影響機(jī)械加工因素的探討

楊英 祃艷賓

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的水平也在不斷的提高，在這一大的時(shí)代背景下，機(jī)械加工工藝系統(tǒng)水平也有了很大程度的提升。然而，從目前的機(jī)械加工工藝水平來(lái)看還有很大的進(jìn)步空間。所以，有關(guān)的部門以及工作人員需要不斷的進(jìn)行探索和研究，進(jìn)而使機(jī)械加工工藝水平有更大層次的提高。只有這樣，在機(jī)械零件的加工精度上才能有很大的提高?；诖耍疚木陀绊憴C(jī)械加工因素進(jìn)行分析與研究。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械；加工；影響因素

引言

機(jī)械加工精度是指機(jī)械產(chǎn)品通過(guò)加工制造之后，實(shí)際的指標(biāo)參數(shù)與原設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)所產(chǎn)生的誤差，將誤差化為理想值的一個(gè)指標(biāo)度。在機(jī)械的加工過(guò)程中，誤差是在所難免的，但是誤差必須在一定允許的范圍之內(nèi)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的提高，社會(huì)要求提高產(chǎn)品的質(zhì)量。而加工精度是衡量零件加工質(zhì)量的重要指標(biāo)，所以保證零件的加工精度是非常重要。由于人們對(duì)機(jī)械加工的精度要求越來(lái)越高，采取科學(xué)合理的措施，提高加工精度，就成為機(jī)械加工的一個(gè)重要問(wèn)題。

一、機(jī)械加工工藝概述

機(jī)械加工工藝指的是根據(jù)參考的工藝流程來(lái)準(zhǔn)確操作，然后用特定的方法將生產(chǎn)初產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸大小以及相對(duì)位置進(jìn)行不同程度的改變，進(jìn)而得到機(jī)械半成品。我們經(jīng)常說(shuō)的工藝流程也就是指的是工藝過(guò)程，該過(guò)程與產(chǎn)品的數(shù)量、員工的素質(zhì)以及設(shè)備的條件等有很大的關(guān)聯(lián)。在整個(gè)的機(jī)械加工過(guò)程中包含很多內(nèi)容，即毛坯制造、原材料的保存以及熱處理零件等等。實(shí)施工藝過(guò)程需要按照規(guī)定的工序來(lái)操作。生產(chǎn)類型主要有三種類型，即大量生產(chǎn)、單件生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝的生產(chǎn)水平對(duì)于機(jī)械零件的加工的任何一個(gè)過(guò)程都很非常大的影響。如果機(jī)械加工的工藝水平?jīng)]有達(dá)到對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械零件的精度就會(huì)很低。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)經(jīng)常有多種因素對(duì)機(jī)械零件質(zhì)量產(chǎn)生影響，比如幾何體的精確度、受外力的變形情況以及熱變形等等。

二、影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素分析

（一）機(jī)床的幾何角度誤差和磨損老化對(duì)機(jī)械加工質(zhì)量的影響。機(jī)械加工就是依靠機(jī)床的切割等工作完成，因此機(jī)械加工質(zhì)量和機(jī)床的精密度有著密切的關(guān)系，機(jī)床在加工過(guò)程中必然會(huì)因?yàn)槟p化、角度誤差化等影響產(chǎn)品的質(zhì)量，其主要表現(xiàn)在：一是機(jī)床導(dǎo)軌造成加工產(chǎn)品的精度出現(xiàn)誤差，導(dǎo)軌是機(jī)床傳動(dòng)的控制部分，它控制著加工產(chǎn)品在機(jī)床中的具體位置，因此導(dǎo)軌的細(xì)微誤差會(huì)導(dǎo)致加工產(chǎn)品的性能、質(zhì)量等發(fā)生顯著的變化。二是機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差影響加工產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)床的主軸回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的誤差對(duì)加工產(chǎn)品的表面、形狀等會(huì)產(chǎn)生較大的影響，比如在主軸加工外圓的時(shí)候就可能產(chǎn)生產(chǎn)品圓孔誤差。三是傳動(dòng)連接產(chǎn)生的誤差。傳動(dòng)連接是機(jī)床加工的主要?jiǎng)恿?，一個(gè)細(xì)微的傳動(dòng)誤差反映在機(jī)械產(chǎn)品中就會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，一般來(lái)說(shuō)機(jī)床的傳動(dòng)元件越多，產(chǎn)生的誤差就會(huì)越大。

（二）機(jī)械加工過(guò)程的受熱變形產(chǎn)生的影響。機(jī)械產(chǎn)品在機(jī)床加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而這些熱量在超過(guò)機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)在的溫度極限后，就會(huì)因?yàn)榧庸み^(guò)程產(chǎn)生的熱量而發(fā)生變形，一是這種熱量會(huì)影響機(jī)床加工工具的性能，比如機(jī)床工具發(fā)生磨損、零件的位置發(fā)生變化等，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)：切削加工過(guò)程中刀具熱量要升高5%，并且隨著加工的進(jìn)行，刀具發(fā)生變形，影響加工產(chǎn)品的精密度；二是熱源不同產(chǎn)生的影響，不同的機(jī)床加工方式會(huì)產(chǎn)生不同的熱源，因此其產(chǎn)生的誤差也就不同，比如零件產(chǎn)品加工時(shí)就會(huì)因?yàn)殂@削加工和鏜孔加工的不同而產(chǎn)生的誤差不同。

