【機械加工進階】精度提升小技巧,妙招解鎖!
11-01-2023
  【機械加工進階】精度提(tí)升小技巧,妙招解鎖!
  如何(hé)提高機械(xiè)加工的精度?
  #機械加工|提升精度,輕鬆get!
  你是不是也在苦惱,想要提高機械加工的精度,卻不知從何下手(shǒu)?別擔心,小編為你整理了(le)一些實用的方法,幫你輕鬆解決這(zhè)個(gè)難題!
  首先,選對工具是關鍵(jiàn)!選用質量過硬的刀具、定位工具和測量設備,能夠有效提高加工精度。別小看這(zhè)一步,它可是影響整個加工過程的關鍵環節哦!
  其次,細心調整機床參(cān)數。合(hé)理設置切削速度、進給(gěi)速度和切削深度,可以更好地控(kòng)製加工過程,提高加工精度。別忘了,反複試驗和調整,才能找到最佳的參數組合。
  另外,注意工件夾緊和定位。使(shǐ)用合(hé)適的夾(jiá)具和夾具位置,確保工件在加工過程中的穩定性和(hé)準(zhǔn)確性,避免出現偏差。
  最後(hòu),嚴(yán)格控製加工環境。保持機床和工作區的清潔(jié),避免灰(huī)塵和異物進入,影響加工精度。同時,定(dìng)期檢查(chá)和維護機(jī)床,確保其正常運行。
  這些方法簡單易行(háng),但卻能有效提高機械加工的精度。趕快(kuài)行(háng)動起(qǐ)來,讓你的加工成品更加精致(zhì)、完美(měi)吧!
  #機械(xiè)加工#精度提升#小編密招,編輯:藝(yì)匠 機械加工http://www.dxqiumoji.com/
  作為機械人,天天和加工打交道,離不開精度(dù),但你對加工精度真(zhēn)的了解麽?今天小編帶給大家加(jiā)工精度的詳細解讀!
  加(jiā)工精度(dù)是加工後零件表麵的(de)實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數與圖紙要求(qiú)的理想幾何參數(shù)的符合程度。理想的幾何參數,對尺寸而言,就(jiù)是平(píng)均尺寸;對表麵幾(jǐ)何形狀(zhuàng)而言(yán),就是絕對的圓、圓柱、平麵、錐麵和直線等(děng);對表麵之間的相互位置而言,就(jiù)是(shì)絕對的平(píng)行、垂(chuí)直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數與理想幾(jǐ)何參數的偏離數值稱為加工誤差(chà)。
  01
  加工精度簡介
  加工(gōng)精度主要用於生產產(chǎn)品程度,加(jiā)工精(jīng)度與加工誤差都是評價加工表麵幾何參數(shù)的術語(yǔ)。加工精度(dù)用公差等級衡量,等級值(zhí)越小,其精度越(yuè)高;加工誤差用數值表示,數值(zhí)越大(dà),其誤差越大。加工精度高,就是加工(gōng)誤(wù)差小,反之亦然。
  公差等級從IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有(yǒu)20個,其中IT01表示(shì)的話(huà)該零件加工精度最高的,IT18表示的話該零件加工(gōng)精(jīng)度是最低(dī)的,一般上(shàng)IT7、IT8是加工精度中等(děng)級別。
  任何加工方法所得到的實際參數都不會絕對準確,從零件的功能看,隻要(yào)加工(gōng)誤差在零(líng)件圖要求的公差(chà)範圍內,就認為保證了加工精(jīng)度。
  準(zhǔn)確度和精密度的區別:
  1、準確度
  指得(dé)到的(de)測定結果與真實值之間的接(jiē)近程度。測量的準確(què)度高,是(shì)指係統誤(wù)差較小,這時測量數據的平均值偏離真值較少(shǎo),但數據分散的(de)情況,即偶然誤差的大小不明確。
  2、精密度
  指使用同(tóng)種備用樣品進行重複測(cè)定所得到的結果之間的(de)重現性、一致性。有可能精密度高,但精確度是不準確(què)的。例如,使用1mm的長度進行測定得到的三個結果分別為1.051、1.053、1.052,雖(suī)然它們的精密度(dù)高,但卻是不準確(què)的。
