關于加工精度,你對精密加工http://www.yuxingjiajuwujin.com.cn/真的理解么?
作為機械人,天天和加工打交道,離不開精度,但你對加工精度真的理解么?今天小編帶給大家加工精度的細致解讀!
加工精度是加工后零件外表的實踐尺寸、外形、位置三種幾何參數與圖紙請求的理想幾何參數的契合水平。理想的幾何參數,對尺寸而言,就是均勻尺寸;對外表幾何外形而言,就是絕對的圓、圓柱、平面、錐面和直線等;對外表之間的互相位置而言,就是絕對的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實踐幾何參數與理想幾何參數的偏離數值稱為加工誤差。
加工精度簡介
加工精度主要用于消費產品水平,加工精度與加工誤差都是評價加工外表幾何參數的術語。加工精度用公差等級權衡,等級值越小,其精度越高;加工誤差用數值表示,數值越大,其誤差越大。加工精度高,就是加工誤差小,反之亦然。
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是加工精度中等級別。
任何加工辦法所得到的實踐參數都不會絕對精確,從零件的功用看,只需加工誤差在零件圖請求的公差范圍內,就以為保證了加工精度。
精確度和精細度的區別:
1、精確度
指得到的測定結果與真實值之間的接近水平。丈量的精確度高,是指系統誤差較小,這時丈量數據的均勻值偏離真值較少,但數據分散的狀況,即偶爾誤差的大小不明白。
2、精細度
指運用同種備用樣品停止反復測定所得到的結果之間的重現性、分歧性。有可能精細度高,但準確度是不精確的。例如,運用1mm的長度停止測定得到的三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052,固然它們的精細度高,但卻是不精確的。
精確度表示丈量結果的正確性,精細度表示丈量結果的反復性和重現性,精細度是精確度的前提條件。
相關內容
1. 尺寸精度
指加工后零件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
指加工后的零件外表的實踐幾何外形與理想的幾何外形的相契合水平。
3. 位置精度
指加工后零件有關外表之間的實踐位置精度差異。
4. 互相關系
通常在設計機器零件及規則零件加工精度時,應留意將外形誤差控制在位置公差內,位置誤差又應小于尺寸公差。即精細零件或零件重要外表,其外形精度請求應高于位置精度請求,位置精度請求應高于尺寸精度請求。
進步加工精度的辦法
1.對工藝系統停止調整
試切法調整
經過試切—丈量尺寸—調整刀具的吃刀量—走刀切削—再試切,如此重復直至到達所需尺寸。此法消費效率低,主要用于單件小批消費。
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所需尺寸。此法消費率高,主要用于大批大量消費。
2.減小機床誤差
1)進步主軸部件的制造精度
應進步軸承的回轉精度 :
①選用高精度的滾動軸承;
②采用高精度的多油鍥動壓軸承;
③采用高精度的靜壓軸承
應進步與軸承相配件的精度:
①進步箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度;
②進步與軸承相配合外表的加工精度;
③丈量及調理相應件的徑向跳動范圍,使誤差補償或相抵消。
2)對滾動軸承恰當預緊
①可消弭間隙;
②增加軸承剛度;
③均化滾動體誤差。
3)使主軸回轉精度不反映到工件上。
3.減少傳動鏈傳動誤差
1)傳動件數少,傳動鏈短,傳動精度高;
2)采用降速傳動(i
3)末端件精度應高于其他傳動件。
4.減小刀具磨損
在刀具尺寸磨損到達急劇磨損階段前就必需重新磨刀
5.減小工藝系統的受力變形
主要從:
(1)進步系統的剛度,特別是進步工藝系統中單薄環節的剛度;
(2)減小載荷及其變化。
進步系統剛度:
(1)合理的構造設計
1)盡量減少銜接面的數目;
2)避免有部分低剛度環節呈現;
3)應合理選擇根底件、支撐件的構造和截面外形。
(2)進步銜接外表的接觸剛度
1)進步機床部件中零件間分離面的質量;
2)給機床部件以預加載荷;
3)進步工件定位基準面的精度和減小它的外表粗糙度值。
(3)采用合理的裝夾和定位方式
減小載荷及其變化:
(1)合理選擇刀具幾何參數和切削用量,以減小切削力;
(2)毛胚分組,盡量使調整中毛胚加工余量平均。
6.減小工藝系統熱變形
(1)減少熱源的發熱和隔離熱源
1)采用較小的切削用量;
2)零件精度請求高時,將粗精加工工序分開;
