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试论减少机械加工误差 提高机械加工精度

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发表于 2018-11-8 16:38:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
  机械工件在加工时并不能完全保证其精度达到严丝合缝的精度标准,因此机械加工的工件存在误差,这种现象是不可避免的。但误差的存在并不能影响对工件质量的进一步提高,也并不意味着工件的精度无法提升。在机械加工中可以通过试验、分析误差、计算误差等各种方法提高工件的精度,减少误差。虽然无法做到对误差的完全消除,但误差的范围却可以不断的降低和减少。文章将对机械加工中存在的常见误差影响因素进行列举分析,并提出相应的方法进行解决,以期得到精度更高的工件。0 R+ `% O6 d" t6 p4 Q
  任何机械的运转都离不开对机械零件的使用,而零件的性能决定着机械的运转质量。影响零件性能的因素主要有两点,一是零件所使用的材料性能,二是零件的精度和加工质量。如果零件具有优良的材料性能,但加工质量低下,则是对优良材料资源的一种浪费。由此可见,提高零件的加工精度十分重要。
# w# K6 ^6 n' |% K5 J; i' ^0 I  1 提高机械加工精度的重要性
( b- r( C+ n/ l  机械加工的精度直接决定着机械产品的质量,而机械产品的质量又决定着机械产品的质量,因此,做好机械加工是提高产品质量的有效方法。但在现实情况中,往往由于加工器械水平、技术水平的限制使得工件得不到高要求的满足,严重影响了工件的加工精度。但通过其他方法,例如实验记录分析、改善加工设备等方法是可以在一定程度上对误差进行均化和补偿的。通过对各种方法进行综合使用也能达到良好的减少误差提高精度的效果,提高器械的加工质量对提高生产能力具有重要的现实意义。
5 S! Q8 g, b1 w4 q2 ?  2 影响机械加工精度误差的原因分析; s4 a: H! E! b5 g
  2.1 工艺系统集合误差的产生
8 d3 T+ D, }7 s. f  机床的长期服役会导致机床刀具、轴、轨的磨损,因此在进行工件加工时就会产生工艺系统集合作用的误差。主要有以下几种误差:(1)主轴回转误差。这种误差主要是由于主轴的长期使用导致工件在加工过程中基准出现误差而导致的,由于在工件的加工中,主轴是作为加工基准来使用的,因此产生主轴回转误差是较严重的一种误差;(2)导轨误差,导轨在机械加工中对待加工工件起到相对位置确定的作用,这种误差一般可能是由于机床安装时存在误差或者导轨制造不标准所导致的。(3)传动链误差,传动链两端的动力元件出现工作误差时就会导致工件的传动不够稳定精准,当输出加工端时该种误差就会显露。# b3 U6 B( e4 K  L
  2.2 内应力重新分布而引起的误差1 h4 _; o7 @3 h$ |
  加工机械内部存在内应力在加工的过程中就容易出现变形的情况,主要是由于机械零件在热处理或冷处理时有应力积累,在对该种机械进行加工时,由于外部受到力作用,导致内外应力不平衡,�扔α�会发生扩展,故而会导致工件变形。这种由于应力不均而导致的变形,既有可能在加工的过程中发生也有可能在加工完成后发生,是一种不易测量的机械加工误差。
' c2 R% t/ |( ~8 z: J! W  2.3 机床误差
+ O; |8 \5 d6 V( ]9 s5 Q' q0 H  机床误差是导致系统集合误差的源头,一般常见的机床误差主要有主轴回转误差和导轨误差两种。主轴对工件起到基准定位的作用,主轴出现回转误差时,可想而知工件的误差会变的很大。主轴回转误差主要是由于径向主轴跳动、窜动或摆动所引起的。导轨误差和主轴回转误差也都有可能是由于机床在投入使用前,进行安装时出现偏差和不准确所导致的。另外,这些机床误差的产生不仅对加工机械的精度产生严重影响,还会对自身产生一定的磨损,导致机床使用寿命的缩短。
" U: E5 |( f! o; A  c$ Z  O! s  2.4 刀具和夹具的制造误差以及磨损" i4 V' u, H% {
  在长期使用过程中,刀具和夹具也容易产生磨损,但并不能在一出现磨损时就进行更换,因此容易产生加工误差。另外,由于刀具和夹具的制造厂商的不同,刀具和夹具还可能存在一定的差异,这些细微的差异也容易导致误差的产生。刀具磨损会导致刀具的加工精准度不够,从而使加工的机械表面产生加工误差。夹具产生的加工误差则主要是由于定位不准确、夹具夹力不均、安装误差等导致的。! m+ Q9 U2 a$ d+ f' O1 N* E, {
