數(shù)控機(jī)床加工精度常用的基本知識(shí)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯數(shù)控機(jī)床加工精度常用的基本知識(shí) 加工精度是加工后零件表面的實(shí)際尺寸、外形、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的抱負(fù)幾何參數(shù)的符合程度。抱負(fù)的幾何參數(shù)，對(duì)尺寸而言，就是平均尺寸；對(duì)表面幾何外形而言，就是肯定的圓、圓柱、平面、錐面和直線(xiàn)等；對(duì)表面之間的相互位置而言，就是肯定的平行、垂直、同軸、對(duì)稱(chēng)等。零件實(shí)際幾何參數(shù)與抱負(fù)幾何參數(shù)的偏離數(shù)值稱(chēng)為加工誤差。1、簡(jiǎn)介加工精度主要用于生產(chǎn)產(chǎn)品程度，加工精度與加工誤差都是評(píng)價(jià)加工表面幾何參數(shù)的術(shù)語(yǔ)。加工精度用公差等級(jí)衡量，等級(jí)值越小，其精度越高；加工誤差用數(shù)值表示，數(shù)值越大，其誤差越大。加工精度高，就是加工誤差小，反之亦然。公差

2、等級(jí)從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20個(gè)，其中IT01表示的話(huà)該零件加工精度最高的，IT18表示的話(huà)該零件加工精度是最低的 ，一般上IT7、IT8是加工精度中等級(jí)別。任何加工方法所得到的實(shí)際參數(shù)都不會(huì)肯定精確，從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內(nèi)，就認(rèn)為保證了加工精度。機(jī)器的質(zhì)量取決于零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，零件加工質(zhì)量包含零件加工精度和表面質(zhì)量?jī)纱蟛糠?。金屬加工微信，?nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、外形和位置）與抱負(fù)幾何參數(shù)相符合的程度。它們之間的差異稱(chēng)為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的凹凸。誤差

3、越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。2、相關(guān)內(nèi)容尺寸精度指加工后零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。外形精度指加工后的零件表面的實(shí)際幾何外形與抱負(fù)的幾何外形的相符合程度。位置精度指加工后零件有關(guān)表面之間的實(shí)際位置精度差別。相互關(guān)系通常在設(shè)計(jì)機(jī)器零件及規(guī)定零件加工精度時(shí)，應(yīng)留意將外形誤差掌握在位置公差內(nèi)，位置誤差又應(yīng)小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其外形精度要求應(yīng)高于位置精度要求，位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。3、調(diào)整方法1.對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整試切法調(diào)整通過(guò)試切測(cè)量尺寸調(diào)整刀具的吃刀量走刀切削再試切，如此反復(fù)直至達(dá)到所需尺寸。此法生產(chǎn)效率低，主要用于單件小批生產(chǎn)。調(diào)整

4、法通過(guò)預(yù)先調(diào)整好機(jī)床、夾具、工件和刀具的相對(duì)位置獲得所需尺寸。此法生產(chǎn)率高，主要用于大批大量生產(chǎn)。2.減小機(jī)床誤差1）提高主軸部件的制造精度應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度 ：選用高精度的滾動(dòng)軸承；采納高精度的多油鍥動(dòng)壓軸承；采納高精度的靜壓軸承應(yīng)提高與軸承相配件的精度：提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度；提高與軸承相協(xié)作表面的加工精度；測(cè)量及調(diào)整相應(yīng)件的徑向跳動(dòng)范圍，使誤差補(bǔ)償或相抵消。2）對(duì)滾動(dòng)軸承適當(dāng)預(yù)緊可消退間隙；增加軸承剛度；均化滾動(dòng)體誤差。3）使主軸回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上3.削減傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差1）傳動(dòng)件數(shù)少，傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)精度高；2）采納降速傳動(dòng)（i1），是保證傳動(dòng)精度的重要原則，且越接近末端

