提高工件加工精度的工藝措施

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摘要：隨著科技的發(fā)展，我國(guó)在機(jī)械加工方面也取得了較大的進(jìn)步，機(jī)械加工的精準(zhǔn)度、效率、生產(chǎn)方向不斷地提高也就意味著在整個(gè)機(jī)械加工行業(yè)中，每個(gè)工序的精確程度都需要格外注意，將生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生誤差影響工件加工精度的原因進(jìn)行分析，提出有針對(duì)性的改善措施，是提高機(jī)械加工工件精度的有效措施，也是對(duì)于行業(yè)規(guī)范化的一個(gè)重要舉措。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工件精度；減小誤差

0引言

機(jī)械加工中，產(chǎn)品的工作年限與工件本身的性能優(yōu)劣是受到加工質(zhì)量的直接影響的。想要在質(zhì)量方面得到提高，那么就必須將加工水準(zhǔn)同樣進(jìn)行提高。實(shí)際加工中，由于各種原因的影響，而使機(jī)械加工的精度產(chǎn)生生物差，從而影響到工件的精度和加工質(zhì)量。由此可見，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，尋求到機(jī)械加工中會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生影響的原因，減小由于機(jī)械加工而形成的誤差，在進(jìn)行機(jī)械加工工件方面是非常必要的。

1造成機(jī)械加工精度出現(xiàn)誤差的原因

造成機(jī)械加工誤差的原因主要可以分成兩個(gè)方向：人為誤差與原始誤差，相比于人為誤差中的偶發(fā)性，原始誤差則是有著一定的規(guī)律可循，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和控制方式較為容易。原始誤差與人工誤差一樣，并不是簡(jiǎn)單地指某種誤差，而是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中每一個(gè)能夠發(fā)生誤差的地方，因此，要想提高機(jī)械加工工件的精度，就必須對(duì)零件加工的不足之處加以分析，在誤差發(fā)生前采取必要的措施組織誤差的發(fā)生或者減小誤差。而主要的誤差形式，則有如下幾種。

1.1工作原理中的誤差在進(jìn)行工件的加工過(guò)程中，由于工件加工時(shí)用途不同，導(dǎo)致對(duì)于工件的要求和工業(yè)也有著很大的卻別。工件的加工是建立在工件、刀具、車床等設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)當(dāng)中。而工件受到需求等方面的限制，在形態(tài)等方面有了諸多變化，而有些工件形態(tài)較為復(fù)雜，若按照原始需求進(jìn)行完全加工，則會(huì)使加工的過(guò)程變得非常復(fù)雜，不利于進(jìn)行工件的大批量生產(chǎn)，有些甚至難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程，而且即使進(jìn)行工件加工的原理能夠滿足，也有很大的可能找不到適宜的刀具進(jìn)行加工，若強(qiáng)行進(jìn)行加工則需要定制刀具，延長(zhǎng)了時(shí)長(zhǎng)而且增大了生產(chǎn)的成本。因此在進(jìn)行工件的加工過(guò)程中，為了完成零件的加工和量產(chǎn)，就要采用與原始加工方式和加工刀具相近似的設(shè)備和刀具，進(jìn)行近似的加工，而在這種情況下，由于工作原理的差別就會(huì)形成加工時(shí)工件出現(xiàn)的誤差。

1.2機(jī)床產(chǎn)生的誤差不論多精密的設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，生產(chǎn)當(dāng)中由于設(shè)備自身產(chǎn)生的誤差是無(wú)可避免的，例如，在機(jī)床的主軸工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致加工過(guò)程中機(jī)床工作的主軸回轉(zhuǎn)出現(xiàn)誤差最終造成工件的表面形狀發(fā)生改變，影響到零件表面的粗糙程度，進(jìn)而影響到整個(gè)工件加工的質(zhì)量；較大的波動(dòng)還會(huì)使零件的位置發(fā)生改變，此時(shí)刀具與零件的相對(duì)位置發(fā)生改變，在零件的尺寸上就會(huì)產(chǎn)生以下變化，此時(shí)就會(huì)有比較大的誤差產(chǎn)生。還有機(jī)床導(dǎo)軌若在安裝時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，有問(wèn)題的導(dǎo)軌長(zhǎng)時(shí)間使用后就會(huì)出現(xiàn)明顯的磨損，此類磨損也會(huì)使得機(jī)床設(shè)備再進(jìn)行工件加工時(shí)出現(xiàn)明顯失誤。在機(jī)床生產(chǎn)時(shí)由于機(jī)床屬于較為精密的設(shè)備，任何一個(gè)部件或者工序出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的零件加工出現(xiàn)誤差。此外，在機(jī)床加工中還容易造成微小誤差的積累，例如在傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)中，如果傳動(dòng)鏈的各個(gè)部分都存在一定的誤差，由于傳動(dòng)鏈的每個(gè)部分都是相互關(guān)聯(lián)的，那么誤差通過(guò)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)的傳播形成誤差的積累和傳遞，使工件的誤差產(chǎn)生累積效應(yīng)，工件的質(zhì)量將會(huì)受到較大的影響。

