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机械加工工艺技术与误差探讨

2020-12-15姚翀

关键词:机械加工误差策略

姚翀

摘 要:在机械加工行业持续发展的背景下,现代机械加工工艺技术的整体水平已经得到了极大的提升。当下的机械加工工艺技术多是对零件进行加工,很多零件多用于精密的机器中,因此对于零件的规格性质尺寸等均有着非常严格的要求。为保证零件加工精度,降低零件加工误差,需要加强日常的管理,從多方面入手,消除误差产生来源,有效提升零件机械加工质量。本文就机械加工工艺技术与误差展开探讨。

关键词:机械加工;误差;策略

0 引言

误差作为影响机械加工技术工艺水平的重要因素,其不仅关系着机械产品的质量与使用寿命,同时也与机械加工企业的经济效益直接相关,机械加工工艺技术的精度越高,产品质量与使用寿命也就越能够得到保障,机械加工企业的经济效益也能够得到提升,而如机械加工工艺存在误差过大,也同样会对产品质量、使用寿命的因素造成直接影响。

1 常见的机械加工误差原因

(1)内力作用影响增大加工误差。在实际应用机械加工技术进行零件加工时,主要借助的是向心力作用,在车床之上,在三爪或四爪卡盘的帮助下,将目标加工零件进行紧固处理,随后再操控机床,实现对加工零件的精细化加工。同时在实际加工过程中,为避免零件受力松动,要求卡盘夹紧力要足够大,通常要高于机械的切削力。针对于夹紧力而言,本身还应随着切削力变化而变化,切削力越大,夹紧力也要随之增大,相应的,切削力减少,夹紧力也应随之减小,如此才能确保零件在实际加工时,能保持稳定的受力,但在卡盘松开后,受内力作用的影响,机械零件本身会产生比较大的误差。

(2)工具误差。工具误差是指在利用各种加工工具或机床对零件进行加工时,工具、机床本身的各方面参数存在误差,并对所加工零件的规格尺寸精确性造成了影响,通常可具体分为几何误差、调整误差2种。其中,几何误差属于加工工具制造时或是长时间使用后出现的误差,对加工精度的影响比较大,例如在使用夹具时,对零件与刀具、机床间的相对位置有着十分严格的要求,如果夹具加工时出现了尺寸问题,那么零件与道具、机床间的实际相对位置就会与设计的参数要求出现偏差,进而使零件出现误差。另外,如机床导轨在安装时出现了偏差,或是因长期使用而产生不均匀磨损,那么机床各部件间的相对位置关系也会出现变化,这同样会直接导致零件机械加工误差的出现。

(3)变形误差。对于机械产品制造环节而言,相对于夹具与刀具而言,加工工艺系统涉及到的工件强度不高,其产生系统误差的原因在于机械加工产品自身性能。由于加工产品强度不高同时极易变形,上述性质会给机械系统加工造成明显影响,进而引发系统误差。以车削细长轴为例,鉴于加工工件强度普遍不高,受切削力的影响,极易出现变形问题,完成加工后使得工件发生系统性变形误差。此外,以内圆磨床而言,在切入磨床内孔的过程中,应用的为横向切入法,使得内圆磨头的主轴遭到外力影响发生形变,所以在这种状况下形成的孔也会具有一定误差。由此可见,就加工环节而言,受材质差异以及机械切削力变化不均的影响,机械加工工件通常会出现形变弯曲等情形,引发一系列的误差问题。

2 机械加工工艺误差改善技术

(1)注意选择专用夹具。在实际进行机械零件加工前,为从根本上保障零件加工精度,应充分考虑不同的零件类型,选择合适专用的零件装夹工具,从而确保在整个加工过程中,零件都不会出现位移的现象,有效降低加工误差。除此之外,加工操作人员也应提高认识,在加工前做好充足的准备,严格按照设计图纸进行零件放置夹装,提高零件加工精度。

(2)分化原始误差。分化原始误差简单来说就是根据误差反映规律以及上道工序、毛坯工件的尺寸大小,对待加工零件进行科学分组,使每一组零件的尺寸范围都能够缩减到一定范围内,这时再按照各组工件的误差范围来调整刀具,就可以确定工件的准确位置,将整批零件的加工误差缩小至允许误差范围内。

(3)借助适宜的加工处理来控制直接误差。通常情况下,就加工工艺而言,能够把握控制效果的误差类型为直接误差,因此需要重视减少并规避直接误差。具体而言,常见减少以及规避直接误差的方法涉及以下内容:第一,正式开展机械加工前,应该全方面研究此项机械加工任务潜在的误差类型,并采取针对性的防范举措,只有这样才能将误差及其负面影响降至最低;第二,实施监控机械加工的各个环节,如果发现在机械加工过程中产生了直接误差,需要立即予以处置或者修补。以磨削相对较薄的零件为例,需要充分考虑零件“薄”的实际情况,要充分意识到薄零件会由于磨损形成误差,所以需要把原件用粘度强的工具进行粘连,同时把两者置于相同吸盘之上,随机进入打磨流程,使得两个零件表面基准保持一致。借助上述方法制作而成的薄片优势明显,既拥有较强的刚度,也能够抵御外力影响,防止形变。

(4)灵活选择零件夹持方式。一些零件本身刚性比较差,在实际加工过程中,需要做好有效的辅助支撑工作,与此同时,要合理选择加紧点,控制好零件与夹具的接触面积。基于不同类型的零件,选择合理的零件夹持方式。比如零件属于薄壁类零件,应选择富有弹性的轴装置夹紧方式,夹紧点应是零件刚性比较大的部分。如果零件是长轴类型,一般这种零件两端刚度强,因此选择两端定位夹紧方式。又如对于长轴类零件,注意要采用跟刀架、中心架支撑辅助装夹方式。

(5)强调设备维护。机械行业企业在应用相关技术工艺时,有必要强调设备的维护。对于一般设备,定期运用大数据技术分析设备的运行情况,基于此确定设备运行是否存在异常问题,对其进行有效处理。对于特种设备,定期采取针对性措施对其进行专项维护,以保证其正常运行。

3 结语

综上所述,在机械加工技术实施的过程中,最为重要的就是做好加固误差的控制,实际加固过程中,产生误差的源头有很多,因此在加强改善加工误差技术应用的同时,还应从日常管理入手,采用一些有效地降低误差的策略,才能从根本上实现零件加工精度的提升。

参考文献:

[1]陈动杰.机械加工工艺技术的误差及改善对策[J].科技风,2019(08):166-167.

[2]董权.机械加工工艺技术的误差及改善对策[J].湖南农机,2018(10):225-226.

[3]徐凤亮.数控机床生产加工误差的原因及其改善措施[J].中国设备工程,2018(08):64-65.

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