『壹』 如何提高机械加工精度
机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小. 几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值, 与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形状精度和位置精度等方面的内容, 尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差的范围, 形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差, 位置精度用来限制加工表面与其基准间的平行度. 垂直度. 同轴度等相互位置误差。 由于加工机械的性能. 技术方法. 生产条件等因素的不同影响, 机械加工出来的相关零件在其尺寸. 形状和表面相互位置参数与理想参数总是存在一定的偏离误差, 在数值上通常采用加工误差的大小来表示加工精度。机械元件的加工精度和表面质量等加工质量. 是保证相关机械产品装配质量的基础, 加工误差的大小反映了加工精度的高低。
一、机械加工产生误差主要原因
1.机床磨损及几何误差对加工精度的影响
(1)主轴回转误差
加床存在的主轴回转误差将对工件的具体性状以及工件加工的具体位置造成最为直接的影响。 主轴的回转误差可以被分解为径向与轴向跳动以及主轴角度摆动,在具体的加工工作中受加工工件具体表面位置的不同以及主轴回转误差变现的不同,而导致的加工误差也各有不同 。比如,在进行工件加工时,由于主轴存在径向跳动误差,此时便会处于加工状态下的工件的外圆或是内孔的精度造成一定影响,但主轴的跳动误差却不会对工件的端面加工造成不利影响 。在机床主轴所存在的三种误差表现形式当中,主轴的角度摆动误差与主轴的径向跳动误差对工件加工精度的影响较为相似,主轴这两种误差表现形式对工件加工精度影响的差别主要体现在,主轴的角度摆动误差除对加工工件表面的圆度产生影响之外,还会对加工工件表面的圆柱度带来一定程度的影响。
(2)导轨误差
机床中导轨主要起着承载和导向的作用,它既是运动的基准,也是确定机床主要部件相对位置的基准,因此它的误差会对工件的形状精度产生直接的影响。导轨在水平面的直线度误差,会直接反映在工件表面的误差敏感方向,即法线方向,加工精度受其影响的程度最大;而导轨在垂直平面内的直线度误差则相对影响较小, 甚至可以忽略不计;前后导轨平行度误差会造成在运动过程中工作台的摆动,刀尖的运动轨迹则为空间曲线,从而导致工件形状的误差。
(3)传动链的误差
工件在切削的过程中,其表面的成形运动是靠一系列的传动机构实现的。该传动机构包括齿轮.螺母.蜗杆.丝杆等传动元件。 由于这些元件会在装配.加工以及使用过程中产生磨损而导致误差,所以就导致传动链的传动误差。传动线路越长.传动机构越复杂,传动误差就会相应的越大。影响工件表面加工精度的误差因素中,主要因素就是机床的传动链误差。
2.刀具.夹具的误差
刀具种类的不同,对于加工精度的影响程度也不同, 普通的刀具比如车刀.铣刀等,其制造误差几科对加工精度没有直接的影响;而定尺寸刀具的尺寸误差,则直接影响着工件的尺寸精度;成形刀具则会影响到工件的形状精度。刀具的磨损则直接影响到工件与刀具的相对位置,从而造成尺寸误差。此外,由于夹具是保证工件相对于机床刀具有正确位置,所以夹具对工件的位置精度有很大影响,夹具的磨损会造成工件定位的误差。
3.工艺系统受力变形导致的误差
(1) 切削过程中受力点位置变化引起的
加工误差。在切削过程中,工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化,引起系统变形的差异,使被加工表面产生形状误差。
(2)切削力大小变化引起的加工误差--误差复映。
工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状,但它在尺寸. 形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。 毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化,从而导致切削力的变化,进而引起工艺系统产生相应的变形,使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。 当然,工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多 这种现象称为 “误差复映规律” ,所引起的加工误差称为“ 误差复映”除切削力外,传动力 .惯性重力 .夹紧力等其他作用力也会使工艺系统的变形发生变化,从而引起加工误差,影响加工精度。
4.工艺系统受热变形导致的误差
机械加工过程中,工艺系统会在各种热源的作用下产生一定的热变形。因为工艺系统的热源分布不均匀,各个环节的材料和结构也不同,从而导致工艺系统各部分变形产生误差,破坏工件和刀具的运动关系和准确位置,最终产生加工误差。特别是精密加工,热变形误差占总误差的百分之四十到七十的比重。
(1)机床热变形