  準確(què)度表示測(cè)量結果的正確性,精密度表示測量結果的重複性和重現性,精密度(dù)是準確(què)度的前提條件(jiàn)。
  02
  相關內(nèi)容
  1.尺寸精度
  指加工後零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。
  2.形狀精度
  指加(jiā)工後的零件表麵的實際幾何形狀與理想的幾何(hé)形狀的相符合程(chéng)度。
  3.位置精度
  指加工後零件有關表麵之間的實際位置精度差別。
  4.相互關係
  通常在設計機器零(líng)件及規定零件加工精度時,應注意將形狀誤差控製(zhì)在位置公差內,位置誤(wù)差又應小於尺(chǐ)寸公(gōng)差。即精密零件或零(líng)件重要表(biǎo)麵,其形狀精度要求(qiú)應高於位置精度要求,位置精度要求應高於(yú)尺寸精度(dù)要求(qiú)。
  03
  提高加工精度的方法
  1.對工藝係(xì)統進行調整
  試切法調整
  通過試切(qiē)—測量(liàng)尺寸—調整刀具的吃刀量—走刀切(qiē)削—再試切,如此反複直至達到所需尺寸。此法生(shēng)產效率低,主要(yào)用於單件小(xiǎo)批(pī)生產。
  調整法
  通過預先(xiān)調整好機床、夾具、工件和刀具的相(xiàng)對位置獲得所需尺寸。此法生產率高(gāo),主要用於大批大量生產。
  2.減小機床誤差
  1)提高主軸部件的製造精度
  應提(tí)高軸承的回轉精度:
  ①選用高(gāo)精度的滾動軸承(chéng);
  ②采用高精(jīng)度的多油鍥動壓軸承;
  ③采用高精度的靜壓軸(zhóu)承
  應提高與軸承相配件(jiàn)的精度:
  ①提高箱體支(zhī)撐孔、主軸軸(zhóu)頸的加工精(jīng)度;
  ②提高與軸承相配(pèi)合表麵(miàn)的加工精度;
  ③測量及調節相應件的徑向跳動(dòng)範圍,使誤差(chà)補償或相抵消。
  2)對(duì)滾動軸承適當預緊
  ①可消除(chú)間隙;
  ②增加軸承(chéng)剛度;
  ③均化滾動(dòng)體誤(wù)差。
  3)使主軸(zhóu)回(huí)轉精度(dù)不反映到工件上(shàng)
  3.減少傳動鏈傳動誤差
  1)傳動件數少,傳動鏈短(duǎn),傳動精度高;
  2)采用降速傳動(i<1),是保證傳動精度的重要原則,且越(yuè)接近末端的傳動副,其傳動比應越小;
  3)末端件(jiàn)精度應高於其他傳動件。
  4.減小刀具磨損
  在刀具尺寸(cùn)磨損達到急劇(jù)磨損階(jiē)段(duàn)前就必須重新磨刀。
  5.減小工藝係統的受力變形
  主要從(cóng):
  (1)提高係統的剛度,特別是提高工藝係統中薄弱環節的剛度;
  (2)減小載荷及其變化。
  提(tí)高係統剛度:
  (1)合理的結構設計
  1)盡量減少連接麵的數(shù)目;
  2)防止有局部低剛度環節出現;
  3)應合理選擇基礎件、支撐件的結構(gòu)和截麵形狀。
  (2)提高連接表麵的接觸(chù)剛(gāng)度
  1)提高機床部件中零件間結合麵的質量;
  2)給機(jī)床部件以預加載荷;
  3)提高工件定位基準麵的精度和減小它的表麵粗糙度值。
  (3)采用合理的裝夾和(hé)定位方式
  減小(xiǎo)載荷及其變化:
  (1)合(hé)理選擇刀具幾何參(cān)數和切削用(yòng)量,以減小切削力;
  (2)毛胚分組,盡量使調整中毛胚加工(gōng)餘量(liàng)均勻。
  6.減小工藝(yì)係統熱變形
  (1)減少熱源(yuán)的發熱和(hé)隔離熱源
  1)采用較小的切削用量(liàng);
  2)零件精度(dù)要求高時,將(jiāng)粗精加工工序分開;
  3)盡(jìn)可能將熱源從機(jī)床(chuáng)分離出去,減(jiǎn)少機(jī)床熱變形;
