機械加工研究畢業論文範文
隨著科學技術的不斷革新以及對高標準、高水平生產力的要求,我國機械加工技術在不斷的發展和成熟。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 機械加工誤差的管控 》
隨著國家經濟實力和整體科技水平的提高，機械工業的發展對產品質量有更高的要求。而加工精度是衡量零件加工質量的主要指標，在機械加工過程中，會有很多因素影響工件的加工質量，如何使工件的加工達到質量要求，以及如何減少各種因素對加工精度的影響，就成為加工前必須考慮的問題，也就是要對影響機械加工精度的因素進行分析。在機械加工中，由機床、夾具、刀具與被加工工件一起構成了這一加工過程的一個整體，這一整體稱為機械加工工藝系統。因而，分析機械加工精度的過程，也就是分析這一工藝系統在各種不同的工作條件下以各種不同方式***或放大、或縮小***反映工件的加工誤差。而機床、夾具又是這一工藝系統的重要組成部分。下面我們就分析這一工藝系統存在的誤差。
1.機床的幾何誤差
加工中刀具相對於工件的成形運動都是通過機床來完成的，因而，工件的加工精度在很大的程度上取決於機床的精度。機床的製造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸迴轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。尤其機床的磨損將使機床工作精度下降。
1.1主軸迴轉誤差
主軸迴轉誤差對於工件的位置精度和形狀精度都會產生直接的影響，其可以分解為角度擺動、軸向跳動以及徑向跳動。因為存在一定的誤差敏感方向，所以加工表面不同，主軸的徑向跳動引起的誤差也不同。比如在車床上加工內孔或者外圓時，就會由於主軸的徑向跳動而引起圓度誤差，但是對端面的加工卻沒有直接的影響;而在車端面時，軸向跳動又會引起工件端面的平面度誤差，和端面相對內外圓垂直度的誤差;在車螺紋時則會造成螺距的誤差等。主軸軸向跳運對於內孔或者外圓的精度影響比較小，主軸徑向跳動和主軸的角度擺動對加工誤差的影響比較相似，區別就在於主軸角度擺動除了影響工件加工表面的圓度誤差外，還會影響到圓柱度誤差。
1.2導軌誤差
導軌是機床上確定各機床部件相對位置關係的基準，除了導軌本身的製造誤差外，導軌的安裝質量和不均勻磨損也是造成導軌誤差的主要因素。而導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。
1.3傳動鏈誤差
工件在切削的過程中，其表面的成形運動是靠一系列的傳動機構實現的。該傳動機構包括齒輪、螺母、蝸桿、絲桿等傳動元件。由於這些元件會在裝配、加工以及使用過程中產生磨損而導致誤差，所以就導致傳動鏈的傳動誤差。傳動線路越長、傳動機構越複雜，傳動誤差就會相應的越大。影響工件表面加工精度的誤差因素中，主要因素就是機床的傳動鏈誤差。
2.夾具的幾何誤差
夾具的作用是使工件相對於機床和刀具具有一個正確的安裝位置，因此，夾具的製造誤差對工件的加工精度影響很大。一是基準不重合誤差，在零件圖上確定某一表面尺寸、形狀、位置所依據的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工後的尺寸、形狀、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副製造不準確產生的誤差，夾具上的定位元件不可能按基本尺寸製造得絕對準確，其實際尺寸***或位置***都允許在規定的公差範圍內變動。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由於定位副製造的不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱為定位副製造不準確誤差。
3.刀具的幾何誤差
任何刀具在切削過程中，都要產生磨損，並由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確的選用刀具材料或新型耐磨刀具材料，合理地選用刀具幾何引數和切削用量，均能最大限度地減少刀具磨損。必要時可以採用補償裝置對刀具的磨損進行補償;同時，對於數控銑來說，裝夾刀具的刀柄以及彈簧夾頭的精度也應該受到一定的重視，這兩者的好壞也反映了主軸迴轉的徑向跳動對工件的影響。
