基于机械加工及加工精度质量技术控制分析论文_钟祥源

基于机械加工及加工精度质量技术控制分析论文_钟祥源

佛山隆深机器人有限公司 528311

摘要:文章主要介绍了机械加工和加工精度质量技术的概念和内容以及未来的发展趋势,分析机械加工产生误差的原因以及提高机械加工精度的措施,并分析自动化加工对传统加工工艺的影响。

关键词:机械加工;加工精度;误差;措施

1.机械加工

1.1机械加工的概念

机械加工是一种作用加工机械对一个工件的外形、尺寸或者性能加以变化的过程,而加工精度是指零件加工完成以后的实际的几何参数与理想的几何参数相符的程度,我们将它们之间的差异称为加工误差。加工误差程度的大小反映了加工精度的高低,所以说加工的误差越大加工精度就越低,加工误差越小加工的精度就越高。

1.2机械加工的内容

机械加工包括:激光切割、等离子切割、水喷射切割、重型加工、灯丝电源绕组、金属粘接、精密焊接、金属板材弯曲成型、模锻等。加工精度包括三个方面的内容:尺寸加工,是指加工后的零件实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的符合程度;形状精度,是指加工后的零件表面的实际的几何形状与理想的几何形状的符合程度;位置精度,是指加工后的零件表面的实际位置与理想的位置。

在相同的生产条件下,各种因对产品的加工方法所加工出来的零件,由于对加工因素的影响,其形状、尺寸及表面的位置绝不会完全的一致,总是会存在一定的加工的误差,同时,在满足要求的公差范围下,要采取合理的办法以提高机械加工的生产率以及经济性。

1.3机械加工的发展趋势

近年来,我国不断引进世界上先进的加工技术,并加大各个领域的技术研究,形成了具有一定特色的制造加工新气象,但是我国与欧美的一些工业发达的国家相比,仍然存在很大的差距。现代的机械加工制造技术是保留传统的制造工艺的积极要素的同时,不断的融入当今最新研发的新技术而成,并且在产品的生产过程中及所涉及的领域广泛的渗透。我国目前正处于工业改革的转变期,到机械加工制造的水平却非常的薄弱,这就需要我们不断的攻坚克难,把握住世界先进的制造技术,顺应改革的步伐,加大投入,进而缩短与先进国家的距离。

2.机械加工产生误差的主要原因

2.1刀具的几何误差

刀具的误差对加工精度的影响会随刀具种类的不同而有所不同。采用定尺寸刀具成形,展成刀具加工时,刀具的制造误差能直接影响工件的加工精度,而对一般的刀具,其制造的误差对工件的加工精度没有直接的影响。夹具的几何误差,夹具的作用是使工件对于刀具和机床能够有正确的位置,因此夹具的制造中的误差对于工件的加工精度有很大的影响。

2.2机床的几何误差

机床制造的几何误差对于工件的加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损会使机床工作的精度下降。(1)主轴回转误差,机床的主轴是装夹工件和刀具的基准,并且将运动和动力传给工件和刀具,主轴的回转误差会直接影响被加工工件的精确度。(2)导轨误差,导轨是在机床上确定各个机床部件相对应位置关系的基准,也是机床运动的基准,除了导轨本身制造的误差之外,导轨的不均匀磨损程度和安装的质量也是造成导轨误差的主要因素。导轨的磨损也是机床精度下降的主要原因。(3)传动链误差,传动链误差是指传动链的始末两端的传动元件相对运动产生的误差。通常用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.3定位误差

定位误差产生的原因:一是基准不重合的误差,在零件图上用来确定某一表面的尺寸和位置所依据的基准都称为设计基准。在工序图上来确定本工序被加工表面加工后的尺寸和位置依据的基准称之为工序基准。在机床上进行加工工件时,必须选择工件上的一些几何要素作为加工时的基准,如果选用的定位基准与设计基准不能重合,就会产生基准不重合的误差。二是定位副制造不准确的误差。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在夹具上的定位元件不会按照基本尺寸制造的绝对的准确,它们的实际尺寸都允许在各自的公差范围内进行变动。工件的定位面与夹具的定位元件共同构成定位副,由于定位副的制造不准确和定位副的配合间隙而引起的工件的最大位置的变动量,我们称之为定位副制造不准确误差。

