机械加工工艺技术误差分析与控制研究

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:李杨
[导读] 机械产品加工是一个十分繁琐的过程,由于产品要求不同,使得加工工艺也存在差异
        摘要:机械产品加工是一个十分繁琐的过程,由于产品要求不同,使得加工工艺也存在差异,需要根据产品要求进行合理规划。机械加工精度会直接影响机械零件外观与使用寿命。目前,就我国的技术来说,加工工艺技术还有很大的提升空间,但是,机械生产中的误差问题仍然是制约机械加工发展的关键,就现在流水式的机械加工来看,想要完成一个零件制作,需要很多工艺环节才能完成,并且是在合适的加工(机床)中,才能生产出符合设计图纸和质量要求的产品。因此要求完全掌握机械加工工艺,才能减少生产中的误差,提升产品质量。
        关键词:机械;加工工艺;技术误差

        1机械加工工艺的基本含义分析
        从整体上说,机械加工并不是一个简单的工艺就能够完成,而是需要在一个比较复杂的程序中结合很多加工工艺,按照零件设计图纸和生产技术要求才能完成。所以加工工艺中每一个工艺都需要进行严格的管理和约束起来。机械加工工艺水平是加工技术水平决定的。对具体工艺流程的制定,不仅要参考产品的图纸和规格及质量,更要根据现代机械加工的生产设备和技术人员知识结构和实际工作经验来决定。机械加工车间的主要技术性文件在机械加工生产过程中对工艺技术的要求。在实际的生产中,由于每个加工零件对产品的具体规格要求的不同,机械加工的实际工艺安排也就不同。因此,要按照实际的加工工艺,采用合适的工艺技术,使产品的尺寸和质量符合图纸和公差的要求。机械加工流程一般都是先通过对原材料的粗加工、半精加工、到精加工,最后完成产品的装配,这样的生产流程。
        
        2机械加工工艺技术误差分析
        2.1加工过程定位产生误差
        使用机床进行加工时,需要根据每个产品的某种几何要素为定位基准。不过由于在生产中,人为操作和加工零件自身的原因,很容易产生基准定位的偏差,对零件进行加工中的定位偏差,为后期产品进行机械加工造成不良的影响。一般情况下,机械加工中产生定位误差的原因有:
        (1)定位精度误差。在机械加工中,如果使用数控机床进行生产,那么产品的精度是按照数控机床的相对零点或绝对零点为基准,通过控制程序指令进行复制生产。如果使用的数字模型和生产加工零件之间存在明显的精度误差,那在后期就会出现设备配套误差,加工出来的零件和图纸要求之间存在偏差,这样在实际使用中就很难满足加工零件精度的要求,这样就造成材料浪费和生产进度的延迟。
        (2)基准不重合误差。除了参照计算机数字模型进行工件加工外,还可利用已有的实际工件进行工件加工复制。在加工前,需要将标准件与加工模板对齐,保证两者之间的基准重合。然而,由于加工过程中会产生机床振动,导致两者之间的基准出现偏差,如果不能及时进行基准调整,后期加工出来的工件往往会出现变形等问题。
        2.2机床制造误差
        一般机床在生产过程中都会存在制造误差,这种误差产生的原因是机械运行中会产生摩擦,由主轴、导轨以及其他部件产生磨损产生误差。制造误差一般有三种类型:
        (1)主轴运转误差。这个问题产生的原因是由于主轴在运转过程中,运转速度以及运转量存在不稳定因素,直接造成机械设备严重磨损,这样就会导致实际的运转数据和设计运转数据之间产生误差,这样就会使生产的产品也存在误差。
        (2)传动链误差。机床传动链的传动来自位于机床两端的传动滚筒引导。由于两端滚筒存在一定的水平高度差,因此,在相对运动阶段就会产生传动误差。通常来说,这种传动误差并不会直接影响机床工件的加工精度。然而,由于机床自身装配和结构特点的制约,传动链在运动过程中,还会使得机床其他构件发生同步运动,有可能对机床工件的加工精度造成负面影响。
        2.3变形误差
        机械产品生产中,还会产生变形误差问题,其原因是由于机械加工产品的材料自身性能文题,在对一些产品的在生产中,在强度低,易变性,这样的材料性能在机械加工中,是发生系统误差的一个很重要问题。


        
        3机械加工工艺技术误差的控制研究
        3.1对误差进行补偿
        误差补偿法是通过人为修改参数的方式来实现。他可以解决机械加工中一些可见性误差。用机床的传动误差补偿为例,调整机床丝杆与丝母之间的反向间隙,在装配过程中可以对丝杠传动副预加拉伸力来调整丝杠与丝母的反向间隙进行补偿,这样就可以通过正应力作用,来进行误差补偿。有些是利用一些设备,对机械工件中的受热情况进行补偿,也可以保障丝杆螺传动稳定性,对误差问题进行处理。这一系列的措施中,相关操作人员也要对这些措施中的误差进行处理。
        3.2误差分组法
        在机械加工工艺过程中,有时会出现下列问题:虽然其中一个工序的工艺能力充足、加工精度稳定,但是在上一工序对半成品的加工时,由于精度太低,引起复映误差或定位误差过多,从而难以保证精度。如果要求提供上一工序加工精度或毛坯精度,通常不是经济合理的做法。这时可采用误差分组法,将半成品或毛坯尺寸按照误差大小分成若干组,每组毛坯误差就会相应缩小。然后,调整工件与刀具的相对位置,或调整定位元件,以缩小整批工件尺寸分布范围。误差分组法的优点在于能够及时发现并修改误差。
        3.3直接减少误差法
        在机械加工过程中,有些误差可以直接通过相关技术避免的。例如人为原因,工作人员加工产品过程中责任意识不强、专业性技能不扎实,就会产生误差,因此可以从工作人员自身出发,强化责任意识,积极学习专业性技能,即可有效解决误差问题。
        3.4减少温度变形
        在机械原材料加工过程中,最常见的误差就是热量误差。加工生产过程中原件会产生大量热能,热能作用于被加工零件上,使零件产生弯曲、变形,从而产生误差。要控制受热变形,可以使用冷却液来进行散热,冷却液使零件温度下降,从而不会变形。或者减少机床与热源联系,也可以有效避免零件因受热而改变。
        3.5对机械加工原则进行落实
        机械加工工艺过程中,一定要落实加工中制定的原则,这样可以从源头就对误差问题进行处理。在机械加工过程中,为了提升加工零件的精度,企业应该明确分离精加工和粗加工,对于一些精加工零件,应该先对零件进行粗加工,还要对失效处理机制进行应用,降低内应力带来的影响。在进行粗加工中,企业可以使用一些功率比较大,进度比较慢的机床。在精加工中,企业必须使用高精度机床,而且在生产中,还要使用一些热处理技术,防止零件在生产中变形,如果出现变形情况,工作人员必须在第一时间进行精磨处理。
        
        4结语
        总之,在进行机械加工过程时,误差是不可避免的,但是采取有效措施,能够对误差进行控制,使其稳定在一个较小的范围内。加强机械加工中产品精确性和可靠性,这是机械加工行业未来发展方向和目标,对产品质量误差的控制,可以让机械产品的质量和使用寿命得到很好的提升,也可以为我国机械加工业的可持续发展起到一定的推动作用。
        
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        [6]施晓东.机械加工工艺技术的误差与原因探究[J].科技创新与生产力,2017,(9).
        作者简介:李杨(1990.01)性别,男;籍贯,山东省昌乐县;民族,汉;学历:本科;论文研究方向,机械加工;
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