机械加工工艺对汽车零部件精度的影响研究

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  摘要:随着现代工业技术快速发展,尤其是在“工业4.0”背景下,加快制造业转型,实现产业标准化、精准性、规范化发展已经成为行业发展重点。汽车制造业作为我国制造业重要组成部分,也亟待实现产业的转型升级。汽车零部件精度的高低决定着汽车的整体质量,提高汽车零部件精度,加强机械加工水平是促进汽车制造业发展的重要基础。本文通过分析机械加工工艺对汽车零部件精度的影响,提出了加强机械加工工艺水平,提高汽车零部件精度的方法。
  关键词:机械加工;汽车零部件;精度;影响
  0  引言
  汽车零部件加工是汽车制造的关键环节,汽车零部件的加工精度,直接决定着汽车的整体质量。在汽车零部件加工中,如果精度不能达到要求,不仅会直接影响汽车生产加工,还会导致汽车存在安全隐患问题,可能造成严重后果。因此,加强汽车零部件加工精度,是汽车制造产业发展的首要前提。在汽车零部件加工过程中,机械加工工艺对其加工精度产生直接影响。在当前制造业转型升级发展背景下,不断提高机械加工工艺水平,降低机械加工工艺对汽车零部件精度的影响,对于保障汽车零部件加工精度达标,促进汽车制造业发展具有重要作用。
  1  机械加工工艺对汽车零部件精度的影响
  1.1 加工工艺系统的几何误差影响
  机械加工工艺是一个具有系统性的产品操作流程,在工艺流程全过程中,设备、人员等各方面因素均对产品生产操作质量具有直接关系,从而直接影响加工工艺质量。在汽车零部件加工中,加工工艺系统的几何误差对其精度影响是非常大的,几何误差的产生主要是由于机床主轴回转而造成的导轨与传统系统、进给精度等方面的直接联系。在汽车零部件加工过程中,机床主轴是其加工动力的主要来源,通过主轴的旋转对刀具与加工零件相对位置的控制,并且对零部件外表加工的平整度也具有直接影响。在加工过程中,如果主轴回转出现误差,那么就可能造成主轴的回转线与设定的标准的中心轴线相偏离,从而直接导致零部件加工出现较大的误差。此外,在零部件加工中,转轴装配的标准度也影响主轴回转精度,如果转轴转配没有达到要求,或日常养护不到位,导致主轴润滑度不足,也会扩大主轴回转误差[1]。
  在汽车零部件加工中,机床导轨主要负责零部件的位置移动,确保零部件在移动过程中始终在轨道上,才能够保障刀具切割、进退等操作的精准度。机床导轨在长期运行中,必然会出现磨损情况而造成导轨误差的发生,并且随着磨损程度的增加,误差也会随之增大。因此,在机械加工中,导轨磨损误差也是影响汽车零部件精度的重要原因之一。机床传动系统中,联系传动链中原件相对运动过程中产生的误差,也会对零部件精度产生影响。
  汽车零部件加工工艺系统中,加工刀具的精度也直接影响零部件的精度,并且在一些特殊零部件加工中,刀具精度发挥决定性作用,是主要影响因素。刀具的作用是对零部件进行切削,在这一过程中,生产零部件与刀具之间会产生强烈的摩擦,导致刀具磨损随着使用频率也不断增加。在刀具磨损程度达到一定水平,就会造成零部件切削面粗糙等情况,从而对其精度产生影响[2]。
  1.2 加工工艺系统受热、受力变形影响
  汽车零部件加工过程中,零部件与设备之间会产生摩擦生热的情况,并且随着机械化运行速度加快,生产工具和社会的受热、受力程度不断增加,从而导致其发生变形的情况,进而直接造成零部件生产的精度误差存在。在生产设备中,刀具由于受热、受力影响发生变形之后,会直接造成刀具在切削零部件过程中尺寸发生误差,进而影响其精度。在实际生产中,刀具材质不同,其受热受力产生变形的程度也具有差异性,因此,在零部件加工中,需要重视对刀具材质的选择,有效控制其变形程度,确保切削质量,从而保障零部件加工精度。在机械加工工艺中,零部件加工完成需要设备包括机床、刀具同零部件的有效配合。在零部件加工过程中,机床在受热受力之后发生变形,会直接影响机床主轴的回转线发生偏离,导致各部件位置随之发生偏移。在零部件加工中,通过降温手段,在主要受力部位增强设备强度与刚度的方式,来有效控制刀具、机床设备的变形,从而降低其对零部件加工精度的影响[3]。
  1.3 加工工艺系统本身的影响
  汽车零部件加工中,其精度受加工工艺系统本身的影响是非常大的,如果系统本身精度控制不到位,则必然会造成加工零部件精度不达标,甚至严重偏离预期精度数据。通常来说,汽车零部件加工制造企业在购置设备时,都会标定机械加工产品精度,但是在设备长期生产运行过程中,随着设备老化,各零件会出现磨损、变形情况,而改变最小加工精度。因此,在实际生产中,需要对加工机械设备进行定期维护与保养,并对设备数据进行及时调整修改,从而控制设备老化对零部件加工精度的影响[4]。
  1.4 外界因素的影响
  汽车零部件加工过程中,受外界因素影响也会降低其加工精度。例如,加工产品材料不均匀、加工过程进给量不合理、加工工艺不适用等情况,都会造成加工产品受热、受力程度增大,从而产生变形的情况,导致零部件加工精度下降。此外,在实际加工过程中,受到工作人员操作不当影响,导致产品承受力量负荷增大,可能直接造成加工产品损坏,严重还会造成设备损坏。因此,在汽车零部件加工过程中,还需要充分考虑外部各项因素的影响,采取有效措施将其控制在合理范围内,从而保障汽车零部件加工精度。
  2  提高汽车零部件加工精度的有效措施
  2.1 加强对机械加工工艺制造过程的严格管控
