有效提高機(jī)械加工質(zhì)量技術(shù)淺析

黃仲榮

摘要：當(dāng)今機(jī)械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中占據(jù)了重要位置。眾所周知，一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)備是由眾多零部件組合而成的，任何一個(gè)零部件出現(xiàn)了問(wèn)題都會(huì)造成整機(jī)故障，甚至造成機(jī)械安全事故。同時(shí)，機(jī)械零部件和整機(jī)運(yùn)行效能有著直接關(guān)系，這就需要確保機(jī)械加工精度和質(zhì)量。在當(dāng)今機(jī)械零部件加工過(guò)程中，由于受到了實(shí)際加工工藝的影響，導(dǎo)致機(jī)械加工中存在著一定精度誤差，這對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量有著很大的影響，這就需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工精度的分析，注重生產(chǎn)工藝水平，確保機(jī)械加工質(zhì)量符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;質(zhì)量影響;提高因素

1影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素

1.1機(jī)床誤差

機(jī)械加工主要是通過(guò)一些機(jī)床設(shè)備來(lái)控制刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，從而完成對(duì)工件的加工。因此工件的加工質(zhì)量會(huì)受機(jī)床誤差影響，產(chǎn)生精度降低問(wèn)題。其中由于機(jī)床原因引起的誤差包括以下幾點(diǎn)：第一，主軸回轉(zhuǎn)造成加工誤差。機(jī)床主軸能夠給工件以及刀具提供必要的動(dòng)力，同時(shí)也用于裝設(shè)工件、刀具及夾具基準(zhǔn)，在回轉(zhuǎn)過(guò)程成會(huì)帶來(lái)一定的誤差，從而對(duì)工件加工精度造成影響，進(jìn)而影響到工件加工質(zhì)量;第二，導(dǎo)軌磨損與安裝、制造誤差。導(dǎo)軌是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的主要基準(zhǔn)，它常用于確定機(jī)床各構(gòu)件之間的相對(duì)位置，由于導(dǎo)軌在安裝及制造過(guò)程中會(huì)存在一定誤差，因而導(dǎo)致機(jī)床精度下降，從而影響加工工件精度。另外，隨著導(dǎo)軌使用時(shí)間的增加，會(huì)發(fā)生磨損，且這種磨損多為不均勻磨損，對(duì)機(jī)床精度造成影響;第三，傳動(dòng)鏈誤差。主要是指機(jī)床傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)誤差。

1.2刀具磨損及安裝誤差

刀具在制造過(guò)程中存在幾何形狀及尺寸誤差，并且在刀具使用與安裝過(guò)程中存在安裝誤差，這使得被加工工件尺寸或是形狀發(fā)生變化，即影響了工件的加工質(zhì)量。在機(jī)械加工過(guò)程中，由于加工工件與切削刀刃之間存在一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而會(huì)導(dǎo)致刀具產(chǎn)生一定磨損，當(dāng)磨損程度累積到一定程度時(shí)，便會(huì)對(duì)加工零件表面產(chǎn)生質(zhì)量影響。

1.3加工夾具定位不準(zhǔn)確

夾具主要是對(duì)加工工件起到定位作用，避免加工過(guò)程中工件因機(jī)床運(yùn)動(dòng)而發(fā)生位移或變形。在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，一般應(yīng)在加工工件上選擇幾個(gè)點(diǎn)作為定位基準(zhǔn)點(diǎn)，由此確定工件加工形狀、尺寸及位置。這些基準(zhǔn)通常是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)的，并在相應(yīng)零件圖上面進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在加工夾具使用不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際基準(zhǔn)定位與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)存在一定偏差，導(dǎo)致兩個(gè)基準(zhǔn)不能重合，對(duì)加工工件質(zhì)量造成影響。

1.4工藝系統(tǒng)受力變形

受力變形會(huì)對(duì)工件加工質(zhì)量造成一定影響，通常來(lái)說(shuō)受力變形在機(jī)械加工過(guò)程中較為常見(jiàn)，導(dǎo)致受力變形的因素主要包括以下幾點(diǎn)：第一，機(jī)床部件剛度不符合要求，導(dǎo)致受力負(fù)荷能力降低，在荷載較大情況下，便會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題，降低加工精度;第二，工件原材料剛度存在問(wèn)題。若原材料剛度與夾具、機(jī)床刀具相比偏低，便會(huì)在切削力影響下產(chǎn)生工件變形;第三，刀具剛度不足，在受力情況下容易出現(xiàn)變形，導(dǎo)致工件加工孔誤差增大，影響整個(gè)工件質(zhì)量。

1.5工藝系統(tǒng)受熱變形

機(jī)械加工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量熱量，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加，工藝系統(tǒng)內(nèi)溫度不斷升高，若不對(duì)其進(jìn)行處理，便會(huì)導(dǎo)致工件、刀具或機(jī)床出現(xiàn)熱變形，影響加工質(zhì)量。

2提高機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析

2.1機(jī)械數(shù)控加工方案的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)