4.工藝系統受力變形產生的誤差
4.1工件剛度
工藝系統中如果工件剛度相對於機床、夾具、刀具來說比較低，在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。還有加工工藝的安排是否合理也是影響加工精度的一個非常重要的方面。
4.2刀具剛度
外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。但在鏜直徑較小的孔時，刀杆剛度很差，刀杆的受力變形就對孔加工精度有很大影響。
4.3機床部件剛度
機床部件由許多零件組成，機床部件剛度現在尚無合適的計算方法，目前還是用實驗方法來測定。變形與載荷不成線性關係，載入和解除安裝曲線不重合，解除安裝曲線滯後於載入曲線。兩曲線間所包容的面積就是載入和解除安裝迴圈中所損耗的能量，它消耗於摩擦力所做的功和接觸變形功。第一次解除安裝後，變形恢復不到第一次載入的起點，這說明有殘餘變形存在，必須經多次載入解除安裝後，載入曲線起點才和解除安裝曲線終點重合，殘餘變形才能逐漸減小到零。
5.工藝系統受熱變形引起的誤差
工藝系統熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形引起的加工誤差有時可佔工件總誤差的50%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也會通過各種傳熱方式向周圍的物質散發熱量。
6.調整的幾何誤差
在機械加工的每一道工序中，對工藝系統的調整是必不可少的，由於調整不可能絕對地準確，因而在調整過程中產生誤差。在工藝系統中，刀具、工件在機床上的互相位置精度，是通過調整機床、夾具、刀具或工件等來保證的。當機床、夾具、刀具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到決定性的作用。
7.測量的幾何誤差
零件在加工過程中和加工完成後進行測量時，由於測量方法、檢測量具精度以及工件等主客觀因素都直接影響測量精度。
8.結論
加工精度的高低一般都是通過加工誤差的大小反應出來的，工藝系統的原始誤差主要有工藝系統的幾何誤差、定位誤差、工藝系統的受力變形引起的加工誤差、工藝系統的受熱變形引起的加工誤差、工件內應力重新分佈引起的變形以及原理誤差、調整誤差、測量誤差等。從原始誤差產生的主要來源看，提高加工精度的途徑有：減小原始誤差;轉移原始誤差;均分原始誤差;均化原始誤差;誤差補償等。因此，我們必須積極採取有效措施，儘量減少原始誤差，進而不斷提高加工精度。
篇二
《 機械加工質量管控 》
在機械製造中零件加工精度決定著機械產品的質量，機械加工精度是指零件加工後的實際幾何引數，包括機械零件的尺寸、形狀和相互位置，與理想幾何引數的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。在機械加工過程中，由於各種因素的影響，使得加工出的零件，不可能與理想的要求完全符合。這種加工後零件的實際幾何引數***尺寸、形狀和相互位置***對理想幾何引數的偏離程度叫加工誤差。從保證產品的使用效能分析，沒有必要把每個零件都加工得絕對精確，允許有一定的加工誤差。因此，滿足零件使用效能，在零件圖樣標註的尺寸、形狀和相互位置允許誤差範圍稱為公差。
1影響機械加工質量的幾種因素分析
要想分析影響機械加工質量的因素，就必須先要要弄清各種影響機械加工原始誤差的物理、力學本質，以及它們對加工精度影響的規律，只要掌握和控制影響機械加工誤差的方法，才能獲得預期的加工精度，必要時能找出進一步提高機械加工精度的方法和途徑。
1.1加工誤差性質和型別
