基于加工中心精度的零件加工精度分析

1、    基于加工中心精度的零件加工精度分析    摘 要：為提高機械零件加工精度，通過分析通過分析工件在數(shù)控洗床、加工中心等裝夾位置定位基準和定位原則的基礎上，分析了零件加工精度的影響因素。本文首先闡述了定位相關的一些理論基礎和實踐依據(jù)，并以精度測量和比較為方法驗證可靠性，最后通過具體的零件實例說明本方法在實際運用中的可行性，是一種快速、有效的精度分析方法。關鍵詞：機械加工；機械零件；加工精度分析：tg659 ：a ：1671-2064（2018）17-0000-00機械產(chǎn)品的加工精度最直接的影響因素就是加工中心的運動精度和尺寸定位精度，在實際的生產(chǎn)應用

2、中需要對幾何精度和定位精度添加一定的誤差補償技術，以提高加工中心的加工精度1。在通常條件下，機械類零件具有一些很復雜的回轉(zhuǎn)面、孔槽結(jié)構(gòu)等，倘若實際的加工中心的工作能力不能滿足零件的加工精度要求，這就需要采用特殊的手段來提高精度加工水平，如通過激光干涉儀等儀器來完成位置精度的標準化檢測，在實際的檢測完成后，得到的實際數(shù)據(jù)進行擬合，用來補償和糾正加工中心的加工誤差。本文在此基礎上對工作臺的誤差進行分析，驗證加工中心的精度對于零件加工過程的影響因素，以滿足所需零件的精度要求3。1零件加工過程的分析1.1零件設計的精度要求分析齒輪減速器的零件設計是機械設計的基本內(nèi)容，其精度要求和各基礎件，如軸、齒輪、

3、端蓋等構(gòu)成了齒輪減速器的整體，良好的精度控制能夠?qū)⒏髁慵奈恢帽３衷谡_的位置，且使用性能能夠滿足正常的使用要求。具體的每一個零件的加工質(zhì)量將會影響一級齒輪減速器使用性能和使用壽命。舉例：該軸承孔的孔距基本的要求是 mm，對應的兩個軸承孔的孔徑要求分別為 mm和 mm，圓柱度的精度要求為0.006mm，選用的基準為基準孔，其它孔的同軸度要求為 mm，同時要求軸承孔的垂直度要求為0.015mm，若精度沒有滿足適當?shù)木炔?，可能導致一級齒輪減速器運動過程鐘的震動和噪音，還有一些過度磨損和發(fā)熱現(xiàn)象，最終導致整體的使用壽命的下降，因為精度的影響會導致安裝精度的偏差，影響整體的工作精度和工作的穩(wěn)定性。1

4、.2加工的工藝過程分析在機械零件的加工方法中，具體的選擇性要根據(jù)一些加工相關的因素如材料性能、結(jié)構(gòu)設計和具體的精度要求等，減速器零件圖，作為一種復雜的機械加工整體，具有各種回轉(zhuǎn)面、平面和孔因素，兩個銷孔 的位置關系確保了裝配關系，其中 和 確保了軸承的安裝位置，與孔相關的圓柱度以及基準面等因素直接影響到軸承的安裝精度，因此在加工過程中的精度控制具有重要作用6。根據(jù)設計過程的參數(shù)控制，本文的例子一級齒輪減速器的殼體設計和加工，選用機床型號為vmc1100，基本的加工順序為以基準面a和銷孔作為加工基準，對較小的端面精銑，進而用鏜刀加工軸承孔 ，加工中心經(jīng)過換刀步驟后再加工軸承孔 ，再次的換刀加工直

5、徑12mm的孔位和直徑為17.5mm的孔位，最后精鏜加工孔，完成加工。1.3加工過程存在的問題上述的一級齒輪減速器零件圖，其中的殼體類零件經(jīng)過銑、鉆及鏜等各道工序加工完成后，選用三坐標測量儀器對工件進行測量，孔距標準為150.00mm得到軸承孔距的具體測量結(jié)果如表1，其中加工誤差需要控制在0.01mm以內(nèi)，得到的軸承孔距與加工尺寸的基本要求。對存在的問題進行分析，加工中心在孔系加工中的孔距誤差的決定性影響因素，本文通過對雙激光干涉儀對直線精度進行測量，分析實驗得到的數(shù)據(jù)，得到定位基準和重復定位精度的影響因素關系，從相互影響規(guī)律得到立式加工中心幾何誤差進行補償?shù)姆椒ā?加工中心的精度測量2.1定

