摘要:近些年,由于我國的科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,人們對通過機(jī)械加工方法制造的產(chǎn)品的質(zhì)量要求也隨之提高。機(jī)械制造生產(chǎn)的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的性能好壞,雖然機(jī)械加工技術(shù)在我國得到了有效的發(fā)展,技術(shù)也逐漸的得到完善,但是在實(shí)際的加工過程中,存在很多影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素,諸如機(jī)床的制造誤差和磨損老化產(chǎn)生的誤差、受熱變形誤差、受力變形誤差、調(diào)整誤差等,該文分析了影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素,從而提出提高機(jī)械加工質(zhì)量的對策。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;因素控制;分析
中圖分類號:TH 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-864X(2015)02-0069-01
就機(jī)械制造加工技術(shù)而言,實(shí)際加工過程中加工產(chǎn)品的精度是保證其加工質(zhì)量的主要因素。加工精度是指使被加工零部件的尺寸、形狀和其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)在一定的允許范圍內(nèi)符合規(guī)定的要求。然而,由于加工過程的復(fù)雜性,實(shí)際影響加工精度的因素有很多,每個(gè)因素都會引起被加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求不高,有些甚至導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。因此,為了克服加工過程中存在的不良因素,保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量,有必要分析探討在實(shí)際加工過程中影響加工精度的各種因素。
一、機(jī)械加工質(zhì)量技術(shù)控制的概述
機(jī)械加工精度就是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相符合的程度。幾何參數(shù)包括零件的尺寸、形狀和位置等各種數(shù)據(jù)指標(biāo),這是機(jī)械加工精度的重要內(nèi)容。尺寸精度指加工后零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度指加工后的零件表面的實(shí)際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度;位置精度指加工后零件有關(guān)表面之間的實(shí)際位置與理想。而把實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的差異稱為加工誤差。誤差越大則表示加工精度越低。在機(jī)械加工過程中,總不可避免的存在加工誤差,這就要求在加工時(shí),遵循一定的加工原則,采取合理的對策,提高機(jī)械加工的效率和效益。
二、影響機(jī)械加工質(zhì)量技術(shù)的主要因素
(一)機(jī)床制造誤差和磨損老化誤差產(chǎn)生的影響
機(jī)械加工指的是通過機(jī)床車、銑、刨、磨等加工工序進(jìn)行的一種加工過程, 因此機(jī)械加工質(zhì)量與機(jī)床的精度息息相關(guān),在進(jìn)行機(jī)機(jī)加工時(shí)必然會存在制造和磨損老化等因素造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題, 其主要問題有:一是機(jī)床導(dǎo)軌制造誤差造成的加工產(chǎn)品精度誤差,導(dǎo)軌作為機(jī)床傳動系統(tǒng)的控制部分,控制加工產(chǎn)品在中的具體位置,導(dǎo)軌出現(xiàn)的誤差勢必會造成加工產(chǎn)品的制造誤差,最終影響產(chǎn)品的使用性能和質(zhì)量問題。二是主軸的產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)會影響機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差會影響機(jī)械加工產(chǎn)品的表面特性和形狀, 比如會造成外圓加工產(chǎn)生的圓柱度誤差。三是傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。傳動系統(tǒng)主要為加工進(jìn)行動力傳遞,細(xì)小的誤差經(jīng)過傳遞系統(tǒng)就會形成累計(jì)誤差, 最總影響機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量。一般來說機(jī)床的傳動元件越多,造成的累積誤差就會越大。
