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機(jī)械加工質(zhì)量影響因素及管理分析
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，制造行業(yè)逐漸步入了機(jī)械化制造的時(shí)代。機(jī)械加工質(zhì)量對(duì)機(jī)械產(chǎn)品性能的好壞及使用壽命的長(zhǎng)短有著很大的影響，只有嚴(yán)格管理機(jī)械加工過程，控制機(jī)械加工質(zhì)量，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量才能得到保證。本文主要對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量的內(nèi)涵進(jìn)行了分析，并闡述了影響機(jī)械加工質(zhì)量的重要因素，最后論述了提高機(jī)械加工質(zhì)量的方法。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工;質(zhì)量;影響因素;管理
Abstract With the development of science and technology, the manufacturing industry has gradually entered the era of mechanization made. Machining quality mechanical products with performance quality and length of life greatly affected, only the strict management of the machining process, quality control machining, mechanical product quality can be guaranteed. In this paper, the connotation of machining quality are analyzed and expounded the important factors affecting the machining quality, finally discusses improve machining quality.
Key words machining; quality; factors; management
隨著工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展速度的不斷加快，機(jī)械化生產(chǎn)方式在部分生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)逐漸取代了手工制作，特別是制造行業(yè)。由于部分較為重要的零件的使用環(huán)境比較特殊，如在高溫、高壓等環(huán)境下使用，要想保證零件使用的安全性、穩(wěn)固性，零件的質(zhì)量必須要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這就對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量提出了更高層次的要求。機(jī)械加工質(zhì)量主要由兩部分構(gòu)成，即加工精度與加工表面質(zhì)量。只有對(duì)機(jī)械加工中兩個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，機(jī)械加工的質(zhì)量才能得到更好地控制，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量也才能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
1.機(jī)械加工質(zhì)量的內(nèi)涵
機(jī)械加工質(zhì)量主要包括兩個(gè)方面：加工精度、加工表面質(zhì)量，而這兩個(gè)方面又分別會(huì)受到幾何方面與材料方面的質(zhì)量影響。
1.1幾何方面的質(zhì)量 在機(jī)械加工過程中，幾何方面的質(zhì)量會(huì)對(duì)機(jī)械加工的精度造成影響。幾何方面的質(zhì)量是指機(jī)械產(chǎn)品在加工過程中產(chǎn)品表面和界面之間的幾何形狀誤差。其主要包括兩個(gè)方面：宏觀幾何形狀誤差、微觀幾何形狀誤差。其中，宏觀幾何形狀誤差包括圓度誤差等，一般情況下宏觀幾何形狀誤差波高和波長(zhǎng)之間的比值會(huì)高于1000。而微觀幾何形狀誤差則包括表面粗糙度等，一般情況下微觀幾何形狀誤差波高和波長(zhǎng)之間的比值都低于50。
1.2材料方面的質(zhì)量 在機(jī)械加工中，材料方面的質(zhì)量是指機(jī)械產(chǎn)品表面層所涉及的物理學(xué)性能的質(zhì)量和基體之間產(chǎn)生的變化，也被稱為加工變質(zhì)層。在機(jī)械加工過程中，材料方面的質(zhì)量會(huì)對(duì)加工表面質(zhì)量造成影響，這主要表現(xiàn)在表面層加工硬化和表面層金相組織變化兩個(gè)方面。其中，表面層加工硬化是指機(jī)械加工時(shí)所產(chǎn)生的塑性變形、晶粒間產(chǎn)生滑移等導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品表面層金屬的硬度被增強(qiáng)。一般對(duì)機(jī)械產(chǎn)品加工硬度進(jìn)行評(píng)定需要考慮三個(gè)方面，即表面層金屬硬度、硬化深度與硬化程度。表面層金相組織變化是指在機(jī)械加工中因切削熱的作用，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品表面金屬的金相組織產(chǎn)生變化。
2.機(jī)械加工質(zhì)量的影響因素
在機(jī)械加工過程中，機(jī)械加工質(zhì)量問題主要包括切削加工表面粗糙度、磨削加工表面粗糙度。一般影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素可以分為兩個(gè)方面，即幾何因素和物理學(xué)因素。
2.1切削加工表面粗糙度 在機(jī)械加工中，切削加工表面粗糙度這一質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因主要包括幾何因素和物理學(xué)因素兩個(gè)方面。其中，幾何影響因素包括機(jī)械加工所使用刀具參數(shù)的主偏角、副偏角、切削進(jìn)給量等，而物理學(xué)影響因素包括工件材料、切削速度、進(jìn)給量等。
