張文磊

上汽通用東岳動(dòng)力總成有限公司 山東 煙臺(tái)264006

引言

經(jīng)過(guò)一系列的機(jī)械加工從而非生產(chǎn)出來(lái)的零部件的實(shí)際參數(shù)就是機(jī)械加工精度,這些參數(shù)主要包括零件形狀、零件表面相互位置等。實(shí)際參數(shù)越接近設(shè)計(jì)參數(shù),就會(huì)得到越高的加工精度。談到加工精度,就不得不提到加工誤差了。實(shí)際加工的零件與設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)定的理論參數(shù)都會(huì)有一定的偏差,實(shí)際參數(shù)與理論參數(shù)的差值就是加工誤差。加工誤差的大小可以計(jì)量加工精度的程度,所以在一定程度上控制或者減小誤差就可以達(dá)到加工精度的提高。

1 影響機(jī)械加工精度的主要因素

1.1 零件的形變對(duì)加工精度的影響 零件加工過(guò)程中每時(shí)每刻的受力是在不斷變化的,隨著受力情況的變化零件在加工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生形變,這也是導(dǎo)致零件精度產(chǎn)生誤差的最主要的原因。這也是在加工過(guò)程很普遍的一種現(xiàn)象,出現(xiàn)這種情況的原因有以下兩個(gè)方面:一是加工零件時(shí)會(huì)使用各種工具,這些工具在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的磨損和偏移,嚴(yán)重的話還會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的現(xiàn)象。而這些情況一旦出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)影響原本的加工路線進(jìn)而產(chǎn)生偏差,所以零件加工完成后會(huì)有很大的誤差值。此外,會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響的還有給定的一些加工參數(shù)比如刀具的行進(jìn)速度、進(jìn)給量這些參數(shù)如果設(shè)定的不合理,零件的加工會(huì)產(chǎn)生一定的誤差從而影響精度。零件除了因外界因素變形外,零件本身在加工過(guò)程中也會(huì)因?yàn)槟Σ翆?dǎo)致過(guò)熱從而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象。零件加工系統(tǒng)自身也會(huì)產(chǎn)生加工誤差。因?yàn)榧词辜庸ふ＿\(yùn)行其加工出來(lái)的參數(shù)與理論參數(shù)一致,但是這個(gè)加工系統(tǒng)本身的性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),那么在后期的加工過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生誤差,造成加工精度下降。

1.2 人為因素導(dǎo)致的誤差 在機(jī)械加工工程中的每個(gè)流程都離不開工作人員的準(zhǔn)確操作。如果操作人員在進(jìn)行加工時(shí),不能嚴(yán)格遵照手冊(cè)進(jìn)行規(guī)范的操作,那么必然會(huì)導(dǎo)致零件在加工過(guò)程中出現(xiàn)較大的誤差,零件精度自然無(wú)法保證。還有零件本身存在著磨損,如果在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)橐?jié)約成本而忽略磨損,不及時(shí)更換磨損的零件,一個(gè)磨損的零件就能影響整個(gè)加工環(huán)節(jié),從而導(dǎo)致零件精度下降。

以試切法調(diào)整為例,進(jìn)給機(jī)構(gòu)產(chǎn)生位移時(shí),因?yàn)榇嬖谀Σ磷饔盟詫?shí)際進(jìn)給量想要與理論總進(jìn)給量進(jìn)行匹配的話是很困難的。例如,車床需要進(jìn)行橫向進(jìn)給。向前移動(dòng)刀架,但是理論進(jìn)給量總是大于刀架向前移動(dòng)的實(shí)際距離。因?yàn)橛行┸嚧残枰斯?duì)刀,所以在對(duì)刀時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差進(jìn)而影響整個(gè)加工的精度。還有裝夾時(shí),定位、夾緊力和方向等方面都因?yàn)槿斯⑴c從而產(chǎn)生一定的誤差等。測(cè)量誤差主要體現(xiàn)在測(cè)量工具和測(cè)量方法會(huì)有一定偏差還有讀取數(shù)值是也會(huì)有各種誤差。

