三個方面探討機(jī)械加工,,如何獲得工件尺寸精度的常用方法
2023-05-15 15:12:00 來源:本站 瀏覽:3503
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)與圖紙規(guī)定的理想幾何參數(shù)符合的程度,。這種相符合的程度越高,,加工精度也越高。
在加工中,,由于各種因素的影響,,實(shí)際上不可能將零件的每一個幾何參數(shù)加工得與理想幾何參數(shù)完全相符,總會產(chǎn)生一些偏離,。這種偏離,,就是加工誤差。
從以下三個方面探討:
1.獲得零件尺寸精度的方法
2.獲得形狀精度的方法
3.獲得位置精度方法
1.獲得零件尺寸精度的方法
(1)試切法
即先試切出很小部分加工表面,,測量試切所得的尺寸,,按照加工要求適當(dāng)調(diào)刀具切削刃相對工件的位置,再試切,,再測量,,如此經(jīng)過兩三次試切和測量,當(dāng)被加工尺寸達(dá)到要求后,,再切削整個待加工表面,。
試切法通過“試切-測量-調(diào)整-再試切”,反復(fù)進(jìn)行直到達(dá)到要求的尺寸精度為止,。例如,,箱體孔系的試鏜加工。
試切法達(dá)到的精度可能很高,,它不需要復(fù)雜的裝置,,但這種方法費(fèi)時(需作多次調(diào)整、試切、測量,、計算),,效率低,依賴工人的技術(shù)水平和計量器具的精度,,質(zhì)量不穩(wěn)定,,所以只用于單件小批生產(chǎn)。
作為試切法的一種類型——配作,,它是以已加工件為基準(zhǔn),,加工與其相配的另—工件,或?qū)蓚€(或兩個以上)工件組合在一起進(jìn)行加工的方法,。配作中最終被加工尺寸達(dá)到的要求是以與已加工件的配合要求為準(zhǔn)的,。
(2)調(diào)整法
預(yù)先用樣件或標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整好機(jī)床、夾具,、刀具和工件的準(zhǔn)確相對位置,,用以保證工件的尺寸精度。因?yàn)槌叽缡孪日{(diào)整到位,,所以加工時,,不用再試切,尺寸自動獲得,,并在一批零件加工過程中保持不變,,這就是調(diào)整法。例如,,采用銑床夾具時,,刀具的位置靠對刀塊確定。調(diào)整法的實(shí)質(zhì)是利用機(jī)床上的定程裝置或?qū)Φ堆b置或預(yù)先整好的刀架,,使刀具相對于機(jī)床或夾具達(dá)到一定的位置精度,,然后加工一批工件。
在機(jī)床上按照刻度盤進(jìn)刀然后切削,,也是調(diào)整法的一種,。這種方法需要先按試切法決定刻度盤上的刻度。大批量生產(chǎn)中,,多用定程擋塊,、樣件、樣板等對刀裝置進(jìn)行調(diào)整,。
調(diào)整法比試切法的加工精度穩(wěn)定性好,,有較高的生產(chǎn)率,對機(jī)床操作工的要求不高,,但對機(jī)床調(diào)整工的要求高,,常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn),。
(3)定尺寸法
用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸法。它是利用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的刀具加工,,加工面的尺寸由刀具尺寸決定,。即用具有一定的尺寸精度的刀具(如鉸刀、擴(kuò)孔鉆,、鉆頭等)來保證工件被加工部位(如孔)的精度,。
定尺寸法操作方便,生產(chǎn)率較高,,加工精度比較穩(wěn)定,,幾乎與工人的技術(shù)水平無關(guān),生產(chǎn)率較高,,在各種類型的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,。例如鉆孔、鉸孔等,。
(4)主動測量法
在加工過程中,,邊加工邊測量加工尺寸,,并將所測結(jié)果與設(shè)計要求的尺寸比較后,,或使機(jī)床繼續(xù)工作,或使機(jī)床停止工作,,這就是主動測量法,。
