提高機(jī)械零件加工精度的方法研究

李洋　劉達(dá)

摘要：機(jī)器性能的好壞主要取決于零件的精度及裝配的合理性，零在實(shí)際的機(jī)械零件與設(shè)備生產(chǎn)過程中，決定最終加工精度的影響因素比較繁雜，但不同的加工工藝對零件的影響不同。因此，我們還應(yīng)保證整體加工的精度，從而在保證加工精度的同時(shí)提高機(jī)械加工水平。加工精度主要是指在生產(chǎn)機(jī)械器件與設(shè)備時(shí)所獲得零件實(shí)際尺寸、規(guī)格和位置的詳細(xì)參數(shù)。為了提高機(jī)械零件的可操作性，應(yīng)明確加工過程中的相關(guān)精度要求，加強(qiáng)精度控制。避免影響因素對加工的不利影響。在實(shí)踐中，為了全面加強(qiáng)問題的處理和解決水平，有必要分析幾何精度、變形和應(yīng)力對加工精度的影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件;加工精度;方法

引言

近年來，在機(jī)械加工工藝發(fā)展并逐漸普及的背景下，人們對零件的加工精度提出了更高的要求，要求的零件誤差值較小，為了應(yīng)對這一現(xiàn)象，加工企業(yè)應(yīng)致力于加強(qiáng)對加工過程的監(jiān)管，考慮可能影響加工精度的因素，并采取相應(yīng)的措施。

1影響零件加工精度的原因

1.1機(jī)械加工車運(yùn)行程序?qū)α慵庸ぞ鹊挠绊?/p>

現(xiàn)階段車床是機(jī)械加工主要用工具，而車床主要受數(shù)控編程控制。這種情況下，車床數(shù)控編程就對車床工作性能、效率及質(zhì)量具有直接的影響。其最終數(shù)控工藝質(zhì)量也會影響零件加工精度。

1.2機(jī)械加工工藝幾何參數(shù)對零件加工精度的影響

在機(jī)械加工階段，若因人為因素、機(jī)械自身磨損等因素影響，導(dǎo)致零件生產(chǎn)沒有有效的幾何參數(shù)。進(jìn)而導(dǎo)致切割工具處于不規(guī)則變化狀態(tài)，對零件加工精度具有嚴(yán)重的影響。

1.3機(jī)械加工受力變形對零件加工精度的影響

在機(jī)械加工階段，由于固定夾具、道具摩擦力、重力作用，導(dǎo)致機(jī)械加工系統(tǒng)極易出現(xiàn)疲勞變形情況。進(jìn)而影響零件原材料初次成型及后續(xù)加工精度。

1.4機(jī)械加工熱變形對零件加工精度的影響

由于機(jī)械切割階段零件與加工工具間會出現(xiàn)高速摩擦運(yùn)動(dòng)，而高速摩擦運(yùn)動(dòng)中會產(chǎn)生較大的熱量。大熱量的存在會導(dǎo)致零件、機(jī)械加工車床元件受熱膨脹。在這一過程中，若不及時(shí)調(diào)整機(jī)械加工參數(shù)，就會導(dǎo)致熱量散失后零件出現(xiàn)形變情況，進(jìn)而促使零件加工成品與預(yù)期要求精度不符。

2提高機(jī)械加工精度的有效策略

2.1應(yīng)用精度補(bǔ)償技術(shù)

精度補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用一般適用于數(shù)控機(jī)床，相比以往機(jī)械加工中的繁雜人工檢測流程，引入精度補(bǔ)償技術(shù)，利用其中的補(bǔ)償糾偏方式能提高檢測效果。對數(shù)控機(jī)床來說，在精度補(bǔ)償中，補(bǔ)償系統(tǒng)包括的構(gòu)件有光柵尺、位置傳感器以及測頭等。例如，在測頭補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用下，其實(shí)施的流程表現(xiàn)為借助精銑刀去除加工余量，然后對切后工件面以測頭進(jìn)給測試，該測試技術(shù)下可滿足工件半精加工表面的檢測，根據(jù)檢測結(jié)果做修正補(bǔ)，使成品尺寸更加合理。綜合來看，精度補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對提高數(shù)控機(jī)床精度發(fā)揮著重要作用。需要注意的是，整個(gè)操作維護(hù)中，需輔以相關(guān)的工藝措施如編程控制方法，在實(shí)際補(bǔ)償糾偏過程中，應(yīng)進(jìn)一步做好相關(guān)的研究工作。

