镗床加工误差是指在镗床加工过程中,实际加工尺寸、形状、位置等与设计要求之间的偏差。镗床加工时的误差来源主要包括以下几个方面:
机床自身误差
主轴回转误差:主轴是镗床的关键部件,其回转精度直接影响加工精度。主轴回转误差主要包括径向跳动、轴向窜动和角度摆动。这些误差会导致镗刀在加工过程中产生位移和摆动,从而使加工孔的直径、圆柱度等精度指标下降。
导轨误差:导轨是镗床工作台和主轴箱等部件运动的基准,导轨的直线度、平行度等误差会影响部件的运动精度。例如,导轨的直线度误差会使工作台在移动过程中产生倾斜或弯曲,导致加工孔的轴线与其他表面不平行或不垂直。
传动链误差:镗床的传动链包括齿轮、丝杠、螺母等传动部件,传动链的误差主要是指这些部件在传动过程中产生的误差。例如,齿轮的齿形误差、齿距误差,丝杠的螺距误差等,都会使工作台或主轴的运动精度受到影响,进而导致加工误差。
刀具误差
刀具磨损:镗刀在加工过程中会逐渐磨损,刀具磨损后,其切削刃的形状和尺寸会发生变化,从而影响加工精度。例如,镗刀的刀尖磨损会使加工孔的直径变小,刀具的后刀面磨损会增加切削力,导致加工表面粗糙度增加。
刀具安装误差:刀具安装在镗床主轴上时,如果安装不准确,如刀具与主轴轴线不重合、刀具的悬伸长度过长等,都会影响加工精度。刀具安装误差会使刀具在加工过程中产生振动和偏移,从而导致加工孔的形状和位置误差。
夹具误差
定位误差:夹具的定位元件用于确定工件在夹具中的位置,如果定位元件的制造精度不高或安装不准确,会导致工件的定位误差。例如,定位销的直径误差、定位板的平面度误差等,都会使工件在夹具中的位置产生偏差,进而影响加工精度。
夹紧误差:夹具的夹紧装置用于将工件夹紧在夹具中,夹紧力的大小和方向如果不合适,会使工件产生变形,从而导致加工误差。例如,夹紧力过大,会使薄壁工件产生变形,影响加工精度;夹紧力不均匀,会使工件在加工过程中产生位移,导致加工孔的位置误差。
工件误差
工件材料不均匀:工件材料的硬度、强度等性能不均匀,会使刀具在切削过程中受到的切削力不均匀,从而导致加工表面粗糙度增加,加工尺寸精度下降。例如,在加工铸铁工件时,如果铸件内部存在气孔、砂眼等缺陷,会使刀具在切削到这些部位时产生振动和磨损,影响加工精度。
工件装夹变形:工件在装夹过程中,如果装夹方法不正确或装夹力过大,会使工件产生变形。特别是对于一些薄壁件、细长轴等易变形工件,装夹变形会严重影响加工精度。例如,在加工薄壁套类零件时,如果采用径向夹紧方式,会使工件产生椭圆变形,影响加工孔的圆度。
加工工艺误差
切削参数选择不当:切削速度、进给量和切削深度是镗床加工中的三个主要切削参数,切削参数选择不当会导致加工误差。例如,切削速度过高,会使刀具磨损加剧,影响加工精度;进给量过大,会使加工表面粗糙度增加;切削深度过大,会使切削力增大,导致工件变形和机床振动,影响加工精度。
加工顺序不合理:在镗床加工过程中,加工顺序的安排对加工精度也有很大影响。如果加工顺序不合理,会使工件在加工过程中产生较大的内应力,从而导致工件变形,影响加工精度。例如,在加工箱体类零件时,如果先加工平面后加工孔,会使平面的加工精度得到保证,同时也有利于孔的加工精度。
环境因素误差
温度变化:镗床在加工过程中,由于切削热、机床发热等原因,会使机床和工件的温度发生变化。温度变化会导致机床和工件的热变形,从而影响加工精度。例如,在精密镗削加工中,温度变化引起的热变形可能会使加工孔的尺寸精度和形状精度下降。
振动:镗床工作环境中的振动会使刀具和工件之间产生相对位移,从而影响加工精度。振动可能来自于机床本身的振动、周围设备的振动以及外界环境的振动。例如,附近有大型机械设备运行时,其产生的振动可能会传递到镗床上,影响加工表面质量和尺寸精度。