目前,主動測量中的數(shù)值已可用數(shù)字顯示,。主動測量法把測量裝置加入工藝系統(tǒng)(即機(jī)床,、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體)中,,成為其第五個因素,。
主動測量法質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高,,是發(fā)展方向,。
(5)自動控制法
這種方法是由測量裝置、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)等組成,。它是把測量,、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng),加工過程依靠系統(tǒng)自動完成,。
尺寸測量、刀具補(bǔ)償調(diào)整和切削加工以及機(jī)床停車等一系列工作自動完成,,自動達(dá)到所要求的尺寸精度,。例如在數(shù)控機(jī)床上加工時,,零件就是通過程序的各種指令控制加工順序和加工精度。
自動控制的具體方法有兩種:
①自動測量即機(jī)床上有自動測量工件尺寸的裝置,,在工件達(dá)到要求的尺寸時,,測量裝置即發(fā)出指令使機(jī)床自動退刀并停止工作。
②數(shù)字控制即機(jī)床中有控制刀架或工作臺精確移動的伺服電動機(jī),、滾動絲杠螺母副及整套數(shù)字控制裝置,,尺寸的獲得(刀架的移動或工作臺的移動)由預(yù)先編制好的程序通過計算機(jī)數(shù)字控制裝置自動控制。
初期的自動控制法是利用主動測量和機(jī)械或液壓等控制系統(tǒng)完成的,。目前已廣泛采用按加工要求預(yù)先編排的程序,,由控制系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行工作的程序控制機(jī)床或由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進(jìn)行工作的數(shù)字控制機(jī)床,以及能適應(yīng)加工過程中加工條件的變化,,自動調(diào)整加工用量,,按規(guī)定條件實(shí)現(xiàn)加工過程最佳化的適應(yīng)控制機(jī)床進(jìn)行自動控制加工。
自動控制法加工的質(zhì)量穩(wěn)定,、生產(chǎn)率高,、加工柔性好、能適應(yīng)多品種生產(chǎn),,是目前機(jī)械制造的發(fā)展方向和計算機(jī)輔助制造(CAM)的基礎(chǔ),。
2.獲得形狀精度的方法
1)軌跡法
這種加工方法是利用刀尖運(yùn)動的軌跡來形成被加工表面的形狀的。普通的車削,、銑削,、刨削和磨削等均屬于刀尖軌跡法。用這種方法得到的形狀精度主要取決于成形運(yùn)動的精度,。
2)成形法
利用成形刀具的幾何形狀來代替機(jī)床的某些成形運(yùn)動而獲得加工表面形狀的,。如成形車削、銑削,、磨削等,。成形法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀。
3)展成法
利用刀具和工件作展成運(yùn)動所形成的包絡(luò)面來得到加工表面的形狀,,如滾齒,、插齒、磨齒,、滾花鍵等均屬展成法,。這種方法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和展成運(yùn)動精度等。
3.獲得位置精度方法
機(jī)械加工中,,被加工表面對其他表面位置精度的獲得,,主要取決工件的裝夾。
1)直接找正裝夾
此法是用百分表,、劃線盤或目測直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法,。
2)劃線找正裝夾
此法是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線,、對稱線和各待加工表面的加工線,然后將工件裝上機(jī)床,,按照劃好的線找正工件在機(jī)床上的裝夾位置,。
這種裝夾方法生產(chǎn)率低,精度低,,且對工人技術(shù)水平要求高,,一般用于單件小批生產(chǎn)中加工復(fù)雜而笨重的零件,或毛坯尺寸公差大而無法直接用夾具裝夾的場合,。
3)用夾具裝夾
