浅析薄壁零件提高加工精度的措施

浅析薄壁零件提高加工精度的措施（精选6篇）

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇1

1.工艺路线的选择

在薄壁零件的加工过程中应当重点对工艺进行分析，并对在加工的过程中，对于薄壁零件的变形规律进行研究，要重点对加工过程中，保证零件的材料变形进行分析，确保零件的加工形状和质量能达到设计的标准。在粗加工和精加工之间可以适当的对半进行处理，是为了消除加工过程中所产生的切削力以及夹紧应力，还有就是要保证零件在进行装配和调试的过程中保证稳定性。合理的工艺路线在薄壁零件的加工过程中是非常具有研究意义的。

2.提升刚度

薄壁零件因为其自身的原因，它的刚度是比较差的，对薄壁零件的刚度的提高可以有效的消除加工的过程中由于加工工作对于工件精度的影响。同时也是可以消除交工的振动的。

3.适当的装夹

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇2

在工业部门, 薄壁零件具有重量较轻, 结构紧凑, 节约材料的特点, 其应用范围非常广泛。然而由于薄壁零件的刚性较差、强度不高, 在车削加工中存在很大的难度, 很容易出现加工变形的情况, 使加工质量受到影响。影响薄壁零件质量的因素有很多种, 例如薄壁零件的装夹方式、刀具的选用以及切削用量等。因此, 认真分析影响薄壁质量的因素, 并找出相关解决措施, 可以为提高薄壁零件的精度奠定良好的基础。

通常可以采用板料冲压、滚压焊接成型等方法加工这类零件, 而针对一些要求较高的零件要采用车削加工方法, 例如一些截面比较复杂且尺寸精度和表面光洁度要求较高的薄壁零件。因此, 车削工艺也被广泛应用于薄壁零件的车削加工中, 成为了一种较为普遍的工艺。常见的采用车削加工工艺的薄壁零件可分为以下几类:套类薄壁件、环类薄壁件、盘类薄壁件、板类薄壁件、特种型类薄壁件等。下面分别进行介绍:

(1) 套类薄壁件。这类零件具有以下特点:第一, 内外圆的直径差较小, 径向尺寸小于轴向尺寸;第二, 套类薄壁件对孔的圆度、柱度、各圆度表面的同轴度、空轴线的直度等都有严格的要求, 而要达到这些要求难度较大。

(2) 环类薄壁件。这类零件有如下特点:第一, 内外圆的直径差较小, 轴向尺寸小于径向尺寸, 端面面积小;第二, 环类薄壁件对孔的加工要求与套类薄壁件大致相同。

(3) 盘类薄壁件。这类零件的特点是:第一, 多数呈薄壳状, 内外圆的直径差也相对偏小, 轴向尺寸小于径向尺寸, 而端面面积较大。第二, 盘类薄壁件对端面的平面度以及端面对空轴线的垂直度的要求较高。

(4) 板类薄壁件。板类零件的轮廓尺寸比其厚度要大很多, 端面面积很大。

2 影响薄壁零件加工精度的因素

影响薄壁零件加工精度的因素有很多种, 其中主要影响因素有以下几点:受力变形、受热变形、振动变形、切屑流向不对以及操作方法不正确等。以下针对这几种因素进行详细分析。

(1) 受力变形。通常薄壁类零件的工件壁偏薄, 在外力 (如夹紧力) 作用下会发生变形, 势必会对工件的尺寸精度和形状精度造成一定的影响。当采用三爪卡盘装夹零件时, 由于夹紧力的作用零件会发生变形 (变成三角形) , 导致内孔加工余量出现不均匀;当内孔加工完成后, 松开卡盘, 零件由于弹性恢复, 恢复为圆柱形, 而已加工的圆形内孔会变成弧形或三角形。

