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        樂(lè )麒騰精密制造資訊

        分享一些五金零件機械加工余量對加工精度的影響

        來(lái)源:數控技術(shù)在線(xiàn) | 發(fā)布日期:2021-11-05

               隨著(zhù)對機械加工產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,人們在探索提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法和措施方面投入了大量的時(shí)間和精力,但是卻忽視了加工工藝過(guò)程中加工余量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,認為在加工過(guò)程中只要有余量就不會(huì )對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生多大影響。在實(shí)際機械產(chǎn)品加工過(guò)程中發(fā)現,零件的加工余量的大小直接影響著(zhù)產(chǎn)品質(zhì)量。

        如果加工余量過(guò)小則很難去掉上道工序加工過(guò)程中殘留的形位誤差和表面缺陷;而余量過(guò)大,不僅要增加機械加工的工作量,而且還會(huì )增加材料、工具消耗,更嚴重的是在加工過(guò)程中因切除大量的加工余量所產(chǎn)生的熱量會(huì )使零件變形,加大零件的加工難度,影響產(chǎn)品質(zhì)量,因此嚴格控制零件的加工余量很有必要。

        五金零件加工


        1 加工余量的概念

        加工余量是指加工過(guò)程中從加工表面切去的金屬層厚度。加工余量可分為工序加工余量和總加工余量。工序加工余量是指某一表面在一道工序中所切除的金屬層厚度,它取決于相鄰工序前后工序尺寸之差??偧庸び嗔渴侵噶慵拿髯?yōu)槌善返恼麄€(gè)加工過(guò)程中某一表面切除金屬層的總厚度,也即是零件上同一表面毛坯尺寸和零件尺寸之差??偧庸び嗔康扔诟鞴ば蚣庸び嗔恐?。

        由于毛坯制造和各工序尺寸都不可避免地存在著(zhù)誤差,因而無(wú)論總加工余量還是工序加工余量都是個(gè)變動(dòng)值,出現了小加工余量和大加工余量。加工余量及公差如圖1所示。圖中,小加工余量是前工序小工序尺寸和本工序最大工序尺寸之差;大加工余量是指前工序大工序尺寸和本工序小工序尺寸之差。工序加工余量的變動(dòng)范圍(大加工量與小加工余量的差值)等于前工序與本工序兩工序尺寸公差之和。工序尺寸的公差帶一般規定在零件的入體方向。對于軸類(lèi)零件來(lái)說(shuō),其基本尺寸就是大工序尺寸,而對于孔來(lái)說(shuō)則是小工序尺寸。



        2 加工余量對加工精度的影響分析

        2.1 加工余量過(guò)大對加工精度的影響

        零件機械加工過(guò)程中必定會(huì )產(chǎn)生切削熱,這些切削熱一部分被鐵屑和切削液帶走,一部分傳給刀具,還有一部分則傳給工件,使零件的溫度升高。溫度的高低與加工余量大小有很大關(guān)系。加工余量大,粗加工時(shí)間必然會(huì )變長(cháng),切削用量也會(huì )適當加大,導致切削熱不斷增加,零件溫度不斷升高。零件溫度升高帶來(lái)的危害就是使零件產(chǎn)生變形,尤其對溫度變化比較敏感的材料(如:不銹鋼)影響更大,而且這種熱變形貫穿整個(gè)加工過(guò)程,使加工難度增加,產(chǎn)品質(zhì)量受影響。

        例如,在加工絲桿類(lèi)細長(cháng)軸零件時(shí),由于采用的是一夾一頂加工方法,長(cháng)度方向的自由度受到了限制,此時(shí)工件溫度若過(guò)高則會(huì )產(chǎn)生熱膨脹。在長(cháng)度方向的延伸受阻情況下,工件受應力影響必然會(huì )產(chǎn)生彎曲變形,給后期加工帶來(lái)很大的麻煩。受熱后工件彎曲變形圖如圖2所示。這時(shí)如繼續加工,將凸出部分加工直至成品,待冷卻至常溫后零件在應力作用下又會(huì )產(chǎn)生反向變形,造成形位誤差而影響質(zhì)量。常溫后工件彎曲變形圖如圖3所示。直徑方向膨脹后其增大部分會(huì )被切除,待工件冷卻后則產(chǎn)生圓柱度和尺寸誤差。精密絲桿磨削時(shí),工件的熱變形還會(huì )引起螺距的誤差。


