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机加工如何保证精度

发布时间: 2021-03-04 01:40:09

1. 如何保证数控加工零件的精度

(1)合理选取起刀点、切入点和切入方式,保证切入过程平稳,没有冲击。为保证工版件轮廓表面数控车床权加工后的粗糙度要求,精加工时,最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切出路线,尽量减少在轮廓处停刀,以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出,尽量避免沿工件轮廓垂直方向进、退刀而划伤工件。

(2)选择工件在数控车床加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件,应采用分几次走刀加工到最后尺寸,或采取对称去余量法安排进给路线。在确定轴向移动尺寸时,应考虑刀具的引入长度和超越长度。

(3)对特殊零件采用“先精后粗”的数控车床加工工序。在某些特殊情况下,加工工序不按“先近后远”、“先粗后精”原则考虑,而作“先精后粗”的特殊处理,反而能更好地保证工件的尺寸公差要求。

2. 如何提高机械加工精度

机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小. 几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值, 与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形状精度和位置精度等方面的内容, 尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差的范围, 形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差, 位置精度用来限制加工表面与其基准间的平行度. 垂直度. 同轴度等相互位置误差。 由于加工机械的性能. 技术方法. 生产条件等因素的不同影响, 机械加工出来的相关零件在其尺寸. 形状和表面相互位置参数与理想参数总是存在一定的偏离误差, 在数值上通常采用加工误差的大小来表示加工精度。机械元件的加工精度和表面质量等加工质量. 是保证相关机械产品装配质量的基础, 加工误差的大小反映了加工精度的高低。
一、机械加工产生误差主要原因
1.机床磨损及几何误差对加工精度的影响
(1)主轴回转误差
加床存在的主轴回转误差将对工件的具体性状以及工件加工的具体位置造成最为直接的影响。 主轴的回转误差可以被分解为径向与轴向跳动以及主轴角度摆动,在具体的加工工作中受加工工件具体表面位置的不同以及主轴回转误差变现的不同,而导致的加工误差也各有不同 。比如,在进行工件加工时,由于主轴存在径向跳动误差,此时便会处于加工状态下的工件的外圆或是内孔的精度造成一定影响,但主轴的跳动误差却不会对工件的端面加工造成不利影响 。在机床主轴所存在的三种误差表现形式当中,主轴的角度摆动误差与主轴的径向跳动误差对工件加工精度的影响较为相似,主轴这两种误差表现形式对工件加工精度影响的差别主要体现在,主轴的角度摆动误差除对加工工件表面的圆度产生影响之外,还会对加工工件表面的圆柱度带来一定程度的影响。
(2)导轨误差
机床中导轨主要起着承载和导向的作用,它既是运动的基准,也是确定机床主要部件相对位置的基准,因此它的误差会对工件的形状精度产生直接的影响。导轨在水平面的直线度误差,会直接反映在工件表面的误差敏感方向,即法线方向,加工精度受其影响的程度最大;而导轨在垂直平面内的直线度误差则相对影响较小, 甚至可以忽略不计;前后导轨平行度误差会造成在运动过程中工作台的摆动,刀尖的运动轨迹则为空间曲线,从而导致工件形状的误差。
(3)传动链的误差
工件在切削的过程中,其表面的成形运动是靠一系列的传动机构实现的。该传动机构包括齿轮.螺母.蜗杆.丝杆等传动元件。 由于这些元件会在装配.加工以及使用过程中产生磨损而导致误差,所以就导致传动链的传动误差。传动线路越长.传动机构越复杂,传动误差就会相应的越大。影响工件表面加工精度的误差因素中,主要因素就是机床的传动链误差。
2.刀具.夹具的误差
刀具种类的不同,对于加工精度的影响程度也不同, 普通的刀具比如车刀.铣刀等,其制造误差几科对加工精度没有直接的影响;而定尺寸刀具的尺寸误差,则直接影响着工件的尺寸精度;成形刀具则会影响到工件的形状精度。刀具的磨损则直接影响到工件与刀具的相对位置,从而造成尺寸误差。此外,由于夹具是保证工件相对于机床刀具有正确位置,所以夹具对工件的位置精度有很大影响,夹具的磨损会造成工件定位的误差。
3.工艺系统受力变形导致的误差
(1) 切削过程中受力点位置变化引起的
加工误差。在切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。
(2)切削力大小变化引起的加工误差--误差复映。
工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸. 形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。 毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。 当然,工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多 这种现象称为 “误差复映规律” ,所引起的加工误差称为“ 误差复映”除切削力外,传动力 .惯性重力 .夹紧力等其他作用力也会使工艺系统的变形发生变化,从而引起加工误差,影响加工精度。
4.工艺系统受热变形导致的误差
机械加工过程中,工艺系统会在各种热源的作用下产生一定的热变形。因为工艺系统的热源分布不均匀,各个环节的材料和结构也不同,从而导致工艺系统各部分变形产生误差,破坏工件和刀具的运动关系和准确位置,最终产生加工误差。特别是精密加工,热变形误差占总误差的百分之四十到七十的比重。
(1)机床热变形
受到热源的影响,机床各个部分的温度会发生变化,因为机床构造的复杂性以及热源分布的不均匀,机床部件会发生不同程度的热变形,从而破坏了机床部件原有的互相位置关系,从而影响工件的加工精度。
(2)刀具热变形
虽然刀具在切削加工中受到的热量比例很小,但是因为其刀具的热容量和尺寸都很小,所以有很高的温升,最终会引起刀具的热伸长并最终导致加工误差。粗加工情况下可以不用考虑刀具的热变形影响,但如果是要求较高的工件,刀具的热变形则会对于表面形状误差产生影响。
(3)工件热变形
工件热变形主要是由切削热所导致的,其热变形的情况和加工方法以及是否受热均匀有关。 当工件均匀受热时,比如一些简单的车.磨轴工件的外圆,等到加工后冷却至室温,工件的直径和长度都会有所收缩,从而产生一定的尺寸误差;加工较短的轴套类或者盘类工件时,因为加工行程相对较短,就可以近似的认为沿工件轴向方向温升相同。而加工较长的工件时,工件开始走刀温度相对较低,从而变形也小