(2) 受热变形。切削热会对工件产生一定的影响, 使这种较薄的工件产生热变形, 造成工件尺寸精度下降, 特别是对于线膨胀系数较大的金属薄壁零件, 如果在一次装夹后连续进行粗车、半精车、精车的加工, 势必会产生切削热, 使零件发生热变形, 在很大程度上降低了工件的尺寸精度, 甚至会导致工件因变形严重而卡死在夹具上。

(3) 振动变形。在切削力 (特别是径向切削力) 的作用下, 工件出现振动和变形的状况, 从而对工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度造成影响。

(4) 切屑流向不对。切屑流向出现错误会导致切屑挤塞在刀具与工件之间, 引起工件变形。

(5) 操作方法不正确。精车前未释放变形, 或精车时切削量太大, 从而导致工件出现变形。

3 薄壁零件的工艺措施

(1) 选择合理的工艺路线。研究、分析、掌握薄壁零件的变形规律是改善薄壁零件加工工艺的关键, 同时还要从整个工艺过程入手防止和解决变形问题, 以确保各工序的加工质量。在零件的加工流程中, 根据情况需要适当增加粗加工与精加工之间半精加工的次数, 以消除切削力、夹紧力产生的应力和零件本身的残余应力, 并在最终精加工之前及时发现和处理发生变形的零件, 从而有助于保证产品零件的尺寸精度和形位公差精度, 同时还有助于保证零件在存放、装配、调试时尺寸和形位精度的稳定性。对于那些尚不完善且相对不够成熟的工艺方法, 必须通过相关的工艺试验对其进行加强和改进, 使工艺方案得到进一步的完善, 工艺试验的内容包括对存放数天的零件的精度产生的变化进行测量和对比等。在选择零件和夹具的定位基准和夹紧方式时一定要慎重, 注意保持各工序定位基准的协调一致。同时合理分配加工余量, 必要时应提高定位基准的尺寸和形状公差精度。

(2) 提高零件的刚度。由于薄壁零件自身刚度较差, 在车削加工工艺中存在较大的难度, 可以说提高薄壁零件刚度成为工件加工精度提高的重要因素。通常在零件设计完成后, 零件的刚度是不会变的, 在不采取任何特殊工艺的正常情况下, 提高工件本身的结构刚度非常困难。此外, 影响薄壁零件刚度的因素有许多种, 如工件加工时的定位、夹紧形式、工装、夹紧力的大小等。因此, 薄壁零件在工艺系统中的位置是否合适、夹紧方式是否恰当, 以及切削方法和切削用量是否适当都会关系到薄壁零件的刚度。另外, 提高工件刚度的另一种方式是采用增加壁厚的办法, 即通过常用胶粘、浇灌方法来增强零件刚性和紧固零件。

(3) 适当的装夹。零件装夹可将工件稳定地固定住, 一般平面定位应采用3点, 定位点必需具备一定的强度才能很好的承受夹紧力。从不同的角度看对定位的要求也有所不同, 从定位稳定性和定位精度方面考虑, 接触面越小越好;但是从夹紧力功能来看, 则要求接触面偏大一些, 从而用较小的单位面积压力获得最大的摩擦力。在精密加工中, 夹紧机构和夹紧力的大小要根据切削力的大小来确定。要对零件的定位和夹紧机构认真做出分析, 同时应考虑到刀具对零件的施力情况, 预计引起工件变形的力的大小和作用方向, 例如径向上不受力是薄壁环形工件最好的加工状态。

(4) 合适的切削力。在切削过程中刀具产生的切削力是由几个分力合成的一个空间合力, 其对零件的影响很大, 很有可能造成零件在切削加工中出现振动或变形的状况。被加工材料的硬度、刀具几何形状、切削用量和冷却润滑液等都会对切削力的大小造成影响。同时, 切削力的大小还受到刀具几何角度的影响, 通常刀具前角的大小会影响切削变形及刀具前角的锋利程度。一般随着切削变形和摩擦力的减小, 切削力减小, 但是前角太大, 会使刀具的楔角减小, 造成刀具的强度及散热情况减弱, 导致其磨损加快。

