【概要描述】
加工精度(du)是指零件(jian)加工(gong)後的(de)實際幾何(he)參數(尺寸、形狀(zhuang)和位(wei)置)與圖紙(zhi)規定的理想幾何參數符合的(de)程度。這種(zhong)相符(fu)合的程度越高(gao),加工精度也(ye)越高。
在加工(gong)中,由(you)于各種因素的(de)影響(xiang),實際上不(bu)可能将零(ling)件的(de)每一(yi)個幾(ji)何參(can)數加(jia)工得(de)與理想幾何(he)參數完(wan)全相符(fu),總(zong)會産生一些偏離。這(zhe)種偏離,就(jiu)是加(jia)工誤差。
從以下(xia)三個方(fang)面探讨(tao):獲得零件尺寸(cun)精度的方法、獲(huo)得形狀精度的(de)方法(fa)和獲(huo)得位(wei)置精度(du)方法。
1.獲(huo)得零(ling)件尺寸精(jing)度的(de)方法
1)試切(qie)法
即先(xian)試(shi)切出(chu)很小部分加工(gong)表面,測(ce)量(liang)試切(qie)所得(de)的(de)尺寸,按(an)照加工要求适(shi)當調刀(dao)具切削刃相對(dui)工(gong)件的(de)位置,再試切,再(zai)測量,如(ru)此(ci)經過兩(liang)三(san)次試切和(he)測量,當被加工尺寸達到(dao)要求(qiu)後,再(zai)切削(xue)整個待加工表面。
試(shi)切(qie)法通過“試切(qie)-測量-調整-再試(shi)切”,反複進(jin)行直(zhi)到達(da)到要求的(de)尺寸(cun)精度爲止(zhi)。例如(ru),箱體孔系(xi)的試镗加工。
試(shi)切法(fa)達(da)到(dao)的精(jing)度可能很高,它(ta)不需要複雜的(de)裝置(zhi),但這(zhe)種方(fang)法費(fei)時(需(xu)作多(duo)次調整、試切、測量、計(ji)算(suan)),效率低,依賴(lai)工(gong)人的技(ji)術(shu)水(shui)平和計量(liang)器具的精度,質(zhi)量不(bu)穩定,所以(yi)隻用于單件小批生産。
作爲試(shi)切法的一(yi)種類(lei)型——配(pei)作,它是以(yi)已加(jia)工件(jian)爲基(ji)準,加(jia)工與其相(xiang)配的另(ling)一(yi)工件(jian),或将(jiang)兩個(或兩(liang)個以(yi)上)工件組合在一起進行(hang)加工(gong)的方法。配(pei)作中最終被加(jia)工尺寸達到的(de)要求是以與已(yi)加工件的配合(he)要求(qiu)爲準的。
2)調整法
預先用樣(yang)件或(huo)标準(zhun)件調(diao)整好(hao)機床、夾具(ju)、刀具和工(gong)件的準确相對位置(zhi),用以(yi)保(bao)證(zheng)工件(jian)的尺寸精度。因(yin)爲尺寸事先調(diao)整到位(wei),所(suo)以加工時,不(bu)用(yong)再試(shi)切,尺寸自動獲得,并在一(yi)批零(ling)件加(jia)工過(guo)程中(zhong)保持不變(bian),這就是調(diao)整法(fa)。例如,采用銑床(chuang)夾具(ju)時(shi),刀具(ju)的(de)位置(zhi)靠對(dui)刀(dao)塊确定(ding)。調整法的(de)實質(zhi)是利用機床上(shang)的定程裝(zhuang)置或(huo)對刀裝(zhuang)置或預(yu)先整好的(de)刀架(jia),使刀(dao)具相對于(yu)機床或夾具達到一(yi)定的位置(zhi)精度,然後(hou)加工(gong)一批工件。
在機床上按照刻度(du)盤進(jin)刀(dao)然後切(qie)削,也是調(diao)整法(fa)的一種。這種方(fang)法需要先按(an)試(shi)切法(fa)決定刻度(du)盤上的刻度。大(da)批量生産(chan)中,多(duo)用定程擋塊、樣(yang)件、樣(yang)闆等對刀(dao)裝置進行(hang)調整(zheng)。
調整法比試切(qie)法的加工(gong)精度穩定(ding)性好,有較(jiao)高的生産(chan)率,對機床(chuang)操作工的要求不高,但對機床(chuang)調(diao)整工的(de)要(yao)求高,常用于(yu)成批(pi)生産(chan)和大(da)量生(sheng)産。
3)定(ding)尺寸法