  2.5 调整误差与测量误差5 g8 C; A- b1 ^0 E+ U, r
  众所周知,在进行机械加工时,要先对加工参数进行调整。其实,不仅在初始加工时要进行参数设置,在加工的过程中还要不断的进行参数的调整校正,以确保加工尺寸的精准。但现实情况中由于各种人为因素或设备因素的影响,并不能完全做到精准调整和测量,从而使得加工工件存在一定的调整和测量误差。7 m5 j3 E' U5 P
  3 提高机械加工精度的措施  S& v) t5 D. R& W) x2 G  Z- {5 Y
  3.1 减小原始误差3 A. j' z+ h  \3 Z& V
  原始误差主要是一些通过人为努力可以减小或消除的误差。如在进行击穿的安装时,严格按照说明和标准进行,将误差控制在最小范围,并通过不断的测试和校准达到消除安装误差的要求。对刀具和夹具进行定制时,选用可靠质量高的生产厂家,并在使用之前对刀具和夹具的材料性能进行检测,避免刀具和夹具由于材料缺陷而产生误差。这些琐事虽然看起来容易,但在现实的情况中往往容易被忽略。
. v, l- i& s- v8 ^3 ^  3.2 加工过程中对误差进行预防
- t" ^% I9 s" k1 U, q" V% @  加工企业可以动用人力资源,进行专业科研人员的配置,对常见的误差进行分析和探究,提出新的解决方法和新的加工工艺。不断的提高专业能力,对能够避免的误差进行相关解决方法的提出,同时对量具和夹具、刀具等基础加工工具的材料进行改性研究,生产材料性能更好的加工器具,避免磨损的频繁发生。另外,在加工的过程中可以科学综合的使用误差转移、分组、平均等方法,进行误差的化解,提高工件的精度。
* v0 k! w" F: S0 y  _7 H$ ?  3.3 减少或者转移原始误差提高加工精度
9 e6 Y! l1 R4 d6 Z" R5 l7 R" n  减少原始误差的要点和基础是要对原始数据进行采集和分析,通过对不同数据进行分析可以发现原始误差对加工误差产生的影响程度。通过一定的数据处理发现原始误差的规律,破解规律,进行调整,减小原始误差。另外,做好对加工设备的日常维修和养护也会减少原始误差。6 ^, l- n9 u- ?( Q  j9 p& O+ D( I
  3.4 采取补偿控制技术提高加工的精度0 b( r  M6 s% K0 K& D# d
  误差补偿是一种常见的减少误差的方法,主要是通过数据测量和收集后,通过软件进行补偿的技术,实施成本低,方便简单。其中包括两种常见的补偿方法,一种是误差补偿法,另一种是误差抵消法。误差补偿法,是通过对原有误差进行覆盖实现缩小误差的方法,这种方法本质上是“以形补形”。误差抵消法是通过原始误差和预期误差之间存在的关联关系来进行误差消除的方法,这种方法并不能达到消除误差的目的,但能够有效的减小误差。
" o. H0 o8 L+ _! J! q% l  4 结束语
# J% f1 V: t. c0 ?5 N- U7 Q& \  综上所述,机械加工中产生误差是不可避免的,但还是可以通过人为的校准减小的,而误差减小就意味着精度的提高。以上所提到的误差减小方法并不是解决误差最根本的方法,最根本的方法是通过科学探究来提高加工工艺,提高加工设备材料的性能。为了提供更好的加工机械效果,加工企业应该不断拓展,提高加工综合能力。. N7 D5 s6 C! O; N; H9 l
文章来源于网络,了解更多相关信息请搜索机械100.net
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发表于 2018-11-8 20:23:26 | 显示全部楼层
有一个做刀柄的企业,据去过的同行说:精磨刀柄锥面的设备是置于地面下八米的大坑中,原因是为了防止震动对锥柄的精度影响。% b  c7 V0 n9 @8 b% l% O
该企业的测试是:五十米距离的重卡从马路上开过会对刀柄锥面的磨削加工产生误差。
6 s5 ~( M( ?+ G+ J% x$ L8 U7 h希望搞加工的都能理解并消化之。- u+ Y: }8 G* U- o( h$ m" a4 m
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发表于 2018-11-8 20:44:29 | 显示全部楼层
刀柄是挺关键的部件,对加工精度和刀具的寿命都用较大的影响。
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发表于 2018-11-8 21:00:27 | 显示全部楼层
还有工艺安排对加工件的公差影响也很重要
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