机械精度设计与检测技术基础
- 格式：pdf
- 大小：1.27 MB
- 文档页数：1
城市工程125产 城机械精度设计与检测技术基础金岩摘要：机械加工精度直接影响机械产品的质量性能和使用寿命。在机械加工过程中，由于各方面因素的影响会使得加工出现误差，例如工件和刀具位置偏移等问题，都会导致生产出的产品带有误差。只有实际加工的零件参数能够和规定参数相同，才能判定该零件符合标准。为保证机械加工企业的长足发展，需要提高机械加工的精度，尽量减少误差，从而提高零件的合格率，提高生产效率。关键词：机械；精度设计；检测技术1 机械精度设计的基本原则1.1 互换性原则遵循互换性原则，不仅能有效保证产品质量，而且能提高劳动生产率，降低制造成本。1.2 经济性原则经济性原则主要考虑工艺性、合理的精度要求、合理选择材料、合理的调整环节以及提高工作寿命等。1.3 标准化原则标准化是实现互换性生产的前提，大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。1.4 精度匹配原则在对机械总体进行精度分析的基础上，根据机械或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，分别对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，并保证相互衔接和适应，这就是精度匹配原则。1.5 最优化原则通过确定各组成部分零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。最优化原则已经在产品结构设计、制造等各方面广泛应用，最优化设计已经成为机电产品和系统设计的基本要求。在几何量精度设计中，最优化原则主要体现在公差优化、数值优化和优先选用等方面。互换性原则体现精度设计的目的，经济性原则是精度设计的目标，标准化原则是精度设计的基础，精度匹配原则和最优化原则是精度设计的手段。2 机械精度设计的方法2.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。采用类比法进行精度设计的基础是资料的收集、分析与整理。类比法是大多数零件要素精度设计采用的方法。类比法亦称经验法。2.2 计算法计算法就是根据由某种理论建立起来的功能要求与几何要素公差之间的定量关系，计算确定零件要素的精度。例如，根据液体润滑理论计算确定滑动轴承的最小间隙；根据弹性变形理论计算确定圆柱结合的过盈；根据机构精度理论和概率设计方法计算确定传动系统中各传动件的精度等。目前，用计算法确定零件几何要素的精度，只适用于某些特定的场合。而且，用计算法得到的公差，往往还需要根据多种因素进行调整。2.3 试验法试验法就是先根据一定条件，初步确定零件要素的精度，并按此进行试制。再将试制产品在规定的使用条件下运转，同时，对其各项技术性能指标进行监测，并与预定的功能要求相比较，根据比较结果再对原设计进行确认或修改。经过反复试验和修改，就可以最终确定满足功能要求的合理设计。试验法的设计周期较长且费用较高，因此，主要用于新产品设计中个别重要要素的精度设计。迄今为止，几何精度设计仍处于以经验设计为主的阶段。大多数要素的几何精度都是采用类比的方法凭实际工作经验确定的。计算机辅助公差设计（CAT）的研究还刚刚开始，要使计算机辅助公差设计进入实用化，还需要进一步的研究。3 机械故障类型及诊断技术3.1 故障类型及简单判断故障类型主要有一般损坏型、功能降低型、性能失效型以及一些变质、老化的退化型故障。一般损坏型故障包括变形、开裂、断裂、压痕以及堵塞、漏油、漏气、渗水等堵塞型故障和渗水型故障，大都可以用肉眼发现和识别出来。但功能降低型故障和性能失效型故障以及退化型故障大都是由于长时间使用或使用年限太久引起的，一般都比较隐秘，很难用肉眼识别和判断。因此，在实际工作中需要检测诊断人员进行更深入、细致的诊断。实际工作中可以根据嗅觉识别电机绕组是否存在被烧毁的可能；用听觉辨识齿轮转动的声音和皮带转动的声音是否是其正常运转情况下发出的；在触觉方面，可以用肢体感知设备的温度和振幅是否正常。例如，当齿轮转动发出刺耳的“吱吱”声，并且刺耳程度随着齿轮转动的加快而增强时，就说明齿轮啮合可能存在间隙过小的问题；若齿轮转动发出的是“当当”的声音，且声音会随着负荷的加大而逐渐变小，则说明齿轮的啮合间隙可能过大。3.2 分析诊断技术工程机械检测过程中的核心工作就是分析诊断，利用此项技术可以准确地对故障机理进行判断，从而有针对性地进行故障维修，提高工作效率。分析诊断技术是对机械目前的运行状态和以后的运行状态进行分析，诊断其运行是否正常，可持续工作多长时间，以及出现的问题会对整体机械造成多大的影响。此项技术是在实时动态分析工程机械的基础上建立的，因此，故障识别方法的选择会受其影响，不同的诊断技术，所应用的诊断方法也不相同。在施工现场，人们经常会对逻辑识别和灰色识别这两种方法进行选择，而不去选择那些诸如神经网络识别法和函数识别法等有着较大难度的识别方法。4 提高加工精度的措施4.1 减少原始误差，它是在查明产生加工误差的主要因素之后，随后找出解决的方法，是生产中应用较广的一种基本方法。4.2 补偿原始误差，为了抵消原来工艺系统中的原始误差，误差补偿法人为地造出一种新的误差，例如一开始的误差为正值，那么就可以人为的制造出与相反的负值的误差，让两者相互抵消；反之亦然。4.3 转移原始误差，误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。4.4 就地加工法，在加工和装配中有些精度问题，牵涉到零件或部件间的相互关系，相当复杂，如果一味地提高零、部件本身精度，有时不仅困难，甚至不可能，若采用就地加工法（也称自身加工修配法）的方法，就可很方便地解决看起来非常困难的精度问题。结语机械加工的精度直接决定着机械产品的质量，而机械产品的质量又决定着机械产品的质量，因此，做好机械加工是提高产品质量的有效方法。但在现实情况中，往往由于加工器械水平、技术水平的限制使得工件得不到高要求的满足，严重影响工件的加工精度。但通过其他方法，例如实验记录分析、改善加工设备等方法可以在一定程度上对误差进行均化和补偿。通过对各种方法进行综合使用也能达到良好的减少误差、提高精度的效果，提高器械的加工质量对提高生产能力具有重要的现实意义。（大连特种设备检验检测研究院有限公司）
