影响机械加工精度的因素

影响机械加工精度的因素

机械加工系统(简称工艺系统)由机床、夹具、刀具和工件组成。影响加工精度的原始误差主要包括以下几方面:

1) 工艺系统的几何误差(包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损);

2) 工件装夹误差;

3) 工艺系统受力变形引起的加工误差;

4) 工艺系统受热变形引起的加工误差;

5) 工件内应力重新分布引起的变形;

6) 其它误差(包括原理误差、测量误差、调整误差)。

一、工艺系统的几何误差

(一)机床的几何误差

加工中,刀具相对于工件的成形运动,通常都是通过机床完成的,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有:主轴回转误差、导轨误差和传动误差。

1. 主轴回转误差

主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。为便于分析,可将主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摇摆三种不同形式的误差。

2.导轨误差

导轨是确定机床各主要部件相对位置关系的基准。

(1)导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响

(2)导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响

(3)导轨间的平行度误差对加工精度的影响

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。

(二)刀具的几何误差

刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采纳定尺寸刀具(例如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等)加工时,刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采纳成形刀具(例如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等)加工时,刀具的外形误差和磨损将直接影响工件的外形精度。对于一般刀具(例如车刀、镗刀、铣刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。

(三)夹具的几何误差

夹具的作用是使工件相对于刀具和机床占有正确的位置,夹具的几何误差对工件的加工精度(特殊是位置精度)有很大影响。

二、装夹误差

装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。

(一)定位误差的概念

因定位不精确而引起的误差称为定位误差。定位误差由基准不重合误差和由定位副(含工件定位基面和定位元件)制造不精确

与定位副间协作间隙引起的定位基准位移误差两部分组成,定位误差值为上述两项误差的代数和。

(二)定位误差的分析计算

1. 工件以平面定位时定位误差的分析计算

2. 工件以内孔表面定位时定位误差的分析计算

(三)夹紧误差

工件或夹具刚度不足,夹紧力作用方向、作用点选择不当,都会使工件或夹具产生变形,造成加工误差。

三、工艺系统受力变形引起的加工误差

(一) 工艺系统刚度

1. 工艺系统刚度

机械加工中,工艺系统在切削力、夹紧力、传动力、惯性力和重力等的作用下,将产生相应变形,使工件产生加工误差。工艺系统在外力作用下产生变形的大小,不仅取决于作用力的大小,还取决于工艺系统的刚度。

平行于基面并与机床主轴中心线相垂直的径向切削分力Fy对工艺系统在该方向上的变形y的比值,称为工艺系统刚度(N/mm)

2. 机床刚度

机床结构较为简单,它由很多零、部件组成,其刚度值迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用试验方法进行测定。

3. 机床部件刚度

4.影响机床部件刚度的主要因素

1)连接表面间的接触变形由于零件表面存在宏观几何外形误差和微观几何外形误差,结合面的实际接触面积只是名义接触面积的一小部分,在外力的作用下接触面上承受的应力很大,产生接触变形。2)摩擦力的影响机床部件在经过多次加载和卸载之后,卸载曲线才回到加载曲线的起点,残留变形不再产生,但此时加载曲线与卸载曲线仍不重合,

3)薄弱零件本身的变形机床部件中,个别薄弱零件会使机床部件产生较大的变形。

4)间隙的影响

(二)工艺系统刚度对加工精度的影响

1.加工过程中由于工艺系统刚度发生变化引起的加工误差

2.由切削力变动引起的加工误差

由于毛坯加工余量和工件材质不均等因素的综合作用,切削力时大时小,工艺系统的变形将随之发生变化,从而产生加工误差。(三)减小工艺系统受力变形的途径

提高工艺系统刚度和减小切削力及其变化,是削减工艺系统变形的有效途径。

1.提高工艺系统刚度

为有效提高工艺系统刚度,应从提高其各组成部分薄弱环节的刚度入手。提高工艺系统刚度有以下几种主要途径:

(1) 设计机械制造装备时应切实保证关键零部件的刚度在机械制造装备中应保证支承件(如床身、立柱、横梁、夹详细等)、主轴部件

和传动件有足够的刚度。

(2) 提高接触刚度提高接触刚度是提高工艺系统刚度的关键。削减组成件数,提高接触面的表面质量,均可削减接触变形,提高接触刚度。

(3) 消退协作间隙对于相协作零件,可以通过适当预紧消退间隙。

(4) 采纳合理的装夹方式和加工方法提高工件的装夹刚度,应从定位和夹紧两个方面实行措施。

2.减小切削力及其变化

改善毛坯制造工艺,减小加工余量,适当增大刀具的前角和后角,改善工件材料的切削性能等均可减小切削力。为掌握和减小切削力的变化幅度,应尽量使一批工件的材料性能和加工余量保持匀称。四、工艺系统受热变形引起的加工误差

工艺系统在热源作用下产生的局部变形,会破坏刀具与工件的正确位置关系,使工件产生加工误差。热变形对加工精度影响较大,特殊是在精密加工和大件加工中,热变形所引起的加工误差通常会占到工件加工总误差的40%~70%。

(一) 工艺系统的热源

(1) 切削热

(2) 摩擦热和动力装置能量损耗发出的热

(3) 外部热源

工艺系统在工作状态下,一方面它经受各种热源的作用使温度渐渐上升,另一方面,它同时也通过各种传热方式向四周介质散发热量。

当工件、刀具和机床的温度达到某一数值,单位时间内传出和传入的热量接近相等时,工艺系统就达到了热平衡状态。在热平衡状态下,工艺系统各部分的温度保持在某一相对固定的数值上,工艺系统的热变形将趋于相对稳定。

