的选取也不同。通过参考《工艺手册》有关资料,可得出各表面适合的加工方法。

3.3 零件机械加工工艺路线

零件加工工艺路线的确定。本文设计的套筒齿轮加工,首先应对齿坯表面进行粗加工,切除齿坯大部分余量,接着再对齿坯表面进行半精加工,最后进行精加工保证零件表面粗糙度达到图样要求;外圆表面、左右端面、键槽、内圆表面、齿面为加工表面也是如此,套筒齿轮零件加工工艺路线,具体见表 1。

4 确定工序尺寸

套筒齿轮的外圆表面需要在车床上进行多次加工,以确定的总的机械加工余量分布当每个工序当中,然后需要由后往前对工序尺寸进行计算。本题中的套筒齿轮各个圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸和表面粗糙度参数具体见表 2。然而套筒齿轮轴向尺寸公差在图样上并未标注,所以对于轴向尺寸精度等级要求不高,并不需要利用工艺尺寸链解算部分工序尺寸。因此轴向工序尺寸就为锻件毛坯尺寸减去加工余量所得,由于前两道工序车端面的总加工余量为 3.7mm,分布到工序中,第一道工序切除 2mm,第二道工序切除 1.7mm,可知第一道工序完成后的尺寸为 L11=52+1.7=53.7mm,第二道工序完成后的尺寸为 L12=52mm。加工外圆 Φ50js6mm 时表面粗糙度要求较高,所以需经过粗车、半精车、精车三道工序,零件轴向总的加工余量为 5.4mm,应该先粗车去 2mm 加工余量,加工完后需保证工序尺寸 L21=22.4-2=20.4mm。之后半精车与精车都切除 1.7mm 加工余量,分别保证工序尺寸 L22=20.4-1.7=18.7mm 与 L23=18.7-1.7=17mm 即可。加工内孔 Φ52H7mm 时同样也需要经过粗镗、半精镗、精镗,轴向总加工余量同样也为 5.4mm。首先粗镗掉2mm 加工余量,加工后保证工序尺寸 L31=6.6+2=8.6mm。然后半精镗与精镗都切除掉 1.7mm 加工余量,分别保证工序尺寸 L32=8.6+1.7=10.3mm 与 L33=10.3+1.7=12mm 即可。

5 结语

零件的机械加工工艺设计不是一蹴而就的,需要经过反复分析比较。本文套筒齿轮零件机械加工工艺设计过程就是先通过零件图的分析,了解零件的主要加工要求,然后选用合适的毛坯,确定零件合理的机械加工余量和毛坯尺寸大小,从而使齿轮的加工精度达到使用要求。

参考文献:

[1]周益军.机械加工工艺编制及夹具设计[M].北京:高等教育出版社,2019.

[2]周哲波.机械制造工艺学[M].北京:北京大学出版社,2012.

机械零件加工范文3

关键词:农业机械;基轴制;孔系零件;数控加工

为了进一步完善农业机械设备的功能,要重视轴与孔之间的配合程度。在开展机械设备加工时,要发挥出基轴制的作用,使轴与孔之间的配合更加默契。涉及比较复杂的孔系零件加工时,要采取有效的措施,提高加工精度,降低成本。

1 农业机械安装中基准选择需遵循的原则

1.1 重视孔轴之间的配合

为了进一步提高机械设备的安装质量,要高度重视孔轴之间的配合。做到具体问题具体分析,根据设备的使用要求,选择恰当的配合形式[1]。第一,过盈配合。使用该配合形式时,需严格保障配合件得到有效紧固,使其彼此紧密连接。第二,间隙配合。为了保证两个装配件之间彼此相互运动,可采取这种配合形式,有效地处理配件。第三,过渡配合。在开展部件连接时,需明确各个部件的位置,提高部件的定位精度,因此,需采用该种配合方式。由于农业机械安装工作比较复杂,涉及诸多环节,在安装的过程中,需严格按照相应的标准进行操作[2]。为了进一步提高安装的精度,要合理控制安装所涉及的各项技术参数。第一,公差等级。控制公差等级目的是进一步提高安装的精度,保证孔或轴的精度、性能符合要求,并确保两个相邻的部件实现顺利连接。第二,基本偏差。为了及时发现孔与轴的尺寸问题,就要有效地控制基本偏差。配合孔轴时,若二者之间的偏差比较大,就会影响二者之间的配合度。通常,技术人员要结合孔与轴的具体状态,对其展开针对性控制。若孔的尺寸比较大,但轴的尺寸比较小,需发挥出间隙配合的优势。若在安装时遇到轴尺寸大但孔尺寸小的情况,则需发挥出过盈配合的作用。若批量加工零件,涉及轴孔配合时,需考虑到二者配合的随机性,采用过渡配合的方式控制配合过程,然后再分别按照上述的内容,根据轴和孔的具体尺寸情况,选择相应的配合方式[3]。

1.2 孔轴配合与农业机械安装相结合

农业机械种类比较多,不同机械设备的结构存在较大的差异,而且设备结构具有极高的精密度,因此,在安装时,可通过随机的方式配合孔和轴[4]。然而,这种配合方式会导致用户无法做出合理选择,还会进一步增加产品的加工难度。因此,为了提高操作的便捷性,优化加工过程,通常需控制二者其中的某一内容,使其保持不变,再将这一尺寸作为实现合理配合的依据。这种操作方式具有其自身的优势。第一,降低操作难度,提高配合的默契度,保证用户能够做出合理选择。第二,通过保持某一部分固定,以减少在安装中所面临的不确定性[5]。若将孔的偏差保持不变,则需相应地调整轴,这就是基孔制。若将轴的偏差保持不变,则需严格按照基轴制的要求,确定孔的最终尺寸[6]。在确定安装基准参数时,要确保安装的便捷性。从加工困难程度分析,以轴对比为例,其所面临的加工难度和精度均有极高的要求,这样就会进一步增加控制的难度系数。从成本角度分析,选择轴加工时,可进一步降低加工成本,若涉及诸多孔系尺寸,则要结合实际情况,选择多种多样的刀具,保证加工顺利进行。因此,加工人员通常会采用基轴制实现对孔轴的配合与机械设备的加工。要结合农业机械的使用条件和用途,严格保障机械的加工精度符合要求,减少外界因素对设备运行所带来的不利影响。为了确保产品符合加工标准,就要选择科学的配合方式,提高加工精度,而基轴制就是一种重要的配合方式。

