机械加工中误差产生的原因分析

机械加工中误差产生的原因分析

摘要:为了降低机械加工中误差的发生几率,文章首先从机械加工误差的概

念及其分类入手,具体分析机械加工中误差产生的原因,在此基础上,从而提出

相对应的解决方案,旨在提升机械加工生产质量和效率,为机械加工企业获得最

大化生产利益,实现机械加工行业的高质量发展。

关键词:机械加工;原始误差;产生原因;机械零部件;随机误差

1. 机械加工中误差的基本概述

1.1概念

机械加工误差指的是在生产加工期间,因为外界环境因素、人为因素而促使

加工生产后的零部件和预期零部件的尺寸、质量、表面积等产生一定偏差的现象,导致其零部件质量较低、精度不足。虽然机械加工误差在实际生产加工期间是一

种不可避免的情况,但是,相关工作人员通过人为干预,将误差控制在其最低范

围之内,减少生产误差对机械零部件的质量影响。通过测量差异范围,反映机械

加工质量,所测量的差异值越小、等级越高,加工出来的机械零部件质量也越高[1]。

1.2分类

在机械加工生产期间,机械和相关道具组成一套完整的零件加工体系,在不

同生产环节存在的误差存在一定差异,对机械加工产生的误差影响也不同,包括

生产前期误差、生产过程误差。而这其中,在加工阶段,由于加工系统自身原始

状态对机械加工产品造成的生产误差叫做原始误差;由于加工工件、刀具处于静

止状态下或者在生产阶段由于位置变化产生的误差成为几何误差。在机械加工期间,由于切削工序产生的误差叫做原始误差,这部分误差产生的影响包括对机械

零件的形变影响、应力等,不管是什么机械加工,都不能避免误差的存在,也不

能实现加工参数的绝对精准,只要最后加工产品在质量允许范围内,均可以看作是合格产品。

2. 机械加工中误差产生的原因

2.1原理误差

在机械加工过程中,历经岁月的洗礼,慢慢建立形态不同的加工工艺,在对不同对象进行加工操作期间,使用的加工工艺存在一定差异性,使用的加工原理也有所区别,所以,在加工期间,存在多元化的客观误差。比如:在使用齿轮滚刀时,会存在齿轮形廓误差,归根结底,是因为生产的机械齿轮同模具之间在外观、尺寸上存在区别,如果区别较大,很容易直接报废,加大机械加工产品的残次率,机械加工企业存在加大的经济损失,不利于机械加工企业的可持续发展。

2.2资源误差

在加工处理机械零部件时,工作人员使用机床、道具、夹具等基本零部件制造资源,而这其中,机床用于提供操作场地,便于刀具对机械零部件进行基本加工处理;刀具是对机械零部件进行切削、造型处理,导致机械零部件在外观、尺寸、规格等方面和模具基本一致;夹具用于固定机械零部件,确保机械加工期间不会存在相对位移变化情况,促使刀具按照既定轨迹对其进行切削处理[2]。在加工这些工具时,每一道工序都会影响机械零部件的使用形态。比如:机床主轴的误差会导致刀具在切削零部件时产生旋转径向误差,降低产品的精度;同时,夹具、刀具作为机械零部件,在具体锻造期间,本身出现生产误差,这些误差在使用期间很容易影响产品的精度。

3. 机械加工中误差控制的解决方案

3.1从源头上降低机械加工期间的误差

原始误差是机械加工期间多加重视的加工误差,降低机械加工原始误差是对机械零部件加工期间的生产工序进行检测来实现。工作人员研究原始误差产生的原因后,结合机械加工实际情况,提出相对应的处理方案,通过比较不同方案所实施的效果,选择合理的解决措施,减少机械加工原始误差的存在。在实际机械

