机械加工工艺技术的误差分析及策略分析 王宇飞

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:王宇飞 李智
[导读] 摘要:目前,我国的科技实力不断增长,机械加工作业的工作量也急剧增长,但是由于其机械加工作业属于一种极为精密的操作步骤,其中的任何一个因素都有可能影响到最终的产品精度,比如说机床的磨损、安装位置出现误差、操作员出现失误等,都会对最终的产品精度产生不同程度的影响,从而影响到最终科技产品的使用效果。
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        摘要:目前,我国的科技实力不断增长,机械加工作业的工作量也急剧增长,但是由于其机械加工作业属于一种极为精密的操作步骤,其中的任何一个因素都有可能影响到最终的产品精度,比如说机床的磨损、安装位置出现误差、操作员出现失误等,都会对最终的产品精度产生不同程度的影响,从而影响到最终科技产品的使用效果。零件加工的精度决定产品的价值和优劣,因此机械加工工艺又对产品的销售有着很重要的影响。
        关键词:机械加工;工艺技术;误差分析;策略
        1机械加工工艺的含义
        就整体而言,机械加工工艺并非为一种流程或者环节,其是高度复杂的综合体,涉及诸多加工工艺、加工标准以及不同环节的全方位协作。鉴于其具有高度复杂性的特点,引入工艺规程对机械生产各个环节加以约束,成为保证机械加工质量的前提与基础。一般情况下,机械加工技术质量会深度影响机械加工工艺,而编制工艺规程,需要充分考虑产品规格、类型以及实际数量,必须充分基于当前人员配置以及设备配置情况科学制定。把工艺规程编制为工艺流程文件,使其在机械加工的各个环节都产生指导性作用,这意味着这类工艺流程文件成为机械加工车间必须高度重视并遵循的技术性文件。然而,就工厂而言,其所需的零件具有明显差异,同时在機械加工配置流程上也存在不同。所以,在开展实际机械加工工作时,应该应用适宜的加工举措,让毛坯在形状以及质量规格上都与要求相匹配,进而严控工厂质量。因此,机械流程作为机械加工的初始阶段,其流程包括初加工以及细加工流程。
        2机械加工工艺技术的误差原因
        2.1定位错误
        定位错误简单来说就是在进行机械加工时,未能将待加工零件准确、牢固定位,从而使加工零件与定位元件之间出现公差,影响加工零件的尺寸规格准确性。一般来说,因定位错误而导致的机械加工误差可分为基准不重合误差与定位基准不准确误差2种。基准不重合误差是指零件加工图纸中给出的设计基准与零件加工时的定位基准之间不重合,这意味着待加工零件的加工尺寸、位置均与设计要求不符,加工出的零件自然也就会出现偏差。而定位基准不准确误差则是指实际定位基准不准确,且定位副(工作定位面与夹具定位元件)存在较大配合间隙,这时待加工零件在加工过程中无法准确固定在原位置,最大位置变动量很容易超出规定公差范围,并使加工零件出现较大误差。
        2.2工具误差
        工具误差是指在利用各种加工工具或机床对零件进行加工时,工具、机床本身的各方面参数存在误差,并对所加工零件的规格尺寸精确性造成了影响,通常可具体分为几何误差、调整误差2种。其中,几何误差属于加工工具制造时或是长时间使用后出现的误差,对加工精度的影响比较大,例如在使用夹具时,对零件与刀具、机床间的相对位置有着十分严格的要求,如果夹具加工时出现了尺寸问题,那么零件与道具、机床间的实际相对位置就会与设计的参数要求出现偏差,进而使零件出现误差。另外,如机床导轨在安装时出现了偏差,或是因长期使用而产生不均匀磨损,那么机床各部件间的相对位置关系也会出现变化,这同样会直接导致零件机械加工误差的出现。
        2.3工艺系统误差
        工艺系统误差简单来说在工艺系统中,待加工零件、刀具、机床部件在受力或受热后出现变形,进而对加工精度造成影响。以受力变形为例,无论是待加工零件还是机床部件、道具,其在机械加工中都会受到各种力的影响,如果其中一方的刚度相对不足,那么就会在持续受力的状态下出现变形,这时仍然按照原工序对零件进行加工,就必然会导致零件加工精度出现变化。

