關於加工精度,你對(duì)精密加工真的理解麽?
04-19-2023
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作為機械(xiè)人,天天和加(jiā)工打交道,離不開精度,但你對加工精度真的理解麽?今天小編帶給大家加工精度的細致解讀!

加(jiā)工精度(dù)是加工後零件外表的(de)實踐尺寸、外形、位置三種幾何參(cān)數與圖紙請求的理想幾(jǐ)何參數(shù)的契合水平。理想的(de)幾何參(cān)數,對尺寸而言,就是均勻尺寸;對(duì)外表(biǎo)幾何外形而言,就是絕對的圓、圓柱、平麵(miàn)、錐麵和直線等;對外表之間的互相位置而言,就是(shì)絕對的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實踐幾何參數與理想幾(jǐ)何參數的偏離(lí)數值稱為加工誤差。

加工精度簡介

加工精度主要用於消費產品水平,加工精度與加(jiā)工誤差都是評(píng)價加工外表幾何參數的術語。加(jiā)工精度用公差等級(jí)權衡,等級值越小,其精度(dù)越高;加工(gōng)誤差用數值(zhí)表示,數值越大,其誤差越(yuè)大。加工(gōng)精度高,就是加(jiā)工誤差小,反(fǎn)之亦然。

公差等級從IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20個,其中IT01表示的話該零(líng)件加工精度最高的,IT18表示的話該零件加工精度是最低的 ,普通上IT7、IT8是加工精度中等(děng)級別。

任何加工辦法所(suǒ)得到(dào)的實踐參數都不會絕對精確,從零件的功用看,隻需加工誤差在零件圖請(qǐng)求的公差(chà)範圍內,就以為保證了加工精度。



精確度和精細度的區別:

1、精(jīng)確度

指得到的(de)測定(dìng)結果與真實值之(zhī)間的(de)接近水平。丈量的精確度高,是指係統誤差較小,這時丈量數據的(de)均(jun1)勻值偏離真值較少,但數據分散的狀況,即偶爾誤差的大小不明白。

2、精細度

指(zhǐ)運用(yòng)同(tóng)種備用樣品停止反複測定所(suǒ)得到的結果之間的重現性、分歧性。有可(kě)能精細度高,但準確度是不精確的。例如,運用1mm的(de)長度停止測定得(dé)到的三個(gè)結果分別為1.051mm、1.053、1.052,固然它們的精細度(dù)高,但卻是(shì)不精確的。

精確度(dù)表示丈量結果的正確性,精細(xì)度表(biǎo)示丈量結果的反複性(xìng)和重現性,精細度是精(jīng)確(què)度的前(qián)提條件。

相關內容

1. 尺寸精度

指(zhǐ)加(jiā)工後零件(jiàn)的實踐尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相契合水平。

2. 外形精度

指加工後的零(líng)件外表的實踐幾何外形與理想的幾何(hé)外形的相契合水平。

3. 位置精度

指加工後零件有關外表之間的實踐位置精度差異。

4. 互相(xiàng)關(guān)係

通(tōng)常(cháng)在設計機器零件及規則零件加工精(jīng)度時,應留意將外形誤差控製在位置公差內(nèi),位置誤差又應小於尺寸公差。即精細零件或零(líng)件重要外表(biǎo),其(qí)外形(xíng)精度請求應高於位置精度(dù)請求,位置精度請求應高於尺寸精度請求。

進步加工精度的辦法

1.對工藝係統停止調(diào)整

試切法調整

經過試切—丈量尺寸—調整刀具(jù)的吃刀量—走刀切削—再試切,如此重複直至到達所需尺(chǐ)寸。此法消費效率低,主要用於單件小批(pī)消費。

調整法

經過預先調整好機床、夾具、工件和刀具的相對位置取得(dé)所需尺寸。此法消費率(lǜ)高,主要用於大批大量消費。

2.減小機(jī)床誤差

1)進步主軸部件的製造精度

應進步軸承的回轉精度 :

①選(xuǎn)用高精度的滾動軸承;

