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[摘要]提高機械產(chǎn)品精度,需要對機械設(shè)計以及加工環(huán)節(jié)給予夠重視,分析誤差產(chǎn)生的原因,采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ_到降低機械加工誤差,提高機械加工精度的目的。
[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計;加工;誤差;精度
在機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,產(chǎn)品設(shè)計、加工、裝配等環(huán)節(jié)都對精度產(chǎn)生影響,其中影響最為重要的是產(chǎn)品設(shè)計和加工環(huán)節(jié)。在這兩個環(huán)節(jié)中,如何降低各種類型誤差,對于提升機械產(chǎn)品精度有著重要的影響,因此,需要重視對機械設(shè)計與加工的誤差進行分析和研究,才能使機械產(chǎn)品精度持續(xù)提升。
1機械設(shè)計的誤差分析
1.1加工材料
在機械設(shè)計工作中,必須重視材料選擇的科學(xué)性、合理性,保證所選用的材料相關(guān)性能指標(biāo)能夠滿足加工要求。在性能指標(biāo)滿足要求的基礎(chǔ)上,也必須考慮到材料經(jīng)濟性這個問題。設(shè)計宜采用材料成本相對較低,相關(guān)加工指標(biāo)滿足加工要求的加工材料,這樣設(shè)計要求才能在后續(xù)加工中得到實現(xiàn),降低相關(guān)誤差的產(chǎn)生。
1.2加工工藝
每一種類的加工原材料在不同加工工藝作用下,其物理性能也會存在較大的差異性,可以說加工工藝對零件加工后誤差大小有著直接影響。因此,機械設(shè)計之始,需要對被加工原材料在不同加工工藝中產(chǎn)生的應(yīng)力變力進行認真分析,通過采用科學(xué)的加工工藝,降低加工過程誤差產(chǎn)生的幾率,才能提高機械加工精度。
1.3可加工性
可加工性是機械設(shè)計中必須要考慮的一個重要技術(shù)參數(shù),可加工性是指材料塑性變形過程不發(fā)生破壞的變形能力。通常在機械設(shè)計中,對材料可加工性重視不夠,易導(dǎo)致機械加工過程中,材料因受到溫度、應(yīng)變等影響,產(chǎn)生應(yīng)力變化或變形。這就需要設(shè)計時,對設(shè)計工作進行通盤考慮,對零件加工形狀合理簡化,為下一步的加工提供便利。通過對應(yīng)力狀態(tài)可加工性和內(nèi)在可加工性的了解和優(yōu)化,實現(xiàn)設(shè)計之初就考慮加工誤差發(fā)生率,保證機械加工后零件精度的準性,達到降低誤差的目的。
2機械加工的誤差分析
2.1機床產(chǎn)生的加工誤差
在機械加工中,機床是必不可少的加工設(shè)備之一。在利用機床進行加工時,因機床自身隨著使用年限的增長,加工性能也會發(fā)生一定的變化,如機床導(dǎo)軌位置誤差、傳動部分出現(xiàn)的傳動誤差、主軸產(chǎn)生回轉(zhuǎn)誤差等。這些誤差的產(chǎn)生,對機械加工精度有很大影響。如導(dǎo)軌誤差導(dǎo)致加工時出現(xiàn)位置誤差和變形誤差等,主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)致加工零件的同軸度、撓度、圓跳動等出現(xiàn)加工誤差。傳動誤差則影響機床在運轉(zhuǎn)過程中正常的能量傳遞,使得機床在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)位置偏差,從而導(dǎo)致加工中誤差偏大,影響加工精度等。
2.2加工刀具及機床夾具導(dǎo)致的誤差
在機械加工過程中,加工所使用刀具以及機床夾具的對加工質(zhì)量和精度有著直接的影響,其中刀具與夾具的制造誤差與磨損是導(dǎo)致加工誤差產(chǎn)生的主要原因。以加工刀具而言,隨著加工時間的延長,刀具必然會出現(xiàn)一定程度的磨損,這種磨損導(dǎo)致加工零件產(chǎn)生誤差,必須及時給予更換。再者,不同的加工設(shè)備,所使用的刀具也不一樣,而不同的刀具在機械加工時,導(dǎo)致產(chǎn)生的誤差影響也有一定的差別。而機床夾具是機械加工的輔助設(shè)備,用于對零件、刀具等進行固定,夾具隨著使用時間的延長,也會出現(xiàn)位移偏差,如果不及時進行調(diào)校,在機械加工過程中會產(chǎn)生較大的加工誤差。
2.3定位誤差導(dǎo)致的誤差
定位誤差主要是基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差造成。在機械加工生產(chǎn)中,基準點必須精確,如果出現(xiàn)基準點與設(shè)計基準點不能重合一致,就會導(dǎo)致較大的加工誤差產(chǎn)生。定位基準與設(shè)計基準不重合時所產(chǎn)生的基準不重合誤差,在試切法加工中不會產(chǎn)生,只有在采用調(diào)整法加工時才會產(chǎn)生。定位副是工件的基準面與夾具的定位面組成,由于定位副制造得不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量,稱為定位副制造不準確誤差。如在加工過程中,夾具粘有雜物或者其定位面制造不準確,就會導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生。通常情況下,定位誤差取為基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差的矢量和。
3降低加工誤差的措施
提高機械加工精度,降低加工誤差應(yīng)做到:第一,降低加工過程產(chǎn)生的直接誤差。這需要對可能出現(xiàn)的加工誤差進行削弱或消除,在加工時應(yīng)選擇合適的加工設(shè)備和夾具等,并在機械設(shè)計時對直接誤差進分析,降低誤差對加工精度的影響。第二,對避免不了的誤差進行填補,比直接降低加工誤差更科學(xué),主要通過原始誤差量的大小,采用增減原料等方法對原有誤差進行抵補,達到降低加工誤差,提高精度的目的。第三,采用誤差分組法,相對于降低加工誤差的影響而言,比較經(jīng)濟,方法簡單。主要是根據(jù)加工誤差值的大小,將大的誤差分為若干個小的誤差段,再通過尺寸的調(diào)整或者器具的整合定位,降低加工產(chǎn)品的整體誤差。如針對一個加工誤差較大的銷,可以匹配一個誤差偏大的銷孔等。
4結(jié)語
提高機械加工工藝,需要在機械設(shè)計和加工中,對誤差產(chǎn)生的原因進行認真分析,采取科學(xué)簡便的方法,達到降低或削弱誤差的目的。雖然機械加工過程中,誤差是不可避免的一種現(xiàn)象,但通過設(shè)計盡力避免,加工時采取合理措施降低加工誤差,才可以不斷提高零度件加工精度,促進機械制造技術(shù)的進一步提高。
【參考文獻】
[1]王玫.機械設(shè)計與加工的誤差分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(16).
[2]黃傳梅.新形勢下機械設(shè)計與機械加工的誤差分析[J].科技展望,2016(26).
作者:郝飛飛 單位:洛陽北玻臺信風(fēng)機技術(shù)有限責(zé)任公司