张远航
郑州泵业有限公司 河南郑州 450000
摘要:机械产品的零部件是构成机械整体结构的组成部分,零部件的质量直接影响着机械产品的质量。为此若想确保机械产品的质量就必须确保机械产品零部件的质量,不断提高机械零部件的加工精度。机械加工领域为了获得高质量的机械产品,一直都在通过不断努力,力求提高机械加工精度。为此本文就机械加工精度的影响因素及其提高机械加工精度的具体措施展开了论述,希望通过本文的论述,对有效控制加工误差,提高机械加工精度具有一定的帮助。
关键词:机械加工精度;影响因素;提高措施
引言
如今,科学技术发展日新月异,社会各行业迎来了新的发展契机,这也对机械加工精度提出了更高的要求。机械加工精度不但影响着机械产品的性能及使用寿命,同时更关系着企业的发展。因此,只有正视当前机械加工精度的影响因素,并对其展开深入的研究,采取有针对性和实效性地改进措施,才能不断缩小精度误差,增强机械产品的性能,延伸机械产品的使用寿命,为企业的持续发展提供更多的助力。基于此,本文就机械加工精度的影响因素做了分析,并阐述了相关解决办法,以供相关人员参考与借鉴。
1简述机械加工精度
所谓机械加工精度,也就说零件加工处理完成后,其实际和理想的几何参数之间的偏差。换言之,具有较高精度的机械加工产品,就会产生越小的误差,相反就会有较大的误差,因此国家为了严格要求加工精度,制定了相对严格的公差标准。机械零件的加工精度实际上是指位置精度、形状精度、尺寸精度。所谓位置精度,就是加工完成后的零件,其表面与基准面的一个相对位置关系。所谓形状精度,就是加工完成后的零件,实际加工与设计要求的几何形状之间的吻合度。所谓尺寸精度,就是与基准尺寸相比较,实际尺寸与之的吻合度。这些精度值都必须控制在允许的范围内,换言之,即使采用不同的生产流程和生产工艺来加工机械零件,但是因环境、设备的不同造成的偏差,其几何参数也会存在一定的偏差,也就是所谓的误差,但是有经验的机械加工人员对机械加工中误差变化规律有一定的了解,能够采取一定的措施将机械加工中的精度提高,进而保证误差在允许的范围内变化。
2机械加工精度提高的作用
机械加工精度和机械产品零件的质量之间有着莫大的联系,企业机械加工精度的提高,能够让企业机械的良好运转得到有力的保障。当前,随着经济的快速发展,我国工业技术水平获得了一定的提升,但相较于部分发达国家来说,依然存有诸多不足之处,这也使得我国工业技术水平与企业发展对零件质量的要求之间产生偏差。而如果企业没有重视机械加工精度的话,极容易造成零件质量下降,残次品零件增多,会极大程度地制约企业的良好发展。因此,相关企业应当不断延伸和探索实效性的改进措施,促使机械加工精度得以充分有效地提高,提升零件质量,进而为企业机械的顺利运行以及企业的良好发展奠基。
3影响机械加工精度的因素
3.1人员职业能力
操作人员作为机械加工的主导者,是机械加工中的重要单位。相关操作人员职业能力的高低,对于机械加工效果有着关键的影响作用。在企业的实际运营中,机械的运转常常需要大量的操作人员来维持,由于人数的增多,使得操作人员的职业能力有着较强的个性化和差异化特点。倘若操作人员的职业能力不足、专业水平低下或者操作机械的步骤不对的话,其生产出的零件质量必然不会合格,进而误差也会增大,超出机械产品零件的安全范围,进而阻碍企业的机械加工、机械运转以及自身生产力的提升。
3.2轨道误差