(5) 适当的切削液。采用高速钢刀具精加工时, 可以通过水溶液降低切削过程中产生的切削热。此外, 在进行精加工时, 还可以选用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液, 其作用是进一步改善已加工表面的状况, 提高切削质量, 同时对提高刀具使用寿命也有一定的帮助。而在进行粗加工时, 基本上不用使用切削液, 可以将低浓度的乳化液或水溶液连续地浇注于切削的零件上, 起到降低切削热的作用, 有效地提高加工质量。

4 结语

在实际加工过程中, 采取以上措施可以很好地提高薄壁类零件的加工精度, 有效地缩短装夹校正的时间, 为操作者节省了时间并且大大地减轻了操作者的劳动强度, 对提高生产效率有一定的帮助。

摘要：薄壁零件有其自身独特的特点, 给车削加工带来了很大的困难。分析了薄壁零件的特点, 提出了影响薄壁零件加工精度的几点因素, 并对其工艺措施进行了简单探讨。

关键词：薄壁零件,加工精度,工艺措施

参考文献

[1]吴明友.数控车床 (华中数控) 考工实训教程[M].北京:化学工业出版社, 2006

[2]郑作涛, 周亮.薄壁零件加工工艺研究[J].吉林工程技术师范学院学报, 2011 (8)

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇3

可变轴曲面轮廓铣在异型薄壁零件加工中的应用

针对异型薄壁零件这一典型零件,讨论了可变轴曲面轮廓铣在数控程序设计及加工中的应用,研究了可变轴曲面轮廓铣在整个加工编程流程中各主要参数的功能和应用特点.

作 者：赵彦华 董晓 吴晓鸣 李玮珑  作者单位：赵彦华,李玮珑(黄河水利职业技术学院)

董晓,吴晓鸣(洛阳电光设备研究所)

刊 名：航空制造技术  ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(16) 分类号：V2 关键词：异型薄壁零件   数控加工   可变轴轮廓铣   UG软件  

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇4

关键词：轴颈,高温合金,薄壁,加工

1 概述

近几年, 随着航空技术的发展, 一些高精度零件应用越来越广泛, 精度要求越来越高, 加工难度越来越大。其中一些轴颈类零件由于工作条件苛刻, 要求更高。本文选取某一种轴颈类零件作为探讨的载体, 介绍其加工方法、加工难点及解决措施。该零件为承受高温高速旋转的关键承力件, 用于连接高压涡轮盘和轴, 传递扭矩, 承受很大的离心力和气动力, 因此对轴颈的质量提出了严格的要求。

2 零件的加工分析

2.1 零件的结构复杂 (见图1)

轴颈的结构和形状复杂, 难加工的表面多, 零件壁厚较薄, 只有3.5mm、多圆弧转接、配合表面精度高;在曲面上加工小孔, 钻头容易偏斜, 而且有的孔长径比达15:1, 导致钻头强度低, 钻削容易发生振动, 而使钻头折断。

2.2 加工材料

零件材料为GH698, 是一种新型的镍基高温合金。该材料合金化强度高, 含有铝、钼、钛、铌等强化元素, 在500-800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能。这种高温合金的性能和加工特点是:

2.2.1 导热性差, 加工中传热困难, 切削温度很高, 因此切削时容易产生粘刀现象。

2.2.2 热强性好, 高温合金在较高温度下仍具有较高的物理、机械性能, 切削阻力比普通钢高3-4倍。

2.2.3 材料本身有大量的强化相, 在加工中容易产生冷作硬化, 容易磨损刀具, 降低刀具寿命。

2.3 零件的形位公差要求高

安装边轴向的孔, 尺寸公差为0.019mm, 位置度0.02mm, 其基准平面A要求着色面积不小于80%, 且孔和螺纹孔, 周围4 mm的范围内着色面积要求100%。

