【摘 要】工件的加工步驟繁瑣,每個步驟都會成為機械加工工件質(zhì)量的影響因素,在工件加工過程中,如何避免或者減少這些因素對加工精度的影響,是首先需要考慮的,筆者基于在機械加工過程中積累的經(jīng)驗,在本文中對影響機械零件加工精度的影響因素進(jìn)行了分析,并且提出一些提高工件加工質(zhì)量的措施,旨在為提高機械零件加工精度提供幫助。
【關(guān)鍵詞】機械加工 加工精度 避免誤差
零件是機械產(chǎn)品的主要組成部分,任何一個零件對機械產(chǎn)品的質(zhì)量都有影響,零件質(zhì)量不僅影響機械產(chǎn)品的使用壽命,更是影響機械產(chǎn)品性能的主要因素,因此,要提高機械產(chǎn)品質(zhì)量,需要從機械零件的精度加工說起,機械加工質(zhì)量有兩種評判標(biāo)準(zhǔn),加工精度以及表面質(zhì)量,在多方面因素與實踐操作中,由于工件與刀具產(chǎn)生的位置偏移,就會導(dǎo)致工件不可能達(dá)成理想要求,可以用加工精度與加工誤差來表示,前者主要是判斷產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)與理想規(guī)格參數(shù)的相符程度,后者是指參數(shù)相差程度。
一、加工原理誤差
加工方法大同小異,其加工誤差也大同小異。
(一)近似加工運動造成的誤差
對于零件的加工可以稱之為是一條生產(chǎn)線,通過相同的刀具與工件材料相同的運動方式對工件進(jìn)行精加工,雖然運動與作用相同,但是由于各種因素的誤差,終會導(dǎo)致其加工過程總出現(xiàn)不理想的一面,從而產(chǎn)生工作原理方面的誤差。導(dǎo)致機床與夾具更為復(fù)雜,也就使制造變的跟家困難。
(二)采取近似刀具輪廓造成的誤差
在工件加工過程中,很少有刀具可以做到符合理論曲線,大多是刀具的理論曲線都是由有弧度的曲線或者直線來代替,使刀刃刃口更加吻合與理論曲線。例如:利用滾刀切開漸開線齒輪時,其中的滾刀大多數(shù)就是由多用阿基米德基本蝸桿代理漸開線基本蝸桿,以至于出現(xiàn)加工原理方面的誤差。
二、機床幾何誤差及磨損對加工精度的影響
機床是孕育生產(chǎn)工件的地方,工件的產(chǎn)出需要機床對材料進(jìn)行不斷的運動,所以機床精度的高低對工件精度加工有著最為直接的影響,筆者挑出三種導(dǎo)致工件誤差的主要形成原因進(jìn)行闡述:
(一)主軸回轉(zhuǎn)誤差
主軸回轉(zhuǎn)誤差直接可以影響到工件的位置精確度與形狀的精準(zhǔn)度,姑且可以分為徑向跳動、角度擺動以及軸向跳動,在不同的表面加工過程中,主軸徑向跳動會受到影響,從而導(dǎo)致其工件加工出現(xiàn)誤差。比如:通過車床對外圓或內(nèi)孔加工過程中,主軸的徑向跳動將引起工件的圓度誤差,但對于端面加工卻未有直接的影響。車端面時,主軸的軸向跳動將造成工件端面的平面度誤差,以及端面相對于內(nèi)、外圓的垂直度誤差;車螺紋時,會造成螺距誤差。主軸的軸向跳動對加工外圓或內(nèi)孔的影響不大。主軸的角度擺動與主軸的徑向跳動對加工誤差的影響較為相似。主要區(qū)別在于主軸的角度擺動除對工件加工表面的圓度可能造成誤差外,對工件加工表面的圓柱度也可能造成誤差。
(二)導(dǎo)軌誤差
導(dǎo)軌承擔(dān)了機床的承載與導(dǎo)向作用,并且確定機床的運動基準(zhǔn)以及主要部件的相對位置基準(zhǔn),導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差將很明顯的在工件上唄體現(xiàn)出來,無論是工件的形狀還是精度,受到導(dǎo)軌誤差影響后,其精度影響無疑是最大的,因為導(dǎo)軌水平線內(nèi)的誤差,將直接被反映在所加工工件的法線方向上。但是導(dǎo)軌的垂直平面的誤差對工件的加工精度影響就不大,甚至可以說成為沒有任何影響,導(dǎo)軌平行度如果有誤差,就會導(dǎo)致工作臺在運動過程中發(fā)生擺動現(xiàn)象,這種運動狀態(tài)下,刀具無意中也就形成了“空間曲線”,致使加工工件產(chǎn)生誤差。
