什么是加工精度?
加工精度是指加工零件表面的實(shí)際尺寸、形狀和位置符合圖紙要求的理想幾何參數(shù)的程度。
對(duì)于尺寸而言,理想的幾何參數(shù)是平均尺寸;對(duì)于表面幾何形狀,它是絕對(duì)的圓、圓柱、平面、圓錐和直線等;對(duì)于面之間的相互位置,有絕對(duì)平行、垂直、同軸、對(duì)稱等。
零件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏差稱為加工誤差。
1、加工精度的概念
加工精度主要用于生產(chǎn)產(chǎn)品,加工精度和加工誤差是用來評(píng)價(jià)加工表面幾何參數(shù)的術(shù)語。加工精度是用公差等級(jí)來衡量的。level值越小,精度越高;加工誤差用數(shù)值來表示,數(shù)值越大,誤差越大。加工精度高意味著加工誤差小,反之亦然。
公差等級(jí)有IT01、IT0、IT1、IT2、IT3至IT18共20個(gè)。IT01表示該零件的加工精度最高,IT18表示該零件的加工精度最低。一般來說,IT7和IT8的加工精度中等。等級(jí)。
任何加工方法得到的實(shí)際參數(shù)都不會(huì)絕對(duì)準(zhǔn)確。從零件的功能來看,只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內(nèi),就認(rèn)為加工精度是有保證的。
機(jī)器的質(zhì)量取決于零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量。零件的加工質(zhì)量包括零件的加工精度和表面質(zhì)量。
加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀、位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的水平。誤差越大,加工精度越低,誤差越小,加工精度越高。
2、與加工精度相關(guān)的內(nèi)容
(1)尺寸精度
指加工零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸公差帶中心的符合程度。
(2)形狀精度
指加工零件表面的實(shí)際幾何形狀與理想幾何形狀的符合程度。
(3) 位置精度
指零件加工后相關(guān)表面之間的實(shí)際位置精度差。
(4) 相互關(guān)系
通常,在設(shè)計(jì)機(jī)器零件和規(guī)定零件的加工精度時(shí),應(yīng)注意將形狀誤差控制在位置公差范圍內(nèi),且位置誤差應(yīng)小于尺寸公差。也就是說,對(duì)于精密零件或零件的重要表面,形狀精度要求應(yīng)高于位置精度要求,位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。
3、調(diào)整方法
(一)調(diào)整工藝制度
(2)減少機(jī)床誤差
(3)減少傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差
(4)減少刀具磨損
(5)減少工藝系統(tǒng)受力變形
(6)減少工藝系統(tǒng)的熱變形
(7)減少殘余應(yīng)力
4、影響原因
(1)處理原理錯(cuò)誤
加工原理誤差是指采用近似的葉片輪廓或近似的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。加工原理誤差多發(fā)生在螺紋、齒輪及復(fù)雜曲面的加工中。
在加工中,一般在理論誤差能滿足加工精度要求的前提下,采用近似加工,以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。
(2)調(diào)整誤差
機(jī)床的調(diào)整誤差是指因調(diào)整不準(zhǔn)確而引起的誤差。
(3)機(jī)床誤差
機(jī)床誤差是指機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機(jī)床導(dǎo)軌的引導(dǎo)誤差、機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。
5. 測量方法
加工精度根據(jù)不同的加工精度內(nèi)容和精度要求,采用不同的測量方法。一般來說,有以下幾類方法:
(1)根據(jù)被測參數(shù)是否直接測量,可分為直接測量和間接測量。
直接測量:直接測量被測參數(shù),得到被測尺寸。例如,用卡尺和比較器進(jìn)行測量。
間接測量:測量與被測尺寸相關(guān)的幾何參數(shù),通過計(jì)算得到被測尺寸。
顯然,直接測量更直觀,間接測量更繁瑣。一般情況下,當(dāng)被測尺寸或直接測量不能滿足精度要求時(shí),必須采用間接測量。
(2)根據(jù)測量儀器的讀數(shù)值是否直接代表被測尺寸的值,可分為絕對(duì)測量和相對(duì)測量。
絕對(duì)測量:讀數(shù)值直接表示被測尺寸的大小,如用游標(biāo)卡尺測量。
相對(duì)測量:讀數(shù)值僅代表被測尺寸相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差。如果使用比較儀測量軸的直徑,則需要先用量塊調(diào)整儀器的零位,然后再進(jìn)行測量。測量值是側(cè)軸直徑與量塊尺寸之差,為相對(duì)測量。一般來說,相對(duì)測量精度較高,但測量比較麻煩。
(3)根據(jù)被測表面是否與測量儀器的測量頭接觸,分為接觸式測量和非接觸式測量。
接觸式測量:測量頭與被接觸表面接觸,有機(jī)械測量力。例如用千分尺測量零件。
非接觸式測量:測量頭不與被測零件表面接觸,非接觸式測量可以避免測量力對(duì)測量結(jié)果的影響。如采用投影法、光波干涉法等。
(4)根據(jù)一次測量參數(shù)的多少,分為單項(xiàng)測量和綜合測量。
單次測量:分別測量被測件的各個(gè)參數(shù)。
綜合測量:測量反映零件相關(guān)參數(shù)的綜合指標(biāo)。例如,用工具顯微鏡測量螺紋時(shí),可以分別測量螺紋的實(shí)際中徑、齒形半角誤差和螺距累積誤差。
綜合測量對(duì)于保證零件的互換性一般更高效、更可靠,常用于成品零件的檢驗(yàn)。單次測量可分別確定各參數(shù)的誤差,一般用于過程分析、過程檢驗(yàn)和指定參數(shù)的測量。
(5)根據(jù)測量在加工過程中的作用,分為主動(dòng)測量和被動(dòng)測量。
主動(dòng)測量:工件在加工過程中進(jìn)行測量,結(jié)果直接用于控制零件的加工,及時(shí)防止浪費(fèi)的產(chǎn)生。
被動(dòng)測量:工件加工后進(jìn)行的測量。這種測量只能判斷工件是否合格,僅限于發(fā)現(xiàn)和剔除廢品。
(6)根據(jù)測量過程中被測部分的狀態(tài),分為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量。
靜態(tài)測量:測量相對(duì)靜止。例如測量直徑的千分尺。
動(dòng)態(tài)測量:測量時(shí),被測表面和測量頭相對(duì)于模擬工作狀態(tài)移動(dòng)。
動(dòng)態(tài)測量方法可以反映零件接近使用狀態(tài)的情況,是測量技術(shù)的發(fā)展方向。