2.4 零件技术要求高

零件要求在热处理后保证各项技术条件和零件的尺寸精度, 因此如何控制热处理变形, 提高产品的质量, 是本文的一项重要内容。

3 轴颈的加工工艺

3.1 零件工艺方案:

根据零件特点, 制定如下工艺方案:

3.1.1 加工阶段的划分

根据零件加工特点, 划分为三个阶段:

粗加工阶段:该阶段分两步进行:第一步车超声波探伤检查表面, 第二步为去除大部分加工余量, 保证以后加工余量均匀。

半精加工阶段:修正粗加工应力引起的变形, 进一步保证精加工余量均匀, 表面粗糙度达Ra1.60μm, 为腐蚀检查作准备。

精加工阶段:保证零件最终尺寸和技术条件要求。根据零件的加工要求选用精密的机床, 同时选择合理的工艺装备和工艺参数。为防止真空时效热处理后的零件变形, 对基准面留有一定的余量, 以便在热处理后再进行加工。

3.1.2 采用工序集中的原则

工序集中后, 可以减少定位次数, 减少定位误差, 提高零件加工精度, 和各表面之间的位置精度, 也更有利于采用数控机床等高精度机床的加工。

3.1.3 定位基准的选择

在毛坯开始加工时, 选用锻件的外圆为径向基准, 端面为轴向基准, 径向夹紧。

粗加工时选用已加工外圆、端面为径向和轴向基准, 径向夹紧。

半精加工和精加工采用基准重合的原则, 并使工艺基准和设计基准相重合, 一次装夹, 轴向压紧。

3.1.4 热处理工序安排

在半精加工和精加工后安排两道热处理工序, 以消除加工中的内应力。

3.1.5 无损检测工序的安排

超声波检查, 安排在车超声波表面和粗车之前进行, 腐蚀检查安排在半精加工以后、精车以前进行, 荧光检查和着色检查安排在精加工以后进行。

3.2 简要的加工工艺路线安排如下:

工艺路线为:毛料、粗加工、超声波探伤、半精加工、腐蚀、稳定处理、精车、钻孔和铣槽、车螺纹、消除应力热处理、磨基准面和研磨基准、检验、包装入库。

4 典型的车加工工序

在轴颈的加工中, 精车内型面是一道重要的车加工工序。为降低成本, 一般采用传统车加工方法, 但由于有转接R, 需用成型车刀车削, 不但车削力大, 加工的表面质量不高, 而且与操作者的经验密切相关。而采用数控加工方法既能克服传统加工中的不足, 又可以提高效率和质量。

该加工工序简图见图2:

4.1装夹零件:

用软三爪卡盘装夹, 加工前找正内径跳动量不大于0.015mm, 端面跳动量不大于0.015mm。

4.2 制定数控工步及参数

4.2.1 选用刀具

根据要求选用二把机夹车刀完成加工, 在装夹刀具前用对刀仪找出刀具补偿尺寸, 刀片为35°菱形刀片, 刀尖圆弧半径为R0.8, 材料为K313。

4.2.2 切削用量

该零件的切削用量为机床转速n=27～39r/min, 进给量f=0.15mm/r, 切削深度ap=0.15～0.3mm, 并浇注冷却液。

4.2.3 切削路线

切削路线就是数控加工中刀具相对于工件运动的轨迹, 应尽量使加工路线最短, 程序段最少, 以减少空刀时间, 提高效率。轴颈型腔的加工轨迹见图2。

4.2.4 确定对刀点

对刀点就是数控加工时, 刀具相对工件运动的起点。对刀点应使编程简单, 对刀方便, 引起的加工误差少。该零件的对刀点X坐标为基准表面, Z坐标为零件的回转中心线。 (见图2)

