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摘要:在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,加工精度在機(jī)械行業(yè)也有了更進(jìn)一步的延伸和發(fā)展,尤其是高端的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,對(duì)機(jī)械設(shè)備元件的精度提高了相關(guān)加工的要求。因客觀原因的限制,在其實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程時(shí),機(jī)械部件經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度的誤差,針對(duì)機(jī)械加工精度的影響以及減小加工誤差的方法做了探討與研究。
關(guān)鍵詞:加工精度;機(jī)械加工;誤差;對(duì)策研究
0引言
隨著科技的發(fā)展,精準(zhǔn)度在機(jī)械加工領(lǐng)域有了更加嚴(yán)格的要求。因此,在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,如何減少各種因素對(duì)加工精度的影響,就成為加工前必須考慮的問(wèn)題。分析機(jī)械加工存在誤差的主要原因,提出提高機(jī)械加工精度的措施。
1機(jī)械加工誤差原因分析
1.1原始誤差
任何零件在加工過(guò)程中都會(huì)存在加工誤差,其來(lái)源是由于機(jī)床—夾具—工件—刀具存在誤差,我們通常把“機(jī)床—夾具—工件—刀具”構(gòu)成的一個(gè)完整系統(tǒng),稱(chēng)為工藝系統(tǒng),它是造成零件加工誤差的根源,故稱(chēng)之為原始誤差。對(duì)于工藝系統(tǒng)的原始誤差來(lái)說(shuō),除有幾何誤差、定位誤差、調(diào)整誤差、測(cè)量誤差外,還有因受力或受熱變形而帶來(lái)的加工誤差。除此之外,還有工件內(nèi)重新調(diào)整引起的變形以及遠(yuǎn)離誤差等。
1.2機(jī)床本身的幾何誤差
機(jī)械加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的。因此,工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。對(duì)工件加工精度影響較大的機(jī)床制造誤差主要包括:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。
1)主軸回轉(zhuǎn)誤差。
主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本形式。適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度,選用高精度的軸承,提供主軸部件的裝配精度,對(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡,對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等措施,均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度,從而減少加工誤差。
2)導(dǎo)軌誤差。
導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn),也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車(chē)床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個(gè)方面:在水平面內(nèi)的直線度;在垂直面內(nèi)的直線度;前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外,導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。
3)傳動(dòng)鏈誤差。
傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差,一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。
1.3機(jī)床所用刀具的幾何誤差
任何刀具在切削過(guò)程中,都不可避免地要產(chǎn)生磨損,并由此引起工件尺寸和形狀的改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料,合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量,正確地刃磨刀具,正確地采用冷卻液等,均可有效地減少刀具的尺寸磨損。必要時(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。
1.4定位誤差
機(jī)械加工時(shí)應(yīng)針對(duì)相關(guān)原件進(jìn)行一定的基準(zhǔn)定位,須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)。如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差,主要是有兩大類(lèi),分別是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指在零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線及表面位置時(shí)的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)主要包括工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)三部分。相對(duì)來(lái)說(shuō),機(jī)械加工過(guò)程中的精度誤差具有不可回避的客觀性,但應(yīng)在最大可能的基礎(chǔ)上將影響機(jī)械加工精度的誤差因素控制在允許范圍內(nèi),從而提高工件加工質(zhì)量。
2提高機(jī)械加工精度的措施
由于影響加工精度的因素諸多,不易有效控制,因此提高加工精度減小加工誤差較為困難,尤其是對(duì)單件、小批生產(chǎn)的企業(yè)。筆者根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到一些啟示,僅供參考。
2.1直接減少誤差法
直接減少誤差方式在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛,是查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素及進(jìn)行減少或消除的方法。例如:細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削,由于受力和熱的影響而使工件產(chǎn)生彎曲變形,現(xiàn)采用“大進(jìn)給反向切削法”而輔之以彈簧后頂尖,可進(jìn)一步消除熱伸長(zhǎng)的危害。
2.2合理利用誤差補(bǔ)償措施抵消原始誤差
誤差補(bǔ)償法,是人為造成的一種新誤差,去抵消原來(lái)工藝系統(tǒng)中的原始誤差。當(dāng)原始誤差是負(fù)值時(shí)人為的誤差就取正值,反之取負(fù)值,并盡量使兩者大小相等;或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差,也是盡量使兩者大小相等,方向相反,從而達(dá)到減少加工誤差,提高加工精度。
2.3分化或均化原始誤差
1)分化原始誤差(分組)法:
根據(jù)誤差反映規(guī)律,將毛坯或上道工序的工件尺寸經(jīng)測(cè)量按大小分為n組,每組工件的尺寸范圍就縮減為原來(lái)的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對(duì)工件的準(zhǔn)確位置,使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致,以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。
2)均化原始誤差:
此法過(guò)程為通過(guò)加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過(guò)程。均化的原理就是通過(guò)有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查,從中找出它們之間的差異,然后再進(jìn)行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。
3結(jié)語(yǔ)
總之,機(jī)械加工是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。零件加工過(guò)程中,誤差是不可避免的,只有找準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的具體原因,有的放矢,多管齊下,才能最大限度地減少誤差、提高精度,進(jìn)而提高機(jī)械加工工作的效率。
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作者:解觀景 單位:黃巖區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢察研究院
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