【機械加工進階】精度提升小技巧,妙招解鎖!
如何提高機(jī)械加工的精(jīng)度?
#機械加工|提升精度,輕鬆get!
你是(shì)不是也在苦惱,想要提高機械加(jiā)工(gōng)的精度(dù),卻不知從何下手?別擔心,小編為你整理了一些實用的方法,幫你輕鬆解(jiě)決這個難(nán)題!
首先(xiān),選對工具是關鍵!選用質量過硬的刀具、定位工具和測量設備,能(néng)夠有效(xiào)提高(gāo)加工精度。別小看這一步,它可是影響整個加工過程的關鍵環節哦!
其次,細心調整機床參數。合理(lǐ)設(shè)置切削速度、進給速度和切削深度,可以更好地控製加工過程,提高加工精度。別忘了,反(fǎn)複試(shì)驗和調整,才能找到最佳的參數組(zǔ)合。
另(lìng)外,注意工件夾緊和定位。使用合(hé)適(shì)的夾(jiá)具和夾具(jù)位置,確保工件在加工過程中(zhōng)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,避免灰(huī)塵和異物進入,影響加(jiā)工精度。同(tóng)時,定期檢查和維護機床,確保其正常運行。
這些方法簡單易行,但卻能有效提高機械加工的精(jīng)度。趕快行動起來,讓你的加工成品更(gèng)加精致、完美吧(ba)!
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作為(wéi)機械人,天(tiān)天和加工打交道,離不開(kāi)精度,但你對加工精度真的了(le)解麽(me)?今天小編帶給大家加工精度的詳細(xì)解讀!
加工精度是加工後(hòu)零件表麵的實(shí)際尺寸、形狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度。理想的幾何參數,對尺寸而言,就是(shì)平均尺寸;對表麵幾何形(xíng)狀而言,就是絕(jué)對的圓、圓柱、平麵(miàn)、錐麵和直線等;對表麵之間的(de)相互位置而言(yán),就是絕對(duì)的平行、垂直、同軸、對稱等。零(líng)件實際幾何參數與理想幾何參數的偏離數值稱為加工誤差。
01
加工精度簡介
加工(gōng)精度(dù)主要用於生產產品程度,加(jiā)工精度與加工誤差都是評價(jià)加工(gōng)表麵幾何參數的術語。加工精度用公差等級衡(héng)量,等(děng)級值越小,其精度越高;加工誤差用數值表示(shì),數值(zhí)越大,其誤差越大。加工精度高,就是加工誤差小,反之亦然。
公(gōng)差等級從IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20個,其中IT01表(biǎo)示的話(huà)該零件加工精度最高的,IT18表示的話該零件加工精度是最低的,一(yī)般上IT7、IT8是加工精度中等級別。
任何(hé)加工方法所得到的實際參數都不會(huì)絕對準(zhǔn)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內,就(jiù)認為保證了加工精度。
準確度和(hé)精密度的(de)區別:
1、準確度
指得(dé)到的測定結果(guǒ)與真實值之間的接近(jìn)程(chéng)度。測(cè)量的準確度高,是指係統誤差較(jiào)小,這時測量數據的平均值偏離真值較(jiào)少,但數據分散的情況,即偶然誤差的大小不明確。
2、精密度
指使(shǐ)用同(tóng)種備用樣(yàng)品(pǐn)進行重(chóng)複測定所得到的結果之間的重現(xiàn)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,雖然它們的精密度高,但卻是不準確的。
準確(què)度表(biǎo)示測量結果的正確性,精密度表示測量結果的重複性和(hé)重現性(xìng),精密度是準確度的前提條件。
02
相關內容
1.尺寸精度
指加工後零(líng)件的實際尺(chǐ)寸與零件尺寸的公差帶中心的相(xiàng)符合程度(dù)。
2.形狀精度
指加工後的零件表麵的實際(jì)幾何形(xíng)狀與理想的幾何(hé)形狀的(de)相符合程度(dù)。
3.位置精度(dù)
指加工後零件有(yǒu)關表麵之間的實際(jì)位置精度差別。
4.相(xiàng)互關係
通(tōng)常在設計機器零件及規定零件(jiàn)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(yīng)小於尺寸公差。即(jí)精密(mì)零件或零件(jiàn)重要表麵,其形狀精度要求應高於(yú)位置精度要求,位置(zhì)精度要求應高於尺寸精度要求。
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
通過試切(qiē)—測量尺寸—調整刀具的吃刀量—走刀切削—再試切,如此反複直至達到所需尺寸。此法生產效率(lǜ)低,主要用於(yú)單件小批生產。
