機(jī)械加工工藝誤差與對(duì)策_(dá)優(yōu)秀論文

1、 機(jī)械加工工藝誤差與對(duì)策摘要：從機(jī)械加工工藝和誤差概念入手, 分析機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的原因, 從設(shè)備、工藝、技術(shù)、人員等方面提出具體的發(fā)展對(duì)策。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；誤差；發(fā)展對(duì)策為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式, 改變我國制造業(yè)大而不強(qiáng)的現(xiàn)狀, 2015年5月8日, 國務(wù)院印發(fā)中國制造2025行動(dòng)綱領(lǐng), 指明信息化、綠色化、智能化是未來制造業(yè)的方向, 推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型。機(jī)械加工工藝影響機(jī)械產(chǎn)品的可靠性和耐久性, 是制造業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ), 也是衡量國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。機(jī)械加工受誤差因素的影響, 導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸、性能與標(biāo)準(zhǔn)存在差異, 影響機(jī)械加工質(zhì)量。對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行誤差分析并采取針對(duì)性的改進(jìn)

2、措施, 是提高機(jī)械加工合格率和生產(chǎn)效率, 推動(dòng)機(jī)械加工技術(shù)水平和制造業(yè)發(fā)展的有效途徑。1機(jī)械加工工藝和誤差的概念1.1機(jī)械加工工藝。機(jī)械加工工藝是根據(jù)零件的尺寸、形狀、使用性能進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì), 確定具體的加工方法和工藝流程, 進(jìn)行合理選材后按照設(shè)計(jì)的圖紙, 借助機(jī)床、夾具將原材料或毛坯加工成需要的機(jī)械產(chǎn)品的過程。1.2加工誤差的性質(zhì)。加工誤差是指被加工工件實(shí)際尺寸、形狀、位置相對(duì)于設(shè)計(jì)參數(shù)的偏離值, 分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差。系統(tǒng)性誤差大小、方向通常保持不變或按一定規(guī)律變化, 隨機(jī)性誤差無規(guī)律性。2機(jī)械加工工藝誤差分類2.1加工原理誤差。加工原理誤差是指由于制造困難, 在加工中采用近似成形運(yùn)動(dòng)

3、或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。采用齒輪銑刀銑齒, 理論上要求加工同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪都有一把相應(yīng)模數(shù)的銑刀, 但實(shí)際加工同一模數(shù)齒輪的銑刀一般只有幾把, 造成加工時(shí)產(chǎn)生齒形誤差。滾齒加工的滾刀采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿, 使齒輪齒形產(chǎn)生誤差。2.2定位誤差。機(jī)械加工過程中由于設(shè)備定位基準(zhǔn)不準(zhǔn), 會(huì)導(dǎo)致加工定位誤差, 具體表現(xiàn)在：一是基準(zhǔn)不重合誤差, 加工過程中采用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符；二是定位參照誤差, 加工工件與夾具定位元件之間由于機(jī)床振動(dòng)而出現(xiàn)偏差, 或數(shù)控機(jī)床加工工件形狀、尺寸、大小與數(shù)字模型之間定位參照存在誤差。2.3機(jī)床制造誤差。機(jī)床制造

4、誤差是造成機(jī)械加工誤差的重要原因, 主要包括主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差?；剞D(zhuǎn)誤差的產(chǎn)生主要由于機(jī)床主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中可能產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)、純角度擺動(dòng), 影響工件的圓度、垂直度等。機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的支撐, 也是機(jī)床各部分位置確定的標(biāo)準(zhǔn)。由于導(dǎo)軌在安裝中質(zhì)量不合格、在加工中產(chǎn)生不均勻磨損、在使用中受熱、受力變形等都會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌誤差的產(chǎn)生。傳動(dòng)鏈誤差產(chǎn)生于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)制造、安裝、使用中, 影響力和運(yùn)動(dòng)的傳輸, 并最終導(dǎo)致零件的加工的誤差。2.4加工器具誤差。機(jī)械加工器具主要是刀具和夾具, 其規(guī)格、性能、質(zhì)量會(huì)影響機(jī)械加工精度, 造成加工誤差。刀具在長期使用中會(huì)造成磨損, 如果將磨損后的刀具

5、繼續(xù)用于產(chǎn)品加工會(huì)對(duì)產(chǎn)品的尺寸、形狀產(chǎn)生影響, 影響機(jī)械加工質(zhì)量。夾具主要用于加工工件的固定, 使其在被機(jī)械加工的過程中位于正確的加工位置, 當(dāng)夾具本身存在制造問題或未按照規(guī)程使用時(shí), 會(huì)造成零件的加工誤差。2.5變形引起的系統(tǒng)誤差。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)由機(jī)床、夾具、刀具和工件4部分組成, 工藝系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)承受重力、切削力、加緊力、傳動(dòng)力等, 使得系統(tǒng)各部分產(chǎn)生形變或存在相對(duì)位置的變化, 如高速回轉(zhuǎn)的零件回傳時(shí)產(chǎn)生不平衡的離心力, 造成加工誤差。在輻射熱、切削熱、摩擦熱等熱源的作用下, 系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生熱變形, 如磨削精密絲杠時(shí), 由于工件熱變形軸向伸長產(chǎn)生螺距累積誤差。3機(jī)械加工工藝的發(fā)展對(duì)策3

