
加工精度的获得方法
机械产品纷繁多样,机械零件的尺寸、形状等可能千差万别。
零件加工表面的尺寸、形状和位置都需要采用一定的加工方法获得其尺寸精度、形状精度以及位置精度。
1. 工件尺寸精度获得方法
在机械加工中,获得尺寸精度的方法主要有下面四种。
1) 试切法
试切法是最早采用的获得零件尺寸精度的加工方法,同时也是目前常用的能获得高精度尺寸的主要加工方法之一。
试切法是在零件加工过程中不断对已加工表面的尺寸进行测量,以测量数据为依据调整刀具相对工件加工表面的位置,进行尝试切削,直至达到工件要求尺寸精度的加工方法。
例如轴类零件上轴颈尺寸的试切车削加工和轴颈尺寸的在线测量磨削、箱体零件孔系的试镗加工及精密量块的手工精研等都是采用试切法加工。
2) 调整法
调整法是在成批生产条件下经常采用的一种加工方法。
调整法是按试切好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整并确定刀具相对工件定位基准的准确位置,在保持此准确位置不变的条件下,对一批工件进行加工的方法。
例如在多刀车床或六角自动车床上加工轴类零件、在铣床上铣槽、在无心磨床上磨削外圆及在摇臂钻床上用钻床夹具加工孔系等都是采用调整法加工。
3) 定尺寸刀具法
定尺寸刀具法是在加工过程中依靠刀具或组合刀具尺寸保证被加工零件尺寸精度的一种加工方法。
常见的定尺寸刀具加工方法有:用方形拉刀拉方孔,用钻头、扩孔钻或铰刀加工内孔,用组合铣刀铣工件两侧面和槽面等。
4) 自动控制法
自动控制法是在加工过程中,通过由尺寸测量装置、动力进给装置和控制机构等组成的自动控制系统,使加工过程中的尺寸测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列工作自动完成,从而自动获得所要求尺寸精度的一种加工方法。
例如在无心磨床上磨削轴承圈外圆时,通过测量装置控制导轮架进行微量的补偿进给,从而保证工作的尺寸精度;
在数控机床上,通过数控装置、测量装置及伺服驱动机构,控制刀具在加工时应具有的准确位置,从而保证零件的尺寸精度等。

2. 形状精度的获得方法
在机械加工中,获得形状精度的方法主要有下面两种。
1) 成形运动法
成形运动法以刀具的刀尖作为一个点相对工件做有规律的切削成形运动,从而使加工表面获得所要求形状的加工方法。
刀具相对工件运动的切削成形面即是工件的加工表面。
虽然机器零件形状可能差别很大,但它们的表面一般由几种简单的几何形面及其组合构成。
例如,由圆柱面、圆锥面、平面、球面、螺旋面和渐开线面等及它们的组合构成了常见零件的表面形状,上述典型几何形面都可通过成形运动法加工出来。
为了提高效率,在生产中往往不是使用刀具刃口上的一个点,而是采用刀具的整个切削刃口加工工件。如采用拉刀、成形车刀及宽砂轮等对工件进行加工。
上述情况下,由于制造刀具刃口的成形运动已在刀具的制造和刃磨过程中完成,故可明显简化零件加工过程中的成形运动。
采用宽砂轮横进给磨削、成形车刀切削及螺纹表面的车削加工等,都是刀具刃口的成形加工和提高生产效率的实例。
通过成形刀具相对工件所做的展成啮合运动,还可以加工出形状更为复杂的几何形面。
如各种花键表面和齿形表面,就常常采用展成法加工,刀具相对工件做展成啮合的成形运动,其加工后的几何形面即是刀刃在成形运动中的包络面。
2) 非成形运动法
采用非成形运动法加工零件形状时,零件表面形状精度的获得不是依靠刀具相对工件的准确成形运动,而是依靠在加工过程中对加工表面形状的不断检验和工人对其进行精细修整。
虽然非成形运动法是获得零件表面形状精度最原始的加工方法,但是它现在仍然是某些复杂的形状表面和形状精度要求很高表面的加工方法。
例如精密刮研高精度测量平台,精研具有较复杂空间型面锻模,手工研磨精密丝杠等。

3. 位置精度的获得方法
获得位置精度的机械加工方法主要有下面两种。
1) 一次装夹获得法
零件有关表面间的位置精度是在工件的同一次装夹中,由各有关刀具相对工件的成形运动之间的位置关系保证的。
轴类零件加工时,将零件主要外圆、端面和端台均在工件一次装夹中加工完成,则可以保证它们同轴度与垂直度等位置精度要求;
在箱体零件加工时,将孔系中重要孔安排在工件一次装夹中加工,可以保证孔间的同轴度、平行度,以及垂直度。
2) 多次装夹获得法
如果零件复杂程度较大,在一次装夹中无法将主要表面全部加工完,则需要多次装夹工件才能完成零件主要表面加工,这时零件位置精度获得方法是多次装夹获得法。
采用多次装夹获得法加工时,零件有关表面间的位置精度是由刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面(亦是工件在前几次装夹时的加工面)之间的位置关系保证的。
如轴类零件上键槽对外圆表面的对称度,箱体平面与平面之间的平行度、垂直度,箱体孔与平面之间的平行度和垂直度等,均可采用多次装夹获得法。
在多次装夹获得法中,又可根据工件的不同装夹方式划分为直接装夹法、找正装夹法和夹具装夹法。


