數(shù)控管螺紋車(chē)床加工精度常用的基本知識(shí)

數(shù)控管螺紋車(chē)床加工精度常用的基本知識(shí)數(shù)控管螺紋車(chē)床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。公差等級(jí)從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20個(gè)，其中IT01表示的話該零件加工精度最高的，IT18表示的話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)絕對(duì)準(zhǔn)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?。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、形狀和位置）與理想幾何參數(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高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。一、加工精度的調(diào)整方法1、減小機(jī)床誤差（1）提高主軸部件的制造精度1）應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度選用高精度的滾動(dòng)軸承；采用高精度的多油鍥動(dòng)壓軸承；采用高精度的靜壓軸承。2）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；提高與軸承相配合表面的加工精度；測(cè)量及調(diào)節(jié)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)緊可消除間隙；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。2、對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整（1）試切法調(diào)整通過(guò)試切一測(cè)量尺寸一調(diào)整刀具的吃刀量一走刀切削一再試切，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)。（2）調(diào)整法通過(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)。3、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須重新磨刀。4、減少傳動(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）采用降速傳動(dòng)，是保證傳動(dòng)精度的重要原則，且越接近末端的傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比應(yīng)越?。唬?）末端件精度應(yīng)高于其他傳動(dòng)件。5、減小工藝系統(tǒng)的受力變形（1）提高系統(tǒng)的剛度，特別是提高工藝系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)的剛度1）合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量減少連接面的數(shù)目；防止有局部低剛度環(huán)節(jié)出現(xiàn)；應(yīng)合理選擇基礎(chǔ)件、支撐件的結(jié)構(gòu)和截面形狀。2）提高連接表面的接觸剛度提高機(jī)床部件中零件間結(jié)合面的質(zhì)量；給機(jī)床部件以預(yù)加載荷；提高工件定位基準(zhǔn)面的精度和減小它的表面粗糙度值。3）采用合理的裝夾和定位方式（2）減小載荷及其變化1）合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削用量，以減小切削力；2）毛胚分組，盡量使調(diào)整中毛胚加工余量均勻。6■減少殘余成力（1）增加消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序；（2）合理安排工藝過(guò)程。7、減小工藝系統(tǒng)熱變形（1）采用合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)及裝配基準(zhǔn)1）采用熱對(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，可使箱壁溫升均勻，箱體變形減??；2）合理選擇機(jī)床零部件的裝配基準(zhǔn)。（2）減少熱源的發(fā)熱和隔離熱源1）采用較小的切削用量；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)床分離出去，減少機(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)軌副等不能分離的熱源，從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑等方面改善其摩擦特性，減少發(fā)熱或用隔熱材料；5)采用強(qiáng)制式風(fēng)冷、水冷等散熱措施。均衡溫度場(chǎng)加速達(dá)到傳熱平衡控制環(huán)境溫度二、加工精度誤差的原因1、加工原理誤差加工原理誤差是指采用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。加工原理誤差多出現(xiàn)于螺紋、齒輪、復(fù)雜曲面加工中。例如，加工漸開(kāi)線齒輪用的齒輪滾刀，為使?jié)L刀制造方便，采用了阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開(kāi)線基本蝸桿，使齒輪漸開(kāi)線齒形產(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mn)，其中m是模數(shù)，而n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n化為近似的分?jǐn)?shù)值(n=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))的不準(zhǔn)確，造成螺距誤差。在加工中，一般采用近似加工，在理論誤差可以滿足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。2、調(diào)整誤差機(jī)床的調(diào)整誤差是指由于調(diào)整不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差。3、夾具的制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)、夾具體等的制造誤差；（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。4、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。（1）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)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。主要包括：導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度△y和垂直面內(nèi)的直線度Az（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略；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?，床身?dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度引起加工表面直線度和平面度誤差。（2）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)軸線對(duì)于理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。主要包括主軸端面圓跳動(dòng)、主軸徑向圓跳動(dòng)、主軸幾何軸線傾角擺動(dòng)。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)際軸線在y軸坐標(biāo)方向上作簡(jiǎn)諧直線運(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距離的圓。3）主軸幾何軸線傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響：幾何軸線相對(duì)于平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡，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；幾何軸線在某一平面內(nèi)作擺動(dòng)，從各截面看相當(dāng)于實(shí)際軸線在一平面內(nèi)作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處跳動(dòng)幅值不同；實(shí)際上主軸幾何軸線的傾角擺動(dòng)為上述兩種的疊加。（3）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。5、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。（1）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，加工后工件的形狀與加工的軸類(lèi)零件相反。（2）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)，使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成的加工誤差。6■刀具的制造誤差和磨損刀具誤差對(duì)加工精度的影響根據(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）的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。（3）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃形狀誤差會(huì)影響加工表面的形狀精度。（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，但刀具易磨損。7、加工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響加工現(xiàn)場(chǎng)往往有許多細(xì)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(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)十分到位的方法來(lái)杜絕，往往對(duì)操作員的作業(yè)手法依賴(lài)很高。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。