用刀具的相(xiang)應尺(chi)寸來保證工件(jian)被加工部(bu)位尺(chi)寸的方法稱爲定尺寸法(fa)。它是利用标準(zhun)尺寸的刀具加(jia)工,加工面(mian)的尺(chi)寸由刀具尺寸(cun)決定。即用(yong)具有(you)一定的(de)尺(chi)寸精(jing)度的(de)刀具(ju)(如鉸(jiao)刀、擴孔鑽、鑽頭(tou)等)來保證工(gong)件(jian)被加工部位(如(ru)孔)的精(jing)度(du)。
定尺(chi)寸法操作(zuo)方便(bian),生産率較高,加(jia)工精度比較穩(wen)定,幾乎與(yu)工人的技術水平無(wu)關,生産(chan)率較高,在各種(zhong)類型的(de)生産中廣(guang)泛應用。例如(ru)鑽(zuan)孔、鉸(jiao)孔等。
4)主動測量法
在加工過程中,邊(bian)加(jia)工邊測(ce)量加工尺寸,并(bing)将所測結果與(yu)設計(ji)要(yao)求(qiu)的尺(chi)寸比較(jiao)後,或使(shi)機床繼(ji)續工作(zuo),或使機床(chuang)停止工作,這就是主(zhu)動測量法(fa)。
目前,主動(dong)測量中的數值已可(ke)用數(shu)字顯(xian)示。主動測(ce)量法把測量裝置加入工藝系(xi)統(即機(ji)床、刀具(ju)、夾(jia)具和工件組(zu)成的統一體)中(zhong),成爲其第五個(ge)因素(su)。
主(zhu)動(dong)測量(liang)法質(zhi)量穩定、生(sheng)産率高(gao),是發展方向。
5)自(zi)動控制(zhi)法
這種方法是(shi)由測(ce)量裝置、進給裝置(zhi)和控制(zhi)系統(tong)等組成。它(ta)是把測量、進(jin)給(gei)裝置(zhi)和控(kong)制系(xi)統組成一(yi)個自(zi)動加(jia)工系統,加工過程依(yi)靠系(xi)統自(zi)動完成。
尺(chi)寸測量(liang)、刀具補償調(diao)整和(he)切削(xue)加工(gong)以(yi)及機床(chuang)停車等一系列(lie)工作(zuo)自動完(wan)成(cheng),自動達(da)到所要求的(de)尺寸精度(du)。例如在數控機(ji)床上加工時,零(ling)件就(jiu)是通過程(cheng)序的(de)各種指令控制加工順序(xu)和加工精度。
自(zi)動控制的具體(ti)方法有(you)兩種:
①自(zi)動測量即機床(chuang)上有自(zi)動(dong)測量工件(jian)尺寸的裝置,在工件(jian)達到(dao)要求的尺寸時(shi),測量裝(zhuang)置即發出指(zhi)令(ling)使(shi)機床(chuang)自動退刀(dao)并停(ting)止工作。
②數字控(kong)制即機床中有(you)控制(zhi)刀架或工作台精确移動的伺(si)服電動機(ji)、滾動絲杠(gang)螺母(mu)副及整套數字控制裝置,尺寸(cun)的獲(huo)得(de)(刀架的(de)移動或工作台(tai)的移動)由(you)預先(xian)編制好(hao)的程序(xu)通過計算(suan)機數(shu)字控制裝置自動控(kong)制。
初期的(de)自動控制(zhi)法是(shi)利用主動測量和機(ji)械(xie)或(huo)液壓等控(kong)制系(xi)統完(wan)成的。目前(qian)已廣泛(fan)采(cai)用按加工(gong)要求預(yu)先(xian)編(bian)排(pai)的程序,由(you)控制(zhi)系統發出指令(ling)進行工作的程(cheng)序控制(zhi)機(ji)床或由控制系統發(fa)出數字(zi)信(xin)息指(zhi)令進(jin)行工(gong)作的(de)數字控制(zhi)機床(chuang),以及能适應加(jia)工過程中加(jia)工(gong)條件(jian)的(de)變化,自(zi)動調(diao)整(zheng)加工用量,按(an)規(gui)定條件(jian)實現加(jia)工(gong)過程最佳化的适應(ying)控制機床(chuang)進行(hang)自動控(kong)制(zhi)加工(gong)。
自動(dong)控制(zhi)法加(jia)工(gong)的質量穩定(ding)、生産率(lü)高(gao)、加工柔性好、能适應(ying)多品(pin)種生産,是(shi)目前(qian)機械制造(zao)的發展方向和計算(suan)機輔助制造(cam)的基(ji)礎(chu)。
2.獲得(de)形狀精度的方(fang)法
1)軌迹(ji)法(fa)
這種(zhong)加工方法是利(li)用刀尖(jian)運動的(de)軌迹來形成被加工表面(mian)的形(xing)狀的。普通(tong)的車(che)削、銑(xi)削、刨削和(he)磨削(xue)等均(jun)屬于(yu)刀尖軌迹法。用這種方(fang)法(fa)得到的形狀精(jing)度主要取決于(yu)成形(xing)運動(dong)的精度。
