機(jī)械零部件加工精度影響因素及解決方案探討

孫彥麗 張文意 王培丞

摘 要 在零件加工過程中，影響工件精度的原因很多，給整個(gè)生產(chǎn)過程帶來了一定的影響?；诖?，本文就影響機(jī)械零部件加工精度的幾大主要因素進(jìn)行了分析，并針對(duì)其影響因素提出了相應(yīng)的解決方案，以期能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)機(jī)械零件的加工效率研究提供參考。

關(guān)鍵詞 機(jī)械零部件;加工精度;影響因素;解決方案

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化的程度不斷提升，工業(yè)的快速發(fā)展需要機(jī)械設(shè)備的支撐。因此，在機(jī)械設(shè)備加工領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量已經(jīng)成為各大企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，而機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量取決于零件的精度，因?yàn)樵S多精密設(shè)備都是由主要零件組成的，這些零件的精度將直接影響到質(zhì)量機(jī)械設(shè)備。因此，為了獲得高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備，必須對(duì)零件的加工精度進(jìn)行控制，分析誤差產(chǎn)生的原因，采取有效措施提高零件的精度，從而保證機(jī)械設(shè)備的高質(zhì)量和低誤差。

1 機(jī)械零部件加工精度概述

就零件的質(zhì)量要求而言，影響精度的因素主要有三個(gè)方面：一是形狀，二是位置，三是尺寸。在上述三個(gè)因素中，位置公差是一個(gè)關(guān)鍵因素。其范圍取決于尺寸公差，但同時(shí)大于或等于形狀公差。加工精度通常由誤差值來反映，它們之間的關(guān)系一般表現(xiàn)為誤差越大，精度越低。誤差代表實(shí)際加工效果與設(shè)計(jì)值之間的偏差，這種偏差不可能完全避免，這是由加工過程的復(fù)雜性決定的。零件加工不是一個(gè)單一的過程，但是要在各個(gè)方面都達(dá)到精度是不現(xiàn)實(shí)的。因此，誤差是客觀存在的，但在大小上存在一定的差異。由于加工工序不止一道，當(dāng)累積了許多誤差時(shí)，加工精度會(huì)受到很大的影響[1]。

2 機(jī)械零部件加工精度的影響因素

各個(gè)環(huán)節(jié)的加工手段都會(huì)對(duì)機(jī)械零件的加工精度產(chǎn)生影響，從而從根本上影響零件的質(zhì)量。以下從受力變形、熱變形和工藝系統(tǒng)幾何精度三個(gè)角度來分析加工精度的影響因素。

2.1 受力變形

加工機(jī)械零件時(shí)會(huì)受到多種外力影響，常見的有夾緊力、重力等，這些外力的作用很大，會(huì)導(dǎo)致工藝系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的變形，并且概率也是比較高的。受這些情況的影響，加工毛坯所對(duì)應(yīng)的刀具位置就會(huì)發(fā)生變化，隨之就會(huì)出現(xiàn)誤差，這也是限制加工精度的不良因素之一。變形的工藝系統(tǒng)不良作用非常大，其破壞力不是只局限于影響加工精度方面，而是會(huì)以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步影響零件表面的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，致使兩者出現(xiàn)不同程度的降低。所以，我們要高度重視這一問題。一般情況下，在工藝系統(tǒng)中發(fā)生概率最高的受力變形形式是彈性變形。因此，在實(shí)際工作中采取各種科學(xué)方式提升系統(tǒng)抵抗彈性變形的能力是非常有必要的，如果這一工作能夠落到實(shí)處，就能夠進(jìn)一步幫助我們提升加工精度[2]。

2.2 熱變形

零件加工時(shí)不可避免地會(huì)發(fā)生摩擦，若溫度上升到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致加工系統(tǒng)因?yàn)槭軣岫霈F(xiàn)變形。以熱力來源為依據(jù)進(jìn)行劃分，導(dǎo)致熱變形的熱力因素實(shí)際上包括兩個(gè)方面，其一為內(nèi)部熱源，主要包括摩擦熱以及切削熱;其二為外部熱源，主要指陽(yáng)光以及輻射帶來的熱量。伴隨著新技術(shù)的應(yīng)用，零件加工的自動(dòng)化程度越來越高，此種情況一方面提升了加工效率，但另一方面也使得熱力因素對(duì)零件質(zhì)量的影響作用日益顯著，對(duì)這個(gè)因素進(jìn)行控制也就成為保證零件質(zhì)量的必然要求[3]。