(三)傳動鏈誤差
傳動鏈?zhǔn)枪ぜ谡麄€運動過程中,表面運動最為明顯的一項環(huán)節(jié),其機構(gòu)也較為復(fù)雜,主要由蝸桿、齒輪、蝸輪、螺母以及絲桿等一些傳動元件組成,當(dāng)這些元件在工作工程中,也就是加工或者裝配以及使用的過程中出現(xiàn)的損壞,就會導(dǎo)致傳動鏈誤差,而傳動鏈的誤差也有兩個因素影響,傳動鏈的路線長度與機床傳動鏈誤差成正比,傳動鏈損壞部件數(shù)量與傳動鏈誤差成正比,在眾多誤差中,傳動鏈誤差是到時加工工件表面受到影響最大的誤差因素。
三、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差
在不同熱源的供應(yīng)下,由于熱引發(fā)的工藝系統(tǒng)變形并不少見,由于每個環(huán)節(jié)每個系統(tǒng)所使用材料的不同,所以其受熱變形的程度也不一樣,而且工藝系統(tǒng)熱分布不均勻,也導(dǎo)致工藝系統(tǒng)的變形,不得不說,熱變形導(dǎo)致的加工誤差在總加工誤差中所在比例在百分之四十到百分之七十之間。
(一)機床熱變形導(dǎo)致的加工精度誤差
機床結(jié)構(gòu)發(fā)雜,加上手動熱源的影響在機床的各個部位散熱情況分布不均,引起機床不同程度的變形,由于變形,就會導(dǎo)致機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,破壞機床每部各個元件相互位置的關(guān)系,致使工件的加工受到極大影響,當(dāng)然,由于機床結(jié)構(gòu)的不同與機床受熱的不同,也導(dǎo)致其精加工誤差。
(二)刀具熱變形對加工精度的影響
刀具是對工件精加工的直接接觸設(shè)備,雖然其尺寸較小,并且熱熔量不高,但是熱量影響到刀具,刀具發(fā)生長度或者尺寸的變形,對工件的精加工產(chǎn)生不可估量的影響,當(dāng)然雖然其變形程度不會太大,一些粗糙的工件加工還好,但是對一些高精工件來講,這種誤差也會帶來巨大的影響。
四、提高工件精度措施
(一)減小原始誤差
對于減少原始誤差,首先要提高機床各個部件的精度,包括夾具、量具等,其次要盡可能的降低,工藝的磨損變形,根據(jù)上文中提到的誤差,盡可能的在工藝以及設(shè)備上找出原因,針對各個“病癥”對癥下藥,通過制定措施減少運勢誤差,并且要提高機器的精準(zhǔn)度,筆者認(rèn)為在刀具誤差方面要下大工夫,進(jìn)可能的減少其形狀以及位置方面的誤差。
(二)加大科技投入力度
通過科學(xué)技術(shù)提升工藝精度是各個領(lǐng)域都急切需要的,對于機械零件加工也是一樣,需要有大量的高科技投入,通過可接手段減少零件誤差,積極研發(fā)新方法,尋找創(chuàng)新手段,從而提高加工精度。
(三)誤差預(yù)防
通過長時間的試驗分析,例如誤差轉(zhuǎn)移法或者誤差分組法等方法轉(zhuǎn)變誤差關(guān)系,當(dāng)某一種方法對于預(yù)防誤差起到明顯效果時,進(jìn)行投入使用。
四、總結(jié)
要提高機械零件的精度,就需要盡量避免工件精加工誤差,本文通過對影響機械零件加工精度的影響因素進(jìn)行闡述,并且提出一些提高工件加工質(zhì)量的措施。希望我國在相關(guān)工作者在實踐中不斷努力,推動我國機械零件精加工技術(shù)的發(fā)展。
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