摘 要:隨著時(shí)代的發(fā)展,科技的進(jìn)步,我國的現(xiàn)代化工業(yè)也獲得了前所未有的發(fā)展,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來說,機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工具有非常重要的地位,而在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和機(jī)械加工過程中所產(chǎn)生的誤差,更是與生產(chǎn)的質(zhì)量和效率息息相關(guān)。為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工的質(zhì)量,就必須減少誤差。導(dǎo)致誤差出現(xiàn)的因素有很多,設(shè)計(jì)因素以及不規(guī)范的加工操作,都會(huì)影響到精度,不利于工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。為此,文章對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工過程中影響誤差的因素進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的提高精度、降低誤差的措施。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);加工;誤差分析;措施
經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的迅速提升。當(dāng)前,我國正處于機(jī)械化大生產(chǎn)的時(shí)代,而機(jī)械化和自動(dòng)化正是這一時(shí)代特征的體現(xiàn),機(jī)械化的普及、自動(dòng)控制理論的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工向著更高的層次邁進(jìn)。過去的比較單一的機(jī)械化理論已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求,對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和性能的要求更是越來越高。機(jī)械產(chǎn)品的精度是影響其質(zhì)量和性能的關(guān)鍵因素,因此,提高產(chǎn)品的精度、減低誤差則成為了人們追求的目標(biāo)和關(guān)注的焦點(diǎn)。眾所周知,誤差是無法避免的,影響誤差的因素有很多,產(chǎn)品尺寸、型號(hào)、規(guī)格等存在著差異,而這些都可能導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生,所以,必須對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行合理的分析,采取有效的措施降低誤差,進(jìn)而使得產(chǎn)品的質(zhì)量和性能獲得提高。
1 機(jī)械設(shè)計(jì)與加工中的誤差分析及降低措施
對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來說,一般要經(jīng)歷產(chǎn)品的最初設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的加工成型、產(chǎn)品的質(zhì)量檢測這三個(gè)階段。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段是非常重要的階段,后期生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量如何,與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平有著很大的關(guān)系。因此,在選擇材料時(shí),必須考慮到產(chǎn)品的用途,并設(shè)計(jì)和選擇合理的加工工藝,兼顧產(chǎn)品的先進(jìn)性和實(shí)用性,對(duì)于可能會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量的因素,進(jìn)行充分的考慮,事先做好防范的措施。好的設(shè)計(jì)理念需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募庸すに噥韺?shí)現(xiàn),而加工階段則是產(chǎn)品成型的重要階段,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的工藝流程執(zhí)行操作,確保加工設(shè)備具有穩(wěn)定可靠的性能。需要注意的是,加工過程中,需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測量,而測量精度準(zhǔn)確與否則直接影響到產(chǎn)品的精度。產(chǎn)品加工完成后,即進(jìn)入產(chǎn)品檢測階段,這同樣是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié),如果處理不當(dāng),很可能把合格的產(chǎn)品誤檢測為不合格產(chǎn)品,而不合格的產(chǎn)品則被當(dāng)作合格產(chǎn)品來使用,進(jìn)而影響到生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)械產(chǎn)品所經(jīng)歷的這三個(gè)階段,是一個(gè)有機(jī)的整體,而產(chǎn)品精度的問題也是貫穿于這三個(gè)階段,因此,在每一階段都必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作,只有這樣,才能提高產(chǎn)品的精度、減少誤差,從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的誤差分析
為降低產(chǎn)品的誤差,就必須提高設(shè)計(jì)階段的技術(shù)水平,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)接下來的產(chǎn)品加工和產(chǎn)品檢測造成很大影響,而設(shè)計(jì)圖紙則是整個(gè)生產(chǎn)過程的重要依據(jù),為此,提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平和專業(yè)素質(zhì),尤其是要對(duì)加工工藝的熟練掌握非常重要,否則就很可能設(shè)計(jì)出根本無法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品或者無法保證產(chǎn)品所需的精度,為了提高設(shè)計(jì)效率、節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間、縮短設(shè)計(jì)周期,必須在設(shè)計(jì)之初就綜合考慮好各種因素,提前防范,減少和盡量避免出現(xiàn)誤差。
