機械切削加工存在哪些問題
一、機械加工的處理原則:
1、為了保證加工精度,粗、精加工最好分開進行。因為粗加工時,切削量大,工件所受切削力、夾緊力大,發熱量多,以及加工表面有較顯著的加工硬化現象,工件內部存在著較大的內應力,如果粗、粗加工連續進行,則精加工後的零件精度會因為應力的重新分布而很快喪失。對於某些加工精度要求高的零件。在粗加工之後和精加工之前,還應安排低溫退火或時效處理工序來消除內應力。
2、合理地選用設備。粗加工主要是切掉大部分加工餘量,並不要求有較高的加工精度,所以粗加工應在功率較大、精度不太高的機床上進行,精加工工序則要求用較高精度的機床加工。粗、精加工分別在不同的機床上加工,既能充分發揮設備能力,又能延長精密機床的使用壽命。
3、在機械加工工藝路線中,常安排有熱處理工序。熱處理工序位置的安排如下:為改善金屬的切削加工性能,如退火、正火、調質等,一般安排在機械加工前進行。為消除內應力,如時效處理、調質處理等,一般安排在粗加工之後,精加工之前進行。為了提高零件的機械性能,如滲碳、淬火、回火等,一般安排在機械加工之後進行。如熱處理後有較大的變形,還須安排最終加工工序。
二、機械加工中的安全注意事項:
1、便於操作,減少來回走動,避免不必要的彎腰、踮腳動作。
2、定位準確可靠,防止稍有震動便產生誤動作。
3、機床設備操作件運動方向和被操作部件運動方向要符合規定,並有簡易符號標志。
4、安設必要的互鎖機構,防止操作件產生不協調動作,以及多人操作時不協調出現的事故。
5、手柄、手輪、按鈕的結構和排列位置要符合規定。啟動按鈕應安裝在機殼內或安裝防止意外觸動的護環。安裝在軸桿上的手輪、手柄,在自動進刀時,會隨軸轉動傷人,因此應安裝自動脫出裝置。
⑵ 機械瘤對切削加工有哪些有利因素及不利因素
利:保護刀具,金屬材料因塑性變形而被強化,所以積屑瘤的硬度比工件內材料的硬度高,積容屑瘤能代替切削刃進行切削,起到保護切削刃的作用。増大工作前角,積屑的存在使刀具實際工作前角增大,可減小切削變形和切削力,切削變得輕快,在粗加工時有利於切削加工。
不利:增大已加工表面的粗糙度,影響加工精度,影響刀具耐用度。
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注意事項:
在機械加工的過程中,特別是利用車床加工零件時,由於車刀與被切削的金屬間的擠壓變形和強烈摩擦,使切屑與車刀前刀面產生很大的壓力(2000MPa~3000MPa)和很高的溫度(200℃~800℃以上)。當壓力和溫度條件適當時,由於切屑與車刀前刀面產生的非常大的摩擦力。
當摩擦力值超過切屑內部的結合力時,切屑底層的一部分金屬就會發生冷焊――在車刀前靠近切屑的位置形成積削瘤。尤其是當加工鋁、銅類有色金屬材料時,因為此類有色金屬的抗拉強度較低(即內部結合力較小),加工時更容易形成積削瘤。
⑶ 機械行業生產中常見的質量問題有哪些如何改進
所提出的問題太大,機械行業包括很多大類,不同行業、不同類別的產品質量問題不大一樣,至於如何改進是要針對產生問題的原因經過分析後才能制定具體的措施的。
僅 機械行業的主要產品包括以下12類:
(1)農業機械:拖拉機、播種機、收割機械等。
(2)重型礦山機械:冶金機械、礦山機械、起重機械、裝卸機械、工礦車輛、水泥設備等。
(3)工程機械:叉車、鏟土運輸機械、壓實機械、混凝土機械等。
(4)石化通用機械:石油鑽采機械、煉油機械、化工機械、泵、風機、閥門、氣體壓縮機、製冷空調機械、造紙機械、印刷機械、塑料加工機械、制葯機械等。
(5)電工機械:發電機械、變壓器、電動機、高低壓開關、電線電纜、蓄電池、電焊機、家用電器等。
(6)機床:金屬切削機床、鍛壓機械、鑄造機械、木工機械等。
