【摘 要】機加工工件質量的影響因素很多,機床精度和產品結構工藝是兩個重要影響因素。本文著重分析了加工過程中機床精度引起的常見問題并詳細闡述了針對出口產品提高產品結構工藝措施的一些方法。
【關鍵詞】尺寸精度;位置精度;表面粗糙度
0.引言
近幾年,隨著公司產品出口任務的增加,在國外的用戶也愈來越多,這給我公司的出口產品加工帶來了很大的契機,同時客戶所返回的質量事故問題也在不斷出現。針對這種情況,在機床上加工工件時,影響加工質量的因素很多。如果發現工件產生缺陷時,首先要從工件的裝夾方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因,當這些原因排除以后,就應該從機床精度方面去找原因。機床精度是影響工件質量的一個重要因素,當機床精度差、某些零件損壞或各部分間隙沒有正確調整好時,加工時都會使工件產生各種缺陷。因此我們不但要合理選擇車刀角度、切削用量和加工方法,而且還要了解機床精度對加工質量的影響,以掌握調整機床和消除缺陷的方法。另外在結構設計方面仍存在加工可行性差、經濟效率低、費工費時,有時讓工人師傅難以下刀。因此使零件結構具有良好的機械加工工藝性,要分析設計中常出現的問題,根據實際情況進行設計改進,以提高出口產品質量。
1.尺寸精度
零件的尺寸精度是指其實際尺寸限制在規定的尺寸數值和尺寸公差范圍以內。對于成批零件,它們的實際尺寸分散范圍不僅要等于或小于規定的尺寸公差,同時這些尺寸的分散中心應與公差帶的中心重合。零件的尺寸精度是由尺寸分布的精密度和正確度決定的。對于沖壓零件而言,要提高零件尺寸精度以符合設計和實際使用要求,通常要考慮以下三個方面:(1)良好的零件結構和尺寸精度設計;(2)正確選用材料;(3)合理設計模具和選擇沖壓加工工藝。我們在設計零件的結構和尺寸精度時,首先應根據零件的使用要求及加工工藝特點,通過材料力學的計算確定零件的結構形狀和尺寸公差;其次應為滿足材料力學計算基礎上的應力狀態而正確選用:(1)尺寸分散中心與公差帶中心重合;(2)尺寸分散中心偏離公差帶中心。另外尺寸要嚴格執行工藝紀律,所有工件加工工序都要求粗、精工序分開進行,不但能降低工人的技術要求,使優質的資源數控設備得到充分的利用,提高勞動效率,而且能使下道工序很好的糾正上工序所帶來的積累誤差。加工螺紋用兩把螺紋刀具,保證重要連接件的質量穩定,保證加工效率,節約刀具成本。
2.位置精度
所加工工件的工序,除粗加工外,精加工所有工序都在數控車床上加工,這樣不但能夠保證產品質量的穩定,還能使加工的產品質量統一性好,也就是我們常說的數千件產品一個模樣,同時數控車床的加工刀具的數量種類較多,能一次裝夾加工大部分的工序內容,既保證了位置精度,還減輕了工人的勞動強度,同時也發揮了設備高速高效率的特點。對位置精度,主要影響因素有(1)直接裝夾:表現為機床幾何誤差、工件定位基準面與加工面設計基準間位置誤差。其提高機床幾何精度的改善措施有:提高加工面的設計基準與定位基準面間的位置精度、采用加工面的設計基準做定位基準面。(2)找正裝夾:表現為找正方法與量具的誤差、找正基面或基線的誤差、工人操作技術水平。其改善措施有:采用與加工精度相適應的找正方法與量具、提高找正基準與基線的精度、提高工人操作技術水平。(3)夾具裝夾:表現為機床幾何誤差、夾具制造、安裝誤差及剛度不足、定位誤差。其提高機床幾何精度、提高夾具的制造、安裝精度及剛度改善措施有:采用加工面的設計基準作定位基準面、 提高工件定位基準面的制造精度、提高加工面的設計基準與定位基準面間的位置精度。
3.表面粗糙度
表面粗糙度對零件使用情況有很大影響。一般說來,表面粗糙度數值小,會提高配合質量,減少磨損,延長零件使用壽命,但零件的加工費用會增加。因此,要正確、合理地選用表面粗糙度數值。在設計零件時,表面粗糙度數值的選擇,是根據零件在機器中的作用決定的,總的原則是:在保證滿足技術要求的前提下,選用較大的表面粗糙度數值。具體選擇時,可以參考下述原則:(1)工作表面比非工作表面的粗糙度數值小。(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的單位壓力愈大,則應愈高;滾動磨擦表面比滑動磨擦表面要求粗糙度數值小。(3)對間隙配合,配合間隙愈小,粗糙度數值應愈小;對過盈配合,為保證連接強度的牢固可靠,載荷愈大,要求粗糙度數值愈小。一般情況間隙配合比過盈醞合粗糙度數值要小。(4)配合表面的粗糙度應與其尺寸精度要求相當。配合性質相同時,零件尺寸愈小,則應粗糙度數值愈小;同一精度等級,小尺寸比大尺寸要粗糙度數值小,軸比孔要粗糙度數值小(特別是IT8~IT5的精度)。(5)受周期性載荷的表面及可能會發生應力集中的內圓角、凹稽處粗糙度數值應較小。
出口產品的表面粗糙度要求很高,外觀質量是技術要求的重中之重,要求外在美觀,表面粗糙度低,用手撫摸有光滑不粗造的手感,因此工序要求工件加工完畢最后,裝夾定位表面由于有夾痕必須要精加工或拋光處理,已消除夾痕并達到表面粗糙度的技術要求。
4.注意事項
工件的搬運時要輕拿輕放,并且還要注意避免工件和工件之間,以及工件和周轉箱之間的碰撞,否則很容易使工件表面產生磕碰,造成表面的瑕疵;另外因刀具不鋒利造成工件的倒角處產生毛刺,所以要保持刀具鋒利,消除加工過程中產生的多余毛刺;螺紋的扣頭、扣尾、毛刺要處理,使扣頭和扣尾撫摸時感覺不刺手,同時熱處理的表面處理質量要穩定,否則會使同批工件表面顏色不一致,影響美觀;包裝時要考慮路上的長時間運輸、濕氣、雨水的銹蝕以及顛簸、擠壓等因素,因此包裝要周密、堅固,以防磕碰、雨水等因素造成產品質量問題。
5.結論
人是第一生產要素,在所有環節中,作為重要環節的操作者要有強烈責任心,要嚴格執行工藝紀律,在工作中要精心操作,要一絲不茍,認真把好每一道關口,這樣就能保證我們的產品質量穩定、質量上乘、質量優秀,從而為公司的穩定持續發展做出應有的貢獻。
【參考文獻】
[1]北京第一通用機床廠編.機械工人切削手冊.機械工業出版社.
[2]胡農,劉繼福,邱言龍編.車工技師手冊.機械工業出版社.