机械零件尺寸精度控制技术及其应用

机械零件尺寸精度控制技术及其应用

刘佳

天津市中天海河职业培训学院 300350

摘要：改革后，随着社会发展，我国的科学技术水平得到进一步的提升。近年来，机械零件尺寸精度控制是现代制造业中至关重要的一项技术，主要是指在机械零件的设计、加工、检测等各个环节中，通过一系列控制方法和手段来确保零件尺寸精度达到要求。从机械零件尺寸精度控制技术的重要性、现有技术及其优缺点、新技术的研究与应用等方面进行阐述。其中，主要介绍了传统的机械加工技术、数控技术及新兴的增材制造技术在零件尺寸精度控制中的应用，重点分析了上述技术在控制精度、加工效率、成本等方面的差异，并探讨了未来发展趋势。并且分析了尺寸检测新技术，包括激光干涉仪、电子束探测仪等，这些技术能够在零件加工后进行精度检测，从而保证了零件尺寸精度的有效控制。

关键词：机械零件;尺寸精度;控制技术;传统加工技术;数控技术

引言

工艺主要指在产品加工或装配过程中应用的手段及方法。机械加工工艺则指利用机械加工方法改变毛坯料的外形尺寸、形状、位置、表面质量等，使其成为成型的合格零件的过程。对于机械产品来说，加工质量是其基础。在机械加工行业中，一直以来都是表面加工质量以及加工精度作为评价零件加工精度的主要参数。机械加工精度主要指零件加工后几何参数与理想参数之间的符合度，符合度越高，表示加工精度越高。机械加工技术条件一定的情况下，有效提升的机械加工工艺可以保障零件加工精度，提升产品的成品率，企业经济效益也能得到有效的提升。

1机械加工工艺对零件加工的影响

1.1零件尺寸精度

在机械制造中，零件尺寸精度是影响整个产品质量的重要因素之一。为了提高零件尺寸精度，需要采取一系列具体的措施保证其准确度和稳定性。其中，常见的方法包括：①测量工具的选择与维护。测量工具的质量直接影响到测量结果的精确性。因此，选择合适的测量工具并进行定期维护是非常重要的。②数据处理技术的应用。数据处理技术可以在测量过程中减少误差来源的影响。③工艺控制。工艺控制是指对生产过程进行全面的监控和管理。通过制订合理的工艺流程和规范化操作标准，可以有效地降低误差率。④材料选用。材料选用对零件尺寸精度的影响很大，不同的材料具有不同的物理特性和化学性质。因此，在设计阶段要充分考虑材料的选择问题。⑤设备调试。设备调试是指对机器或设备进行测试和调整以确保其能够正常工作。通过对设备进行适当的调试，可以更好地掌握设备的工作状态，从而避免出现不必要的问题。综上所述，以上几种措施都是有效地提高零件尺寸精度的方法。

1.2机床自身误差导致的影响

目前，机械加工行业中常见的加工机床主要包括动力源、支撑件、冷却系统、润滑系统、传动系统等几个主要组成部件。不同机床的技术参数是固有的，在加工工件的过程中，可以根据加工工艺要求来科学选择机床。机床自身的加工精度会对机械成品质量产生直接影响，机床精度因素主要包括几何精度、运动精度、工作精度、定位精度、传动精度等，不同精度因素之间会产生相互影响，任意一个因素产生误差都会对其他因素产生影响，并最终反馈到加工工件上。例如，传动部分产生误差的情况下，机床轴移动过程中会出现拖拉，在此情况下，轴的实际移动距离要小于工艺尺寸要求，最终导致加工产品成为残次品。机床在加工工件的过程中，会产生重力、夹紧力、摩擦力、冲击力等多种力的作用，因此，这些加工作业要对机床本身的承受范围进行充分考虑，即机床要达到机械加工的刚度要求。由此可见，在机械加工过程中，要保障机床加工精度和刚度的要求，才能保障产品的合格率。

