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摘要:隨著科技的發(fā)展,我國在機械加工方面也取得了較大的進步,機械加工的精準度、效率、生產(chǎn)方向不斷地提高也就意味著在整個機械加工行業(yè)中,每個工序的精確程度都需要格外注意,將生產(chǎn)當中產(chǎn)生誤差影響工件加工精度的原因進行分析,提出有針對性的改善措施,是提高機械加工工件精度的有效措施,也是對于行業(yè)規(guī)范化的一個重要舉措。
關鍵詞:機械加工;工件精度;減小誤差
0引言
機械加工中,產(chǎn)品的工作年限與工件本身的性能優(yōu)劣是受到加工質(zhì)量的直接影響的。想要在質(zhì)量方面得到提高,那么就必須將加工水準同樣進行提高。實際加工中,由于各種原因的影響,而使機械加工的精度產(chǎn)生生物差,從而影響到工件的精度和加工質(zhì)量。由此可見,在進行機械加工時,尋求到機械加工中會對精度產(chǎn)生影響的原因,減小由于機械加工而形成的誤差,在進行機械加工工件方面是非常必要的。
1造成機械加工精度出現(xiàn)誤差的原因
造成機械加工誤差的原因主要可以分成兩個方向:人為誤差與原始誤差,相比于人為誤差中的偶發(fā)性,原始誤差則是有著一定的規(guī)律可循,發(fā)現(xiàn)問題和控制方式較為容易。原始誤差與人工誤差一樣,并不是簡單地指某種誤差,而是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中每一個能夠發(fā)生誤差的地方,因此,要想提高機械加工工件的精度,就必須對零件加工的不足之處加以分析,在誤差發(fā)生前采取必要的措施組織誤差的發(fā)生或者減小誤差。而主要的誤差形式,則有如下幾種。
1.1工作原理中的誤差在進行工件的加工過程中,由于工件加工時用途不同,導致對于工件的要求和工業(yè)也有著很大的卻別。工件的加工是建立在工件、刀具、車床等設備的相對運動當中。而工件受到需求等方面的限制,在形態(tài)等方面有了諸多變化,而有些工件形態(tài)較為復雜,若按照原始需求進行完全加工,則會使加工的過程變得非常復雜,不利于進行工件的大批量生產(chǎn),有些甚至難以實現(xiàn)生產(chǎn)過程,而且即使進行工件加工的原理能夠滿足,也有很大的可能找不到適宜的刀具進行加工,若強行進行加工則需要定制刀具,延長了時長而且增大了生產(chǎn)的成本。因此在進行工件的加工過程中,為了完成零件的加工和量產(chǎn),就要采用與原始加工方式和加工刀具相近似的設備和刀具,進行近似的加工,而在這種情況下,由于工作原理的差別就會形成加工時工件出現(xiàn)的誤差。
1.2機床產(chǎn)生的誤差不論多精密的設備都會產(chǎn)生一定的誤差,生產(chǎn)當中由于設備自身產(chǎn)生的誤差是無可避免的,例如,在機床的主軸工作時,旋轉中出現(xiàn)波動,導致加工過程中機床工作的主軸回轉出現(xiàn)誤差最終造成工件的表面形狀發(fā)生改變,影響到零件表面的粗糙程度,進而影響到整個工件加工的質(zhì)量;較大的波動還會使零件的位置發(fā)生改變,此時刀具與零件的相對位置發(fā)生改變,在零件的尺寸上就會產(chǎn)生以下變化,此時就會有比較大的誤差產(chǎn)生。還有機床導軌若在安裝時出現(xiàn)問題,有問題的導軌長時間使用后就會出現(xiàn)明顯的磨損,此類磨損也會使得機床設備再進行工件加工時出現(xiàn)明顯失誤。在機床生產(chǎn)時由于機床屬于較為精密的設備,任何一個部件或者工序出現(xiàn)問題都會導致機床的零件加工出現(xiàn)誤差。此外,在機床加工中還容易造成微小誤差的積累,例如在傳動鏈的結構中,如果傳動鏈的各個部分都存在一定的誤差,由于傳動鏈的每個部分都是相互關聯(lián)的,那么誤差通過傳動鏈系統(tǒng)的傳播形成誤差的積累和傳遞,使工件的誤差產(chǎn)生累積效應,工件的質(zhì)量將會受到較大的影響。
