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工藝系統影響機械加工精度的因素及改進措施

  
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  在機械加工過程中,存在許多因素影響加工精度,最終影響加工質量。因此,機械加工前必須考慮影響加工精度的各種因素,結合車間具體情況,有針對性地提高機械加工精度。
    機械產品的壽命和工作性能的基礎是零件的加工質量,衡量加工質量的指標是表面質量和加工精度,加工精度是加工質量的核心。為了保證零件機械加工順利進行,必須有個系統來支持,該系統稱之為工藝系統。由于工藝系統包括多個部件,其中任何一個部件存在問題,都會影響零件的加工精度,而且在實際加工的過程當中,由于多種因素的影響,使刀具和工件間的正確位置發生偏移,產生加工誤差。加工誤差越小,加工精度越高,反之越低。
    ,本文從工藝系統幾何精度、工藝系統的受力變形以及工藝系統熱變形等方面分析工藝系統對機械加工精度的影響。并提出相應的有效措施來提高機械加工精度,從而提高產品的合格率。
    機械加工精度的影響因素
    1.1.工藝系統的幾何精度對加工精度的影響
    工藝系統的幾何精度對加工精度的影響包括:加工原理誤差、機床誤差、刀具的制造誤差與磨損、夾具的制造誤差與磨損,
    1.1.1. 加工原理誤差
    原理誤差指采用了近似的成形運動或近似的刀具輪廓進行加工而產生的誤差。由于該種加工方法從原理上就是近似的,所以不能像理想的加工原理完全準確的運動,會存在原理誤差。但是這樣可簡化刀具或機床的具體結構,提高加工生產效率,反而能獲得較高的加工精度。
    1.1.2.機床誤差
    1.1.2.1.導軌誤差:導軌是確定主要部件相對位置運動基準。從理論上講,導軌應是直線,但實際由于制造原因,導軌存在直線度誤差。
    結構、材料、潤滑方式、保護裝置等方面著手,減少導軌誤差。
    1.1.2.2.主軸回轉誤差:實際回轉軸線對其理想回轉軸線的偏移量,決定工件加工表面的幾何形狀精度。該誤差分為純徑向跳動、純角度擺動、軸向竄動三種形式。隨加工方式的不同對主軸回轉精度的影響大小不同。
    1.1.2.3.機床傳動鏈誤差:指機床內聯系傳動鏈始末兩端的傳動元件間相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉角誤差來衡量。
    1.1.3.刀具的制造誤差與磨損
    因刀具種類的不同對加工精度的影響而也不同。如:一般的車刀、銑刀、鏜刀,其制造誤差對工件加工精度無直接影響;成形車刀、成形銑刀等的刀刃的形狀誤差、刃磨、裝夾將影響加工件形狀精度;鉆頭、鉸刀等定尺寸刀具尺寸誤差和磨損將影響工件尺寸精度。
    1.2.工藝系統的受力變形對加工精度的影響
    在機械加工過程中,工藝系統在切削力、傳動力、慣性力、夾緊力及重力等作用下,在工件夾緊部位和支承表面產生一定的變形,使得切削刃相對被切削表面發生變化,產生加工誤差。
    工藝系統受力變形取決于系統的剛度,工藝系統剛度取決于機床、夾具、刀具及工件的剛度。
    提高加工精度,應考慮各部件之間的剛度匹配,即“剛度平衡”。
    1.3.工藝系統的熱變形對加工精度的影響
    引起熱變形的根源是在加工過程中出現的各種“熱源”。這些熱源可分為:
    1.3.1.工件熱變形。不同的工件材料、不同的加工方法、結構以及尺寸的受熱變形也不相同;
    1.3.2.機床熱變形。由于機床結構的復雜性和熱源分布的不均勻,機床各部件發生不同程度的熱變形。
    1.3.3.刀具熱變形。主要是切削熱,傳給刀具的熱量不多,但由于刀具體積小、熱容量小且熱量又集中在切削部分,因此切削部分仍產生很高的溫升。

    在機械加工的過程中,不能避免誤差的產生,由此會影響工件的加工精度,部件間的相互關系,只有結合實際情況剖析誤差出現的原因,采取相應的對策減小加工誤差,提高機械加工的精度。控制加工誤差在許可范圍內,保證零件的加工質量。
 

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