  4)對主軸軸承、絲杆螺母副(fù)、高速運動的導軌副等不能(néng)分離的熱(rè)源,從結構、潤滑等方麵改善其摩擦特(tè)性,減少發熱或用隔熱(rè)材料;
  5)采(cǎi)用強(qiáng)製式風(fēng)冷(lěng)、水冷(lěng)等散熱措施。
  (2)均衡溫度場
  (3)采用合理的機床部件結構及裝配基準
  1)采用熱對(duì)稱結構——在變速箱中,將(jiāng)軸、軸承、傳動齒輪等對稱布(bù)置,可使箱壁溫升(shēng)均勻,箱體變形減小;
  2)合理(lǐ)選擇機床零部件的裝配基準。
  (4)加速達(dá)到傳熱平衡
  (5)控製環境(jìng)溫(wēn)度
  7.減少殘餘(yú)應力
  (1)增加消除內應力的熱處理工序
  (2)合理安排(pái)工藝過程
  04
  影響加工(gōng)精度(dù)的因素
  1.加工原理誤差
  加工原理誤差是指采用了近似的刀(dāo)刃輪廓或近似的傳動關(guān)係進行加工而產生的誤差。加工原理誤差多出現於螺紋(wén)、齒輪、複雜曲麵加工中。
  例如,加工漸開線齒輪用的齒輪滾(gǔn)刀,為使(shǐ)滾刀製(zhì)造方(fāng)便,采用了阿基米德基本蝸杆或法向直廓基本蝸杆(gǎn)代替漸開線基本蝸(wō)杆,使齒輪漸開線齒形產生了誤差。又如車(chē)削模數蝸杆時,由於蝸杆的螺(luó)距等於蝸輪的周節(即mπ),其中m是模(mó)數,而π是一個無理(lǐ)數,但是車床的配換齒輪的齒數是有(yǒu)限的,選擇配換齒輪時隻能(néng)將π化(huà)為近似的分數值(π=3.1415)計算,這就(jiù)將引起刀具對(duì)於工件成形運動(dòng)(螺旋(xuán)運動)的不準(zhǔn)確,造成螺距誤差。
  在加工中,一般采用近似加工(gōng),在理論誤差可以滿足(zú)加工精度要求的前提下(≤10%~15%尺寸公差),來提高生產(chǎn)率和經濟性。
  2.調整誤差
  機(jī)床的調整誤差是指由於調整不準確(què)而產生的誤差。
  3.機床誤差
  機床誤差是指機床的製造誤差(chà)、安裝誤差和磨損。主要包括機床導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。
  (1)機床導軌導向誤差
  1)導軌導向(xiàng)精度——導軌(guǐ)副運(yùn)動件實際運動方向(xiàng)與理想運(yùn)動方向的符合(hé)程度。主要包括:
  ①導(dǎo)軌在水平麵內直線度Δy和垂直(zhí)麵內的直線度Δz(彎曲);
  ②前後兩(liǎng)導軌的平行度(扭曲);
  ③導軌對主軸回轉軸線在水平麵內和垂直麵內的平行度誤差或垂直度誤差。
  2)導軌導向精度對切削加工的影響主要考慮導軌誤差引起刀具(jù)與工件在誤差敏感方向的相對位移。車削加(jiā)工時誤差敏感(gǎn)方向(xiàng)為水平方向,垂直方向引起的導向誤差產生的加工誤差可以忽略;鏜削加工時誤差敏感方向隨刀具回轉(zhuǎn)而變化;刨(páo)削加工時誤差敏感方向(xiàng)為垂直方向,床身導軌在垂直平麵內的直線度引起加工表麵直線度和平麵度誤差。
  (2)機床(chuáng)主軸回轉誤差
  機床主軸回轉誤差是指實際回轉軸線對於理想回轉軸線的漂移。主要包括主(zhǔ)軸端麵圓跳動、主軸徑向圓跳動、主(zhǔ)軸幾何軸線傾角擺(bǎi)動。
  1)主軸端麵圓跳動對(duì)加工精度(dù)的影響:
  ①加工圓柱麵時無(wú)影響;
  ②車、鏜端麵時將產生(shēng)端麵與圓(yuán)柱麵軸線垂直度誤差或端麵平麵度誤差;
  ③加工螺紋時,將產生(shēng)螺距周期誤差。
  2)主軸(zhóu)徑向圓跳動對加工精度的影響:
  ①若徑向回轉誤差表現為其實際軸線在y軸坐標方向上作簡(jiǎn)諧直線運動(dòng),鏜床鏜出的孔為橢圓形孔,圓度誤差為徑向圓跳動幅值(zhí);而車床車出的孔沒什麽影響;