6、.1確定合理工藝流程, 減少直接誤差。工藝流程是以一定的機(jī)械加工方法, 確定若干順次排列的工序, 改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能, 使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^程。在進(jìn)行機(jī)械加工之前, 嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定合理的工藝流程, 遵循“基準(zhǔn)先行、先粗后精、先主后次、先面后孔”的加工原則。對(duì)加工使用的機(jī)床和器具進(jìn)行檢驗(yàn)檢測, 對(duì)刀具、夾具進(jìn)行質(zhì)量控制和正確選型, 對(duì)設(shè)備自身存在的誤差問題加以掌握, 并采取措施減少或消除不良因素, 確保機(jī)床主軸、軸承、導(dǎo)軌、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3.2及時(shí)處理誤差, 優(yōu)化加工補(bǔ)償技術(shù)。毛坯的精度是機(jī)械加工質(zhì)量的重要基礎(chǔ), 機(jī)械加工半成品一般會(huì)參考上一道工序的毛坯精度,

7、 半成品的加工精度缺乏衡量標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)加工誤差。采用誤差分組法, 依據(jù)尺寸和工藝技術(shù)誤差的大小將毛坯或半成品分為幾個(gè)小組, 在加工過程中根據(jù)小組實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)調(diào)整以降低定位誤差。通過提高工件裝夾質(zhì)量、控制切削力和夾具、增設(shè)輔助裝置增加機(jī)床剛度等方式控制受力變形。注重工作環(huán)境通風(fēng)散熱, 優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 定期進(jìn)行設(shè)備檢測、維護(hù)、清理, 發(fā)展干式切切削和微量潤滑切削等先進(jìn)加工技術(shù), 降低工藝系統(tǒng)熱變形。在機(jī)械加工過程中借助操作軟件或人為調(diào)整機(jī)械參數(shù), 利用增加的新誤差進(jìn)行差異性補(bǔ)償。3.3更新加工方式, 提高機(jī)械加工自動(dòng)化水平。（1）技術(shù)的更新和設(shè)備的升級(jí)推動(dòng)機(jī)械加工工藝的發(fā)展, “中國

8、制造2025”將高檔數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人列為10大重點(diǎn)領(lǐng)域之一。高檔數(shù)控機(jī)床具有高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的進(jìn)給系統(tǒng)和先進(jìn)的控制系統(tǒng), 能實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)智能化修改和自適應(yīng)控制, 可進(jìn)行整體葉盤、大型壁板等較高質(zhì)量要求零件的加工。工業(yè)機(jī)器人是應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人, 能實(shí)現(xiàn)毛坯制造、焊接、熱處理、打磨拋光、裝配等機(jī)械加工過程, 是先進(jìn)制造業(yè)典型的機(jī)電裝備。（2）將數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、計(jì)算機(jī)結(jié)合起來構(gòu)建柔性制造系統(tǒng), 提高機(jī)械加工自動(dòng)化水平。利用傳感技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工過程中的問題并進(jìn)行智能化誤差補(bǔ)償, 如利用光電傳感器檢測鉆孔反射光量, 修正產(chǎn)品鉆孔的孔徑偏差。3.4提高從業(yè)人員素質(zhì), 踐

9、行工匠精神。機(jī)械加工方法的選擇、機(jī)械加工工藝流程的制定、機(jī)床設(shè)備的操作和維護(hù)都離不開從業(yè)人員, 其素質(zhì)提高對(duì)減少加工誤差起著重要作用?！爸袊圃?025”要求發(fā)展智能制造, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人, 將勞動(dòng)者從繁重的體力支出、危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境中解放出來, 轉(zhuǎn)而進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人、高檔數(shù)控機(jī)床的編程和控制等更具技術(shù)性的工作。企業(yè)要對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行操作技能培訓(xùn), 使其熟悉機(jī)床操作流程并掌握加工工藝, 具備國際視野, 利用慕課等信息技術(shù)平臺(tái)學(xué)習(xí)先進(jìn)的機(jī)械加工方法。組織開展機(jī)械加工交流經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)和職業(yè)技能大賽, 對(duì)創(chuàng)新機(jī)械加工方法取得專利的人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì), 宣傳大國工匠的先進(jìn)事跡, 踐行“愛崗敬業(yè)、一絲不茍、精益求精、淡泊名利”的工匠精神。4結(jié)論機(jī)械加工工藝誤差, 主要有加工原理誤差、定位誤差、機(jī)床制造誤差、加工器具誤差、變形引起的系統(tǒng)誤差等。要對(duì)機(jī)床和工具進(jìn)行質(zhì)量控制和正確選型, 制定合理工藝流程, 減少直接誤差；控制受力變形和熱變形, 進(jìn)行誤差分組和誤差補(bǔ)償；將高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建柔性制造系統(tǒng), 提高機(jī)械加工自動(dòng)化水平；對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行職業(yè)技能培訓(xùn)和創(chuàng)新能力提升, 踐行一絲不茍、精益求精的