在结构设计中如何提高精密机械的精度

A. 如何实现精密机械加工

1、从硬件上讲，机械零件的加工是有很多种机械设备，如车、铣床、刨床、磨床、拉床加工中心等，各种设备的固有加工精度都不一样，所以要实现精密加工，就要看你的零件精度有多高相应的选择相应的工艺路线和设备;
2、从软件上讲，就是操作人员的技能，这涉及到各种设备的操作人员的操作技能，这些技能包括对设备的深入理解、对机械加工的理解、对加工零件材料的理解等，这些技能都可以再平常的工作中慢慢积累，操作人员的技能关键是实践，理论也要了解。
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。
机器的生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。

B. 机械结构设计中如何提高阻尼比

阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是结构的动力特性之一，引起结构能量耗散的因素（或称之为影响结构阻尼比的因素）很多，主要有（1）材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。（2）周围介质对振动的阻尼。 （3）节点、支座联接处的阻尼（4）通过支座基础散失一部分能量。（5）结构的工艺性对振动的阻尼。
提高结构阻尼比，也应该从这5个方面考虑
供参考

C. 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。

(3)在结构设计中如何提高精密机械的精度扩展阅读：

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。

D. 精密机械设计和机械设计基础差别大吗

精密机械设计与机械设计基础，二者在理论上没有什么不同，不同的是制造工艺。前者是侧重于精密仪器仪表，如机械式的手表就是典型的精密机械，其齿轮、轴承等参数及精度都与日常用的有很大区别，而且其设计时所需的技术参数，在一般的设计手册中是查不到的。后者侧重于通用机器设备，属于大而全的知识层次。

E. 精密机械组件的选择原则

一、提高强度和刚度的结构设计 1.避免受力点与支持点距离太远 2.避免悬臂结构或减小悬臂长度
3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用 4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力 5.避免机构中的不平衡力 6.避免只考虑单一的传力途径
7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响
8.避免铸铁件受大的拉伸应力; 9.避免细杆受弯曲应力
10.受冲击载荷零件避免刚度过大
11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕 12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力 13.受变载荷零件应避免或减小应力集中 14.避免影响强度的局部结构相距太近
15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同 16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小
17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲 18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量 19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力 20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力
二、提高耐磨性的结构设计 1.避免相同材料配成滑动摩擦副 2.避免白合金耐磨层厚度太大
3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求 4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废
5.用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计 6.润滑剂供应充分，布满工作面 7.润滑油箱不能太小
8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂
9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理 10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多
11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量 12.注意零件磨损后的调整
13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小
三、提高精度的结构设计
1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案
2.避免磨损量产生误差的互相叠加
3.避免加工误差与磨损量互相叠加
4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力
矩互相平衡
5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持
6.要求运动精度的减速传动链中，最后一级传动比应该取最大值
等等

F. 机械精度设计通常有哪些原则和方法

一、机械精度设计原则
机械精度设计的基本原则是经济地满足功能、性能需求，即在满足产品使用要求的前提下，给产品规定适当的精度(合理的公差)。机械精度设计应当遵循以下原则。
1、互换性原则
互换性原则是现代化工业生产的一个基本原则，也是现代化生产中一项普遍遵守的重要技术经济原则。
2、标准化原则
当进行机械精度设计时离不开有关公差标准，而几要大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。
3、经济性原则
经济性原则的主要考虑因索包括工艺性、精度要求的合理性、原材料选择的合理性、是否设计合理的调整环节以及工作寿命等。
4、匹配性原则
在机械总体精度设计的基础上进行结构精度设计，需要解决总体精度要求的恰当和合理分配问题。
5、最优化原则
最优化原则就是通过确定各组成零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。
二、机械精度设计的常用方法
1、类比法
类比法的基础是参考资料的收集、整理和分析。
2、计算法
计算法只适用于某些特定场合，而且还要对由计算法得到的公差进行必要调核。
3、试验法
试脸法主要用于新产品中特别关键、重要零部件的精度设计。

G. 论如何提高机械加工精度

[论文摘要]分析机械加工存在误差的主要原因，然后提出提高机械加工精度的措施。
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。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。
一、机械加工产生误差主要原因 （一）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。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
（二）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。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，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。
（三）传动链误差。传动链的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。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。
（四）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量 ，正确地采用冷却液等，均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。
（五）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。
（六）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。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的影响就比较大。
二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，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机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。

H. 机械结构运动时如何保证精度

机械设计时按以下步骤确定尺寸的精度：
第一步：按照配合的性质，查公差配合版的相关资料确定尺寸的权精度。
这一步实际上就是理论计算。比如：要求能灵活移动的配合，就要用间隙配合，经常需要装卸的配合一般用过渡配合。另外，很多结构尺寸的公差选择都有国家标准，与标准件配合的尺寸的精度也有国家标准。这些数据，绝大部分在《机械设计手册》上都可以查到。
第二步：考虑使用过程中的实际需要。
比如：使用环境中灰尘和杂物多，温差大，则零件不能设计得太精密。
第三步：考虑制造的难易程度。
制造的难易程度直接影响制造成本。如果无法制造出来，这个设计就是失败的设计。

I. 论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。

J. 机械设计时如何设计尺寸的精度

公差配合的选用

1、一般情况下选用基孔制
这是因为加工孔用的道具多是定制的专，选属用基孔制便于减少孔用定值刀具和量具的数目。而加工轴的刀具大都不是定制的，因此，改变轴的尺寸不会增加刀具和量具的数目。

2、下列情况选用基轴制
1）直接使用按基准轴的公差带制造的有一定公差等级而不再进行机械加工的冷拔钢材做轴。（农用机械和纺织机械多用）
2）加工尺寸小于1mm的精密轴要比加工同级的孔困难得多，这时选用基轴制配合要比基孔制经济效益好。
3）从结构上考虑，同一根轴在不同部位与几个孔相配合，并且各自有不同的配合要求，这时应考虑采用基轴制配合。（如发动机活塞销轴与连杆铜套孔以及活塞孔之间的配合）

3、与标准件配合
若与标准件配合，应以标准件为基准件确定配合制。（如滚动轴承）

4、特殊要求
为满足配合的特殊要求，允许选用非基准制的配合。（往往发生在一个孔与多个轴配合或一个轴与多个空配合且配合要求又各不相同的情况）

如还有什么问题可以邮件问我[email protected]