2)成形法
利(li)用(yong)成形刀具的(de)幾何形(xing)狀來代替機床(chuang)的某些(xie)成形運動而獲(huo)得加(jia)工(gong)表面形狀(zhuang)的。如(ru)成形車削、銑削、磨削等。成形法(fa)所獲(huo)得的形狀(zhuang)精度主要(yao)取(qu)決(jue)于刀(dao)刃的(de)形狀(zhuang)。
3)展成法
利(li)用刀(dao)具和(he)工件(jian)作展(zhan)成(cheng)運動所(suo)形成(cheng)的包(bao)絡面來得(de)到加工(gong)表(biao)面的形狀,如滾齒、插齒、磨(mo)齒、滾花鍵等均屬展成法(fa)。這種方法(fa)所(suo)獲(huo)得的(de)形狀精度(du)主要取決(jue)于刀刃的(de)形(xing)狀(zhuang)精度(du)和展成運動精(jing)度等(deng)。
3.獲(huo)得(de)位置(zhi)精度方法
機械(xie)加工中,被加工(gong)表面對其(qi)他表面位(wei)置精度的(de)獲得,主要(yao)取決工件的(de)裝夾。
1)直(zhi)接找正裝夾
此法是(shi)用(yong)百分表(biao)、劃線盤(pan)或目測直接在機床上(shang)找正(zheng)工(gong)件(jian)位置(zhi)的裝(zhuang)夾方法。
2)劃線找(zhao)正裝夾
此(ci)法是(shi)先在毛坯(pi)上按照零(ling)件圖(tu)劃出中心線、對(dui)稱線和(he)各待加(jia)工表(biao)面的加工(gong)線,然後将(jiang)工件(jian)裝上機床,按照(zhao)劃好的線(xian)找正(zheng)工件在機床上(shang)的裝夾(jia)位置。
這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)夾方法生(sheng)産率(lü)低,精度低,且對工人技術(shu)水平要(yao)求高,一(yi)般用(yong)于(yu)單(dan)件小(xiao)批(pi)生産中加工(gong)複雜而笨(ben)重的(de)零件(jian),或毛坯尺寸公(gong)差大而無(wu)法直接用夾具(ju)裝夾(jia)的場(chang)合。
3)用(yong)夾具裝夾(jia)
夾具(ju)是按照被加工工序要(yao)求專門(men)設計的,夾具上(shang)的定(ding)位元(yuan)件能(neng)使工件相對于(yu)機床與刀具迅速占有(you)正确位(wei)置,不(bu)需找(zhao)正就(jiu)能保證(zheng)工件的(de)裝夾定位精度,用夾(jia)具裝(zhuang)夾生(sheng)産率高(gao),定位精(jing)度高(gao),但需要設(she)計、制造(zao)專用夾(jia)具,廣泛用(yong)于成(cheng)批及大量(liang)生産。
【概要描述(shu)】
加工(gong)精度是指零件(jian)加工後的實際幾何參數(尺寸(cun)、形狀和位置)與(yu)圖紙規定(ding)的理(li)想幾(ji)何(he)參(can)數符(fu)合的程度。這種(zhong)相符合的(de)程度(du)越高,加工精度(du)也越高。
在加工中,由于各(ge)種因(yin)素的影響,實際(ji)上不可能将零(ling)件的每一個幾(ji)何參數加工得與理(li)想幾何參數完全相符,總(zong)會産生一些偏(pian)離。這種偏離,就是加工誤差。
從(cong)以下三個方面探讨(tao):獲得零件(jian)尺寸精度(du)的方(fang)法、獲得形狀精(jing)度的方法(fa)和獲得位(wei)置精度方(fang)法。
1.獲得零(ling)件尺寸精度的(de)方法(fa)
1)試切法
即(ji)先(xian)試(shi)切出(chu)很小部分(fen)加工表面(mian),測量(liang)試切所得的尺寸,按(an)照加(jia)工要(yao)求适(shi)當調(diao)刀(dao)具(ju)切削刃相(xiang)對工件的位置,再試切,再(zai)測量,如此經(jing)過兩三次試(shi)切和測量,當被(bei)加工尺(chi)寸(cun)達到(dao)要求後,再切削(xue)整個待加(jia)工表(biao)面。
試切法(fa)通過(guo)“試切-測量-調整(zheng)-再試切”,反(fan)複進(jin)行直(zhi)到達到要(yao)求的尺(chi)寸精度(du)爲止(zhi)。例如(ru),箱體(ti)孔系的試(shi)镗加(jia)工。
