机械切削加工存在哪些问题
一、机械加工的处理原则:
1、为了保证加工精度,粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时,切削量大,工件所受切削力、夹紧力大,发热量多,以及加工表面有较显著的加工硬化现象,工件内部存在着较大的内应力,如果粗、粗加工连续进行,则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对于某些加工精度要求高的零件。在粗加工之后和精加工之前,还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。
2、合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量,并不要求有较高的加工精度,所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行,精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工,既能充分发挥设备能力,又能延长精密机床的使用寿命。
3、在机械加工工艺路线中,常安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下:为改善金属的切削加工性能,如退火、正火、调质等,一般安排在机械加工前进行。为消除内应力,如时效处理、调质处理等,一般安排在粗加工之后,精加工之前进行。为了提高零件的机械性能,如渗碳、淬火、回火等,一般安排在机械加工之后进行。如热处理后有较大的变形,还须安排最终加工工序。
二、机械加工中的安全注意事项:
1、便于操作,减少来回走动,避免不必要的弯腰、踮脚动作。
2、定位准确可靠,防止稍有震动便产生误动作。
3、机床设备操作件运动方向和被操作部件运动方向要符合规定,并有简易符号标志。
4、安设必要的互锁机构,防止操作件产生不协调动作,以及多人操作时不协调出现的事故。
5、手柄、手轮、按钮的结构和排列位置要符合规定。启动按钮应安装在机壳内或安装防止意外触动的护环。安装在轴杆上的手轮、手柄,在自动进刀时,会随轴转动伤人,因此应安装自动脱出装置。
⑵ 机械瘤对切削加工有哪些有利因素及不利因素
利:保护刀具,金属材料因塑性变形而被强化,所以积屑瘤的硬度比工件内材料的硬度高,积容屑瘤能代替切削刃进行切削,起到保护切削刃的作用。増大工作前角,积屑的存在使刀具实际工作前角增大,可减小切削变形和切削力,切削变得轻快,在粗加工时有利于切削加工。
不利:增大已加工表面的粗糙度,影响加工精度,影响刀具耐用度。
(2)机械切削加工存在哪些问题扩展阅读:
注意事项:
在机械加工的过程中,特别是利用车床加工零件时,由于车刀与被切削的金属间的挤压变形和强烈摩擦,使切屑与车刀前刀面产生很大的压力(2000MPa~3000MPa)和很高的温度(200℃~800℃以上)。当压力和温度条件适当时,由于切屑与车刀前刀面产生的非常大的摩擦力。
当摩擦力值超过切屑内部的结合力时,切屑底层的一部分金属就会发生冷焊――在车刀前靠近切屑的位置形成积削瘤。尤其是当加工铝、铜类有色金属材料时,因为此类有色金属的抗拉强度较低(即内部结合力较小),加工时更容易形成积削瘤。
⑶ 机械行业生产中常见的质量问题有哪些如何改进
所提出的问题太大,机械行业包括很多大类,不同行业、不同类别的产品质量问题不大一样,至于如何改进是要针对产生问题的原因经过分析后才能制定具体的措施的。
仅 机械行业的主要产品包括以下12类:
(1)农业机械:拖拉机、播种机、收割机械等。
(2)重型矿山机械:冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。
(3)工程机械:叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。
(4)石化通用机械:石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。
(5)电工机械:发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。
(6)机床:金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。
(7)汽车:载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。
(8)仪器仪表:自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。
(9)基础机械:轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。
(10)包装机械:包装机、装箱机、输送机等。
(11)环保机械:水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等。
