潘長旺
(南京中電熊貓照明有限公司, 江蘇 南京 211899)
機械加工工藝對零件表面質(zhì)量與加工精度有著密切影響,尤其在零件加工精度方面會受到環(huán)境溫度以及工藝系統(tǒng)的影響。
對此,在誤差影響方面需要結(jié)合問題進行深度分析,并提出有效的改進方法,以此優(yōu)化提升機械加工工藝,有效降低零件加工精度的誤差影響,全面提升零件加工過程精密度。
機械加工工藝過程中會存在加工工藝幾何方面的誤差,導(dǎo)致對零件加工精度產(chǎn)生嚴重影響,主軸回轉(zhuǎn)部分也會產(chǎn)生嚴重誤差。這是因為主軸部件的軸徑以及周邊的座孔存在工藝誤差,才導(dǎo)致主軸配合質(zhì)量以及相應(yīng)的潤滑條件出現(xiàn)了嚴重影響。
對于瞬時回轉(zhuǎn)軸線來說,它會隨著一定的周期性對空間位置造成一定的影響,可以看出回轉(zhuǎn)中心與理論上的回轉(zhuǎn)中心出現(xiàn)了不匹配問題,繼而導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。尤其在主軸回轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差,主要表現(xiàn)在軸承間的間隙大問題,導(dǎo)致不同段位的軸孔與軸徑出現(xiàn)了誤差,而主軸因為溫度過高出現(xiàn)嚴重變形。
機械加工會因為主軸回轉(zhuǎn)誤差造成主軸傾角擺動的影響,尤其在車削過程中會出現(xiàn)工件徑向位置的圓形狀態(tài),軸向位置會出現(xiàn)梯形狀態(tài),可以看出,鏜孔在主軸角度擺動過程中需要對回轉(zhuǎn)軸線以及工作臺的導(dǎo)軌進行分別處理,這時主軸與回轉(zhuǎn)軸線處于不平行狀態(tài),導(dǎo)致螺紋的加工過程中發(fā)生主軸回轉(zhuǎn)周期誤差。
機械加工工藝對零件加工精度的影響有很多,尤其是主軸回轉(zhuǎn)誤差對機械零件加工精度影響非常大,同時這也是主要的影響因素之一。對此,需要采用針對性的改進方法,具體如下:
首先,需要加強高精度主軸部件的更換,并在系統(tǒng)誤差上采用有效的方法進行處理,例如,可以選擇C 軸承,有效將傳統(tǒng)的動壓軸承更換為靜壓滑動軸承,這樣可以有效降低徑向回轉(zhuǎn)誤差的問題,全面提升主軸箱體的軸承關(guān)系,實現(xiàn)了零件加工精度的質(zhì)量標準。
其次,有效提升機床主軸可以實現(xiàn)零件切割加工的進度,尤其在超精度加工機床運轉(zhuǎn)過程中,可以將切割精度到達納米的數(shù)量級標。
再有,通過對加工零件形為誤差的減小,可以確保加工工藝的合理化標準要求,通過對主軸旋轉(zhuǎn)運動以及轉(zhuǎn)型工具,對零件進行精度加工。尤其是在進行頂尖外圓磨削加工時,需要先進行孔位定位,并結(jié)合零件實際加工中的具體形態(tài),有效提升零件加工精度,實現(xiàn)了對零件外圓柱面的優(yōu)化提升方式[1]。在切削力加工過程中其零件毛坯會由于余量不足而出現(xiàn)橢圓形誤差。刀具在雙點畫線位置的毛坯橢圓長軸方向上有背吃刀量為ap1,在短軸方向則存在背吃刀量ap2。
在機械加工工藝中,導(dǎo)軌誤差直接會影響零件加工的精度,導(dǎo)軌機床需要對應(yīng)不同機床部件的基準位置,這非常容易造成加工工藝的誤差影響,尤其是在零件加工精度方面,會造成導(dǎo)軌自身的系統(tǒng)誤差方法。長此以往,機械加工工藝會導(dǎo)致導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損情況,尤其在加工時會出現(xiàn)嚴重的變形問題。這是因為導(dǎo)軌在加工過程中出現(xiàn)了水平面的誤差,導(dǎo)致垂直直面出現(xiàn)誤差影響。
對此,可以通過對機械零件進行加工時出現(xiàn)的誤差進行深度分析,如機床車削加工,會導(dǎo)致導(dǎo)軌水平面內(nèi)側(cè)出現(xiàn)凸起現(xiàn)象,從而導(dǎo)致對零件加工精度產(chǎn)生的誤差影響。
在對導(dǎo)軌誤差進行改進時,需要重點考慮導(dǎo)軌的使用年限,根據(jù)具體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對導(dǎo)軌誤差出現(xiàn)的零件加工進行優(yōu)化改進,以此有效降低機械加工工藝對零件加工精度的不利影響,改進方法如下:
