機(jī)械模具加工精度控制方法淺談

李明

摘要：對(duì)于機(jī)械模具的加工和生產(chǎn)，為使其能夠達(dá)到相應(yīng)的功能，提高其使用性能，應(yīng)盡可能保證模具加工的精度。保證機(jī)械模具加工生產(chǎn)的精確度是避免出現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，影響模具精確度的因素有很多，應(yīng)盡可能結(jié)合實(shí)際問(wèn)題選擇有效地策略，根據(jù)機(jī)械模具加工工藝的特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而做好模具加工精度的控制工作。

關(guān)鍵詞：機(jī)械模具；加工精度；制作方法

1影響因素

1.1機(jī)床自身因素

如果機(jī)床本身就存在誤差，必然會(huì)影響零件加工的精度，具體來(lái)說(shuō)，機(jī)床方面的誤差主要包括以下幾種。第一是主軸回轉(zhuǎn)誤差。加工零件必須以主軸為準(zhǔn)，其屬于機(jī)床加工的核心部件，因此一旦出現(xiàn)偏差，必然會(huì)影響零件精度。第二是導(dǎo)軌誤差，其是機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中的一項(xiàng)較為基礎(chǔ)的條件，對(duì)于零件各部分位置的確定具有重要作用[1]。但此類(lèi)誤差較為常見(jiàn)，安裝質(zhì)量也處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)床整體產(chǎn)生偏差，無(wú)法滿足零件的加工要求。第三是傳動(dòng)鏈誤差，傳動(dòng)鏈元件會(huì)隨機(jī)床運(yùn)行時(shí)間的增加逐漸被磨損，進(jìn)而影響加工精度。

1.2設(shè)備誤差

加工設(shè)備中最常出現(xiàn)的問(wèn)題一般是加工機(jī)床，在機(jī)械加工的實(shí)際過(guò)程中，加工的零件大多數(shù)是要放在加工機(jī)床上操作，加工機(jī)床有時(shí)也會(huì)影響到加工零件的精度，很多時(shí)候加工設(shè)備的加工疲勞磨損問(wèn)題卻被稱(chēng)之為一種正常的現(xiàn)象，這種磨損或者設(shè)備保養(yǎng)的問(wèn)題有的時(shí)候經(jīng)常被忽視，最終導(dǎo)致的損壞誤差程度是非常大的，相比加工刀具，有些機(jī)械加工企業(yè)會(huì)安排定期檢查加工機(jī)床，并進(jìn)行修理或是更新，然而有的企業(yè)為了節(jié)省成本而選擇將就著用，這最終對(duì)整個(gè)機(jī)械加工的過(guò)程來(lái)說(shuō)是十分不利的，機(jī)械加工的高精度要求更是無(wú)從談起。

1.3內(nèi)應(yīng)力因素

內(nèi)應(yīng)力會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致零件變形。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生與以下兩項(xiàng)因素有關(guān)。第一，在熱處理時(shí)零件的尺寸控制難度較大，容易導(dǎo)致尺寸不夠均勻，冷卻過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)同樣的狀況，最終都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力[2]。第二，如果零件為細(xì)長(zhǎng)狀，車(chē)銷(xiāo)后會(huì)因內(nèi)應(yīng)力而彎曲，進(jìn)而影響零件的加工精度。

1.4工藝系統(tǒng)因素

工藝系統(tǒng)一旦受熱，必然會(huì)導(dǎo)致零件變形，在具體加工時(shí)誤差最高可達(dá)70%。機(jī)床與刀具數(shù)受熱時(shí)同樣會(huì)出現(xiàn)此種情況，并且變形更為明顯。另外，工藝系統(tǒng)在加工過(guò)程中通常會(huì)受到外力的影響，進(jìn)而導(dǎo)致加工誤差較大，其中的原因主要包括以下兩個(gè)方面。第一是零件剛度。相對(duì)刀具而言，工件剛度較低，在切削力的共同作用下，必然會(huì)導(dǎo)致零件剛度不足，進(jìn)而引發(fā)變形問(wèn)題。第二是刀具剛度。采用外圓車(chē)刀加工時(shí)盡管因剛度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生一定程度的形變，但通常情況下均能控制在合理的范圍內(nèi)，因此可直接忽略，但如果刀桿剛度較小，則會(huì)導(dǎo)致孔加工的精度無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，鏜的直徑過(guò)小也會(huì)引發(fā)同樣的狀況。

1.5測(cè)量和調(diào)整誤差

在加工零件的過(guò)程中，零件與刀具表面的加工精度影響最大的是位置精度，初始的位置精度將直接決定加工零件的質(zhì)量。初始的位置精度需要通過(guò)精密的測(cè)量來(lái)調(diào)整工件和刀具角度、距離之間的誤差，在加工過(guò)程中也可以通過(guò)非接觸式的測(cè)量軟件對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。一旦發(fā)現(xiàn)兩者之間的誤差超過(guò)既定誤差，要停機(jī)進(jìn)行重新設(shè)置，保證零件加工的質(zhì)量。另外零件的位置精度和零件原始精度尺寸以及操作人員的狀況等因素有著十分直接的關(guān)系，因此，在加工過(guò)程中也要安排合適加工操作工人進(jìn)行相關(guān)零件的加工。

