经济加工精度

2024-05-25

经济加工精度（共8篇）

经济加工精度篇1

数控机床按数控系统功能水平可分为高、中、低档 (经济型) 数控机床。在我国, 把由单片机或单板机与步进电动机组成的功能较简单, 价格较低的系统配置的机床称为经济型数控机床。经济型数控机床常用于普通机床的数控化改造和升级换代, 是符合我国目前国情的有效途径。近年来, 我国成功地应用经济型数控系统配置车床、铣床、线切割及其它普通机床的数控化改造, 并在投入使用后, 成倍地提高了生产率, 减少了废品率, 取得了显著的技术经济效益, 故而经济型数控机床在我国得到了日益广泛的应用。但是, 经济型数控车床存在着一些缺陷:

(1) 经济型数控系统多采用8位的单微处理系统, 处理器运算速度低, 步进电机的运行频率不高, 导致经济型数控机床的进给速度一般比较低;

(2) 经济型数控车床多采用LED显示。这种显示方式能够显示的数据量比较少, 而且也不直观, 工件加工程序、机床参数等数据的输入、修改等操作不够方便, 且加工过程中不能适时、完整地显示机床当前的状态。

(3) 经济型数控车床一般不带通讯接口, 因而不能与编程机或计算机相连, 实现自动编程, 更不能联网。

针对这些问题, 结合生产实际, 总结了几点有关提高数控车床加工精度的方法。

一、采用较高档次的微机

随着计算机技术的发展, 其性能上有很大的提高, 而价格上却有降低。较高档次的微机, 运行速度高, 存储能力大, 功能强大, 可实现CRT显示, 在工件程序、机床参数的输入中, 采用中高档数控机床的全屏幕编辑方式, 使数据的输入、修改操作更加方便、直观, 同时在加工过程中, 可以做到适时、完整地显示机床当前的状态, 便于操作者对加工过程的监控。采用较高档次的微机, 还可以实现中、高档数控系统中的软、硬件相互结合的插补方法以及各种补偿功能和联机、联网功能等。

所以说, 采用较高档次的微机, 是一种使经济型数控机床性能上提高较大而价格上升较少的较为经济的方法, 同时又为实现经济型数控系统的升级换代打下基础。

二、采用反馈补偿

经济型数控车床一般都采用开环数控系统, 不带有位置检测反馈装置, 工作比较稳定, 反应快, 结构简单, 调试、维修方便, 但加工精度较低。为了提高经济型数控机床的加工精度, 防止步进电动机在运行时发生丢步现象, 可在滚珠丝杠端部或电动机轴上装上回转编码器进行检测反馈补偿, 以提高机床的加工精度。

三、进给运动间隙补偿

在车削过程中, 刀具的纵向、横向进给是分别由步进电动机控制纵、横向滚珠丝杠转动, 从而带动大、中溜板运动来实现的。由于纵向和横向丝杠存在轴向间隙, 致使刀具的实际进给量与程序指令值不相符, 从而影响零件的加工精度, 因此必须对丝杠间隙进行补偿和消除, 以保证刀具运动的准确位移。

根据车削零件的特点, 工件的径向尺寸往往比轴向尺寸要求高, 故间隙补偿的重点应放在横向丝杠的间隙补偿上。

对于纵向、横向间隙的消除可采用滚珠丝杠。滚珠丝杠螺母副一般采用双螺母结构, 通过不同方法改变两个螺母的相对位置, 使每个螺母中的滚珠分别接触丝杠的左右两侧而实现预紧, 消除丝杠的轴向间隙。

四、利用编程技巧提高加工精度

1. 尽量采用绝对值编程。

在数控车床的编程中, 可以采用绝对值编程, 也可以采用增量值 (相对值) 编程, 还可以采用绝对值编程与增量值编程的混合编程方式。绝对值编程方式是以工件坐标系原点为基准来编程的, 每一条程序的基准都是工件坐标系的原点, 整个加工过程始终使用同一基准;而增量值编程方式是以刀尖所在位置为基准, 根据刀尖相对于该基准位置所产生的位移变化量来编程。因此, 增量值编程方式的编程基准是在不断变化的, 每一段程序执行时是以当前刀具的刀尖为基准控制刀具的位移量, 连续执行多段程序指令, 必然会产生累计误差, 所以尽量采用绝对值编程方式编程, 可以提高零件的加工精度。

2. 合理使用G04 (暂停) 指令。

在锪孔、车槽、车台阶轴清根等加工时, 使用G04暂停指令, 使刀具在设定的短暂时间内实现无进给光整加工, 避免刀尖在工件表面划出一段螺旋线。

在运动方向、速度改变时, 设置暂停指令, 使进给运动暂停一段时间, 使运动惯量降低, 然后再改变运动方向或速度, 以保证零件的加工精度。

在车螺纹前, 有时也需暂停几秒钟时间, 以保证主轴升速达到要求的转速。

五、正确使用刀具补偿功能

数控车床的刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿两方面。

1. 刀具位置补偿。

在以下三种情况均需进行刀具位置补偿:

1) 采用多把刀具加工同一轮廓尺寸, 编程时是以其中一把刀为基准设定坐标系, 因此需将所有刀具的刀尖都移至此基准点, 利用刀具位置功能即可完成。

2) 对同一把刀来说, 刀具重磨后, 要重新安装刀具, 总是存在着安装定位误差, 故而必须用刀具补偿功能来修正此误差。

3) 刀具在加工过程中, 会有不同程度的磨损, 因而会造成加工误差, 这一问题也可用刀具位置补偿的方法来解决。

2. 刀尖圆弧半径补偿。

在编制数控车床加工程序时, 将车刀刀尖看作一个点。但为了提高刀具的使用寿命和降低加工的表面粗糙度值, 通常将车刀刀尖磨成半径不大的圆弧, 一般圆弧半径R在0.4~1.6mm之间。编程时以理论刀尖点来编程, 而切削时实际起作用的切削刃是刀尖圆弧上的各个切点, 刀具的实际加工轨迹与要求的轮廓形状一般都存在着误差 (除加工圆柱面和垂直端面外) , 且刀尖圆弧半径R越大, 产生的误差值也越大, 势必产生加工表面的形状误差。

