㈠ 哪些因素影響機床加工精度
機床加工精度受以下因素影響:
1、機床誤差
機床誤差是指機床的製造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機床導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。
2、加工原理誤差
加工原理誤差是指採用了近似的刀刃輪廓或近似的傳動關系進行加工而產生的誤差。加工原理誤差多出現於螺紋、齒輪、復雜曲面加工中。
3、調整誤差
機床的調整誤差是指由於調整不準確而產生的誤差。
4、工件內部的殘余應力
殘余應力的產生:毛胚製造和熱處理過程中產生的殘余應力;冷校直帶來的殘余應力;切削加工帶來的殘余應力。
5、加工現場環境影響
加工現場往往有許多細小金屬屑,這些金屬屑如果存在與零件定位面或定位孔位置就會影響零件加工精度,對於高精度加工,一些細小到目視不到的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被識別出來但並無十分到位的方法來杜絕,往往對操作員的作業手法依賴很高。
6、夾具的製造誤差和磨損
夾具的誤差主要指:定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體等的製造誤差;夾具裝配後,以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差;夾具在使用過程中工作表面的磨損。
7、刀具的製造誤差和磨損
刀具誤差對加工精度的影響根據刀具的種類不同而異。
8、工藝系統受力變形
工藝系統在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產生變形,從而破壞了已調整好的工藝系統各組成部分的相互位置關系,導致加工誤差的產生,並影響加工過程的穩定性。主要考慮機床變形、工件變形以及工藝系統的總變形。
9、工藝系統的熱變形
在加工過程中,由於內部熱源(切削熱、摩擦熱)或外部熱源(環境溫度、熱輻射)產熱使工藝系統受熱而發生變形,從而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中, 工藝系統熱變形引起的加工誤差佔加工總誤差的40%-70%。
(1)設備零件加工有哪些質量問題擴展閱讀:
加工精度根據不同的加工精度內容以及精度要求,採用不同的測量方法。一般來說有以下幾類方法:
1、按是否直接測量被測參數,可分為直接測量和間接測量。
直接測量:直接測量被測參數來獲得被測尺寸。例如用卡尺、比較儀測量。間接測量:測量與被測尺寸有關的幾何參數,經過計算獲得被測尺寸。
顯然,直接測量比較直觀,間接測量比較繁瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時,就不得不採用間接測量。
2、按量具量儀的讀數值是否直接表示被測尺寸的數值,可分為絕對測量和相對測量。
絕對測量:讀數值直接表示被測尺寸的大小、如用游標卡尺測量。
相對測量:讀數值只表示被測尺寸相對於標准量的偏差。如用比較儀測量軸的直徑,需先用量塊調整好儀器的零位,然後進行測量,測得值是被側軸的直徑相對於量塊尺寸的差值,這就是相對測量。一般說來相對測量的精度比較高些,但測量比較麻煩。
3、按被測表面與量具量儀的測量頭是否接觸,分為接觸測量和非接觸測量。
接觸測量:測量頭與被接觸表面接觸,並有機械作用的測量力存在。如用千分尺測量零件。
非接觸測量:測量頭不與被測零件表面相接觸,非接觸測量可避免測量力對測量結果的影響。如利用投影法、光波干涉法測量等。
4、按一次測量參數的多少,分為單項測量和綜合測量。
單項測量;對被測零件的每個參數分別單獨測量。