2 农业机械设备中基轴制孔系零件数控加工

2.1 孔系数控加工应用的必要性

农业机械生产与加工是一项庞大而复杂的工作,涉及诸多技术要点,要选择合理的加工工艺,并有效地控制各个加工环节,才能真正提高加工精度,保障设备的质量符合要求。在开展零件加工时,要考虑到两孔之间的定位是否具有较高的精度,并合理控制孔的直径[7]。然而,在深度方面,由于一部分孔有沉头,若采用普通的钻床加工,就可能会产生质量问题。第一,采用普通加工法时,两个孔之间的定位精度无法得到进一步保障。第二,如果孔系具有不同的深度,加工孔的深度时,极容易出现操作失误。第三,如果孔的直径不同,就要频繁更换刀具,这样就会延长加工时间,降低工作效率。第四,无法保证孔深度加工的精准度。第五,技术人员需加强对加工过程的监督与控制,一旦监督不力,就无法保证加工质量。由此可见,若使用普通机床加工孔系,不仅无法保证加工质量,还会耗费大量的人力和物力。若孔系比较复杂,若继续依靠人力控制,就会进一步增加加工成本。因此,要充分发挥出数控加工技术的优势。与普通机床相比,数控加工技术有其自身的优势,而且近年来,该项技术在制造行业中得到日益广泛的应用。第一,采用数控机床代替普通机床加工孔系,不仅能够提高加工的精准度,还能保证加工迈向自动化方向,减少人力成本。第二,数控加工技术的柔性极高,只需明确产品的特点和变化,及时调整刀具和相应工序,即可保证加工工作顺利开展。第三,在数控加工过程中,只需利用专业的设备进行操作即可,这样既能减少技术人员的投入,还能发挥出多个设备的作用,有效降低工作强度,提高工作效率。第四,数控加工技术适合应用于具有极高切削速度的加工过程之中,拥有良好的刚性。数控机床可实现对刀具的自动化切换,有效减少加工所带来的质量问题,提高加工效率。第五,可充分发挥出互联网和数字技术的作用,这些技术可确保数控机床具有极高的工作效率。目前,数控机床的种类比较多,可根据具体的加工需求,选择相应的机床[8]。

2.2 孔系零件数控加工

为确保孔系零件的精准度稳步提升,可发挥出铣削加工的作用。第一,与普通技术相比,数控加工技术不仅可以实现精准定位,还能提高加工效率。第二,实现自动化刀具更换。如果孔系中包含许多不同的直径和规格的孔径,能自动更换刀具,提高加工的精准度。第三,合理展开编程,保证各个孔的深度获得智能化控制。第四,可循环加工孔,而且加工功能比较多元化。此外,可结合不同类型的孔的特征展开加工。第五,钻孔操作时,可有效地控制各项技术参数,并进一步延长刀具的使用寿命。第六,可利用铣削加工技术处理箱体和沟槽等部位[9]。

3 农业机械应用加工中心的可行性

3.1 加工中心的功能

数控技术可用于加工拥有复杂轮廓的零件,一旦产品发生变化,只需调整加工程序和刀具,即可实现顺利加工。可利用数控系统对刀路和切削等要素进行严格的控制,这样不仅能够提高产品质量,还能减少人为因素所带来的干扰。在各类数控机床中,数控加工中心是一种应用范围十分广泛的数控机床。加工中心主要分为数控车削加工中心和数控铣削加工中心。前者主要加工回转类零部件,后者主要用于加工孔系和箱体类的零件。从结构来看,只需在数控铣床设置一个功能多元化的刀库,就能实现自动化换刀。因此,制造企业加工孔系零件时,若需要多种刀具的配合,就可采用数控铣削加工中心。此外,可将数控加工中心与 CAD 或 CAM 软件相结合。利用这一类软件设计零件后,设计结果可生成相应的加工程序。然后,加工中心负责接收程序,进行加工。由此可见,数控加工中心具有专业的加工技术与较高的加工水平,其在机械加工行业中具有广泛的发展前景。将加工中心与柔性制造和智能制造相结合,能达到事半功倍的效果。近年来,加工中心在农业机械制造行业中正逐渐受到重视,但其在许多企业中的应用范围依然有待进一步扩大[10]。

3.2 企业应加强对加工中心的了解

许多制造企业对加工中心的作用了解有限,不能充分意识到其对农业机械生产与制造所带来的影响。第一,部分企业认为农业机械对加工与生产技术的要求比较低,而数控技术则用于生产比较高端的机械产品,因此,无须将这一技术用于开展农业机械设备加工。大部分企业领导者认为加工中心并不能在生产机械的过程中发挥出有效的作用,而且会产生一定的浪费。之所以存在这样的认知误区,主要是由于领导和其他工作人员对加工中心缺乏深入了解,也不能充分意识到这一工艺所具备的优势。第二,部分企业的领导者认为加工中心的设备成本较高,而且不容易对其展开维护[11]。

3.3 加工中心的优势

随着我国数控技术不断提升,加工中心的价格正逐渐下降,企业所面临的成本负担越来越低。加工农业机械设备的零件时,企业可选择 12 把刀库数控设备。这一类设备成本比较低,可基本满足加工与制造的需求。目前,国产加工中心正得到进一步研究与开发,与之相关的设备质量也在稳步提升,设备的运行更加安全可靠。孔系零件加工时,常用的两种加工技术是孔加工和轮廓铣削。从目前的投入情况来看,其成本比较低,加之数控加工技术水平正不断提升,与之相关的维护与保养工作也不会耗费过多资金。此外,若企业能够合理应用数控加工设备,就能减少对其他设备的使用,减少企业的投入。综上,企业可结合自身实际情况选择加工中心进行机械设备零部件的制造与加工,可减少人力、物力等方面的浪费,降低用工成本。

