李艷

（遼河油田振興公用事業(yè)公司 124010）

如何提高現(xiàn)代機(jī)械制造的精度及相關(guān)工藝

李艷

（遼河油田振興公用事業(yè)公司 124010）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國機(jī)械行業(yè)在制造方面已逐漸實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，但是相比較西方發(fā)達(dá)國家，我國依然存在著不小的差距。機(jī)械制造的精度對(duì)機(jī)械有著十分重要的影響意義，本文將通過分析機(jī)械精度的相關(guān)影響因素來重點(diǎn)分析其工藝及其原理，并對(duì)如何提高現(xiàn)代機(jī)械制造的精度和工藝水平進(jìn)行思考，提出相關(guān)問題的解決措施和方法。

機(jī)械制造；精度；加工工藝

引言

近年來，我國科學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)有了很大的發(fā)展，但在實(shí)際加工過程中難免會(huì)出現(xiàn)加工原理誤差、工藝系統(tǒng)集合誤差、以及受力變形和工藝系統(tǒng)受力變形等狀況，對(duì)機(jī)械制造的精度造成很大的影響，怎樣避免和提高機(jī)械制造的精度是當(dāng)前專業(yè)人員面臨的首要問題。

1 機(jī)械制造精度的重要性

機(jī)械制造精度反映了機(jī)械零件的實(shí)際幾何尺寸和理想幾何尺寸之間的誤差，精度越高，所產(chǎn)生的誤差就越低，從廣義上進(jìn)行分析，機(jī)械制造精度包含了機(jī)械尺寸精度、形狀精度和位置精度三部分。在相同條件下生產(chǎn)的同一批零件，會(huì)受到不同因素影響，導(dǎo)致尺寸、形狀以及表面的位置都不相同，為保證機(jī)械生產(chǎn)的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，會(huì)采取一些合理的措施，來保證零件的誤差范圍在公差范圍之內(nèi)。

2 影響機(jī)械制造精度的相關(guān)因素

2.1 加工原理誤差

機(jī)械制造精度受到多方面因素的影響，主要表現(xiàn)在加工前、加工中以及加工后這幾個(gè)方面，而加工原理誤差是加工前誤差的具體體現(xiàn)。為了使制造的機(jī)械零件達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，需要在加工過程中完全按照加工原理進(jìn)行加工，但過程十分復(fù)雜、加工難度加大且極易產(chǎn)生誤差，所以經(jīng)常用相似的成形原理作為加工原理或利用相似的刃口輪廓制造機(jī)械零件。例如：用齒輪滾刀對(duì)滾齒進(jìn)行加工時(shí)，由于滾刀的刀齒齒數(shù)會(huì)受到一定的限制，所以齒形總是一條折線的形狀，而與理論中要求的光滑齒形存在差異。在加工齒輪滾刀時(shí)常采用阿基米德基本蝸桿，在計(jì)算蝸桿的螺距mπ時(shí)，通常將π用近似數(shù)計(jì)算，使螺距的計(jì)算結(jié)果與理論值存在誤差。

2.2 機(jī)械器具磨損誤差

機(jī)械制造過程需要在高強(qiáng)度狀態(tài)下進(jìn)行，這種狀態(tài)下機(jī)械器具難免會(huì)發(fā)生磨損，長(zhǎng)時(shí)間之后，發(fā)生較大磨損的機(jī)械器具所制造的零件其精度會(huì)達(dá)不到要求，同時(shí)磨損會(huì)帶來幾何變形，生產(chǎn)出的零件在形狀上也與要求不符。高強(qiáng)度運(yùn)行狀態(tài)下，機(jī)械制造各原件雖然都會(huì)有磨損，但是由于各原件的運(yùn)行速度以及所處位置有所不同，所以磨損程度也各有差異，如：刀具、夾具、量具以及機(jī)床中，刀具的磨損速度較其他幾種工具更快，且刀具對(duì)機(jī)械制造精度的影響較大。所以在機(jī)械制造過程中需要對(duì)各原件做定期檢查，進(jìn)一步減小誤差。

2.3 工件應(yīng)力引起的誤差

機(jī)械制造過程中，各部件經(jīng)常處于高強(qiáng)度運(yùn)行的狀態(tài)，卸掉外部荷載后，各零件內(nèi)部仍然殘留部分應(yīng)力，這部分應(yīng)力對(duì)耐強(qiáng)度較高的部件而言并沒有什么影響力，而耐強(qiáng)度較小的部件在這部分殘留壓力作用下會(huì)失去原有的平衡狀態(tài)，其內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生改變，從而發(fā)生形變，以保持其內(nèi)部的平衡。部件形狀的改變會(huì)直接導(dǎo)致加工出來的零件其形狀達(dá)不到要求，影響加工的精度。各部件在高強(qiáng)度運(yùn)行過程中相互之間會(huì)產(chǎn)生作用力，使各部件對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)力增加，這種應(yīng)力的改變也會(huì)使制造的零件發(fā)生變形。