試切法(fa)達到(dao)的精度(du)可(ke)能很(hen)高,它不需要複(fu)雜的裝置(zhi),但這(zhe)種方(fang)法費時(需(xu)作多(duo)次調整、試(shi)切、測(ce)量、計算),效(xiao)率低,依賴工人(ren)的技術(shu)水平和(he)計量器具的精度,質量不(bu)穩定,所以隻用于單件小(xiao)批(pi)生産。
作(zuo)爲(wei)試切法的一種類(lei)型——配作,它是以已加(jia)工件(jian)爲基準(zhun),加工與(yu)其相(xiang)配(pei)的另一工件,或(huo)将兩個(ge)(或兩個以(yi)上)工(gong)件組合(he)在一起(qi)進行加(jia)工(gong)的方法。配(pei)作中最終(zhong)被加工尺寸達(da)到的(de)要求是以(yi)與已(yi)加工件的配合要(yao)求(qiu)爲準的。
2)調整法
預先(xian)用樣件或标準(zhun)件調整好機(ji)床、夾具、刀具和工(gong)件的準确(que)相對(dui)位置(zhi),用以(yi)保證(zheng)工(gong)件的(de)尺寸精(jing)度。因爲尺寸事先調整到(dao)位,所(suo)以加工時(shi),不用(yong)再試切,尺(chi)寸自(zi)動獲(huo)得,并在一(yi)批零件(jian)加工(gong)過程中(zhong)保持(chi)不變(bian),這就(jiu)是(shi)調(diao)整法(fa)。例如(ru),采用銑床(chuang)夾具(ju)時,刀具的位置(zhi)靠對刀塊(kuai)确定。調整法的實質(zhi)是(shi)利(li)用機(ji)床上的定程裝置或(huo)對(dui)刀裝置(zhi)或預先整好(hao)的(de)刀架(jia),使刀具相(xiang)對于機床或夾(jia)具達(da)到一(yi)定的(de)位置精(jing)度(du),然後(hou)加工(gong)一批工件(jian)。
在機床上(shang)按照(zhao)刻度(du)盤進刀然(ran)後切(qie)削,也是調整法(fa)的一種。這(zhe)種方法(fa)需要(yao)先(xian)按試切(qie)法(fa)決定(ding)刻度盤上的刻度。大批量生産(chan)中,多(duo)用(yong)定程擋塊、樣件、樣闆等(deng)對刀裝置(zhi)進行(hang)調整(zheng)。
調(diao)整(zheng)法比(bi)試切(qie)法的加工精度穩定性好(hao),有較高(gao)的(de)生産(chan)率,對機床(chuang)操作(zuo)工的要求不高,但對(dui)機床調整(zheng)工的(de)要求(qiu)高,常(chang)用于成批生産(chan)和大量生(sheng)産。
3)定尺寸(cun)法(fa)
用刀具(ju)的相(xiang)應尺寸來(lai)保證工件(jian)被加(jia)工部位尺寸的(de)方法(fa)稱爲定尺寸法(fa)。它是利用(yong)标準尺寸的刀(dao)具加工(gong),加工面的尺寸由刀具(ju)尺寸(cun)決定(ding)。即用(yong)具有一定(ding)的尺(chi)寸精度的(de)刀具(ju)(如鉸刀、擴孔鑽(zuan)、鑽頭等)來(lai)保證(zheng)工件被(bei)加工部(bu)位(如孔)的精度(du)。
定尺(chi)寸法操作(zuo)方便,生産(chan)率較(jiao)高,加(jia)工精度(du)比(bi)較穩(wen)定(ding),幾乎與(yu)工人的技術水(shui)平無(wu)關,生(sheng)産率(lü)較高,在各種類(lei)型的生産中廣(guang)泛應(ying)用。例(li)如鑽(zuan)孔、鉸孔等(deng)。
4)主動測量法
在(zai)加工過程中,邊(bian)加工(gong)邊測量加工(gong)尺(chi)寸,并将所測結果與(yu)設計要求(qiu)的尺寸(cun)比較後(hou),或使(shi)機(ji)床繼續(xu)工作,或使機床(chuang)停止(zhi)工作,這就(jiu)是主動測量法(fa)。
目前,主(zhu)動測量(liang)中(zhong)的數值已可(ke)用數字(zi)顯示。主(zhu)動測量法(fa)把測(ce)量裝置加入工(gong)藝系(xi)統(即機床(chuang)、刀具、夾具和工(gong)件組成(cheng)的(de)統一體)中,成爲其第(di)五個因(yin)素。
主動(dong)測量法質量穩(wen)定、生産率(lü)高,是(shi)發展方向。
5)自(zi)動(dong)控制法(fa)
