机加工是通过机械加工方法改变工件的形状、尺寸和表面质量,使其达到设计要求的过程。然而在实际生产中,零部件精度问题时有出现,这主要由设备、工艺、人员、环境等多方面因素导致。
设备因素
机床作为机加工的核心设备,其自身精度对零部件加工精度有着决定性影响。若机床使用时间较长,内部零部件会出现磨损,如主轴轴承磨损会使主轴的回转精度下降,导致加工出的孔径尺寸偏差、圆柱度超差;导轨磨损则会使工作台在移动过程中产生晃动,影响工件的直线度和表面粗糙度。此外,机床的安装调试不当也会引发精度问题。例如,机床安装不水平,会使加工过程中刀具与工件的相对位置发生偏移,造成加工尺寸不准确;机床的传动系统存在间隙,在正反转切换时,传动部件不能及时响应,从而产生加工误差。
刀具是直接参与切削的部件,其状态对加工精度重要。刀具磨损是常见问题,随着加工时间的增加,刀具的切削刃会逐渐变钝,切削力增大,导致工件表面出现振纹,尺寸精度也难以确定。同时,刀具的安装误差也不容忽视。如果刀具安装不垂直于工件轴线,或者刀尖高度与工件中心不一致,都会使加工出的零件尺寸和形状出现偏差。
工艺因素
加工工艺的制定直接影响零部件的加工精度。加工顺序安排不正确可能导致工件变形,进而影响精度。例如,对于一些形状复杂的薄壁零件,如果先加工内腔再加工外形,可能会因为内腔加工后的应力释放而导致外形尺寸发生变化。切削用量的选择也关键,切削速度、进给量和背吃刀量过大或过小都会对加工精度产生不利影响。切削速度过高会使切削温度升高,工件产生热变形;进给量过大则会导致表面粗糙度变差;背吃刀量选择不当可能引起刀具振动,使加工表面出现波纹。
此外,加工方法的选择也需谨慎。不同的加工方法适用于不同的工件材料和精度要求。例如,对于精度不错、硬度不错的零件,采用磨削加工比车削加工愈能确定精度;而对于一些形状复杂的曲面零件,数控铣削或加工中心加工可能比普通铣削愈适当。
人员因素
操作人员的技能水平和责任心对机加工零部件精度有着重要影响。技能水平不足的操作人员可能无法正确操作机床,对加工工艺的理解和执行存在偏差,导致加工出的零件不符合精度要求。例如,在手动换刀时,如果操作不熟练,可能会使刀具安装位置不准确,影响加工精度;在调整机床参数时,若设置错误,也会造成加工误差。
责任心不强的操作人员可能会忽视加工过程中的一些细节问题,如不及时清理机床上的切屑和杂质,导致刀具磨损加快或工件表面划伤;不按照规定对机床进行日常维护和保养,使机床处于不良工作状态,从而影响加工精度。
环境因素
环境温度和湿度对机加工零部件精度也有确定影响。温度变化会引起机床和工件的热胀冷缩,导致加工尺寸发生变化。例如,在夏季高温环境下,机床和工件都会受热膨胀,如果加工过程中没有采取相应的温度控制措施,加工出的零件尺寸可能会偏大;而在冬季低温环境下,情况则相反。湿度过高会使机床和工件生锈,影响机床的精度和工件的表面质量,同时也会加速刀具的磨损,降低加工精度。