加工阶段,工作人员采用直接降低的方法减少误差,从根本上杜绝加工误差,保

证加工质量和机械加工的精度,增强机械加工生产水平。

工作人员结合实际加工情况进行误差补偿,提高机械零部件加工水平。从工

作原理上来看,工作人员选择多元化方法控制加工误差对机械零部件加工精度,

但是,机械加工误差是无法规避的一个问题,所以,为了提升机械零部件的加工

精度,工作人员要正确使用加工工具,通过更改参数的途径,将误差控制在最低

范围之内,避免加工误差的存在。工作人员要掌握机械加工期间加工误差的原理、产生原因,在加工工序中手动更改参数,有选择性的实现误差补偿,将原本存在

的加工误差控制在合理范围内,或者通过转移原始误差的手段减少机械加工误差,增强机械加工精度。

3.2优化机械零部件的加工工艺

为了提升机械加工精度和生产质量,工作人员要明确不同机械加工流程,将

机械加工误差控制在最低范围之内。在提升机械零部件加工进度期间,工作人员

要明确机械加工期间所使用的加工工艺,选择具体的加工工艺,寻找突破口,找

到误差产生的原因。

在实际机械加工期间,包括系统误差和随机误差。其一,系统误差指的是在

一定时间段内,由于某些因素影响,导致机械零部件在加工期间数量或者矢量发

生变化或者保持不变的一种误差,前者叫做变值系统误差,后者叫做常值系统误

差[3]。常值系统误差包括原理误差、机床制备中部分元器件生产的制造加工误差

或者加工工艺链受损产生的制造误差;变值系统误差包括制造工艺链在热力、外

力的影响产生形变加工误差,刀具磨损产生的机械制造误差等。

随机误差指的是在机械零部件加工期间,由于某些不确定的人为因素或者环

境因素产生的机械零部件生产加工后和预期模具之间在数量、矢量上发生区别的

一种情况,它包括零件内部作用力误差、机械零部件的定位误差、材料误差。基

于此,不同误差出现的原因也不同,对机械零部件加工后产生的加工误差也各有

差异,工作人员要探索其中存在的误差本质,才能寻找最佳解决方案,降低机械

加工误差的发生几率,增强机械零部件加工精度。

4.案例分析

4.1故障现象

一台配套DYNPAPATH 20M系统的二手数控铣床,在加工零件期间,Y向加工

尺寸和编程尺寸存在较大的偏差,而且误差值和Y轴的移动距离成正比,也就是说:距离越长,误差越大。

4.2分析处理

要想确认故障发生原因,工作人员在对其进行检修时,对机床Y轴的定位精

度进行细致测量。结果发现,机床Y轴每移动1个螺距,实际移动距离要相差一点,而且具备固定规律。按照故障情况,机床存在以上问题的原因和系统参数设

定有关,也就是:系统的指令倍率、检测倍率、反馈脉冲数等参数设定错误,是

产生上述故障的主要原因。但是在本机床上,因为机床参数被保存在EPROM上,

参数出错的几率不大。

工作人员通过观察、测量机床Y轴移动情况,发现机床Y轴在移动到某一固

定角度时,存在明显的冲击过程;在没有发生冲击的地方,测试实际移动距离符

合指令值,基于此,可以判断故障原因和位置检测系统有关。

由于机床是半闭环系统,在对其进行检修期间,工作人员将伺服内装式编码

器进行拆卸检查,结果发现:在冲击地方,编码器动光栅上存在明显的黑斑。另

外一方面,工作人员要善于分析更换编码器的资金成本和时间问题,在检修过程中,工作人员要对编码器进行全面清洗,洗去因为轴承润滑脂融化产生的黑斑,

重新安装编码器后,机床恢复正常,Y轴冲击现象不见,精度恢复至正常。

结束语

总而言之,一个零部件从生产到加工要经过一系列环节,不同阶段会因为外

界自然环境影响或者人为因素的影响对零件的尺寸、质量、规格等产生一定影响,导致最后生产的零部件达不到预期生产目标,加大产品残次率,严重影响机械加

工企业的经济效益。为了解决误差问题,相关工作人员首先要进行理论分析,从

生产源头入手,寻找误差产生的原因,并提出有针对性的处理对策,将零件加工误差控制在最低范围之内,提高机械加工生产质量和效率。

参考文献

[1] 郭德斌, 苏秦. 论机械加工工艺技术产生的误差及优化控制策略[J]. 中国金属通报, 2020,000(34):214-215.

[2] 赵慧艳, 鲁昌国, 李传奇. Excel在机械加工误差分析教学实践中的应用[J]. 机械工程与自动化, 2022,000(14):312-313.

机床机械加工误差产生的原因剖析

机床机械加工误差产生的原因剖析 机床机械加工误差是指在机床加工过程中产生的加工尺寸偏离设计要求的现象。机床 机械加工误差会直接影响到加工件的质量和精度,因此产生机床机械加工误差的原因具有 重要意义。下面将从材料、结构、系统和操作四个方面对机床机械加工误差产生的原因进 行剖析。 一、材料方面的原因 1. 材料的变形:机床在使用过程中由于受到外力作用,材料会发生不可逆的变形。 尤其是对于长时间使用的机床来说,材料的蠕变和疲劳会导致加工误差的产生。 2. 热膨胀:加工过程中机床和工件会受到热源的影响,温度的升高会导致机床和工 件的热膨胀,从而引起加工误差。 二、结构方面的原因 1. 刚度的不足:机床在加工过程中需要经受各种加工力的冲击,如果机床的结构刚 度不足,则容易产生振动和变形,从而导致加工误差的产生。 2. 机床的杂散运动:机床在加工过程中会产生各种杂散运动,如回程差、副轴的不 平行等,这些杂散运动都会影响到机床的加工精度,从而导致加工误差的产生。 三、系统方面的原因 1. 传动系统的误差:机床的传动系统包括齿轮传动、皮带传动等,这些传动系统在 使用过程中会出现磨损和间隙,从而导致传动误差的产生。 2. 液压和气压系统的误差:机床的液压和气压系统在使用过程中会出现压力不稳定、压力波动等问题,这些问题都会直接影响到机床的工作精度,从而导致加工误差的产生。 四、操作方面的原因 1. 人为误差:操作人员在使用机床时可能出现误差,如测量仪器的使用不准确、操 作人员的操作不规范等,这些人为误差都会直接影响到机床的加工精度,从而引起加工误差。 2. 工艺参数的控制不当:机床的加工精度受到工艺参数的控制,如刀具的选择、切 削速度的控制等。如果工艺参数控制不当,就容易导致加工误差的产生。 机床机械加工误差的产生主要原因包括材料方面的变形和热膨胀、结构方面的刚度不 足和杂散运动、系统方面的传动系统误差和液压、气压系统误差,以及操作方面的人为误

机械加工误差产生的原因及措施

机械加工误差产生的原因及措施 1加工误差的原因分析 由机床、刀具、夹具和工件组成了机械加工的工艺系统,整个系统的误差也就影响着加工误差。工艺系统的误差是“因”,是根源;加工误差是“果”,是表现。因此把工艺系统的误差称为原始误差。系统条件改变了,误差则随之改变,在机械加工工艺系统中,加工误差的产生主要是由原始误差引起的。这些原始误差主要可归纳为以下几个方面: 1.1加工原理误差 采用近似的加工运动或者近似的刀具轮廓,都会产生原理误差。在较多的情况下,为了使工件表面符合规定要求,就需要工件和刀具两者之间有一定的运动联系。例如,车螺纹就需要刀具与工件之间有螺旋运动的联系;滚切齿轮就需要滚刀与工件之间有准确的展成运动联系等,这种联系就叫做加工原理。这种运动联系是用机床或夹具来保证的,或是用成型刀具来保证的。但是在理论上采用的加工原理比较准确时,就需要机床或夹具制造得比较复杂,或者中间环节过多,反而增加了机床的运动误差,进而影响了加工精度的提高。另外,在用成型刀具加工复杂的曲线表面时,刀具刃口只能近似符合理论曲线,因此就会产生原理误差。 1.2定位安装误差 定位和安装是使用夹具固定工件的两个必要动作过程,定位元件决定工件的位置,而制造得非常准确的定位元件是不存在的,都允许有一定的公差范围,这样误差也就随之产生了。另外,在安装工件时一般都是由人来操作完成的,即使全部由控制系统自动完成的定位安装,误差也会产生,工件形状和尺寸受工件定位夹装精度的影响很大,进而影响工件的装配精度。因此,操作者不能完全消除定位安装误差,但应当尽量使误差降到最低限度。 1.3机床误差 机床误差表现在自身的制造、磨损和安装三个方面。一般来说,机床在制造、安装以及使用过程中都会出现一定的偏差,虽然机床出厂之前都要经过检验,但主要检验机床的重要零部件的形状和位置误差,而且这些检验是在没有切削载荷

