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盘点零件加工误差的因素,这都不注意怎么满足精度?

信息来源:www.syjysfs.com | 发布时间:2019年07月20日

        机械零件的加工必须要保证零件达到图样的要求,满足其加工精度。而尺寸精度、形位精度和表面粗糙度是检验零件加工精度最主要的三个方面。三者任何一项达不到要求都会造成零件质量的下降或报废等问题。其中形状和位置精度可以通过设备,夹具,刀具,工艺等来加以保证,而尺寸精度和表面粗糙度的控制就成了很多人较为伤脑筋的难点!他们往往控制了表面粗糙度,尺寸精度却超差了,而控制了尺寸精度后,表面粗糙度又下降了。本人通过多年的实践总结及潜心研究,知道了造成零件加工误差的因素很多,以下是机械零件在切削加工时造成尺寸误差的原因分析。
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1、尺寸计算错误或刻度盘操作错误
        这里包含看错图纸;图纸尺寸链计算错误;机床刻度盘松动(不能与手柄作同步运动);操作刻度盘时,未消除其传动间隙等几个方面。

2、量具误差或测量技术误差
        这里包含使用量具前未校准量具和没有正确学会使用量具造成的:比方说常用量具游标卡尺的使用,其尺身上锁紧螺钉的松紧度是影响测量误差的关键因素;使用千分尺时,测量力的手感也很关键;测量时的量点位置是否正确和阅读数值时的视线是否正对刻线等等也会有误差。

3、刀具角度误差和刀具磨损钝了产生误差
        刀具角度对切削加工的多方面影响都很大,刀具角度要根据其本身材料结合工件材料和加工性质等多方面综合选择的。刀具角度的改变对切削刃口的锋利程度,切削力的大小,切屑厚薄和切屑变形的大小,表面粗糙度的优劣影响都比较明显,对刀尖强度和散热性能的影响也较突出,但是其对尺寸精度的影响是比较隐蔽的,如刀具磨损钝了产生尺寸误差和刀尖装得是否对准机床的旋转中心,对尺寸和表面粗糙度的影响也是比较大的,在数控机床加工中,书上曾经特别提到过车刀要严格对准中心这一点。

4、加工系统的刚性不足导致误差
        加工系统的刚性包含机床、工件和刀具三个方面。机床的功率与切削力的大小比较,工件的刚性与刀具的刚性不足所引起的误差,尤其加工大余量的工件或者是易变形的工件时要注意处理好切削用量、刀具角度及夹具等的合理应用。

5、工艺系统的热变形引起的误差
        工艺系统是指包含机床、工件和刀具及其他一些方面所组成的整个切削加工体系。机械加工中,工艺系统在各种热源作用下会引起热变形,从而破坏刀具与工件相对运动的准确性,而引起了热变形加工误差,这个热变形产生的误差还是比较大的。比方说热变形使机床各部件的相互位置发生变化,这个变化会导致机床的精度误差,在加工时,这个误差会映射到工件上形成加工误差;工件的受热变形直接造成尺寸误差和形状误差(有热变形伸长量的计算公式或热胀冷缩作参考);刀具在切削热和摩擦热的作用下体积膨胀,硬度下降,耐磨性下降,刀具寿命下降同时造成加工过程中尺寸变化的误差。所以消除热变形产生误差的方法就是减少热源对切削加工的影响。诸如采用冷却液、改进刀具角度、选用合理的加工工艺,采用弹性夹具等进行加工,有条件的最好在恒温车间中加工,以消除环境温度变化对加工带来的影响,最好的选择是使加工环境的温度和零件使用环境的温度相近。

6、工件残余应力引起的误差
        一般情况下,当零件精度要求不是很高时,这一项可不予考虑,这主要是切削力和切削热的相互作用而导致的金属内部组织发生的不均匀的体积变化。应力集中使零件处于不稳定状态,即使在常温下,零件的内部组织也在不断变化,原有的加工精度也会逐渐下降形成加工误差。残余应力对零件或机器的精度影响成正比例关系,对零件或机器的使用寿命影响也比较大。加工时,我们可以选用合理的刀具角度、切削用量和较为刚性的加工方法以减少内应力的产生,或安排时效处理以消除内应力对零件质量的影响。

7、机床本身精度误差导致的误差等
        机床本身的精度误差所导致的误差是多方面的,这只能校验或修理机床的各部分精度来减少误差的产生——只要保证机床在最好的状态下工作即可。

        上述七大方面的分析可以说是比较全面的,然而当我们在尽可能排除上述几点误差产生的可能后,零件加工仍然还有超差时,我们会采用误差的分析方法来说明:可能是上面产生误差原因中的一点没有排除好,也许是综合的几点没有排除好。我们是否想过还会不会有其它的因素存在呢?也就是说上述七点有时并不一定能完整地说明误差产生的具体原因。那么到底还有其他什么因素导致尺寸超差呢?在实际加工中,有很多同志车好了外圆的尺寸精度,但是粗糙度不一定能控制好,而粗糙度车好了,尺寸精度却经常会超差。