第一篇
【内容摘要】经济社会的发展,极大促进了各行各业的发展,其中机械加工行业近年来也得到了快速的发展。但是机械加工的环节比较多,各个环节都会影响到产品的质量。因此为了保证加工的质量,必须在机械加工之前,考虑到机械加工精度的影响因素,避免产品的精度达不到设计图纸和用户的要求,从而影响到产品的质量,给企业带来一定的经济损失。本文主要分析了机械加工精度的影响因素,并通过利用计算机信息技术、减少机械加工过程中的误差、转移误差法等途径提高加工精度。
【关键词】机械加工;影响因素;加工精度
机械加工过程中,受到各种客观因素和人为因素的影响,不可避免会出现一些误差,这些误差一定程度上会影响整个产品的性能和质量,从而影响到整个企业的社会效益和经济效益,因此机械加工必须采取有效措施,减少加工过程中的误差,提高加工精度。
一、机械加工精度的影响因素
(一)设备产生的误差。设备产生的误差是机械加工误差第一大因素。比如机械所有的加工环节都是经过加工机床完成的。因此,加工机床的精度对整个产品的精度影响最大。(二)机床主轴回转误差。在理想的状态下,机床主轴应该在每一瞬间回转中心线的空间位置,这个回转中心线位置也就相当于一个固定的参考系统,应该是固定不变的。但是在实际运行过程中,主轴承的轴颈支撑在轴承上,轴承安装在主轴箱体的孔内,主轴上还安装了齿轮或者传动件,由于轴承的缺陷、支承端面对轴颈中心线的不垂直,主轴的挠曲和工具机结构的共振等原因,主轴回转中心线的空间位置是瞬时变动的。这对加工精度会造成一定的影响。(三)机床传动链误差。机床传动链误差是机床运行精度的体现,造成这种误差的主要原因有两个,一是机器运行过程中产生的磨损,二是传动链各个组成元件装配过程中产生的误差。(四)机床导轨误差。机床导轨是机床各个部件相对位置的基准,也是机床运行的基准。机床导轨误差主要来自两个方面:一是导轨运行过程中自身部件之间产生的不均匀磨损,二是轨道制造的时候精准度不高,产生的误差。(五)夹具定位产生的误差。夹具定位误差就是零件在加工过程中,实际定位基本和理想定位基准之间的偏差。夹具加工过程中,存在一个最大位置的变动量,这个变动量会影响整个切削进度,从而降低了工件加工精度。它是衡量机床加工精度的基本标准。(六)机械加工引起的误差。机械加工过程中产生的误差主要集中在以下几个方面:一是受力点位置变化产生的误差。在加工过程中,由于切削力着点位置的变化造成整个工艺系统偏离了原来的轨道,从而引起机械表面的误差;二是切削力大小引起的误差,机械加工时,由于部件的毛坯形状、大小、表面材料的硬度等方面存在一定的差异,导致整个切削力产生了变化,引起工艺系统变形;三是机床运行期间会产生一定的热量,随着温度的上升会导致机床变形,对各个部件产生不良影响,从而影响了加工的精度;四是刀具变热变形产生的误差,在切削过程中,刀具的温度会上升,从而引起刀具变形,变形以后刀具在切削的时候,可能会影响产品的精度,从而使产品表面的形状产生一定的误差。(七)人为因素引起的误差。机械设备在加工的时候,往往需要对工件上的某一个点进行定位,这是需要人工完成的,如果人工定位时与设计标准的定位不一样,那么就会产生一定的误差。目前很多机械生产过程中还做不到完全自动化,零件加工的每一个环节都需要人工的参与,人员加工过程中不可能做到百分之百的精准度,因此加工环节方面肯定会存在一定的误差。机械产品加工以后,往往还需要对尺寸进行测量,确保产品符合生产的要求和标准,也就是产品质量检验,这部分工作也是由人工完成的,在测量时,如果工人没有严格执行相关标准,那么就可能造成误差。
二、提高机械加工精度的具体措施