(二) 工艺系统热变形对加工精度的影响

1.工件热变形对加工精度的影响

2.刀具热变形对加工精度的影响

3.机床热变形对加工精度的影响

(三) 减小工艺系统热变形的途径

1.削减发热量

2.改善散热条件

4.改进机床结构

五、工件内应力重新分布引起的误差

(一) 内应力及其对加工精度的影响

1.内应力

内应力亦称残余应力,是指在没有外力作用下或去除外力作用后残留在工件内部的应力。工件一旦有内应力产生,就会使工件材料处于一种高能位的不稳定状态,它本能地要向低能位转化,转化速度或快或慢,但迟早总是要转化的,转化的速度取决于外界条件。当带有内应力的工件受到力或热的作用而失去原有的平衡时,内应力就将重新分布以达到新的平衡,并伴随有变形发生,使工件产生加工误差。2.内应力产生的缘由

(1) 热加工中产生的内应力

(2) 冷校直产生的内应力

3. 内应力重新分布引起的变形

假如工件内部存在拉、压平衡的内应力,经过加工后,原有的内应力平衡状态受到破坏,工件就将通过变形重新建立新的应力平衡。

(二) 减小或消退内应力变形误差的途径

1. 合理设计零件结构

在设计零件结构时,应尽量做到壁厚匀称,结构对称,以减小内应力的产生。

2. 合理支配工艺过程

工件中如有内应力产生,必定会有变形发生,但迟变不如早变,应尽量使内应力重新分布引起的变形发生在机械加工之前或粗加工阶段,而不让内应力变形发生在精加工阶段或精加工之后。为此,铸件、锻件、焊接件在进入机械加工之前,应支配退火、回火等热处理工序;箱体、床身等重要零件在粗加工之后,需要适当支配时效工序;工件上一些重要表面的粗、精加工工序宜分阶段支配,使工件在粗加工之后能有更多的时间通过变形使内应力重新分布,待工件充分变形之后再进行精加工,以减小内应力变形对加工精度的影响。

六、其它误差

1.原理误差

原理误差是指由于采纳了近似的成形运动、近似的刀刃外形等缘由而产生的加工误差。

机械加工中,采纳近似的成形运动或近似的刀刃外形进行加工,虽然会由此产生肯定的原理误差,但却可以简化机床结构和削减刀具种类和数量。只要能够将加工误差掌握在允许的制造公差范围内,就可采纳近似加工方法。2.调整误差

在机械加工过程中,有很多调整工作要做,由于调整不精确产生的误差,称为调整误差。工艺系统的调整有试切法调整和调整法调整两类基本方式。

3.测量误差

测量误差是工件的测量尺寸与实际尺寸的差值。加工一般精度的零件时,测量误差可占工序尺寸公差的1/5~1/10;加工精密零件时,测量误差可占工序尺寸公差的1/3左右。

产生测量误差的缘由主要有:量具量仪本身的制造误差及磨损,测量过程中环境温度的影响,测量者的读数误差,测量者施力不当引起量具量仪的变形等。

七、提高加工精度的途径

1.减小和消退原始误差

减小和消退原始误差是提高加工精度的主要途径,有关内容在前面已具体介绍,此处不再重复。

2. 转移原始误差

实行措施将原始误差的方向由误差敏感方向转移到非敏感方向,从而削减或消退其对加工精度的影响。

3.均分原始误差

当待加工表面的加工误差过大时,可将上工序加工的工件按其尺寸误差大小均分成n组,使每组工件的尺寸误差缩小为原来的1/n,然后按组调整刀具与工件的相对位置,可以显著提高加工精度。4.采纳误差补偿技术

采纳误差补偿技术可以在不非常精密的机床上加工出较为精密的工件,是值得广为推举的一项先进有用技术。

影响机械加工精度的因素

影响机械加工精度的因素 机械加工系统(简称工艺系统)由机床、夹具、刀具和工件组成。影响加工精度的原始误差主要包括以下几方面: 1) 工艺系统的几何误差(包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损); 2) 工件装夹误差; 3) 工艺系统受力变形引起的加工误差; 4) 工艺系统受热变形引起的加工误差; 5) 工件内应力重新分布引起的变形; 6) 其它误差(包括原理误差、测量误差、调整误差)。 一、工艺系统的几何误差 (一)机床的几何误差 加工中,刀具相对于工件的成形运动,通常都是通过机床完成的,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有:主轴回转误差、导轨误差和传动误差。 1. 主轴回转误差 主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。为便于分析,可将主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摇摆三种不同形式的误差。 2.导轨误差

导轨是确定机床各主要部件相对位置关系的基准。 (1)导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响 (2)导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响 (3)导轨间的平行度误差对加工精度的影响 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。 (二)刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采纳定尺寸刀具(例如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等)加工时,刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采纳成形刀具(例如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等)加工时,刀具的外形误差和磨损将直接影响工件的外形精度。对于一般刀具(例如车刀、镗刀、铣刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。 (三)夹具的几何误差 夹具的作用是使工件相对于刀具和机床占有正确的位置,夹具的几何误差对工件的加工精度(特殊是位置精度)有很大影响。 二、装夹误差 装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。 (一)定位误差的概念 因定位不精确而引起的误差称为定位误差。定位误差由基准不重合误差和由定位副(含工件定位基面和定位元件)制造不精确

