機(jī)械零件加工精度影響因素探討
時(shí)間:2022-12-23 08:57:50
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摘要:隨著現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展,對機(jī)械零件加工精度提出更高要求。在進(jìn)行機(jī)械零件加工過程中,加工精度容易受到各種因素影響。只有將機(jī)械零件加工精度有效地提升,并且減少各種因素對加工精度的影響,才可以進(jìn)一步地推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展。針對機(jī)械零件加工精度的影響因素進(jìn)行了研究,并且提出了幾點(diǎn)減小誤差的方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)械零件;加工精度;影響因素;方法
為了確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量,必須要重視提升機(jī)械零件加工質(zhì)量。在實(shí)際加工過程中,設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合零件使用要求科學(xué)地規(guī)定零件加工的精度,而工藝人員則需要結(jié)合生產(chǎn)條件以及設(shè)計(jì)要求,選擇一個(gè)更加合理的工藝方法,這樣有利于減小加工誤差。因此,在加工零件時(shí),需要充分了解影響加工質(zhì)量的各種因素,還得對加工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面地管理。
1機(jī)械零件加工精度概述
在加工機(jī)械零件時(shí),其精度主要會(huì)受到尺寸精度、形狀精度以及位置精度的影響,并且這三者之間形成了相互影響以及相互制約的關(guān)系,形狀公差不能比位置公差大,并且位置公差也必須在限定尺寸公差范圍內(nèi)。在表示機(jī)械零件加工精度時(shí),通常是使用加工誤差的大小。加工誤差是指零件加工過后的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)尺寸間存在的偏離量,加工誤差越小,就說明加工精度越高。在加工機(jī)械零件時(shí),各個(gè)工藝環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)加工誤差,致使加工精度降低。例如,在進(jìn)行裝夾時(shí),零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)之間不重合就會(huì)導(dǎo)致定位誤差,而且夾緊力過大時(shí)也會(huì)導(dǎo)致夾緊誤差,一旦出現(xiàn)這些加工誤差,都會(huì)給零件的精度帶來不良影響。就現(xiàn)階段而言,研究加工精度的方法有兩種,第一種是單因素分析法,也就是確定某種誤差對加工因素的影響,不考慮其他情況導(dǎo)致的誤差。還有一種是統(tǒng)計(jì)分析法,也就是在一批機(jī)械零件當(dāng)中選擇一部分零件,并且分析這些零件的精度以及找出其中存在的誤差,不過這種方法只適合在批量生產(chǎn)的時(shí)候使用。
2影響零件加工精度的因素
2.1機(jī)床誤差
在進(jìn)行機(jī)械零件加工過程中必然會(huì)使用到機(jī)床,所以機(jī)床誤差在很大程度上影響著零件的加工精度,具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一,機(jī)床安裝誤差。在生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)都會(huì)存在相應(yīng)誤差,在機(jī)床加工時(shí)也不例外,而機(jī)床加工誤差會(huì)對零件的加工精度造成直接影響。在安裝機(jī)床過程中,假如安裝基面不夠平穩(wěn),就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)幾何誤差,而且機(jī)床安裝不穩(wěn)也會(huì)導(dǎo)致夾具在固定零件時(shí)出現(xiàn)較大偏差,這樣就會(huì)對零件加工精度造成影響。第二,機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差[1]。機(jī)床在傳遞零件過程中零件位置就會(huì)出現(xiàn)變化,當(dāng)零件位移誤差累積之后,在零件表面上的孔、凸臺(tái)還有輔助結(jié)構(gòu)造成位置上的誤差。第三,機(jī)床磨損誤差。機(jī)床在長期使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)磨損,特別是機(jī)床的刀具,在長時(shí)間切削加工零件之后,非常容易出現(xiàn)磨損。當(dāng)?shù)毒弑荒p之后,在機(jī)床上的安裝位置也會(huì)出現(xiàn)一定變化,這樣加工的零件不管是形狀還有尺寸都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)誤差。
2.2切削力的影響
在加工機(jī)械零件時(shí),各個(gè)方向力的作用都會(huì)影響到機(jī)床部件切削工藝系統(tǒng),這樣切削工藝系統(tǒng)就會(huì)在力的作用下出現(xiàn)變形。針對加工精度要求比較高的零件,切削工藝系統(tǒng)會(huì)受到更大影響,從而導(dǎo)致零部件的加工精度出現(xiàn)較大誤差。
2.3幾何參數(shù)的誤差