(一)利用计算机、自动化技术提高机械加工的精度。随着计算机、信息技术和人工智能技术的发展和进步,它们被广泛在应用社会各个领域。机械加工领域计算机应用技术已经比较成熟了,比如当下的数控机床在机械生产中的应用十分普遍。利用计算机、信息技术,企业的每一个技术工人都可以利用现代化技术手段监控机械生产中的每一个环节,如果在加工中出现了误差,工人能够及时调整,从而提高机械加工的精度。(二)减少机械生产过程中的误差。机械设备生产过程中,设备自身存在的质量和精度问题会影响加工的精度和质量,因此首先要提高设备自身的质量和精度。机械设备加工过程中机床、刀具、量具等自身产生的误差都会对加工造成一定的误差。因此,为了减少这些生产设备本身对产品的影响,应该采用相应的方法降低这些设备在生产过程中的热量、自然磨损等。比如细长轴加工时采用反向车削法,可以有效地减少或者清除热变形对刀具产生的影响。高精度零件加工的时候,尽可能提高加工设备的精度,比如机床的刚度、硬度和几何精度,对设备的热变形进行有效的控制。(三)补偿误差。对于工艺系统一些原始的误差,可以采取有效方法进行补偿,控制零件加工的精度。补偿误差是一种新的误差法补偿法,通过补偿或者抵消工艺系统原来产生的原始误差,或者利用人为误差去抵消原来的原始误差,从而达到减少加工误差,提高设备加工的精度的目的。当原始误差是负值的时候,人为制造的误差就取正值;如果原始误差是正值,那么人为制造的误差就取负值,补偿的时候,尽量使两者的误差值大小相当,从而达到减少加工产生的误差,提高机械加工的精度。(四)均化误差法。机械设备在加工过程中,毛坯产生的原始误差也会对机械加工精度产生影响,从而改变了加工材料的性能,或者引起加工工序的变化,影响加工精度,对下一道工序产生一定的影响。因此采用均化误差法。这种方法主要是减少加工材料表面的误差。通过密切相关的工具或者工件表面之间的检查,找出两者之间的差异,然后再进行修正或者进行基准加工。(五)转移误差法。这种方法主要是将原始误差从敏感方向转移到误差非敏感方向上,比如转移机床的几何误差、受力变形和热变形。部件的原始误差反映到零部件加工上的误差与误差敏感方向有直接关系,如果在加工中能够将敏感误差转移到非敏感的方向上去,那么就可以提高产品的加工密度。在加工中如果机床的精度达不到零件加工的标准和要求,那么要想办法提高机床精度,可以从加工工艺、夹具等部件方面想办法,改善这些部件的性能,将机床的几何误差转移到一些不影响机械加工精度的方向上去。
三、结语
在机械加工中,误差是无可避免的。但是如果产品误差太大,可能会影响到机械产品的性能和质量,从而降低企业的经济效益和社会效益。因此企业必须针对误差产生的原因进行分析,并采取有效的手段控制误差,将误差控制到最小,从而保证机械产品的质量。
【参考文献】
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[5]刘德林.机械加工精度的影响因素及提高措施[J].商品与质量,2015,44:341
第二篇
摘要:在机械加工的过程中,很多因素都会影响工件的加工质量。工件的加工质量要求对加工精度有重要的影响。加工精度主要是指在零件加工之后,实际几何参数与理想几何参数的契合度。加工误差主要是指在零件加工之后,实际几何参数与预期参数的偏差。当零件的加工精度越来越高,加工误差会越来越小。阐释了机械加工精度的影响因素,并分析了提高机械加工精度的途径。
关键词:机械加工精度;机床;补偿控制;齿圈
在机械在加工的过程中,通常需要经过多个步骤,因此,工件质量会受其影响,其中最重要的是机床系统。因此,为了提升机械加工效果,提高工件质量,需要在加工之前综合考虑各种影响因素,减小误差。相关人员对加工精度研究后发现,采取有效的措施将误差控制在规定的范围中,可提高加工精度,保证产品质量。
1机械加工精度的影响因素
