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摘要:机械加工是工业发展的一个重要环节,机械加工精度会受很多因素的影响,因此为了提高机械加工的精度,就需要尽可能加强对其他因素的控制。一般情况下,精度的高低取决于误差的大小,因此要提高精度就必须从各个环节的误差开始控制。零件的几何参数即相互位置、尺寸、几何形状,因此其对应的机械加工精度即相互位置精度、尺寸精度、几何形状精度。本文主要就是针对提高机械加工精度的策略来进行分析。
关键词:机械加工;精度;策略
中图分类号: F407.4 文献标识码: A
引言
对于机械加工而言,加工出精度合乎标准的工件是其加工的追求目标。在机械加工过程中,影响机械加工精度的因素众多,除了已总结出的方面以外,还有其他不定性因素会对其造成影响。因此在机械生产过程中很难做到完全没有误差,但必须要将误差控制在一定范围内,保证工件的精度合格。在掌握导致误差的原因以后,要制定相应的措施来减少误差,要从加工过程和加工以后进行双重的控制。尽量在工艺原始误差阶段将误差进行有效的控制。
1、提高机械加工精度的策略分析
在机械加工过程中,根据经验的总结能够得出有很多因素会对工件的精度造成影响。对于工件而言,其精度直接影响了自身的质量,因此在机械加工过程中必须要对产品的误差严格控制,通过保证精度来保证产品的质量合格。由于机械加工过程中产生误差的方面众多,因此要从各个方面都进行分析,通过全面的误差产生源的分析才能够准确制定其误差控制的方法。在机械加工过程中影响精度的因素主要有四种,分别是机械加工精度定位误差、工艺系统的几何误差、工艺系统引起的加工误差、内应力分布引起的误差。
1.1、机械加工精度定位误差
设计基准一般用于通过零件图来确定零件某个表面的尺寸和位置,基准会直接影响到机械产品的生产加工。工序基准一般用于通过工序图对零件加工前后的表面尺寸进行核查确定,正常情况下设计基准和工序基准相同。在进行机械加工时,一般选用工件的若干几何要素作为基准,如果其定位基准和设计基准不重合,则会因为基准而造成误差。基准的误差量由定位基准和设计基准之间的尺寸变化量决定,因此尺寸变化越大,则误差越大。除了基准不重合会造成误差以外,定位副制造不准确也会影响机械加工的精度。在机械生产过程中,定位元件能够决定工件在夹具中的位置。由于夹具中的定位元件不可能完全按照基本尺寸生产,因此获得产品的实际尺寸都允许在正常范围内存在误差变动。除了正常误差以外,工件上的定位基准面也会受其他因素的影响而产生误差。定位副是由工件定位面和夹具定位元件组成的,由于其两个构成部分都会产生误差,因此也会导致定位副整体具有误差。两个构成部分的配合间隙会引起工件产生最大位置的变动,该种变动则为定位副制造不准确误差。
1.2、工艺系统的几何误差
工艺系统的几何误差体现在加工原理、机床、刀具、调整四个方面。其中的加工原理误差是在进行近似切削刃轮廓加工时形成的,该种误差对机械加工的影响可以控制,因此只要將误差控制在一定范围内,就仍然可以用于机械生产。当机床转动链产生误差或机床主动回转具有误差以后会形成机床整体误差,如果机床导轨导向不准确也会影响机械加工的精度。刀具误差会表现在刀具安装、刀具装夹部制造以及刀具切削三个环节,如果刀具无法具有很好的尺寸精度,则会影响产生的尺寸。刀具和刀刃的形状精度对产品的形状会造成直接影响,但是此种影响不会直接作用于机械产品,而是会产生间接影响。
1.3、工艺系统受力变形引起的误差
进行机械加工的过程中,系统在受到重力、传送力等多个外力作用的影响下会产生不同程度的变形,而使得刀具和零件之间的位置发生变化,这种变形所引起的误差会导致零件加工精度手抖啊影响。引起工艺系统变形的因素,一是零件刚度,在工艺系统中的工件刚度一般都会比机床和刀具低,因此在切削力的作用下,很容易由于零件的刚度不足而引起变形,变形量一般需要根据材料力学的相关公式进行计算。二是刀具刚度,外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。
1.4、内应力分布引起的误差
工件加工在不受外力的情况下,其自身也会产生内应力。该种内应力会影响工件金属的能位状态,使其处于向低能位转化的状态,以寻求自身的稳定。该种转化过程会使工件发生变形,从而影响工件加工的精度。工件内应力会在热加工和冷校直工序中产生,工件在热处理过程中会因为其自身壁厚的不均寻、冷却不均匀等原因而产生内应力。由于丝杠之类的工件较为细长,因此在经过车削以后其内应力会重新分布,使得工件出现弯曲。
2、提高机械加工精度的策略
机械加工精度的提高需要从五个方面着手,分别是减少原始误差、补偿误差、分化误差、转移误差、就地加工。这些方法能够从不同方面、不同程度实现对加工误差的控制,从而提高机械加工的精度。
2.1、减少原始误差