2提高模具加工精度的控制方法

2.1分析誤差性質(zhì)

誤差可分為系統(tǒng)與隨機(jī)兩種類(lèi)型，前者主要指的是批量加工零件時(shí)所產(chǎn)生的規(guī)律性誤差，可分為原理、制造等多種不同的類(lèi)型[3]。后者主要是由于刀具受損或系統(tǒng)受熱所引起的。隨機(jī)誤差具有規(guī)律性，包括定位、內(nèi)應(yīng)力等多種類(lèi)型。為了提高零件精度，必須區(qū)分誤差性質(zhì)，在具體解決的過(guò)程中首先需要了解誤差的大小與方向，明確其中的變化規(guī)律，而后進(jìn)行針對(duì)性處理。隨機(jī)誤差較難控制且無(wú)法徹底消除，因此需要了解誤差根源，盡可能地將誤差所造成的影響降低至最小。

2.2做好質(zhì)量控制

由于模具加工過(guò)程中要經(jīng)過(guò)多個(gè)環(huán)節(jié)，所以在生產(chǎn)過(guò)程中難免出現(xiàn)各種失誤，既包括機(jī)械性的失誤，也包括人為的失誤，如機(jī)床編程出現(xiàn)問(wèn)題、機(jī)床模具出現(xiàn)故障、人工出現(xiàn)問(wèn)題等。對(duì)于不同的問(wèn)題解決方法也大不相同，應(yīng)從源頭入手，找出出現(xiàn)問(wèn)題的直接原因，并及時(shí)采取有效的措施，避免同樣的事故再次發(fā)生，以提高模具加工精度。對(duì)于人為性的失誤，應(yīng)對(duì)操作工人進(jìn)行嚴(yán)格要求，保證各項(xiàng)工作規(guī)范進(jìn)行，提高員工的注意力，并保證員工的專(zhuān)業(yè)技能達(dá)到一定能夠的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于機(jī)械性的問(wèn)題，應(yīng)不斷進(jìn)行排查，保證各個(gè)器械能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確做好模具加工選型工作，使模具自身的精度得到提高。

2.3優(yōu)化加工工藝

加工工藝與最終的加工精度密切相關(guān)，因此應(yīng)做好工藝的優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備的更新?lián)Q代，了解老舊設(shè)備的現(xiàn)狀，明確設(shè)備各部件的磨損狀況，如果修補(bǔ)后仍無(wú)法滿足加工要求，則需要及時(shí)替換，代之以新的設(shè)備。同時(shí)還需要做好機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作，定期進(jìn)行檢查，及時(shí)處理故障，確保設(shè)備性能較為穩(wěn)定，這樣也有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限，進(jìn)而幫助企業(yè)縮減投資成本。

2.4提高人員技術(shù)水平

除了優(yōu)化工藝、分析并消除誤差外，加工人員也是一項(xiàng)較為重要的影響因素，因此需要通過(guò)培訓(xùn)幫助人員了解影響加工質(zhì)量的因素，豐富人員的經(jīng)驗(yàn)，促使人員在操作過(guò)程中能夠結(jié)合理論知識(shí)加以處理，并且還可將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為理論知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而不斷總結(jié)加工經(jīng)驗(yàn)，合理控制零件誤差。

2.5合理設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床

近年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)發(fā)展取得了很大的進(jìn)步，但相較之歐美國(guó)家先進(jìn)制造技術(shù)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差距還比較大。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，必須要秉承剛度原則，以防剛度不均勻引起局部出現(xiàn)變形。

3結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械模具加工行業(yè)應(yīng)緊隨時(shí)代潮流，不斷優(yōu)化其加工工藝，使其能夠嚴(yán)格按照流程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，為企業(yè)創(chuàng)造最大化的效益，不斷提高機(jī)械模具的加工精度，滿足用戶的使用需求。在保證加工器械及工藝方法符合使用需求的同時(shí)，也應(yīng)對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)進(jìn)行提高，通過(guò)綜合的控制，減少加工過(guò)程中的問(wèn)題，不斷優(yōu)化各項(xiàng)加工程序，使各項(xiàng)工作滿足機(jī)械模具加工精度需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜小運(yùn).機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)及應(yīng)用探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（07）：70.

[2]阮穎.機(jī)械模具數(shù)據(jù)加工制造技術(shù)探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（08）：58.

（作者單位：保定長(zhǎng)安客車(chē)制造有限公司）

（作者身份證號(hào)：130522198610192814）