【機械加(jiā)工進(jìn)階】精度提升小技巧,妙招解鎖!
如(rú)何提高機械加工的(de)精度?
#機械加工|提升(shēng)精(jīng)度,輕鬆get!
你是不是也在苦惱(nǎo),想要提高機械加工的精度,卻不知(zhī)從何下手?別擔心,小編為你整(zhěng)理了一(yī)些(xiē)實用的方法,幫你輕鬆解(jiě)決這個難題(tí)!
首先,選對工具是關鍵!選用質(zhì)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(kàn)這一(yī)步,它(tā)可是影響整個加工過程的關鍵環節哦!
其次(cì),細心調整機床參數。合理設置切(qiē)削速度、進給速度和切削深度,可以更好地控製加工過程,提高加工(gōng)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(zhù)意工件夾(jiá)緊和定位。使用合適的夾(jiá)具和夾具位置,確保工件(jiàn)在加工過(guò)程中的穩定性(xìng)和準確性,避免出現偏差。
最後,嚴格控製加工環境。保持機床和工作區的清潔,避免(miǎn)灰塵和異物進入(rù),影響加工精(jīng)度。同時,定期檢查和(hé)維護機床,確(què)保其(qí)正常運行。
這些方法簡單易行,但卻能有效提高機械加工的精度。趕快行動起(qǐ)來(lái),讓你的加工成品(pǐn)更(gèng)加精致、完美吧!
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作為機械人,天天和加工打交道,離不開精度,但你對加工精(jīng)度真的了解麽?今天小編帶給大家(jiā)加工(gōng)精度的詳細解讀!
加工精度是加工(gōng)後零件表麵的實際尺寸、形狀、位置(zhì)三種幾何參(cān)數與圖紙(zhǐ)要求的(de)理想(xiǎng)幾何參數的符合程(chéng)度(dù)。理想的幾何參數,對尺寸而(ér)言(yán),就是(shì)平(píng)均尺寸;對表麵幾何(hé)形狀而言,就是絕對的圓、圓柱、平麵、錐麵和直線(xiàn)等;對表麵之間的相互位置而言,就是絕對的平行(háng)、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數與理想幾何參數的(de)偏離數值稱為加工誤差。
01
加工精度簡(jiǎn)介
加工精度主要用於生產產(chǎn)品程度,加工精度與加工誤(wù)差都是評價加工表麵幾何參(cān)數的術語。加工精度用公差等(děng)級衡量,等級值越小,其精度越高;加(jiā)工(gōng)誤差用數(shù)值表示,數值(zhí)越大,其誤差越大。加工精度(dù)高,就是加工誤差小,反之亦然。
公差等級從IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20個,其中IT01表示的話該零件加工精度最(zuì)高的,IT18表(biǎo)示的話該零件加工精度是最低的,一般上IT7、IT8是加工(gōng)精度中等級別。
任何加工方法所得到的實際參數都(dōu)不會絕對準確,從(cóng)零件的功能看,隻要加工誤差(chà)在零件圖要求的公差範圍內,就認為保證了加工精度。
準(zhǔn)確度(dù)和(hé)精密度的區別:
1、準確度
指得到的測定結果與真實值(zhí)之間的接近程度。測量的(de)準確度高,是指係統誤差較小(xiǎo),這時測量數據的平均值偏離真(zhēn)值(zhí)較少,但數據分散的情況,即偶然誤差的大小不明(míng)確。
2、精密度
指使用同種備用樣品進行重複測定(dìng)所得到的結果之間的重現性、一致性。有可能(néng)精密度高,但精確度是不準確的。例如,使(shǐ)用1mm的(de)長度進(jìn)行測定(dìng)得到的(de)三個結果分別為1.051、1.053、1.052,雖然它(tā)們(men)的精密度高,但卻是不(bú)準確的(de)。
