機(jī)械加工中加工精度的影響因素與控制

機(jī)械加工中加工精度的影響因素與控制

Summary：最近一段時(shí)間，中國在科學(xué)領(lǐng)域取得了很大的突破，現(xiàn)代社會(huì)越來越離不開機(jī)械，機(jī)械產(chǎn)品極大的影響著人們的生活模式和生活質(zhì)量等很多方面，因?yàn)檫@個(gè)原因，機(jī)械加工面臨著嚴(yán)格的精度要求。而且，通過實(shí)踐加工環(huán)節(jié)能夠發(fā)現(xiàn)，還有其他的影響要素出現(xiàn)，為了能夠讓機(jī)械加工更加精確，一定要高度關(guān)注影響因素，采取防范措施。文章分析了會(huì)影響到機(jī)械加工精度的一些影響要素，并給出了行之有效的預(yù)防措施，期望在中國機(jī)械加工方面略盡綿薄之力和有所參考。Keys：機(jī)械加工；加工精度；機(jī)械制造1機(jī)械加工中加工精度的主要影響因素1.1機(jī)床設(shè)備因素根據(jù)中國當(dāng)前很多機(jī)械加工的情況發(fā)現(xiàn)，在加工機(jī)械的時(shí)候，基本上都需要機(jī)床，然而若是機(jī)床自身的質(zhì)量不合格，勢(shì)必會(huì)對(duì)加工精度造成影響。當(dāng)時(shí)代不斷前進(jìn)的時(shí)候，以前的機(jī)床和現(xiàn)在機(jī)械加工的需求不相符，機(jī)床的缺點(diǎn)也慢慢暴露出來。例如，以前機(jī)床在工作的時(shí)候，主軸回轉(zhuǎn)的時(shí)候極易出現(xiàn)偏差，機(jī)床的主軸長期工作以后會(huì)有所損傷，主軸和主軸間存在很大的空隙會(huì)造成徑向跳動(dòng)的問題產(chǎn)生。而且，以前的機(jī)床出現(xiàn)導(dǎo)軌誤差的幾率也非常高，當(dāng)機(jī)床工作的時(shí)候?qū)к壋霈F(xiàn)誤差會(huì)損傷到機(jī)床，也因此加工精度得不到保障。1.2加工環(huán)境因素機(jī)械在運(yùn)行的時(shí)候所采用的基本是金屬材料制作而成的機(jī)床，然而金屬材料存在熱脹冷縮的性質(zhì)，若是加工環(huán)境下沒有穩(wěn)定的溫度不但會(huì)對(duì)機(jī)床本身的精度有一定影響，還會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作精度造成一定影響。在制造機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候，每一臺(tái)設(shè)備均屬于使用狀態(tài)，熱源來襲的時(shí)候，肯定多多少少會(huì)有變形，不過，由于機(jī)械產(chǎn)品不是均勻受到熱源影響，因此，每種結(jié)構(gòu)和材料生產(chǎn)出來的機(jī)械產(chǎn)品也會(huì)存在不同的變形情況。1.3工作人員因素工作人員在機(jī)械加工過程中的作用非常重要，最后的加工精度情況取決于工作人員。為了讓機(jī)械加工能夠更加精準(zhǔn)，公司會(huì)為加工環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備工作，組織相關(guān)人員接受與之有關(guān)的培訓(xùn)，然而根據(jù)當(dāng)前的加工情況發(fā)現(xiàn)，能夠做到這點(diǎn)的企業(yè)少之又少，很多企業(yè)未專門培訓(xùn)員工便讓其直接入職。更甚是在加工的過程中，部分負(fù)責(zé)人員未按照加工要求和工藝流程，導(dǎo)致加工精度得不到保障。而且，中國目前還有很多機(jī)械加工企業(yè)未加大資金的投入，特別是忽視了人才儲(chǔ)備，使得企業(yè)中的技術(shù)類人才稀缺，這是導(dǎo)致加工精度偏低的一個(gè)主要因素。若想讓機(jī)械加工的總體品質(zhì)和精度提升，勢(shì)必要吸納更多的專業(yè)人員，培養(yǎng)自己的人才，人才是企業(yè)能夠不斷發(fā)展的源動(dòng)力。1.4材料因素在制造機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候，企業(yè)一般會(huì)采用規(guī)格較大的材質(zhì)，加工環(huán)節(jié)中要去除剩余的材料會(huì)使用到刀具，此環(huán)節(jié)會(huì)有熱量產(chǎn)生，當(dāng)熱量上升到一定限度時(shí)，機(jī)械產(chǎn)品便會(huì)因?yàn)槭軣岫l(fā)生變形，加工精度勢(shì)必也會(huì)被影響。在制造機(jī)械產(chǎn)品以后還應(yīng)將熱處理措施做好，熱處理會(huì)形成內(nèi)應(yīng)力，企業(yè)當(dāng)前要解決的問題是采取什么措施能夠合理的將機(jī)械產(chǎn)品形成的內(nèi)應(yīng)力削弱。同時(shí)，在制造機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候，熱變形會(huì)影響到使用的機(jī)床、加工的部件和刀具等，進(jìn)而使得機(jī)械產(chǎn)品的精度受到影響。因此，在加工實(shí)踐的時(shí)候還需盡量避免熱變形給精度造成的影響，加工環(huán)境的溫度要在合理的范圍內(nèi)。1.5技術(shù)因素新時(shí)代來臨之后，機(jī)械加工面臨著更加嚴(yán)格的精度要求，在現(xiàn)實(shí)加工作業(yè)時(shí)，基本會(huì)涉及到前期和后期兩部分的加工工藝。加工前期要采用科學(xué)合理的加工工藝，要借助CAM計(jì)算機(jī)或是UG計(jì)算機(jī)等軟件展開仿真作業(yè)，獲得參數(shù)以后再不斷改進(jìn)，使得機(jī)械作業(yè)的精度能夠有所保障。