影响机械加工精度的因素及提高措施分析

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随着社会进步, 行业对于机械零部件要求越越高, 以此来促进自身效率的提升, 获取效益最大化。但是就机械加工而言, 并不能在最大程度上确保其精度, 总会有一些不可控因素, 那么在操作过程中, 要尽可能避免不可控因素带来的不利影响, 从技术方面为生产提供保。

一、影响机械加工因素

(一) 加工原理误差

该误差是指在成型运动或者刀具轮廓中存在近似的情况而产生的原始误差, 此误差是在一定范围之内的。例如, 用数控立铣床插补铣圆弧, 并不是光滑的圆弧, 而是一个非常接近圆弧的锯齿状折线;用齿轮滚刀加工齿轮时, 滚刀也是采用阿基米德基本蜗杆或法向直轮廓蜗杆代替渐开蜗杆。

(二) 刀具夹具误差

刀具和夹具是加工精度重要的影响因素。具体到二者而言, 刀具的影响作用非常小, 但是定尺寸刀具却会对加工件的精度产生一定影响。同时, 如果刀具存在磨损情况, 就会对被加工面位置产生不利影响。如果刀具温升非常高, 刀具会产生一定延伸性, 加工的结果就会产生一定误差。成形刀具本身的误差会影响零件成形面的加工精度。

对于夹具而言, 对加工件的影响主要在于其自身位置, 在定位, 安装, 分度和夹紧等环节如果出现了问题, 存在的误差就会使工件在定位方面出现问题, 进而可能会导致工件定位偏差、夹紧变形以及在热力作用下现变形。

(三) 主轴回转

主轴回转影响到的主要是工件的位置精度及形状, 从类别来分可以区分为径向跳动, 轴向跳动, 角度摆动。结合到加工部件的面, 误差敏感方向的存在, 会导致加工误差随着主轴偏差类别而不同。以车床对外圆或内孔加工为例。在径向跳动存在的情况下, 会导致工件存在圆度误差。在端面加工时, 却不会有任何的影响。在端面加工时轴向跳动则会带来平面度误差, 则对于外圆或是内孔的影响不会很大。

(四) 导轨误差

导轨在机床的部件中有着关键作用, 如导向和承载, 机床主要部件的相对位置基准及运动基准的确定。导轨对加工件形成的精度上的影响主要体现在形状上, 也可以称之为形状精度。该精度受导轨形状误差的影响较为明显。对于加工精度影响最大的是直线误差, 至于垂直误差的影响则以小到不计。

(五) 热力作用导致的误差

机械在运行过程中, 由于多方面原因会产生一定的热量, 在散热条件不能满足的情况下, 个别零部件就会产生一定的变形情况。考虑到机床的结构及材料, 不同部件在受热情况下发生的变形是不同的。变形的后果是原有的部件位置会发生细微的变化, 在多个零部件共同作用的情况下, 误差就会扩大。而刀具在加工时受热形变, 加工的精度就会受到直接的影响。另外, 工件本身因加工过程受热的变形同样会对机械加工精造成很大影。

二、提升措施

(一) 加大科研力度

技术的发展促进了机械加工的发展, 反过来加过程出现的问题又推动了技术进步。针对存在各种影响精度的因素, 在调查收集资料基础上进行分析, 针对不同因素导致的精度上的误差, 通过工艺技术、材料、设备及工具等进行改进。在技术研发方面, 要从资金、设备、人员、制多个方面予以保障。

(二) 降低原始误差

原始误差是指由于机床自身的精度、工艺、磨损、以及受力方面带来的误差。针对这一部分误差要从对应层面进行改善。如机床自身存在一定的问题, 就要对机床精度进行有效控制。对于工艺存在的问题要进行合理的优化及改进, 在内部力量不足的情况下可以借用外部技术力量。对于磨损产生的误差, 可以对设备进行适当的调整, 最好是更换新的部件。例如, 对于成形表面的零部件加工, 主要是减少刀形状误差及安装误差。

(三) 采用一定的技术作为支撑

技术的进步已经实现了部分自动化, 机械加工过程数控机床已经普及。工件加工过程中, 可以借助于计算机技术, 在线检测技术, 对加工过程的不同环节实施有效监督。对于误差的控制可以人为的设置微量位移, 采取软件补偿方法。利用软件对测量结果数据进行统计, 通过对误差进行分析定位, 控制坐标轴附加, 实现补偿。方法上有两种。其一是在保留原始误差基础上进行误差填补, 将原有的误差覆盖。其二是抵消法, 寻找原始误差之间的关联点, 利用一种原始误差去抵消另一种原始误差。采用补偿技术时, 要从实际情况出发, 才能有效提升加工精度。

根据现有资源合理制定加工工艺。应根据加工的精度要求, 选择不同的加工设备, 尽量遵循粗、精加工分开原则。即可保证机械加工精度, 又可保护备, 降低设备使用成本。

(四) 分化或均化

分化方法是在误差存在的规律基础上, 将工件的尺寸进行分组, 假设分为N组, 那么工作尺寸就减为原来的1/n, 根据各组的误差范围调整位置, 分工序分步加工。均化方法则是对存在密切联系的工件或是工具面, 通过比较和检查, 并相互修正或互为基准加工, 使被加工表面的误差不断缩小和均化。该方法适用于高精度零部件表面, 如平板、轴等的研磨工艺。

(五) 管理工作

精度不能单一从技术方面进行考虑。应从自身管理体系的完善与质量控制体系是否健全、完善入手。

设备的使用和管理非常重要, 机床在使用的过程中会存在一定的磨损情况, 日常工作中要做好机床的维护、保养工作。将定期维护清理和日常维护清理有效的结合在一起。如对导轨的保养, 机床的清理, 机床安装与维修。在使用过程中要正确操作, 设备、工具使用工作人员自身要具有良好的素质。提高企业员工稳定性, 减少员工本身的技能对加工质量的影响。加强质量控制体系的完善, 实现现场监控、技能培训、质量控制的有结合保证产品质量的稳定。

结束语

机械加工精度对于企业而言有着至关重要的影响。要保证加工部件的精度, 首先要保证加工机械的质量, 减少机械存在的原始误差。同时加大对新技术、新工艺的研发及采用力度。就目前我国机械加工而言还存在诸多问题, 需要相关技术人员在实践中不断总结经验, 开拓创新为生产高保质提供支持和保障。

摘要:机械加工经历不同的工序, 相应会增加各种风险。加工的精度直接影响到产品的质量以及企业的发展生存。因此在加工过程中, 要尽可能的避免干扰因素出现, 保证加工结果。一方面要依靠技术来实现, 另一方面则要通过科学的管理。本文就影响机械加工精度的因素及提高措施作简要阐述

关键词:机械加工精度,影响因素,改进措施

参考文献

[1] 徐科杰.机械加工精度的影响因素及提高途径浅析[J.山东工业技术, 2016 (07) .

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