张文磊

上汽通用东岳动力总成有限公司 山东 烟台264006

引言

经过一系列的机械加工从而非生产出来的零部件的实际参数就是机械加工精度,这些参数主要包括零件形状、零件表面相互位置等。实际参数越接近设计参数,就会得到越高的加工精度。谈到加工精度,就不得不提到加工误差了。实际加工的零件与设计时标定的理论参数都会有一定的偏差,实际参数与理论参数的差值就是加工误差。加工误差的大小可以计量加工精度的程度,所以在一定程度上控制或者减小误差就可以达到加工精度的提高。

1 影响机械加工精度的主要因素

1.1 零件的形变对加工精度的影响 零件加工过程中每时每刻的受力是在不断变化的,随着受力情况的变化零件在加工过程中也会产生形变,这也是导致零件精度产生误差的最主要的原因。这也是在加工过程很普遍的一种现象,出现这种情况的原因有以下两个方面:一是加工零件时会使用各种工具,这些工具在运行过程中会产生一定程度的磨损和偏移,严重的话还会产生抖动的现象。而这些情况一旦出现势必会影响原本的加工路线进而产生偏差,所以零件加工完成后会有很大的误差值。此外,会对加工精度产生影响的还有给定的一些加工参数比如刀具的行进速度、进给量这些参数如果设定的不合理,零件的加工会产生一定的误差从而影响精度。零件除了因外界因素变形外,零件本身在加工过程中也会因为摩擦导致过热从而产生变形的现象。零件加工系统自身也会产生加工误差。因为即使加工正常运行其加工出来的参数与理论参数一致,但是这个加工系统本身的性能不能达到设计的标准,那么在后期的加工过程中就会产生误差,造成加工精度下降。

1.2 人为因素导致的误差 在机械加工工程中的每个流程都离不开工作人员的准确操作。如果操作人员在进行加工时,不能严格遵照手册进行规范的操作,那么必然会导致零件在加工过程中出现较大的误差,零件精度自然无法保证。还有零件本身存在着磨损,如果在生产过程中因为要节约成本而忽略磨损,不及时更换磨损的零件,一个磨损的零件就能影响整个加工环节,从而导致零件精度下降。

以试切法调整为例,进给机构产生位移时,因为存在摩擦作用所以实际进给量想要与理论总进给量进行匹配的话是很困难的。例如,车床需要进行横向进给。向前移动刀架,但是理论进给量总是大于刀架向前移动的实际距离。因为有些车床需要人工对刀,所以在对刀时就会产生一定的误差进而影响整个加工的精度。还有装夹时,定位、夹紧力和方向等方面都因为人工参与从而产生一定的误差等。测量误差主要体现在测量工具和测量方法会有一定偏差还有读取数值是也会有各种误差。

1.3 数控加工误差 当代社会计算机数控机床普遍的应用在了在机械制造行业当中,它和传统的机床比较,由于是电脑控制机床所以会大大的减少误差。但是,数控机床并不是没有误差的,它在编程、数控装置、伺服驱动等方面也会有不同程度的误差。就拿程序设计环节来说,程序设计的误差主要是过程误差和数学误差。先说数学误差,因为零件有些节点的坐标值计算机无法表示出来。正因为这样,当计算机无法表示这部分数据时,加工过程就会缺少这些坐标,加工过程也就产生了误差值。

2 提高机械加工精度的措施

2.1 采取科学措施,尽量减少原始误差 首先,采用调整并进一步改进现有的工艺系统,一定程度上减小误差。以机床为例,需要提高其中一些零件的精度,包括适当使用预紧的方法提高轴承精度、使用新型材料来提高轴承的刚度等。磨损达到一定程度的零部件及时的去更换,从而达到提高加工精度的目的。当然了,有些因为加工过程中操作产生的误差是无法避免的。针对这一点,可以提前预估误差再合理地提高成本,加大原材料的投入通,这样可以一定程度提高零件加工精度。其次,对有误差的零件采取科学的组合措施,达到平均和减少产品误差的目的。例如,可以把毛坯零件进行排列组合达到提高精度的目的。根据其误差的大小分为几组,这样也会相对的提高每组的精度,然后再通过调整机械加工系统中的刀具和夹具定位原件等,可以大幅提高零件加工精度。

2.2 严格控制工艺流程,减少加工件误差 首先,对于零件的设计图纸进行重复检查,务必保证零件的尺寸。再根据零件尺寸严格编制工艺路线,规范机械工艺设备还有操作的时间等,合理划分加工顺序不出错,保证粗加工和精加工工序按照规范进行,做到:针对要加工的零件来选择最适合加工的机械设备,减小加工误差。其次,严格遵循零件的加工原则,不能在加工过程出现差错。同时,要避免零件在加工过程中因为过热而产生形变,所以控制加工过程中的温度,减小零件的误差。另外,保证机械加工设备的数据时刻准确,每隔一段时间进行数据的校对及更正,这样可以避免机械设备产生疲劳破坏,又能在一定程度上减小误差,从而提高了加工精度。

2.3 采用精密补偿技术及时补偿校正 传统机械加工采用的是加工之后就检测然后在加工再进行检测,如此往复可以减小误差提高精度,而数控加工进行校正的方法是通过精密补偿技术。在数控机床中,由探头、位置传感器和光栅尺构成了精度补偿系统。但需要提的是,数控机床在加工方面肯定是要超过传统机床的,两者优劣很明显,但数控机床本身的成本是相当高的。

结束语:机械加工是一项复杂的系统工程。除上述几个因素外,还有很多方面的因素都会影响到加工的精度。所以,为了减小零件的加工误差,需要做到工作还有很多,需要进行更深一步的研究和探讨,采用科学的方法,尽量减少各种相关因素造成的误差,提高机械加工的效率,最终获得质量高误差小的高精度零件。