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淺析機(jī)械加工精度提升途徑論文

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淺析機(jī)械加工精度提升途徑論文

  摘要:本論文針對機(jī)械加工精密度含義進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,分析對機(jī)械加工精度的產(chǎn)生影響的原因和誤差產(chǎn)生的關(guān)鍵因素,并總結(jié)出提升機(jī)械加工精度的有效措施和相關(guān)建議。

淺析機(jī)械加工精度提升途徑論文

  關(guān)鍵詞:機(jī)械工藝;加工精度;誤差

  1、概述

  加工精度包括以下幾部分,首先是尺寸精度,主要體現(xiàn)了零部件被加工后實(shí)際尺寸和零部件尺度公差帶距離向重合的程度;其次是形狀精度,其主要是對零部件加工后其表面形狀同理想形狀的相似程度。

  2、機(jī)械加工過程中誤差產(chǎn)生的原因分析

 。1)機(jī)床的幾何誤差。機(jī)床精度程度對工件加工精度有很大的影響。機(jī)床制造誤差率嚴(yán)重制約著工件的加工精度高低,其具體表現(xiàn)為,主軸、導(dǎo)軌和傳動(dòng)等方面的誤差。機(jī)床的高使用頻率造成其磨損程度加大,從而造成機(jī)床精度逐漸下降。其精度下降在實(shí)際操作中主要體現(xiàn)在,首先是主軸回轉(zhuǎn)的誤差,機(jī)床主軸作為裝夾工件、刀具的基本部位,能夠?qū)?dòng)力傳送給工件、刀具,所以主軸回轉(zhuǎn)如果發(fā)生誤差,則會給工件加工帶來一定的誤差。其次,導(dǎo)軌誤差,導(dǎo)軌體現(xiàn)了各部件的具體位置,是機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的保障,當(dāng)然,導(dǎo)軌磨損和質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的誤差。最后,傳動(dòng)鏈誤差,該誤差是指傳動(dòng)鏈?zhǔn)级撕湍┒藗鲃?dòng)部件運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的誤差,通常是依據(jù)末端轉(zhuǎn)角誤差程度來判斷。

 。2)刀具種類的誤差。刀具誤差發(fā)生情形大多是根據(jù)刀具種類不同而變化的。當(dāng)我們選擇定尺刀具、成型刀具和展成刀具時(shí),其制造誤差程度嚴(yán)重制約著工件的精密程度。對于一般性刀具,其誤差對工件加工密度不會產(chǎn)生直接影響。對于夾具的誤差,刀具主要是發(fā)揮將刀具和機(jī)床處于準(zhǔn)確位置的功能,因此刀具誤差越大,其工件加工精度越差。

 。3)工件定位中的誤差。工件定位中的誤差,首先表現(xiàn)為基準(zhǔn)重合度的誤差,在零部件設(shè)計(jì)圖上注明表面尺寸、位置做為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。工件在加工過程中,必須要具備多種幾何要素作為制造過程中的定位標(biāo)準(zhǔn),如果采用的定位標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,與原始設(shè)計(jì)不符合,就導(dǎo)致基準(zhǔn)誤差的出現(xiàn);其次是定位副制造不適合造成誤差。由于夾具上的定位元件存在不準(zhǔn)確的因素,因此允許在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)。零部件的定位面同夾具共同形成定位副,定位副的不規(guī)范,造成間距差別,致使零部件位置發(fā)生變動(dòng),該現(xiàn)象被定義為定位副不準(zhǔn)確誤差。

  (4)工藝受力變形的誤差。工藝受到不同的力量而產(chǎn)生變形的誤差,首先主要表現(xiàn)為工件剛度上,在工藝系統(tǒng)過程中,假設(shè)零部件剛度比機(jī)床、刀具、夾具等設(shè)施低,則會引起零部件變形的可能,造成加工精度不高。其次表現(xiàn)為刀具的剛度狀況,如果外圓部位車刀表面剛度高,加工零部件不容易變形。內(nèi)孔由于鏜直徑偏小,刀桿剛度不高極易變形,導(dǎo)致加工精度降低;最后是機(jī)床部件的剛度。由于機(jī)床部件組成復(fù)雜,至今沒有適合的標(biāo)準(zhǔn),對其剛度測定還是要依據(jù)實(shí)驗(yàn)方式。變形程度與承載量不具備線性條件,經(jīng)過多次調(diào)試,加載波動(dòng)和卸載波動(dòng)線才能重合,其變形程度才會有所降低。

  (5)系統(tǒng)受熱導(dǎo)致變形的誤差。在操作過程中,零部件的受熱度嚴(yán)重影響著加工精度,尤其是對大部件和精準(zhǔn)加工的過程中,由熱效應(yīng)產(chǎn)生的誤差約占總誤差的一半之多。各種熱源對機(jī)床、刀具及工件或周圍物質(zhì)及空間等產(chǎn)生很大的影響力,溫度越高,對其精度的影響就會越大。

