浅析影响普通车床加工精度的因素
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12影响加工精度的因素解析加工精度是指在加工过程中,所得到的工件尺寸与设计要求之间的偏差程度。
影响加工精度的因素众多,主要包括机床精度、刀具质量、工件材料及加工方法等。
下面对这些因素进行详细分析。
第一、机床精度:机床精度是指机床本身的加工能力和稳定性。
包括机床的定位精度、运动精度、重复定位精度等方面。
定位精度:机床刀具在加工坐标轴上进行定位时的精度。
定位精度越高,机床的加工精度越高。
运动精度:机床刀具在进行运动时的精度。
运动精度包括刀具的速度、加速度保持平稳、方向精确等。
如果机床运动过程中存在震动或者晃动,会导致工件尺寸的变化,从而影响加工精度。
重复定位精度:机床进行多次定位时,每次定位的精度是否相同。
重复定位精度越高,加工精度越稳定。
第二、刀具质量:刀具是实现工件形状的关键工具。
刀具质量直接决定了加工精度。
刀具材料:刀具材料的硬度、耐磨性等性能会直接影响切削力的大小和稳定性。
如果刀具磨损严重,切削力难以控制,就会影响工件尺寸的精度。
刀具几何形状:刀具的几何形状包括刀尖半径、刀片角度、刀片刃口和刃后角等。
这些参数的选择会直接影响加工表面的光洁度和精度。
第三、工件材料:工件材料的硬度、韧性、热膨胀系数等参数都会对加工精度造成影响。
硬度:工件材料的硬度越大,加工难度越大,加工精度也会受到影响。
高硬度的材料容易导致刀具磨损,从而影响加工精度。
热膨胀系数:工件材料的热膨胀系数越大,加工过程中材料的膨胀和收缩也就越大,容易引起工件变形,从而导致尺寸精度降低。
第四、加工方法:加工方法对加工精度有直接的影响。
切削速度:过高或过低的切削速度都会影响切削力和刀具磨损,从而影响加工精度。
进给速度:过大的进给速度会导致切削力过大,造成加工表面的毛刺和震动。
过小的进给速度则会延长加工时间,增加刀具磨损。
冷却液使用:适当的冷却液可以降低加工过程中的温度,减小热变形的影响,保持加工精度的稳定性。
总结起来,加工精度受到多个因素的影响,包括机床精度、刀具质量、工件材料和加工方法等。
浅析机械加工精度的影响因素及提高措施【摘要】在机械加工当中,会不可避免的出现一些误差。
如何保证机械加工实现最大化的精度,已经成为了机械加工企业必须要思考的关键问题。
影响机械加工精度的因素有很多,要想控制好加工误差,就要学习和研究并掌握这些影响因素,并结合工作实际情况,提出能够有针对性的提高机械加工精度的措施。
【关键词】机械加工;影响因素;措施1、提升机械加工精度的重要性机械加工的精度在很大程度上影响着机械零件的质量,研究影响机械加工精度的因素,减少机械加工时出现的误差,对机械加工业具有重要的意义。
随着各行各业在生产方面的日益高速精确,人们也对机械零件的精度提出了更为严格的要求。
如果不能保证机械零件的加工精度,就会让加工出来的零件出现很大的误差,机械加工的误差不仅会使机械运行存在巨大的安全隐患,更会严重降低零件的使用寿命。
所以,保证机械加工的精度,控制好加工过程中可能出现的误差,可以大大提升机械生产和运行效率。
2、影响机械加工精度主要因素2.1加工原理误差所谓加工原理误差,是指使用近似成形运动和近似切削刃轮廓进行加工操作所产生的误差。
以滚齿加工用的齿轮滚刀为例,在这种机械加工过程中一般会存在两种类型的误差,它们都属于加工原理误差。
首先,切削刃齿廓会出现类似造形的误差。
出现这种情况的主要原因是,在机械制造过程中,有时会出现一些不同程度的困难,而通过使用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;其次,机械加工过程深受滚刀刀齿数的影响,会使得在实际的加工生产过程中出现一条折线的齿形,而齿形的出现是与理论上的光滑渐开线存在差异的,这样就给应用过程带来了一定的误差。
当机械加工过程中出现加工原理误差时,加工人员可以对机床或刀具的结构实行简化,这样不但可提高生产效率,还能够能提高加工精度。
2.2机床几何误差在机械加工当中,刀具一般都是由机床所控制的,刀具的成形运动也一般都是通过机床来完成的。
因此,机床的精度对于工件的加工精度同样有着非常重要的影响。
车床精度及其调整分析【摘要】主要对车床精度及其调整进行分析。
【关键词】车床精度;调整分析在车床上加工工件时,影响加工质量的因素很多,其中车床精度是一个重要方面。