2机械零件数控加工精度的控制措施

2.1提高零件加工精度的方法

在现代工业生产中，零件加工精度是至关重要的因素之一。为了实现更高的制造效率和更好的产品质量，需要采取一系列有效的措施提高零件加工精度。下面将介绍几种常用的方法：①优化工艺流程。工艺流程是影响零件加工精度的重要因素之一。因此，要提高零件加工精度，必须对工艺流程进行优化。具体来说，可以采用自动化设备代替人工操作，减少人为误差；也可以通过合理的工艺设计，避免出现不必要的工序或环节。此外，还可以采用先进的技术手段，如激光切割、3D打印等，以达到更精确的效果。总之，优化工艺流程是一个非常重要的过程，也是提高零件加工精度的关键步骤。②加强管理与监督。良好的管理和严格的监督能够有效地保证零件加工精度。首先，应该建立完善的质量控制体系，并制订相应的规范和标准。其次，需要加强人员培训，提高员工的专业素质和技能水平。最后，应定期检查和检验零件加工过程，及时发现问题并加以解决。这些措施有助于确保零件加工精度得到有效保障。③改进工具及材料。选择正确的刀具和合适的材料对零件加工精度有着重要作用。例如，选用适合特定零件形状和尺寸的刀具，可以减小切削过程中产生的误差；同时，选择高性能的材料也能够降低加工时的摩擦力和磨损量，从而提高零件加工精度。④合理调整参数。合理地调整参数也是提高零件加工精度的一种常用方法。⑤使用精密测量仪器。精密测量仪器的应用也具有很大的潜力。例如，利用CMM（坐标测量机）进行零件表面的三维扫描和测量，可以获得更加准确的数据，进而改善零件加工精度。综上所述，提高零件加工精度的方法多种多样，但都需要综合考虑各种因素，才能取得较好的效果。

2.2减少热边对零件加工精度的影响

机械加工过程中，温度对机械设备的运行会产生较大的影响，温度过高或过低的情况都会导致机械设备的正常运行受到影响。因此，在加工零件的过程中一旦出现温度过高的现象，要及时利用冷却液等介质进行降温。例如，零件加工过程中由于刀具的反复切割，刀具与工件之前长时间摩擦会导致温度不断升高，最终导致零件产生变形，此时，需要根据加工工艺要求以及工件特性选择合理介质进行降温，从而有效控制因热变较大而影响零件加工精度。

2.3激光测量技术

激光测量技术是一种利用激光束对零件进行非接触式测量的高精度技术。通过激光束对零件表面进行扫描，然后利用计算机处理激光反射信号，可以得到零件的尺寸信息，并实现对零件尺寸的控制和检测。相较于传统测量手段，激光测量技术具有以下优点:1)高精度。激光测量技术可以实现亚微米级别的测量精度，能够满足高精度零件制造的要求。2)非接触式。激光测量技术可以实现对零件的非接触式测量，避免了传统测量手段中可能出现的测量误差和损伤。3)自动化。激光测量技术可以与计算机集成，实现对测量数据的自动采集、处理和分析，提高了测量效率和准确性。4)应用范围广泛。激光测量技术可以应用于各种材料和形状的零件测量，包括平面、曲面、孔径、轮廓等。

结语

综上所述，在本研究中，对如何提高机械零件数控加工精度进行了深入的研究。通过分析现有技术和方法存在的问题以及改进的空间，提出了一系列有效的解决方案。这些方案包括但不限于：优化刀具设计、调整机床参数、加强工艺控制等方面。总之，本文所提出的解决方案为提高机械零件数控加工精度提供了有力的支持。

参考文献

[1]陈斌．机械加工精度的影响因素与控制探究［J］．新型工业化，2022，12(9):72－75．

[2]吴小风．机械加工精度的影响因素及提升策略［J］．科技创新与应用，2022，12(26):145－148+152．

[3]何俊杰,金鑫,秦雪飞,等.试论机械零件数控加工精度的保障策略[J].中国设备工程,2022(09):131~133.