提高孔加工的精度的方法

提高孔加工的精度的方法
提高孔加工的精度的方法

提高孔加工的精度的方法

对于钳工专业而言,钻孔是其中最重要的加工操作,它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时,操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作,从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的,希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法

在钳工专业的基本实习训练中,孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在

孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制,特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中,如果是成批量的生产加工,可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制,这样不仅能满足产品的技术要求,还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中,对孔和孔距的形状和位置精度控制,则要通过划线、找正等方法来予以保证。?

一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题:?

1、钻孔时孔径超出尺寸要求,一般是孔径过大;?

2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求;?

3、孔的垂直度超出位置公差要求;?

4、孔距(包括边心距和孔距)超出尺寸公差的要求;?

二、孔加工中出现问题的主要原因分析:?

1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称,在钻削过程中,使钻头的径向受力;

2、对钻削的切削速度选择不当;?

3、钻削时工件未与钻头保持垂直;

4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制;

三、提高孔加工精度的方法:?

在孔加工的课题训练中,对于前三个问题,需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题,在刃磨时,要对砂轮面进行检查,如果砂轮的磨削面不平整,应及时进行修整,刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径,要选择相应的切削速度。在钻孔过程中,自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时,不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直,也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固,避免在钻孔过程中,由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。?

最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题,在这里作一下重点

阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出检查圆”和检查框”的方法。检查圆”它是在钻孔划线完毕后,用划规以样冲眼为中心,戈U出比需要加工孔的直径大的

检查圆”作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆

心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动,使划规划的检查圆”容易产生误差。检

查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格,是在钻孔的初期样冲眼灭失时,用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据,检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合,保证划线精度,也避免了划

检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年

的钳工实习教学实践中,对于孔距的控制我采用的是跟踪控制法”所谓跟踪控

制”就是从划线幵始,到加工结束,每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提,后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环,从而实现对孔距精度的控制

首先是划线,划线是孔加工的第一道工序,划线的质量是确保孔加工孔距精度的重要前提。俗话说工欲善其事,必先利其器”。在孔加工确定孔中心位置的划线中,一般是采用高度游标卡尺,要划线前一是要检查高度尺的示值误差是否在规定的精度误差范围内,以保证所划线条的尺寸准确,检查高度游标卡尺的划线刃口是否锋利,以确保所划线条清晰均匀;二是要检查划线平板的精度,确保划线平板工作表面清洁、无毛刺,以免影响划线精度。调整好尺寸后,可以在工件上轻轻划出一道可见的痕迹,然后用游标卡尺测量一下这个痕迹,看是否有误差。如果有误差,就要相应调整高度游标卡尺,直到痕迹符合精度要求。接下来就可以按照图纸要求划出清晰均匀的孔的中心线了。?

其次是打出准确的样冲眼,样冲眼的作用是为钻头定心。样冲必须磨得圆而尖并保持足够的硬度,根据多年的教学经验,样冲的顶角为40-50度最为适宜。

在打样冲眼时,要使样冲与工件垂直,轻轻敲击出痕迹,然后观察所敲击的样冲眼是否位于孔的十字中心线的正中。检查符合要求后,再加大敲击力度,使将样冲眼加大,这时应该注意,样冲眼不宜过大,否则容易出现视觉上的误差,以能达到引孔时准确地定心的目的即可。?

第三是用2mm钻头在样冲眼上引出定位孔,这是验证上道工序是否符合要求的关键。具体做法是:用2mm钻头在打出的样冲眼上引出孔径,操作时要保证钻

头与工件的垂直,转速调整到1200转左右,转速越高,定心越稳。控制好力度,认真观察,让钻头的顶角部分刚刚进入工件,能看到2mm钻头在工件上显出直径即起钻,如果钻的过深在有误差的时候就会加大下一步的修正难度。由于钻头的结构决定了横刃的存在,横刃的长度越长,其定位的稳定性就越差,如果直接用

标定尺寸的钻头直接钻出浅窝,就容易造成定位不准而发生偏移。使用2mm的钻头,其横

刃长度相对于样冲眼的直径来说几乎可以忽略不计,其定心作用非常稳定,基本可以做到与样冲眼在位置上的重合。而只引出2mm钻头直径的目的一是

为了进一步测量,二是为标定钻头的加工定心。?

第四是用卡尺测量定位孔的边心距和孔心距。其方法是用卡尺的外测量爪来测量孔壁与基准面的距离,测量的长度加上孔的半径就是边心距。如果是测量孔距,则分别用游标卡尺的内外测量爪来测量出两个定位孔的最大边距和最小边距的精确尺寸,然后用最大边距和最小边距之和除以2,就可以得到所测两孔的真实

孔心距了。一般情况下,只要严格按照这样的操作程序,一般都能够保证孔的加工精度。通过测量,如果定位孔的边心距或孔心距超出尺寸公差的要求范围,这个时候就要确定其偏差方向和偏差量,再用3mm的钻头进行修正。具体方法是,

调整好钻床的转速,处于是校正的目的,所以钻床转速不易过快,以每分种600

转左右为宜。要特别注意进给量,钻头要慢慢靠近工件2mm的浅孔,就要接触到浅孔时,根据偏差量,将工件向偏移的相反方向慢慢推移,有切削出现时停止进给并保持工件稳定,靠钻头顶部发生的径向位移所产生的弹性来切削工件消除偏移量,此时要注意观察,当锪出能看到3mm钻头的直径时,迅速起钻。这个步骤有一定难度,只要多练习,就能够熟练掌握。?

第五是在确定孔的位置符合要求后,再加深定位孔的深度。深度以稍大于标定尺寸钻头切削部分轴向长度即可。这样用标定的钻头钻削的时候,可以消除横刃对定心的影响。当钻孔的深度达到钻头切削部分轴向长度的时候,钻头的顶角就可以起到稳定的定心作用了。?

