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機(jī)械加工精度與零件加工精度分析的論文
【內(nèi)容摘要】經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，極大促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展，其中機(jī)械加工行業(yè)近年來(lái)也得到了快速的發(fā)展。但是機(jī)械加工的環(huán)節(jié)比較多，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。因此為了保證加工的質(zhì)量，必須在機(jī)械加工之前，考慮到機(jī)械加工精度的影響因素，避免產(chǎn)品的精度達(dá)不到設(shè)計(jì)圖紙和用戶的要求，從而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要分析了機(jī)械加工精度的影響因素，并通過(guò)利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、減少機(jī)械加工過(guò)程中的誤差、轉(zhuǎn)移誤差法等途徑提高加工精度。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工;影響因素;加工精度
機(jī)械加工過(guò)程中，受到各種客觀因素和人為因素的影響，不可避免會(huì)出現(xiàn)一些誤差，這些誤差一定程度上會(huì)影響整個(gè)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，從而影響到整個(gè)企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此機(jī)械加工必須采取有效措施，減少加工過(guò)程中的誤差，提高加工精度。
一、機(jī)械加工精度的影響因素
(一)設(shè)備產(chǎn)生的誤差。設(shè)備產(chǎn)生的誤差是機(jī)械加工誤差第一大因素。比如機(jī)械所有的加工環(huán)節(jié)都是經(jīng)過(guò)加工機(jī)床完成的。因此，加工機(jī)床的精度對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的精度影響最大。(二)機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差。在理想的狀態(tài)下，機(jī)床主軸應(yīng)該在每一瞬間回轉(zhuǎn)中心線的空間位置，這個(gè)回轉(zhuǎn)中心線位置也就相當(dāng)于一個(gè)固定的參考系統(tǒng)，應(yīng)該是固定不變的。但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，主軸承的軸頸支撐在軸承上，軸承安裝在主軸箱體的孔內(nèi)，主軸上還安裝了齒輪或者傳動(dòng)件，由于軸承的缺陷、支承端面對(duì)軸頸中心線的不垂直，主軸的撓曲和工具機(jī)結(jié)構(gòu)的共振等原因，主軸回轉(zhuǎn)中心線的空間位置是瞬時(shí)變動(dòng)的。這對(duì)加工精度會(huì)造成一定的影響。(三)機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差。機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是機(jī)床運(yùn)行精度的體現(xiàn)，造成這種誤差的主要原因有兩個(gè)，一是機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的磨損，二是傳動(dòng)鏈各個(gè)組成元件裝配過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。(四)機(jī)床導(dǎo)軌誤差。機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床各個(gè)部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)行的基準(zhǔn)。機(jī)床導(dǎo)軌誤差主要來(lái)自兩個(gè)方面:一是導(dǎo)軌運(yùn)行過(guò)程中自身部件之間產(chǎn)生的不均勻磨損，二是軌道制造的時(shí)候精準(zhǔn)度不高，產(chǎn)生的誤差。(五)夾具定位產(chǎn)生的誤差。夾具定位誤差就是零件在加工過(guò)程中，實(shí)際定位基本和理想定位基準(zhǔn)之間的偏差。夾具加工過(guò)程中，存在一個(gè)最大位置的變動(dòng)量，這個(gè)變動(dòng)量會(huì)影響整個(gè)切削進(jìn)度，從而降低了工件加工精度。它是衡量機(jī)床加工精度的基本標(biāo)準(zhǔn)。(六)機(jī)械加工引起的誤差。機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差主要集中在以下幾個(gè)方面:一是受力點(diǎn)位置變化產(chǎn)生的誤差。在加工過(guò)程中，由于切削力著點(diǎn)位置的變化造成整個(gè)工藝系統(tǒng)偏離了原來(lái)的軌道，從而引起機(jī)械表面的誤差;二是切削力大小引起的誤差，機(jī)械加工時(shí)，由于部件的毛坯形狀、大小、表面材料的硬度等方面存在一定的差異，導(dǎo)致整個(gè)切削力產(chǎn)生了變化，引起工藝系統(tǒng)變形;三是機(jī)床運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，隨著溫度的上升會(huì)導(dǎo)致機(jī)床變形，對(duì)各個(gè)部件產(chǎn)生不良影響，從而影響了加工的精度;四是刀具變熱變形產(chǎn)生的誤差，在切削過(guò)程中，刀具的溫度會(huì)上升，從而引起刀具變形，變形以后刀具在切削的時(shí)候，可能會(huì)影響產(chǎn)品的精度，從而使產(chǎn)品表面的形狀產(chǎn)生一定的誤差。(七)人為因素引起的誤差。機(jī)械設(shè)備在加工的時(shí)候，往往需要對(duì)工件上的某一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位，這是需要人工完成的，如果人工定位時(shí)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的定位不一樣，那么就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。