機械加工工藝對加工精度影響分析
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摘要：機械加工時很容易因為刀磨損、加工機床自身誤差等多種因素，導(dǎo)致幾何精度下降，這嚴重影響了機床加工的整體質(zhì)量，而在零件加工時，經(jīng)常會受到多種因素的影響，導(dǎo)致加工精度發(fā)生明顯的變化，不同的加工工藝形式也會使得零件加工精度受到干擾，為此要積極提高機械加工工藝，確保加工的整體質(zhì)量全面提高。本文通過對不同加工精度影響的因素進行分析，總結(jié)相應(yīng)的機械加工工藝，確保機械加工精度得到有效控制，減少因為機械加工出現(xiàn)的各種問題，提高機械加工的整體運行效果，為我國工業(yè)的發(fā)展做出重要貢獻。
關(guān)鍵詞：機械加工工藝；加工精度；影響因素
零部件加工的質(zhì)量會直接影響機械產(chǎn)品的使用壽命和工作性能，在機械加工的過程中，需要對質(zhì)量和精度兩方面進行控制，機械加工的過程中很容易受到多種因素的影響，而造成工件和刀具的位置發(fā)生偏移會引發(fā)生產(chǎn)零部件出現(xiàn)嚴重誤差的情況。加工精度是指實際零件加工參數(shù)與理想?yún)?shù)之間的誤差值，要想增強機械加工的整體精度，最重要的就是積極探究影響機械加工的主要因素，采取多種措施，確保機械加工的整體效果全面提高。
1機械加工精度的概述
1.1機械加工精度概念
機械加工精度就是在加工后零部件表面幾何形狀和尺寸上與理想值的差異，所產(chǎn)生的誤差也被稱為加工誤差。加工精度能夠通過數(shù)值的大小來表示誤差。
1.2機械加工精度內(nèi)容
在零部件加工的過程中，最常見的幾何參數(shù)包括尺寸、幾何形狀以及相互位置，而加工精度也包括尺寸精度、幾何形狀精度以及相互位置精度。其中幾何精度能夠?qū)庸け砻媾c基準件之間的尺寸誤差進行限制，有效控制加工的具體范圍。幾何形狀精度能夠?qū)庸け砻娴暮暧^幾何形狀、誤差進行限制，確保對直線、平面、圓柱、圓度等進行判斷。相互位置精度能夠?qū)庸け砻嬷g產(chǎn)生的誤差進行限制，運用加工零件的位置度同軸度和垂直度進行判斷，明確允許的誤差范圍。
2機械加工精度的影響因素探究
2.1幾何精度對加工精度的影響
幾何精度主要包括機床工件、刀具和夾具等不同零部件。在機床制造時，新加工的零部件形狀和位置會出現(xiàn)明顯的不足與誤差，導(dǎo)致加工精度受到影響。此外，在機床安裝時，如果沒有安裝到位，或者機床經(jīng)長時間使用后，出現(xiàn)嚴重的磨損變形情況，也會影響零部件加工的整體精度效果。用刀具加工時，刀具會直接與工件接觸，長時間會造成刀具磨損嚴重，如果繼續(xù)使用磨損的刀具，加工也會引起零部件加工精度不準確的問題。零部件加工時，需要對零件進行固定才能加工，這時就需要利用夾具。如果夾具自身制造出現(xiàn)誤差或者安裝定位存在誤差，也可能造成零部件加工出現(xiàn)明顯的誤差。在零件角度選擇時，需要對問題進行標注，而且也涉及零件未加工的情況，由于零件的數(shù)據(jù)與設(shè)計圖不一致，所以會引發(fā)加工精度。按照問題，對零件度數(shù)進行選擇。也會引起零件，設(shè)計制造的整體效果達不到要求。而根據(jù)實際情況來看，在液壓傳動系統(tǒng)機械設(shè)計師，如果工作人員經(jīng)驗不充足，可能會選擇30度零件，減少裝配的阻力，提高導(dǎo)向性能，而且也能夠避免對o型圈造成破壞，而一般零件在零件設(shè)計時，對有關(guān)標注都會進行詳細記錄，在設(shè)計中不能夠有完美的設(shè)計方案，直接標準零件也要進行間接標注，所以需要對零件進行準確記錄和計算，增強角度標注的可靠性與安全性。在實際生產(chǎn)制造的過程中，如果零件沒有進行準確計算，就可能引起銳邊毛刺沒有去除，或者將o型圈造成破壞。在后續(xù)的使用過程中，還可能引發(fā)漏油的情況。
2.2受力變形對加工精度的影響
在工藝系統(tǒng)中，刀具和夾具通常處于靜止?fàn)顟B(tài)，在設(shè)備高速運轉(zhuǎn)時，整個系統(tǒng)會受到各種力的影響，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)發(fā)生細微形變，刀具和夾具的位置、刀具運行軌跡也會形成明顯的變化，嚴重影響零部件加工精度。為此，要找出系統(tǒng)中非常薄弱的環(huán)節(jié)，運用強度更高的零部件進行替換，增強整個工藝系統(tǒng)的工藝設(shè)計效果，還要尋找科學(xué)的方法，減少加工時工藝系統(tǒng)所承受的荷載，降低變形情況。例如，在零部件加工時，采用不同的加工方法工藝中受力不同，也就采用整個工藝系統(tǒng)受力最小的夾裝方法，有效避免變形的問題。
2.3熱變形對加工精度的影響
