机械制造的工艺解析

机械制造的工艺解析机械制造的工艺解析 2013/12/03 1影响机械制造精度的因素影响机械制造精度的因素是多方面的，但主要表现在以下几个方面。第一，机床的几何误差。机械制造中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的制造精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件制造精度影响较大的有主轴回转误差、导轨误差和传动链误差，机床的磨损将使机床工作精度下降。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。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。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使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。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。第二，刀具的几何误差。刀具误差对制造精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用规定尺寸刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的制造精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。夹具的几何误差，夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的制造精度有很大影响。第三，定位误差。定位误差包括两个方面，即基准不重合误差和定位副制造不准确误差。基准不重合误差即在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为机械制造时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。定位副制造不准确误差即夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。第四，工艺系统受力变形产生的误差。工件刚度，工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。刀具刚度，外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。机床部件刚度，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。第五，工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对制造精度的影响比较大，特别是在精密制造和大件制造中，由热变形所引起的制造误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。第六，调整误差。在机械制造的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对制造精度起到决定性的作用。2提高机械制造精度的工艺分析减少原始误差，提高制造零件所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形产生的误差，减少刀具磨损、内应力引起的变形误差，尽可能减小测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械制造精度，需对产生制造误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成制造误差的主要原始误差采取相应的解决措施。对于精密零件的制造应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形；对具有成形表面的零件加工，则主要是减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。对误差进行合理的补偿，对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。误差补偿法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高制造精度的目的。误差抵消法是利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。分化或均化原始误差是为了提高一批零件的制造精度，可采取分化某些原始误差的方法。对制造精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切制造过程中，逐步均化原始误差的方法。分化原始误差(分组)法是根据误差反映规律，将毛坯或工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。均化原始误差是通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。转移原始误差的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件制造误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在制造过程中设法使其转移到制造误差的非敏感方向，则可大大提高制造精度。转移原始误差至其他对制造精度无影响的方面。3结束语：在机械产品制造过程中，应认真分析产生机械制造误差的原因，针对这些原因，采取有效的措施，对机械制造误差进行合理的控制和补偿，从而提高机械制造精度，为提高机械产品制造质量创造条件。作者：张国轩单位：牡丹江轴承制造有限公司 上一个文章： 现代机械制造的工艺资源探微下一个文章： 节能设计概念在机械制造中的价值体现