机械加工精度的影响因素及提高措施论文_李羚

机械加工精度的影响因素及提高措施论文_李羚

东方电气集团东方锅炉股份有限公司 四川自贡 643001

摘要:随着经济的快速发展,机械加工行业获得了巨大的发展空间,提出了更严格的机械零件加工精度要求。加工精度具有重要的地位和作用,不仅在机械的正常运行起着重要的作用,也具有一定的因素影响着该行业的稳定发展。因此,本文主要分析了影响加工精度的因素,并探讨如何有效地提高加工精度。

关键词:机械加工精度;影响因素;有效策略

1提高机械加工精度的重要性

加工精度对于机械零件的质量有着决定性的作用,所以需要有效的改进部分的加工零件参数,减少参数错误。伴随高速生产的进步和精细化的改进过程,各个行业对机械部件提出了更高的要求,使机械零件加工精度成为着重关注指标之一,并对其进行严格控制,从而提高机械效率为生产经营提供保障。

2机械加工精度影响的主要因数

2.1机床误差

在整个零件加工阶段、刀具和夹具工具是关键设备,这些设备部件在承担了零件加工任务的同时也在影响着零件加工的精度。

(1)机械部件加工中的刀具。由于这些刀具是执行机械加工主要的任务部件,所以这些尺寸刀具本身不会存在规格方面的误差,但在实际的操作中却可能会导致加工生产出的零部件在具体规格方面产生误差。

(2)高温情况下的加工误差。由于部分刀具在高温情况下会发生一定变形,从而引发加工误差。夹具位置对误差产生也具有直接影响。当夹具位置不合理时,不但会导致误差出现,还会促使发生热变形现象。影响最终机械部件的实际加工精度。

2.2轨道误差

(1)轨道方面误差。在使用机械设备进行零部件加工的时候,轨道是其中较为关键的组成结构,为了保证机械加工能顺利进行,需要依靠轨道对刀具进行引导,使其能按照加工计划进行部件的加工。在加工设备的性能不断提升的现代,设备轨道也有了更多的作用,能被用来确定加工机床当中目标零部件所处的位置以及运动基准。轨道所承担功能越多,则轨道出现问题之后,其对设备加工精度的影响也就越大,在当前的轨道加工方面,轨道结构所导致的误差主要体现在形状精度方面。

(2)导轨结构方面误差。机械加工设备在进行零部件加工的时候,导轨结构问题引起的误差类型不一。在目标加工部件的表层法线上,导轨在进行支线类型加工操作的时候如果出现误差,那么这种误差较为容易被发现。导轨结构还可能导致部件加工中出现空间误差,比如加工机械前两条导轨结构出现平行误差的时候,就可能导致加工机械在运行中出现晃动,在导轨结构不能发挥既定作用的时候刀具也会偏离原定的运行路径,最终导致机械加工的实际精度难以保证。

2.3加工原理误差

加工原理误差是在使用近似成形运动的切削刃轮廓的情况下加工而产生的误差。当使用成型刀具加工复杂曲面的时候,难度相对较大,因此会利用圆弧、直线等近似线型对目标曲线进行替换。为了促进滚刀制造,通常会利用阿基米德基本蜗杆替换渐开线基本蜗杆,因此会产生一定的加工误差。

2.4热变形造成的误差

首先机床热变形会促使加工误差的出现,并因为存在的热源分布不均,使得机床的各个部分出现不同程度的热变形,从而影响机床的加工精度。此外,受热变形影响,工件会出现一定的加工失误。外部热源和切削热是相应工件发生形变的主要因素,且因为工件的结构和质地存在一定差异性,导致其出现的热变形也有所差异。

2.5主轴回转产生的误差

机床的主轴是机床的重要组成部分,其主要为机床提供转动的动力,因此,机床主轴回转的精度将影响机械零件的加工精度。在零件加工的过程中,机床主轴在回转的过程中的,由于主轴的部分轴颈的同轴度或轴承之间产生误差,使得主轴出现径向回转的现象,这就导致了相应误差的产生。另外,一旦主轴的轴肩端面和轴承的承载端面在主轴的回转轴线上有垂直误差时,也会出现严重的轴向窜动情况,导致对机械零件的垂直度和平面度等方面产生严重的误差。