準確度表示測量結果的正確性,精密度表示測量結果的重複性和重現性,精密度是準確度的前提條件。
02
相關內容
1.尺(chǐ)寸精度
指加工後零件的(de)實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符(fú)合程度。
2.形狀精度
指(zhǐ)加工後的零件表麵的實際幾何形狀與理想(xiǎng)的幾(jǐ)何形(xíng)狀的相符合程度。
3.位置精度
指(zhǐ)加工後零(líng)件有關表麵之間(jiān)的實際位置精度差別。
4.相互關係
通常在設計機器(qì)零件及規定零件加工精(jīng)度時,應注意(yì)將形狀誤差(chà)控製在位置公(gōng)差內,位置誤差又應小於尺寸公差。即精密零件或零件重要表麵,其形狀精度要求應(yīng)高於(yú)位置精度要(yào)求,位(wèi)置精度要求應高於尺(chǐ)寸精(jīng)度要求。
03
提高加工精度的方法
1.對工藝係統進行調整
試(shì)切法調整
通過試切—測量尺寸—調整刀具(jù)的吃刀量—走刀切(qiē)削(xuē)—再試切,如此反複直至達到所需尺寸。此法生(shēng)產效率低,主要用於單件小批生產。
調整法
通過預先調整好(hǎo)機床(chuáng)、夾具、工件和刀(dāo)具的相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(zhǔ)軸部件的製造(zào)精度(dù)
應提高軸承(chéng)的回轉精度:
①選用(yòng)高精度的滾動軸承;
②采用高精度的(de)多油鍥動壓軸承;
③采用高精度的靜壓軸承
應提高與軸(zhóu)承相配件的精度:
①提(tí)高(gāo)箱體支撐孔、主軸軸頸的加工(gōng)精度;
②提高與軸承相配合表麵的加工精度;
③測量及調節相應(yīng)件的(de)徑向跳動範(fàn)圍,使誤差補償或相抵消。
2)對滾動軸承適當預緊
①可消(xiāo)除(chú)間隙;
②增加軸承剛度;
③均化滾(gǔn)動體誤差(chà)。
3)使主軸回轉精度不反映到工件上
3.減少傳動鏈傳動誤差(chà)
1)傳動件(jiàn)數少,傳動鏈短,傳動精度高;
2)采用降速傳動(i<1),是保證傳動精度(dù)的重要原則,且(qiě)越接近末端的傳動(dòng)副,其(qí)傳動比應越小;
3)末端件精度應高於其他傳動件。
4.減小刀具磨損
在(zài)刀具尺寸磨損達到急劇磨損階段前就必須重新磨(mó)刀。
5.減小工藝係統的受力變形
主要從:
(1)提高係統的剛(gāng)度,特別是(shì)提高工藝係統(tǒng)中薄弱環節的剛度;
(2)減(jiǎn)小載荷及其變化。
提高係統剛度:
(1)合理的結構設計
1)盡量減少連接麵的數目;
2)防止有局部低剛度環節出現;
3)應合理選擇基礎件、支撐(chēng)件(jiàn)的結構和截(jié)麵形狀。
(2)提(tí)高連接表(biǎo)麵(miàn)的接觸剛度
1)提高(gāo)機床(chuáng)部件中零件間結合麵的質量;
2)給機床部(bù)件以預加載(zǎi)荷;
3)提(tí)高工件定位基準麵的精度(dù)和減小它的表麵粗糙度值(zhí)。
(3)采用合理的裝夾和定位方式(shì)
減小載荷及其變化:
(1)合理選擇刀具幾何參數和切削用量,以減小切削力;
(2)毛胚分組,盡量使調(diào)整中(zhōng)毛胚加工餘量均勻。
6.減小工(gōng)藝係統熱變形
(1)減少熱(rè)源的發(fā)熱和隔離熱源
1)采用較小的切削用量;
2)零件精度要求高時,將粗精加工工序分開;
3)盡可能將熱源從機床分離出(chū)去,減少機床熱變(biàn)形;
4)對主軸軸承(chéng)、絲杆螺母(mǔ)副、高速運動的導軌副等不能分離的熱源,從結構、潤滑等方麵改善(shàn)其(qí)摩擦特性,減(jiǎn)少(shǎo)發熱或用(yòng)隔熱材料;
