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提高工件加工精度的工艺措施

摘要:随着科技的发展,我国在机械加工方面也取得了较大的进步,机械加工的精准度、效率、生产方向不断地提高也就意味着在整个机械加工行业中,每个工序的精确程度都需要格外注意,将生产当中产生误差影响工件加工精度的原因进行分析,提出有针对性的改善措施,是提高机械加工工件精度的有效措施,也是对于行业规范化的一个重要举措。

关键词:机械加工;工件精度;减小误差

0引言

机械加工中,产品的工作年限与工件本身的性能优劣是受到加工质量的直接影响的。想要在质量方面得到提高,那么就必须将加工水准同样进行提高。实际加工中,由于各种原因的影响,而使机械加工的精度产生生物差,从而影响到工件的精度和加工质量。由此可见,在进行机械加工时,寻求到机械加工中会对精度产生影响的原因,减小由于机械加工而形成的误差,在进行机械加工工件方面是非常必要的。

1造成机械加工精度出现误差的原因

造成机械加工误差的原因主要可以分成两个方向:人为误差与原始误差,相比于人为误差中的偶发性,原始误差则是有着一定的规律可循,发现问题和控制方式较为容易。原始误差与人工误差一样,并不是简单地指某种误差,而是在生产环节中每一个能够发生误差的地方,因此,要想提高机械加工工件的精度,就必须对零件加工的不足之处加以分析,在误差发生前采取必要的措施组织误差的发生或者减小误差。而主要的误差形式,则有如下几种。

1.1工作原理中的误差在进行工件的加工过程中,由于工件加工时用途不同,导致对于工件的要求和工业也有着很大的却别。工件的加工是建立在工件、刀具、车床等设备的相对运动当中。而工件受到需求等方面的限制,在形态等方面有了诸多变化,而有些工件形态较为复杂,若按照原始需求进行完全加工,则会使加工的过程变得非常复杂,不利于进行工件的大批量生产,有些甚至难以实现生产过程,而且即使进行工件加工的原理能够满足,也有很大的可能找不到适宜的刀具进行加工,若强行进行加工则需要定制刀具,延长了时长而且增大了生产的成本。因此在进行工件的加工过程中,为了完成零件的加工和量产,就要采用与原始加工方式和加工刀具相近似的设备和刀具,进行近似的加工,而在这种情况下,由于工作原理的差别就会形成加工时工件出现的误差。

1.2机床产生的误差不论多精密的设备都会产生一定的误差,生产当中由于设备自身产生的误差是无可避免的,例如,在机床的主轴工作时,旋转中出现波动,导致加工过程中机床工作的主轴回转出现误差最终造成工件的表面形状发生改变,影响到零件表面的粗糙程度,进而影响到整个工件加工的质量;较大的波动还会使零件的位置发生改变,此时刀具与零件的相对位置发生改变,在零件的尺寸上就会产生以下变化,此时就会有比较大的误差产生。还有机床导轨若在安装时出现问题,有问题的导轨长时间使用后就会出现明显的磨损,此类磨损也会使得机床设备再进行工件加工时出现明显失误。在机床生产时由于机床属于较为精密的设备,任何一个部件或者工序出现问题都会导致机床的零件加工出现误差。此外,在机床加工中还容易造成微小误差的积累,例如在传动链的结构中,如果传动链的各个部分都存在一定的误差,由于传动链的每个部分都是相互关联的,那么误差通过传动链系统的传播形成误差的积累和传递,使工件的误差产生累积效应,工件的质量将会受到较大的影响。

