機械加工精度與控制分析

1、<p>　　機械加工精度與控制分析</p><p>　　【摘要】本文介紹了機械加工精度的概念及內(nèi)容，分析了機械加工產(chǎn)生誤差的原因，最后提出提高機械加工精度的工藝措施。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】機械加工精度，誤差，工藝措施 </p><p>　　一、機械加工精度的概念及內(nèi)容 </p><p>　　機械加工精度是指零件加工后的實

2、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。 </p><p>　　加工精度包括三個方面內(nèi)容： 尺寸精度 指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度； 形狀精度 指加工后的零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度；位置精度 指加工后零件有關(guān)表面之間的實際位置與理想。 &

3、lt;/p><p>　　二、機械加工產(chǎn)生誤差主要原因 </p><p>　　2.1機床的幾何誤差 </p><p>　　加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差，機床主軸是裝夾工件或刀具的基準，并將運動和動力傳給工

4、件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。 </p><p>　?。?）導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是機床上確定各機床部件相對位置關(guān)系的基準，也是機床運動的基準。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。（3）傳動鏈誤差，傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。 </p><p><b>　　2

5、.2 定位誤差 </b></p><p>　　一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為設(shè)計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設(shè)計基準不重合，就會產(chǎn)生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得

6、絕對準確，它們的實際尺寸都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動。 </p><p>　　2.3 工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差 </p><p>　　一是工件剛度。工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對于機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。三是機床部件剛度。機床部件由許多零件組成，機床部件剛度迄今

7、尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床部件剛度。變形與載荷不成線性關(guān)系，加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是載加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接觸變形功；第一次卸載后，變形恢復(fù)不到第一次加載的起點，這說明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點才和卸載曲線終點重合，殘余變形才逐漸減小到零。 </p><p><b>　

8、　2.4調(diào)整誤差 </b></p><p>　　在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整。由于調(diào)整不可能絕對地準確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調(diào)整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當(dāng)機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態(tài)因素時，調(diào)整誤差的影響，對加工精度起到?jīng)Q定性的作用。 </p><p&g

9、t;　　三、提高加工精度的工藝措施 </p><p>　　3.1 減少原始誤差。提高加工零件所使用機床的幾何精度，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，盡可能減小測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取相應(yīng)的解決措施。對于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控制加工

10、熱變形；對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。 </p><p>　　3.2 誤差補償法。對工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補償?shù)姆椒ㄒ钥刂破鋵α慵庸ふ`差的影響。 </p><p>　　3.2.1 誤差補償法：該方法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。 </p>

11、<p>　　3.2.2 誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。 </p><p>　　3.3 分化或均化原始誤差。為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。 </p><p>　　3.3.1 分化原始誤差（分組）法：根據(jù)誤差反映規(guī)律，

12、將毛坯或工序的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對工件的準確位置，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。 </p><p>　　3.3.2 均化原始誤差：這種方法的過程是通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯(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差異，然后

13、再進行相互修正加工或基準加工。 </p><p>　　3.4 轉(zhuǎn)移原始誤差。該方法的實質(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加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在加工過程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉(zhuǎn)移原始誤差至其他對加工精度無影響的方面。 </p><p><b>