开展零部件的机械加工过程中,需要考虑另一项十分重要的因素,那就是轨道。作为加工环节之中的重要构成,为了确保机械加工可以顺利进行,需要能够有效利用轨道,针对刀具实施引导,从而可以令机械加工工序按照正确的计划实施,加工设备性能不断提升的情况下,设备轨道能力也需要进一步增强,需要能够被应用确定加工机床部件所处位置,并能够作为运动基准。轨道承担着十分重要的加工任务,轨道发生问题,则将会对设备加工精度产生巨大的影响,目前轨道加工方面造成的误差具体表现为形状精度问题。加工设备在实施零部件加工过程中,导轨结构出现问题,进而造成的部件误差问题类型较多。目标加工部件表层法线上,导轨实施支线加工环节发生误差则属于常见误差类型。导轨结构也将会造成部件加工环节发生空间误差,例如当出现导轨平行误差的过程中,将会造成机械加工的晃动问题,进而令刀具无法按照设计好的轨道执行操作。
3.3工作定位误差
第一,在基准重合度方面有着一定的误差,在进行图纸设计时,常常需要对机械零件的详细设计尺寸以及具体位置进行标注,然后相关操作人员以此为准,进行生产设计。而在共建加工时,需要全面地参考多方面集合要素,才能将生产当中的定位标准确定下来,如果期间定位标准失准或没有达到要求的话,那么生产出来的工件将没办法与设计图纸保持完全一致,进而造成基准误差的出现、第二,不科学定位复制所产生的误差。对于夹具上的定位原件来说,其有着一些较为不确定的因素,可以让它在一定范围之内进行相应的变化。定位副是由夹具以及零件的定位面组成。如果定位副不科学的话,其中的间距将会产生差异,进而改变零件的位置,而这就是定位副不准而产生的零件误差。
3.4主轴回转产生的误差
机床的主轴是机床的重要组成部分,其主要为机床提供转动的动力,因此,机床主轴回转的精度将影响机械零件的加工精度。在零件加工的过程中,机床主轴在回转的过程中的,由于主轴的部分轴颈的同轴度或轴承之间产生误差,使得主轴出现径向回转的现象,这就导致了相应误差的产生。另外,一旦主轴的轴肩端面和轴承的承载端面在主轴的回转轴线上有垂直误差时,也会出现严重的轴向窜动情况,导致对机械零件的垂直度和平面度等方面产生严重的误差。
3.5机床几何误差
在实际当做,机床常常会被反复使用,这也使得其磨损度会日益增加,进而影响其生产及加工精度。而机床进度的失准一般体现为两个方面。第一,主轴回转上的误差。对于机床的主轴来说,其是道具和装夹工作的地方,可以为道具和共建输送动力,如果主轴回转出现误差的话,那么机械工件的加工精度也会受到影响。第二,导轨的误差。对于导轨来说,是确保机床能够良好运转的重要部件,如果导轨因为长时间使用而磨损度较高的话,也会产生误差现象。
而且,若导轨自身存在一定问题,也会影响机械加工精度。
3.6刀具和夹具制造误差
装载机机械加工中刀具分为很多种,普通刀具的制造误差对工件的加工精度并无较大影响,因此刀具制造的误差主要存在于定尺寸的刀具制造上,同时刀具在使用过程中的磨损也会影响工件的尺寸误差。再者,夹具若存在制造误差将导致工件在机床上的安装存在误差,安装位置的定位不准确将影响加工精度,另外,夹具的磨损,受力变形和热变形等都将造成夹具的制造误差。
3.7工艺系统热变形误差
工艺系统的热变形在机械加工过程中不可避免,主要是由于在加工零部件的过程中会出现发热现象,因热胀冷缩导致变形。比如,加床加工过程中,常常会因为热变形导致零件的误差,导致其几何形变;同时刀具在加工过程中也会出现不同程度的热变形,进而导致误差,这些都对机械加工精度造成了影响。
4提高机械加工精度的措施
4.1提升专业能力
在机械加工过程中,操作人员的水平如何,对于机械加工的质量有着关键性的影响作用。因此,企业应当重视机械操作人员专业水平的提升工作,定期对机械操作人员进行专业技能培训,扩充他们的理论知识,增强其机械操作的熟练度,使他们的专业水平得到充分良好的提升,进而消减误差现象,有效地保证机械加工精度。
4.2信息技术培训
