【概要描述】
加工精度是指(zhǐ)零件加工(gōng)後的(de)實際幾何(hé)參數(尺寸、形狀(zhuàng)和位(wèi)置)與(yǔ)圖紙(zhǐ)規定的理想幾(jǐ)何參數符合的(de)程度。這(zhè)種(zhǒng)相符合的(de)程度越高(gāo),加工精度也(yě)越(yuè)高。
在(zài)加工中,由(yóu)于各(gè)種因(yīn)素的(de)影響(xiǎng),實際上不(bú)可能将零件的(de)每一個幾何參(cān)數加工得(dé)與理想幾何參數完(wán)全相(xiàng)符,總(zǒng)會産(chǎn)生一些偏離。這(zhè)種偏離,就是加(jiā)工誤差。
從以下(xià)三個方(fāng)面探讨:獲得(dé)零(líng)件尺寸(cùn)精(jīng)度的方法、獲(huò)得形(xíng)狀精度的(de)方法和獲(huò)得位(wèi)置精度方法。
1.獲(huò)得零件尺(chǐ)寸精度的方法
1)試切(qiē)法
即(jí)先試切出(chū)很小(xiǎo)部(bù)分加工(gōng)表面(miàn),測量試切(qiē)所得(dé)的(de)尺寸,按照加(jiā)工要求适(shì)當調刀(dāo)具切削刃相(xiàng)對(duì)工(gōng)件的位置,再(zài)試切,再(zài)測量(liàng),如此經過(guò)兩三次試(shì)切和(hé)測量,當被加工(gōng)尺寸(cùn)達(dá)到(dào)要求(qiú)後,再切(qiē)削整個(gè)待加(jiā)工(gōng)表面。
試(shì)切法通過“試切(qiē)-測量-調整-再(zài)試(shì)切”,反(fǎn)複進(jìn)行直(zhí)到達到要求的尺寸(cùn)精度(dù)爲止。例如,箱(xiāng)體孔系(xì)的試(shì)镗加工(gōng)。
試(shì)切法達(dá)到的精(jīng)度可能很(hěn)高,它(tā)不需(xū)要複(fú)雜的(de)裝置,但這(zhè)種方(fāng)法費(fèi)時(需作多(duō)次調(diào)整(zhěng)、試切、測量、計算),效率低(dī),依賴工人(rén)的技(jì)術水平和(hé)計量(liàng)器具的精度,質量不(bú)穩定(dìng),所以(yǐ)隻用于單(dān)件小(xiǎo)批生(shēng)産。
作爲試(shì)切(qiē)法的一種類(lèi)型——配作,它是以已加工件爲基(jī)準,加工與(yǔ)其相配的(de)另一(yī)工件(jiàn),或将(jiāng)兩個(gè)(或兩(liǎng)個以上(shàng))工件組(zǔ)合在(zài)一起進行加工(gōng)的(de)方(fāng)法。配(pèi)作中最終被加(jiā)工尺寸(cùn)達到的(de)要求(qiú)是以與已加工件的(de)配合(hé)要求(qiú)爲準的。
2)調(diào)整法(fǎ)
預(yù)先(xiān)用樣件或(huò)标(biāo)準件調(diào)整好(hǎo)機床、夾(jiá)具、刀具和工(gōng)件的(de)準确相對(duì)位置,用以(yǐ)保證工件(jiàn)的尺寸精度。因爲尺寸事先(xiān)調(diào)整到位,所以加工時,不(bú)用(yòng)再試(shì)切,尺寸自(zì)動獲(huò)得,并(bìng)在一(yī)批零(líng)件加(jiā)工過程中保持不變,這就(jiù)是調整(zhěng)法。例如,采用銑(xǐ)床夾具(jù)時,刀具的位置(zhì)靠對(duì)刀塊(kuài)确定(dìng)。調整法(fǎ)的實質是利用機床上(shàng)的定(dìng)程裝置或對刀裝置或預(yù)先整好的(de)刀架(jià),使刀具(jù)相對于機床(chuáng)或夾具達到一(yī)定的位置(zhì)精度(dù),然後加工(gōng)一批(pī)工件(jiàn)。
在機(jī)床上(shàng)按照刻度(dù)盤進刀(dāo)然後切(qiē)削,也是調(diào)整法的一(yī)種。這種方(fāng)法需要先按試(shì)切法(fǎ)決(jué)定刻度盤上的刻度。大(dà)批量生(shēng)産(chǎn)中,多(duō)用(yòng)定程擋塊、樣(yàng)件、樣(yàng)闆等對刀(dāo)裝置(zhì)進行(háng)調整。
調整(zhěng)法比試切法的加工精度(dù)穩定性好(hǎo),有較(jiào)高的生産(chǎn)率,對(duì)機床操作工的(de)要求不高,但對(duì)機床(chuáng)調整工的(de)要求高,常(cháng)用于(yú)成批生産(chǎn)和大(dà)量生産。
3)定尺寸(cùn)法