夾具是按照被加工工序要求專門設(shè)計的,,夾具上的定位元件能使工件相對于機(jī)床與刀具迅速占有正確位置,不需找正就能保證工件的裝夾定位精度,,用夾具裝夾生產(chǎn)率高,,定位精度高,但需要設(shè)計,、制造專用夾具,,廣泛用于成批及大量生產(chǎn)。
在加工中,,由于各種因素的影響,,實(shí)際上不可能將零件的每一個幾何參數(shù)加工得與理想幾何參數(shù)完全相符,總會產(chǎn)生一些偏離,。這種偏離,,就是加工誤差。
從以下三個方面探討:
1.獲得零件尺寸精度的方法
2.獲得形狀精度的方法
3.獲得位置精度方法
1.獲得零件尺寸精度的方法
(1)試切法
即先試切出很小部分加工表面,,測量試切所得的尺寸,,按照加工要求適當(dāng)調(diào)刀具切削刃相對工件的位置,再試切,,再測量,,如此經(jīng)過兩三次試切和測量,當(dāng)被加工尺寸達(dá)到要求后,,再切削整個待加工表面,。
試切法通過“試切-測量-調(diào)整-再試切”,反復(fù)進(jìn)行直到達(dá)到要求的尺寸精度為止,。例如,,箱體孔系的試鏜加工。
試切法達(dá)到的精度可能很高,,它不需要復(fù)雜的裝置,,但這種方法費(fèi)時(需作多次調(diào)整、試切、測量,、計算),,效率低,依賴工人的技術(shù)水平和計量器具的精度,,質(zhì)量不穩(wěn)定,,所以只用于單件小批生產(chǎn)。
作為試切法的一種類型——配作,,它是以已加工件為基準(zhǔn),,加工與其相配的另—工件,或?qū)蓚€(或兩個以上)工件組合在一起進(jìn)行加工的方法,。配作中最終被加工尺寸達(dá)到的要求是以與已加工件的配合要求為準(zhǔn)的,。
(2)調(diào)整法
預(yù)先用樣件或標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整好機(jī)床、夾具,、刀具和工件的準(zhǔn)確相對位置,,用以保證工件的尺寸精度。因?yàn)槌叽缡孪日{(diào)整到位,,所以加工時,,不用再試切,尺寸自動獲得,,并在一批零件加工過程中保持不變,,這就是調(diào)整法。例如,,采用銑床夾具時,,刀具的位置靠對刀塊確定。調(diào)整法的實(shí)質(zhì)是利用機(jī)床上的定程裝置或?qū)Φ堆b置或預(yù)先整好的刀架,,使刀具相對于機(jī)床或夾具達(dá)到一定的位置精度,,然后加工一批工件。
在機(jī)床上按照刻度盤進(jìn)刀然后切削,,也是調(diào)整法的一種,。這種方法需要先按試切法決定刻度盤上的刻度。大批量生產(chǎn)中,,多用定程擋塊,、樣件、樣板等對刀裝置進(jìn)行調(diào)整,。
調(diào)整法比試切法的加工精度穩(wěn)定性好,,有較高的生產(chǎn)率,對機(jī)床操作工的要求不高,,但對機(jī)床調(diào)整工的要求高,,常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn),。
(3)定尺寸法
用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸法。它是利用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的刀具加工,,加工面的尺寸由刀具尺寸決定,。即用具有一定的尺寸精度的刀具(如鉸刀、擴(kuò)孔鉆,、鉆頭等)來保證工件被加工部位(如孔)的精度,。
定尺寸法操作方便,生產(chǎn)率較高,,加工精度比較穩(wěn)定,,幾乎與工人的技術(shù)水平無關(guān),生產(chǎn)率較高,,在各種類型的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,。例如鉆孔、鉸孔等,。
(4)主動測量法
在加工過程中,,邊加工邊測量加工尺寸,,并將所測結(jié)果與設(shè)計要求的尺寸比較后,,或使機(jī)床繼續(xù)工作,或使機(jī)床停止工作,,這就是主動測量法,。
目前,主動測量中的數(shù)值已可用數(shù)字顯示,。主動測量法把測量裝置加入工藝系統(tǒng)(即機(jī)床,、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體)中,,成為其第五個因素,。
