摘 要:加工精度是評價機械加工質量的主要指標,在機械加工過程中,零部件制造的誤差有著嚴格的要求,加工原理誤差、工藝系統(tǒng)誤差以及工件內應力引起的誤差,都會使得機械加工精度降低,要想解決上述問題,就應該加強對于機械加工的質量控制,根據(jù)實際情況合理應用直接減少誤差法、補償誤差法以及誤差轉移法等技術措施,根據(jù)誤差原因對施工工藝進行改進,繼而提高機械加工精度。
關鍵詞:機械加工精度;影響因素;提高措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.254
機械加工是指按照設計圖紙應用模具制造機械零件的一種生產(chǎn)方式,加工精度是衡量機械零件制造質量的指標,一般情況下,零部件加工的性質、尺寸、表明光滑程度都有著嚴格的標準,與預設參數(shù)的誤差限度較小,而加工精度就是指實際參數(shù)與設計參數(shù)的符合程度[1]。零部件在加工過程中,產(chǎn)生一定的誤差是無法避免的,但是如何將這種誤差降低,繼而提高機械加工精度,對于機械制造企業(yè)而言是至關重要的。在機械加工時,加工原理以及加工環(huán)節(jié)中的一些環(huán)節(jié)因素、技術因素都會影響到零部件的性狀,引起較大的誤差,總結加工誤差事件,深入分析影響機械加工精度的主要因素,可以為機械加工技術的提升提供信息支持。
1 機械加工精度的影響因素
1.1 加工原理誤差
加工原理的應用,是根據(jù)設計圖紙開展的,但是由于實際與設想不符,就會由于加工原理而產(chǎn)生誤差,影響到機械加工精度。在零件制造過程中,最為常見的加工原理誤差是由于齒輪滾刀加工此輪造成的,切削刃的齒廓軌跡誤差,滾刀加工齒形不是光滑漸開線,而是一個折線,都是加工原理誤差的一種體現(xiàn),而且較為常見。加工原理誤差存在的主要原因,是在加工工藝設計時忽略了一些客觀因素,或者是將一些客觀因素理想化,這樣使得零件在加工過程中必然產(chǎn)生誤差。
1.2 工藝系統(tǒng)引起的誤差
機械加工工序的進行,需要依靠到機床,而機床的一些零部件比如刀具、夾具等,會在長期應用的過程中磨損,導致工藝系統(tǒng)存在幾何誤差,影響到機械加工精度。除此之外,在即機械加工時,工藝系統(tǒng)會受由于受力或受熱而產(chǎn)生變形,繼而產(chǎn)生誤差。工藝系統(tǒng)在使用過程中,會受到多個物質產(chǎn)生的重力、切削力等力學作用,影響到工藝系統(tǒng)對于零部件原材料的加工參數(shù)。而且,由于機械加工工作強度較大,工藝系統(tǒng)在長期運行過程中,會由于摩擦等發(fā)生熱量聚集,繼而影響到機床組成結構及零部件的體積變化[2]。
1.3 工件內應力引起的誤差
零件在加工成型后,通常其結構和性狀都是不穩(wěn)定的,由于內部應力的存在,其內部組織將持續(xù)發(fā)生變化,直到應力消除,這將直接影響到機械加工精度。機械加工過程中的冷熱變化是應力產(chǎn)生的主要原因,毛坯鑄造、冷矯直、切削等工序都會造成零件內應力,在零件加工后如果不做出有效應對,將內應力消除,將導致零件持續(xù)變形。在零件設計時,設計人員必須要考慮到施工工藝造成的內應力,調整零件設計參數(shù),消除內應力造成的變形,或者是在施工工藝采用時,合理安排技術處理措施,消除內應力。
2 提高機械加工精度的有效策略
2.1 直接減少誤差法
引起機械加工精度降低的原因有多種,在明確了某一個零件加工誤差原因后,可以直接針對這一原因做出處理,來提高機械加工精度。例如,在由于工藝系統(tǒng)受到切削力的作用而引起的誤差,可以采用大組偏角方向切削法,這一方法可以有效消除軸線切削力,避免細長軸零件因受力而變形。此外,受熱引起的工藝系統(tǒng)誤差,也可以采用合適的方法解決,比如說采用彈簧式的車床頂尖,提高機床散熱能力,確保機床各部分溫度一致,且相對穩(wěn)定。
2.2 補償誤差法
補償誤差法是一種應用加法原則來抵消原有誤差的方式,在諸多影響機械加工精度的要素中,有些是客觀因素無法通過工藝改良來消除,比如說工件內預應力造成的誤差。這時,技術人員通常會通過制造與之相反的誤差,來達到負負得正的效果,將原有誤差消除。這一方式的應用,建立在唯一變量的基礎上,即制造誤差并不會影響到原來的施工流程和精度,這需要技術人員能夠做到對機械加工制造的準確控制,技術難度較大[3]。
2.3 誤差轉移法
在機械加工過程中,工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力受熱變形,都會產(chǎn)生誤差,使得加工精度受到影響,誤差轉移法的應用原理,是將這些誤差因素轉移到誤差非敏感方向,從而達到減小甚至消除誤差的目的。比如說在加工過程中,工藝系統(tǒng)的變化對零部件加工表面產(chǎn)生作用力,引起零件參數(shù)的變化,但是如果將這一作用力轉移到加工表面的切線方向,這一作用力對于零件參數(shù)的影響是微乎其微的,就可以成功地將這一因素引起的誤差降低。這種方式在處理工藝系統(tǒng)引起的誤差時較為常用,能夠有效提高機械加工精度。
3 結語
隨著我國經(jīng)濟實力的提升,傳統(tǒng)的密集型勞動企業(yè)已經(jīng)無法適應當代工業(yè)生產(chǎn)的需求了,在各大行業(yè)中,機械已逐步代替了人工,在能源的驅動下會不斷創(chuàng)造豐富的物資。工業(yè)生產(chǎn)效率的逐步提升,離不開機械制造行業(yè)的發(fā)展,機械制造精度要求的提升,使得機械加工面臨著較大的挑戰(zhàn),明確影響機械加工精度的影響要素,比如說人為因素、客觀因素等,采用科學的機械加工工藝、加工技術、管理方式,對于提高機械加工技術,完善機械加工的工藝流程,進一步推動機械制造行業(yè)的發(fā)展,具有積極意義[4]。
參考文獻:
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[3]周健,張馳,趙博鋅.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].科技與企業(yè),2015(12):238.
[4]劉坤華,王慶,張超,于洪緒.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國新技術新產(chǎn)品,2014(18):84.
作者簡介:王曉宇(1987-),女,天津人,工學學士,助教,研究方向:機械制造。