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3完善机械加工精度的主要措施

3.1误差补偿法

在控制、消除机械加工误差的时候,补偿类型误差消除法也是常见的措施。在采取这种措施的时候,技术人员会在对机械系统中误差全面了解的基础上,人为的制造另一种误差来抵消机械系统中固有的误差,让这两种误差相互抵消的条件下实现对机械加工中误差控制、消除。主要应用在无法通过工艺手段对原有误差进行改良的情况。需要说明的是,这种方法需要在对机械加工误差有着全面了解的基础上才能有效实施,否则不但达不到抵消误差的作用,还会导致机械加工设备在运行中出现其他误差。

3.2直接降低误差法

直接降低误差法是当下用于降低误差使用的最基本方法。这种强化机械实际加工精度的方式有着针对性强、效果显著的特点。在这种处理方式的使用中,需要对机械设备进行全面的检查,在找出影响机械加工的精度主要因素之后制定相应的处理方案,将机械误差控制在最小范围内。加工误差的产生主要是因为机床和刀具受热会发生变形。因此,需要使用高精度刀具有效提高机床精度,从而减小误差。例如:细长轴车削制造过程中,很多零件会因为受热不均匀等因素的作用产生一定形变,因此需要工作人员装设弹簧后面的顶尖,有效缓解和消除发生的问题。

3.3误差转移和分组法

误差转移法是指利用某种手段将工艺系统中的误差、变形等进行转移,使其存在于非敏感方向,以使其对加工过程中的机械精度不产生影响,从而提高机械加工精度。工件加工过程中,一道工序出现错误,就会影响整个过程。比如:误差复映会造成本工序加工误差出现扩大,还会使定位误差造成本工序的位置误差偏大。为了有效解决这种问题,需要使用误差分组法,将上道工序加工后的零件按照误差大小进行一定分组,使误差控制在可控范围,然后对其进行有效调整,减小误差。

3.4就地加工法

就地加工法也叫自身加工修配法,具体是指在机械零件加工的过程中,在装配之前不进行相关表面的精度加工,等安装完毕之后,再进行表面精度加工,这是因为有些机械零件在安装的过程中,会因为牵扯和相互摩擦产生一定程度误差。

3.5均化原始误差

均化原始误差是指在机械零件试切加工的过程中,对原始误差进行均化,这种解决方法主要用于对机械零件表面精确度的加工,或者对需要加工完美、精确的轴和孔。误差均化法主要靠研磨工艺,对零件表面使用反复的磨损和摩擦手段进行不断的均化,消除或者减小两个摩擦和磨损表面间的误差,达到提高机械加工的精确度,简单概括就是相互检查、相互修正和相互均化。这种方法适用于大部分精密基准零件的加工,能发挥最大程度的避免误差的效果。

3.6严格控制过程降低零件加工误差

(1)严格审核零件设计图,清楚尺寸的大小和几何形状等,严格按照已经完善的工艺规范科学编制工艺路线,确定工序设备、操作时间等,并合理分离粗加工过程及精细加工过程,从而针对性地选择合适的机械设备并实现各工序时间的合理安排,确保加工精度。

(2)遵循“先主后次、基准先行、先面后孔、先粗后精”的加工原则,同时鉴于机械加工过程中温度控制不足会引起工件及设备的变形,进而影响加工精度,加工过程中还要把握好温控时间,避免热变问题的产生。此外,每完成一定批量的零件加工后应做好设备的数据矫正工作,如此既缓解了机械疲劳又能一一对机械误差进行纠偏,确保加工精度的稳定性。

结束语:

机械加工的过程中出现错误是不可避免的,但可以有效的分析和研究,采取合理的措施使得误差降到最低,技术人员不断优化技术,实现机械加工精度的强化,由此可显著提高加工精度,促进机械加工行业稳定发展。

参考文献:

[1]李文博,梁秋艳,郑祥东.机械加工精度的影响因素及提高措施探讨[J].中国设备工程,2017(8):142-143.

[2]韦力.机械加工精度的影响因素及提高措施探讨[J].科技风,2017(18):173.

[3]宋建.试析机械加工对精度加工制造造成的影响[J].科技资讯,2016(10):50-51.

论文作者:李羚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/27

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