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生活水平的提高,使得人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求日益嚴(yán)格。而加工精度作為權(quán)衡產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因子,因此確保加工精度非常關(guān)鍵。為了提高加工精度必須首先熟悉控制機(jī)械加工精度的因素。
1影響機(jī)械加工精度的因素
1.1加工原理誤差
由于制作產(chǎn)品時(shí)使用的加工方法、傳動(dòng)、刀具輪廓并不十分精確,因此必然會(huì)導(dǎo)致加工誤差。比如:加工運(yùn)動(dòng)不精確導(dǎo)致的誤差、刀具外觀不精確制造的誤差。
1.2機(jī)床幾何誤差及磨損制造的誤差
機(jī)械加工階段刀具和加工品之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通常都是借助于機(jī)床達(dá)到的,所以機(jī)床的精密度一定會(huì)控制機(jī)械加工精度。機(jī)床精密度主要從以下幾個(gè)方面控制產(chǎn)品精密度:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。①主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差必然會(huì)控制制作品的外形以及位移的精密度,通常包括徑向擺動(dòng)、軸向擺動(dòng)以及角度擺動(dòng)。由于精密度敏銳點(diǎn)的不一致,當(dāng)對(duì)不一樣的制作品加工時(shí),主軸的徑向擺動(dòng)所造成的精密度減小程度也不相同。②導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌誤差直接控制產(chǎn)品精度。導(dǎo)軌在X軸空間的誤差一般可以控制被加工產(chǎn)品表面的法線方向,從而增大誤差,減小加工精度。③傳動(dòng)鏈誤差。切削時(shí),產(chǎn)品外觀的塑形活動(dòng),通常是一連串的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)幫助達(dá)成。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)部件包括連桿、凸輪、齒輪、皮帶等。由于運(yùn)輸、配送和使用過程不可避免地將磨損這些傳動(dòng)元件,從而導(dǎo)致了傳動(dòng)鏈誤差。值得注意的是傳動(dòng)結(jié)構(gòu)越繁雜,傳動(dòng)時(shí)間越久,其傳動(dòng)誤差必然會(huì)越大。
1.3刀具、夾具的制造誤差及磨損
刀具精密度對(duì)產(chǎn)品精度的控制因刀具的品種而異。常見刀具的精密度并不會(huì)直接控制機(jī)械品精密度;而定尺寸刀具的精密度,則必然會(huì)直接控制機(jī)械品尺寸的精密度;塑形刀具的精密度,主要控制機(jī)械品表面誤差。而刀具的摩擦損耗可以直接控制刀具與機(jī)械品之間的相對(duì)位移,從而增大了機(jī)械品尺寸誤差,夾具的功能是精確控制產(chǎn)品與器具之間的相對(duì)位移,因此夾具的精密度對(duì)機(jī)械品精密度產(chǎn)生非常大的影響。夾具的損壞將導(dǎo)致機(jī)械品精密度嚴(yán)重減小。
1.4工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差
工藝體系具有良好恢復(fù)形變的能力,生產(chǎn)各階段中,切削力、夾緊力以及傳動(dòng)力等各種作用力必然會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形而損壞了刀具以及機(jī)械品之間的精確位移,最終減小了機(jī)械品的精密度。比如:切削時(shí)受力點(diǎn)位移改變導(dǎo)致的加工誤差和削力大小改變導(dǎo)致的加工誤差。
1.5工藝系統(tǒng)受熱變形導(dǎo)致的誤差
機(jī)械加工時(shí),各類熱源將導(dǎo)致工藝體系發(fā)生某種程度的熱變形。然而,因?yàn)楣に圀w系熱源布設(shè)并沒有規(guī)律和生產(chǎn)環(huán)節(jié)構(gòu)造、原料的不一致,造成工藝體系各環(huán)節(jié)的變形存在不一致,最終損壞了器具以及機(jī)械品的精確位移和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,增大了加工過程中的誤差。①機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。源于熱源的作用,工藝體系各部件的溫度會(huì)有一定的改變,加之熱源布設(shè)沒有規(guī)律以及機(jī)床體系的錯(cuò)綜繁雜,機(jī)床各部分所產(chǎn)生熱變形也必然將存在差異,最終損壞了工藝體系各部件原來的相對(duì)位移,造成機(jī)械品的精密度大幅減小。②刀具熱變形對(duì)加工精度的影響。雖然切削這個(gè)階段傳入刀具的熱量不到6%,然而因?yàn)榈毒叩某叽缫约盁崛萘糠浅P?,因此其溫度升高的幅度依然較大,最終導(dǎo)致刀具變長,減小其加工精密度。③產(chǎn)品熱變形對(duì)加工精度的影響。由于切削過程會(huì)產(chǎn)生以及帶來大量熱量,造成產(chǎn)品會(huì)發(fā)生一定程度的熱變形主,其熱變形程度取決于加工方法以及受熱的均勻性。
2提高機(jī)械加工精度的措施
2.1直接減少誤差法
在實(shí)際加工過程中,普遍直接減少誤差方法提高精密度,該方法通過查找控制加工誤差的關(guān)鍵因子而采取相應(yīng)措施消除誤差。
2.2誤差補(bǔ)償法
誤差補(bǔ)償法,即為了減小原來工藝體系中的初始誤差,人工引入新誤差。當(dāng)初始誤差的效果是減小時(shí),那么人工誤差的效果則必然是增大,反之則反,并盡可能使兩者效果可以互相抵消;或者借助于某種初始誤差來抵消另一種初始誤差,同樣盡可能使兩者效果可以互相抵消,最終減少整個(gè)工藝系統(tǒng)的加工誤差,提高產(chǎn)品的加工精密度。
3結(jié)束語
如今,機(jī)械品的競爭最終落腳點(diǎn)是加工技術(shù)的競爭。為了大幅改善我國機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù),提高國際競爭力,必須提高機(jī)械加工精密度,以利于使我國機(jī)械加工技術(shù)盡快趕上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平。
作者:冀浩非 單位:晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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