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談機械加工誤差的對策論文
1系統(tǒng)派生誤差的控制方式
在加工高精密絲杠的過程中，由于機床傳動鏈誤差的原因，導(dǎo)致工件螺距的精度大幅度降低，繼而無法保證精密絲杠的加工精度，所以，可以考慮采用螺紋加工校正裝置的方法來避免這種誤差，具體如圖1所示：圖1滾珠絲杠加工過程消除誤差的基本原理圖其中1為工件；2為絲杠螺母；3為車床絲杠；4為指針；5為校正尺。在實際的加工過程中，由于受到車床絲杠（件號3）的影響，刀具會跟隨絲杠螺母移動，而后車床絲杠的實際行走路徑會通過指針（件號4）映射到校正尺（件號5）上面，便可以獲得刀具的實際行走位移以及刀具的理論行走位移，可以得到最終兩者的位移差。通過這個方式就可以實現(xiàn)傳動鏈誤差的消減，達到提高加工精度的目的。
2切削變形派生誤差的控制
工件可以在工藝系統(tǒng)中進行機械加工，這種工藝系統(tǒng)由機床、刀具、夾具共同組成。在機床的刀架上，我們可以通過對工件和刀具施加約束，以及通過工件和刀具之間的相互作用來控制工件的尺寸和形狀。在超長軸類機械的加工中，相對于工件刀具具有更好的剛性，在工件和刀具的相互作用中，對刀具的變形影響較小。在加工過程中，越靠近工件的中部區(qū)域，變形越會向著受力較小的方向發(fā)展，其發(fā)展趨勢及加工后對精度的影響如圖2所示：圖2—a加工時的發(fā)展趨勢圖2—b加工后的工件圖形對于重型臥式車床來說，機體配備了中心架，如圖3所示，以此來限制工件在機械加工過程中產(chǎn)生的拱度變形。但是在超長粗大軸類毛坯制造過程中，由于采用鍛造技術(shù)，使得毛坯截面的形狀為不規(guī)則的多邊形形狀，毛坯在機床主軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，其截面外沿相臨兩點的運動軌跡為同心不同直徑的圓，如何使中心架與毛坯始終保證接觸，解決間隙接觸而產(chǎn)生的接觸誤差，面對這一問題，中心架采用浮動自位功能來保證中心架與毛坯的瞬時接觸，基本原理，如圖3所示：微調(diào)絲杠彈簧滾軸圖3中心架采用浮動自位功能中心架與毛坯接觸時，為了防止中心架對毛坯產(chǎn)生劃傷而帶來加工表面誤差，中心架利用滾動原理，如圖3所示，滾軸（件號3）采用旋轉(zhuǎn)的鉸鏈約束，在毛坯旋轉(zhuǎn)時保證與毛坯具有相同的角速度，避免了因滾軸在毛坯上的位置滯留而帶來的表面劃傷，并且彈簧（件號2）的浮動自位功能保證了滾軸與毛坯的瞬時接觸。但是由于彈簧同產(chǎn)品制造工藝的差異，彈簧強度不一，毛坯與滾軸接觸受力不均勻，而使毛坯沿某一方向產(chǎn)生偏移誤差，避免因彈簧強度差異而產(chǎn)生的偏移誤差，采用微調(diào)絲杠（件號1）壓縮彈簧，來調(diào)節(jié)毛坯受力較小的一側(cè)達到中心架的自位補償功能，來約束工件的拱度變形，提高工件的加工精度。
3毛坯內(nèi)應(yīng)力派生誤差的控制方式
由于傳統(tǒng)的鍛造工藝，軸類毛坯大多由于反復(fù)加熱和高溫錘擊，導(dǎo)致其內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)進行重組，并且由于晶體之間的作用力與反作用力，在結(jié)束鍛造后，相互作用達到了一個動態(tài)平衡的狀態(tài)。但是一旦進行切削作用較為明顯的加工，原有機體遭到破壞，其平衡狀態(tài)的內(nèi)應(yīng)力也發(fā)生改變，在內(nèi)應(yīng)力的作用下毛坯就會發(fā)生變形，這種現(xiàn)象就會導(dǎo)致加工工件的定位誤差以及復(fù)映誤差。所以我們要控制毛坯內(nèi)應(yīng)力派生誤差的方法就是消除內(nèi)應(yīng)力。時效分析是消除內(nèi)應(yīng)力的有效辦法，常見的有三種，分別是振動時效、人工時效以及自然時效。這三者可以通過穿插進行的方式來達到更好的目的，主要就是在完成高溫錘擊后，通過高頻低幅錘擊或高頻振動的方式來改變物質(zhì)內(nèi)部的晶格，重復(fù)多次后，就可以消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，然后再經(jīng)過回爐自然降溫和長時間停放的方式來實現(xiàn)毛坯內(nèi)應(yīng)力的完全消除。在加工過程中只有配合使用合理的工藝系統(tǒng)，并且充分發(fā)揮形位補償功能以及自位補償功能才能夠真正達到消除加工過程中派生誤差，提高加工精度的目的。唯有如此，才能夠推動我國機械加工行業(yè)的不斷進步，為我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展增添新的活力。
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