調整法
通過預先調整好機床、夾具、工(gōng)件和刀具的相對位置獲得所需尺寸。此(cǐ)法生產率高(gāo),主要用於大批大量生產。
2.減小機(jī)床誤差
1)提高主軸部件(jiàn)的製造(zào)精度
應提高軸承的回轉精度:
①選用高精度的滾動軸承;
②采用高精度(dù)的多油鍥動壓軸(zhóu)承;
③采用高精度的靜壓軸承
應提高與軸承相配件的精度:
①提高(gāo)箱體支撐孔、主(zhǔ)軸軸(zhóu)頸的加工精度;
②提(tí)高與軸承相配合表麵的加工精度;
③測量及調節相應(yīng)件的徑向跳(tiào)動範圍,使誤差補償或相抵消。
2)對滾動軸承適當預緊
①可消除間隙;
②增加(jiā)軸承剛(gāng)度;
③均化滾動體誤差。
3)使主軸回轉精度不反(fǎn)映到工件上
3.減少傳動鏈傳(chuán)動誤差
1)傳動件(jiàn)數少,傳動鏈(liàn)短,傳動精(jīng)度高;
2)采用降(jiàng)速傳動(i<1),是保證傳動精度的重要原則,且越接近末端的傳動副,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新磨刀。
5.減小工藝係統的受力變形
主(zhǔ)要從:
(1)提高係統的剛度,特別是提高工(gōng)藝係統中薄弱環節的剛度(dù);
(2)減小載荷及(jí)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目;
2)防止有局部低剛度環節出現;
3)應(yīng)合理選擇基礎(chǔ)件、支(zhī)撐件的結構和截(jié)麵形狀。
(2)提高連接表麵的(de)接觸剛度(dù)
1)提(tí)高機床部件中零件間結合麵的質量;
2)給機床部件以預加載荷;
3)提高工件(jiàn)定位基(jī)準麵的精度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
減(jiǎn)小載荷及其變化:
(1)合理(lǐ)選擇刀具幾何參數和切削用量(liàng),以減小切削力;
(2)毛胚分組,盡量使調整中毛胚(pēi)加工餘量均(jun1)勻。
6.減小工藝係統熱變形(xíng)
(1)減(jiǎn)少(shǎo)熱源的發熱和隔離熱源
1)采用較(jiào)小的切(qiē)削(xuē)用量;
2)零件精度(dù)要求高時,將粗(cū)精加工工(gōng)序分開;
3)盡(jìn)可能將熱源從機床分離出(chū)去,減(jiǎn)少機床熱變形;
4)對主(zhǔ)軸軸承、絲杆螺母副、高(gāo)速運動的導軌副(fù)等不能分離的(de)熱源,從結構、潤滑等方麵(miàn)改善其摩擦特性,減少發熱或用隔(gé)熱材(cái)料;
5)采用(yòng)強製式風冷、水冷等散熱措施。
(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(chēng)結構——在變速箱中,將軸、軸承、傳動齒輪等對稱布置,可使箱(xiāng)壁溫升均勻,箱體變形減小;
2)合理選擇機床零部件的裝配基準。
(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(xiāo)除內(nèi)應力的熱處理工序
(2)合理安排工藝過程
04
影(yǐng)響加工精度的因素
1.加工原理誤(wù)差
加工原理誤差是指采用了近似的刀刃(rèn)輪廓或近似的(de)傳動關係進行加(jiā)工而產生的誤差。加工原理誤差多出現於(yú)螺紋、齒輪、複雜曲麵(miàn)加工中。
例如,加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀(dāo),為使滾刀製造方(fāng)便,采用了阿基米德基本蝸杆或法向直廓基本(běn)蝸杆代替(tì)漸(jiàn)開線基本(běn)蝸杆,使齒輪漸開線(xiàn)齒形產生了誤差。又如車削模(mó)數蝸杆時,由於蝸杆的螺距等於蝸輪的周節(即mπ),其中(zhōng)m是模數,而π是一個無理數,但是車床的配換齒輪(lún)的齒數是有限的,選擇配換齒輪時隻能將π化為近似的分數值(π=3.1415)計算(suàn),這就將(jiāng)引起刀具對(duì)於工件成形(xíng)運動(螺旋運動)的不準確,造成螺距誤差。
在加工中,一般(bān)采用近似加工,在理論(lùn)誤差可以滿足加工精度要求的前提下(≤10%~15%尺寸公差(chà)),來(lái)提高生(shēng)產率和經濟性。
2.調整誤差(chà)
機床(chuáng)的調整誤差是指由於調整不準確而產生的誤差。
3.機床誤差
機床誤差是指(zhǐ)機床的製造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機床導(dǎo)軌導向誤差、機床主軸(zhóu)回轉誤差(chà)、機床(chuáng)傳動(dòng)鏈的傳動誤差(chà)。
(1)機(jī)床導軌導向誤(wù)差