第六是根据标定钻头直径调整好转速,通过定位孔直接进行孔的加工,一个

符合尺寸和位置要求的孔和孔系就加工完成了

在机械加工中,有时会面对一些位置精度及同轴度要求极高的零件。如图1、2、3,这类零件的加工精度受机床自身精度、装夹定位误差、被加工材料及加工刀具等多种因素的影响而难以满足设计要求。一般来讲,位置精度要求小于? 0.03,同轴度要求小于? 0.03的零件,均属于形位精度要求极高的零件。在加工时若不能及时排除上述各种因素的影响,加工质量则无法保证。

图1

图2

图3

二、高精度位置孔的加工方法

1、影响高精度位置孔加工的因素

材料的性能及内部应力的消除情况,基准面的加工精度,如圆度、粗糙度、圆柱度,数控机床的定位精度和重复定位精度,主轴的刚性及旋转圆度,刀具的锋利程度、工件材料刚性、机床几何精度、零件装夹方法、切削速度、润滑冷却方式等有关。

2、具备有大型三坐标机测量方法的厂家,采用如下方法,如图4。

图4

例如某个公司,采用如图将零件装夹在龙门五面加工中心上面,工件找正方法是采用将千分表把2个? 196孔打正,将千分表从4处? 196孔穿进

去,以相同直径大小打表检测基准? 660h7的4处外圆弧面,X 、Y 方向分中 设定程序坐标原点。

首先将? 195孔加工到? 194h6,送三坐标机检测,数据如下:位置度为

0.0022、0.0556、0.0223、0.0556 ;半径为 434.9403、434.9788、435.0190、 434.9656 ;弦长为 615.1653、615.1444、615.1656、615.1363。

分析半径和弦长与理论值偏小,将加工程序多加大0.01,第二次将? 196 孔加工到? 195h6,送三坐标机检测,数据如下:位置度为 0.0647、0.0564、 0.0917、0.0859 ;半径为 434.9677、435.0045、434.9671、434.9760 ;弦长 为 615.1682、615.1435、615.1599、615.1400。

分析半径和弦长与理论值还是偏小,将加工程序再多加大0.01 ,第三次 ? 196孔精加工到位,送三坐标机检测,数据如下:位置度为0.0264、0.0458、 0.0436、0.0305 ;半径为 434.9868、435.0028、435.0172、435.0229 ;弦长 为 615.208、615.2、615.1912、615.2060。

通过三次加工,基本达到零件设计要求。这个例子说明加工中心不是万 能的,要达到这么高的精度,需要反复试切,逐步逼近达到高精度要求。

3、对于没有大型三坐标机测量方法的,采用如图 5方法。

图5

按照下面计算公式,计算半径和弦长:

通过测量和分析计算半径和弦长与理论值的偏差,加工中心或者数显镗 床显示的孔中心数显的坐标值,调整程序,将这些“游离”的位置点“拽”

(沙(:3)2 D 5)2 2)

(:)2 占2(賀

;L

到正确的位置,保证位置度要求。如图 6。

没有大型三坐标测量机的厂家,采用数显镗床加工,半精加工后测量一 次,用

内分厘尺测量各个孔大小,外分厘尺测量半径、弦长数据。将行星孔 中心与基准孔中心数显的坐标值、孔大小、半径、弦长所有数据进行分析, 然后调借位置尺寸。最后精镗孔到位。将孔大小尺寸、半径、弦长数据、行 星孔中心与基准孔中心数显的坐标值,由技术人员通过软件图形分析位置 度,形成书面资料,不断地与客户三坐标机测量的数据进行验证,进行对比 测量。形成有规律性的数据联系。

图7

4、对于图7零件,采用进口的高精度德国DM 加工中心,购买高性能HSK (位

实际位置点

(位度求)

理论位置点 L (实

理论位置点 L (理

R'

(完整版)机械加工精度

第七章机械加工精度 本章主要介绍以下内容: 1.机械加工精度的基本概念 2.影响机械加工精度的因素 3.加工误差的统计分析 4.提高加工精度的途径 课时分配:1、4,各0.5学时,2、 3,各1.5学时 重点:影响机械加工精度的因素 难点:加工误差的统计分析 随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要,对机器性能的要求也不断提高,因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题,多数也是加工精度问题。 研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质,掌握其变化的基本规律,分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系,寻求提高加工精度的途径,以保征零件的机械加工质量,机械加工精度是本课程的核心内容之一。 本章讨论的内容有机械加工精度的基本概念、影响加工精度的因素、加工误差的综合分析及提高加工精度的途径四个方面。 7.1机械加工精度概述 一、加工精度与加工误差(见P194) 1、加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。符合程度越高,加工精度越高。一般机械加工精度是在零件工作图上给定的,其包括:1)零件的尺寸精度:加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 2)零件的形状精度:加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。 3)零件的位置精度:加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。 2、获得加工精度的方法: 1)试切法:即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。 2)定尺寸刀具法:用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。 3)调整法:按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。 3、加工误差:实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。 4、误差的敏感方向:加工误差对加工精度影响最大的方向,为误差的敏感方向。例如:车削外圆柱面,加工误差敏感方向为外圆的直径方向。(见P195图7.2)

(机械制造行业)第二章机械加工精度

第二章机械加工精度 第一节概述 一、加工精度的概念 高产、优质、低消耗,产品技术性能好、使用寿命长,这是机械制造企业的基本要求。而质量总是则是最根本的问题。 机械加工质量指标包括两方面的参数:一方面是宏观几何参数,指机械加工精度;另一方面是微观几何参数和表面物理-机械性能等方面的参数,指机械加工表面质量。 所谓机械加工精度,是指零件在加工后的几何参数(尺寸大小、几何形状、表面间的相互位置)的实际值与理论值相符合的程度。符合程度高,加工精度也高;反之则加工精度低。机械加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三项内容,三者有联系,也有区别。 由于机械加工中的种种原因,不可能把零件做得绝对精确,总会产生偏差。这种偏差即加工误差。实际生产中加工精度的高低用加工误差的大小表示。加工误差小,则加工精度高;反之则低。保证零件的加工精度就是设法将加工误差控制在允许的偏差范围内;提高零件的加工精度就是设法降低零件的加工误差。 随着对产品性能要求的不断提高和现代加工技术的发展,对零件的加工精度要求也在不断的提高。一般来说,零件的加工精度越高则加工成本越高,生产率则相对越低。因此,设计人员应根据零件的使用要求,合理地确定零件的加工精度,工艺人员则应根据设计要求、生产条件等采取适当的加工工艺方法,以保证零件的加工误差不超过零件图上规定的公差范围,并在保证加工精度的前提下,尽量提高生产率和降低成本。 二获得零件加工精度的方法 1.获得尺寸精度的方法 在机械加工中获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法和主动测量法等五种。 ⑴试切法通过试切─测量─调整─再试切,反复进行到被加工尺寸达到要求的精度为止的加工方法。试切法不需要复杂的装备,加工精度取决于工人的技术水平和量具的精度,常用于单件小批生产。 ⑵调整法按零件规定的尺寸预先调整机床、夹具、刀具和工件的相互位置,并在加工