受到热源的影响,机床各个部分的温度会发生变化,因为机床构造的复杂性以及热源分布的不均匀,机床部件会发生不同程度的热变形,从而破坏了机床部件原有的互相位置关系,从而影响工件的加工精度。
(2)刀具热变形
虽然刀具在切削加工中受到的热量比例很小,但是因为其刀具的热容量和尺寸都很小,所以有很高的温升,最终会引起刀具的热伸长并最终导致加工误差。粗加工情况下可以不用考虑刀具的热变形影响,但如果是要求较高的工件,刀具的热变形则会对于表面形状误差产生影响。
(3)工件热变形
工件热变形主要是由切削热所导致的,其热变形的情况和加工方法以及是否受热均匀有关。 当工件均匀受热时,比如一些简单的车.磨轴工件的外圆,等到加工后冷却至室温,工件的直径和长度都会有所收缩,从而产生一定的尺寸误差;加工较短的轴套类或者盘类工件时,因为加工行程相对较短,就可以近似的认为沿工件轴向方向温升相同。而加工较长的工件时,工件开始走刀温度相对较低,从而变形也小
『贰』 精密卧式车床主要采取了哪些措施来提高其 加工精度
⑴提高机床几何精度提高主轴及轴承精度以及丝杠和螺母精度。
⑵主传动链采用分离传动的形式把主轴箱和变速箱分开提高主轴的运动平稳性减少主轴热变形从而提高机床工作精度。
⑶主轴皮带轮采用卸荷式结构。
⑷减小加工表面粗糙度主轴前后轴承均采用高精度滑动轴承或采用高精度静压轴承采用无级变速传动
『叁』 提高机械加工精度的途径有哪些
提高零件加来工所使用机床的几何精度,源提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。
在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量,如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情。
在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
加工需要的机械由数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、加工中心、激光焊接、中走丝、快走丝、慢走丝、外圆磨床、内圆磨床、精密车床等;
可进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工, 此类机械擅长精密零件的车、铣、刨、磨等加工,可以加工各种不规则形状零件,加工精度可达2μm。
现代机械加工的快速发展,机械加工技术快速发展,慢慢的涌现出了许多先进的机械加工技术方法,比如微型机械加工技术、快速成形技术、精密超精密加工技术等。
『肆』 如何提高数控车床的加工精度
切削加工是指用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法,常见切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等。任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动,不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法,提高车床工艺的精度需要根据自身的需求合理调整方案,下面简单介绍下提高车床精度的方法有哪些:
一、减小残留面积高度。减小主偏角、副偏角和进给量及增大刀尖圆弧半径,都可减小残留面积高度,具体实施时应注意:
(1)一般减小副偏角效果明显,因减小主偏角,使径向阻力及其作用在工件上的径向切削力增大,若工艺系统刚性差,会引起振动。
(2)适当增大刀尖圆弧半径,但如果机床刚性不足,刀尖圆弧半径过大,会使径向阻力增大而产生振动,反而会使表面粗糙度值变大。
(3)减小进给量,提高切削速度,也可减小残留面积高度。
二、避免积屑瘤、刺痕的产生。可用改变切削速度的方法,来抑制积屑瘤的产生。如果用高速钢车刀,应降低切削速度并加切削油;用硬质合金车刀时,应提高切削速度,避开最容易产生积屑瘤的中速范围。在保证刀刃强度的前提下,增大车刀前角能有效地抑制积屑瘤的产生。另外应尽量减小前后刀面的表面粗糙度值,经常保持刀刃锋利。
三、避免磨损亮斑。工件在车削时,已加工表面出现亮斑或亮点,切削时又有噪声,说明刀具已严重磨损。
磨钝的切削刃将工件表面挤压出亮痕,使表面粗糙度变大,这时应及时重磨或换刀。
四、防止切屑拉毛已加工面。切屑会在已加工表面出现不规则的较浅划痕。为此应选用正刃倾角的车刀,使切屑流向工件待加工表面,并采取合适的断屑措施。
五、防止和消除振纹。车削时,由于工艺系统的振动,而使工件表面出现周期性的横向或纵向振纹,为此应从以下几个方面加以防止。
(1)机床方面。调整主轴间隙,提高轴承精度;调整中、小滑板镶条,使间隙小于0.04mm,并保证移动平稳、轻便;选用功率适宜的车床,增强车床安装的稳定性。
(2)刀具方面。合理选择刀具的几何参数,经常保持切削刃光洁、锋利。增加刀柄的截面积,减小刀柄伸出长度,以提高其刚性。
(3)工件方面。增加工件的安装刚性,例如将装夹工件悬伸长度尽量缩短,只要满足加工需要即可。细长轴应采用中心架或跟刀架支撑。
(4)切削用量方面。选用较心的切削深度和进给量,改变或降低切削速度。
六、合理选用切削油,保证充分冷却润滑。采用合适的切削油是消除积屑瘤、鳞刺和减小表面粗糙度的有效方法。车削时,合理选用切削油并保证充分冷却润滑,可以改善切削条件,减小切削力和切削抗力,降低切削温度,减少刀具磨损,尤其在半精车和精车时更应注意。