用刀具的相(xiàng)應尺(chǐ)寸來(lái)保證(zhèng)工(gōng)件被加(jiā)工部(bù)位尺寸的(de)方法(fǎ)稱爲(wèi)定尺寸法(fǎ)。它是利(lì)用(yòng)标準(zhǔn)尺寸(cùn)的刀具加(jiā)工,加工面(miàn)的尺寸由(yóu)刀(dāo)具尺(chǐ)寸(cùn)決定。即用(yòng)具有(yǒu)一定的尺寸精(jīng)度的(de)刀具(如鉸(jiǎo)刀、擴孔鑽、鑽頭(tóu)等)來保證(zhèng)工件(jiàn)被加工部位(如(rú)孔)的精度(dù)。
定尺(chǐ)寸法操作方便(biàn),生産率(lǜ)較(jiào)高,加(jiā)工精(jīng)度比較(jiào)穩(wěn)定,幾乎與(yǔ)工人(rén)的技術(shù)水(shuǐ)平無(wú)關,生産(chǎn)率(lǜ)較高,在各種類型的(de)生産中廣泛應用。例如鑽孔、鉸(jiǎo)孔等。
4)主(zhǔ)動測量(liàng)法
在(zài)加工過程中,邊加工(gōng)邊測(cè)量加工尺寸(cùn),并(bìng)将所測結(jié)果與設計要(yào)求的尺(chǐ)寸比較後,或使(shǐ)機床繼續工作(zuò),或使機床(chuáng)停止(zhǐ)工作,這就是主(zhǔ)動測量(liàng)法。
目前(qián),主動測量中的數值已(yǐ)可用數(shù)字顯示。主動(dòng)測量法把測(cè)量裝(zhuāng)置加入工藝系(xì)統(即機床(chuáng)、刀具、夾(jiá)具和工(gōng)件組(zǔ)成的統一(yī)體)中(zhōng),成爲其第五個(gè)因素。
主(zhǔ)動(dòng)測量(liàng)法質(zhì)量穩定、生(shēng)産率高(gāo),是發展(zhǎn)方向。
5)自動(dòng)控(kòng)制(zhì)法
這種方(fāng)法是由測(cè)量(liàng)裝置、進(jìn)給裝置和控制系(xì)統等組成。它(tā)是把(bǎ)測量、進給(gěi)裝置和控制系(xì)統組成一個自(zì)動加工系統,加(jiā)工過程(chéng)依靠系(xì)統自(zì)動完成。
尺(chǐ)寸測(cè)量、刀具補償調(diào)整和切削(xuē)加工以及機床(chuáng)停車等一系列(liè)工作自動(dòng)完(wán)成,自動(dòng)達到所要(yào)求的尺(chǐ)寸(cùn)精度。例如(rú)在數控機(jī)床上(shàng)加工時,零(líng)件就是通過程(chéng)序的各種(zhǒng)指令(lìng)控制(zhì)加(jiā)工順序(xù)和加工精(jīng)度。
自(zì)動控制的具體(tǐ)方法有(yǒu)兩(liǎng)種(zhǒng):
①自動測量即機床(chuáng)上有自動(dòng)測量(liàng)工件(jiàn)尺(chǐ)寸的裝(zhuāng)置,在工件(jiàn)達到(dào)要求的尺寸時(shí),測量裝(zhuāng)置(zhì)即發(fā)出指(zhǐ)令使機床(chuáng)自動退刀并停(tíng)止工(gōng)作。
②數字控(kòng)制即(jí)機床中有控制(zhì)刀架或工作台精确移動(dòng)的伺服電動機(jī)、滾動絲(sī)杠螺母(mǔ)副及(jí)整套數字(zì)控制(zhì)裝(zhuāng)置,尺寸(cùn)的獲得(刀架的(de)移動或工作台(tái)的移動)由預先(xiān)編制好(hǎo)的程序(xù)通過計算(suàn)機數(shù)字控(kòng)制(zhì)裝(zhuāng)置自動控(kòng)制。
初期的(de)自動控(kòng)制(zhì)法是(shì)利用(yòng)主動測量(liàng)和機械或(huò)液壓(yā)等控制系統完(wán)成的。目前(qián)已廣(guǎng)泛采(cǎi)用按加工(gōng)要求預先(xiān)編(biān)排(pái)的程(chéng)序,由控制(zhì)系統(tǒng)發出指令(lìng)進行(háng)工作的程(chéng)序控制機(jī)床或(huò)由控(kòng)制系統發(fā)出數字信息指令進行工作的(de)數字控制(zhì)機床,以及能适應加(jiā)工過程中(zhōng)加(jiā)工(gōng)條件的變化,自(zì)動調整(zhěng)加工用(yòng)量,按(àn)規定條件(jiàn)實現加工過程(chéng)最佳(jiā)化的适應(yīng)控制(zhì)機床(chuáng)進行(háng)自動(dòng)控制加工(gōng)。
自動(dòng)控制法加(jiā)工(gōng)的(de)質量穩定(dìng)、生産率(lǜ)高(gāo)、加工(gōng)柔性好、能适應(yīng)多品種生(shēng)産,是(shì)目前(qián)機械(xiè)制造的發展(zhǎn)方(fāng)向和(hé)計算(suàn)機輔助制(zhì)造(cam)的基礎(chǔ)。
2.獲得(dé)形狀(zhuàng)精(jīng)度的方(fāng)法
1)軌(guǐ)迹法