  ②若主軸幾何軸線作偏心運動,無論車、鏜都能(néng)得到一個半徑(jìng)為刀尖到平均軸線距離的圓。
  3)主軸幾何軸(zhóu)線傾角(jiǎo)擺動對加工精度的影響(xiǎng):
  ①幾何軸線相對於平均(jun1)軸線在空(kōng)間成一定錐(zhuī)角的圓錐軌跡,從各截麵看相當於幾何(hé)軸心繞平均軸心作偏心運動,而(ér)從軸(zhóu)向看各處偏心值不同;
  ②幾何軸線在某(mǒu)一平麵內(nèi)作擺動,從各截麵看相當(dāng)於實際軸線在一平麵內作簡諧直線運動,而從(cóng)軸向看各處跳動幅值不(bú)同;
  ③實際上主軸幾何軸線的傾角擺動為上述兩種的疊加。
  (3)機床傳動鏈的傳動誤差
  機床傳動鏈的傳動誤差是指傳動鏈中首(shǒu)末兩端傳動元件之間的相對運(yùn)動誤差。
  1)夾(jiá)具的製(zhì)造誤差(chà)和磨損
  夾(jiá)具(jù)的誤差主要指:
  ①定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體(tǐ)等的製造誤差;
  ②夾具裝配後,以上各種元件工作麵間的相對尺寸誤差;
  ③夾具在使用過程中工作表麵的磨損。
  2)刀具(jù)的製造誤差和磨損
  刀(dāo)具誤差對加工(gōng)精度的(de)影響(xiǎng)根據刀具(jù)的種類不同而異(yì)。
  ①定尺寸刀具(如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀(dāo)及(jí)圓拉刀等)的尺寸精度直接影響(xiǎng)工件的尺寸精度。
  ②成型刀具(如成型車刀、成(chéng)型銑刀、成型砂輪(lún)等)的形狀精度將(jiāng)直接影響工件的形(xíng)狀精度。
  ③展成刀具(如(rú)齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等)的刀刃(rèn)形狀誤(wù)差會影響加工表麵的(de)形狀(zhuàng)精度。
  ④一般刀具(如車刀、鏜刀、銑(xǐ)刀),其(qí)製造精度對加工精度無(wú)直接(jiē)影響,但刀具(jù)易磨損。
  3)工藝係統受力變形
  工藝係統在(zài)切(qiē)削力、夾緊力、重力和(hé)慣(guàn)性(xìng)力等作用(yòng)下會產生變形,從而破壞了已調整好的工藝係統各組成部分的(de)相互位置關係(xì),導(dǎo)致加工誤差的產生(shēng),並影響加工過程的(de)穩定性。主要考慮機床變形、工件變形(xíng)以及工藝係統的總(zǒng)變(biàn)形。
  4.切削力對(duì)加工精度的影(yǐng)響
  隻考慮機床(chuáng)變形(xíng),對加工軸類零件來講,機床(chuáng)受力變形使(shǐ)加工工件(jiàn)呈兩端粗、中間細的鞍形,即產生圓(yuán)柱度誤差。隻考慮(lǜ)工(gōng)件變形,對加(jiā)工軸類零件來講,工件受力變形使加工後工件呈兩端細、中間粗的(de)鼓形。而對加工孔類(lèi)零件來講,單獨考慮機床或工件的變形,加工後工件的形狀與加工的軸類零件(jiàn)相反(fǎn)。
  5.夾緊(jǐn)力對加工精度的影(yǐng)響
  工(gōng)件裝夾時,由於(yú)工件剛度(dù)較低或夾緊力著力點不當,使工件產生(shēng)相應的變(biàn)形,造成的(de)加工誤差。
  6.工藝係統的熱變形
  在加工過(guò)程中(zhōng),由於內部(bù)熱源(切削熱、摩擦熱)或外部熱源(環境溫度、熱(rè)輻射)產熱使工藝係統受熱而發(fā)生變形,從而影響加工精度。在大型工件(jiàn)加工和精密加(jiā)工(gōng)中,工藝係統(tǒng)熱變(biàn)形引起的加工誤差占加工總誤(wù)差的40%~70%。
  工件熱變形對加工金的的影響包括工件均勻受熱(rè)和工件不(bú)均勻受熱兩種(zhǒng)。
  7.工件內部的殘餘應力
  殘餘應力的產生(shēng):
  1)毛胚製造和熱處理過程中產生的殘餘應力;
  2)冷校直帶來的殘餘應力;