高精度加工

第十二届车身研讨会论文 汽车覆盖件模具高精度加工 的数控编程技术 天津汽车模具有限公司 刘晓英赵文杰 2000年6月

汽车覆盖件模具高精度加工的数控编程技术 天津汽车模具有限公司刘晓英赵文杰 摘要:在模具型面的数控加工过程中,由于所产生的各项误差,影响了模具的质量和周期。本文 通过分析数控加工时所产生的误差,从数控加工工艺﹑数控编程刀具﹑优化走刀方向及设定加工 边界等方面探讨提高模具型面加工精度的方法。 引言: 随着我国汽车工业的迅速发展,汽车改型换代的周期日趋缩短,对汽车模具的制造精度和生产周期的要求越来越高。从某种意义上讲,汽车覆盖件模具的制造质量和周期,大大影响汽车改型换代的质量和周期,左右着汽车在市场上的竞争力。要想生产出高质量具有竞争力的汽车车身产品,必须首先制造出高质量的汽车模具,而高质量的汽车模具在很大程度上取决于模具的数控加工精度。因此如何应用CAM技术提高模具的加工精度受到模具同行们的广泛关注。 天津汽车模具有限公司于1987年开始应用CAM技术,先后完成了天津夏利轿车换型改造的行李箱内外板﹑前机盖内外板,天津华利汽车换型改造的前围板内外板,一汽捷达轿车翼子板,上海大众桑塔纳轿车,四川丰田旅行车,江西五十铃全顺汽车,北汽福田汽车等国内众多汽车厂家的各类大型模具的制造任务,不仅为企业创造了可观的经济效益,更主要的是我们在实现模具高精度加工的数控编程技术方面取得了许多宝贵的经验,为模具CAM技术的更好应用及更进一步的开发工作奠定了基础。本文将对汽车模具在数控加工时所产生的误差进行分析,并从数控加工工艺﹑数控编程刀具﹑优化走刀方向及设定加工边界等方面谈谈实现模具的高精度数控加工的一些方法,与大家交流探讨。 2.问题的提出 汽车覆盖件模具的设计制造周期主要取决模具的钳工研模及调整时间,发达国家如日本、美国及德国的模具加工中,数控加工及抛光所需的时间占整个模具研制时间的65%。在日本,模具的加工时间占30%,抛光时间占35%。美国和德国模具加工时间为50%,抛光时间为15%。从上述统计数字可以看出,模具的研制时间的缩短,制造质量的提高,主要取决于数控加工质量的提高和抛光时间的缩短。通常模具凸凹模加工完成后,其凸凹模型面的法向距离理论上应为汽车产品件的板料厚度,但是由于加工过程中产生的各种误差,通常达不到理论值,确切地说达到板料厚度的95%时既为合格。超过此范围的部分由钳工修配及抛光来去除。因此为缩短模具的钳工研制时间,降低制造成本,提高加工质量,必须提高模具的数控加工质量,进行高精度的数控加工。如何通过控制数控加工精度以缩短抛光时间,是各模具企业面临的实际问题。 3 数控加工所产生的误差分析 1 加工误差的定义

提高数控磨床加工精度的方法

提高数控磨床加工精度的方法 数控磨床动态优化设计是提高机床加工精度的关键,外在的调整只是辅助而已。 精确的原始数控磨床的有限元模型包括联合表面的动态模型,它是基于具体的动态测试和理论分析的比较结果而建立的。应用敏感性分析方法来优化部件的加强筋的布局和参数。应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离,并优化主要部件的结构。 动态优化设计的结果表明新数控磨床的一阶固有频率比原来提高了17%,而磨床头架和工件之间的相对振动位移相应减少了10%。磨削振纹消除了,加工精度大大提高了。动态优化设计是提高机床加工精度的关键问题。 目前的机床制造企业在开发新的机床时倾向于采用经验,类比和静态设计等方法。简单的力学计算是优化部件的强度,刚度和振动稳定性的主要方法。几乎没有引进先进的动态设计技术和动态优化软件。 所以很难实现轻重量设计、获得高精度。由于振动稳定性和主轴系统的热变形等各种影响因素,高速机床更难提高加工精度。这篇文章用了计算机模拟和分析的方式研究机床设计的动态优化方法。 首先建立有限元模型,用动态测试结果修改理论有限元模型,以提高模型精度。 第二,用灵敏度分析方法优化部件加强筋的布局和参数。 第三,应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离,并优化主要部件的结构。最后,达到整个数控磨床机床的动态优化目标。 富信成-哈特曼公司创立于2000年,专业从事磨床机械的研发与制造。由于引进日本和台湾精湛制造技术,生产效率高,使得本公司成为磨床机械界后起之秀。目前本公司生产的高精度无心磨床,CNC外圆磨床,高精度外圆磨床,数控外径研磨机,数控无心磨床,高精密平面磨床,高精密数控内圆磨床,高精密数控复合磨床等产品,品质已居同行最佳之林,致力打造中国磨床机械制造业第一品牌。哈特曼身为基础工业,兢兢业业为业界以最理想的价格提供最精良的机械加工设备,以其能提升整体业界品质,让中国的机械设备,模具零件,机械加工业得以超越发展。

高精度深长孔加工方法

学院:机械工程学院专业班级: 学号: 姓名:

高精度深长孔的精密加工 一、历史背景 枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂,这并非历史的偶然。其主要历史背景是: 一次世界大战(1914?1918年)首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮(特别是枪械和小口径火炮的需求量极大)。而继 续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻,已经完全不能满足大量生产新式武器的要求,迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者 面前的一个首要问题,并且一直延续到了现今。 第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题 在现代机械加工中,也经常会遇到一些深孔的加工,例如长径比(L/D)≥10,精度 要求高,内孔粗糙度一般为Ra0.4~0.8的典型深孔零件,过去我们采用的传统工艺路线一般是:钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨 此工艺虽可达到精度要求,但也存在诸多缺点,特别是在最初工序采用加长麻花 钻钻孔时,切削刃越靠近中心,前脚就越大。若钻头刚性差,则震动更大,表面形状 误差难以控制,加工后孔的直线度误差,钻头易产生不均匀的磨损等现象,生产效率 和产品合格率低,而且研磨抛光时,工作环境比较脏,由于钻孔工序的缺点,而带来 的影响难以在后面的工序中克服,形状误差不能得以修正,因此加工质量差。

传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进 本着提高生产效率提高产品合格率的原则,结合深孔加工的一些特性,对加工工艺及刀具进行了改进,改进后的工艺路线是:钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨 1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进 单管内排屑深孔钻的由来 单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:枪钻的发明,使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决,但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷,而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑,则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体,使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。 20世纪内排屑深孔钻的发展,可概括出以下6项里程碑式的成果: ①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。 ②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条,使加工效率大幅度提髙。 ③由单出屑口单切削刃发展成双出屑口的错齿结构。 ④错齿焊接式结构进一步发展为硬质合金刀片机夹结构,最后发展为机夹可转位涂层刀片结构并实现了专业化制造。 ⑤双管喷吸钻和DF系统喷吸钻的问世。

工件的装夹与获得加工精度的方法

工件的装夹与获得加工精度的方法 一、工件装夹的概念 工件在开始加工前,首先必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置,这个过程称为定位。为了使定位好的工件不致于在切削力的作用下发生位移,使其在加工过程始终保持正确的位置,还需将工件压紧夹牢,这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合起来称为装夹。 工件的装夹不仅影响加工质量,而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接影响。 二、工件装夹的方式 1.直接找正装夹 此法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。 2.划线找正装夹 此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线,然后将工件装上机床,按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置。 这种装夹方法生产率低,精度低,且对工人技术水平要求高,一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件,或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。 3.用夹具装夹 夹具是按照被加工工序要求专门设计的,夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置,不需找正就能保证工件的装夹定位精度,用夹具装夹生产率高,定位精度高,但需要设计、制造专用夹具,广泛用于成批及大量生产。 三、获得加工精度的方法 机械加工是为了使工件获得一定的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面质量要求。机械加工中获得这些精度的主要方法有: 1.获得尺寸精度的方法

(1)试切法该法是通过试切—测量—调整—再试切,反复进行,直至达到要求的加工尺寸。 试切法生产效率低,加工精度取决于工人的技术水平,但有可能获得较高精度,且不需复杂的装置。主要用于单件小批生产。 (2)调整法调整法是先按要求的尺寸调整好刀具相对于工件的位置,并在一批零件的加工过程中始终保持这个位置不变,以获得规定的加工尺寸。 调整法比试切法加工精度的保持性好,且具有较高的生产率,对操作工人要求不高,但对调整工要求较高,在成批及大量生产中广泛应用。 (3)定尺寸刀具法该法是用具有一定尺寸精度的刀具来保证工件的加工尺寸的。如钻头、扩孔钻、铰刀、拉刀、槽铣刀等。这种方法具有较高的生产率,加工精度主要取决于刀具的精度及刀具与工件的位置精度。为了消除刀具与工件位置精度对加工精度的影响,可采用将刀具与机床主轴浮动联接的方法来解决。 (4)自动控制法这种方法是将测量装置、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统。加工过程中由自动测量装置测量工件的加工尺寸,并与所要求的尺寸进行比较后发出信号,信号通过转换、放大后控制机床或刀具作相应调整,直到达到规定的加工尺寸要求,加工自动停止。早期的自动控制法多采用机械—液压控制系统,近年来,由于数控技术的发展,数控机床得到广泛的应用。在数控机床上,加工尺寸的获得,由预先编好的程序自动控制,使工件获得规定的加工精度更为方便。特别是计算机数字控制(CNC),更为发展计算机辅助制造(CAM)奠定了基础。 2.获得形状精度的方法 (1)轨迹法这种加工方法是利用刀尖运动的轨迹来形成被加工表面的形状的。普通的车削、铣削、刨削和磨削等均属于刀尖轨迹法。用这种方法得到的形状精度主要取决于成形运动的精度。 (2)成形法成形法是利用成形刀具的几何形状来代替机床的某些成形运动而获得加工表面形状的。如成形车削、铣削、磨削等。成形法所获得的形状精度主要取决于刀刃的形状。

高精度深长孔加工方法

学院: 机械工程学院: 专业班级: 学号: 名姓 1 / 16 高精度深长孔的精密加工 一、历史背景年代初世纪4030年代初和枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别 出现于20 的欧洲兵工厂,这并非历史的偶然。其主要历史背景是:年)首次使战争扩大到世界 规模。帝国主义列强为瓜1918一次世界大战(1914?分殖民地而需要大量现代化的枪炮(特别 是枪械和小口径火炮的需求量极大)。而继续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻,已经完全不 能满足大量生产新式武器的要求,迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就 成为了一个摆在制造者面前的一个首要问题,并且一直延续到了现今。