4.2.5 编制数控程序

坐标系径向为X轴, 轴向为Z轴。若采用轮廓编程, 须考虑刀具的半径补偿;采用刀心编程, 应计算刀心坐标。在实际加工时可以考虑采用改变刀具位置坐标补偿值或者改变刀具半径补偿值r进行加工。

5 典型的孔加工工序

5.1 轴颈在大端螺纹处均匀分布有12个Ф9.5的斜孔。见图1。

在开始钻削时, 受零件形状的影响, 钻头有两个切削表面, 而且由于壁厚的不同, 切削部分材料的变形大小也不一样, 因而钻头受力不均匀, 再加上钻头因旋转而产生的摆动现象, 容易造成钻头偏斜和崩刃。为此先用锪刀将被加工面锪平, 然后再用扩孔钻纠正孔的中心线偏斜。

其简要工步为锪孔、钻孔、扩孔、铰孔;加工参数为机床转速n=80 r-160r/min、进给量f=0.04m。

6 控制零件变形的措施

6.1 增加稳定热处理工序。

半精加工后安排稳定处理, 消除粗加工阶段和半精加工阶段产生的内应力。精加工后再安排一次稳定处理, 这次热处理中使用夹具, 且夹具材料与零件的材料相同, 平放在真空炉内。

6.2 采用合理的装夹方式。

采用径向定位、轴向支承和压紧, 基准面为支承面。采用合理的工艺路线、加工方法和加工参数。

7 存在问题及改进建议

对于精度高, 结构复杂的零件。应尽可能采用数控加工, 甚至采用多轴加工, 这样不仅能提高零件的质量, 而且还能节约大量的工装费用, 缩短研制周期, 提高生产效率。

结语

加工完成后, 通过对轴颈的检测, 其尺寸和技术条件符合图纸要求, 说明工艺路线安排和加工方法是合理的、正确的。本文所论述的轴颈加工方法, 不但为轴颈的加工积累了丰富的经验, 使加工能力有了新的提高, 而且还锻炼了技术人员和操作人员的队伍。

参考文献

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇5

机械产品是由各种不同的零件组合而成的, 每个零件都对机械产品整体性能的发挥起着重要的作用。零件质量的好坏是保证产品性能、使用寿命的关键, 所以提高机械零件的加工质量是保障机械产品质量的关键。衡量机械加工质量的指标有两方面即加工精度与表面质量, 在机械加工过程中, 由于各种因素的影响, 使刀具和工件间的正确位置发生偏移, 因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合, 两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。

加工精度是指零件加工后的实际几何参数 (尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的符合程度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数 (尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高, 则加工误差越小, 反之越大。加工精度的高低以国家有关公差标准来表示。

2 随着国民经济实力和科学技术水平的提高, 社会要求提高产品的质量。

而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标, 所以保证零件的加工精度很重要。这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素, 从而提高加工精度。在加工过程中工艺系统会产生各种误差, 这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关, 产生加工误差的主要因素有:

2.1 加工原理误差

近似的加工方法在加工过程中被广泛的采用, 加工误差也由近似的加工运动或近似的刀具轮廓而产生。

2.1.1 采用近似的加工运动造成的误差

工件和刀具在运动之间为了达到对工件表面理想的要求往往建立了某种必然的联系。这种联系的建立从理论上讲应该是完全准确的运动联系。但这种准确的联系却似乎往往起不到理想的提升加工精度的效果, 在这种准确的联系下, 容易造成加工原理误差, 机床和夹具面的更加复杂, 制造变得更加困难。

2.1.2 采用近似的刀具轮廓造成的误差

要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓, 用成形刀具加工复杂的曲面时, 往往非常困难, 一般多会采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。如用滚刀滚切渐开线齿轮时, 为了滚刀的制造方便, 多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆, 从而产生了加工原理误差。

