摘要:机械加工精度是机械加工质量的关键所在,主要就是指加工产品的尺寸、几何形状和相互位置与最初设计的参数是否符合。具体来说影响机械加工精度的因素很多,本文着重分析了机械加工工艺对加工精度的影响,通常而言,影响加工精度的原因主要表现在三个方面:几何精度、受力变形和热变形。面对这些影响因素,必须要采取应对措施。
关键词:机械加工工艺;加工精度;影响;应对
引言:在机械加工过程中,零件加工精度是保证零件加工质量的核心部分。加工精度是指通过加工得到零件的实际尺寸、位置等参数与理想参数相符合的程度。在加工时有很多因素会影响到加工精度,其中对加工精度影响比较大的是机械加工工艺。
1.机械加工工艺概述
所谓的机械加工工艺,就是在加工工艺流程的基础上,通过一定的方式改变生产对象的几何形状、尺寸、相对位置以及性质等,以便使生产对象成为成品或半成品。工艺流程指的是具体采用的工艺过程,该过程主要是由产品的数量、设备条件、人员、环境条件等情况确定。工艺规程,简而言之,就是将如何使原材料成为要求的尺寸及性能的过程写成工艺文件。
2.机械加工工艺对机械加工精度的影响
2.1几何精度影响加工精度
零件的加工精度是指零件完工后的实际几何参数对理想几何参数的符合程度,符合程度越高,加工精度就越高。工艺系统包括机床、工件、工具和夹具,在进行切削加工时,机床由于自身制造工艺存在问题,有可能存在主轴回转误差等,从而造成被加工零件的形状以及位置精度不足,机床主轴的径向以及轴向摆动对于加工要求不同的零件会产生不同程度的精度影响。此外,刀具随着使用时间的延长,磨损现象会十分明显,这种不均匀的磨损会使刀具的相对位置发生改变,从而使得零件的精度大幅度下降。在整个加工工艺系统当中,为了将零件进行有效的固定,使其保持和刀具之间一定的位置,就需要使用夹具,夹具的误差主要包括出厂时的制造误差以及在使用过程当中产生的定位误差和安装位置不准确造成的误差。
2.2机械加工中的受力影响
在机械加工工艺的系统运行中,经常会出现由于系统受力导致变形的问题,因为在实际的加工中,一旦系统手里,相应的位置就会发生变化,一旦其在形式上发生变化,就会直接影响系统的正常运行,甚至导致系统使用年限的减少。之所以导致这种情况,主要是由以下两种因素导致的。首先,在系统的运行中,系统的部件除了要承受加工零件时的相对力度以外,还需要承受系统本身的力度,各个部件之前的摩擦力度也能够对机械加工的精度造成严重的影响。另外,在实际的运行中,系统的强度比较大。这主要是由于系统在运行中,所使用的夹具等部件承受的强度都比较大,长时间运行下,就会出现位置的相对位移,甚至因为受力而发生形状的改变。
2.3热变形问题
在一些对于精度要求比较高的零件的加工中,因为在对其进行打磨、切割等过程中,会在其表面产生大量热度,从而使加工所在面和其他面之间出现温差,而温度差的出现就能够使其的形状发生改变,在这种情况下,即使将已经发生形变的多余部分进行处理,但是在其回复早正常的温度状态下,形状方面还是会出现一定的误差,影响机械零件加工的精度。另外,热变形问题,还有一种产生的途径,就是由于机床在运行中,其本身以及相关的部件中产生热量,从而致使热变形的发生。因为机床本身的结构比较复杂,包含了许多的零件,这些零件在运行的过程中,还会互相之间产生热量,从而导致相关部分温度的不断升高,最终影响机床的温度,在机床温度上升的情况下,各个部件的相对位置就会发生变化,机床的精度就会受到一定的影响,从而使零件加工的精度得不到保证。
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3.解决机械加工工艺对加工精度影响的技术方法
3.1减小误差的技术方法