(7)汽車:載貨汽車、公路客車、轎車、改裝汽車、摩托車等。
(8)儀器儀表:自動化儀表、電工儀器儀表、光學儀器、成分分析儀、汽車儀器儀表、電料裝備、電教設備、照相機等。
(9)基礎機械:軸承、液壓件、密封件、粉末冶金製品、標准緊固件、工業鏈條、齒輪、模具等。
(10)包裝機械:包裝機、裝箱機、輸送機等。
(11)環保機械:水污染防治設備、大氣污染防治設備、固體廢物處理設備等。
(12)礦山機械。
以上大類中還包括若干小類,如汽車生產,零部件有鑄件、板材、電器等。
⑷ 機械切削加工有哪些基本表現形式
任何切削加工都必須具備3個基本條件:切削工具、工件和切削運動。切削工具應有刃口專,其材質必須比工件屬堅硬。不同的刀具結構和切削運動形式構成不同的切削方法。用刃形和刃數都固定的刀具進行切削的方法有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等;用刃形和刃數都不固定的磨具或磨料進行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和拋光等。
切削加工是機械製造中最主要的加工方法。雖然毛坯製造精度不斷提高,精鑄、精鍛、擠壓、粉末冶金等加工工藝應用日廣,但由於切削加工的適應范圍廣,且能達到很高的精度和很低的表面粗糙度,在機械製造工藝中仍佔有重要地位。
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⑸ 機械加工需要注意的問題有哪些
所提出的問題太大,機械行業包括很多大類,不同行業、不同類別的產品質量問題不大一樣,至於如何改進是要針對產生問題的原因經過分析後才能制定具體的措施的。僅機械行業的主要產品包括以下12類:(1)農業機械:拖拉機、播種機、收割機械等。(2)重型礦山機械:冶金機械、礦山機械、起重機械、裝卸機械、工礦車輛、水泥設備等。(3)工程機械:叉車、鏟土運輸機械、壓實機械、混凝土機械等。(4)石化通用機械:石油鑽采機械、煉油機械、化工機械、泵、風機、閥門、氣體壓縮機、製冷空調機械、造紙機械、印刷機械、塑料加工機械、制葯機械等。(5)電工機械:發電機械、變壓器、電動機、高低壓開關、電線電纜、蓄電池、電焊機、家用電器等。(6)機床:金屬切削機床、鍛壓機械、鑄造機械、木工機械等。(7)汽車:載貨汽車、公路客車、轎車、改裝汽車、摩托車等。(8)儀器儀表:自動化儀表、電工儀器儀表、光學儀器、成分分析儀、汽車儀器儀表、電料裝備、電教設備、照相機等。(9)基礎機械:軸承、液壓件、密封件、粉末冶金製品、標准緊固件、工業鏈條、齒輪、模具等。(10)包裝機械:包裝機、裝箱機、輸送機等。(11)環保機械:水污染防治設備、大氣污染防治設備、固體廢物處理設備等。(12)礦山機械。以上大類中還包括若干小類,如汽車生產,零部件有鑄件、板材、電器等。
⑹ 鑽削加工中存在的問題有哪些
20世紀80年代以來,隨著全球化市場競爭日趨激烈,為爭取技術優勢,各國紛紛開展先進製造技術的研究與開發。伴隨著信息技術的不斷發展,先進製造技術一方面發展了以數控機床為基礎的自動化加工技術,另一方面發展了各種新的加工方法和加工工藝,比較典型的有(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削技術等。微機械(或微型裝置)是另一個新型研究領域,其加工技術的開發具有巨大的產業化應用前景。虛擬切削加工技術是在計算機上藉助虛擬現實、立體建模和模擬技術,檢驗產品的設計合理性和可加工性,對產品的加工過程進行模擬與模擬,預測產品的加工質量、製造周期、使用性能等,以便及時修改設計,縮短產品的研製周期,獲得最佳產品質量、最低生產成本和最短開發周期。本文主要綜述(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削、虛擬切削加工技術的主要研究內容及其關鍵技術。
