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機(jī)械加工精度的誤差控制措施

時(shí)間:2022-03-23 22:16 閱讀:5748 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

易偉 王自忠 劍超

摘 要:在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中制造業(yè)占有舉足輕重的地位,在制造業(yè)中機(jī)械加工又是極為重要的環(huán)節(jié)

,當(dāng)前科技的不斷進(jìn)步
,給機(jī)械加工的精度提出了更高的要求
。不過(guò)
,機(jī)械加工的精度一般又會(huì)受到諸多因素的影響
,諸如幾何誤差
、定位誤差物理變形誤差等
。為了控制誤差
,盡可能使得精度達(dá)到理想值
,就必須要采取針對(duì)性的措施,加強(qiáng)機(jī)械作業(yè)的性能
、進(jìn)行科學(xué)的誤差補(bǔ)償
、使用分化或均化技術(shù)、轉(zhuǎn)嫁原理等調(diào)控誤差

關(guān)鍵詞:機(jī)械加工

;精度;誤差;控制策略

機(jī)械工業(yè)為代表的制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石

,在人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的歷史中扮演著重要的角色
。在當(dāng)前工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中不可避免地會(huì)經(jīng)過(guò)機(jī)械加工流程,機(jī)械加工就是借助機(jī)械手段對(duì)工件進(jìn)行處理的過(guò)程
。由于加工精度要求的提升
,使得探究影響機(jī)加工精度的原因、提出針對(duì)性誤差控制策略等工作變得迫在眉睫

、機(jī)械加工精度的概念與要求

所謂的機(jī)械加工精度,實(shí)際上就是成品工件所達(dá)到的各項(xiàng)參數(shù)值

,有幾個(gè)核心指標(biāo)就是尺寸大小
、幾何形狀、各表面的相互位置等
,相較于既定目標(biāo)的差值
。在機(jī)加工過(guò)程中,使用的加工方式和技術(shù)是有差異的
,加工使用的原材料也是不同的
,構(gòu)件的制造條件也是不同的,因此
,這樣生產(chǎn)出來(lái)的工件必然與設(shè)計(jì)值存在一定的差異
。為了對(duì)加工精度有一定的認(rèn)識(shí),通常使用誤差來(lái)進(jìn)行衡量
。如果顯示的誤差值越大
,那么就說(shuō)明這個(gè)精度等級(jí)越低,反之
,誤差越小說(shuō)明加工的越好
,也就是精度越高。

、影響機(jī)械加工精度的原因

對(duì)于機(jī)械加工而言

,誤差基本都會(huì)左右機(jī)械加工的精度,經(jīng)過(guò)筆者的總結(jié)
,基本含有以下幾點(diǎn)

1.幾何誤差

幾何誤差的來(lái)源基本都是設(shè)備,常見(jiàn)于機(jī)床和刀具

,我們都知道
,機(jī)床是用于機(jī)械加工的關(guān)鍵設(shè)備,它和其內(nèi)部的道具質(zhì)量將會(huì)直接決定加工精度
,特別是機(jī)床主軸
、導(dǎo)軌
、傳動(dòng)鏈的性能,這對(duì)于機(jī)加工的精度而言都是極為重要的
。假設(shè)主軸在回轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)誤差
,那么毫無(wú)疑問(wèn),工件的精度必然會(huì)受到影響
。導(dǎo)軌的磨損會(huì)引發(fā)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)
,在這個(gè)時(shí)候就必然會(huì)出現(xiàn)誤差,這時(shí)候機(jī)床的精度是無(wú)法進(jìn)行保證了
,加工的精度也就沒(méi)了保證
。除此之外,如果更換了刀具
,加工工件的誤差也會(huì)變得不同

2.定位誤差

在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中,首先要做的就是對(duì)元件進(jìn)行定位

,在這項(xiàng)工作落實(shí)之后才能進(jìn)行加工作業(yè)
。在定位的環(huán)節(jié),要考慮到工件上的諸多要素
,在此基礎(chǔ)上來(lái)定位
。我們普遍將定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合
,兩者一旦不重合
,那么誤差也就出現(xiàn)了。實(shí)際上
,在夾具對(duì)工件進(jìn)行定位時(shí)
,是不可能沒(méi)有誤差的,但是這個(gè)誤差值如果在允許范圍內(nèi)
,那就是合格的
。在工件的加工環(huán)節(jié),夾具和工件都需要進(jìn)行固定
,但是這個(gè)固定的過(guò)程中
,又會(huì)出現(xiàn)一定的位置變動(dòng),這就會(huì)引發(fā)定位副制造不準(zhǔn)確誤差

3.測(cè)量或調(diào)整誤差

在整個(gè)工藝流程中

,機(jī)床上的工件和刀具需要一定的相互位置精度,這就需要對(duì)刀具
、夾具
、工件等進(jìn)行相關(guān)調(diào)整,借助這些變動(dòng)來(lái)控制精度
。在進(jìn)行加工時(shí)
,那些被加工部件需要一些參數(shù)來(lái)衡量,在加工時(shí)用到的工藝也要進(jìn)行調(diào)整。首先
,用于測(cè)量的工具是必然不會(huì)非常精準(zhǔn)的
,測(cè)量的措施也不見(jiàn)得是最好的,工具本身就帶有一定的問(wèn)題
,這都是測(cè)量誤差的來(lái)源
。除此之外,如果調(diào)整方式不對(duì)
,使用的手法不對(duì)
,那也會(huì)出現(xiàn)不必要的誤差。

