機械加工誤差產(chǎn)生的原因及措施.doc

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1、機械加工誤差產(chǎn)生的原因及措施1加工誤差的原因分析由機床、刀具、夾具和工件組成了機械加工的工藝系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的誤差也就影響著加工誤差。工藝系統(tǒng)的誤差是“因”，是根源；加工誤差是“果”，是表現(xiàn)。因此把工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差。系統(tǒng)條件改變了，誤差則隨之改變，在機械加工工藝系統(tǒng)中，加工誤差的產(chǎn)生主要是由原始誤差引起的。這些原始誤差主要可歸納為以下幾個方面：1.1加工原理誤差采用近似的加工運動或者近似的刀具輪廓，都會產(chǎn)生原理誤差。在較多的情況下，為了使工件表面符合規(guī)定要求，就需要工件和刀具兩者之間有一定的運動聯(lián)系。例如，車螺紋就需要刀具與工件之間有螺旋運動的聯(lián)系；滾切齒輪就需要

2、滾刀與工件之間有準(zhǔn)確的展成運動聯(lián)系等，這種聯(lián)系就叫做加工原理。這種運動聯(lián)系是用機床或夾具來保證的，或是用成型刀具來保證的。但是在理論上采用的加工原理比較準(zhǔn)確時，就需要機床或夾具制造得比較復(fù)雜，或者中間環(huán)節(jié)過多，反而增加了機床的運動誤差，進而影響了加工精度的提高。另外，在用成型刀具加工復(fù)雜的曲線表面時，刀具刃口只能近似符合理論曲線，因此就會產(chǎn)生原理誤差。1.2定位安裝誤差定位和安裝是使用夾具固定工件的兩個必要動作過程，定位元件決定工件的位置，而制造得非常準(zhǔn)確的定位元件是不存在的，都允許有一定的公差范圍，這樣誤差也就隨之產(chǎn)生了。另外，在安裝工件時一般都是由人來操作完成的，即使

3、全部由控制系統(tǒng)自動完成的定位安裝，誤差也會產(chǎn)生，工件形狀和尺寸受工件定位夾裝精度的影響很大，進而影響工件的裝配精度。因此，操作者不能完全消除定位安裝誤差，但應(yīng)當(dāng)盡量使誤差降到最低限度。1.3機床誤差4機床誤差表現(xiàn)在自身的制造、磨損和安裝三個方面。一般來說，機床在制造、安裝以及使用過程中都會出現(xiàn)一定的偏差，雖然機床出廠之前都要經(jīng)過檢驗，但主要檢驗機床的重要零部件的形狀和位置誤差，而且這些檢驗是在沒有切削載荷的情況下進行的，它反映的是機床的靜誤差。在機床靜誤差中導(dǎo)軌誤差、主軸誤差和傳動鏈誤差三者對加工精度影響最大。（1）導(dǎo)軌誤差。機床上不論各部件相對位置還是相對運動，導(dǎo)軌都是

4、它們的基準(zhǔn)。機床導(dǎo)軌的幾何精度由其制造精度和使用的磨損狀況所決定，也與機床安裝好壞有關(guān)。就是說，導(dǎo)軌本身的制造誤差以及導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量都能使導(dǎo)軌產(chǎn)生誤差。檢驗導(dǎo)軌精度時一般檢驗導(dǎo)軌水平面和垂直面的兩個直線度和前后導(dǎo)軌的平行度。（2）主軸誤差。機床主軸是工件或刀具的位置基準(zhǔn)和運動基準(zhǔn)，它的誤差直接影響工件的加工精度。由于主軸軸頸有圓度誤差和同軸度誤差，軸承本身也有誤差，各個軸承之間還存在同軸度誤差，主軸的撓度對軸頸軸線的垂直度誤差以及支撐端面對軸頸軸線的垂直度誤差等多種因素影響，在每一瞬時，主軸回轉(zhuǎn)軸線在空間位置上都是在變化的，即存在回轉(zhuǎn)誤差。（3）傳動鏈誤差。傳

5、動鏈?zhǔn)寄└髟加胁煌潭鹊恼`差和偏差，各傳動元件在加工時也有幾何偏心、運動偏心和安裝偏心，以及在運轉(zhuǎn)中也存在角誤差等因素，說明存在傳動鏈誤差，它一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)動誤差來考量。1.4刀具誤差刀具在加工工件時會被磨損，使得工件表面精度發(fā)生改變，致使出現(xiàn)加工誤差，降低工件質(zhì)量。通常減少刀具磨損有下面幾個方法：選擇適合的刀具材料；選擇適當(dāng)?shù)那邢髁浚灰?guī)范刃磨刀具方法；選擇合適的冷卻液等。1.5調(diào)整誤差機械加工是由各種工序組成的，在每一個工序中，總是要進行這樣或那樣的調(diào)整工作，如：重新對刀、定位、夾裝等等，由于這樣的調(diào)整不一定絕對準(zhǔn)確，也就帶來了調(diào)整誤差，它極大地影響著工件

6、的加工精度。1.6工藝系統(tǒng)的受力變形機械加工時，機床部件、刀具、夾具和工件在切削力的作用下，都會出現(xiàn)程度不等的變形，致使刀刃和加工表面在位置上發(fā)生變化，就產(chǎn)生了加工誤差。若想減少工藝系統(tǒng)的變形程度，可以加強系統(tǒng)剛度，減少切削用量，壓縮變動幅度值。1.7工藝系統(tǒng)的熱變形4機械加工時，影響到工藝系統(tǒng)的有切削熱和摩擦熱等因素，所以工件、刀具以及機床的多數(shù)部件溫度都會升高，產(chǎn)生變形，它們之間原有的相對位置也隨之改變，工件和刀具之間正確的相對運動形式也遭到破壞，從而破壞了傳動系統(tǒng)的精度。1.8內(nèi)應(yīng)力引起的變形內(nèi)應(yīng)力是由于金屬內(nèi)部組織發(fā)生不均勻的體積變化而產(chǎn)生的，它的外界因素來源于熱

7、加工和冷加工。如果零件內(nèi)部狀態(tài)不穩(wěn)定，其內(nèi)部組織就會發(fā)生變化，從而影響加工精度。下面的三種情況會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力：毛坯制造會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，同樣冷矯正和切削加工也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，要想使工件得到均勻的韌性，就要進行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，平衡其?nèi)部結(jié)構(gòu)，減小磨損度。2減少加工誤差、提高加工精度的措施通過詳細(xì)分析，了解到盡管機械加工誤差是不可避免的，但只要認(rèn)真研究，把產(chǎn)生誤差的原因找出來，并切實努力加以控制，則加工的精度會得到很大提高，具體的控制措施主要有以下幾個方面。2.1減少受力變形在有些零件的加工中，不論怎樣，加工精度都得不到有效提高，效率