5)采用強製式風冷、水冷等(děng)散熱措施。
(2)均衡溫度場
(3)采用合理的機床部件結(jié)構及(jí)裝配基準
1)采用熱對稱結構——在(zài)變速箱中,將軸、軸承、傳動(dòng)齒輪等對稱(chēng)布置,可使箱壁溫升均勻,箱體變形減(jiǎn)小;
2)合理選擇機床零部件的裝(zhuāng)配基準(zhǔn)。
(4)加速達到傳熱平衡
(5)控製環境溫(wēn)度
7.減少殘餘應力
(1)增加消除內應力的熱處理工序
(2)合理(lǐ)安排工藝過程
04
影響加工精度的因素
1.加工(gōng)原(yuán)理誤差
加工原理誤差是(shì)指采用了近似的刀(dāo)刃輪(lún)廓或近似的傳動關(guān)係進行加(jiā)工而產生的誤差。加工原理誤差多出現(xiàn)於螺紋、齒輪、複雜曲麵加工中。
例如,加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀,為使滾刀製造(zào)方便,采(cǎi)用了阿基米德基本蝸杆或法向直廓基本蝸(wō)杆(gǎn)代替漸開線基本蝸杆,使齒輪漸開(kāi)線齒形產生了誤差。又如車削模數蝸杆時,由於蝸杆的螺距等於蝸輪的周節(jiē)(即mπ),其中m是模數,而(ér)π是一個無(wú)理數,但是車床的配(pèi)換齒輪的齒數是有限(xiàn)的,選擇配(pèi)換齒輪時隻能將π化為近似的分數值(π=3.1415)計算,這就將引起刀具(jù)對(duì)於工(gōng)件成形運動(螺旋運動)的不準確,造成螺距誤差。
在加工中(zhōng),一般采用近似加工,在理(lǐ)論誤差可以滿足加工精度要求的前提下(≤10%~15%尺寸公差),來提高生產率和經濟性。
2.調(diào)整誤差(chà)
機床的調整誤差是指由於調整不準(zhǔn)確而產生的誤(wù)差。
3.機床誤差
機床(chuáng)誤(wù)差是指機床的(de)製造誤(wù)差、安裝誤差(chà)和磨損。主要包括(kuò)機(jī)床導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳(chuán)動鏈的傳動誤差。
(1)機床導軌導向誤差
1)導軌導向精度——導軌副運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程(chéng)度。主要(yào)包括:
①導軌在水平麵內直線度Δy和垂直麵內的直線(xiàn)度Δz(彎曲);
②前後兩導軌的平行度(扭曲);
③導軌(guǐ)對主軸回轉軸線在水平麵內和(hé)垂直(zhí)麵內的平行度誤差或垂(chuí)直度誤差。
2)導(dǎo)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。車削加工時(shí)誤差敏感(gǎn)方向為水(shuǐ)平(píng)方向,垂直方向(xiàng)引起的導(dǎo)向誤差產生的加工誤差可以忽略;鏜削加工時誤(wù)差敏感方向隨(suí)刀(dāo)具回轉而變(biàn)化;刨削加工時(shí)誤差敏(mǐn)感方向為垂直方向(xiàng),床(chuáng)身導軌在垂(chuí)直平麵內的直線度引起加工表(biǎo)麵直線度和平(píng)麵度誤差。
(2)機床主軸回轉誤(wù)差
機床主軸回轉誤差是指實際回(huí)轉軸線對於理想回轉軸線的漂移。主要包(bāo)括主軸端麵圓跳動、主軸(zhóu)徑向圓跳(tiào)動(dòng)、主軸幾(jǐ)何(hé)軸線傾角擺(bǎi)動。
1)主軸端麵圓跳動對加工精度(dù)的影響:
①加(jiā)工圓柱麵時無影響;
②車、鏜端麵時將產生端麵與圓(yuán)柱麵軸線垂直度誤差(chà)或端麵平麵度(dù)誤差(chà);
③加(jiā)工螺紋時,將產生螺距周期(qī)誤差。
2)主軸徑向圓跳動對加工精(jīng)度的影響:
