机械加工工艺技术误差问题及对策

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:机械加工工艺技术的水平在很大程度上影响着后期机械产品的外观达标、使用过程中的精准性以及产品的使用寿命,因此当前人们更加重视机械加工制造的零部件精度。但受我国技术发展水平限制,机械加工工艺技术依旧存在一定误差,其会影响我国机械加工工艺水平的高水平发展,因此本文通过简析机械加工,针对机械加工工艺技术存在的误差问题,提出应对机械加工工艺技术误差的对策,以帮助人们正确认识机械加工工艺的技术误差问题,并高效运用新时期科学技术的功能价值优势,从而最大限度减少技术误差。

  关键词:机械加工;工艺技术;误差;对策;

  机械加工是一项涉及机械、技术、工艺等多学科知识在内的复杂性、系统性、综合性作业任务。在科学技术快速发展的时代背景下,机械加工所需要的装置功能和性能也得到了改革发展和创新优化,以满足新时期人们对标准化、规模化产品的适应需求。但不同机械产品的用途不同,导致其生产类型、产品尺寸以及加工技术的要求不同,这就需要采用不同的工艺技术,而为确保加工产品符合企业生产要求,就需要人们在正确认识机械加工工艺误差的基础上,采取科学合理的优化措施和防范措施,严格控制生产加工流程,优化机械加工工艺技术,以减少工艺技术误差,在保证零部件稳定性和耐久性的质量基础上,提升产品加工精度,从而满足当前人们的产品需求,并推动机械制造业持续发展[1]。

1 简析机械加工工艺

  机械加工工艺是指根据预先设定的图纸图样和尺寸比例,明确产品制造的数量、时间要求、设备条件以及工人素质等要素,拟定工艺加工路线,确定各工序尺寸和要求,并准备相关的设施设备,制定科学的工艺文件、施工流程和检验方法,然后通过传统机械加工的方式,将毛坯加工成符合图纸设定要求的形状、尺寸、位置和性质,以满足各行业领域的实际使用需求[2]。

  在实际产品加工过程中,由于生产条件变更,新技术、材料、设备的引进等原因而常导致原有加工工艺无法满足产品加工需求,这就需要及时优化完善机械加工工艺,而在科学技术快速发展的时代背景下,机械加工工艺技术也开始朝着信息化、数字化、智能化的方向不断发展,这不仅能够进一步提升机械制品的生产质量,还能促进机械加工工艺技术朝着低能耗、高产能的方向不断发展。

2 机械加工工艺技术存在的误差问题

  2.1 制品定位误差

  通常情况下,对产品进行机械加工生产时需要对其进行定位,只有将工件摆在最佳位置才能保证整个产品生产过程的标准化。首先,在产品定位过程中存在毛坯定位不牢靠,就会导致其在后期加工生产过程中出现实际位置与系统坐标偏移现象,从而出现技术误差,影响产品生产精准度;其次,设计师在进行产品设计时忽视机床等设施设备的可操作性,导致产品设计与定位无法实现完全重合,也会导致制品定位误差出现[3];最后,定位夹与定位面之间构成的定位副也是造成机械加工工艺技术存在误差的原因之一,定位副因数据错误导致定位配合间隙变大,就会使其精准度降低,外加定位副在机械零部件加工过程中出现异常使用情况时,都会使机械产品的加工发生变形,从而造成产品发生整体变形。

  2.2 机床制造误差

  机床是进行机械加工生产的主要设备之一,而机床本身的零部件产品具有一定的使用寿命,在长期的产品加工生产过程中,由于过度磨损或者机器老化等,都会导致机床的传动链、导轨与主轴之间出现细小缝隙,从而造成生产误差出现。如在机械机床的运行过程中通过传动链运转带动机械制品传递,其出现的摩擦力就会在时间的作用下导致传动链发生变形,使其在装配过程中出现整体机械无法同步运转现象,就会影响加工工艺[3];机床导轨是支撑整个机床的关键零部件,由于导轨本身质量不合格、安装存在偏差、存在不均匀磨损等都会使导轨误差出现;轴承磨损也是常见的误差原因,其磨损之后会直接造成原来的平均回转轴线与实际运行的回转轴线发生尺度不匹配的变化,这都会影响加工制品精确度。

