提高機(jī)械加工精度的方法探析

卑喜敏++吳秀艷

文章編號(hào)：2095-6835（2016）13-0129-01

摘 要：在介紹影響機(jī)械加工精度的因素的基礎(chǔ)上，就如何提高機(jī)械加工精度提出了相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；精度；幾何誤差；工藝系統(tǒng)熱變形

中圖分類號(hào)：TG502.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.129

我國(guó)作為機(jī)械制造業(yè)大國(guó)，機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量控制尤為重要，而影響機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素就是機(jī)械加工精度。新時(shí)期，國(guó)內(nèi)各行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，實(shí)現(xiàn)我國(guó)由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)機(jī)械加工精度控制至關(guān)重要。因此，如何提高機(jī)械加工精度，保障機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命，已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

1 影響機(jī)械加工精度的因素

受幾何誤差、工藝受力、工藝系統(tǒng)熱變形、加工原理和定位誤差等因素的影響，機(jī)械加工精度極易出現(xiàn)偏差問(wèn)題。下面對(duì)影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1.1 幾何誤差

在機(jī)械加工精度方面，幾何誤差主要包括調(diào)整誤差、制造誤差和機(jī)床自身幾何誤差三種。其中，調(diào)整誤差主要是在機(jī)械加工時(shí)，使用機(jī)床、刀具或者夾具對(duì)機(jī)械零件加工調(diào)整的過(guò)程中因操作不到位而產(chǎn)生的誤差。制造誤差主要是使用刀具進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)機(jī)械零件的幾何形狀或尺寸誤差。機(jī)床自身幾何誤差主要包括制造誤差、安裝誤差和磨損誤差。這三種誤差都會(huì)對(duì)機(jī)械加工精度控制產(chǎn)生影響。

1.2 工藝受力

工藝受力對(duì)機(jī)械加工精度的影響主要是機(jī)械加工過(guò)程中機(jī)械零件受到切削力、傳動(dòng)力和重力等外力因素的影響而發(fā)生變形問(wèn)題，造成刀具在對(duì)機(jī)械零件的加工過(guò)程中發(fā)生位置變化，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械零件尺寸、形狀等出現(xiàn)誤差。同時(shí)，在工藝受力影響方面，機(jī)床加工部件的剛度也會(huì)對(duì)機(jī)械零件加工尺寸、形狀誤差造成一定的影響。

1.3 工藝系統(tǒng)熱變形

工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)機(jī)械加工精度的影響主要是由于機(jī)械零件在機(jī)械加工過(guò)程中，受加工工藝受熱影響，產(chǎn)生較大的溫差，進(jìn)而破壞了機(jī)械零件的幾何形狀與自身運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。常見(jiàn)的加工工藝熱變形包括機(jī)床熱變形、工件熱變形和刀具熱變形三種。如果機(jī)械零件較長(zhǎng)且對(duì)精度要求較高時(shí)，加工工藝熱變形對(duì)機(jī)械加工精度的影響顯著。

1.4 加工原理

所謂的“加工原理誤差”，主要是多數(shù)機(jī)械加工以近似加工法為主，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行近似刀具輪廓或者近似傳動(dòng)法加工時(shí)而產(chǎn)生的誤差。在使用夾具或者機(jī)床進(jìn)行機(jī)械零件實(shí)際加工時(shí)，采用完全準(zhǔn)確的加工原理幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。這就使得在實(shí)際機(jī)械零件加工過(guò)程中，常采用近似加工法，進(jìn)而產(chǎn)生加工原理誤差，對(duì)機(jī)械加工精度產(chǎn)生不利影響。

1.5 定位誤差

定位誤差是指受不同機(jī)械零件加工定位方式的影響，定位標(biāo)準(zhǔn)各不相同，進(jìn)而對(duì)機(jī)械加工精度造成不利影響。機(jī)械加工定位基準(zhǔn)主要包括工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)兩方面。如果定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符，則易造成定位基準(zhǔn)不重合，進(jìn)而導(dǎo)致定位誤差產(chǎn)生，對(duì)機(jī)械加工精度產(chǎn)生不利影響。

2 提高機(jī)械加工精度的對(duì)策

結(jié)合上述對(duì)機(jī)械加工精度影響因素的分析，為了提升機(jī)械加工精度，我們可以采取以下幾種對(duì)策。

2.1 盡可能地降低原始偏差

通過(guò)提高機(jī)械零件加工機(jī)床、夾具、刀具等器件的精度，盡可能地降低原始偏差。一方面，應(yīng)結(jié)合機(jī)械零件加工過(guò)程中受力、受熱的實(shí)際情況，采取科學(xué)、合理、可行的措施降低機(jī)械零件變形與損壞程度；另一方面，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工精度誤差形成的原因，采取有針對(duì)性的處理措施，確保加工器件精密度符合要求。

2.2 采用誤差補(bǔ)償方法

當(dāng)前，在機(jī)械零件加工過(guò)程中已產(chǎn)生原始偏差時(shí)，為了降低或徹底消除原始偏差，可以采用誤差補(bǔ)償方法。采用誤差補(bǔ)償方法既可以對(duì)機(jī)械零件加工誤差進(jìn)行檢測(cè)，又可以提高機(jī)械加工精確度。其核心原理就是將已經(jīng)存在的誤差用另一種誤差來(lái)抵消，從而達(dá)到提高零部件精度的目的。

2.3 使原始偏差變形

如果原始偏差在機(jī)械零件的敏銳部位，通常應(yīng)采取措施使原始偏差變形，進(jìn)而將原始偏差從敏銳的方向變到非敏銳的方向上。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的原始偏差種類而言，其機(jī)械零件制造偏差的大小與其是否在誤差敏銳的方向上有著直接聯(lián)系。通過(guò)采取有針對(duì)性的措施，在機(jī)械加工過(guò)程中使原始偏差從敏銳的方向變到非敏銳的方向，這對(duì)于降低機(jī)械加工誤差、提高機(jī)械加工精度具有顯著的作用。

2.4 采用現(xiàn)代化技術(shù)

現(xiàn)階段，無(wú)論是機(jī)械加工設(shè)備，還是機(jī)械加工技術(shù)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等在機(jī)械加工中的應(yīng)用日漸成熟。在機(jī)械加工過(guò)程中，采用現(xiàn)代化技術(shù)可以有效地對(duì)加工工藝過(guò)程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、整理和分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工偏差的補(bǔ)充，進(jìn)而有利于機(jī)械零件加工誤差的降低。可見(jiàn)，不斷更新現(xiàn)代化機(jī)械加工技術(shù)，對(duì)于提高機(jī)械加工精度具有顯著的作用。

2.5 采用就地加工方法

為了提升機(jī)械加工精度，還可以采用就地加工方法，即在一些精密零部件成型之后再進(jìn)行加工處理。就地加工方法的運(yùn)用可以有效降低機(jī)械零件加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，對(duì)于機(jī)械零件整體誤差控制作用顯著，因此可以一次性就生產(chǎn)出一個(gè)高精度的機(jī)械工件。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，機(jī)械加工精度控制不僅對(duì)機(jī)械加工零件質(zhì)量和使用壽命具有重要影響，還對(duì)機(jī)械制造業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。因此，在機(jī)械加工日常工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)影響機(jī)械加工精度因素的分析，并結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)的處理措施，提高機(jī)械加工精度，進(jìn)而確保機(jī)械加工零件質(zhì)量和使用壽命。

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〔編輯：劉曉芳〕