机械加工质量技术控制探讨

时间:2022-07-20 07:07:11

机械加工质量技术控制探讨

摘 要:随着生产工艺的提高,机械加工成为一门十分普遍的技术,但是要想达到完美的加工精度,减少误差仍要不断地努力,本文就来分析一下如何改善机械加工的精度。

关键词:机械加工质量;精度控制;几何误差;控制工艺

中图分类号:TL214+.4 文献标识码:A

1 机械加工的定义及内容

所谓机械加工精度就是指加工后的零件几何参数与理想存数的相符度,存在的差异被称为误差,误差是是反映精度高低的重要标准,误差大,精度低。

加工精度是由尺寸的精度、形状精度及位置精度共同组成的,所谓的尺寸精度就是指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心相符度;形状精度则是指加工后的几何形状与理想的相符情况;位置精度就是指加工后零件相关表面间的实际位置与理想的差距。加工误差在所难免面,但是如何控制误差在合理的范围内,尽量的降低误差成为摆在机械加工人员面前的首要难题。

2 产生机械加工误差的因素的分析

2.1 机床存在几何误差

与工件成形运动不同,机床是加工的主要设备之一,所以,工件的加工精度受到机床精度的影响。机床制造误差对加工精度存在较大影响,具体来说,可以分为以下几类:第一,主轴回转误差,变动量主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的。从其原因来看,主要是由于主轴几段轴颈的同轴误差、轴承自身存在误差等等。对此要适当的改进主轴及箱体的制造精度,选择精度较高的轴承,改善主轴部件的装配精度等,都在一定程度上可以改善机床主轴的回转精度。第二,导轨误差,导轨式机床上用于确定各部件相对位置关系的基准。车床导轨的精度主要可以分为以下几个方面:水平面内的直线精度达到要求;垂直面内的直线度达到精度规定;前后导轨平衡度满足要求。除了导轨自身产生的误差之外,导轨的运行过程中会出现磨损也会导致误差的出现。第三,传动链误差,主要说的是内联系的传动链中首末两端传动元件间的相对运动误差,传动误差是由传动链中的组成环节制造与装配的误差,或者是使用中的磨损导致的,一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.2 刀具加工中的误差

刀具在使用过程中出现磨损在所难免,这一定会影响到刀具的尺寸与形状,产生误差。这就要求提高刀具的耐磨损程度,准确设置刀具几何参数和切削用量,选择最佳的冷却液,都在一定程度上可以改善刀具的尺寸磨损,必要情况下对磨损要进行补偿处理。

刀具误差对刀工精度的影响较大,也会受到种类的影响,如果选择定尺寸刀具加工的话,刀具制造的误差会直接影响零件的精度;但是一般刀具所产生的影响则是间接的。

2.3 定位不当导致的误差。首先是基准不重合导致误差。我们称零件图上用来确定表面尺寸、位置依据的基准为设计基准,在工序图上用来确定本工序被加工后的尺寸、位置依据的基准被称为工序基准。在进行零件加工过程中,必须要选择若干件几何要素作为加工的定位基准,如果选用的与设计的存在差异,就会导致基准不重合的误差。

其次是定位副不准误差。任何元件的生产与设计的预期目标必然都存在一定的差距,都会存在一定的几何误差,但是,只要误差在合理的范围内是不会影响生产的,工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副,由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量,称为定位副制造不准确误差。

2.4 工艺系统受力变形导致的误差

2.4.1 工件刚度过低导致的误差。如果系统中的工件刚度与机床、刀具、夹具相比较低的话,受到切削力的影响,会导致变形,影响加工的精度。

2.4.2 机床部件刚度不足。机床部件包括众多零件,至今为止对其刚度也没有简单的计算方法,仍是采用实验方法来确定其刚度,变形与荷载无法形成线性关系,加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。经过一次卸载后无法回到原来的起点,变形已经存在。

2.5 工艺系统受热变形导致的误差。这是影响加工精度的主要误差之一,尤其是一些精密仪器的加工,从误差的分类来看,有50%以上的误差是由于受热导致的,机床、刀具及部件都会受到热源的影响,产生不同程度的变形,导致误差。

2.6 调整过程中产生的误差。机械加工的每个环节完成后都需要调整工艺系统,调整不当也会引起误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上位置是需要调整等才能实现的,当原始精度无法达到预期的要求时,调整误差会影响到加工的精度。

2.7 测量产生的误差。在进行零件加工或者事后测量过程中,由于测量的方法或者设备精度的影响都会产生一定的误差,影响测量的精度。

3 改善加工精度的工艺对策

3.1 减小原始误差的出现频率。要想改善加工的精度,就要从根本入手,加强机床、刀具、量具的精度,控制工艺系统的受力、受热变形导致的误差,采取措施降低磨损,尽可能的减小测量误差。为了改善加工的精度要对产生加工误差的各项原始误差进行仔细分析,根据加工的情况不同对造成加工误差的因素进行控制。在进行精密零件加工的时候要尽可能的改善机床的精密性,对具有成形便面的零件加工则主要是减小刀具误差。

3.2 误差补偿法。原始误差是无法彻底避免的,但是不能任其发展,必须要采取必要的措施加以控制,一般情况下误差补偿对其有一定的抑制作用,可以减小影响,进而提高加工的精度。抵消则是用一种原始误差去除或全部抵消原始误差。

3.3 原始误差的分化与均化

3.3.1 原始误差的分化。误差不是随意的,是有一定规律的,掌握误差规律,将其分组,按照误差的范围作出适当的调整,改进刀具准确性,使各组工件的尺寸分散范围中心基本上保持一致,进而使整批工件的尺寸分散范围缩小,减小误差。

3.3.2 原始误差的均化。该方法是运用加工的方式使其表面的误差减小,或者将误差均化的过程,简单来说,就是通过比较工件与工具的区别,来找出问题,然后进行修正或基准加工。

3.4 原始误差的转移。这一方法比较常见,就是将误差从特殊的地方转移到相对影响小的区域内。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度预期是否在误差敏感方向上关系密切,这就要求在加工过程中采取必要的措施将误差转移出去,提高加工的精度,而且转移误差对其他加工精度影响小,间接降低了误差。

结语

总体来说,机械加工产生误差在所难免,只有充分了解误差产生的原因,进行仔细的描述,才能选择针对性的对策加以控制,减小误差的影响,进而改善加工的精度,促进加工水平的提高。

参考文献

[1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D].太原理工大学,2004.

[2]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报,2005(4).

[3]朱正欣.机械制造技术[M].北京:机械工业出版社,1999.

[4]杨春雷等.浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策[N].中华建筑报,2005.

上一篇:输电线路防雷技术探讨 下一篇:流化床锅炉返料器膨胀节泄漏分析及整改预案