2 高速切削加工技術
提高切削速度一直是切削加工領域十分關注並為之不懈努力的重要目標。雖然目前國內外專家尚未對高速切削的切削速度的界定達成共識,但通常認為高速切削的切削速度比常規切削速度高5~10倍以上。
高速切削加工技術是在機床結構及材料、機床設計製造技術、高速主軸系統、快速進給系統、高性能CNC控制系統、高性能刀夾系統、高性能刀具材料及刀具設計製造技術、高效高精度測量測試技術、高速切削機理、高速切削工藝等諸多相關硬體與軟體技術綜合應用的基礎上發展起來的。因此,高速切削加工是一個復雜的系統工程,高速切削加工技術體系,是機床、刀具、工件、加工工藝、切削過程監控、切削機理等諸多方面的有機集成。
高速切削加工具有以下特點:①切削力隨著切削速度的提高而下降;②切削產生的熱量絕大部分被切屑帶走;③加工表面質量提高;④在高速切削范圍內機床的激振頻率遠離工藝系統的固有頻率范圍。以上特點有利於提高生產效率;有利於改善工件的加工精度和表面質量;有利於減少模具加工中的手工拋光;有利於減小工件變形;有利於使用小直徑刀具;有利於加工薄壁零件和脆性材料;有利於加工較大零部件;可替代其它加工工藝(如磨削),獲得顯著的經濟效益。但是,隨著切削速度的提高,刀具壽命會下降。
目前,航空製造業(尤其是大型整體鋁合金薄壁飛機結構件的加工)、模具製造業、汽車製造業等行業均已積極採用高速切削加工技術。在實際生產應用中,應根據具體加工情況合理選用高速機床和加工工藝,不同的生產領域和加工對象對高速機床的性能要求和適用的工藝方法是有區別的。適於高速切削加工的工件材料包括鋁合金、鋼、鑄鐵、鉛、銅及銅合金等,隨著高速切削加工技術的發展,其適用材料的范圍已進一步拓寬到模具鋼、鈦合金、不銹鋼、鎳基合金、纖維增強合成樹脂等難加工材料。現在,傳統切削工藝能夠加工的工件材料高速切削幾乎都能加工,而傳統切削工藝很難加工的工件材料(如鎳基合金、鈦合金、纖維增強塑料等)在高速切削條件下將變得易於切削。常用工件材料的高速切削速度范圍見表1。
表1 不同工件材料對應的(超)高速切削線速度范圍
工件材料-高速切削速度(m/min)-超高速切削速度(m/min)
纖維增強塑料-1000~8000->8000
鋁合金-1000~7000->7000
銅合金-900~5000->5000
灰鑄鐵-800~3000->3000
鋼-500~2000->2000
鈦合金-100~1000->1000
目前,高速切削加工技術主要應用於車削和銑削工藝。隨著各類高速切削機床的開發,高速切削工藝范圍將進一步擴大,高速切削將涵蓋所有的傳統加工范疇,包括從粗加工到精加工,從車削、銑削到鏜削、鑽削、拉削、鉸削、攻絲、滾齒等。各種加工工藝對應的高速切削速度范圍見表2。
表2 不同加工工藝對應的高速切削線速度范圍
加工工藝-高速切削速度(m/min)
車削-700~7000
銑削-300~6000
鑽削-200~1100
拉削-30~75
鉸削-20~500
3 干切削加工技術
在切削加工中,使用切削液對於降低切削溫度、斷屑與排屑、改善零件加工質量均可起到重要作用,但同時也存在諸多弊端,例如:切削液系統的購置、使用與維護需花費大量資金,增大加工成本;切削液需定期更換、添加防腐劑等,增加了加工輔助時間;因切削液加註過程的不連續性及冷卻程度的不均勻性,使刀具產生不規則的冷、熱交替變化,容易使刀刃產生裂紋,引起刀具破損,從而降低刀具使用壽命;切削液是機械加工中的重要污染源,可污染空氣、水源和土壤,需花費大量資金進行防護和治理;切削液中的有害物質對工人的健康及安全也具有一定危害。為此,作為一種綠色製造工藝的干切削加工技術應運而生。