1.1机床几何误差在加工过程中,刀具的成型主要是借助机床完成的,所以,工件的加工精度主要是由机床的精度决定的。机床制造误差对加工精度有较大的影响,主要体现在主轴回转误差上。主轴回转误差会对加工工件的形状和具体位置产生直接的影响。误差具有一定的敏感方向,在对不同的表面进行加工时,主轴的径向跳动会引发不同的加工误差。比如,在车窗上对外圆进行加工时,当发生主轴径向跳动的情况时,将会导致工件的圆度误差。1.2刀具和夹具制造误差刀具的种类多种多样,因此,其误差也不同。通常而言,刀具的制造误差是不会影响加工精度的,而在加工零件时会产生尺寸误差,进而影响刀具精度。刀具自身具有的形状常会直接影响被加工面的形状和精度。对于刀具的磨损而言,其会对被加工表面造成影响,造成一定的尺寸误差。相关人员采用夹具可以保证刀具与机床处于恰当的位置,因此,夹具的制造误差深刻影响着加工精度。当夹具发生磨损时,将会导致工件定位不准,进而产生一定的误差,影响精度。1.3热变形对加工精度的影响在机械加工中,工艺系统经常会受到热源的作用,发生热变形。在热源的作用下,工艺系统具有承受的不均匀性,各个部分的变形会产生一定的差异,导致刀具和工件的位置发生变化,造成加工误差。在加工过程中,机床会受到热源的作用,各个部分会发生温度的变化。热源自身具有不均匀性,加之机床的结构比较复杂,因此,机床的不同部件的变形程度也不同,对机床各部件的位置产生了一定成程度的影响,不利于保证加工精度。由于刀具的热容量比较小,所以,温度上升比较快,进而引起刀具热伸长,出现加工误差。粗加工中,刀具热伸长的影响几乎可以忽略。但如果零件的加工要求比较高,则刀具的热变形将会极大地影响加工精度。
2提高机械加工精度的途径
2.1实行实时补偿控制补偿控制技术主要应用在传动精度比较高的机床中,补偿控制装置的组成部分是校正尺、接受附加运动的螺母。补偿控制装置操作简单,具有很高的可靠性,但补偿精度主要受校正尺制作精度的影响。此外,调整校正尺也是一件复杂的事情。在数控机床上主要采用的是软件补偿的方式,在数据表中放置好已经测量好的误差数据,当数控系统在完成精插补工作之后,可依据坐标位置在数据表中搜索误差的补偿值,进而对坐标轴的附加运动进行控制。软件补偿开展的步骤比较简单,误差数据可以依据实际情况调整。在加工过程中,实时补偿控制可以利用一些高精度的测量装置实现对误差数据的收集,从而可以观测到误差的的方向和大小,然后通过补偿控制装置实现对刀架的控制。对于实时补偿控制而言,它主要采集实时状态下的误差,在工作中,补偿装置的机枕惯性具有一定的滞后性,但其仍然具有较高的补偿精度,因此,实时补偿控制的缺点就是补偿装置比较复杂,且调试起来比较困难。2.2均化原始误差原始误差对应的误差敏感方向可以将其转移到非敏感的方向。在加工过程中,尽量从零件的敏感方向转移到误差的非敏感方向,这有利于提高加工精度。如果加工工序需要进行多次转位,则会影响加工精度,可以适度安放切削道具的位置,将转位误差放在加工表面的切向,从而减小误差的影响。2.3分化原始误差要想提高零件的加工精度,可以对一些原始误差进行分化。按照误差的一般规律,依据测量尺寸的大小将毛坯分成n组,然后对各组的误差范围进行调整,保证刀具与工件的相对位置。比如,在精加工齿形时,需要考虑到加工后齿圈和齿轮内控的同轴度,需要进行芯轴定位。对于齿轮工件而言,齿圈和内孔位置准确性主要基于芯轴的配合。2.4其他方法机床是一个重要的部件,在日常工作中要做好机床导轨的保养工作。加工完成后,要清理床身,将导轨清理干净,并擦上机油,防止其被锈蚀;保证机床安装的准确性,注意控制机床加工的速度,这有利于减小加工误差。
3结束语
在加工机械的过程中,误差是不可避免的。操作人员要根据实际情况对产生误差的原因进行分析,进而采取有效的措施减小误差,这有助于提高加工精度。当零件的加工精度越来越高,加工误差会越来越小。加工机械时,通常需要经过多个步骤,其中最重要的是机床系统。为了提升机械加工的效果和提高工件的质量,应在加工之前综合考虑各种影响因素,减小误差。要想提高机械加工精度,就要实行实时补偿控制、均化原始误差、分化原始误差等,保证工件位置的准确性,提升加工效果。
参考文献
[1]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品,2011(17).
[2]于阳.机械加工精度的影响因素及提高加工精度的途径[J].现代制造技术与装备,2014(02).
