機(jī)械加工工藝可靠性研究

莫茜

摘? ?要：在機(jī)械加工領(lǐng)域，加工工藝可靠性直接影響機(jī)械加工精度、質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)機(jī)械產(chǎn)品性能、壽命產(chǎn)生影響，甚至影響機(jī)械產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)。本文深入研究了機(jī)械加工工藝影響因素，分析了包括定位誤差、零件誤差、夾具誤差、刀具誤差和機(jī)床誤差等方面影響形式及表現(xiàn)，并針對(duì)機(jī)械加工工藝可靠性影響因素提出應(yīng)對(duì)措施，以期提高機(jī)械加工工藝精度和可靠性，提高機(jī)械產(chǎn)品加工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械? 加工工藝? 可靠性

中圖分類號(hào)：TB114.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0062-02

我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平較低的主要原因是加工、制造等工藝水平低，因此對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行可靠性研究具有重要意義。

1? 機(jī)械加工工藝可靠性概述

不同的產(chǎn)品其所對(duì)應(yīng)的加工工藝流程也不同，在每個(gè)產(chǎn)品加工制作之前都需要工作人員依據(jù)設(shè)備當(dāng)前的情況、生產(chǎn)人員的人數(shù)、產(chǎn)品的所需數(shù)量等制定相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品加工工藝流程。機(jī)械加工工藝通俗的來講就是將毛坯加工成各種使用的零件的過程，改造毛坯的尺寸和形狀，使其達(dá)到組裝成部件的標(biāo)準(zhǔn)。加工工藝是在加工工藝流程的基礎(chǔ)上對(duì)毛坯的形狀、尺寸以及材料性質(zhì)進(jìn)行加工的過程，使毛坯成為成品或半成品。

機(jī)械加工工藝可靠性根據(jù)專家所下定義，是指在規(guī)定的工藝條件下，按照規(guī)定的工藝持續(xù)生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的產(chǎn)品的能力。機(jī)械加工工藝可靠性與人、機(jī)、材、法、測(cè)等多種方面有關(guān)。人指進(jìn)行機(jī)械加工的人，機(jī)指實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的機(jī)器設(shè)備，材指機(jī)械加工所需要的各種材料，法指進(jìn)行機(jī)械加工所需要的方法和規(guī)程，測(cè)指對(duì)機(jī)械加工出的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。

2? 影響加工工藝可靠性的因素

機(jī)械加工工藝可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量與性能可靠性的重要保障。專家研究顯示影響加工工藝可靠性因素主要是由于機(jī)械加工誤差造成的。機(jī)械加工誤差包括毛坯零件定位的誤差、毛坯零件自身材料加工的誤差、夾具的誤差、刀具的誤差以及機(jī)床的誤差，其中機(jī)床誤差中主軸誤差是影響機(jī)器零件加工誤差的主要因素。

2.1 機(jī)械加工誤差

2.1.1 定位誤差

機(jī)械加工工藝中產(chǎn)生的定位誤差是由于機(jī)器設(shè)備中的零件加工時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)未吻合導(dǎo)致的。定位誤差的衡量方式一般是采用毛坯零件定位面與定位基準(zhǔn)之間是否存在縫隙或者是定位符自身的誤差造成毛坯零件的晃動(dòng)程度。定位誤差與機(jī)械加工方法有著直接的關(guān)系，并且在使用調(diào)整法加工毛坯零件時(shí)更會(huì)產(chǎn)生定位的誤差。

2.1.2 毛坯零件誤差

在對(duì)毛坯零件進(jìn)行加工時(shí)，毛坯件的硬度低于機(jī)床、夾具與刀具，所以毛坯零件在進(jìn)行切割加工方式時(shí)更容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，進(jìn)而影響了毛坯零件的加工精度，不同的加工方式對(duì)于毛坯零件的影響程度和變形程度也存在差異。所以說在機(jī)械加工毛坯零件時(shí)切割力度的變大變小對(duì)于毛坯零件的誤差的產(chǎn)生有較大影響。

2.1.3 夾具誤差

夾具的主要功能是將等待進(jìn)行機(jī)械加工的毛坯零件與機(jī)械加工用具刀具夾于正確的位置，夾具的過松或過緊都會(huì)產(chǎn)生不同的工藝效果，所以說夾具對(duì)于毛坯零件機(jī)械加工的結(jié)果有一定程度的影響。

2.1.4 刀具誤差

刀具在機(jī)械加工工藝程序上起著至關(guān)重要的作用，刀具的誤差主要是因?yàn)榈毒咴陂L(zhǎng)期進(jìn)行機(jī)械加工中出現(xiàn)某些磨損程度，在對(duì)毛坯零件進(jìn)行切割時(shí)對(duì)毛坯零件加工后的形狀與尺寸產(chǎn)生誤差。刀具的誤差大小還與所使用的刀具形狀也有一定關(guān)系，大多數(shù)時(shí)候使用普通的刀具進(jìn)行機(jī)械加工不會(huì)對(duì)毛坯零件產(chǎn)生影響，反倒是使用定制尺寸的刀具進(jìn)行機(jī)械加工會(huì)對(duì)毛坯零件產(chǎn)生誤差影響。