影响机械加工精度的主要因素

影响机械加工精度的主要因素 随着国民经济实力和科学技术水平的提高,社会要求提高产品的质量。而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标,所以保证零件的加工精度很重要。这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素,从而提高加工精度。在加工过程中工艺系统会产生各种误差,这些误差与工藝系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有: 1 加工原理误差 加工过程由于采用了近似的加工方法,近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。 1.1 采用近似的加工运动造成的误差。在许多场合,为了得到要求的工件表面,必须在工件或刀具的运动之间建立一定的联系。从理论上讲,应采用完全准确的运动联系。但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂,致使制造困难,反而难以达到较高的加工精度,有时甚至是不可能做到。如在车削或磨削模数螺纹时,由于其导程t=πm,式中有π这个无理因子,在用配换齿轮来得到导程数值时,就存在原理误差。 1.2 采用近似的刀具轮廓造成的误差。用成形刀具加工复杂的曲面时,要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓,有时非常困难,往往采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。如用滚刀滚切渐开线齿轮时,为了滚刀的制造方便,多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆,从而产生了加工原理误差。 2 机床几何误差及磨损其对加工精度的影响 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。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。 2.1 主轴回转误差。主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状

浅析影响机械加工精度的主要因素

浅析影响机械加工精度的主要因素 机械加工精度是指零件在加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。符合程度越高,加工精度就越高。在生产实践中都是用加工误差的大小来反映与控制加工精度,也就是说加工精度的高低是通过加工误差的大小来衡量,误差大则精度低,反之则精度高。机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面: ⑴尺寸精度尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。理想零件尺寸是指零件图上标注尺寸的中间值。 ⑵形状精度形状精度是加工后的零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状符合的程度。理想表面的形状是指绝对准确的表面形状。 ⑶位置精度位置精度是加工后零件各表面间实际位置与理想零件表面间的位置符合的程度。理想零件各表面间的位置是指各表面间绝对准确的位置。 在机械加工中,零件的尺寸、形状和位置的形成,取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置关系,而工件和刀具又安装在夹具和机床上。因此,在机械加工中,机床、夹具、刀具和工件就构成一个完整的系统即工艺系统。加工精度问题涉及到整个工艺系统的精度问题,而工艺系统中的种种误差在不同具体的条件下,以不同的程度反映为工件的加工误差。 1.加工原理误差 原理误差即是在加工中采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。又如滚齿用的齿轮滚刀,就有两种误差;一是为了制造方便,采用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而产生的刀刃齿廓近似造形误差;二是由于滚刀齿数有

限,实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线,和理论上的光滑渐开线有差异,这些都会产生加工原理误差。 2.机床制造误差及磨损 加工中刀具相对工件的成形运动一般是通过机床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。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、机床导轨误差和传动链误差。 2.1主轴回转误差机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准,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。 2.2 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。导轨误差分为:导轨在水平面内误差;导轨在垂直面内误差;两导轨间的平行度误差。此外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。 2.3 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。传动机构越多,传动路线越长,则传动误差越大。 3.刀具、夹具的制造误差及磨损 刀具的制造误差包括刀具的尺寸误差、形状误差和切削刃的几何形状误差。一般刀具的制造误差,对加工精度没有直接的影响,而定尺寸刀具(如钻头、铰刀、拉刀等)和成形刀具(成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等)的误差,则分别影响被加工零件的尺寸精度及形状精度。刀具的磨损还会影响刀具相对被加工表面的位置,造成被加工零件的尺寸誤差。夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。 4.工艺系统受力变形引起的误差 工艺系统是一弹性系统,在加工时由于切削力、惯性力、夹紧力、重力和传动力等作用下会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置,从而产生几何形状和尺寸误差。 5.工艺系统受热变形引起的误差

影响机械加工精度的几种因素

影响机械加工精度的几种因素 随着社会实综合实力的不断发展,应用机械工件的工厂在逐渐的增加,对于机械加工零件的加工精度提出与更高的挑战。如何在机械加工过程中,不仅能够提高加工精度,还要降低加工因素带来的影响,是现阶段机械加工厂需要重视的问题。本文主要分析影响机械加工精度的几种因素,为后期提高机械加工精度奠定数据支撑。 标签:机械;加工精度;几种因素 一、机械加工精度的含义 机械加工精度主要指的是在机械加工过程中检测工件加工质量的因素。其在实际的应用中是将加工后的工件几何参数与理想几何参数作对比,由于加工工艺的影响,会使得这两个数据出现差值,这种差值又被称作加工误差。加工误差的大小能够直接影响整体机械零件的质量,因此需要提高机械加工精度,降低加工误差,确保机械零件的质量达到应用标准。 二、工艺系统几何因素 (一)机床的几何误差 机床是整个机械加工过程中的重要环节,其不仅能够固定刀具和夹具,还能为工艺系统提供动力。机床存在的几何误差主要有主轴回转误差、导轨误差。主轴回转误差是在工艺系统运行中出现回转,导致主轴出现运行偏差,使得机床部件出现磨损,降低机械加工精度。导轨误差是保证加工零件直线运行的重要部件,其能够确定加工零件的具体位置,为制定定位基准提供数据支撑,由于导轨在安装过程中水平面面的直线度和垂直面的直线度会出现偏差,降低机械加工精度,因此在安装导轨的过程中,要严格的按照安装标准进行,并对其直线度进行检查,确保其不出现导轨误差。 (二)刀具的几何误差 在机械制造中,刀具主要是用来切割、加工零件的物品,需要其具有较高的精准度,才能保证加工精度达到标准,但是在实际的制造、安装刀具过程中,其会出现不同程度的磨损情况,影响机械加工精度。例如,在刀具生产过程中,生产商需要根据所要加工零件的样式进行定制刀具,如果生产中出现质量问题,会直接影响后期的加工精度。对于精密的加工零件,需要选择合适的加工刀具,其不同形状的刀刃会影响零件表面的加工精度。 (三)夹具的几何误差 夹具在制造过程中出现误差或者磨损缝情况都会降低机械加工精度。通常情