3. 车刀刀尖中心高的补偿。

在车削加工时, 很难保证车刀刀尖一定与工件回转中心等高, 从而影响被加工零件的径向尺寸。

经济型数控机床 (含数控车床) 要保持其生命力, 在机械行业中发挥更大的作用, 必须在保证经济性的前提下, 不断改善性能, 应该把中、高档数控机床中的一些较先进的技术应用到经济型数控系统中, 以实现经济型数控系统的升级换代。

经济加工精度篇2

关键词：机械加工；工艺；零件加工精度；影响

在对零件进行加工的过程中，机械加工工艺对零件加工精度产生很重要的影响，这些影响一般都是以直接的方式施加到零件加工环节中。机械加工工艺是一个系统工程，在这个工程中，存在着很多的部件，在这些部件的共同协环节中，构成了对机械进行加工的这一庞大系统。只有深入查找病因，并对其进行深入分析，才能保证零件在加工过程中的精度。

1.有关机械加工工艺的介绍

机械加工工艺是指在加工工艺流程的环节中，通过一定的方式来改变生产对象的尺寸、几何形状、性质和现对位置等，促使生产对象实现向成品或半成品过度的目的。其中实施中的机械加工工艺可具体分为工艺流程和工艺规程这两个方面。工艺规程主要是将工艺流程中的有关内容写成文件，方便查阅和借鉴。而工艺流程实质上就是机械加工工艺的具体实施过程。例如对设备的条件状况、人工素质状况以及产品数量等一些加工环节涉及到的信息进行确定。

2.零件加工工艺分析

对零件加工工艺进行分析内容可以从零件加工的环节着手，按照热处理、车削、插内花键、滚齿、热处理、万能磨、齿轮磨、这七道零件加工的环节来对其进行有关加工工艺方面的分析，以此来提高人们对零件加工工艺这一技术的认识。

2.1.热处理。此处热处理工序也成为初步热处理，主要是通过正火开即那个材质的稳定性进行提高，降低其在后续工作中发生变形的几率。

2.2.车削。车削工序主要是校正加紧左端，光平右端面，钻孔至?25mm；掉头，四爪头上活，校正外圆和端面跳动≤0.02mm并夹牢。

2.3.插内花键。加紧左端，校正右端面和端面跳动≤0.02mm，作标记的方向要与高点位置相一致，然后夹牢，最后在插入内花键直到符合图纸的要求为止。

2.4.滚齿。这道工序主要是校正和装夹工序同上，滚齿留磨量，去毛刺。

2.5.热处理。在加工环节中，将渗碳、淬火工艺达到图纸要求，同时，在该工序中，为保证个零件的表面间的相互位置精度，均匀后序加工余量，家少反映误差，宜采用统一校正基准和校正装夹。

2.6.万能磨。这道工序要求四爪夹头上活，夹住右端，校正左端外圆和端面跳动≤0.02mm；此工序的高点位置与工序2.车削中所作的标记方向一致并且要夹牢。

2.7.齿轮磨。要求在1：4000芯轴上活，装紧，校正齿位，把齿轮磨到和图纸上的要求即可送检入库。

3.机械加工工艺对零件加工精度的影响方面

3.1.机械加工工艺中，热变形对零件加工精度影响

这一环节对零件加工的精度影响相对与其他几个方面，程度更为严重。因为在这一施工环节中，操作人员对零件的操作性较小，仅仅是在加工前，将一些设备、工具和夹具等尽可能地按照要求来摆正，但在加热定型环节中，作出相应的技术调整存在着很大的困难。因为是对零件进行高温定型，所以在此环节中，还存在着工件受热变形、刀具受热变形和机床受热变形等情况，这些情况都会对零件加工的精度产生一定影响。

3.2.机械加工工艺中，几何变形对零件加工精度影响

机床、夹具、工具和工件四个部分共同构成了机械加工工艺这一系统，每一个环节的操作失误都会导致机械加工工艺系统问题的出现。机床轴向的摆动和主轴的径向都会对零部件的加工精度产生影响，因为在加工环节中，不同类型的零件对加工的要求是存在着一定的差异性，若是在加工环节中，机床的位置不对，夹具的角度出现偏差，对工件和工件的操作失误等情况，都会使所加工的零件发生几何变形。因此，在零件加工过程中要特别注意几何变形对零件精度的影响。

3.3.机械加工工艺中，受力变形对零件加工精度影響

零件在加工过程中，要承受着各方面施加过来的作用力，特别是在切削环节中，加工的零件必须要承受重力、切削力和夹紧力的作用。在这些力的作用下，零件发生了一些变化，零件的形状、尺寸、大小好相互之间位置与设计图纸中的标准存在差异，即零件因承受过大作用力而导致加工出的形状与设计要求之间出现一定的差异。为解决零件的受力变形问题，提高零件加工的精确度，操作人员必须对这一方面进行详细的研究并制定相应的解决对策。

结语：

机械加工工艺对零件的加工工作属于一项细致工作，对工作的精度要求极为严格。机械加工工艺的成熟度决定着其零件加工的精度情况，为保证零件精度，必须对机械加工工艺进行完善和提高。可以将一些现代化的先进技术与传统的机械加工工艺相结合，借助现代技术的强大优势，提高机械加工工艺，提高零件加工的精度。

参考文献：

经济加工精度篇3

关键词：车削,几何精度,数控

0 引言

随着加工技术的不断进步,数控机床越来越多的应用在生产中,其中,经济型数控机床由于简单实用、成本低廉在我国现阶段占有绝对的比重,本文以经济型数控车床为例,介绍几种提高车削几何精度的方法。