在進(jìn)行機(jī)械零件加工過程中,幾何參數(shù)誤差通常都是人為的,不過機(jī)械老化也會(huì)導(dǎo)致幾何參數(shù)誤差。在進(jìn)行零件加工時(shí)不僅需要機(jī)床加工,還需要人工測量,所以量具因素、環(huán)境因素以及人為因素等,這些都會(huì)產(chǎn)生幾何誤差,從而給零件加工精度造成影響。
2.4熱變形以及受力變形
熱變形都是從零件內(nèi)部產(chǎn)生的,在加工零件過程中,當(dāng)零件受到不均勻熱能量之后再進(jìn)行切削,就會(huì)導(dǎo)致熱變形,從而對零件加工精度造成影響[2]。而受力變形則是在零件加工過程中,因?yàn)槭艿酵饬ψ饔?,使零件受力平衡狀態(tài)被打破,零件就會(huì)受力不均勻并且發(fā)生力學(xué)變形,也會(huì)使零件加工精度降低。
3提高機(jī)械零件加工精度的方法
3.1減少受力誤差
加工機(jī)械零件的過程中,加工零件因受力變形導(dǎo)致誤差是較為常見的現(xiàn)象。例如,加工零件的機(jī)床進(jìn)行切削時(shí),刀具的受力點(diǎn)位置在不斷的變化過程中,就容易導(dǎo)致機(jī)械加工的誤差產(chǎn)生。因此工作人員在加工零件時(shí),首先要精確計(jì)算零件、刀具的具體受力點(diǎn),保障受力點(diǎn)的位置在實(shí)際加工時(shí)處在相對穩(wěn)定狀態(tài),盡可能降低零件加工誤差的出現(xiàn)和產(chǎn)生[3]。隨著切削深度發(fā)生調(diào)整,加工機(jī)械零件的過程也是誤差加大的過程。工作人員要提前計(jì)算出零件的切削量,改變走刀的方式,盡可能降低機(jī)械加工切削誤差。在機(jī)械零件加工過程中要增加或減少刀具走刀的次數(shù),減小調(diào)整走刀過程中誤差產(chǎn)生的概率,這樣就可以降低由于走刀導(dǎo)致零件加工精度誤差。
3.2避免溫度誤差
加工機(jī)械零件時(shí),工作人員要重視零件加工精度可能受到溫度變化的影響,導(dǎo)致溫度升高或降低。溫度會(huì)讓加工零件的機(jī)床主軸和齒輪的部分產(chǎn)生變形,會(huì)在很大程度上影響機(jī)械加工精度,并且誤差產(chǎn)生的主要部位分布在機(jī)床內(nèi)部,所以不易發(fā)現(xiàn)。誤差的產(chǎn)生會(huì)讓機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量下降,影響企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)效益。因此機(jī)械零件加工過程中要及時(shí)測量加工零件的溫度,如果出現(xiàn)溫度過高的情況要控制。優(yōu)化機(jī)械加工環(huán)境,健全通風(fēng)設(shè)施,設(shè)置溫度監(jiān)測系統(tǒng),對機(jī)械加工環(huán)境的溫度展開實(shí)時(shí)監(jiān)測。如果溫度變化超過合理范圍,要馬上采取一定的降溫措施,防止溫度變化過大導(dǎo)致加工零件發(fā)生熱變形。同時(shí),機(jī)械加工摩擦比較嚴(yán)重的區(qū)域熱量往往較大,要進(jìn)行零部件的潤滑,在一定程度上防止摩擦生熱。機(jī)械零件加工車間要根據(jù)車
間具體情況增加降溫設(shè)備,有效調(diào)整加工環(huán)境,控制機(jī)床、設(shè)備的溫度,將機(jī)械零件加工精度進(jìn)一步提高[4]。
3.3減少原始誤差
在機(jī)械零件加工時(shí),機(jī)床夾具、量具也會(huì)有誤差出現(xiàn)的可能,此外還包括受熱和刀具磨損等情況,都會(huì)導(dǎo)致夾具在加工過程中出現(xiàn)形變,從而引發(fā)原始誤差。因此,必須要通過補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ幚頇C(jī)床位置,在使用這種方法時(shí),因?yàn)槿藶橐蛩匾矔?huì)導(dǎo)致一些新形變誤差出現(xiàn),雖然在形式上這兩種誤差之間是相反的,但是誤差大小以及調(diào)整的效果卻大致相同,只有將誤差進(jìn)行合理的調(diào)整,才可以把機(jī)械零件加工精度進(jìn)一步地提高。
3.4減少導(dǎo)軌誤差
即便是機(jī)床導(dǎo)軌引發(fā)的誤差會(huì)給零件的加工精度造成影響,不過在實(shí)際加工零件時(shí)并不是非常重視這方面因素[5]。因此,為了提高零件加工精度,必須要加強(qiáng)對導(dǎo)軌誤差的監(jiān)測,這樣才能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌參數(shù)的異常情況,并且做出針對性調(diào)整。除此之外,在加工機(jī)械零件之前,還需要仔細(xì)地監(jiān)測以及核對導(dǎo)軌參數(shù),這樣才能提高導(dǎo)軌運(yùn)行的可靠性,更好地確保零件加工精度。
4結(jié)語
零件的質(zhì)量受到機(jī)械零件加工精度的直接影響,想要提高機(jī)械零件加工精度,就要加強(qiáng)對零件加工過程各個(gè)因素的了解和把握,制定有針對性的解決對策,盡可能地減少零件加工過程中存在的誤差,提高零件加工的精度。在機(jī)械加工業(yè)發(fā)展過程中,機(jī)械零件加工質(zhì)量對其加工的技術(shù)水平有著重要影響。因此,必須要不斷地提升零件加工精度。
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作者:茹亞東 單位:新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院