  3)切削加工帶來的殘餘應力。
  8.加工現場環境影響
  加工現場往往有許(xǔ)多細小金屬屑,這些金屬屑如果存在與零件定位麵或定位孔位置就(jiù)會影(yǐng)響零件加工精度,對於高(gāo)精度加工,一些細小到目視不到(dào)的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素(sù)會被識別出來但並無十(shí)分到位的方法來(lái)杜絕,往往對操作員的作業手法依賴很高。
  05
  測量方法
  加工精(jīng)度(dù)根(gēn)據不同的(de)加工精度(dù)內容以及精(jīng)度要求,采(cǎi)用不同的測量方法。一般來(lái)說有以(yǐ)下幾類方法:
  1、按是否直接測量被測參數,可分為直接測量和(hé)間接測量。
  直接測量:直接測量被測參數來獲得被(bèi)測尺寸。例如用卡尺、比較儀測量。
  間接測(cè)量:測量與被(bèi)測尺(chǐ)寸有關的幾何參數,經過計算獲得被(bèi)測尺(chǐ)寸。
  顯然,直接測量比較直觀,間接測量比較繁(fán)瑣。一般當(dāng)被測尺寸或用直接測(cè)量達不到精度要求時,就不得不采用間接測量。
  2、按量(liàng)具(jù)量儀的(de)讀數值是否直接表示被測尺(chǐ)寸的數值,可(kě)分為絕對測量和相對測量。
  絕對測量:讀數值直接表示被測尺寸的大小、如用遊標卡(kǎ)尺測量。
  相對測量:讀數值隻表示(shì)被測尺寸相(xiàng)對於標準量的偏差。如用比較儀測(cè)量軸的直徑,需先用量塊調整好儀器的(de)零位,然後進行測量,測得值是被側(cè)軸的直徑相對於量塊(kuài)尺寸(cùn)的差值(zhí),這(zhè)就是相對測量。一般說來相對測量的精度比較(jiào)高些,但測量比較麻煩。
  3、按被測表麵與(yǔ)量(liàng)具量儀的測量頭是否接觸,分為接觸測(cè)量和(hé)非接觸測量。
  接觸測量:測量頭與被(bèi)接觸(chù)表麵接觸,並有機械作(zuò)用的測(cè)量力存在。如用千分尺測量零件。
  非接觸測量:測量頭不與被測零件表麵相接觸(chù),非接觸測量可避免測量(liàng)力對測量結果的影響。如(rú)利(lì)用投影法、光波幹涉法測量(liàng)等。
  4、按一次測量參數的多(duō)少,分為單(dān)項測量(liàng)和(hé)綜合測(cè)量。
  單項測量:對被測零(líng)件(jiàn)的每個參數分別單獨測量。
  綜合測量:測量反映零件有關參(cān)數的綜合指標。如用工具顯微鏡測量(liàng)螺(luó)紋時,可分別測量出螺紋實際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等(děng)。
  綜合測(cè)量一般效率比較高(gāo),對保(bǎo)證零件的互換性更為可靠,常用於完工(gōng)零(líng)件的(de)檢驗(yàn)。單項測量能分別確定每一參數的誤差,一般用於工藝分析、工序檢驗及被指定(dìng)參數的測量。
  5、按測量在加工過程中(zhōng)所起(qǐ)的作用,分為主動測量和被動(dòng)測量。
  主動測量:工件在(zài)加工過程中進行測量,其結果直(zhí)接(jiē)用來控製零(líng)件的加工(gōng)過程,從而及時防治廢品的產生。
  被動測量:工件加工後進行的測量。此(cǐ)種測量隻能判別加工件是否合格,僅限於發(fā)現並剔除廢品。
  6、按被(bèi)測零件在測量過程中所處的狀態,分為靜態測量和動態測量。
  靜態測量:測量相對靜止。如千分尺測(cè)量直徑。
  動態(tài)測量:測量時被測表(biǎo)麵(miàn)與(yǔ)測量(liàng)頭模擬工作狀態中作相對運動。
  動態測量方法能反映出(chū)零(líng)件接近使用狀態下的情況,是測量(liàng)技術的發展方向。
  -THE END-
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