第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题,精度≥10在现代机械加工中,也经常会遇到一些深孔的加工,例如长径比(L/D)的典型深孔零件,过去我们采用的传统工艺路0.8要求高,内孔粗糙度一般为Ra0.4~)标准六刃铰刀→研磨(→双刃镗扩孔刀扩孔)(线一般是:钻孔加长标准麻花钻→()铰孔此工艺虽可达到精度要求,但也存在诸多缺点,特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时,切削刃越靠近中心,前脚就越大。若钻头刚性差,则震动更大,表面形状误差难以控制,加工后孔的直线度误差,钻头易产生不均匀的磨损等现象,生产效率和产品合格率低,而且研磨抛光时,工作环境比较脏,由于钻孔工序的缺点,而带来的影响难以在后面的工序中克服,形状误差不能得以修正,因此加工质量差。2 / 16 传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进本着提高生产效率提高产品合格率的原则,结合深孔加工的一些特性,对加工工单()→铰孔钻(BTA)→扩孔(BTA扩艺及刀具进行了改进,改进后的工艺路线是:钻孔研磨)→刃铰刀1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进单管内排屑深孔钻的由来枪钻的发明,使小深孔加工中单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决,但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷,而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑,则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体,使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时

机械加工中获得零件加工精度的方法

机械加工中获得零件加工精度的方法 【摘要】本文对机械加工过程中如何获得零件加工的精度进行了讨论,并分析了多种影响零件加工质量的因素,希望可以减少生产过程中不必要的麻烦,并且对如何使工件的加工质量达到要求,同时还能保证生产效率进行了介绍。 【关键词】机械加工;零件加工;精度随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,现代企业在高目标和低成本的追求过程中,对零件制造的基本要求就是要做到多、快、好、省。其中“好”的含义包括不断提高零件的质量,提高其使用效能与使用寿命,最大限度地消灭废品,降低次品率,提高零件的合格率。因为零件的质量直接影响着机器的性能、寿命、效率、可靠性等指标,是保证机器质量的基础,而零件的制造质量,是依靠其毛坯的制造方法、机械加工、热处理以及表面处理等工艺来保证的。因此,在零件制造的各个环节都要始终把保证质量放在首位。 1.对加工精度和加工误差的分析 加工精度是指零件加工后的实际几何参数与图纸规定的理想几何参数符合的程度,这种相符合的程度越高,加工精度也越高。在加工中,由于各种因素的影响,实际上不可能将零件的每一个几何参数加工的与理想几何参数完全相符,总会产生一些偏离,这种偏离,就是加工误差。实际上,只要零件的加上误差不超出零件图上按零件的设计要求所规定的公差,就可以说保证了零件的加工精度要求。由此可见,“加工精度”和“加工误差”这两个概念是从两个侧面来评定零件几何参数这个同一事物的。加工精度的低和高是通过加工误差的大和小来表示的。所以,保证和提高加工精度的问题,实际上就是限制和减小加工误差的问题。 2.如何获得加工精度 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度,所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。如果盲目追求加工精度,就会降低生产效率,增加加工成本。所以,我们在保证加工质量的前提下,应尽量达到提高效率,降低生产成本的目的。加工精度可以分为尺寸精度、形状精度和位置精度,因此,加工精度的高、低是以尺寸公差、形状公差和位置公差来衡量的。 2.1零件尺寸的精度方法 零件尺寸的加工方法首先包括试切法,就是先试切出很小部分加工表面,测量试切所得的尺寸,按照加工要求适当调刀具切削刃相对工件的位置,再试切,再测量,如此经过两三次试切和测量,当被加工尺寸达到要求后,再切削整个待加工表面。其次是调整法,就是预先用样件或标准件调整好机床、夹具、刀具和工件的准确相对位置,用以保证工件的尺寸精度,并在一批零件加工过程中尺寸保持不变,这就是调整法。还有定尺寸法,即用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法,它是利用标准尺寸的刀具加工,加工面的尺寸由刀具尺寸决

超精密加工的主要方法

研究生课程考核试卷 科目:先进制造技术教师:周忆 姓名:张林刚学号:20110713312 专业:机械设计及理论 上课时间:2011年12 月至2012 年 1 月 阅卷评语: 阅卷教师(签名)

超精密加工的主要方法 -机设一班张林刚20110713312 超精密加工技术是20世纪60年代发展和完善起来的,现已成为当代高技术产品的关键制造技术。近20年来,超精密加工不仅进入到国民经济的各个领域,而且正从单件小批生产方式走向规模生产,可以预见,随着新产品的不断涌现,超精密加工的应用范围将进一步扩大。而我国超精密加工技术起步较晚,技术水平与发达国家相比也有一定差距,因此,寻求超精密加工新的方法并探讨其影响因素就成为目前迫在眉睫的问题。 一、超精密加工技术简介 目前,超精密加工是指精度在0.1~0.01μm,表面粗糙度Ra 值在0.03~0.05μm 的加工技术,如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工和复合加工等。它适用于精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集成电路的制造。而且,超精密加工的精度正处在亚纳米级工艺,日趋向纳米级工艺发展。 二、超精密加工方法 根据加工方法的机理和特点,超精密加工方法可以分为去除加工、结合加工和变形加工三大类,如表1 所示。 下面对三类超精密加工方法分别加以分析。 (一)去除加工 去除加工又称为分离加工,是从工件上去除一部分材料,传统的机械加工方法,如车削、铣削、磨削、研磨和抛光,以及特种加工中的电火花加工、电解加工等,均属这种加工方法。 (二)结合加工 结合加工利用物化方法,将不同材料结合在一起。按结合的机理不同,它又分为附着、注入和连接加工三种。1.附着加工又称为沉积加工,是在工件表面上覆盖一层物质,是一种弱结合,其中典型的加工方法是镀;2.注入加工又称为渗入加工,是在工件表面上注入某些元素,使之与基体材料产生物理化学反应,是具有共价键、离子键、金属键的强结合,用以改变工件表层材料的力学机械性质,如渗碳、渗氮等;3.连接加工将两种相同或不同材料通过物化方法连接在一起。

提高孔加工的精度的方法终审稿)

提高孔加工的精度的方 法 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

提高孔加工的精度的方法 对于钳工专业而言,钻孔是其中最重要的加工操作,它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时,操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作,从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的,希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法 在钳工专业的基本实习训练中,孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制,特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中,如果是成批量的生产加工,可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制,这样不仅能满足产品的技术要求,还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中,对孔和孔距的形状和位置精度控制,则要通过划线、找正等方法来予以保证。 一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题: 1、钻孔时孔径超出尺寸要求,一般是孔径过大; 2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求; 3、孔的垂直度超出位置公差要求; 4、孔距(包括边心距和孔距)超出尺寸公差的要求; 二、孔加工中出现问题的主要原因分析: 1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称,在钻削过程中,使钻头的径向受力; 2、对钻削的切削速度选择不当; 3、钻削时工件未与钻头保持垂直; 4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制;