提高机械精度的最基本方法就是减少原始误差,要在加工过程中将夹具、量具、工具本身的梢度提高,并且控制工艺系统在各方面的受力影响,降低其变形的程度。要想使机械加工精度得到很好的提高,就需要对导致误差产生的各方面因素进行分析,根据不同的影响程度和原因制定相应的解决方案。只有将方案措施做到具有绝对的针对性,才能提高误差控制的效果,从而提高机械加工的精度。在对精密零件进行加工时,要从其几何精度、刚度、加工变形等多个方面进行控制,以保证误差控制的效果。
2.2、分化原始误差
根据误差所反映出的规律,在加工时可以将工序的工件或毛坯尺寸的经测量按大小分为几组,每组的工件尺寸范围就会缩减成原来的几分之一。然后再按照各组的误差范围来分别对刀具相对与工件的准确位置进行调整,这样可以让各组工件的尺寸在分散后分散中心范围却保持一致,从而让整批工件的尺寸的分散范围有明显的缩小。
2.3、分化误差
分化误差主要是通过将原始误差进行分化或均化处理,从而减小工件的误差,提高工件的精度。该应用该方法时,能够对精度要求较高的零件表面进行试切加工,从而逐步实现原始误差的均化。分化误差主要是根据误差反映的规律将工件尺寸在测量后分为N组,此种状态下的工件尺寸范围就缩减为原先的1/N。接着要根据每一组的误差范围情况进行刀具相对工件位置的调整,该过程要保证每一组工件的尺寸分散范围和中心能够保持一致,从而控制工件整体的误差。
2.4、转移原始误差
转移原始误差法的实质就是将重要的误差转移到非重要的工序或者非敏感方向上面。将原始误差转移到非敏感方向。在加工的过程中应想办法使其转移到不重要的加工误差的非敏感方向,这样可以很大程度上提高加工的精度。
2.5、就地加工
就地加工即在进行机械加工时,对重要工件的表面在装配以后再进行精加工。一般的工件由于在进行精加工以后再进行装配,因此每一个零件的误差累计会对工件整体造成较大的影响。但是在装配以后再进行精加工则可以从整体上控制误差,使整体的误差最小,从而提高机械加工的精度。在机械加工和装配的过程中,很多零件的相互关系都会影响到精度,并且此中相互关系较为复杂,因此如果只注重提高零件的精度,则无法实现工件整体的精度标准。
结束语
在机械加工中,误差是不可避免的,只有对误差产生的原因进行详细的分析,才能采取相应的预防措施减少加工误差,提高机械加工精度。
参考文献
[1]吕莹. 试论提高机械加工精度的途径[J]. 科技致富向导,2013,09:105+77.
[2]杜彦明,李胜. 如何提高机械加工精度[A]. 重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会.2011重庆市铸造年会论文集[C].重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会:,2011:4.
关键词:机械加工;精度;策略
中图分类号: F407.4 文献标识码: A
引言
对于机械加工而言,加工出精度合乎标准的工件是其加工的追求目标。在机械加工过程中,影响机械加工精度的因素众多,除了已总结出的方面以外,还有其他不定性因素会对其造成影响。因此在机械生产过程中很难做到完全没有误差,但必须要将误差控制在一定范围内,保证工件的精度合格。在掌握导致误差的原因以后,要制定相应的措施来减少误差,要从加工过程和加工以后进行双重的控制。尽量在工艺原始误差阶段将误差进行有效的控制。
1、提高机械加工精度的策略分析
在机械加工过程中,根据经验的总结能够得出有很多因素会对工件的精度造成影响。对于工件而言,其精度直接影响了自身的质量,因此在机械加工过程中必须要对产品的误差严格控制,通过保证精度来保证产品的质量合格。由于机械加工过程中产生误差的方面众多,因此要从各个方面都进行分析,通过全面的误差产生源的分析才能够准确制定其误差控制的方法。在机械加工过程中影响精度的因素主要有四种,分别是机械加工精度定位误差、工艺系统的几何误差、工艺系统引起的加工误差、内应力分布引起的误差。
1.1、机械加工精度定位误差
设计基准一般用于通过零件图来确定零件某个表面的尺寸和位置,基准会直接影响到机械产品的生产加工。工序基准一般用于通过工序图对零件加工前后的表面尺寸进行核查确定,正常情况下设计基准和工序基准相同。在进行机械加工时,一般选用工件的若干几何要素作为基准,如果其定位基准和设计基准不重合,则会因为基准而造成误差。基准的误差量由定位基准和设计基准之间的尺寸变化量决定,因此尺寸变化越大,则误差越大。除了基准不重合会造成误差以外,定位副制造不准确也会影响机械加工的精度。在机械生产过程中,定位元件能够决定工件在夹具中的位置。由于夹具中的定位元件不可能完全按照基本尺寸生产,因此获得产品的实际尺寸都允许在正常范围内存在误差变动。除了正常误差以外,工件上的定位基准面也会受其他因素的影响而产生误差。定位副是由工件定位面和夹具定位元件组成的,由于其两个构成部分都会产生误差,因此也会导致定位副整体具有误差。两个构成部分的配合间隙会引起工件产生最大位置的变动,该种变动则为定位副制造不准确误差。
