机械加工精度优化措施

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：机械加工后，零件实际几何参数与理想零件相符合的程度称为加工精度。这是人为地制造一种误差，去抵消另一种原始误差，从而达到加工精度的目的。用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸精度。加工工件时，获得形状精度的方法有下列三种。常见的滚齿、插齿等齿轮加工方法均属展成法。

1.加工精度

产品的质量取决于零件的质量和装配的质量，特别是零件的加工精度将直接影响产品的使用性能和寿命。因此，提高零件的加工精度是很重要的。

在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间正确的相对位置产生偏差，因此加工出的零件不可能与理想的完全符合。机械加工后，零件实际几何参数与理想零件相符合的程度称为加工精度。

零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。

1)尺寸精度。指加工表面的尺寸(如孔径、轴径、长度)及加工表面到基面的位置尺寸精度，尺寸精度用标准公差等级表示，分为20级。

2)形状精度。指加工表面的几何形状(如圆度、圆柱度、平面度)精度。形状精度用形状公差等级表示，分为12级。

3)位置精度。指加工表面与其他表面间的相互位置(如平行度、垂直度、倾斜度、同轴度)的精度。位置精度用位置公差等级表示，分为12级。

2.加工精度的获得

零件表面的加工方法是多种多样的，但要获得图样要求的公差等级，必须对设备条件、生产类型、技术水平等方面综合考虑，通过技术经济分析选取技术上可靠、经济上合理的加工方法。而零件表面上的尺寸、形状、位置精度间是相联系的，形状误差应限制在位置公差内，位置误差应限制在尺寸公差内。通常尺寸精度要求越高，相应的形状、位置精度要求也越高。但对于特殊功用零件的某些表面，其几何形状要求更高，但位置精度、尺寸精度不一定要求高。

(1)提高加工精度的工艺措施提高加工精度的工艺措施大致可归纳为以下几个方面:

1)直接减少原始误差法。这是生产中应用最广的方法，在查明因素之后设法减少或消除原始误差。

2)误差补偿法。这是人为地制造一种误差，去抵消另一种原始误差，从而达到加工精度的目的。

3)误差转移法。误差转移法的实质就是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。

4)就地加工法。在加工和装配过程中有些精度涉及很多零部件的相互关系相当复杂，如果单纯依靠提高零件精度来满足设计要求有时不仅困难，而且不可能。此时若采用就地加工，就可解决这种难题。

5)误差分组法。在加工中，由于工序内毛坯误差的存在，造成本工序的加工误差。毛坯误差对本工序的影响有复映误差和定位误差两种情况。如果上述误差较大，就不能保证加工精度，而且要提高毛坯精度或上道工序的加工精度又不经济，此时就可采用误差分组法，即把毛坯或上道工序尺寸按误差大小分成n组，每组毛坯的误差就缩小为原来的1n。然后按各组分别调整刀具与工件的相对位置或调整定位元件，就可大大地缩小整批工件的尺寸分散范围。这种方法适用于配合精度很高的场合使用。

6)误差平均法。是利用有密切联系的表面之间的相互比较和相互修正，或者利用互为基准进行加工，以达到很高的加工精度的方法。

(2)获得加工精度的方法

1)获得尺寸精度的方法。工件尺寸精度的获得方法有下列4种。

①试切法。依靠“试切工件→测量尺寸→调整刀具→再试切→再调整”的顺序，反复数次，直到符合规定尺寸精度时，才正式切出整个加工表面。

②调整法。先用一工件按试切法调整好刀具，并使刀具与工件(或机床、夹具)的相对位置在以后的加工过程中保持不变，再成批地加工工件。

③定尺寸刀具法。用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸精度。如孔加工时常用镗刀块镗孔或用铰刀、拉刀等加工孔来保证工件尺寸。

④主动测量法。磨削时的加工表面是逐渐接近加工尺寸的，因此，在磨床上常在加工时采用主动测量。图5-14为磨削凸缘肩部平面，用百分表控制尺寸h。