①若徑向回轉誤差表現為其實際軸線在y軸坐(zuò)標方向上作簡(jiǎn)諧(xié)直線(xiàn)運動,鏜床鏜出的孔為橢圓形孔,圓度誤差為徑向圓跳動(dòng)幅值;而車床車出的孔沒什麽影響;
②若主軸幾(jǐ)何軸線作偏心運動,無論車、鏜都能得到一個半徑為刀尖到平均軸線距離的(de)圓。
3)主軸幾何(hé)軸線傾角擺動對加工精(jīng)度的影響:
①幾何軸線(xiàn)相對於平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡,從各截麵看相當於(yú)幾何(hé)軸心繞平均軸心作偏心運動,而從軸向看各處(chù)偏心值不同;
②幾何軸線在某一平麵內(nèi)作擺動,從各截(jié)麵看相當於實際軸線(xiàn)在一平麵內作簡諧直線運動,而從軸向看(kàn)各處跳動幅值不同;
③實際上主軸幾(jǐ)何軸線的傾角擺動為上述兩種(zhǒng)的(de)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末兩端傳動元件之(zhī)間的相對運動誤差。
1)夾具的製造誤(wù)差和磨損
夾具的誤(wù)差主要指:
①定(dìng)位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體(tǐ)等的製造誤差(chà);
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)刀具的(de)製造誤差和磨損
刀具誤差對加工精(jīng)度的影響(xiǎng)根據刀具的種類不同而異。
①定尺寸刀具(如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等(děng))的尺寸精(jīng)度直接影響工件的尺寸精度。
②成(chéng)型刀具(如成型車(chē)刀、成型銑刀、成(chéng)型砂輪等)的形(xíng)狀精度將直接(jiē)影響(xiǎng)工件的形狀精度。
③展成刀(dāo)具(如齒輪(lún)滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等)的刀刃形狀誤差會影響加工表麵的形狀精度。
④一般刀具(jù)(如車(chē)刀、鏜刀(dāo)、銑刀),其製造精(jīng)度對(duì)加工精度(dù)無直接影響,但刀具易磨損。
3)工藝係統(tǒng)受力變形
工(gōng)藝係統在(zài)切(qiē)削力、夾(jiá)緊力、重(chóng)力和慣性力等作用下會產生變形,從而破壞了已調整好的工藝係(xì)統各組成部分的相互位置關係,導致加工誤差的(de)產生,並(bìng)影響加工過程的穩定性。主要(yào)考慮機床變形、工件變形以及工藝(yì)係統的總變形。
4.切削力對加工(gōng)精度的影響(xiǎng)
隻考慮機床變形,對加工軸類零件來講,機床受力變形使加工工件呈(chéng)兩端(duān)粗、中間細的鞍形,即產生圓柱度誤差(chà)。隻(zhī)考慮工件變形,對加工軸類(lèi)零件來講,工件受力變形使(shǐ)加工後工件呈(chéng)兩端(duān)細、中間粗的鼓形。而(ér)對加工孔(kǒng)類零件來講,單獨考慮機床或工件的變形,加(jiā)工後工件的形狀與加工的軸(zhóu)類零件相反。
5.夾(jiá)緊力對加工精(jīng)度的影響
工件裝夾時,由(yóu)於工件剛度較低或夾(jiá)緊力著力(lì)點不當,使工件產生相應的變(biàn)形,造成的加工誤差。
6.工藝係統的(de)熱變形
在加工過程中,由於內部熱源(切削熱、摩擦熱)或外部熱源(環(huán)境溫度(dù)、熱輻射(shè))產熱使工藝係統受熱而發生變形,從而影響加工精度。在大型工件加工和精(jīng)密加工中,工藝係統熱變形引起的加工誤差占加工總誤差的40%~70%。
工件熱變形對(duì)加工金的的影響包括工件均勻受熱和工件不均勻受熱兩種。
7.工件內部的殘餘應力
殘餘應力的產生:
1)毛胚製造和熱處理過程中產生的殘餘(yú)應力;
