① 如何提高车床加工精度
一、提高切削质量的途径
切削加工质量主要是指工件的加工精度(包括尺寸、几何形状和各表面间相互位置)和表面质量(包括表面粗糙度、残余应力和表面硬化)。随着技术的进步,切削加工的质量不断提高。18世纪后期,切削加工精度以毫米计;20世纪初,切削加工精度最高已达0.01毫米;至50年代,切削加工精度最高已达微米级;70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。影响切削加工质量的主要因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、工艺方法和加工环境等方面。要提高切削加工质量,必须对上述各方面采取适当措施,如减小机床工作误差、正确选用切削工具、提高毛坯质量、合理安排工艺、改善环境条件等。
二、减小机床工作误差
通常采用的方法有:①选用具有足够精度和刚度的机床。②必要时可以采取补偿校正的方法,如在螺纹磨床或滚齿机上,根据事先测得的机床传动链误差加装误差校正装置,以校正机床的传动系统误差。③采用机床夹具来保证加工精度,如利用镗模加工箱体上的孔系,使孔距精度由镗模决定而不受机床定位误差的影响。④防止机床热变形对加工精度的影响。⑤消除机床内部振源和采取隔振措施,以减少振动对加工精度和粗糙度的影响。⑥提高机床自动化程度,如采用主动测量或自动控制系统,以减少加工过程中的人为误差。
三、正确选用切削工具
应采用耐磨性好的刀具,合理选用刀具几何参数,并仔细地研磨刃口,使其光滑而锋利。例如用磨具加工,一般选用较细、较硬磨粒的磨具,砂轮要正确和及时地修整。
四、提高毛坯质量
工件毛坯要具有均匀的材质和加工余量,同时采用适当的热处理,如时效处理、退火、正火、调质等措施以消减内应力,并改善材料的切削加工性。
五、合理安排工艺
采用合理的工艺程序;正确选用切削用量,以减小切削力和切削热的影响,并防止产生自激振动;严格选用经过长期检测的切削油配方,使切削油对切削区进行充分冷却和润滑;选择工件的安装定位基准和夹紧方式时,注意减小安装误差和工件变形。
六、改善环境条件
保持加工环境清洁;对外部振源和热源采取隔离措施;精密加工在恒温、恒湿和防尘的条件下进行。
② 如何提高数控车床的加工精度
切削加工是指用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法,常见切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等。任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动,不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法,提高车床工艺的精度需要根据自身的需求合理调整方案,下面简单介绍下提高车床精度的方法有哪些:
一、减小残留面积高度。减小主偏角、副偏角和进给量及增大刀尖圆弧半径,都可减小残留面积高度,具体实施时应注意:
(1)一般减小副偏角效果明显,因减小主偏角,使径向阻力及其作用在工件上的径向切削力增大,若工艺系统刚性差,会引起振动。
(2)适当增大刀尖圆弧半径,但如果机床刚性不足,刀尖圆弧半径过大,会使径向阻力增大而产生振动,反而会使表面粗糙度值变大。
(3)减小进给量,提高切削速度,也可减小残留面积高度。
二、避免积屑瘤、刺痕的产生。可用改变切削速度的方法,来抑制积屑瘤的产生。如果用高速钢车刀,应降低切削速度并加切削油;用硬质合金车刀时,应提高切削速度,避开最容易产生积屑瘤的中速范围。在保证刀刃强度的前提下,增大车刀前角能有效地抑制积屑瘤的产生。另外应尽量减小前后刀面的表面粗糙度值,经常保持刀刃锋利。
三、避免磨损亮斑。工件在车削时,已加工表面出现亮斑或亮点,切削时又有噪声,说明刀具已严重磨损。
磨钝的切削刃将工件表面挤压出亮痕,使表面粗糙度变大,这时应及时重磨或换刀。
四、防止切屑拉毛已加工面。切屑会在已加工表面出现不规则的较浅划痕。为此应选用正刃倾角的车刀,使切屑流向工件待加工表面,并采取合适的断屑措施。
五、防止和消除振纹。车削时,由于工艺系统的振动,而使工件表面出现周期性的横向或纵向振纹,为此应从以下几个方面加以防止。
(1)机床方面。调整主轴间隙,提高轴承精度;调整中、小滑板镶条,使间隙小于0.04mm,并保证移动平稳、轻便;选用功率适宜的车床,增强车床安装的稳定性。
(2)刀具方面。合理选择刀具的几何参数,经常保持切削刃光洁、锋利。增加刀柄的截面积,减小刀柄伸出长度,以提高其刚性。
(3)工件方面。增加工件的安装刚性,例如将装夹工件悬伸长度尽量缩短,只要满足加工需要即可。细长轴应采用中心架或跟刀架支撑。