3)盡可能將熱源從機床別離進來,減少機床熱變形;
4)對主軸軸承、絲桿螺母副、高速運動的導軌副等不能別離的熱源,從構造、光滑等方面改善其摩擦特性,減少發熱或用隔熱資料;
5)采用強迫式風冷、水冷等散熱措施。
(2)平衡溫度場
(3)采用合理的機床部件構造及裝配基準
1)采用熱對稱構造——在變速箱中,將軸、軸承、傳動齒輪等對稱布置,可使箱壁溫升平均,箱體變形減小;
2)合理選擇機床零部件的裝配基準。
(4)加速到達傳熱均衡;
(5)控制環境溫度。
7.減少剩余應力
(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動關系停止加工而產生的誤差。加工原理誤差多呈現于螺紋、齒輪、復雜曲面加工中。
例如,加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀,為使滾刀制造便當,采用了阿基米德根本蝸桿或法向直廓根本蝸桿替代漸開線根本蝸桿,使齒輪漸開線齒形產生了誤差。又如車削模數蝸桿時,由于蝸桿的螺距等于蝸輪的周節(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,選擇配換齒輪時只能將π化為近似的分數值(π =3.1415)計算,這就將惹起刀具關于工件成形運動(螺旋運動)的不精確,形成螺距誤差。
在加工中,普通采用近似加工,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性。
2. 調整誤差
機床的調整誤差是指由于調整不精確而產生的誤差。
3. 機床誤差
機床誤差是指機床的制造誤差、裝置誤差和磨損。主要包括機床導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。
(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合水平。主要包括:
① 導軌在程度面內直線度Δy和垂直面內的直線度Δz(彎曲);
②前后兩導軌的平行度(扭曲);
③ 導軌對主軸回轉軸線在程度面內和垂直面內的平行度誤差或垂直度誤差。
2)導軌導向精度對切削加工的影響主要思索導軌誤差惹起刀具與工件在誤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,垂直方向惹起的導向誤差產生的加工誤差能夠疏忽;鏜削加工時誤差敏感方向隨刀具回轉而變化;刨削加工時誤差敏感方向為垂直方向,床身導軌在垂直平面內的直線度惹起加工外表直線度戰爭面度誤差。
(2)機床主軸回轉誤差
機床主軸回轉誤差是指實踐回轉軸線關于理想回轉軸線的漂移。主要包括主軸端面圓跳動、主軸徑向圓跳動、主軸幾何軸線傾角擺動。
1)主軸端面圓跳動對加工精度的影響:
①加工圓柱面時無影響;
②車、鏜端面時將產生端面與圓柱面軸線垂直度誤差或端面平面度誤差;
③加工螺紋時,將產生螺距周期誤差。
2)主軸徑向圓跳動對加工精度的影響:
①若徑向回轉誤差表現為其實踐軸線在y軸坐標方向上作簡諧直線運動,鏜床鏜出的孔為橢圓形孔,圓度誤差為徑向圓跳動幅值;而車床車出的孔沒什么影響;
②若主軸幾何軸線作偏心運動,無論車、鏜都能得到一個半徑為刀尖到均勻軸線間隔的圓。
3)主軸幾何軸線傾角擺動對加工精度的影響:
①幾何軸線相關于均勻軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡,從各截面看相當于幾何軸心繞均勻軸心作偏心運動,而從軸向看各處偏心值不同;
②幾何軸線在某一平面內作擺動,從各截面看相當于實踐軸線在一平面內作簡諧直線運動,而從軸向看各處跳動幅值不同;
③實踐上主軸幾何軸線的傾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)夾具的制造誤差和磨損
夾具的誤差主要指:
①定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾詳細等的制造誤差;
②夾具裝配后,以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差;
③夾具在運用過程中工作外表的磨損。
2)刀具的制造誤差和磨損
刀具誤差對加工精度的影響依據刀具的品種不同而異。
①定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等)的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。