当前,数控机床被广泛应用于社会各个行业与企业之中,这也对操作人员的信息化能力提出了更加严格的要求。第一,机械操作人员应当具备多媒体以及计算机操控技术,进而更加便捷地健康生产过程,及时地发现误差并对误差程度和方向进行全面性的检测,然后要建立合理的微量位移,以此来最大化地降低误差,保证生产过程的顺利进行,提高机械加工的精度。第二,数控机床自身也存有一定的局限性,其很容易受到补偿装置的影响,进而造成补偿出现停滞以及落后等现象。因此,如果想要正确和熟练地使用数控机床,还需要对机械操作人员进行相应的信息化培训,从而进一步保障机械加工精度,推动企业的良好发展。
4.3误差补偿法
误差补偿法是一种极为巧妙的消除误差的方法,在实践中可以有效解决众多误差问题。误差补偿法即在原本的误差基础上有意制造出另一种新的误差,通过两种误差的综合将原来的误差抵消掉。误差补偿法追求正负相消的原理,即若原本产生的误差为负值时,我们可以制造出另一种值为正的误差,且使两个正负误差的绝对值相等,从而抵消掉原本的误差,使加工精度更高。
4.4就地加工法
这是最简单、直接的方法,例如在第一次加工零件的时候,精度没有达到规定要求,操作人员就可以进行二次加工,直到将产生误差消除掉,保证产品合格。在工件加工和装配的过程中,零部件之间关系是非常复杂的,为了方便后期加工,要先提前安装好才可以。就地加工法主要是发挥人员的作用,通过反复加工来减小误差,将问题从根本上解决。企业要树立起创新意识,不断引入先进技术,更好的运用在机械加工中去,有助于提升精度,让产品具有更大的经济价值。人员在操作的时候必须按照规定程序进行,减少人为主观意志影响,为质量提供保障。
4.5均化原始误差
误差均化法主要是通过试切加工过程对原始误差进行均化,这种解决误差的方法主要针对于对加工工件表面精确度的提高,或者针对需要完美配合的轴和孔的精确化加工。误差均化法主要使用研磨工艺,通过反复的摩擦和磨损对工件表面进行不断均化。其消除误差的基本原理就是通过两个表面之间的互相磨合以达到减小相互之间误差,提高精确度的目的,也是一个相互检查,相互修正,相互均化的过程。这种通过均化来消除原始误差的方法适用于大部分精密基准件的加工过程,能最大程度地避免分度转位误差对加工精度带来的不利影响。
4.6直接降低误差
机械加工精度直接影响机械零部件质量。为此,机械加工负责部门始终都在完善精度加工工艺。但在实际加工操作过程中,主要采取直接降低加工误差的办法,此类方法可以对机械加工精度产生最为有效的改善。但是,此类方法在具体执行阶段需要针对机械设备实施全面检查,以便发现影响机械加工精度相关的影响因素,并提出解决方案。
4.7改进设计和材料的缺陷
机械加工的厂家要对需要加工的零部件的设计图、设计资料进行校对,必要时要和实际零部件的测绘图进行比较,减少零件的设计图和目标零件的偏差,同时要根据不同的零件设计合适的加工工艺。还要保证合适的位置使用合适的材料,不能用错,如45#碳钢具有优良的机械性能,是加工机械轴的首选材料;304L、316L不锈钢材料具有优良的耐低温性,低温、耐腐蚀环境使用的零件可以选择该种不锈钢。
5结语
我国的工业化水平不断提高,对机械加工的精度要求也越来越高,机械在加工过程中受各因素的影响不可避免的会出现各种问题。各加工企业要根据自身的特点,保留长处,改进不足,调高机械加工的水平,提高机械加工的精度,以推动我国的机械制造进程。
参考文献:
[1]张涛.浅谈零件机械加工工艺对加工精度的影响因素[J].内燃机与配件,2018(20):140-141.
[2]韩东.机械加工精度的影响因素及提高措施探讨[J].民营科技,2018(06):43.
[3]夏云才.机械加工精度的影响因素及提高加工精度的途径[J].产业与科技论坛,2017,02:59-60.
[4]高伟军.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国科技投资,2018,(26):221.
[5]周辉.机械加工精度影响因素及加工精度提高途径分析[J].科技与创新,2017,05(01):120.