機(jī)械加工誤差產(chǎn)生原因分析及應(yīng)對
時間:2022-11-21 11:00:25
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摘要:對機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步就如何降低誤差的策略進(jìn)行了探討,希望對業(yè)內(nèi)起到一定的參考和借鑒作用。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工誤差;產(chǎn)生原因;應(yīng)對策略
0引言
基礎(chǔ)制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),其對其他產(chǎn)業(yè)具有極其重要的促進(jìn)作用。隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出,我國制造業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,但同時也面臨著一些挑戰(zhàn)?,F(xiàn)階段,雖然我國已經(jīng)成為了制造業(yè)大國,但離制造業(yè)強(qiáng)國還相距甚遠(yuǎn),尤其是對同類機(jī)械零部件的加工,國產(chǎn)產(chǎn)品的加工精度都較差,這造成的結(jié)果就是在高端整機(jī)和關(guān)鍵零部件領(lǐng)域,我國對進(jìn)口依賴比較嚴(yán)重,進(jìn)而對我國制造產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展形成了不利影響?,F(xiàn)代化的機(jī)械加工系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng),它涉及到的內(nèi)容和要素較多,而且其中任何一個方面都可能導(dǎo)致加工誤差增大,進(jìn)而影響到最終成品的質(zhì)量。為了踐行“中國制造2025”的發(fā)展戰(zhàn)略,同時也為了提升我國相關(guān)制造企業(yè)在國際上的競爭力,我們必須采取措施降低加工誤差,進(jìn)而提升產(chǎn)品的最終質(zhì)量。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn),對機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步就如何降低誤差的策略進(jìn)行了探討,希望對業(yè)內(nèi)同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。
1機(jī)械加工誤差的產(chǎn)生原因分析
1.1加工原理存在誤差
機(jī)械制造技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了門類齊全的加工手段,不同的加工手段對應(yīng)的加工原理存在不同,每種加工原理在應(yīng)用實(shí)踐中都會存在一定的客觀誤差。比如利用齒輪滾刀加工齒輪時,就難免會產(chǎn)生齒廓造型誤差,這種誤差會導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來的成品與設(shè)計(jì)模型間存在一定的差別。
1.2制造資源存在誤差
工件在進(jìn)行機(jī)械加工操作時,需要用到的基本制造資源包括機(jī)床、刀具和夾具。其中,機(jī)床主要負(fù)責(zé)提供刀具與工件間的相對運(yùn)動;刀具負(fù)責(zé)對工件材料進(jìn)行切削減材操作,使得加工對象逐漸逼近設(shè)計(jì)模型;夾具主要負(fù)責(zé)對加工工件進(jìn)行固定,使工件不會隨著加工操作的持續(xù)而隨意移動。由此可見,最終成品的加工精度會受到制造資源的影響。假使機(jī)床的主軸存在回轉(zhuǎn)誤差,那么與主軸相連的刀具在旋轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生徑向誤差,進(jìn)而自然影響到最終產(chǎn)品的加工精度。此外,刀具和夾具同樣作為一種機(jī)械產(chǎn)品,其本身在制造過程中也會帶有一定誤差,這些誤差也會影響到最終得到的產(chǎn)品加工質(zhì)量。另外,伴隨著加工進(jìn)程的持續(xù),機(jī)床的精度保持性可能會下降,刀具可能會發(fā)生磨損,夾具也可能會發(fā)生熱變形,這些都會反映到最終成品的加工精度上,導(dǎo)致產(chǎn)品的加工誤差增大。
1.3工藝系統(tǒng)變形對機(jī)械加工精度造成誤差
機(jī)械加工操作是利用刀具和工具間的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)切削減材操作的,所以加工過程中,刀具和工件必須要進(jìn)行接觸,但接觸就會產(chǎn)生力,使得工藝系統(tǒng)出現(xiàn)微變形,進(jìn)而就會對產(chǎn)品的加工精度造成影響。同時,伴隨著加工進(jìn)程的持續(xù),如果工藝系統(tǒng)的散熱處理不好,那么就會積累大量的熱,這些積累的熱量也會造成工件、夾具和刀具等出現(xiàn)熱變形問題,進(jìn)而造成產(chǎn)品出現(xiàn)加工誤差。
2降低加工誤差的策略探討
2.1減少原始誤差的產(chǎn)生
機(jī)械加工過程中的原始誤差是客觀存在的,無法從根本上進(jìn)行消除,但可以通過一定的措施來降低原始誤差。通過對原始誤差產(chǎn)生原因的分析,可以采用有針對性的誤差抑制措施,進(jìn)而達(dá)到提升加工精度的目的。例如可以提升制造資源本身的精度水平,通過采用高精度的機(jī)床、刀具和夾具來達(dá)到降低原始誤差的影響。又例如可以對加工過程中的誤差進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)誤差超過規(guī)定的允許范圍進(jìn)行質(zhì)量預(yù)警,然后通過誤差補(bǔ)償和消除措施來保障產(chǎn)品的加工精度??傊?,造成工藝系統(tǒng)原始誤差產(chǎn)生的因素是多方面的,只有針對具體因素形成相應(yīng)的誤差消減策略,才能切實(shí)達(dá)到改善加工精度的目的。
2.2做好誤差的預(yù)防工作
除了對原始誤差進(jìn)行最大程度的消減之外,還可以采取誤差分組、誤差轉(zhuǎn)移等方法來改善加工精度,從而促使最終制造出的成品滿足精度要求。當(dāng)然,這種方法存在局限性,即當(dāng)加工誤差降低到一定程度后,采用這種方法的成本會大幅提升。
2.3優(yōu)化和完善機(jī)械加工工藝
機(jī)械加工工藝對零件的加工制造起著指導(dǎo)作用,提升工藝編制的合理性和工藝系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性,可以有效地改善加工精度水平。比如對同一加工對象,可以編制多套工藝方案,然后進(jìn)行精度的對比論證,進(jìn)而選定出最佳的工藝方案;又例如可以升級更換更加先進(jìn)的工藝設(shè)備,通過用多軸聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床代替普通機(jī)床等措施,也能促進(jìn)產(chǎn)品的加工精度獲得提升。
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[2]王曹宇.機(jī)械加工誤差分析與工藝改進(jìn)[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(2):40.241
作者:熊敏 單位:貴陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院