零件的加工過程中可能出現種種的原始誤差，它們會引起工藝系統各環節相互位置關係的變化而造成加工誤差。如裝夾工件時由夾具產生的定位誤差，還存在由夾緊力引起的夾緊誤差等。在裝央工件前後，必須對機床、刀具、夾具進行調整，井在試切幾個工件後再進行精確微調，才能使工件和刀具之間保持正確的相對位置，由於調整不可能絕對精確，因而就會產生調整誤差。另外機床、刀具、夾具本身的製造誤差在加工前就已經存在了。這類原始誤差稱為工藝系統的幾何誤差。由於在加工過程中產生了切削力、切削熱和摩擦，它們將引起工藝系統的受力變形、受熱變形和磨損，這些都會影響在調整時所獲得的工件與刀具之間的相對位置，造成種種加工誤差。這類在加工過程中產生的原始誤差稱為工藝系統的動誤差。在加工過程中，還必須對工件進行測量，才能確定加工是否合格，工藝系統是否需要重新調整，任何測量方法和量具、量僅也不可能絕對準確，因此測量誤差也是一項不容忽視的原始誤差。
1.2加工原理誤差
加工原理誤差是指採用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進行加工而產生的誤差，一般多為形狀誤差，如用阿基米德蝸桿該刀切削漸開線齒輪;在數控機床上用直線插補或圓弧插補方法加工複雜曲面s在普通公制絲槓的車床上加工英制螺紋等，都會在實際生產中，採用理論上完全準確的方法進行加工往往會使機床結構複雜，刀具製造困難導致加工效率降低。擔通過成形運動或刀刃輪廓近似後往往可簡化工藝過程，簡化機床和刀具的設計和製造，提高生產率，降低成本，但由此帶來的原理誤差必須控制在允許的範圍內***一般原理誤差應小於0.1%***求的前提下，原理誤差的存在是允許的。
1.3前後導軌的平行度誤差
加工機械時，當車床的前後導軌不平行，存在扭曲時，刀架生產傾倒。因此車床和外因磨床前後導軌的平行度誤差對加工精度的影響很大。除導軌本身的製造誤差外，導軌的不均勻磨損以及機床的安裝也是造成導軌誤差的重要原因。
2提高和控制機械加工質量的途徑
2.1降低主軸迴轉誤差
為了分析的方便，可以將主軸迴轉軸線的運動誤差分解為三種基本形式：純徑向園跳動、純軸向竄動和純角向擺動。由於主軸實際迴轉中心在不斷變化，所以實際誤差是上述三種運動形式合成，所產生的一個瞬時值。是以某一固定部位與軸承內表面的不同部位接觸，因而當滑動軸承內孔有圓度誤差時，將使主軸在迴轉的過程中產生徑向跳動，引起撞孔的圓度誤差，而主軸頸本身的圓度誤差影響較小，
2.2減少滑動軸承對迴轉誤差的影響
採用滾動軸承結構的機床中，滾道形狀誤差對不同機床的影響是不同的。對於車床類機床，由於軸承承載區位置基本上不變，故滾動軸承內環滾道的圓度是影響主軸迴轉精度的主要因素，而對於鏗床類機床，由於軸承承載區位置是不斷變化的，滾動軸承外環滾道的圓度是影響主軸迴轉精度的主要因素。
2.3控制主軸迴轉誤差對加工精度的影響
主軸迴轉誤差對加工精度的影響，取決於不同截面內主軸瞬時迴轉中心相對於刀尖位置變化情況。而這種變化應重點分析在加工誤差敏感方向上的影響。對於刀具迴轉類機床，加工誤差敏感方向和切削力方向隨主軸迴轉而不斷變化，如螳床;對於工件迴轉類機床，加工誤差敏感方向和切削力方向均保持不變，如車床。下面以車床、程床為例，就主軸迴轉誤差的三種基本形式對加工精度的影響進行分析。主軸純徑向圓跳動誤差對於孔加工時，鏗出的孔是長短軸不變或變化的橢圓柱。車削時，主軸純徑向圓跳動對工件的圓度誤差影響很小，車出的工件表面接近於一個真圓。主軸純軸向竄動誤差對內外圓柱面的加工沒有影響，但在加工端面時，會使加工出的工件端面與內外圓軸線不垂直，產生平面度誤差，加工螺紋時產生螺距誤差。主軸軸線產生純角度擺動，在車削時工件同一截面的園度誤差小，但是會產生圓柱度誤差。鏜孔時，純角度擺動使主軸軸線與工作臺導軌不平行，使鏗出的孔呈橢圓形。
2.4提高主軸迴轉精度的措施
提高主軸迴轉精度通常採用以下措施：1***選用高精度的軸承，並提高主軸及箱體的製造精度和主軸部件的裝配精度;2***使迴轉精度不依賴於主軸。工件的迴轉成形運動不是靠機床主軸的迴轉運動來實現，而是靠夾具的迴轉運動副來實現，如採用死頂尖磨外因時，提高項尖孔質量，保證兩頂尖孔的同軸度，對保證工件的形狀精度非常重要。
2.5提高直線運動精度
為了提高機械加工的質量，通常常採用刮研等方法加工提高機床導軌的加工精度和配合接觸精度：採用靜壓導軌或貼塑導軌提高傲動進給定位精度和機床精度保持性;選用合理的導軌形狀和導軌組合形式來提高直線運動精度如90°的雙三角形導軌其直線運動精度保持性較好，而這種導軌的磨損主要在垂直方向，故對一些在垂直方向是誤差非敏感方向的機床***如臥式車床***可長期保持原有精度。