②采用高精度的多油(yóu)鍥動壓軸承;

③采用高精度的靜壓軸承(chéng)

應進步與軸承相(xiàng)配件的精度:

①進步箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度;

②進(jìn)步與軸承相配合外表的(de)加(jiā)工精度;

③丈量及調理相應件的徑向跳動範圍,使誤差補償或相抵消。

2)對(duì)滾動(dòng)軸承(chéng)恰當預緊

①可消弭間隙;

②增加(jiā)軸承剛度;

③均化滾動體誤差。

3)使主軸回轉精度不反映到工件上。

3.減少傳(chuán)動鏈傳動誤差(chà)

1)傳動件數少,傳動鏈短(duǎn),傳動精度(dù)高;

2)采用降速傳動(i

3)末端件精度應高於其他傳(chuán)動件。

4.減小刀具磨損

在刀具尺寸磨損到達(dá)急劇磨損階段前就必需重新磨刀

5.減小工藝(yì)係統的受力變形

主要從:

(1)進步係統的剛度(dù),特別是進步(bù)工藝(yì)係統(tǒng)中單薄環節的剛度;

(2)減小載荷及其變化。

進步係統剛度:

(1)合理的構(gòu)造(zào)設計

1)盡量減少銜接麵的數目;

2)避免有部分低剛度環節呈現;

3)應合理選擇根底件、支撐件的構造和截麵外形。

(2)進步銜接外表的接(jiē)觸剛度(dù)

1)進(jìn)步機床部件中零件(jiàn)間分離麵的質量;

2)給機床部件以預加載荷;

3)進步工件定位基(jī)準(zhǔn)麵的精度(dù)和減小它的外表粗糙度值。

(3)采用合理的裝夾和定位方式

減(jiǎn)小載荷及(jí)其變化:

(1)合(hé)理選擇刀(dāo)具幾何參數和切削(xuē)用量,以減(jiǎn)小切(qiē)削力;

(2)毛胚分組,盡量使調整中毛胚加工餘量平均。

6.減小(xiǎo)工藝係統熱(rè)變形

(1)減少熱源的發熱和隔離熱源

1)采用較小的切削用量;

2)零件精度請求高(gāo)時,將粗精加工工序分開;

3)盡可能將熱源從機床別離進來(lái),減少機床熱變形;

4)對主軸軸承、絲杆螺(luó)母副、高速運動的導軌副等不能別離的熱源,從構造(zào)、光滑等方(fāng)麵改善(shàn)其摩擦特性,減少發熱或(huò)用隔熱資料(liào);

5)采用強迫式風冷、水冷(lěng)等散熱措施。

(2)平衡溫度場

(3)采用合理的機床部件構造及裝配基準

1)采用熱對稱(chēng)構造——在變速箱中,將軸、軸承、傳動齒輪等(děng)對稱布置,可使箱壁溫(wēn)升平(píng)均,箱體變形減小;

2)合(hé)理(lǐ)選(xuǎn)擇機(jī)床零部(bù)件的裝(zhuāng)配基準。

(4)加速到達傳熱均衡;

(5)控製環境溫度(dù)。

7.減少剩餘(yú)應力

(1)增加消弭內應力的熱處置工序;

(2)合理布置工藝過程。

影響加工精度的要素

1. 加工原理誤差

加工原理誤差是指采用了近似的刀刃輪廓或近似的傳(chuán)動關係停(tíng)止加(jiā)工而(ér)產生的誤(wù)差。加工原理誤差多(duō)呈現於(yú)螺紋(wén)、齒輪、複雜曲麵加工中。

例如,加工漸開(kāi)線齒輪(lún)用的齒輪滾刀,為使滾刀製造便當,采用(yòng)了(le)阿基米德根本蝸(wō)杆或法向直廓根本蝸杆替代漸開線根本蝸杆,使(shǐ)齒輪漸(jiàn)開線齒形(xíng)產生了誤差。又如車削模數蝸杆時,由於蝸(wō)杆的螺距等於蝸輪的周節(即mπ),其中 m是模數,而π是一個無理數,但是車床的配換齒輪的齒數是有限的,選擇配換齒輪時隻能將π化為近似的分(fèn)數值(π =3.1415)計算,這就將惹起刀具(jù)關於工件成形運動(螺旋運動)的不精確,形成(chéng)螺距誤差。

