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影响加工中心数控机床加工精度的因素有哪些?

发表时间:2020-04-02 15:44

影响加工精度的因素很多,既有操作者因素、设备因素,也有材料因素、切削参数选样因素,因此,同一零件由于选择的加工方法不同、所用设备不同、切削要素不同,所能获得的加精度也就不同,甚至在上述条件一致的情况下,由于操作者的经验和细心程度不同,所得的加工精度也可能不一样。一般说来,精度越高,产品的制造成本也就越高。因此,提出了经济加工精度的概念。所谓经济加工精度,就是指在正常操作情况下所能达到的精度。

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常见影响加工精度的因素有:机床、夹具、刀具的制造误差和磨损,工艺系统的弹性变形和热变形,测量误差,理论误差及内应力等。

机床本身也是由许多零件所组成的,这些零件也是按一定的精度制造的, 使用- :段时间以后,由于磨损它的精度还会下降,所以当机床带动工件和刀具作各种必要的工作运动时,就不可能绝对准确,其误差会反映到工件上。如当车床主轴和导轨在水平面内不平行时,车出来的工件将是--个圆锥面。

夹具是用来装夹工件的.和机床一样, 其本身的制道和磨损误差也要反映到工件战有时成为能确加精度的主要因素。如用钻模来加工某,零件上的若千小孔时,模板上各钻套孔之间的相互位置精度便直接影响到工件上各孔之间的相互位置精度。

用钻头、铰刀等定尺寸刀具,或用成型刀具加工时,刀具的制造误差和磨损将直接影响工件的加工精度。

机械加工时,机床——夹具——工件——刀具构成 一个系统,称为工艺系统。加工时,在切削力、惯性力以及夹紧力等的作用下,工艺系统将产生不同程度的弹性交形,使原来调整好的相互位置发生变化,从而影响零件的加工精度。如车外圆时,在径向切削分力Fy的作用下,工件和刀具间(包括机床及夹具有关部分)产生相互退让。从而使得刀具的刃口和被加工工件的轴心距离增大▲,加工后零件的直径即加大了2▲,这就是因弹性变形所引起的加工误差。至于FxFz力所引起的变形,对于加工精度的影响较小,一般从略。

工艺系统在外力作用下抵抗变形的能力称为刚度。由于径向切削分力F,对加工精度影响最大,因此一般在工艺上只考虑工艺系统在y方向的刚度。

                                                           

  j = Fy/y


式中:  j——工艺系统的刚度,表示变形1 mm所需要的Fy力,单位为N/ mm;

           Fy——径向切削分力,单位为N

           y——沿F,力方向的变形,单位为mm。

在机械加工中,工艺系统受到大量的热作用,如切削热、摩擦热.辐射热等。温度并产生变形,因此影响加工精度。特别是当精密加工细长零件时,影响尤其显界。在加工中应充分注意冷却及粗、精加工分开,以减少和消除热变形的影响。

此外,零件在毛坯制造和热处理过程中所产生的内应力,在机械加工时切去一层金属后,将重新平衡而引起工件变形,以致破坏原有的加工精度。所以,重要的零件和结构复杂的零件,在加工前和加工过程中应安排时效处理,以消除内应力对加工精度的影响。

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事实上,没有必要把每个零件都做得绝对精确,只要零件的加工误差在零件设计要求规定的范围内,就算合格。因此,在零件设计时,应适当确定零件的精度。加工精度的高和低是通过加工误差的大和小来表现的,提高加工精度,也就意味着限制和降低加工误差。


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