（三）機(jī)械加工受力變形產(chǎn)生的影響。機(jī)床在加工的過(guò)程中會(huì)由于各種物理作用而導(dǎo)致加工工藝出現(xiàn)一定程度的變形，這種變形會(huì)影響產(chǎn)品的性能與質(zhì)量，一是機(jī)床自身存在的質(zhì)量誤差而導(dǎo)致加工產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)生誤差，機(jī)床是由許多元器件構(gòu)成，任何一個(gè)細(xì)小元器件發(fā)生變化會(huì)直接影響加工產(chǎn)品質(zhì)量。二是加工產(chǎn)品自身因素。加工產(chǎn)品的自身質(zhì)量不高，那么其在機(jī)床加工過(guò)程中，就會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品強(qiáng)度低于機(jī)床零件導(dǎo)致發(fā)生變形；三是刀具自身剛度的影響，在機(jī)床加工工程中刀具的剛度過(guò)硬的話發(fā)生變形的可能性就會(huì)變小，在進(jìn)行加工時(shí)因?yàn)榈毒咦冃味a(chǎn)生的誤差就會(huì)忽略不計(jì)。

三、提高機(jī)械加工質(zhì)量的措施

（一）減少初始誤差

初始誤差指的是在機(jī)械加工時(shí)刀具及量具帶來(lái)的誤差。這些誤差是無(wú)法完全消除的，我們只能將其影響降到最低點(diǎn)?？梢允褂镁容^高的機(jī)床，并且提高機(jī)床的幾何精度和剛度；要控制熱量對(duì)機(jī)床的影響，控制熱變形；對(duì)具有成形表面的零件加工，要減少刀具形狀帶來(lái)的誤差，并且要正確安裝刀具，減少刀具安裝帶來(lái)的誤差。

（二）補(bǔ)償初始誤差

如果初始誤差是正的，要補(bǔ)償一個(gè)負(fù)值，來(lái)抵消初始誤差；如果初始誤差是負(fù)的，要補(bǔ)償一個(gè)正值來(lái)彌補(bǔ)誤差。因此可以分為誤差補(bǔ)償法和誤差抵消法。誤差補(bǔ)償法就是補(bǔ)償原來(lái)工藝系統(tǒng)中的固有誤差，從而減少誤差，提高機(jī)械精確度；誤差抵消法就是用初始誤差去掉抵消掉原有初始誤差。對(duì)于加工精度要求高的零件，可以采用逐步消除初始誤差的方法。

（三）均化原始誤差法

對(duì)于要求加工配合精度很高的軸和孔的加工過(guò)程中一般采用研磨方式，研磨工藝本身精度并不高，但是卻能通過(guò)與工件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)研磨對(duì)工件進(jìn)行微量的切削，使得工件達(dá)到很高的精度，當(dāng)然，研磨工具也相應(yīng)地被工件磨去一部分，這種表面之間的摩擦和磨損是一種不斷減小誤差的過(guò)程，這個(gè)方法就是均化原始誤差法，既能提高零部件的加工進(jìn)度，又能提高磨具自身的精度，這種方法的實(shí)質(zhì)就是兩個(gè)相互作用的表面進(jìn)行比較和檢查，然后找出兩者之間的差異，并互為基礎(chǔ)，進(jìn)行修正，不斷縮小和分化零部件表面的誤差。

（四）就地加工法

如果將機(jī)床零件在移到工作位置上進(jìn)行加工，會(huì)減小誤差影響。在裝配中，采用就地加工法，會(huì)將很困難的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。一味地提高零部件本身的精度就非常困難，就地加工法能保證在機(jī)械零件加工中提高零件的加工精度。

（五）加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工的科學(xué)研究

基于當(dāng)前機(jī)械加工精密不高的現(xiàn)狀，分析其原因主要還是與我國(guó)的機(jī)械加工技術(shù)水平不高有一定的關(guān)系，因此我們?cè)诔浞盅芯坑绊憴C(jī)械加工精密因素的基礎(chǔ)上，加大對(duì)提高機(jī)械加工科技技術(shù)水平的研究力度：首先要提高機(jī)械加工研究人員的專業(yè)技能水平，不斷提高我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域內(nèi)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)；其次要不斷地創(chuàng)新新的加工工藝、手段以及方法，促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械加工精度的提高；最后要加強(qiáng)與高等院校的合作，通過(guò)開(kāi)展科研合作積極為我國(guó)的機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展提供先進(jìn)的理論支持，并且要縮短理論體系轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)產(chǎn)品的周期。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)迅速發(fā)展以及國(guó)家對(duì)于各種機(jī)械零件日益增加的需求，對(duì)于機(jī)械的加工行業(yè)的精度提出了更高的挑戰(zhàn)。在機(jī)械加工的過(guò)程中可以采取一些措施來(lái)降低能量的消耗進(jìn)而提高機(jī)械加工的精度，比如選用合適的工裝、適宜的調(diào)節(jié)機(jī)械加工的工藝路線、合理的增加生產(chǎn)工序等。但是機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差是很難避免的，會(huì)改變工件和刀具等在切削的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位置變動(dòng)，所以必須對(duì)產(chǎn)生誤差的具體原因進(jìn)行分析研究，才能找到提高機(jī)械加工精度的方法，研究機(jī)械的加工精度的提高措施，對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展以及目前的市場(chǎng)需要具有重要意義。

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