 。6)調(diào)試工藝系統(tǒng)誤差。在工藝加工過程中,所涉及到每一處環(huán)節(jié),都要對機(jī)械各部位進(jìn)行不斷的調(diào)試工作。由于調(diào)試工作不可能做到完全精準(zhǔn),所以往往會出現(xiàn)一定的調(diào)試誤差。在實(shí)際操作中,通過不斷精準(zhǔn)的調(diào)試才能確保工件、刀具所處位置相對精度。運(yùn)用調(diào)試誤差的有效處理,是達(dá)到加工精度要求的重要保障。

  3對如何提升機(jī)械加工精度的深入探究

 。1)減少原發(fā)性誤差。在生產(chǎn)過程中運(yùn)用普遍采用減少原發(fā)性誤差的方法提高技工精度。在確認(rèn)誤差產(chǎn)生原因后,制定消除和降低出現(xiàn)原因方案。比如,對于細(xì)長軸的車削程序,充分利用大走刀反向車削發(fā),極大的降低了軸向切削力的彎曲變形現(xiàn)象。另外加上彈簧頂尖方式,則會極大消除熱伸長的弊端。

  (2)補(bǔ)償原發(fā)性誤差。所謂誤差補(bǔ)償法,指的是通過制造一種新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中原發(fā)性誤差。一種做法是,當(dāng)原發(fā)性誤差值是正數(shù)時(shí),人為誤差就是負(fù)值,盡量保持兩者數(shù)值相等;另一種做法是將一種原發(fā)性誤差同另一種原發(fā)性誤差進(jìn)行中和,盡量保證數(shù)值相同,方向相反,從而達(dá)到降低加工誤差率,提升加工精度的愿望。

 。3)轉(zhuǎn)移原發(fā)性誤差。誤差轉(zhuǎn)移法主要針對就是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)里的幾何、受力變形和熱變形等誤差。誤差轉(zhuǎn)移法在實(shí)際應(yīng)用中非常廣泛。比如當(dāng)機(jī)床精度實(shí)現(xiàn)不了零件加工所規(guī)定要求時(shí),通常不會采用單一提升機(jī)床精度,而是綜合的從工藝上或夾具改善上去考慮,制造有力條件,將機(jī)床幾何誤差轉(zhuǎn)移到與加工精度沒有關(guān)系的地方去,在機(jī)床主軸同工件之間用浮動(dòng)有效聯(lián)接之后,機(jī)床主軸原發(fā)性誤差也就不存在了。

 。4)均分原發(fā)性誤差。加工過程中原發(fā)性誤差無處不在,通常會給工序產(chǎn)生誤差,有時(shí)工件材料性能的變化,工序工藝的變換都會給部件產(chǎn)生原發(fā)性誤差。如何改變這一現(xiàn)象,通過實(shí)際研究,采用分組均衡調(diào)試法是行之有效降低誤差的辦法。其最簡單的解釋就是將原發(fā)性誤差按其種類、大小平均化分為n組,將每組誤差范圍降低到原有誤差的1/n,然后對各組分別加以調(diào)試。

  (5)均化原發(fā)性誤差。針對工業(yè)精度要求偏高的軸和孔技術(shù),主要采取研磨工藝。研磨工藝對自身精度沒有過高要求,但它卻能在實(shí)際操作中對所需工件進(jìn)行細(xì)微的切削,將不需要部分逐漸打磨掉,使工件符合標(biāo)準(zhǔn)的精度要求。誤差均化法其實(shí)就是工件表面不斷被摩擦、損耗的過程,同時(shí)也是逐步減少誤差的過程,它就是充分利用工件表面特征相互對比、檢查,從中發(fā)現(xiàn)不同,然后進(jìn)行精準(zhǔn)修正和校對,從而實(shí)現(xiàn)工件誤差逐漸縮小的目的。

  4、總結(jié)

  在實(shí)際機(jī)械加工操作中,誤差的產(chǎn)生是普遍存在的,但必須保證其誤差值在規(guī)定的范圍內(nèi)。只有通過對誤差產(chǎn)生因素進(jìn)行具體研究、探尋,并積極采取有效預(yù)防措施最大可能的降低加工誤差,才會達(dá)到提升機(jī)械加工精度的效果和目的,保障產(chǎn)品質(zhì)量。

  參考文獻(xiàn):

  [1]楊春雷等.淺談機(jī)械加工影響配合表面的原因及對策[N].中華建筑報(bào),2013.

  [2]鄭凱.機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D].大連理工大學(xué),2011.

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