如何提高機械的加工精度

如何提高機械的加工精度摘要分析了在機械加工中可能產(chǎn)生誤差的主要原因，根據(jù)其變化的基本規(guī)律和產(chǎn)生誤差各個方面的因素，提出了提高機加工精度的相應措施。關鍵詞；刀具材料切削用量刀具幾何參數(shù)磨損加工精度緒論在科學技術迅猛發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使新技術，新工藝不斷涌現(xiàn)，但是不論新的生產(chǎn)線有多先進，自動化程度有多高，對加工出的工件的要求任然是很高，只會因產(chǎn)品質(zhì)量要求的進步提高，而對傳統(tǒng)的機械加工的工藝水平和操作技能提出更高，更遠的要求。一、合理選用刀具材料；刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，無論是普通機床，還是先進的數(shù)控機床，加工中心和柔性制造系統(tǒng)，都必須依靠刀具才能完成切削加工。要想加工出精度要求高的工件，必須得選擇適合這種材料的刀具。刀具材料分工具鋼，高速鋼，硬質(zhì)合金，陶瓷，超硬材料五大類。最常用到的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金，那我們首先來分析下這兩種材料的性能及對對提高加工精度的影響。高速鋼；高速鋼刀具是一種比普通刀具要堅韌，更容易切割的刀具，是一種新產(chǎn)品。在機械制造中用于切削加工，絕大多數(shù)的刀具是機用的，也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以，越是堅韌的刀具越能被廣泛應用，高速鋼刀具完全符合這一特點。高速鋼是一種加入了較多w，mo，Cr，v合金元素的高合金工具鋼。具有較高的耐熱性，他的切削溫度可以達到600度，所以其切削速度可以大大的提高。高速鋼還具有良好的韌性和成形性，可用于制造幾乎所有品種的刀具。但是，高速鋼也存在耐磨性，耐熱性較差等缺陷，已無法滿足現(xiàn)代切削加工對刀具材料越來越高的要求。硬質(zhì)合金；經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，硬質(zhì)合金刀具的硬度大大的提高，并且在1000度的高溫下仍具有比較好的紅硬性，耐用度是高速鋼刀具的幾十倍。硬質(zhì)合金是由WC，TiC，TsC，NbC,VC等難熔金屬碳化物以及作為粘接劑的鐵族金屬用粉末冶金方法制備而成。于上述高速鋼相比，它具有較高的硬度，耐磨性和紅硬性。由于硬質(zhì)合金的綜合性能比較高，所以現(xiàn)在得到廣泛的應用。二．合理選用刀具幾何參數(shù)；刀具幾何參數(shù)分為前角，前面，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，讓我們一一說明。前角，前角是刀具上重要的幾何參數(shù)之一，它決定切削刃的鋒利程度和刀尖的堅固程度。前角對切削過程的影響；增大前角能減小切削變形，減小切削刃的切削功率，能夠改善刀屑接觸面上的摩擦狀況，降低切削溫度和刀具的磨損，提高刀具的耐用度，也能減小或抑制切削瘤，減小振動。從而改善加工表面質(zhì)量，但是增大前角使刀契角減小，散熱條件和刀尖強度削弱，引起刀具耐用度下降。因此，在一定的切削條件下，存在著一個耐用度最大的前角值，稱為合理前角。前刀面.前刀面常見的形式有以下幾種；（1）正前角平面型（2）正前角平面帶棱形（3）正前角曲面帶棱形（4）負前角單平面型（5）負前角負平面型后角；后角大小影響后刀面與工件加工表面之間的摩擦影響刀契角的大小。后角的主要功能；增大后角可以減小刀具的摩擦，提高加工表面質(zhì)量，在ub相同時，達到磨鈍標準磨的金屬體積多，刀具耐用度高，單在nb相同時，情況就相反了，后角增大了，刀契角自然就小了，刀具圓弧半徑減小，刀尖鋒利，易切入工件，減小變質(zhì)層深度，但后角太大時，刀契角顯著減小，散熱條件變差，同時削弱刀尖強度，使刀具耐用度降低或者發(fā)生刀具破損。主.副偏角有著共同點就是，影響刀尖強度，散熱面積，散熱容量以及刀具耐用度和以加工表面，質(zhì)量，寬度aw增大，切削速度ac減小，切削刃長度增大，單位切削刃負荷減小，有利于提高刀具耐用度。從而提高加工表面質(zhì)量。三．合理選用切削用量；切削用量分為三個要素，切削速度，進給量，背吃刀量。以下是三者在切削加工中的關系。3.1切削速度Vc；切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度。公式：Vc二（ndwn）/1000切削速度越快，則加工表面質(zhì)量越好，同時切削效率也高3.2進給量f；工件或刀具每轉一周時，刀具與工件在進給運動方向上的相對位移量。進給速度vf是指切削刃上選定點相對工件進給運動的瞬時速度。公式：Vf二fn3.3背吃刀量越大，則切削效率越高背吃刀量ap；通過切削刃幾點并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀量。