  机械加工工艺制造过程中的各个环节,都会影响汽车零部件的加工精度,因此提高零部件精度,就必须加强对制造过程的严格管控。首先,精确计算汽车零部件加工精度,明确加工精度要求。通过对机械加工设备生产出的零部件成品进行分析,得出其实际生产产品的几何参数,再同标准精度下的产品理想几何参数对比,分析其数值差。在实际汽车零部件加工过程中,由于精度影响因素过多,实际几何参数与理想几何参数之间难以避免会存在一定程度差距,因此要最大限度的缩小实际几何参数与理想几何参数之间的误差值。其次,严格控制生产过程中各项影响因素。一方面,严格控制机械加工设备质量,通过定期进行设备检查、維修与养护,严格控制加工设备老化磨损、变形等导致出现误差造成的零部件精度影响。另一方面,对不同零部件受力情况进行分析,在加工过程中,根据零件不同进行针对性调整;同时,严格控制零部件加工环境温度,确保温度合理,控制设备受热变形的情况,可以采取冷水降温等方法,快速对受热部位降温,以防止受热发生较大变形,影响零部件加工精度[5]。   2.2 提高机械加工工艺系统设备配置
  机械加工工艺中,机械设备性能直接影响机械加工质量,因此,提高机械加工工艺系统设备配置,是提升汽车零部件加工精度的重要途径。但目前,机械加工系统设备受到资金投入不足的影响,开发程度较低,可选用的设备也具有单一性。因此,提高零部件加工精度,提升机械加工工艺系统设备配置,就需要重视加大对机械工艺系统的研发力度,确保资金充足,推动设备创新,提高设备效率,充分利用科学技术提升零部件精度。同时,加工企业在进行设备采购过程中,需要做好预算管理,制定合理的采购清单;在设备采购完成之后,还需要对其进行细致的检查,确保其不存在质量问题;在设备安装过程中,为保证安装质量,还需要由专业的安装技术人员操作,避免安装问题影响设备正常运行,从而降低零部件加工精度;在设备升级改造过程中,需要加强对设备使用误差的准确计算,做好误差补偿,严格控制设备误差,提高加工精度[6]。
  2.3 提高机械加工工艺路线的科学有效性
  机械加工工艺路线对零部件的生产发挥着直接的导向作用,无论在何种零部件加工过程中,科学有效的工艺路线都是确保零部件加工质量的基础。工艺路线,即是指产品生产具体流动过程,工艺路线对在实际加工过程中的一些行为准则进行了规范,同时也提出了具体实现的办法,为零部件加工工艺提供了重要导向,以及细节化的指导。在汽车零部件加工中,也需要制定适用于汽车零部件加工的科学工艺路线。根据汽车零部件制造全过程,划分不同的制造区域,工艺路线也随之进行划分,包括基本制作定型区域、加工区域、整合区域,是根据零部件加工制造流程进行分区,各个区域制定明确的工作规范与标准,相互联系但又互补干扰,从而形成顺畅的生产加工流水线。汽车零部件加工中,对加工技术具有较高的要求,生产人员需要充分掌握相应技术,再根据要求进行生产加工,从而确保加工工艺路线的顺利实施,在确保零部件加工质量的同时,有效提升生产速度。
  2.4 提高对汽车零部件加工材料的严格把控
  在汽车零部件加工中,如果加工材料不能达到标准要求,即使严格控制机械加工工艺,也难以充分保证零部件加工精度。因此,汽车零部件加工原材料是机械加工制造工艺的根本,提高汽车零部件精度,还需要对其加工材料进行严格把控。事实上,在机械加工工艺中,汽车零部件原材料的质量选择,才是确保其加工精度达到标准要求的核心关键环节。在零部件加工制造中,加工企业可能会受利益驱使,在原材料选择中选择质量较低的材料进行生产,这就导致在实际零部件加工制造过程中,加工质量问题较多,且零部件加工精度难以充分保障,反而会损害企业经济效益。因此,加工企业在选择零部件原材料时,不能只考虑材料成本,更要重视材料质量。对于汽车零部件来说,其完整性是非常重要的。因此,加工企业在进行原材料的选择过程中,需要注意材料质量,从而在运用机械加工工艺技术进行零部件加工过程中,能够合理降低原材料的消耗程度,实现生产成本的节约,从而保障零部件加工生产效益,同时也确保汽车零部件加工精度能够达到相应的标准要求。总之,在汽车零部件加工中,加工企业要重视材料质量的选择,通过提高材料质量,以确保机械加工工艺生产中的零部件完整性,提高汽车零部件加工精度。
  3  结语
  在汽车零部件加工中,机械加工工艺系统中各项因素对其精度都会产生一定的影响。因此,汽车零部件加工企业应当充分认识机械加工工艺的影响,针对其采取有效措施,把握机械加工各个环节的影响因素,加强机械加工工艺流程的严格把控,将误差严格控制在合理范围内,充分保障零部件加工精度,從而为汽车制造整体质量的提升奠定重要基础,有效推动汽车制造业稳定发展。
  参考文献:
  [1]朱海燕.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].内燃机与配件,2020(15):123-124.
  [2]夏永清.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].南方农机,2020,51(14):109-110.
  [3]姚富庆.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的分析[J].内燃机与配件,2020(06):130-131.
  [4]黄迪.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].科技风,2020(03):146.
  [5]赵峰.机械加工工艺对零部件表面完整性的影响研究[J].中国金属通报,2018(11):296,298.
  [6]刘正龙,袁春.浅谈机械加工工艺对汽车零部件精度的影响[J].山东工业技术,2018(18):12.
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