一、填空题1. 加工误差的分析方法有______和______。
2. 分析解决加工误差问题,大体上可以分______四个阶段。
3. 车细长轴时,采用前、后双刀架“对刀”切削,使径向切削力F
y互相抵消,这种方法属于______原理。
4. 金属切削加工中有三种类型的振动,包括______。
5. 由于机床内部高速旋转零件的不平衡所引起的振动叫______。
7. ______误差是由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具轮廓而产生的。
8. 装夹刚度差的工件时,工件的______对精度影响很大。
9. 定位误差的两种表现形式是______和______。
10. 由于工序基准与定位基准不重合,所引起的同批工件工序基准相对于定位基准沿加工尺寸方向的______,称为基准不重合误差。
11. 工件的______是基准位移误差和基准不重合误差之和。
五、问答题1. 补偿或抵消误差的原理是什么?
误差补偿的方法就是人为地造成一种新的误差去抵消加工、装配或使用中的误差。即负误差用人为的正误差去抵消,反之,正误差用人为的负误差去抵消,尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少加工误差,提高加工精度的目的。
误差抵消的方法是利用原有的一种误差去抵消另一种误差,尽量使两者大小相等,方向相反,从而达到减少误差的目的。
2. 减少自激振动的措施有哪些?
(1)合理选择切削用量。
(2)合理选择刀具的几何参数。
(3)正确安装刀具。
3. 加工顺序的选择原则有哪些?
(1)先粗后精原则。按照粗车一半精车一精车的顺序进行,逐步提高加工精度。
(2)先近后远原则。先近后远有利于保持坯件或半成品的刚度,改善其切削条件。
(3)内外交叉原则。对既有内表面又有外表面需加工的零件,安排加工顺序时,应先进行内外表面粗加工,后进行内外表面精加工。切不可将零件上一部分表面(外表面或内表面)加工完毕后,再加工其他表面(外表面或内表面)。
(4)基面先行原则。用作精基准的表面应优先加工出来,因为定位基准的表面越精确,装夹误差就越小。
4. 加工过程中产生的误差由哪些因素引起?
切削力变形误差、热变形误差、刀具磨损误差和内应力变形误差。
5. 什么是定位误差?
所谓定位误差,是工件在夹具中定位时,其被加工表面的设计基准在加工方向上的位置不确定性而引起的一项工艺误差,是被测实际要素对一具有确定位置的理想要素的变动量,而理想要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。
6. 如何计算定位误差?
定位误差的常用计算方法是合成法。定位误差应是基准不重合误差与基准位移误差的合成。因此,工件的定位误差是基准位移误差和基准不重合误差之和,即:
△D=△Y+△B
7. 细长轴精车刀的设计与制造应主要考虑哪些?
(1)由于细长轴刚度差,为减少细长轴弯曲,要求径向切削力越小越好,而刀具主偏角是影响径向切削力的主要因素,在不影响刀具强度情况下,应尽量增大车刀主偏角。主偏角取Kr=80°~93°。
(2)为减小切削力和切削热,应该选择较大的前角,取γo=15°~30°。
(3)车刀前面应该磨有R1.5~3mm的断屑槽,使切屑顺利卷曲折断。
(4)选择正刃倾角,取λs=3°~5°,使切屑流向待加工表面,并使卷屑效果良好。
(5)切削刃表面粗糙度Ra值在0.4μm以下,并要经常保持锋利。
(6)为了减小径向切削力,应选择较小的刀尖圆弧半径(rε<0.3mm)。倒棱的宽度也应选得较小,取倒棱宽br1=0.5f。
8. 车削难加工零件采用夹具的主要目是什么?
(1)保证难加工零件的产品质量。
(2)增强系统的刚度。
(3)解决车床加工装夹的特殊困难。
(4)扩大机床的使用范围。
9. 高难度异型零件加工时,选择定位基准一般有什么要求?
(1)为减少零件定位误差,应尽量选择设计基准为定位基准。
(2)尽量减少零件的装夹次数,避免更换基准产生定位误差。
(3)尽量加大定位基准面的面积,保证加工时的刚度和稳定性,减少装夹变形。
(4)对于零件外形无适合定位基准面的,应考虑增加工艺基准作为定位基准。
(5)精度要求高的零件,定位基准必须精加工后使用。
10. 加工高难度零件的工艺技术措施有哪些?
(1)采用专用刀具。
(2)采用专用夹具。
(3)采用特殊的工艺性手段。
(4)采用辅助装置或改装机床。
(5)采用先进的机床设备。
11. 数控机床液压系统发生故障的原因有哪些?如何解决?
数控机床液压故障原因一般有三种情况:一是设计不完善或者不合理;二是操作安装有误,使零件、部件运转不正常;三是使用、维护、保养不当。对于前一种故障必须在充分分析研究后进行改装完善,第二种故障可以使用修理及调整的方法解决,最后一种故障在修理及调整后要注意使用过程中的维护与保养。
12. 数控机床如何进行误差补偿?
(1)反向间隙补偿。在半闭环控制系统机械传动中,采用调整和预紧的方法减小反向间隙,剩余间隙作为参数输入数控系统,进行反向间隙补偿,机床反向运动时,系统控制电动机多走一段距离,多走距离等于间隙值。全闭环控制系统,要求间隙值为零,因此必须从机械上减小或消除间隙,可以利用数控系统中设置的补偿装置,使数控系统具有全闭环反向间隙附加脉冲补偿,机床反向运动时,控制系统对伺服系统施加一个一定宽度的脉冲电压,补偿间隙误差。
(2)螺距误差补偿。尽管数控机床采用了精度很高的滚珠丝杠副,但是受到加工设备的影响,滚珠丝杠也存在一定的制造误差,数控机床长时间使用后,由于磨损等原因,丝杠精度也可能会下降,就需要采用螺距误差补偿的方法进行补偿和修正。螺距误差补偿的方法,是将数控机床某轴指令位置与测量系统所测得的实际位置相比较,计算出全程上的误差分布曲线,将误差以表格的形式输入到数控系统中,数控系统在控制该轴运动时会自动考虑误差值进行补偿。
13. 解决数控机床几何精度和定位精度所造成的加工质量问题的方法有哪些?
(1)提高机床导轨的直线度、平行度。
(2)定期检测机床工作台的水平。
(3)提高机床坐标轴之间的垂直度。
(4)提高主轴与工作台(或刀架)的垂直度。
(5)提高主轴的回转精度及回转刚度。
14. 解决热变形造成的加工质量问题的方法有哪些?
(1)采用有利于减少切削热的各项措施。
(2)充分冷却或使工件预热,以达到热平衡。
(3)合理选用切削液。
(4)创造恒温的工作环境。
15. 如何解决振动造成的加工质量问题?
(1)减少或消除振源的激振力。
(2)改进传动结构的缺陷与隔振。
(3)提高机床、工件及刀具的刚度,增加工艺系统的抗振性。
(4)调节振动源频率。在选择转速时,尽可能使旋转件的频率远离机床有关元件的固有频率。
(5)采用减振器与阻尼器。
(6)合理选择切削用量和刃具的几何参数。