1.3 數(shù)控加工誤差 當(dāng)代社會(huì)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床普遍的應(yīng)用在了在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中,它和傳統(tǒng)的機(jī)床比較,由于是電腦控制機(jī)床所以會(huì)大大的減少誤差。但是,數(shù)控機(jī)床并不是沒有誤差的,它在編程、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)等方面也會(huì)有不同程度的誤差。就拿程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō),程序設(shè)計(jì)的誤差主要是過(guò)程誤差和數(shù)學(xué)誤差。先說(shuō)數(shù)學(xué)誤差,因?yàn)榱慵行┕?jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算機(jī)無(wú)法表示出來(lái)。正因?yàn)檫@樣,當(dāng)計(jì)算機(jī)無(wú)法表示這部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí),加工過(guò)程就會(huì)缺少這些坐標(biāo),加工過(guò)程也就產(chǎn)生了誤差值。

2 提高機(jī)械加工精度的措施

2.1 采取科學(xué)措施,盡量減少原始誤差 首先,采用調(diào)整并進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有的工藝系統(tǒng),一定程度上減小誤差。以機(jī)床為例,需要提高其中一些零件的精度,包括適當(dāng)使用預(yù)緊的方法提高軸承精度、使用新型材料來(lái)提高軸承的剛度等。磨損達(dá)到一定程度的零部件及時(shí)的去更換,從而達(dá)到提高加工精度的目的。當(dāng)然了,有些因?yàn)榧庸み^(guò)程中操作產(chǎn)生的誤差是無(wú)法避免的。針對(duì)這一點(diǎn),可以提前預(yù)估誤差再合理地提高成本,加大原材料的投入通,這樣可以一定程度提高零件加工精度。其次,對(duì)有誤差的零件采取科學(xué)的組合措施,達(dá)到平均和減少產(chǎn)品誤差的目的。例如,可以把毛坯零件進(jìn)行排列組合達(dá)到提高精度的目的。根據(jù)其誤差的大小分為幾組,這樣也會(huì)相對(duì)的提高每組的精度,然后再通過(guò)調(diào)整機(jī)械加工系統(tǒng)中的刀具和夾具定位原件等,可以大幅提高零件加工精度。

2.2 嚴(yán)格控制工藝流程,減少加工件誤差 首先,對(duì)于零件的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行重復(fù)檢查,務(wù)必保證零件的尺寸。再根據(jù)零件尺寸嚴(yán)格編制工藝路線,規(guī)范機(jī)械工藝設(shè)備還有操作的時(shí)間等,合理劃分加工順序不出錯(cuò),保證粗加工和精加工工序按照規(guī)范進(jìn)行,做到:針對(duì)要加工的零件來(lái)選擇最適合加工的機(jī)械設(shè)備,減小加工誤差。其次,嚴(yán)格遵循零件的加工原則,不能在加工過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)。同時(shí),要避免零件在加工過(guò)程中因?yàn)檫^(guò)熱而產(chǎn)生形變,所以控制加工過(guò)程中的溫度,減小零件的誤差。另外,保證機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)據(jù)時(shí)刻準(zhǔn)確,每隔一段時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的校對(duì)及更正,這樣可以避免機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生疲勞破壞,又能在一定程度上減小誤差,從而提高了加工精度。

2.3 采用精密補(bǔ)償技術(shù)及時(shí)補(bǔ)償校正 傳統(tǒng)機(jī)械加工采用的是加工之后就檢測(cè)然后在加工再進(jìn)行檢測(cè),如此往復(fù)可以減小誤差提高精度,而數(shù)控加工進(jìn)行校正的方法是通過(guò)精密補(bǔ)償技術(shù)。在數(shù)控機(jī)床中,由探頭、位置傳感器和光柵尺構(gòu)成了精度補(bǔ)償系統(tǒng)。但需要提的是,數(shù)控機(jī)床在加工方面肯定是要超過(guò)傳統(tǒng)機(jī)床的,兩者優(yōu)劣很明顯,但數(shù)控機(jī)床本身的成本是相當(dāng)高的。

結(jié)束語(yǔ):機(jī)械加工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。除上述幾個(gè)因素外,還有很多方面的因素都會(huì)影響到加工的精度。所以,為了減小零件的加工誤差,需要做到工作還有很多,需要進(jìn)行更深一步的研究和探討,采用科學(xué)的方法,盡量減少各種相關(guān)因素造成的誤差,提高機(jī)械加工的效率,最終獲得質(zhì)量高誤差小的高精度零件。