機械加工誤差產生原因分析及應對

時間:2022-11-21 11:00:25

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機械加工誤差產生原因分析及應對

摘要:對機械加工誤差產生原因進行了分析,并進一步就如何降低誤差的策略進行了探討,希望對業內起到一定的參考和借鑒作用。

關鍵詞:機械加工誤差;產生原因;應對策略

0引言

基礎制造業是國民經濟發展的支柱產業,其對其他產業具有極其重要的促進作用。隨著“中國制造2025”戰略的提出,我國制造業迎來了前所未有的發展機遇,但同時也面臨著一些挑戰。現階段,雖然我國已經成為了制造業大國,但離制造業強國還相距甚遠,尤其是對同類機械零部件的加工,國產產品的加工精度都較差,這造成的結果就是在高端整機和關鍵零部件領域,我國對進口依賴比較嚴重,進而對我國制造產業的長遠發展形成了不利影響。現代化的機械加工系統是一個比較復雜的系統,它涉及到的內容和要素較多,而且其中任何一個方面都可能導致加工誤差增大,進而影響到最終成品的質量。為了踐行“中國制造2025”的發展戰略,同時也為了提升我國相關制造企業在國際上的競爭力,我們必須采取措施降低加工誤差,進而提升產品的最終質量。本文正是基于這一出發點,對機械加工誤差的產生原因進行了分析,并進一步就如何降低誤差的策略進行了探討,希望對業內同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。

1機械加工誤差的產生原因分析

1.1加工原理存在誤差

機械制造技術經過多年的發展,已經形成了門類齊全的加工手段,不同的加工手段對應的加工原理存在不同,每種加工原理在應用實踐中都會存在一定的客觀誤差。比如利用齒輪滾刀加工齒輪時,就難免會產生齒廓造型誤差,這種誤差會導致最終生產出來的成品與設計模型間存在一定的差別。

1.2制造資源存在誤差

工件在進行機械加工操作時,需要用到的基本制造資源包括機床、刀具和夾具。其中,機床主要負責提供刀具與工件間的相對運動;刀具負責對工件材料進行切削減材操作,使得加工對象逐漸逼近設計模型;夾具主要負責對加工工件進行固定,使工件不會隨著加工操作的持續而隨意移動。由此可見,最終成品的加工精度會受到制造資源的影響。假使機床的主軸存在回轉誤差,那么與主軸相連的刀具在旋轉時就會產生徑向誤差,進而自然影響到最終產品的加工精度。此外,刀具和夾具同樣作為一種機械產品,其本身在制造過程中也會帶有一定誤差,這些誤差也會影響到最終得到的產品加工質量。另外,伴隨著加工進程的持續,機床的精度保持性可能會下降,刀具可能會發生磨損,夾具也可能會發生熱變形,這些都會反映到最終成品的加工精度上,導致產品的加工誤差增大。

1.3工藝系統變形對機械加工精度造成誤差

機械加工操作是利用刀具和工具間的相對運動來實現切削減材操作的,所以加工過程中,刀具和工件必須要進行接觸,但接觸就會產生力,使得工藝系統出現微變形,進而就會對產品的加工精度造成影響。同時,伴隨著加工進程的持續,如果工藝系統的散熱處理不好,那么就會積累大量的熱,這些積累的熱量也會造成工件、夾具和刀具等出現熱變形問題,進而造成產品出現加工誤差。

2降低加工誤差的策略探討

2.1減少原始誤差的產生

機械加工過程中的原始誤差是客觀存在的,無法從根本上進行消除,但可以通過一定的措施來降低原始誤差。通過對原始誤差產生原因的分析,可以采用有針對性的誤差抑制措施,進而達到提升加工精度的目的。例如可以提升制造資源本身的精度水平,通過采用高精度的機床、刀具和夾具來達到降低原始誤差的影響。又例如可以對加工過程中的誤差進行實時監測,一旦發現誤差超過規定的允許范圍進行質量預警,然后通過誤差補償和消除措施來保障產品的加工精度。總之,造成工藝系統原始誤差產生的因素是多方面的,只有針對具體因素形成相應的誤差消減策略,才能切實達到改善加工精度的目的。

2.2做好誤差的預防工作

除了對原始誤差進行最大程度的消減之外,還可以采取誤差分組、誤差轉移等方法來改善加工精度,從而促使最終制造出的成品滿足精度要求。當然,這種方法存在局限性,即當加工誤差降低到一定程度后,采用這種方法的成本會大幅提升。

2.3優化和完善機械加工工藝

機械加工工藝對零件的加工制造起著指導作用,提升工藝編制的合理性和工藝系統的技術先進性,可以有效地改善加工精度水平。比如對同一加工對象,可以編制多套工藝方案,然后進行精度的對比論證,進而選定出最佳的工藝方案;又例如可以升級更換更加先進的工藝設備,通過用多軸聯動的數控機床代替普通機床等措施,也能促進產品的加工精度獲得提升。

參考文獻:

[1]陳理華,劉耀良.機械加工中的誤差產生原因及改進對策探究[J].科技風,2016(15):144.

[2]王曹宇.機械加工誤差分析與工藝改進[J].南方農機,2017,48(2):40.241

作者:熊敏 單位:貴陽職業技術學院