机械加工中加工精度的影响因素与控制

机械加工中加工精度的影响因素与控制 摘要:最近一段时间,中国在科学领域取得了很大的突破,现代社会越来越 离不开机械,机械产品极大的影响着人们的生活模式和生活质量等很多方面,因 为这个原因,机械加工面临着严格的精度要求。而且,通过实践加工环节能够发现,还有其他的影响要素出现,为了能够让机械加工更加精确,一定要高度关注 影响因素,采取防范措施。文章分析了会影响到机械加工精度的一些影响要素, 并给出了行之有效的预防措施,期望在中国机械加工方面略尽绵薄之力和有所参考。 关键词:机械加工;加工精度;机械制造 1机械加工中加工精度的主要影响因素 1.1机床设备因素 根据中国当前很多机械加工的情况发现,在加工机械的时候,基本上都需要 机床,然而若是机床自身的质量不合格,势必会对加工精度造成影响。当时代不 断前进的时候,以前的机床和现在机械加工的需求不相符,机床的缺点也慢慢暴 露出来。例如,以前机床在工作的时候,主轴回转的时候极易出现偏差,机床的 主轴长期工作以后会有所损伤,主轴和主轴间存在很大的空隙会造成径向跳动的 问题产生。而且,以前的机床出现导轨误差的几率也非常高,当机床工作的时候 导轨出现误差会损伤到机床,也因此加工精度得不到保障。 1.2加工环境因素 机械在运行的时候所采用的基本是金属材料制作而成的机床,然而金属材料 存在热胀冷缩的性质,若是加工环境下没有稳定的温度不但会对机床本身的精度 有一定影响,还会对机械设备的工作精度造成一定影响。在制造机械产品的时候,每一台设备均属于使用状态,热源来袭的时候,肯定多多少少会有变形,不过,

由于机械产品不是均匀受到热源影响,因此,每种结构和材料生产出来的机械产 品也会存在不同的变形情况。 1.3工作人员因素 工作人员在机械加工过程中的作用非常重要,最后的加工精度情况取决于工 作人员。为了让机械加工能够更加精准,公司会为加工环节做好准备工作,组织 相关人员接受与之有关的培训,然而根据当前的加工情况发现,能够做到这点的 企业少之又少,很多企业未专门培训员工便让其直接入职。更甚是在加工的过程中,部分负责人员未按照加工要求和工艺流程,导致加工精度得不到保障。而且,中国目前还有很多机械加工企业未加大资金的投入,特别是忽视了人才储备,使 得企业中的技术类人才稀缺,这是导致加工精度偏低的一个主要因素。若想让机 械加工的总体品质和精度提升,势必要吸纳更多的专业人员,培养自己的人才, 人才是企业能够不断发展的源动力。 1.4材料因素 在制造机械产品的时候,企业一般会采用规格较大的材质,加工环节中要去 除剩余的材料会使用到刀具,此环节会有热量产生,当热量上升到一定限度时, 机械产品便会因为受热而发生变形,加工精度势必也会被影响。在制造机械产品 以后还应将热处理措施做好,热处理会形成内应力,企业当前要解决的问题是采 取什么措施能够合理的将机械产品形成的内应力削弱。同时,在制造机械产品的 时候,热变形会影响到使用的机床、加工的部件和刀具等,进而使得机械产品的 精度受到影响。因此,在加工实践的时候还需尽量避免热变形给精度造成的影响,加工环境的温度要在合理的范围内。 1.5技术因素 新时代来临之后,机械加工面临着更加严格的精度要求,在现实加工作业时,基本会涉及到前期和后期两部分的加工工艺。加工前期要采用科学合理的加工工艺,要借助CAM计算机或是UG计算机等软件展开仿真作业,获得参数以后再不 断改进,使得机械作业的精度能够有所保障。后期进行机械加工还会涉及到运输、

机械加工精度的影响因素及提高措施

机械加工精度的影响因素及提高措施 机械加工精度是指加工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等加工质量指标达到设计要求的程度。在实际的机械加工过程中,加工精度受到多种因素的影响,因此为了提高机械加工精度,必须全面分析影响精度的因素,并采取相应的措施进行改进。本文将从工艺、设备、工人技术水平和管理等方面详细介绍机械加工精度的影响因素及提高措施。 一、工艺因素 1.1 切削参数 切削参数是影响机械加工精度的重要因素,包括切削速度、进给量和切削深度。在实际加工中,合理选择切削参数可以有效控制加工精度,避免加工过程中产生振动和变形。一般来说,加工硬度高的材料应选择较低的切削速度和进给量,加工硬度低的材料则相反。 1.2 刀具磨损 刀具磨损是导致加工精度降低的主要原因之一。磨损的刀具会使切削力增大,而且容易产生毛刺和尺寸偏差。加工过程中应定期更换刀具,及时进行刀具的磨削和修复。 1.3 清洁度 在机械加工过程中,加工台面、刀具等各个部件的清洁度对加工精度有一定的影响。尤其是对于精密零部件的加工,不良的工作环境和不及时的清洁维护,会直接影响零件的加工精度。 1.4 加工顺序 合理的加工顺序能够有效避免因前道工序的精度问题而影响后续工序的加工精度。通过分析零部件的结构特点和材料性能,制定合理的加工顺序,可以大大提高加工精度。 二、设备因素 2.1 设备精度 机床的精度直接影响到加工零件的精度。在选择机床时应尽量选择精度高的设备,确保设备的动态稳定性和静态稳定性。定期对机床进行维护和校准,也能有效提高加工精度。 2.2 夹具刚度