這種(zhǒng)加工方法是利(lì)用刀尖運動的(de)軌迹來(lái)形(xíng)成被加工表面(miàn)的形狀的。普(pǔ)通的車(chē)削(xuē)、銑削、刨削和(hé)磨削等均(jun1)屬于(yú)刀尖軌(guǐ)迹法。用這種方法得到(dào)的形(xíng)狀精度主(zhǔ)要取決(jué)于成形(xíng)運動(dòng)的精度。
2)成形法
利用(yòng)成形(xíng)刀具的(de)幾(jǐ)何形狀來代替機床(chuáng)的某(mǒu)些成形運(yùn)動而獲得(dé)加(jiā)工(gōng)表面形(xíng)狀(zhuàng)的。如(rú)成形車(chē)削、銑削(xuē)、磨削等。成(chéng)形法所獲得的(de)形狀(zhuàng)精度主(zhǔ)要取(qǔ)決(jué)于刀(dāo)刃(rèn)的(de)形狀。
3)展成法(fǎ)
利用刀(dāo)具和工件作展(zhǎn)成運(yùn)動(dòng)所形成(chéng)的包絡面來得(dé)到加工表面的(de)形狀(zhuàng),如(rú)滾齒、插齒、磨(mó)齒、滾(gǔn)花鍵等均屬展成法(fǎ)。這種(zhǒng)方法所(suǒ)獲(huò)得的形狀(zhuàng)精度(dù)主要(yào)取決于刀(dāo)刃的(de)形狀精度和展成運(yùn)動精(jīng)度等(děng)。
3.獲得位(wèi)置(zhì)精度方法(fǎ)
機械(xiè)加工(gōng)中(zhōng),被加工(gōng)表面(miàn)對其他表(biǎo)面位置精(jīng)度的(de)獲得,主要(yào)取決(jué)工件的裝夾。
1)直接找正(zhèng)裝夾
此(cǐ)法是用百分表(biǎo)、劃線(xiàn)盤或(huò)目測(cè)直接在機床上找正工件位置的裝(zhuāng)夾方法。
2)劃(huà)線找正裝夾
此法是先在(zài)毛坯(pī)上按照零(líng)件圖劃出中心(xīn)線、對(duì)稱線和(hé)各待加工表面的加工(gōng)線,然後将工件裝上(shàng)機床,按(àn)照(zhào)劃好的線(xiàn)找正(zhèng)工件在(zài)機床上(shàng)的裝(zhuāng)夾位置。
這(zhè)種裝夾方法生(shēng)産率(lǜ)低,精度低,且對工人技術(shù)水平要求高,一般用于(yú)單件小批生産中加工(gōng)複雜(zá)而(ér)笨重的(de)零件,或(huò)毛坯尺寸公(gōng)差大而無(wú)法直接用(yòng)夾具裝夾(jiá)的場合。
3)用(yòng)夾具(jù)裝夾
夾具(jù)是按(àn)照被加工(gōng)工序(xù)要(yào)求(qiú)專門設計的,夾具上的定位(wèi)元件能(néng)使工(gōng)件(jiàn)相對于(yú)機床與刀具迅(xùn)速占(zhàn)有(yǒu)正确位(wèi)置,不需找正就(jiù)能保證工件的(de)裝夾定位精度,用夾(jiá)具裝夾生産率高(gāo),定(dìng)位精(jīng)度高,但(dàn)需要設(shè)計、制造專用夾具,廣(guǎng)泛用于成批及大(dà)量(liàng)生産。
【概要描述】
加工(gōng)精度(dù)是(shì)指零件加工後的實際(jì)幾何參數(尺寸(cùn)、形狀和位置)與圖紙規定(dìng)的理(lǐ)想幾何參數符(fú)合的程度(dù)。這種(zhǒng)相符(fú)合(hé)的(de)程度(dù)越高,加工精度(dù)也越高(gāo)。
在(zài)加工中,由于各(gè)種因(yīn)素的(de)影(yǐng)響,實際(jì)上不可能(néng)将零件的每一個幾何參數加(jiā)工得與理(lǐ)想(xiǎng)幾何參(cān)數完(wán)全相符,總會産生一些偏(piān)離。這種偏(piān)離(lí),就(jiù)是加(jiā)工誤差。
從以下三(sān)個方面(miàn)探讨(tǎo):獲得零件(jiàn)尺寸精度的方(fāng)法、獲得形狀精(jīng)度的方法(fǎ)和獲(huò)得位置精(jīng)度方法。
1.獲得零(líng)件尺寸精度的(de)方法(fǎ)
1)試切(qiē)法
即先試(shì)切出(chū)很(hěn)小(xiǎo)部分(fèn)加工(gōng)表面,測量(liàng)試切(qiē)所得(dé)的尺寸,按照加工要(yào)求适當調刀具(jù)切削(xuē)刃相對工(gōng)件的位(wèi)置,再試(shì)切,再測(cè)量(liàng),如此經(jīng)過兩三次試(shì)切和測(cè)量,當被加工尺寸(cùn)達到要求後(hòu),再(zài)切削(xuē)整個(gè)待加工表(biǎo)面(miàn)。
試切法通過(guò)“試切-測量-調整(zhěng)-再試切”,反(fǎn)複進(jìn)行直到達(dá)到要(yào)求的尺(chǐ)寸精度爲止(zhǐ)。例(lì)如,箱體(tǐ)孔系的試镗(táng)加(jiā)工。
