1机械加工工艺对于机械产品的影响
1.1表面的质量影响着机械产品的耐磨性
在机械加工中,进行表面工艺处理时会出现微观不平、残余应力等各种类型的缺陷,由于表层相对较薄,该类缺陷仅存于机械表层之中,但表层是整个机械的外部防御系统,表层工艺处理存在缺陷将会严重影响机械产品的使用性能。且由于表面不平整,机械零件间的摩擦力增大,加快了零件的磨损速度,而过于光滑,会导致润滑油流失过快,同样会加快零件间的磨损速度,导致机械零件的耐磨性下降,进而影响整个机械产品的使用寿命和使用性能。
1.2表面质量会影响机械的抗腐蚀性
表面工艺就好比人类的皮肤,是外部防御系统,能保证零件在腐蚀环境下工作时不易被腐蚀,产生零件误差,保证了在该环境中机械的使用性能和寿命。粗糙表面的凹处容易吸附和聚集腐蚀质,并通过微细的裂纹渗入零件内部,从而腐蚀整个零件,造成机械锈蚀损坏。并且不同程度的残余应力也会对零件的抗腐蚀性造成影响。
1.3表明质量影响机械产品的疲劳强度
在机械产品的使用中,各种交变载荷的作用不同,零件的便面工艺处理存在缺陷极易造成零件的疲劳破坏。疲劳破坏将会导致零件产生裂纹,使得零件整体性能下降,抗腐蚀性都会下降,进而整个零件出现功能性损坏,减小零件的正常寿命。
1.4表面质量影响零件的适配性
机械产品是由各部分机械零件进行组装而成,零件的组装有一定的适配性,不适合零件即使质量再好都会对整体产品产生影响,零件间的间隙配合与零件的表面质量息息相关。不同的零件间的间隙配合要求不同,表面过于粗糙会降低配合的进度,而对于盈配而言,过大的粗糙值会减小实际的过盈量,降低零件间的配合强度,从而减小了配合的可靠性,使得零件的适配性降低。
2机械表面加工工艺的影响因素
2.1切削加工的工艺影响因素
2.1.1切削刀具的选择
在进行机械加工时都会进行雏形的切削进行表面的加工,切削加工是一种较为常见的机械表面加工工艺,其中主要的影响因素就是刀具的选择。选择刀具时,刀具的几何参数是一个很重要的影响因素,几何参数中的副偏角、主偏角和刀尖圆弧半径等都与零件的表面粗糙程度有关,在一定程度的减小下能降低机械零件的表面粗糙程度。而且刀具的材料会影响加工的效果,一般来说会根据要加工的零件材料来选择不同材料的切削刀具。并且刀具的前后刀面和切削刃自身的粗糙程度也会直接影响加工表面的粗糙程度。
2.1.2切削条件
除了切削刀具会对表面加工工艺造成影响外,切削的环境也影响着表面加工工艺的质量。与切削条件有功的工艺处理都会影响切削过程及质量,例如切削用量和冷切润滑情况等工艺的处理。许多机械加工都是在高温高压条件下进行的,因此会涉及到冷却工艺处理。零件的构成材料不同,对于切削速度的要求也有所区别,切削液的选择也会影响表面质量,进而影响整个机械零件的质量。因此,切削条件也是影响机械表面质量的因素之一。
2.1.3工艺系统
工艺系统是整个切削工艺的调控员,所有切削工艺都是按照系统进行,因此工艺系统的精度和刚度都影响着机械零件表面的粗糙程度。
2.2磨削加工
除了对机械零件的雏形进行切削之外,为了达到理想化的水平,会在切削的基础上进行磨削,使零件的精度和刚度及表面的粗糙程度更趋于理想标准。影响磨削加工的因素主要有:
2.2.1砂轮的情况
按理说,粒度磨粒越细,对于机械零件加工的精度越高,表面的粗糙程度越低,但在实际情况中,磨粒过细容易堵塞砂轮,导致砂轮的磨削性能下降,反而造成表面粗糙度加大,更甚者可能出现烧伤现象。而且对于硬度砂轮的挑选也应该适中,偏硬或者偏软都会导致零件表面变粗糙。并且对于砂轮的维护应认真细心,使得砂轮具有正确的几何形状和刀刃锐利。
2.2.2磨削用量
基于磨削工艺的各类条件,其在磨削用量中对机械表面质量产生影响的因素主要有砂轮的转速,转速过低会导致表面粗糙程度增大;工件的材料,物品的材料往往决定了其性质,高硬度材料,磨粒易磨钝,粗糙程度大,高塑性材料易堵砂轮,也难以得到较好的表面质量。
3机械表面加工工艺的改进措施
3.1进行超精密切削,使得切削标准更精细化
在进行机械零件切削加工时采用加工精度高于亚微米(0.1um)级,表面粗糙度值Ra在0.025um以下的切削加工方法。切削刀具选用单晶金刚石车刀,使得切削加工工艺尽可能的精细化,趋近于理想水平,获得超精密表面。促使整个机械零件的表面质量得到提高。
3.2对加工工件进行超精加工
超精加工是一种由切削过程过渡到摩擦抛光过程的加工方法,能获得较高加工表面粗糙度(Ra=0.01~0.1um)。目前,超精加工广泛用各类精密零件。在进行精密的机械零件加工时,可以选用超精加工,不仅可以保证零件的质量,在一定程度上简化了部分工序,提高了生产效率。
3.3珩磨
珩磨是利用细粒度油石或油条对工件表面施加一定的压力,同时作相对旋转和往复直线运动,切削工件上极小余量的精加工方法。也是目前应用较为广泛的精加工法,能对工件表面进行极其细微的调整加工,切削工件上的极小的余量,使整个工件趋近于理想水平。3.4研磨研磨是一种用极其细微的精加工方法,主要是通过用研棒或研套和研磨剂从工件表面上研去一层极薄金属,从而使工件获得很高的表面质量和加工精度。研磨后的工件尺寸和形状误差可达0.1~0.3mm,表面粗糙度Ra可以达到0.01~0.04mm。
作者:陈坤 单位:淮海技师学院