機械冷加工技術在生產中的應用

苗壯

摘要：冷加工是一種重要的加工工藝，具有成本低、技術成熟等優點，在機械加工中應用廣泛。文章對冷加工技術相關知識進行了分析，探討其在生產中的應用及注意事項，以供參考。

關鍵詞：機械；冷加工；技術；生產

近年來，我國機械制造業發展迅速，冷加工技術在機械加工中的應用越發頻繁，因此，加強機械冷加工技術的應用研究，不斷提高冷加工效率與質量，是當前業內關注與研究的重點。

1 冷加工技術分析

冷加工技術指低于再結晶溫度的加工均為冷加工。機械生產中的冷加工技術指應用車床與刀具，從金屬材料或工件上將多余的金屬層切掉，使工件獲得具有一定表面粗糙程度、尺寸精度、形狀的加工方法，包括拉削、磨削、車削等均屬于冷加工范疇。

應用車床對工件進行冷加工基于切削運動，即，工件與刀具之間的相對運動，包括主運動與進給運動，其中主運動消耗功率大，速度高，是切削最為主要的運動。另外，需要注意切削作業中主運動只有一個。進給運動指為了達到加工出所需表面的目的，使金屬層不斷投入切削的運動。進給運動消耗的功率較小，速度低，有一個或多個。另外，冷加工作業的順利進行，需要有滿足要求的刀具，即，刀具需要有足夠的硬度（一般要求其超過HRC60）、韌性及強度。同時，還應具有較好的耐磨性、耐熱性等。

2 冷加工技術在生產中的應用

2.1 機械冷加工工藝規程

應用冷加工技術時一般按照以下工藝流程：（1）認真分析零件圖與產品裝配圖，明確零件加工要求，內容包括對零件的年生產綱領進行計算，確定是小批量生產、還是單件生產。同時，對零件間的裝配關系、加工產品的用途、性能等進行分析。做好加工圖紙的完整性檢查，包括公差、尺寸、技術要求標注是否詳細等。結合零件圖紙明確應用的主要與關鍵技術，并對零件的工藝性進行審查。（2）確定毛坯來源，分析所用材料是否滿足加工要求，內容包括圖紙上確定的材料為型材、結構件還是鍛件、鑄件。確定材料時盡量應用國內較為豐富的材料。認真分析材料的選擇是否合理，是否滿足技術要求。（3）在對零件功能、結構及加工要求詳細掌握的基礎上，編制工藝路線，確定加工操作順序。（4）確定加工工序中所用的車床、卡具、刀具以及輔助工具等，明確各工序的加工余量、切削用量及工時定額。另外，還需考慮定位基準的選擇。選擇粗、精基準時應遵守一定的選取原則。例如，選擇粗基準時應確保所有加工面的加工余量足夠。選擇精基準時應遵守基準統一原則，選取安裝可靠、平穩，精度高的表面作為精基準。

2.2 冷加工技術的具體應用

中空軸是管磨機的重要部件，先要求應用冷加工技術對某中空軸進行加工。

2.2.1 零件分析

該零件結構較大，在一個工廠里相同的零件較少，屬于大件、單件生產，因此，加工時編制加工工藝卡片即可。 研究得知，中空軸頸面與零件法蘭外緣的同軸度為φ0.25 mm，法蘭端面和中空軸軸頸中心線的垂直度為0.25 mm。中空軸軸頸面自身的圓柱度0.1 mm。另外，需要注意的是為消除內應力，冷加工作業前先進行熱處理。同時，保證加工各面尺寸完整，精度、光潔度滿足要求。

2.2.2 零件結構與工藝分析

該零件為組合件，由中空軸體、法蘭構成，其中中空軸體為鑄鋼件，需制作木模，而法蘭為鋼板件，兩者之間的連接需要進行焊接操作。因整個中空軸為回轉件，需要分別加工各單件，而后進行整體加工。零件的大R區以及中空軸軸頸面對光潔度的要求比較高，需進行磨削加工。綜合分析加工圖紙，加工時需對大R區域、中空軸軸頸面作探傷檢驗。同時，為確保中空軸和簡體同軸度滿足要求，需要對兩者的連接孔進行配鉸。

另外，中空軸使用Q135-A，ZG230材料加工，兩種材料不僅容易采購，而且鑄造方便，使用普通焊條便可進行焊接操作。

基準的確定。中空軸為回轉件，因此，將其中心線作為設計基準。同時，簡體和中空軸安裝時需配合，因此，將法蘭端面作為空軸軸向尺寸的設計基準。加工作業時以兩個基準進行操作。