3. 如何保证机床的精度

(1)合理选取起刀点、切入点和切入方式,保证切入过程平稳,没有冲击内。为保证工件轮廓表面数控车容床加工后的粗糙度要求,精加工时,最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。认真考虑刀具的切入和切出路线,尽量减少在轮廓处停刀,以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。一般应沿着零件表面的切向切入和切出,尽量避免沿工件轮廓垂直方向进、退刀而划伤工件。

(2)选择工件在数控车床加工后变形较小的路线。对细长零件或薄板零件,应采用分几次走刀加工到最后尺寸,或采取对称去余量法安排进给路线。在确定轴向移动尺寸时,应考虑刀具的引入长度和超越长度。

(3)对特殊零件采用“先精后粗”的数控车床加工工序。在某些特殊情况下,加工工序不按“先近后远”、“先粗后精”原则考虑,而作“先精后粗”的特殊处理,反而能更好地保证工件的尺寸公差要求。

4. 如何保证机床机械精度

保证机床机械精度方法:
(1)、测量位置间距,随机选取。
(2)、轴线行程,每 2000mm至少选取10个测量位置。大于 2000mm,至少每个尺寸单元有一个位置。
(3)、每个测量位置在与轴线平行方向进行,至少五次测量。每次循环均从同一固定位置开始。
(4)、在被测量轴线上,10个测量位置参数的图解。
(5)、位置不可靠性P的评定在基准长度L范围,允差差值为Tp。测量长度增加△L,则允差增加△Tp。
(7)、测量位置。
常见精度检验标准:
1、定位精度
定位精度是在一个方向,由基准位置起顺次定位,各位置上实际移动距离(或回转角度)与规定移动距离(或回转角度)之差。误差以各位置中的最大差值表示,在移动的全长上进行测量。回转运动在全部回转范围内,每30°或在12个位置上进行测量。取同方向一次测量,求实际移动距离与规定之差。
2、 重复度
在任意一点向相同方向重复定位7次,测量停止位置。误差以读数最大差值的1/2加()表示。原则上在行程两端和中间位置上测量。
3、 向偏差
分别某一位置正向、负向各定位7次。误差以正、负两停止位置的平均值之差表示。在行程两端及中间位置上测量。
4、 最小设定单位进给偏差
在同一方向连续给出单个最小设定单位的指令,共移动约20个以上单位。误差以各相邻停止位置的距离(或角度)对最小设定单位之差表示。
5、 检验条件