4.物理變形誤差

不管是何種材料構(gòu)成的加工構(gòu)件

,其在受到外力作用
,或者是溫度急劇變化之后,都會(huì)出現(xiàn)不可避免的變形
,這對(duì)于工件的加工精度是有一定影響的
。在整個(gè)加工的流程中,考慮到機(jī)床
、刀具
、工件等在工作時(shí),都處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)
,這時(shí)的溫度是非常之高的
,這時(shí)的工件受熱就會(huì)出現(xiàn)變形。特別是那些精度等級(jí)極高的精密工件
,在熱變形之后出現(xiàn)的誤差是非常大的
。除此之外,加工過(guò)程中
,機(jī)床
、刀具、工件也會(huì)受到力的作用
,這也會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形
,這都會(huì)引起加工的誤差。

、提高機(jī)械加工精度誤差控制的策略

實(shí)際上

,很多因素都會(huì)對(duì)機(jī)加工產(chǎn)生影響,在作業(yè)的過(guò)程中
,精度上的誤差是不可避免的
。盡管如此,我們還是需要借助一些措施進(jìn)行控制
,旨在將其控制在合理范圍之內(nèi)
,這也是對(duì)精度的一種保證
。詳細(xì)來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料
,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)機(jī)械構(gòu)件精度的誤差進(jìn)行控制基本上有幾下幾種模式

1.優(yōu)化加工機(jī)械工作性能

加工機(jī)械的工作性能是一個(gè)極為重要的指標(biāo),它會(huì)對(duì)原始誤差進(jìn)行最大限度的削減

。要想提升機(jī)械加工的精度
,就必須要對(duì)原始誤差有一個(gè)深入的了解,以減少原始誤差來(lái)提升加工精度
。具體來(lái)看
,有以下幾點(diǎn):優(yōu)化機(jī)床、刀具
、夾具
、量具等部件的質(zhì)量,提升其設(shè)計(jì)上的精度
。由于工藝設(shè)備在受到外力壓縮和溫度極度變化時(shí)
,會(huì)出現(xiàn)很大的變形,這兩點(diǎn)需要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)控
,機(jī)床
、刀具、軸承等設(shè)備的質(zhì)量也要盡可能的提升
,最好不要在加工時(shí)出現(xiàn)過(guò)度磨損
。以上種種都是借助優(yōu)化機(jī)械加工的性能,來(lái)盡可能防止誤差的出現(xiàn)

2.合理利用誤差補(bǔ)償措施

誤差補(bǔ)償技術(shù)的研發(fā)

,對(duì)于原始誤差的控制而言是極為重要的。該技術(shù)描述的是
,在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械加工的精度要求
,特意的對(duì)設(shè)置相關(guān)數(shù)值的誤差
,以此來(lái)消除系統(tǒng)中原有的不可避免的原始誤差,還有一種更好情況就是
,借助一種原始誤差去消除另一種原始誤差
。這是一種十分實(shí)用的誤差補(bǔ)償方式,實(shí)踐證明其在機(jī)械加工的環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用
,這對(duì)于原始誤差的消除意義非凡
,對(duì)于加工精度的提升也起到了巨大的作用。

3.采用分化或均化技術(shù)措施

在消除原始誤差的眾多方法中

,分化和均化技術(shù)也是十分實(shí)用的
,我們也借此取得了極佳的效果
。要知道分化和均化技術(shù)是不同的處理模式。對(duì)于分化技術(shù)而言
,它針對(duì)的是發(fā)育中的個(gè)體形態(tài)
,使用相關(guān)方法讓他出現(xiàn)變異;反觀均化就不一樣
,其是采取措施將兩種或者兩種以上的物質(zhì)形態(tài)進(jìn)行均和
。在進(jìn)行構(gòu)件的加工時(shí),我們會(huì)對(duì)誤差的規(guī)律進(jìn)行相應(yīng)的記錄
,然后根據(jù)這種規(guī)律
,將測(cè)量的工件根據(jù)尺寸的差異進(jìn)行分組,進(jìn)而對(duì)誤差的范圍來(lái)劃定
,之后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的位置調(diào)整
,再對(duì)誤差來(lái)分化,盡可能的縮減范圍
。對(duì)于那些表面精度很高的工件一般采取比較檢測(cè)法
,首先找到工件表面顯著的不同點(diǎn),之后再修正乃至于加工
,以此來(lái)將原始誤差縮減在最小的范圍
,或者也可以平均原始誤差。

4.利用轉(zhuǎn)嫁原理采用相關(guān)措施

在機(jī)械加工過(guò)程中

,必須要認(rèn)識(shí)到一點(diǎn)
,那就是原始誤差在加工誤差上的體現(xiàn),和其是否在誤差敏感方向上有關(guān)
。誤差轉(zhuǎn)移就是轉(zhuǎn)移受力
、受熱變形誤差等,旨在將敏感方向上的誤差轉(zhuǎn)到無(wú)影響處
。借助此種方式提升機(jī)械加工的精度

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述

,在機(jī)械工業(yè)中必然會(huì)涉及到機(jī)械加工
,隨著科技的進(jìn)步和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,對(duì)于機(jī)械加工的精度要求越發(fā)苛刻
。在實(shí)際作業(yè)中
,必須要重視相關(guān)策略,調(diào)控加工精度上的誤差
,進(jìn)而提升機(jī)械加工的精度
,優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量,達(dá)到社會(huì)對(duì)機(jī)械加工的相關(guān)要求

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,張琳.論提高機(jī)械加工精度技術(shù)與措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)
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作者簡(jiǎn)介

易偉(1988.11-),性別:男

,民族:漢
,籍貫:湖南省醴陵市,當(dāng)前職稱:助理工程師
,學(xué)歷:本科
,研究方向:機(jī)械專業(yè)

(作者單位:河南省新鄉(xiāng)飛機(jī)場(chǎng))



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