(二)工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差
工件剛度、刀具剛度以及機(jī)床部件剛度是影響對加工精度造成較大影響的重要方面。首先,在工件剛度方面,相對于機(jī)床、刀具、夾具等部件,如果工件剛度比較低的話,在受到切削力的作用后容易發(fā)生形變,這對加工精度的影響就不言而喻了。其次,在刀具剛度方面,由于外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大,所以基本上不會引起形變,所以可以將其忽略不計(jì)。但是,由于內(nèi)孔的鏜直徑較小,刀桿剛度就很不好,容易發(fā)生受力變形,這對孔加工精度有不可忽略的影響。第三,加工精度也會受到機(jī)床部件剛度的影響。由于機(jī)床部件由很多零件組成,所以到目前為止都沒有確定一套合適的計(jì)算方法來對機(jī)床部件剛度進(jìn)行簡易計(jì)算,只能用實(shí)驗(yàn)法來進(jìn)行確定。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)之后,加載曲線起點(diǎn)才和卸載曲線終點(diǎn)重合,殘余變形才逐漸減小到零。
(三)機(jī)械受熱變形產(chǎn)生的影響
在進(jìn)行加工產(chǎn)品的機(jī)加工時(shí)會產(chǎn)生大量的熱量, 這些熱量達(dá)到一定的產(chǎn)品溫度極限后,就會因過高的溫度引發(fā)產(chǎn)品或工具產(chǎn)生變形,這就會直接影響加工刀具的工作性能,例如受熱變形加劇機(jī)床工具的磨損、造成零件的位置發(fā)生變化等,據(jù)了解,在切削加工過程中刀具受熱溫度會升高5%,隨著加工的繼續(xù)進(jìn)行,刀具會產(chǎn)生變形,進(jìn)而影響加工產(chǎn)品的制造精度。
(四)調(diào)整誤差
在機(jī)械加工的每一道工序中,對工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整是必不可少的,但是調(diào)整的對與錯(cuò)就很難保證了。這樣就產(chǎn)生了調(diào)整誤差。
三、強(qiáng)化機(jī)械加工質(zhì)量技術(shù)控制的對策
(一)減少原始誤差
直接減少原始誤差就是要提高機(jī)床的幾何精度、夾具、量具以及各種工具本身的精度,控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差,減少刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形誤差,盡可能減小測量誤差等。在采取措施減少原始誤差時(shí),要最大限度的提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度,還要對加工熱變形進(jìn)行有效控制;在對具有成形表面的零件進(jìn)行加工時(shí),主要關(guān)注的應(yīng)該是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。
(二)采用誤差補(bǔ)償法
目前對于降低機(jī)床加工誤差有兩種常用方法,即誤差補(bǔ)償法和誤差轉(zhuǎn)移法,通過誤差補(bǔ)償法可以補(bǔ)償加工誤差,通過對人為造成的原始加工誤差情況進(jìn)行分析,在之后的加工過程中進(jìn)行的補(bǔ)償,降低加工的整體誤差;通過誤差轉(zhuǎn)移法可以將誤差進(jìn)行轉(zhuǎn)移,把受力變形及受熱變形產(chǎn)生的誤差進(jìn)行的轉(zhuǎn)移,提高最終產(chǎn)品的加工質(zhì)量。
(三)將原始誤差進(jìn)行分化或均化
將原始誤差進(jìn)行分化就是按照誤差反映規(guī)律將毛坯或工序進(jìn)行分組,然后按各組的誤差范圍分別對刀具的準(zhǔn)確位置進(jìn)行調(diào)整,從而達(dá)到有效減少誤差的目的。將原始誤差進(jìn)行均化是一個(gè)通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。通過對有密切聯(lián)系的工件和工具表面進(jìn)行比較和檢查,可以得出他們之間的差異結(jié)果,然后對其采取相互修正加工或者是基準(zhǔn)加工,這就是均化的工作原理。對原始誤差進(jìn)行分化或均化可以有效地提高加工精度,尤其是對加工精度要求高的零件表面,在不斷試切加工的同時(shí),采用均化原始誤差是提高加工精度的重要方法。
四、結(jié)語
總的來說, 機(jī)械加工作為目前我國工業(yè)建設(shè)發(fā)展過程中的一項(xiàng)重要工作, 雖然會在實(shí)際操作過程中會產(chǎn)生一定的誤差,但是只要工作人員在進(jìn)行機(jī)加工的過程嚴(yán)格按照不同機(jī)械產(chǎn)品的不同的加工要求,使用不同的加工手段和方法, 對其進(jìn)行充分的控制,保證其在規(guī)定范圍內(nèi)。在實(shí)際操作過程中,工作人員也要充分聯(lián)系實(shí)際,更好的保證機(jī)械加工的質(zhì)量。
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