1)導軌導(dǎo)向精度——導(dǎo)軌副運(yùn)動件實際運動方向與(yǔ)理想運動方向的(de)符合程度。主要包括:
①導軌在水平麵內直線度Δy和垂直麵內的直線度Δz(彎曲(qǔ));
②前後兩導軌的平行度(扭曲);
③導軌對主軸回轉軸線在(zài)水平麵內(nèi)和(hé)垂直麵內的平(píng)行度誤差(chà)或垂直度誤差(chà)。
2)導軌導向精度對切削加工(gōng)的影響主要考慮導軌誤差引起(qǐ)刀(dāo)具與工件在誤差(chà)敏感方向(xiàng)的相對位移。車削加工(gōng)時誤差敏感方向為水平方向,垂直方(fāng)向引(yǐn)起的導向誤差產生的加工誤差可以忽略;鏜削加工(gōng)時誤差敏感方向隨刀具回轉而變化(huà);刨削加工時誤差敏感方向為垂直方向(xiàng),床身導軌在垂直平麵內的直線(xiàn)度引起(qǐ)加工表麵直線度和平麵(miàn)度誤差。
(2)機(jī)床主軸回轉誤差
機床主軸回轉誤差是指(zhǐ)實(shí)際回轉軸線對於理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。主(zhǔ)要包括主軸端麵圓跳動、主軸徑向圓跳動、主(zhǔ)軸幾何軸線(xiàn)傾角擺動。
1)主軸(zhóu)端麵(miàn)圓跳動對加工(gōng)精(jīng)度的影響:
①加(jiā)工圓柱麵時無影響;
②車、鏜端麵時(shí)將產生端麵與圓柱麵軸(zhóu)線垂直度誤差或端麵平麵(miàn)度誤差;
③加工螺紋時,將產(chǎn)生螺距周期誤差(chà)。
2)主軸徑向圓跳(tiào)動對加工精度的(de)影響:
①若徑向回轉誤差表現為其實際軸線在y軸坐標方向上作簡諧直線運(yùn)動,鏜床鏜出的孔為橢圓(yuán)形孔,圓度誤差為徑向圓(yuán)跳動幅(fú)值(zhí);而車床車出的孔(kǒng)沒什麽影響;
②若主軸(zhóu)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(píng)均軸線距離的圓。
3)主軸幾何(hé)軸線傾角擺動對加(jiā)工精(jīng)度(dù)的影響:
①幾何軸線相對於平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡,從各截麵(miàn)看相當於幾何軸心繞平均軸心作偏心(xīn)運動,而從軸向看各處偏心值不同(tóng);
②幾何軸線在某一平麵內作擺動,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(dòng),而從(cóng)軸(zhóu)向看各處跳(tiào)動幅值不同;
③實際上主軸幾何軸線的傾角擺動(dòng)為上述兩種的疊加(jiā)。
(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(chuán)動鏈中首末兩端傳動元件(jiàn)之間的相對運動誤差。
1)夾具的製造誤差和磨損
夾具的誤差主要指:
①定位元件、刀具導(dǎo)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(jiàn)工(gōng)作麵間的相對尺寸誤差;
③夾具在使用過程中工(gōng)作表麵的磨損。
2)刀具的製造(zào)誤差和(hé)磨損
刀具誤(wù)差對加工精度的影(yǐng)響根據刀具(jù)的種類不同而異。
①定尺寸刀具(如鑽(zuàn)頭、鉸刀(dāo)、鍵槽銑刀及圓拉刀等)的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。
②成型(xíng)刀具(如成型車刀、成型銑(xǐ)刀、成(chéng)型砂輪等)的形狀精度將(jiāng)直接影響工件的形狀精度。
③展成(chéng)刀具(如齒(chǐ)輪滾刀(dāo)、花鍵滾刀、插齒刀具等)的刀刃形狀誤(wù)差會影響加工表麵的形狀精度。
④一(yī)般刀具(如車刀、鏜刀、銑刀),其製造精度對加工精度無直接影響,但刀具易磨損。
3)工藝係統(tǒng)受力變形
工藝係統在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產生變形,從(cóng)而破壞了已(yǐ)調整好的工藝係(xì)統各組(zǔ)成部分的相互位置關係(xì),導致加工誤差的產生,並影響加工過程(chéng)的穩定性(xìng)。主要考慮機床變形、工件變形以及工藝係統的總變形。
4.切削力對加工精(jīng)度的影響
隻考慮機床變(biàn)形,對加工軸類零件來講,機床受力變形使加工工件呈兩(liǎng)端粗、中間細的(de)鞍形,即產生圓柱度誤差。隻(zhī)考慮工件(jiàn)變形(xíng),對加工軸類零(líng)件來講,工件受力變形使加工後(hòu)工件呈兩端細、中間粗的鼓形(xíng)。而對加工孔類零件來講,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響