試切法(fǎ)達到(dào)的精度可能很(hěn)高,它(tā)不需要複(fú)雜(zá)的裝置(zhì),但這(zhè)種方(fāng)法(fǎ)費時(需(xū)作多次調(diào)整、試(shì)切、測量、計(jì)算),效(xiào)率低,依賴工人的(de)技(jì)術水平和(hé)計量器具的精度,質量(liàng)不穩定(dìng),所以隻用(yòng)于單件小(xiǎo)批生産。
作(zuò)爲試(shì)切法(fǎ)的一(yī)種類型——配作,它(tā)是以已加(jiā)工件(jiàn)爲基(jī)準(zhǔn),加工與(yǔ)其相配的另一(yī)工件,或将兩個(gè)(或兩(liǎng)個以上(shàng))工件組合在(zài)一起(qǐ)進行(háng)加(jiā)工的方(fāng)法。配(pèi)作中最終(zhōng)被加工尺寸達到的(de)要求是以(yǐ)與已加工件的(de)配合(hé)要求爲準(zhǔn)的。
2)調整(zhěng)法
預先用(yòng)樣件或标準(zhǔn)件調整(zhěng)好機床(chuáng)、夾具、刀具(jù)和工(gōng)件的準确(què)相對(duì)位置(zhì),用以保證(zhèng)工件的尺寸精(jīng)度。因(yīn)爲尺寸事先調整到(dào)位,所(suǒ)以加工(gōng)時,不用(yòng)再試切,尺(chǐ)寸自(zì)動獲得(dé),并在一(yī)批零件加工過程中保持不變(biàn),這就是(shì)調整法(fǎ)。例如,采(cǎi)用(yòng)銑床(chuáng)夾具(jù)時,刀具的(de)位置(zhì)靠對(duì)刀(dāo)塊(kuài)确定。調整(zhěng)法的(de)實質是(shì)利用機(jī)床上的(de)定(dìng)程裝置或(huò)對刀裝置(zhì)或預(yù)先(xiān)整好的(de)刀架,使(shǐ)刀(dāo)具相(xiàng)對于機(jī)床或夾(jiá)具達(dá)到一定的(de)位置精度(dù),然後加工一批(pī)工(gōng)件(jiàn)。
在機床上(shàng)按照(zhào)刻度(dù)盤(pán)進(jìn)刀然(rán)後切削,也(yě)是調整法的(de)一種。這(zhè)種方(fāng)法需(xū)要先按試(shì)切法決定(dìng)刻度盤上的刻度。大批量生産(chǎn)中,多(duō)用定(dìng)程擋(dǎng)塊、樣件、樣闆等(děng)對刀裝置進行調整。
調(diào)整法比(bǐ)試切(qiē)法的(de)加工(gōng)精度穩定性好(hǎo),有較高的(de)生産率,對機床操作(zuò)工的要(yào)求不高(gāo),但對(duì)機床(chuáng)調整(zhěng)工的要求高,常(cháng)用于(yú)成批(pī)生産(chǎn)和大量生(shēng)産。
3)定(dìng)尺寸法
用刀具(jù)的相(xiàng)應尺寸來(lái)保(bǎo)證工(gōng)件被加(jiā)工部(bù)位尺寸的方法稱爲定尺(chǐ)寸法。它是利用(yòng)标準(zhǔn)尺寸的刀(dāo)具加工,加工面的尺(chǐ)寸由刀(dāo)具(jù)尺寸決(jué)定。即用具有(yǒu)一定的尺(chǐ)寸精(jīng)度的(de)刀具(如鉸(jiǎo)刀(dāo)、擴(kuò)孔鑽(zuàn)、鑽頭(tóu)等)來(lái)保(bǎo)證工件被加工部(bù)位(如孔)的(de)精度(dù)。
定尺寸法(fǎ)操作(zuò)方(fāng)便,生産率較(jiào)高,加(jiā)工精度比(bǐ)較穩定,幾(jǐ)乎與(yǔ)工人的技術水(shuǐ)平無關,生産率較高,在各(gè)種類(lèi)型的生(shēng)産中廣(guǎng)泛應用。例如鑽(zuàn)孔、鉸孔等。
4)主動(dòng)測量(liàng)法
在加工過程中,邊加工(gōng)邊測(cè)量加(jiā)工(gōng)尺(chǐ)寸,并将所(suǒ)測結果與(yǔ)設計要求(qiú)的尺(chǐ)寸比較後(hòu),或使機床繼續(xù)工作,或使機床(chuáng)停止工(gōng)作(zuò),這就(jiù)是主動測(cè)量法。
目前,主動測量(liàng)中的數值(zhí)已可(kě)用數(shù)字顯示。主(zhǔ)動測(cè)量法把測(cè)量裝(zhuāng)置(zhì)加入工(gōng)藝系統(tǒng)(即(jí)機床(chuáng)、刀具、夾具(jù)和工(gōng)件組(zǔ)成的統一(yī)體)中(zhōng),成(chéng)爲(wèi)其第(dì)五個因素。
主動測量法質量穩(wěn)定、生産率高,是(shì)發展方向。
5)自(zì)動(dòng)控制法