主動測量法質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高,,是發(fā)展方向,。
(5)自動控制法
這種方法是由測量裝置、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)等組成,。它是把測量,、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng),加工過程依靠系統(tǒng)自動完成,。
尺寸測量、刀具補(bǔ)償調(diào)整和切削加工以及機(jī)床停車等一系列工作自動完成,,自動達(dá)到所要求的尺寸精度,。例如在數(shù)控機(jī)床上加工時,,零件就是通過程序的各種指令控制加工順序和加工精度。
自動控制的具體方法有兩種:
①自動測量即機(jī)床上有自動測量工件尺寸的裝置,,在工件達(dá)到要求的尺寸時,,測量裝置即發(fā)出指令使機(jī)床自動退刀并停止工作。
②數(shù)字控制即機(jī)床中有控制刀架或工作臺精確移動的伺服電動機(jī),、滾動絲杠螺母副及整套數(shù)字控制裝置,,尺寸的獲得(刀架的移動或工作臺的移動)由預(yù)先編制好的程序通過計算機(jī)數(shù)字控制裝置自動控制。
初期的自動控制法是利用主動測量和機(jī)械或液壓等控制系統(tǒng)完成的,。目前已廣泛采用按加工要求預(yù)先編排的程序,,由控制系統(tǒng)發(fā)出指令進(jìn)行工作的程序控制機(jī)床或由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進(jìn)行工作的數(shù)字控制機(jī)床,以及能適應(yīng)加工過程中加工條件的變化,,自動調(diào)整加工用量,,按規(guī)定條件實(shí)現(xiàn)加工過程最佳化的適應(yīng)控制機(jī)床進(jìn)行自動控制加工。
自動控制法加工的質(zhì)量穩(wěn)定,、生產(chǎn)率高,、加工柔性好、能適應(yīng)多品種生產(chǎn),,是目前機(jī)械制造的發(fā)展方向和計算機(jī)輔助制造(CAM)的基礎(chǔ),。
2.獲得形狀精度的方法
1)軌跡法
這種加工方法是利用刀尖運(yùn)動的軌跡來形成被加工表面的形狀的。普通的車削,、銑削,、刨削和磨削等均屬于刀尖軌跡法。用這種方法得到的形狀精度主要取決于成形運(yùn)動的精度,。
2)成形法
利用成形刀具的幾何形狀來代替機(jī)床的某些成形運(yùn)動而獲得加工表面形狀的,。如成形車削、銑削,、磨削等,。成形法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀。
3)展成法
利用刀具和工件作展成運(yùn)動所形成的包絡(luò)面來得到加工表面的形狀,,如滾齒,、插齒、磨齒,、滾花鍵等均屬展成法,。這種方法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和展成運(yùn)動精度等。
3.獲得位置精度方法
機(jī)械加工中,,被加工表面對其他表面位置精度的獲得,,主要取決工件的裝夾。
1)直接找正裝夾
此法是用百分表,、劃線盤或目測直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法,。
2)劃線找正裝夾
此法是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線,、對稱線和各待加工表面的加工線,然后將工件裝上機(jī)床,,按照劃好的線找正工件在機(jī)床上的裝夾位置,。
這種裝夾方法生產(chǎn)率低,精度低,,且對工人技術(shù)水平要求高,,一般用于單件小批生產(chǎn)中加工復(fù)雜而笨重的零件,或毛坯尺寸公差大而無法直接用夾具裝夾的場合,。
3)用夾具裝夾
夾具是按照被加工工序要求專門設(shè)計的,,夾具上的定位元件能使工件相對于機(jī)床與刀具迅速占有正確位置,不需找正就能保證工件的裝夾定位精度,,用夾具裝夾生產(chǎn)率高,,定位精度高,但需要設(shè)計,、制造專用夾具,,廣泛用于成批及大量生產(chǎn)。
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