確定加工工藝流程。因中空軸體為鑄鋼件，加工時先制作模樣，而且加工前進行加熱處理。同時，鋼板法蘭與中空軸體進行焊接，阻焊后仍需進行加熱處理。經研究該中空軸的加工工藝按照以下流程進行：鉚一熱一車一檢一車一一劃一鉆一鉗一鏜一鉗。

編寫加工工藝文件。結合分析編寫中空軸加工工藝卡片，其中車削時，一方面，裝卡操作將大端朝下，對小端法蘭外圓和端面進行車削，端面少去，見亮停止，注意在大端留剩余加工量。另一方面，將小端的法蘭外圓和端面裝卡，將中空軸軸頸作為找圓正基準，將小端法蘭的上端面作為找平的正基準。

3 冷加工技術應用注意事項

在加工該中空軸零件時，為保證冷加工質量，防止意外的發生，除嚴格按照加工流程加工外，還應注意以下內容的落實，確保該中空軸加工作業的順利完成。

3.1 準確把握切削三要素

采用冷加工技術加工該中空軸時應嚴格控制切削速度V、走刀量S、切削深度t這3個參數將直接影響加工質量，因此需引起足夠的重視，其中切削速度V可用公式進行計算，即，V=nπD/1 000，D，n分別表示待加工面直徑（以mm為單位）、工件轉速（ r/s）。走刀量指刀具或工件每轉一周，兩者沿進給方向上走的相對距離，以mm/r為單位。切削深度t的計算公式為：t= （D-d） 12。其中D、d分別表示工件待加工面與己加工面直徑（單位為mm）。為保證中空軸加工質量，要求加工人員提高認識，在認真分析加工圖紙的基礎上，做好準確的計算，嚴格控制3個參數，確保加工精度滿足設計要求。

3.2 做好切削精度控制

加工該中空軸時保證加工精度尤為重要，因此，加工人員應認真分析影響加工精度的因素，如車床精度、加工人員專業水平等，都會給加工精度造成不同程度的影響，加工時應及時采取措施加以應對，將加工誤差降到最低。一方面，做好所用車床精度檢測。為保證加工精度滿足要求，加工該零件時應要求檢測人員對車床運行性能、精度等進行檢測，確保滿足規范要求。另一方面，注重加工人員技能培訓。加工該零件前應組織技術人員，開展加工作業技能培訓，明確零件不同位置的加工要求、加工方法，以及相關的加工參數等，要求加工人員認真聽講，嚴格按照規范要求進行加工操作。

3.3 保證加工操作安全

該中空軸冷加工時采用落地臥式或立式車床進行加工，加工作業具有一定的危險性，為防止加工意外的發生，保汪加工作業的安全、順利進行，需采取一定的安全措施。首先，營造良好的加工環境。加工時確保車間照明良好，防止操作人員因視線不良進行錯誤操作，發生安全事故。同時，認真檢查車床各運行部件，確保其運轉正常、平穩，無安全隱患。另外，做好車床運行部件的維護，包括刀具、刀架以及運行部件的養護，確保其處于最佳的運行狀態，防止運行中發生意外。其次，安裝相關防護裝置。認真檢查所用車床各部件的牢固程度。同時，為防止加工作業中某些部件甩飛傷人，應安裝防護罩。最后，注重加工噪聲的控制。加工中車床發出的噪聲往往給技術人員的情緒及注意力產生較大影響，導致加工人員心情煩躁，注意力不集中而發生意外，因此，做好所用車床的養護，緊固螺絲，做好相關位置的潤滑，最大程度地降低加工噪聲。

4 結語

冷加工技術在機械制造領域應用廣泛，因此，加強該技術的應用研究，不僅能更好地保汪零件加工質量，而且能提高我國的機械制造水平，促進我國機械制造行業健康發展。本研究得出以下結論。

（1）冷加工技術指借助車床及刀具，將零件加工成所需形狀的一種技術，具有加工成本低、技術成熟等優點，在零件加工中應用廣泛。冷加工涉及主運動與進給運動，其中主運動是切削作業中最為重要的運動。

（2）使用冷加工技術加工零件時需要按照一定的規程，文章以加工中空軸為例探討冷加工技術的具體應用，涉及零件分析、零件結構與工藝分析、基準的確定、加工工藝流程確定以及加工工藝文件的編寫等環節。

（3）為保證零件加工精度，使用冷加工技術時一方面，要求加工人員認真計算切削速度、走刀量以及切削深度等參數。另一方面，做好車床精度檢測，確保其處于最佳的運行狀態，以保證加工精度。同時，還應做好加工作業前的技術培訓，要求加工人員明確加工的重點以及應遵守的規范等。另外，加工作業中為防止意外的發生，要求加工車間光照良好，并做好安全防護措施。同時，降低噪聲的產生，為整個加工作業的安全進行奠定堅實基礎。