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        提高機(jī)械加工精度的有效措施的探討

        2016-09-29 12:50:51
        科技視界 2016年20期
        關(guān)鍵詞:誤差補(bǔ)償機(jī)械加工精度

        茅偉巍

        【摘 要】機(jī)械加工重點(diǎn)在加工精度的有效控制,本文重點(diǎn)分析了影響機(jī)械加工精度的主要原因,從加工設(shè)備精度,誤差補(bǔ)償、分解,操作人員技能提升等角度提出了具體的構(gòu)建加工精度的有效措施。

        【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工;精度;誤差補(bǔ)償;誤差分解;操作人員

        0 引言

        隨著國(guó)內(nèi)加工裝備精確度的提高,裝備零件的加工都出現(xiàn)了普遍的提高,也是實(shí)現(xiàn)一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件制造實(shí)力的有效說(shuō)明,更好的機(jī)械加工工藝可以有效規(guī)避相關(guān)的加工誤差,實(shí)現(xiàn)表面粗糙度、尺寸公差,形狀公差等有效降低,更好提升加工零件的質(zhì)量和水平。然而影響加工精度的因素還是客觀存在的,筆者從事機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作多年,對(duì)影響加工精度的主要因素有著深刻的認(rèn)識(shí)。

        1 影響加工精度的主要因素

        1.1 加工熱余力因素

        在機(jī)械加工過(guò)程中,車、銑、刨、磨等機(jī)械加工都是金屬之間的摩擦,產(chǎn)生切削,這種切削一定產(chǎn)生加工熱,這種加工熱將帶來(lái)一些問(wèn)題,零件在車床加工的時(shí)候?qū)⑹艿竭@種加工熱的影響,使得整個(gè)零件在加工之后,出現(xiàn)一種熱變形,造成最后的形狀公差出現(xiàn)超差的情況。同時(shí)這種加工熱也可能造成最終的加工表面粗糙度出現(xiàn)問(wèn)題,造成加工過(guò)程中刀具的磨損加劇,最終影響加工精度[1]。

        1.2 力學(xué)因素

        由于一般的機(jī)床在加工零件的時(shí)候,一般都是不同形式的夾具進(jìn)行固定,例如車床就裝夾零件之后就是形成一種懸臂梁,這種力學(xué)構(gòu)造將使得整個(gè)零件在加工過(guò)程中受力不均衡,在這種刀具外力的作用下,零件將出現(xiàn)一種彎曲,影響零件的同軸度。當(dāng)加工結(jié)束之后,零件將出現(xiàn)不同程度的形變,這種一來(lái)加工的誤差將出現(xiàn)更多的問(wèn)題。

        1.3 振動(dòng)因素

        機(jī)床的振動(dòng)是其造成零件加工表面粗糙度的主要原因,在機(jī)床的加工中這種振動(dòng)將直接造成加工零件出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品,因?yàn)檫@種振動(dòng)一方面造成刀具在零件上的加工受到的慣性不同,造成其零件表面加工的粗糙度出現(xiàn)問(wèn)題,另一方面這種加工是雙方面的,即刀具的磨損將出現(xiàn)很多的問(wèn)題,加劇了其磨損的進(jìn)程。

        1.4 刀具角度因素

        刀具的加工角度決定了其加工的精度零件的加工受力分布,尤其是主偏角是加工的主要因素,當(dāng)零件加工的主偏角接近直角之后,將有利于這種零件的加工,因?yàn)榱慵膭傂暂^差,需要這種接近直角的主偏角刀具的加工。

        1.5 工序順序因素

        工序是加工零件的順序,即先進(jìn)行粗加工出大致的形狀,然后在進(jìn)行相關(guān)尺寸的加工,最終進(jìn)行尺寸公差、形狀公差的進(jìn)入,這就是一般零件的加工順序。在不同的加工階段需要注意不同的問(wèn)題,粗加工形狀的時(shí)候,當(dāng)進(jìn)刀量給的過(guò)大,將直接造成刀具的快速磨損,不利于后期的加工。轉(zhuǎn)速過(guò)低也將造成精加工過(guò)程中,一般零件表面粗糙度出現(xiàn)超差的情況,在控制表面粗糙度的時(shí)候,還需要關(guān)注零件的加工冷卻液。因?yàn)槔鋮s液將直接降低加工表面的溫度,降低加工熱對(duì)零件造成的加工變形[2]。

