精密机械加工(gōng)容易产生误差的(de)因素是多方面的,这些因素相互交织,共同影响着加工精(jīng)度。以下(xià)是对这些因素的详细归纳(nà)和分析:
一、机床精度误差
⒈主轴回转误差:主轴是机床的关(guān)键部件,其(qí)回转精度直(zhí)接影响被加工工件(jiàn)的精度。主轴回转误差主要包括(kuò)主(zhǔ)轴的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承(chéng)之间的同轴度(dù)误差以及主轴挠度等。这些因素都会导致主轴在回转过程中产生偏离平(píng)均回转轴线的运动,从而引入误差。
⒉导轨(guǐ)误(wù)差: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(jī)准。导(dǎo)轨的制造误差、不均匀磨损和安装质量都是造成导轨误差的重要因素。导轨误(wù)差会直接(jiē)影响机床的(de)运动精(jīng)度,进而(ér)影响加工(gōng)精度。
⒊传动(dòng)链误差:传动链是机床中传(chuán)递运动和动力的关键部件。传动链误差(chà)是指传动(dòng)链始(shǐ)末两端传动元件间相对运动的(de)误差,它是由传动链(liàn)中各组成环节的制造和(hé)装配误差,以及使用过程中(zhōng)的磨损所引起的。传动链误差会直(zhí)接影响机床的(de)传(chuán)动精度,进而影响加工精度。
二、刀具误差(chà)
⒈几何误差:任何刀具在切削过程中都不(bú)可避免要产生磨损,并(bìng)由此(cǐ)引起工件(jiàn)尺寸和形状的变(biàn)化。刀具(jù)的几何误差包括(kuò)刀尖的圆弧半径、刀具的磨损情况、刀具的安装精度等。这些因素都会影响刀具(jù)的切削性能,从(cóng)而引入误差。
⒉切削力(lì)影响:在(zài)切削过程中(zhōng),由于材料的塑性变形和断裂,会产生切削力和内应力。这些力的作用会导致工(gōng)件的(de)变(biàn)形,尤其(qí)是在薄壁零件的加工中更为(wéi)明显。切(qiē)削(xuē)力(lì)的大(dà)小和(hé)分布不均也会导致加(jiā)工误差的产生。
三、工装与夹具误差
工装和夹具用(yòng)于(yú)固定零(líng)件,保证加工过程中零件位置的稳定性。工装和夹具的设计(jì)、制造精度(dù)、磨损以及操作不当都可能(néng)导(dǎo)致零件(jiàn)的定位误差和过定位。定位误差包括基准不重合误差和定(dìng)位副制造不(bú)准确误(wù)差等,这些都会直接影响加工精度。
四、工艺系统误差
⒈工艺系统受力(lì)变(biàn)形:在加工(gōng)过程中,机床(chuáng)、刀具、工件和夹具等都会受到切削力(lì)的作用而(ér)发(fā)生变(biàn)形。这种变形会改变各部件之间(jiān)的(de)相对位置关系,从而(ér)影响加(jiā)工精(jīng)度。特(tè)别是当工艺系统中工件的刚度相(xiàng)对较低时,变形对加工精度的影响更为显著。
⒉工艺系统热变(biàn)形:在加工过程中,机床、刀具、工件和夹具(jù)等都会因为摩擦热、切削热等(děng)而产生(shēng)热变形。热变形会改变各部件的尺寸和形状精度,从而影响加工精度(dù)。特别是在精密加工和大件加工中,热(rè)变形对加工(gōng)精度的影响更为显著。
五、材料因素
⒈材料不均匀性(xìng):零件材料的硬度、韧性、热膨(péng)胀系数等物理性质的不均匀性会导(dǎo)致(zhì)切削力的不稳(wěn)定和加工过程的波动,从(cóng)而影响加(jiā)工(gōng)精度。
⒉内应力:零件材料内部存在的内应力会在加工过程中(zhōng)逐渐释放(fàng)并(bìng)导致零件变形(xíng)。这种变形会破坏原有的加工精(jīng)度并(bìng)引入新的误差。
六、其他因素
⒈环境因素:温度、湿度、振动、空(kōng)气质(zhì)量(liàng)等环境因素都会对加工(gōng)精度产生影响。例如温度的变化(huà)会引起机床和工件的热膨胀从而改变加工尺寸(cùn);振动则会(huì)影响加工(gōng)表面的(de)质量和平整度。
⒉操作人员素质:操作人员的技能水(shuǐ)平、经验以及对机床(chuáng)性能的掌握程度都会影响加工(gōng)精度。例如不恰(qià)当的切削参数设置、不准确的工件定位等都可能引入误差。