在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种: 1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、
刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。 2、补偿原始误差 误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。 3、转移原始误差 误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。 4、均分原始误差 在加工中,由于毛坯或上道工序误差的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n 组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。 5、均化原始误差 对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分),最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程,这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。 6、就地加工法 在加工和装配中,有些精度问题牵涉到零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法),就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
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