工件加工后产生的某些缺陷,加椭圆、精度、波纹、端面凸凹、螺距误差等,都可能是由车床的精度不高造成的。
不同类别的车床加工不同类型的工件所能达到的车削精度各不相同,因此,掌握车床的精度及其适用范围,正确调整并保持车床的精度是加工出合格零件的前提。
1.影响车床工作精度的主要因素1.1车床变形影响车床变形的因素主要有两个,一个是车床刚度,另一个是热变形。
车床刚度指的是当外力作用于车床时,车床所能在不变形情况下所能承受的最大力。
由于车床的工作环境比较复杂,各种机械之间的碰撞是在所难免的,如果车床刚度比较低,那么车床外部和内部的构件就容易在外力下发生错位甚至脱落,导致车床不能正常工作。
热变形指的是在热源对车床造成的影响。
这里的热源分为两种,一种是阳光和环境温度的影响,称为外部热源;另一种是车床内部的电动机、轴承摩擦等器件发出的热量,叫做内部热源。
两种热源往往是同时作用于车床的,造成不同零件之间存在温差。
由于每个部分的材料热膨胀系数不同,从而造成了一些零件之间的相对位移,也会对车床的精度造成影响。
根据数据统计,车床一半以上的误差都是由于在长期工作中由于热变形而造成的,这个问题在精密机床和自动化程度高的车床上尤其突出,所以热变形的问题绝对不容忽视。
1.2车床振动车床在工作的过程中伴有振动的现象。
这种振动可以影响到内部构件之间的啮合程度,甚至会缩短刀具的寿命,从而影响到加工精度。
1.3数控系统性能主要指的是数控系统的计算误差、检测装置的检测精度和伺服系统的工作稳定性等对机床的初始精度的影响。
2.车床精度的检测车床的精度包括几何精度、传动精度、定位精度和工作精度等。
几何精度中包括车床床身导轨的精度、主轴的回转精度等15项。
传动精度如车床车螺纹的传动链,必须保证主轴每转一转时,刀架能准确地移动被加工螺纹的一个导程。
浅析机械加工精度的影响因素及其控制措施摘要:如何提高机械零件的加工精度,是每个从事机械加工者在加工前必须考虑的问题,文章现对影响机械加工精度的因素进行了较全面的分析,并针对各种影响因素阐述了相应的控制措施。
关键词:加工精度;因素;措施1 机械加工精度和加工误差1.1 加工精度零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。
符合程度越高则加工精度就越高。
加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
1.2 加工误差零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度称为加工误差。
加工误差的大小表示了加工精度的高低,加工误差是加工精度的度量。
在实际生产中,加工精度的高低是以加工误差的大小来衡量的。
2 加工精度的影响因素零件加工的误差是由于工件与刀具在切削过程中相互位置发生变动而造成。
加工误差包括加工原理误差、机床几何误差、夹具误差、刀具制造误差、工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损、残余应力引起变形、测量误差等。
2.1 加工原理误差加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。
例如滚齿用的齿轮滚刀,就有两种误差,一是为了制造方便,采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差;二是由于滚刀切削刃数有限,切削是不连续的,因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线,而是折线。
2.2 机床几何误差机床几何误差的来源主要指机床制造、磨损或安装带来的误差。
机床几何误差主要有:(1)主轴回转误差:即主轴回转时实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量。
包括轴向窜动、径向跳动、角度摆动三种基本形式。
主轴的轴向窜动对内、外圆的加工精度没有影响,但加工端面时,会使加工的端面与内外圆轴线产生垂直度误差。
主轴每转一周,要沿轴向窜动一次,使得切出的端面产生平面度误差。
当加工螺纹时,会产生螺距误差。
主轴的纯径向跳动会使镗削加工时镗出的孔为椭圆形。
主轴角度摆动会造成车削外圆或内孔的锥度误差;在镗孔时,若工件进给会使镗出的孔为椭圆形。
