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機械加工產生誤差的九大原因
發表時間:2019-07-22     閱讀次數:     字體:【

機械加工誤差是指零件加工後的實際幾何參數(幾何尺寸、幾何形狀和相互位置)與理想幾何參數之間偏差的程度。零件加工後實際幾何參數與理想幾何參數之間的符合程度即為加工精度。加工誤差越小,符合程度越高,加工精度就越高。加工精度與加工誤差是一個問題的兩種提法。所以,加工誤差的大小反映了加工精度的高低。
一、機床的製造誤差
機床的製造誤差主要包括主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量,它將直接影響被加工工件的精度。主軸回轉誤差產生的主要原因有主軸的同軸度誤差、軸承本身的誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。導軌是機床上確定各機床部件相對位置關係的基準,也是機床運動的基準。導軌本身的製造誤差、導軌的不均勻磨損和安裝質量是造成導軌誤差的重要因素。傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。它是由傳動鏈中各組成環節的製造和裝配誤差,以及使用過程中的磨損所引起的。
二、刀具的幾何誤差
任何刀具在切削過程中都不可避免要產生磨損,並由此引起工件尺寸和形狀地改變。刀具幾何誤差對機械加工誤差的影響隨刀具種類的不同而不同:采用定尺寸刀具加工時,刀具的製造誤差會直接影響工件的加工精度;而對一般刀具(如車刀等),其製造誤差對機械加工誤差無直接影響。
三、夾具的幾何誤差
夾具的作用是使工件相當於刀具和機床具有正確的位置,因此夾具的幾何誤差對機械加工誤差(特別是位置誤差)有很大影響。
四、定位誤差
定位誤差主要包括基準不重合誤差和定位副製造不準確誤差。在機床上對工件進行加工時,須選擇工件上若幹幾何要素作為加工時的定位基準,如果所選用的定位基準與設計基準(在零件圖上用來確定某一表麵尺寸、位置所依據的基準)不重合,就會產生基準不重合誤差。
工件定位麵與夾具定位元件共同構成定位副,由於定位副製造得不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量,稱為定位副製造不準確誤差。定位副製造不準確誤差隻有在采用調整法加工時才會產生,在試切法加工中不會產生。
五、工藝係統受力變形產生的誤差
工件剛度:工藝係統中如果工件剛度相對於機床、刀具、夾具來說比較低,在切削力的作用下,工件由於剛度不足而引起的變形對機械加工誤差的影響就比較大。
刀具剛度:外圓車刀在加工表麵法線(y)方向上的剛度很大,其變形可以忽略不計。鏜直徑較小的內孔,刀杆剛度很差,刀杆受力變形對孔加工精度就有很大影響。
機床部件剛度:機床部件由許多零件組成,機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法,目前主要還是用實驗方法來測定機床部件剛度。影響機床部件剛度的因素有結合麵接觸變形的影響、摩擦力的影響、低剛度零件的影響、間隙的影響。
六、工藝係統受熱變形引起的誤差
工藝係統熱變形對加工誤差的影響比較大,特別是在精密加工和大件加工中,由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。
七、調整誤差
在機械加工的每一工序中,總要對工藝係統進行這樣或那樣的調整工作。由於調整不可能絕對地準確,因而產生調整誤差。在工藝係統中,工件、刀具在機床上的互相位置精度,是通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時,調整誤差對機械加工誤差起到決定性的作用。
八、測量誤差
零件在加工時或加工後進行測量時,由於測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。
九、內應力
沒有外力作用而存在於零件內部的應力,稱為內應力。工件上一旦產生內應力之後,就會使工件金屬處於一種高能位的不穩定狀態,它本能地要向低能位的穩定狀態轉化,並伴隨有變形發生,從而使工件喪失原有的加工精度。

 
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