5、的傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比應(yīng)越??； p=""3）末端件精度應(yīng)高于其他傳動(dòng)件。4.減小刀具磨損在刀具尺寸磨損達(dá)到急劇磨損階段前就必需重新磨刀5.減小工藝系統(tǒng)的受力變形主要從：1）提高系統(tǒng)的剛度，特殊是提高工藝系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)的剛度；2）減小載荷及其變化提高系統(tǒng)剛度合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）盡量削減連接面的數(shù)目；2）防止有局部低剛度環(huán)節(jié)消失；3）應(yīng)合理選擇基礎(chǔ)件、支撐件的結(jié)構(gòu)和截面外形。提高連接表面的接觸剛度1）提高機(jī)床部件中零件間結(jié)合面的質(zhì)量；2）給機(jī)床部件以預(yù)加載荷；3）提高工件定位基準(zhǔn)面的精度和減小它的表面粗糙度值。采納合理的裝夾和定位方式減小載荷及其變化合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削用量，以

6、減小切削力；毛胚分組，盡量使調(diào)整中毛胚加工余量勻稱(chēng)。6.減小工藝系統(tǒng)熱變形削減熱源的發(fā)熱和隔離熱源1）采納較小的切削用量；2）零件精度要求高時(shí)，將粗精加工工序分開(kāi)；3）盡可能將熱源從機(jī)床分別出去，削減機(jī)床熱變形；4）對(duì)主軸軸承、絲桿螺母副、高速運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌副等不能分別的熱源，從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑等方面改善其摩擦特性，削減發(fā)熱或用隔熱材料；5）采納強(qiáng)制式風(fēng)冷、水冷等散熱措施?！窘饘偌庸の⑿?，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注?！烤鉁囟葓?chǎng)采納合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)及裝配基準(zhǔn)1）采納熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在變速箱中，將軸、軸承、傳動(dòng)齒輪等對(duì)稱(chēng)布置，可使箱壁溫升勻稱(chēng)，箱體變形減?。?）合理選擇機(jī)床零部件的裝配基準(zhǔn)。加速達(dá)到傳熱平衡掌握環(huán)境溫

7、度7.削減殘余應(yīng)力1、增加消退內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序；2、合理支配工藝過(guò)程。4、影響緣由 加工原理誤差加工原理誤差是指采納了近似的刀刃輪廓或近似的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。加工原理誤差多消失于螺紋、齒輪、簡(jiǎn)單曲面加工中。例如，加工漸開(kāi)線(xiàn)齒輪用的齒輪滾刀，為使?jié)L刀制造便利，采納了阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開(kāi)線(xiàn)基本蝸桿，使齒輪漸開(kāi)線(xiàn)齒形產(chǎn)生了誤差。又如車(chē)削模數(shù)蝸桿時(shí)，由于蝸桿的螺距等于蝸輪的周節(jié)（即 m），其中 m是模數(shù)，而是一個(gè)無(wú)理數(shù)，但是車(chē)床的配換齒輪的齒數(shù)是有限的，選擇配換齒輪時(shí)只能將化為近似的分?jǐn)?shù)值（ =3.1415）計(jì)算，這就將引起刀具對(duì)于工件成形運(yùn)動(dòng)（螺旋運(yùn)動(dòng)）的不精確，

8、造成螺距誤差。在加工中，一般采納近似加工，在理論誤差可以滿(mǎn)意加工精度要求的前提下（=10%-15%尺寸公差），來(lái)提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。調(diào)整誤差機(jī)床的調(diào)整誤差是指由于調(diào)整不精確而產(chǎn)生的誤差。機(jī)床誤差機(jī)床誤差是指機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差1、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與抱負(fù)運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。主要包括： 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線(xiàn)度y和垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度z（彎曲）；前后兩導(dǎo)軌的平行度（扭曲）； 導(dǎo)軌對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的平行度誤差或垂直度誤差。2.、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度對(duì)切削加工的影響主要考慮導(dǎo)軌誤差引起刀

