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数控机床加工精度常用的基本知识!
来源:888真人平台   发布时间:2019-04-04 07:48   浏览次数:

 

  加工精度主要用于生产产品程度,加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量,等级值越小,其精度越高;加工误差用数值表示,数值越大,其误差越大。加工精度高,就是加工误差小,反之亦然。公差等级从IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20个,其中IT01表示的话该零件加工精度最高的,IT18表示的话该零件加工精度是最低的 ,一般上IT7、IT8是加工精度中等级别。

  任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,从零件的功能看,只要加工误差在零件图要求的公差范围内,就认为保证了加工精度。

  机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量,零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。

  机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低,误差越小加工精度越高。

  通过试切—测量尺寸—调整刀具的吃刀量—走刀切削—再试切,如此反复直至达到所需尺寸。此法生产效率低,主要用于单件小批生产。

  通过预先调整好机床、夹具、工件和刀具的相对位置获得所需尺寸。此法生产率高,主要用于大批大量生产。

  (2)采用降速传动,是保证传动精度的重要原则,且越接近末端的传动副,其传动比应越小;

  1)采用热对称结构——在变速箱中,将轴、轴承、传动齿轮等对称布置,可使箱壁温升均匀,箱体变形减小;

  4)对主轴轴承、丝杆螺母副、高速运动的导轨副等不能分离的热源,从结构、润滑等方面改善其摩擦特性,减少发热或用隔热材料;

  加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。加工原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中。

  例如,加工渐开线齿轮用的齿轮滚刀,为使滚刀制造方便,采用了阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆,使齿轮渐开线齿形产生了误差。又如车削模数蜗杆时,由于蜗杆的螺距等于蜗轮的周节(即 mπ),其中 m是模数,而π是一个无理数,但是车床的配换齿轮的齿数是有限的,选择配换齿轮时只能将π化为近似的分数值(π =3.1415)计算,这就将引起刀具对于工件成形运动(螺旋运动)的不准确,造成螺距误差。

  在加工中,一般采用近似加工,在理论误差可以满足加工精度要求的前提下(《=10%-15%尺寸公差),来提高生产率和经济性。

  机床误差是指机床的制造误差、安装误差和磨损。主要包括机床导轨导向误差、机床主轴回转误差、机床传动链的传动误差。

  1)导轨导向精度——导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。主要包括:

  主要考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移。车削加工时误差敏感方向为水平方向,垂直方向引起的导向误差产生的加工误差可以忽略;镗削加工时误差敏感方向随刀具回转而变化;刨削加工时误差敏感方向为垂直方向,床身导轨在垂直平面内的直线度引起加工表面直线度和平面度误差。

  机床主轴回转误差是指实际回转轴线对于理想回转轴线的漂移。主要包括主轴端面圆跳动、主轴径向圆跳动、主轴几何轴线)主轴端面圆跳动对加工精度的影响:

  ①几何轴线相对于平均轴线在空间成一定锥角的圆锥轨迹,从各截面看相当于几何轴心绕平均轴心作偏心运动,而从轴向看各处偏心值不同;

  ②几何轴线在某一平面内作摆动,从各截面看相当于实际轴线在一平面内作简谐直线运动,而从轴向看各处跳动幅值不同;

  机床传动链的传动误差是指传动链中首末两端传动元件之间的相对运动误差。5、工艺系统受力变形

  工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形,从而破坏了已调整好的工艺系统各组成部分的相互位置关系,导致加工误差的产生,并影响加工过程的稳定性。主要考虑机床变形、工件变形以及工艺系统的总变形。(1)切削力对加工精度的影响

  只考虑机床变形,对加工轴类零件来讲,机床受力变形使加工工件呈两端粗、中间细的鞍形,即产生圆柱度误差。只考虑工件变形,对加工轴类零件来讲,工件受力变形使加工后工件呈两端细、中间粗的鼓形。而对加工孔类零件来讲,单独考虑机床或工件的变形,加工后工件的形状与加工的轴类零件相反。(2)夹紧力对加工精度的影响

  工件装夹时,由于工件刚度较低或夹紧力着力点不当,使工件产生相应的变形,造成的加工误差。6、刀具的制造误差和磨损

  刀具误差对加工精度的影响根据刀具的种类不同而异。(1)定尺寸刀具(如钻头、铰刀、键槽铣刀及圆拉刀等)的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度。

  (2)成型刀具(如成型车刀、成型铣刀、成型砂轮等)的形状精度将直接影响工件的形状精度。

  (3)展成刀具(如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀具等)的刀刃形状误差会影响加工表面的形状精度。

  (4)一般刀具(如车刀、镗刀、铣刀),其制造精度对加工精度无直接影响,但刀具易磨损。

  加工现场往往有许多细小金属屑,这些金属屑如果存在与零件定位面或定位孔位置就会影响零件加工精度,对于高精度加工,一些细小到目视不到的金属屑都会影响到精度。这个影响因素会被识别出来但并无十分到位的方法来杜绝,往往对操作员的作业手法依赖很高。8、工艺系统的热变形

  在加工过程中,由于内部热源(切削热、摩擦热)或外部热源(环境温度、热辐射)产热使工艺系统受热而发生变形,从而影响加工精度。在大型工件加工和精密加工中, 工艺系统热变形引起的加工误差占加工总误差的40%-70%。工件热变形对加工金的的影响包括工件均匀受热和工件不均匀受热两种。

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