淺議切削用量對(duì)加工精度的影響

PAGE2PAGE5淺議切削用量對(duì)加工精度的影響機(jī)械零件的加工必須要保證零件達(dá)到圖樣的要求，滿足其加工精度。而尺寸精度、形位精度和表面粗糙度是檢驗(yàn)零件加工精度最主要的三個(gè)方面。三者任何一項(xiàng)達(dá)不到要求都會(huì)造成零件質(zhì)量的下降或報(bào)廢等問(wèn)題。其中形狀和位置精度可以通過(guò)設(shè)備，夾具，刀具，工藝等來(lái)加以保證,而尺寸精度和表面粗糙度的控制就成了很多人較為傷腦筋的難點(diǎn)！他們往往控制了表面粗糙度，尺寸精度卻超差了，而控制了尺寸精度后，表面粗糙度又下降了。本人通過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)及潛心研究，知道了造成零件加工誤差的因素很多，以下是機(jī)械零件在切削加工時(shí)造成尺寸誤差的原因分析，也是我綜合較多書本資料后再結(jié)合自己的理解匯總敘述的（僅以車削加工為說(shuō)明對(duì)象）。尺寸計(jì)算錯(cuò)誤或刻度盤操作錯(cuò)誤這里包含看錯(cuò)圖紙；圖紙尺寸鏈計(jì)算錯(cuò)誤；機(jī)床刻度盤松動(dòng)（不能與手柄作同步運(yùn)動(dòng)）；操作刻度盤時(shí)，未消除其傳動(dòng)間隙等幾個(gè)方面。量具誤差或測(cè)量技術(shù)誤差這里包含使用量具前未校準(zhǔn)量具和沒(méi)有正確學(xué)會(huì)使用量具造成的：比方說(shuō)常用量具游標(biāo)卡尺的使用，其尺身上鎖緊螺釘?shù)乃删o度是影響測(cè)量誤差的關(guān)鍵因素；使用千分尺時(shí)，測(cè)量力的手感也很關(guān)鍵；測(cè)量時(shí)的量點(diǎn)位置是否正確和閱讀數(shù)值時(shí)的視線是否正對(duì)刻線等等也會(huì)有誤差。以上兩方面的誤差是初學(xué)者容易產(chǎn)生的，下面的幾方面的誤差因隱蔽性較大，所以不容易引起切削加工人員注意，有時(shí)即使我們注意了，也不容易把握它的度。刀具角度誤差和刀具磨損鈍了產(chǎn)生誤差刀具角度對(duì)切削加工的多方面影響都很大，刀具角度要根據(jù)其本身材料結(jié)合工件材料和加工性質(zhì)等多方面綜合選擇的。刀具角度的改變對(duì)切削刃口的鋒利程度，切削力的大小，切屑厚薄和切屑變形的大小，表面粗糙度的優(yōu)劣影響都比較明顯，對(duì)刀尖強(qiáng)度和散熱性能的影響也較突出，但是其對(duì)尺寸精度的影響是比較隱蔽的，如刀具磨損鈍了產(chǎn)生尺寸誤差和刀尖裝得是否對(duì)準(zhǔn)機(jī)床的旋轉(zhuǎn)中心，對(duì)尺寸和表面粗糙度的影響也是比較大的，在數(shù)控機(jī)床加工中，書上曾經(jīng)特別提到過(guò)車刀要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)中心這一點(diǎn)。4、加工系統(tǒng)的剛性不足導(dǎo)致誤差； 加工系統(tǒng)的剛性包含機(jī)床、工件和刀具三個(gè)方面。機(jī)床的功率與切削力的大小比較，工件的剛性與刀具的剛性不足所引起的誤差，尤其加工大余量的工件或者是易變形的工件時(shí)要注意處理好切削用量、刀具角度及夾具等的合理應(yīng)用。5、工藝系統(tǒng)的熱變形引起的誤差；工藝系統(tǒng)是指包含機(jī)床、工件和刀具及其他一些方面所組成的整個(gè)切削加工體系。機(jī)械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下會(huì)引起熱變形，從而破壞刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，而引起了熱變形加工誤差，這個(gè)熱變形產(chǎn)生的誤差還是比較大的。