淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施
2015-04-29 00:00:00王斯揚(yáng)
【摘 要】在機(jī)械加工工程進(jìn)行的過程中，相關(guān)的工作人員注重控制的就是機(jī)械加工的精準(zhǔn)度問題。因?yàn)闄C(jī)械加工的精準(zhǔn)對(duì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在實(shí)際的加工過程中會(huì)受到諸多因素的影響，所以說，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的機(jī)械加工的現(xiàn)狀和特點(diǎn)來采取科學(xué)合理的措施來進(jìn)行改進(jìn)和完善，并且對(duì)機(jī)械加工的精準(zhǔn)度進(jìn)行改進(jìn)和完善。本文中，筆者主要對(duì)機(jī)械加工的相關(guān)問題進(jìn)行深入分析和探討，進(jìn)攻參考。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；精度控制；提高精度；措施
機(jī)械加工的精準(zhǔn)度一直以來都是工作人員所重視的重要問題，如果精準(zhǔn)度不夠，必然會(huì)直接影響到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的效率。但是在控制的過程中，往往對(duì)技術(shù)人員的工作提出了更高的要求。不僅需要技術(shù)人員具有較為專業(yè)的理論知識(shí)，還需要具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。但是在實(shí)際的機(jī)械加工的過程中，其精度受到諸多因素的影響。
1.機(jī)械加工精準(zhǔn)度
所謂的機(jī)械加工精準(zhǔn)度主要是在加工之后，相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)可以和預(yù)期的理想數(shù)值之間相符合的程度。一般情況下，機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度包含的內(nèi)容相對(duì)較多，除了位置、尺寸之外，還包括形狀。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，機(jī)械零件的加工質(zhì)量越來越受到零件精準(zhǔn)度的影響。具體的加工方式有很多，但是每一種加工方式和加工工藝都需要對(duì)精準(zhǔn)度進(jìn)行明確。有些加工工程的縝密程度相對(duì)較高，不僅需要降低成本，還需要提升工件結(jié)構(gòu)的使用壽命。受到科技和技術(shù)發(fā)展水平的影響，如果精準(zhǔn)度達(dá)不到要求，但是需要達(dá)到誤差允許的范圍。
1.1影響加工精準(zhǔn)度的原始誤差
在進(jìn)行機(jī)械零件加工的過程中，總體的構(gòu)成部分為工件、機(jī)床、相關(guān)的刀具等等。其中原始的誤差就是指在應(yīng)用工件和刀具進(jìn)行操作的過程中，如果工件和刀具之間的位置差距明顯較大，必然會(huì)造成嚴(yán)重的誤差，這就是原始誤差產(chǎn)生的原因。從加工操作的角度上看，原始的誤差還可以細(xì)分為三個(gè)基本的類別：
第一，加工前的誤差。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工之前，需要對(duì)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)原理進(jìn)行明確，在具體的加工的過程中，就會(huì)造成一定的誤差，在調(diào)整的過程中同時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤差。這就是在加工前產(chǎn)生的誤差現(xiàn)象。
第二，在加工中的誤差現(xiàn)象。在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，產(chǎn)生的誤差有很多種。如果加工設(shè)備的受力不均勻或者是加工人員的人為因素都會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。另外，系統(tǒng)在受熱的過程中，如果出現(xiàn)了變形的現(xiàn)象，必然會(huì)對(duì)加工的精準(zhǔn)度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，在這種情況下，產(chǎn)生誤差是不可避免的。
第三，加工后的誤差。從這一階段上看，產(chǎn)生誤差主要是受到殘余應(yīng)力的影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的變形現(xiàn)象。一般情況下，人們將這種應(yīng)力稱為內(nèi)應(yīng)力。其和外部應(yīng)力是相反的，但是往往在外應(yīng)力消失之后仍然存在。無論加工方式是冷加工還是熱加工都可能會(huì)對(duì)金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，造成嚴(yán)重的應(yīng)力誤差。
1.2機(jī)械加工誤差的分類
一般來說，誤差的產(chǎn)生和機(jī)械加工的切削方式之間存在著嚴(yán)重的誤差，人們往往會(huì)將加工誤差分為靜態(tài)和切削狀態(tài)兩種。無法掌握大小和范圍的誤差，人們將其稱為隨機(jī)誤差。
2.影響機(jī)械加工精度的因素
2.1加工原理產(chǎn)生的誤差
一般來說，從加工原理方面所產(chǎn)生的誤差就是指在對(duì)機(jī)械進(jìn)行切削的過程中產(chǎn)生的誤差。具體來說，比如滾齒加工所應(yīng)用的是齒輪滾刀。在應(yīng)用的過程中會(huì)出現(xiàn)兩種誤差。機(jī)械加工工程具有一定的難度，傳統(tǒng)的加工方式以及削刀的外形都具有明顯的誤差。另外就是滾刀的數(shù)量也是影響加工方式的重要因素。在很多機(jī)械同時(shí)進(jìn)行加工的過程中會(huì)出現(xiàn)更加明顯的誤差。
