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机械零件加工精度影响因素探讨

2021-12-23 11:25:01毕业论文访问手机版

摘要:随着现代机械行业的不断发展,对机械零件加工精度提出更高要求。在进行机械零件加工过程中,加工精度容易受到各种因素影响。只有将机械零件加工精度有效地提升,并且减少各种因素对加工精度的影响,才可以进一步地推动机械加工行业的发展。针对机械零件加工精度的影响因素进行了研究,并且提出了几点减小误差的方法。

关键词:机械零件;加工精度;影响因素;方法

为了确保机械产品的质量,必须要重视提升机械零件加工质量。在实际加工过程中,设计人员需要结合零件使用要求科学地规定零件加工的精度,而工艺人员则需要结合生产条件以及设计要求,选择一个更加合理的工艺方法,这样有利于减小加工误差。因此,在加工零件时,需要充分了解影响加工质量的各种因素,还得对加工的各个环节进行全面地管理。

1机械零件加工精度概述

在加工机械零件时,其精度主要会受到尺寸精度、形状精度以及位置精度的影响,并且这三者之间形成了相互影响以及相互制约的关系,形状公差不能比位置公差大,并且位置公差也必须在限定尺寸公差范围内。在表示机械零件加工精度时,通常是使用加工误差的大小。加工误差是指零件加工过后的尺寸和标准尺寸间存在的偏离量,加工误差越小,就说明加工精度越高。在加工机械零件时,各个工艺环节都可能出现加工误差,致使加工精度降低。例如,在进行装夹时,零件的设计基准和定位基准之间不重合就会导致定位误差,而且夹紧力过大时也会导致夹紧误差,一旦出现这些加工误差,都会给零件的精度带来不良影响。就现阶段而言,研究加工精度的方法有两种,第一种是单因素分析法,也就是确定某种误差对加工因素的影响,不考虑其他情况导致的误差。还有一种是统计分析法,也就是在一批机械零件当中选择一部分零件,并且分析这些零件的精度以及找出其中存在的误差,不过这种方法只适合在批量生产的时候使用。

2影响零件加工精度的因素

2.1机床误差

在进行机械零件加工过程中必然会使用到机床,所以机床误差在很大程度上影响着零件的加工精度,具体体现在以下几点。第一,机床安装误差。在生产机械产品时都会存在相应误差,在机床加工时也不例外,而机床加工误差会对零件的加工精度造成直接影响。在安装机床过程中,假如安装基面不够平稳,就会导致机床出现几何误差,而且机床安装不稳也会导致夹具在固定零件时出现较大偏差,这样就会对零件加工精度造成影响。第二,机床传动链误差[1]。机床在传递零件过程中零件位置就会出现变化,当零件位移误差累积之后,在零件表面上的孔、凸台还有辅助结构造成位置上的误差。第三,机床磨损误差。机床在长期使用过程中难免会出现相应磨损,特别是机床的刀具,在长时间切削加工零件之后,非常容易出现磨损。当刀具被磨损之后,在机床上的安装位置也会出现一定变化,这样加工的零件不管是形状还有尺寸都会出现相应误差。

2.2切削力的影响

在加工机械零件时,各个方向力的作用都会影响到机床部件切削工艺系统,这样切削工艺系统就会在力的作用下出现变形。针对加工精度要求比较高的零件,切削工艺系统会受到更大影响,从而导致零部件的加工精度出现较大误差。

2.3几何参数的误差

在进行机械零件加工过程中,几何参数误差通常都是人为的,不过机械老化也会导致几何参数误差。在进行零件加工时不仅需要机床加工,还需要人工测量,所以量具因素、环境因素以及人为因素等,这些都会产生几何误差,从而给零件加工精度造成影响。

2.4热变形以及受力变形

热变形都是从零件内部产生的,在加工零件过程中,当零件受到不均匀热能量之后再进行切削,就会导致热变形,从而对零件加工精度造成影响[2]。而受力变形则是在零件加工过程中,因为受到外力作用,使零件受力平衡状态被打破,零件就会受力不均匀并且发生力学变形,也会使零件加工精度降低。

