機(jī)械加工工藝技術(shù)誤差問(wèn)題及對(duì)策論文
【摘要】隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工工藝水平得到了很大提高，人們對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。而機(jī)械加工工藝精度與產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能有著直接關(guān)系，必須重視機(jī)械加工工藝中的誤差問(wèn)題。為此本文對(duì)機(jī)械加工工藝中的技術(shù)誤差問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出誤差控制以及工藝優(yōu)化的措施。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工工藝；誤差問(wèn)題；解決對(duì)策
【中圖分類號(hào)】TH161【文獻(xiàn)識(shí)別碼】A【文章編號(hào)】2095-3518（2016）02-61-02
在機(jī)械產(chǎn)品的加工過(guò)程中，由于產(chǎn)品的機(jī)械加工技術(shù)和要求各有不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中就要結(jié)合產(chǎn)品的用途和規(guī)格嚴(yán)格地控制機(jī)械加工工藝從而提升產(chǎn)品的使用性能。機(jī)械加工的精度不僅會(huì)影響機(jī)械零件的外觀，更加會(huì)影響其使用壽命，且生產(chǎn)中任何一個(gè)工藝環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，均可能會(huì)影響機(jī)械零件的精度。因此必須對(duì)機(jī)械加工工藝有足夠的認(rèn)識(shí)，提高零件的穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性。
1機(jī)械加工工藝的技術(shù)誤差原因分析
1.1定位誤差
在零件的加工環(huán)節(jié)的定位誤差主要表現(xiàn)在兩方面，其一是由于定位副加工不準(zhǔn)出現(xiàn)誤差，其二是基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致誤差（見圖1所示）。所以在零部件的加工中就必須重視定位基準(zhǔn)的參考，盡量選擇正確的幾何要素進(jìn)行，當(dāng)所定位的基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符時(shí)，會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不吻合的誤差。定位副由兩部分構(gòu)成，分別是工件定位面和夾具定位原件，定位副間或者定位副制造的配合間隙出現(xiàn)的異常變化會(huì)引起零件的變動(dòng)，其導(dǎo)致的零件最大變動(dòng)量即為該定位副的加工不準(zhǔn)確誤差大小。該誤差一般出現(xiàn)在采用調(diào)整法加工零件的過(guò)程中，而試切法則不會(huì)出現(xiàn)類似問(wèn)題。
1.2機(jī)床制造誤差
常見的機(jī)床制造誤差有主軸回轉(zhuǎn)誤差、傳動(dòng)鏈誤差、導(dǎo)軌誤差等。其中導(dǎo)軌誤差，是機(jī)床各主要部件相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，其精度直接影響機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)之間的相互位置關(guān)系。機(jī)床導(dǎo)軌誤差在機(jī)械加工中影響的情況一般為：導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度誤差和前后導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度（扭曲度）誤差。由于傳動(dòng)鏈在運(yùn)行中不斷的磨損，從而影響傳動(dòng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的差距進(jìn)而影響制造和裝配過(guò)程。由于平均回轉(zhuǎn)軸線和主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線存在一定的差距，從而產(chǎn)生主軸回轉(zhuǎn)誤差，會(huì)對(duì)零件制造產(chǎn)生直接影響，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)磨損和同軸度誤差均會(huì)增加主軸回轉(zhuǎn)誤差。
1.3加工器具誤差
加工器具的誤差主要指道具和夾具的使用過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，夾具的施工會(huì)直接影響加工的位置，一旦夾具出現(xiàn)了較大的幾何誤差，會(huì)對(duì)零件加工造成極大的影響。刀具由于長(zhǎng)時(shí)間的使用必然會(huì)出現(xiàn)一定的磨損問(wèn)題，這種磨損會(huì)對(duì)加工零件的形狀、尺寸造成很大影響。
1.4變形后的工藝系統(tǒng)誤差
在機(jī)械加工工藝中，如果要加工的機(jī)械零件的強(qiáng)度相比于機(jī)床、刀具和夾具較低的話，容易產(chǎn)生一定的形變從而產(chǎn)生誤差（見圖2所示）。這種因?yàn)樽冃螌?dǎo)致的誤差是機(jī)械加工技術(shù)誤差的重要組成。對(duì)于鏜直徑較小的內(nèi)孔，如果刀桿硬度相對(duì)較小，導(dǎo)致加工中更易變形，因此對(duì)機(jī)械加工的精度影響也就更大。由于外圓車刀在法線和加工面上的硬度相對(duì)較高，所以其導(dǎo)致的變形產(chǎn)生的誤差較小可忽略。另外材質(zhì)不均勻、加工切削力改變均會(huì)增加變形后工藝系統(tǒng)誤差的影響。
2減少機(jī)械加工技術(shù)誤差的基本方法
2.1減少生產(chǎn)加工的直接誤差