         加工余量過(guò)小對加工精度的影響

        零件的加工余量不能過(guò)大但也不能過(guò)小,加工余量過(guò)小則不能消.除前道工序加工過(guò)程中殘留的形位公差和表面缺陷,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了使零件的加工質(zhì)量得到保證,各工序所留小加工余量應能保證前工序小加工余量的基本要求。某零件內孔最小加工余量構成因素示意圖如圖4所示。圖4a)為所要加工內孔的零件。如果該孔在前道工序加工時(shí)軸線(xiàn)O1-O1偏離基準軸線(xiàn)O-O存在位置誤差n,且內孔存在圓柱度誤差p(如錐度、橢圓等)和表面粗糙度誤差h(如圖4b)所示),那么為了去掉鏜孔前的形位公差,鏜孔工序的單邊小加工余量應包含上述誤差和缺陷的數值。


        對不同的零件和不同的工序,上述誤差的數值和表現形式也各有不同。在決定工序加工余量時(shí)應區別對待。例如,細長(cháng)軸易彎曲變形,母線(xiàn)直線(xiàn)誤差已超出直徑尺寸公差范圍,工序加工余量應適當放大;對采用浮動(dòng)絞刀等工具以加工表面本身定位進(jìn)行加工的工序,則可以不考慮安裝誤差e的影響,工序加工余量可相應減??;對于某些主要用來(lái)降低表面粗糙度的精加工工序,工序加工余量的大小僅僅與表面粗糙度h有關(guān)。

        3 加工余量的合理選擇

        3.1 零件加工余量時(shí)的原則

        零件加工余量的選擇與零件使用的材料、尺寸大小、精度等級、加工方法有著(zhù)很大的關(guān)系,需視具體情況而定。在確定零件的加工余量時(shí)一定要遵循以下原則:

        (1)應采用小的加工余量,以求縮短加工時(shí)間,并降低零件的加工費用。

        (2)應留有充分的加工余量,特別是后面的工序。加工余量應能保證圖紙上所規定的精度和表面粗糙度。

        (3)確定加工余量時(shí)應考慮到零件熱處理時(shí)引起的變形,否則將可能產(chǎn)生廢品。

        (4)確定加工余量時(shí)應考慮到加工方法和設備,以及加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的變形。

        (5)確定加工余量時(shí)應考慮到被加工零件的大小。零件愈大,則加工余量也愈大。因為零件的尺寸增大后,由切削力、內應力等引起變形的可能性也會(huì )增加。

        3.2 確定加工余量的方法

        3.2.1 經(jīng)驗估計法

        經(jīng)驗估算法在生產(chǎn)實(shí)踐中比較常用,是根據工藝人員的設計經(jīng)驗或與同類(lèi)型零件進(jìn)行比較來(lái)確定加工余量的方法。例如,在建船舶中舵桿、舵銷(xiāo)、中間軸、艉軸的加工余量就是根據工藝人員多年的設計經(jīng)驗而定的??紤]到工件的重要性,加上體積龐大、鍛件毛坯應力大等因素的影響,粗車(chē)外圓后留6 mm半精車(chē)余量,半精車(chē)后留3 mm精車(chē)余量,精車(chē)留1 mm磨削余量。為了防止加工余量不夠而產(chǎn)生廢品,經(jīng)驗估計法所估加工余量一般偏大。此法常用于單件小批量生產(chǎn)。

        3.2.2 查表修正法

        查表修正法是以生產(chǎn)實(shí)踐和試驗研究積累的有關(guān)加工余量的資料數據為基礎編制成表,結合實(shí)際加工情況進(jìn)行修訂來(lái)確定加工余量的方法,此法應用比較廣泛。

        3.2.3 分析計算法

        分析計算法是根據試驗資料和計算公式對影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析和綜合計算確定加工余量的方法。這種方法確定的加工余量既準確又經(jīng)濟合理,但需要積累比較全面的資料,沒(méi)有以上兩種方法簡(jiǎn)單直觀(guān),因此此法目前應用較少。

        4 結語(yǔ)

        在實(shí)際生產(chǎn)中由于許多零件毛坯的制作方法都是臨時(shí)確定的,比如:離心澆注的不銹鋼套改用鋼板卷制后焊接而成;冷卻器端蓋、電動(dòng)機底座、齒輪箱翻砂件改用焊接件等。這些零件在毛坯的制作過(guò)程中有許多不確定因素,其形狀誤差很難預料,因此本文介紹的三種確定五金零件加工余量的方法不適用這類(lèi)零件的加工余量的確定,只能在實(shí)際制作過(guò)程中靈活掌握。


        五金零件加工

        【本文標簽】 五金零件加工 機加工

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