機(jī)械類(lèi)中級(jí)職稱(chēng)論文(2)
機(jī)械類(lèi)中級(jí)職稱(chēng)論文
機(jī)械類(lèi)中級(jí)職稱(chēng)論文篇二
機(jī)械加工質(zhì)量研究
摘 要：機(jī)械加工的質(zhì)量高低直接影響零件的尺寸、形狀和實(shí)際位置。機(jī)械加工的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)越接近，其精度越高，質(zhì)量也就越高。而實(shí)際的加工過(guò)程中卻總會(huì)有諸多問(wèn)題而影響到機(jī)械加工的質(zhì)量。本文中，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)談一談當(dāng)前機(jī)械加工中存在的誤差情況，及如何提升機(jī)械加工的精度和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 質(zhì)量 研究
機(jī)械加工的質(zhì)量高低直接影響零件的尺寸、形狀和實(shí)際位置。機(jī)械加工的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)越接近，其精度越高，質(zhì)量也就越高。而實(shí)際的加工過(guò)程中卻總會(huì)有諸多問(wèn)題而影響到機(jī)械加工的質(zhì)量。本文中，筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)談一談當(dāng)前機(jī)械加工中存在的誤差情況，及如何提升機(jī)械加工的精度和質(zhì)量。
一、機(jī)械加工精度
1.機(jī)械加工精度的含義及內(nèi)容。
加工精度是指零件經(jīng)過(guò)加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)的實(shí)際值與理想值相符合的程度，而它們之間的偏離程度則稱(chēng)為加工誤差。加工精度在數(shù)值上通過(guò)加工誤差的大小來(lái)表示。零件的幾何參數(shù)包括幾何形狀、尺寸和相互位置三個(gè)方面，故加工精度包括：尺寸精度。尺寸精度用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)間尺寸誤差不超過(guò)一定的范圍。幾何形狀精度。幾何形狀精度用來(lái)限制加工表面宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線(xiàn)度等。相互位置精度。相互位置精度用來(lái)限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差，如平行度、垂直度、同軸度、位置度零件各差來(lái)表示的要求和允許用專(zhuān)門(mén)的符明。同時(shí)，從滿(mǎn)作要求的公差范圍的前提下，要采取合理的經(jīng)濟(jì)以提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。
2.影響加工精度的原始誤差。
機(jī)械加工中，多方面的因素都對(duì)工藝系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而造成各種各樣的原始誤差。這些原始誤差，一部分與工藝系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)，一部分與切削過(guò)程有關(guān)。按照這些誤差的性質(zhì)可歸納為以下四個(gè)方面：工藝系統(tǒng)的幾何誤差。工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括加工方法的原理誤差，機(jī)床的幾何誤差、調(diào)整誤差，刀具和夾具的制造誤差，工件的裝夾誤差以及工藝系統(tǒng)磨損所引起的誤差。工藝系統(tǒng)受力變形所引起的誤差。工藝系統(tǒng)熱變形所引起的誤差。工件的殘余應(yīng)力引起的誤差。
3.機(jī)械加工誤差的分類(lèi)。
系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。從誤差是否被人們掌握來(lái)分，誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差(又稱(chēng)偶然誤差)。凡是誤差的大小和方向均已被掌握的，則為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差又分為常值系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。常值系統(tǒng)誤差的數(shù)值是不變的。如機(jī)床、夾具、刀具和量具的制造誤差都是常值誤差。變值系統(tǒng)誤差是誤差的大小和方向按一定規(guī)律變化，可按線(xiàn)性變化，也可按非線(xiàn)性變化。如刀具在正常磨損時(shí)，其磨損值與時(shí)間成線(xiàn)性正比關(guān)系，它是線(xiàn)性變值系統(tǒng)誤差;而刀具受熱伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量和時(shí)間就是非線(xiàn)性變值系統(tǒng)誤差。凡是沒(méi)有被掌握誤差規(guī)律的，則為隨機(jī)誤差。
靜態(tài)誤差、切削狀態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差。從誤差是否與切削狀態(tài)有關(guān)來(lái)分，可分為靜態(tài)誤差與切削狀態(tài)誤差。工藝系統(tǒng)在不切削狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，通常稱(chēng)為靜態(tài)誤差，如機(jī)床的幾何精度和傳動(dòng)精度等。工藝系統(tǒng)在切削狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，通常稱(chēng)為切削狀態(tài)誤差，如機(jī)房;在切削時(shí)的受力變形和受熱變形等工藝系統(tǒng)在有振動(dòng)的狀態(tài)下所出現(xiàn)的誤差，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)誤差。