在加工中,普通(tōng)采用近似加工,在理論誤差能夠滿足加工精度請求的前提下(《=10%-15%尺寸公差),來進步消費率和經濟(jì)性。

2. 調整(zhěng)誤(wù)差

機床的調整誤(wù)差是指由於調整不精(jīng)確而產生的誤差。

3. 機床誤差

機床(chuáng)誤差是指機床的(de)製造誤差、裝(zhuāng)置誤(wù)差和磨損。主要包(bāo)括機床導軌導向誤差(chà)、機床主軸回(huí)轉誤差、機床傳動(dòng)鏈(liàn)的傳動誤差。

(1) 機床導軌導向誤差

1)導軌導向精度——導軌副運動件實踐運動方向與理想運動方向的契(qì)合水平。主(zhǔ)要包括(kuò):

① 導軌在程度麵內直線度Δy和垂直麵內的直線度(dù)Δz(彎曲);

②前後兩導軌的平(píng)行度(扭曲);

③ 導軌(guǐ)對主(zhǔ)軸回轉軸線在程度麵內和垂直麵內的平行度誤差或垂直度誤差。

2)導軌導向精度對切削加(jiā)工的影響(xiǎng)主要思索導軌誤差惹起刀具與工件在誤(wù)差敏感方向的相對位移。車削加工時誤差敏感方向為程度方向,垂直方向惹起的(de)導向誤差產生的加工誤差(chà)能夠疏忽;鏜削加工時誤(wù)差敏感方向隨刀(dāo)具回轉而變化;刨削加工時誤差(chà)敏感方向為垂直方向,床身導軌在垂直平麵內的(de)直線度惹起加工外表直線度戰爭(zhēng)麵度(dù)誤差。

(2)機床(chuáng)主軸回轉誤差

機床主軸回轉誤差是指實踐回轉軸(zhóu)線關於理想(xiǎng)回轉軸線的漂移。主要包括主軸端麵圓跳動、主軸徑向圓跳動、主軸幾(jǐ)何軸(zhóu)線傾角擺動。

1)主軸端麵圓跳動對加工精度的影響:

①加(jiā)工圓柱麵時無影響;

②車、鏜端麵時將(jiāng)產生端麵與圓柱麵軸線垂直度誤差或端麵平麵度誤差;

③加工螺紋時,將產生螺距周(zhōu)期誤差。

2)主軸徑向圓(yuán)跳動對加(jiā)工精度的影響:

①若徑(jìng)向回轉誤差表現為其實踐軸線在y軸(zhóu)坐標方向上作簡諧直線運動,鏜床鏜出的孔(kǒng)為橢圓形孔,圓度誤差為徑向圓跳動幅值;而車床(chuáng)車出的孔(kǒng)沒什麽影(yǐng)響(xiǎng);

②若主軸(zhóu)幾何軸線作偏心運(yùn)動,無論車、鏜都能得到一個(gè)半徑為刀尖到均勻軸線間(jiān)隔的圓。

3)主軸幾何(hé)軸線傾(qīng)角擺(bǎi)動對加工(gōng)精度的影響:

①幾何軸(zhóu)線相關於均(jun1)勻軸線在(zài)空間成一定(dìng)錐角的圓錐軌跡,從(cóng)各截麵看相當於幾何(hé)軸心繞均勻軸心(xīn)作偏(piān)心運動,而從軸向看各處(chù)偏心值不同(tóng);

②幾何軸線在某一平麵(miàn)內作擺動,從各截麵看相當於實踐軸線在一平麵內作(zuò)簡諧直線(xiàn)運動(dòng),而從軸向看各(gè)處跳動幅值不同;

