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        機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

        2016-05-30 10:00:02趙征王佳貝尤詩程
        科技尚品 2016年3期
        關(guān)鍵詞:提高措施

        趙征 王佳貝 尤詩程

        摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對物質(zhì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高,也越來越細(xì),而一些物質(zhì)產(chǎn)品是機(jī)械化的,所以其質(zhì)量的好壞與組成該機(jī)械產(chǎn)品的零部件的制造質(zhì)量相關(guān),但是這些零部件在加工生產(chǎn)過程中或大或小會(huì)受到一些因素的影響。因此,研究加工生產(chǎn)精度的目的就是降低各種因素對加工生產(chǎn)精度的影響,使零部件的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。本文就是對機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施這兩大方面來進(jìn)行探討。

        關(guān)鍵詞:工藝系統(tǒng);誤差的產(chǎn)生;機(jī)械加工精度;幾何誤差;提高措施

        1 影響機(jī)械加工精度的因素

        機(jī)械產(chǎn)品是由各種不同的零件組合而成的,所以機(jī)械產(chǎn)品的整體性能的好壞,是受各種零件所影響的。當(dāng)然,零件的好壞也決定了產(chǎn)品所能使用的年限。因此,我們想要提高機(jī)械產(chǎn)品的性能,就必須提高機(jī)械加工精度。目前,在機(jī)械加工生產(chǎn)過程中,零件的質(zhì)量會(huì)受到加工設(shè)備、工藝和其他因素的影響,而產(chǎn)生或大或小的誤差,所以想要提高機(jī)械加工精度,就要充分了解影響因素,分析、總結(jié)出能夠促進(jìn)加工質(zhì)量提高的有效措施。

        1.1 工藝系統(tǒng)結(jié)合誤差的產(chǎn)生

        在機(jī)械加工過程中,一個(gè)完整的系統(tǒng)包括機(jī)床、刀具、夾具和工件,也統(tǒng)稱為工藝系統(tǒng)。這些部分的結(jié)合會(huì)產(chǎn)生一些偏差,并不如預(yù)期的那樣。

        (1)機(jī)床自身存在的幾何誤差。機(jī)床自身的誤差主要包括3方面的誤差;主軸回轉(zhuǎn)誤差、傳動(dòng)鏈誤差和導(dǎo)軌誤差。

        ①主軸回轉(zhuǎn)誤差;機(jī)床的主動(dòng)軸是安裝道具或工件的基準(zhǔn),同時(shí)把動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳給刀具或工件,所以主動(dòng)軸產(chǎn)生誤差的話,就會(huì)使加工精度受到影響而產(chǎn)生誤差。

        ②傳動(dòng)鏈誤差:傳動(dòng)鏈誤差就是指傳動(dòng)鏈頭尾兩端的傳動(dòng)元件之間相對運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的誤差,其中對傳動(dòng)鏈誤差影響最大的是末端的傳動(dòng)元件。

        ③導(dǎo)軌誤差:導(dǎo)軌是機(jī)床整體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。導(dǎo)軌自身的生產(chǎn)制造和安裝質(zhì)量都會(huì)對其產(chǎn)生一定的誤差。

        (2)夾具的幾何誤差。夾具誤差主要包括夾具的導(dǎo)向元件、夾具的定位和夾具體等的裝配和加工誤差。夾具能夠保證機(jī)床和刀具始終處在正確的位置。一旦夾具出現(xiàn)誤差,就會(huì)使刀具偏移,從而影響加工的精度。但是夾具的磨損對加工精度的影響并不是很大。

        (3)刀具的幾何誤差。刀具誤差主要包括刀具的安裝、制造及磨損的誤差。刀具又可以分成一般刀具、成型刀具和定尺寸刀具。在切削過程中,一般刀具產(chǎn)生的磨損對工件加工的精度有影響;成型刀具產(chǎn)生的磨損對工件的形狀精度會(huì)產(chǎn)生影響;而定尺寸刀具所產(chǎn)生的磨損則對加工工件的尺寸精度有影響。

        1.2 內(nèi)應(yīng)力因重新分布而引起的誤差

        內(nèi)應(yīng)力是指在無外力作用的情況下而存在于機(jī)械內(nèi)部的應(yīng)力。當(dāng)加熱零件或冷校直的過程中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使工件金屬處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài),從而無法達(dá)到所需要的精度,所以為了降低因內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生而引起的誤差,我們應(yīng)該合理安排加工零件的處理程序。