1 提高数控车削几何精度的原理

在经济型数控车床加工中,纵向、横向位移运动的长短及运行方向是由零件加工程序预先决定,并由2台步进电动机带动车床的大滑板、中滑板来进行各自的运动位移,由此来实现零件的数控加工。通过测量可以计算出所加工零件的锥度误差S,若将被加工零件产生锥度的全长L分为S等分,数控加工中可使用斜线指令来控制其运动位移,即车床沿零件轴向、径向以L:S的斜率控制其位移的单位定长距离,利用斜线指令运动产生的径向尺寸差来弥补车床导轨平行度的误差,这样在理论上就可使锥度误差降低S倍,这就是提高数控车削几何精度的原理。

2 提高车床纵向平行度

车床纵向平行度误差是由于车床床鞍和滑板在移动中不平行于车床主轴中心线造成的。普通车床的允许误差,如表1所示。

由于平行度允差及倾斜度允差均为半径上的许用值,所以被加工零件产生的锥度是车床允差的两倍。

2.1 提高车床纵向平行度的措施

斜线指令修正加工是将被加工零件的锥长L按锥度差分为S等分,它控制车床纵向位移运行L/S时,横向位移单位定长即脉冲当量。因为连接横向运动的脉冲当量为0.005mm,所以单位控制定长为0.01mm。即车床纵向每位移L/S时,横向位移0.005mm,由此使得被加工零件的全长锥度由S降至0.01mm。

数控修正加工后零件的纵向平行度(理论值)与原车床允差的对比,如图1所示。

2.2 编程时的注意事项

走刀方向由斜线指令加工原理可判定,如被加工零件左端大、右端小,数控修正加工时的走刀运动方向即为:纵向由右向左,横向由后向前,如图2所示。即纵向向左位移L/S,横向进给位移0.005mm。在运动前应先消除丝杠间隙再开始运行斜线指令,即修正加工前的横向运动方向应与使大端尺寸减小的方向一致,如此可消除丝杠反向运动时由丝杠间隙造成的误差影响。

对于左端小右端大的锥度误差进行修正加工时,纵向运行方向不变,而横向运行方向与此相反,如图3所示。

以上为轴类零件的数控修正加工,对于孔类零件的曲线轨迹修正亦同此理。

3 提高车床横向平行度

3.1 提高车床横向平行度的措施

车床横向平行度误差由中滑板导轨的精度误差造成。对于仅要求端面平行度单项精度的盘类零件,其修正加工采取的措施基本同于提高纵向平行度,不同点在于:纵向每步位移可使被加工零件单边端面厚度增大或减小0.01mm,即修正加工端面间平行度只能使误差降至0.02mm,因此使得任意长度内可使被加工零件的端面平行度提高至允差的L/(2s)倍。

原车床平行度允差与数控修正加工平面平行度的误差对应,如图4所示。

3.2 编程时的注意事项:

对于走刀方向,设备日常鉴定标准规定,车床中滑板运行只允许从右向左倾斜,工作端面呈外凸内凹形,修正加工时的实际位移轨迹为:b→c→d→e→f→g→h→l,如图5所示,即横向每位移R/L时,纵向右移0.01mm,此时亦应先消除各运行丝杠的间隙后再运行斜线修正加工轨迹,道理同前述。修正加工时的运行方向与使凹面最低点增高的方向一致,而对于另一对应端面则应使其运行方向与凸面最高点减低的方向一致,加工顺序为先左后右。

为消除丝杠间隙的影响,走刀应先采用先左后

右的原则,采用双刃组合式车刀。

对于中滑板由左向右倾斜的端面修正加工,则方向与此相反,恒定为纵向左移,加工顺序可为先右后左。

4 提高被加工零件的垂直度

4.1 提高被加工零件的垂直度的措施

被加工零件的垂直度是由车床中滑板横向位移时对主轴中心线的误差造成的。

设备日常鉴定标准规定,如表2所示。

由于车床纵向平行度误差的存在,使被加工零件产生锥度,那么加之中滑板位移时的误差,将使零件的垂直度精度也更差。正是由于垂直度误差是由双向因素造成的,所以应分步逐次予以修正。图6显示了各轨迹曲线的对比。由此可以看出,垂直度精度较修正加工前有了很大的提高。

4.2 编程时的注意事项:

1)为消除丝杠间隙的影响,加工中走刀方向应本着修正加工前的运行方向与减弱原轨迹高点的方向一致。

2)由于精车时的基准为中心线,所以应先修正轴向误差(同前),检测后再修正径向误差。

5 结束语

通过本文给出的几种方法,可以利用现有的数控机床机床,通过适当的编程,提高加工精度,对生产实践具有很高应用价值。

参考文献

[1]黄鹤汀,吴善元.机械制造技术[M].北京:机械工业出版社,1997.

[2]蒋建强.数控加工技术与实训[M].北京:电子工业出版社,2004.

机械加工工艺对加工精度影响研究篇4

几何精度是指被加工的机械成品实际的几何参数与加工前理想几何参数的相似度, 相似度越高, 机械加工精度就越高, 加工工艺就越完美, 产品的质量就越好。由于机械加工过程比较复杂, 参与工艺加工涉及的操作也很多。加工中存在许多影响加工精度的因素, 其中就包括几何精度的因素。

在机械加工的过程中, 机床是不可缺少的机械工具, 然而大部分机床都存在或多或少的几何误差。除此之外, 加工方法的使用、切割器具的磨损等都会对机械加工的成果造成一定的影响。几种主要影响几何精度的因素是:

首先, 机床本身的误差因素是影响成品几何精度的最主要因素。机床主要控制加工的刀具, 而刀具控制生产不同规格的机械零件。一旦主要控制这道工序的机床的精度偏差较大, 那么生产出的零件的几何参数必定与理想几何参数有很大的差距, 甚至导致零件出现尺寸严重不符等性质问题。因此, 机床自身的误差很大程度上影响了机械产品的几何精度。其次, 导轨也是影响加工精度的主要问题。一旦导轨出现问题, 机床的移动方向、位置就会发生偏差, 最终加工的工艺就会出现问题。最后是机床的安装过程中可能存在一些问题以及在长期使用刀具过程中, 刀具会出现磨损现象。

该如何提高几何精度, 进而提高加工精度呢?首先, 机械加工企业应对加工机床、导轨以及加工刀具进行质量分析, 再根据检查的结果进行机械改良或使用其他方法提高加工的几何精度。如果确认为机床引起的误差, 可以根据实际的情况进行机床的矫正, 而且高精度的机床设备中都配备了补偿控制装置。而对于普通的机床, 操作人员可以手动对机床零件进行校正, 这样就完成了误差补偿, 同样对减少几何误差非常有效。其次, 针对导轨为主要误差原因的情况, 我们可以做出改进材料、涂抹润滑油、施加保护装置等动作来提高加工工艺的精确度。最后就是机床使用时间过长而发生磨损引起的误差, 这种误差会使刀具的作用位置发生偏移, 造成零件几何形状细微变化最终产生误差, 所以操作人员需要利用有效补偿以减少刀具受力不均而发生偏移产生误差的发生几率, 或将误差值控制在可接受范围内。

2 受力变形对加工精度的影响

2.1 加工系统所受外力的影响

在零件加工的过程中, 加工系统会受到外力的影响, 这样也会造成机械成品的精确度下降。加工工艺的系统中包括机床、导轨、刀具等部分, 进行切削加工时工艺系统需要经过热处理、操作挤压切削力以及重力等作用力的影响, 产生残余应力等多种外力, 这些外力会导致系统即使没有受其他的外力作用也会产生变形。

在具体的实践操作中, 操作人员需要从加强系统的刚度, 尤其是提高系统中最脆弱部件的刚度入手, 更好地抵抗所受的外力, 此外还要降低加工工艺系统的负荷, 才能更好地防止系统变形, 有效减少变形情况的发生。

2.2 加工中多余应力的影响

多余应力对加工精度的影响主要来自热处理、切削加工产生的多余的应力, 它会使系统发生一定程度变形, 即使系统的外力撤去, 变形现象也依然存在。针对这种现象, 工作人员需要减轻载荷, 减少对系统施加的多余力, 提升系统的刚韧度, 正确使用加工机床以降低系统的变形程度, 系统的变形程度低了, 其精确度就相应地增加了。

3 热变形对加工精度的影响

3.1 加工中产生的热量

加工中热量的来源有很多, 比如机床运作所产生的热量, 刀具切割零件时产生摩擦生热, 还有许多操作人员对物体做功所产生的热, 以及加工过程中其他形式的能转化成的热。总之, 这些多种途径产生的热量会使机床和刀具发生热变形, 最终导致加工工艺的精确度受到影响。

3.2 加工中的热变形

加工中的热变形同样会使系统的加工精度降低。机床结构复杂、各部件受热不均, 有的即使是同一部件, 不同部位的温度也不同, 部件之间位置发生了相应的微妙变化, 从而使机床原有的几何精度受到破坏。

不同的加工过程产生的热变形类型也不尽相同, 加工中的热变形主要分为两种, 即刀具热变形和机床热变形。刀具的热变形尤其是在刚进行切削的时候会对加工精度产生比较大的影响。针对这种影响因素要在加工前分析出合理的几何参数以减少刀具热变形引起的误差。另外还要减少机床同时启动的数量, 也就是减少了发热源, 必要时还要对热源进行隔离或分离, 并且使用润滑产品改善机械的摩擦因数。

机械加工企业的加工工艺技术不断提高, 但精确度仍有待提高。所以机械加工企业应合理运用加工器械, 减少加工产品产生的误差, 从而提高企业的机械加工水平。

摘要：本研究从几何精度、受力变形等多个角度分析机械加工工艺对加工精度的影响, 建议机械加工企业应对加工机床、导轨以及加工刀具进行质量分析, 合理运用加工器械, 减少加工产品产生的误差, 从而提高企业的机械加工水平。

机械加工工艺对加工精度的影响篇5

1 机械加工工艺相关概念

机械加工工艺的相关概念主要有机械加工工艺流程、机械加工工艺和机械加工工艺规程。机械加工工艺流程是指工件或零件制造加工的步骤, 是利用机械加工的方法对毛坯进行更改, 使毛坯逐渐与零件生产标准相吻合的过程。机械加工工艺对毛坯的更改包括对毛坯形状的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情况下, 比较笼统的机械加工工艺流程主要是从粗加工到精加工, 由精加工再到装配, 装配结束进行检验, 最后对检验合格的零件或工件进行包装。机械加工工艺流程是使毛坯变成合格产品的过程, 这个过程由零件加工流程和零件加工步骤构成, 具体的机械加工流程和机械加工步骤中都有相应具体的标准和要求, 这些步骤和流程中具体的机械加工标准和机械加工要求就是机械加工工艺。一般的机械加工工艺规程包括零件加工的工艺路线、加工工序的具体内容、加工设备的具体情况等等。在零件加工过程中, 流程是生产路线, 规程对零件加工生产进行指导, 而加工工艺则决定着零件生产的精度。