3提高机械零件加工精度的方法

3.1减少受力误差

加工机械零件的过程中,加工零件因受力变形导致误差是较为常见的现象。例如,加工零件的机床进行切削时,刀具的受力点位置在不断的变化过程中,就容易导致机械加工的误差产生。因此工作人员在加工零件时,首先要精确计算零件、刀具的具体受力点,保障受力点的位置在实际加工时处在相对稳定状态,尽可能降低零件加工误差的出现和产生[3]。随着切削深度发生调整,加工机械零件的过程也是误差加大的过程。工作人员要提前计算出零件的切削量,改变走刀的方式,尽可能降低机械加工切削误差。在机械零件加工过程中要增加或减少刀具走刀的次数,减小调整走刀过程中误差产生的概率,这样就可以降低由于走刀导致零件加工精度误差。

3.2避免温度误差

加工机械零件时,工作人员要重视零件加工精度可能受到温度变化的影响,导致温度升高或降低。温度会让加工零件的机床主轴和齿轮的部分产生变形,会在很大程度上影响机械加工精度,并且误差产生的主要部位分布在机床内部,所以不易发现。误差的产生会让机械加工产品质量下降,影响企业获得经济效益。因此机械零件加工过程中要及时测量加工零件的温度,如果出现温度过高的情况要控制。优化机械加工环境,健全通风设施,设置温度监测系统,对机械加工环境的温度展开实时监测。如果温度变化超过合理范围,要马上采取一定的降温措施,防止温度变化过大导致加工零件发生热变形。同时,机械加工摩擦比较严重的区域热量往往较大,要进行零部件的润滑,在一定程度上防止摩擦生热。机械零件加工车间要根据车
间具体情况增加降温设备,有效调整加工环境,控制机床、设备的温度,将机械零件加工精度进一步提高[4]。

3.3减少原始误差

在机械零件加工时,机床夹具、量具也会有误差出现的可能,此外还包括受热和刀具磨损等情况,都会导致夹具在加工过程中出现形变,从而引发原始误差。因此,必须要通过补偿的方法处理机床位置,在使用这种方法时,因为人为因素也会导致一些新形变误差出现,虽然在形式上这两种误差之间是相反的,但是误差大小以及调整的效果却大致相同,只有将误差进行合理的调整,才可以把机械零件加工精度进一步地提高。

3.4减少导轨误差

即便是机床导轨引发的误差会给零件的加工精度造成影响,不过在实际加工零件时并不是非常重视这方面因素[5]。因此,为了提高零件加工精度,必须要加强对导轨误差的监测,这样才能及时地发现导轨参数的异常情况,并且做出针对性调整。除此之外,在加工机械零件之前,还需要仔细地监测以及核对导轨参数,这样才能提高导轨运行的可靠性,更好地确保零件加工精度。

4结语

零件的质量受到机械零件加工精度的直接影响,想要提高机械零件加工精度,就要加强对零件加工过程各个因素的了解和把握,制定有针对性的解决对策,尽可能地减少零件加工过程中存在的误差,提高零件加工的精度。在机械加工业发展过程中,机械零件加工质量对其加工的技术水平有着重要影响。因此,必须要不断地提升零件加工精度。

参考文献:

[1]张涛.浅谈零件机械加工工艺对加工精度的影响因素[J].内燃机与配件,2018(20):140-141.

[2]谷丽.影响机械加工零件精度的因素分析[J].设备管理与维修,2018(16):159-160.

[3]李岗.机械零件加工精度的影响因素及对策研究[J].企业技术开发,2018,37(2):76-78.

[4]邓天凯.关于机械零件加工精度的影响因素及应对策略探讨[J].科技风,2015(11):88.

[5]崔凯.机械零件加工精度的影响因素及对策[J].装备制造技术,2010(7):188-190.

作者:茹亚东 单位:新乡职业技术学院