在机械加工过程中,存在许多因素影响加工精度,最终影响加工质量。因此,机械加工前必须考虑影响加工精度的各种因素,结合车间具体情况,有针对性地提高机械加工精度。
机械产品的寿命和工作性能的基础是零件的加工质量,衡量加工质量的指标是表面质量和加工精度,加工精度是加工质量的核心。为了保证零件机械加工顺利进行,必须有个系统来支持,该系统称之为工艺系统。由于工艺系统包括多个部件,其中任何一个部件存在问题,都会影响零件的加工精度,而且在实际加工的过程当中,由于多种因素的影响,使刀具和工件间的正确位置发生偏移,产生加工误差。加工误差越小,加工精度越高,反之越低。
,本文从工艺系统几何精度、工艺系统的受力变形以及工艺系统热变形等方面分析工艺系统对机械加工精度的影响。并提出相应的有效措施来提高机械加工精度,从而提高产品的合格率。
机械加工精度的影响因素
1.1 .工艺系统的几何精度对加工精度的影响
工艺系统的几何精度对加工精度的影响包括:加工原理误差、机床误差、刀具的制造误差与磨损、夹具的制造误差与磨损,
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1. 加工原理误差
原理误差指采用了近似的成形运动或近似的刀具轮廓进行加工而产生的误差。由于该种加工方法从原理上就是近似的,所以不能像理想的加工原理完全准确的运动,会存在原理误差。但是这样可简化刀具或机床的具体结构,提高加工生产效率,反而能获得较高的加工精度。
1.1 .2.机床误差
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2.1 .导轨误差:导轨是确定主要部件相对位置运动基准。从理论上讲,导轨应是直线,但实际由于制造原因,导轨存在直线度误差。
结构、材料、润滑方式、保护装置等方面着手,减少导轨误差。
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2.2 .主轴回转误差:实际回转轴线对其理想回转轴线的偏移量,决定工件加工表面的几何形状精度。该误差分为纯径向跳动、纯角度摆动、轴向窜动三种形式。随加工方式的不同对主轴回转精度的影响大小不同。
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2.3 .机床传动链误差:指机床内联系传动链始末两端的传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
1.1 .3.刀具的制造误差与磨损
因刀具种类的不同对加工精度的影响而也不同。如:一般的车刀、铣刀、镗刀,其制造误差对工件加工精度无直接影响;成形车刀、成形铣刀等的刀刃的形状误差、刃磨、装夹将影响加工件形状精度;钻头、铰刀等定尺寸刀具尺寸误差和磨损将影响工件尺寸精度。
1.2 .工艺系统的受力变形对加工精度的影响
在机械加工过程中,工艺系统在切削力、传动力、惯性力、夹紧力及重力等作用下,在工件夹紧部位和支承表面产生一定的变形,使得切削刃相对被切削表面发生变化,产生加工误差。
工艺系统受力变形取决于系统的刚度,工艺系统刚度取决于机床、夹具、刀具及工件的刚度。
提高加工精度,应考虑各部件之间的刚度匹配,即“刚度平衡”。
1.3 .工艺系统的热变形对加工精度的影响
引起热变形的根源是在加工过程中出现的各种“热源”。这些热源可分为:
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1.工件热变形。不同的工件材料、不同的加工方法、结构以及尺寸的受热变形也不相同;
1.3 .2.机床热变形。由于机床结构的复杂性和热源分布的不均匀,机床各部件发生不同程度的热变形。
1.3 .3.刀具热变形。主要是切削热,传给刀具的热量不多,但由于刀具体积小、热容量小且热量又集中在切削部分,因此切削部分仍产生很高的温升。
在机械加工的过程中,不能避免误差的产生,由此会影响工件的加工精度,部件间的相互关系,只有结合实际情况剖析误差出现的原因,采取相应的对策减小加工误差,提高机械加工的精度。控制加工误差在许可范围内,保证零件的加工质量。
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