后期進(jìn)行機(jī)械加工還會(huì)涉及到運(yùn)輸、熱處理和儲(chǔ)存等作業(yè)。根據(jù)中國目前的情況，考慮到機(jī)械加工需要越來越精密，勢(shì)必要不斷引入新技術(shù)，這是加工精度能夠得到保障的硬件要求。2影響工件加工精度的因素2.1夾緊力變形對(duì)工件加工精度的影響當(dāng)夾具開始對(duì)工件作業(yè)的時(shí)候，工件因?yàn)閵A緊的原因形狀會(huì)有改變，特別是對(duì)這種薄壁類的部件來說，其變形的情況會(huì)加劇。夾緊力變形通常受到夾具夾緊的詳細(xì)模式和細(xì)致方向的影響，并且工件存在的變形問題也會(huì)因?yàn)閵A緊力的改變而改變，并且會(huì)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。2.2材料應(yīng)力變形對(duì)工件加工精度的影響于工件來說，在真正加工的時(shí)候，應(yīng)力的分布大部分時(shí)候不是均勻的，或是工件自身沒有均勻的應(yīng)力，當(dāng)加工處理以后，應(yīng)該讓應(yīng)力得到平衡，這個(gè)時(shí)候工件會(huì)有一定幾率發(fā)生變形。出現(xiàn)這種精度問題，通常是因?yàn)椴牧现圃旌统尚偷仍?，倘若材料極度不均勻，那么應(yīng)力變形也會(huì)非常嚴(yán)重。比如，于某些鑄造工件來說，因?yàn)槌尚偷臅r(shí)候缺乏均勻的熱處理，或者某些鑄造工件缺乏調(diào)質(zhì)處理，都很容易發(fā)生應(yīng)力變形的情況。3機(jī)械加工中加工精度影響因素的控制策略3.1加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床引入這些年，中國開始普遍運(yùn)用數(shù)控機(jī)床，其在很多制造公司發(fā)展的過程中是必備的一種生產(chǎn)設(shè)備。數(shù)控機(jī)床最特別的特點(diǎn)是精密度和復(fù)雜性，也是構(gòu)成機(jī)電一體化不可缺少的部分，還是目前機(jī)床非常顯著的一項(xiàng)標(biāo)志。不僅需要將人工成本減少，還需將工作效率提升。并且，數(shù)控機(jī)床精準(zhǔn)度很好。因?yàn)槟軌蜃詣?dòng)化操作，相較于以前的人工，精準(zhǔn)度肯定會(huì)有精進(jìn)，數(shù)控機(jī)床可以讓機(jī)械加工的作業(yè)完成的更順利。企業(yè)會(huì)從很多方面考慮，在最短的時(shí)候優(yōu)質(zhì)的加工好機(jī)械產(chǎn)品。一般來說，加工作業(yè)能夠借助回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的幫助，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能夠達(dá)到360°的旋轉(zhuǎn)，還能根據(jù)不同的需求旋轉(zhuǎn)到需要的角度，便于技術(shù)工人施工。當(dāng)技術(shù)工人將一個(gè)方向的機(jī)械產(chǎn)品加工好以后，能夠借助將機(jī)械設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，再加工其他的面。這種辦法是對(duì)以前的加工方式作出的改進(jìn)，能夠讓加工流程更方便，在細(xì)節(jié)方面也會(huì)更加形象直觀。3.2合理控制加工溫度根據(jù)上面的分析能夠發(fā)現(xiàn)，機(jī)械產(chǎn)品制造的時(shí)候形成的熱能會(huì)讓產(chǎn)品存在熱變形問題，便無法保障加工的精準(zhǔn)度，所以，在真正加工的時(shí)候，操作人員對(duì)加工環(huán)境中的溫度要嚴(yán)格把控。在作業(yè)的時(shí)候，操作人員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)工藝流程來控制，當(dāng)工藝流程不相同的時(shí)候控溫的辦法也要隨之改變。比如，在打磨機(jī)械工件的時(shí)候，因?yàn)槟Σ恋脑驎?huì)有熱量形成，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，操作人員能夠采取冷水降溫的辦法，將一定的水分散在機(jī)械部件和砂輪上面，進(jìn)而預(yù)防熱變形。實(shí)踐證實(shí)，當(dāng)加工溫度在適宜的范圍內(nèi)，熱變形的問題便能得到很好的控制?？偨Y(jié)在進(jìn)行加工的時(shí)候，有些精度無法被人工所掌控，但是能夠通過計(jì)算機(jī)來完成，經(jīng)濟(jì)在持續(xù)增長和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也隨之獲得了突破性的提升，機(jī)械加工能夠全面引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，將加工的精準(zhǔn)度提升。例如，采用自動(dòng)控制這項(xiàng)技術(shù)。在使用自動(dòng)控制技藝的時(shí)候，是依靠數(shù)控機(jī)床來完成操作，然而系統(tǒng)里面還有需要工業(yè)機(jī)器人輔助的一個(gè)中心，此中心可以將更多良好的機(jī)會(huì)提供給機(jī)械加工。也是有了工業(yè)機(jī)器人輔助中心，才能將機(jī)械加工耗費(fèi)的時(shí)間、需要的成本減少，讓整體工作順利開展，也能讓機(jī)械加工的效率得到很