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摘要:在机械加工行业中,零件加工步骤较为繁琐,为了保证零件加工的精度,加工中的每个步骤都有对应的质量要求,在零件加工中应避免影响加工精度的因素出现。为此,加强对影响零件加工精度因素研究显得尤为重要,并在此基础上,提出相应的解决对策,以期为零件精度提供保障。
关键词:零件;加工精度;影响因素;质量提升
引言
在市场经济的快速推动下,机械加工制造业得到了进一步提升,尤其是小微型机械业,对机械零件的加工精度提出了更高的要求。在机械零件加工过程中,大都是机械零件设计人员根据产品性能,对零件加工精度标准进行确定,再根据实际加工环境和设备情况,选择合适的加工工艺,以保证机械零件加工精度同标准要求相符。机械零件加工过程中较为繁琐,涉及到很多环节,每个环节对零件加工精度均会产生不同程度的影响。为了进一步提升零件加工精度,应避免或者降低每个加工环节中的误差,对加工环节进行全面管理,以此提升零件加工精度,充分发挥出机械零件的使用性能。
1、零件加工精度概况
实际上,零件加工质量不仅取决于尺寸精度,零件形状和位置均会对零件整体加工精度产生影响,因此,在零件加工过程中需要工作人员重点关注这些方面的因素,避免不同因素对零件加工精度的影响。零件加工精度的影响因素并不是独立存在的,三者之间相关制约、相互影响,只有对这三方面的因素进行准确把握,才能避免某一因素出现问题对整体精度产生影响。例如,应确保位置公差超过形状公差,尺寸公差反过来又会影响位置公差范围。零件加工并不是一成不变的,需要环环相扣,前一个环节与下个环节相互呼应,因工序的复杂性特点较为突出,而确保整个零件加工精度就显得极为困难,需要将每个环节步骤的误差降到最低,直至每个环节累积下的误差在规定范围内,这样才能确保零件精度达到最高。若不能有效控制每个环节的精度或误差,后期将会造成不可估量的损失。现阶段,我国控制零件加工精度主要有两种手段,分别是单因素分析法和统计分析法,两种分析方法的应用范围有一定的差异,应根据实际情况选择合适的方法。
2、影响零件加工精度因素
2.1受力变形
在零件加工过程中会受到重力、夹紧力等多种外力的影响,因外力较大,会造成工艺系统出现不同程度的变形,且出现概率较高。在外力的影响下,毛坯加工过程中对应的刀具位置会发生变化,之后就会引起各种误差,这也是降低零件加工精度的主要因素之一。因受力变形造成的工艺系统不良,其破坏力主要表现在加工精度、零件表面质量和生产效率等方面,需要引起相关人员的关注。通常情况下,弹性变形是工艺系统出现几率最高的受力变形。在实际零件加工中应选择科学有效的方式增强系统抵御弹性变形的能力,只有尽快落实,才能增强零件加工精度。
2.2热变形
在零件加工过程中,摩擦现象的出现会导致温度增加,受到热力的作用,加工系统极易出现热变形。变形的出现会引发一系列问题,例如加工使用的刀具、零件等会遭受一定冲击,同时限制了零件精度保持在高质量范围内。若从热变形造成的热源角度进行分析,因热源引发的热变形主要局限在内部和外部热源中。其中内部热源范畴包含有设备刀具加工中的摩擦热和切削热,外部热源范畴主要包括有太阳光、辐射等外部温度变化产生的热量。近些年来,随着科学技术水平的快速发展和社会经济水平的增强,进一步推动了自动化加工技术的进步。但是因热变形的出现降低了零件加工精度,进而影响整体零件质量。因此,该问题应引起相关部门的高度关注,防止因热变形的出现对零件精度产生影响,进而引发不必要的麻烦。
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2.3工艺系统几何精度
针对零件加工过程中的具体任务,需要有完整的工艺系统作为支撑,在该系统中包含有刀具、夹具、机床等不同的部件,这些部件之间相互配合、相互作用,最终组成了连续运行的系统,这就是工艺系统。其中工艺系统中的几何精度会对零件加工精度产生影响,例如加工原理、调整部件、更换刀具的过程中均会对零件加工精度产生不同程度的影响。在这些因素中,加工原理误差是影响零件加工精度的主要原因,在零件加工过程中形状各异的刀具,工作人员很难按照规定的线路进行工作,进而出现误差。
3、零件精度质量提升方法
3.1降低机床几何误差的方法
3.1.1增强主轴回转精度
其一,优先选用精度较高的部件,如选用静压滑动轴承来降低主轴的径向跳动,进而增强主轴部件的精度;其二,通过技术手段避免主轴回转误差作用到加工零件上,可在加工中选择双死顶尖装夹,避免在加工工件上出现机床主轴回转误差,以确保零件加工精度;其三,增强主轴轴承的精度,还要确保调整安装的精细度水平。例如,在对装配主轴部件时,优选精密性强的滚动轴承等部件,并对部件的精度进行确定,在调整和安装主轴时应保证精细化水平,还要将角度选配法与轴承圈抵消法等进行结合,在安装时应确保轴承间隙达到最小。
3.1.2消除传动链误差
将传动链长度缩短可以降低传动元件数量,进而消除传动链误差;对传动链元件的制造精度进行严格控制,增强安装过程中的精度;使用科学有效的方式校验传动链误差。
3.1.3降低导轨误差
降低导轨误差可以从零件设计制造和维护两个方面出发,在设计制造时,应对导轨结构、材料和防护装置进行优化,增强导轨的精度和耐磨性。在使用过程中应精心维护,做好导轨润滑和保养,避免导轨磨损情况出现。
3.2受力变形的解决办法
系统运行中会因受力而出现变形,进而对零件加工精度产生影响。当前,降低系统受力变形的方式就是减少系统受力:其一,改造系统,对系统中薄弱的零件进行升级改造,进一步提升加工系统自身的强度,也就是通过增强自身强度降低零件加工中的形变;其二,降低外力对系统的影响,在具体零件加工中降低工艺系统载荷量,减小系统受到的外力,避免加工系统因外力作用而出现形变。
3.3减少热变形方法
3.3.1结构上减少加工系统热变形
在对机床进行设计时,应重点关注机床部件的热对称性,选用热对称结构降低热变形对加工零件精度的影响,以增强零件的精度水平。与此同时,还可以采取均衡机床温度的方式,始终确保机床的热状态稳定,避免热变形出现,以降低对加工精度的影响。
3.3.2加工工艺中减少热变形
在对零件进行精加工之前,应将机床空转一段时间,保证机床的热度达到平衡后方能加工;确保机床的运行环境温度恒定,做好精密机床的恒温处理;对大型精密零件进行加工时,需连续加工,中途不能停止,这样才能保证零件加工的精度。
结论
综上所述,零件加工精度是确保零件质量的重要参数,为了增强零件加工精度,应找出加工中产生误差的原因,并采取相应的解决对策。零件加工质量直接对我国机械加工制造业的技术水平造成影响,增强零件加工精度刻不容缓。
参考文献
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[2]王卓伟.机械加工精度的影响因素及提高对策[J].科技风,2013,10:5+7.
[3]郑勇.浅析机械加工工艺对零部件精度的影响[J].科技创业家,2013,10:39-40.
作者简介
刘艳红(1973—),汉族,河南省兰考县人,本科学历,从事水利单位的车工高级技师工作。
论文作者:刘艳红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签:零件论文; 加工论文; 精度论文; 误差论文; 系统论文; 因素论文; 主轴论文; 《防护工程》2018年第29期论文;