9、具與工件在誤差敏感方向的相對(duì)位移。車(chē)削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)樗椒较?，垂直方向引起的?dǎo)向誤差產(chǎn)生的加工誤差可以忽視；鏜削加工時(shí)誤差敏感方向隨刀具回轉(zhuǎn)而變化；刨削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)榇怪狈较颍采韺?dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線(xiàn)度引起加工表面直線(xiàn)度和平面度誤差。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差是指實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)于抱負(fù)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。主要包括主軸端面圓跳動(dòng)、主軸徑向圓跳動(dòng)、主軸幾何軸線(xiàn)傾角搖擺。1、主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：加工圓柱面時(shí)無(wú)影響；車(chē)、鏜端面時(shí)將產(chǎn)生端面與圓柱面軸線(xiàn)垂直度誤差或端面平面度誤差；加工螺紋時(shí)，將產(chǎn)生螺距周期誤差。2、主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：若徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為其實(shí)際軸線(xiàn)在

10、y軸坐標(biāo)方向上作簡(jiǎn)諧直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，鏜床鏜出的孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動(dòng)幅值；而車(chē)床車(chē)出的孔沒(méi)什么影響；若主軸幾何軸線(xiàn)作偏心運(yùn)動(dòng)，無(wú)論車(chē)、鏜都能得到一個(gè)半徑為刀尖到平均軸線(xiàn)距離的圓。3.、主軸幾何軸線(xiàn)傾角搖擺對(duì)加工精度的影響：幾何軸線(xiàn)相對(duì)于平均軸線(xiàn)在空間成肯定錐角的圓錐軌跡，從各截面看相當(dāng)于幾何軸心繞平均軸心作偏心運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處偏心值不同；幾何軸線(xiàn)在某一平面內(nèi)作搖擺，從各截面看相當(dāng)于實(shí)際軸線(xiàn)在一平面內(nèi)作簡(jiǎn)諧直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處跳動(dòng)幅值不同；實(shí)際上主軸幾何軸線(xiàn)的傾角搖擺為上述兩種的疊加。機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差。 夾具的制

11、造誤差和磨損夾具的誤差主要指：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾詳細(xì)等的制造誤差；2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺寸誤差；3）夾具在使用過(guò)程中工作表面的磨損。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。刀具的制造誤差和磨損刀具誤差對(duì)加工精度的影響依據(jù)刀具的種類(lèi)不同而異。1）定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等）的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。2）成型刀具（如成型車(chē)刀、成型銑刀、成型砂輪等）的外形精度將直接影響工件的外形精度。3）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃外形誤差會(huì)影響加工表面的外形精度。4）一般刀具（如車(chē)刀、鏜刀、銑刀），其制造精度對(duì)加工精度無(wú)直接影響

12、，但刀具易磨損。工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會(huì)產(chǎn)生變形，從而破壞了已調(diào)整好的工藝系統(tǒng)各組成部分的相互位置關(guān)系，導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生，并影響加工過(guò)程的穩(wěn)定性。主要考慮機(jī)床變形、工件變形以及工藝系統(tǒng)的總變形。切削力對(duì)加工精度的影響只考慮機(jī)床變形，對(duì)加工軸類(lèi)零件來(lái)講，機(jī)床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細(xì)的鞍形，即產(chǎn)生圓柱度誤差。只考慮工件變形，對(duì)加工軸類(lèi)零件來(lái)講，工件受力變形使加工后工件呈兩端細(xì)、中間粗的鼓形。而對(duì)加工孔類(lèi)零件來(lái)講，單獨(dú)考慮機(jī)床或工件的變形，加工后工件的外形與加工的軸類(lèi)零件相反。夾緊力對(duì)加工精度的影響工件裝夾時(shí)，由于工件剛度較低或夾緊力著力點(diǎn)不當(dāng)，使