4 提高数控机床孔系零件加工精度的对策

4.1 影响加工精度的原因

为了进一步提高零件的加工精度,在开展基轴制孔隙零件加工时,企业要认真分析影响加工精度的原因。误差的主要类型包括准静态和动态两种。第一,准静态误差。受到数控机床自身零部件的影响,机床在实际加工过程中可能会存在不可避免的误差,而且这一影响可能存在多个环节之中,如装配、伺服控制、热变形等。第二,动态误差。受到机床自身结构与系统特点的影响,或者在切削过程中由于耦合所引起的振动,均会导致误差产生。从孔系零件数控加工角度来看,诱发准静态误差的主要原因是机械误差。比如,采用数控机床制造零部件时,可能会存在一定程度的误差[12]。

4.2 提高加工精度的建议

为了进一步降低在数控加工中所面临的误差,要开展合理的精度设计。技术人员要明确精度设计的要点:一是要合理预估精度,二是要考虑到精度的综合问题。预估精度目的是结合精度的具体等级,确定被加工零部件的制造公差,然后构建相应的模型,从而合理预估刀具在工作空间中的未知方差,然后进一步优化加工工艺参数,实现对零部件精度的控制。对机床进行设计时,要将精度综合问题放在重要地位。当技术人员合理控制精度后,就能进一步提高孔系零件的数据加工质量和加工精度,保证各项技术参数得到更加有效的控制,并将误差控制在最低范围内。

5 结束语

机械零件加工范文4

1.1加工质量保障低

机械设计加工产品最终质量直接决定了企业生产效益,同时也影响了其在市场中的竞争地位,虽然一直以来都是各企业重点研究内容,但是受多方面因素影响,基本上质量还是机械设计加工亟需解决的问题。从加工实际情况来看,切削量与材料性质是影响加工效果的主要因素,设计加工时零件切削量越大,则证明其可塑性与韧性越大。而加工所用材料如何决定着零件的塑性变形效果,尤其是利用刀具进行加工时,很容易造成零件出现塑性变形问题,甚至会存在撕裂问题,很大程度上影响了零件表面质量。另外,影响加工零件物理性能因素比较多,想要改善此类问题,就需要设计人员进行专业分析,对加工工艺进行优化,提高加工精度。

1.2加工精度低

机械设计加工对技巧性、技术性以及流程性要求比较高,整个加工过程必须要进行精密的控制,任何一个细微的环节都有可能对零件加工质量造成不可逆影响。从实际情况来看,机械设计加工过程中存在大量的不可控因素,对加工精度存在较大的威胁。例如,零件加工时,受温度影响出现变形;或者是外界压力过大而出现变形或者磨损等问题,影响加工精度。对于加工过程中存在的各类因素零件影响程度不同,尤其是对于精密度高的零件,即便是将影响控制在较小的范围内,最终加工出的零件应用效果也会产生变化。因此,在研究机械设计加工时,需要对常见问题进行综合分析,编制预防方案,最大程度上避免误差的发生,提高零件加工精度。

1.3加工性价比低

机械设计加工精密度与专业度要求甚严,对工作人员的要求也十分严格,必须要保证其具有专业工作的知识与技能,可以应对加工过程中出现的各类问题,掌握各类影响因素,可以及时发现存在的生产隐患,并采取措施进行优化。现在大部分加工企业生产加工设备比较老旧落后,不但会影响加工质量,同时会造成材料的浪费,在操作与管理上也存在较大的难度,最终导致加工产品性价比较低,影响企业生产综合效益的提升。

2机械设计加工优化措施分析

2.1加工材料合理选择

所用材料性能与质量如何,在很大程度上决定了产品最终设计加工效果,因此必须要做好材料的选择。第一,使用性能。不同性能材料所适合的机械加工产品不同,有的产品要求强度高,而有的产品则需要着重控制耐磨性,选择材料时需要结合实际情况来进行,除了要做好产品外观控制外,还要保证其性能满足产品加工需求。第二,工艺性能。工艺性能决定了所选材料适应各项加工工艺的能力,即要保证所选材料能够正常制造出合格的产品,一般要检测其热加工工艺性能与切削加工性能,其中热加工工艺性能即铸造性能、焊接性能、锻造性能以及热处理性能等;切削加工工艺性能即一般用刀具耐用度为60min时切削速度V60表示,V60数值越高则证明切削性能越好。第三,经济性能。做好经济性能的控制,可以提高零件加工的综合效益,即选择时应做好加工成本的控制。分析因素主要包括材料价格、利用率、加工维修费用等,为减少切削量可以选择用精铸、模锻等方式加工,避免材料的浪费。另外,还可以应用组合结构的方式处理,例如涡轮齿圈选择用耐磨性高的贵重金属,其余部位则是选择用价格较低的材料。

2.2制定合理加工流程

总结以往机械设计加工经验来制定合理的加工流程,提高加工效率,并降低设计加工成本,对加工产品性能进行优化,最大程度上降低产品加工周期,以免加工时间过长而削减零件质量。并且,在设计加工时应尽量一次性完成机械设计的加工操作,尽量降低机械加工对零件产生的残余预应力影响,提高加工质量。另外,对于相同的零件加工,可以在设计加工过程中对各工艺流程进行适当的调整,并对调整后的产品加工结果进行记录,通过对比来确定效率最高的加工方案,降低各因素随产品加工造成的影响。

2.3合理确定切削参数

切削工艺是影响产品加工最终的效果的主要因素,其为机械设计加工的重要参数,因此需要做好对切削深度以及切削速度等参数的合理设定,提高产品加工的合理性。对产品进行切削加工时,需要对其自身属性、材料性能以及加工要求等进行综合分析,在原有设计基础上对参数进行适当调整,提高所有参数的合理性,以免机械设计加工过程时在零件表面产生积屑瘤。另外,为提高产品切削效果还可以选择应用合适的切削液,降低温度与力度对加工结果的影响。同时,还需要选择合适的刀具,应根据材料硬度以及粗糙度来选择性价比最高的刀具。

2.4合理应用润滑剂

润滑剂的选择要合理,对加工零件性能、设计精度、材料性质以及设计加工流程等进行分析,确定应用水溶性还是纯油性润滑剂。一般情况下高速切削加工中,会选择用硬质的合金刀具,则应选择用水溶性润滑剂,其中对于部分特殊切削区可以选择二用纯油性润滑剂。而对于低速切削中,基本上是选择用钢材质刀具,则应选择用水溶性润滑剂。