在零部件加工時，磨、銑、洗車等多個環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生大量的摩擦熱量，而這些熱量會導(dǎo)致工業(yè)系統(tǒng)發(fā)生熱變形，引起零部件加工誤差。首先，工件熱變形對加工精度會有直接影響，造成零件加工的精度達不到要求，零部件的長度較長或者精度要求較高時，產(chǎn)生的影響更大。要想有效減少工件熱變形對加工精度的影響，最主要的就是在加工時運用適當(dāng)?shù)睦鋮s液來減少零部件表面加工的溫度，其次，還可以減少切削量，避免出現(xiàn)摩擦過熱的問題，保證熱量有更多的時間散失，要在加工完成后停機散熱，進行精加工。其次，刀具熱變形對加工精度的影響，刀具熱變形是在切削過程中產(chǎn)生大量熱導(dǎo)致。零部件加工經(jīng)常會進行連續(xù)切割，這時刀具熱變形會出現(xiàn)迅猛提升緩慢下降的趨勢，為了減少熱變形對加工精度的干擾，可以選擇合適的切削用量和刀具，確保刀具得到充分的冷卻與潤滑，機械床熱變形也會對加工精度產(chǎn)生影響，機床作為整個零件加工的重要組成部分，很容易受到外部環(huán)境和加工產(chǎn)生熱量的影響，造成機床的各個部分溫度升高，機床加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熱源不同，分布不均勻，各部分之間的溫度也會存在顯著差異，造成不同溫度之間產(chǎn)生不同的溫度變形，原有的幾何精度也會受到破壞，加工時很容易產(chǎn)生誤差，要想有效減少機床熱變形，對加工精度產(chǎn)生影響，最重要的就是通過隔離熱源或者改善熱源的方式，增加散熱效果，確保機床冷卻效率大幅提高，還要有效控制環(huán)境溫度恒定，保證機床在加速時得到平衡。
3分析提高加工精度的有效措施
3.1原始誤差減少措施
提供工具、測量工具和夾具本身的提示，控制過程系統(tǒng)的內(nèi)部應(yīng)力、工具磨損、熱變形、力等，直接減少原來的錯誤。機器的測量誤差和變形可以提高零件加工機床的幾何精度。為了提高加工精度，首先，要分析加工誤差的原始誤差；然后，根據(jù)情況的加工誤差采取不同的解決方案。對于零件的精密加工，應(yīng)盡量提供機器的剛度、幾何精度及熱變形處理控制。對于表面成型加工零件，主要通過減少刀具安裝錯誤和形成刀具形狀錯誤來實現(xiàn)。
3.2對誤差進行補償
過程系統(tǒng)的原始誤差，可以使用補償方法和偏移方法補償誤差。補償方法是人為地生成新的原始錯誤，以抵消和補償工藝系統(tǒng)中固有的原始錯誤，從而減少處理錯誤，促進處理精度的提高。偏移方法是通過原始錯誤完全或部分偏移的原始錯誤，減少處理錯誤，提高處理精度。在零件圖紙設(shè)計時，要盡量保證簡單直觀，避免出現(xiàn)零件標注與實際零件度數(shù)不一致的問題。工作人員需要認真學(xué)習(xí)零部件的圖紙設(shè)計要求，對于間接標注要仔細辨別，做好準確計算。在加工時，工作人員要認真對待，不能隨心所欲、馬馬虎虎。要增強自身的責(zé)任心，盡力加強零部件的加工。通過上述的分析能夠明確，零件零部件雖然小，但它的作用卻非常巨大，在實際生產(chǎn)加工中具有非常重要的意義。在機械制造時，要注重零件的研究，針對零件設(shè)計存在的問題進行分析，并提出相應(yīng)的解決對策。
3.3對誤差進行分化和均化
提高誤差的區(qū)分和均勻化加工精度，可以使用區(qū)分和均勻化方法來實現(xiàn)。微分方法是根據(jù)誤差反映的規(guī)律，對上或空白工序大小進行分類，準確地找到誤差范圍，從而從整體上大大減少工件大小的誤差范圍。均勻化方法是通過加工方法不斷平均和減少工件表面原始誤差的過程。檢查和比較密切相關(guān)的刀具或工件表面，找到差異，然后，處理基準或相互修改。
3.4對誤差進行轉(zhuǎn)移
錯誤轉(zhuǎn)移可以發(fā)送到不敏感的方向或不影響處理精度的方面。加工誤差的程度與敏感方向的誤差直接相關(guān)。在加工過程中，為了將加工誤差傳遞給不敏感的方向，即加工面的切線方向，可以采取特定措施，大大提高加工精度。大型機床橫梁不良，重力作用下發(fā)生變形和扭轉(zhuǎn)，容易發(fā)生加工錯誤。為了消除這種誤差，可以在機械工具的結(jié)構(gòu)中添加重力軸承用梁，以承受梁本身的重力，提高加工精度。加工過程中，某些錯誤是不可避免的，只有根據(jù)特定條件仔細分析錯誤原因，才能以所需的方式提高加工精度，使零件處理不正確?？刂圃谠试S的范圍內(nèi)，以確保零件加工質(zhì)量。
4結(jié)語
在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，對零部件加工精度的要求也在不斷提高，為此應(yīng)該積極利用先進的科學(xué)技術(shù)，改善機械加工。對整個工藝系統(tǒng)的設(shè)計要求，盡可能減少對工藝加工的影響，確保加工質(zhì)量和加工水平全面提升。
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作者：于杰 單位：濟寧市工業(yè)技師學(xué)院