2 机械加工工艺影响零件加工精度的内在因素

机械加工工艺对零件加工精度造成影响的因素可分为内在因素和外在因素。机械加工艺系统本身的几何精度是机械加工工艺对零件加工精度造成影响的内在因素。

(1) 对零件加工精度造成影响的内在因素成因。机械加工工艺系统本身的精度问题是机械加工工艺对零件加工精度造成影响的内在因素。机械加工工艺系统本身的精度主要受到三个方面因素的影响:a.由于机械加工工艺系统在出厂时, 机械加工工艺系统本身的生产制造过程中出现精度问题, 因此在投入使用时对加工的零件精度造成影响;b.机械加工工艺系统在安装使用的过程中, 由于与机械系统的安装标准有差异, 加上操作不精细、定位不准确, 导致在对零件加工的过程中使零件精度受到影响;c.机械系统加工工艺系统在使用过程中出现的问题, 由于机械系统加工工艺系统在长期使用过程中, 某些部位出现严重的磨损, 使机械系统加工工艺系统对零件加工的精度受到影响。如机床、刀具和夹具等在出厂时, 其构件存在一定误差或者在安装使用过程中, 安装不到位、操作不精细、定位不准确, 或者机床、刀具和夹具等设备使用时间过程, 导致了其部位的严重磨损, 就会影响零件精度。

(2) 机械加工艺系统本身的几何精度问题解决方法。由于机械加工工艺系统本身的几何精度问题, 如机械设备出厂时本身就有误差存在, 以及在使用过程中, 或安装不到位、操作不精细、定位不准确, 或长期使用造成磨损都会影响零件加工精度, 所以为了控制误差, 可以采取一定的补偿技术。如在自动化、智能化的数控机床中, 可以配备专业校正软件, 如果机床有误差存在, 可以在校正软件中输入补偿数据, 从使机床误差降到最低, 之后让数控机床自动运行即可;而对于一般型的机床, 如果出现磨损, 就可以通过参考校正数据、手动操作设置螺母来实现系统及构件的误差补偿。

3 机械工艺影响零件加工精度的外在因素

3.1 机械加工工艺系统运行过程中的受力变形

(1) 导致系统运行中产生受力变形的因素分析。在机械加工工艺系统的实际运行过程当中时常会出现系统受力变形的情况, 致使其位置、形状出现轻微形变, 进而严重影响系统的正常运行和寿命减少。探究其缘由, 发现主要是由两个因素致使的。a.系统实际运行强度大。在系统实际运行的过程当中, 系统所用的刀具、夹具等小构件均要承受高强度的工作负荷, 时间一长就容易发生相对位置的位移, 或是受力下的形变。b.各部件面临多方受力。在系统运行过程中, 系统的部件不仅要承受系统本身施加的工作力度, 还要承受来自加工零件施加的相对力度, 同时又要承受部件与部件之间的磨擦力度。

(2) 探究系统运行中受力变形的解决方法。此前对系统运行中产生受力变形的因素进行了分析。由此, 分析得出三个解决问题的方案。a.通过改进系统本身相对薄弱的构件及部位, 以提升系统本身的刚度和提高系统对外受力的抵抗性能, 从而尽可能减少加工系统受力变形。b.从根源上实现减少变形, 具体来说就是通过降低系统运行的载荷量, 从而减少系统外力的大小。c.因为系统运行中会产生热应力、切削应力等残余应力, 而这些同样会导致系统形变, 所以, 那些必须要进行热处理的零件应该进行退火处理, 及时减少热应力, 同时提升被加工工件本身的刚度, 增强其抗应力性能。

3.2 机械加工工艺系统运行过程中的热变形

实际上, 机械加工工艺系统在运行的过程中, 不仅仅会面临多种力的影响, 还会受到其他因素的影响。具体来讲就是热变形, 包括刀具热变形、被加工零件热变形、机床本身及其构件的热变形。热变形是指系统因受热而发生的形变。它能够严重破坏刀具与被加工零件之间的准确几何关系和运动关系, 进而严重影响加工零件的精度。这是因为在一般情况下, 由热变形导致的零件精度误差可以达到总误差的60%~70%。而如果是在精密度要求较高的零件加工及大型零件加工过程中这个误差比例还会更高。对于机械加工工艺系统运行过程中的热变形可采用润滑油减少机床部件摩擦从而减少因摩擦产生的热量, 也可以采用冷却水等强制降温的方式, 吸收加工生产中产生的热量。

4 结束语

随着机械加工工艺技术水平的不断提高, 我国的加工技术也在快速发展。为了进一步提高零部件加工企业所生产出来的零部件精度更高, 减少零部件生产的不合格率, 实现企业的经济效益, 提高零部件生产企业的综合竞争力, 需要零部件企业加强机械加工工艺的研究和投入, 把影响零件精度的外在因素和内在因素降到最低程度。

参考文献

[1]丁向琴, 周学冬.关于机械零件加工变形原因和改进处理措施分析[J].科技风, 2014 (16) .

[2]魏光旭.塔器制造精度控制浅析[J].科技风, 2014 (16) .

[3]陈先锋, 黄晓梅.超硬高精度易变形零件加工工艺研究[J].现代工业经济和信息化, 2014 (19) .

[4]孙斌.中型H型钢表面质量缺陷控制[J].价值工程, 2014 (21) .

机械加工工艺对加工精度影响研究篇6

机械加工工艺流程涉及了很多操作步骤, 因而会有许许多多的因素影响到加工精度。零件几何形状、尺寸、相互位置及与设计参数的结合程度都会对其产生影响。所以在实际的机械加工生产中, 需要重点分析影响它的主要因素, 并力求找到优良的改进措施, 达到加工工艺精良的标准。

1 机械加工工艺概述

机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作, 然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变, 进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程, 该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容, 即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型, 即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准, 生产出来的机械零件的精度就会很低。因此, 在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响, 比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。

2 机械加工工艺对加工精度影响的因素

机械加工工艺整体来讲是一个非常复杂的过程, 涉及到的工艺条件有很多, 进而造成影响加工精度的因素很多。如机械机床本身在几何精度上存在误差, 加工的方法存在的偏差, 工艺过程使用的磨制道具存在磨损误差等。下面分析机械加工工艺对加工精度影响主要因素。

