【機械加工進階】精度提升小技巧,妙招(zhāo)解鎖!
如何提高機械加工的精度?
#機(jī)械加工|提升精度,輕(qīng)鬆get!
你是不是也在苦惱,想要提高機械(xiè)加工的精度,卻不知(zhī)從何下手?別擔心,小編為你整理了一些實用(yòng)的方法,幫你輕鬆解(jiě)決這個難題!
首先,選對工具是關鍵!選用(yòng)質量過硬的刀具、定位工具和測量(liàng)設備,能夠(gòu)有效提高(gāo)加工精度。別小看這一(yī)步,它可是影響(xiǎng)整個加工過程的關鍵環(huán)節哦!
其次,細心調整機床參數。合理設置切削速度(dù)、進給速度(dù)和切削深度,可(kě)以更好(hǎo)地控製加工過程,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。使用合適的夾具和(hé)夾具位置,確(què)保工件在加(jiā)工過程中的穩定性和準確性,避免出現偏差。
最後,嚴(yán)格控製加工環境。保持(chí)機床和工作區的清(qīng)潔,避免灰塵(chén)和異物進入,影響加工精度。同時,定期檢查和維護機床,確保其正常運行。
這些(xiē)方法簡單易行,但卻能有效提高機械加工的精度。趕快行動起來,讓你(nǐ)的加工成品更加(jiā)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(kāi)精度,但你對加工精度真的了解麽?今天小編帶給大家(jiā)加工精(jīng)度的(de)詳細解讀!
加工精度是加工後零件表麵的實際尺寸、形狀、位置三種幾(jǐ)何參數與圖紙要(yào)求的理想(xiǎng)幾何參數的符合程度。理想的幾何參數,對尺寸而言,就是平均(jun1)尺(chǐ)寸;對表麵幾(jǐ)何(hé)形狀而言,就是絕對的圓、圓柱、平麵、錐麵和直線等;對表麵之間的相互位置而言,就是絕對的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參(cān)數與理想幾何參數的偏離數值(zhí)稱為加工誤差。
01
加工精度簡介
加工精度主要用於生產產品程度,加工精度與加工誤差都是評價加工表麵幾何參數的(de)術語。加工精度用(yòng)公差等級衡量,等級值越小,其精度越(yuè)高;加工誤(wù)差用數值表示,數值越大,其誤差越大。加工(gōng)精度高,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(qí)中IT01表示的話該零件加工精度最高的,IT18表示的話該零件加(jiā)工精度是最低的(de),一般上IT7、IT8是加工精度中等級(jí)別。
任何加工方法所得到的實際參(cān)數都不會絕對準確,從(cóng)零件的功能看(kàn),隻要加工誤差在零件圖要求的公差範圍(wéi)內,就認為保證了加工精度。
準確度和精密(mì)度的(de)區(qū)別:
1、準確度(dù)
指得到的測定結果與真實值之間的接近程度。測量的準確度高,是指係統誤差較小,這時測量數據的平均值偏離真值較少,但數(shù)據分(fèn)散的(de)情況,即偶然誤差的大小(xiǎo)不明確。
2、精密度
指使用同種備用樣品進行重複測定所得(dé)到的結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高,但精確度是不準確的。例如,使用1mm的長度(dù)進行測定得到的三個結果分別為1.051、1.053、1.052,雖然它們的(de)精密度高,但卻是不準確的。
準確度表(biǎo)示測量結果的正確性,精密度表示(shì)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.尺寸精(jīng)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
指加工後的零件表麵的實際幾何形狀與(yǔ)理想的幾何形狀的相符合程(chéng)度。
3.位(wèi)置(zhì)精度(dù)
指加工後零件有(yǒu)關(guān)表麵(miàn)之(zhī)間的實際位置精度差別。
4.相互關係
通常在設計機器零件及規定零件加工精度時,應注意將形狀誤差控製在位置公差內,位置誤差又應小於尺寸公差。即精(jīng)密零件(jiàn)或零件重要表麵(miàn),其形狀精(jīng)度要求應高於位置精度要求,位置精(jīng)度要求(qiú)應高於尺(chǐ)寸精度要(yào)求。
03
提高加工精度的方(fāng)法
1.對工藝係統進行調整
試切法調整
通(tōng)過試切—測量尺(chǐ)寸—調整刀具(jù)的吃刀量—走刀切削—再試切,如此反複直至達到所需尺寸。此法(fǎ)生產效率低,主要用於單件小批生(shēng)產。