首先,可以完善導(dǎo)軌設(shè)計以及制造過程,尤其是在防護裝置以及結(jié)構(gòu)方面,需要進行重點加工,以此提升整體的生產(chǎn)加工精度,有效提升了導(dǎo)軌的耐磨性。
其次,機械加工工藝在使用過程中需要對導(dǎo)軌進行定期的維護處理,這樣不僅可以確保導(dǎo)軌不會出現(xiàn)超負荷工作現(xiàn)象,同時也不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,有效降低了機械加工工藝對零件加工精度的不利影響。
最后,合適的潤滑劑可以有效降低導(dǎo)軌的加工誤差,通過對潤滑劑的有效使用可以大大降低各個零件與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù),大大提升了導(dǎo)軌的實際應(yīng)用壽命。
不僅如此,在機械加工工藝中的硬件系統(tǒng)誤差也進行了有效解決,提升了零件加工的整體精度[2]。要更換高精度主軸部件,這是從根本上解決系統(tǒng)誤差問題的核心方法,比如可選擇D、C 級前軸承,將傳統(tǒng)的動壓滑動軸承更換為靜壓滑動軸承,目的就是為了有效降低徑向跳動型回轉(zhuǎn)誤差,有效提升主軸箱體的支承孔與軸承之間的密切關(guān)系。
機械加工工藝對零件加工精度的影響原因還有受力誤差,這是因為在進行加工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)離心力以及切削力等不確定外力,嚴重影響零件加工質(zhì)量,導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的受力變形,尤其是在刀具以及工件的運轉(zhuǎn)速度,導(dǎo)致加工位置出現(xiàn)嚴重變形,大大降低了零件加工的精準度??梢钥闯觯瑱C械加工工藝對零件加工精度中的削切力影響很大,導(dǎo)致出現(xiàn)工件硬度不足等問題,出現(xiàn)了不同程度的誤差現(xiàn)象。主要原因是因為切削力在加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)橢圓形誤差,尤其是在刀具的劃線位置,需要通過對橢圓長軸方向的刀量背吃問題進行深度分析,避免造成毛坯受力不均勻的現(xiàn)象,尤其是在進行零件加工過程中這種現(xiàn)象會導(dǎo)致零件加工精度出現(xiàn)嚴重降低。
通常情況下,出現(xiàn)受力變形主要是由夾緊力與離心力兩個方面造成的,其中夾緊力的對導(dǎo)致零件加工的精度出現(xiàn)嚴重誤差,導(dǎo)致零件在卡盤上出現(xiàn)嚴重變形,同時也產(chǎn)生了零件內(nèi)孔加工誤差。再有就是離心力,會導(dǎo)致零件在回轉(zhuǎn)中心與零件的中心之間產(chǎn)生嚴重不符情況,出現(xiàn)嚴重的離心力,導(dǎo)致切削力出現(xiàn)變化,尤其在零件加工以及定位面軸度方面,出現(xiàn)了嚴重的質(zhì)量精度不準問題,嚴重影響了零件加工的精準度[3]。
提升零件加工的精準度,改進方法可以通過以下幾點:
首先,優(yōu)化改善零件剛度,尤其是零件的表面質(zhì)量,需要進行系統(tǒng)化的改善,這樣可以有效提升零件加工的抗變形目標。與此同時,還需要對載荷形式進行變形受力的清除,以此實現(xiàn)與間隙合面的相互吻合,加強了機械加工對零件加工的接觸面積,有效提升了零件加工精度。
其次,強化提升零件的剛度也非常重要,這可以有效改變輸入輪的運轉(zhuǎn)形式,降低轉(zhuǎn)矩的變化率,大大提升了零件自身的過渡曲線。在集中加工應(yīng)力過程中,需要運用機械加工工藝對零件夾緊力以及切削力進行有效降低,如此就能提升零件的加工精度[4]。
據(jù)統(tǒng)計,目前由于熱變形所導(dǎo)致的零件加工精度誤差可以占到總加工誤差的70%~80%左右。尤其是在一些加工精度要求較高的大型零件加工過程中,這一誤差比例還要更高。所以說對機械加工工藝系統(tǒng)實際運行而言,應(yīng)該考慮定期使用潤滑油對機床局部部件進行潤滑,盡量降低它的摩擦系數(shù)以及摩擦過程中所產(chǎn)生的大量熱能。
機械加工工藝對零件加工精度的影響較大,這需要相關(guān)技術(shù)人員對新興技術(shù)進行充分開發(fā),如切削技術(shù)以及超精度研磨技術(shù)等等。這些技術(shù)可以從本質(zhì)上解決機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生的不利影響,有效提升了與零件加工接觸面,促進了機械加工工藝技術(shù)的良好發(fā)展。