③實踐上主軸幾(jǐ)何軸線的傾(qīng)角擺動為上述兩種的疊加。

(3)機床傳動鏈的傳動誤差

機床傳動鏈的(de)傳動誤差是指傳動鏈中首末兩端傳動元件之間的相對運動誤差。

1)夾具的製造(zào)誤差和磨損

夾具的誤(wù)差主要(yào)指:

①定位元件、刀具(jù)導向元件、分度機構、夾詳細等(děng)的製(zhì)造誤差;

②夾具裝配後,以上各種元件工作麵間的相對尺寸誤(wù)差(chà);

③夾具在(zài)運用過程中工作外表的磨損。

2)刀具的製造誤差和磨損

刀具誤差(chà)對(duì)加工精度的影(yǐng)響依據刀具的品種不同(tóng)而(ér)異。

①定(dìng)尺寸刀具(如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等)的尺寸精度(dù)直接影響工(gōng)件的尺寸精度。

②成型刀具(jù)(如成型車刀、成型銑刀、成(chéng)型砂輪等)的外形精度將直接影響工件的外(wài)形精度。

③展成(chéng)刀具(如齒輪滾刀(dāo)、花鍵滾刀、插齒刀具等)的刀刃外形誤差會影響加工外表的外形精度。

④普通刀具(如車刀、鏜刀、銑刀),其製造精度對加工精度無直接(jiē)影響(xiǎng),但刀具易磨損。

3)工藝係統受力變形

工藝係統在(zài)切削力、夾緊力、重力(lì)和慣性(xìng)力等作用下會產(chǎn)生變形,從而(ér)毀壞了已調整好的工藝係統各(gè)組成局部的互相位置關係,招致加工誤差的產生,並影響加工(gōng)過程的穩定性。主要(yào)思索機床變形、工件(jiàn)變形以及工藝(yì)係統的總變形。

4. 切削力對加工精度的影響

隻思索機床變形(xíng),對加工軸類零(líng)件來講,機床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細(xì)的鞍形,即產生(shēng)圓柱度誤差。隻思索工件變形,對加工軸類零(líng)件來講,工件受力變形使加(jiā)工(gōng)後工件(jiàn)呈(chéng)兩端細、中間粗的(de)鼓形。而對加工孔類零件來講,單獨思索機床或工件(jiàn)的(de)變形,加工(gōng)後工件的外形與加工的軸(zhóu)類零件相反。

5. 夾緊力對加工精度的影響(xiǎng)

工件裝夾(jiá)時,由(yóu)於工件剛度較低或夾緊(jǐn)力著力點不當,使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形,形成的加工誤差(chà)。

6. 工藝係統的熱變形

在加工過程中,由於內部熱源(切削熱、摩擦熱)或外部熱源(yuán)(環境(jìng)溫度、熱輻射)產熱使工藝係統受熱而發作變形,從而影響加工精度。在大型工件加工和(hé)精(jīng)細(xì)加工中, 工(gōng)藝係統熱變形惹起(qǐ)的加工誤差占加工總誤差的40%-70%。

工件熱變形對加工金的的影響包括(kuò)工(gōng)件平均(jun1)受熱和工件不平均受(shòu)熱兩種。

7. 工(gōng)件內部的剩餘(yú)應力(lì)

剩餘應力的產生:

1)毛胚(pēi)製造和熱處置過程中(zhōng)產生的剩餘應力;

2)冷校直帶來的剩餘應力;

3)切削加工帶來的剩(shèng)餘應力。

8. 加工現場環境影響(xiǎng)

加工現(xiàn)場常常有許多細小金屬屑,這些金屬屑假如存在與(yǔ)零件定位(wèi)麵或定(dìng)位孔位置就會(huì)影響零件加工精度(dù),關(guān)於(yú)高精度加工,一些細小到目視不到的金(jīn)屬(shǔ)屑都會影響(xiǎng)到(dào)精(jīng)度。這個影(yǐng)響要素會被辨認出來(lái)但並無非常(cháng)到(dào)位的辦法來根絕,常常對操作員的作業手法依賴很高。