②成型刀具(如成型車刀、成型銑刀、成型砂輪等)的外形精度將直接影響工件的外形精度。
③展成刀具(如齒輪滾刀、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),其制造精度對加工精度無直接影響,但刀具易磨損。
3)工藝系統受力變形
工藝系統在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產生變形,從而毀壞了已調整好的工藝系統各組成局部的互相位置關系,招致加工誤差的產生,并影響加工過程的穩定性。主要思索機床變形、工件變形以及工藝系統的總變形。
4. 切削力對加工精度的影響
只思索機床變形,對加工軸類零件來講,機床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細的鞍形,即產生圓柱度誤差。只思索工件變形,對加工軸類零件來講,工件受力變形使加工后工件呈兩端細、中間粗的鼓形。而對加工孔類零件來講,單獨思索機床或工件的變形,加工后工件的外形與加工的軸類零件相反。
5. 夾緊力對加工精度的影響
工件裝夾時,由于工件剛度較低或夾緊力著力點不當,使工件產生相應的變形,形成的加工誤差。
6. 工藝系統的熱變形
在加工過程中,由于內部熱源(切削熱、摩擦熱)或外部熱源(環境溫度、熱輻射)產熱使工藝系統受熱而發作變形,從而影響加工精度。在大型工件加工和精細加工中, 工藝系統熱變形惹起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工件平均受熱和工件不平均受熱兩種。
7. 工件內部的剩余應力
剩余應力的產生:
1)毛胚制造和熱處置過程中產生的剩余應力;
2)冷校直帶來的剩余應力;
3)切削加工帶來的剩余應力。
8. 加工現場環境影響
加工現場常常有許多細小金屬屑,這些金屬屑假如存在與零件定位面或定位孔位置就會影響零件加工精度,關于高精度加工,一些細小到目視不到的金屬屑都會影響到精度。這個影響要素會被辨認出來但并無非常到位的辦法來根絕,常常對操作員的作業手法依賴很高。
丈量辦法
加工精度依據不同的加工精度內容以及精度請求,采用不同的丈量辦法。普通來說有以下幾類辦法:
1、按能否直接丈量被測參數,可分為直接丈量和間接丈量。
直接丈量:直接丈量被測參數來取得被測尺寸。例如用卡尺、比擬儀丈量。
間接丈量:丈量與被測尺寸有關的幾何參數,經過計算取得被測尺寸。
顯然,直接丈量比擬直觀,間接丈量比擬繁瑣。普通當被測尺寸或用直接丈量達不到精度請求時,就不得不采用間接丈量。
2、按量具量儀的讀數值能否直接表示被測尺寸的數值,可分為絕對丈量和相對丈量。
絕對丈量:讀數值直接表示被測尺寸的大小、如用游標卡尺丈量。
相對丈量:讀數值只表示被測尺寸相關于規范量的偏向。如用比擬儀丈量軸的直徑,需先用量塊調整好儀器的零位,然后停止丈量,測得值是被側軸的直徑相關于量塊尺寸的差值,這就是相對丈量。普通說來相對丈量的精度比擬高些,但丈量比擬費事。
3、按被測外表與量具量儀的丈量頭能否接觸,分為接觸丈量和非接觸丈量。
接觸丈量:丈量頭與被接觸外表接觸,并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:丈量頭不與被測零件外表相接觸,非接觸丈量可防止丈量力對丈量結果的影響。如應用投影法、光波干預法丈量等。
4、按一次丈量參數的幾,分為單項丈量和綜合丈量。
單項丈量:對被測零件的每個參數分別單獨丈量。
綜合丈量:丈量反映零件有關參數的綜合指標。如用工具顯微鏡丈量螺紋時,可分別丈量出螺紋實踐中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。
綜合丈量普通效率比擬高,對保證零件的互換性更為牢靠,常用于竣工零件的檢驗。單項丈量能分別肯定每一參數的誤差,普通用于工藝剖析、工序檢驗及被指定參數的丈量。
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。
主動丈量:工件在加工過程中停止丈量,其結果直接用來控制零件的加工過程,從而及時防治廢品的產生。
被動丈量:工件加工后停止的丈量。此種丈量只能判別加工件能否合格,僅限于發現并剔除廢品。
6、按被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工作狀態中作相對運動。
動態丈量辦法能反映出零件接近運用狀態下的狀況,是丈量技術的開展方向。