5. 如何保证在数控车床上加工工件的尺寸精度

1)修改刀补值保证尺寸精度
由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下:
a. 绝对坐标输入法
根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001~004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm,而002处刀补显示是X3.8,则可输入X3.7,减少2号刀补。
b. 相对坐标法
如上例,002刀补处输入U-0.1,亦可收到同样的效果。
同理,对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段,尺寸长了0.1mm,可在001刀补处输入W0.1。
2)半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度
对于大部分数控车床来说,使用较长时间后,由于丝杆间隙的影响,加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时,我们可在粗加工之后,进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后,可在001刀补处输入U0.3,调用G70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入U-0.3,再次调用G70精车一次。经过此番半精车,消除了丝杆间隙的影响,保证了尺寸精度的稳定 数控,机床,模具设计,数控车床,数控技术
3)程序编制保证尺寸精度
a. 绝对编程保证尺寸精度
编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上,各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,连续位移时必然产生累积误差,绝对编程是在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,故累积误差较相对编程小。数控车削工件时,工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高,故在编写程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工及编写程序的方便,轴向尺寸常采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,最好采用绝对编程。
b. 数值换算保证尺寸精度
很多情况下,图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致,故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中,除尺寸13.06mm外,其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。
4)修改程序和刀补控制尺寸
数控加工中,我们经常碰到这样一种现象:程序自动运行后,停车测量,发现工件尺寸达不到要求,尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工图3所示工件,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。对此,笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救,方法如下:
a. 修改程序
原程序中的X30不变,X23改为X23.03,X16改为X16.04,这样一来,各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm;
b. 改刀补
在1号刀刀补001处输入U-0.06。
经过上述程序和刀补双管齐下的修改后,再调用精车程序,工件尺寸一般都能得到有效的保证。
数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式,实际加工中,操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能,方能编制出高质量的加工程序,加工出高质量的工件。

6. 保证和提高机床加工精度的方法有哪些

在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量。如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情。在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种:
1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
2、补偿原始误差
误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
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。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。
4、均分原始误差
在加工中,由于毛坯或上道工序误差的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n
组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。
5、均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分),最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程,这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。
6、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),就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

