姚建平

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機(jī)械加工工藝技術(shù)的誤差原因與策略探討

姚建平

（中車(chē)株洲電機(jī)有限公司，湖南 株洲 412000）

文章從機(jī)械加工技術(shù)偏差的成因入手，分析了定位偏差、機(jī)床的制造偏差、夾具和刀具的偏差這三個(gè)方面的內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上提出了解決機(jī)械加工工藝技術(shù)偏差的策略。

機(jī)械加工工藝技術(shù)；誤差；機(jī)械工業(yè)

前言

在加工流程中，因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品具有不同的制造類(lèi)型，尺寸和工藝技術(shù)，而現(xiàn)在加工技術(shù)屬于流水線制造，一小部件不能在一臺(tái)機(jī)器上制造。需要執(zhí)行一系列復(fù)雜的加工工藝，有必要結(jié)合零部件加工的實(shí)質(zhì)指標(biāo)選擇適用的加工工藝和適用的加工用具，依據(jù)合理的順序?qū)⒘悴考_(kāi)展逐一加工。但是，在機(jī)械加工技術(shù)的實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，偏差的影響使機(jī)械加工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械加工產(chǎn)品的合格率不足，從而對(duì)加工業(yè)的開(kāi)展出現(xiàn)不利影響。能夠看出，對(duì)加工工藝技術(shù)的偏差和應(yīng)對(duì)策略的研究，對(duì)提升機(jī)械工業(yè)的制造效率，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的有序健康開(kāi)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)械加工工藝技術(shù)概述

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工技術(shù)水平在很大程度上影響機(jī)械加工技術(shù)水平，建立工藝程序，一方面要根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格和數(shù)量，一方面要充分整合實(shí)質(zhì)情況現(xiàn)有人員和制造設(shè)備。將工藝規(guī)范轉(zhuǎn)換為工藝流程文檔以提供加工工藝的指導(dǎo)是加工車(chē)間不可或缺的技術(shù)文檔。但是，因?yàn)椴煌墓S對(duì)零部件的實(shí)質(zhì)規(guī)格有不同的要求，所以加工的具體部分存在一定的差異。所以，在實(shí)質(zhì)加工流程中，應(yīng)引入科學(xué)，適用的加工方法，確保毛坯滿足實(shí)質(zhì)要求，不論質(zhì)量規(guī)格或形狀如何，進(jìn)一步滿足工廠的質(zhì)量要求。換句話說(shuō)，機(jī)械流程通常是原材料的初始加工，精細(xì)加工和最終組裝的流程。

加工流程中的錯(cuò)誤是不可避免的，并且錯(cuò)誤的類(lèi)型是多種多樣的。這些錯(cuò)誤會(huì)在一定程度上影響產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。所以，在加工流程中會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的原因，并且確定測(cè)量控制偏差非常重要。這就要求制造企業(yè)注重機(jī)械加工技術(shù)的創(chuàng)新，提升企業(yè)人才的知識(shí)水平，制定合理優(yōu)化的工藝流程來(lái)指導(dǎo)制造，最終達(dá)到提升產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)用壽命的目的。

2 機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差出現(xiàn)的原因

2.1 定位誤差

定位偏差主要指兩個(gè)方面：一個(gè)是定位子出現(xiàn)不準(zhǔn)確導(dǎo)致的偏差，另一個(gè)是參考不一致導(dǎo)致的偏差。在加工流程中，為了確保加工精度和提升制造率，必須將工件放置在機(jī)床上或夾具中相對(duì)于刀具的正確位置。這個(gè)流程叫做定位。所謂的定位子偏差是指由夾具定位部件和定位對(duì)的不精確性導(dǎo)致的工件的最大變化。在零部件加工流程中，選擇工件上的幾何元素作為定位參考。如果設(shè)計(jì)的定位參考難以與所選擇的定位參考重疊，則因?yàn)閰⒖嫉牟灰恢露l(fā)生錯(cuò)誤。