(12)矿山机械。
以上大类中还包括若干小类,如汽车生产,零部件有铸件、板材、电器等。
⑷ 机械切削加工有哪些基本表现形式
任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口专,其材质必须比工件属坚硬。不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等;用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和抛光等。
切削加工是机械制造中最主要的加工方法。虽然毛坯制造精度不断提高,精铸、精锻、挤压、粉末冶金等加工工艺应用日广,但由于切削加工的适应范围广,且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度,在机械制造工艺中仍占有重要地位。
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⑸ 机械加工需要注意的问题有哪些
所提出的问题太大,机械行业包括很多大类,不同行业、不同类别的产品质量问题不大一样,至于如何改进是要针对产生问题的原因经过分析后才能制定具体的措施的。仅机械行业的主要产品包括以下12类:(1)农业机械:拖拉机、播种机、收割机械等。(2)重型矿山机械:冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。(3)工程机械:叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。(4)石化通用机械:石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。(5)电工机械:发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。(6)机床:金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。(7)汽车:载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。(8)仪器仪表:自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。(9)基础机械:轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。(10)包装机械:包装机、装箱机、输送机等。(11)环保机械:水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等。(12)矿山机械。以上大类中还包括若干小类,如汽车生产,零部件有铸件、板材、电器等。
⑹ 钻削加工中存在的问题有哪些
20世纪80年代以来,随着全球化市场竞争日趋激烈,为争取技术优势,各国纷纷开展先进制造技术的研究与开发。伴随着信息技术的不断发展,先进制造技术一方面发展了以数控机床为基础的自动化加工技术,另一方面发展了各种新的加工方法和加工工艺,比较典型的有(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削技术等。微机械(或微型装置)是另一个新型研究领域,其加工技术的开发具有巨大的产业化应用前景。虚拟切削加工技术是在计算机上借助虚拟现实、立体建模和仿真技术,检验产品的设计合理性和可加工性,对产品的加工过程进行模拟与仿真,预测产品的加工质量、制造周期、使用性能等,以便及时修改设计,缩短产品的研制周期,获得最佳产品质量、最低生产成本和最短开发周期。本文主要综述(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削、虚拟切削加工技术的主要研究内容及其关键技术。
2 高速切削加工技术
提高切削速度一直是切削加工领域十分关注并为之不懈努力的重要目标。虽然目前国内外专家尚未对高速切削的切削速度的界定达成共识,但通常认为高速切削的切削速度比常规切削速度高5~10倍以上。
高速切削加工技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件与软件技术综合应用的基础上发展起来的。因此,高速切削加工是一个复杂的系统工程,高速切削加工技术体系,是机床、刀具、工件、加工工艺、切削过程监控、切削机理等诸多方面的有机集成。
高速切削加工具有以下特点:①切削力随着切削速度的提高而下降;②切削产生的热量绝大部分被切屑带走;③加工表面质量提高;④在高速切削范围内机床的激振频率远离工艺系统的固有频率范围。以上特点有利于提高生产效率;有利于改善工件的加工精度和表面质量;有利于减少模具加工中的手工抛光;有利于减小工件变形;有利于使用小直径刀具;有利于加工薄壁零件和脆性材料;有利于加工较大零部件;可替代其它加工工艺(如磨削),获得显著的经济效益。但是,随着切削速度的提高,刀具寿命会下降。