1.1.1 材料問題
機(jī)械材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中最先要考慮的問題,在選擇機(jī)械材料時(shí),需要根據(jù)零件的用途進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),在確保所需的性能指標(biāo)的情況下,還要兼顧材料的經(jīng)濟(jì)性要求,避免不必要的浪費(fèi)。
1.1.2 加工工藝
不同的加工工藝,對(duì)材料的物理性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響,進(jìn)而影響到零件的誤差。因此,在選擇加工工藝時(shí),要對(duì)材料的性能有充分的了解和認(rèn)識(shí),并結(jié)合產(chǎn)品成型需要,分析在加工過程中材料可能發(fā)生的應(yīng)力變化,從而提高零件精度、降低誤差。
1.1.3 可加工性
零件的可加工性是設(shè)計(jì)中比較容易忽視的問題,實(shí)際上,如果在零件的可加工性方面進(jìn)行充分的考慮,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),簡化零件的形狀,使之便于加工成型,并根據(jù)精度要求的不同進(jìn)行位置的區(qū)分,則可以在很大程度上提高零件的精度,使誤差得以減少。
1.2 機(jī)械加工的誤差分析
1.2.1 機(jī)床自身運(yùn)轉(zhuǎn)的制造誤差
作為一種機(jī)械,機(jī)床本身也存在著誤差,并且隨著使用時(shí)間的加長,誤差會(huì)越來越大。機(jī)床所產(chǎn)生的誤差主要有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌的位置誤差、傳動(dòng)鏈的傳遞誤差。主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與其理論回轉(zhuǎn)軸線之間的變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差,即所謂的主軸的回轉(zhuǎn)誤差,在加工回轉(zhuǎn)件時(shí),回轉(zhuǎn)誤差的存在對(duì)零件的同軸度、撓度、圓跳動(dòng)等造成了嚴(yán)重的影響,減低了零件的精度。對(duì)于機(jī)床來說,導(dǎo)軌的位置是決定其加工零件的精度的關(guān)鍵要素,導(dǎo)軌的位置誤差的存在對(duì)于零件的加工非常不利,分析其位置誤差的產(chǎn)生原因,主要是由于導(dǎo)軌安裝不當(dāng)而產(chǎn)生的安裝誤差,還有就是導(dǎo)軌自身的制造精度問題,以及導(dǎo)軌在長時(shí)間的使用下逐漸產(chǎn)生的變形誤差。傳動(dòng)鏈為機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)傳遞所需要的動(dòng)力和能量,一旦出現(xiàn)誤差將會(huì)對(duì)機(jī)器的相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響,進(jìn)而影響零件的精度。
1.2.2 機(jī)床用具的誤差
機(jī)床的用具分為兩種,即刀具和夾具,相比較而言,夾具產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于刀具產(chǎn)生的誤差。在使用過程中,刀具會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損,進(jìn)而引起零件的加工誤差,不同的機(jī)床所使用的刀具也是不同的,因此所引發(fā)的零件的誤差程度也不盡相同,一般來說,刀具所導(dǎo)致的誤差并不明顯。而機(jī)床夾具在機(jī)械加工中是必不可少的輔助設(shè)備,其作用就是用來對(duì)刀具、零件和機(jī)床的位置進(jìn)行控制,所以夾具產(chǎn)生的誤差較為顯著。
1.2.3 機(jī)械加工過程中的定位誤差
基準(zhǔn)點(diǎn)不重合以及定位副自身誤差的存在導(dǎo)致在機(jī)械加工過程中產(chǎn)生定位誤差。對(duì)于機(jī)械加工來說,基準(zhǔn)點(diǎn)的精準(zhǔn)性非常重要,通產(chǎn)要與設(shè)計(jì)中的基準(zhǔn)點(diǎn)重合,否則就會(huì)產(chǎn)生很大的誤差,嚴(yán)重影響零件的精度。工件的基準(zhǔn)面和夾具的定位面組成了定位副,因此,如果夾具的定位面的制造精度不夠,或者定位面上有雜物,就會(huì)引起定位不準(zhǔn),從而產(chǎn)生制造誤差。
1.3 降低誤差的措施
為降低零件的誤差,可以采取相應(yīng)的措施。首先,盡量減少加工中的直接誤差的產(chǎn)生,分析可能出現(xiàn)的誤差,在設(shè)計(jì)之初就對(duì)這部分誤差進(jìn)行充分的考慮,并采取合理措施加以降低或消除,還要針對(duì)誤差選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)床和夾具。其次,有些誤差是不能消除也無法避免的,只能進(jìn)行補(bǔ)償,這就需要對(duì)已知的誤差量進(jìn)行分析,采取添加原料或加工尺寸留下余量等方式進(jìn)行誤差的彌補(bǔ)。最后,對(duì)于已經(jīng)加工完成的存在誤差的零件進(jìn)行分組使用,將加工好的半成品或成品根據(jù)其誤差的大小和范圍進(jìn)行分組匹配或進(jìn)一步加工,這種方法不僅相對(duì)簡單,還具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。
2 結(jié)束語
工業(yè)生產(chǎn)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱性產(chǎn)業(yè),機(jī)械是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備,為了保證機(jī)械設(shè)備的性能,在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械加工的過程中,要減少誤差,提高產(chǎn)品的性能。誤差的產(chǎn)生是不可避免的,但是在設(shè)計(jì)和加工的過程中,卻可以通過各種改進(jìn)措施降低誤差的產(chǎn)生。在以后的生產(chǎn)實(shí)踐中,對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)會(huì)不斷地提高,為我國工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。
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