2.6加工過程工藝調整
在機械加工的每一個工序中，為獲得被加工表面的尺寸、形狀和位置精度，總是要對工藝系統進行這樣或那樣的調整。由於調整個可能絕對地準確，因而產生調整誤差。單件、小批生產中普遍採用試切法加工。加工時先在工件上試切，然後測量、調整再試切，直至符合規定的尺寸要求時，再正式切削出整個待加工表面。在成批、大量生產中，廣泛採用調整法***或樣件樣板***。預先調整好刀具與工件的相對位置，並在一批零件的加工過程中保持這種相對位置不變來獲得所要求的零件尺寸。在以後的加工免去試切，所以既縮短了調整時間，又可得到較高的加工精度。
2.7實行超精密加工
實行超精密加工也是提高機械加工質量的一種措施，超精密加工是指加工精度和表面質量超過當前所用公差標準中最高程度酌加工工藝。精密加工和超精密加工的界限不是固定不變的，隨著科學技術的進步而逐漸向前推移。精密加工與超精密加工的主要特點是機床精度高、剛性好，機床具有精確的微量進給裝置，機床工作臺低速運動穩定性好以及工藝系統抗振性好，此外，還具有如下特點：1***精密和超精密加工都是以精密元件為加工物件，與精密元件密切結合而發展起來的，因此不能脫離精密元件搞精密加工。精密加工的方法、裝置和物件是互相關聯的;2***超精密加工時，吃刀且極小，是微量切除和超微量切除，因而對刀具刃磨、砂輪修整和機床均有很高的要求;3***精密和超精密加工是一門綜合性高階技術，要達到高精度和高表面質量，要考慮加工方法、加工工具及其材料的選擇;被加工材料的結構及質量、加工裝置的結構及技術性能、測試手段和測試裝置的精度;恆溫、淨化、防振的工作環境，工件的定位與夾緊方式和入的技藝等諸多因素，因此，精密加工和超精密加工是一個系統工程;4***在精密加工和超精密加工中，檢測和加工聯絡十分緊密，精密測量是精密加工和超精密加工的必要條件，需要具備與加工精度相適應的測量技術，否則就不能判斷加工精度是否達到要求，也無法為加工精度的進一步提高指出方向。
3結論
總之，為了提高機械加工質量與控制，除了以上工藝以外，還要注意保持工藝系統的熱平衡，這樣可使機床作高速空運轉，當機床在較短時間內達到熱平衡之後，再進行加工。必要時，還可以在機床的適當部位設定控制熱源，人為地給機床加熱，使其儘快地達到熱平衡狀態。另外精密機床加工時應儘量避免中途停車。此外還必須控制加工機械的環境溫度，精密機床一般安裝在恆溫車間，其恆溫精度一般控制在+1℃以內，精密級為+0.5℃。恆溫基數按季節調節一般春、秋為20℃，在夏季取23℃，在冬季可取17℃。以上等因素是機械加工質量與控制綜合因素，缺一不可。
篇三
《 煤礦機械加工工藝技術的誤差及原因 》
摘要：煤礦機械加工工藝與煤礦作業和生產具有直接聯絡。煤礦機械加工工藝的質量高低直接影響著機械加工在生產煤礦過程中的應用效益的高低。但是，當前煤礦機械技工工藝中仍存在很多技術誤差，使得機械零件生產後在應用於實際生產過程中存在很多風險隱患。本文將針對當前煤礦機械技工工藝的技術誤差及其產生原因進行分析，並針對如何控制技術誤差進行分析，以期對提高我國煤礦機械加工工藝質量有所幫助。
關鍵詞：煤礦機械;加工工藝;技術誤差;工藝要求;誤差控制
引言
煤礦機械加工工藝多樣化的特點增加了控制技術誤差的難度。煤礦機械加工的物件應用範圍廣，對加工工藝的要求也各不相同，因而要嚴格遵守技術指標要求，針對加工物件的不同需要進行加工，控制和減少加工技術誤差。這對提高我國煤礦機械加工工藝水平的意義十分重大。
一、煤礦機械加工工藝中誤差的分類及產生的原因
***一***在製造和定位過程的誤差及其產生的原因
機械加工中的定位誤差主要有兩種：一種是出現在定位副製造過程中的誤差，另一種是無法實現基準的重合而產生的誤差。機床製造中主要存在三種誤差：一是機床的主軸存在誤差，二是傳動鏈在煤礦生產中產生誤差，三是導軌出現誤差。第一種誤差會影響零件的生產精確度，該種誤差產生的原因是機床主軸在迴轉過程中出現的平均變動量;第二種誤差產生的原因是在傳動鏈的轉動過程中，位於兩端的傳動元件形成相對運動。儘管傳動鏈的所有環節都是按照要求進行組裝的，但伴隨著傳動鏈使用時間的增加，各環節之間將產生一定的磨損，從而擴大誤差範圍。
