影响机械加工质量的 5 大常见加工误差及其控制策略
加工误差直接反映了加工精度的水平。对于机械加工企业而言,要保证产品质量,首要任务便是控制加工过程中的误差。那么,实际生产中常见的加工误差有哪些?本文将为您详细解析。
1. 机床制造误差
机床制造误差主要包括主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。主轴回转误差是指主轴实际旋转轴线在每一瞬间相对于其平均旋转轴线的变动量,它将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差的主要原因有:主轴的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承间的同轴度误差以及主轴的缠绕度。导轨是机床上确定各部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。导轨自身的制造误差、不均匀磨损及安装质量是导致导轨误差的关键因素。传动链误差是指传动链首尾两个传动元件之间的相对运动误差,它由传动链各环节的制造装配误差和使用过程中的磨损引起。
2. 刀具几何误差
任何刀具在切削过程中都不可避免地会磨损,从而导致工件尺寸和形状发生变化。刀具几何误差对加工误差的影响程度取决于刀具类型:使用成型刀具(尺寸固定的刀具)时,刀具的制造误差将直接影响工件的加工精度;而对于通用刀具(如车刀),其制造误差对加工误差无直接影响。
3. 夹具几何误差
夹具的作用是使工件相对于刀具和机床占有正确位置,因此夹具的几何误差对加工误差(尤其是位置误差)有很大影响。
4. 定位误差
定位误差主要包括基准不重合误差和定位副制造不准确误差。在机床上加工工件时,必须选取工件上若干几何要素作为加工的定位基准。如果选定的定位基准与设计基准(零件图上确定表面尺寸和位置的基准)不重合,就会产生基准不重合误差。
工件定位面与夹具定位元件组成定位副。由于定位副制造不准确及定位副配合间隙引起的工件最大位置变动,称为定位副制造不准确误差。该误差仅在调整法中产生,试切法中不会出现。
5. 工艺系统变形引起的误差
工件刚性
若工件在工艺系统中的刚性相对机床、刀具、夹具较低,切削力作用下工件因刚性不足产生的变形,对加工误差影响较大。
刀具刚性
外圆车刀在加工表面法向(y 方向)的刚性很大,变形可忽略不计。但小直径内孔车刀的刀杆刚性很差,刀杆变形对孔的加工精度影响显著。
机床部件刚性
机床部件由众多零件组成,目前尚无合适的简易计算方法来确定其刚性,主要采用实验法测定。影响机床部件刚性的因素包括:接触变形、摩擦力、低刚性零件及间隙的影响。
数控机床