夹具的刚度会对加工精度产生重要影响,夹具的刚度越大,零件的变形就越小,因此 应尽量选择刚度大的夹具,避免因夹具变形而影响加工精度。 2.3 外部环境 外部环境的稳定性对机械加工精度也会产生一定影响,对于高精度的零部件加工,应 尽量选择温度、湿度等稳定性高的加工环境。 三、工人技术水平 3.1 操作技能 工人的操作技能直接影响零部件的加工精度。熟练的操作技能可以减少因误操作引起 的加工误差,因此对工人进行专业的培训,提高其技术水平,是提高零部件加工精度的关键。 3.2 质量意识 工人的质量意识也是影响零部件加工精度的重要因素之一。只有具备良好的质量意识,工人才能在工作中严格遵守操作规程,减少因人为原因引起的零件加工误差。 四、管理因素 4.1 质量管理 完善的质量管理体系是提高机械加工精度的重要保障。通过对加工过程进行全面的质 量管理,及时发现和解决加工中出现的问题,是提高零部件加工精度的有效手段。 4.2 过程控制 加强对加工过程的监控和控制,及时发现问题,采取相应的措施进行调整和改进,可 以保证零部件的加工精度。也可以通过过程控制对加工中的各个环节进行优化,提高加工 精度。

影响机械加工精度的因素及其分析

影响机械加工精度的因素及其分析 一、在机械加工中,把机床、夹具、刀具、工件构成的一个封闭系统称为工艺系统。 二、根据切削过程的物理本质和工作阶段,可以把影响机械加工精度,造成加工误差的因素分为三个方面: 1.加工前存在的误差:(1)原理误差:某些加工方法即存在着误差; (2)机床、夹具、刀具本身的误差; (3)工作、夹具、刀具调整时的误差。 2.切削过程中物理因素所产生的误差:(1)切削力和其它力使工艺系统发生变形; (2)切削热和其他热源使工艺系统发生变形。3.切削后出现的误差:(1)工件内应力重新分布而产生的变形; (2)测量工件时的测量误差。 这些误差的产生的原因可以归纳为以下几个方面:(1)加工原理误差 (2)工艺系统的几何误差 (3)工艺系统受力变形引起的误差 (4)工艺系统受热变形引起的误差 (5)工件内应力引起的加工误差 (6)测量误差 ⏹加工原理误差 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。 ⏹工艺系统的几何误差 一、由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置,相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差,统称为工艺系统几何误差。工艺系统几何误差只与工艺系统各环节的几何要素有关。 二、工艺系统的几何误差对加工误差的影响 工艺系统的几何误差对加工误差的影响主要体现在机床的几何误差对加工误差的影响。 机床的几何误差是通过各种成形运动反映到加工表面的,机床的成形运动主要包括两大类,即主轴的回转运动和移动件的直线运动。因而分析机床的几何误差主要包括主轴的回转运动误差、导轨导向误差和传动链误差。 (一)主轴的回转运动误差 1.主轴的回转运动误差是指主轴实际回转轴线相对于理论回转轴线的偏移。 2.机床主轴回转轴线的误差运动,可以分解为: (1)轴向窜动:指瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动 主要影响工件的的端面形状和轴向尺寸精度。 (2)径向跳动:指瞬时回转轴线平行于平均回转轴线的径向运动量 主要影响加工工件的圆度和圆柱度。 (3)角度摆动:指瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度作公转 对工件的形状精度影响很大,如车外圆时,会产生锥度。 实际上,主轴回转误差的三种基本形式是同时存在的,主轴回转误差运动是这三种误差的合

探讨影响机械加工精度的因素

探讨影响机械加工精度的因素 机械加工是生产中重要的制造工艺之一。机械加工的精度是指加工零件的形状、尺寸、位置、表面质量等在规定条件下与其设计要求相符合的程度。机械加工精度一般要求高, 要求能够满足高速、高精度、高效益以及生产自动化的要求。本文将探讨影响机械加工精 度的因素。 一、加工机器的精度 机床精度是影响机械加工精度的主要因素之一。机床精度与材质、结构、加工工艺等 因素有关。一般来说,加工刚度越高、运动干净度越高、传动效率越高的机器,精度越高。同等条件下,高精度的机器能够生产更高精度的零件。 二、切削工具的精度 切削工具是机械加工零件的重要工具。切削工具的尺寸精度、刃口质量、表面粗糙度 等因素都会影响机械加工的精度。高精度的工具可以减少加工误差,提高加工效果。 三、材料的特性 材料的物理特性、化学特性、机械特性等也会影响机械加工精度的结果。热膨胀系数 大的材料会在不同温度下发生较大的尺寸变化;硬度大的材料需要更多的时间和力来加工 成型,容易引起刀具磨损,降低加工精度。 四、加工工艺参数 加工工艺参数也是影响机械加工精度的一个关键因素,如加工速度、进给速度、切削 深度、夹紧力等参数的调整会影响加工零件的精度。如果选择不当,就可能导致加工误差,影响加工精度。 五、环境因素 正常的加工环境包括温度、湿度、光线等因素,这些因素都会影响加工精度。例如, 高温环境会导致机床热变形,影响加工精度。湿度会影响机床表面和零件表面的腐蚀。因此,在加工过程中要控制好环境,创造一个良好的加工环境,以确保机械加工的精度。 综上所述,影响机械加工精度的因素很多,机床、切削工具、材料、加工工艺参数以 及环境因素都会影响加工零件的精度。在实际加工中,需要全面考虑这些因素,并采取相 应的措施,以确保机械加工的精度。