机械加工精度的影响因素及提高措施【摘要】机械加工精度的影响因素包括加工工艺参数的选择、材料的选取、机床精度和稳定性、刀具磨损和尺寸精度、以及工艺装备和工装精度。
为了提高机械加工精度,需要综合措施,如优化加工工艺流程、发展高精度加工技术。
在实际应用中,需要注意控制好这些因素,以确保产品的质量和精度。
通过合理选择工艺参数和材料,加强对机床精度和刀具磨损的管理,以及提升工艺装备和工装精度,可以有效提高机械加工的精度和稳定性。
不断优化技术手段和加工流程,并注重细节的控制,是提高机械加工精度的有效途径。
【关键词】机械加工精度、加工工艺、材料选取、机床精度、刀具磨损、工艺装备、工装精度、综合措施、高精度加工技术、加工工艺流程优化。
1. 引言1.1 研究目的本文旨在探讨机械加工精度的影响因素及提高措施,旨在帮助加工企业和技术人员更好地理解和掌握机械加工精度的关键问题。
具体来说,我们将深入分析加工工艺参数、材料选取、机床精度和稳定性、刀具磨损和刀具尺寸精度以及工艺装备和工装精度对机械加工精度的影响。
通过对这些关键因素的研究,我们旨在从根本上找出影响机械加工精度的瓶颈,为进一步提高加工精度提供科学依据和技术支持。
通过本文的研究和分析,我们希望为加工行业提供可行的综合措施,推动高精度加工技术的发展,并优化加工工艺流程,以实现更高水平的机械加工精度。
1.2 研究意义机械加工精度的提高对于提升工件质量、减少资源浪费、提高生产效率具有重要意义。
高精度的机械加工可以保证零件的尺寸精度和表面质量达到要求,提高零件的装配精度和工作稳定性,使整个机械设备的性能得到提升。
高精度的机械加工还能够减少材料的浪费,降低生产成本,提高产品的市场竞争力。
在当前全球制造业高速发展的背景下,加工精度要求越来越高,对机械加工精度的研究和提高具有重要的现实意义。
通过深入研究机械加工精度的影响因素及提高措施,可以为实现更高精度的机械加工提供理论指导和实践经验,推动我国制造业的技术水平和竞争力不断提升。
影响机械加工精度的因素及其分析一、在机械加工中,把机床、夹具、刀具、工件构成的一个封闭系统称为工艺系统。
二、根据切削过程的物理本质和工作阶段,可以把影响机械加工精度,造成加工误差的因素分为三个方面:1.加工前存在的误差:(1)原理误差:某些加工方法即存在着误差;(2)机床、夹具、刀具本身的误差;(3)工作、夹具、刀具调整时的误差。
2.切削过程中物理因素所产生的误差:(1)切削力和其它力使工艺系统发生变形;(2)切削热和其他热源使工艺系统发生变形。
3.切削后出现的误差:(1)工件内应力重新分布而产生的变形;(2)测量工件时的测量误差.这些误差的产生的原因可以归纳为以下几个方面:(1)加工原理误差(2)工艺系统的几何误差(3)工艺系统受力变形引起的误差(4)工艺系统受热变形引起的误差(5)工件内应力引起的加工误差(6)测量误差⏹加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差.⏹工艺系统的几何误差一、由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置,相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差,统称为工艺系统几何误差。
工艺系统几何误差只与工艺系统各环节的几何要素有关.二、工艺系统的几何误差对加工误差的影响工艺系统的几何误差对加工误差的影响主要体现在机床的几何误差对加工误差的影响。
机床的几何误差是通过各种成形运动反映到加工表面的,机床的成形运动主要包括两大类,即主轴的回转运动和移动件的直线运动。
因而分析机床的几何误差主要包括主轴的回转运动误差、导轨导向误差和传动链误差.(一)主轴的回转运动误差1.主轴的回转运动误差是指主轴实际回转轴线相对于理论回转轴线的偏移.2.机床主轴回转轴线的误差运动,可以分解为:(1)轴向窜动:指瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动主要影响工件的的端面形状和轴向尺寸精度。
(2)径向跳动:指瞬时回转轴线平行于平均回转轴线的径向运动量主要影响加工工件的圆度和圆柱度。
机床机械加工误差产生的原因剖析机床机械加工误差是指在机床加工过程中,由于各种原因导致工件加工尺寸与设计要求之间存在一定的差异。
机床机械加工误差的产生是多方面因素综合作用的结果,其中主要包括以下几个方面的原因。
1. 设备因素:机床的精度、刚度、动态性能等都会对加工精度产生影响。
