如何提高機(jī)械的加工精度

如何提高機(jī)械的加工精度摘要分析了在機(jī)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(gè)方面的因素，提出了提高機(jī)加工精度的相應(yīng)措施。關(guān)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(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使新技術(shù)，新工藝不斷涌現(xiàn)，但是不論新的生產(chǎn)線有多先進(jìn)，自動(dòng)化程度有多高，對(duì)加工出的工件的要求任然是很高，只會(huì)因產(chǎn)品質(zhì)量要求的進(jìn)步提高，而對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械加工的工藝水平和操作技能提出更高，更遠(yuǎn)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(wú)論是普通機(jī)床，還是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)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(lèi)。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(lái)分析下這兩種材料的性能及對(duì)對(duì)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(jiān)韌，更容易切割的刀具，是一種新產(chǎn)品。在機(jī)械制造中用于切削加工，絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的，也有手用的。由于機(jī)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(jiān)韌的刀具越能被廣泛應(yīng)用，高速鋼刀具完全符合這一特點(diǎn)。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(dá)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(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代切削加工對(duì)刀具材料越來(lái)越高的要求。硬質(zhì)合金；經(jīng)過(guò)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(yīng)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(shuō)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(jiān)固程度。前角對(duì)切削過(guò)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(dòng)。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(qiáng)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(gè)耐用度最大的前角值，稱(chēng)為合理前角。前刀面.前刀面常見(jiàn)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(fù)前角單平面型（5）負(fù)前角負(fù)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(shí)，達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)磨的金屬體積多，刀具耐用度高，單在nb相同時(shí)，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(shí)，刀契角顯著減小，散熱條件變差，同時(shí)削弱刀尖強(qiáng)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(diǎn)就是，影響刀尖強(qiáng)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(zhǎng)度增大，單位切削刃負(fù)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(gè)要素，切削速度，進(jìn)給量，背吃刀量。以下是三者在切削加工中的關(guān)系。3.1切削速度Vc；切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)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(shí)切削效率也高3.2進(jìn)給量f；工件或刀具每轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具與工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量。進(jìn)給速度vf是指切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)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(guò)切削刃幾點(diǎn)并垂直于工作平面的方向上測(cè)量的吃刀量。公式：ap二(dw-dm)/2進(jìn)給量越大，則切削效率越高過(guò)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(guò)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(guò)渡丸血(h)跣削用H三密?chē)?yán)過(guò)逍我?guī)?J刨削用址二逼藕圖一上圖一是在不同加工過(guò)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?xún)?yōu)化加工工藝，簡(jiǎn)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(gè)例子；1)內(nèi)鏜孔刀采用機(jī)夾刀，縮短換刀時(shí)間，無(wú)需刃磨刀具，具有較好的剛性，能減少振動(dòng)變形和防止產(chǎn)生振紋；鏜孔時(shí)最容易斷刀，如果不使用機(jī)夾刀的話會(huì)減緩加工進(jìn)度，影響加工的整體時(shí)間。外圓粗車(chē)選用硬質(zhì)合金75°車(chē)刀；75°車(chē)刀吃刀量大，完全可以提高加工效率。外圓精車(chē)選用硬質(zhì)合金90°車(chē)刀90°車(chē)刀可以帶來(lái)比較高的加工精度螺紋刀選用機(jī)夾刀，標(biāo)準(zhǔn)刀尖角度，以便磨損時(shí)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(jī)夾刀的刀尖角的角度是很標(biāo)準(zhǔn)的，可以提高加工效率。如果切削大量的外圓余量，請(qǐng)選用75°車(chē)刀。如果是精車(chē)的話就請(qǐng)選用90°外圓車(chē)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(mǎn)足切削性能和使用性能的要求，即應(yīng)具備良好的潤(rùn)滑、冷卻、防銹和清洗性能。切削液的比熱容要比油類(lèi)的比熱容要大，所以能夠快速的把熱量帶走從而提高車(chē)刀的使用壽命。合理選用切削液有以下幾點(diǎn)要求；切削液應(yīng)無(wú)嚴(yán)重的刺鼻氣味，不能有對(duì)人有傷害的物質(zhì)，確保使用者的安全。切削液應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備潤(rùn)滑、并且不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)，確保使用設(shè)備的安全和正常工作。切削液必須要易于清洗。切削液應(yīng)盡適應(yīng)更多種工件材料。切削液應(yīng)低污染，并有廢液處理方法。切削液應(yīng)價(jià)格便宜，使用方便。有的刀具在加工開(kāi)始就應(yīng)該添加切削液，中途不能添加，比如高速鋼。切削液是在機(jī)加工中不可缺少的一部分，所以請(qǐng)?jiān)诩庸ぶ袆?wù)必加上切削液，來(lái)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?yàn)橐话阄覀兪褂玫拇蠖嗍?5鋼，材質(zhì)比較軟，在裝夾的時(shí)候很容易夾傷，所以在裝夾的時(shí)候要注意，必要時(shí)得用銅皮墊著?；蛘咴诩庸r(shí)選用兩頂尖裝夾，既能保證裝夾的同軸度，又能保證加工時(shí)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(huì)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(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，切削熱會(huì)引起熱變形，這是要保證切削液的充分，來(lái)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(huì)產(chǎn)生大量的熱，就會(huì)使加工的工件的溫度升高，從而使工件的形狀變形。振動(dòng)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(dòng)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(shí)候補(bǔ)僅僅是工件震動(dòng)，刀具也會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，比如說(shuō)鏜孔刀，刀柄太長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，影響加工精度，選擇硬度較高的刀柄會(huì)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(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，有可能使加工時(shí)產(chǎn)生變形，如果想解決此類(lèi)問(wèn)題，在一開(kāi)始加工時(shí)就應(yīng)該把工件裝夾穩(wěn)當(dāng)，刀具也必須裝夾緊，減少之間振動(dòng)帶來(lái)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(guān)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(jī)床與工藝設(shè)備的選擇。八．總結(jié)；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(shí)都按照加工的合理程序進(jìn)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?cè)谂e一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)例來(lái)說(shuō)明；材料！蚌鋼蟲(chóng)50材料！蚌鋼蟲(chóng)50X38mm圖二這是一個(gè)45鋼直徑為少50mm長(zhǎng)38mm的毛培，要做到圖二的樣子必須要經(jīng)過(guò)哪些步驟，注意哪些要點(diǎn)？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(chē)少50到少48選用90度外圓車(chē)刀；掉頭裝夾（圖可能選用的有問(wèn)題少48比較短，不好裝夾）女口果怕夾壞會(huì)墊上銅皮；用75度刀取總長(zhǎng)；用少18鉆頭鉆孔；選用鏜刀鏜少20的孔；用93度尖刀車(chē)1*45度的倒角，車(chē)外圓至Q24；在選擇螺紋刀車(chē)M24*1.5的螺紋；其次，加工時(shí)要加切削液冷卻工件：如果選用高速鋼刀具時(shí)，在加工開(kāi)始的時(shí)候就必須加注切削液。不過(guò)，比較推薦使用硬質(zhì)合金刀具。加工時(shí)也需適當(dāng)加注切削液。最后，控制加工的精度：用數(shù)控機(jī)床加工，雖然精度高，但是還是會(huì)有誤差，所以在加工完后必須測(cè)量，