河北冀州中学河北省053200
摘要:随着现代工业的不断发展,机械零部件加工精度要求与标准也在不断提高。但是在零部件加工过程中,始终存在一些影响其精度的因素,如果不能对其进行合理控制的话,将会导致加工质量难以得到保障,进而对机械设备的质量及安全性等造成破坏。因此,加强零部件加工精度控制很有必要。本文将简单分析机械零部件加工精度影响因素,并就如何提高其加工精度展开探讨。
关键词:工业;零部件加工;精度;影响因素
现代工业对机械设备的精密性有着极高的要求与标准,因此需要从零部件加工这一最基础的环节着手,不断提高其加工精度,进而促进机械设备精密性的提高。然而由于受到种种因素的影响,零部件加工往往会出现各种误差,从而导致其精度难以得到保障,因此必须采取合理的措施加以应对和避免。
一、机械零部件加工精度影响因素分析
(一)理论误差对加工精度的影响
所谓理论误差,是指理论本身存在一定缺陷,并采取近似公式或近似值进行计算所造成的误差。对机械零部件加工而言,理论误差也就是加工原理误差,这种误差无法通过加工操作等方法进行消除。这是因为加工原理本身就存在缺陷,进而导致零部件加工精度难以得到有效保障,进而出现精度误差,影响到实际的加工质量。
(二)加工设备自身精度误差对加工精度的影响
在机械零部件加工过程中,机床是最为主要的加工设备,因此其自身精度会直接影响到加工精度。然而由于种种原因,机床实际上存在一些不容忽视的精度误差问题,其中尤其以机床主轴、导轨及传动链等部位的精度误差问题最为严重。机床主轴在回转过程中很容易出现径向跳动、角度摆动等问题,从而导致主轴角度出现偏差,导致零部件加工精度出现误差。另外机床导轨平行度偏差、传动链磨损等都将会对加工精度造成不同程度的影响。除此之外,加工刀具受到磨损、出现偏移,也会使得零部件加工精度降低。
(三)工艺系统问题对加工精度的影响
在零部件加工过程中,工艺系统是影响加工精度的重要因素,一旦其出现问题,加工精度也会有所降低。首先是工艺问题,如果工艺应用不合理或者加工过程产生的热量对工艺造成影响,都会使得加工工艺存在偏差,进而导致加工误差。除此之外,工件残余应力也有可能使得工件发生变形,进而导致其出现精度误差。
(四)操作不当对加工精度的影响
实际上,人为操作失误也会对机械零部件加工精度造成影响。首先是较为常见的测量误差,也就是操作人员测量方法有误或者操作过程有误,导致最终测量结果与实际存在偏差,进而导致加工精度难以得到充分保证。其次则是操作人员在加工操作过程中会出现失误,或者是没有严格按照相应标准执行。例如在加工过程中,由于操作人员自身经验不足,没有控制好进刀量,从而产生了相应的机械加工误差,使得加工精度有所下降。
二、提高机械零部件加工精度的策略
(一)减少理论误差,规避人为误差
理论误差是无法通过加工过程中的人为操作加以改善和规避的,但这并不意味着其就不能得到有效控制。实际上,减小理论误差的方式非常多,包括改善加工条件,完善加工方法,尽量不使用近似理论公式等。可以说,理论误差的减少是从理论层面着手,充分减少机械零部件加工误差,从而提高其加工精度。另外,人为误差的减少也对提高加工精度有着积极意义。从本质上来说,人为误差通常被认为具有随机性和偶然性,也就是说人为误差并不是一定会出现,故而可以通过合理的方式减小其出现概率。对此,全面提高操作人员综合水平就成了提高加工精度的有效方式。一方面,加强对操作人员的专业训练,使其充分了解零部件加工的专业知识并掌握相应专业技巧;另一方面,丰富操作人员的实操经验,使其在加工实践操作中能够合理操作,减少不必要的失误,尽可能避免由人为失误所导致的精度误差。
(二)减少原始误差
原始误差是指与工艺系统、工艺过程有关的误差,也就是机床误差、其它静误差、受理受热误差及其它动误差。机床误差主要是指其主轴回转、导轨导向及传动链传动出现问题而产生的误差,要想有效减小这些误差的话,则需要操作人员在加工之前及加工过程中对机床进行全面检查、保养和修复,避免机床出现问题。至于其它静误差,则是指刀具、定位、夹具等所导致的误差,同样需要通过加强检查和修复的方式来减小。至于工艺过程中产生的误差则主要是受力受热而变形所产生的误差,需要依靠控制加工时长、降温加固等方式来减小误差。另外,刀具磨损、残余应力导致零部件变形等也会使得零部件出现精度误差,需要操作合理安装刀具,及时更换刀具。
(三)合理运用误差补偿及转移方法
原始误差很难被完全消除,因此可以通过误差补偿及转移的方式来进行处理。所谓误差补偿也就是在原始误差的基础上,再人为制造出新的原始误差来对固有的原始误差进行补偿,最终实现提高加工精度的目的。在运用误差补偿方法时,需要操作人员充分理解加工精度的原始误差所在,然后才能人为制造出与之对应的误差来进行补偿,否则反而是得不偿失,进一步增大误差。譬如操作人员通过分析及观察,发现某零部件加工的原始误差为正向,那么就可以对操作过程进行调整,制造出相应的负向误差,最终达到中和补偿并提升加工精度的目标。至于误差转移,就是字面意义上的将加工误差进行转移,使其不会对加工精度造成影响。通常来说,机床几何误差、受理受热变形误差等,均可以通过该方法进行转移,从而确保加工精度符合相应标准与要求。例如在使用转位刀架进行车削加工时,水平安装的刀架会在转位时出现重复定位误差,从而导致加工精度有所降低。为了解决这一问题,就可以通过误差转移的方式,以垂直形式来安装刀架。这样一来,重复定位误差虽然依旧存在,但却被转移到了加工内孔,并不会对车削精度造成影响,从而有效保障了加工精度。总的来说,误差补偿及转移是非常有效的加工精度提高方法,操作人员应当根据实际情况,在实践操作中广泛应用,尽量减少误差对精度的影响。
结束语:
对于现代化工业来说,保障机械零部件加工精度非常有必要,是确保机械设备精密性满足实际要求的关键所在。因此对零部件加工精度影响因素进行深入分析,并在此基础上制定相应的应对措施。通过对理论误差、人为误差以及其它原始误差进行有效控制,同时合理应用误差补偿及转移方法,可以尽量减少零部件加工过程中的误差,提高加工精度。
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