機械加工中工件定位可靠性分析

楊云輝

（云南開放大學，云南 昆明 650500）

伴隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化速度的不斷加快，機械加工開始在工業(yè)生產中占據重要的位置，機械加工的流程較為固化，在生產系統(tǒng)之前“輸入”原材料、半成品、輔料等物質，通過機械加工輸出已經裝配、調試、包裝完整的工業(yè)產品，其中對工件的加工是機械加工的主要部分。

1 工件定位的概念及作用

1.1 工件定位的概念

工件的定位是對于工件加工面與機床、夾具、刀具的相對位置來說的，為了使得工件加工后能夠投入使用，在進行加工之前需要首先確定工件加工面與機床、夾具、刀具之間的正確位置，這就是工件定位的基本概念。為了明確工件的正確定位，對工件設計基準的點、線、面要在整體的工藝體系中占據準確位置，因此可以總結出工件定位的本質內容：使得工件加工面的設計基準在工藝系統(tǒng)中占據一個正確位置。

由于機械加工的精準度問題，工件定位也存在著誤差，這種誤差主要取決于在工件加工之前處于靜態(tài)下的定位精準度，在一定范圍內的誤差都是可以接受的，不能稱之為工件定位失誤。

1.2 工件定位的作用

由于工件定位的本質是使得工件的加工面與設計好的加工面的基準間位置差距在誤差范圍之內，且具有高精度的距離與尺寸。位置差距是指設計好的加工面的基準與機床的正確位置與實際采用機械加工時的位置基本吻合；設計好的加工面的基準與刀具之間的位置與實際進行機械加工時的精確度高度吻合。

因此我們可以稱工件定位的作用為：

（1）保證待加工的工件原料與設計圖紙中的工件的加工面基準位置差距在誤差范圍之內，使工件定位保證設計基準加工面占據機床的正確位置。

（2）保證工件的加工面與設計好的加工面的基準具有高精確度，讓工件定位能保證刀具在加工時對加工面的設計基準能高精準度的完成作業(yè)。

2 影響工件定位可靠性的因素

通過對機械加工中相關概念及工件定位的內容、方法的了解后，我們可以對上述內容進行總結，得出影響工件定位可靠性的幾大主要因素。

2.1 刀具與動態(tài)生產的影響

刀具與動態(tài)生產對工件定位可靠性的影響主要表現(xiàn)在生產中更換相似刀具產生的工件定位誤差，使用近似加工方法產生的工件定位誤差兩種，這兩種影響因素可以歸結為加工原理誤差。

2.2 機床調整的影響

當?shù)毒叩那懈蠲媾c設計好的加工面的基準出現(xiàn)偏差時就需要對機床進行調整，但是在調整過程中可能出現(xiàn)工件加工面進刀時位置出現(xiàn)偏差；夾具零件松動，定位不準導致的設計好的加工面的基準與機床之間準確位置產生偏差；工件的樣本制作時就存在一定的誤差，導致在機床刀具進行切削時加大了誤差的范圍。

2.3 夾具裝夾的影響

夾具是相對于精準找正法和劃線找正法來說效率最高、耗時較少的工件定位方法，但是夾具裝夾中也可能出現(xiàn)問題導致工件定位可靠性下降。這種影響主要體現(xiàn)在2 方面：

（1）設計好的基準加工面與應當在工序上進行機械加工的基準之間由于定位不準導致不重合。

（2）夾具裝夾時機械壓力過大導致原材料或半成品產生了一部分壓縮，從而造成了工件定位的誤差。

2.4 工藝系統(tǒng)總體運行的影響

機床、刀具、加工面與夾具是一個完整的工藝體系，在體系中這些方面都可能存在著細微的誤差，當它們組成一個整體時這種誤差就被表現(xiàn)出來，并在工件加工的過程中由于機械運轉的原因而被放大，使得工件定位準確性降低，加工誤差增大。

3 控制工件定位準確性影響因素的方法

為了實現(xiàn)工件定位的可靠性，降低上文中因素對工件定位可靠性的影響，本文提出如下方法。

3.1 解除刀具與動態(tài)之間影響的方法

加強工件加工刀具的管理，加工同一批工件時保證機床刀具采用同一批次的同型號刀具。同時在進行加工時要注意加工方法的選擇，并對參與該批工件加工的機床與刀具進行調整，保證加工方法的一致性，減少對工件定位準確性的影響。

3.2 解除機床調整影響的方法

在進行工件加工之前，參照精度監(jiān)測表的實測值與工件圖紙進行對比，對該批工件加工機床進行定位精度調整，并在工件加工過程中定期對機床進行精度調整，盡量減小工件加工誤差。對于工件樣本存在誤差的問題，增加工件樣本制作數(shù)量，并將工件樣本與設計圖紙進行比對，選取誤差保持在極小水平的工件樣本。

3.3 解除夾具裝夾影響的方法

夾緊裝置主要有動力源裝置、傳力機構與夾緊元件3 部分組成，為了解除夾具裝夾對工件定位準確性的影響。

首先從動力源裝置來說，機動夾緊比手動夾緊夾緊力更強，能夠保障工件加緊不移動。

其次從傳力機構來說，使用手動夾緊動力源的夾具的傳力機構應當具有自鎖性能，從而保持工件位置的穩(wěn)定性，降低切削誤差。最后從夾緊元件來說，夾緊元件是與工件直接接觸并實現(xiàn)工件定位作用的元件，對于剛性不足的工件，應當使用剛性強的夾緊元件，夾緊部位與加工表面靠近，減少因震動產生的切削誤差。

3.4 解除工藝系統(tǒng)影響的方法

對于工藝系統(tǒng)中的存在原始誤差，可以人為地制造一種新的誤差作為原始誤差的補償，使其原始誤差在工件加工中得到糾正。在面對工藝系統(tǒng)由于加工過程產生的誤差時，可以通過對進刀位置、夾具裝置進行調整，使的工藝系統(tǒng)中產生的誤差不作用在工件加工精準度上。

4 結語

工件定位的可靠性直接影響著加工后的工件是否能投入使用，雖然由于機械加工使得工件定位難免出現(xiàn)誤差，但是為了提高工件加工的質量，生產出高精度的機械零件，對工件定位的可靠性進行分析意義非凡。

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