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機(jī)械加工工藝技術(shù)及誤差的研究論文
機(jī)械零件的生產(chǎn)加工對于機(jī)械產(chǎn)品有著至關(guān)重要的意義，機(jī)械零部件的質(zhì)量是否合格，零部件的更方面參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，都直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能，因此對于機(jī)械零部件的加工工藝技術(shù)的合理運(yùn)用就十分重要。由于機(jī)械產(chǎn)品是由大量不同類型、不同規(guī)格、不同尺寸以及不同功能的零部件組成的系統(tǒng)，因此在各種零部件的加工過程中對加工工藝的技術(shù)要求也就各不相同，所以在機(jī)械加工過程中，要對工藝技術(shù)有足夠的了解。
1 機(jī)械加工工藝
根據(jù)加工產(chǎn)品的設(shè)備條件與需加工的數(shù)量及工人的加工素質(zhì)等實(shí)際情況，確定應(yīng)采用的工藝過程，并把有關(guān)加工內(nèi)容制成工藝文件，這些工藝文件也稱為工藝規(guī)程。機(jī)械零件或工件加工制造的步驟叫機(jī)械加工工藝流程。通過機(jī)械加工，改變毛坯的表面質(zhì)量、尺寸與形狀等，使毛坯加工成零件的過程叫機(jī)械加工工藝過程。加工工藝是在機(jī)械工藝流程的基礎(chǔ)上，通過對機(jī)械零件性質(zhì)、相對位置、尺寸及形狀的改變，使其成為半成品或成品的過程。每一個(gè)加工步驟、加工流程都要有詳細(xì)的說明。加工工藝是工藝環(huán)節(jié)的詳細(xì)參數(shù)，工藝流程是總的加工綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是從實(shí)際加工情況出發(fā)編制的加工工藝。
2 機(jī)械加工過程中的誤差及其產(chǎn)生的原因
零件經(jīng)過機(jī)械加工后的各方面參數(shù)值與零件設(shè)計(jì)圖紙歲規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)值之間差異程度就是機(jī)械加工的誤差，誤差值的大小也是檢驗(yàn)機(jī)械零部件是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械加工過程中，一定會存在著不同程度的誤差，而通過對誤差產(chǎn)生的原因的探究和分析，則可以有效的減小誤差值以提高機(jī)械加工精度。機(jī)械加工過程中的誤差主要包括定位誤差、幾何誤差、制造誤差以及工藝系統(tǒng)發(fā)生變形所產(chǎn)生的誤差。
定位誤差是機(jī)械加工過程中的基本誤差，主要包括定位副制造不準(zhǔn)確和基準(zhǔn)不重合誤差。定位副是由工件定位面與夾具的定位元件共同構(gòu)成的，定位副對于機(jī)械加工十分重要，由于定位副間的配合間隙和定位副制造的不精確而導(dǎo)致的工件最大變動量稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。定位副制造不準(zhǔn)確誤差通常發(fā)生在用調(diào)整法加工工件的過程中，而在試切法加工工件時(shí)一般不會產(chǎn)生這種誤差。在工件加工時(shí)要選擇工件上的若干幾何要素作為定位基準(zhǔn)，而如果加工時(shí)所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
刀具和夾具所產(chǎn)生的幾何誤差是機(jī)械加工中幾何誤差的主要組成部分。其中刀具由于長期使用會發(fā)生一定程度的磨損，刀具的磨損會影響到加工的零部件在形狀和尺寸上發(fā)生一定變化，令機(jī)械加工的誤差增大。刀具的幾何誤差對工件的影響隨加工過程中使用刀具種類的不同而不同，普通刀具的幾何誤差對工件加工精度并無直接影響，采用定尺寸的刀具進(jìn)行加工時(shí)，刀具的幾何誤差會直接影響工件的加工精度。與刀具相比，夾具對工件加工的影響更為直接，夾具在機(jī)械加工過程中主要起定位的作用，因此夾具的幾何誤差對機(jī)械加工的精度影響很大。
機(jī)械加工過程中的制造誤差主要是由機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的傳動鏈誤差、導(dǎo)軌誤差及主軸回轉(zhuǎn)誤差引起的，是機(jī)械加工過程中比較常見的誤差。傳動鏈誤差是指傳動鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃釉g相對運(yùn)動的誤差，它是由傳動鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起的。主軸運(yùn)轉(zhuǎn)誤差出現(xiàn)的原因主要是主軸軸線的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)量與回轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)轉(zhuǎn)量不符，這會大大降低機(jī)械零件的加工精確度，出現(xiàn)這些誤差的根本原因是設(shè)備磨損;導(dǎo)軌誤差主要是因設(shè)備安裝質(zhì)量降低和制造誤差引起的。