這(zhe)種方法是(shi)由測量裝(zhuang)置、進(jin)給裝(zhuang)置和(he)控(kong)制系統(tong)等組(zu)成。它是把測量(liang)、進給裝置和控(kong)制系(xi)統組(zu)成一個自(zi)動加工系(xi)統(tong),加工過程依靠系(xi)統自動完(wan)成。
尺寸(cun)測量、刀(dao)具補(bu)償調整和(he)切削(xue)加(jia)工以及(ji)機床停車等一(yi)系列工作自(zi)動完成,自動(dong)達到(dao)所要求的(de)尺寸精度。例如(ru)在數(shu)控機床上加工(gong)時,零(ling)件(jian)就是通(tong)過程序的各種指令(ling)控(kong)制加工(gong)順序和加工精(jing)度。
自(zi)動控制的(de)具體方法(fa)有兩種:
①自(zi)動測(ce)量即(ji)機床上(shang)有自動(dong)測量(liang)工件尺寸(cun)的裝置,在(zai)工件(jian)達到(dao)要求的(de)尺(chi)寸時,測量(liang)裝置即發出指令使(shi)機床(chuang)自動退刀(dao)并停(ting)止工作。
②數(shu)字控制即(ji)機床(chuang)中有(you)控制(zhi)刀架(jia)或工作(zuo)台精确移動(dong)的伺服電(dian)動機、滾動絲杠螺母(mu)副及整(zheng)套(tao)數字控制(zhi)裝置(zhi),尺寸的獲得(刀(dao)架的(de)移動(dong)或工作台的移動)由(you)預先編制好(hao)的程序(xu)通過(guo)計算(suan)機數字控制裝置自(zi)動控(kong)制。
初期的(de)自動控制(zhi)法是(shi)利(li)用主(zhu)動(dong)測量(liang)和機(ji)械或(huo)液壓(ya)等(deng)控制系(xi)統完(wan)成的(de)。目前已(yi)廣泛(fan)采用按(an)加工(gong)要求(qiu)預先編排的程(cheng)序,由(you)控制系統發出(chu)指令(ling)進行(hang)工作(zuo)的程序控(kong)制機(ji)床或(huo)由控制系(xi)統發出數(shu)字信息指令進行工(gong)作的(de)數字控制機(ji)床,以及能适(shi)應加工過程中(zhong)加工條(tiao)件的變(bian)化,自(zi)動(dong)調整加(jia)工用量,按規定(ding)條(tiao)件(jian)實現(xian)加工(gong)過程(cheng)最佳化的(de)适應控制(zhi)機床進行(hang)自動控制(zhi)加工。
自(zi)動(dong)控制(zhi)法加工的質量(liang)穩定、生産率高(gao)、加工柔(rou)性(xing)好、能适應多品種生(sheng)産,是目前機械(xie)制造的(de)發(fa)展方(fang)向和計算機(ji)輔(fu)助制造(cam)的(de)基礎(chu)。
2.獲得(de)形狀精度的方(fang)法(fa)
1)軌(gui)迹法
這種(zhong)加工方法(fa)是利(li)用刀尖運動的軌迹(ji)來形成被(bei)加工(gong)表面的形狀的。普通(tong)的車削、銑削、刨(pao)削和磨(mo)削(xue)等均(jun)屬于刀尖(jian)軌迹法。用(yong)這種方法(fa)得到(dao)的形(xing)狀精度主要(yao)取決于(yu)成形運動的精度。
2)成(cheng)形法
利用(yong)成形(xing)刀具(ju)的幾(ji)何形(xing)狀來代替(ti)機床的(de)某些成(cheng)形運動而獲得(de)加工表面(mian)形狀(zhuang)的。如(ru)成形車削、銑削、磨削(xue)等。成(cheng)形法(fa)所獲得的(de)形狀(zhuang)精(jing)度(du)主要(yao)取決(jue)于刀刃的(de)形狀。
3)展成法
利(li)用刀具和工件(jian)作(zuo)展(zhan)成運動所(suo)形成的包絡面(mian)來得(de)到加(jia)工表(biao)面的(de)形狀,如滾(gun)齒、插齒、磨齒、滾花(hua)鍵(jian)等均屬展(zhan)成法。這種方法所獲(huo)得的形狀(zhuang)精度主要取決(jue)于刀刃的形狀(zhuang)精(jing)度和展(zhan)成運(yun)動精(jing)度(du)等。
3.獲(huo)得位置精度方法(fa)
機械(xie)加工(gong)中,被加工(gong)表(biao)面對其(qi)他表面位置精(jing)度的(de)獲得(de),主要取決工件(jian)的裝夾。
1)直接找正裝夾
