淺析影響機(jī)械加工精度的因素
摘 要:在機(jī)械加工過程中,往往有很多因素影響工件的最終加工質(zhì)量,如何使工件的加工達(dá)到質(zhì)量要求,如何減少各種因素對(duì)加工精度的影響,就成為加工前必須考慮的事情,也就是要對(duì)影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行分析。本文結(jié)合自己多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就影響機(jī)械加工精度的因素作一闡述。
在機(jī)械加工過程中,往往有很多因素影響工件的最終加工質(zhì)量,如何使工件的加工達(dá)到質(zhì)量要求,如何減少各種因素對(duì)加工精度的影響,就成為加工前必須考慮的事情,也就是要對(duì)影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行分析。
一、概述
1. 加工精度與加工誤差:加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。
2.加工經(jīng)濟(jì)精度:由于在加工過程中有很多因素影響加工精度,所以同一種加工方法在不同的工作條件下所能達(dá)到的精度是不同的。某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)確定值,而應(yīng)理解為一個(gè)范圍,在這個(gè)范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟(jì)的。
3. 原始誤差:工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測(cè)量誤差等。
4.研究機(jī)械加工精度的方法:分析計(jì)算法和統(tǒng)計(jì)分析法。
二、工藝系統(tǒng)集合誤差
1.機(jī)床的幾何誤差:加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過機(jī)床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。
1) 主軸回轉(zhuǎn)誤差,機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn),并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具,主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。
2) 導(dǎo)軌誤差,導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn),也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外,導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量,也使造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。
3) 傳動(dòng)鏈誤差,傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。
2.刀具的幾何誤差:刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工時(shí),刀具的制造誤差會(huì)直接影響工件的加工精度;而對(duì)一般刀具(如車刀等),其制造誤差對(duì)工件加工精度無直接影響。
3.夾具的幾何誤差:夾具的作用時(shí)使工件相當(dāng)于刀具和機(jī)床具有正確的位置,因此夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度(特別是位置精度)有很大影響。
三、定位誤差
1.基準(zhǔn)不重合誤差:定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差,只有在采用調(diào)整法加工時(shí)才會(huì)產(chǎn)生,在試切法加工中不會(huì)產(chǎn)生。
2.定位副制造不準(zhǔn)確誤差:工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來確定的;鶞(zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方向可能不相同,定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的矢量和。
四、工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差
1.基本概念:機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動(dòng)力等的作用下,會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形,從而破壞了刀具和工件之間的正確的相對(duì)位置,筆耕論文,使工件的加工精度下降。
2.工件剛度:工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、刀具、夾具來說比較低,在切削力的作用下,工件由于剛度不足而引起的變形對(duì)加工精度的影響就比較大,其最大變形量可按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。
3.刀具剛度:外圓車刀在加工表面法線(y)方向上的剛度很大,其變形可以忽略不計(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔,刀桿剛度很差,刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。刀桿變形也可以按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。
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