我们知道机械加工主要进行直接操作的是机器,所以很多误差是避免不了的,但是为了提高加工精度,我们可以采取将误差抵消的技巧,这主要就要进行机械加工的操作人员密切注意机床等摩擦性大的零部件的磨损检查与实时更换,以及主要受压受温度影响零部件的工作环境情况监测,以及分析衡量好刚度适中,且抗温抗压性能较好的材料进行机械加工的配备;甚至在相应减少不了的原始误差基础上人为制造一种可以抵消原有误差的预期新误差或者将原有误差转移到不敏感不重要的地方,从而提高加工精度。
3.2工具选用技巧
为了提高加工精度可以进行零部件针对性改善,比如机械加工中的刀具,我们可以对其进行外形匹配与耐磨性质量选择后再进行冷却液涂抹等小技巧,减缓摩擦影响并且注意在调整法加工时,要在发现机械加工的刀具陷入急剧磨损前重新进行刀具的磨刀工作;甚至通过实验测量机床相关工作部件韧性刚度,从而减缓变形几率。
3.3选择增大工件装夹面积
在加工工件时有效的增大工件和夹具之间的接触范围,能有降低工件装夹时所照成的变形。保证夹紧点和支撑点的一致合理运用夹紧力使用在支撑点上,选择好的受力点找准受力位置工作时使工件不容易变形。因此在工作中我们要尽量选择得当的受力位置,当工件被几个来至几个方向的受力点所牵制时正确安排好顺序。在遇到薄壁工件时,增大工件的装夹面积这样对承载夹紧力起到了很好的作用。还要做好详细了解零件的结构特点及产品形状,降低变形率的发生。
3.4在操作时注意使用的技术手段
①切试法:这主要是针对机械加工成品的规格与外部形态进行精度测量的。
②调整法:这是进行机械加工的基准线调试与位置精度调整的;主要对定程机构进行误差测量。
③误差精度转移:这主要针对轴回转工序,加强轴部件制造精度同时对滚动作业的轴承进行预紧甚至采用死顶尖支撑来转移精度,使误差不影响到工件上面。
④误差补偿:这不仅表现在制造新误差替补机械加工中固有不良误差,也表现在缩短传动工序使用链长短,降低转速,并进行频谱分析对传功工序产生的误差进行补偿。
⑤加开口套皮垫:这主要是针对机械加工工艺中夹紧装置的改善,具体可以对于那些薄壁变形套夹进行加开口套的方法,而对于薄壁工件磨削严重的进行加橡皮垫改良。
⑥变形转移补偿:针对重力影响我们可以采取重量转移变形补偿的方法。
⑦热补偿对称结构:对机床的受热不均我们可以进行对称设计和主轴热补偿结构,甚至人工局部加热等处理。
⑧统计分析:对于机械加工的数据控制可以采用统计分析来进行相应抽样测定处理,从而做好加工前各部分零部件情况预测与加工后数据精度分析。
3.5人为因素排除
在进行计量时选用专用计量器具(如单值量具:量块;多值量具:直卷尺等);做好工具情况分析选择抗温抗压合适的工件材料;严格按照规范的机械加工工艺进行操作。
由于,机械加工工艺复杂,所受影响因素不定,所以,在进行改善机械加工工艺对加工精度影响的时候就要根据实际情况,具体情况具体分析,甚至灵活多变的用多种有效方法相结合进行机械加工工艺对加工精度的改善。
结束语:综上,随着当前我国经济和工业的不断发展,机械加工工艺水平随之也得到了相应的提升,与此同时,机械加工的技术也逐渐趋于成熟。要想进一步的使零件加工的精度得到有效的保证,减少不合格产品的出现,就应该不断的对机械加工的工艺进行完善,优化加工流程,解决影响机械加工精度的因素,在保证零件加工精度的基础上,使企业的经济效益得到有效的提升。
参考文献:
[1]王国敏.浅析机械加工精度的影响因素及对策[J].经济研究导刊.2010.
[2]陈连富.浅谈机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技促进发展.2011.
[3]何红伟.机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].中国新技术新产品.2013.
论文作者:陈振强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签:精度论文; 加工论文; 误差论文; 机械加工论文; 零件论文; 加工工艺论文; 工件论文; 《基层建设》2018年第23期论文;