基于圆柱销加工尺寸测量及误差统计系统的研究

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：现代圆柱销的加工主要依靠操作者的经验，缺乏系统有效的理论指导，对工人的技术水平要求高，生产效率低。通过对工件的装夹方式、切削速度和切削用量对圆柱销尺寸误差的影响研究后，我们可以建立一个加工尺寸测量及误差统计系统。利用此系统我们可以同时保证其加工质量及加工效率。
　　关键词：圆柱销车削  尺寸统计  误差分析
　　中图分类号：TH161    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（c）-0092-02
　　圆柱销轴向开槽，两头端部有倒角，用于零件之间的定位、连接、固定等。圆柱销的材质：圆柱销目前多应用优质碳素结构钢为原材料制造。圆柱销主要用于定位和连接，依靠过盈配合固定在销孔内。国内外学者不断地对圆柱销车削加工进行探讨与研究。其中，国外学者对圆柱销车削加工的研究较少，且主要集中于机理研究，这有助于圆柱销车削加工的研究。国内更多是集中于加工工艺方面的研究，提出了许多实用的操作技巧。通过理论分析定量研究圆柱销车削加工时的尺寸误差从而建立系统，并用其指导工程实践，对于圆柱销类工件车削加工具有重要的理论意义和应用价值。
　　1  主要研究工作
　　通過建立计算机辅助加工尺寸测量及误差统计系统，对每一次车削加工零件尺寸进行测量并同时统计其误差量，进而找出其误差分布规律，并以此来分析其工艺过程稳定性和建立尺寸误差模型，然后建立一个加工尺寸测量及误差统计系统。这就使得圆柱销加工能在保证产品质量的前提下，显著提高加工效率。
　　（1）基于圆柱销的误差分析。
　　影响其加工尺寸的分两类误差，即系统误差和随机误差。而我们要研究的是系统误差，圆柱销加工时由于机床几何误差、装夹误差，以及工艺系统受力受热的变形和工件内应力的分布不均会使其精度受影响。机床几何误差包括机床主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。它们影响主轴径向回转精度进而影响圆柱销加工精度。
　　（2）圆柱销加工误差的测量工具分析。
　　现代加工圆柱销尺寸测量与误差统计分析技术受限于当前设备而不能及时实现实时尺寸与误差同时测量分析，以便于减少二次测量带来的误差对进度的影响，而圆柱销此类零件在各大机械产品中很常用，其精度问题十分重要。该系统的设计是为了圆柱销加工尺寸的测量和误差统计同时进行，并即时更换零件。其效率将远超传统系统。
　　（3）即时记录。
　　利用计算机来做一个云数据统计系统，我们通过提前输入标准尺寸数据，在实地机加零件的数据录入后，与之比对来判断工件合格与否，以及分析其实际误差，寻找变量，建立统计图探究规律。我们需要编辑一个数据系统来实现此类功能。由于我们所记录的数据性质单一，关系简单，因此我们打算采用传统软件Excel来实现这一功能。目前我们正在采用此类软件进行数据记录，拟合曲线的模拟实验，它们的结果符合我们的预期要求。具体系统模型及仿真结果见图1、图2。
　　（4）系统仿真原理。
　　采集样本，剔除异常数据，确定尺寸分组数和组距，然后根据上述来绘制工件尺寸实际分布图，根据公式来完成上面操作：此数据剔除;样本数较少时，利用无偏估计量s代替。工序能力系数公式为：。具体见图3。
　　2  结语
　　制造业是国民经济的支柱产业是国家创造力竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是实现军事变革和国防安全的基础机械装备制造，也是制造业中最重要的组成部分之一。因此，对于基本件加工精度的控制与研究是有很大意义的，国家的发展需要此类创新。
　　参考文献
　　[1] 吴风和.基于Excel的机械加工误差统计分析系统[J].燕山大学学报，2002（3）：280-282.
　　[2] 张鹏.加工误差统计分析实验的计算机数据采集与处理[J].实验室研究与探索，2003（1）：79-82.
　　[3] 朱正心.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，1999.
　　[4] 阳立庚.硬质合金棒材加工过程中圆柱度的控制[J].工艺与技术，2018（33）：105-106.
　　[5] 王丽.数控加工中的误差分析及补偿方法[J].机床与液压，2011（10）：53-68.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15109617.htm