這種方法是由測量裝(zhuāng)置、進(jìn)給(gěi)裝(zhuāng)置和控制系統(tǒng)等組(zǔ)成。它是把測量(liàng)、進給裝置和控(kòng)制系統(tǒng)組成一個自動(dòng)加(jiā)工系(xì)統,加工過(guò)程依靠系(xì)統(tǒng)自(zì)動(dòng)完(wán)成。
尺寸測量、刀具補償調整和(hé)切削(xuē)加(jiā)工(gōng)以及機床停車等一(yī)系列工(gōng)作自動(dòng)完成(chéng),自動達到(dào)所要(yào)求的(de)尺寸(cùn)精度(dù)。例如在數(shù)控(kòng)機床(chuáng)上(shàng)加工(gōng)時,零件就是通(tōng)過程(chéng)序的(de)各種指令(lìng)控制加工(gōng)順序和加(jiā)工精(jīng)度。
自動控制的(de)具體方法有兩(liǎng)種:
①自(zì)動(dòng)測(cè)量即機床上有(yǒu)自動測量工件尺寸(cùn)的裝置,在工件達到(dào)要求(qiú)的尺(chǐ)寸時,測量(liàng)裝置(zhì)即發出指令使(shǐ)機床自動(dòng)退刀并停(tíng)止工作。
②數(shù)字控制即機床(chuáng)中有控制刀架(jià)或工作台精确移動(dòng)的伺服電(diàn)動機(jī)、滾動(dòng)絲杠(gàng)螺母副及(jí)整套數字控制(zhì)裝置,尺寸(cùn)的獲(huò)得(刀(dāo)架的(de)移動(dòng)或工作台的移(yí)動)由(yóu)預先編制好的(de)程序通過(guò)計算(suàn)機數字(zì)控制裝(zhuāng)置自(zì)動控制。
初(chū)期的自(zì)動控制(zhì)法是(shì)利用主動(dòng)測量和機械或(huò)液壓等控制系(xì)統完成的(de)。目前(qián)已(yǐ)廣(guǎng)泛采(cǎi)用按(àn)加工要求預先編排(pái)的(de)程(chéng)序,由(yóu)控制(zhì)系統發出指令(lìng)進行工作(zuò)的程序控制機(jī)床或由控制系(xì)統發出(chū)數字信(xìn)息指(zhǐ)令進行工(gōng)作的(de)數字控制機床(chuáng),以及能适(shì)應加工(gōng)過程中(zhōng)加工(gōng)條件的變(biàn)化,自動調(diào)整加工用量,按(àn)規定(dìng)條件(jiàn)實現(xiàn)加工(gōng)過程(chéng)最佳化(huà)的(de)适應控制機床(chuáng)進行自動控制加工(gōng)。
自動控制(zhì)法加(jiā)工的(de)質量(liàng)穩定(dìng)、生産(chǎn)率高(gāo)、加工柔性好、能(néng)适應多(duō)品種生(shēng)産,是(shì)目前(qián)機械制造的(de)發展方(fāng)向和計算(suàn)機輔助制造(zào)(cam)的基礎(chǔ)。
2.獲得(dé)形狀精度(dù)的方法
1)軌迹法
這種加工方法(fǎ)是利(lì)用刀(dāo)尖運(yùn)動的軌迹(jì)來形(xíng)成被加工(gōng)表面的形(xíng)狀的。普通(tōng)的車削、銑(xǐ)削、刨(páo)削和磨削等均(jun1)屬于刀尖(jiān)軌迹法。用(yòng)這(zhè)種方法得到的(de)形狀精(jīng)度主要取決于(yú)成形運動的精(jīng)度。
2)成形法
利用(yòng)成形(xíng)刀(dāo)具(jù)的幾(jǐ)何形(xíng)狀(zhuàng)來代替(tì)機(jī)床的某些成(chéng)形運(yùn)動(dòng)而獲得加工表面(miàn)形狀(zhuàng)的。如成形車削(xuē)、銑削、磨削等。成形法(fǎ)所(suǒ)獲得的(de)形狀(zhuàng)精度(dù)主要取決于刀刃的(de)形狀。
3)展成法
利(lì)用刀(dāo)具和工件(jiàn)作(zuò)展成運(yùn)動所(suǒ)形成(chéng)的(de)包絡面(miàn)來得到加(jiā)工表(biǎo)面的形狀(zhuàng),如滾齒、插(chā)齒(chǐ)、磨齒、滾(gǔn)花鍵等均屬展(zhǎn)成法(fǎ)。這種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)所獲(huò)得(dé)的形狀(zhuàng)精度主要(yào)取決(jué)于刀刃的(de)形狀(zhuàng)精度和展成運動精(jīng)度等(děng)。
3.獲得(dé)位置精(jīng)度方法
機械(xiè)加工中,被加工表面對其(qí)他(tā)表(biǎo)面位置精(jīng)度的獲得,主要取決工件的裝(zhuāng)夾。
1)直接找正裝(zhuāng)夾