乾式切削由於缺少切削液的潤滑、冷卻、沖洗和排屑斷屑等功能,導致刀具與工件、切屑之間摩擦加劇,切削力增大,切屑變形加劇,切削熱急劇增加,導致切削區溫度顯著升高,刀具耐用度降低,同時工件加工質量不易保證。為使干切削加工可順利進行,達到甚至超過濕切削時的加工質量、生產率和刀具耐用度,就必須通過分析干切削的各種特定邊界條件和影響干切削的各種因素,尋求相應的技術解決方案及措施來彌補不使用切削液的缺陷。例如:干切削刀具材料必須具有極高的紅硬性和熱韌性、良好的耐磨性、耐熱沖擊和抗粘結性。聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)等超硬材料刀具、陶瓷刀具、塗層刀具等均可較好滿足干切削的要求。某些刀具塗層材料具有類似切削液的功能,可隔離切削熱,在較長時間內保持刀尖硬度和鋒利性,使刀具材料不易發生化學反應。此外,應針對不同的工件材料和切削用量設計刀具結構、幾何參數和相應的斷屑槽,以滿足干切削的加工要求。干切削對加工機床的特殊要求主要為保證快速散熱和快速排屑。
⑺ 機械加工的危險有害因素有哪些
機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工。
機器的生產過程是指從原材料(或半成品)製成產品的全部過程。對機器生產而言包括原材料的運輸和保存,生產的准備,毛坯的製造,零件的加工和熱處理,產品的裝配、及調試,油漆和包裝等內容。生產過程的內容十分廣泛,現代企業用系統工程學的原理和方法組織生產和指導生產,將生產過程看成是一個具有輸入和輸出的生產系統。
在生產過程中,凡是改變生產對象的形狀、尺寸、位置和性質等,使其成為成品或者半成品的過程稱為工藝過程。它是生產過程的主要部分。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、裝配等工藝過程,機械製造工藝過程一般是指零件的機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程的總和,其他過程則稱為輔助過程,例如運輸、保管、動力供應、設備維修等。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的,一個工序由有若干個工步組成。在機械加工過程中,存在著以下危險有害因素:
1.靜止的危險
1.1切削刀具的刀刃。
1.2機械加工設備突出較長的機械部分。
1.3毛坯、工具、設備邊緣鋒利飛邊和粗糙表面。
1.4引起滑跌、墜落的工作平台。
2.直線運動的危險
2.1接近式的危險
a.縱向運動的構件,如龍門刨床的工作台、牛頭刨床的滑枕、外圓磨床的往復工作台;
b.橫向運動的構件,如升降式銑床的工作台。
2.2經過式的危險
a.單純作直線運動的部位,如運轉中的帶鏈;
b.作直線運動的凸起部分,如運動中的金屬接頭;
c.運動部位和靜止部位的組合,如工作台與底座的組合;
d.作直線運動的刃物,如牛頭刨的刨刀、帶鋸床的帶鋸。
3.旋轉運動的危險
3.1卷進單獨旋轉機械部件中的危險,如卡盤、迸給絲桿等單獨旋轉的機械部件以及磨削砂輪、銑刀等加工刃具。
3.2卷進旋轉運動中兩個機械部件間的危險,如朝相反方向旋轉的兩個軋輥之間,相互嚙合的齒輪。
3.3卷進旋轉機械部件與固定構件間的危險,如砂輪與砂輪支架之間,傳輸帶與傳輸帶架之間。
3.4卷進旋轉機械部件與直線運動件間的危險,如皮帶與皮帶輪、鏈條與鏈輪、齒條與齒輪。
3.5旋轉運動加工件打擊或絞軋的危險,如伸出機床的細長加工件。
4.振動部件夾住的危險