例如当待加工零件刚度低于机床及刀具、夹具等加工工具时,一旦待加工零件在加工过程中受到切削力的直接影响,受力部位往往会出现弯曲、凹陷等变形情况,并且零件规格、尺寸、形状等发生明显变化,按照原工序及设计参数进行加工,自然就会导致机械加工误差。而如机床存在部件结合面接触变形、连接部件间摩擦力过大、内部间隙过大等问题,则会导致机床的刚度低于待加工零件,使用这种车床对零件进行加工,很可能会导致机床部件变形,这时机床控制下的实际加工操作必然与设计要求出现偏差,加工误差也会随之出现。另外,加工过程中刀具、零件与机床部件会在持续运动、摩擦的情况下产生热量,随着温度的不断升高,金属材质的加床部件、待加工零件、刀具自然很可能会出现变形。
        3机械加工工艺技术的应用策略
        3.1完善加工技术方案
        目前,机械行业的加工操作必须做出多方面的转变,不仅要缩小误差,同时还要在质量的提升过程中采取正确的措施、方法来改进。机床的选用方面:保持足够的先进性和功能性。机床长期使用后所造成的误差比较常见,因此针对机床的维护力度要进一步提升,确保机床的使用方面能够在精度提升过程中,给出更多的保障。受力分析的控制措施需进一步优化。由于受力状态的影响,常常造成误差的现象,需结合零部件加工的具体要求,对各类机械加工措施和方法进行有效的改正,坚持在机床参数设计上保持高度的匹配性,按照自动化机械加工方法来完成,实现零部件应用的安全保障。机械加工工艺技术的创新方面,结合信息化技术来对零部件的加工过程做出模拟分析,掌握好零部件的外部影响因素,针对不同的零部件加工材料,在加工技术的选用过程中,按照差异化的方法和标准来创新,降低误差带来的影响和损失。
        3.2分化技术
        误差的出现并不是偶然的现象,往往在零部件的成批量加工过程中,因为一个不小心造成大量的零部件误差现象,这种问题的发生造成了严重的经济损失,而且对于加工形象构成严重的破坏。分化技术的应用,也被称之为分组处理技术,机械加工工艺技术操作过程中,按照误差反映规律的影响,结合上一道工序或者是毛坯工件的具体尺寸,进行有效的分组,确保在每一组工件的尺寸应用与筛选方面,对误差进行有效的缩小,结合具体的误差测量结果,进行加工刀具、工装定位的有效调整,最终在工件的加工位置进行合理的确定。技术人员操作机械加工工艺技术的时候,必须确保所有的组工件在分散范围的中心尺寸方面,保持在相互一致的状态,这对于整批零部件的加工,能够产生更好的效果。
        3.3加强设备维护工作
        机械加工工艺技术的误差问题影响不断增加,而且对零部件的使用安全,以及消费者购买造成较大的损失。此时,针对加工设备的维护工作需进一步提升。所有的加工设备都要定期维护和保养,有些小型工厂为了赶生产进度,常常忽视维护保养工作,造成误差工件的大量出现,甚至是在误差范围上不断增加,对于这样的问题需要严格的检查与监督。制造、工艺、设备部门要定期对机械设备的保养、维护情况进行审查,发现严重误差问题及时的惩罚和指导,鼓励大家定期开展维护,避免造成严重的经济损失和安全隐患。设备维护过程中,还需要观察设备的具体使用寿命,发现临近使用寿命后,要及时更换新的设备,在加工生产线方面做出有效的革新,为机械加工的创新提供更多的保障。
        结束语
        机械加工工艺技术的更新发展虽然提高了各种零件产品的机械加工精度,但却无法真正消除加工误差,要想降低误差对加工精度的影响,保证零件加工质量,还需全面认识到机械加工误差的主要原因,同时通过原始误差控制、分化原始误差、误差补偿等方法来对误差进行有效控制。
        参考文献
        [1]陈动杰,石美军,郭又铭,等.机械加工工艺技术的误差及改善对策[J].科技风,2019(8):166.
        [2]杨昆明.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(7):293-294.
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