2.4工艺系统受力变形产生的误差

产生的原因一是:工件的刚度。在工艺系统中,如果工件的刚度相对于机床、刀具和夹具来说比较低,在切削力的作用下,由于刚度不足而引起的工件的变形对加工精度的影响很大。二是刀具的刚度。外圆车刀在加工表面的法线的方向上刚度很大,但其变形可以忽略不计。镗直径比较小的内孔,刀杆的刚度很差,所以刀杆受力变形就会对孔的精度产生很大的影响。三是机床部件的刚度。机床的部件是由许多的零件组成,机床部件的刚度迄今还没有合适的简易的计算方法,目前最主要的还是用实验方法来测定机床部件的刚度。变形与荷载不成线性的关系,加载的曲线和卸载的曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线,两曲线间所包容的面积,就是加载曲线和卸载曲线循环中所消耗的能量,它消耗于摩擦力做的功和接触的形变产生的功;第一次卸载之后,变形无法恢复到第一次加载的起点,这就说明有残余变形的存在,在经过多次加载和卸载之后,加载曲线的起点才和卸载曲线的终点重合,残余变形才逐渐的减少到零。

3.提高加工精度的工艺措施

3.1减少原始的误差

提高加工的零件所使用的机床的几何精度,来提高夹具和量具及工具本身的误差,以减少刀具的磨损和内应力引起的变形误差,要尽可能的减少测量误差等,这些都属于直接减少原始误差。为了提高机器加工的精度,需要对产生加工误差的各个原始数据进行对误差的分析,根据不同的情况对造成加工误差的主要的原始误差采取相应的解决措施。

3.2误差补偿法

对工艺系统的一些原始的误差,也可采用误差补偿的方法来控制其对零件加工误差的影响。

3.2.1误差补偿法:这种方法是人为的创造出一种新的原始误差,来补偿或是抵消原来的工艺系统中固有的原始误差,达到减少加工误差,以提高加工精度的目的。

3.2.2误差抵消法:利用原有的原始误差去部分或全部的抵消原有的原始误差或者另一种原始的误差。

3.3分化或均化原始误差

为了提高一批零件的加工精度,可以采用分化某些原始的误差的方法。对加工精度要求高的零件可以采取不断试切过程中,逐步均化原始误差方法。

3.3.1分化原始(分组)法:根据误差的反映规律,将毛坯的工件尺寸经过测量,按照大小分为n组,每组工件的尺寸的范围就缩减尺寸分散的范围大大的缩小。

3.3.2均化原始误差:这种方法是通过加工,使被加工元件表面原有的误差不断的缩小和平均化的过程。均化的原理是通过有密切联系工件或工具表面的比较和检查,从这之中找出它们的差异,然后再进行相互的修正加工或者基准加工。

3.4转移原始误差

该方法的实质就是将原始误差从误差的敏感方向转移到误差的非敏感方向上去,转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映零件加工的误差的程度与其是否在误差敏感方向上有直接的关系。若在加工的过程中,设法使其转移到误差非敏感的方向上去,则可以大大的提高加工的精度,转移原始误差到其他对加工精度没有影响的方面。

结束语:在激烈的国际竞争的环境中,一个国家的科技发展水平的高低,机械加工制造业在其中取得了关键的衡量作用。在机械加工的过程中,产生误差是不可避免的,只有对误差的产生进行详尽的分析并且找出相应的对策,才能有效的减少加工的误差,有效的提高加工的精确度。我国正处于工业改革的转变期,有前沿的科学技术到没有自己的知识产权,但如果把握住世界上先进技术的发展潮流,顺应改革的步伐并将其放在战略优先的地位,这样才能缩短我国与工业发达的国家的距离,并且在世界的竞争场上占有一席之地。

参考文献:

[1] 马吉峰.影响机械加工精度的主要因素探究[J].科技创新与应用.2014(04)

[2] 袁国伟.浅谈机械加工中提高工件加工精度的工艺措施[J].科协论坛(下半月).2013(05)

[3] 李砾.影响机械加工精度的因素[J].内蒙古民族大学学报.2012(05)

论文作者:钟祥源

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/18

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