工藝系統(tǒng)發(fā)生變形所導(dǎo)致的誤差主要包括兩部分原因，一是由于工藝系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中在系統(tǒng)各個(gè)部分產(chǎn)生的不同程度熱量作用引起變形導(dǎo)致的誤差，二是由于工藝系統(tǒng)受力變形導(dǎo)致的誤差。工藝系統(tǒng)生產(chǎn)加工過程的許多環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生熱量，而由于熱量的產(chǎn)生于對工藝系統(tǒng)不同部位作用程度的不同會導(dǎo)致不同程度的熱變形，是加工部件如刀具與工件的相對位置發(fā)生改變，導(dǎo)致系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生，影響加工精度。工藝系統(tǒng)受力變形導(dǎo)致的誤差，主要是由工藝系統(tǒng)在加工過程中受到多重力的作用，如切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動力等，在不同程度的力作用下，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)與工件相對位置關(guān)系發(fā)生改變，進(jìn)而產(chǎn)生誤差。工藝系統(tǒng)中各組件的剛度存在著差異，同一組件的剛度也會因不同因素的作用產(chǎn)生變化，剛度的變化會導(dǎo)致工藝系統(tǒng)中各部分受力程度的改變，產(chǎn)生不同程度的變形，同時(shí)根據(jù)工件剛度的變化對系統(tǒng)組件的調(diào)整是否合理也會對系統(tǒng)誤差造成影響。
3 控制誤差的措施
對于原始誤差的控制，機(jī)械加工中的誤差是無法避免的，但我們可以通過提高加工設(shè)備如刀具、夾具以及量具精度，提高機(jī)床的幾何精度和剛度以及受熱受力變形程度的控制來減少原始誤差的產(chǎn)生，這也是在生產(chǎn)加工過程中最直接的減少誤差的方法。如果無法實(shí)現(xiàn)原始誤差的直接控制，則可以在加工過程中采取補(bǔ)償誤差的方法來提高機(jī)械加工的精度。誤差補(bǔ)償法就是指人為的提供一個(gè)與已有原始誤差值相反的誤差值，以補(bǔ)償或抵消原有的誤差值，通過參數(shù)的互補(bǔ)減小誤差范圍。
利用誤差的轉(zhuǎn)移法和誤差平均法也可以降低誤差對機(jī)械加工的影響。其中誤差轉(zhuǎn)移法實(shí)質(zhì)上就是將影響工件精度，甚至可能導(dǎo)致工件無法使用的關(guān)鍵性部分的原始誤差盡量轉(zhuǎn)移到非關(guān)鍵性的部分上，將誤差從對工件加工精度敏感的方向轉(zhuǎn)移到非敏感方向，以提高機(jī)械加工的精度。誤差的平均法主要是通過加工來使被加工表面的原有誤差不斷縮小并進(jìn)行平均化的過程。對原始誤差均化的原理主要是通過對有密切關(guān)聯(lián)的工件表面進(jìn)行相互比較和檢查，找出差異，然后再進(jìn)行修正加工和基準(zhǔn)加工，以達(dá)到使工件被加工表面的誤差不斷縮小且均化的目的。如針對配合精度要求較高的軸或孔，通常采用研磨的工藝。對研具自身并不需要太高精度，但要保證其在和工件做相對運(yùn)動過程中能夠?qū)ぜM(jìn)行微量的切削，使高點(diǎn)逐漸被打磨掉，最終使工件達(dá)到較高的工藝精度。
結(jié)語
在機(jī)械加工工藝中，提高工藝技術(shù)水平，有效控制誤差，是提高機(jī)械加工工藝質(zhì)量與效率的必要措施，從進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)及加工操作的人員角度來講，對機(jī)械加工工藝的每一個(gè)環(huán)節(jié)的認(rèn)真對待，是減少誤差的關(guān)鍵之一，現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)對機(jī)械加工工藝技術(shù)的要求越來越高，只有采取綜合措施控制誤差，堅(jiān)持加工工藝技術(shù)的不斷革新，才能更好的促進(jìn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。
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