1.3刀具方面产生的误差刀具中出现误差也会直接反映在工件的质量方面。目前的刀具主要分为普通刀具、成型刀具和定制刀具三种。而不同的刀具在进行工件的制作方面发挥的作用也不宜多样,同时,不同的作用也就意味在车床的施工工艺和相关工序方面存在着一定的区别,那么产生误差时的位置和原因也就各有不同。因此也就给误差的产生带来了更多的不确定性。1.3.1普通刀具普通刀具是在机械加工中对精度的影响较小的一种刀具,因为普通刀具的工作方式只是对于制造工艺的实现,在误差方面主要是由于刀具自身出现质量问题而引起的误差,不会对工艺产生任何程度的影响,因此普通刀具生产时产生的误差一般不是很大。1.3.2成型刀具成型刀具对精度和误差产生的影响要略大于普通刀具,首先成型刀具对于工件的尺寸并不会产生较大的影响,其次在影响工件精度的过程中,成型刀具会对工件的形状产生一定的影响,因而使工件的精度发生改变。1.3.3定制刀具与前两种刀具不同,定制刀具对于工件精度的影响最大,因为定制刀具是对工艺的一种延伸,定制刀具的尺寸和形状一般都是根据工件的需求来决定的,也就是说定制刀具的尺寸、刃口、形状等因素必须与工件紧密结合,若定制刀具存在误差,那么后续加工出的工件也都会出现同样的精度问题影响到整个工件的生产情况。

1.4加工过程中热变形引起的误差在制作零件时,加工过程中可能会产生大量的热量,加工环境当中也会存在其他的热源,由于“热胀冷缩”的原理,工件和机床都会产生变形,从而对零件的加工精度产生影响。机床和工件的这种变形称为热变形。

2提高机械加工精度的工艺措施

2.1直接减少原始误差提高零件精度的主要方法可以为直接大幅度地减少原始误差,可以显著提高零件的精度。对于比较严格的精密机械零件,原始误差多是由加工设备的加工精度决定的,所以加工精密零部件就应该采用精密机床,通过更高精度的机械加工设备来减少误差的发生。2.2补偿原始误差除了通过改进工艺提升设备等措施减少原始误差外,还可以采用误差补偿的方法来减少原始误差对机械加工精度的影响,以提高零件精度。它的原理是为了减少机械加工当中的加工误差,故意制造误差,通过人为制造的误差来弥补零件加工当中设备、工艺等存在的原始误差,从而负负得正。2.3转移原始误差原始误差无法避免,但是同样程度的原始误差处于在零部件不同的部位导致产生的影响也不相同。在零部件的作用位置,原始误差对零部件的性能影响较大,而在非作用位置的影响较小。原始误差的转移不仅仅局限于工件,对机床进行保养升级等措施,提高机床的加工精度,也是在转移误差。2.4将原始误差均化在进行精度较高的轴、孔加工中,通常情况下会采用研磨的方式进行加工处理,精度方面研磨工艺并不具有太高的精度,但是在与工件相对运动做功时对工件进行微量切削的同时,研磨用的工具也会被工件相应地磨损掉一部分,表面间不断发生的摩擦也会在很大程度上不断减小误差,使误差均摊到工件与研磨工具上,并通过研磨的方式进行减小。这种方式被称作均化原始误差法。表面进行不断的摩擦,实质上是相互作用的两个接触面不断进行差别的价差与消除,并以此为基础双方进行相互修正的过程。这种方法不仅能够提高工件的精度也能够对研磨工具进行一定程度的误差消除。

3结语

随着科技的进步机械行业也在快速地进行着自我发展,在发展与演化的过程中误差总会给机械的制造和生产带来一定的不便之处,而误差总是不能避免和消除的,那么如何调节施工中的各种措施,减小误差以及误差带来的影响也就成为了今后机械制造行业中重要的发展方向。对误差产生的原因进行分析,得出误差产生的根本原因和形成机制,这样才能在源头与其他方面总结出误差的减小方式,并根据总结出的经验提出减小误差,提高工件精度的方式方法,在未来的机械制造行业当中还需要更多的从业者投入大量的心血与人力物力来完成,此举对于机械制造行业中有着极为重要的发展意义。

参考文献

[1]林新.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].课程教育研究(学法教法研究),2015(30):238.

[2]张俊纪.浅析机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技展望,2015,25(28):113.

[3]肖曙.浅析机械加工工艺对加工精度的影响[J].工业b,2015(5):97-98.

作者:何奇 单位:齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司

 

  发布时间:2017/6/4 11:51:13  阅读人次