丈量辦法

加(jiā)工精度依據不同(tóng)的加工(gōng)精度內容(róng)以及精度請求,采用不同的丈量辦(bàn)法。普(pǔ)通來(lái)說(shuō)有以下幾類辦法:

1、按(àn)能(néng)否直接丈量被測參數,可分為直接丈量和間接丈量。

直接丈(zhàng)量:直接(jiē)丈量被測參(cān)數來取得(dé)被測尺寸。例如用卡尺、比擬(nǐ)儀丈量。

間接丈量:丈量與被測尺(chǐ)寸有關的幾何參數,經過計算取得被測(cè)尺寸。

顯然,直接丈量比擬直觀,間接丈量比擬(nǐ)繁瑣。普(pǔ)通當被測尺寸或用直接丈量達不到精度請求(qiú)時,就不得不采用間接丈量。

2、按量具量儀的讀數值(zhí)能否直接表示被測尺(chǐ)寸的數(shù)值,可分(fèn)為絕對丈(zhàng)量和相對丈量。

絕對丈量:讀數值直接(jiē)表示被測尺寸的大小、如用遊標卡(kǎ)尺丈量(liàng)。

相對丈量:讀數(shù)值隻表示被測尺寸相關於規範(fàn)量的偏向。如用比擬儀丈量軸的直徑,需先用量塊(kuài)調整好(hǎo)儀器的零位,然後停止丈量,測得值是(shì)被側軸的直徑相關於(yú)量(liàng)塊尺寸的差值,這就是相對丈量。普通(tōng)說來相對(duì)丈量的精度比擬高些(xiē),但(dàn)丈量比擬費(fèi)事。

3、按被測外表與量具量儀的丈量頭(tóu)能(néng)否接觸,分為接觸丈量和非(fēi)接觸丈量。

接觸丈量(liàng):丈(zhàng)量頭與被接觸外表接觸,並有機械作用的丈量力存在。如用千分尺丈量零件。

非接觸丈量:丈(zhàng)量頭(tóu)不與被測零件外表相接觸,非接觸丈量(liàng)可防止丈量力對丈量結果(guǒ)的影響。如應用投影法、光波幹預(yù)法丈量等。

4、按一次丈量參數的幾,分為單項丈量和綜(zōng)合丈量。

單項丈量:對被測零件的每個參數分(fèn)別單獨(dú)丈量。

綜合丈量:丈量反(fǎn)映(yìng)零件有關參數的綜合(hé)指標。如(rú)用工具顯微鏡丈量螺紋時,可分別丈量出螺紋實踐中徑、牙(yá)型半角誤(wù)差和螺(luó)距累(lèi)積誤差等。

綜合丈量普(pǔ)通效率比擬高,對保證零件的互換性更為(wéi)牢靠,常用於竣工零件的(de)檢驗。單(dān)項(xiàng)丈量能分別肯(kěn)定每一(yī)參數的誤差,普通用(yòng)於工藝剖析、工序(xù)檢驗(yàn)及被指定參數的(de)丈量。

5、按丈量在加工過程中所起的作用,分為主動丈量和被動丈量(liàng)。

主動丈量:工件在加工過程中停止丈量,其結果直接用來控製零(líng)件的加(jiā)工過程,從而及時防治廢品(pǐn)的產生(shēng)。

被動丈量:工件加工後停止的丈量。此種丈量隻能判別加工件能否合格,僅限於發現並剔除廢品(pǐn)。

6、按被(bèi)測零件在丈量過程中所處的狀態,分為靜態丈量和動態丈量。

靜態丈量:丈量相對(duì)靜止。如千分尺丈量直徑。

動態丈量:丈量時被測外表與丈量頭模仿(fǎng)工作狀態中作相對運動。

動態丈量辦法能反映出零件接(jiē)近運用狀(zhuàng)態下的狀況,是丈(zhàng)量技(jì)術的開展方向。
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