加工误差的主要原因是什么?
发布时间:2021-10-20
加工误差反映了加工精度。加工误差产生的主要原因如下:
机床制造误差
机床制造误差主要包括主轴旋转误差、导轨误差和传动链误差。主轴旋转误差是指各时刻主轴实际旋转轴相对于其平均旋转轴的变化量,它将直接影响工件的精度。
主轴旋转误差的主要原因是主轴的同轴度误差、轴承本身的误差以及轴承与主轴绕组之间的同轴度误差。导轨是确定机床上各机床零件相对位置的基准点,也是机床运动的基准点。导轨本身的制造误差、导轨磨损不均匀和安装质量是引起导轨误差的重要因素。传动链误差是指传动链两端传动元件之间的相对运动误差。它是由传动链各部件的制造和装配误差以及使用过程中的磨损引起的。
刀具几何误差
任何刀具在切削过程中都会不可避免地出现磨损,导致工件的尺寸和形状发生变化。刀具几何误差对加工误差的影响随刀具类型的不同而不同:当使用固定尺寸刀具时,刀具制造误差将直接影响工件的加工精度;对于一般刀具(如车刀),制造误差对加工误差没有直接影响。
夹具几何误差
附件的作用是使工件具有等效于刀具和机床的正确位置,因此附件的几何误差对加工误差(特别是位置误差)影响很大。
定位误差
定位误差主要包括基准不对中误差和定位副的制造误差。在机床上加工工件时,选择工件上的几个几何元素作为加工时的定位参考点。如果所选择的定位参考点与设计参考点(在绘图部件上用于确定曲面尺寸和位置的参考点)不匹配,则会发生基准不对中误差。
工件的定位面与夹具的定位元件共同构成一个定位副。定位力矩的不准确制造和定位副间隙的重合所引起的工件位置的较大变化称为定位力矩的不准确制造误差。定位扭矩不准确造成的制造误差只会在使用调整方法时发生,而不会在试切方法中发生。
加工过程系统受力变形引起的误差
工件刚度:
在加工系统中,如果工件的刚度相对于机床、工具和附件的刚度较低,工件在切削力的作用下由于刚度不足而产生的变形将对加工误差产生较大的影响。
工具刚度:
圆柱车刀在被加工面法(y)方向上的刚度很大,其变形可以忽略。钻小直径内孔时,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度影响很大。
机床零件刚度:
机床部件由许多零件组成。到目前为止,还没有计算机床刚度的简单方法。目前,机床零件刚度的确定主要采用实验方法。影响机床部件刚度的因素包括垫片表面接触变形、摩擦、低刚度零件和间隙的影响。
加工工艺系统热变形引起的误差
工艺系统的热变形对加工误差有很大的影响,特别是在精密加工和大型零件的加工中,热变形引起的加工误差有时占工件总误差的50%。
设置错误
在每个加工过程中,都要对工艺体系进行这样或那样的调整。调整误差是由于调整不准确造成的。在工艺系统中,通过调整机床、刀具、附件或工件来保证工件和刀具在机床中的相互位置精度。当机床、刀具、附件和毛坯的原始精度满足工艺要求时,不考虑动态因素,调整误差发挥作用