机械加工精度影响因素及应对措施

机械加工精度影响因素及应对措施 机械加工是制造业的核心工艺之一,机械加工精度是影响制造品质的重要因素之一。要保证产品的精度,必须要从多方面入手,下面我们来一一探讨机械加工精度的影响因素及应对措施。 1.材料 材料的性质是机械加工的影响因素之一。金属材料的硬度越高,机械加工难度也就越大。不同的材料对切削工具的磨损程度不同,对切削液的稳定性及切削过程的温度影响也不同。 应对措施:选择适合的切削参数,根据不同材料的性质,选用适合的刀具和切削液。在加工过程中需要注意材料的硬度,以避免切削工具的磨损程度过大,引起设备故障和加工精度下降。 2.加工工艺 加工工艺是影响加工精度的重要因素之一。加工选用的工艺流程、机床、刀具、以及切削液等方面都会影响加工精度的稳定性和重复性。 应对措施:在加工过程中需要分析加工工艺的流程、机床、刀具等因素,针对特定的情况,选择适当的加工参数,尽可能保证加工的稳定性和重复性。并且要在加工过程中注意加工环

境的温度和湿度,保持一定的干湿度环境。提高刀具的耐磨性,加强刀具润滑和冷却能力,从而保证加工质量。 3.刀具 刀具的质量是影响加工精度的关键因素之一。刀具的尺寸、几何形状、表面质量、材料等都会对切削加工的成效和加工质量产生重要的影响。 应对措施:选择材料优良、制作精度高、高强耐磨的刀具,并且要根据加工材料的硬度、切削液的性质,选择合适的切削速度和进给速度。同时要加强对刀具的维护保养,定期更换刀具并进行保养和磨刀,以保证刀具的稳定性和可靠性。 4.加工工人技术水平 加工工人的技术水平是影响加工精度的重要因素之一。在机械加工过程中,工人的技术水平直接影响产品的加工质量。 应对措施:提高加工工人的技术水平,加强加工技能培训,提高加工工人的质量意识和技能水平。加强作业规范、质量管理等各方面因素的培训和监督,确保加工过程的稳定性和重复性。 总结 机械加工精度受到各种因素的影响,发现问题和解决问题需要对加工过程多方面因素进行监控和分析。只有在不断探 索和实践中,结合市场需求,不断优化工艺流程和加强质量管理,才能确保产品加工质量的稳定和可靠性,提高企业的竞争力。

影响机械加工精度的主要因素分析

影响机械加工精度的主要因素分析 加工精度是指零件加工后的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)的实际值与理想值之间的符合程度。而实际值与理想值之间的偏离程度(即差异)则为加工误差,加工误差的大小反映了加工精度的高低。 1、影响机械加工精度的主要因素 (1)工艺系统的几何误差 1)加工原理误差 加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似形状的刀具进行加工而产生的误差。 比如,数控机床一般只具有直线和圆弧插补功能,因而即便是加工一条平面曲线,也必须用许多很短的折线段或圆弧去逼近它,刀具连续地将这些小线段加工出来,也就得到了所需的曲线形状。逼近的精度可由每条线段的长度来控制。因此,在曲线或曲面的数控加工中,刀具相对于工件的成形运动是近似的。进一步地说,数控机床在做直线或圆弧插补时,是利用平行坐标轴的小直线段来逼近理想直线或圆弧的,这里存在着加工原理误差。但由于数控机床的脉冲当量可以使这些小直线段很短,逼近的精度很高,事实上数控加工可以达到很高的加工精度。 又如,滚齿用的齿轮滚刀有两种误差:一是为了制造方便,采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形状误差;二是由于滚刀刀齿有限,实际上加工出的齿形是一条由

微小折线段组成的曲线,它与理论上的光滑渐开线有一定的差异。这里也存在着加工原理误差。 用近似的成形运动或近似形状的刀具虽然会带来加工原理误差,但往往可以简化机床结构或刀具形状,以提高生产率。因此,只要这种方法产生的误差不超过允许的范围,往往比准确的加工方法能获得更好的经济效益,在生产中仍然得到了广泛的应用。 2)机床误差 机床误差是由机床的制造、安装误差和使用中的磨损造成的。在机床的各类误差中,对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。 机床主轴是带动工件或刀具回转,产生主要切削运动的重要零件。其回转运动精度是机床主要精度指标之一,主轴回转误差主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。主轴回转误差主要包括其径向圆跳动、轴向窜动和摆动。 造成主轴径向圆跳动的主要原因是轴径与轴承孔圆度不高、轴承滚道的形状误差、轴与孔安装后不同轴以及滚动体误差等。主轴径向圆跳动将造成工件的形状误差。 造成主轴轴向窜动的主要原因有推力轴承端面滚道的跳动、轴承间隙等。以车床为例,主轴轴向窜动将造成车削端面与轴心线的垂直度误差。 主轴前后轴颈的不同轴以及前后轴承、轴承孔的不同轴会造成主轴出现摆动现象。摆动不仅会造成工件尺寸误差,而且还会造成工件