  2.3 制品工具误差

  机械加工生产流程复杂,涉及多种设施设备材料和加工工具的操作使用,尤其是不同加工工序和产品都需要随时更换相关的加工工具和加工工艺,而操作人员的综合素质有待提高,在实际操作过程中出现制品工具选择错误或者未科学设置加工数据,既不符合生产要求规范,也无法保证制品的加工精度,从而造成制品误差,导致加工生产出来的产品规格不符合预期图纸设计要求;刀具、夹具是机械加工生产过程中使用频率最高的加工工具,当操作人员出现工具安装不正确、操作使用不当等,都会引发误差,影响制品的加工精准度;刀具在长时间使用过程中,不可避免地出现自然磨损现象,而操作人员忽视刀具磨损情况,不能及时更换新设备,就会造成实际加工位置定位不准,从而出现加工工艺误差。

  2.4 工艺系统误差

  机械加工生产流程的顺利进行需要依赖于科学、完整、合理、严谨的工艺系统过程,一旦由于工艺系统设计存在误差就会直接导致生产出来的机械制品与预期设计不符且质量无法得到保证。随着各种复杂工程的出现,使得零部件产品的设计趋于复杂化,而构造复杂的制品需要经过长时间加工,这时采用的零件强度或者硬度不足就会直接造成制品严重变形,从而导致机械加工工艺系统出现误差,影响制品的正常生产。如常见的刀具在堆砌进行切削时,由于制品自身的强度不够或者外加受力不均匀等问题存在,就会使制品在生产过程中发生一定程度的弯曲,而刀具也会发生变形或者鼓形等情况,从而引发加工机械制品质地不均匀,使得机械加工工艺技术发生误差,影响制品的质量和性能。

3 应对机械加工工艺技术误差的对策

  3.1 明确机械加工工艺技术误差种类

  在实际机械加工生产过程中由于人为因素或者自然因素的影响会不可避免地出现误差,而部分误差通过人为干预或误差补偿能够有效消除误差、避免不必要的误差出现,这时需要操作人员全面评估、综合分析机械加工工艺技术误差,排查机械加工元件,以明确相关的误差种类,保证有目的、有计划、有针对性地进行误差补偿和消除工作。针对刀具、夹具问题出现的误差现象,要重点制定机械加工工艺标准和流程规范要求,确保必要的零部件在实际操作过程中不会出现位移现象;针对常见的误差现象要采用直接加工的方式来进行误差控制,并同时进行实际设备的维护工作;针对易变性,强度、硬度不足的制品可在保证加工效果的基础上,科学调整机械加工工艺,以避免误差现象发生[4]。

  3.2 科学规范机械加工工艺技术标准

  为有效应对机械加工工艺技术的误差问题,通过科学规范机械加工工艺技术标准,并采用精细化管理模式,完善责任问责机制,以增加操作人员对误差问题的重视程度,使其能够重点考虑加工精确性和完整性要求,不断优化完善和创新发展自身的加工工艺技术,严格遵循机械加工工艺规范要求来进行制品加工生产,才能控制误差问题的发生可能性;重视完善监督管理机制,选用专业知识扎实、实践操作经验丰富的操作人员构建一支高素质、高水平的产品加工生产流程管理队伍,以加强加工流程、机械机床、生产工艺的有序管理,保证加工过程中产品毛坯定位牢靠、定位数据精准可靠、设备安装科学规范,并及时发现和解决操作过程中遇到的突发情况,以有效避免误差出现。