機構部件的一些結構可以呈現如振動體一樣的振動引起被振動體部件夾住的危險。
5.飛出物擊傷的危險
5.1飛出的刀具或機械部件,如未夾緊的刀片、緊固不牢的接頭、破碎的砂輪片等。
5.2飛出的切屑或工件,如連續排出的或破碎而飛散的切屑,鍛造加工中飛出的工件。
⑻ 機械切削加工的基本表現形式有哪些
(機械來基礎中)常用切削加工自的方法有車、銑、刨、磨、鏜、鑽,其中車、銑、刨、磨能夠進行平面的加工:
1、機械加工中,常用的切削加工方法是利用車床、銑床、刨床、磨床、鏜床、鑽床對工件進行車、銑、刨、磨、鏜、鑽來達到圖紙所要求的尺寸、形狀的;
2、其中的鏜、鑽是對工件的圓孔等曲面進行切削加工的方法;
3、而車、銑、刨、磨既能對平面進行切削加工也能對曲面進行切削加工的方法。
綜上所述,(機械基礎中)常用切削加工的方法有車、銑、刨、磨、鏜、鑽,其中車、銑、刨、磨能夠進行平面的加工。
⑼ 機械濕加工過程中存在哪些問題
切削液宜造成環境污染,切削液易造成工件腐蝕等。
⑽ 切削加工產生誤差的原因都有哪些方面
一般而言,切削加工誤差產生的成因,多方面的,如在車削工件時,出現圓跳動和圓柱度超差,螺紋螺距精度超差,端面平面度超差,從而影響到工件的加工精度,以下針對誤差產生原因在做詳細的說明:
1、計量誤差
在進行車削銑削加工時,計量錯誤主要包括圖樣看錯、圖樣尺寸計算錯誤、傳動間隙以及操作刻度盤未消除等,同時,量具操作方法不規范或者是在使用前沒有進行校準,從而造成加工誤差產生。比如在使用量具游標卡尺時,由於螺釘的松緊度沒有緊固好,形成測量誤差,進而導致加工誤差。又例如千分尺的使用,在具體的測量操作時,其測量力的手感也是其中的一個關鍵性問題,同時,在測量時,閱讀數值時的視線以及測量點位置的正確與否都是導致誤差產生的因素。
2、剛性不足
在進行車削銑削加工時,由於加工系統的剛性不足從而導致誤差產生。一般而言,加工系統的剛性主要與三個方面的因素相關,即工件、機床以及刀具,其中機床的轉速與切削力的大小對加工精度有直接的影響,而刀具與工件的剛性若是不達標,自然也會產生誤差,例如在加工時,若是刀具角度發生變化、切削用量大、夾具剛性不足,在綜合作用下,就必然會產生誤差,特別是對加工易變形的工件或者是大餘量的工件時,誤差產生概率就會加大。
3、刀具誤差
刀具誤差主要包括兩個方面,一是角度誤差,二是刀具磨損誤差。首先,從刀具角度誤差來講,其對切削加工所產生的影響較大。一般而言,刀具角度是根據其本身材料,結合工件材料和加工性質等多方面綜合選擇的。因此,若是刀具角度發生改變,那麼切削深度、切削力大小、切削刃口鋒利程度以及切屑變形都會造成不同程度的影響,進而影響到到加工件表面的粗糙,同時,刀具角度的變化還使得刀尖強度的降低,影響到其散熱性能,進而產生刀具誤差。其次,對於刀具磨損而言,其具有一定的隱蔽性,從而影響加工零件尺寸、精度、表面粗糙度。
4、熱變形
在加工時,由於加工工藝系統不斷的工作所產生的熱能導致熱變形,從而引起誤差。在機械加工過程中,在各種熱源的作用下,工藝系統發生熱變形,這時工件與刀具的相對運動的穩定性與准確性都會被破壞,進而引起加工誤差,而且其所產生熱變形誤差相對較大。比如在加工時,工件的受熱變形直接造成尺寸誤差和形狀誤差。
5、殘余應力
在工件加工過程中,由於受到殘余應力的影響,也會引起一定的誤差,主要是由於切削熱與切削力相互作用時,金屬內部組織發生不均勻變化,導致應力無法集中,使得整個零件在加工處於一種不穩定的狀態,即便是在常溫狀態下,零件的內部也會相應地發生一些變化,這樣,原有的設計精度就會下降,從而引起誤差的產生。
另外,機床本身精度誤差也會導致工件加工誤差的產生,對於機床本身的精度誤差原因是多方面的。例如:導軌導向誤差、傳動鏈誤差、主軸回轉誤差等等。