機(jī)械制造的工藝解析

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1、機(jī)械制造的工藝解析 機(jī)械制造的工藝解析 2013/12/03 1影響機(jī)械制造精度的因素 影響機(jī)械制造精度的因素是多方面的，但主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，機(jī)床的幾何誤差。機(jī)械制造中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的，因此，工件的制造精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件制造精度影響較大的有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差，機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。主軸回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將

2、直接影響被加工工件的精度。導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也使造成導(dǎo)軌誤差的重要因素，導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。傳動(dòng)鏈誤差，傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。第二，刀具的幾何誤差。刀具誤差對(duì)制造精度的影響隨刀具種類的不同而不同。 采用規(guī)定尺寸刀具加工時(shí)，刀具的制造誤差會(huì)直接影響工件的制造精度；而對(duì)一般刀具，其制造誤差對(duì)工件加工精度無(wú)直接影響。夾具的幾何誤差，夾具的作用時(shí)使工件相當(dāng)于刀具和機(jī)床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對(duì)

3、工件的制造精度有很大影響。第三，定位誤差。定位誤差包括兩個(gè)方面，即基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差。基準(zhǔn)不重合誤差即在零件圖上用來(lái)確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，須選擇工件上若干幾何要素作為機(jī)械制造時(shí)的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 定位副制造不準(zhǔn)確誤差即夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，它們的實(shí)際尺寸都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)確和定位副間的配合間

4、隙引起的工件最大位置變動(dòng)量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。第四，工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。工件剛度，工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、刀具、夾具來(lái)說(shuō)比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對(duì)加工精度的影響就比較大。刀具剛度，外圓車刀在加工表面法線（y）方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。 鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。機(jī)床部件剛度，目前主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定機(jī)床部件剛度。第五，工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差。工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)制造精度的影響比較大，特別是在精密制造和大件制造中，由熱變形所引起的制造誤差有時(shí)可占工件總誤差的50%。機(jī)床、刀具和工

5、件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過(guò)各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。第六，調(diào)整誤差。在機(jī)械制造的每一工序中，總要對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行這樣或那樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對(duì)地準(zhǔn)確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機(jī)床上的互相位置精度，是通過(guò)調(diào)整機(jī)床、刀具、夾具或工件等來(lái)保證的。當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達(dá)到工藝要求而又不考慮動(dòng)態(tài)因素時(shí)，調(diào)整誤差的影響，對(duì)制造精度起到?jīng)Q定性的作用。 2提高機(jī)械制造精度的工藝分析 減少原始誤差，提高制造零件所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力

6、引起的變形誤差，盡可能減小測(cè)量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機(jī)械制造精度，需對(duì)產(chǎn)生制造誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對(duì)造成制造誤差的主要原始誤差采取相應(yīng)的解決措施。 對(duì)于精密零件的制造應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形；對(duì)具有成形表面的零件加工，則主要是減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。對(duì)誤差進(jìn)行合理的補(bǔ)償，對(duì)工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵?duì)零件加工誤差的影響。誤差補(bǔ)償法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補(bǔ)償或抵消原來(lái)工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達(dá)到減少加工誤差，提高制造精度的目的。誤差抵消法是利用原有的一種原始誤差去部分或全

7、部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。分化或均化原始誤差是為了提高一批零件的制造精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對(duì)制造精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切制造過(guò)程中，逐步均化原始誤差的方法。 分化原始誤差(分組)法是根據(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或工序的工件尺寸經(jīng)測(cè)量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來(lái)的1n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對(duì)工件的準(zhǔn)確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。均化原始誤差是通過(guò)加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過(guò)程。均化的原理就是通過(guò)有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的

8、差異，然后再進(jìn)行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。轉(zhuǎn)移原始誤差的實(shí)質(zhì)就是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去。轉(zhuǎn)移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件制造誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在制造過(guò)程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到制造誤差的非敏感方向，則可大大提高制造精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對(duì)制造精度無(wú)影響的方面。 3結(jié)束語(yǔ)： 在機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程中，應(yīng)認(rèn)真分析產(chǎn)生機(jī)械制造誤差的原因，針對(duì)這些原因，采取有效的措施，對(duì)機(jī)械制造誤差進(jìn)行合理的控制和補(bǔ)償，從而提高機(jī)械制造精度，為提高機(jī)械產(chǎn)品制造質(zhì)量創(chuàng)造條件。 作者：張國(guó)軒單位：牡丹江軸承制造有限公司 上一個(gè)文章： 現(xiàn)代機(jī)械制造的工藝資源探微下一個(gè)文章： 節(jié)能設(shè)計(jì)概念在機(jī)械制造中的價(jià)值體現(xiàn)