1.3刀具方面產(chǎn)生的誤差刀具中出現(xiàn)誤差也會直接反映在工件的質(zhì)量方面。目前的刀具主要分為普通刀具、成型刀具和定制刀具三種。而不同的刀具在進行工件的制作方面發(fā)揮的作用也不宜多樣,同時,不同的作用也就意味在車床的施工工藝和相關工序方面存在著一定的區(qū)別,那么產(chǎn)生誤差時的位置和原因也就各有不同。因此也就給誤差的產(chǎn)生帶來了更多的不確定性。1.3.1普通刀具普通刀具是在機械加工中對精度的影響較小的一種刀具,因為普通刀具的工作方式只是對于制造工藝的實現(xiàn),在誤差方面主要是由于刀具自身出現(xiàn)質(zhì)量問題而引起的誤差,不會對工藝產(chǎn)生任何程度的影響,因此普通刀具生產(chǎn)時產(chǎn)生的誤差一般不是很大。1.3.2成型刀具成型刀具對精度和誤差產(chǎn)生的影響要略大于普通刀具,首先成型刀具對于工件的尺寸并不會產(chǎn)生較大的影響,其次在影響工件精度的過程中,成型刀具會對工件的形狀產(chǎn)生一定的影響,因而使工件的精度發(fā)生改變。1.3.3定制刀具與前兩種刀具不同,定制刀具對于工件精度的影響最大,因為定制刀具是對工藝的一種延伸,定制刀具的尺寸和形狀一般都是根據(jù)工件的需求來決定的,也就是說定制刀具的尺寸、刃口、形狀等因素必須與工件緊密結合,若定制刀具存在誤差,那么后續(xù)加工出的工件也都會出現(xiàn)同樣的精度問題影響到整個工件的生產(chǎn)情況。
1.4加工過程中熱變形引起的誤差在制作零件時,加工過程中可能會產(chǎn)生大量的熱量,加工環(huán)境當中也會存在其他的熱源,由于“熱脹冷縮”的原理,工件和機床都會產(chǎn)生變形,從而對零件的加工精度產(chǎn)生影響。機床和工件的這種變形稱為熱變形。
2提高機械加工精度的工藝措施
2.1直接減少原始誤差提高零件精度的主要方法可以為直接大幅度地減少原始誤差,可以顯著提高零件的精度。對于比較嚴格的精密機械零件,原始誤差多是由加工設備的加工精度決定的,所以加工精密零部件就應該采用精密機床,通過更高精度的機械加工設備來減少誤差的發(fā)生。2.2補償原始誤差除了通過改進工藝提升設備等措施減少原始誤差外,還可以采用誤差補償?shù)姆椒▉頊p少原始誤差對機械加工精度的影響,以提高零件精度。它的原理是為了減少機械加工當中的加工誤差,故意制造誤差,通過人為制造的誤差來彌補零件加工當中設備、工藝等存在的原始誤差,從而負負得正。2.3轉移原始誤差原始誤差無法避免,但是同樣程度的原始誤差處于在零部件不同的部位導致產(chǎn)生的影響也不相同。在零部件的作用位置,原始誤差對零部件的性能影響較大,而在非作用位置的影響較小。原始誤差的轉移不僅僅局限于工件,對機床進行保養(yǎng)升級等措施,提高機床的加工精度,也是在轉移誤差。2.4將原始誤差均化在進行精度較高的軸、孔加工中,通常情況下會采用研磨的方式進行加工處理,精度方面研磨工藝并不具有太高的精度,但是在與工件相對運動做功時對工件進行微量切削的同時,研磨用的工具也會被工件相應地磨損掉一部分,表面間不斷發(fā)生的摩擦也會在很大程度上不斷減小誤差,使誤差均攤到工件與研磨工具上,并通過研磨的方式進行減小。這種方式被稱作均化原始誤差法。表面進行不斷的摩擦,實質(zhì)上是相互作用的兩個接觸面不斷進行差別的價差與消除,并以此為基礎雙方進行相互修正的過程。這種方法不僅能夠提高工件的精度也能夠對研磨工具進行一定程度的誤差消除。
3結語
隨著科技的進步機械行業(yè)也在快速地進行著自我發(fā)展,在發(fā)展與演化的過程中誤差總會給機械的制造和生產(chǎn)帶來一定的不便之處,而誤差總是不能避免和消除的,那么如何調(diào)節(jié)施工中的各種措施,減小誤差以及誤差帶來的影響也就成為了今后機械制造行業(yè)中重要的發(fā)展方向。對誤差產(chǎn)生的原因進行分析,得出誤差產(chǎn)生的根本原因和形成機制,這樣才能在源頭與其他方面總結出誤差的減小方式,并根據(jù)總結出的經(jīng)驗提出減小誤差,提高工件精度的方式方法,在未來的機械制造行業(yè)當中還需要更多的從業(yè)者投入大量的心血與人力物力來完成,此舉對于機械制造行業(yè)中有著極為重要的發(fā)展意義。
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作者:何奇 單位:齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司