調整法
通過預先調整好機床、夾具、工件和刀具的相對位置獲得所需尺寸。此法生產率高,主要用於大批大量(liàng)生產。
2.減小機床誤差(chà)
1)提高主軸部件的製造精度
應提高軸(zhóu)承的回(huí)轉精(jīng)度:
①選用高精度的滾動軸承(chéng);
②采用高精度的(de)多(duō)油(yóu)鍥動(dòng)壓軸承;
③采用高精度的靜壓軸承
應提高(gāo)與軸承相配件的精度:
①提高箱體支撐(chēng)孔、主軸軸頸的加工精度;
②提高與軸承相配合表麵的加工精度;
③測量及調節相(xiàng)應件的徑向跳動範圍,使誤差補償或相抵消。
2)對滾動軸承適當預緊(jǐn)
①可消除間隙(xì);
②增加軸承剛度;
③均化滾動體誤差。
3)使主軸回(huí)轉精度不反映到工件上
3.減少傳動鏈傳動誤差
1)傳動件數少,傳動鏈短,傳動精度(dù)高;
2)采用降速傳動(i<1),是保證傳動精(jīng)度的重要(yào)原則,且越接(jiē)近末端的傳動副,其傳動比應越小;
3)末端件精度應高於其他傳動(dòng)件。
4.減小刀具磨損
在刀具尺寸磨損達到急劇磨損階段前就必須重(chóng)新磨刀。
5.減小工藝係統的受力變形
主要從:
(1)提高(gāo)係統的(de)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。
提高係統剛度(dù):
(1)合理的結(jié)構設計
1)盡量減少連接麵的數目;
2)防(fáng)止有局部(bù)低剛度環節出現;
3)應合理(lǐ)選擇基礎件、支撐件的結構和截(jié)麵形狀。
(2)提高(gāo)連接表麵的接觸(chù)剛度
1)提高機床部件中零件間結合(hé)麵的質量;
2)給機床部(bù)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(miàn)粗糙度值。
(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(lǐ)選(xuǎn)擇刀具幾何參數和切削用量,以減小(xiǎo)切削(xuē)力;
(2)毛胚分組,盡量使調整中毛胚加工(gōng)餘量均勻。
6.減小工藝係統熱變形
(1)減少(shǎo)熱源的發熱和隔離熱源
1)采用較(jiào)小的切削用量;
2)零件精度要求高時,將粗精加工工序分開(kāi);
3)盡可能將熱源從機床分離出(chū)去(qù),減少機床熱變形(xíng);
4)對主軸軸承、絲(sī)杆螺母副、高速運動的導軌副等不能分離(lí)的熱源,從結(jié)構、潤滑等方麵改(gǎi)善其摩擦特性,減少發熱或用隔(gé)熱材料;
5)采用強製(zhì)式風(fēng)冷、水冷等散熱措(cuò)施。
(2)均衡溫度場(chǎng)
(3)采用合理的機床部(bù)件結構及裝配基準
1)采用熱對稱結構(gòu)——在變速箱中,將軸、軸承、傳(chuán)動齒輪等對稱布置,可使(shǐ)箱(xiāng)壁溫升均(jun1)勻,箱體變形減小;
2)合理選擇機床(chuáng)零部件的裝配基準。
(4)加速達到傳熱平衡
(5)控製環境溫度
7.減少殘餘應(yīng)力
(1)增加消除內應力的(de)熱處理(lǐ)工(gōng)序
(2)合理安排工藝過程
04
影響加工精度(dù)的因素
1.加工原(yuán)理誤差
加工原理誤差是指采(cǎi)用(yòng)了近似的刀刃(rèn)輪廓或近似的傳動關係進行加工而產生的誤差。加工原理誤差多出現於螺紋、齒輪、複雜曲麵加工中。
例如,加工漸開線齒(chǐ)輪用的齒(chǐ)輪(lún)滾刀(dāo),為使滾刀製(zhì)造方便,采用了阿基米德基本蝸杆或法向直廓基本蝸杆代替漸開線基本蝸杆,使齒輪漸開線齒形產生了誤差。又如(rú)車削模數蝸杆時(shí),由於(yú)蝸杆的(de)螺距等於蝸輪的周節(即mπ),其中m是模數,而π是一個無理數,但是車床的配換齒輪的齒數是有(yǒu)限的,選擇配(pèi)換齒輪時隻(zhī)能將π化為近似的分數值(π=3.1415)計算,這就將引起刀具對於工件成形運動(螺旋運動(dòng))的不準確,造成螺距誤差。
在加工中,一般(bān)采用(yòng)近似加工,在理論誤差可以滿足加工精度(dù)要求的前提下(≤10%~15%尺寸公差),來提高生產率和經濟性。
2.調整誤差(chà)
機床的調整誤差是指由於調(diào)整不準確而產生的誤差。
3.機床誤差
機床誤差是指機床的製造誤差(chà)、安裝(zhuāng)誤差和磨損。主要包括(kuò)機床導軌(guǐ)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)導軌導向精度——導軌副運動件實際運動方向(xiàng)與(yǔ)理想運(yùn)動方向的符合程度。主要包括:
①導軌在水(shuǐ)平麵內(nèi)直線度Δy和垂直麵內的直線度(dù)Δz(彎曲);
②前後(hòu)兩導軌(guǐ)的平行度(扭曲);
③導軌對主軸回轉軸線在水平麵內(nèi)和垂(chuí)直麵內的平行度誤差或垂(chuí)直度誤差。
2)導軌導向精度對切削加工的(de)影響(xiǎng)主要考慮導軌誤差引起刀具與工件(jiàn)在誤差敏感方向的相對位移。車削加工時(shí)誤差敏感方向為水(shuǐ)平方向,垂直方向引起的導(dǎo)向誤差產生的加工誤差可以忽略;鏜削加工時誤差敏感方向隨刀具回轉而(ér)變化;刨(páo)削加工時誤差敏感(gǎn)方向為垂直方向(xiàng),床身導軌在垂直平麵內的(de)直線度引起加工表麵直線度和平麵度(dù)誤差。
(2)機床主軸回轉誤差
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(yào)包括主軸端麵圓跳動、主軸徑向圓跳動、主軸幾何軸線傾角擺動(dòng)。
1)主軸端麵圓跳動對加工精度(dù)的影響:
①加工圓柱麵時無影響;
②車、鏜端麵時將產生端麵與圓柱麵軸線(xiàn)垂直度誤差或(huò)端麵平麵度誤差;
③加工螺紋時,將產生(shēng)螺距周(zhōu)期誤差。
2)主軸徑(jìng)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(xiàn)在y軸坐標方向上作簡諧直線(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圓。
3)主軸幾何軸線傾角擺動對加(jiā)工精度的影響:
①幾何軸線(xiàn)相對於平均軸線在(zài)空間成一定錐角的圓錐軌跡,從(cóng)各截麵看相(xiàng)當於幾何軸心繞平(píng)均軸心作偏心運動,而從軸向看各處偏心值不同;
②幾何軸線在某一平麵內作擺動,從各截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(tóng);
③實際上(shàng)主軸幾何軸線(xiàn)的傾(qīng)角擺動為上述兩種的疊加。
(3)機床傳動(dòng)鏈的傳動誤差
機床傳動鏈的傳動誤差是指傳動鏈中(zhōng)首末兩端傳動元件之間的相對(duì)運動誤差。
1)夾具的製(zhì)造誤差和磨損
夾具的誤差主要指:
①定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體等的製造誤差;
②夾具裝配後,以上各種元件工作麵間的相(xiàng)對尺寸誤(wù)差;
③夾具在使用過程中工作表(biǎo)麵的磨損。
2)刀具的製造誤差和磨損
刀具誤差對加(jiā)工(gōng)精(jīng)度的影響根據刀具的種類不同而異。
①定尺寸刀具(如鑽頭、鉸(jiǎo)刀、鍵槽銑刀及(jí)圓拉刀等)的尺寸精度直接(jiē)影響工件的尺寸精度。
②成型刀具(如(rú)成型車刀、成型銑刀、成型砂輪等)的形狀精度將直接影(yǐng)響工件的形狀(zhuàng)精度。
③展成刀(dāo)具(如齒輪滾刀、花鍵(jiàn)滾(gǔn)刀、插齒刀(dāo)具(jù)等)的刀刃形狀誤差會影響加工表(biǎo)麵的形狀精度。
④一般刀具(如車刀、鏜刀、銑刀),其製造精度對加工精(jīng)度無直接影響,但(dàn)刀具易磨損。
3)工藝(yì)係統受力(lì)變形
工藝(yì)係統在切削(xuē)力、夾(jiá)緊力、重力和慣性力等(děng)作用下會產生變形,從而破壞了已調(diào)整(zhěng)好的工藝係統(tǒng)各組(zǔ)成部分的相(xiàng)互位置關係,導致加工誤差(chà)的產生,並(bìng)影響(xiǎng)加工過程的穩定性。主要考慮機床(chuáng)變形、工件變形以(yǐ)及工藝係統的(de)總變形(xíng)。
4.切削力對加工精度的影響
隻考慮機床變形,對加工軸類零件來講,機床(chuáng)受力(lì)變形使(shǐ)加工工件呈兩端粗、中間細的鞍形,即產生圓柱度誤差。隻考慮工(gōng)件變形,對加工軸(zhóu)類零件來講,工件受力變形(xíng)使加工(gōng)後工件呈兩端細、中間粗的鼓形。而對加工孔類零件來講(jiǎng),單獨考慮機床(chuáng)或工件的變形,加工後工件的形狀與加工的軸類零件相反。
5.夾緊力對加工精度的影(yǐng)響
工件裝夾時,由於工件剛度較低或夾緊力(lì)著力點不當,使工件產生相應的變形,造成的加工誤(wù)差。
6.工藝係統(tǒng)的熱變形