此法是用百(bai)分表、劃線盤或(huo)目測直(zhi)接(jie)在機(ji)床上找(zhao)正工件(jian)位置的(de)裝夾方(fang)法。
2)劃線(xian)找(zhao)正裝(zhuang)夾
此法是先在(zai)毛坯上(shang)按照零(ling)件圖劃(hua)出(chu)中心(xin)線、對稱線和各(ge)待加(jia)工表面的(de)加工線,然後将工件裝上機床,按照(zhao)劃好的線(xian)找正(zheng)工件在機(ji)床上的裝夾位(wei)置。
這種裝夾方(fang)法生産率低,精度低,且對工人(ren)技術水平要求(qiu)高,一般用于單(dan)件小批生(sheng)産中(zhong)加工(gong)複雜而(er)笨(ben)重的零件,或毛(mao)坯尺寸公差大(da)而無法直接用(yong)夾具(ju)裝(zhuang)夾的場(chang)合。
3)用夾具裝(zhuang)夾
夾具(ju)是(shi)按(an)照被(bei)加工工序(xu)要求(qiu)專門(men)設計的,夾具上(shang)的定(ding)位元(yuan)件能使工件相(xiang)對于(yu)機床(chuang)與刀具迅(xun)速(su)占有正确位(wei)置,不(bu)需找正就能保證工(gong)件的裝夾定位(wei)精度,用夾具裝(zhuang)夾生産(chan)率高,定位精度高,但需(xu)要設(she)計、制(zhi)造專(zhuan)用夾(jia)具,廣(guang)泛用(yong)于成批及大量生産(chan)。
加(jia)工精度是指零(ling)件加工後的實(shi)際幾何參數(shu)(尺寸、形狀(zhuang)和位置)與圖紙規定的(de)理想(xiang)幾何(he)參數(shu)符合的程度。這(zhe)種相符合(he)的程度越(yue)高,加工精度也越高。
在加工中,由于各種(zhong)因素的影(ying)響,實(shi)際上不可能将(jiang)零件的(de)每(mei)一個幾何參數(shu)加工(gong)得與理(li)想幾何(he)參數(shu)完全相符(fu),總會産生一些(xie)偏離(li)。這種(zhong)偏離,就是加(jia)工誤差(cha)。
從以(yi)下三個方(fang)面探讨:獲(huo)得零(ling)件尺寸精度(du)的(de)方法(fa)、獲得形狀(zhuang)精度的(de)方法和(he)獲得位(wei)置(zhi)精度(du)方法(fa)。
1.獲得零件(jian)尺寸(cun)精度的方法
1)試切法(fa)
即先(xian)試切出很小部(bu)分加工表面,測(ce)量(liang)試切所得的(de)尺寸,按(an)照(zhao)加工(gong)要求适當調刀(dao)具切削刃相對(dui)工件的位(wei)置,再試(shi)切,再測(ce)量,如(ru)此經過兩(liang)三(san)次(ci)試切(qie)和測量,當(dang)被加工(gong)尺(chi)寸達到要求後,再切削(xue)整(zheng)個待加工(gong)表面(mian)。
試(shi)切法通(tong)過“試切-測量-調(diao)整-再試切”,反複進行(hang)直到達到(dao)要求(qiu)的尺寸精(jing)度爲止。例(li)如,箱(xiang)體孔(kong)系的試镗(tang)加工。
試切(qie)法達(da)到的精度可能(neng)很高,它不需要(yao)複雜的裝置,但這種方法費時(shi)(需作多次調整(zheng)、試切(qie)、測量、計算(suan)),效率(lü)低(di),依賴工(gong)人的技術水平(ping)和計(ji)量(liang)器(qi)具的(de)精度,質量(liang)不穩定,所以隻用于單件小(xiao)批(pi)生産(chan)。
作爲試(shi)切法(fa)的(de)一種類型(xing)——配作(zuo),它是以已加工(gong)件爲(wei)基準,加工(gong)與(yu)其(qi)相配的另(ling)一工(gong)件(jian),或将兩個(或(huo)兩(liang)個以上(shang))工件組合(he)在一起進(jin)行加工的(de)方法。配作中最終被(bei)加(jia)工尺寸(cun)達到的要(yao)求是(shi)以與(yu)已(yi)加工件(jian)的配合要(yao)求爲(wei)準的(de)。
2)調整(zheng)法
