摘要:机械零件的质量对于整个机械的质量具有较高的影响,因此在零件加工的过程中,一定要加强对其精度的重视程度,衡量机械质量的一个重要指标就是对其零件加工精度的考察。机械零件加工过程中,会受到多方面因素的影响,其精度的控制是一项难度相对较大的技术。文章首先介绍了机械零件加工精度内容,并在此基础上对其各方面的影响因素进行了详细的探讨,有针对性的提出了解决措施,希望对提高机械零件的加工精度起到促进作用。
关键词:机械零件;加工精度;影响因素;应对策略
前言
近年来我国经济飞速发展,工业生产对于各项机械的需求量大大增加,其中以小型和微型的机械需求量最大。这样一来给机械零件的加工提出了更高的要求。机械零件加工过程中,其精度的控制是非常重要的,需要工作人员在机械需求基础上进行精细的量身定做,针对不同的需求,应用不同的加工技术,从而保证每一个机械零件都在精度要求的范围之内。加工过程中应注意到这一复杂繁琐的过程,甚至每一个细节都会对加工精度产生一定程度上的影响。
1 机械零件加工精度简介
在加工机械零件的过程中,其总体的精度主要受到三方面因素的影响,即形状、位置及尺寸精度。这三方面限制条件在整个加工过程中是相互制约和影响的关系。位置的公差不可以小于形状的公差,同时尺寸公差能够决定位置公差的范围。加工过程中所产生的误差数值通常能够充分代表加工的精度。加工零件的工作人员在进行零件加工之前,通常会拥有设计者对零件尺寸的严格要求数值,而经过加工之后的零件会同设计存在一定的偏差,这就是加工误差,它是客观存在的。同时,该误差越大则说明加工精度越小。在进行零件加工的过程中,一般需要经历不同的环节和步骤来完成,而每一个环节当中都会或多或少存在一定的误差,这些误差综合起来对加工精度的影响是非常大的,例如,装夹环节当中是很容易发生定位误差的,这是该零件的定位基准同设计基准无法重合的原因造成的;夹紧误差的存在是由于过大的夹紧力造成的等。这其中的每一个环节所产生的误差会随着加工流程的进行而不断积累,在最终的环节将严重影响零件的加工精度。现阶段我国在研究机械零件加工精度的过程中主要采用了两种手段,即单因素的分析法和统计分析法。其中前者是研究每一个环节中所产生的误差对加工精度所产生的影响程度,而这一过程中需要忽略掉其他环节误差影响。后者属于抽样调查,精度的分析是针对一批零件中的部分进行的,努力将其中存在的各种误差进行充分的研究,值得注意的是这种方法在批量生产当中具有较高的使用价值。
2 影响因素
各个环节的加工手段都会对机械零件的加工精度产生影响,从而从根本上影响零件的质量。以下从受力变形、热变形和工艺系统几何精度三个角度来分析加工精度的影响因素。
2.1 受力变形
加工机械零件时,工艺系统的变形现象时常发生,这是受到多种外力影响的结果,如夹紧力和重力等。在这种情况下,会改变加工毛坯所对应的刀具位置,促使误差的出现,这是影响加工精度的重要因素之一。变形的工艺系统在影响加工精度的基础上,还会导致零件表面的质量降低,生产效率也会严重减小。通常情况下,弹性变形是工艺系统最易发生的受力变形,因此加强该系统当中弹性变形的抵抗能力,对提高加工精度具有重要作用。
2.2 热变形
零件的加工过程中,各个环节会出现摩擦等现象,导致温度上升,在热力的作用下加工系统就会发生热变形现象。一旦变形发生,会严重影响加工设备的刀具及零件等,从而导致加工精度的降低。对热变形产生的热源进行分析,主要存在内部热源和外部热源两种。前者指的是加工设备刀具工作过程中所产生的摩擦热和切削热;后者指的是太阳光和辐射等外部温度变化所产生的热量。近年来我国的自动化加工技术取得了巨大的进步,同时也促使热变形对我国机械零件加工精度的影响越来越大。尤其是那些对精度要求较高的零件当中,热变形的影响更加严重。
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3 工艺系统几何精度
在进行零件加工的过程中,需要夹具、刀具和机床等各个部件充分的进行配合,从而形成一个连续运转的系统,这就是工艺系统。该系统的计划精度能够从加工的原理、调整和刀具等误差对加工精度产生严重的影响。其中加工原理误差造成的危害最大,因加工零件时不同形状的刀具无法完全按照规定的路线运作,从而会产生一定的误差。例如,直线插补功能是数控铣床唯一的功能,如果想要促使一段曲线在平面上进行加工,只能运用多个较短的直线来形成进近似要求的曲线。
4 应对策略
4.1 加工误差的补偿
该方法是以抵消原有误差为出发点来制造一个人为的误差,两种误差要具有相同的大小和相反的方向,从而达到相互抵消的目的来提高加工精度。在某些作业环境中,该补偿值是固定的数值,应用起来相对方便,而多数情况下该值是经常变化的,因此会通过以下两种方式来进行补偿。首先,进行在线检测。实时测量零件尺度,加强对刀具及各个设备位置的控制,促使零件始终在规定范围内进行加工。其次,偶件自动配磨。以一个精度较高的零件作为基础来制作其它零件,同样对零件尺寸进行实时测量并同基准零件进行对比。这种方法能够有效促进加工效率的提升。
4.2 就地加工机械零件
这种方法以二次加工零件为目标。当首次加工无法促使零件达到一定的精度时,就会对其进行二次加工,而二次加工最有效、直接的方法就是进行就地加工,这样做的目的是减少因环境的变化而导致零件误差增加。而一些机械的产品,也可以先将各个零件进行组装,之后再进行精加工,这样就能够从整体上来降低误差。
4.3 原始误差的减小
这种方法是最直接进行加工精度保护的手段,加工机械零件时,对误差产生的原始原因进行充分的调查和研究,从而有针对性的采取有效措施来对原始误差进行消除,达到最大程度促使误差减小的目的。例如,在细长轴的加工过程中,该零件加工过程中非常容易产生变形及振动,在对此加以研究的基础上,发现加工过程中刀具的加工抗力会使该零件表面发生弯曲,要想有效的解决这一误差,应采用精粗加工交替进行的方式,促使辅助支撑得以增加,从而促使刀具和进给量的选择更加合理。在这一方法下变形现象减少,切削的过程也更加稳定。
5 结束语
机械的质量会受到机械零件质量的严重影响,而机械零件的质量又会受到其加工精度的影响。因此提高机械零件的加工精度势在必行,这是促进我国工业长期发展的基础条件。因此应及时对影响机械零件加工精度的原因进行查找、分析和研究,并有针对性的采用相应手段来减小误差。现阶段我国应用加工误差的补偿、就地加工机械零件和原始误差的减小等方法有效提高了零件的加工精度。
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作者简介:张自军,身份证号码:41071119770618xxxx
论文作者:张自军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/20
标签:加工论文; 精度论文; 误差论文; 零件论文; 机械零件论文; 过程中论文; 因素论文; 《基层建设》2017年第26期论文;