此法(fǎ)是用百分表、劃(huà)線(xiàn)盤或目測直接(jiē)在機(jī)床上找正(zhèng)工件位置的(de)裝夾方(fāng)法。
2)劃線找正裝夾
此(cǐ)法是先在(zài)毛坯上按(àn)照零(líng)件圖(tú)劃出中心(xīn)線、對(duì)稱線和各(gè)待加工表面的(de)加工線(xiàn),然(rán)後将(jiāng)工件(jiàn)裝(zhuāng)上機(jī)床,按照劃好(hǎo)的線(xiàn)找正工件在機(jī)床上(shàng)的裝夾位置。
這種裝夾方(fāng)法生産率(lǜ)低,精(jīng)度低(dī),且(qiě)對(duì)工人技術水平要求(qiú)高,一般用于單(dān)件小批(pī)生産中(zhōng)加工複雜而(ér)笨(bèn)重的(de)零件,或毛坯尺(chǐ)寸公差大(dà)而無(wú)法直接用(yòng)夾具裝夾的場(chǎng)合。
3)用夾具裝夾
夾具是按(àn)照被加工工(gōng)序(xù)要求專門(mén)設(shè)計的,夾具(jù)上的定位元(yuán)件能使工件相對于機床與刀(dāo)具迅(xùn)速占有正(zhèng)确位置,不需找(zhǎo)正就能保證工(gōng)件的裝(zhuāng)夾定位(wèi)精度,用夾(jiá)具裝(zhuāng)夾生産(chǎn)率高,定(dìng)位精(jīng)度高,但需(xū)要設(shè)計、制造專(zhuān)用夾(jiá)具,廣泛用(yòng)于成批及(jí)大量(liàng)生産(chǎn)。
加工精(jīng)度是指零(líng)件加工後的實(shí)際幾何(hé)參數(尺(chǐ)寸、形狀和(hé)位置(zhì))與圖(tú)紙規定的理想幾何(hé)參數符合的程(chéng)度。這(zhè)種相符合的(de)程(chéng)度越(yuè)高,加工精度也(yě)越(yuè)高。
在加工中(zhōng),由于各種(zhǒng)因素的影(yǐng)響,實(shí)際上不可能将(jiāng)零件的每一個(gè)幾何參數加工(gōng)得與理想幾何(hé)參數(shù)完(wán)全相符(fú),總會産生一些偏離。這種(zhǒng)偏離(lí),就是(shì)加工誤差。
從以(yǐ)下三(sān)個方(fāng)面探(tàn)讨:獲得零(líng)件尺寸精(jīng)度的(de)方法、獲得(dé)形狀(zhuàng)精度(dù)的(de)方法和(hé)獲得位置(zhì)精度方法。
1.獲得零件(jiàn)尺寸精度(dù)的方(fāng)法
1)試(shì)切法(fǎ)
即先(xiān)試切出很(hěn)小部(bù)分加(jiā)工(gōng)表面,測(cè)量試切所(suǒ)得的(de)尺寸(cùn),按照加工(gōng)要求适當(dāng)調刀(dāo)具切削(xuē)刃相對(duì)工件的位置,再(zài)試切(qiē),再(zài)測量,如(rú)此經過兩(liǎng)三次(cì)試切和測(cè)量,當(dāng)被加(jiā)工尺(chǐ)寸達(dá)到要求後,再切(qiē)削整個(gè)待加工表面。
試切法(fǎ)通(tōng)過“試切-測量-調(diào)整-再試(shì)切(qiē)”,反複(fú)進行(háng)直到(dào)達到(dào)要(yào)求的尺(chǐ)寸精(jīng)度爲止。例(lì)如,箱(xiāng)體孔系的(de)試镗(táng)加工。
試切(qiē)法達(dá)到的(de)精(jīng)度可能(néng)很(hěn)高,它(tā)不(bú)需要(yào)複雜(zá)的裝置,但(dàn)這種方法(fǎ)費時(shí)(需作多(duō)次調整(zhěng)、試切、測量、計算(suàn)),效率低,依賴工(gōng)人的技術(shù)水(shuǐ)平(píng)和計量器(qì)具的(de)精度(dù),質(zhì)量不穩定,所(suǒ)以隻用于(yú)單(dān)件小批生産(chǎn)。
作爲試(shì)切法的(de)一種類型(xíng)——配作(zuò),它是以已加工(gōng)件爲(wèi)基(jī)準,加工與其(qí)相(xiàng)配(pèi)的另(lìng)一工件,或(huò)将兩個(或兩個以上)工件組合(hé)在一(yī)起進(jìn)行加工的(de)方法。配作(zuò)中最(zuì)終被加工(gōng)尺寸(cùn)達到的要求是(shì)以與(yǔ)已加(jiā)工件的配合要求爲準的(de)。
2)調整法