『伍』 怎么样提高车床加工的工艺精度
切削加工是指用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法,常见切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等。任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动,不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法,提高车床工艺的精度需要根据自身的需求合理调整方案,下面简单介绍下提高车床精度的方法有哪些:
一、减小残留面积高度。减小主偏角、副偏角和进给量及增大刀尖圆弧半径,都可减小残留面积高度,具体实施时应注意:
(1)一般减小副偏角效果明显,因减小主偏角,使径向阻力及其作用在工件上的径向切削力增大,若工艺系统刚性差,会引起振动。
(2)适当增大刀尖圆弧半径,但如果机床刚性不足,刀尖圆弧半径过大,会使径向阻力增大而产生振动,反而会使表面粗糙度值变大。
(3)减小进给量,提高切削速度,也可减小残留面积高度。
二、避免积屑瘤、刺痕的产生。可用改变切削速度的方法,来抑制积屑瘤的产生。如果用高速钢车刀,应降低切削速度并加切削油;用硬质合金车刀时,应提高切削速度,避开最容易产生积屑瘤的中速范围。在保证刀刃强度的前提下,增大车刀前角能有效地抑制积屑瘤的产生。另外应尽量减小前后刀面的表面粗糙度值,经常保持刀刃锋利。
三、避免磨损亮斑。工件在车削时,已加工表面出现亮斑或亮点,切削时又有噪声,说明刀具已严重磨损。
磨钝的切削刃将工件表面挤压出亮痕,使表面粗糙度变大,这时应及时重磨或换刀。
四、防止切屑拉毛已加工面。切屑会在已加工表面出现不规则的较浅划痕。为此应选用正刃倾角的车刀,使切屑流向工件待加工表面,并采取合适的断屑措施。
五、防止和消除振纹。车削时,由于工艺系统的振动,而使工件表面出现周期性的横向或纵向振纹,为此应从以下几个方面加以防止。
(1)机床方面。调整主轴间隙,提高轴承精度;调整中、小滑板镶条,使间隙小于0.04mm,并保证移动平稳、轻便;选用功率适宜的车床,增强车床安装的稳定性。
(2)刀具方面。合理选择刀具的几何参数,经常保持切削刃光洁、锋利。增加刀柄的截面积,减小刀柄伸出长度,以提高其刚性。
(3)工件方面。增加工件的安装刚性,例如将装夹工件悬伸长度尽量缩短,只要满足加工需要即可。细长轴应采用中心架或跟刀架支撑。
(4)切削用量方面。选用较心的切削深度和进给量,改变或降低切削速度。
六、合理选用切削油,保证充分冷却润滑。采用合适的切削油是消除积屑瘤、鳞刺和减小表面粗糙度的有效方法。车削时,合理选用切削油并保证充分冷却润滑,可以改善切削条件,减小切削力和切削抗力,降低切削温度,减少刀具磨损,尤其在半精车和精车时更应注意。
『陆』 怎么才能提高数控机床的加工精度
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,从而使机床动作并加工零件的控制单元,数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成。通常情况下,要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。下面就简单的介绍下怎么才能提高数控机床设备的加工精度:
一、数控机床的精度介绍
(1)几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响,因此是评定机床精度的主要指标。
(2)运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度,几何位置的变化量越大,运动精度越低。
(3)传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。
(4)对于机床的动态精度,尚无统一标准,主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。
二、影响数据机床精度的因素
(1)机床的空载精度
以上的几何精度、运动精度和传动精度三种精度指标都是在空载条件下检测的,为全面反映机床的性能,必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。而影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。
(2)数据机床外力作用
机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力,机床的刚度越大,动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关,而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。
(3)切削油的选用
数控机床在加工时所使用切削油的性能直接决定了工件的精度,性能优异的切削油可以从物理润滑到化学润滑全程平稳的对工件和刀具提供有效的防护作用,减少刀具磨损,大幅度提高工件加工精度。