2)冷校直帶來的殘餘應力;
3)切削加工帶(dài)來的殘(cán)餘應力。
8.加工現場環(huán)境影響
加工現場往往有(yǒu)許多細小金屬(shǔ)屑,這些金(jīn)屬屑如果存在與零件定位麵(miàn)或(huò)定(dìng)位孔位置就會(huì)影響零件加工精度(dù),對於高精度加工,一(yī)些細(xì)小到目視不到(dào)的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被識別出來但並無十分到位的方法來杜絕,往往對操(cāo)作員的作業手法依賴很高。
05
測量方(fāng)法
加工精度(dù)根據不同的(de)加工精度內容以及精度要求,采用不同(tóng)的測量方法。一般來說有以下幾類方法(fǎ):
1、按是(shì)否(fǒu)直接測(cè)量(liàng)被測參(cān)數,可(kě)分為直接測量和間接測量。
直接測量:直接測(cè)量被測參數來獲得被測尺寸。例如用卡尺、比較儀測量。
間接測量:測量與被測尺寸有(yǒu)關的幾何(hé)參數,經過計算獲得被測尺寸。
顯然,直接測量比較直(zhí)觀,間接測(cè)量比較繁瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時,就不得不采用間接測量。
2、按(àn)量具量儀的(de)讀數值是否直接表示被測尺寸的(de)數(shù)值,可分為(wéi)絕對測量和相對測量。
絕對測量(liàng):讀數值直接表示被測尺寸(cùn)的大小、如用(yòng)遊(yóu)標卡尺測量。
相對測量:讀數值隻表示(shì)被測(cè)尺寸相對於標準量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑,需先用量(liàng)塊調整好儀器(qì)的零位,然後進(jìn)行測量,測得值是被側軸的直徑相對於(yú)量塊尺寸的差值,這就是相對測量。一(yī)般說來相對測量的精度比(bǐ)較(jiào)高些,但測量比較麻煩(fán)。
3、按被測表麵與量具量儀的測量頭是(shì)否接觸(chù),分為接觸測量(liàng)和非接觸測量。
接(jiē)觸測量:測量頭與被接觸表麵接觸,並有機械作用的測量力存在。如(rú)用千分尺測量零件(jiàn)。
非接(jiē)觸測量:測量頭不與被測零件表麵相(xiàng)接觸,非接(jiē)觸測量可避免(miǎn)測量力對測量結果的影響。如利用投影法、光波幹涉法測量等。
4、按一次測量參數的多少,分為單項測量和綜合測量。
單項測量:對被測零件的每個參數分別單獨測量。
綜合測量:測(cè)量反映零(líng)件有關參數的綜合指標。如用工具顯微鏡測量(liàng)螺紋時,可(kě)分別測量出螺紋(wén)實際中徑、牙(yá)型半角誤差和螺距累積誤(wù)差等。
綜(zōng)合測量一般效率比較高,對保證零件的互換(huàn)性更為(wéi)可(kě)靠,常用於完工零件的檢驗。單項測量能分別確定每一參數的誤差,一般用於工藝分析、工序檢驗及被指定參(cān)數的測量。
5、按測量(liàng)在加工過程中所起的作用,分為主動測量和被動測量。
主(zhǔ)動測量:工件在加工過程中進行測量(liàng),其結(jié)果直接用來控製零件的加工(gōng)過程,從(cóng)而及時防治廢品的產生。
被動測量(liàng):工件加工後(hòu)進行的測量。此(cǐ)種測量隻能判別加(jiā)工件是否合格,僅限於發現並剔除廢品。
6、按被測零件在測量過程中所處的狀態,分為靜態測(cè)量和動(dòng)態測量(liàng)。
靜態測量:測(cè)量(liàng)相對靜止。如千分尺測量直徑。
動態測(cè)量:測量時被測表麵與測量頭模擬工作狀態中作相對運動。
動態(tài)測量方法能反(fǎn)映出零件接近使用狀態下的情況,是測量技術的發展方向。
-THE END-
【機械加(jiā)工進階】精度提升小技巧,妙招解鎖!
11-01-2023