預(yu)先用樣件或标(biao)準件調(diao)整(zheng)好機床、夾具(ju)、刀具和(he)工件(jian)的準确相對位置,用以保(bao)證工(gong)件的尺(chi)寸(cun)精度。因爲(wei)尺寸(cun)事先(xian)調整到位(wei),所以加工(gong)時,不(bu)用再試切,尺寸(cun)自動(dong)獲得(de),并在(zai)一批零件加工過程中保(bao)持不變,這(zhe)就是(shi)調整(zheng)法。例如,采用銑(xi)床夾(jia)具時(shi),刀具(ju)的位置靠對刀(dao)塊确定(ding)。調整法(fa)的實(shi)質是利用機(ji)床(chuang)上(shang)的定程(cheng)裝置或對刀裝置或預(yu)先整好(hao)的刀架,使刀具(ju)相對于機床或(huo)夾具達到一定(ding)的位(wei)置精(jing)度,然(ran)後加工一(yi)批工(gong)件。
在機床上按(an)照刻(ke)度盤(pan)進刀(dao)然後(hou)切(qie)削,也是(shi)調整(zheng)法的(de)一種(zhong)。這種(zhong)方(fang)法需要(yao)先按試切(qie)法決定刻(ke)度盤(pan)上的(de)刻度。大批量生(sheng)産中(zhong),多用定程(cheng)擋塊、樣(yang)件、樣闆(pan)等對刀(dao)裝置進行調整。
調整法(fa)比試(shi)切法的加(jia)工精度穩定性好,有(you)較高的生(sheng)産率,對(dui)機床操作工(gong)的要求不(bu)高,但對(dui)機床調(diao)整工的要求高(gao),常用于成(cheng)批生(sheng)産和大量生産(chan)。
3)定尺寸法(fa)
用刀具的(de)相應尺寸(cun)來保(bao)證工件(jian)被(bei)加工部位(wei)尺寸(cun)的方法稱爲定尺寸法。它是利用标準(zhun)尺寸的(de)刀具(ju)加工,加工面的尺寸(cun)由刀(dao)具尺(chi)寸決定。即(ji)用具(ju)有(you)一(yi)定的(de)尺寸(cun)精度的刀(dao)具(如(ru)鉸(jiao)刀、擴孔(kong)鑽、鑽(zuan)頭(tou)等(deng))來保(bao)證工件被(bei)加工(gong)部位(如孔(kong))的精(jing)度。
定(ding)尺寸法操(cao)作方(fang)便,生産(chan)率(lü)較高,加工精度(du)比較(jiao)穩(wen)定,幾乎(hu)與工人的技術(shu)水平(ping)無關(guan),生産(chan)率較高(gao),在各種(zhong)類型的生(sheng)産中廣泛應用(yong)。例如(ru)鑽孔、鉸孔等。
4)主(zhu)動測量法
在加(jia)工過程(cheng)中,邊加工邊(bian)測(ce)量加工(gong)尺寸,并(bing)将(jiang)所測(ce)結果與設(she)計要(yao)求(qiu)的(de)尺寸比較(jiao)後,或使機床(chuang)繼(ji)續工(gong)作(zuo),或使機(ji)床停止(zhi)工作,這就是主(zhu)動(dong)測量(liang)法。
目(mu)前,主動測量中的(de)數(shu)值(zhi)已(yi)可用(yong)數字顯示(shi)。主動測(ce)量法把測量裝置加入(ru)工藝(yi)系統(即機(ji)床、刀具、夾具和(he)工件組(zu)成(cheng)的統(tong)一體)中,成爲其(qi)第五個因素。
主(zhu)動測量法(fa)質量穩定(ding)、生産率高(gao),是發展方(fang)向。
5)自動控制法(fa)
這種(zhong)方法是由測量(liang)裝置、進給裝置(zhi)和控制系(xi)統等(deng)組成。它是(shi)把測(ce)量、進(jin)給(gei)裝(zhuang)置和(he)控制(zhi)系統組成(cheng)一個自動加工(gong)系統(tong),加工(gong)過程依靠系統自動完成。
尺寸測量(liang)、刀具補償調整和切(qie)削(xue)加工以(yi)及機床停(ting)車等(deng)一系列工作自(zi)動完成,自(zi)動達(da)到所(suo)要(yao)求的尺(chi)寸精(jing)度。例(li)如在(zai)數控(kong)機床上加工時,零件就是通過程序的各(ge)種指令控制加工順(shun)序(xu)和加工(gong)精度。
自動控制的具(ju)體方(fang)法有(you)兩種:
①自(zi)動(dong)測量(liang)即機床上有自(zi)動測量(liang)工件尺(chi)寸的裝置,在(zai)工(gong)件達到要(yao)求的(de)尺寸(cun)時,測量裝置即(ji)發出(chu)指令使機(ji)床自動退(tui)刀并(bing)停止工作(zuo)。
②數字(zi)控制即機(ji)床中有控制刀架或工作台精(jing)确移動的伺服(fu)電動機、滾(gun)動絲(si)杠螺(luo)母副及整(zheng)套數字控制裝置,尺寸(cun)的獲得(de)(刀架的移動或(huo)工作台的移動(dong))由預先編制好(hao)的程(cheng)序通(tong)過計算機(ji)數字控制裝(zhuang)置自動(dong)控制(zhi)。