綜合測量:測量反映零件有關參數的綜合指標。如用工具顯微鏡測量螺紋時,可分別測量出螺紋實際中徑、牙型半形誤差和螺距累積誤差等。
5、按測量在加工過程中所起的作用,分為主動測量和被動測量。
主動測量:工件在加工過程中進行測量,其結果直接用來控制零件的加工過程,從而及時防治廢品的產生。
被動測量:工件加工後進行的測量。此種測量只能判別加工件是否合格,僅限於發現並剔除廢品。
6、按被測零件在測量過程中所處的狀態,分為靜態測量和動態測量。
靜態測量;測量相對靜止。如千分尺測量直徑。
動態測量;測量時被測表面與測量頭模擬工作狀態中作相對運動。
㈡ 論如何保證數控機床的加工質量
論如何保證數控機床的加工質量
質量是表示產品優劣程度的參數。機械產品的工作性能和使用壽命在很大程度上取決於零件的機械加工質量,零件的加工質量是整個產品質量的基礎。零件的加工質量包括機械加工精度和表面質量兩個方面。一般情況下,零件的加工精度越高,則對應的加工成本也越高,生產效率越低。因此,設計人員應根據零件的使用要求,合理地規定零件的加工精度。工藝人員則應根據設計要求、生產條件等採取適當的工藝方法,在保證加工精度的前提下,盡量提高生產率和降低成本。
1 加工精度
1.1 加工精度的概念
加工精度是指零件加工後的幾何參數(尺寸、幾何形狀和相互位置)的實際值與理想值之間的符合程度。而實際值與理想值之間的偏離程度(即差異)則為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。零件的加工精度包含三方面的內容:尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,這三者之間是有聯系的。在機械加工中,零件的尺寸、幾何形狀和表面間相對位置的形成,主要取決於工件和刀具在切削運動過程中的相互位置關系;而工件和刀具,又是安裝在夾具和機床上,並受到夾具和機床的約束。因此,在機械加工時,機床、夾具、刀具和工件就構成了一個完整的系統,稱之為工藝系統。零件加工精度的問題實質上是整個工藝系統的精度問題。
1.2 影響加工精度的主要因素
1.2.1 加工原理誤差
加工原理誤差是指採用了近似的成型運動或近似形狀的刀具進行加工而產生的誤差。在曲線或曲而的數控加工中。刀具相對於工件的成型運動是近似的。進一步地說.數控機床在做直線或圓弧插補時,是利用平行坐標軸的小直線段來逼近理想直線或圓弧的.這里存在著加工原理誤差。
1.2.2 機床誤差
機床誤差是由機床的製造、安裝誤差和使用中的磨損造成的。在機床的各類誤差中.對工件加工精度影響較大的主要是主抽回轉誤差和導軌誤差。
1.2.3 夾具誤差
產生夾具誤差的主要原因是各夾具元件的製造精度不高、裝配精度不高以及夾具在使用過程中工作表面的磨損。夾具誤差將直接影響到工件表面的位置精度及尺寸精度,其中對加工表面的位置精度影響最大。
1.2.4 刀具誤差
刀具的製造誤差和使用中磨損是產生刀具誤差的主要原因。刀具誤差對加工精度的影響,因刀具的種類、材料等的不同而異.如定尺寸刀具(如鑽頭、 鉸 刀等)的尺寸精度將直接影響工件的尺寸精度。如成型刀具(如成型車刀、成型 銑 刀等)的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。
2 加工表面質量
機器零件的機械加工質量除了加工精度外,還包括零件在加工後的表面質量。機械產品的工作性能,尤其是它的可靠性、耐久性,在很大程度上取決於其主要零件的表面質量。隨著科學技術的發展,機器向著高速重載、高溫高壓等方向發展、對零件表面質量的要求也越來越高。
2.1 表面質量的概念
表面質量是指零件加工後的表面層狀態,它包含表面粗糙度和波度以及表面層的物理機械性能兩方面的內容。
2.1.1 表面粗糙度和波度