在機(jī)械加工中，使用韌性材料進(jìn)行工件加工，材料的金屬塑性更容易發(fā)生變形，而機(jī)械加工表面也會(huì)更加更加粗糙。因此，在使用中碳鋼與低碳鋼等韌性好的工件材料的時(shí)候，為了降低切削加工表面的粗糙度，提高切削性能，一般需要在精加工之間對(duì)材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
在對(duì)塑性材料進(jìn)行加工的時(shí)候，切削速度會(huì)對(duì)機(jī)械加工表面粗糙度造成很大的影響。當(dāng)切削速度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，材料的金屬塑性發(fā)生變形的幾率就越低，而切削加工表面粗糙度也會(huì)越小。
在控制切削用量的時(shí)候，減少進(jìn)給量可以在一定程度上降低切削加工表面粗糙度。但是，如果進(jìn)給量過小，切削加工表面粗糙度反而會(huì)越大;只有合理的控制進(jìn)給量，才能更好地降低切削加工表面粗糙度。
2.2磨削加工表面粗糙度 在機(jī)械加工過程中，磨削表面的產(chǎn)生是因砂輪上的磨粒所劃出的刻痕。一般情況下，如果劃過工件單位面積的砂粒越多，則代表工件上的刻痕就越多，而工件上刻痕的等高性影響著磨削加工表面粗糙度。若是工件上刻痕的等高性好，則磨削加工表面粗糙度就越低。另外，影響磨削加工表面粗糙度的物理學(xué)因素有磨削用量等。在機(jī)械加工中，砂輪轉(zhuǎn)速會(huì)對(duì)磨削加工表面粗糙度造成影響，而工件轉(zhuǎn)速對(duì)磨削加工表面粗糙度造成的影響則與砂輪轉(zhuǎn)速相反。砂輪轉(zhuǎn)速變快代表著單位時(shí)間內(nèi)工件單位面積上通過的磨粒數(shù)量會(huì)變多，磨削加工表面粗糙度則會(huì)變小。與砂輪轉(zhuǎn)速相比，如果工件轉(zhuǎn)速變快則表示單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過工件加工表面的磨粒數(shù)量會(huì)變少，而磨削加工表面粗糙度就會(huì)增大。此外，在砂輪縱向進(jìn)給量比砂輪寬度小的情況下，工件表面會(huì)被反復(fù)切削，工件被磨削的粗疏也會(huì)增加，而工件的磨削加工表面粗糙度也會(huì)隨之變小。
3.提高機(jī)械加工質(zhì)量的方法
3.1降低加工表面粗糙度
在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行切削加工的時(shí)候，切削力與產(chǎn)生的熱會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品造成影響，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品表面金屬出現(xiàn)金相組織、硬化等問題，這也會(huì)使機(jī)械產(chǎn)品的表面金屬塑性發(fā)生變形。為了更好地解決這些問題，減少工件殘留面積，在進(jìn)行切削加工的時(shí)候，應(yīng)選擇主偏角與副偏角小的刀具，潤(rùn)滑液的使用也要適宜。另外，適當(dāng)?shù)臏p少進(jìn)給量也能夠有效地降低機(jī)械加工的表面粗糙度。機(jī)械加工的表面粗糙度主要受材料塑性和金相組織等因素的影響。因此，在加工塑性較大的材料之前，需要先對(duì)材料進(jìn)行正火處理，以便降低材料的塑性，確保材料能夠滿足金相組織變化的要求，從而保證機(jī)械加工表面粗糙度能夠得到有效地降低。
在切削加工過程中，切削方式也會(huì)對(duì)表面粗糙度造成影響。針對(duì)不同的切削材料，選擇使用合適的切削用量和切削方式可以更好地保證機(jī)械加工的表面粗糙度。同時(shí)，為了降低機(jī)械加工表面粗糙度和殘留面積高度，并保證切削厚度不會(huì)與工件之間發(fā)生擠壓，可以選擇使用高速切削方式對(duì)塑性材料進(jìn)行切削，以便降低切削加工的表面粗糙度。然而，脆性材料的切削不會(huì)受到切削速度的影響，所以在切削脆性材料的時(shí)候，可以選擇使用高效切削液，用于提高系統(tǒng)剛度和機(jī)床穩(wěn)定性，以便保證機(jī)械加工的質(zhì)量。
3.2提高表面層的物理學(xué)性能
在機(jī)械加工中，利用滾壓加工方式進(jìn)行機(jī)械加工，可以有效提高表面層的物理學(xué)性能。滾壓加工是指在常溫狀態(tài)下利用精細(xì)研磨后的滾輪對(duì)金屬表面進(jìn)行擠壓，促使金屬表面發(fā)生塑性變形，并將表面層的凹凸部分分別向上部和下部進(jìn)行擠壓，以便降低機(jī)械加工的表面粗糙度。利用這種方式加工機(jī)械產(chǎn)品，不僅能夠使產(chǎn)品表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，也能夠提高產(chǎn)品的承載能力。在機(jī)械加工中，往往是利用滾壓加工方式對(duì)外圓、平面等進(jìn)行加工，而滾壓加工較常使用的設(shè)備為普通車床和自動(dòng)車床等。另外，噴丸強(qiáng)度是指利用快速運(yùn)動(dòng)的珠丸對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行加工。利用這種方式加工產(chǎn)品，可以使機(jī)械產(chǎn)品表面產(chǎn)生壓縮殘余應(yīng)力，而這可以有效地提高機(jī)械產(chǎn)品表面層的物理學(xué)性能。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，機(jī)械產(chǎn)品的性能、穩(wěn)定性等會(huì)受到機(jī)械加工質(zhì)量的影響。然而，機(jī)械加工質(zhì)量會(huì)受到很多因素的影響，要想提高機(jī)械加工質(zhì)量，則在機(jī)械加工過程中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)這些影響因素，遵照機(jī)械產(chǎn)品加工的相關(guān)技術(shù)要求，選擇適宜的方式進(jìn)行加工，以便提高機(jī)械加工質(zhì)量，從而確保機(jī)械產(chǎn)品的使用性能能夠得到有效地提升。
參考文獻(xiàn)
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