三、提高孔加工精度的方法: 在孔加工的课题训练中,对于前三个问题,需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题,在刃磨时,要对砂轮面进行检查,如果砂轮的磨削面不平整,应及时进行修整,刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径,要选择相应的切削速度。在钻孔过程中,自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时,不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直,也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固,避免在钻孔过程中,由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。 最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题,在这里作一下重点阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出“检查圆”和“检查框”的方法。“检查圆”它是在钻孔划线完毕后,用划规以样冲眼为中心,划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”,作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动,使划规划的“检查圆”容易产生误差。“检查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格,是在钻孔的初期样冲眼灭失时,用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据,“检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合,保证划线精度,也避免了划“检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年的钳工实习教学实践中,对于孔距的控制我采用的是“跟踪控制法”。所谓“跟踪控制”,就是从划线开始,到加工结束,每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提,后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环,从而实现对孔距精度的控制。 首先是划线,划线是孔加工的第一道工序,划线的质量是确保孔加工孔距精度的重要前提。俗话说“工欲善其事,必先利其器”。在孔加工确定孔中心位置的划线中,一般是采用高度游标卡尺,要划线前一是要检查高度尺的示值误差是否在规定的精度误差范

机械加工精度参考答案

机械加工精度参考答案 一、判断题(正确的在题后括号内划“√”,错误的划“×”。) 1.精密丝杠可采用冷校直方法克服其弯曲变形。(×) 2.误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的。(√) 3.误差复映指的是机床的几何误差反映到被加工工件上的现象。(×) 4.减小误差复映的有效方法是提高工艺系统的刚度。(√) 5.加工原理误差是由于机床几何误差所引起的。(×) 6.由于刀具磨损所引起的加工误差属于随机误差。(×) 7.机械加工中允许有原理误差。(√) 8.在加工一批工件时,若多次调整机床,其调整误差仍为随机性误差。(√) 9.在加工一批工件时因机床磨损速度很慢,机床制造误差在一定时间内可视为常值,所以其调整误差为常值系统性误差。(√) 10.复映误差属于变值系统性误差。(×) 11.定位误差属于常值系统性误差。(×) 12.刀具和机床磨损造成的误差属于随机性误差。(×) 13.工件受热变形造成的误差属于随机性误差。(×) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将正确答案的标号填在题干的括号内。) 1.工件在车床三爪卡盘上一次装夹车削外圆及端面,加工后检验发现端面与外圆不垂直,其可能原因是(C)。 A.车床主轴径向跳动 B.车床主轴回转轴线与纵导轨不平行 C.车床横导轨与主轴回转轴线不垂直 D.三爪卡盘装夹面与车削主轴回转轴线不同轴 2.薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上,以外圆定位车内孔,加工后发现孔有较大圆度误差,其主要原因是( A )。 A.工件夹紧变形B.工件热变形 C.刀具受力变形D.刀具热变形 3.车削细长轴时,由于工件刚度不足造成在工件轴向截面上的形状是(C )。 A.矩形B.梯形C.鼓形D.鞍形 4.下列影响加工误差的因素中,造成随机误差的因素是( D )。 A.原理误差B.机床几何误差C.机床热变形D.安装误差 5.零件加工尺寸符合正态分布时,其均方根偏差越大,表明尺寸(A)。 A.分散范围越大B.分散范围越小 C.分布中心与公差带中心偏差越大D.分布中心与公差带中心偏差越小 6.在车床两顶尖上装夹车削光轴,加工后检验发现中间直径偏小,两端直径偏大,其最可能的原因是( A )。 A.两顶尖处刚度不足B.刀具刚度不足 C.工件刚度不足D.刀尖高度位置不准确 7.车削加工中大部分切削热传给了(D )。 A.机床B.工件C.刀具D.切屑 8.工艺系统刚度( B )其实体刚度。 A.大于B.小于C.等于D.大于或等于

高精度深长孔的精密加工方法

高精度深长孔的精密加工法 一、历史背景 枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂,这并非历史的偶然。其主要历史背景是: 一次世界大战(1914?1918年)首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮(特别是枪械和小口径火炮的需求量极大)。而继 续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻,已经完全不能满足大量生产新式武器的要求,迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者 面前的一个首要问题,并且一直延续到了现今。 第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题 在现代机械加工中,也经常会遇到一些深孔的加工,例如长径比(L/D)≥10,精度 要求高,内孔粗糙度一般为Ra0.4~0.8的典型深孔零件,过去我们采用的传统工艺路线一般是:钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨

此工艺虽可达到精度要求,但也存在诸多缺点,特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时,切削刃越靠近中心,前脚就越大。若钻头刚性差,则震动更大,表面形状误差难以控制,加工后孔的直线度误差,钻头易产生不均匀的磨损等现象,生产效率和产品合格率低,而且研磨抛光时,工作环境比较脏,由于钻孔工序的缺点,而带来的影响难以在后面的工序中克服,形状误差不能得以修正,因此加工质量差。 传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进 本着提高生产效率提高产品合格率的原则,结合深孔加工的一些特性,对加工工艺及刀具进行了改进,改进后的工艺路线是:钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨 1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进 单管内排屑深孔钻的由来 单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:枪钻的发明,使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决,但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷,而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑,则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体,使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。 20世纪内排屑深孔钻的发展,可概括出以下6项里程碑式的成果: ①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。 ②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条,使加工效率大幅度提髙。

提高孔加工的精度的方法

提高孔加工的精度的方法 对于钳工专业而言,钻孔是其中最重要的加工操作,它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时,操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作,从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的,希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法 在钳工专业的基本实习训练中,孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制,特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中,如果是成批量的生产加工,可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制,这样不仅能满足产品的技术要求,还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中,对孔和孔距的形状和位置精度控制,则要通过划线、找正等方法来予以保证。? 一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题:? 1、钻孔时孔径超出尺寸要求,一般是孔径过大;? 2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求;? 3、孔的垂直度超出位置公差要求;? 4、孔距(包括边心距和孔距)超出尺寸公差的要求;? 二、孔加工中出现问题的主要原因分析:? 1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称,在钻削过程中,使钻头的径向受力;? 2、对钻削的切削速度选择不当;? 3、钻削时工件未与钻头保持垂直;?

