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机械加工工艺对加工精度的影响

2014-04-09赵世萍

黑龙江科学 2014年4期
关键词:机械加工夹具刀具

赵世萍

(长春理工大学光电信息学院,长春130000)

机械加工工艺水平对机械零件加工过程的每一个部分都有影响,若机械加工工艺水平不达标,机械零件的加工精度就会打很大的折扣。所以,在对机械零件加工的时候,总是会出现多种因素影响机械零件的加工质量,如几何精度、受力变形、热变形。而出现这种状况,相关工作人员就更应该增加对机械加工工艺的研究,从而减少不良因素对机械零件加工精度的影响,保障机械零件的加工质量。

1 几何精度对加工精度的影响

何谓零件加工精度?其实零件加工精度就是指零件经过加工后的尺寸、形状、相互位置与最佳、最合理的零件尺寸、形状、相互位置的差距,差距越大,就意味着零件的加工精度越低。

机械加工工艺系统分为以下四个部分,分别是机床、工件、工具和夹具。在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度,因为零件的形状和相互位置都会因为主轴回转误差而出现偏移。机床的使用时间如果过长,也会影响零件的加工精度。因为机床经过长期使用,就会出现不同程度的损伤,这样,加工出来的零件的尺寸就会不达标。除了机床经过长时间使用会出现磨损,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中,工作人员要对它们进行定期的检查,一旦检查结果不合格,就要对机床和刀具进行撤换。夹具在整个机械加工工艺系统中的作用就是稳固零件,一旦夹具出现误差就会影响零件的加工精度。而夹具出现误差主要有夹具在制造的过程中出现了误差;在安装位置与指定位置存在偏差;夹具随着使用次数的增加而出现磨伤。

机床、刀具和夹具在出现磨损或误差等问题时,都会影响零件的加工精度。所以,工作人员要通过补偿技术减小误差,从而降低这些问题对零件加工精度的影响。上述的补偿技术,其实就是控制零件加工精度的一种技术。以机床为例,机床的精度有很多等级,工作人员要根据机床的精度等级来确定使用哪种补偿技术。其实,精度等级较高的机床内部都安装了补偿控制装置,并不需要人为的控制零件加工精度。数控机床控制误差的技术更为先进,工作人员将补偿数据输入到设备中,数控机床便可根据输入的数据修补机床自身存在的问题,然后再对零件进行进一步的加工。

2 受力变形对加工精度的影响

工件和刀具在对零件进行切削加工时,会受到加紧力和重力,这些力会使工件和刀具变形,自然而然也就会影响零件的加工精度。而解决这类问题的方法是增加工艺系统的刚度,尤其是脆弱部件的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响;适当地减小作用在工艺系统上的外力,这样工艺系统便不易发生变形。

提高工艺系统刚度的方法:首先要选择刚度较强的材料;其次要考虑部件的受力程度、部件材质、部件用途等多种因素;最后要选择合理的加工方法。

3 热变形对加工精度的影响

机械零件在加工时会产生热量,产生的这些热量对零件的加工精度也会有不小的影响。因为工艺系统在受到热量后,会发生热变形,尤其是刀具这类工艺部件,它们一旦发生变形后,其运动轨迹会有所改变,自然而然就会影响零件的加工情况。有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:

第一种,工件热变形对加工精度的影响。工件热变形对零件加工精度的影响较为严重。一是磨削丝杠,丝杠每被磨削一次,自身的温度就会提升3℃,这样,丝杠就会因为升温而产生变形,丝杠的长度就会有所增加。二是在铣、刨、磨工件的平面时,工件的上下表面会升温,从而发生变形(工件的中间部分向上拱起)。

第二种,机床热变形对加工精度的影响。机床升温是受到内外热源的影响。机床各个部件的热源是不同的,这也就造成了机床的每个部件所升高的温度是不同的。这种温度变化会影响机床的加工精度。所以,在这种机床上加工出来的零件的精度也不是十分的理想。工人们为了减小机床热变形对加工精度的影响,通常会采用以下几个方法:第一,隔离热源。第二,对机床的主要部件涂抹润滑剂。第三,强制冷却,利用一些吸热设备吸收机床在工作时产生的热量。第四,安装合理的机床部件。第五,在机床适当的位置放置热源。第六,改善机床的工作环境。总体来看,产生的热量也会有所缩减。

第三种,刀具热变形对加工精度的影响。刀具热变形通常发生在切削过程中,切削开始时,变形情况较为明显。而工人们为降低刀具热变形对加工精度的影响通常会使用以下两个方法:第一,选用合理的切削参数;第二,在刀具上涂抹润滑剂。

4 结语

如今,我国的国民经济在不断增长,科学技术水平在不断提高,在这种大背景下,机械加工工艺水平也有了一定程度的提升。但是,今天的机械加工工艺水平进步的空间仍有很大,所以,相关部门和工作人员仍要不断探索、不断探究,将机械加工工艺水平再提升一个档次,这样,机械零件的加工精度也会因此而增加。总之,提升机械加工工艺水平是势在必行的。

[1]何红伟.机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].中国新技术新产品,2013,(04).

[2]刘志刚.试析机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技创新导报,2012,(29).

[3]秦云,赵超峰.机械加工中获得零件加工精度的方法[J].中国科技信息,2009,(15).

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