2.2刀具與夾具存在的誤差
刀具和夾具在加工的過程中也是精度控制的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗鼈兪羌庸み^程中經(jīng)常要使用到的工具，所以其對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量和水平也有著十分關(guān)鍵的作用和影響，但是一般情況下，不同的刀具和夾具對(duì)精度的影響也是明顯不同的。舉例來說，定尺寸的刀具直接影響到了機(jī)械零件加工的尺寸。成型的刀具會(huì)對(duì)零件的加工產(chǎn)生非常顯著的影響，如果在加工的過程中刀具出現(xiàn)了比較明顯的磨損現(xiàn)象，加工面的位置就會(huì)產(chǎn)生非常大的改變。
夾具對(duì)機(jī)械加工精度是有著非常顯著的影響的，主要是要看夾具自身的位置是不是十分的合理，工件精度大大的降低，甚至還會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。
2.3主軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差
當(dāng)主軸幾段軸頸的同軸度或軸承之間的同軸度等出現(xiàn)了誤差，就很容易讓主軸產(chǎn)生徑向回轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。當(dāng)主軸的軸肩端面和軸承的承載端面在主軸的回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差時(shí)，就會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)的情況。這種誤差會(huì)對(duì)加工零件的垂直度以及平面度等方面造成巨大的影響。
3.提高機(jī)械加工精度的措施
3.1直接縮小誤差法
在是對(duì)誤差進(jìn)行控制的過程中，直接縮小和控制是非常常見的一種方法，它主要是首先對(duì)誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行檢查和分析，然后根據(jù)原因去尋找解決這種問題的最佳辦法。舉例來說，在細(xì)長(zhǎng)軸的切削加工中，因?yàn)樵诤荛L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都受到了熱力和外力的不良作用，通常在加工的時(shí)候都會(huì)使得工件出現(xiàn)變形的問題，針對(duì)這種情況，在對(duì)工件進(jìn)行加工的時(shí)候，可以使用反向切削的方式，這樣就使得熱伸長(zhǎng)問題發(fā)生的幾率減小到最佳的水平。
3.2誤差補(bǔ)償法
誤差補(bǔ)償法主要針對(duì)的是人為誤差，這種方式主要要通過人工的方式來實(shí)現(xiàn)，也就是說，加工人員要對(duì)整個(gè)過程中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行有效的處理，這樣就可以將原來已經(jīng)產(chǎn)生的誤差降低到最小。比如在原始誤差出現(xiàn)很大變動(dòng)甚至出現(xiàn)了負(fù)值的時(shí)候，就可以采用這種方式對(duì)誤差進(jìn)行控制，保證加工的精確程度。
3.3轉(zhuǎn)移原始誤差法
具體來說，轉(zhuǎn)移誤差法的原理是將工藝系統(tǒng)中的幾何誤差、受力變形或熱變形進(jìn)行轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的方法也有很多種，具體根據(jù)實(shí)際操作中的情況加以采用。
3.4就地加工法
就地加工法通常也被人們稱為自身加工修配法，通常就是說在對(duì)工件進(jìn)行加工和制作的過程中對(duì)一些比較重要的工件不要進(jìn)行深度的加工，裝配之后再對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的加工，但是再這一過程中產(chǎn)生誤差就會(huì)使得零件之間的配合受到一定的影響，這其中并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的聯(lián)系，只是對(duì)精度進(jìn)行控制，是很難解決的，采用這種方式就可以很好的對(duì)其進(jìn)行控制。
4.結(jié)語
總而言之，現(xiàn)如今我國(guó)的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展比較迅速，機(jī)械設(shè)計(jì)加工工作越來越受到人們的高度關(guān)注，其中機(jī)械加工的精準(zhǔn)度是提升機(jī)械加工企業(yè)知名度的重要因素。機(jī)械加工企業(yè)巍峨提升自身的綜合實(shí)力，加強(qiáng)加工的準(zhǔn)確度，需要采取不同的加工方式，完善相關(guān)的管理制度。提升機(jī)械加工的準(zhǔn)確性，保證機(jī)械加工的質(zhì)量和水平。
【參考文獻(xiàn)】
[1]于陽.機(jī)械加工精度的影響因素及提高加工精度的途徑[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2014（02）.
[2]林志沖.數(shù)控車床加工精度的影響因素及提高方法分析[J].裝備制造技術(shù)，2012（10）.
[3]關(guān)宏鐸.淺析機(jī)械加工精度的影響因素和提高措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（20）.
[4]姚嘉鑫.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（17）.
