淺析機(jī)械加工精度

邵秀美

摘 要：文章主要針對(duì)現(xiàn)階段機(jī)械加工中存在的一些問題，進(jìn)行了簡要的分析與總結(jié)，并根據(jù)其機(jī)械加工的特點(diǎn)，分析3機(jī)械和2誤差操作的原因，從而進(jìn)一步完善其機(jī)械加工精神。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；加工；精度

1 概述

1.1加工精度與加工誤差

作業(yè)準(zhǔn)確程度說的是部件被作業(yè)后真實(shí)的長寬高等數(shù)據(jù)和計(jì)算中給出的具體數(shù)值之間是否相互合理。這兩者之間的具體差距被叫做加工誤差。文章主要從這兩方面加以分析探討，從而了解機(jī)械加工的作業(yè)方法及其原理。

1.2 原始誤差

因?yàn)榧庸さ母鞣N模具與部件相互作用形成一個(gè)整體，統(tǒng)稱工藝系統(tǒng)。這些因素都是非確定因素，主要包括幾何誤差和動(dòng)誤差兩種。

1.3 探究作業(yè)準(zhǔn)確度的手法

逐個(gè)元素剖析與整體剖析。

2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差

2.1 加工原理誤差

作業(yè)原理不準(zhǔn)確性說的是運(yùn)用了相似的作業(yè)行動(dòng)或者是差不多的作業(yè)刀具實(shí)施作業(yè)而導(dǎo)致的不準(zhǔn)確性。

2.2 機(jī)床的幾何誤差

機(jī)床制造不準(zhǔn)確、組裝不準(zhǔn)確和在實(shí)際運(yùn)用中有損壞，都和作業(yè)的準(zhǔn)確程度密不可分。這中間說的是主軸實(shí)施作業(yè)、導(dǎo)軌直線作業(yè)與傳動(dòng)鏈作業(yè)的不嚴(yán)密。

2.2.1 主軸回轉(zhuǎn)誤差。它指主軸每一個(gè)時(shí)間段的作業(yè)弧度、力度都不可能達(dá)到完全一致。它具體被分為以下幾種：端面圓跳動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)、角度擺動(dòng)。使得主軸作業(yè)存在不精確的具體元素主要在于主軸的不精確、軸承的不精確、它們之間存在一定的縫隙還有就是和軸承相互作業(yè)的部件不精確和作業(yè)過程中因各種元素導(dǎo)致的變形。主軸作業(yè)準(zhǔn)確度勘測方法：千分表勘測法與傳感器勘測法、增強(qiáng)主軸作業(yè)精度的方法有：增強(qiáng)主軸零件的制造，減小部件空隙，運(yùn)用穩(wěn)固尖頂支撐。

2.2.2 導(dǎo)軌誤差。械器導(dǎo)軌在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中是一個(gè)缺一不可的部位，它的制造與組裝的準(zhǔn)確度都與械器的作業(yè)精度有關(guān)。它的不準(zhǔn)確帶來的后果不堪設(shè)想會(huì)讓作業(yè)在水平、垂直、作業(yè)行進(jìn)的方向都存在著誤差。

2.2.3 傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈作業(yè)的不精確說的是里面關(guān)聯(lián)傳動(dòng)鏈兩頭作業(yè)的部件相互作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的誤差。普通是把傳動(dòng)鏈?zhǔn)孜厕D(zhuǎn)角的不嚴(yán)密來做考量。降低傳動(dòng)鏈作業(yè)不精確性的手段：在力所能及的范圍內(nèi)減小傳動(dòng)鏈；減小傳動(dòng)鏈組裝的角度；增強(qiáng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)孜蚕嗷ミB接的制造準(zhǔn)確度；在傳動(dòng)鏈中依照具體的比例增加的基礎(chǔ)考量每個(gè)傳動(dòng)組件的比例；使用校正裝置。

2.3 刀具誤差

不管哪一種刀具在作業(yè)的時(shí)候，難以避免的會(huì)出現(xiàn)破損，這就會(huì)致使作業(yè)成果的大小與形態(tài)發(fā)生細(xì)微變化。準(zhǔn)確抉擇刀具原料，有效地確定刀具具體參數(shù)與作業(yè)量，確切的保護(hù)與維護(hù)刀具，適時(shí)的運(yùn)用冷凍液等，都可以在最可能的程度上降低刀具實(shí)際上的破損。如果覺得需要還應(yīng)運(yùn)用填補(bǔ)方法對(duì)刀具磨損的部位實(shí)施填補(bǔ)。

2.4 裝夾和夾具誤差

部件組裝在夾具上實(shí)施械器作業(yè)的時(shí)候，這個(gè)作業(yè)程序中導(dǎo)致作業(yè)準(zhǔn)確程度受損的元素具體有：定位不準(zhǔn)確、夾緊程度不準(zhǔn)確、對(duì)刀不準(zhǔn)確、夾具在械器上組裝和作業(yè)程序中的不準(zhǔn)確。

