機械加工精度提升策略

時間:2022-08-20 08:57:47

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機械加工精度提升策略

摘要:機械加工重點在加工精度的有效控制,本文重點分析了影響機械加工精度的主要原因,從加工設備精度,誤差補償、分解,操作人員技能提升等角度提出了具體的構建加工精度的有效措施。

關鍵詞:機械加工;精度;誤差補償;誤差分解;操作人員

隨著國內加工裝備精確度的提高,裝備零件的加工都出現了普遍的提高,也是實現一個國家標準件制造實力的有效說明,更好的機械加工工藝可以有效規避相關的加工誤差,實現表面粗糙度、尺寸公差,形狀公差等有效降低,更好提升加工零件的質量和水平。然而影響加工精度的因素還是客觀存在的,筆者從事機械加工實訓教學工作多年,對影響加工精度的主要因素有著深刻的認識。

1影響加工精度的主要因素

1.1加工熱余力因素

在機械加工過程中,車、銑、刨、磨等機械加工都是金屬之間的摩擦,產生切削,這種切削一定產生加工熱,這種加工熱將帶來一些問題,零件在車床加工的時候將受到這種加工熱的影響,使得整個零件在加工之后,出現一種熱變形,造成最后的形狀公差出現超差的情況。同時這種加工熱也可能造成最終的加工表面粗糙度出現問題,造成加工過程中刀具的磨損加劇,最終影響加工精度[1]。

1.2力學因素

由于一般的機床在加工零件的時候,一般都是不同形式的夾具進行固定,例如車床就裝夾零件之后就是形成一種懸臂梁,這種力學構造將使得整個零件在加工過程中受力不均衡,在這種刀具外力的作用下,零件將出現一種彎曲,影響零件的同軸度。當加工結束之后,零件將出現不同程度的形變,這種一來加工的誤差將出現更多的問題。

1.3振動因素

機床的振動是其造成零件加工表面粗糙度的主要原因,在機床的加工中這種振動將直接造成加工零件出現不合格的產品,因為這種振動一方面造成刀具在零件上的加工受到的慣性不同,造成其零件表面加工的粗糙度出現問題,另一方面這種加工是雙方面的,即刀具的磨損將出現很多的問題,加劇了其磨損的進程。

1.4刀具角度因素

刀具的加工角度決定了其加工的精度零件的加工受力分布,尤其是主偏角是加工的主要因素,當零件加工的主偏角接近直角之后,將有利于這種零件的加工,因為零件的剛性較差,需要這種接近直角的主偏角刀具的加工。

1.5工序順序因素

工序是加工零件的順序,即先進行粗加工出大致的形狀,然后在進行相關尺寸的加工,最終進行尺寸公差、形狀公差的進入,這就是一般零件的加工順序。在不同的加工階段需要注意不同的問題,粗加工形狀的時候,當進刀量給的過大,將直接造成刀具的快速磨損,不利于后期的加工。轉速過低也將造成精加工過程中,一般零件表面粗糙度出現超差的情況,在控制表面粗糙度的時候,還需要關注零件的加工冷卻液。因為冷卻液將直接降低加工表面的溫度,降低加工熱對零件造成的加工變形[2]。

2改進加工精度的具體措施

2.1提升設備加工精度

現代的機械加工主要是依靠相關的機床進行分步驟的開展加工,影響加工精度主要還是在這些機床加工環節,這些環節中的加工精度的提升主要還是依靠提升裝備加工水平,例如國內的數控機床和德國的西門子就存在嚴重的差異,德國的西門子機床在軸承等標準件上有著更多的精度,使得他們的機床在使用的過程中更加具有穩定性,加工精度更高。因此提高加工裝備的加工精度是實現加工精度提升的基礎和前提,沒有精確度較高的機床,加工精度的提高就無從談起。例如,薄壁零件慎用一般的裝夾方法,因為這種裝夾將直接造成其變形[2]。因為這種過輕的薄壁零件將在裝夾過程中更加容易產生振動,因此需要在條件允許的情況下,采用軸向裝夾方法,改變其受力結構,進一步提高了裝備的加工精度。

2.2誤差進行補償

當加工設備一旦確定之后,不是所有的設備精度都是很高的,經過使用一段時間之后,其加工精度也在不段降低,這個的機床還是需要使用,就需要操作人員進行誤差的有效補償。從而實現對誤差的抵消,換句話說,這種補償方式就是針對機床的原始誤差,制造出對應的誤差,實現與原始誤差之間的抵消,例如在數控車床的加工過程中,由于一些金屬零件的硬度較高,在加工幾個零件之后,可能就出現超差的現象,這種誤差出現主要是因為刀具磨損造成的,我們沒有必要將刀具卸下來,這數控系統控制界面中存在一個刀具誤差,可以對其進行有效設置,實現刀具在原有的坐標系中進行X、Z軸的補償移動,這就是一種誤差補償。

2.3誤差分解

在加工零件的過程一般都需要多個工藝流程,我們在進行在每一次的加工過程都會有不同的誤差,這種誤差就是需要可能通過不同的加工工藝步驟進行有效分解,這樣可以實現每一個加工工藝的誤差都不出現超差的情況。這種方式也可以進一步提高加工最終的零件精度,實現加工誤差的降低[3]。

2.4操作者素養

機械加工過程主要依靠機械設備進行,但是操作人員的素養也是決定加工精度的最為本質的因素。不斷提高加工人員的操作實踐經驗,鼓勵操作人員多學習、多探討加工不同零件的基本操作技巧,實現加工素養的有效提升,這也是提高加工精度的有效手段。

3結語

加工精度的控制需要分析其產生的主要原因,針對不同的原因進行對癥改進,加工精度的主要控制方式很多,也存在一定的相互聯系性,需要不斷拓展操作人員的創造性,有效構建精度控制的模式。

作者:茅偉巍 單位:南通職業大學技師學院

參考文獻:

[1]劉紅麗,李志永,等.MESO-SCALE級電解微細加工技術研究進展[C].

[2]申曉龍,任成高,胡佳英,等.快走絲多次切割加工模具表面質量的試驗研究[C].

[3]速曉明.精密車床主軸自動化加工生產線核心技術研究[C].