目前,航空制造业(尤其是大型整体铝合金薄壁飞机结构件的加工)、模具制造业、汽车制造业等行业均已积极采用高速切削加工技术。在实际生产应用中,应根据具体加工情况合理选用高速机床和加工工艺,不同的生产领域和加工对象对高速机床的性能要求和适用的工艺方法是有区别的。适于高速切削加工的工件材料包括铝合金、钢、铸铁、铅、铜及铜合金等,随着高速切削加工技术的发展,其适用材料的范围已进一步拓宽到模具钢、钛合金、不锈钢、镍基合金、纤维增强合成树脂等难加工材料。现在,传统切削工艺能够加工的工件材料高速切削几乎都能加工,而传统切削工艺很难加工的工件材料(如镍基合金、钛合金、纤维增强塑料等)在高速切削条件下将变得易于切削。常用工件材料的高速切削速度范围见表1。
表1 不同工件材料对应的(超)高速切削线速度范围
工件材料-高速切削速度(m/min)-超高速切削速度(m/min)
纤维增强塑料-1000~8000->8000
铝合金-1000~7000->7000
铜合金-900~5000->5000
灰铸铁-800~3000->3000
钢-500~2000->2000
钛合金-100~1000->1000
目前,高速切削加工技术主要应用于车削和铣削工艺。随着各类高速切削机床的开发,高速切削工艺范围将进一步扩大,高速切削将涵盖所有的传统加工范畴,包括从粗加工到精加工,从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、滚齿等。各种加工工艺对应的高速切削速度范围见表2。
表2 不同加工工艺对应的高速切削线速度范围
加工工艺-高速切削速度(m/min)
车削-700~7000
铣削-300~6000
钻削-200~1100
拉削-30~75
铰削-20~500
3 干切削加工技术
在切削加工中,使用切削液对于降低切削温度、断屑与排屑、改善零件加工质量均可起到重要作用,但同时也存在诸多弊端,例如:切削液系统的购置、使用与维护需花费大量资金,增大加工成本;切削液需定期更换、添加防腐剂等,增加了加工辅助时间;因切削液加注过程的不连续性及冷却程度的不均匀性,使刀具产生不规则的冷、热交替变化,容易使刀刃产生裂纹,引起刀具破损,从而降低刀具使用寿命;切削液是机械加工中的重要污染源,可污染空气、水源和土壤,需花费大量资金进行防护和治理;切削液中的有害物质对工人的健康及安全也具有一定危害。为此,作为一种绿色制造工艺的干切削加工技术应运而生。
干式切削由于缺少切削液的润滑、冷却、冲洗和排屑断屑等功能,导致刀具与工件、切屑之间摩擦加剧,切削力增大,切屑变形加剧,切削热急剧增加,导致切削区温度显著升高,刀具耐用度降低,同时工件加工质量不易保证。为使干切削加工可顺利进行,达到甚至超过湿切削时的加工质量、生产率和刀具耐用度,就必须通过分析干切削的各种特定边界条件和影响干切削的各种因素,寻求相应的技术解决方案及措施来弥补不使用切削液的缺陷。例如:干切削刀具材料必须具有极高的红硬性和热韧性、良好的耐磨性、耐热冲击和抗粘结性。聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)等超硬材料刀具、陶瓷刀具、涂层刀具等均可较好满足干切削的要求。某些刀具涂层材料具有类似切削液的功能,可隔离切削热,在较长时间内保持刀尖硬度和锋利性,使刀具材料不易发生化学反应。此外,应针对不同的工件材料和切削用量设计刀具结构、几何参数和相应的断屑槽,以满足干切削的加工要求。干切削对加工机床的特殊要求主要为保证快速散热和快速排屑。
⑺ 机械加工的危险有害因素有哪些
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。
机器的生产过程是指从原材料(或半成品)制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存,生产的准备,毛坯的制造,零件的加工和热处理,产品的装配、及调试,油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛,现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产,将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。
在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或者半成品的过程称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程,机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和,其他过程则称为辅助过程,例如运输、保管、动力供应、设备维修等。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,一个工序由有若干个工步组成。在机械加工过程中,存在着以下危险有害因素:
