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零件精度與機(jī)械加工設(shè)計(jì)分析的論文
摘要：科技的發(fā)展對(duì)工藝加工水平的提高起到一定的促進(jìn)作用。同時(shí)也對(duì)零件的精度以及機(jī)械加工的設(shè)計(jì)提出更高的要求。目前，隨著數(shù)控機(jī)床以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷引入，對(duì)零件的加工對(duì)機(jī)械以及相關(guān)程序的依賴性很高。因此，應(yīng)該從編程過程中對(duì)技術(shù)人員提高要求，保證質(zhì)量，才能不斷提高零件的加工精度，滿足更多領(lǐng)域的需要。本文將會(huì)對(duì)零件的精度進(jìn)行一定分析，同時(shí)闡述零件精度與機(jī)械加工設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。
關(guān)鍵詞：零件精度；機(jī)械加工；設(shè)計(jì)
作為科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)重要成分，零件加工技術(shù)一直朝著更精確的方向發(fā)展，這也離不開機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展。當(dāng)前零件加工技術(shù)作為一項(xiàng)重要技術(shù)，已經(jīng)成為國與國之間綜合國力較量的一個(gè)重要方面。我國機(jī)械作業(yè)對(duì)零件的加工不斷改善，在很大程度上促進(jìn)國家發(fā)展，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。
1幾何精度問題分析
加工過程中由于誤差的存在，就會(huì)形成幾何精度問題。機(jī)床的誤差，刀具的誤差都會(huì)引起這一問題。機(jī)床因素作為其中影響最嚴(yán)重的一個(gè)因素，主要是由于隨著時(shí)間的累計(jì)，本身的磨損情況較為嚴(yán)重，從而造成零件加工的偏差。就一汽車地板加工為例，幾何精度問題就會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。再進(jìn)行切削加工時(shí)，由于機(jī)床的磨損，導(dǎo)致主軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的誤差，最終導(dǎo)致尺寸不合適，成為廢件，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。由于刀具的材料屬性以及時(shí)間的磨損屬性，導(dǎo)致刀具在工作時(shí)也會(huì)發(fā)生一定的偏差，加床與刀具的偏差對(duì)整個(gè)零件的加工將會(huì)產(chǎn)生致命的傷害，這種誤差會(huì)被嚴(yán)重放大。另外，機(jī)床零件的夾具以及固定工具也會(huì)對(duì)零件的加工精度造成一定的不利影響。因此，在進(jìn)行誤差分析時(shí)，只有保證全面分析誤差的成因，才能采用合適的方式以及機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷改進(jìn)，從而提高零件的加工精度。采取一定的補(bǔ)償措施通常是應(yīng)對(duì)零件加工誤差的主要手段，就一汽車零件加工為例，加工人員可以按照機(jī)床的具體情況采取相應(yīng)的措施，保證最后加工出來的零件在誤差范圍之內(nèi)，不至于造成資源的浪費(fèi)。另外，針對(duì)重要的零件，由于精度加工的要求較高，因此應(yīng)該盡可能使用機(jī)床磨損程度較小的機(jī)械進(jìn)行加工。目前隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，針對(duì)數(shù)控機(jī)床，已經(jīng)出現(xiàn)了專門的補(bǔ)償器械對(duì)零件的加工進(jìn)行控制。通過自動(dòng)化的方式，秩序?qū)?shù)進(jìn)行一定的調(diào)整，就可以對(duì)精度進(jìn)行控制。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這種控制技術(shù)會(huì)越來越成熟，越來越方便。
2機(jī)械加工變形設(shè)計(jì)