2.2 機(jī)床的制造誤差

機(jī)床制造偏差主要分為三個(gè)方面：主軸旋轉(zhuǎn)偏差，導(dǎo)軌偏差和傳動(dòng)鏈偏差。首先，主軸旋轉(zhuǎn)偏差是指主軸的實(shí)質(zhì)旋轉(zhuǎn)軸與其理想旋轉(zhuǎn)軸的位置偏差，這對(duì)提升機(jī)械產(chǎn)品的細(xì)度起著重要作用。這方面的偏差主要是因?yàn)橹鬏S的同軸度和軸向性。軸承之間同軸度和包圍的影響，包括徑向偏差，軸向偏差和傾斜擺動(dòng)。其次，導(dǎo)軌在機(jī)床運(yùn)行中的作用非常重要。導(dǎo)軌定義了每個(gè)機(jī)床部件的基點(diǎn)并起著基本作用。一方面，軌道錯(cuò)誤的發(fā)生是由導(dǎo)軌本身的錯(cuò)誤導(dǎo)致的，另一方面是因?yàn)閷?dǎo)軌在安裝流程中的不合理性導(dǎo)致的安裝質(zhì)量問(wèn)題。最后，驅(qū)動(dòng)鏈在加工流程中的作用是促進(jìn)機(jī)床操作的能量傳遞，而這一方面出現(xiàn)偏差的原因主要在于裝配、運(yùn)轉(zhuǎn)方面，以及鏈條與傳動(dòng)機(jī)的摩擦等。

2.3 夾具和刀具的誤差

首先，正確運(yùn)用夾具有助于確定正確的加工位置，所以如果在這方面發(fā)生錯(cuò)誤，則難以確定精確的加工位置。其次，用具的偏差一方面是由用具本身導(dǎo)致的，另一方面是因?yàn)橛镁哌\(yùn)用流程中不斷的摩擦或碰撞造成的用具體損壞，加上通常的不規(guī)則維護(hù)和更換，使用具在磨損狀態(tài)下加工零部件將不可避免地對(duì)零部件的形狀和尺寸出現(xiàn)一定的影響。另外，當(dāng)硬度差的工件遇到諸如用具，夾具或機(jī)床的高硬度用具時(shí)，它將變形。這種變形現(xiàn)象也會(huì)給加工工藝帶來(lái)一定的偏差。

3 解決機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差的策略

3.1 減少機(jī)械加工中的直接誤差，合理運(yùn)用機(jī)械加工工藝技術(shù)

加工中的直接偏差是指在加工中運(yùn)用加工技術(shù)直接導(dǎo)致的偏差。為了避免這種錯(cuò)誤，有必要為加工流程的預(yù)加工做準(zhǔn)備，并盡可能地提前做好準(zhǔn)備，或者是為了減少偏差。此外，有必要熟悉加工的基本流程，修復(fù)和改善已經(jīng)發(fā)生的錯(cuò)誤，并及時(shí)采取措施防止?jié)撛诘腻e(cuò)誤。例如，在轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)長(zhǎng)軸的流程中，很容易因熱因素和力因素的影響而使工件彎曲和變形。當(dāng)運(yùn)用加工技術(shù)時(shí)，必須防止加工中可能的錯(cuò)誤，并且對(duì)于加工產(chǎn)品的特性和實(shí)質(zhì)加工，選擇“大走刀反向切削法”這一工藝，就能夠在加工流程中最大程度上消除干擾因素的影響。

