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影响机械加工精度的因素探析

2018-11-30秦伟

科技与创新 2018年4期
关键词:工件机床刀具

秦伟

(山西省太原市太原航空仪表有限公司 山西 太原 030006)

在零件制造的过程中,各种各样的原因会导致零件出现误差,误差在合理范围内是正常的,但是如果误差过大,则会影响机械工程的加工精度,而加工精度直接决定了零件的质量。

1 机械加工精度

1.1 概念

机械加工精度是对工厂所生出来的零件进行的相应检测,通过与标准数据的对比,判断加工零件的质量,其中包括零件表面的状况、形状以及测试数值等内容。通过制订的误差值来判断零件是否符合要求,其中,误差值就是我们衡量零件加工精度的标准。

1.2 具体内容

在零部件的加工过程中,根据温度的不同将零部件加工的方式分为热加工和冷加工两种,虽然温度不同,但都运用相应的加工方式通过相关的零部件加工设备,比如通过机械车床和压铸机等来对零部件产品进行加工制作的过程。

机械加工精度是指加工人员在进行零部件加工之前,提前设定好参考指数,按照这个指数来对零部件进行加工制造,在零部件加工制造完成后,通过与以往的参数对比,可确保误差的参数与之前设定的参数在一个合理的范围内。而尺寸的精度、零部件外形精度以及零部件的位置精度等是机械零部件加工精度的具体内容。

其中,零部件的尺寸精度是对零部件的形状大小进行加工限制来控制误差。零部件的外形精度控制是对零部件的外表进行加工,从而对误差的合理范围进行对比的过程。零部件的位置精度是对零部件的表面以及基准位置进行范围对比后,从而对加工误差进行合理控制。而在零部件全部工作完成后,通过对零部件出现的误差和合理误差范围,对零部件进行基本判断。如果误差过大,则会直接影响到零部件的加工质量。其中,加工工艺的选择以及加工精度的控制都会影响零部件最终的生产品质。

2 机械加工精度的影响因素

2.1 加工设备和工具产生的影响

在零件的生产过程中,加工机床的精度直接决定了所加工工件的精度,因此,加工零件中所用的机床、刀具和家具对工件的成型起到了至关重要的作用,而这些都是机械加工过程中必不可缺的加工工具。而机床加工精度方面对工件加工精度造成的影响主要包括以下几方面。

2.1.1 主轴回转误差

主轴回转误差是指相对于平均回转轴线而言,瞬间的实际回转轴线变化量主要包括轴承本身和主轴几段轴颈同轴度出现的各种误差、轴承之间的同轴度误差与主轴挠度等之间的误差。

2.1.2 定位误差

以零部件图表面的某一尺寸位置为依据的设计基准,根据工序图确定本工序被加工表面加工后的尺寸,根据位置所依据的基准为工序基准,在对机床进行工件加工的同时,要对工件上的几何要素作为加工时的定位标准,通过准确的定位基准和设计基准的重合度,可对误差值进行合理判断,其中,不准确的定位副制造也是产生误差的原因之一。

2.1.3 刀具误差

零部件加工中使用的道具主要分为定尺寸刀具和成型刀具。定尺寸刀具会对工件加工精度尺寸上产生一定的影响,而成型刀具是造成工件加工精度形状上影响的主要原因。

2.1.4 机床导轨误差

机床导轨是零部件运动的基本参照物,同时,也是对零部件重要位置的参考物,零部件在水平直线上所呈现出的度数、在垂直平面内所呈现的垂直度以及机床导轨前后之间的差异性等都对其加工精度造成了不同程度的影响。

2.2 人为因素产生的影响

由于很多岗位工作人员的专业技能不达标,在测量时产生了一定的误差,而这种误差造成了加工人员基本工作的不标准化,且由于测量人员在机械加工过程中使用各种不同的量具,长时间对工件造成磨损,也会对测量的准确度造成影响。测量的准确度除了受到量具和测量人员的影响外,还会受到测量人员数据读取时的主观判断的影响。

3 工艺系统受外力作用发生变形的影响

由于工艺系统在加工的过程中会受到不同外力的影响,而工艺系统会根据受力的状况有一定程度的变化,其中,影响加工精度的原因是形变对加工工件的切削刃位置进行了破坏。工艺系统受外力作用产生的变化对加工精度的影响主要有以下几点:①加工工件在形状精度方面造成影响而导致的受力点位置误差;②毛胚材料在硬度方面不均匀导致的切削力度误差;③不可预知作用力在加工环节产生的精度误差。

4 提高加工精度的措施分析

4.1 减小加工设备和工具误差

机械零部件加工使用的机床要保证其正规性,按照相同规格要求来购置相应的加工设施设备。同时,要确保零部件加工人员的专业性,只有做好相应的基础工作,才能提高零部件加工精度。同时,要对零部件加工时所使用的工具、加工设备,比如量具、夹具等进行严格要求,保证相关辅助工具符合硬性参数。这是零部件进行加工的原始工作,在这个阶段对误差的控制可以减少整个零部件生产过程中的误差,同时,要加强对零部件生产过程中的误差控制,确保能通过相应的解决措施来减少误差的产生,并对不同零件的加工精度要求采用不同的完善方式。

4.2 提高加工人员的职业素质

机械零部件的加工需要操作人员的高度专业性,因此,机械加工企业在对零部件进行加工时应不断提高操作人员的职业素质,通过对零部件加工精度基础性控制,可提高其加工精度,机械加工企业可以通过定期开展培训以及专业技能竞赛来促进机械加工人员素质水平的提升,同时,还可以吸引大量的外部人员来充实加工团队。

4.3 提升机械加工工艺水平

机械加工企业要想在市场发展中取得更大的优势,就必须提升自己企业的加工水平。只有这样,才能在激烈的竞争市场中立足,比如近年来新兴的3D设计技术,不仅可以提高零部件加工的精密度,还能通过精密设计的3D工件,看出立体的效果,便于机械加工零件的精度找准,同时,还方便对零部件进行修改,这有利于提升零部件加工工艺水平。

5 结束语

总而言之,零部件在生产过程中误差的产生是一定的,但为了提高机械加工的精度,还需要对实际的机械加工过程进行严格要求,比如可以增加对不同加工工具和技术的详细了解,减少人为误差的出现以及提高机械加工的工艺水平,从而对零部件的误差进行合理控制,以此来提升机械加工的精度,保证零件的加工质量可以得到有效提升,从而提高机械加工企业的加工精度。

[1]刘怿.浅谈影响机械加工精度的因素与提高措施[J].河南科技,2014(05):45-46.

[2]吴晓英.试论影响机械加工精度的主要因素[J].机械管理开发,2012(08):144-146.

[3]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品,2011(17):18.

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