1.2、工艺系统的几何误差
工艺系统的几何误差体现在加工原理、机床、刀具、调整四个方面。其中的加工原理误差是在进行近似切削刃轮廓加工时形成的,该种误差对机械加工的影响可以控制,因此只要將误差控制在一定范围内,就仍然可以用于机械生产。当机床转动链产生误差或机床主动回转具有误差以后会形成机床整体误差,如果机床导轨导向不准确也会影响机械加工的精度。刀具误差会表现在刀具安装、刀具装夹部制造以及刀具切削三个环节,如果刀具无法具有很好的尺寸精度,则会影响产生的尺寸。刀具和刀刃的形状精度对产品的形状会造成直接影响,但是此种影响不会直接作用于机械产品,而是会产生间接影响。
1.3、工艺系统受力变形引起的误差
进行机械加工的过程中,系统在受到重力、传送力等多个外力作用的影响下会产生不同程度的变形,而使得刀具和零件之间的位置发生变化,这种变形所引起的误差会导致零件加工精度手抖啊影响。引起工艺系统变形的因素,一是零件刚度,在工艺系统中的工件刚度一般都会比机床和刀具低,因此在切削力的作用下,很容易由于零件的刚度不足而引起变形,变形量一般需要根据材料力学的相关公式进行计算。二是刀具刚度,外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。
1.4、内应力分布引起的误差
工件加工在不受外力的情况下,其自身也会产生内应力。该种内应力会影响工件金属的能位状态,使其处于向低能位转化的状态,以寻求自身的稳定。该种转化过程会使工件发生变形,从而影响工件加工的精度。工件内应力会在热加工和冷校直工序中产生,工件在热处理过程中会因为其自身壁厚的不均寻、冷却不均匀等原因而产生内应力。由于丝杠之类的工件较为细长,因此在经过车削以后其内应力会重新分布,使得工件出现弯曲。
2、提高机械加工精度的策略
机械加工精度的提高需要从五个方面着手,分别是减少原始误差、补偿误差、分化误差、转移误差、就地加工。这些方法能够从不同方面、不同程度实现对加工误差的控制,从而提高机械加工的精度。
2.1、减少原始误差
提高机械精度的最基本方法就是减少原始误差,要在加工过程中将夹具、量具、工具本身的梢度提高,并且控制工艺系统在各方面的受力影响,降低其变形的程度。要想使机械加工精度得到很好的提高,就需要对导致误差产生的各方面因素进行分析,根据不同的影响程度和原因制定相应的解决方案。只有将方案措施做到具有绝对的针对性,才能提高误差控制的效果,从而提高机械加工的精度。在对精密零件进行加工时,要从其几何精度、刚度、加工变形等多个方面进行控制,以保证误差控制的效果。
2.2、分化原始误差
根据误差所反映出的规律,在加工时可以将工序的工件或毛坯尺寸的经测量按大小分为几组,每组的工件尺寸范围就会缩减成原来的几分之一。然后再按照各组的误差范围来分别对刀具相对与工件的准确位置进行调整,这样可以让各组工件的尺寸在分散后分散中心范围却保持一致,从而让整批工件的尺寸的分散范围有明显的缩小。
2.3、分化误差
分化误差主要是通过将原始误差进行分化或均化处理,从而减小工件的误差,提高工件的精度。该应用该方法时,能够对精度要求较高的零件表面进行试切加工,从而逐步实现原始误差的均化。分化误差主要是根据误差反映的规律将工件尺寸在测量后分为N组,此种状态下的工件尺寸范围就缩减为原先的1/N。接着要根据每一组的误差范围情况进行刀具相对工件位置的调整,该过程要保证每一组工件的尺寸分散范围和中心能够保持一致,从而控制工件整体的误差。
2.4、转移原始误差
转移原始误差法的实质就是将重要的误差转移到非重要的工序或者非敏感方向上面。将原始误差转移到非敏感方向。在加工的过程中应想办法使其转移到不重要的加工误差的非敏感方向,这样可以很大程度上提高加工的精度。
2.5、就地加工
就地加工即在进行机械加工时,对重要工件的表面在装配以后再进行精加工。一般的工件由于在进行精加工以后再进行装配,因此每一个零件的误差累计会对工件整体造成较大的影响。但是在装配以后再进行精加工则可以从整体上控制误差,使整体的误差最小,从而提高机械加工的精度。在机械加工和装配的过程中,很多零件的相互关系都会影响到精度,并且此中相互关系较为复杂,因此如果只注重提高零件的精度,则无法实现工件整体的精度标准。
结束语
在机械加工中,误差是不可避免的,只有对误差产生的原因进行详细的分析,才能采取相应的预防措施减少加工误差,提高机械加工精度。
参考文献
[1]吕莹. 试论提高机械加工精度的途径[J]. 科技致富向导,2013,09:105+77.
[2]杜彦明,李胜. 如何提高机械加工精度[A]. 重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会.2011重庆市铸造年会论文集[C].重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会:,2011:4.