表面粗糙度是指加工表面的微觀幾何形狀誤差。通常是機械加工中切削刀具的運動軌跡所形成的,其波距與波高的比值一般小50。
2.1.2 表面層物理機械性能
表面層冷作硬化。它是指工件經切削加工後表面層強度、硬度有所提高的現象,也稱冷硬或強化;表面層金相組織變化。它是指切削加工(特別是磨削)中產生的高溫使工件表層金屬的金相組織發生變化,使表層硬度降低的現象;表面層殘余應力。它是指切削加工中所產生的切削力和切削熱使工件表面層產生殘余應力,影響零件的疲勞強度。
2.2 影響表面粗糙度的因素
機械加工中,形成表面粗糙度的主要原因有兩個方面:一是刀刃和工件相對運動軌跡所形成的切削殘留面積-幾何因素;二是和被加工材料性質及切削機理有關的因素-物理因素,它是指切削過程中的塑性變形、摩擦、積屑瘤、鱗刺以及工藝系統中的振動等。
3 提高數控機床加工質量的措施
3.1 提高加工精度的途徑
生產實際中有許多減小誤差的方法和措施,從消除或減小誤差的`技術上看,可將這些措施分成如下幾種。
3.1.1 誤差預防技術
誤差預防技術是指採取相應措施來減少或消除誤差,亦即減少誤差源或改變誤差源與加工誤差之間的數量轉換關系。
為減少或消除幾何形狀誤差,可採用如下一些措施。
採用跟刀架,消除徑向力的影響,採用反向走刀,使軸向力的壓縮作用變為拉伸作用,同時採用彈性頂尖,消除可能的壓彎變形。
3.1.2 誤差補償技術
誤差補償技術是指在現有條件下。通過分析、測量,並以這些誤差為依據,人為地在工藝系統中引人一個附加的誤差,使之與工藝系統原有的誤差相抵消。以減小或消除零件的加工誤差。
3.1.3 減小數控系統累積誤差的影響
數控系統在進行快速移動和插補的運算過程中,會產生累積誤差,當它達到一定值時,會使機床產生移動和定位誤差,影響加工精度。以下措施可減小數控系統的累積誤差。
盡量用絕對方式編程,絕對方式編程以某一固定點(工件坐標原點)為基準,每一段程序和整個加工過程都以此為基準。而增量方式編程,是以前一點為基準,連續執行多段程序必然產生累積誤差。
插入回參考點指令,機床回參考點時,會使各坐標清零,這樣便消除了數控系統運算的累積誤差。在較長的程序中適當插入回參考點指令有益於保證加工精度。有換刀要求時,可回參考點換刀,這樣一舉兩得。
4 提高表面質量的措施
4.1 提高操作者技能
操作者須掌握裝刀與對刀技術裝刀與對刀是數控機床加工中及其重要並十分棘手的一項基本工作。裝刀與對刀的好與差,將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。只有掌握好裝刀與對刀技術才能保證加工質量。對刀一般分為手工對刀和自動對刀兩大類。目前,絕大多數的數控機床採用手工對刀,常用的是試切對刀法。它可以得到較准確和可靠的結果。
利用數控車床的模擬系統來檢查程序:程序在機床面板輸入後必須先模擬,讓加工程序在CRT上模擬加工顯示加工軌跡,看機床(刀具)的運動及模擬加工出的工件形狀是否正確。通過程序模擬,可以檢查程序是否正確合理,避免因程序錯誤而造成事故,從而減少設備和刀具的損耗,確保人身安全,保證加工質量。
4.2 降低表面粗糙度值的措施
合理選擇切削用量:適當減少進給盆,選擇合理的切削速度及切深,都能減小表面粗糙度值。
選擇適當的刀具材料和幾何參數:採用先進的刀具材料,增大刃傾角,減小刀具的主偏角和副偏角,增大刀尖圓弧半徑,都可以減小表面粗糙度值。
改善材料的切削加工性能:採用熱處理正火或退火工藝,細化晶粒,可獲得表面粗糙度很細的表面。
結語
數控機床是綜合應用了當代最新科技成果而發展起來的新型機械加工機床。自其產生以來,數控機床的發展在品種、數量、加工范圍與加工精度等方面有了驚人的發展。作為機械加工行業的從業者,我們應該熟練掌握數控機床的操作技能,提高加工質量,為提高企業效益做出貢獻。