2.1 几何精度造成误差

几何精度误差对加工精度有非常大的影响, 在几何精度中机床本身的误差是最重要的误差因素, 因此几何精度对于整个的加工过程有较大的影响。这其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由机床进行控制的, 而且能够制造出各式各样的工程零件。若是机床自身在制造工艺上存在问题, 很容易引起主轴发生偏差, 进而引起零件的尺寸或者是性质出现很大的问题, 造成零件的精度降低。若是由于制造工艺差的原因, 很容易引起导轨误差的现象。机床的许多移动部件其位置主要是由导轨控制的, 若是导轨出了问题, 加工工艺就会出现严重的问题。

2.2 受外力发生变形

外力对于机械加工的影响主要包括两个方面的内容。即工艺系统受到的外力影响以及其他多余应力的影响。其中工艺系统受到的外力影响是主要因素, 工艺系统主要包括工件、机床以及夹具等, 在切削加工工艺时, 会受到切削、夹紧力和重力三方面的影响, 能够使其产生一定程度上的变形, 进而会使在静态位置上的刀具或者是工件的几何形态发生变化, 同时刀具的形态也会产生一定的改变, 这样一来就会产生一定的误差范围。若是真的遇到上述的情况, 采取的可行的办法是尽量减轻整个系统的受力程度, 进而来有效地减小误差。进行实际操作时主要有两种对应方法, 其一是工艺系统强度的加强, 进而能够有效的抵抗外来压力的损坏;其二是尽量减小系统的负荷, 以避免变形现象的发生。根据木桶效应, 需要考虑的是系统最脆弱部件的承受力度, 进而能够有效的防止变形的发生以及误差的产生。另外一方面就是多余应力的影响方面, 多余的应力也能够使工艺系统产生很大的变形, 而这一变形主要是由于加工切削和热处理等, 在不受外力的情况下也能使系统发生变形。这就需要对加工工艺进行深层次的受力分析, 要尽可能的使受力变形的程度降到最低限度, 进而保证工艺的加工精度。尤其是在实际操作中, 操作人员负责的是提高系统的刚度, 进而减少载荷, 才能有效的提高加工精度以及生产效率。

2.3 加工过程中热变形

第一, 加工过程产生的热量。在机械零件的加工过程中, 会产生很大的热量, 然而产生的各种形式的热量都会对零件的加工过程产生或多或少的影响, 进而影响工艺的加工精度。由于不同的热量会引起热变形并使刀具和机件之间的关系发生变化, 甚至受到严重的破坏, 进而导致零件的加工精度下降, 使加工系统产生严重的误差。

第二, 刀具产生热变形。不仅在整个的加工过程中会产生很多的热量, 还会对精度有很大的影响, 因此, 刀具的热变形也会影响零件的加精度。特别是在初级阶段进行切削的时候, 这一变形会很快发生, 但后来会越来越慢, 经过一段时间以后就会趋于平缓。

第三, 机床发生热变形。机床的热变形对于精度也会产生很严重的影响。特别是在机床的工作过程中, 由于受到内外热源的影响, 系统的各部分温度会逐渐地升高。但是, 各部件受到的热源不同, 并且分布不均匀, 而且机床的结构较复杂。所以, 机床不同部件的温升不同, 有时同一部件的不同位置处的温升也有不同, 进而就会形成不均匀的温度场, 造成机床各部件之间的相对位置发生很大的变化, 进而破坏了机床的几何精度, 产生了严重的加工误差。另外, 不同类别的机床的热源也有很大的不同。另外, 车床类机床的主要热源有主轴箱, 包括轴承、齿轮和离合器等, 由于摩擦作用会使主轴箱以及床身的温度有所上升, 进而造成了机床的主轴抬高或者发生倾斜。大型机床温度的变化也会产生很大的影响, 温差的影响也是很显著的。因此减少误差是关键, 主要的方法有以下几种。其一, 将热源与部件之间隔开。如可以将热源与主机分别放置, 另外, 也可以通过一定的润滑作用来减少摩擦的发热。其二, 要加快机床系统的热平衡速度, 进而能够更好的掌握系统加工精度。其三, 可以采用科学、合理的机床部件结构进行装配基准。其四, 可以强制使其变冷的效果。

3 结束语

近年来, 随着我国经济的飞速增长, 同时科学技术的水平也在不断的提高, 在这一大的时代背景下, 机械加工工艺系统水平也有了很大程度的提升。然而, 从目前的机械加工工艺水平来看还有很大的进步空间。所以, 有关的部门以及工作人员需要不断的进行探索和研究, 进而使机械加工工艺水平有更大层次的提高。只有这样, 在机械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以总体来说, 提升机械加工工艺水平是需要长期不断探索的, 应不断提高加工工艺, 尽量避免各种干扰工件质量的因素。

参考文献

[1]赵世萍.机械加工工艺对加工精度的影响[J].黑龙江科学, 2013 (5) :208.

[2]何红伟.机械加工工艺对加工精度影响的研究[J].工业技术, 2006 (9) .

浅析机械加工中如何提高加工精度篇7

关键词：机械加工,加工精度

加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数 (尺寸、形状及各表面相互位置等参数) 的符合程度。符合程度越高, 加工精度就越高。加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。它分为尺寸误差、形状误差和位置误差。用任何一种加工方法, 都不可能将零件的尺寸加工得与设计尺寸完全吻合, 多少总会存在一些误差。在实际生产中, 只需将加工误差控制在不影响产品的使用性能即可合格。加工误差的大小标明了加工精度的高低。加工误差与加工精度是描述同一问题的两个相反的概念。零件的尺寸、几何形状和相互位置精度三者之间是既有区别又有联系的。一般的情况是尺寸精度高, 其几何形状和相互位置精度也高。例如, 为保证轴的直径尺寸精度, 则相应位置的圆度误差不应超出直径的尺寸公差。又如, 要保证两平面的平行度, 则平面本身的平面度误差就应该很小.通常, 零件的形状误差约占相应尺寸公差的30%-50%, 然而对于某些配合要求高或有特殊功用的零件, 其几何形状和相互位置精度则往往有更高的要求。