(4)切削用量方面。选用较心的切削深度和进给量,改变或降低切削速度。
六、合理选用切削油,保证充分冷却润滑。采用合适的切削油是消除积屑瘤、鳞刺和减小表面粗糙度的有效方法。车削时,合理选用切削油并保证充分冷却润滑,可以改善切削条件,减小切削力和切削抗力,降低切削温度,减少刀具磨损,尤其在半精车和精车时更应注意。
③ 关于机床的加工精度
平常加工零件的时候经常会遇到精度的问题。本人从事机械设计有5年以上的时间了,遇到这样的关于精度的问题也很多。大多数情况下都是不求甚解,项目过去就算完了,没有花费精力和时间去整理总结。
经常会有一些加工厂说我们机床的精度很高,能达到1微米,或者说能到到IT3的等级。下面问题来了,机床的精度和我们要加工零件的精度有什么不同,如果没有不同,是不是机床的精度能达到1微米,那么这台机床加工出来的零件的精度就能到达1微米呢?
现在我就带着问题讨论一下这个精度的概念。只是讨论,所发表的内容只是本人工作过程中的经验总结和对加工行业认识的总结,有可能得出错误的结论,希望大家批评指正。
先举例子说问题:
工厂会根据图纸要求选择不同的加工方式,就拿钻孔来说,普通钻床的加工精度是IT10,意思是钻床加工精度最高是IT10,即这台钻床的最高理论加工精度,也就是说这台钻床加工出来零件的最高尺寸精度。加工出来的精度不单单是和机床本身的加工精度有关,还和操作者的水平、加工刀具的使用,夹具的使用,使用环境,零件的加工工艺有关。比如加工一个100x100mm的零件,没有必要把他的每一个尺寸的精度都是0.001mm,这样的话,即便是机床的加工精度没有问题,整个加工工艺会差别很大,加工成本会高很多,对一些关键性的配合尺寸我们设计过程中可以给以高的精度,对于外观面和非配合尺寸没有必要给高精度,直接一个大点的刀,大点的吃刀量,快点的进给速度,很快就能加工完,在精度要求高的尺寸处,可以给小刀,减少吃刀量,多次切削,多次测量,多次对刀,从而保证加工精度。
类比一个例子:游标卡尺,普通的游标卡尺的精度是0.02mm,这是能看到的,每个刻度都是0.02mm,我们也可以说他的测量精度是0.02mm,严谨的说他的最高测量精度是0.02mm。因为同一个尺子,在不同的人使用的情况下精度可能是0.03mm,比如握持方式不对,读书方式不对,测量方法不科学等等都有可能导致测量数据的不同。
另外在这里加深一下精度和公差的概念
比如我们说的60H7,这个孔的尺寸,他的直径是60mm,公差带代号是H,公差等级是IT7,
注意上面这个尺寸的三个条件,公称尺寸,公差带代号,公差等级,只有这三个条件都得到了,我们才能确定这个公差带位置。之前在有的工程图纸的技术要求里面总是看到这样的表述:未注公差按照IT10级加工,其实这种表述是错误的,我怎么按照IT10加工,你又没给公差带代号。我不知道这个是不是老的标准,反正现在这样标注是错误的。国家已经给出未注公差标准是GB/T1804-2000。
下面这个表格摘自机械手册,表头说的很明白即各种加工方法能达到的公差等级。
备注:关于加工精度、加工方法的选择在机械设计手册第一册公差与配合的章节里面。
④ 保证和提高机床加工精度的方法有哪些
在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量。如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情。在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法,大致可概括为以下几种:
1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度,提高夹具、量具及工具本身精度,控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度,需对产生加工误差的各项原始误差进行分析,根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工,则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
2、补偿原始误差
误差补偿法,是人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值,反之,取负值,并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差,也是尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
3、转移原始误差