減少直接誤差是降低機(jī)械加工技術(shù)誤差的重要措施，部分直接誤差是可以通過(guò)預(yù)防來(lái)降低的。例如在機(jī)械加工中，由于受到熱度和相關(guān)力度的影響，軸車會(huì)產(chǎn)生一定的變形，為此可以進(jìn)行軸車對(duì)切，并以走刀的反方向?yàn)閷?duì)切方向，這樣就能充分利用彈簧的性能來(lái)防止軸車變形。如果加工的零件比較薄，可選擇在在工件處在自由狀態(tài)時(shí)進(jìn)行加固，使得平整板和環(huán)氧酯充分結(jié)合，將工件用吸盤磨平，不僅加強(qiáng)了工件剛度，同時(shí)降低了工件兩端磨削作用，減少生產(chǎn)加工的直接誤差。
2.2填補(bǔ)和補(bǔ)償誤差
在機(jī)械加工中有些誤差是不可避免的，但是能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)降低這些誤差，這個(gè)時(shí)候就可以用到誤差填補(bǔ)法。具體來(lái)說(shuō)就是充分地研究原始誤差的發(fā)生原因，并通過(guò)增加材料的方法實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償和填補(bǔ)，最終實(shí)現(xiàn)降低零件加工誤差的效果。例如為了填補(bǔ)機(jī)床誤差，必須適當(dāng)?shù)慕档蜋C(jī)床絲桿之間的螺旋距離，適當(dāng)?shù)陀跇?biāo)準(zhǔn)值從而在裝配時(shí)補(bǔ)償了預(yù)加拉伸力的影響，產(chǎn)生正應(yīng)力來(lái)補(bǔ)償誤差。另外還可以通過(guò)一定的設(shè)備來(lái)定期產(chǎn)生壓力，從而減少機(jī)械工件受熱，維持絲桿螺距的穩(wěn)定，但應(yīng)注意這種方式也會(huì)產(chǎn)生一定的原始誤差。
2.3靈活采用誤差分組
在機(jī)械零件的加工中，有時(shí)部分工藝已經(jīng)非常成熟，而且精度控制良好，但是在下一個(gè)工序加工半成品的過(guò)程中往往由于精度太差出現(xiàn)了嚴(yán)重的定位誤差或者復(fù)映誤差，從而降低了零件的精度。而單獨(dú)提升這一工序的加工精度存在很大困難，常常需要較大的經(jīng)濟(jì)投入，這個(gè)時(shí)候就可以采用誤差分組的方法，將毛坯或者半成品以誤差為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組，然后分組分批次進(jìn)行生產(chǎn)和加工，通過(guò)調(diào)整道具和工件位置等減少操作難度，減少整個(gè)批次零件的誤差，有效地控制工件的尺寸分布。
2.4減少溫度變形
當(dāng)前控制溫度變形的主要方法為冷卻液，以此來(lái)降低工件的局部溫度，實(shí)現(xiàn)降低工件變形的目的。道具的溫度變形控制可以采用冷卻液的方法，從而使得道具快速散去熱量，并減少切割導(dǎo)致的摩擦熱。對(duì)機(jī)床熱變形控制的方法有很多，從熱源角度分析可以減少機(jī)床和熱源聯(lián)系，也能通過(guò)潤(rùn)滑劑來(lái)降低產(chǎn)熱。從散熱來(lái)說(shuō)冷卻液是最有效的措施，還能夠在熱量出現(xiàn)較大的部件安裝散熱裝置，從而來(lái)減少溫度形變?cè)斐傻牧慵a(chǎn)誤差。
3嚴(yán)格遵循機(jī)械加工的原則
機(jī)械加工工藝有一定的加工原則，嚴(yán)格遵守這些原則也能夠減少生產(chǎn)中的誤差，提高機(jī)械加工零件的精度和質(zhì)量。
3.1一般原則
在機(jī)械加工技術(shù)生產(chǎn)中需要遵循以下幾點(diǎn)：（1）加工基準(zhǔn)面，即在機(jī)械加工中首先加工其基準(zhǔn)面，從而為后續(xù)工作提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)上的參考，這種方式被叫做基準(zhǔn)先行。（2）劃分階段，對(duì)于部分機(jī)械零件要求較高的，可以將機(jī)械加工工藝劃分為多個(gè)不同的階段，一般來(lái)說(shuō)可以氛圍粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，并結(jié)合三個(gè)階段選擇不同的機(jī)械設(shè)備，方便查看毛坡問(wèn)題。（3）先孔后面，對(duì)于箱體、連桿和支架等零件的加工要遵循這一原則，這樣就能夠更好的確定孔和平面的位置精度，便于操作。
3.2具體操作中的原則
�。�1）將精加工和粗加工分開進(jìn)行從而提升機(jī)械加工零件的精度。在粗加工中常需要大量的切削，毛坡往往會(huì)受到較大的切削力和夾緊力，從而導(dǎo)致表面加工中出現(xiàn)硬化狀態(tài)，而且工件內(nèi)部也有較大的內(nèi)應(yīng)力，加上粗加工和精加工同時(shí)進(jìn)行會(huì)極大地降低精加工的精準(zhǔn)度。對(duì)于部分精度要求較高的機(jī)械加工零件，在完成粗加工后還需要一定的失效處理來(lái)降低內(nèi)應(yīng)力的影響。（2）選擇合適的機(jī)械設(shè)備，粗加工的主要任務(wù)是減少加工余量為精加工準(zhǔn)備，往往對(duì)精度要求較小，所以選擇功率大、精度低的機(jī)床，而精加工則需要較高精度的機(jī)床作業(yè)。（3）合理的安排熱處理工序，在進(jìn)行熱處理的時(shí)候也要遵循一定的原則：為完善金屬切削性能的熱處理往往需要安排在加工前完成，例如正火、退火和調(diào)質(zhì)等；消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序要在粗加工后精加工前；提高零件性能的熱處理多在加工后來(lái)完成，常見的有淬火、回火等，如果在熱處理后零件出現(xiàn)變形還需要進(jìn)行精磨處理。
4結(jié)語(yǔ)
總之，在機(jī)械加工工藝中誤差的出現(xiàn)是不可避免的，而且誤差類型也多種多樣，這些誤差會(huì)嚴(yán)重的影響機(jī)械加工工藝的精度。所以在機(jī)械加工工藝的控制中就必須加強(qiáng)對(duì)工藝技術(shù)誤差的重視，找出誤差原因，采取必要的誤差控制方法，從而不斷地完善機(jī)械加工工藝，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，確保機(jī)械加工工業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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