2.3 工藝系統(tǒng)幾何精度

面對(duì)零件加工的具體過程和具體任務(wù)，我們需要一個(gè)完整的工藝系統(tǒng)作支撐，在這個(gè)系統(tǒng)中有夾具、刀具以及機(jī)床等多個(gè)組成部件，這些部件之間相互配合，最終形成一個(gè)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，也就是我們所講的工藝系統(tǒng)。該系統(tǒng)的計(jì)劃精度會(huì)從多個(gè)方面對(duì)零件加工精度帶來不良影響，如加工原理、對(duì)部件的調(diào)整、刀具的更換等。在這些因素中，加工原理誤差對(duì)機(jī)械零件加工精度的不良影響最大，所以加工零件時(shí)對(duì)于形狀各異的刀具，工作人員無法完全根據(jù)規(guī)定的路線展開運(yùn)作，進(jìn)而導(dǎo)致各種誤差的出現(xiàn)[3]。

3 解決方案

3.1 有效降低原始誤差

目前，降低原始誤差是最為直接的保護(hù)加工精度的手段。工作人員在加工機(jī)械零件時(shí)，要研究和分析誤差產(chǎn)生的原因，這樣我們?cè)诓扇「鞣N措施時(shí)也將更有針對(duì)性，原始誤差被消除的可能性也將變大，幫助我們達(dá)成降低原始誤差的目標(biāo)。其實(shí)，在機(jī)械零件加工的過程中，會(huì)產(chǎn)生許多誤差。一旦出現(xiàn)誤差，不能驚慌，要具體分析問題，有針對(duì)性地找到解決辦法，降低零件變形的概率，并促進(jìn)切削過程的穩(wěn)定性[3]。

3.2 加工誤差的補(bǔ)償

該方法是以抵消原有誤差為出發(fā)點(diǎn)來制造一個(gè)人為的誤差，兩種誤差要具有相同的大小和相反的方向，從而達(dá)到相互抵消的目的來提高加工精度。在某些作業(yè)環(huán)境中，該補(bǔ)償值是固定的數(shù)值，應(yīng)用起來相對(duì)方便，而多數(shù)情況下該值是經(jīng)常變化的，因此會(huì)通過以下兩種方式來進(jìn)行補(bǔ)償。首先，進(jìn)行在線檢測(cè)。實(shí)時(shí)測(cè)量零件尺度，加強(qiáng)對(duì)刀具及各個(gè)設(shè)備位置的控制，促使零件始終在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行加工。其次，偶件自動(dòng)配磨。以一個(gè)精度較高的零件作為基礎(chǔ)來制作其他零件，同樣對(duì)零件尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量并同基準(zhǔn)零件進(jìn)行對(duì)比。這種方法能夠有效促進(jìn)加工效率的提升[3]。

3.3 對(duì)零件進(jìn)行就地加工

對(duì)零件的就地加工主要是針對(duì)首次加工后不能滿足零件預(yù)期設(shè)定的精度要求和技術(shù)指標(biāo)的零件進(jìn)行二次加工，就地加工是實(shí)施二次加工最有效的方式，其中主要的優(yōu)勢(shì)是可以避免零件二次加工因環(huán)境和加工系統(tǒng)的改變?cè)斐傻男碌恼`差。針對(duì)需要批量二次加工零件可以在整改優(yōu)化整個(gè)加工系統(tǒng)后實(shí)施就地加工，實(shí)現(xiàn)零件整體的精度[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，零件的加工的精度對(duì)機(jī)械的質(zhì)量和使用壽命有著至關(guān)重要的影響，要是相關(guān)行業(yè)或工作人員重視零件加工的精度和質(zhì)量把控，對(duì)硬性零件加工質(zhì)量的內(nèi)部因素和外部因素進(jìn)行深入的分析，并針對(duì)產(chǎn)生零件誤差的原因進(jìn)行排除或減輕影響，提升零件加工的精度，促進(jìn)機(jī)械加工性能的優(yōu)化和升級(jí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 裴玉鵬.論機(jī)械零件加工精度的影響因素及應(yīng)對(duì)策略[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（27）：137.

[2] 陳永勝.機(jī)械零件加工精度的影響因素及應(yīng)對(duì)策略[J].中外企業(yè)家，2017，（6z）：258.

[3] 任志新.淺析影響機(jī)械零件加工精度的因素及解決方法[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（18）：7.

[4] 田泊凝. 機(jī)械零件加工精度的影響因素及應(yīng)對(duì)策略分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，（24）：82-83.