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影響機械加工精度因素淺析

發(fā)布時間:2014-07-07 10:47

摘 要:在機械加工過程中,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到質(zhì)量要求,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事情,也就是要對影響機械加工精度的因素進行 分析 。本文結(jié)合自己多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗,就影響機械加工精度的因素作一闡述。

關(guān)鍵詞:加工精度 誤差

在機械加工過程中,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到質(zhì)量要求,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事情,也就是要對影響機械加工精度的因素進行分析。

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 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到的精度是不同的。某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應(yīng)理解為某一個確定值,而應(yīng)理解為一個范圍,在這個范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟的。

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、測量誤差等。

4. 研究 機械加工精度的方法:分析 計算 法和統(tǒng)計分析法。

二、工藝系統(tǒng)集合誤差

1.機床的幾何誤差:加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。機床的磨損將使機床工作精度下降。

1) 主軸回轉(zhuǎn)誤差,機床主軸是裝夾工件或刀具的基準,并將運動和動力傳給工件或刀具,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)軌是機床上確定各機床部件相對位置關(guān)系的基準,也是機床運動的基準。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)軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。

3) 傳動鏈誤差,傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉(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,刀具的制造誤差會直接影響工件的加工精度;而對一般刀具(如車刀等),其制造誤差對工件加工精度無直接影響。

3.夾具的幾何誤差:夾具的作用時使工件相當(dāng)于刀具和機床具有正確的位置,因此夾具的制造誤差對工件的加工精度(特別是位置精度)有很大影響。

三、定位誤差

1.基準不重合誤差:定位基準與設(shè)計基準不重合時所產(chǎn)生的基準不重合誤差,只有在采用調(diào)整法加工時才會產(chǎn)生,在試切法加工中不會產(chǎn)生。

2.定位副制造不準確誤差: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。基準不重合誤差的方向和定位副制造不準確誤差的方向可能不相同,定位誤差取為基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差的矢量和。

四、工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差

1.基本概念:機械加工工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動力等的作用下,會產(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位置,商標(biāo)注冊,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于機床、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。鏜直徑較小的內(nèi)孔,刀桿剛度很差,刀桿受力變形對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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