1 零件加工精度

零件加工精度包括以下几个方面: (1) 尺寸精度机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度。 (2) 形状精度机械加工后零件几何图形的实际形状与理想形状的接近程度。 (3) 位置精度机械加工后零件几何图形的实际位置与理想位置的接近程度。

2 加工经济精度

加工过程中有很多因素影响零件的加工精度, 即使是同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的加工精度也是不相同的。加工经济精度是指在正常生产条件下 (采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的技工, 不延长加工时间]所能保证的加工精度。每一种加工方法的加工经济精度并不是固定不变的, 它将随着工艺技术的发展, 设备及工艺装备的改进, 以及生产管理水平的不断提高而逐渐提高。

3 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。影响加工精度的主要因素有: (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攀; (5) 工件内应力重新分布引起的变形; (6) 其他误差, 包括原理误差、测量误差、调整误差等。

4 影响尺寸精度的因素

4.1 测量误差

由于测量的不完善造成的测得值与被测量真值之间的差异。影响测量误差的原因是多方面的, 主要有以下几方面:标准器具误差、测量器具误差、测量方法误差、测量环境误差、测量人员误差。而在加工生产中, 根据加工尺寸精度要求, 实际影响加工测量误差通常为以下几方面:由于测量器具本身不准确造成的测量误差;由于测量方法不尽科学、合理造成的测量误差;测量人员的工作贵任心不强、技术熟练程度不高造成的测量误差。由于测量误差的存在, 导致测量结果不能正确反映工件的实际尺寸, 直接影响加工表面的尺寸精度。

4.2 刀具误差与刀具磨损

刀具磨损直接影响加工尺寸精度, 数控加工时, 安装, 调整误差以及刀具自身误差都会直接影响加工尺寸精度。

4.3 定程机构重复定位精度差

由于定程机构重复定位精度差, 在采用调整法加工时, 会造成一批工件尺寸不致。

4.4 进给误差

进给机构的的传动误差和微量进给时产生的“爬行”, 使实际进给量与刻度指示值或程序控制值不符。产生加工尺寸误差。

4.5 工艺系统热变形

工件加工刚结束时所测量的尺寸不能反映工件的实际尺寸。调整法加工时, 机床和刀具落热变形会使工件尺寸分散范围加大, 定尺寸法加工时, 刀具热变形直接影响加工尺寸。

4.6 工件安装误差

由夹具制造误差, 定位误差, 导向及对刀误差.夹紧变形及找正误差等引起, 使加工衰面的设计基准与刀具相对位置发生变化, 引起加工表面位置尺寸误差。

5 机械加工精度的获得方法

5.1 获得工件尺寸精度的方法

试切法就是通过试切、测量、调整、再试切, 反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。这种方法的效串低, 对操作者技术水平要求高, 主要适用于单件、小批量生产。

调整法先调整好刀具和工件在机床上的相对位置, 并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变, 以保证被加工尺寸的方法。调整法广泛用于各类半自动、自动机床和自动线上, 适用于成批、大量生产。

定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法, 如铰孔、拉孔和攻螺纹等。这种方法的加工精度主要决定于刀具的制造、刃磨质量和切削用量。其优点是生产率较高, 但刀具制造和刃磨复杂, 常用于孔、螺纹和成形表面的加工。

自动控制法这种方法是用度量装置、进给机构和控制系统构成加工过程的自动循环, 即自动完成加工中的切削、度量、补偿等一系列的工作, 当工件达到要求的尺寸时, 机床自动退刀停止加工。

5.2 获得形状精度的方法

获得形状精度的方法有成形刀具法、轨迹法和展成法。成形刀具法的加工精度主要取决于刀刃的形状精度。轨迹法的加工精度则与机床的精度关系密切。例如, 车削圆柱类零件时, 其圆度、圆柱度等形状精度, 主要决定手主轴的回转精度、导轨精度以及主轴回转轴心线与导轨之间的相互位置精度。展成法常用于各种齿形加工, 其形状精度与刀具精度以及机床传动精度有关。

5.3 获得相互位置精度的方法

零件的相互位置精度, 主要由机床精度、央具精度和工件的装夹精度来保征。例如, 在平面上钻孔, 孔中心线对平面的垂直度, 取决于钻头进给方向与工作台或夹具定位面的垂直度。

6 影响尺寸精度的改进措施

6.1 测量误差的改进措施

根据车加工尺寸精度要求.选用科学、合理的测量方法及准确的测量器具。提高操作人员的素质, 减少人为因素影响。

6.2 刀具误差与刀具磨损的改进措施

控制刀具尺寸。及时调整机床。保证刀具安装精度。掌握刀具磨损规律, 及时进行补偿。

6.3 定程机构重复定位精度差的改进措施

应采取的措施:提高定程机构的刚性、精度操纵机构的灵敏性。

6.4 进给误差的改进措施

提高进给机构精度。用千分表等量具直接测量进给量。采用闭环控制系统。

6.5 工艺系统热变形的改进措施

精加工、粗加工分开。进给充分, 有效的冷却。合理正确调整尺寸。根据工件热变形规律, 铡量时适时补偿, 放在冷态 (室温) 下侧量。机床热平衡后再加工。控制环境温度。

6.6 工件安装误差的改进措施

正确选择定位基准。提高夹具制造精度。合理确定夹紧方法和夹紧力大小。仔细找正及装夹。

7 结束语

在任何一种机械加工中, 出现误差都是不可避免的, 作为实际的操作者一定要对误差产生的原因进行详细的分析, 在分析的基础上采取相应的预防措施, 从而减少加工误差, 尽可能的提高机械加工精度。