7. 如何提高机械加工精度

机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小. 几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值, 与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形状精度和位置精度等方面的内容, 尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差的范围, 形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差, 位置精度用来限制加工表面与其基准间的平行度. 垂直度. 同轴度等相互位置误差。 由于加工机械的性能. 技术方法. 生产条件等因素的不同影响, 机械加工出来的相关零件在其尺寸. 形状和表面相互位置参数与理想参数总是存在一定的偏离误差, 在数值上通常采用加工误差的大小来表示加工精度。机械元件的加工精度和表面质量等加工质量. 是保证相关机械产品装配质量的基础, 加工误差的大小反映了加工精度的高低。 一、机械加工产生误差主要原因 1.机床磨损及几何误差对加工精度的影响 (1)主轴回转误差 加床存在的主轴回转误差将对工件的具体性状以及工件加工的具体位置造成最为直接的影响。 主轴的回转误差可以被分解为径向与轴向跳动以及主轴角度摆动,在具体的加工工作中受加工工件具体表面位置的不同以及主轴回转误差变现的不同,而导致的加工误差也各有不同 。比如,在进行工件加工时,由于主轴存在径向跳动误差,此时便会处于加工状态下的工件的外圆或是内孔的精度造成一定影响,但主轴的跳动误差却不会对工件的端面加工造成不利影响 。在机床主轴所存在的三种误差表现形式当中,主轴的角度摆动误差与主轴的径向跳动误差对工件加工精度的影响较为相似,主轴这两种误差表现形式对工件加工精度影响的差别主要体现在,主轴的角度摆动误差除对加工工件表面的圆度产生影响之外,还会对加工工件表面的圆柱度带来一定程度的影响。 (2)导轨误差 机床中导轨主要起着承载和导向的作用,它既是运动的基准,也是确定机床主要部件相对位置的基准,因此它的误差会对工件的形状精度产生直接的影响。导轨在水平面的直线度误差,会直接反映在工件表面的误差敏感方向,即法线方向,加工精度受其影响的程度最大;而导轨在垂直平面内的直线度误差则相对影响较小, 甚至可以忽略不计;前后导轨平行度误差会造成在运动过程中工作台的摆动,刀尖的运动轨迹则为空间曲线,从而导致工件形状的误差。 (3)传动链的误差 工件在切削的过程中,其表面的成形运动是靠一系列的传动机构实现的。该传动机构包括齿轮.螺母.蜗杆.丝杆等传动元件。 由于这些元件会在装配.加工以及使用过程中产生磨损而导致误差,所以就导致传动链的传动误差。传动线路越长.传动机构越复杂,传动误差就会相应的越大。影响工件表面加工精度的误差因素中,主要因素就是机床的传动链误差。 2.刀具.夹具的误差 刀具种类的不同,对于加工精度的影响程度也不同, 普通的刀具比如车刀.铣刀等,其制造误差几科对加工精度没有直接的影响;而定尺寸刀具的尺寸误差,则直接影响着工件的尺寸精度;成形刀具则会影响到工件的形状精度。刀具的磨损则直接影响到工件与刀具的相对位置,从而造成尺寸误差。此外,由于夹具是保证工件相对于机床刀具有正确位置,所以夹具对工件的位置精度有很大影响,夹具的磨损会造成工件定位的误差。 3.工艺系统受力变形导致的误差 (1) 切削过程中受力点位置变化引起的 加工误差。在切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。 (2)切削力大小变化引起的加工误差--误差复映。 工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸. 形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。 毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。 当然,工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多 这种现象称为 “误差复映规律” ,所引起的加工误差称为“ 误差复映”除切削力外,传动力 .惯性重力 .夹紧力等其他作用力也会使工艺系统的变形发生变化,从而引起加工误差,影响加工精度。 4.工艺系统受热变形导致的误差 机械加工过程中,工艺系统会在各种热源的作用下产生一定的热变形。因为工艺系统的热源分布不均匀,各个环节的材料和结构也不同,从而导致工艺系统各部分变形产生误差,破坏工件和刀具的运动关系和准确位置,最终产生加工误差。特别是精密加工,热变形误差占总误差的百分之四十到七十的比重。 (1)机床热变形 受到热源的影响,机床各个部分的温度会发生变化,因为机床构造的复杂性以及热源分布的不均匀,机床部件会发生不同程度的热变形,从而破坏了机床部件原有的互相位置关系,从而影响工件的加工精度。 (2)刀具热变形 虽然刀具在切削加工中受到的热量比例很小,但是因为其刀具的热容量和尺寸都很小,所以有很高的温升,最终会引起刀具的热伸长并最终导致加工误差。粗加工情况下可以不用考虑刀具的热变形影响,但如果是要求较高的工件,刀具的热变形则会对于表面形状误差产生影响。 (3)工件热变形 工件热变形主要是由切削热所导致的,其热变形的情况和加工方法以及是否受热均匀有关。 当工件均匀受热时,比如一些简单的车.磨轴工件的外圆,等到加工后冷却至室温,工件的直径和长度都会有所收缩,从而产生一定的尺寸误差;加工较短的轴套类或者盘类工件时,因为加工行程相对较短,就可以近似的认为沿工件轴向方向温升相同。而加工较长的工件时,工件开始走刀温度相对较低,从而变形也小