預(yù)先用樣件或标準件調整好機床、夾(jiá)具、刀具和工件(jiàn)的準(zhǔn)确相(xiàng)對位置(zhì),用以保(bǎo)證工件的(de)尺寸(cùn)精度。因爲(wèi)尺寸(cùn)事先(xiān)調整到位(wèi),所以加工時,不(bú)用(yòng)再(zài)試(shì)切,尺寸(cùn)自動獲(huò)得,并在(zài)一批零件加工過程中(zhōng)保持不變,這(zhè)就是調整(zhěng)法(fǎ)。例如,采(cǎi)用銑(xǐ)床夾具時,刀具(jù)的位置靠(kào)對刀(dāo)塊确定。調整法(fǎ)的實(shí)質是(shì)利用(yòng)機(jī)床上的定程(chéng)裝置或對刀裝(zhuāng)置或預先(xiān)整好(hǎo)的刀架(jià),使(shǐ)刀具(jù)相對(duì)于機(jī)床或夾具達到(dào)一定的位置精(jīng)度,然(rán)後加工一(yī)批工件。
在(zài)機床上按(àn)照刻(kè)度盤(pán)進刀然後(hòu)切削,也是(shì)調整法(fǎ)的一(yī)種(zhǒng)。這種(zhǒng)方法(fǎ)需要(yào)先按試(shì)切法決(jué)定刻度(dù)盤(pán)上的(de)刻(kè)度。大批(pī)量生(shēng)産中(zhōng),多用定程擋塊、樣件(jiàn)、樣闆(pǎn)等對刀(dāo)裝(zhuāng)置進(jìn)行調整(zhěng)。
調整法(fǎ)比試切法的加(jiā)工精度穩(wěn)定性好,有(yǒu)較高的生産率,對機(jī)床操作工的要求不高,但對機(jī)床調(diào)整工(gōng)的要求高,常用于成批生(shēng)産和(hé)大量生産(chǎn)。
3)定尺寸(cùn)法(fǎ)
用刀(dāo)具的相應尺寸(cùn)來保證工件被加工部位尺寸的方法稱(chēng)爲定尺寸(cùn)法。它(tā)是利(lì)用标準尺(chǐ)寸的(de)刀具(jù)加工,加(jiā)工(gōng)面的尺寸(cùn)由刀(dāo)具尺(chǐ)寸(cùn)決(jué)定。即(jí)用具有(yǒu)一定的(de)尺寸(cùn)精度的刀(dāo)具(如(rú)鉸(jiǎo)刀、擴孔(kǒng)鑽、鑽頭等)來保(bǎo)證工(gōng)件(jiàn)被(bèi)加工(gōng)部位(wèi)(如孔)的精(jīng)度。
定尺寸法操(cāo)作方便,生産率(lǜ)較高,加工(gōng)精度比較穩定,幾乎與工人的技術(shù)水平無關,生産(chǎn)率較高,在(zài)各種(zhǒng)類型(xíng)的生産中(zhōng)廣泛應(yīng)用(yòng)。例如鑽孔(kǒng)、鉸孔等。
4)主動測量(liàng)法
在加(jiā)工過程中(zhōng),邊加(jiā)工邊測量(liàng)加工(gōng)尺寸,并将(jiāng)所測(cè)結果(guǒ)與設計要(yào)求的尺寸比較(jiào)後,或使機床繼(jì)續工(gōng)作,或(huò)使機(jī)床停止(zhǐ)工作,這就是(shì)主動測量(liàng)法。
目前,主(zhǔ)動測量中(zhōng)的數值已(yǐ)可用(yòng)數字(zì)顯示。主動(dòng)測(cè)量法把(bǎ)測量(liàng)裝置加入工藝系統(即機(jī)床、刀具(jù)、夾(jiá)具和(hé)工件組(zǔ)成的統(tǒng)一體)中(zhōng),成爲其第五個因素。
主(zhǔ)動測(cè)量法質量(liàng)穩定(dìng)、生産率高(gāo),是發(fā)展方(fāng)向。
5)自動控制法
這種(zhǒng)方法是由(yóu)測量裝置、進給裝置(zhì)和控(kòng)制系統等組成(chéng)。它是(shì)把測(cè)量、進(jìn)給(gěi)裝置和(hé)控制(zhì)系(xì)統(tǒng)組成(chéng)一(yī)個自動(dòng)加工(gōng)系統(tǒng),加工過程(chéng)依靠系統自動完成。
尺寸測量(liàng)、刀具補(bǔ)償調整和切(qiē)削加工以(yǐ)及機床停(tíng)車等一系列工作自動完成,自動達到所(suǒ)要求的尺寸精度。例如在(zài)數控(kòng)機床上(shàng)加(jiā)工時,零件就是(shì)通過程序的各(gè)種指令(lìng)控制加工順序和加工(gōng)精度。
自動(dòng)控制的具(jù)體方法有兩種:
①自動(dòng)測量(liàng)即機(jī)床上(shàng)有自(zì)動測量工件尺(chǐ)寸的(de)裝置(zhì),在(zài)工(gōng)件達到要(yào)求的(de)尺寸(cùn)時,測量裝(zhuāng)置即發出(chū)指令使機床自動退(tuì)刀并停止(zhǐ)工作。
②數字控制即機(jī)床中有控制刀(dāo)架或(huò)工作台精(jīng)确移動(dòng)的(de)伺服(fú)電動(dòng)機、滾動絲(sī)杠螺母副(fù)及整(zhěng)套數字(zì)控制裝置,尺(chǐ)寸的(de)獲得(刀架(jià)的(de)移動或(huò)工作(zuò)台的(de)移動)由預先編(biān)制好(hǎo)的程序(xù)通過計(jì)算機(jī)數字控制(zhì)裝(zhuāng)置自動(dòng)控制(zhì)。