作者:周辉 单位:咸宁职业教育集团学院
第三篇
摘要:从实际工作来看,在零件加工过程中,其精度会受到机械加工工艺的影响。为了提高零件加工的精度,便有必要提高机械加工工艺的水平。文章在分析机械加工工艺对零件加工精度的影响的基础上,进一步对相应的控制策略进行探讨,希望以此为零件加工精度的提高提供一些具有价值的参考凭据。
关键词:机械加工工艺;零件加工精度;控制策略
在零件加工过程中,会利用到机械加工工艺。对于机械加工工艺来说,即利用机械的力量对零件进行加工。但是,由于零件对加工的精度要求非常高,所以如果机械加工工艺使用不合理,便会使零件加工的精度受到很大程度的影响。从零件加工精度的提升角度来看,文章对“机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制”进行分析与探讨意义重大。
1机械加工工艺概述
机械加工工艺,即:基于机械零件以及工件制造期间,采取有关的加工工艺方法更改毛坯,并进行加工,进一步对毛坯和零件间的吻合度进行加工。从实际工作角度来看,基于机械加工工艺实施期间,对加工的毛坯打磨以及零件加工精度的要求是非常苛刻的。通常情况下,需遵循“由粗到细”的基本加工流程。首先,对于粗加工来说,即打磨毛坯和零件的大体,然后确保加工出来的毛坯和零件大小的精准性。其次,对于精加工来说,需通过精细计算,将精准的毛坯和零件大小值求解出来,并进一步基于加工期间完成相应的精密制造,最后确保毛坯和零件的大小值得精准度。加工工作完成之后,有必要进行相应的检验工作,通过检验把误差超出一定范围的零件淘汰弃用,在得到全部精准的零部件之后再进行包装工作。从整体角度来看,机械加工工艺流程为整体加工当中非常关键的一部分,在确保其严谨性的条件下,才能够保证生产结果的成功率。通常而言,机械加工工艺流程即把毛坯改造成为合格的产品的一道工序,其中零件加工以及机械加工便是最为关键的环节。基于加工期间,需考虑环境影响因素,在受到环境因素影响之下,零件的精度将会受到很大程度的影响。此外,由于零件精度控制较为复杂,所以在加工过程中需严格按照相关规范标准加以执行,进一步确保零件加工的高精度。
2机械加工工艺对零件加工精度的影响分析
从实际工作来看,机械加工工艺会对零件加工的精度产生一定的影响,总结起来这些影响因素主要包括:2.1内在影响因素内在因素是机械加工工艺对零件加工精度产生影响的一大关键因素,主要包括:①机械加工系统当中存在几何精度误差;②在机械安装过程中存在操作不规范的情况。通过认真分析可知,内在影响因素对零件加工精度的影响较大,且此类因素也很难消除。当机械存在几何精度误差的情况下,会导致加工之后所生产出来的零件存在一定的误差。对于机械加工工艺来说,对零件加工设备的要求是非常高的,设备的好坏程度将会对生产零件的精度产生直接性的影响。通常而言,零件的加工机械属于比较大规模的组合型机械,此类机械可以使零件的精度要求得到有效满足。基于组合型机械工作过程中,安装机械是不可或缺的步骤,并且机械的各个组合成分存在很高的融合度,倘若在安装期间未能安装好机组,那么会导致零件精度受到影响。此外,基于平常工作期间,磨损的存在,也会导致机械各组成部分出现微小的缝隙,这样也会对零件的精度造成影响。总之,需重视内在影响,并采取有效排除措施,进而确保零件加工的精准度。2.2受力影响因素对于机械加工工艺系统来说,在运行期间,通常会发生系统受力变形的问题,导致系统发生位置以及形状方面的变化,进一步使系统的正常、安全运行受到影响。总结起来,受力影响因素体现在两大方面:一方面,系统存在较强的实际运行能力。当系统在实际运行期间,所使用的刀具以及夹具等构件都需要承受非常强的工作压力,当受到时间的影响之下,便易产生相对位置的变化,或在受力的作用下发生形变。另一方面,系统的各个部件会受到多方作用力,主要表现为既要承受系统自身带来的压力,又要承受加工零件施加的压力;此外,还包括了部件和部件之间产生的摩擦力。显然,在受力的影响下,零件的加工精度便会受到一定程度的影响。2.3热变影响因素在机械加工工艺应用过程中,对零件加工精度的热变影响因素主要分为三类:①刀具热变。