2.1.5 機(jī)床誤差

機(jī)床中包含多個(gè)零部件，機(jī)床的誤差多與各個(gè)零部件有關(guān)，包括傳動(dòng)鏈間的誤差、導(dǎo)軌的誤差以及主軸回轉(zhuǎn)存在的誤差。傳動(dòng)鏈間的誤差的產(chǎn)生是因?yàn)閭鲃?dòng)鏈在進(jìn)行制造與裝配時(shí)出現(xiàn)的誤差以及機(jī)床使用時(shí)間長(zhǎng)產(chǎn)生的磨損導(dǎo)致的誤差;導(dǎo)軌誤差是因?yàn)閷?dǎo)軌在長(zhǎng)期使用過程中造成的磨損為主，在制造與安裝導(dǎo)軌時(shí)產(chǎn)生的磨損占較小一部分;主軸誤差是因?yàn)橹鬏S的同軸度誤差、回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)致的，并且主軸誤差是影響機(jī)器零件加工誤差最主要的因素。

2.2 缺少可靠性知識(shí)

由于我國(guó)對(duì)于機(jī)械加工工藝可靠性的研究水平較低，還處在初級(jí)階段，也未能引起人們對(duì)機(jī)械加工工藝可靠性的重視。將對(duì)影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重點(diǎn)放在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，往往忽視了機(jī)械產(chǎn)品加工過程中會(huì)出現(xiàn)的眾多影響加工工藝可靠性的問題，即使發(fā)現(xiàn)了問題也無法及時(shí)去糾正。

3? 提高機(jī)械加工工藝可靠性的途徑

通過對(duì)影響機(jī)械加工工藝可靠性的因素進(jìn)行研究分析得知，影響加工工藝可靠性的主要原因是機(jī)械加工時(shí)存在的數(shù)目誤差和對(duì)可靠性的認(rèn)知理解不充分造成的。為提高機(jī)械加工工藝可靠性，可以使用一套科學(xué)的可靠性方法對(duì)其進(jìn)行研究分析。

3.1 使用科學(xué)方法

影響機(jī)械加工工藝可靠性的因素有很多，而且各種因素之間存在關(guān)聯(lián)，所以單單使用一種方法對(duì)其進(jìn)行定位與描述較為困難，因此需要多種研究方法進(jìn)行綜合應(yīng)用分析，包括定性與定量?jī)煞N方法。

定性研究方法包括故障樹分析法，主要是對(duì)可能引起故障的眾多因素進(jìn)行研究分析，隨之畫出故障樹，每一種可能的結(jié)果都進(jìn)行排列組合。故障樹分析法是在分析機(jī)械加工故障原因的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械加工工藝可靠性建立模型，進(jìn)而計(jì)算出現(xiàn)問題的概率，再進(jìn)行解決問題。定性研究在機(jī)械加工工藝可靠性中占據(jù)重要作用。

3.2 提高加工精度

由于機(jī)械加工過程中出現(xiàn)的誤差而導(dǎo)致機(jī)械加工工藝可靠性受到較嚴(yán)重影響，在實(shí)際進(jìn)行加工的過程中應(yīng)該按照先粗后細(xì)、先主后次的原則對(duì)加工毛坯材料進(jìn)行加工。并且在機(jī)械加工過程中應(yīng)當(dāng)保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)相互重合，盡可能達(dá)到消除不重合誤差的效果。在機(jī)械加工中可以采用誤差補(bǔ)償法、誤差分組法和直接減少誤差法來減小機(jī)械加工工藝的誤差，提高其可靠性。

誤差補(bǔ)償法是指采取一定的措施來補(bǔ)償過去加工工藝中存在的誤差，減小誤差造成的不良影響;誤差分組法是指將毛坯材料按照存在誤差的大小多少進(jìn)行分組，根據(jù)分組情況對(duì)不同程度誤差的材料運(yùn)用不同的加工設(shè)備和修復(fù)手法，以使每一組加工工藝產(chǎn)品的誤差達(dá)到最小;直接減少誤差法是指對(duì)造成機(jī)械加工工藝誤差的原因進(jìn)行分析，對(duì)影響加工精度的因素進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到減小誤差的結(jié)果。

3.3 加強(qiáng)對(duì)其理解

目前很多企業(yè)對(duì)于機(jī)械可靠性研究還僅僅圍繞著機(jī)械設(shè)計(jì)階段，對(duì)于機(jī)械加工工藝的可靠性卻還沒有涉及到。在機(jī)械加工工藝過程中，機(jī)器設(shè)備的老化、加工材料的不合適以及生產(chǎn)環(huán)境的不穩(wěn)定對(duì)于機(jī)械加工工藝的可靠性都會(huì)造成一定程度的影響。

3.4 建立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)械加工工藝的過程中的變量是指機(jī)械加工中的工位特征，但這些變量會(huì)在工藝產(chǎn)品的加工過程中進(jìn)行相互作用，只有對(duì)這些變量建立完善的評(píng)定指標(biāo)、了解這些變量的影響，才能對(duì)機(jī)械加工工藝可靠性進(jìn)行完善工作。

4? 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工工藝不僅需要有先進(jìn)的工藝，更要具有可靠性，機(jī)械加工工藝可靠性的研究還處于初級(jí)階段，無論是哪一個(gè)機(jī)械加工企業(yè)想要發(fā)展，獲得更多的市場(chǎng)占有率與產(chǎn)品生產(chǎn)率，都要重視機(jī)械加工工藝可靠性的研究，以此來推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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