8. 怎么保证加工精度

影响数控的因素有:影响机械加工精度的因素及提高加工精度的措施 工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度。这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有:
(1)系统的几何误差
①加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差,因在加工原理上存在误差,故称加工原理误差。只要原理误差在允许范围内,这种加工方式仍是可行的。
②机床的几何误差 机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都直接影响工件的加工精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。
③刀具的制造误差及磨损 刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。刀具在切削过程中,切削刃、刀面与工件、切屑产生强烈摩擦,使刀具磨损。当刀具磨损达到一定值时,工件的表面粗糙度值增大,切屑颜色和形状发生变化,并伴有振动。刀具磨损将直接影响切削生产率、加工质量和成本。
④夹具误差 夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等。这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。下面将对夹具的定位误差进行详细的分析。 工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。然而,由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差,会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。这种由于工件在夹具上定位不准而造成的加工误差称为定位误差,用△D表示。它包括基准位移误差和基准不重合误差。在采用调整法加工一批工件时,定位误差的实质是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。采用试切法加工,不存在定位误差。 定位误差产生的原因是工件的制造误差和定位元件的制造误差,两者的配合间隙及工序基准与定位基准不重合等。
●基准不重合误差 当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差,称为基准不重合误差,其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差,用△B表示。
●基准位移误差 工件在夹具中定位时,由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响,导致定位基准与限位基准不能重合,从而使各个工件的位置不一致,给加工尺寸造成误差,这个误差称为基准位移误差,用△Y表示。图1-12a是圆套铣键槽的工序简图,工序尺寸为A和B。
尺寸A的工序基准是内孔轴线,定位基准也是内孔轴线,两者重合,△B=0。但是,由于工件内孔面与心轴圆柱面有制造公差和最小配合间隙,使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准(心轴轴线)不能重合,定位基准相对于限位基准下移了一段距离,由于刀具调整好位置后在加工一批工件过程中位置不再变动(与限位基准的位置不变)。所以,定位基准的位置变动影响到尺寸A的大小,给尺寸A造成了误差,这个误差就是基准位移误差。

9. 论如何提高机械加工精度

机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小. 几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值, 与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形状精度和位置精度等方面的内容, 尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差的范围, 形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差, 位置精度用来限制加工表面与其基准间的平行度. 垂直度. 同轴度等相互位置误差。 由于加工机械的性能. 技术方法. 生产条件等因素的不同影响, 机械加工出来的相关零件在其尺寸. 形状和表面相互位置参数与理想参数总是存在一定的偏离误差, 在数值上通常采用加工误差的大小来表示加工精度。机械元件的加工精度和表面质量等加工质量. 是保证相关机械产品装配质量的基础, 加工误差的大小反映了加工精度的高低。
一、机械加工产生误差主要原因
1.机床磨损及几何误差对加工精度的影响
(1)主轴回转误差
加床存在的主轴回转误差将对工件的具体性状以及工件加工的具体位置造成最为直接的影响。 主轴的回转误差可以被分解为径向与轴向跳动以及主轴角度摆动,在具体的加工工作中受加工工件具体表面位置的不同以及主轴回转误差变现的不同,而导致的加工误差也各有不同 。比如,在进行工件加工时,由于主轴存在径向跳动误差,此时便会处于加工状态下的工件的外圆或是内孔的精度造成一定影响,但主轴的跳动误差却不会对工件的端面加工造成不利影响 。在机床主轴所存在的三种误差表现形式当中,主轴的角度摆动误差与主轴的径向跳动误差对工件加工精度的影响较为相似,主轴这两种误差表现形式对工件加工精度影响的差别主要体现在,主轴的角度摆动误差除对加工工件表面的圆度产生影响之外,还会对加工工件表面的圆柱度带来一定程度的影响。
(2)导轨误差
机床中导轨主要起着承载和导向的作用,它既是运动的基准,也是确定机床主要部件相对位置的基准,因此它的误差会对工件的形状精度产生直接的影响。导轨在水平面的直线度误差,会直接反映在工件表面的误差敏感方向,即法线方向,加工精度受其影响的程度最大;而导轨在垂直平面内的直线度误差则相对影响较小, 甚至可以忽略不计;前后导轨平行度误差会造成在运动过程中工作台的摆动,刀尖的运动轨迹则为空间曲线,从而导致工件形状的误差。
(3)传动链的误差
工件在切削的过程中,其表面的成形运动是靠一系列的传动机构实现的。该传动机构包括齿轮.螺母.蜗杆.丝杆等传动元件。 由于这些元件会在装配.加工以及使用过程中产生磨损而导致误差,所以就导致传动链的传动误差。传动线路越长.传动机构越复杂,传动误差就会相应的越大。影响工件表面加工精度的误差因素中,主要因素就是机床的传动链误差。
2.刀具.夹具的误差
刀具种类的不同,对于加工精度的影响程度也不同, 普通的刀具比如车刀.铣刀等,其制造误差几科对加工精度没有直接的影响;而定尺寸刀具的尺寸误差,则直接影响着工件的尺寸精度;成形刀具则会影响到工件的形状精度。刀具的磨损则直接影响到工件与刀具的相对位置,从而造成尺寸误差。此外,由于夹具是保证工件相对于机床刀具有正确位置,所以夹具对工件的位置精度有很大影响,夹具的磨损会造成工件定位的误差。
3.工艺系统受力变形导致的误差
(1) 切削过程中受力点位置变化引起的
加工误差。在切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。
(2)切削力大小变化引起的加工误差--误差复映。
工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸. 形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。 毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。 当然,工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多 这种现象称为 “误差复映规律” ,所引起的加工误差称为“ 误差复映”除切削力外,传动力 .惯性重力 .夹紧力等其他作用力也会使工艺系统的变形发生变化,从而引起加工误差,影响加工精度。

