陳 娟
(常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 常州 213000)
通俗來說,加工精度就是理論與實際的偏差。通過參考加工后的尺寸,幾何形狀之類的屬性,然后再將這些數(shù)據(jù)與理論值對比,便可算出加工精度。加工精度以機(jī)械加工誤差的幅度呈現(xiàn)。該部分的幾何參數(shù)由一些因素組成,分別為幾何形狀、尺寸和相互位置。
機(jī)械加工的過程受到了各種已知和未知因素的影響,誤差隨之而來。與原始誤差息息相關(guān)的是工藝系統(tǒng)自身組織和切削流程這兩個方面。
系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差,前者可以把控,后者無法把控。系統(tǒng)誤差通??杀苊?,按其變化規(guī)律又可分為兩類,一類是線性的,也就是常值系統(tǒng)誤差,另一類是非線性的,稱其為變值系統(tǒng)誤差。
誤差的劃分方式多種多樣,但按照與切削態(tài)的關(guān)聯(lián)來分,可分為靜態(tài)誤差和切削態(tài)誤差。通常將機(jī)床幾何精度認(rèn)定為靜態(tài)誤差,這正是由于它與切削態(tài)毫無關(guān)聯(lián),諸如此類的還有傳動精度。諸如機(jī)房這類與切削態(tài)有關(guān)的誤差,被歸為切削態(tài)誤差,是由于力和熱的影響導(dǎo)致變形。所謂動態(tài)誤差就是指震動導(dǎo)致的誤差。
一些故障能夠被及時排查,就是因為使用了成形運(yùn)動,有時是因為應(yīng)用了刀刃輪廓。一般而言,加工原理的概念可以被理解為刀具和工具一種運(yùn)動,這種運(yùn)動是確定好的并且必須無誤執(zhí)行,這樣就可以使表面加工符合要求。想要讓零件表面盡可能近地接近理想值,就應(yīng)當(dāng)慎重考慮加工原理的可靠性,當(dāng)然高標(biāo)準(zhǔn)的成形運(yùn)動必不可少。初衷再美好,想要與理論完全一致通常不太現(xiàn)實,在某些場合可能導(dǎo)致效率低下,在另一些場合可能導(dǎo)致機(jī)床或刀具的構(gòu)造難于理解,不容易生產(chǎn),而且如果步驟過于繁瑣,在一定程度上會提升失誤率,同時使得其生產(chǎn)的剛度達(dá)不到要求。因此,近似加工的重要性不言而喻,將其投入應(yīng)用可以既保質(zhì)又保量,是一種經(jīng)濟(jì)實用的方案。
機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度,對工件的加工精度有直接影響。主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指主軸相對于其平均旋轉(zhuǎn)軸的實際軸漂移。在一些常規(guī)的認(rèn)知中當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時,它的旋轉(zhuǎn)軸的空間位置是不會改變的,換而言之,那一剎那是靜止的。事實上,由于加工和裝配主軸部件過程中的各種誤差以及在旋轉(zhuǎn)、加熱和其他因素期間作用于主軸的力,主軸在每個瞬時旋轉(zhuǎn)的中心線上的空間位置處于變化狀態(tài),從而導(dǎo)致在軸漂移中存在旋轉(zhuǎn)誤差。
表面質(zhì)量直接影響了零件的各個屬性,如耐磨性、抗腐蝕性等,若這些性能不足零件的性價比將大打折扣,對機(jī)械加工的精度產(chǎn)生不利的影響。
零件的耐磨性與這些因素緊密相關(guān),如摩擦副的材料、熱處理情況等。當(dāng)這些因素稱為無關(guān)變量時,零件的表面質(zhì)量的影響就顯得尤為重要。一般而言零件的磨損可視為三個階段:摩擦副起步運(yùn)行的時候,磨損容易發(fā)現(xiàn),通常被定義為初級磨損階段。起步磨損后的磨損,通常稱為正常磨損時期。這之后磨損一直積累,當(dāng)達(dá)到某個臨界值,磨損呈指數(shù)惡化,直至脫離可以正常工作的狀態(tài),將其定義為急劇磨損階段。
處于干摩擦或半干摩擦?xí)r,摩擦副表面的初期磨損與表面粗糙度息息相關(guān)。而粗糙的程度也無可厚非地是其度表面的一個問題,存在一個波谷指,高于低于該程度都能使磨損加劇。對于完全液體潤滑,金屬表面完全不接觸,由一層油膜隔開,粗糙度越小,允許的油膜越薄,承載能力越大,則表面粗糙度越小越有利。
機(jī)械加工表面需要綜合考慮各種因素,以達(dá)到性能、成本最佳的均衡狀態(tài),諸如耐磨性、接觸剛度直接收到其影響,要慎重對待。其中零件生產(chǎn)制作的水平是重中之重,它直接關(guān)系到產(chǎn)品的優(yōu)劣,這對加工精度及表面質(zhì)量要求嚴(yán)格。當(dāng)然要達(dá)到一定的疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕等對表面加工要求也很高,嚴(yán)格考察是必不可少的,制定一個標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不可或缺。所以,要全方位考慮各種因素的影響,結(jié)合實際,根據(jù)應(yīng)用場景給出低成本、高實用的建議。