  3.3 定期更换仪器设备的加工零部件

  建立健全机床设施设备的维护保养流程和规范,加大控制生产误差工作重要性的宣传教育力度,保证所有操作人员都能正确认识并足够重视误差消除工作的开展。重视提高操作人员的培训和再教育力度,使其明确不同加工工具安装规范、使用方法和维护保养措施,确保其在机械加工生产过程中能够及时发现刀具磨损现象并对其进行科学合理的维护、更换,避免使用过程中出现意外事故,有效保证加工工具精准度,科学提高机械制品质量[5];硬性规定机械加工生产过程中加工工具、零部件定期检查、维修保养、更换仪器设备工作的开展时间,尤其是要经常检查和维护保养常用的刀具、夹具等加工工具,以避免因长期操作导致加工工具自然磨损现象严重,从而保证加工工具的灵敏度和制品加工的精准度。

  3.4 采用误差分组进行误差补偿工作

  在科学技术快速发展的时代背景下,我国机械加工装备和加工工艺都得到了一定程度的改革发展和创新优化,这就增加了误差原因的发现难度,而零部件加工为成品之后再去探寻存在操作误差的环节,就需要耗费大量的人财物资源,加剧企业的经济负担。因此,灵活采用误差分组方式,将产品毛坯或者半成品以误差为相关判断标准进行科学分组,这时操作人员根据不同误差的实际情况,凭借自身扎实的理论基础和实际的操作经验合理采用原料添加、优化加工设备、调整工件位置等科学有效的方式来进行误差补偿工作,能够简化误差消除工作流程,在降低整个生产批次加工零部件出现误差可能性、有效控制工件精准度、保证产品质量的基础上,有效节约企业经济成本,从而实现企业效益最大化。

  3.5 科学调控温度减少温度引发形变

  温度是影响机械加工生产质量的重要因素之一,科学调控温度是有效减少因温度引发制品形变的重要途径。针对低温加工的机械制品,通常采用安装散热装置或者加入冷却液、润滑剂的方式,来快速消散机床运作时由于和螺杆之间螺距的高速摩擦而产生的热量,可以减少机床和热源的直接联系,从而降低机械制品局部温度,能够有效避免机械制品因温度过高而产生的形变问题;针对高温加工的机械制品,采用增加供暖设施的方式,在保证周边环境安全的基础上,为机械制品的加工生产提供适宜的温度条件,以此保证机械产品质量,这种方式也是当前机械加工生产过程中操作人员常采用的一种减少加工工艺误差的方式[6]。

4 总结

  为有效推动机械制造行业的迅速发展,进一步加强机械加工工艺技术的精度,就需要明确机械加工工艺技术误差种类,有针对性地采用误差分组等多元化的误差改进方法来有目的地进行误差补偿工作,以减少产品设计、生产过程中存在的误差;科学规范机械加工工艺技术标准,重视提高操作人员的综合素质,使其科学合理地选择相关设施设备,并重视零部件的自然磨损现象,定期更换仪器设备的加工零部件,同时科学调控温度以减少由于温度而引发的形变,从而降低误差值,在保证产品生产质量的同时,提升机械设备的使用寿命。

参考文献

  [1]邓涌,郑丽华.机械加工工艺技术误差问题及对策研究[J].黑龙江科学,2021,12(08):98-99.

  [2]刘芳.机械加工工艺的技术误差问题及对策研究[J].湖北农机化,2020(11):139-140.

  [3]刘金鹏,武利兵,张磊,张岩波.机械加工工艺技术误差问题及对策探讨[J].中国设备工程,2020(02):80-82.

  [4]张鹏.机械加工工艺的技术误差问题及对应策略浅谈[J].现代制造技术与装备,2020(01):147-148.

  [5]李彦桦.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].科技创新与应用,2019(28):106-107.

  [6]黄涛,冯丽艳.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].内燃机与配件,2019(04):100-101.

作者:刘会明 单位:河南漯河技师学院

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