比方說(shuō)熱變形使機(jī)床各部件的相互位置發(fā)生變化，這個(gè)變化會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的精度誤差，在加工時(shí)，這個(gè)誤差會(huì)映射到工件上形成加工誤差；工件的受熱變形直接造成尺寸誤差和形狀誤差（有熱變形伸長(zhǎng)量的計(jì)算公式或熱脹冷縮作參考）；刀具在切削熱和摩擦熱的作用下體積膨脹，硬度下降，耐磨性下降，刀具壽為在接刀時(shí)，存在切削用量的變化而引起切削力變化現(xiàn)象，導(dǎo)致尺寸誤差和表面粗糙度值不一致等問(wèn)題的產(chǎn)生！精車外圓時(shí)，要同時(shí)保證外圓的尺寸精度、形位精度和較好的表面粗糙度，切削用量的選擇至關(guān)重要。它的選擇上存在一個(gè)不易引人注意的技巧問(wèn)題。即分二刀均等地精車外圓。本人無(wú)論在生產(chǎn)中還是在教學(xué)中都百試百爽！其缺點(diǎn)是增加了走刀時(shí)間，其優(yōu)點(diǎn)是既可以保證零件的尺寸精度又可同時(shí)保證零件的表面粗糙度。把精車余量均等地分二次進(jìn)刀的順序是：第一步，測(cè)量精車余量（必須要保證外圓不能有太大的跳動(dòng)，否則要車掉跳動(dòng)以后再開(kāi)始第一步）；第二步，把精車余量分成兩等份；第三步，精車第一等份精車余量；第四步，測(cè)量并在中拖板上進(jìn)給應(yīng)加工的余量（即第二次終精加工）。這里要注意：必須要保證兩次加工要盡量用相同的切削速度、切削深度和進(jìn)給量，這樣就可以同時(shí)保證尺寸精度和表面粗糙度達(dá)到加工精度要求。其原理是保證精加工的兩刀盡量在相近的環(huán)境下切削。這樣才不會(huì)因切削要素的不同而造成尺寸和粗糙度的誤差。因?yàn)椋褐灰庸は到y(tǒng)的間隙存在或者加工系統(tǒng)的形變存在，切削用量三要素中任何一個(gè)要素量的改變都會(huì)引起尺寸精度的變化。車削速度、切削深度和進(jìn)給量任意一個(gè)要素的改變都會(huì)引起切削力的變化，而切削力的變化引起車床間隙或者讓刀量產(chǎn)生變化，而且對(duì)尺寸精度和表面粗糙度的影響都比較大，有時(shí)尺寸誤差達(dá)十幾絲，表面粗糙度的誤差也很明顯。在生產(chǎn)實(shí)踐中，有些車削技術(shù)人員在批量精車外圓時(shí)經(jīng)常會(huì)采用在中拖板或者刀架上打上百分表來(lái)控制尺寸精度，可是由于工件上加工余量的不同——實(shí)質(zhì)上是切削用量之切削深度發(fā)生改變，這時(shí)也會(huì)造成尺寸誤差，他們往往百思不得其解。因此，在批量生產(chǎn)條件下，為了提高生產(chǎn)率，一般在精加工余量的要求中，盡量保證精加工余量相等也不是沒(méi)有道理的。通過(guò)多次加工驗(yàn)證后你會(huì)發(fā)現(xiàn)，均等地分二次進(jìn)刀對(duì)保證外圓的尺寸精度、形位精度和較好的表面粗糙度是多么地實(shí)用。因此，在單件小批量加工中，掌握分兩刀精車外圓的方法是非常有有效的。這一點(diǎn)也同樣適用于內(nèi)圓柱面的加工，也同樣適用于其它冷加工（銑、鏜等工種）技術(shù)人員的使用，尤其適用數(shù)控編程技術(shù)人員的使用，而且適用于生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)，且效果明顯。因其可操作性較強(qiáng)，所以每個(gè)操作人員都應(yīng)該在生產(chǎn)加工中驗(yàn)證它的合理與否。我也相信：可能也有很多冷加工人員在有意或無(wú)意中應(yīng)用這個(gè)切削用量的分解技巧技術(shù)，只是沒(méi)有寫出來(lái)而已。我這里把它寫出來(lái)并加以分析綜述，希望能夠給沒(méi)有理解這一點(diǎn)的機(jī)械制造業(yè)同行一個(gè)借鑒和參考，來(lái)促進(jìn)我們機(jī)械制造業(yè)整體技術(shù)水平的提高，為我們機(jī)械制造業(yè)水平的提高盡一份力，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的興旺發(fā)達(dá)作一點(diǎn)貢獻(xiàn)！綜上所述，精車外圓時(shí)產(chǎn)生尺寸超差的因素是多方面的，有時(shí)我們沒(méi)有辦法去分析并區(qū)分出是那點(diǎn)原因?qū)е碌募庸ふ`差。我們要保證尺寸精度、形位精度和表面粗糙度的要求，就必須掌握產(chǎn)生誤差的各方