?精密機械加工容易產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,會產生切削力和內應力。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、熱膨脹系數等物理性質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內應力:零件材料內部存在的內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、空氣質量等環(huán)境因素都會對加工精度產生影響。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量和平整度。
⒉操作人員素質:操作人員的技能水平、經驗以及對機床性能的掌握程度都會影響加工精度。例如不恰當的切削參數設置、不準確的工件定位等都可能引入誤差。