受力變形是機(jī)械加工中常見的一種現(xiàn)象，由于在進(jìn)行加工操作時(shí)，必須對(duì)零件進(jìn)行一定的固定工作，因此導(dǎo)致零件必然受力。根據(jù)物理力學(xué)的統(tǒng)一理論，物體受力就會(huì)發(fā)生形變。這種形變的效果隨著施加力的增加逐漸變得明顯。切削力以及夾緊力是機(jī)械對(duì)零件加工時(shí)必須出現(xiàn)的兩個(gè)力。這兩種力以及其他的作用力都會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生變形。這種變形的后果就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床以零件的相對(duì)位置發(fā)生一定的變動(dòng)，這樣就導(dǎo)致加工尺寸不精確，產(chǎn)生誤差。另外，系統(tǒng)中的殘余應(yīng)力也會(huì)對(duì)其造成一定的不利影響，這些應(yīng)力主要來源于各種工藝以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，并且這些外部因素消失后，仍會(huì)有部分的影響存在于構(gòu)件之內(nèi)，這就是殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，因此，在加工時(shí)需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制。
2.1受力變形設(shè)計(jì)
在使用機(jī)械對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，外力會(huì)導(dǎo)致零件的變形。通常會(huì)采用以下兩種方案降低這種變形效果，從而提高加工精度。首先是在系統(tǒng)的本身出發(fā)，找到相關(guān)因素進(jìn)行解決，提高加床、刀具、夾具以及加工零件的強(qiáng)度，可以有效對(duì)變形現(xiàn)象進(jìn)行抵消，系統(tǒng)的強(qiáng)度會(huì)降低零件的變形程度；其次是系統(tǒng)之外進(jìn)行解決，通過減少負(fù)荷的方式，降低變形發(fā)生的情況。第一種方案的優(yōu)點(diǎn)就是可以提高加工精度同時(shí)保證工作效率，缺點(diǎn)是在一定程度上增加了成本；第二種方案可以具有針對(duì)性的進(jìn)行處理，提高部件的強(qiáng)度，是非常經(jīng)濟(jì)有效的改善措施。在企業(yè)中，應(yīng)該根據(jù)自身的情況以及對(duì)加工的要求，對(duì)成本以及精度進(jìn)行一定的衡量，保證自身的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2熱變形的設(shè)計(jì)
摩擦情況是零件加工時(shí)不能避免的現(xiàn)象，這種摩擦就會(huì)導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，這種熱效應(yīng)也會(huì)對(duì)零件的精度造成一定的影響，尤其是質(zhì)地較軟的零件比如鋁合金材料等。不同的熱量對(duì)零件精度的影響程度不同，同時(shí)加工的時(shí)間也是衡量熱量的一個(gè)重要因素，系統(tǒng)的熱變形，會(huì)導(dǎo)致零件以及加工工具相對(duì)位置的變化，造成尺寸上的誤差。熱變形會(huì)導(dǎo)致起床以及零件都發(fā)生一定的變形，對(duì)精度的影響很大。這種情況對(duì)于精工輕薄的零件誤差更為明顯。為了降低熱變形對(duì)零件以及起床的影響，通常會(huì)采用冷卻的方式進(jìn)行緩解。在加工過程中，通過不斷的冷卻，降低溫度的偏差，就不會(huì)產(chǎn)生變形；補(bǔ)償法是常用的另外一種方式，通過對(duì)零件加工的實(shí)踐，采用物理方式將其朝著誤差產(chǎn)生的相反方向進(jìn)行一定的預(yù)設(shè)，在加工過程中就會(huì)產(chǎn)生抵消作用，從而保證零件的精度。降溫防止變形還要作用于刀具之上，共同發(fā)揮作用。使用相應(yīng)的潤(rùn)滑劑也可以實(shí)現(xiàn)效果。由于熱量的產(chǎn)生跟摩擦的時(shí)間成一定的正比關(guān)系，因此采用物理方式即降低切削次數(shù)也是降低熱源的重要措施之一。另外對(duì)于汽車零件的加工，由于相關(guān)的零件巨頭特殊的材料特性，因此除了對(duì)加工溫度進(jìn)行降低之外，還應(yīng)該從隔離熱源的方式進(jìn)行加工，保證零件的加工環(huán)境，從而降低由于熱量造成的誤差。
3結(jié)語
機(jī)械加工技術(shù)隨著科技的不斷進(jìn)步取得很大發(fā)展，促使我國國內(nèi)零件的加工精度不斷提高。在具體的機(jī)械加工過程中，由于工序的影響以及操作技術(shù)的原因，導(dǎo)致在一定程度上造成尺寸的失誤。這一點(diǎn)跟國外相比，我們依然有很大差距。應(yīng)該不斷研究相關(guān)的技術(shù)，不斷改善當(dāng)前的加工情況。同時(shí)注意對(duì)新材料的研發(fā)，利用特殊的材料特性進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工也是保證零件精度的重要方式。
參考文獻(xiàn)：
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