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影響機(jī)械加工精度的主要因素
（作者未知） 2010/6/14
摘 要:文章介紹了影響機(jī)械加工精度的幾個(gè)重要因素。在諸多誤差因素中,機(jī)床的幾何誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形占有突出的位置,通過(guò)了解這些誤差因素是如何影響加工誤差的,可以使工件的加工達(dá)到質(zhì)量要求。
關(guān)鍵詞:加工精度;誤差;工藝系統(tǒng)
Abstract: This article introduced influence machine-finishing precision several important attributes. In many erroneous factors, engine bed’s geometrical error, the craft system’s stress distortion and the heating distortion hold the prominent position, through understood the processing error, may enable the work piece the processing to achieve the quality requirement.
Key words: working accuracy; error; craft system
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的提高,社會(huì)要求提高產(chǎn)品的質(zhì)量。而加工精度是衡量零件加工質(zhì)量的重要指標(biāo),所以保證零件的加工精度很重要。這就要求我們來(lái)了解影響機(jī)械加工精度的因素,從而提高加工精度。在加工過(guò)程中工藝系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生各種誤差,這些誤差與工藝系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和切削過(guò)程有關(guān),產(chǎn)生加工誤差的主要因素有:
1 加工原理誤差
加工過(guò)程由于采用了近似的加工方法,近似的傳動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的加工誤差。
1.1 采用近似的加工運(yùn)動(dòng)造成的誤差
在許多場(chǎng)合,為了得到要求的工件表面,必須在工件或刀具的運(yùn)動(dòng)之間建立一定的聯(lián)系。從理論上講,應(yīng)采用完全準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系。但是采用理論上完全準(zhǔn)確的加工原理有時(shí)使機(jī)床或夾具極為復(fù)雜,致使制造困難,反而難以達(dá)到較高的加工精度,有時(shí)甚至是不可能做到。如在車削或磨削模數(shù)螺紋時(shí),由于其導(dǎo)程t=πm,式中有π這個(gè)無(wú)理因子,在用配換齒輪來(lái)得到導(dǎo)程數(shù)值時(shí),就存在原理誤差。
1.2 采用近似的刀具輪廓造成的誤差
用成形刀具加工復(fù)雜的曲面時(shí),要使刀具刃口做得完全符合理論曲線的輪廓,有時(shí)非常困難,往往采用圓弧、直線等簡(jiǎn)單近似的線型代替理論曲線。如用滾刀滾切漸開(kāi)線齒輪時(shí),為了滾刀的制造方便,多用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿來(lái)代替漸開(kāi)線基本蝸桿,從而產(chǎn)生了加工原理誤差。
2 機(jī)床幾何誤差及磨損其對(duì)加工精度的影響
加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。
2.1 主軸回轉(zhuǎn)誤差
主軸的回轉(zhuǎn)誤差直接影響被加工工件的形狀和位置精度,可分解為徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)和角度擺動(dòng)。由于存在誤差敏感方向,加工不同表面時(shí),主軸的徑向跳動(dòng)所引起的加工誤差也不同。例如,在車床上加工外圓或內(nèi)孔時(shí),主軸的徑向跳動(dòng)將引起工件的圓度誤差,但對(duì)于端面加工沒(méi)有直接影響。車端面時(shí),主軸的軸向跳動(dòng)將造成工件端面的平面度誤差,以及端面相對(duì)于內(nèi)、外圓的垂直度誤差;車螺紋時(shí),會(huì)造成螺距誤差。主軸的軸向跳動(dòng)對(duì)加工外圓或內(nèi)孔的影響不大。主軸的角度擺動(dòng)對(duì)加工誤差的影響與主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工誤差的影響相似,主要區(qū)別在于主軸的角度擺動(dòng)不僅影響工件加工表面的圓度誤差,而且影響工件加工表面的圓柱度誤差。
2.2 導(dǎo)軌誤差
導(dǎo)軌在機(jī)床中起導(dǎo)向和承載作用,它既是確定機(jī)床主要部件相對(duì)位置的基準(zhǔn),也是運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。它的各項(xiàng)誤差直接對(duì)形狀精度產(chǎn)生影響。導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將直接反映在被加工工件表面的法線方向(誤差敏感方向)上,對(duì)加工精度的影響最大。導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度影響很小,一般可忽略不計(jì)。前后導(dǎo)軌的平行度誤差會(huì)使工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生擺動(dòng),刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條空間曲線,使工件產(chǎn)生形狀誤差。
2.3 傳動(dòng)鏈誤差
切削過(guò)程中,工件表面的成形運(yùn)動(dòng),是通過(guò)一系列的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)元件有齒輪、絲桿、螺母、蝸輪及蝸桿等。這些傳動(dòng)元件由于其加工、裝配和使用過(guò)程中磨損而產(chǎn)生誤差,這些誤差就構(gòu)成了傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)越多,傳動(dòng)路線越長(zhǎng),則傳動(dòng)誤差越大。機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是影響表面加工精度的主要原因之一。
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