机械零部件加工精度影响因素及解决方案

发表时间:2020/4/30   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:雷钧富
[导读] 摘要:机械零部件加工存在一定误差是不可避免的,企业要做的就是将这个误差降到最小。
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        摘要:机械零部件加工存在一定误差是不可避免的,企业要做的就是将这个误差降到最小。在当今科技迅速发展的时代,在机械加工设备中运用合理的技术手段能够帮助提升机械零部件的加工精度,同时更好的节省资源和成本。同时在机械加工的过程中也要对误差问题做到最优化处理,要考虑到各种可能影响零部件加工精度的因素,从而提高机械加工生产的整体质量,提升企业产品的竞争力。
        关键词:机械零部件;加工精度;影响因素
        引言
        机械加工精度指的是工件在机械加工后的几何参数与零件图纸中所规定的各项参数的符合程度,符合程度越高,加工精度也就越高。其中加工精度包括尺寸、几何形状、相互位置三个方面。而这个精度有一定的符合范围,超出这个符合范围就被称为加工误差,这个误差是判断精度的唯一标准。因此,在加工的零部件过程中,必须尽可能提高加工精度,从而提高产品的质量。
        1、机械加工工艺流程及其重要性分析
        1.1机械加工工艺流程
        零部件生产时需要将不同的材料制作成产品。为满足加工的需要,克服加工时遇到的困难,加工工艺非常繁琐,不仅需要进行生产和加工,同时还要对原料
        、辅料统一运输,妥善保管。
        零部件机械加工可以分为多个部分,企业需要采取科学的程序进行生产。一般分为粗加工、半精加工、精加工、后处理。其中粗加工一般以毛坯的定位方式对零件加工,去除的材料较多,公差要求较低,此环节会加工出后续加工的定位基准;半精加工是在粗加工的基础上,对零件一般尺寸公差要求的要素进行加工(例如:螺纹孔、安装面等),同时此环节通过基准转化,加工出其他必要的定位基准(例如:销、面等);精加工主要是对零件的一些重要特性或者涉及法规、环保的一些精度较高的要素加工(例如:发动机缸孔、发动机曲轴孔、轴承面等);后处理环节主要对零件进行进一步修饰,使产品满足图纸的要求(例如:去毛刺、抛光、抛丸、清洗、喷漆等)。
        零件加工涉及多个方面的内容,对成品也有着不同的要求。因此,需要不断创新和优化加工过程,统一管理。随着科学技术的不断创新,企业系统管理方法更加先进,对不同环节进行严格的控制,使企业生产效率快速提升,在市场竞争中占据更加有利的位置。
        1.2重要性分析
        从控制成本角度来看,保持生产成本处于合理的范围内是衡量企业经济效益的重要标准。我国绝大多数的企业都开始进行成本管理,包括生产和管理等多方面的成本,其中生产成本最为重要,只有对生产工序进行简化、生产工艺优化、保持设备的平稳运行,才能使成本得到有效的控制。在目前的市场环境中,机械加工企业如果想要在市场竞争中具有更多的优势,不仅需要合理控制价格,同时还需要对产品质量进行控制,保证产品的优质性。很多因素都会对产品质量产生影响,例如原材料和操作技术水平等,但是生产工艺产生的影响最不容忽视,在进行加工时需要合理选择加工工艺,才能发挥机械加工工艺对产品质量提升的作用。
        2、影响机械零部件加工精度的因素
        2.1工艺系统的误差
        工艺系统是指由机床、刀具,工件组合而成的机械加工工艺系统,因此,这个系统里的任何一个部分都会呈现出各种各样的误差,每一个误差对于机械零部件的加工精度来说都会产生极大的影响,并且外界因素对于工艺系统的影响很大,各种外力的作用下也会造成加工期间机械零件的加工精度发生变化。
        2.2机床几何误差
        产生数控机床加工误差的主要原因就是机床各部件的工作表面的几何形状、质量和位置误差造成的,其中导轨误差和主轴回转误差是比较严重的两个因素。导轨是零部件运动的参照物,零部件在水平直线上所呈现的度数、垂直度以及机床导轨前后之间的差异性都会对加工精度造成影响。而主轴回转误差指的是轴承本身和主轴几段轴颈同轴度出现的各种误差、轴承之间的同轴度误差与主轴挠度等之间的误差。机床会因为自身工序的多变,造成其稳定性变差。
        2.3刀具、夹具的误差
        刀具和夹具是机械零部件加工期间重要的使用工具,起到切割机械工件和固定其位置的作用。

