機械加工零件精度因素分析

時間:2022-09-21 09:00:08

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機械加工零件精度因素分析

1機械加工精度概述

機械加工的精度參數主要有加工尺寸、幾何形狀以及加工位置等,零件的幾何形狀精度主要是零件在加工后在外觀性狀上的誤差控制,主要體現在零件的平面度、直線度以及平行度等方面的參數要求;加工尺寸精度主要是在加工時,保證零件在尺寸上與設計參數的誤差控制在設計允許的范圍內,在選定零件的基準面后,以基準面作為參照,將零件的加工誤差進行控制。零件加工的相互位置也叫形位公差,主要是零件加工位置與基準面之間的位置上參數的誤差,主要是零件在同軸度、垂直度、平行度上的誤差體現。

2影響機械加工精度的因素分析

2.1加工工藝的影響。機械加工的工藝是機械加工的基礎,是直接影響機械加工精度的因素,因此機械加工的工藝要求越高,加工出來的產品精度就越高,但在實際的機械加工過程中,往往加工的工藝會影響機械加工的精度,以及影響零件的質量。2.2影響零件加工精度的因素。(1)機床安裝誤差。機械產品在制造過程中都會存在一些加工誤差,機床在加工過程中也會因為加工的精度而產生一些誤差,而機床的加工誤差會直接影響生產過程中的零件加工精度。機床在安裝中會因安裝基面的不穩或凹凸不平等,而導致機床產生一定的幾何誤差,影響到機械加工的精度。機床安裝不穩,會導致夾具在進行零件固定時出現較大偏差,而影響加工零件的精度。(2)制造誤差。機械加工中導軌用來確定機床的部件移動,如果導軌的直線度以及互相位置出現較大誤差,就會影響機械加工的精度。機床的回旋主軸是在進行回轉或者軸向運動的零件加工時,來保證零件的回轉平穩,如果回轉主軸的加工出現誤差,那么就會直接影響加工零件的精度。機床的傳動鏈由于在工作中的磨損造成的誤差,也會影響零件的加工精度。(3)機床的磨損誤差。機床在進行機械加工時,因使用時間較長機床會產生磨損,尤其是機床的刀具,長時間進行零件切削加工后,磨損也是最嚴重的。刀具磨損后,在機床上的相對安裝位置就會出現變化,由此加工出來的零件在形狀,以及尺寸上都會產生一些誤差。(4)機床部件的調整誤差。上述影響機械加工精度的誤差可以通過機床的位置,以及部件調整后得到改善,但部件及機床的調整其在精度上是得不到保證的,因此機床的位置及部件的調整,也會產生影響機械加工精度的誤差。2.3切削力影響。在進行零件的機械加工時,機床部件的切削工藝系統會受到周期變化的各個方向力的作用,從而導致切削工藝系統在力的作用下產生變形。在一些零件加工精度要求較高的方向上,切削工藝系統受到的影響會更大,因此造成了零部件加工后在精度上產生較大的誤差。刀具磨損及切削系統工藝等,也會對加工精度造成影響。2.4溫度影響。機械加工的場所較為封閉,空氣的流通性較差,因此容易產生溫度上的變化,如電機等,在運行時因產生大量熱量而造成加工環境的溫度變化。機床在進行加工作業時也會因為切削、刨銑等產生大量的熱量,由于機床的機構比較復雜,在運行過程中各機構件間的作用力較強,機床的溫度變化也不均勻,從而引起加工時精度出現偏差。機床在進行零件加工時,軸承、齒輪及離合器等在高速運轉下會產生表面升溫,造成主軸或機床本身發生一定程度上的彎曲變形,而造成加工精度出現偏差。2.5數控機床的程序問題。目前國內零件加工的主要手段就是利用機床進行加工,隨著機械行業發展機械制造廠的設備更新也較快,數控機床的出現在一定程度上加快了機械加工的速度,也有效提高了機械加工的精度。但數控機床運行主要依靠的是數控程序編制,這就要求機械技術人員對數控機床的程序編制不能出現誤差和失誤。但在數控機床使用過程中,程序編碼已成為影響數控機床性能及加工質量的重要因素。因此,在應用數控機床進行零件加工時,一定要重視數控編碼人員的培訓,以及對數控編碼工藝的嚴格把控。應將這些技術人員的工作重心放在對數控編程的控制,以及確保編碼程序的正常運行上。

3提高機械加工精度的措施

3.1減少受力誤差。受力變形引起的誤差在機械加工過程中較為常見,例如,機床切削過程中刀具的受力點位置在不斷變化,就會引起機械加工的誤差。因此在機械加工過程中,一定要準確的計算出零件以及刀具的受力位置,并保證受力點的位置在加工過程中不能發生變化,這樣才能降低機械加工的誤差。在機械加工過程中,隨著切削深度的變化,加工誤差也會越來越大。因此在機械加工過程中要計算好加工零件的切削量,通過改變走刀方式以有效降低切削引起的誤差。例如,在加工過程中對刀具走刀的次數進行適當調整,對走刀過程中造成的誤差通過合理調整,來降低因走刀誤差造成的加工精度影響。3.2減少溫度誤差。在機械加工過程中,因溫度變化而引起加工精度降低的現象不可忽視。因為溫度造成的機床主軸及齒輪變形等,其對機械加工精度的影響不易察覺,但對產品質量的影響是很大的。因此在機械加工過程中要做好對機床及加工零件的溫度控制措施,對機械加工的環境進行合理的改造,增加加工場所的通風設施,同時也要對機械加工環境做好溫度的監測。如果發現溫度變化超出規定范圍時,應及時采取降溫措施,避免因溫度變化對機床及零件變形量的增加,甚至造成更大的變形誤差,進而影響機械加工的精度。另外,在機械加工摩擦生熱較多的地方,應加強對零部件的潤滑,以減少摩擦熱的產生。在加工現場,可增加風扇等通風降溫設備,使加工環境及機床、零件的溫度,都能得到有效控制。3.3減少原始誤差。加工過程中機床夾具及量具本身也存在誤差,夾具在加工過程中由于受力受熱、刀具磨損等引起的形變都會引起原始誤差,為此往往會采取對機床位置誤差進行補償的方法來處理。但這種方法會因人為因素而引起新的形變誤差,這兩種誤差在形式上是相反的,誤差大小與調整效果在一定程度上是相等的,通過合理的利用調整誤差,可以將整個機械加工零件的精度得到有效控制。3.4減少導軌誤差。機床導軌引起的誤差在機械加工精度的影響因素中也比較常見,但是往往一些導軌的誤差在實際機械加工過程中不被重視。對導軌誤差應加強監測,及時發現導軌參數的異常,并采取調整處理。同時在進行機械加工前,要對導軌參數進行認真的監測校對,確保導軌運行的可靠性。

4結束語

機械加工制造行業的技術水平及發展程度,直接決定著一個國家的工業發展水平,因此在機械加工過程中,要不斷加強對機械加工精度的控制,認真做好每個環節中可能影響機械加工精度的因素檢測,減少機械加工過程中影響精度的因素。加大對機械加工制造行業的先進技術水平的研發,只有這樣才能有效的提高機械加工制造的質量,加快整個機械行業發展的步伐,促進我國工業行業建設快速發展。

參考文獻

[1]聶志光.機械加工工藝對零件加工精度的影響分析[J].設備管理與維修,2017(17):10-11.

[2]亓文學.淺談機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].現代制造技術與裝備,2016(11):124-125.

作者:谷麗 單位:大慶石油管理局裝備集團松原機械總廠