3结束语

机械零件加工范文5

关键词:机械加工;表面质量;粗糙度

0引言

在进行机械加工的过程中,进给量参数、轴向切深参数以及切削速度参数对于加工工件的表面质量有着较大影响,尤其是在进行高速切削作业过程中,这些因素对于工件表面质量影响更为显著[1]。而且,在进行工件加工过程中,系统所出现的振动问题同样在一定程度上对加工工件表面质量带来不利影响。系统振动问题的出现主要是由于轴向切削和主轴部件高速转动而形成的,另外,在实际加工作业时在切削力出现改变情况下同样能够导致振动问题出现[2]。在此,结合硬铝合金工件在实际铣削加工过程中不同参数情况下工件表面质量情况加以分析与研究,探讨不同因素对于工件加工表面质量相应影响,为机械加工中工件表面质量控制工作提供有益参考与帮助。

1切削深度参数对表面粗糙度影响及控制

在进行高速铣削加工时,通常是作为精加工流程,所以,在铣削时相应的切削深度值也相对小。若是切削深度值相对较大情况下,便易导致出现相对较大的切削力作用,同时所形成的切削力并非是一个恒定切削力,由于切削力不断发生改变,从而会使得整个切削过程中机床上设备便易发生振动问题,导致加工工件的粗糙度受到极大影响[3]。针对硬铝合金进行铣削加工过程中发现,若是所设定的切削深度值相对大的情况下,比如ap=1mm情况下,此时在铣削加工时便出现相对多火花,同时也会产生更大的噪声,另外,切削作业过程中的振动也会使得刀柄出现振动[4]。针对不同切削深度进行了实验分析,所设定其余切削参数是:进给速度vf=8000mm/min,设定主轴结构对应转速n=2000r/min,径向切削量ae=0.08mm。从表中的数据能够看出,针对硬铝合金进行铣削作业过程中,在切削深度值逐步增大情况下,所加工工件的粗糙度同样有所增加,导致这一问题的主要原因为在切削深度逐步增加情况下,所形成切削力同样也会增加,由于切削力在一直发生着改变,从而使得工件加工的表面质量会受到相对较大的影响。由此带来的工件粗糙度影响相对较小,因在工件加工过程中还会受到切削热以及震动等影响,实际进行工件加工过程中应当尽可能确保采用相对较小的切削深度。

2径向进给量参数对表面粗糙度影响及控制

依照相关理论,在进行工件的加工过程中,所设定的径向进给量参数值越小情况下,则相应的立铣刀在工件表面位置所留下的残余高度值便会有所降低,此时便能够确保加工工件的表面粗糙度会进一步的减小。针对不同的径向切削量进行了实际加工实验,设定其余切削参数:进给速度vf=8000mm/min;主轴结构对应转速n=20000r/min;切削深度ap=0.2mm。进行铣削加工作业时,所设定的径向切削量参数对于加工工件粗糙度实际情况还和使用刀具直径大小有着直接关联性[6]。若使用的刀具直径固定,设定的径向切削量数值增加情况下,加工工件的粗糙度同样会增加,在实际加工过程中应当依照加工精度不同要求而选用适宜的径向切削量。

3主轴结构转速参数与进给速率参数对表面粗糙度影响及控制

在进行铣削加工过程中,一般情况下铣刀和加工工件之间会存在一定的倾角,如图1所示。图中,角度β值代表了铣刀轴线位置和进给方向之间形成的夹角值,若是所使用的铣刀对应轴线对于进给方向而言其为超前方倾斜情况下,此时夹角β的取值是负值,若是所使用的铣刀对应轴线对于进给方向而言其为超后方倾斜情况下,此时夹角β的取值是正值[7]。在进行试验验证过程中,所应用的铣刀和加工工件之间倾角情况如图2所示,其中C方向代表了进给速度对应的方向,K方向代表了径向进给方向,铣刀和加工工件之间的角度β设定为0°和10°,径向切削量ae=0.04mm,切削深度ap=0.2mm。在铣削速率相对大情况下,由于主轴对应的转速也相对大的,此时加工工件的粗糙度可能相应较低,不过这两者间所拥有的关系并非属于正相关关系。另外,在主轴结构的速率值增加到相应数值情况下,由于主轴在相对长周期内进行高速转动,这样会加剧刀具的磨损,会使得刀具使用寿命有所降低。在针对硬铝合金材料进行铣削加工的过程中,所推荐使用的进给速率为1000~10000mm/min之间,因此,此次试验针对这一范围内进给速率开展试验验证。数据能够看出,工件所对应的粗糙度数值和主轴速率参数之间所拥有的关联性不会由于夹角的变化而发生相对较大改变。在两者之间的夹角值为10°情况下,不同的主轴结构转速参数对于的粗糙度变化规律情况表现出了相同特征,也就是在进给速率参数逐步增加的情况下,工件粗糙度相应也会随之增加,而且粗糙度在进给速率变化情况下会有相对较大的改变,导致这一现象出现的主要原因是由于在进给速率增加情况下,相应的切削作用力将会增加,这样会使得刀具出现一定的变形,从而使系统发生振动,以至于工件粗糙度受到影响[8]。而在两者之间的夹角值为0°情况下,不同的主轴结构转速参数对于的粗糙度影响的规律变化并不明显,而且,此时进给速率所带来的相应影响同样也较小,特别是在进给速率值在20000r/min与25000r/min情况下,加工工件的粗糙度改变更加小。

4结束语

进给速率参数和主轴转速参数之间存在着一定的交互作用,两者与加工工件粗糙度有着紧密联系,其中进给速率对于加工工件的粗糙度有着相对显著影响,尤其是对于一些精加工作业,进给速率参数会在很大程度上影响到作业效率。提高加工效率,一般会增加进给量参数,但由于加工进度要求,进给量可变动范围也很有限。在实际加工时,要想确保加工效率进一步提升,适当增加进给速率情况下增加主轴的转速,这样才能够保证工件精度能够满足加工要求。所以,在进行工件加工过程中,应当对不同参数条件之下加工工件精度变化对应规律性加以分析,得出适宜实际加工的参数值,从而确保工件加工的精度得以提升。

参考文献:

[1]王晋虎.关于机械加工影响表面粗糙度的因素分析及改善措施[J].南方农机,2019,50(01):210.