初期(qi)的自動控(kong)制法是利用主動測(ce)量(liang)和機械或液(ye)壓等控制(zhi)系統完(wan)成的。目(mu)前已(yi)廣泛采用按加工(gong)要求預(yu)先編排(pai)的程序(xu),由控(kong)制系(xi)統發(fa)出指令進行工(gong)作的程序控制(zhi)機床或由(you)控制系統(tong)發出數字(zi)信息(xi)指令進行工(gong)作(zuo)的(de)數字控(kong)制機(ji)床,以及能适應加(jia)工(gong)過程(cheng)中加工(gong)條件的(de)變化(hua),自動調整(zheng)加(jia)工用(yong)量(liang),按規定條(tiao)件實現加工過程最(zui)佳化(hua)的适應(ying)控制機(ji)床進(jin)行自動控制加(jia)工。
自(zi)動控(kong)制法加工(gong)的質(zhi)量穩定(ding)、生産率高、加工柔(rou)性好(hao)、能适應(ying)多(duo)品種(zhong)生産,是目前機(ji)械制(zhi)造的發展方向和(he)計(ji)算機(ji)輔助(zhu)制造(cam)的基(ji)礎。
2.獲(huo)得形狀精度(du)的方(fang)法(fa)
1)軌迹(ji)法
這種加(jia)工方法是(shi)利(li)用刀尖(jian)運動的(de)軌迹來(lai)形成被加工表面的形(xing)狀的。普(pu)通的車削、銑(xi)削(xue)、刨削和(he)磨(mo)削等(deng)均屬于刀尖軌(gui)迹法。用這種方法得到的形狀(zhuang)精度主要取決于成形運動的(de)精度。
2)成(cheng)形(xing)法
利(li)用成形刀具的(de)幾(ji)何形狀(zhuang)來代(dai)替機床的某(mou)些(xie)成形運動而獲得加(jia)工表面形(xing)狀的。如成形車削、銑(xi)削(xue)、磨削等(deng)。成形法所(suo)獲(huo)得(de)的形(xing)狀精(jing)度主(zhu)要取決(jue)于刀刃的形(xing)狀。
3)展成法(fa)
利(li)用刀具(ju)和工(gong)件作展成運動所形成的包絡(luo)面來得(de)到(dao)加工(gong)表面的(de)形狀,如(ru)滾齒、插齒、磨齒(chi)、滾花(hua)鍵等(deng)均屬(shu)展成(cheng)法。這種方(fang)法所獲得的形(xing)狀精(jing)度主(zhu)要取決(jue)于刀刃的形(xing)狀精(jing)度和展(zhan)成(cheng)運動精度(du)等。
3.獲(huo)得位(wei)置(zhi)精度方法
機械加工中,被加工表面對(dui)其他表面位置(zhi)精度的獲得,主(zhu)要取決工(gong)件的(de)裝夾。
1)直(zhi)接找正(zheng)裝夾
此法是用(yong)百分表、劃(hua)線盤或目測直(zhi)接在機床上(shang)找正工(gong)件位(wei)置的裝夾方(fang)法(fa)。
2)劃線找正(zheng)裝夾
此(ci)法是(shi)先在毛坯上按照(zhao)零件(jian)圖(tu)劃(hua)出中心線(xian)、對稱線和各待加工(gong)表面(mian)的加工線(xian),然後(hou)将工件裝上機(ji)床,按照劃好的線找正工件在(zai)機床上的裝夾(jia)位置(zhi)。
這種裝夾(jia)方法(fa)生産率低(di),精度低(di),且(qie)對工(gong)人技術水平要(yao)求高,一般(ban)用于單件小批生産(chan)中加工(gong)複雜而笨重的零件,或(huo)毛坯(pi)尺寸(cun)公差大而無法直接(jie)用夾具裝夾的(de)場合(he)。
3)用夾具裝(zhuang)夾
夾(jia)具(ju)是按照(zhao)被加工工序要(yao)求專門設計的(de),夾具(ju)上的(de)定位(wei)元件能使工件(jian)相對于機床與(yu)刀具迅速占有(you)正确位置,不需(xu)找正就能保證工件(jian)的裝(zhuang)夾定位精(jing)度,用(yong)夾具(ju)裝夾(jia)生産率高(gao),定位精(jing)度(du)高,但(dan)需要設計、制(zhi)造(zao)專用夾具(ju),廣泛用于成(cheng)批(pi)及大(da)量生(sheng)産。
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