解析影响机械加工精度的主要因素

解析影响机械加工精度的主要因素 摘要:随着经济的不断发展,科学技术水平的不断提高,工业机械加工对机械产品的质量提出较高的要求。精度作为机械加工产品质量的主要影响因素,在机械产品加工过程中会受到各种因素的影响。因此,如何提高减小机械加工中各种因素对精度的影响成为当前工业机械加工行业研究的重点课题。本文就影响机械加工精度的主要因素进行详尽的分析,希望给大家一些提示,在工作中能够注意这些问题,及时制定有效的防范措施,以保证产品加工精度,提高成品率。 关键词:机械加工设备;刀具;工艺;温度 引言:机械加工就是通过机械加工设备,把毛坯件、各种性质的原材料加工成为设计图纸要求的尺寸、形状的成品件,但是在这个加工过程中由于各种原因结果都会有些误差,这种加工误差与设计理想值的越接近也就说明加工过程完全在控制的状态,控制加工误差也就是加工精度控制。 1机械加工设备影响 机械加工设备是完成工件机械加工主要形式,其自身的精度对加工精度的影响是起到决定性的,常见的影响因素有以下几个方面: 1.1主轴精度误差影响 机械加工设备常规分为六大类,车,钻,铣,镗,刨、磨.,这些机床的(刨床除外)主轴对加工精度的影响主要来自于主轴本身精度的误差,其形式有主轴轴向、径向跳动误差、主轴回转精度误差,产生误差的原因有以下几种: 1)机床地基不稳,在大负载下主轴调整螺母松动; 2)机床长期大负载运行,主轴轴承磨损严重; 3)操作不当,出现撞车导致主轴精度超差; 这些现象都会对主轴的轴向、径向精度带来影响,最终导致工件的相应加工精度无法保证达到设计图纸要求。 1.2机床水平变化误差影响 对一些高精度的机床来说,其安装水平的变化也会影响的工件的加工精度。这一般有以下几种情况: 1)机床初始安装时,水平没有按要求调整到位; 2)长时间受周围大震动影响机床地基松动; 3)机床发生巨大事故,整体受到外力撞击。 在精度要求极高的工件时,机床的水平变化对其精度影响还是十分明显的,因此在出现上诉问题时,一定要从新调整安装水平并且牢牢加固。 1.3导轨误差影响 导轨是机床的基本组成,主要负责导向以及承载作用,同时可以对机床中主要的零部件的相对位置进行确定,明确零件的运动基准。产生误差的原因有以下几个方面: 1)长时间运转,导轨自然磨损; 2)导轨润滑系统出现问题,润滑不到位,导轨研伤; 3)导轨防护罩损坏,加工铁削、残料等异物进入,研伤导轨; 导轨误差对加工精度影响最大的是导轨出现的水平面直线度误差,这种误差将被直接的反映在被加工的工件表面的外在法线上。 1.4机床传动综合误差影响

[论机械加工精度的影响因素及提高措施]影响机械加工精度的因素有哪些

[论机械加工精度的影响因素及提高措施]影响机械加 工精度的因素有哪些 机械设备是由多个零部件组成的,任何一个零件都会对机械整体的运行以及稳定性有着重要的影响,而零件的质量也是机械设备性能的关键影响因素,因此,提高机械零件的加工质量是十分重要的。当前,在机械加加工的过程中,会由于受到加工工艺、工具以及其他因素的影响,而导致加工过程中产生或大或小的误差,对于零件的质量产生一定的影响,这在机械加工领域中是一种较为常见的现象,只有对影响机械加工精度的因素进行全面的分析,才能够有效的促进加工质量的提升。 1 影响机械加工精度的因素 1.1 工艺系统集合误差的产生 1)由于机床自身存在的几何误差而产生的。在机械加工过程中,对于零件的成型一般都是通过道具的一次性运行来完成的,因此,零件的加工精度与机床的精度有着紧密的联系。机床的误差对于零件加工产生的误差,主要有主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。经过长期的使用,机床产生的磨损就会造成其加工精度的下降,产生生产误差。①主轴回转误差:机床的主轴是零件加工的基准,如果主轴产生误差则会造成零件加工精度受到影响而产生误差;②导轨误差:导轨是用来对零件的相对位置关系进行确定的基础,也是机床整体运动的基础,导轨自身由于生产制造的原因会存在着一定的误差,同时其安装质量也会产生一定的影响,这也是造成机床精度下降的一个主要因素;③传动链误差:传动链两端的传动元件之间会产生一定的误差。 2)刀具的几何误差。刀具误差对于零件加工精度有着重要的影响,不同的加工刀具有着不同的特点,使用特殊的刀具进行加工时,会产生一定的误差而影响加工的精度,对于一般的刀具来说,其制造

影响机械加工精度的常见因素及预防措施

影响机械加工精度的常见因素及预防措施 对于机械产品来讲,其性能以及使用时间和它的加工品质之间的关系非常密切。通产我们在评价加工品质的时候会用到两项标准,即加工精度以及表面品质。在加工的过程中,因为存在很多的干扰要素,会导致零件和刀具与预期的位置相偏离,进而使得生产出的产品和图纸中标准的数值之间有差异,我们一般将预期和真实之间的差距用加工精度或是误差来体现。因此,对于有关的工作者来讲,当务之急的工作就是积极研究怎样提升加工精度,降低误差。 1 机械加工精度与加工误差简述 1.1 加工精度 在机械加工行业中时常会提到加工精度一词,它主要是用来衡量产品的品质的。我们一般将加工精度定义为加工之后的零件的数值和图纸中预期的数值之间的符合度。通常来讲,图纸数值指的是零件的方位以及尺寸和形态等。而理想零件指的是真实数值和图纸数值高度统一,也就是说完全符合设计要求。 1.2 加工误差 在真正开展机械加工工作的时候,经常会因为各种不同的原因影响到加工的精度,通常将加工时的偏差称作是加工误差。在具体的工作中,只要零件的误差处在我们可以接受的区间之内,能够稳定的发挥功能就可以。 2 对精确度有干扰的要素简述 2.1 原理误差 所谓的原理误差,具体来讲指的是在加工的时候使用了相近的刀具替代规定的刀具或是采用近似的加工运动而形成的误差。对于后者来讲,在加工零件的时候,我们为了实现特定目标,往往希望刀具和零件之间存在特定运动联系。从理论层面上来看,在加工的時候我们应该按照理想原理来处理,不过某些时候该原理需要非常复杂的环节,