2.2 机床几何误差及磨损其对加工精度的影响

机床是加工中刀具对工件进行加工运动的活动场所, 工件的成型运动得益于机床的运行, 这使得, 机床的精度高低直接影响加工工件精度的高低。在机床制造误差中对工件加工精度影响较大的, 主要有主轴回转误差、导轨误差和传动链误差三种。

2.2.1 主轴回转误差

工件的形状和位置精度主要受到主轴的回转误差直接影响, 可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。在对不同表面加工的时候, 由于存在误差敏感方向, 加工误差也随主轴的径向跳动而有所不同。例如, 通过车床对外圆或内孔加工过程中, 主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差, 但对于端面加工却未有直接的影响。车端面时, 主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差, 以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时, 会造成螺距误差。主轴的轴向跳动对加工外圆或内孔的影响不大。主轴的角度摆动与主轴的径向跳动对加工误差的影响较为相似。主要区别在于主轴的角度摆动除对工件加工表面的圆度可能造成误差外, 对工件加工表面的圆柱度也可能造成误差。

2.2.2 导轨误差

机床的导向和承载作用均由导轨来承担, 确定机床主要部件相对位置的基准和运动的基准也由导轨来完成。形状精度受导轨各项误差的直接影响较为明显。在被加工工件表面的法线方向上, 导轨在水平面内的直线误差将被直接反应出来, 对加工精度的影响最大。导轨在垂直平面内的直线度误差虽然对加工精度产生影响, 但影响很小, 可忽略不计。前后导轨的平行度误差致使工作台在运动过程中产生摆动, 刀尖的运动形成一条空间曲线, 它使得工件形状发生变化。

2.2.3 传动链误差

传动链是切削过程中, 工件表面的成形运动的主要实现场所, 传动机构主要由蜗杆、蜗轮、螺母、齿轮、丝杆等传动元件等基础部分构成。在加工、装配、和使用的过程中容易对这些基础元件造成磨碎, 从而产生误差, 这边是引起传动链误差的基础。传动误差因传动机构越多, 传动路线越长而越大, 机床传动链误差是影响表面加工精度的主要原因之一。

2.3 工艺系统受热变形引起的误差

机械加工中, 在各种热源的共同作用下, 工艺系统容易产生一定的热变形。工艺系统各部分的变形产生差异主要是由各个环节的材料和结构有所不同, 工艺系统热源分布的不均匀性所导致的。其中热变形引起的加工误差中精密加工占总加工误差的十分之四到十分之七左右。

2.3.1 机床热变形对加工精度的影响

由于热源的影响, 机床各部分的温度会有所变化, 热源分布的不均匀和机床机构的复杂性, 机床的各部件发生不同程度的热变形, 机床原有的各部件之间的相互位置关系被破坏, 加工精度受到影响。不同类型的机床由于热源不同, 对加工精度影响也不同。

2.3.2 刀具热变形对加工精度的影响

刀具的尺寸和热熔量都较小, 这使得切削加工过程中虽然掺入道具的热量较小, 故而对刀具来说, 同样会产生重要的影响, 如刀具热伸长, 刀具热变形等, 导致加工精度受到影响。进行粗加工时加工精度受刀具热变形的影响可以忽略不计, 但对于某些高精度的零件, 刀具的这种热变形带来的影响却是巨大的, 对加工表面造成形状误差。

3 提高机械加工精度的措施

3.1 加大科技投入力度

在针对影响加工精度的各种原因进行充分分析的基础之上, 加大科技投入和研发资金, 针对各个环节所造成的误差, 通过研究创造新工艺、新手段、新方法等措施, 来努力提高加工精度。

3.2 减少原始误差

努力提高机床的几何精度和量具、夹具的精度, 进一步降低工艺的系统受力、磨损变形、以及内应力等方面, 所造成的原始误差。要具体问题具体分析, 针对导致加工各项误差的原因不同进行分析, 有针对性的采取各种不同的具体措施解决主要的原始误差, 提高机械加工的精度。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工, 则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

