零件精密度機械加工論文
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機械零件的精密度主要指的是:經(jīng)過機床加工以后,零件在幾何形狀尺寸等方面符合標準參數(shù),而零件的實際尺寸與理論設(shè)計尺寸之間的差距即加工誤差越小,那么就可以說這個機械零件的加工精密度高。衡量精密度的內(nèi)容主要包括產(chǎn)品的幾何形狀精密度、相互位置精密度以及零件的尺寸精密度。尺寸精密度是第一要素,其精密度控制的內(nèi)容主要是控制零件的表面與設(shè)計標準之間的尺寸誤差。其次是集合形狀精密度,即對零件的整體幾何形狀進行評價,主要包括平面度、圓度、直線度等評價項目,目的是將幾何形狀誤差控制在合理范圍內(nèi)?；ハ辔恢孟鄬碚f比較復(fù)雜,主要是加工中零件表面與設(shè)計標準之間的位置誤差,零件位置與機床位置要求相符,評價標準包括平行度、軸度、位置度垂直度。對于以上要素的控制就是控制機械零件加工精細度的具體內(nèi)涵。
2機械零件加工中產(chǎn)生精密度誤差的主要原因
2.1造成機械零件精密度誤差的外部因素
在機械零件加工中,產(chǎn)生精密度誤差的外部因素主要是工藝師及機器產(chǎn)生的加工原始誤差,零件在受熱時產(chǎn)生的誤差,以及加工時受力而產(chǎn)生的誤差。機械零件在加工過程中由于使用了相似的成型進行加工而導(dǎo)致了零件精密度誤差,或者是使用的夾具誤差影響了零件的尺寸精密度和位置精密度。此外,在使用夾具固定零件進行加工的時候常常會產(chǎn)生定位誤差,零件在夾具中的準確位不好控制。加工刀具和機床也會造成零件的精密度誤差,刀具的種類不同誤差也不一樣,而機床造成的精密度誤差是機械零件誤差的主要來源,這主要是因為機械零件一般是在機床上成型的。零件受熱所產(chǎn)生的變形誤差,主要是子機械零件的加工過程中,許多工藝都會產(chǎn)生一定的高溫,溫度超出限度時,機械零件就會產(chǎn)生形變,從而形成誤差影響精密度。通常稱這種因受熱而變形的現(xiàn)象為熱變現(xiàn)象。這種熱變在一些精密零件加工中破壞刀具與零件的位置關(guān)系,從而產(chǎn)生的加工誤差很嚴重地影響了精密零件的精密度。有時熱變形產(chǎn)生的誤差可高達總誤差的百分之五十。零件在加工過程中因受力而產(chǎn)生變形,也會造成零件的精密度誤差。在切削的外部作用力的影響下,由于自身剛度不足而產(chǎn)生了形變。刀具、機床的剛度是很重要的影響因素,例如加工細小的機械零件或加工口徑很小的內(nèi)孔,如果刀桿的剛度太差,內(nèi)孔的加工精密度就會產(chǎn)生很大的誤差。其余外部因素還有導(dǎo)軌誤差、轉(zhuǎn)動鏈誤差以及在調(diào)整測量方面的誤差等,在此便不加詳述。
2.2造成機械零件精密度誤差的內(nèi)部因素
在影響機械零件精密度的因素中,有一種關(guān)鏈的內(nèi)部因素,就是加工零件的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力誤差是由于零件內(nèi)部存在的作用力,使得零件處于較為不穩(wěn)定的狀態(tài)而亟需恢復(fù)本來狀態(tài)時所產(chǎn)生的誤差。一般來說產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力誤差的主要原因,在于機械零件加工過程產(chǎn)熱、冷卻不均勻、零件本身形狀限制而壁厚不均。這種內(nèi)應(yīng)力是零件的物理因素,對于這種影響零件加工精密度的內(nèi)在因素,主要解決方法就是在零件設(shè)計時盡量做到結(jié)構(gòu)對稱,在加工時克服壁厚不均的問題,從而提高其加工精密度。
3提高機械零件加工精密度的具體方法
3.1對于原始誤差進行控制
控制機械加工零件的原始誤差是提高機械零件加工精密度的主要方法。主要兩個方面,一個是控制加工工具及機械,提供量具、工具、夾具等本身的梢度數(shù)據(jù),另一個是控制加工過程加工方法,技師在加工時,控制零件受熱受力、刀具磨損過度等因素造成的誤差,對其產(chǎn)生的加工誤差采取措施做出調(diào)整。這種原始誤差控制,要求在加工之前,對于工具、機床、受熱受力等多種因素的誤差做出詳細的分析,根據(jù)加工工具及零件的實際情況,例如提供機床剛度數(shù)據(jù)、減少夾具安裝誤差等方式來提出解決方案。
3.2使用誤差補償法提高機械零件加工精密度
誤差補償法適用于無法減少原始誤差的情況下,根據(jù)實際的加工情形,為了彌補原始誤差而人為地創(chuàng)造出一種新的誤差。在這種情況下,合理的人為誤差可以對原始誤差進行彌補。但是,這種方法的使用,依賴于技師的合理判斷,以及對于機械零件加工過程的全方位理解。
3.3使用誤差抵消法提高機械零件加工精密度
誤差抵消法與誤差補償法的區(qū)別在于,誤差抵消發(fā)不創(chuàng)造新的誤差而是使用原有的加工原始誤差,使得原始之間可以實現(xiàn)互相抵消。
3.4使用分化誤差法提高機械零件加工精密度
對于原始誤差我們可以采用分化的方式,使原始誤差不斷減小,直至可以幾乎忽略。這種方法的應(yīng)用常見于加工精度要求高的零件表面,例如進行連續(xù)的試切加工。在加工中計算好原始誤差,并將其分成x組,每組加工都須將精度縮小為1/x,如此一來,原始誤差就可以逐步縮小。
3.5使用均化誤差法提高機械零件加工精密度
均化誤差法與分化誤差法類似,但是略有不同,主要是通過對于零件的表面進行比較,根據(jù)其反映的差異而進行均化加工處理。
3.6使用轉(zhuǎn)移誤差法提高機械零件加工精密度
誤差的轉(zhuǎn)移是一種機械加工零件過程的優(yōu)化方法,在原始誤差不可抵消分化時,將誤差轉(zhuǎn)移到對于精密度沒有關(guān)鍵影響的方面。例如,在大型機床加工零件時,可以通過增加一個附加橫梁彌補橫梁較差的缺陷,主要減輕受重力產(chǎn)生的變形,從而達到提高機械零件加工精密度的作用。使得原始誤差向?qū)τ诰芏扔绊懖淮蟮姆敲舾蟹较蜃龀鲛D(zhuǎn)移,加工零件表面的切線方向,很大程度上提升了機械零件的精密度。
4結(jié)論
我們在機械零件加工過程中,加工的精密度誤差是難以避免的,但是過大的誤差會導(dǎo)致機械零件不理想甚至成為不合格產(chǎn)品。因此,對于誤差的控制是非常必要的,對于精密度要通過合理的方法加以提高。當(dāng)然,有科學(xué)的方法固然重要,但是機械零件加工作為一門工藝,還是需要加工技師的細致加工,才可以實現(xiàn)。技術(shù)研究人員,也要不斷加強對于機械加工中零件精密度的控制方法的研究,以技術(shù)的進步帶動產(chǎn)品質(zhì)量的進步,設(shè)計人員也應(yīng)當(dāng)完善對于零件的設(shè)計,從而減少零件的加工誤差。
作者：裴建軍寧龍舉單位：新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（新鄉(xiāng)技師學(xué)院）