工件(jiàn)裝夾時,由於工件剛度較低或夾緊(jǐn)力著力點不當(dāng),使工件產生相應的變(biàn)形,造成的加工誤差。
6.工藝(yì)係統的熱變形
在加工過程(chéng)中,由於內(nèi)部熱源(切(qiē)削熱、摩擦熱)或外部熱源(環境溫度、熱輻射)產熱(rè)使工(gōng)藝係(xì)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(chà)的40%~70%。
工件熱變形對加工金的的(de)影響包括工(gōng)件均勻受熱和工(gōng)件不均勻受熱兩種。
7.工件內(nèi)部的殘(cán)餘(yú)應力
殘餘(yú)應力的產生:
1)毛胚(pēi)製造和(hé)熱處理過程中產生的殘(cán)餘應(yīng)力;
2)冷校直帶來的殘餘應力;
3)切削加工帶(dài)來的(de)殘餘應(yīng)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(cún)在與零件定位麵(miàn)或(huò)定位孔位置就會影響零件加工精度,對於高精度加工,一些細小到(dào)目視不到的金屬屑都會影(yǐng)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(duì)操作員的作業手法依賴很高。
05
測(cè)量方法
加工精度(dù)根據不同的加工精度內容以(yǐ)及精度要求,采用不同的測量方法。一般來說有(yǒu)以下幾類方法:
1、按是(shì)否直接測量被測參數,可分為直接測量和間接測量。
直接測量:直接測量被測參數來獲(huò)得被測尺(chǐ)寸。例如用卡尺、比較儀測量。
間接測量(liàng):測量與被測尺寸有關(guān)的幾何參數,經過計算獲得被測尺(chǐ)寸。
顯然,直接測量比較直觀,間接測量比較繁(fán)瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求(qiú)時,就不(bú)得不采用間接測量。
2、按量具量儀的讀數值是否直接表示(shì)被測尺(chǐ)寸的(de)數值,可分為絕對測量和相對測量。
絕對測量:讀數(shù)值直接表示被測(cè)尺寸的大小、如用遊標卡尺測量。
相對(duì)測量:讀數值隻表示被測尺(chǐ)寸相對於標準量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑,需先用量塊(kuài)調整(zhěng)好儀(yí)器的零位,然後(hòu)進行測量,測得值是被側軸的直徑相對於量塊尺寸的差值,這就是相對測(cè)量。一般說來相對測量的精度比較高(gāo)些,但測量比較麻煩。
3、按被測表(biǎo)麵與(yǔ)量具(jù)量儀的(de)測量頭是否接觸,分為接觸測量和非接觸測量。
接觸測量:測量(liàng)頭與被接觸表麵接觸,並有機械作用的測量力存在。如用千分尺測量零件。
非接觸測量(liàng):測量頭不(bú)與被測零件表(biǎo)麵相接(jiē)觸(chù),非接觸測量可避免測量力對測量結果的影(yǐng)響。如利用投影法、光波幹涉法測量等(děng)。
4、按(àn)一次測量參數的多少,分為單項測(cè)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(liàng)。
綜合測量:測量反映零件有(yǒu)關參數的綜合(hé)指標。如用工(gōng)具(jù)顯微鏡測量螺紋(wén)時,可(kě)分別測量出(chū)螺紋實(shí)際中徑(jìng)、牙型半角誤差和(hé)螺距累積誤差等。
綜合測量一般效率比較高,對保證零(líng)件的互換性(xìng)更為可靠,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(bèi)指定參數的測量。
5、按(àn)測量在(zài)加工過程中所起的(de)作用,分為主動(dòng)測量和被動(dòng)測量。
主(zhǔ)動(dòng)測量:工件在(zài)加工過程中進(jìn)行測量,其結果(guǒ)直接用來控(kòng)製零(líng)件的加工過程,從而(ér)及時防治廢品的產生。
被動測量:工件加工後進行的測量。此種測量隻能判(pàn)別(bié)加工件是否合格,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(fèn)為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量。
靜態測量:測量相對靜止。如千分(fèn)尺測量直徑。
動態測量:測量時被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(fǎ)能反映出零件接近(jìn)使用狀態下的情況,是測量技術的發展方向。
-THE END-
【機械加工進(jìn)階(jiē)】精度提升小(xiǎo)技巧,妙招解鎖(suǒ)!
11-01-2023