1.3刀具方面產(chǎn)生的誤差刀具中出現(xiàn)誤差也會(huì)直接反映在工件的質(zhì)量方面。目前的刀具主要分為普通刀具、成型刀具和定制刀具三種。而不同的刀具在進(jìn)行工件的制作方面發(fā)揮的作用也不宜多樣，同時(shí)，不同的作用也就意味在車床的施工工藝和相關(guān)工序方面存在著一定的區(qū)別，那么產(chǎn)生誤差時(shí)的位置和原因也就各有不同。因此也就給誤差的產(chǎn)生帶來(lái)了更多的不確定性。1.3.1普通刀具普通刀具是在機(jī)械加工中對(duì)精度的影響較小的一種刀具，因?yàn)槠胀ǖ毒叩墓ぷ鞣绞街皇菍?duì)于制造工藝的實(shí)現(xiàn)，在誤差方面主要是由于刀具自身出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而引起的誤差，不會(huì)對(duì)工藝產(chǎn)生任何程度的影響，因此普通刀具生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的誤差一般不是很大。1.3.2成型刀具成型刀具對(duì)精度和誤差產(chǎn)生的影響要略大于普通刀具，首先成型刀具對(duì)于工件的尺寸并不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，其次在影響工件精度的過(guò)程中，成型刀具會(huì)對(duì)工件的形狀產(chǎn)生一定的影響，因而使工件的精度發(fā)生改變。1.3.3定制刀具與前兩種刀具不同，定制刀具對(duì)于工件精度的影響最大，因?yàn)槎ㄖ频毒呤菍?duì)工藝的一種延伸，定制刀具的尺寸和形狀一般都是根據(jù)工件的需求來(lái)決定的，也就是說(shuō)定制刀具的尺寸、刃口、形狀等因素必須與工件緊密結(jié)合，若定制刀具存在誤差，那么后續(xù)加工出的工件也都會(huì)出現(xiàn)同樣的精度問(wèn)題影響到整個(gè)工件的生產(chǎn)情況。

1.4加工過(guò)程中熱變形引起的誤差在制作零件時(shí)，加工過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，加工環(huán)境當(dāng)中也會(huì)存在其他的熱源，由于“熱脹冷縮”的原理，工件和機(jī)床都會(huì)產(chǎn)生變形，從而對(duì)零件的加工精度產(chǎn)生影響。機(jī)床和工件的這種變形稱為熱變形。

2提高機(jī)械加工精度的工藝措施

2.1直接減少原始誤差提高零件精度的主要方法可以為直接大幅度地減少原始誤差，可以顯著提高零件的精度。對(duì)于比較嚴(yán)格的精密機(jī)械零件，原始誤差多是由加工設(shè)備的加工精度決定的，所以加工精密零部件就應(yīng)該采用精密機(jī)床，通過(guò)更高精度的機(jī)械加工設(shè)備來(lái)減少誤差的發(fā)生。2.2補(bǔ)償原始誤差除了通過(guò)改進(jìn)工藝提升設(shè)備等措施減少原始誤差外，還可以采用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)減少原始誤差對(duì)機(jī)械加工精度的影響，以提高零件精度。它的原理是為了減少機(jī)械加工當(dāng)中的加工誤差，故意制造誤差，通過(guò)人為制造的誤差來(lái)彌補(bǔ)零件加工當(dāng)中設(shè)備、工藝等存在的原始誤差，從而負(fù)負(fù)得正。2.3轉(zhuǎn)移原始誤差原始誤差無(wú)法避免，但是同樣程度的原始誤差處于在零部件不同的部位導(dǎo)致產(chǎn)生的影響也不相同。在零部件的作用位置，原始誤差對(duì)零部件的性能影響較大，而在非作用位置的影響較小。原始誤差的轉(zhuǎn)移不僅僅局限于工件，對(duì)機(jī)床進(jìn)行保養(yǎng)升級(jí)等措施，提高機(jī)床的加工精度，也是在轉(zhuǎn)移誤差。2.4將原始誤差均化在進(jìn)行精度較高的軸、孔加工中，通常情況下會(huì)采用研磨的方式進(jìn)行加工處理，精度方面研磨工藝并不具有太高的精度，但是在與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)做功時(shí)對(duì)工件進(jìn)行微量切削的同時(shí)，研磨用的工具也會(huì)被工件相應(yīng)地磨損掉一部分，表面間不斷發(fā)生的摩擦也會(huì)在很大程度上不斷減小誤差，使誤差均攤到工件與研磨工具上，并通過(guò)研磨的方式進(jìn)行減小。這種方式被稱作均化原始誤差法。表面進(jìn)行不斷的摩擦，實(shí)質(zhì)上是相互作用的兩個(gè)接觸面不斷進(jìn)行差別的價(jià)差與消除，并以此為基礎(chǔ)雙方進(jìn)行相互修正的過(guò)程。這種方法不僅能夠提高工件的精度也能夠?qū)ρ心スぞ哌M(jìn)行一定程度的誤差消除。

3結(jié)語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步機(jī)械行業(yè)也在快速地進(jìn)行著自我發(fā)展，在發(fā)展與演化的過(guò)程中誤差總會(huì)給機(jī)械的制造和生產(chǎn)帶來(lái)一定的不便之處，而誤差總是不能避免和消除的，那么如何調(diào)節(jié)施工中的各種措施，減小誤差以及誤差帶來(lái)的影響也就成為了今后機(jī)械制造行業(yè)中重要的發(fā)展方向。對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，得出誤差產(chǎn)生的根本原因和形成機(jī)制，這樣才能在源頭與其他方面總結(jié)出誤差的減小方式，并根據(jù)總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)提出減小誤差，提高工件精度的方式方法，在未來(lái)的機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中還需要更多的從業(yè)者投入大量的心血與人力物力來(lái)完成，此舉對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)中有著極為重要的發(fā)展意義。

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作者：何奇 單位:齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司