浅谈机械加工误差的分析

浅谈机械加工误差的分析 机械加工误差是指实际加工零件的尺寸、形状、位置、表面质量等与设计要求或测量 结果之间的偏差。在机械加工中, 误差是不可避免的, 因此对机械加工误差进行分析是非 常重要的。本文将详细分析机械加工误差的产生原因、种类以及对策措施,希望能够对读 者有所帮助。 一、机械加工误差的产生原因 1. 加工设备问题 加工设备是机械加工的基础,设备的精度、稳定性和可靠性直接影响着加工零件的质量。设备的老化、磨损和维护不当是导致机械加工误差的重要原因之一。 2. 工艺因素 在机械加工中,工艺参数的选择直接关系到零件的加工质量。切削速度、进给量、切 削深度等技术参数的合理选择能够有效减小误差的产生。 3. 材料因素 不同材料的物理性质不同,机械加工对材料的硬度、韧性、拉伸性等性能要求也不同,如果材料的性能不符合要求,会导致机械加工误差的产生。 4. 操作人员技术水平 操作人员的技术水平直接影响着加工零件的质量,操作人员对设备的熟练程度、对工 艺参数的把握能力、对材料性能的了解程度等都是直接影响误差产生的因素。 1. 尺寸误差 尺寸误差是指零件的实际尺寸与设计要求的尺寸之间的偏差,通常包括线性尺寸误差 和非线性尺寸误差。 2. 形状误差 形状误差是指零件的实际形状与设计要求的形状之间的偏差,通常包括平面度、圆度、圆柱度、并行度、垂直度等。 1. 加强设备维护 定期对加工设备进行维护保养、及时更换老化磨损的零部件,以保证设备的精度、稳 定性和可靠性。

3. 严格控制材料质量 在零件加工过程中,选用合格的优质材料,并对材料进行必要的热处理,以确保材料的性能符合加工要求。 5. 使用适当的检测手段 在机械加工过程中,使用适当的检测手段对零件进行检验,及时发现误差并采取措施进行调整和修正。 除了上述措施之外,还可以通过优化加工工艺、提高加工精度和改进加工工艺等方法来减小机械加工误差。 机械加工误差是在机械加工过程中难以避免的问题,了解误差产生的原因和种类,采取相应的对策措施是保证零件加工质量的关键。只有不断提高设备精度、优化工艺参数、选择适当的材料和加强操作人员技术水平,才能有效减小机械加工误差,提高零件加工质量。

加工误差产生的原因及分析

加工误差产生的原因及分析 加工误差是指在大量生产和制造中,因加工和制造过程的种种条件、实际执行和操作中出现的一些随机因素,导致制品与设计图纸有一定的误差。加工误差是目前制造业中最常见且难以避免的问题之一。加工误差的产生是由多种复杂因素促成的,下面将从材料、机器、人力和环境四个方面进行分析。 一、材料方面 1.材料自身质量的不稳定性。产品制造过程中材料的性能,如硬度、韧性、密度等,可能会因为原材料的来源、生产批次、温度、湿度等因素而存在差异。这些差异会造成加工过程中出现一些随机偏差,并导致零件误差。 2.材料在加工过程中可能发生变形,造成加工误差。部分材料在机械加工过程中的切削和冲压过程中,由于材料自身的内应力、偏差等原因会出现变形,从而导致制品误差的产生。 二、机器方面 1.机器工具的精度和硬度。机器加工过程中,零件的精度与机器加工工具的精度密切相关。如果机器加工工具的精度与所需零件精度不符,则会造成加工偏差。此外,设备的刚度和精度同样会影响加工精度,因此必须测试、调整和升级设备。 2.设备维护问题。设备的维护也是影响加工精度的恒量。如果不定期对设备进行完善的维护和维修,就会影响其加工精度和

稳定性。 三、人力方面 1.操作过程中的操作员技术不足。合格的操作员对于确保机器 工具的顺畅运行、舒适和安全而进行的最佳协调必不可少。如果操作员技术不够精湛,就会造成设备异常、切削定义错误等,反过来造成加工偏差。 2.操作流程的制定不规范。制定流程与进行操作时的杂乱冲突 可能会产生前所未有的风险;严格制定操作流程,确保零件加工的准确性,是优良的操作性能的标志,而没有规范的操作流程会增加加工误差。 四、环境方面 1.加工工具的环境和工作温度。温度和空气湿度等环境因素也 会影响产品的制造和加工过程,如过高或过低的温度、太潮湿的气气氛可能会导致零件温度变形、膨胀,从而产生加工误差。 2.生产车间的净化和照明问题。对于对于加工行业而言,相对 干净的车间必定提高了零件的制造的精度;而光照问题则会对操作员的工作效率造成一定的影响。 总之,加工误差是由多种因素共同作用而在生产加工过程中产生的一个不可避免的问题。加工误差的产生在很大程度上是应该在过程中采取措施来避免。要减小加工误差,必须通过加强管理、提高操作员技能、改善加工环境等方面来提高加工精度