6、位基準的選擇為了確定定位基準，首先需要遵守幾個原則：第一基準重合原則，要選用加工表面的零件設計基準作為定位基準，利用設計的基準面作為定位基準面，從而可以避免兩個基準之間的偏差；第二是統(tǒng)一的基準原則，對于零件的加工過程，往往需要多個加工工序，在此需要選用固定的基準定位，不會因為多個工序而產(chǎn)生基準的轉(zhuǎn)換導致的誤差，同時也會減少一定的加工繁瑣程度；第三是自為基準原則，在一些精度要求比較高的情況下，選用零件本身的加工表面作為基準，比如在一些研磨和拉孔的工藝加工過程中；第四是互為基準原則，在工件的加工過程中，同一工件可能具有兩個高精度的表面?？梢詫⑦@兩個平面作為基準，相互對應，進而加工另一基準，都可以得

7、到高精度的表面。在定位基準的這幾個原則中，通常情況下選用基準重合原則，方便加工中心的工序集中，也同時適應于設計基準7。2.2 裝夾方式的確定當裝夾方案確定以后，根據(jù)工件設計過程已選用的定位基準確定裝夾工件時的夾緊方式，并選擇恰當?shù)膴A具，在夾具的選擇中需要考慮幾點：在刀具的進給運動時，裝夾結(jié)構(gòu)不能影響刀具的運動，加工部位要敞開；夾緊變形也是要考慮的因素之一，通常情況下的機械加工，切削力較大，要避免因為夾緊力而導致的加工精度影響，在夾緊點的選擇中，需要避免夾緊作用在懸空狀態(tài)；對于夾具的要求，需要體現(xiàn)夾具的裝卸工件的穩(wěn)定性和可操作性，裝夾時間需要很小以免對正常的加工效率造成影響，在加工中心的裝夾裝置

8、中需要盡可能的實現(xiàn)快速夾緊；多工位加工狀態(tài)的夾緊，對于一些小型工件的加工具有重要意義；夾緊過程的結(jié)構(gòu)簡單化，通常所用的夾具包含三爪卡盤等設備，對于加工精度要求較高的情況下需要采用專門的夾具，專用銑床夾具是為了適應較高精度的關鍵加工工序所設計的夾具，保證加工精度和提高生產(chǎn)效率；夾具應便于在機床工作臺上裝夾。數(shù)控機床矩形工作臺面上一般都有基準t 形槽，轉(zhuǎn)臺中心有定位圈，工作臺面?zhèn)让嬗谢鶞蕮醢宓榷ㄎ辉?，可用于夾具在機床上定位。夾具在機床上的固定方式一般用t 形槽定位鍵或直接找正定位，用t 形螺釘和壓板夾緊。夾具上用于緊固的孔和槽的位置必須與工作臺的t 形槽和孔的位置相對應8。3實例分析在機械產(chǎn)品零

9、件的實際加工中，零件加工精度往往受到多種因素的影響，本文根據(jù)多種檢測方法提出了一種在零件的加工中采用編程代碼對位移誤差進行補償?shù)姆椒ㄈ鐖D2所示的專用的銑床夾具定位。在數(shù)控程序的代碼編制中，人為有效的加位移偏差，得到可靠和有效的工件。根據(jù)上圖1所示，以齒輪減速器的殼體零件作為實例進行程序驗證，程序代碼如下所示：對加工得到的軸承孔具體尺寸測量，通過分析幾個測量儀的測量結(jié)果，軸承孔孔距的測量結(jié)果如下表2，針對位移量進行適當?shù)木幊萄a償，補償后的結(jié)果滿足實際的精度要求，從而解決實際加工中的尺寸精度問題，為后期的裝配和正常運轉(zhuǎn)奠定基礎。本文是根據(jù)殼體零件具體的加工工藝，提出新的尺寸精度補償方法，采用孔加工

10、的代碼位移補償，補償完成后用激光干涉儀對位置精度檢測，驗證程序的可靠性，對實際的加工過程具有重要意義。4結(jié)語本文針對加工中心進行了大量的研究，基于加工中心所具有的的工序集中和生產(chǎn)效率較高等優(yōu)點，為了實現(xiàn)尺寸的精準，在考慮加工中心的優(yōu)勢的，充分實現(xiàn)產(chǎn)品加工的高質(zhì)量性能。文中對各種回轉(zhuǎn)體和殼體類零件進行了尺寸的分析，雖然測量尺寸不同，精度不同，但是都是在充分發(fā)揮加工中心的優(yōu)勢，得到更加高精度的產(chǎn)品，雖然有了部分改進但是還有進步的空間，今后需要更加的提煉和總結(jié)精度分析的方法，得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。參考文獻1丁燕.工件在加工中心上裝夾定位基準選擇與原則實例淺述j.價值工程，2010， 29（27）：248-248.2張國政，周元枝.輪輞數(shù)控加工工藝分析及其加工中心夾具設計j.機床與液壓，2014，（14）：30-32.3徐國慶.乘用車啟動電動機支架數(shù)控加工工藝優(yōu)化分析j.制造技術與機床，2013，（11）：153-156.4郭偉民，武同，李義龍，等.加工中心上定位基準的確定j.機床與液壓，2016，44（20）：70-72.5袁禮彬.加工中心專用夾具設計的研究j.新技術新工藝，2009，（11）：5