在加工(gōng)過程中,由於內部熱源(切削熱、摩擦(cā)熱)或外部熱源(環境溫度、熱輻射)產熱使工藝(yì)係統受熱而發(fā)生變形,從(cóng)而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中,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(gōng)金的的影響包括工件均勻受熱和工件不(bú)均(jun1)勻受熱兩種。
7.工(gōng)件內部的殘餘應力
殘餘(yú)應力的產生:
1)毛胚製造和熱處理過程中產生的殘(cán)餘應力;
2)冷校直帶來的(de)殘餘應力(lì);
3)切削加工帶來的殘餘應力。
8.加工現場環(huán)境影響
加工現場往往有許多細小金屬屑,這些金屬屑如果存在與零件定位麵或定位孔位置就會影響零件加工精度,對於高(gāo)精度加工,一些(xiē)細小到(dào)目視不到的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被識(shí)別出來但並無十分到位的(de)方法來杜絕,往往對操作員的(de)作業手法依賴很高。
05
測量方法
加工精度根據不同的加(jiā)工(gōng)精度內容以及精度要求(qiú),采用不同的(de)測量方法。一般來說有以下幾類方法:
1、按(àn)是否直接測量被(bèi)測參數,可分為直接測量和間(jiān)接測量。
直接測量(liàng):直接測量被測參數來獲(huò)得被(bèi)測尺寸。例如用卡(kǎ)尺、比較儀測(cè)量。
間接測(cè)量:測量與被測尺寸有關的幾何參數,經過計算獲得被測(cè)尺寸。
顯然,直(zhí)接測量(liàng)比較直觀,間接測量比較繁瑣。一(yī)般(bān)當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時,就(jiù)不得不采用間接測量。
2、按量具量儀的讀數值是否直接表示被測尺寸(cùn)的(de)數值,可(kě)分為絕對測量和相對(duì)測量。
絕(jué)對測量:讀數(shù)值直接表示被測尺寸的大(dà)小、如用遊標卡尺測量。
相對測量:讀數值隻表示被測尺寸相(xiàng)對於標準量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑,需先用量塊調整好儀器(qì)的零位,然後進行測量(liàng),測得值是被(bèi)側(cè)軸(zhóu)的直(zhí)徑相對於量塊尺寸的差值,這就是相對測量。一般說來相對測(cè)量的精度(dù)比較高些,但測量比較麻煩。
3、按被測表麵與(yǔ)量具量儀的測量(liàng)頭是否接觸,分為(wéi)接觸測量和非接(jiē)觸測量。
接觸測量:測量頭與(yǔ)被接觸表麵接觸(chù),並有機械作用的測量力存在。如(rú)用千分尺測(cè)量(liàng)零件。
非(fēi)接觸測量:測量頭不與被測零件表麵相接觸,非接觸測量可避免測量力對測(cè)量結果的影響。如利用投影(yǐng)法、光波幹涉法測量等。
4、按一次測量參(cān)數(shù)的多(duō)少,分為單項測量和綜合測量。
單項測(cè)量:對(duì)被(bèi)測零件的每個參數分(fèn)別單獨(dú)測量。
綜合測量:測量反映零件有關參數的綜合指標(biāo)。如用(yòng)工具顯微鏡測量螺紋時,可分(fèn)別測量出螺紋實際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。
綜合測(cè)量一般效率比較高,對保證(zhèng)零(líng)件的互換性更為可(kě)靠,常用於完工零(líng)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(bèi)指定參數的測量(liàng)。
5、按(àn)測量在加(jiā)工過程中所(suǒ)起的(de)作用,分為主動測量(liàng)和被動測量。
主動測量:工件在加工過程中進行測量,其結(jié)果直接用來控製零件的(de)加工過程,從而及(jí)時防治廢品的產生。
被動測量:工件加工後進行的(de)測量。此種測量隻能判別加(jiā)工件是否合格(gé),僅限於發現並(bìng)剔除廢品。
6、按被測零件在測量過程中所處的狀(zhuàng)態,分為靜態測(cè)量和動態測量。
靜態測量:測量相對靜(jìng)止。如千分尺測量直徑(jìng)。
動態測量:測量時被(bèi)測表麵與測量頭模擬工作狀態中(zhōng)作相對運動。
動態測量方法能反映出零件接近(jìn)使用狀態(tài)下的情況,是測量技術的發展方向。
-THE END-
【機械加工進階】精度提升小技巧,妙招解鎖!
11-01-2023