        1.3 工藝系統(tǒng)受熱或受力變形而引起的誤差

        機(jī)械工件的總誤差的40%~70%都是因?yàn)楣に囅到y(tǒng)熱變形而引起的。在工藝系統(tǒng)之間相互作用的過程中會(huì)向周圍事物散發(fā)熱量,而引起工藝系統(tǒng)發(fā)生熱變形,從而產(chǎn)生誤差;但當(dāng)它在單位時(shí)間內(nèi)傳入的熱量和它所散發(fā)的熱量相同時(shí),工藝系統(tǒng)就達(dá)到了一種熱平衡的狀態(tài)。同時(shí)在機(jī)械加工的過程中,工藝系統(tǒng)也會(huì)受到多種外力的作用,從而產(chǎn)生不同程度的變形,使所處位置發(fā)生變化,導(dǎo)致零件加工的精度降低。

        2 提高機(jī)械加工精度的措施

        根據(jù)以上對影響機(jī)械加工精度因素的了解和分析,我們針對在實(shí)際操作過程中所會(huì)產(chǎn)生的誤差提出了一些提高措施,主要包括機(jī)床自身的精度(直接減少誤差)、誤差的均化、誤差的控制、誤差的補(bǔ)償和誤差的轉(zhuǎn)移5種方法。

        2.1 機(jī)床自身的精度(直接減少誤差)

        影響零件加工質(zhì)量的主要因素就是機(jī)床的精度。機(jī)床精度的提高有助于提升工具的精度,我們可以通過加強(qiáng)對工具的有效控制,加強(qiáng)機(jī)床的安裝質(zhì)量的控制,以及對誤差的全面監(jiān)控,來達(dá)到降低原始誤差的效果。在零件加工的過程中,應(yīng)當(dāng)盡可能對會(huì)產(chǎn)生的原始誤差進(jìn)行檢測和分析,并采取一定的措施加強(qiáng)對機(jī)床的安裝質(zhì)量的控制及加工處理過程中熱變形的控制,還有對安裝過程中的誤差控制和刀具的質(zhì)量和形狀的控制,通過上面的多重監(jiān)控方法來達(dá)到降低原始誤差的效果。

        2.2 誤差的均化

        在機(jī)械加工的過程中,將零件加工表面的誤差不斷的平均化。通過對密切相關(guān)的零件表面進(jìn)行互相的比較和檢驗(yàn),從而找出其中的誤差,從而不斷做出修正,不斷縮小誤差,最后是誤差被均化。

        2.3 誤差的控制

        在機(jī)械加工的過程中,可以通過采用積極的控制方法,如偶件配合加工和主動(dòng)測量等,解決處理加工中的問題,從而降低誤差,提高機(jī)械加工的精度。

        2.4 誤差的補(bǔ)償

        誤差的補(bǔ)償包括誤差補(bǔ)償法和誤差抵消法,主要都是通過人為控制制造一些新的誤差來抵消原本就有的誤差,如給磨床床身導(dǎo)軌安上橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和操縱箱,后者是找相同重量的配重來代替這些部件,使床身在變形的情況下進(jìn)行精細(xì)加工。

        2.5 誤差的轉(zhuǎn)移

        通過誤差轉(zhuǎn)移的方法,在機(jī)床的精度達(dá)不到的情況下,能夠用主軸精度較低的機(jī)床進(jìn)行精細(xì)加工,如在機(jī)床主軸與鏜模之間采用浮動(dòng)夾頭進(jìn)行連接,用鏜模來決定鏜孔的加工精度,從而與機(jī)床主軸誤差無關(guān),也可以通過將原始誤差中敏感的誤差轉(zhuǎn)移到不敏感的誤差上,從而有效地提高機(jī)械加工的精度。

        參考文獻(xiàn)

        [1]朱必有.提高機(jī)械加工精度的有效措施[J].科技資訊,2011,(22):111.

        [2]楊成玉,高浩國.數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)故障維修實(shí)例[J].設(shè)備管理與維修,2011,(8):25-26.

        [3]許容吉.機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施分析[J].科技與企業(yè),2015,(5):242.

        (作者單位:湖北省武漢市武漢科技大學(xué) 機(jī)械學(xué)院)

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