;㈢ 機床的誤差包括哪些方面
1、加工誤差
加工誤差是指被加工工件達到的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)對設計幾何參數的偏離值。在生產實際中,影響加工精度的工藝因素是錯綜復雜的。對於某些加工誤差問題,不能僅用單因素分析法來解決,而需要用概率統計方法進行綜合分析,找出產生加工誤差的原因,加以消除。
2、機床空間幾何誤差
機床空間幾何誤差指的是數控機床加工過程中在三維坐標中引起的幾何方面的誤差。
3、熱誤差
熱誤差是由於設備或機器由於熱變形而產生的與預期效果之間的差異,通常是指導致的加工誤差或運動誤差。我們所說的熱誤差通常是指機床的熱誤差。
(3)設備零件加工有哪些質量問題擴展閱讀
其中,機床幾何誤差、熱誤差和力誤差占總誤差的65%,是影響數控機床加工精度的主要誤差因素。不同的工況下各誤差源所佔比例是有區別的,如越是精密的機床或精密的加工,熱誤差所佔比例越大。
機床誤差運動學分析方法:
圖解法:簡單、直觀、精度低、求系列位置時繁瑣。
解析法-正好與以上相反。
實驗法-試湊法,配合連桿曲線圖冊,用於解決實現預定軌跡問題。
思路:由機構的幾何條件,建立機構的位置方程,然後就位置方程對時間求一階導數,得速度方程,求二階導數得到機構的加速度方程。
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㈤ 機械加工設備常見問題與改善
數控加工在當今機械製造加工業中得到越來越廣泛的應用,特別是經濟型因加工范圍廣、效率高、質量穩定和價格低廉等因素在一些企業特別是中小型企業得到了很大的應用和發展。但在普及推廣應用中,常常因使用或工藝設計不當造成准備時間長、加工誤差大甚至發生意外事故等問題,給操作者帶來很多不便和心理壓力。其實,經濟型數控加工方法如果使用得好的話,加工起來非常便利並且安全可靠。下面就加工中常見的幾個問題介紹相應的辦法。 1 採用適當合理的對刀方法刀具安裝後,在執行加工程序前首先要進行對刀以確定起始點位置。而對刀常常是操作者頗感頭疼的事(經濟型數控無自測裝置),費工費時,特別是多刀加工時,還需測刀補值。通常,常用的對刀方法有:
點動對刀法 按住控制面板上點動鍵,將刀尖輕觸被加工件表面(X和Z兩個方向分兩次進行點動),計數器清零,再退到需設定的初始位置(X、Z設計初值),再清零,得到該刀初始位置。依次確定每把刀的初始位置,經試加工後再調整到准確的設計位置(起始點)。這種方法無須任何輔具,隨手就可操作,但時間較長,特別是每修磨一次刀具就必須重新調整一次。該方法適合於簡單工序或初次安裝調試。
採用對刀儀法 機床選配的對刀儀有採用自測裝置,但操作復雜,仍須花費一定的准備時間。適合多刀測量時使用。
採用數控刀具 刀具安裝經初次定位後,在經過一段時間切削後產生磨損而需要刃磨,普通刀具刃磨後重新安裝時的刀尖位置發生了變化,需要重新對刀。而數控刀具的特點是刀具製造精度高,刀片轉位後重復定位精度在0.02mm 左右,大大減少了對刀時間:同時,刀片表面上塗有耐磨層(SiC、TiC等),使其耐用度大大提高(3~5倍),但成本較高。
採用自製對刀塊法 用塑料、有機玻璃等製成簡易對刀塊(見右圖)可方便地實現刀具刃磨後的重復定位,但定位精度較差,通常在0.2~0.5mm,但仍不失為一種快速定位方法,再次調整就很快很方便了。