4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制;? 三、提高孔加工精度的方法:? 在孔加工的课题训练中,对于前三个问题,需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题,在刃磨时,要对砂轮面进行检查,如果砂轮的磨削面不平整,应及时进行修整,刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径,要选择相应的切削速度。在钻孔过程中,自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时,不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直,也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固,避免在钻孔过程中,由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。? 最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题,在这里作一下重点阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出“检查圆”和“检查框”的方法。“检查圆”它是在钻孔划线完毕后,用划规以样冲眼为中心,划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”,作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动,使划规划的“检查圆”容易产生误差。“检查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格,是在钻孔的初期样冲眼灭失时,用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据,“检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合,保证划线精度,也避免了划“检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年的钳工实习教学实践中,对于孔距的控制我采用的是“跟踪控制法”。所谓“跟踪控制”,就是从划线开始,到加工结束,每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提,后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环,从

提高加工精度的方法

提高加工精度的方法 机械加工(以下简称机加工)精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。符合程度越高,加工精度就越高。在机加工中,产生误差是不可避免的,但误差必须在规定允许的范围内。 机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。 A.尺寸精度:尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。理想零件尺寸是指零件图上标注尺寸的中间值。 B.形状精度:形状精度是加工后的零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状相符合的程度,国家标准中规定用直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度作为评定形状精度的项目。理想表面的形状是指绝对的表面形状。 C.位置精度:位置精度是加工后零件各表面间实际位置与理想零件表面的位置符合的程度,国家标准中规定用平行度、垂直度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动作为评定位置精确项目。理想零件各表面间的位置是指各表面间绝对准确的位置。 零件尺寸精度的获得与加工过程中的调整、测量有关,也与刀具的制造和磨损等因素有关。零件的形状主要依靠刀具和工件作相对成形运动来获得,所以形状精度取决于机床成形运动精度,有时也取决于切削刃的形状精度。零件的位置精度则受机床精度以及工件装夹方法等因素的影响。 根据以上内容,下文对机加工中的误差进行了分析归纳,根据其变化的一些基本规律,从而采取相应的措施减少机加工误差,以提高机加工精度。现与大家一起探讨。 1机加工产生误差主要因素 1.1 定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时,须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准,如果所选用的定位基准与设计基准不吻合,就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确,它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别

浅析机械加工精度提升途径

浅析机械加工精度提升途径 摘要:本论文针对机械加工精密度含义进行了详细的阐述,分析对机械加工精度的产生影响的原因和误差产生的关键因素,并总结出提升机械加工精度的有效措施和相关建议。 关键词:机械工艺;加工精度;误差 1概述 加工精度包括以下几部分,首先是尺寸精度,主要体现了零部件被加工后实际尺寸和零部件尺度公差带距离向重合的程度;其次是形状精度,其主要是对零部件加工后其表面形状同理想形状的相似程度。 2机械加工过程中误差产生的原因分析 (1)机床的几何误差。机床精度程度对工件加工精度有很大的影响。机床制造误差率严重制约着工件的加工精度高低,其具体表现为,主轴、导轨和传动等方面的误差。机床的高使用频率造成其磨损程度加大,从而造成机床精度逐渐下降。其精度下降在实际操作中主要体现在,首先是主轴回转的误差,机床主轴作为装夹工件、刀具的基本部位,能够将动力传送给工件、刀具,所以主轴回转如果发生误差,则会给工件加工带来一定的误差。其次,导轨误差,导轨体现了各部件的具体位置,是机床运动平稳的保障,当然,导轨磨损和质量也会产生一定的误差。最后,传动链误差,该误差是指传动链始端和末端传动部件运动而产生的误差,通常是依据末端转角误差程度来判断。(2)刀具种类的误差。刀具误差发生情形大多是根据刀具种类不同而变化的。当我们选择定尺刀具、成型刀具和展成刀具时,其制造误差程度严重制约着工件的精密程度。对于一般性刀具,其误差对工件加工密度不会产生直接影响。对于夹具的误差,刀具主要是发挥将刀具和机床处于准确位置的功能,因此刀具误差越大,其工件加工精度越差。(3)工件定位中的误差。工件定位中的误差,首先表现为基准重合度的误差,在零部件设计图上注明表面尺寸、位置做为设计基准。工件在加工过程中,必须要具备多种几何要素作为制造过程中的定位标准,如果采用的定位标准不规范,与原始设计不符合,就导致基准误差的出现;其次是定位副制造不适合造成误差。由于夹具上的定位元件存在不准确的因素,因此允许在一定的范围内变动。零部件的

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍 机械制造行业中,经常遇到圆环薄壁型金属零件,此类零件壁厚很薄(2~8mm)、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大(300~800mm)、结构复杂、刚性差,装夹起来非常不便,极易弄伤零件表面,因此,制造难度很大,一次制造合格率很低,即使采用先进的数控车床等设备,在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。为此,对国内外现有的加工方法进行举例分析,并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。 1 国内外现有的加工方法与不足 1.1 国内的加工方法与不足 如加工一种圆环薄壁型零件,其外圆公差0.06mm,同轴度要求0.1mm,零件最薄处壁厚仅2.25mm,外圆尺寸达500mm,外圆表面上还有多处斜槽,国内常见的加工方法是:数控车床三爪卡盘装夹并进行校正,然后分别精车外圆和内孔;但精车外圆和内孔时,工件因材料内应力变化而容易产生变形,产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差,却又无法返修,超差较多的只能直接报废。另外,加工外圆和内孔后,还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔,此时,产品外形已经精加工到位,外圆面不能过度受力,不能使用软爪校正,任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。因此,现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高,同时,加工成品率又较低,导致要么产品产量上不去,要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。 1.2 国外的加工方法与不足 国外目前的做法有的是通过提高原材料质量,包括锻造、热处理等性能参数,从而改善材料稳定性,降低加工变形性;或通过增加零件的加工工序,即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后,然后加工其他槽、孔等局部结构,最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量