解析机械加工中产生误差的原因

在机械加工过程中,由于诸多因素的影响,往往会产生机械加工误差。对于现代化的工业生产来讲,加工误差容易导致生产出来的成品报废,从而导致经济损失。因此,加强机械加工的误差管理是十分必要的。要加强误差管理,最重要的是搞清楚机械加工生产中误差产生的原因。今天,来自蓝翔数控学校的专家将从6个方面做简单的分析。 1、原始误差。机械加工的工艺系统主要包括:机床、刀具以及夹具等。其中会产生各种各样的误差。除了定位误差以及测量误差以外,还可能因受力或者受热而导致的变形引起的加工误差。另外,还有工件内应力调整而导致的变形或者原理误差。 2、机床的几何误差。工艺系统几何误差只与工艺系统各环节的几何要素有关。目前,国内的机械加工中的半成品以及成品都是在车床上加工而成的,所以,这一过程中很容易出现各类误差。例如,机床将工件固定在夹具上,利用高速旋转的刀具对工件进行切削,稍有偏差,就会造成一定的加工尺寸误差。 3、工艺系统受力变形引起的误差。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。 4、工艺系统受热变形引起的误差。在加工过程中,由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响,工艺系统的温度会产生复杂的变化。在各种热源的作用下,工艺系统会发生变形,导致改变系统中各组成部分的正确相对位置,导致加工误差的产生。 5、工件内应力引起的加工误差。内应力是工件自身的误差因素。工件冷热加工后会产生一定的内应力。通常情况下内应力处于平衡状态,但对具有内应力的工件进行加工时,工件原有的内应力平衡状态被破坏,从而使工件产生变形。 6、测量误差。在工序调整及加工过程中测量工件时,由于测量方法、量具精度等因素对测量结果准确性的影响而产生的误差,统称为测量误差。 机械加工质量对于机械生产企业来讲具有十分重要的意义。加强对机械生产过程和误差产生原因的认识,对于有效避免机械加工误差,提升企业效率具有非常重要的意义。

机床机械加工误差产生的原因剖析

机床机械加工误差产生的原因剖析 一、加工材料的误差 机床机械加工的首要材料是金属材料,而金属材料自身就具有一定的加工误差。通常 金属材料的误差主要表现在以下几个方面: 1. 材料硬度不均匀。在一些金属材料中,合金材料比较常见并且具有很好的性能特点,但是由于各个合金成分的不同,容易导致硬度不均匀,进而出现加工误差。 2. 材料的弹性变形。在机床机械加工过程中,如果加工物材料在切削过程中发生弹 性变形,就会引起加工误差。 3. 材料可能会存在流动不均匀,这种情况经常出现在铸造件加工过程中。材料流动 不均匀可能导致加工过程中的误差。 二、加工原理缺陷 机床机械加工误差发生的原因还有加工原理的缺陷,具体表现有: 1. 机床机械结构设计缺陷。机床的机械结构设计缺陷是导致机床机械加工误差的主 要原因之一。机床机械结构设计应该根据加工物的尺寸和形状,设计出相应的结构,以达 到精度要求。如果结构设计不合理,就会导致加工物的误差。 2. 切削刀具的缺陷。切削刀具对加工的影响非常大,但是如果切削刀具的质量不好,也可能导致加工误差。 3. 切削力对加工物的影响。切削过程中的切削力是非常大的,如果这种力对加工物 的影响没有得到合理的控制,就会产生误差。 三、操作员操作不当 机床机械加工误差还会受到操作员操作不当的影响。操作员应该熟练掌握机床机械 加工工艺,保持机床机械设备的正常运转,以及及时发现并处理异常情况等。 四、环境因素的影响 环境因素对机床机械加工误差的影响也非常大,如: 1. 环境温度对机床机械加工误差的影响。环境温度是导致机床机械加工误差的主要 因素之一。如果环境温度过高或过低,就会对机床机械加工精度造成影响。 2. 环境湿度的影响。湿度对于加工材料的热膨胀系数和弹性变形系数会有一定的影响,从而导致机床机械加工误差的发生。

机械加工过程中误差产生的原因分析及应对策略

机械加工过程中误差产生的原因分析及 应对策略 摘要:机械加工过程中,由于受多种因素影响,会产生各种各样的误差,影响机械加工精度。而造成误差的原因有很多种,比如机械零件制造工艺误差、机床设计制造误差、测量与控制误差、夹具设计制造误差等。如何在机械加工过程中减少各种误差的产生,提高机械加工精度是一项具有很强实践性的工作,对提高生产效率和产品质量具有重要意义。 关键词:机械加工;误差;产生原因;应对策略 机械加工是将被加工零件按照图纸要求进行的一系列复杂的工艺过程。在加工过程中,由于各种原因都会产生各种误差。这些误差的出现,严重影响了机械加工的质量和精度,甚至影响到工件的正常使用。因此,为了减少和消除机械加工误差,提高工件精度和合格率,对机械加工过程中产生误差的原因进行了深入地分析和研究,并提出了一系列相应的应对策略。本文将对机械加工过程中产生误差的原因进行分析并提出相应的解决方案。 1.误差的分类 机械加工过程中,加工误差是指在加工过程中,由于各种因素导致实际运动和理想运动存在差异的现象。根据误差产生的原因和形式,机械加工误差可分为直接误差、间接误差和综合误差。综合误差是指由于各因素对机械加工的影响程度不同而产生的差异现象。综合误差会影响工件尺寸、形状和位置等精度,而且会随着机床类型的不同而有所区别。同时,在不同环境条件下,综合误差也会有所不同。 2.机床设计制造误差

