?精密機械加工容易產(chǎn)生誤差的因素是多方面的,這些因素相互交織,共同影響著加工精度。以下是對這些因素的詳細歸納和分析:
一、機床精度誤差
⒈主軸回轉誤差:主軸是機床的關鍵部件,其回轉精度直接影響被加工工件的精度。主軸回轉誤差主要包括主軸的同軸度誤差、軸承本身的誤差、軸承之間的同軸度誤差以及主軸撓度等。這些因素都會導致主軸在回轉過程中產(chǎn)生偏離平均回轉軸線的運動,從而引入誤差。
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⒉導軌誤差:導軌是機床上確定各部件相對位置關系的基準,也是機床運動的基準。導軌的制造誤差、不均勻磨損和安裝質(zhì)量都是造成導軌誤差的重要因素。導軌誤差會直接影響機床的運動精度,進而影響加工精度。
⒊傳動鏈誤差:傳動鏈是機床中傳遞運動和動力的關鍵部件。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,它是由傳動鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差,以及使用過程中的磨損所引起的。傳動鏈誤差會直接影響機床的傳動精度,進而影響加工精度。
二、刀具誤差
⒈幾何誤差:任何刀具在切削過程中都不可避免要產(chǎn)生磨損,并由此引起工件尺寸和形狀的變化。刀具的幾何誤差包括刀尖的圓弧半徑、刀具的磨損情況、刀具的安裝精度等。這些因素都會影響刀具的切削性能,從而引入誤差。
⒉切削力影響:在切削過程中,由于材料的塑性變形和斷裂,會產(chǎn)生切削力和內(nèi)應力。這些力的作用會導致工件的變形,尤其是在薄壁零件的加工中更為明顯。切削力的大小和分布不均也會導致加工誤差的產(chǎn)生。
三、工裝與夾具誤差
工裝和夾具用于固定零件,保證加工過程中零件位置的穩(wěn)定性。工裝和夾具的設計、制造精度、磨損以及操作不當都可能導致零件的定位誤差和過定位。定位誤差包括基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差等,這些都會直接影響加工精度。
四、工藝系統(tǒng)誤差
⒈工藝系統(tǒng)受力變形:在加工過程中,機床、刀具、工件和夾具等都會受到切削力的作用而發(fā)生變形。這種變形會改變各部件之間的相對位置關系,從而影響加工精度。特別是當工藝系統(tǒng)中工件的剛度相對較低時,變形對加工精度的影響更為顯著。
⒉工藝系統(tǒng)熱變形:在加工過程中,機床、刀具、工件和夾具等都會因為摩擦熱、切削熱等而產(chǎn)生熱變形。熱變形會改變各部件的尺寸和形狀精度,從而影響加工精度。特別是在精密加工和大件加工中,熱變形對加工精度的影響更為顯著。
五、材料因素
⒈材料不均勻性:零件材料的硬度、韌性、熱膨脹系數(shù)等物理性質(zhì)的不均勻性會導致切削力的不穩(wěn)定和加工過程的波動,從而影響加工精度。
⒉內(nèi)應力:零件材料內(nèi)部存在的內(nèi)應力會在加工過程中逐漸釋放并導致零件變形。這種變形會破壞原有的加工精度并引入新的誤差。
六、其他因素
⒈環(huán)境因素:溫度、濕度、振動、空氣質(zhì)量等環(huán)境因素都會對加工精度產(chǎn)生影響。例如溫度的變化會引起機床和工件的熱膨脹從而改變加工尺寸;振動則會影響加工表面的質(zhì)量和平整度。
⒉操作人員素質(zhì):操作人員的技能水平、經(jīng)驗以及對機床性能的掌握程度都會影響加工精度。例如不恰當?shù)那邢鲄?shù)設置、不準確的工件定位等都可能引入誤差。