(4)数控机床的振动影响
机床上出现的振动,可分为受迫振动和自激振动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下,由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下,系统被迫引起的振动为受迫振动。机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、质量有关。由于机床的各个零部件热膨胀系数不同,因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移,这种现象叫机床的热变形。由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%。
温馨提醒:在数据机床生产过程中万万不能因为贪图便宜使用劣质油品,劣质油品性能低下会降低机床加工精度,并且会腐蚀设备,严重的会直接对人体产生危害,造成生产业的直接损失。
『柒』 保证和提高机床加工精度的方法有哪些
在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量。如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情。在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种:
1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
2、补偿原始误差
误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
3、转移原始误差
误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。
4、均分原始误差
在加工中,由于毛坯或上道工序误差的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n
组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。
5、均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分),最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程,这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。
6、就地加工法
在加工和装配中,有些精度问题牵涉到零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法),就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
『捌』 如何提高车床加工精度
一、提高切削质量的途径
切削加工质量主要是指工件的加工精度(包括尺寸、几何形状和各表面间相互位置)和表面质量(包括表面粗糙度、残余应力和表面硬化)。随着技术的进步,切削加工的质量不断提高。18世纪后期,切削加工精度以毫米计;20世纪初,切削加工精度最高已达0.01毫米;至50年代,切削加工精度最高已达微米级;70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。影响切削加工质量的主要因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、工艺方法和加工环境等方面。要提高切削加工质量,必须对上述各方面采取适当措施,如减小机床工作误差、正确选用切削工具、提高毛坯质量、合理安排工艺、改善环境条件等。
二、减小机床工作误差
通常采用的方法有:①选用具有足够精度和刚度的机床。②必要时可以采取补偿校正的方法,如在螺纹磨床或滚齿机上,根据事先测得的机床传动链误差加装误差校正装置,以校正机床的传动系统误差。③采用机床夹具来保证加工精度,如利用镗模加工箱体上的孔系,使孔距精度由镗模决定而不受机床定位误差的影响。④防止机床热变形对加工精度的影响。⑤消除机床内部振源和采取隔振措施,以减少振动对加工精度和粗糙度的影响。⑥提高机床自动化程度,如采用主动测量或自动控制系统,以减少加工过程中的人为误差。
三、正确选用切削工具
应采用耐磨性好的刀具,合理选用刀具几何参数,并仔细地研磨刃口,使其光滑而锋利。例如用磨具加工,一般选用较细、较硬磨粒的磨具,砂轮要正确和及时地修整。
四、提高毛坯质量
工件毛坯要具有均匀的材质和加工余量,同时采用适当的热处理,如时效处理、退火、正火、调质等措施以消减内应力,并改善材料的切削加工性。
五、合理安排工艺
采用合理的工艺程序;正确选用切削用量,以减小切削力和切削热的影响,并防止产生自激振动;严格选用经过长期检测的切削油配方,使切削油对切削区进行充分冷却和润滑;选择工件的安装定位基准和夹紧方式时,注意减小安装误差和工件变形。
六、改善环境条件
保持加工环境清洁;对外部振源和热源采取隔离措施;精密加工在恒温、恒湿和防尘的条件下进行。