***二***刀具誤差和幾何誤差及其產生的原因
儘管刀具都具有較強的耐磨性，但是隨著使用時間的增長，刀具就會有出現一些磨損，從而直接影響著加工零件形狀和尺寸的精確性。刀具引起的幾何誤差很大程度上與刀具本身的尺寸和加工方式有直接關係。另外，刀具在加工零件時，刀具的幾何誤差會影響零件的精度。上述情況廣泛存在於煤礦機械加工過程之中，部分零件的剛度不夠，使用刀具加工時會導致零件的變形，從而形成較大的加工誤差，同時切削力度也會因此發生改變，因此又進一步地擴大了零件的加工誤差。
二、煤礦機械加工工藝的原則和要求
***一***煤礦機械加工工藝對煤礦生產效率具有直接影響，因而煤礦機械加工工藝有嚴格的原則和要求，具體要求如下:
***1***遵守煤礦機械設定的要求，確保各機械零件的準確性，使其能良好地應用與煤礦生產作業之中。此外，相關機械工件的加工工藝能夠達到效能和質量要求，使其能夠達到生產煤礦的指標。
***2***煤礦機械加工中的各項工藝均須達到規範，有關精度標準要求，夯實機械基礎的基礎，從而使機械加工質量有所保證，控制降低工藝誤差的影響。
***3***通過對工藝誤差及產生原因的綜合分析，加工工藝還需嚴格遵守技術要求，對各項工藝藝術進行合理安排，防控工藝生產中的違規操作，從而有效控制工藝技術誤差。
***二***具體程式及原則要求如下：
***1***確定目標。機械零件的加工以機械設定的整體要求為前提條件，當零件滿足礦機械的標準時，才能使煤礦的生產效率得到保證。
***2***保證質量。在加工之前，要重視原材料的質量問題，這是進行機械加工的前提條件
***3***確定毛坯。在煤礦機型的加工工藝中，毛坯的質量也應達到標準，合格達標毛坯是煤礦企業發展的基礎。
三、控制煤礦機械技工工藝誤差的途徑與方法
在煤礦加工過程中進行誤差補償是常用的控制工藝誤差的方法。所謂誤差補償即在進行加工時，通過製造出一種新型的誤差，對原有誤差進行補償。
***一***直接減少誤差
工作人員在發現並確定誤差時，可以直接採取措施進行補救，如在切割細長軸時，工件由於受劇烈溫度而發生變形，工作人員可以採取反向切割的方式從而減少工件的形變程度。該方法在控制變形誤差時具有較高效益，可有效控制減少變形誤差，在煤礦機械加工工藝技術誤差控制中有著重要意義。
***二***有效誤差分組
在進行加工的過程中，各個工序的工藝和加工精度都有明確標準，但是在加工半成品時候，很難對其精度進行控制。有效誤差分組就是將各個半成品按照其誤差大小分為幾組，以控制減少誤差。
四、煤礦機械加工工藝的優化途徑
***一***進行技術革新
積極主動引進新技術，進行技術革新，通過技術的提高從而減少誤差。在進行技術改進過程中，煤礦機械企業應當深入調查市場，做好調研工作，立足實際，總結生產中誤差產生的原因，據此查詢新興技術，並對新興技術的優缺點進行全面分析，做到揚長避短，評價監控新技術在生產應用中的效益，逐漸提高機械加工的工藝水平
***二***規範加工技術
規範加工技術有利於提高機械加工的工作效率，有效減少技術誤差。設計人員在進行工藝設計時，要將誤差作為重點考慮物件，在分配加工技術的應用時，既要考慮到工件加工的完整性，又要考慮到工件加工的精確性。
***三***落實技術制度
煤礦機械加工工藝技術在誤差控制方面有明確而嚴格的要求，工作人員在工作中都應該嚴格遵守制度，這是減少誤差的有效途徑。企業層面要做好監督工作，確保工作人員都能嚴格遵守技術制度，從技術制度方面對控制誤差進行支援。
五、結語
煤礦機械生產工藝的質量對煤礦生產作業具有重要作用，煤礦機械生產工藝中存在的誤差對煤礦生產具有很強的干擾作用，影響煤礦生產效率的提高，也使得煤礦生產存在安全隱患。本文具體分析煤礦機械生產中存在的誤差及其形成原因，並提出瞭解決措施，對於提高我國煤礦機械生產工藝水平和煤礦生產質量和效率具有重要意義。雖然近年來，我國的煤礦機械工藝水平得到了很大的提高，但仍然存在很多不足之處，技術對煤礦生產來說至關重要，因而煤礦機械企業應當重視工藝技術誤差問題，嚴格控制減少誤差。
參考文獻:
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