初期的自(zì)動控(kòng)制法是利(lì)用主動測量(liàng)和機械(xiè)或液壓等(děng)控制(zhì)系統(tǒng)完成的。目(mù)前已(yǐ)廣泛(fàn)采用(yòng)按加工要(yào)求預(yù)先編排(pái)的(de)程序(xù),由控制系(xì)統發(fā)出指令進行工(gōng)作的程序控制(zhì)機床或由控制(zhì)系統發出數字(zì)信息指(zhǐ)令(lìng)進行工作的數(shù)字控(kòng)制機床,以及能(néng)适應加(jiā)工過程(chéng)中加(jiā)工條(tiáo)件的(de)變化,自(zì)動調整加工用量,按規(guī)定條件實(shí)現加(jiā)工過(guò)程最(zuì)佳化的适(shì)應(yīng)控(kòng)制機床進行自(zì)動控(kòng)制加工。
自動控(kòng)制法加工的(de)質(zhì)量穩定(dìng)、生(shēng)産率(lǜ)高、加(jiā)工(gōng)柔(róu)性好、能适應多品種生産,是(shì)目(mù)前機(jī)械制(zhì)造的發展(zhǎn)方向和計(jì)算機輔助制(zhì)造(cam)的基(jī)礎。
2.獲得(dé)形狀精(jīng)度的方法
1)軌迹(jì)法
這種加工方(fāng)法是利用(yòng)刀尖(jiān)運動(dòng)的軌(guǐ)迹來形成(chéng)被加工表(biǎo)面的形狀的。普(pǔ)通的(de)車(chē)削、銑削(xuē)、刨削和(hé)磨(mó)削等(děng)均屬于(yú)刀尖軌(guǐ)迹法。用(yòng)這(zhè)種方法得到的形狀(zhuàng)精度(dù)主要(yào)取決(jué)于成(chéng)形(xíng)運(yùn)動的(de)精度。
2)成形法
利(lì)用成形(xíng)刀具的(de)幾何形狀(zhuàng)來代替機床的(de)某些(xiē)成形運(yùn)動(dòng)而獲(huò)得加(jiā)工表面形(xíng)狀的(de)。如成(chéng)形車(chē)削、銑(xǐ)削、磨削等(děng)。成形法所獲(huò)得(dé)的形狀精度主要取(qǔ)決(jué)于刀刃(rèn)的形(xíng)狀。
3)展成法(fǎ)
利(lì)用刀具和工(gōng)件作展成運動(dòng)所形(xíng)成的包絡面來得到加工表面的形(xíng)狀,如(rú)滾(gǔn)齒(chǐ)、插齒、磨齒(chǐ)、滾花(huā)鍵(jiàn)等均(jun1)屬(shǔ)展成法。這(zhè)種方(fāng)法所獲得的形(xíng)狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和展成(chéng)運動精度(dù)等。
3.獲(huò)得位置精度方(fāng)法
機械(xiè)加工中,被加工表面對(duì)其他表面位置(zhì)精度的獲得,主(zhǔ)要取決工(gōng)件的(de)裝夾。
1)直接找正(zhèng)裝夾
此法(fǎ)是用(yòng)百分(fèn)表、劃線盤(pán)或目測(cè)直接在(zài)機床上找正工(gōng)件位置(zhì)的(de)裝夾方法。
2)劃線找正(zhèng)裝夾
此(cǐ)法是先(xiān)在毛坯上按照(zhào)零件圖劃出中心線(xiàn)、對稱線和(hé)各待加(jiā)工表面(miàn)的加工線,然後将工(gōng)件(jiàn)裝(zhuāng)上機(jī)床,按(àn)照(zhào)劃好的(de)線找正(zhèng)工(gōng)件在(zài)機床(chuáng)上(shàng)的裝夾(jiá)位置。
這種(zhǒng)裝夾(jiá)方法生産率低(dī),精度低,且對工人技(jì)術水(shuǐ)平要(yào)求高,一般(bān)用于(yú)單件(jiàn)小批生産(chǎn)中加工複雜而(ér)笨重(zhòng)的零件,或(huò)毛坯(pī)尺寸公差(chà)大而無法直接(jiē)用夾具裝(zhuāng)夾(jiá)的(de)場合(hé)。
3)用夾(jiá)具裝夾
夾(jiá)具(jù)是按照被加(jiā)工(gōng)工序要(yào)求專門設(shè)計的,夾具上(shàng)的定位(wèi)元件能使工件相對于機床與(yǔ)刀具迅速占有(yǒu)正(zhèng)确位置,不需(xū)找正(zhèng)就能(néng)保證(zhèng)工件的裝夾定(dìng)位精(jīng)度(dù),用(yòng)夾具(jù)裝夾(jiá)生産率高(gāo),定位精度高,但(dàn)需要(yào)設計(jì)、制(zhì)造(zào)專用(yòng)夾具(jù),廣泛(fàn)用于(yú)成批及大(dà)量生産。
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