提高机械零件加工精度的方法研究

提高机械零件加工精度的方法研究 发表时间:2019-09-05T14:55:30.283Z 来源:《防护工程》2019年12期作者:范泽焘张利军曹阳杨丰涛王永山 [导读] 在实际应用中,应通过实践经验,采用合理有效的方式,提高零件加工精度,以更好地满足机械产品使用性能的要求。 北方自动控制技术研究所山西太原 030006 摘要:机械零件加工的精度,是机械生产制造行业相互竞争的衡量标准之一,因而提高零件加工精度是制造相关企业提升自身竞争力的有效方式。在实际应用中,应通过实践经验,采用合理有效的方式,提高零件加工精度,以更好地满足机械产品使用性能的要求。 关键词:机械零件;加工精度;提升方法 1、机械加工工艺影响零件加工精度的因素 1.1机床误差 机械加工离不开机床的辅助,对原材料进行加工处理都是通过机床来控制,所以相应的数控编程对机床的不同性能会进行改变。这种可变性产生的误差影响加工精度:①机床导轨导向误差。导轨导向精度对机械加工的影响主要是导轨误差会引起机床与工件在误差敏感方向的相对位移。床身导轨在垂直平面内的直线度会引起加工表面直线度和平面度的误差;②机床主轴回转误差。机床的主轴在整体运作的时候偏离了正常的主轴线,而造成一定的误差;③机床传动链的传动误差。机床的传动链的原件在运作过程中发生位置改变,造成的错位而引起一定的相对误差。 1.2几何参数的误差 几何参数的误差主要是人为造成,部分是机械老化造成。机械加工除需机床的辅助,也需人工精确测量。但每个加工工人的专业程度不同,经验不同,加工的精度很难达到理想效果,从而会产生几何误差,影响加工精度。此外,机械的保养程度不够的话也会造成一部分的几何偏移,而使加工精度降低。 1.3工艺系统热变形和受力变形 1.3.1受力变形 加工过程中,随着加工工艺的使用,会从外力因素方面来影响零件,打破各个部分的平衡,然后会破坏已经调整好的部分导致加工误差,影响加工精度的提高。 1.3.2受热变形 受热变形是从零件内部产生的,在加工的过程中由于加工工工艺在受热的环境下会发生不均匀受热等现象,会降低加工精度。 2、提升机械加工精度的措施 2.1掌握现代化的加工技术 随着科学技术的快速发展,在机械加工企业中数控机床已经得到了广泛的应用。数控机床是要求技术工人熟练掌握计算机技术与软件操作技术,对加工过程中每一个环节的几个参数进行实时监控,如果出现误差,应该将检测到的误差的方向和程度作为依据,建立误差的微量位移,从而对误差进行实时补偿,提高加工的效率与质量。这种技术在控制误差方面非常有效,有着明显提高加工精度的作用。但是也存在缺陷,就是会受补偿装置惯性的影响,造成补偿停滞或者落后。 2.2直接控制误差 机械加工精度提高的方法中,直接控制误差,主要是通过机床或刀具控制,完善机械加工的工艺,进而实现消除影响精度的误差[2]。例如:机械加工的机床设备中,采用高精度刀具、夹具,专门控制机床的精准性,既可以预防刀具、夹具的误差,又可以缓解热量对机械加工精度的影响,实现误差直接控制的目标。直接控制误差方法,可以应用在车削的工艺内,防止加工零件受力不均,解决了车削中的弯曲变形问题,而且机械加工人员也可以在反车削的工艺中,加装弹簧,辅助工艺顶尖,消除零件受热伸长的误差,保障机械加工的精度控制。 2.3精度误差补偿 机械加工精度提高方法中的误差补偿,还包括误差转移的操作。误差补偿是指在机械加工的期间,设计新的误差,通过新误差补偿零件加工中出现的误差。假如机械加工精度中,存在负值误差,操作人员可以制造与负值误差等量的正值误差数据,正值误差正好可以补偿负值误差,抵消机械加工中的误差数据。误差转移是指利用相关的措施,转移机械加工中的误差,避免其影响机械加工的精度,误差转移中,需要将误差转移到不影响机械加工的方向,可以在机械加工中设置多工位,辅助完成误差转移,误差转移能够解决机械加工中的表面误差,避免影响机械加工的精准性。 2.4转移误差 转移误差在实质上是转移工艺系统中的误差,一般是尺寸误差,包括受力变形和受热变形等等。转移误差在实际应用中比较广泛,如果机床精度达不到零件加工精度的标准,最常用的方法不是盲目的提高机床精度,而是在工艺系统上向解决的办法,创造一些有利的条件,把机床的几何误差向不影响加工精度的方向转移。另一种情况是如果确保磨削主轴锥孔和轴径同轴度,不能单单靠机床主轴的回转精度,而是要依靠夹具来保证。当用浮动连接工件和机床主轴后,就说明机床主轴的原始误差已经被转移了。另外,可以加强对机床的控制,做好定期保养和清理机床导轨,以及做好机床的安装、维修工作,来提高机械加工的精度。 2.5均化或分化原始误差 采用均化或分化原始误差,可以提高一些零件的加工精度,对配合精度要求较高的零件表面,常常使用研磨工艺。误差均化法就是在与工件相对运动的过程中对工件进行少许切削,把高点逐渐消磨掉,使工件表面的误差不断地减小,最终使工件达到高精度的要求,实质上就是把一些有密切联系的表面进行互相比较和检查,在它们之间找到差异,然后把它们互为基准进行加工或者修正。分化原始误差法,是将误差反映规律作为依据,把工序的工件尺寸或者毛坯经过测量按照大小分为若干组,每一组工件的尺寸在原来的基础上缩小,缩小的范围根据分的组数确定,然后按照各组的误差范围调整刀具相对工件的正确位置,使其尺寸分散范围中心基本保持一致,从而缩小整批工

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