[2]欧阳永,黄栋兴,吴健,魏克瑞.降低机械加工产品表面粗糙度的对策和措施[J].当代农机,2016(03):78-80.

[3]王晏.机械加工影响表面粗糙度的因素及措施[J].江西煤炭科技,2015(02):137-139.

[4]张大广.论机械加工零件表面粗糙度[J].黑龙江科技信息,2015(08):45-46.

[5]张玮.机械加工影响表面粗糙度的因素及改善措施探讨[J].科技风,2014(10):76.

[6]李秀杰.机械加工中影响表面粗糙度的因素及改善措施探讨[J].科技创新与应用,2014(09):60.

[7]李卫元.影响机械加工表面粗糙度的原因及改进措施[J].科技风,2014(04):274.

机械零件加工范文6

关键词:农业机械;基轴制;孔系零件;数控加工

箱体孔系零件数控加工的工艺设计是连接产品设计和制造的重要纽带,其工艺加工系统是重要的环节,直接影响产品质量和制造成本。笔者就农业机械中的基轴制箱体孔系零件来看,对其生产加工质量进行分析,研究这一孔系零件的数控加工技术,以期为促进技术优化提供一些思路和参考[1]。

1农业机械中箱体孔系零件数控加工

如图1所示,使用45钢,硬度为调质处理硬度22HBW~250HBW。4组加工面及多个孔和螺纹,以Φ70外圆为中心进行加工,包括Φ70端面、Φ50孔、Φ145孔。其具体工艺分析如下。

1.1 孔轴配合工艺分析

针对孔轴配合相关类型进行分析,发现基轴和按孔的相互尺寸包含3种,间隙配合、过渡配合、过盈配合。在具体的制造中,选择配合方式至关重要,而如何选择一般需要结合配合的实际用途来进行。如果用途是发挥紧固联结效果,最好选择过盈配合;如果用途是实现配合件之间的相对定位,应该选择过渡配合[2]。孔轴之间的基本偏差组合对于配合性质也会产生较大影响,在完成组合后,如果出现孔大轴小的情况,属于间隙配合范畴,相反则代表是过盈配合。这里的过渡配合主要指众多的轴和众多对应的孔在随机配合的情况下,单个配合的效果中包含间隙配合或过盈配合,可见过渡配合的条件必须要众多的孔和众多的轴,对于孔轴数量有一定要求[3]。

1.2 孔轴配合的具体选择

在农业机械的基轴制孔系零件加工中,一般会选择保持一个固定的孔或者是轴,将其作为因变量,而选择其他对应的配合尺寸来围绕其进行配合变化,这样就实现了配合性质的有效选择。之所以这样处理,主要是有以下几点目的:1)尽可能减少配合种类组合,使选择难度降低。2)孔轴中有一方是固定的,因此在加工过程中,能够减少孔轴规格类型。这种处理模式也就是笔者提到的基准制。如果是选择孔的偏差固定,轴是自变量的情况下即为基孔制;而反过来,轴偏差作为固定项,孔作为自变量,即为基轴制[4]。相应基准值选择需要思考是不是应该配合零件加工制造需要来进行优化,所以,在基准值选择中,一般将成本更高、加工难度更大的一方作为固定项。

1.3 基面的选择

在这个箱体孔系零件加工中,基面选择是重要的工作之一,基面选择是保证加工质量的前提。在此零件的结构尺寸以及加工精度的要求,毛坯以模锻方式进行加工,提升毛坯的精准度。加工时,选择外圆表面作为粗基准。为了满足加工需求,从加工简化的角度出发,采用车削加工,精度要求方面应该以外圆表面定位,均一次性装夹完成,简化辅助工序保证位置的精准度。

2数控机床实现孔系零件加工精度提升要点

2.1 加工精度影响因素

对用数控机床加工的农业机械基轴制孔系零件而言,具体的加工精度是决定机床能否投入生产加工市场的关键指标。就数控机床加工中孔系零件的加工误差种类来看,包含准静态误差以及动态误差。准静态误差主要是指机床本身的组成零部件在生产制造、装配、铰链间隙处理、伺服控制、切削荷载、热变形等过程中可能出现的误差带来的机床加工误差;而动态误差则是指机床结构和系统的动态特性和切削过程耦合所带来的振动,最终导致在机床运动加工中出现误差。就数控机床加工中孔系零件来看,机械误差是数控机床加工中孔系零件准静态误差最主要的原因,例如机床相应部件在制造中存在误差或者是装配出现误差,都会导致准静态误差出现[5]。

2.2 加工精度提升对策

针对农业机械的孔系零件加工,在数控机床加工孔系零件的精度设计中,精度设计是要实现机床误差的降低,具体的精度设计中需要重点解决精度预估以及精度综合问题。其中精度预估主要是为了根据相应精度等级来确定待加工工件的制造公差,按照闭链约束来构建相应的误差模型,最后在统计意义下预估刀具在相应工作空间中的位姿方差,再借助灵敏度分析来优化和完善具体的加工工艺参数,保证预期的精度目标得以实现。在机床设计开展过程中,精度综合至关重要,这是精度设计的逆问题。实施精度综合实际上是对于预先给定的刀具在相应工作空间中的最大位姿体积误差,计算分配到零件的制造公差,实现相应差值的均衡[6]。简单来说,精度综合实际上是一类将零部件制造公差看作设计变量,将关于误差灵敏度矩阵的加权欧氏范数作为最大目标,最后以公差在相同精度等级下实现均衡为约束,作为二次线性规划问题的约束条件。通过有效的精度控制,确保孔系零件的数控加工能够严格执行相关零件的加工要求,精准地控制孔系零件的直径、孔深等参数,有效保证加工误差控制在合理范围内,提升农业机械基准值孔系零件加工水平。