机床设计制造误差主要由机床结构和几何精度两方面原因引起。机械结构和几何精度是机床误差产生的主要原因。在对机床结构进行设计时,应尽可能减少零部件之间的刚性连接,使其具有较小的变形和运动副间隙。同时,在满足加工要求的前提下,还应减少零部件的数量,以降低制造成本。另外,还可以通过使用补偿方式来减小机床几何精度误差。为减少机床设计制造误差,首先需要对机床进行合理定位、减少误差源。具体方法是:在加工过程中要尽量保持工作台、刀具等的原位置不变;通过合理选择机床参数来减小机床定位误差;根据实际加工情况调整刀具角度和偏角大小;定期检查并调整机床,使其处于最佳状态。 3.测量与控制误差 测量与控制误差指的是由于测量方法的选择不当,导致加工产品的尺寸和形状的测量结果不正确,进而造成加工产品的尺寸和形状误差。导致测量与控制误差的原因主要有以下几点:(1)对被测要素的理论变形认识不足,没有合理选择测量方法。例如在加工表面粗糙度时,没有根据被测表面实际情况选取合适的测量方法,而是采用传统测量方法进行测量,导致被测要素理论变形量与实际变形量不符。(2)对测量仪器、工具使用不当。例如,在加工过程中,对刀具磨损和温度变化等情况没有及时进行检查,导致工件加工表面出现粗糙度误差。(3)对测量环境的温度、湿度变化不敏感,从而导致误差的产生。(4)受环境因素影响导致精度降低。例如,在加工过程中,受环境因素影响导致机床运动部件位置出现偏移,进而引起加工误差。 4.夹具设计制造误差 夹具是提高机械加工精度的重要工具,但是,在实际使用过程中,由于夹具设计不合理导致的误差也比较多,主要有以下几个方面:(1)夹具设计中存在基准不重合。夹具上有几个基本尺寸,它们是定位基准和其他几个定位尺寸的共同基准。如果夹具设计不合理,会使定位误差变大,这也是导致夹具误差的主要原因之一。(2)定位元件自身存在误差。定位元件的制造精度和使用精度都会影响到零件的加工精度。因此,在机械加工过程中,如果想要提高零件的加工精度,就必须保证定位元件自身的制造质量。(3)夹具结构不合理。在设计夹具时,要结合具体情况,考虑零件尺寸、形状和结构特点等因素,选择合理的装夹

机床机械加工误差产生的原因剖析

机床机械加工误差产生的原因剖析 在机械加工中,误差是普遍存在的现象,但在误差允许范围內都属于合格工件,但为了确保工件质量,尽量减少误差,就必须要找出误差产生原因。目前,在机械加工方面,工件尺寸产生误差的原因主要有机床本身存在误差、刀具使用不当导致误差、夹具使用不当造成误差、量具存在误差、加工工艺失误造成误差等,为此,就必须针对不同的误差制定不同的解决措施,才能最大程度的降低误差,提高工件质量。 1 机械加工产生误差主要原因 1.1 机床的几何误差 机床是将金属毛坯经过切削、焊接、挤压、锻造等方式加工成机械零件的,现阶段的机械半成品以及成品生产都是通过车床进行加工制作的,因此可以说通过机床加工是导致机械产生误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件固定,然后通过高速旋转的刀具对其实行各种切削工作,所以机床的工作精确度直接影响着加工机械零件的尺寸精度。其中机床工作精度主要包括机床主轴的旋转精度、导轨精度以及传动链的精度。 机床主轴是刀具或装夹工件的基准,同时主轴还能把动力和运动传给所有需要加工的工件和刀具,因此主轴回转的误差往往会直接导致和影响整个被加工零部件的精度。主轴回转误差通常都是指主轴每一个瞬间的真实回转轴线相对其平均回转轴线的一个变动量。它通常都是分为轴向窜动、角度摆动和径向圆跳动三种形式进行研究和分析的。引发和产生主轴径向回转误差原因主要有:轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴几段轴颈的同轴度误差、主轴绕度等。不过它们对主轴径向回转精度的影响大小,一般情况下都是随具体的加工方式而改变的。轴承承载端面和主轴轴肩端面对主轴回转轴线,就极易产生轴向窜动,所以就会产生垂直度的误差。加工方法的不同,

产生机械加工误差的几大原因

加工后零件实际几何参数与理想几何参数之间的符合程度为加工精度,出现偏差的程度是加工误差。加工精度越高,符合程度越高,加工误差就越低。加工精度与加工误差是从不同角度的表述了同一个问题。所以,加工误差的大小反映了加工精度的高低。 机械加工误差产生的主要原因 1.机床的制造误差 机床的制造误差主要包括主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。 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,加工工件的精度直接受它的影响。主轴回转误差产生的主要原因是主轴的轴承本身的误差、轴承之间的同轴度误差、同轴度误差、主轴绕度等。 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。导轨本身的制造误差、安装质量和导轨的不均匀磨损是造成导轨误差的重要因素。 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。它是由传动链中各组成环节的制造和装配误差,以及使用过程中的磨损所引起的。 2.刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中都不可避免的产生磨损,加工中就会引起工件尺寸和形状的改变。刀具几何误差对机械加工误差的影响随刀具种类的不同而不同。当采用对一般刀具(如车刀等),其制造误差对机械加工误差无直接影响。而当采用定尺寸刀具加工时,刀具的制造误差就会直接影响工件的加工精度。 3.夹具的几何误差 夹具的作用是将工件固定在正确的位置,如果夹具位置产生误差,会对机械加工误差有很大影响。 4.定位误差 定位误差主要包括基准不重合误差和定位副制造不准确误差。在机床上对工件进行加工时,须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准,如果所选用的定位基准与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。 5.工艺系统受力变形产生的误差 工件刚度:工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对机械加工误差的影响就比较大。 刀具刚度:外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。 机床部件刚度:影响机床部件刚度的因素有结合面接触变形的影响、摩擦力的影响、低刚度零件的影响、间隙的影响。 工艺系统受热变形引起的误差: 工艺系统热变形对加工误差的影响比较大,特别是在精密加工和大件加工中,由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。 调整误差:

机械加工工艺技术的误差与原因分析

机械加工工艺技术的误差与原因分析 摘要:机械加工工艺在工业化生产过程中发挥着不可替代的作用,机械加工 工艺水平直接决定了产品质量品质。在机械加工过程中一旦出现工艺技术误差必 然会影响机械工艺作业效率和产品质量,这样对整个机械加工行业健康发展形成 阻碍。鉴于此,要针对机械加工工艺技术进行不断完善,有效控制加工误差出现,保障产品加工精度达到设计标准要求。以此来有效延长产品使用寿命。提升产品 使用性能。 关键词:机械加工工艺;误差;策略 引言 机械加工主要是运用相应的机械设备,对多种不同工件的外形、尺寸和基本 性能加以调整与改善,整个工艺过程有多个不同的要素全面构成,稍有不慎,便 会影响后续的工作推进。因此,本文主要从不同的方面对机械加工工艺技术所产 生的误差原因进行检查,确保其能够为我国工业发展提供更优质的服务。 1机械加工工艺的误差分析 1.1定位误差分析 定位误差分析主要包括基准不重合、定位生产不准确等问题,这是机械加工 工艺的常见误差。在机械加工工艺中,定位主要是指将工件固定在机床,并保证 工件与刀具结合紧密、精准,工作人员以此来保证机械加工工艺的定位准确,保 证产品加工的精度以及整体生产效率。一旦机械加工的生产设备定位不准,不仅 会导致机械产品的后续生产环节准确度、精度下降,更有可能出现安全事故,不 利于企业的安全生产,更不利于企业对机械产品加工的整体管理。 1.2人为原因以及零部件自身原因

加工人员是开展机械加工作业的基础,因而人为原因造成的误差较为普遍。 一方面,由于加工人员的专业技术不足,对机械加工精度难以进行有效控制,从 而使其容易产生误差。另一方面,由于加工人员的工作态度不端正,不能严格根 据设计图纸、操作流程进行加工作业,尤其是机械安装作业中较为随意,从而使 实际加工质量与设计不相符,严重阻碍了机械产品的精细化发展。设备零部件自 身存在着几何误差,对于这一误差很难用有效的方法进行控制,其对于机械加工 的精准度有很大的影响。同时,设备在运行中,经过长时间的积累,内部零部件 的损耗会越来越严重,各个零部件的差异化会越来越大,从而难以形成有机整体,也就无法提升机械加工精度。 1.3定位误差 机械加工操作人员在实施加工作业过程中并未按照施工设计标准要求对机械 设备进行精确定位而导致的误差就被称为是定位误差,定位误差是机械加工过程 中比较常见的一种误差类型,在进行任何机械零件加工的过程中,实现机械设备 的精准定位是保障零件加工精度和加工质量的基本前提,在传统机械加工行业中 通常情况下采取的是定位调整方法来实现机械设备精确度的调整,但是这种定位 方法通常情况下会导致一定的偏差出现,进而对机械加工零件质量造成负面影响。机械加工的定位误差通常情况下可以分为定位参照误差和基准不重合误差等两种。定位参照误差主要指的是数控机床在加工过程中需要根据计算机模型为基准,通 过数控程序指令来完成工件加工。如果待加工工件与数字模型之间的定位参照存 在误差的情况下,就会导致在后期产生较大的配合间隙,加工工件也不能满足实 际应用需求。数控机床加工中不仅可以通过数字模型进行加工,而且也可以以实 际工件为基准进行加工复制。在加工前首先需要保障加工模板与标准件对齐,让 两者之间实现基准重合。但在实际加工过程中由于机床本身存在一定的振动,导 致加工模板与标准件出现偏差,如果操作人员不能够对两者的基准进行及时调整,就会导致工件在后期加工过程中产生严重变形问题。 2机械加工工艺技术的误差与原因的解决对策 2.1严格把控机床、刀具、夹具等设备的精度及安装质量

机械加工工艺技术的误差原因及控制策略

机械加工工艺技术的误差原因及控制策略 在机械加工行业持续发展的背景下,现代机械加工工艺技术的整体水平已经得到了极大的提升,但由于机械产品的加工精度要求同样越来越高,因此在产品加工过程中,误差问题仍然未能从根本上得到解决。基于此,对机械加工工艺技术的误差原因进行了分析,同时针对机械加工工艺技术的误差控制策略展开了探讨,希望能够对机械加工精度的提升有所帮助。 标签:机械加工;误差;机床 误差作为影响机械加工技术工艺水平的重要因素,其不仅关系着机械产品的质量与使用寿命,同时也与机械加工企业的经济效益直接相关,机械加工工艺技术的精度越高,产品质量与使用寿命也就越能够得到保障,机械加工企业的经济效益也能够得到提升,而如机械加工工艺存在误差过大,也同样会对产品质量、使用寿命的因素造成直接影响。 1 、机械加工工艺技术的误差原因 1.1 定位错误 定位错误简单来说就是在进行机械加工时,未能将待加工零件准确、牢固定位,从而使加工零件与定位元件之间出现公差,影响加工零件的尺寸规格准确性。一般来说,因定位错误而导致的机械加工误差可分为基准不重合误差与定位基准不准确误差2种。基准不重合误差是指零件加工图纸中给出的设计基准与零件加工时的定位基准之间不重合,这意味着待加工零件的加工尺寸、位置均与设计要求不符,加工出的零件自然也就会出现偏差。而定位基准不准确误差则是指实际定位基准不准确,且定位副(工作定位面与夹具定位元件)存在较大配合间隙,这时待加工零件在加工过程中无法准确固定在原位置,最大位置变动量很容易超出规定公差范围,并使加工零件出现较大误差。 1.2 工具误差 工具误差是指在利用各种加工工具或机床对零件进行加工时,工具、机床本身的各方面参数存在误差,并对所加工零件的规格尺寸精确性造成了影响,通常可具体分为几何误差、调整误差2种。其中,几何误差属于加工工具制造时或是长时间使用后出现的误差,对加工精度的影响比较大,例如在使用夹具时,对零件与刀具、机床间的相对位置有着十分严格的要求,如果夹具加工时出现了尺寸问题,那么零件与道具、机床间的实际相对位置就会与设计的参数要求出现偏差,进而使零件出现误差。另外,如机床导轨在安装时出现了偏差,或是因长期使用而产生不均匀磨损,那么机床各部件间的相对位置关系也会出现变化,这同样会直接导致零件机械加工误差的出现。 1.3 工艺系统误差

