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機械加工精度影響因素及應對措施

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生活水平的提高,使得人們對產品的質量要求日益嚴格。而加工精度作為權衡產品質量的關鍵因子,因此確保加工精度非常關鍵。為了提高加工精度必須首先熟悉控制機械加工精度的因素。

1影響機械加工精度的因素

1.1加工原理誤差

由于制作產品時使用的加工方法、傳動、刀具輪廓并不十分精確,因此必然會導致加工誤差。比如:加工運動不精確導致的誤差、刀具外觀不精確制造的誤差。

1.2機床幾何誤差及磨損制造的誤差

機械加工階段刀具和加工品之間的相對運動通常都是借助于機床達到的,所以機床的精密度一定會控制機械加工精度。機床精密度主要從以下幾個方面控制產品精密度:主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。①主軸回轉誤差。主軸回轉誤差必然會控制制作品的外形以及位移的精密度,通常包括徑向擺動、軸向擺動以及角度擺動。由于精密度敏銳點的不一致,當對不一樣的制作品加工時,主軸的徑向擺動所造成的精密度減小程度也不相同。②導軌誤差。導軌誤差直接控制產品精度。導軌在X軸空間的誤差一般可以控制被加工產品表面的法線方向,從而增大誤差,減小加工精度。③傳動鏈誤差。切削時,產品外觀的塑形活動,通常是一連串的傳動結構幫助達成。傳動結構的傳動部件包括連桿、凸輪、齒輪、皮帶等。由于運輸、配送和使用過程不可避免地將磨損這些傳動元件,從而導致了傳動鏈誤差。值得注意的是傳動結構越繁雜,傳動時間越久,其傳動誤差必然會越大。

1.3刀具、夾具的制造誤差及磨損

刀具精密度對產品精度的控制因刀具的品種而異。常見刀具的精密度并不會直接控制機械品精密度;而定尺寸刀具的精密度,則必然會直接控制機械品尺寸的精密度;塑形刀具的精密度,主要控制機械品表面誤差。而刀具的摩擦損耗可以直接控制刀具與機械品之間的相對位移,從而增大了機械品尺寸誤差,夾具的功能是精確控制產品與器具之間的相對位移,因此夾具的精密度對機械品精密度產生非常大的影響。夾具的損壞將導致機械品精密度嚴重減小。

1.4工藝系統受力變形引起的誤差

工藝體系具有良好恢復形變的能力,生產各階段中,切削力、夾緊力以及傳動力等各種作用力必然會產生一定程度的變形而損壞了刀具以及機械品之間的精確位移,最終減小了機械品的精密度。比如:切削時受力點位移改變導致的加工誤差和削力大小改變導致的加工誤差。

1.5工藝系統受熱變形導致的誤差

機械加工時,各類熱源將導致工藝體系發生某種程度的熱變形。然而,因為工藝體系熱源布設并沒有規律和生產環節構造、原料的不一致,造成工藝體系各環節的變形存在不一致,最終損壞了器具以及機械品的精確位移和運動關系,增大了加工過程中的誤差。①機床熱變形對加工精度的影響。源于熱源的作用,工藝體系各部件的溫度會有一定的改變,加之熱源布設沒有規律以及機床體系的錯綜繁雜,機床各部分所產生熱變形也必然將存在差異,最終損壞了工藝體系各部件原來的相對位移,造成機械品的精密度大幅減小。②刀具熱變形對加工精度的影響。雖然切削這個階段傳入刀具的熱量不到6%,然而因為刀具的尺寸以及熱容量非常小,因此其溫度升高的幅度依然較大,最終導致刀具變長,減小其加工精密度。③產品熱變形對加工精度的影響。由于切削過程會產生以及帶來大量熱量,造成產品會發生一定程度的熱變形主,其熱變形程度取決于加工方法以及受熱的均勻性。

2提高機械加工精度的措施

2.1直接減少誤差法

在實際加工過程中,普遍直接減少誤差方法提高精密度,該方法通過查找控制加工誤差的關鍵因子而采取相應措施消除誤差。

2.2誤差補償法

誤差補償法,即為了減小原來工藝體系中的初始誤差,人工引入新誤差。當初始誤差的效果是減小時,那么人工誤差的效果則必然是增大,反之則反,并盡可能使兩者效果可以互相抵消;或者借助于某種初始誤差來抵消另一種初始誤差,同樣盡可能使兩者效果可以互相抵消,最終減少整個工藝系統的加工誤差,提高產品的加工精密度。

3結束語

如今,機械品的競爭最終落腳點是加工技術的競爭。為了大幅改善我國機械產品制造技術,提高國際競爭力,必須提高機械加工精密度,以利于使我國機械加工技術盡快趕上工業發達國家的先進水平。

作者:冀浩非 單位:晉中職業技術學院

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