2.2控制原發(fā)性誤差

幾何性誤差是目前機(jī)械加工中影響精度的主要問題，需采取有效的原發(fā)性誤差控制策略。該策略的應(yīng)用主要表現(xiàn)如下：1）原發(fā)性誤差控制。需明確機(jī)械加工中誤差產(chǎn)生的原因，提出相關(guān)的誤差控制措施。以細(xì)長軸車削程序?yàn)槔?，在誤差控制中可考慮借助大走刀反向車削發(fā)方式，使軸向切削力所帶來的彎曲變形得到控制，或取彈簧頂尖方式加入其中，以使熱伸長問題得到控制。2）補(bǔ)償原發(fā)性誤差方法應(yīng)用。該方法側(cè)重于利用誤差抵消方法使原誤差被抵消，如人為誤差為負(fù)值、原發(fā)誤差為正值，盡可能保持兩個(gè)數(shù)值相等，則能達(dá)到控制誤差的目的?；虿扇≈泻蛢煞N誤差的方法，使加工誤差率降低。此外，在控制原發(fā)性誤差中，也可采取原發(fā)性誤差轉(zhuǎn)移策略，這種誤差轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用主要立足于熱變形、受力變形以及幾何誤差情況，采取誤差轉(zhuǎn)移方式。這些誤差控制策略的應(yīng)用，可以有效減少機(jī)械加工中的誤差，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇相應(yīng)的方法。

2.3提高加工人員素質(zhì)

在培訓(xùn)過后，企業(yè)應(yīng)對加工人員進(jìn)行考核，檢查其培訓(xùn)知識掌握情況，對連續(xù)兩次考核不合格的人員應(yīng)予以開除處分，能夠促使加工人員全身心的投入到培訓(xùn)知識的學(xué)習(xí)中，有利于加工人員掌握更多的機(jī)械加工工藝知識，為企業(yè)建立一支高素質(zhì)的加工人員隊(duì)伍，提升企業(yè)的核心競爭力。

2.4機(jī)械精度計(jì)算研討

機(jī)械加工少不了研究人員的參與，在加工之前對加工系統(tǒng)可能遇到的問題要進(jìn)行預(yù)測分析，并且提出解決方案，精度問題也如此，實(shí)際考察機(jī)械精度曾經(jīng)出現(xiàn)過的相關(guān)問題，找到機(jī)械加工的核心問題，這樣才能確保機(jī)械加工的精度。減小因?yàn)闄C(jī)械加工精度誤差對機(jī)械加工成品質(zhì)量的影響，盡量消滅一切人為因素，把客觀因素也降到最低是加工人員檢查的主要責(zé)任。加工精度是有一定的經(jīng)濟(jì)因素的，在檢測之后，符合質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備能夠進(jìn)行進(jìn)一步組裝，經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員進(jìn)行檢查的時(shí)候也會發(fā)現(xiàn)二度不合格的產(chǎn)品，這個(gè)時(shí)候就需要一個(gè)精度值來進(jìn)行衡量，二次加工需要的經(jīng)濟(jì)成本，這是零部件的經(jīng)濟(jì)精度，經(jīng)濟(jì)精度也不是一個(gè)確定的數(shù)值，但是需要把精度范圍維持在一個(gè)合理的范圍，這樣才能保證加工成本沒有大幅度的上升。加工最主要的目的是要進(jìn)行利益最大化，經(jīng)濟(jì)精度是加工時(shí)一個(gè)重要的決定因素。

2.5嚴(yán)格把控加工溫度

加工溫度會對零件的加工精度產(chǎn)生較大的影響，加工人員應(yīng)使用溫度測量儀器對加工溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，在發(fā)現(xiàn)加工溫度的偏差超出合理范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)采用一定的措施對溫度進(jìn)行調(diào)整。例如，由于精密零件對加工精度的要求特別高，所以加工企業(yè)可以對該精密零件的室內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行規(guī)定，要求溫度恒定在20℃，只能存在上下0.1℃的變動(dòng)，通過這種方式能夠促使室內(nèi)的基準(zhǔn)溫度滿足精密零件的需要。加工企業(yè)應(yīng)對加工人員的溫度控制情況進(jìn)行檢查，在發(fā)現(xiàn)加工人員沒有按照規(guī)定的要求控制溫度時(shí)，企業(yè)可以對加工人員進(jìn)行懲罰。

2.6防止加工零件變形

加工零件變形的主要原因就是由于加工過程不合理造成的，所以加工人員在加工的過程中可以采取分層多次的加工方法，就是對零件不同類型的加工工序進(jìn)行劃分，將同一類型的工序同時(shí)加工，能夠有效減少變形情況的發(fā)生。不配套的工裝夾具會導(dǎo)致剛性較弱的零件變形，所以為了保證機(jī)械加工的精細(xì)化，加工人員應(yīng)使用與零件配套的夾具。為了減少熱變形對零件的影響，在具體的機(jī)械加工中，可以提前對加工的零件進(jìn)行預(yù)熱，以此來減少由于機(jī)械加工過程中產(chǎn)生溫差而導(dǎo)致的熱變形。如果零件在加工的過程中受到了熱變形的影響，加工人員應(yīng)使用一定的維修、校正工具，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，將零件調(diào)整到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，能夠促使零件驗(yàn)收合格，有利于提升零件的質(zhì)量。

結(jié)束語：現(xiàn)代制造業(yè)對加工精度提出了新的要求，通過不斷的理論與實(shí)踐研究，尋找更加合理的加工工藝迫在眉睫，在機(jī)械加工與零部件設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員需要不斷提高自身的技術(shù)水平，盡可能降低誤差，提高機(jī)器加工的精準(zhǔn)程度，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：1、211224199211256763;2、211224199406149036）