3.3 误差预防

是指减少误差源或改变误差源至加工误差之间的数量转变关系。常用的方法有:直接减少原始误差法、误差转移法、采用先进工艺和设备法、误差分组法、就地加工法和误差平均法等。实践与分析表明, 精度要求高于某一程度后, 利用误差预防技术来提高加工精度所花费的成本将成指数增长。

4 总结

现代化机械加工的生产工艺, 要有生产出高质量的的机械零部件, 努力提高机械加工精度, 尽量避免加工误差, 保障机械加工工件产量和质量。现在我国机械加工生产领域还存在很多问题, 我们必须地在工作实践中通过不断的努力发现问题解决问题, 把我国机械加工精度提升到一个新的高度。

摘要：工件从加工到最后合格投入使用, 需要经过很多步骤, 在这个过程中有很多因素影响机械加工工件的质量, 机械加工前的首先考量因素就是尽量避免或减少各种因素对加工精度的影响。本文针对机械加工过程中积累的经验, 对影响机械加工的精度的主要因素进行分析, 提出一些尽量避免机械加工误差的具体措施。为进一步提高机械加工精度创造条件。

关键词：机械加工,加工精度,避免误差

参考文献

[1]郑修本.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社, 2004.

浅析薄壁零件提高加工精度的措施 篇6

机械是由多个零件构成的,因此,要想保证机械性能,就必须要保证零件质量。加工精度对零件质量的影响十分明显,在加工精度得不到保障的时候,零件质量也很难达到规定标准。所以,零件加工过程中,必须要重视对影响因素的控制,提升加工精度,以达到优化零件质量的目的。

2 影响机械零件加工精度的因素及解决方法

2.1 关于零件精度

结合零件质量要求来讲,影响其精度的因素主要涉及三个方面:第一为形状,第二为位置,第三为尺寸。以上三方因素之间存在制约关系,其中,位置公差是一个关键因素,其范围取决于尺寸公差,但其同时又大于等于形状公差。加工精度状况通常由误差数值体现出来,二者之间的关系一般表现为误差越大精度越低。误差代表的是实际加工效果与设计值之间出现的偏差,完全避免的可能性不大,这一点是由加工工序复杂决定的。零件加工并非一道工序就能完成,而各个环节都做到精准无误却是很不现实的,所以,误差属于客观存在,只是会在大小上有一些差异。由于工序不止一道,所以,在多项误差累积起来的时候,加工精度受到的影响就会比较显著。当前,我国学者在这方面进行的研究通常以单因素法或者统计法为主要手段,二者最大的区别体现在研究对象不同,其中前者是针对每道工序展开的,研究时不考虑其他工序;而后者则是借助抽样调查的形式来分析部分零件的精度状况,对于批量生产有着重要意义。

2.2 影响因素

影响机械零件加工精度的因素主要包括:首先,外力因素。在进行零件加工的时候,经常会面临工艺系统出现变形的问题。导致此种现象的主要原因就在于外力,在夹紧力等外力作用的影响下,加工毛坯将很难实现与道具位置的准确对应,误差便会因此出现。此种变形一般被称为受力变形,除了会降低加工精度之外,还会损害零件质量,进而影响到生产效率,甚至是机械性能。受力变形以弹性变形为主要形式,控制思路为强化变形抵抗能力。

其次,热力因素。零件加工时不可避免的会发生摩擦,若温度上升到一定程度,就会导致加工系统因为受热而出现变形。以热力来源为依据进行划分,导致热变形的热力因素实际上包括两个方面,其一为内部热源,主要包括摩擦热以及切削热;其二为外部热源,主要指阳光以及辐射带来的热量。伴随着新技术的应用,零件加工的自动化程度越来越高,此种情况一方面提升了加工效率,但另一方面也使得热力因素对零件质量的影响作用日益显著,对这个因素进行控制也就成为了保证零件质量的必然要求。