目前很多機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中還做不到完全自動(dòng)化，零件加工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要人工的參與，人員加工過(guò)程中不可能做到百分之百的精準(zhǔn)度，因此加工環(huán)節(jié)方面肯定會(huì)存在一定的誤差。機(jī)械產(chǎn)品加工以后，往往還需要對(duì)尺寸進(jìn)行測(cè)量，確保產(chǎn)品符合生產(chǎn)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，也就是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，這部分工作也是由人工完成的，在測(cè)量時(shí)，如果工人沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么就可能造成誤差。
二、提高機(jī)械加工精度的具體措施
(一)利用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)提高機(jī)械加工的精度。隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，它們被廣泛在應(yīng)用社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)械加工領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，比如當(dāng)下的數(shù)控機(jī)床在機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用十分普遍。利用計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)，企業(yè)的每一個(gè)技術(shù)工人都可以利用現(xiàn)代化技術(shù)手段監(jiān)控機(jī)械生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，如果在加工中出現(xiàn)了誤差，工人能夠及時(shí)調(diào)整，從而提高機(jī)械加工的精度。(二)減少機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的誤差。機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備自身存在的質(zhì)量和精度問(wèn)題會(huì)影響加工的精度和質(zhì)量，因此首先要提高設(shè)備自身的質(zhì)量和精度。機(jī)械設(shè)備加工過(guò)程中機(jī)床、刀具、量具等自身產(chǎn)生的誤差都會(huì)對(duì)加工造成一定的誤差。因此，為了減少這些生產(chǎn)設(shè)備本身對(duì)產(chǎn)品的影響，應(yīng)該采用相應(yīng)的方法降低這些設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的熱量、自然磨損等。比如細(xì)長(zhǎng)軸加工時(shí)采用反向車削法，可以有效地減少或者清除熱變形對(duì)刀具產(chǎn)生的影響。高精度零件加工的時(shí)候，盡可能提高加工設(shè)備的精度，比如機(jī)床的剛度、硬度和幾何精度，對(duì)設(shè)備的熱變形進(jìn)行有效的控制。(三)補(bǔ)償誤差。對(duì)于工藝系統(tǒng)一些原始的誤差，可以采取有效方法進(jìn)行補(bǔ)償，控制零件加工的精度。補(bǔ)償誤差是一種新的誤差法補(bǔ)償法，通過(guò)補(bǔ)償或者抵消工藝系統(tǒng)原來(lái)產(chǎn)生的原始誤差，或者利用人為誤差去抵消原來(lái)的原始誤差，從而達(dá)到減少加工誤差，提高設(shè)備加工的精度的目的。當(dāng)原始誤差是負(fù)值的時(shí)候，人為制造的誤差就取正值;如果原始誤差是正值，那么人為制造的誤差就取負(fù)值，補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，盡量使兩者的誤差值大小相當(dāng)，從而達(dá)到減少加工產(chǎn)生的誤差，提高機(jī)械加工的精度。(四)均化誤差法。機(jī)械設(shè)備在加工過(guò)程中，毛坯產(chǎn)生的原始誤差也會(huì)對(duì)機(jī)械加工精度產(chǎn)生影響，從而改變了加工材料的性能，或者引起加工工序的變化，影響加工精度，對(duì)下一道工序產(chǎn)生一定的影響。因此采用均化誤差法。這種方法主要是減少加工材料表面的誤差。通過(guò)密切相關(guān)的工具或者工件表面之間的檢查，找出兩者之間的差異，然后再進(jìn)行修正或者進(jìn)行基準(zhǔn)加工。(五)轉(zhuǎn)移誤差法。這種方法主要是將原始誤差從敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上，比如轉(zhuǎn)移機(jī)床的幾何誤差、受力變形和熱變形。部件的原始誤差反映到零部件加工上的誤差與誤差敏感方向有直接關(guān)系，如果在加工中能夠?qū)⒚舾姓`差轉(zhuǎn)移到非敏感的方向上去，那么就可以提高產(chǎn)品的加工密度。在加工中如果機(jī)床的精度達(dá)不到零件加工的標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么要想辦法提高機(jī)床精度，可以從加工工藝、夾具等部件方面想辦法，改善這些部件的性能，將機(jī)床的幾何誤差轉(zhuǎn)移到一些不影響機(jī)械加工精度的方向上去。
三、結(jié)語(yǔ)
在機(jī)械加工中，誤差是無(wú)可避免的。但是如果產(chǎn)品誤差太大，可能會(huì)影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，從而降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此企業(yè)必須針對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取有效的手段控制誤差，將誤差控制到最小，從而保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。
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