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精密机械加工过程中加工误差与工艺系统集合误差

2020-08-09 02:46:19

在平时的精密机械加工过程中,经常会因为一些精度的问题而导致零部件生产出来不合格,我们就来聊一聊关于精密机械加工的精度问题。
  1概述 
  1.1加工精度与加工误差 
  加工精度是指零件加工后的实际参数(尺寸、形状和位置)与理想参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际参数对理想参数的偏离程度,称为加工误差。这是没有办法避免的,只能想办法去让加工精度的实际参数接近理想参数。 
  1.2原始误差 
  由数控机床、工装夹具、切削刀具和工件组成的精密机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。 
  1.3研究机械加工精度的方法 
  研究精密机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。可以尽可能的让误差减少到小。 
  2工艺系统集合误差 
  2.1数控机床导致的几何误差 
  加工中切削刀具相对于工件的成形运动一般都是通过数控机床完成的,因此,工件的精密机械加工精度在很大程度上取决于数控机床的精度。数控机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。数控机床的磨损将使机床工作精度下降。所以选择好的数控机床也是可以降低误差的一种方法,一般来说我们国内现在的生产的一些数控机床还远远比不上国外的数控机床,相比之下国内产出来的数控机床加工误差较大。
  2.1.1主轴回转误差 
  数控机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。所以购买好的主轴也是很有必 要的。 
  主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分 解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。 
  产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。 
  产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。不同的加工方法,主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时,主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差,但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大,但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时,主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。 
  适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度。 
  2.1.2导轨误差 
  导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。 
  除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。 
  2.1.3传动链误差 
  传动链误差是指传动链始末两端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。 
  2.2刀具的几何误差 
  任何刀具在切削过程中,都不可避免地要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料,合理地选用刀具几何参数和切削用量,正确地刃磨刀具,正确地采用冷却液、切削液等,均可有 效地减少刀具地尺寸磨损。有条件的还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。我相信如果想做出精度高的零部件,这个装置还是要装的。