机械加工误差的原由及改进

机械加工误差的原由及改进机械加工误差的原由及改进 随着现代工业的不断发展,机械加工已成为生产领域中一种不可或缺的加工方式。然而,在机械加工中,误差是绕不开的问题。机械加工误差不仅影响加工质量和生产效率,还可能导致产品损坏、安全事故的发生。因此,为了确保机械加工的质量和可靠性,我们需要深入了解机械加工误差的原因,同时寻找有效的改进方法。 一、机械加工误差的原因 1.机器工具设备问题。机床精度不足、滚珠丝杠背隙过大、电机驱动不平稳等都会影响加工精度。 2.材料性能问题。材料韧性差、硬度不均匀等都会导致制 品的加工误差。 3.操作人员问题。操作不规范、技术水平不高、操作方式 不正确都可能导致加工误差。 4.设计问题。设计图纸错误、图纸精度不够、图纸标准不 明确等都会导致机械加工误差。 5.其他因素。加油口深度不一、加工时表面温度变化等都 会影响加工质量。 二、机械加工误差的改进方法

1.提高机床精度。选用精度高的机床、加工中适当调整背隙、改进驱动方式等方法都可以提高机床精度,从而降低加工误差。 2.优化材料性能。通过调整材料的成分比例、掌握制造工艺等方法,可以提高材料的性能,从而提高机械加工质量。 3.加强操作和管理。建立规范的操作流程、加强操作人员的技术培训、提高员工安全意识都可以降低机械加工误差。 4.加强设计标准。加工前仔细审核图纸,保证图纸精度和标准化,避免因图纸错误导致机械加工误差出现。 5.改进技术手段。采用新的加工工艺、新的加工工具等改进技术手段,可以有效降低机械加工误差。 总之,在机械加工中,误差是不可避免的,但我们可以通过提高机床精度、优化材料性能、加强操作和管理、加强设计标准、改进技术手段等方法来有效降低机械加工误差,提高加工质量和生产效率,确保产品质量和生产安全。

机械加工误差产生的原因及措施

机械加工误差产生的原因及措施 一、引言 机械加工是制造业中重要的一环,机械加工过程中产生的误差对制品质量影响巨大。因此,提高机械加工精度和减小误差是机械加工技术的重要方向,也是制品优化的重要保障。 本文将就机械加工误差产生的原因及措施做一个基础的导入论述,旨在为读者提供相关知识和思考方向。 二、机械加工误差的分类 机械加工误差可分为以下几类: 1.形状误差:加工零件的各个几何要素(如:直线、圆、平行、垂直)不符合设计要求的误差; 2.位置误差:加工零件的各个几何要素和参考坐标系不符合设计要求的误差; 3.尺寸误差:加工零件尺寸与设计要求的误差; 4.表面质量误差:加工零件表面光洁度、平整度、粗糙度等参数与设计要求的误差。 接下来会就每一类误差产生的原因和措施做一个系统的介绍。 三、形状误差的产生原因及措施

1.原因 1)切削力与力矩的变化会导致工件产生挠曲变形而影响 形状精度; 2)刀具、工件传动系统、冷却液等各种误差会使切削力、热变形等影响形状精度的因素不同程度地作用于工件; 3)机床几何精度及调整中对误差的理解与掌握的不足。 2.措施 1)通过提高材料的强度和刚性,减少挠曲变形; 2)选用合适的工艺参数和刀具,降低切削力和变形; 3)提高机床的精度和稳定性。 四、位置误差的产生原因及措施 1.原因 1)设备和工具的误差、加工中心和工件不同轴心的偏 差; 2)机床、刀具和工件相对移到驱动和定位元件中的偏 差; 3)由于轴承支撑精度不足、驱动件间隙过大等原因导致 的数控系统误差等。 2.措施 1)加强驱动和定位元件的定位和误差补偿;

2)改善轴承支撑精度和加工条件; 3)采用高精密加工设备和测量工具,提高加工精度。 五、尺寸误差的产生原因及措施 1.原因 1)原材料、工艺参数和仪器精度等因素抵消了加工零件的尺寸要求; 2)热变形(加热和冷却)和机床加工面积不足。 2.措施 1)严格做好工艺参数、仪器精度检验和管理; 2)控制温度,加强机床加工面积; 3)采用先进的精密加工设备和检测工具。 六、表面质量误差的产生原因及措施 1.原因 1)机床刚度变形和传递误差; 2)刀具偏差; 3)切削液型号选择不合适或加工润滑条件不良。 2.措施 1)加强机床的刚性和稳定性; 2)采用合适的刀具和工艺;

机械加工误差的分析

机械加工误差的分析 鉴于机械加工过程中不可避免的会产生加工误差,因此工作重点是如何控制加工误差。首先,本文在处理现场加工设备误差的基础上,详细分析加工误差产生的原因,分析原有误差原因和误差补偿手段,减少产生的加工误差,具有良好的管理效果和意义,可进一步提高加工误差控制的应用水平,确保机械加工高质量的加工表面。 标签:加工;机械制造;加工误差;误差检查 引言 由于机械制造设备的固有精度误差和制造过程中使用的加工工艺的不同,加工过程中的加工误差是不可避免的。所谓的误差是指真实值和理论值之间的差异,对于加工理论值通常根据模型计算或根据图纸设计得出来的,这些都是优化和理想化的设计值。在实际加工中,这不适用于理想化的理论值,因为理论值没有考虑加工过程和制造设备本身的固有缺点。 1机械加工误差产生的原因分析 加工误差有很多原因,它们随加工材料、加工工具、加工条件和润滑系统而变化。因此,在分析加工误差时必须指定特殊条件。一般来说,发生误差的原因主要集中在以下几个方面。 1.1加工机床时的几何误差 众所周知,加工几乎与机床有着千丝万缕的联系,无论机床的精度如何,加工误差都是不可避免的。在使用机器加工之前,必须首先夹紧和定位工件,防止设备的定位导致误差。另一方面,为了在进给和纵向进给过程中实现机床的良好性能,防止导轨的其他传动误差和传动加工精度误差的设计,在加工过程中出现误差。通常,在机床的各个部件的加工和移动期间对加工误差的最大影响是导轨的精度误差和装置的定位误差。因此,在这两个方面主要测量和检验当前机床精度的测量。 1.2加工工具的几何误差 在加工过程中,不可避免地要使用各种工具,如铰刀、钻孔、铣削等工具,各种工具在加工过程中会产生不同的加工误差,因为刀具本身也经过加工,刀具本身具有一定的精度,这使得加工误差不可避免。另一方面,在切削工具对工件进行雕刻的情况下,刀具在多重效果对映体中实际切削工件工件表面几何形状的连续运动,将刀具几何精度误差直接传递到加工工件的表面会导致表面光洁度误差,从而影响加工表面的质量。