参考文献

[1]谢旭华.机械制造工艺及工装.2008[1]谢旭华.机械制造工艺及工装.2008

[2]孟令启.机械制造工程学.2007[2]孟令启.机械制造工程学.2007

浅析机械加工精度篇8

关键词：机械,加工,精度

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几何参数 (尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的符合程度。它们之间的偏离程度即称为加工误差。研究分析加工误差的产生原因, 掌握其变化的基本规律, 是保证和提高零件加工精度的主要措施。

1.2 原始误差

由机床、夹具、刀具和工件组成的统一体, 称为工艺系统。工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、工艺系统的动误差。

1.3 研究加工精度的方法

单因素分析法和统计分析法

2 工艺系统的几何误差

2.1 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的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。

2.2 机床的几何误差

机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损, 都直接影响工件的加工精度。其中主要是主轴回转运动、导轨直线运动和传动链的误差。

2.2.1 主轴回转误差。

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。它可分解为端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动三种基本形式。影响主轴回转误差的主要因素是主轴的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形。主轴回转精度的测量:千分表测量法和传感器测量法。提高主轴回转精度的措施:提高主轴部件的制造精度;对滚动轴承进行预紧;采用固定顶尖支承。

2.2.2 导轨误差。

机床导轨副是实现直线运动的主要部件, 其制造和装配精度是影响直线运动的主要因素。主要有在水平面内直线度误差、在垂直面内直线度误差、导轨间平行度误差。

2.2.3 传动链误差。

传动链传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。减少传动链传动误差的措施:尽可能缩短传动链;减少各传动元件装配时的几何中心;提高传动链末端元件的制造精度;在传动链中按降速比递增的原则分配各传动副的传动比;使用校正装置。

2.3 刀具误差

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, 合理地选用刀具几何参数和切削用量, 正确地刃磨刀具, 正确地采用冷却液等, 均能最大限度地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

2.4 装夹误差与夹具磨损

工件安装在夹具上进行机械加工时, 其加工工艺系统中影响工件加工精度的因素包括有定位误差、夹紧误差、对刀误差、夹具在机床上的安装误差及加工过程误差。

3 工艺系统的动误差

在加工过程中产生了切削力、切削热和摩擦, 它们将引起工艺系统的受力变形、受热变形和磨损, 造成加工误差, 这些加工过程中产生的原始误差称为工艺系统的动误差。在加工过程中因测量方法和量具而产生的测量误差, 工件加工后因残余应力引起工件变形而产生的误差等, 也近似的归入动误差中。

3.1 工艺系统的受力变形

3.1.1 基本概念。

机械加工工艺系统在切削力、传动力、惯性力、重力、夹紧力等的作用下, 将产生相应的变形, 这种变形将破坏切削刃和工件间已调好的正确的位置关系。

3.1.2 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加工精度有较大影响, 其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

3.1.3 刀具刚度。

加工小孔径内孔或深孔, 刀杆刚度很差, 刀杆受力变形影响加工精度。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

3.1.4 机床刚度。

机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法, 目前主要还是用实验方法来测定。变形与载荷不成线性关系, 加载曲线和卸载曲线不重合。两曲线线间所包容的面积就是加载和卸载循环中所损耗的能量, 它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功。经多次加载卸载后, 加载曲线起点才和卸载曲线终点重合, 残余变形才逐渐减小到零。影响机床部件刚度的因素:连接表面接触变形的影响, 低刚度零件的影响, 零件间的间隙和摩擦力的影响。

3.1.5 工艺系统刚度对加工精度的影响。

由于工艺系统刚度变化引起的误差。由于切削力变化引起的误差。由于夹紧变形引起的误差。其它作用力的影响

3.1.6 减少工艺系统受力变形的措施。

提高接触刚度, 提高工件刚度, 提高机床部件的刚度, 合理装夹工件以减少夹紧变形。

3.2 工艺系统的受热变形

3.2.1 基本概念。

引起工艺系统受热变形的有系统内部热源 (切削热和摩擦热) 和外部热源。切削热是由切削过程中切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切削间的摩擦所产生的, 它由工件、刀具、夹具、机床、切屑、切削热及周围介质传出。摩擦热主要是机床和液压系统中的运动部分产生的外部热源主要是环境温度辩护和热辐射的影响。

3.2.2 减少和控制热变形的主要途径。减少

热源的发热。用热补偿方法减少热变形。采用合理的机床部件结构减少热变形, 采用对称结构, 合理选择机床部件的装配基准。加速达到工艺系统的热平衡状态, 控制环境温度。

3.3 工件残余应力引起的误差

残余应力是指外部载荷去除后。仍残存在工件内部的应力。

产生残余应力的原因:毛坯制造中产生的残余应力, 冷校直带来的残余应力, 切削加工中产生的残余应力。

减少或消除残余应力的措施:合理设计零件结构, 对工件进行热处理和时效处理, 合理安排工艺过程。

3.4 调整误差

在机械加工的每一工序中, 总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确, 因而产生调整误差。在工艺系统中, 工件、刀具在机床上的互相位置精度, 是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时, 调整误差的影响, 对加工精度起到决定性的作用。

3.5 测量误差

零件在加工时或加工后进行测量时, 由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

4 提高和保证加工精度的途径

4.1 直接减少误差

直接减少误差法在生产中应用广泛, 是在查明产生加工误差的主要因素之后, 设法对其进行消除或减少的方法。

4.2 误差补偿法

误差补偿法, 就是认为的造成一种新的原始误差, 去抵消原来工艺系统中固有的原始误差, 从而减少加工误差, 提高加工精度。

4.3 均分原始误差法

对加工精度要求高的零件表面, 还可以采取在不断试切加工过程中, 逐步均化原始误差的方法。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。

4.4 误差转移法

误差转移法实质上是将工艺系统的几何误差受力变形和热变形等, 转移到不影响加工精度的方向去。

参考文献