3数控加工在孔系零件加工中的应用推广

现阶段,多数农业机械制造企业对于数控加工技术的应用积极性并不高,认为使用数控加工技术来生产农业机械,有些大材小用,认为农业机械属于机械生产中技术水平要求比较低的机械产品,而数控加工技术属于高端的加工技术,所以在农业机械制造中应用数控加工技术并不划算,成本高,会导致一定的资源浪费。随着国内数控技术的不断发展进步,国产经济型数控加工中心价格也在不断降低。在孔系零件加工中,孔加工以及轮廓铣削是应用比较多的加工内容。从目前的数控加工技术投入来看,成本是十分亲民的,且数控加工技术和质量都在不断提升,因此后期维护保养也不需要过度担心。此外,一台数控加工设备的有效使用,可以完成3台钻铣床的加工任务,所以在一定程度上也减少了其他设备和人员使用,整体机床加工成本实际上并不高。从长远角度来看,数控机床在孔系零件加工中应用效益更理想。

4结语

机械零件加工范文7

关键词:绿色制造工艺;汽车零配件;机械加工;应用研究

0引言

绿色制造工艺主要是指以传统工艺为支撑,结合控制技术、表面技术等先进制造方法所形成的生产工艺,其不仅能够节约生产加工成本,实现资源的优化配置,还能降低工业生产加工对环境的危害度。目前,绿色制造工艺主要包括绿色节能工艺、绿色环保工艺以及资源节约工艺等,每个工艺的侧重点有所差异,在实际的生产加工过程中,可以通过将这几种绿色工艺类型融合使用,以降低机械加工过程中的各项损耗,达到节能减排的效果。对此,本文将从应用要点、应用要就、应用问题以及应用优化四个方面出发,对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用进行探析,以实现企业零部件机械加工的绿色化生产,为工业的可持续发展提供内在支撑。

1绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用要点

绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用要点,具体表现为:一是绿色设计,设计是汽车零配件机械加工前的准备环节,对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的落实具有直接影响,在汽车零配件机械加工设计时,主要考虑的要素为技术和资源属性,其中技术侧重于对所选工艺技术的质量、功能性以及经济性等方面的考量,资源属性侧重于对资源的拆卸性、可回收性等方面进行判断,整体而言,在将绿色制造工艺融入汽车零配件机械加工前,应当对设计这一要点进行把控,推动绿色制造工作在汽车零配件机械加工中落实的同时,还能降低环境因素对汽车零配件机械加工的影响,推动汽车零配件机械加工的绿色发展;二是材料,在传统的汽车零配件机械加工过程中,会涉及大量金属材料,资源的优化配置有待加强,且排放量较大,不利于汽车零配件机械加工与生态环境的和谐发展。由此可见,在将绿色制造工艺融入到汽车零配件机械加工中时,材料是把控的第二大要点,在选择材料的过程中,应当侧重于材料的能耗、污染、性能以及可再生性等角度进行评估,以推动汽车零配件机械加工的低能耗发展,促进原材料使用效率的提高;三是制造技术,绿色制造技术是绿色制造工艺融入汽车零配件机械加工的核心,在落实绿色制造工艺的过程中,应当对传统高能耗设备进行淘汰更换,选择风机、电机等绿色生产加工设备,以提升能源利用率,降低能源损耗,同时,还应当重视新绿色工艺的引进,以推动汽车零配件机械加工的优化升级。促进绿色制造工作在汽车零配件机械加工中价值的高效发挥[1]。

2绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用要求

绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用要求,具体表现为:一是产品设计要求,在绿色制造工艺背景下,汽车零配件机械加工面临的设计问题主要表现在降低生产加工成本、减少资源消耗以及降低环境污染等方面,一般而言,在设计汽车零配件的过程中,会以制造加工等相关工程为依据,侧重于通过优化参数与性能的方式达成汽车零配件总设计。整体而言,绿色制造工艺对汽车零配件机械加工的要求主要表现在资源消耗、生产成本以及环境污染等方面,其中资源消耗可借助轻量化设计、复合型材料以及工艺设计等方面进行调整,成本控制可通过高性价比、高环保性材料进行调整。环境污染可以借助零配件回收、再加工等方式进行调整;二是生产加工要求,相较于传统生产加工工艺而言,绿色制造工艺对原材料与生产过程提出了更高的要求,在将绿色制造工艺融入汽车零配件机械加工过程中时,应当注意强化对生产加工过程的把控,具体包括零配件制造设计、测试以及原材料选择等方面,而主要工序包括总装、涂装、焊装以及冲压等方面,且在汽车零配件机械加工的各个阶段,涉及的环境问题和资源问题会有所差异,为强化对各项影响因素的把控,应当对汽车零配件机械加工的各个工序进行严格把控,其中冲压工序应当重视余料回收和钣金件的消耗控制,用以降低汽车零配件机械加工过程中的噪音污染。焊装工序应当重视废弃物处理和能源消耗等方面的把控,侧重于提升水电天然气等资源消耗的控制度,此外,在焊接过程中,应当强化对废液、废气以及固体排泄物的控制与无害化处理。涂装与总装应当重视污染排放的控制。整体而言,在绿色制造工艺对汽车零配件机械加工的要求主要表现在设计与生产加工两个方面,在将绿色制造工艺融入到汽车零配件机械加工中时,应当强化对这两个方面的把控,以推动绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的落实[2]。

3绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用问题

在可持续发展理念深入推进的背景下,汽车行业对绿色制造工艺的重视程度显著提升,在绿色制造体系构建上有所成就,但是,在实际的运转过程中,仍存在较多的问题,使得绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的价值难以发挥而出,主要表现为:一是意识薄弱,主要是指部分企业对绿色制造工艺的重视程度仍旧偏低,对绿色制造工艺的重要价值与理解缺乏认知,此外,部分行业机构并未强化相关培训与宣传,使得部分企业对达标标准的把控度偏低,使其并未进行绿色制造体系申报,再加上部分企业对申报成功的信心较低,使其不愿参与到绿色制造体系构建之中,进而对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的落实产生阻碍;二是建设能力较弱,绿色制造工艺融入到汽车零配件机械加工具有周期长和投资量大的特点,部分企业并不具有足够的建设能力,使得部分企业在生产加工过程中,仍会选择传统的生产加工模式,再加上大多企业的质量管理体系、基础建设、工艺水平以及评价能力等方面皆处于整体偏低的状态,难以满足绿色制造工艺融入的实际需求,进而对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的融入产生不良影响;三是政策支持力度不足,随着可持续发展理念的深入推进,地方政府对绿色制造工艺的重视程度显著提升,并制定了相关的实施方案以推动绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的落实,但是,由于专项资金不足、支持方案不明确等因素的影响,使得部分企业并不愿意参与到绿色生产体系申报之中。再加之相应培训与引导的缺失,使得部分企业对绿色制造工艺的认知尚不明确,存在盲目性较高的情况,进而对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的融入产生不良影响[3]。

4绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用优化

绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用,主要涉及绿色设计和清洁生产技术两个方面,对此,在优化绿色制造工艺在汽车零配件加工中的应用时,应当强化对这两个方面的把控,推动绿色制造工艺在汽车零配件加工中的落实。

4.1绿色设计优化。我国汽车零配件机械加工绿色设计技术的起步较晚,但是,在汽车制造行业快速发展的推动下,我国汽车零配件机械加工绿色设计技术目前已经有了大致的方向,主要表现在生产和设计两个环节,侧设计目标在于降低环境污染与资源浪费。结合传统汽车零配件机械加工工艺,在绿色设计过程中,相关工作人员应当以汽车零配件机械加工质量与保障产品性能为前提,借助能耗降低设计、可回收设计、循环利用设计以及可拆卸设计等,降低资源损耗,实现汽车零配件机械加工的可持续发展。此外,在加工设计阶段,相关工作人员应当强化对环境污染与原材料关系的把控,以降低污染物形成率为方向选择绿色原材料。此外,相关工作人员应当确立绿色制造工艺规划,将绿色制造理念融入到汽车零配件机械加工的各个环节之中,以促进汽车零配件机械加工绿色生产工艺的落实[4]。

4.2生产技术优化。在汽车零配件绿色生产加工过程中,清洁生产技术和绿色设计技术是其核心所在。清洁生产技术是汽车零配件机械生产加工的绿色化的核心,其主要目标在于减少污染物与废弃物排放、降低能耗两个方面,其本质在于提升原材料与能源的利用率,对此,在应用清洁生产技术的过程中,应当强化其核心的把控,以此作为降低汽车零配件机械加工能耗与提升汽车零配件机械加工资源利用率的重要路径。此外,相关工作人员还应当强化对四大工序的把控,其中涂装工序主要包括底涂烘干、电泳烘干以及零部件前处理等多个环节,且在涂装过程中,会涉及较多的材料,主要包括油漆涂料等,且这些材料对环境污染较大,对此,在进行涂装环节的过程中,相关工作人员应当重视三废处理,借助清洁生产技术对废水、废渣等进行处理,用以降低涂装工序对外界环境的影响力,推动绿色生产工艺在汽车零配件机械加工中价值的充分发挥[5]。

5结束语

综上所述,在可持续发展理念的深入推进下,绿色制造工艺被引入到汽车零配件机械加工之中,有效提升了汽车零配件机械加工的资源利用率,同时,还降低了汽车零配件机械加工的能源损耗。但是,在实际的落实过程中,由于企业对绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用了解度偏低,使得绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用面临诸多限制。对此,企业应当明晰绿色制造工艺的应用要点与应用要求,并立足于应用问题,对自身的应用实践进行优化,以推动绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中价值的实现。

参考文献:

[1]张元俊.绿色制造工艺在汽车零配件机械加工中的应用研究[J].内燃机与配件,2020(19):106-107.

[2]赵振家,陈潇,李家昂.汽车行业绿色制造体系建设进展浅析[J].内燃机与配件,2020(18):156-158.

[3]陈致昊.绿色制造工艺技术在汽车制造业中应用研究[J].现代制造技术与装备,2020,56(09):127-128.

[4]胡永强.绿色汽车制造技术研究[J].南方农机,2020,51(06):115.

机械零件加工范文8

关键词:机械设计;注意事项;思考

毋庸置疑,随着机械加工企业的迅速发展,机械生产加工的质量越来越重要。不断降低机械加工的生产成本,减小不必要的支出,优化机械设计加工的过程,采取积极有效方法,不断提高机械设计加工的速度和质量。基于此,本文围绕着机械设计加工中应注意的问题展开论述,希望能为机械设计加工的质量提升提供一些参考和建议。

1机械设计加工概述

机械设计加工分为设计和加工两个环节。所谓机械设计主要是指根据机械运作的基本原理,对机械各个零部件之间的能量传递形式、尺寸、结构等多个方面进行构思和设计,对有关数据进行分析,将计算过程转化为机械设计的语言描述,作为机械设计的参数和依据[1]。而机械加工主要指的是将机械零部件的诸多性能按照一定的标准进行划归和执行,利用专业的生产制造技术使得加工原材料从毛坯的状态变为具有实用价值的、精度较高的器械。在机械制造过程中,零件是机械的基本构成单位,应当特别重视对机械零件的规范化处理。在这一系列的操作过程当中,工作人员应当结合当前生产需要对机械各个方面的要求,对各种毛坯类型的机械零件进行深度打磨和改造,使机械各个零部件更加精细,提高使用价值,在先前的粗加工技术之上进行更深一步的机械精加工,使得最终制造出来的机器具有更高的精度和使用性能,符合现代机械制造行业对机械各个参数的要求。在机械整体的设计加工制造过程当中,应当特别注意贯彻机械设计的标准化原理,降低机械加工的生产成本,提高机械加工产品的质量。机械加工设计的标准化一方面有诸多益处,另外一方面却也给设计加工的工作人员提出了更高要求。工作人员在机械设计加工的过程当中,应当按照现代机械加工的要求,不断提高产品的质量,做到精益求精。

2机械设计加工中应注意的问题

2.1机械加工过程有待优化。在当前机械设计加工的过程当中,工作人员往往会受到多方面因素的不同影响,使机械加工容易受到各种外力作用导致生产误差、变形等多种不可控情况,最终与实际生产结果和机械设计的出发点存在出入[2]。机械在加工过程中会受到不同作用力,这些作用力会对零件精度造成不同的影响,如车刀力度过大会导致机械零件弯曲变形,如果刚度大于工件的硬度,将会直接造成零件损毁。另外,刀具的选择也会造成机械加工的精度存在问题。如果外圆车刀的刚度较小,刀杆的强度过大,这种情况就很容易导致用力过大造成杠杆产生变形现象,影响机械加工精度。同时如果反之刀杆的强度较大,那么在加工生产的过程当中就很容易造成零件和刀具的弯曲和变形,破坏机床的稳定性,甚至直接造成零件作废或者机床受损。