二、工藝系統(tǒng)的幾何誤差
1.加工原理誤差。
加工原理誤差是由于采用了近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工所產(chǎn)生的誤差。通常，為了獲得規(guī)定的加工表面，刀具和工件之間必須實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的成形運(yùn)動(dòng)，機(jī)械加工中稱(chēng)為加工原理。理論上應(yīng)采用理想的加工原理和完全準(zhǔn)確的成形運(yùn)動(dòng)以獲得精確的零件表面。但在實(shí)踐中，完全精確的加工原理常常很難實(shí)現(xiàn)，有時(shí)加工效率很低;有時(shí)會(huì)使機(jī)床或刀具的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，制造困難;有時(shí)由于結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)多，造成機(jī)床傳動(dòng)中的誤差增加，或使機(jī)床剛度和制造精度很難保證。因此，采用近似的加工原理以獲得較高的加工精度是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)性的有效工藝措施。
例如，齒輪滾齒加工用的滾刀有兩種原理誤差，一是近似造型原理誤差，即由于制造上的困難，采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開(kāi)線(xiàn)基本蝸桿;二是由于滾刀刀刃數(shù)有限，所切出的齒形實(shí)際上是一條折線(xiàn)而不是光滑的漸開(kāi)線(xiàn)，但由此造成的齒形誤差遠(yuǎn)比由滾刀制造和刃磨誤差引起的齒形誤差小得多，故忽略不計(jì)。又如模數(shù)銑刀成形銑削齒輪，模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪，齒形參數(shù)是不同的。理論上，同一模數(shù)，不同齒數(shù)的齒輪就要用相應(yīng)的一把齒形刀具加工。實(shí)際上，為精簡(jiǎn)刀具數(shù)量，常用一把模數(shù)銑刀加工某一齒數(shù)范圍的齒輪，也采用了近似刀刃輪廓。
2.機(jī)床的幾何誤差。
主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的概念。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，對(duì)工件的加工精度有直接影響。所謂主軸的回轉(zhuǎn)精度是指主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。理論上，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)，其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的空間位置是固定不變的，即瞬時(shí)速度為零。實(shí)際上，由于主軸部件在加工、裝配過(guò)程中的各種誤差和回轉(zhuǎn)時(shí)的受力、受熱等因素，使主軸在每一瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸心線(xiàn)的空間位置處于變動(dòng)狀態(tài)，造成軸線(xiàn)漂移，也就是存在著回轉(zhuǎn)誤差。
主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的影響因素。影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素是主軸軸頸的誤差、軸承的誤差、軸承的間隙、與軸承配合零件的誤差及主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等。主軸采用滑動(dòng)軸承時(shí)，主軸軸頸和軸承孔的圓度誤差和波度對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度有直接影響，但對(duì)不同類(lèi)型的機(jī)床其影響的因素也各不相同。
三、機(jī)械加工中提高加工精度的工藝措施
1.減少原始誤差。
提高加工零件所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形誤差，盡可能減小測(cè)量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機(jī)加工精度，需對(duì)產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對(duì)造成加工誤差的主要原始誤差采取相應(yīng)的解決措施。對(duì)于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對(duì)具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。
2.轉(zhuǎn)移原始誤差。
該方法的實(shí)質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去。轉(zhuǎn)移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在加工過(guò)程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對(duì)加工精度無(wú)影響的方面。
3.誤差補(bǔ)償法。
對(duì)工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵?duì)零件加工誤差的影響。
四、結(jié)束語(yǔ)
在機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差、影響質(zhì)量是不可避免的。只有對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效提高機(jī)加工的精度和質(zhì)量。
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