10. 数控加工精度如何保证

影响数控的因素有:影响机械加工精度的因素及提高加工精度的措施 工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度。这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有: (1)系统的几何误差 ①加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差,因在加工原理上存在误差,故称加工原理误差。只要原理误差在允许范围内,这种加工方式仍是可行的。 ②机床的几何误差 机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都直接影响工件的加工精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。 ③刀具的制造误差及磨损 刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。刀具在切削过程中,切削刃、刀面与工件、切屑产生强烈摩擦,使刀具磨损。当刀具磨损达到一定值时,工件的表面粗糙度值增大,切屑颜色和形状发生变化,并伴有振动。刀具磨损将直接影响切削生产率、加工质量和成本。 ④夹具误差 夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等。这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。下面将对夹具的定位误差进行详细的分析。 工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。然而,由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差,会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。这种由于工件在夹具上定位不准而造成的加工误差称为定位误差,用△D表示。它包括基准位移误差和基准不重合误差。在采用调整法加工一批工件时,定位误差的实质是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。采用试切法加工,不存在定位误差。 定位误差产生的原因是工件的制造误差和定位元件的制造误差,两者的配合间隙及工序基准与定位基准不重合等。 ●基准不重合误差 当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差,称为基准不重合误差,其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差,用△B表示。 ●基准位移误差 工件在夹具中定位时,由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响,导致定位基准与限位基准不能重合,从而使各个工件的位置不一致,给加工尺寸造成误差,这个误差称为基准位移误差,用△Y表示。图1-12a是圆套铣键槽的工序简图,工序尺寸为A和B。图1-12b是加工示意图,工件以内孔D在圆柱心轴上定位,O是心轴轴心,C是对刀尺寸。尺寸A的工序基准是内孔轴线,定位基准也是内孔轴线,两者重合,△B=0。但是,由于工件内孔面与心轴圆柱面有制造公差和最小配合间隙,使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准(心轴轴线)不能重合,定位基准相对于限位基准下移了一段距离,由于刀具调整好位置后在加工一批工件过程中位置不再变动(与限位基准的位置不变)。所以,定位基准的位置变动影响到尺寸A的大小,给尺寸A造成了误差,这个误差就是基准位移误差。

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