2.2机械设计加工中无法保证零件精度。随着我国制造业的不断发展,机械加工领域对机械生产的精度要求更高,也就是说机械加工应当保证机械零件精度,零件本身的精度对机械加工的质量有着较大影响。因此,必须深入分析机械加工的零件精度,降低机械加工的次品率,提高机械设计加工的质量。首先,影响机械设计零件加工质量的因素主要集中在切削参数和零件材料两个方面[2]。通常来说,零件的切削用量、零件材料塑性变形、韧性三个参数和机械设计加工的零件表面质量成反比。例如,本次加工的零件材质为塑料或者硅胶,那么在加工的过程当中,由于刀具切削的作用力,往往会导致机械加工的零件产生塑性变形现象,甚至由于零件材料的脆弱易变形,在加工的过程当中还有可能直接导致零件发生脆裂,极大影响了机械零件加工的质量,即使没有发生彻底的损毁也有可能会造成零件的表面和边缘光滑度下降。其次,热变形效应也会对机械零件质量产生负面影响。在机械生产当中,由于机床等机器在运作过程中会产生大量的热,因此,过高的温度会使机械零件产生变形,甚至造成金属零件部分熔化,严重影响机械零件的使用和精度。因此,在机械设计加工的过程当中,由于机械本身的物理性能,可能会对零件造成多种因素的干扰和影响,最终影响到机械加工的整体质量。

2.3机械设计加工产品缺乏性价比。机械设计加工需要专业技术和知识,是一项系统性和综合性较强的工作。因此,在加工过程当中,工作人员必须要耐心细致,具备强烈的责任心,要在开始工作之前把可能遇到的情况纳入到考虑范围之内,对机械设计加工的各项技术进行加工和改进,不断提高机械设计加工的质量[3]。但是在当前的机械生产当中,很多企业并没有做到这一点,在加工的技术和设备上较为落后,导致机械生产的产品最终性价比较低,没有合理的做出步骤和材料的精简,导致人力资源和加工的成本较大。在当前的机械设计加工市场当中,竞争本就激烈,如果不加改进,将会降低机械加工企业的市场竞争力,同时也会导致机械加工产品的使用性能偏低。

3解决措施

3.1选择合适的机械加工材料。在机械设计加工过程中要重视对机械加工材料的选择。合理的加工材料有助于机械加工质量的提升,也能够帮助机械生产企业有效控制生产和加工的成本,提高机械设计加工的工艺性能和使用性能[4]。具体而言,在选择机械设计加工材料的过程当中,必须要充分考虑到机械使用材料的材质属性、价格、工艺性能等多方面的因素,根据本次机械设计加工的具体要求,充分考虑到机械零件表面的物理性能,选择性价比较高的机械零件材质,这样才能充分提高机械加工的效率,减少误差存在的可能性,避免不必要的支出和浪费,降低设计成本,通过提高产品质量提高生产企业的核心竞争力。特别是在大规模的机械生产加工过程当中,必须要不断对加工材料的属性进行优化,对于加工材料的性能指标、结构尺寸等诸多参数进行考量,对机械设计加工的具体程序进行简化,不断提高生产加工的效率。

3.2保障加工流程的合理性。制定科学、合理的机械制造工艺流程是提高机械设计加工效率的重要保障,也能够有效控制机械设计加工全过程的成本投入,提高产品质量,对产品的最终产出性能进行优化,减少时间浪费,缩短工业加工周期,对生产的过程进行监控和优化,也能够帮助机械设计加工过程当中减小对机械加工零件的损害。此外,在某些对生产周期有要求的机械加工制造过程当中,应当尽可能一次性完成机械设计的相关加工操作,这是因为在机械加工制造的过程当中,由于生产设备在加工过程当中可能会产生一定的残余应力,这种作用力对于机械零件加工质量会有一定的损害,因此在加工过程中应当选取合适的方法,减小物理作用力对于机械加工的损害,按照机械设计加工的实际要求,对生产和加工流程进行一定的优化和设计,保证机械设计加工工序的合理性。

3.3提高机械零件加工的精细化程度。针对上文所述的机械加工过程当中由于外界物理因素的影响可能会给机械加工零件造成变形或损害,在当前现有的技术条件下,工作人员应当对机械零件进行精加工,以保证机械加工零件精度达到预期的要求,提高精度最常见的操作方式就是增加零件的打磨光滑度和切割平整度[5]。针对人力手工切割过程中容易造成的切割不均、大小不一或者切面不平整等问题,工作人员必须要在现代机械加工当中不断提高切削刀具的使用性能,提高切削的精密程度。还需要不断改进机床等设备,加强生产加工器械各方面的性能创新,提高机床的抗震性能,关注在加工过程中机床主轴的运转速度,积极进行零件加工的误差分析,及时对操作误差进行发掘和研究,特别是对于生产工具、机床和工业零件方面的误差,应当进行全方位的分析,找出问题根源,尽可能缩小误差值,防患于未然。此外,还应当积极引进计算机信息技术等先进的生产设备,以便对产生的误差进行监控和数据分析。只有尽最大努力把误差控制在小范围之内,才不会对机械精度造成大面积的影响,应当积极采取相应措施,实现加工技术补偿,比如对于数控机床在运行中产生的误差,可以对其进行数字化操作并加强日常的维护保养,以矫正磨损,缩小误差,提高机械零件加工的精细化程度。

3.4使用工业润滑剂。工业润滑剂在机械设计加工的过程当中具有重要作用,必须要根据实际情况,选择适合使用的工业润滑剂,结合机械设计的具体性能,包括对零件精度和材质的要求,在不同的加工生产环节当中,选择水溶性润滑剂或者油性润滑剂[6]。一般来说,如果切削的刀具为合金材质,或者加工速度较快,那么建议采用水溶性润滑剂,如果使用木质或者硅胶、塑料等材质的加工零件,可以采用油性润滑剂进行和操作。总之,工业润滑剂的使用必须要结合加工材料的材质和生产速度等多方面的因素进行综合考量[7]。

4结语