1.静止的危险
1.1切削刀具的刀刃。
1.2机械加工设备突出较长的机械部分。
1.3毛坯、工具、设备边缘锋利飞边和粗糙表面。
1.4引起滑跌、坠落的工作平台。
2.直线运动的危险
2.1接近式的危险
a.纵向运动的构件,如龙门刨床的工作台、牛头刨床的滑枕、外圆磨床的往复工作台;
b.横向运动的构件,如升降式铣床的工作台。
2.2经过式的危险
a.单纯作直线运动的部位,如运转中的带链;
b.作直线运动的凸起部分,如运动中的金属接头;
c.运动部位和静止部位的组合,如工作台与底座的组合;
d.作直线运动的刃物,如牛头刨的刨刀、带锯床的带锯。
3.旋转运动的危险
3.1卷进单独旋转机械部件中的危险,如卡盘、迸给丝杆等单独旋转的机械部件以及磨削砂轮、铣刀等加工刃具。
3.2卷进旋转运动中两个机械部件间的危险,如朝相反方向旋转的两个轧辊之间,相互啮合的齿轮。
3.3卷进旋转机械部件与固定构件间的危险,如砂轮与砂轮支架之间,传输带与传输带架之间。
3.4卷进旋转机械部件与直线运动件间的危险,如皮带与皮带轮、链条与链轮、齿条与齿轮。
3.5旋转运动加工件打击或绞轧的危险,如伸出机床的细长加工件。
4.振动部件夹住的危险
机构部件的一些结构可以呈现如振动体一样的振动引起被振动体部件夹住的危险。
5.飞出物击伤的危险
5.1飞出的刀具或机械部件,如未夹紧的刀片、紧固不牢的接头、破碎的砂轮片等。
5.2飞出的切屑或工件,如连续排出的或破碎而飞散的切屑,锻造加工中飞出的工件。
⑻ 机械切削加工的基本表现形式有哪些
(机械来基础中)常用切削加工自的方法有车、铣、刨、磨、镗、钻,其中车、铣、刨、磨能够进行平面的加工:
1、机械加工中,常用的切削加工方法是利用车床、铣床、刨床、磨床、镗床、钻床对工件进行车、铣、刨、磨、镗、钻来达到图纸所要求的尺寸、形状的;
2、其中的镗、钻是对工件的圆孔等曲面进行切削加工的方法;
3、而车、铣、刨、磨既能对平面进行切削加工也能对曲面进行切削加工的方法。
综上所述,(机械基础中)常用切削加工的方法有车、铣、刨、磨、镗、钻,其中车、铣、刨、磨能够进行平面的加工。
⑼ 机械湿加工过程中存在哪些问题
切削液宜造成环境污染,切削液易造成工件腐蚀等。
⑽ 切削加工产生误差的原因都有哪些方面
一般而言,切削加工误差产生的成因,多方面的,如在车削工件时,出现圆跳动和圆柱度超差,螺纹螺距精度超差,端面平面度超差,从而影响到工件的加工精度,以下针对误差产生原因在做详细的说明:
1、计量误差
在进行车削铣削加工时,计量错误主要包括图样看错、图样尺寸计算错误、传动间隙以及操作刻度盘未消除等,同时,量具操作方法不规范或者是在使用前没有进行校准,从而造成加工误差产生。比如在使用量具游标卡尺时,由于螺钉的松紧度没有紧固好,形成测量误差,进而导致加工误差。又例如千分尺的使用,在具体的测量操作时,其测量力的手感也是其中的一个关键性问题,同时,在测量时,阅读数值时的视线以及测量点位置的正确与否都是导致误差产生的因素。
2、刚性不足
在进行车削铣削加工时,由于加工系统的刚性不足从而导致误差产生。一般而言,加工系统的刚性主要与三个方面的因素相关,即工件、机床以及刀具,其中机床的转速与切削力的大小对加工精度有直接的影响,而刀具与工件的刚性若是不达标,自然也会产生误差,例如在加工时,若是刀具角度发生变化、切削用量大、夹具刚性不足,在综合作用下,就必然会产生误差,特别是对加工易变形的工件或者是大余量的工件时,误差产生概率就会加大。
3、刀具误差
刀具误差主要包括两个方面,一是角度误差,二是刀具磨损误差。首先,从刀具角度误差来讲,其对切削加工所产生的影响较大。一般而言,刀具角度是根据其本身材料,结合工件材料和加工性质等多方面综合选择的。因此,若是刀具角度发生改变,那么切削深度、切削力大小、切削刃口锋利程度以及切屑变形都会造成不同程度的影响,进而影响到到加工件表面的粗糙,同时,刀具角度的变化还使得刀尖强度的降低,影响到其散热性能,进而产生刀具误差。其次,对于刀具磨损而言,其具有一定的隐蔽性,从而影响加工零件尺寸、精度、表面粗糙度。
4、热变形
在加工时,由于加工工艺系统不断的工作所产生的热能导致热变形,从而引起误差。在机械加工过程中,在各种热源的作用下,工艺系统发生热变形,这时工件与刀具的相对运动的稳定性与准确性都会被破坏,进而引起加工误差,而且其所产生热变形误差相对较大。比如在加工时,工件的受热变形直接造成尺寸误差和形状误差。
5、残余应力
在工件加工过程中,由于受到残余应力的影响,也会引起一定的误差,主要是由于切削热与切削力相互作用时,金属内部组织发生不均匀变化,导致应力无法集中,使得整个零件在加工处于一种不稳定的状态,即便是在常温状态下,零件的内部也会相应地发生一些变化,这样,原有的设计精度就会下降,从而引起误差的产生。
另外,机床本身精度误差也会导致工件加工误差的产生,对于机床本身的精度误差原因是多方面的。例如:导轨导向误差、传动链误差、主轴回转误差等等。