2 加工球面易產生形狀誤差的消除方法在加工球面尤其是加工過象限的球、曲面時,由於調整不當,很容易產生凸肩、鏟背等情況。其原因主要有:系統間隙造成 在設備傳動副中,絲杠與螺母之間存在著一定的間隙,隨著設備投入運行時間的增長,該間隙因磨損而逐漸增大,因此,對反向運動時進行相應的間隙補償是克服加工表面產生凸肩的主要因素。間隙測量通常采有百分表測量法,誤差控制在0.01~0.02mm 之內。這里要指出的是表座和表桿不應伸出過高過長,因為測量時由於懸臂較長,表座易受力移動,造成計數不準,補償值也就不真實了。 工件加工餘量不均造成 在實現零件設計表面之前,待加工表面的加工餘量是否均勻也是造成成型表面能否達到設計要求的一個重要原因,因為加工餘量不均易造成「復映」誤差。因此,對表面形狀要求較高的零件,在成型前應盡可能做到加工餘量均勻或者通過多加工一道型面的方法以達到設計要求。 刀具選擇不當造成 刀具在切削中是通過主切削刃來去除材料的。但在圓弧加工過象限後,圓弧與刀具副切削刃(副後面與基面的交線)相切之後,此後副切削刃就可能參與了切削(也就是鏟背)。因此在選擇或修磨刀具時,一定要考慮好刀具的楔角。 3 合理設計加工工藝使用等加工設備進行加工,效率高、質量好,但如果工藝設計安排不當,則不能很好地體現它的優勢。從一些廠家加工使用來看,存在著如下一些問題:
工序過於分散 產生這個問題的原因在於怕繁(指准備時間),編程簡單、簡化操作加工,使用一把刀加工易調整對刀、習慣於普通加工。這樣就造成了產品質量(位置公差)不易保證,生產效率不能很好地發揮。因此,工藝人員和操作者應全面熟悉數控加工知識,多進行嘗試,以掌握相關知識,盡可能採用工序集中的方法進行加工,多用幾次,自然會體現它的優勢。採用工序集中後,單位加工時間增長,我們將兩台設備面對面布置,實現了一人操作兩台設備,效率得到大幅提高,質量也得到了很好的保證。
加工順序不合理 有些操作者考慮到准備上的一些問題,常把加工順序安排得極不合理。數控加工通常按一般機械加工工藝編制的要求進行加工,如先粗後細(換刀),先里後外,合理選擇切削參數等,這樣,質量和效率才能提高。
慎用G00(G26、G27、G29)快速定位指令 G00指令給編程和使用帶來了很大方便。但如果設置和使用不當,常常會造成因速度設置過大產生回零時過沖、精度下降、設備導軌面拉傷等不良後果。回零路線不注意,易產生碰撞工件和設備的安全事故。因此,在考慮使用G00 指令時,應考慮周全,不可隨意。 在數控加工中,尤其還應注意加強程序的檢索和試運行。在程序輸入控制系統後,操作者應當利用SCH 鍵及↑、↓、←、→移動鍵進行不確定和確定檢索,必要時對程序進行修改,保證程序的准確性。同時,在正式執行程序加工前,必須經過程序試運行(打開功放),以確認加工路線是否與設計路線一致。
以上是使用數控加工設備時的一些常見問題與解決辦法。在實際工作中可能還會遇到其他一些問題,但只要工程技術人員和操作者集思廣益,認真掌握有關數控方面的知識和技巧,數控設備就能夠很好地為企業發揮最大的效益。
㈥ 機械零件加工質量一般包括哪兩個方面
尺寸誤差和形狀位置誤差。工藝性的基本要求:
毛坯選擇合理機械製造中毛坯制專備的方法有屬:直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。毛坯的選擇與具體的生產技術條件有關,一般取決於生產批量、材料性能和加工可能性等。
結構簡單合理設計零件的結構形狀時,警好採用最簡單的表面(如平面、圓柱面、螺旋面)及其組合,同時還應當盡量使加工表面數目最少和加工面積最小。
在一些機械零件設計手冊和機械製造專著中,對機械零件的表面粗糙度和機械零件的尺寸公差關系的經驗及計算公式都有很多介紹,但所列表中的數值也不盡相同,有的還有很大的差異。
這就給不熟悉這方面情況的人帶來了迷惑。同時也增加了他們在機械零件工作中選擇表面粗糙度的困難。在實際工作中,對於不同類型的機器,其零件在相同尺寸公差的條件下,對表面粗糙度的要求是有差別的。
這就是配合的穩定性問題,在機械零件的設計和製造過程中,對於不同類型的機器,其零件的配合穩定性和互換性的要求是不同的。