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CNC数控加工精度的保障有哪些 [复制链接]

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发表于 2017-4-27 08:04:58 |显示全部楼层
工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度。这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有:
  (1)系统的几何误差

  ①加工原理误差

  加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差,因在加工原理上存在误差,故称加工原理误差。只要原理误差在允许范围内,这种加工方式仍是可行的。

  ②机床的几何误差

  机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都直接影响工件的加工精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。

  ③刀具的制造误差及磨损

  刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。刀具在切削过程中,切削刃、刀面与工件、切屑产生强烈摩擦,使刀具磨损。当刀具磨损达到一定值时,工件的表面粗糙度值增大,切屑颜色和形状发生变化,并伴有振动。刀具磨损将直接影响切削生产率、加工质量和成本。

  ④夹具误差

  夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等。这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。下面将对夹具的定位误差进行详细的分析。

  工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。然而,由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差,会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。这种由于工件在夹具上定位不准而造成的加工误差称为定位误差,用△D表示。它包括基准位移误差和基准不重合误差。在采用调整法加工一批工件时,定位误差的实质是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。采用试切法加工,不存在定位误差。

  定位误差产生的原因是工件的制造误差和定位元件的制造误差,两者的配合间隙及工序基准与定位基准不重合等。

  ●基准不重合误差

  当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差,称为基准不重合误差,其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差,用△B表示。

  ●基准位移误差 工件在夹具中定位时,由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响,导致定位基准与限位基准不能重合,从而使各个工件的位置不一致,给加工尺寸造成误差,这个误差称为基准位移误差,用△Y表示。图1-12a是圆套铣键槽的工序简图,工序尺寸为A和B。图1-12b是加工示意图,工件以内孔D在圆柱心轴上定位,O是心轴轴心,C是对刀尺寸。尺寸A的工序基准是内孔轴线,定位基准也是内孔轴线,两者重合,△B=0。但是,由于工件内孔面与心轴圆柱面有制造公差和最小配合间隙,使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准(心轴轴线)不能重合,定位基准相对于限位基准下移了一段距离,由于刀具调整好位置后在加工一批工件过程中位置不再变动(与限位基准的位置不变)。所以,定位基准的位置变动影响到尺寸A的大小,给尺寸A造成了误差,这个误差就是基准位移误差。

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