        2 改進(jìn)加工精度的具體措施

        2.1 提升設(shè)備加工精度

        現(xiàn)代的機(jī)械加工主要是依靠相關(guān)的機(jī)床進(jìn)行分步驟的開展加工,影響加工精度主要還是在這些機(jī)床加工環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)中的加工精度的提升主要還是依靠提升裝備加工水平,例如國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床和德國(guó)的西門子就存在嚴(yán)重的差異,德國(guó)的西門子機(jī)床在軸承等標(biāo)準(zhǔn)件上有著更多的精度,使得他們的機(jī)床在使用的過(guò)程中更加具有穩(wěn)定性,加工精度更高。因此提高加工裝備的加工精度是實(shí)現(xiàn)加工精度提升的基礎(chǔ)和前提,沒(méi)有精確度較高的機(jī)床,加工精度的提高就無(wú)從談起。例如,薄壁零件慎用一般的裝夾方法,因?yàn)檫@種裝夾將直接造成其變形[2]。因?yàn)檫@種過(guò)輕的薄壁零件將在裝夾過(guò)程中更加容易產(chǎn)生振動(dòng),因此需要在條件允許的情況下,采用軸向裝夾方法,改變其受力結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高了裝備的加工精度。

        2.2 誤差進(jìn)行補(bǔ)償

        當(dāng)加工設(shè)備一旦確定之后,不是所有的設(shè)備精度都是很高的,經(jīng)過(guò)使用一段時(shí)間之后,其加工精度也在不段降低,這個(gè)的機(jī)床還是需要使用,就需要操作人員進(jìn)行誤差的有效補(bǔ)償。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的抵消,換句話說(shuō),這種補(bǔ)償方式就是針對(duì)機(jī)床的原始誤差,制造出對(duì)應(yīng)的誤差,實(shí)現(xiàn)與原始誤差之間的抵消,例如在數(shù)控車床的加工過(guò)程中,由于一些金屬零件的硬度較高,在加工幾個(gè)零件之后,可能就出現(xiàn)超差的現(xiàn)象,這種誤差出現(xiàn)主要是因?yàn)榈毒吣p造成的,我們沒(méi)有必要將刀具卸下來(lái),這數(shù)控系統(tǒng)控制界面中存在一個(gè)刀具誤差,可以對(duì)其進(jìn)行有效設(shè)置,實(shí)現(xiàn)刀具在原有的坐標(biāo)系中進(jìn)行X、Z軸的補(bǔ)償移動(dòng),這就是一種誤差補(bǔ)償。

        2.3 誤差分解

        在加工零件的過(guò)程一般都需要多個(gè)工藝流程,我們?cè)谶M(jìn)行在每一次的加工過(guò)程都會(huì)有不同的誤差,這種誤差就是需要可能通過(guò)不同的加工工藝步驟進(jìn)行有效分解,這樣可以實(shí)現(xiàn)每一個(gè)加工工藝的誤差都不出現(xiàn)超差的情況。這種方式也可以進(jìn)一步提高加工最終的零件精度,實(shí)現(xiàn)加工誤差的降低[3]。

        2.4 操作者素養(yǎng)

        機(jī)械加工過(guò)程主要依靠機(jī)械設(shè)備進(jìn)行,但是操作人員的素養(yǎng)也是決定加工精度的最為本質(zhì)的因素。不斷提高加工人員的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)操作人員多學(xué)習(xí)、多探討加工不同零件的基本操作技巧,實(shí)現(xiàn)加工素養(yǎng)的有效提升,這也是提高加工精度的有效手段。

        3 結(jié)語(yǔ)

        加工精度的控制需要分析其產(chǎn)生的主要原因,針對(duì)不同的原因進(jìn)行對(duì)癥改進(jìn),加工精度的主要控制方式很多,也存在一定的相互聯(lián)系性,需要不斷拓展操作人員的創(chuàng)造性,有效構(gòu)建精度控制的模式。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]劉紅麗,李志永,等.MESO-SCALE級(jí)電解微細(xì)加工技術(shù)研究進(jìn)展[C]. 2011 Second ETP/IITA Conference on Telecommunication and Information(TEIN 2011)2011,04:169-170.

        [2]申曉龍,任成高,胡佳英,等.快走絲多次切割加工模具表面質(zhì)量的試驗(yàn)研究[C].2011 International Conference on Aerospace Engineering and Information Technology(AEIT 2011),2011,05:159-160.

        [3]速曉明.精密車床主軸自動(dòng)化加工生產(chǎn)線核心技術(shù)研究[C].發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),助推新能源裝備制造——2014年第四屆全國(guó)地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨新能源裝備制造發(fā)展論壇,2014,06:152-153.

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