在對(duì)機(jī)械數(shù)控加工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其質(zhì)量控制內(nèi)容包括對(duì)產(chǎn)品加工內(nèi)容的確定、對(duì)產(chǎn)品加工工藝性的分析、對(duì)產(chǎn)品加工工序路線的確定、對(duì)產(chǎn)品加工工序內(nèi)容的確定以及對(duì)加工刀具的確定等，機(jī)械數(shù)控設(shè)備相比于普通的機(jī)床設(shè)備來(lái)說(shuō)，其使用原則有許多都是相同的，但由于機(jī)械數(shù)控設(shè)備要具備更高的自動(dòng)化程度，而且控制方式上存在差異，因此機(jī)械數(shù)控加工所體現(xiàn)的工藝內(nèi)容要更加具體，其工藝要求也更加嚴(yán)格，并且機(jī)械數(shù)控加工要具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。在機(jī)械數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)中，其合理性也需要從上述三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮，這也是進(jìn)行后續(xù)加工程序編制中的重要前提和依據(jù)，一旦機(jī)械數(shù)控加工方案的設(shè)計(jì)不合理，便極有可能導(dǎo)致產(chǎn)品加工出錯(cuò)，或產(chǎn)品加工質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的控制要求。

2.2機(jī)械數(shù)控加工程序的編制

在機(jī)械數(shù)控加工程序編制中，指令代碼作為其輸出結(jié)果，直接體現(xiàn)了機(jī)械數(shù)控加工方案是否正確。機(jī)械數(shù)控加工程序的編制需要從三個(gè)方面來(lái)保證其準(zhǔn)確性，其一是針對(duì)產(chǎn)品加工，需要構(gòu)建準(zhǔn)確無(wú)誤的數(shù)學(xué)加工模型，對(duì)加工坐標(biāo)系進(jìn)行正確的定義，同時(shí)還要正確設(shè)置機(jī)械數(shù)控設(shè)備的屬性、刀點(diǎn)以及安全平面;其二是對(duì)產(chǎn)品加工各個(gè)工序的加工步驟進(jìn)行合理的安排，確保選擇的刀具幾何形狀合理，同時(shí)還要對(duì)切削用量及走刀路線進(jìn)行正確的安排，采用與機(jī)械數(shù)控系統(tǒng)語(yǔ)法格式相符的指令字母進(jìn)行描述，在確定產(chǎn)品加工的切削參數(shù)時(shí)，還要對(duì)產(chǎn)品的切削特性及其加工余量等進(jìn)行充分的考慮;其三是需要對(duì)產(chǎn)品在加工過(guò)程中的刀具運(yùn)行軌跡的合理性進(jìn)行分析，并對(duì)夾具和刀具間的碰撞、干涉、欠切及過(guò)切等問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。

2.3機(jī)械數(shù)控加工流程檢查

在機(jī)械數(shù)控加工流程檢查中，主要是通過(guò)相應(yīng)的仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)機(jī)械數(shù)控加工流程的仿真需要從物理與幾何兩個(gè)層面來(lái)進(jìn)行，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維顯示來(lái)進(jìn)行機(jī)械數(shù)控加工流程檢查，能夠完全實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械數(shù)控加工整個(gè)過(guò)程的逼真模擬。之所以要對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械數(shù)控加工流程進(jìn)行檢查，其目的在于對(duì)產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工中的刀具軌跡是否正確，以及加工中是否存在幾何干涉碰撞問(wèn)題進(jìn)行檢查，以此確保產(chǎn)品的機(jī)械數(shù)控加工能夠安全、準(zhǔn)確的進(jìn)行，避免出現(xiàn)不必要的損失。在利用仿真軟件進(jìn)行流程檢查仿真時(shí)，需要深入了解加工過(guò)程中所涉及到的物理現(xiàn)象，通過(guò)物理仿真來(lái)模擬機(jī)械數(shù)控的切削過(guò)程，以此構(gòu)建相應(yīng)的有限元加工模型，能夠幫助加工人員掌握產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程中所具有的變形規(guī)律，進(jìn)而為加工人員對(duì)復(fù)雜零部件的變形控制提供幫助。

2.4機(jī)械數(shù)控質(zhì)量控制方法的應(yīng)用

在機(jī)械數(shù)控質(zhì)量控制時(shí)，需要確保工序質(zhì)量波動(dòng)能夠控制在允許的范圍內(nèi)，而這就需要應(yīng)用相應(yīng)的質(zhì)量控制方法，在質(zhì)量控制方法制定中，需要根據(jù)質(zhì)量體系文件以及產(chǎn)品的加工工序流程來(lái)實(shí)施質(zhì)量策劃，明確控制工序的質(zhì)量控制點(diǎn)及其質(zhì)量指標(biāo)特性，然后對(duì)工序能力進(jìn)行調(diào)查，明確工序的影響因素，了解起到主導(dǎo)作用的影響因素，并對(duì)工序管理點(diǎn)及工序質(zhì)量表進(jìn)行文件編制，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工整個(gè)流程的質(zhì)量控制。在質(zhì)量控制方法應(yīng)用中，還要對(duì)產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程中各個(gè)工序所產(chǎn)生的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和收集，并對(duì)這些質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的整理與評(píng)價(jià)，明確關(guān)鍵工序的質(zhì)量狀況，通過(guò)干預(yù)控制工序質(zhì)量中的主導(dǎo)影響因素，以此達(dá)到產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工中的工序質(zhì)量控制目標(biāo)。

3結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，機(jī)械加工質(zhì)量是影響一個(gè)企業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題，加工質(zhì)量的好壞給企業(yè)帶來(lái)的影響和效果是十分重大的，一定要在最微小的細(xì)節(jié)方面入手，把握整體的機(jī)械加工流程，嚴(yán)格控制機(jī)械加工的質(zhì)量管理問(wèn)題，使整體流程能夠得到控制，最終給機(jī)械加工帶來(lái)好的質(zhì)量和效果。

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