机床刚度不足会导致加工过程中发生振动,从而使工件的加工精度下降。
2. 刀具因素:刀具的磨损、偏心、抖动等都会影响工件的加工精度。
刀具磨损会使切削力发生变化,从而影响工件加工尺寸的稳定性。
3. 工件因素:工件材料的性质、形状复杂程度等也会对加工精度产生影响。
某些材料的硬度大、塑性差,加工时易产生刀具磨损,从而使加工精度下降。
4. 加工工艺因素:加工工艺的合理与否也会对加工精度产生直接影响。
切削速度、进给速度、切削液的选择等的合理控制都会对加工精度产生影响。
5. 环境因素:温度、湿度等环境因素也会对加工精度有一定的影响。
温度的变化会引起机床的热变形,从而使加工精度发生改变。
为了降低机床机械加工误差的产生,可以采取以下几种措施:1. 选用合适的机床:根据工件的加工要求,选用精度、刚度、动态性能等适合的机床,以保证加工质量。
2. 选用合适的刀具:根据工件材料的特点,选用合适的刀具,并在加工过程中进行及时更换,以保持切削力的稳定和工件的加工精度。
3. 控制加工工艺参数:合理控制切削速度、进给速度、切削液的选择等加工参数,以提高加工精度。
4. 加强设备维护:定期对机床进行保养和维护,及时检查和更换损坏的部件,以保证机床的性能稳定和加工精度。
5. 控制环境条件:通过控制机床所处环境的温度、湿度等因素,减少对加工精度的影响。
机床机械加工误差产生的原因是多方面的,涉及设备、刀具、工件、加工工艺和环境等各个方面。
通过合理选用设备和刀具、控制加工工艺参数、加强设备维护以及控制环境条件等措施,可以有效降低机床机械加工误差的产生。
浅析影响普通车床加工精度的因素
作者:寇录峰
来源:《科技经济市场》2014年第06期
摘要:随着科学技术的不断发展,机械加工行业对精度的要求越来越高,机械零件的精度对机械设备的性能以及寿命的影响也越来越大,所以如何在加工过程提高零件的精度显得越来越重要。
但想要在实际生产中实现高精度加工,就必须对影响加工精度的因素进行比较全面的了解,进而找出切实可行的误差控制方法。
本文结合自己的实践经验,就影响普通车床的机械加工精度因素做一下分析。
关键词:加工精度;控制方法
加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。
理想的几何参数,对尺寸而言,就是平均尺寸;对表面几何形状而言,就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等;对表面之间的相互位置而言,就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。
零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。
简单说即零件最终加工尺寸与图纸要求尺寸之间的差别。
不管是什么车床,影响表面粗糙度的因素一般有以下几点:首先主轴的稳定性,主轴跳动越大,表面粗糙度越差。
转速越快,跳动越大。
第二,进给量的选择对于表面粗糙度起到决定性作用,而且还要根据进给量选择好主轴转速。
第三,刀具的选择和应用,加工什么的表面用什么样的刀具。
如最小直径刀具的强度最弱,应按最小直径刀具选择进给量;又如最大直径刀具的切削速最高,磨损最快,故应按最大直径刀具确定切削速度。
各单个刀具所进行的加工工艺不同时,需兼顾其不同点。
机床误差一般分为下面三种
1 机床精度误差
根据被加工工件的加工精度要求,机床按绝对分级法分为六个绝对精度等级,分别用罗马数字Ⅴ、Ⅵ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ表示,Ⅵ级精度最低,Ⅰ级精度最高。
2 机床系统误差
机床的系统误差是机床自身产生的,在制造过程中形成的。
它可分为:定位精度误差、几何精度误差、机床部件刚性误差等。
2.1 定位精度误差
由于机床在装配过程中要受到主轴精度、导轨精度及丝杠等定位精度的影响,因此要对以上精度误差进行控制。
(1)主轴回转误差,机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度;
(2)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。
其误差主要分为两方面:一方面是导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差;另一方面是前后导轨在垂直面内的平行度误差。