机械加工工艺技术的误差与原因分析

机械加工工艺技术的误差与原因分析 随着科学技术领域日新月异的发展,对机械零件制造精度和复杂程度也要求越来越高,特别是在航天航空、尖端军事、精密仪器等方面,传统的加工技术很难适应现代制造业的需求。用普通车床加工圆弧,普通铣床加工空间曲面等单件、小批量生产的零件,其加工精度对产品质量的影响,生产率对制造成本的影响等,一直困扰着人们对工艺路线的选择。在常规的加工系统中,当机械产品转型时,机床和工艺装备需要做比较大的调整,周期长,成本高,在目前市场经济条件下传统的加工技术已经很难满足市场对产品高精度、高效率的要求,因此,对于机械加工工艺技术的误差与原因分析的研究显得尤为重要。 1.机械加工误差产生原因分析 机械零件在加工过程中会产生大小不同的形状误差和位置误差,它们会影响机器的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性和使用寿命等,甚至对机器产生的噪声大小也有影响。因此,为了保证零件的质量和互换性,设计时应对形状公差和位置公差提出要求,以限定形状误差和位置误差。几何形状精度包括圆度,圆柱度、平面度、直线度等相互位置精度包括平行度、垂直度、同轴度、位置度等。 影响加工精度的因素很多。包括机床、刀具、夹具等的制造误差、安装误差、使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中工艺系统会产生各种各样的误差,从而改变刀具和工件在切削加工运动过程中的相互位置关系而影响零件的各种加工精度。工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,在实际加工中产生加工误差的主要因素有: 刀具的制造误差及磨损:刀具的制造存在误差、安装存在误差以及使用过程中的磨损,都会影响工件的加工精度。刀具在切削过程中,刀具的切削刃、刀面与工件、切屑会产生强烈摩擦,使刀具磨损。当刀具磨损到一定值时,工件的表面粗糙度值增大,切屑颜色和形状发

机械加工误差产生原因分析

机械加工误差产生原因分析 改革开放以来,我国的工业发展进程不断加快,机械制造业也是取得了良好的发展成果。机械加工质量对于机械生产企业来讲,无疑是非常重要的。其不仅关系到企业的“品牌效果”,更是关系到企业的经济效益,甚至在很大程度上决定了企业的“生死存亡”。加强机械加工管理,有效避免机械加工误差的产生是非常重要的。 1 机械加工精度以及误差 机械加工精度是指机械零件加工之后,零件的实际几何参数同设置的标准参数之间的契合度。一般情况下,实际得到的机械零件都不可能同设定的标准参数完全吻合,其中势必会存在一定的差异。而这种存在的偏差就是所谓的加工误差。 2 机械加工误差产生的主要原因 通常情况下,误差是不可避免的。下面本文对几种常见的产生加工误差的原因进行分析。 2.1 原始误差 机械加工的工艺系统主要包括:机床、刀具以及夹具等。其中会产生各种各样的误差。除了定位误差以及测量误差之外,还可能因受力或者受热而导致的变形引起的加工误差。另外,还有工件内应力调整而导致的变形或者原理误差。 2.2 机床的几何误差 目前,国内的机械加工中的半成品以及成品都是在车床上加工而成的,所以,这一过程中很容易出现各类误差。例如:机床将工件固定在夹具上,利用高速旋转的刀具对工件进行切削,稍有偏差,就会造成一定的加工尺寸误差。这其中主要包括:主轴回转运动误差。该误差主要是指主轴在某一时刻发生的回转轴线同平均回转轴线之间的变动值。主要是由主轴几段轴颈的同轴度误差以及主轴绕度误差导致的;传动链误差。在传动链的始末端之间,往往会由传动元件之间

的相对运动导致一定的误差;刀具几何误差。刀具在切削的过程中,不可避免的会出现一定的磨损,从而导致工件的尺寸或者形态出现一定的差异,进而引起误差。 2.3 定位误差 通常情况下,机械加工中的定位误差主要包括基准未能重合以及定位制造准确度不够等问题。基准是确定零件点、线以及面之间关系的。定位基准出现偏差往往会导致机械零件加工误差。主要原因就在于:机床夹具上定位元件的尺寸设计同理论标准之间出现偏差,一旦定位误差的变动超过了允许的公差范围,则会直接导致工件同夹具之间出现缝隙,并且,还会在机械加工过程中引起更大的位置变动量。 2.4 工艺系统受力变形导致的误差 2.4.1 工件刚度。在机械工艺系统当中,当夹具、刀具的刚度大于工件刚度时,很容易导致工件在切削过程中出现变形问题,从而影响到工件的精度。 2.4.2 刀具刚度。一般情况下,外圆车刀在机加工表明法线方向的刚度较强,很少会出现变形问题。但是,在镗直径较小的内孔,刀杆的刚度较小,内孔加工的精细度很容易受到影响,从而出现加工误差。 2.4.3 机床部件刚度。机床部件主要是由各类零件所组成的。目前,还没有较为适合的机床部件刚度计算方法。因此,通常情况下,都是采用实验手段对机床部件的刚度进行检测。检测结果可知:变形问题同载荷之间并不存在明显的线性关系;加载曲线要领先于卸载曲线。 3 有效降低机械加工误差 3.1 尽量减少原始误差 原始误差的减小主要是通过对机械零件的每一项加工工序进行认真检测,在明确误差发生的原因之后,制定出具体的解决措施并严格执行。例如:当对细长轴进行车削加工时,因为轴向切削力很容易导致细长轴弯曲变形,从而引起机械零件的加工误差,因此,要使用

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