13、工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成的加工誤差。工藝系統(tǒng)的熱變形在加工過(guò)程中，由于內(nèi)部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環(huán)境溫度、熱輻射）產(chǎn)熱使工藝系統(tǒng)受熱而發(fā)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(tǒng)熱變形引起的加工誤差占加工總誤差的40%-70%。工件熱變形對(duì)加工金的的影響包括工件勻稱(chēng)受熱和工件不勻稱(chēng)受熱兩種工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力的產(chǎn)生：1）毛胚制造和熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；2）冷校直帶來(lái)的殘余應(yīng)力；3）切削加工帶來(lái)的殘余應(yīng)力。加工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響加工現(xiàn)場(chǎng)往往有很多細(xì)小金屬屑，這些金屬屑假如存在與零件定位面或定位孔位置就會(huì)影響零件加工精度，對(duì)于高精度加工，一些細(xì)小到目視不到的

14、金屬屑都會(huì)影響到精度。這個(gè)影響因素會(huì)被識(shí)別出來(lái)但并無(wú)非常到位的方法來(lái)杜絕，往往對(duì)操作員的作業(yè)手法依靠很高。5、測(cè)量方法加工精度依據(jù)不同的加工精度內(nèi)容以及精度要求，采納不同的測(cè)量方法。一般來(lái)說(shuō)有以下幾類(lèi)方法：1、按是否直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)，可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。直接測(cè)量：直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)來(lái)獲得被測(cè)尺寸。例如用卡尺、比較儀測(cè)量。間接測(cè)量：測(cè)量與被測(cè)尺寸有關(guān)的幾何參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得被測(cè)尺寸。明顯，直接測(cè)量比較直觀，間接測(cè)量比較繁瑣。一般當(dāng)被測(cè)尺寸或用直接測(cè)量達(dá)不到精度要求時(shí)，就不得不采納間接測(cè)量。2、按量具量?jī)x的讀數(shù)值是否直接表示被測(cè)尺寸的數(shù)值，可分為肯定測(cè)量和相對(duì)測(cè)量。肯定測(cè)量：讀數(shù)值直接表示被測(cè)

15、尺寸的大小、如用游標(biāo)卡尺測(cè)量。相對(duì)測(cè)量：讀數(shù)值只表示被測(cè)尺寸相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差。如用比較儀測(cè)量軸的直徑，需先用量塊調(diào)整好儀器的零位，然后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得值是被側(cè)軸的直徑相對(duì)于量塊尺寸的差值，這就是相對(duì)測(cè)量。一般說(shuō)來(lái)相對(duì)測(cè)量的精度比較高些，但測(cè)量比較麻煩。3、按被測(cè)表面與量具量?jī)x的測(cè)量頭是否接觸，分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量?！窘饘偌庸の⑿?，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注?！拷佑|測(cè)量：測(cè)量頭與被接觸表面接觸，并有機(jī)械作用的測(cè)量力存在。如用千分尺測(cè)量零件。非接觸測(cè)量：測(cè)量頭不與被測(cè)零件表面相接觸，非接觸測(cè)量可避開(kāi)測(cè)量力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。如利用投影法、光波干涉法測(cè)量等。4、按一次測(cè)量參數(shù)的多少，分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量。單項(xiàng)測(cè)量；對(duì)被測(cè)零件的每個(gè)參數(shù)分別單獨(dú)測(cè)量。綜合測(cè)量：測(cè)量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標(biāo)。如用工具顯微鏡測(cè)量螺紋時(shí)，可分別測(cè)量出螺紋實(shí)際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。綜合測(cè)量一般效率比較高，對(duì)保證零件的互換性更為牢靠，常用于完工零件的檢驗(yàn)。單項(xiàng)測(cè)量能分別確定每一參數(shù)的誤差，一般用于工藝分析、工序檢驗(yàn)及被指定參數(shù)的測(cè)量。