零件加工切割过程中,需使用到相应的刀具,为了使零件符合标准,有时需要反复切割,这个过程便会有摩擦力形成,进而产生大量的热量,热量的存在进一步易使零件发生形变,最终使零件的精度受到影响;②工件热变形。当零件长度较长的情况下,而机械加工工艺又对此类零件有较高的精度要求,这样便会使零件的精度受到很大程度的影响;③机床自身及结构热变形。对于机床自身来说,其和一些构件在运行期间会有产生相互作用,致使机床自身部分或者整体温度上升。当温度上升的情况下,机床自身的结构契合度便会受到很大程度的影响[5]。而当在高温的条件下,机床的一些部分会呈现紧密的状况,另一部分则会在结构上产生细微的缝隙,进一步致使加工零件的精准度偏离理想状态。此外,在机床发热的情况下,会使机床的正常运行受到很大程度的影响,当机床运行的速度在温度上升而呈现降低状态时,便会使加工生产零件的精度及质量受到很大程度的影响。
3机械加工工艺对零件加工精度的控制策略探讨
在上述分析过程中,认识到机械加工工艺会对零件加工精度产生多方面的影响。为了提高零件加工精度,有必要采取行之有效的控制策略。具体策略如下:3.1对零件制造过程加以严格控制基于机械加工工艺应用期间,要使几何精度误差对零件精度造成的影响得到有效控制,便需要优化选取加工机械设备。对于几何误差来说,通常出自于出厂时的机械加工设备当中,因此有必要严格检查所需的机械加工设备。基于检查期间,对设备自身潜在的误差问题加以掌握,通过优化选取符合生产高精度零件的机械加工设备。针对已经投入生产的机械加工设备,进行改造之后,需对其在生产过程中出现的误差进行实质性的统计,然后针对获取的数据进行整体性的分析,把误差的精准值输进机床工作系统当中,从而使误差得到有效控制,最终确保零件加工的精度。3.2降低外力对零件形成的干扰在零件加工过程中,机械加工工艺的应用所产生的力主要有两大类:挤压力和磨蹭力。要想使外力对零件精度产生的影响得到有效降低,便需要控制上述两方面的力所产生的影响。一方面,在加工工作开展之前,严格检查加工设备,如果设备的固定零件位置偏紧,需采取及时的调整措施,以此使设备对零件产生的力的作用得到有效减轻。另一方面,由于机械加工设备表层存在难以避免的摩擦,比如基于零件生产期间,零件和机床发生相互接触的情况下,便会有相应的摩擦力形成,当生产工作持续进行,摩擦力便会随着增加。因此,有必要在对设备进行日常检查过程汇总,打磨其表面,使零件和设备接触产生的摩擦力得到有效减轻,进而使零件加工精度得到有效提高。3.3对温度进行合理控制为了使机械加工工艺对零件加工的精度得到有效控制,有必要对机械加工工艺应用过程的温度加以合理控制。机械加工设备在运行过程中,容易受到温度的影响,无论温度偏高还是偏低,均会对设备的正常可靠运行产生影响。基于实际加工期间,倘若是运行速度导致温度偏高,需使用冷水降温法加以处理。比如:在对零件进行打磨过程中,处于机床上高速转动的砂轮便会和零件之间产生相互摩擦,进而产生大量的热,当温度偏高的情况下,便会导致和砂轮相接触的零件发生形变,此时便有必要采取冷水降温法。总之,合理控制机械加工工艺应用过程中的温度非常关键,相关工作人员需对此充分重视。
4结束语
通过文章的探讨,认识到机械加工工艺对零件加工精度产生的影响体现在多个方面,包括:内在影响、受力影响以及热变影响等。因此,有必要对零件制造过程加以严格控制,降低外力对零件形成的干扰,并对温度进行合理控制。相信从以上方面加以完善,机械加工工艺将能够对零件加工精度优化控制,进一步为机械加工工作质量的提升奠定夯实的基础。
参考文献:
[1]徐俏娬.论机械加工中的振动消除与利用[J].工程技术研究,2016,(6):186.
[2]姚映涵.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].信息化建设,2016,(7):315.
[3]谭赞良.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].才智,2014,(1):314.
作者:李琳 郭鹏 单位:沈阳鼓风机集团股份有限公司