3.2 及時(shí)補(bǔ)救，降低因誤差原因而造成的損失

為了解決在運(yùn)用流程中由加工工藝技術(shù)導(dǎo)致的偏差，能夠及時(shí)糾正已經(jīng)出現(xiàn)的偏差，以最小化由偏差導(dǎo)致的損失。在加工流程中，消除零偏差是不切實(shí)質(zhì)的，因?yàn)榧庸ち鞒淌且粋€(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)，在任何時(shí)間和任何地方都會(huì)受到不同因素的影響，能夠直接避免一些偏差。有些錯(cuò)誤是不可避免的，所以能夠采取相應(yīng)的措施來(lái)彌補(bǔ)這些不可避免的錯(cuò)誤。通常，補(bǔ)救措施就是用人特意制造的偏差來(lái)彌補(bǔ)加工流程中出現(xiàn)的偏差，兩方面進(jìn)行互補(bǔ)，以此來(lái)抵消原始偏差。例如，在處理數(shù)控機(jī)床上滾珠絲桿的偏差時(shí)，能夠采取的方法為磨短絲桿上的螺距，同時(shí)把絲桿上的螺距拉伸，與標(biāo)準(zhǔn)距離一致，在此基礎(chǔ)上有效填補(bǔ)偏差。

3.3 對(duì)加工工件進(jìn)行科學(xué)的誤差分組，提升機(jī)械加工工藝技術(shù)的運(yùn)用精度

在實(shí)質(zhì)加工流程中，因?yàn)樘嗖豢煽匾蛩?，很難有效保證材料和部件的精度。如果無(wú)法保證這些方面，進(jìn)一步加工將導(dǎo)致更大的定位偏差。所以，難以確保加工產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。所以，為了提升加工工藝技術(shù)的完整性和精確性，通常能夠在加工流程中采用偏差分組方法。偏差分組方法在加工中的應(yīng)用是對(duì)原料坯料或半成品進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)，使材料接近偏差值，并且能夠相應(yīng)地減少每組坯料的偏差。在此基礎(chǔ)上，對(duì)工件進(jìn)行調(diào)整。用具的相對(duì)位置或定位原件的調(diào)整不僅促進(jìn)了加工技術(shù)的運(yùn)用，而且有效地控制了偏差值，并且能夠基于尺寸調(diào)整或定位大大減小偏差范圍。與上述兩種方法相比，不僅操作簡(jiǎn)單，而且相對(duì)節(jié)約成本，能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)的進(jìn)步和開(kāi)展促進(jìn)了機(jī)械工業(yè)進(jìn)入新的開(kāi)展階段，機(jī)械加工技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。但是，因?yàn)楦鞣N因素，加工工藝技術(shù)存在一定的偏差。從而影響整體進(jìn)步和開(kāi)展。為此，本文從機(jī)械加工技術(shù)偏差的成因入手，分析了定位偏差，機(jī)床制造偏差，夾具和刀具偏差三個(gè)方面。在此基礎(chǔ)上，提出了解決加工流程技術(shù)偏差的策略。希望機(jī)械加工技術(shù)得到合理推廣和應(yīng)用，從而促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的良性開(kāi)展。

[1] 韋紅星.加工精度受機(jī)械加工工藝的影響研究[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2017(3).

[2] 楊明.機(jī)械加工工藝的完善措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(6).

[3] 王富強(qiáng).淺談機(jī)械加工工藝[J].科技與企業(yè),2015(20).

[4] 孔繁鋼.機(jī)械加工工藝的節(jié)能降耗[J].科技與企業(yè),2014(1).

[5] 史小園,劉增偉.機(jī)械加工工藝編制的要點(diǎn)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(31).

[6] 李建.機(jī)械加工工藝技術(shù)的偏差原因與策略探討[J].中國(guó)科技信息, 2014(17).

Discussion on Error Causes and Strategies of Machining Technology

Yao Jianping

( Zhongche Zhuzhou Electric Machinery Co. Ltd., Hunan Zhuzhou 412000 )

Starting from the causes of technical deviation in mechanical processing,this paper analyses three aspects:positio -ning deviation,machine tool manufacturing deviation,fixture and tool deviation.On this basis,it puts forward strategies to solve technical deviation in mechanical processing.

Machining technology; Error; Machinery industry

A

1671-7988(2019)05-154-02

U466

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1671-7988(2019)05-154-02

U466

姚建平（1971-），男，助理工程師，就職于中車(chē)株洲電機(jī)有限公司，研究方向：機(jī)械加工產(chǎn)品檢測(cè)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.05.048