3 工藝體系的作業(yè)不準(zhǔn)確

3.1 工藝系統(tǒng)的受力變形

3.1.1基礎(chǔ)理念。器械作業(yè)工藝體系在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、動(dòng)力、夾緊力這些外力之下，必定會(huì)產(chǎn)生一定變化，從而使其削刃和工件間的位置產(chǎn)生了變化。

3.1.2 工件剛度。工藝體系中要是工件硬度跟機(jī)床、刀具、夾具來說比例很低的話，在外力的壓力下，部件因?yàn)橛捕炔粔蚨鴮?dǎo)致的變化對(duì)作業(yè)準(zhǔn)確性作用非常大，這中間的具體變化能夠根據(jù)相關(guān)的物理公式來計(jì)算。

3.1.3 刀具硬度。作業(yè)小孔徑或深孔，刀桿硬度不好，刀桿承受外力形變導(dǎo)致作業(yè)準(zhǔn)確度不好。這個(gè)具體的形變也可以根據(jù)相關(guān)的物理公式計(jì)算。

3.1.4 機(jī)床硬度。機(jī)床部件計(jì)算并沒有合理的計(jì)算方式?，F(xiàn)在還是依賴試驗(yàn)來斷定。機(jī)床零件形變和承壓不成線，加載弧度與卸載弧度不一樣。這兩個(gè)弧度之間的面積便是加載與卸載作業(yè)中消耗的力，它具體損耗在摩擦力的作用與接觸作用之下。實(shí)施多次卸載作業(yè)，這兩個(gè)角度最后很可能合在一起，這種形變在這個(gè)過程中消失。跟機(jī)床零件硬度息息相關(guān)的元素：連接的面觸碰形變的作用，硬度不強(qiáng)的部件，部件間的空隙與磨差力的作用。

3.1.5 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響。由于工藝系統(tǒng)剛度變化引起的誤差。由于切削力變化引起的誤差。由于夾緊變形引起的誤差。其它作用力的影響

3.1.6 減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施。提高接觸剛度，提高工件剛度，提高機(jī)床部件的剛度，合理裝夾工件以減少夾緊變形。

3.2 工藝系統(tǒng)的受熱變形

3.2.1 基本概念。引起工藝系統(tǒng)受熱變形的有系統(tǒng)內(nèi)部熱源（切削熱和摩擦熱） 和外部熱源。切削熱是由切削過程中切削層金屬的彈性、塑性變形及刀具與工件、切削間的摩擦所產(chǎn)生的，它由工件、刀具、夾具、機(jī)床、切屑、切削熱及周圍介質(zhì)傳出。摩擦熱主要是機(jī)床和液壓系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)部分產(chǎn)生的外部熱源主要是環(huán)境溫度辯護(hù)和熱輻射的影響。

3.2.2 減少和控制熱變形的主要途徑。減少熱源的發(fā)熱。用熱補(bǔ)償方法減少熱變形。采用合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形，采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，合理選擇機(jī)床部件的裝配基準(zhǔn)。加速達(dá)到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)，控制環(huán)境溫度。

3.3 工件殘余應(yīng)力引起的誤差

殘余應(yīng)力是指外部載荷去除后。仍殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力。產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因：毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，冷校直帶來的殘余應(yīng)力，切削加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。減少或消除殘余應(yīng)力的措施：合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)，對(duì)工件進(jìn)行熱處理和時(shí)效處理，合理安排工藝過程。

3.4 調(diào)整誤差

在機(jī)械加工的每一工序中，總要對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行這樣或那樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對(duì)地準(zhǔn)確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機(jī)床上的互相位置精度，是通過調(diào)整機(jī)床、刀具、夾具或工件等來保證的。當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達(dá)到工藝要求而又不考慮動(dòng)態(tài)因素時(shí)，調(diào)整誤差的影響，對(duì)加工精度起到?jīng)Q定性的作用。

3.5 測量誤差

零件在加工時(shí)或加工后進(jìn)行測量時(shí)，由于測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。

4 提高和保證加工精度的途徑

4.1 直接減少誤差

直接減少誤差法在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，設(shè)法對(duì)其進(jìn)行消除或減少的方法。

4.2 誤差補(bǔ)償法

誤差補(bǔ)償法，就是認(rèn)為的造成一種新的原始誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，從而減少加工誤差，提高加工精度。

4.3 均分原始誤差法

對(duì)加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。

4.4 誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法實(shí)質(zhì)上是將工藝系統(tǒng)的幾何誤差受力變形和熱變形等，轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方向去。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[2]吳玉華.金屬切削加工技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[3]汪堯.工藝系統(tǒng)幾何誤差對(duì)加工精度的影響分析[J].科技信息，2004.

[4]張亮峰.機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)與實(shí)習(xí)[M].北京：高等教育出版社，1999.