浅析机械加工精度的影响因素及提高措施
2014-10-21朱丽娟
朱丽娟
摘 要:机械加工的精度控制,决定着机械能否正常运转。然而在机械的加工过程中,有很多因素影响着机械最终的精度。本文主要分析在生产过程中机械加工出现误差影响精度的原因,并提出了相应的措施。为提高机械加工的精度提供参考依据。
关键词:机械加工;精度控制;措施
0 引言
机械加工精度是指机械产品通过加工制造之后,实际的指标参数与原设计指标参数所产生的误差,将误差化为理想值的一个指标度。在机械的加工的过程中,误差是在所难免的,但是误差可以在一定允许的范围之内。随着国民经济实力和科学技术水平的提高,社会要求提高产品的质量。而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标,所以保证零件的加工精度是非常重要。由于人们对机械加工的精度要求越来越高,采取科学合理的措施,提高加工精度,就成为机械加工的一个重要问题。
1 提高机械加工精度的必要性
一个机械能否正常运转,往往受机械加工精度的影响。减少机械加工的误差,可以提高机械产品的质量,对机械加工业有着十分重要的意义。随着国民经济的发展,各个行业都得到飞速的发展,人们对机械加工的精确度也提出了高质量的要求。只有提高机械零件的加工精度,才能减少零件加工的误差,提高零件的使用寿命,进而也减少机械运行的安全隐患。因此,我们要努力提高机械加工的精度,保证机械设备健康高效的运转。
2 机械加工误差产生的原因
在机械零件加工的过程中,往往会由于操作不当或者工件与刀具的切削不当造成很多误差,综合分析,误差产生的主要原因有以下几个方面。
2.1 加工原理存在缺陷出现误差
在进行机械加工的过程中,工件和刀具是必不可少的工具。当工件和刀具能够形成准确的运动关系时,才能够达到理想的精度。但这种运动关系有时会达不到理想的加工效果,由于加工原理存在误差,造成机械制造的精度不准确。在机械加工中,也会出现近似的刀具轮廓造成的误差。一般多采用圆弧等简单近似的线型代替理论曲线,从而产生了加工原理误差。
2.2 机床的使用和部件安装產生的误差
在机床的使用和机床部件的安装过程中会产生很多误差,主要误差形式有三种导轨误差、传动链误差和主轴回转误差。机床的导向和承载作用均由导轨来承担,确定机床主要部件相对位置的基准和运动的基准也由导轨来完成。导轨影响着零件的外形,导轨是所有部件装配的基准。该误差主要分为前后导轨平行度误差、水平面直线度误差和垂直平面内直线度误差。传动机构主要负责工件的切削。齿轮、螺丝、螺母等部件构成了机械的传动机制。传动链对加工精度的影响最大,而且传动链越长,误差也会越大。主轴回转误差主要包括主轴角度摆动,径向跳动和轴向跳动。工件的形状主要受这些误差的影响。
2.3 机床部件受热变形导致的误差
机械在加工的过程中,会产生热量,而这些热量会影响机床的形状。机床每个部位受热不均匀,因此热量对每个部位产生的影响力度也会有一定的不同。在机械加工的过程中,由于机床各部分变形,最终产生加工误差。
2.4 工艺系统受力变形导致的误差
在机床切割过程中,由于切割力的不同和受力的部位不同,工件的表面会产生误差,这就导致机床表面的形状不同。在刀具切割毛坯时,由于切割要素的不同,导致零件的受力不均匀,使得工件在加工过程中出现误差。
3 提高机械加工精度的措施
3.1 减少初始误差
初始误差指的是在机械加工时刀具及量具带来的误差。这些误差是无法完全消除的,我们只能将其影响降到最低点。可以使用精度较高的机床,并且提高机床的几何精度和刚度;要控制热量对机床的影响,控制热变形;对具有成形表面的零件加工,要减少刀具形状带来的误差,并且要正确安装刀具,减少刀具安装带来的误差。
3.2 补偿初始误差
如果初始误差是正的,要补偿一个负值,来抵消初始误差;如果初始误差是负的,要补偿一个正值来弥补误差。因此可以分为误差补偿法和误差抵消法。误差补偿法就是补偿原来工艺系统中的固有误差,从而减少误差,提高机械精确度;误差抵消法就是用初始误差去掉抵消掉原有初始误差。对于加工精度要求高的零件,可以采用逐步消除初始误差的方法。
3.3 分化初始误差
分化初始误差是指,在加工机械前,确定毛坯的数量,根据数量将初始误差分成多份,这样误差就被分化,从而减小误差。对于精度要求高的轴和孔,我们可以采用此方法降低误差。在工件加工过程中,可以对工件进行微量的切削,高点之间被磨掉,最终使工件达到很高的精度。这种方法的实质是指将密切联系的表面互相比较,并且通过互相修正,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。
3.4 就地加工法
如果将机床零件在移到工作位置上进行加工,会减小误差影响。在装配中,采用就地加工法,会将很困难的问题简单化。一味地提高零部件本身的精度就非常困难,就地加工法能保证在机械零件加工中提高零件的加工精度。
3.5 大科技投入
对加工的工艺方法等进行改进创新,也是减小误差的有效方法,这就需要我们加大科技方面的资金投入。在针对影响加工精度的各种原因进行分析的情况下,对每个加工环节进行科技创新和技术改造,来提高产品的精度。这对产品精度的有长远的影响。
4 结语
误差会影响机器的正常运转,最终会影响生产的效率。在现代化机械加工的过程中,我们要努力提高机械加工的精度,尽量避免加工误差,生产出高质量的机械零部件,保障机械加工工件产量和质量。虽然实际的机械生产加工中都允许有一定的损耗,但是若要生产出高质量的机械加工零件,就要在机械加工的误差原因上多下功夫,争取从根源解决机械加工产品的误差问题,加工中采用有效的相应措施对机件精准度进行保障。
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