前者直接决定刀具是否能均匀而平稳地直线进给,从而影响被加工零件的几何精度。
此外,机床床身导轨还承受刀架等部件的重力及工作载荷,当机床工作时,功能部件在导轨上往复移动,这要求导轨副良好的低阻尼性。
否则,势必会使运动部件产生爬行现象,不能精确定位。
后者直接降低机床导轨的精度和使用寿命。
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。
导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。
(3)传动链误差,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。
一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
2.2 机床部件刚度误差
机床由很多部件组成,它决定了机床的整体刚度。
就车床而言,对机床精度影响较大的有:床身刚度、导轨刚度、丝杠刚度以及床鞍刚度等。
上述因素,均会导致在工件中产生较大变形,甚至出现振动,从而使工件的出现振纹,表面光洁度和几何精度达不到要求。
但到目前为止,尚无简易的刚度计算方法,这些部件的刚度主要还是通过实验方法来测定。
因此在设计机床部件结构时,应选择刚度较大的结构,选用刚性好的材质,合理选择吃刀量和进给速度,尽量减小部件刚度对工件加工精度的影响。
3 随机误差分类
机床的随机误差是由外部条件引起的,受外界条件影响较大。
它可分为:定位精度误差、几何精度误差、热变形误差等。
3.1 工艺系统受载变形引起的误差
工件在车削时,常会受到切削力、夹紧力、惯性力、重力等的作用,从而产生相应的变形,最终破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置,降低了工件的加工精度。
例如,当工件刚度远小于刀具及夹具的刚度时,在切削力的作用下,工件就会由于刚度不足而导致变形,从而降低了加工精度。
反之,当工件的刚度远大于刀具及夹具的刚度时,在加工工件过程中刀具及夹具就会出现变形,也会降低工件的精度。
因此,要合理地选择刀具材料,增大刀具的前角和主偏角,对工件材料进行合理的热处理以改善其加工性能。
同时,要提高工艺系统刚度,减少切削力并压缩它们的变动幅值。
实际加工过程中,要想保证工件的尺寸精度,以加工直径50±0.01的轴为例。
笔者认为应该注意以下几个方面的问题,一般情况下我们拿到手的是毛坯圆钢,首先装夹好工件后把一端的氧化皮去掉,然后掉头装夹,这样可以最大限度地保证工件的同轴度,为后续保证尺寸精度打下基础;其次根据毛坯的硬度和刀具的材料选择合适的背吃刀量进行粗加工,一般我们采取边加工边测量的方法来确定精加工余量,对于一般的材料例如45#钢最好的精加工余量为1毫米,这个数据相对于我们的目标尺寸来说很好记,最关键的是1毫米左右的精加工余量我们加工出来的最终零件的表面粗糙度和尺寸精度都比较好,精加工余量过大的时候尺寸精度不好控制,精加工余量过小最终零件的表面粗糙度不好控制。
再次在实际加工过程中假设我们已经定了精加工余量,在精加工之后不一定恰好是我们要的尺寸,如果那就没办法了,如果最后得到的实际尺寸大于我们的目标尺寸,比如说我们精加工后实际尺寸为50.06毫米,这个时候怎么操作才能达到目标尺寸?在去除0.05毫米余量时我们要先对刀,对刀时要注意一个问题:我们一般采用试切法对刀,在我们对刀的时候刀尖已经切入工件了一部分,很多人会忽视这个问题,可能刀尖已经切入0.02毫米,如果我们再转动刻度盘让尺寸变小0.06毫米的话,那结果可能实际尺寸就是49.98毫米了,这个工件就不合格了,所以要想解决这个问题,我们在对刀之后先让刀沿工件切削一小段距离,然后测量一下刚刚切削过的那段工件,我们就会把刚刚对刀时刀尖切入工件的那一小部分尺寸测量出来了,这样就避免了对刀时产生的误差,进一步提高尺寸精度。
当然除以上因素外,影响普通车床的加工精度因素是多方面的,工艺设计、工作环境以及操作人员的熟练程度等,都有可能对工件的加工精度造成一定影响。
所以加工工件时要结合具体情况及多种因素,从设计、制造、操做三个方面加以考虑。
这样才能够有效提高零件的加工精度。
参考文献:
[1] 冯之敬主编.《机械制造工程原理》[M].北京:清华大学出版社,1999.
[2] 张成宝,王馨舶,李雨.《浅析影响数控车床加工精度的因素》[J].数控机床市场网.。