误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时,常常不是一味提高机床精度,而是从工艺上或夹具上想办法,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。
4、均分原始误差
在加工中,由于毛坯或上道工序误差的存在,往往造成本工序的加工误差,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题,最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n
组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。
5、均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉(当然,模具也被工件磨去一部分),最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程,就是误差不断减少的过程,这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较,相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或互为基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中,许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。
6、就地加工法
在加工和装配中,有些精度问题牵涉到零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法),就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
⑤ 数控车床加工精度如何提高调整
一、在零件方面还有机床调整方面来提高数控车床加工的精度
1、先从机械调整方面来研究如何来提高数控车床加工的精度。在机床调整方面主要包括这几个部分,主轴、床身还有镶条等等方面,这样才能使车床满足要求,提高数控车床加工的精度,在工作过程中也要实时监控,并且要不断优化在车床方面的不足,以便及时调整生产处更好的产品。这是提高数控车床加工精度中最简单便利的方式,这种调整方式不需要很好的技术,但是需要员工不时的进行检查来进行调整。
2、是在机电联调方面进行的改进,要提高零件的加工精度主要是在反向偏差还有定位精度以及重复定位精度这几个方面进行提高。在反向偏差方面我们对于偏差过大的时候要首先通过机械手动的方式进行修正,然后再当误差小到一定范围之内之后再用专业的方式进行进一步的优化。在定位精度方面的调整时通过显微镜的度数来不断优化误差的。在这些方面进行优化的机电联调方式,是这些调整方法中效率最高的一种方式。虽然会比较繁琐但是效果比较好。
3、这是通过在电气方面进行的调整,这个方面的调整主要是包括两个方面,一个是对机床参数的调整,在这个角度中又有两个方面是影响加工精度的是系统增益以及定位死区,在系统增益方面我们要关注车床受机械阻尼的方面还有转动的惯量,这些都影响着车床的加工方面的精度。还有就是尽量减少定位的死区,这样也可以提高车床运作时的精确度。这两方面是相辅相成的要同时进行调整。另一个方面就是可以通过一些系统的应用来进行调整,由于现在自动化程度不断的提高,数控车床就是在运行过程中运用了自动来远程控制,所以我们要在远程控制时要入一系列的实时监控的程序,这样就不需要人工的过多干预,这样可以更加有效的进行监管,可以通过程序来监管设置控制然后可以提高车床加工时的精度。
二、在进给机构方面进行调整来提高数控车床的加工精度
1、在由滚珠丝杠导程误差方面而造成的数控车床加工精度受到影响,在这方面影响的因素主要是脉冲,所以在制造滚珠丝杠的程序中,要尽量的减少误差致使脉冲对数控车床加工精度的影响。
2、在进给机构间隙对于数控车床加工精度的影响,这主要是由于其传动机械的组成部分中存在的问题而导致的影响,从而降低了失控车床加工的精度。主要的构成部分是齿轮、连轴节、滚珠丝杠还有就是支承轴构成的。这些构成部分之间出现的问题会影响数控机床加工精度,所以我们要加强他们结构之间的连接性。他们之间的精密度就会影响到车床加工的精度,从而降低各个结构之间的缝隙,加强各个结构之间的紧密性就会提高数控车床加工精度。
三、在编程中出现的误差的影响