此时就导致精度变低。因此,在具体处理的时候,我们会采取近似的原理,此时就会出现误差。对于前者来讲,在加工零件的时候,运用相近的刀具同样会使得误差发生。具体来讲,在加工的时候,一些较为特殊的零件需要特殊的刀具,而短时内可能没有找到该刀具,此时只能使用相近刀具替代,此时就形成了误差。 2.2 机床误差 机床自身的精度会影响到加工的精度。在具体的加工过程中,我们通常从导轨误差、主轴误差和传动链误差等几个层面分析误差。导轨是一种非常重要的零件,它主要是用来确定别的零件的运动位置的。受其影响最为明显的是形状误差,在加工零件表面的法线方向上,导轨在垂直面内的直线度误差不容易被反应出来,导轨误差对加工精度的影响最小,而导轨在水平面内的误差会使刀具在水平面内产生较大的位移,引起零件在半径上产生较大的误差。机床的主轴误差一般就是指主轴的回转误差,主轴是各种机床在生产时刀具和被加工零件的运动基准和位置基准。主轴回转误差就是在主轴运转的情况下,主轴的轴心线位置的偏离程度。由于构成主轴的各零部件都会存在着一些误差,在这些误差的综合作用下主轴在每一瞬间时回转轴线的空间位置都会产生变化,进而形成主轴误差。对于主轴误差,可以认为在任一瞬间内,主轴会相对与主轴的理想回转轴线做相对运动,人们把这个相对运动分解为三种独立的运动,即纯径向移动、纯轴向窜动及纯角度摆动,以这三种独立的运动来量化描述主轴误差的大小。另外,不同的加工方法,主轴回转误差对零件的加工精度的影响是不同的。传动链误差,前面在介绍原理误差时说过,为了得到某种特定的表面,人们需要在机械加工时在刀具和工件之间建立某种运动关系。比如滚切齿轮表面,需使工件和滚刀之间有准确的展成运动,在机床机构中,负责和完成这种运动关系就是机床中的传动系统,也就是传动链。由此可知,该误差会对精确度有非常明显的影响,因此一定要认真分析。传动链由很多零件构成,当机床进行加工活动的时候,因为零件本身有着极为明显的误差,使得传动链形成误差,而且因为机床的长久运

机械加工精度的影响因素与对策

机械加工精度的影响因素与对策 在机械加工中,误差是无法从根本上消除的,但随着科学技术的飞速发展,机械加工技术愈发先进,通过不断优化加工工艺、加大先进技术应用力度,可将加工误差降到最低,从而保证机械加工精度。基于此,开展机械加工精度的影响因素与对策的研究分析就显得尤为必要。 一、机械加工精度的概念及内容 机械加工精度指的就机械零部件加工之后,实际尺寸、形状、位置和理想几何参数之间的契合程度,实际尺寸和理想尺寸之间的差异就是加工误差,通过加工误差,可反映机械加工精度的高低,误差越大,则机械加工精度越低,反之机械加工精度越高。 机械加工精度主要包括三方面内容,尺寸精度、形状精度及位置精度。 二、机械加工精度的影响因素 (一)位置误差 位置误差泛机械加工完成之后,表面、轴线、尺寸等位置和理想位置之间的变动量或者是偏离的程度。比如:机械加工零件的垂直度误差、位置度误差、对称度误差等。在机械加工过程中位置误差是客观存在的,多指死区误差。引发位置误差的原因有很多,但主要原因是在加工中,传统形成的间隙或者弹性变形引发的加工误差。或者在具体加工中,刀具需要客服摩擦力而形成的位置误差。尤其是在开环系统加工中,位置误差受到的影响因素最大,而在闭环系统中,位置误差的大小,主要由位移检测装置的精度及系统速度的放大系数来决定,影响程度比较小。 (二)几何误差 在机械加工中,无论是刀具,还是夹具,受到外力因素的变化,或者加工时形成的热量,都会导致加工设备的几何精度发生变化,从

而致使被加工的零件发生几何变形。在机械加工中,几何误差形成的原因,主要体现在两个方面,其一是内部因素引起的几何误差,其二是外部因素引起的几何误差。其中内部因素指的机床自身发生形变引起的误差,如:机械加工平台的水平度、机床导轨的水平度、直线度等。外部因素制度是由外部环境变化或者加工热变形引起的误差,如:刀具切削时,必然会发生不同程度的热膨胀和热变形,从而引发几何误差,影响机械加工的精度。 (三)机床定位 机床定位对机械加工精度的影响比较大,比如:机床的给进系统是影响定位精度的关键环节。在机械加工中,数控机床的给进系统多由机械传统和电气传动组成,而机床定位精度和机械传动系统密切相关。尤其是闭环加工中,机床可通过高精度的定位检测设备防止给进系统中的一些部件发生位置偏差,最常见的就是滚珠丝杠位置偏差。而在开环系统中,影响机械加工精度的因素比较多,情况也比较复杂,难以给出精确的定位监控,加工精度也就比较大。 三、提升机械加工精度的对策 (一)严格控制机械加工的原始误差 在机械加工中,误差无法从根本上得到规避,只能通过一系列行之有效的对策进行控制,被加工的零件和机械加工设备之间必然会存在误差,这种种误差被称之为原始误差。因此,要先提升机械加工精度,就必须对原始误差进行有效控制。对原始误差进行系统分析,再安误差形成的原因、类型等制定有效的改进措施。在具体加工过程中,影响加工精度的因素比较多,可通过位置控制和几何精度控制来降低位置误差和几何误差造成影响。此外,在机械加工中,热变形也是客观存在的,可采用风冷或者、水冷的方法来开展热变形,提升加工精度。针对位置误差而言,可选择和被加工了零件相符的刀具,以免在加工中发生刀具变形问题。 (二)合理布设机床核心部件 在机械加工过程中,合理布设机床核心部件是提升加工精度的重

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