機械加工工藝技術誤差與原因
時間:2022-11-02 10:11:47
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摘要:介紹了機械加工工藝過程,分析了機械加工工藝技術誤差產生的原因,提出了誤差補償法、直接減少誤差法、誤差分組法、減少受熱變形、合理工序安排及工藝制定等5項誤差控制及工藝優化措施。
關鍵詞:機械加工;加工工藝;誤差;誤差補償法
在機械產品的加工過程中,由于加工技術和產品要求不同,需要根據產品的用途和規格,制定合理可行的加工工藝從而提升產品的使用性能。機械加工的精度不僅會影響機械零件的外觀,更會影響機械零件的使用壽命,而且生產中任何一個工藝環節出現了問題,均可能影響機械零件的精度,因此必須對機械加工工藝有足夠的認識,以提高零件的穩定性和長久性。
1機械加工工藝過程概述
機械加工工藝是由很多種工藝流程組合而成的。在這個過程中,實際的執行標準是以生產中實際的產品數量及詳細的規格等作為主要參照。因此,需要不斷提高現階段生產設備管理水平,提高相關工作人員專業素質,制定合理、科學的工藝流程,同時,需要把實際的方法和策略制定成相關文件,以作為生產標準。
2機械加工工藝技術誤差產生的原因
2.1機床運行過程中造成的誤差。機床是確保產品質量的關鍵設備之一,在實際運行過程中存在不同的運行規律。如果在安裝導軌過程中存在問題,就會導致出現一些細小的誤差,而且導軌自身也會對產品產生一定程度的影響。在整個機床中,傳動鏈是機床能量的傳動裝置。在機床運轉過程中,機床兩端的傳動機器出現不協調,或者鏈條及機器之間存在摩擦、震顫等情況,也都會在一定程度上影響機械產品的質量。2.2選擇工具不當導致的誤差。加工過程中刀具的選擇和使用會對產品產生重要影響。選擇刀具不恰當會使產品產生誤差,通常有以下兩種情況:一是刀具規格選擇不恰當,這是致使工件產生誤差較大的一個原因;二是因磨損使刀具自身規格發生改變,特別是固定尺寸的刀具,也是影響產品精度的原因。需要說明的是,活動夾具可有效控制刀具與機床之間實際位置的改變[1]。2.3機械加工工藝系統的誤差。由于原材料與機床系統之間存在摩擦,在長期使用過程中,相關的工藝系統會慢慢產生一定的變形,變形程度不同,對產品實際誤差的影響也不同。材質不同、材質厚度不均勻等因素,也會對產品的實際誤差產生影響。在切割過程中,如果車削的工件是細長軸且本身強度非常低時,在切削力的作用下,細長軸極易變形,從而導致出現變形誤差,嚴重影響產品的質量。
3控制機械加工工藝技術誤差的對策
3.1誤差補償法。誤差補償法是機械加工工藝技術中普遍使用的一種方法,該方法是通過操作人員人為制造誤差來抵消彌補生產過程中因工藝可能出現的原始性誤差,這種方法可以大大減少加工工藝誤差。例如,在生產數控機床上的滾珠絲桿時,操作人員有意將滾珠絲桿的螺距磨得比標準值小,實際裝配中的拉伸力會把滾珠絲桿的螺距拉長到所要求的標準長度,這樣的操作能夠很好地補償原始誤差,從而生產出標準的螺距[2]。3.2直接減少誤差法。在生產過程中,有些加工誤差通過采取一定的措施是可以避免的。對于這些誤差,必須要通過制定合理科學的措施來盡最大可能避免。例如,由于操作人員責任心不強、專業技能不扎實等人為因素導致的誤差,應從操作人員自身出發,查找引起誤差的原因,有針對性地提高操作人員的責任心及專業技能;如果是專業技能不過關,就要加強學習,在生產中嚴格按照技術標準操作,徹底減少因人為原因產生的加工誤差。總之,在機械加工工藝過程中,要盡量減少非必要因素產生的誤差,以達到提高零件精確度,滿足產品質量要求的目的。3.3誤差分組法。機械產品生產及加工過程中的每一個工序環節的工藝要求以及標準都是專業的,相應的加工精度也有具體要求。如果是加工半成品的話,就需要參考前一道加工工藝的毛坯精度及加工精度,這是因為半成品加工精度沒有一個衡量標準,導致半成品的精度很難維持在一個較高水準。而誤差分組法可以減少此類誤差。誤差分組法是指在加工過程中,相關人員把毛坯或者半成品按照誤差大小分成不同的小組,操作人員按照每個小組毛坯或者半成品的尺寸控制零件可以縮小的具體尺寸范圍,這樣可以在很大程度上降低毛坯或者半成品的誤差,從而提高之后加工程序的精度。3.4減少受熱變形。在生產及加工過程中,還有一個產生誤差的重要原因是受熱變形。在加工零件時會產生大量的熱量,使零件溫度升高,高溫會在某一瞬間使零件發生變形彎曲,導致誤差產生。機床因為受熱而變形也是機械加工產生誤差的主要因素。從散熱角度考慮,目前冷卻液是減少受熱變形所采用的主要方式。冷卻液可以降低加工工件局部溫度,減少工件變形,從而減少因為溫度變形所帶來的誤差[3]。從熱量角度考慮,一種方式是通過減少機床和熱源之間的聯系而阻斷受熱變形;另一種是采用潤滑劑減少摩擦,從而減少熱量的產生。3.5合理的工序安排及工藝制定。合理的工序安排及工藝制定可以提高生產效率,減小誤差產生的幾率,如在加工過程中嚴格遵循基準先行原則等。對于精度要求高的產品,可以將加工過程分為多個不同的階段,一般分為粗加工、半精加工和精加工3個階段,并結合各階段不同的加工要求,選擇不同的設備和操作人員。加工箱體、連桿和支架等部件時更要遵循這一原則,以更好地確定孔和平面的位置精度。此外,對于部分精度要求較高的加工零件,在完成粗加工后還需要進行失效處理以降低內應力的影響。
4結束語
在機械加工過程中出現誤差是不可避免的,而且誤差的類型也是多種多樣的,這些誤差在一定程度上會影響產品的精度,所以在加工過程中找出誤差產生的原因,并采取一定的措施控制誤差產生是非常重要的。這就要求生產企業要注重機械加工技術的革新,提高企業人員的知識水平,制定合理優化的工藝規程指導生產,最終達到提高產品質量和使用壽命的目標。
作者:施曉東 施曉東 單位:太重(天津)濱海重型機械有限公司
參考文獻:
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