機械加工精度的概念
概述
1. 加工精度與加工誤差
加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。實際加工不可能做得與理想零件完全一致,總會有大小不同的偏差,零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度,稱為加工誤差。
2.加工經(jīng)濟精度
由于在加工過程中有很多因素影響加工精度,所以同一種加工方法在不同的工作條件下所能達到的精度是不同的。任何一種加工方法,只要精心操作,細心調(diào)整,并選用合適的切削參數(shù)進行加工,都能使加工精度得到較大的提高,但這樣會降低生產(chǎn)率,增加加工成本。加工誤差δ與加工成本C成反比關(guān)系。某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應(yīng)理解為某一個確定值,而應(yīng)理解為一個范圍,在這個范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟的。
3. 原始誤差
由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會有各種各樣的誤差產(chǎn)生,這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映為工件的加工誤差。
工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差等。
4.研究機械加工精度的方法
a) 研究機械加工精度的方法分析計算法和統(tǒng)計分析法。
b) 采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動
二、工藝系統(tǒng)集合誤差
1.機床的幾何誤差
加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有:主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。機床的磨損將使機床工作精度下降。
主軸回轉(zhuǎn)誤差
機床主軸是裝夾工件或刀具的基準,并將運動和動力傳給工件或刀具,主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。
主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動量。它可分解為徑向圓跳動、軸向竄動和角度擺動三種基本形式。
產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有:主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。但它們對主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。
譬如,在采用滑動軸承結(jié)構(gòu)為主軸的車床上車削外圓時,切削力F的作用方向可認為大體上時不變的,見右圖,在切削力F的作用下,主軸頸以不同的部位和軸承內(nèi)徑的某一固定部位相接觸,此時主軸頸的圓度誤差對主軸徑向回轉(zhuǎn)精度影響較大,而軸承內(nèi)徑的圓度誤差對主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響則不大;在鏜床上鏜孔時,由于切削力F的作用方向隨著主軸的回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn),在切削力F的作用下,主軸總是以其軸頸某一固定部位與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸,因此,軸承內(nèi)表面的圓度誤差對主軸徑向回轉(zhuǎn)精度影響較大,而主軸頸圓度誤差的影響則不大。圖中的δd表示徑向跳動量。