数控车床与普通车床之间的区别就在于零件的精度不同,但是由于程序在编制过程中出现的误差是可以尽量缩小的,这就要求我们从几个方面来减低误差,从而提高数控车床加工的精度。1、是由于插补误差对车床精确度造成的影响。所以要尽量采用一定的方式来减少编程出现的问题,采用绝对方式编程,还有可以消除误差的是要用插入会参考点质量来进行程序中的编程。2、逼近误差对于最后精度的影响。由于在过程中有采用近似的情况所以这样就会出现误差。所以要尽量的掌握廓形方程来编程时就会在很大程度上减少误差,这样就可以消除对于数控车床加工的精度的影响了。3、编程过程中由于圆整误差的影响降低了数控车床的加工精度,所以我们在加工时要选择脉冲当量所决定的直线位移的最小值来进行参考。所以在编程的时候要严格按照图纸上面的规格作为基准进行工作。
⑥ 哪些因素影响机床加工精度
机床加工精度受以下因素影响:
1、机床误差
机床误差是指机床的制造误差、安装误差和磨损。主要包括机床导轨导向误差、机床主轴回转误差、机床传动链的传动误差。
2、加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。加工原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中。
3、调整误差
机床的调整误差是指由于调整不准确而产生的误差。
4、工件内部的残余应力
残余应力的产生:毛胚制造和热处理过程中产生的残余应力;冷校直带来的残余应力;切削加工带来的残余应力。
5、加工现场环境影响
加工现场往往有许多细小金属屑,这些金属屑如果存在与零件定位面或定位孔位置就会影响零件加工精度,对于高精度加工,一些细小到目视不到的金属屑都会影响到精度。这个影响因素会被识别出来但并无十分到位的方法来杜绝,往往对操作员的作业手法依赖很高。
6、夹具的制造误差和磨损
夹具的误差主要指:定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差;夹具装配后,以上各种元件工作面间的相对尺寸误差;夹具在使用过程中工作表面的磨损。
7、刀具的制造误差和磨损
刀具误差对加工精度的影响根据刀具的种类不同而异。
8、工艺系统受力变形
工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形,从而破坏了已调整好的工艺系统各组成部分的相互位置关系,导致加工误差的产生,并影响加工过程的稳定性。主要考虑机床变形、工件变形以及工艺系统的总变形。
9、工艺系统的热变形
在加工过程中,由于内部热源(切削热、摩擦热)或外部热源(环境温度、热辐射)产热使工艺系统受热而发生变形,从而影响加工精度。在大型工件加工和精密加工中, 工艺系统热变形引起的加工误差占加工总误差的40%-70%。
(6)python对机床加工精度扩展阅读:
加工精度根据不同的加工精度内容以及精度要求,采用不同的测量方法。一般来说有以下几类方法:
1、按是否直接测量被测参数,可分为直接测量和间接测量。
直接测量:直接测量被测参数来获得被测尺寸。例如用卡尺、比较仪测量。间接测量:测量与被测尺寸有关的几何参数,经过计算获得被测尺寸。
显然,直接测量比较直观,间接测量比较繁琐。一般当被测尺寸或用直接测量达不到精度要求时,就不得不采用间接测量。
2、按量具量仪的读数值是否直接表示被测尺寸的数值,可分为绝对测量和相对测量。
绝对测量:读数值直接表示被测尺寸的大小、如用游标卡尺测量。
相对测量:读数值只表示被测尺寸相对于标准量的偏差。如用比较仪测量轴的直径,需先用量块调整好仪器的零位,然后进行测量,测得值是被侧轴的直径相对于量块尺寸的差值,这就是相对测量。一般说来相对测量的精度比较高些,但测量比较麻烦。
3、按被测表面与量具量仪的测量头是否接触,分为接触测量和非接触测量。
接触测量:测量头与被接触表面接触,并有机械作用的测量力存在。如用千分尺测量零件。
非接触测量:测量头不与被测零件表面相接触,非接触测量可避免测量力对测量结果的影响。如利用投影法、光波干涉法测量等。
4、按一次测量参数的多少,分为单项测量和综合测量。
单项测量;对被测零件的每个参数分别单独测量。
综合测量:测量反映零件有关参数的综合指标。如用工具显微镜测量螺纹时,可分别测量出螺纹实际中径、牙型半角误差和螺距累积误差等。
5、按测量在加工过程中所起的作用,分为主动测量和被动测量。
主动测量:工件在加工过程中进行测量,其结果直接用来控制零件的加工过程,从而及时防治废品的产生。
被动测量:工件加工后进行的测量。此种测量只能判别加工件是否合格,仅限于发现并剔除废品。
6、按被测零件在测量过程中所处的状态,分为静态测量和动态测量。
静态测量;测量相对静止。如千分尺测量直径。
动态测量;测量时被测表面与测量头模拟工作状态中作相对运动。
⑦ 数控车床对加工精密度可达到多少
坎门机床厂数控机床的加工精度一般可达0.05—0.1MM,而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