最后,工艺因素。零件加工是一项需要加工部件互相配合方能完成的一项任务,由此形成的工艺系统对于加工效果有着巨大的影响。所以,在其本身计划精度就不高的情况下,无论是加工原理,还是刀具运作,都会有误差存在,而误差的累积则会导致加工精度远远达不到质量要求的标准。

2.3 解决方法

鉴于误差会严重影响零件质量及生产效率,在加工的过程中就要注意结合影响加工精度的主要因素,确定系统的控制方案,以解决零件加工误差过大的问题。结合零件加工的工序来讲,本文认为解决误差问题的可行措施主要包括下述几种。

(1)就地加工。此种加工方式适用于需要进行二次加工的部分零件,具有影响因素少、误差小等优势。对于零件加工来讲,首次加工并不一定能够满足精度要求,所以,为了使用效果考虑,在使用之前通常还需要对其进行优化处理,这就是一般所说的二次加工。二次加工同样会因为受到各种因素的干扰,而出现一些误差。为了尽可能的减小误差,在必须要进行二次加工的时候就可以酌情考虑“就地加工”。就地加工的优势体现在:其能够对环境变化造成的误差累积起到一定的控制作用。所以,此种方式也是现实中最常用的二次加工法之一。对于部分机械产品来讲,为了控制误差对其性能的影响作用,可考虑通过零件组装并精加工的方式,来提升整体精度。

(2)减小误差。此项措施针对的是原始误差,在精度保护方面属于常用手段,效果相对较好。简单来讲,此项措施指的就是:在进行零件加工的时候,通过分析引起误差的原因,来明确应对策略,并制定相应的消除措施,将原始误差尽可能的降至最小。由于制定的措施往往都很有针对性,故此种方法的消除效果通常也比较显著。

以细长轴为例,其加工时极易出现变形现象或产生振动。对于这种情况,就可以尝试利用上述措施进行解决。具体方法为:(1)分析其出现变形的原因,明确零件弯曲是由加工抗力引发的这一点.(2)根据第一步的结论,初步确定“精粗交替”的加工改进方案。此项方案能够起到控制变形及稳定切削操作的作用,对于保证细长轴的质量具有重要意义。

(3)补偿误差。此项措施是针对加工误差而言,实质是根据原有误差的方向及大小,借助人力制造一个与其大小相等、方向相反的误差,使二者相互抵消,进而达到保证整体精准的目的。在个别情况下,此种人为抵消的补偿措施可以使用固定值,但一般情况下是需要结合实际需要灵活确定的。也就是说,不同情况应采用不同的补偿值。

通常情况下,现实中会借助两种方法来实现误差补偿。第一种方式为“在线检测”,指的是:借助细致的尺度测量,来掌握零件加工的实时状况,并以此为依据,对刀具或者其他的设备进行调整,以确保零件成品符合相应标准。第二种为偶件自动配磨,指的是:将一个比较标准、精度符合要求的零件作为模板、基础进行其他零件的加工。在实行的时候,同样需要实时掌握零件尺寸状况,并将其与基准零件作对比。相比起第一种方法,第二种方法的效率优势更加显著,对于提升生产效率很有益处。

3 结语

总体而言,加工精度通过影响零件质量,决定机械性能。因而,出于保证机械性能正常、使用安全的考虑,零件加工中就必须要采取有效措施对影响精度的因素进行控制,以提升加工效率、改善加工效果、保证零件质量。

摘要：零件质量关系到机械性能及使用安全,所以,在对其进行加工处理的时候,必须要尽量确保其精度达标。考虑到影响加工精度的因素比较多,在加工的过程中就必须在保障工艺科学的基础上,加强对不利因素的控制。本文结合机械零件加工要求,对影响精度的几项因素做了阐述,并提出了一些控制办法。

关键词：机械零件,加工精度,影响因素,解决办法

参考文献

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