而刀具和夹具在经常使用中其本身可能会产生磨损的状况,或者是因受到高温而产生的变形,也有设计不合理的夹具所造成的装夹精确度的偏差。无论是哪一点都会直接影响到机械零部件的加工精度。
        3、减少机械零部件加工误差的措施
        3.1运用误差补偿或误差转移的方法
        补偿类型误差消除法是通过人为调整机床,造成一种相对误差,然后对这一误差进行利用,使得原有工艺系统下的零部件加工的固有误差得到一定的补偿或者消除,从而实现两种误差相互抵消,使得零部件的加工精度得到保障。误差转移是利用某种手段将工艺系统中的误差进行转移,让它作用于非敏感的方向,不会对机械的加工精度产生任何的影响,大大提升了工件的加工精度。这两种方法都能够对工艺系统中存在的原始误差、变形、外力等问题进行有效解决,完善机械设备的工艺系统。这些都建立在技术人员必须对机械工艺系统中的误差有着全面的了解,否则还会让机械设备在加工时产生其他误差。
        3.2使用统计学的方法对误差管控
        通过对每台设备的刀具寿命、环境温度、每个加工要素的加工偏差、操作人员等影响加工结果的因素进行统计,经过长期积累,可以发现加工偏差的变化规律,从而在适当的时刻,对影响加工误差的因素进行调整和管理,达到减小加工误差的目的。
        3.3减小加工设备和工具的误差
        机床是影响机械零部件加工精度的重要因素,是企业必不可少的工业化生产设备。机床要保证其购买的正规性,保证按照相同的规格购置加工设备,确保机床的质量问题和统一性。同时还要对机床的各个部分进行全面检查,在找出存在的影响误差因素后通过制定合理的解决方案将机械误差降到最小,并对机床进行定期的检修和保养。其次,要保证刀具和夹具的精度,减少因为外力因素对于工具所造成的变形磨损和内应力造成的误差。对量具、夹具、刀具要进行严格要求,保证相关辅助用品的参数不会给机械加工造成精度上的误差。还有角尺、检验棒的各项指标也需要进行检查,做到及时发现问题,及时解决问题。此外也要提高机床和工具的刚度,在机械零部件加工过程中要采取合理的方法控制零部件的加工热变形,对已经成型的工件,其刀具的安装所造成的误差要最大化的减小。
        3.3提高相关操作人员的技术水平
        企业之间的竞争归根到底是知识的竞争和人才的竞争,机械制造企业的生存发展必须依靠过硬的加工技术和稳定的运行系统,所以,要想保证零件加工工作的准确有效性,必须要求从事相关工作的员工具备过硬的专业技能和职业素养,严格约束加工人员行为,定期对员工进行培训,在企业内部完善奖惩管理制度,对员工赏罚分明,提升他们的工作积极性,减少工作失误,保证加工零件精度,尽可能减小误差,为零件加工工作的发展进步作出贡献。
        3.4在最大程度上降低外力干扰零件加工
        零件加工的高精度同样会受到其他外界因素的干扰。比如:温度变化、机床润滑、加工废屑的干扰、毛坯质量等都会影响到加工结果。通常可以从以下几个角度入手解决此问题:第一,机械加工设备的详细点检是加工工作开展的基础和前提,操作人员一旦发现设备点检内容异常时及时,及时找专业人员处理,以确保加工过程的顺利开展。第二,企业应当注重设备的保养工作,安排专业人员进行设备的定期维护,这样做可以在很大程度上消除零件加工过程存在的误差,同时提高设备的使用寿命,不断地提高企业的经济效益。第三,原材料、毛坯的质量进行管控,避免因原材料的变化造成加工误差。第四,尽量保证加工、检测都在一个恒定的温度范围,避免温度对加工结果造成影响。
        4、小结
        综上所述,在机械零件加工过程中,影响加工精度的因素具有多样性和不确定性,要想有效保证零件加工精度得到有效的控制,必须对相应工艺要点和影响因素进行深入分析和了解,针对实际存在的情况和问题,制定科学有效的加工方案,从而提升机械零件加工精度,实现制造行业的健康稳定发展。
        参考文献:
        [1]陈娟.机械零部件加工精度影响因素研究[J].时代农机,2019,46(01):42-43.
        [2]郭延磊,王绪科.机械零部件加工精度影响因素分析[J].南方农机,2019,50(01):187-188.
        [3]尹桂敏.试论机械加工工艺对零部件表面完整性的影响[J].山东工业技术,2019(02):60.
        [4]迟庆刚.影响机械制造质量的因素及控制策略[J].设备管理与维修,2018(23):35-36.
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