引言:在当前工业化建设持续深入的背景下,机械制造业已经得到了全面的发展,甚至成为社会经济当中的支柱型产业,对群众日常生活的各个方面产生严重影响。然而,在具体的机械设备当中,其部分零件所要求的工作条件相对较为苛刻,还要在长时间的高压或是高温环境当中使用,这就对机械设备的精准程度以及表面质量提出了更高的要求,如果其在使用过程中产生了磨损,就会导致机械零件出现裂纹或是划痕等问题,这些都会进一步降低机械的使用寿命,严重情况下还会产生极大的误差。因此,这就需要提升对于机械加工的重视程度,控制好金属材料机加工的表面质量,并进行更加深入的精度控制。
一、影响金属材料机加工表面质量与精度的主要因素
(一)刀具几何参数产生的影响
无论何种刀具,其在实际加工过程中都必然会与零件之间产生摩擦,很容易产生程度不同的磨损问题,并且由于刀具的使用材料存在较为明显的差异,使得加工的精度以及粗糙程度也会产生不同,具体的吃刀量、进给速度以及切削速度等方面,都会对零件的表面质量产生较为严重的影响。同时,在刀具的几何参数当中,对机械零件表面粗糙程度产生影响的主要因素就在于主偏角以及副偏角等,通常情况下,采用高速钢刀具进行加工的过程中,零件的粗糙程度会高于硬质合金刀具,这也使其不适合加工各类铁质零件器具。除此之外,刀具自身的刃面同样会对切削产生不同程度的影响,这就需要将刀具的粗糙程度稳定控制在二级以下。
(二)机床自身误差产生的影响
金属材料机当中的加工产品,其在精度以及表面质量方面所出现的问题,大多都是由机床内部产生的几何误差所导致的,由于机床内部的主轴在实际导轨以及旋转的过程中,加工零件的形状以及位置很容易就会产生一定程度的影响,这些都是主轴不稳定因素所引发的问题,并且这种误差也很难进行避免,但能够利用精加工的方式来将其产生的影响降到最低。同时,在对各类塑性材料展开高速加工的阶段中,其中所产生的积屑就会在零件的表面部位产生相应的鳞刺,这些都会对零件表面的粗糙程度产生影响[1]。
(三)工件定位误差产生的影响
工件所产生的定位误差,其主要就是指定位夹具自身所产生的装配误差,通常都会发生在设计与定位基准方面不吻合的情况下,在实际加工过程中也很容易引发欠定位问题,导致零件受到损坏。同时,加工工件自身的导热性能以及塑性等方面,也会影响到零件的精度,举例说明,如果采用那些塑性相对较大的工件,机械的砂轮部位很容易就会受到堵塞,而采用导热性能较差的工件,则无法促进合金零件的正常散热。
二、提升金属材料机加工表面质量与精度控制的具体措施
(一)采取科学合理的切削措施
首先,必须要进一步改变刀具的具体几何参数,使得刀具残留面积的高度能够有效降低,为了起到更优质的效果,就可以采取修光刀、精刨刀或是减小副偏角的方式来降低工件的粗糙程度;其次,应当科学合理的控制好切削速度,并根据加工零件的主要材料以及基本性能进行处理,针对那些塑性较大的零件,如果切削速度相对较小,材料就会出现鳞刺或是变形等问题;而硬度较高但韧性低的材料,就要在正式进行切削之前对其展开热处理,避免在加工过程当中产生损坏等不良现象;最后,要正确选择所用的切削液,这是由于切削液在整体加工过程中起到了十分重要的作用,不仅可以起到优质的润滑、冷却以及清洁效果,还能够大幅度降低工件的粗糙程度,延长零件的使用寿命。除此之外,通过超精密切削工艺,还可以在最大程度上提升工艺精度,其具体要求刀具的钝圆半径稳定控制在纳米级,不仅整体走刀量较小,切削速度也比较高,但采用这种方式的成本稍高,适合在加工高尖端精密零件的过程中使用。
(二)降低原始误差的出现几率
通过降低原始误差出现几率的方式,能够稳步提升机床的几何精度,这就需要进一步提升精密零件、夹具以及量具的精度,通过对于具体工艺的操控来避免原始误差或是热变形等问题出现。首先,应当对产生原始误差的主要原因展开深入分析,针对不同情况选择与之对应的方案以及措施,针对零件表面的加工处理,就应当采取降低刀具误差的方式来提升精度,针对精密零件的加工就需要提升机床的刚度,并采取热加工的方式;其次,要采取误差转移方式来降低误差,将误差当中相对较为敏感的部位进行转移处理,确保其能够停留在非敏感区域当中,降低对于精密零件以及核心零件的干扰程度。由此可以看出,尽管在金属材料加工机的实际加工过程中,各类误差的出现是无法进行避免的,但可以采取针对性的工艺手段进一步降低误差所产生的影响,通过这种方式来强化加工质量以及加工精度。除此之外,还要选择好必要的冷却条件,冷却液的使用主要就是来缓解磨削区域的高温状态,可以直接将冷却液喷射到加热工件的表面部位,起到优质的降温作用,并且还应当依据切削液的压力来选择对应的喷嘴,从而在提升冷却效果的同时,避免将冷却液喷射到其他部位当中,而浸油砂轮以及多孔砂轮等部位,由于整体构造相对较为复杂,在喷射冷却液的过程中应当注意将液体引入到中心腔槽当中,确保内部与外部能够更加均匀的进行降温,在最大程度上发挥出冷却液的作用[2]。
结论:综上所述,对金属材料机加工表面质量以及精度展开科学合理的控制,能够有效提升整体运行效率以及工艺质量,其中所采用的方法也相对较多,但最重要的就是要根据机械自身的精度标准以及质量需求来对误差产生的主要原因展开深入分析,尽可能的避免问题再次出现,从而生产出质量更高的产品。
参考文献:
[1]母洪峻.金属材料机加工表面质量与精度控制工艺研究[J].科技展望,2016,26(36):51.
[2]蒋小兵,蒋爱荣.金属材料机加工表面质量与精度控制技术的初探[J].科技风,2016(12):157.