机械加工工艺技术误差分析及对装配质量的影响

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:杜晓红
[导读] 摘要:在机械产品生产与加工的过程中,如何减小机械加工工艺的误差,是提高机械装配的关键因素之一,借助高质量的机械加工工艺作为支撑,可以有效的降低机械加工的误差,才有利于改善机械装配的质量。
        岐山北方机械有限公司  陕西宝鸡  722406
        摘要:在机械产品生产与加工的过程中,如何减小机械加工工艺的误差,是提高机械装配的关键因素之一,借助高质量的机械加工工艺作为支撑,可以有效的降低机械加工的误差,才有利于改善机械装配的质量。机械加工的误差控制就是在生产加工期间,合理的控制生产工艺流程,合理的选择加工的道具,精准的控制每一个生产过程,减少加工过程中可能出现的几何误差、工具误差等,从而提高机械加工的误差分析与装配质量。机械行业的快速发展直接决定着我国经济整体发展的稳定性以及前景广度。本文简要分析了机械加工工艺技术误差分析及对装配质量的影响,以及控制误差的方式,希望可以为相关工作者提供帮助。
        关键词:机械加工;加工工艺技术误差;装配质量;实践影响
        1  误差分析对机械加工装配质量的影响
        为了保证良好的装备质量,在对机械设备的部件进行加工时,需要优化加工的工艺,以减小工艺技术的误差,保证各个部件之间的紧密配合,是提高装配质量的关键。在进行机械加工时,由于部分零部件的机械强度比较低,如果加工技术方面存在缺陷,选择刀具、程序控制等不够不合理,就会导致零部件产生变形的现象,这样就会衍生出一系列的问题,会影响着整个机械设备的质量,最终导致装配的效果不能满足要求。例如,在利用内圆磨床来加工零件时,往往会产生横向切入的情况,导致主轴受到压力,进而产生形变,也会导致加工的部件就会因为主轴的形变而产生误差,进而就会衍生出比较严重装配质量问题,进而影响着产品的质量,不利于产品的后期装配;再例如,有些机械产品的材质比较脆弱,在生产加工过程中,如果加工切削尺寸不合理,在应压力的作用下就产生变形而产生误差,也会影响机械设备的装配质量。在机械加工的过程中,加工的零部件容易发生形变主要有两种情形:第一种是热变形,由于加工过程中的摩擦等造成零部件变形,主要是刀具在生产过程中产生的热量而导致的变形,而造成刀刃与刀体发热,从而会形成刀头伸长而产生形变,就会在加工的过程中,生产的零部件尺寸发生改变,使得加工过程产生较大的误差;第二种是内应力变形,在加工的过程中,需要对加工的零部件夹紧、机床与零部件、刀具之间的摩擦,产生内应力,导致机床的变化,从而造成加工的零部件产生形变,造成加工误差,进而会影响着机械装配的质量。
        2  机械加工工艺技术误差控制策略
        2.1 几何误差加工工艺系统
        一般按相应的程序加工模具,但在加工过程中,加工模具的误差往往受到机床主轴和刀具误差的影响。首先,机床主轴在加工过程中起着传动的作用。主轴的旋转决定了加工与工件的相对位置,从而影响工件加工表面的整体平整度,主轴在加工过程中很容易发生回转误差,也就是主轴在不同时间的回转轴线中偏离标准中心轴线,同时偏离形成的误差会直接体现在模具上,主轴产生的回转误差主要其原因是主轴磨损、轴承配合度不高、主轴同轴度不高。为了有效防止主轴回转误差,必须严格按照要求完成主轴的装配,并定期对主轴进行润滑和保养,减少主轴回转误差对于模具误差的影响;其次,在刀具误差方面。刀具的误差会直接决定模具的加工工艺技术误差,特别是在一些较为特殊的加工方式当中,刀具误差对工件的加工工艺技术误差会呈现决定性的作用。刀具在切削的时候,切削刃、刀面、工件和切削所形成的摩擦力会促进刀具的磨损。刀具磨损到一定程度后,工件表面粗糙度增大,切削颜色和形状发生变化,形成振动。刀具磨损将直接决定切削效率、加工质量和成本。为了有效地改善刀具的安装误差和成形误差,除使用对刀模板或对刀显微镜外,还可以使用新的耐磨刀具材料,正确使用冷却润滑剂,从而降低刀具在加工过程中的磨损程度,延长刀具的使用寿命。


        2.2 机床产生的误差
        第一方面,机床制造中的主轴误差。主轴误差的成因比较多样,比如主轴自身方面,长时间的运转和高强度的负荷,导致主轴出现老化等问题,或者是回转误差,它是由回转过程中回转轴线偏离理想轴线位置而出现的附加运动所引起的误差。造成机床回转误差的原因有主轴传动系统的几何误差、传动轴偏心、惯性力变形和热变形等误差,也包括许多随机误差。第二方面,机床制造中的传动链误差。这种误差与机床的传动滚筒密切相关,因为两端的滚筒不完全一致,在运转过程中,很容易出现一定的偏移,所以就会产生误差。另外,机床自身的结构、运转方式以及传动链齿轮间存在的间隙同样会产生传动链误差。更为重要的是,传动链中各传动元件的制造误差、装配误差和磨损也是引起误差的常见原因。第三方面,机床制造中的导轨误差。众所周知,导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。一般而言,导轨的精度涉及水平面内的直线度、垂直面内的直线度以及前后导轨的平行度三部分内容。这一误差的产生与导轨的制造和加工有着一定的联系,而导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。
        2.3 受热与受力方面
        机械加工中刀具对工件进行剪切的时候,切削和刀具摩擦会形成大量的热量,刀具在高热量的环境之下会发生热变形,同时不同材料的刀具在变形现象方面也有所不同,但是相同的是这一种变化都是由快至慢并最终趋向于稳定。由于刀具热变形,工件尺寸普遍增大,导致工件误差不足。在加工过程中,要使用合适的刀具,注意切削程度,用冷却来控制热变形的发生,从而提高汽车模具的加工工艺技术误差。在加工过程中,工件会因为切削形成的热量因素影响导致热变形的发生,同时工件的热变形会对加工的误差形成直接影响。减少工件热变形的措施有2个方面,一方面是保障冷却润滑剂的合理使用,预防加工过程中温度的过多提升。另一方面是对工件非加工的其它表面进行预冷,从而减少温度差异导致的热变形状况。另外,为了保障模具的整体误差,还需要在材料方面实行相应的保护。正确地选择和使用检测原材料是降低机械加工工艺影响因素的直接措施,同时也是提升产品质量以及降低生产成本的有效途径。在原材料选择方面,必须选择能够满足机械运行需求的材料,同时需要将这一项工作当做是核心管理工作。在材料的选择方面,最核心的便是按照机械加工工艺产品的使用需求以及性能指标等进行选择,不仅需要保障原材料的材质以及价格,同时还需要优先考虑综合性性价比,也就是在材质满足基本要求的情况下选择价格最优的材料,并考虑材质与性能等因素。
        3  结束语
        提高机械加工的效率,需要不断的优化机械加工的过程,提高机械加工工作人员的专业技术水平,采用自动化的生产设备等措施来控制生产加工的过程,同时还要做好加工的流程与标准控制,选择好工具、刀具,加工的原材料,以减少加工过程中出现的误差,并对工件加工产生的热量进行控制,提升机械加工技术的质量水平,才能有效地提高产品的加工质量,满足机械装配的需求。
        参考文献:
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