2.4 工藝彈性變形引起的誤差

機(jī)械制作的整個(gè)系統(tǒng)主要由機(jī)床、工件以及刀具組成，而加工過程中的切削位置的不同，會(huì)使機(jī)床、工件以及工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形。此外，工件在夾裝過程中夾裝力的著力點(diǎn)不正確以及重力的不同都會(huì)使各個(gè)環(huán)節(jié)在運(yùn)行中產(chǎn)生彈性變形，使機(jī)械制造的精度產(chǎn)生偏差，而不同齒形的部件所產(chǎn)生的彈性變形也會(huì)有所差異，具體如圖1所示。機(jī)械制作的整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)加工環(huán)節(jié)都是相互關(guān)聯(lián)的，但相鄰環(huán)節(jié)之間存在間隙的可能性非常大，導(dǎo)致在加工過程中產(chǎn)生相對(duì)位移，這種位移屬于壓移的一種，位移與變形都會(huì)使加工產(chǎn)生誤差。

圖1

3 提高機(jī)械制造精度的工藝

3.1 分析加工原理

相似的成形加工原理雖然簡(jiǎn)化了加工過程，降低了加工難度，但畢竟與原有的加工原理之間存在一定的區(qū)別，使加工出來的零件達(dá)不到要求。利用相似的刃口輪廓制造的零件也可能與實(shí)際中需要用的零件不匹配，從而降低效率、增加成本等。為了提高生產(chǎn)效率，可適當(dāng)?shù)貙⒄`差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，雖然更加精確的加工原理在理論上會(huì)減小誤差，但由于過程復(fù)雜，有時(shí)產(chǎn)生的誤差更大。所以需要根據(jù)實(shí)際的加工條件適當(dāng)?shù)剡x擇相似的加工原理，以獲得更高的效率以及減小誤差。

3.2 分析器具工作原理

機(jī)床、刀具等各器具本身的質(zhì)量與加工零件的精度也有著很大的關(guān)系，所以分析各器具的工作原理，選擇合適的器具有利于提高機(jī)械制造的精度。例如：工件需要安裝在機(jī)床上面，刀具安裝在刀架上面，但是工件以及刀具是在機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，且機(jī)械零件的加工速度以及質(zhì)量受刀具、機(jī)床的影響較大，所以在零件的加工過程中，需要定期對(duì)刀具、機(jī)床等器具進(jìn)行檢查，定期養(yǎng)護(hù)，盡快更換有問題的器具等。

3.3 分析工件應(yīng)力

分析工件應(yīng)力對(duì)于降低應(yīng)力引起的誤差具有重要意義。工件內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生改變是導(dǎo)致工件變形的主要原因，為了提高工件的使用效率，減小工件在后期加工過程中發(fā)生的變形量，可在工作前對(duì)工件進(jìn)行熱處理，消除工件內(nèi)部的應(yīng)力，使工件的內(nèi)部達(dá)到平衡。此外，對(duì)于需要加工的零件，可按照其尺寸的不同分開加工，避免因?yàn)槌叽绲牟煌a(chǎn)生較大的變形量，從而提高機(jī)械制造的精度。

4 結(jié)語

機(jī)械制造的精度受多方面因素的影響，為提高機(jī)械制造的精度，需要從加工原理、器具的工作原理以及工件應(yīng)力等方面入手，準(zhǔn)確分析可能產(chǎn)生誤差之處，采取有效措施降低誤差量，加工出高精度的零件。此外，對(duì)于加工機(jī)械原部件，需要進(jìn)行定期的檢查及養(yǎng)護(hù)，避免生產(chǎn)出不達(dá)標(biāo)的零件，增加成本、降低效率等。

[1]張國軒.機(jī)械制造工藝分析[J].民營科技，2013，08：30.

[2]覃登攀.影響機(jī)械制造精度的主要因素分析[J].產(chǎn)業(yè)與社會(huì)論壇，2013，12（18）：67～68.

[3]余鵬，肖雙平.機(jī)械制造工藝過程對(duì)零件加工精度的影響[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2015，42（01）：60～61.

[4]景然.試論如何提升機(jī)械制造的精度與水平[J].科技與企業(yè)，2013（6）：85.

[5]燕金華.試論如何提升機(jī)械制造的精度與水平[J].電子制作，2015，05：36～37.

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2016-1-10