公式：ap二(dw-dm)/2進給量越大，則切削效率越高過謎禿庖持加「.衷商』加工夫血—k/已拓L崔祠待仙工奩面厶匚皿*過謎禿庖持加「.衷商』加工夫血—k/已拓L崔祠待仙工奩面厶匚皿*待加工壺面rt'IjJ-1-^——已加T.衷誦過渡丸血(h)跣削用H三密嚴過逍我?guī)?J刨削用址二逼藕圖一上圖一是在不同加工過程中選用的切削三要素。四．合理選用刀具；正確的選擇和使用加工刀具，不僅可以優(yōu)化加工工藝，簡化加工步驟，而且還可以提高加工效率，提高加工質(zhì)量，降低成本。下面舉幾個例子；1)內(nèi)鏜孔刀采用機夾刀，縮短換刀時間，無需刃磨刀具，具有較好的剛性，能減少振動變形和防止產(chǎn)生振紋；鏜孔時最容易斷刀，如果不使用機夾刀的話會減緩加工進度，影響加工的整體時間。外圓粗車選用硬質(zhì)合金75°車刀；75°車刀吃刀量大，完全可以提高加工效率。外圓精車選用硬質(zhì)合金90°車刀90°車刀可以帶來比較高的加工精度螺紋刀選用機夾刀，標準刀尖角度，以便磨損時易于更換。螺紋的要求比較高焊接刀不易磨出想要的角度，而機夾刀的刀尖角的角度是很標準的，可以提高加工效率。如果切削大量的外圓余量，請選用75°車刀。如果是精車的話就請選用90°外圓車刀，能夠保證加工精度。五．合理選擇和使用切削液；切削液的選用原則必須滿足切削性能和使用性能的要求，即應具備良好的潤滑、冷卻、防銹和清洗性能。切削液的比熱容要比油類的比熱容要大，所以能夠快速的把熱量帶走從而提高車刀的使用壽命。合理選用切削液有以下幾點要求；切削液應無嚴重的刺鼻氣味，不能有對人有傷害的物質(zhì)，確保使用者的安全。切削液應滿足設備潤滑、并且不會產(chǎn)生雜質(zhì)，確保使用設備的安全和正常工作。切削液必須要易于清洗。切削液應盡適應更多種工件材料。切削液應低污染，并有廢液處理方法。切削液應價格便宜，使用方便。有的刀具在加工開始就應該添加切削液，中途不能添加，比如高速鋼。切削液是在機加工中不可缺少的一部分，所以請在加工中務必加上切削液，來保證加工的效率和加工精度。六．合理裝夾工件，減少加緊變形；受力變形；因為一般我們使用的大多是45鋼，材質(zhì)比較軟，在裝夾的時候很容易夾傷，所以在裝夾的時候要注意，必要時得用銅皮墊著?；蛘咴诩庸r選用兩頂尖裝夾，既能保證裝夾的同軸度，又能保證加工時的加工精度。舉例：如果加工薄壁零件的話，工件的壁很薄，如果加的太緊的話就會使工件的薄壁纏身受力變形，從而影響加工的精度。受熱變形；在加工時會產(chǎn)生大量的熱，切削熱會引起熱變形，這是要保證切削液的充分，來減少加工中的熱變形。舉例：在加工中由于刀具于工件之間有摩擦，摩擦就會產(chǎn)生大量的熱，就會使加工的工件的溫度升高，從而使工件的形狀變形。振動變形；在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，很容易產(chǎn)生振動和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。有時候補僅僅是工件震動，刀具也會產(chǎn)生震動，比如說鏜孔刀，刀柄太長也會產(chǎn)生震動，影響加工精度，選擇硬度較高的刀柄會提高加工精度。舉例：工件加工中，由于工件與刀具之間有接觸，就有力的存在，有力存在就會產(chǎn)生震動，有可能使加工時產(chǎn)生變形，如果想解決此類問題，在一開始加工時就應該把工件裝夾穩(wěn)當，刀具也必須裝夾緊，減少之間振動帶來的變形。七．合理安排加工工藝路線；從毛坯到成品工藝路線的安排很是關鍵，不僅可以大大調(diào)高加工效率，加工的精度也可以保證。下面是加工的大致順序；表面加工方法選擇。加工階段的劃分。劃分加工階段的主要目的。工序的集中與分散。機床與工藝設備的選擇。八．總結；上述所有都是為了提高加工精度，提高加工效率，如果加工時都按照加工的合理程序進行選用合適的刀具，刀具的幾何參數(shù)，合

理的澆注切削液，便可以調(diào)高加工精度，調(diào)高加工效率。九．下面我們在舉一個比較簡單的實例來說明；材料！蚌鋼蟲50材料！蚌鋼蟲50X38mm圖二這是一個45鋼直徑為少50mm長38mm的毛培，要做到圖二的樣子必須要經(jīng)過哪些步驟，注意哪些要點？首先，在加工前要擬定好加工路線；裝夾工件右端平端面；裝夾工件右端車少50到少48選用90度外圓車刀；掉頭裝夾（圖可能選用的有問題少48比較短，不好裝夾）女口果怕夾壞會墊上銅皮；用75度刀取總長；用少18鉆頭鉆孔；選用鏜刀鏜少20的孔；用93度尖刀車1*45度的倒角，車外圓至Q24；在選擇螺紋刀車M24*1.5的螺紋；其次，加工時要加切削液冷卻工件：如果選用高速鋼刀具時，在加工開始的時候就必須加注切削液。不過，比較推薦使用硬質(zhì)合金刀具。加工時也需適當加注切削液。最后，控制加工的精度：用數(shù)控機床加工，雖然精度高，但是還是會有誤差，所以在加工完后必須測量，