高精密加工:如何獲得零件尺寸精度的方法

(1)試切法；即先試切出很小部分加工表面，測量試切所得的尺寸，按照加工要求適當調(diào)刀具切削刃相對工件的位置，再試切，再測量，如此經(jīng)過兩三次試切和測量，當被加工尺寸達到要求后，再切削整個待加工表面。試切法通過“試切-測量-調(diào)整-再試切”，反復(fù)進行直到達到要求的尺寸精度為止。例如，箱體孔系的試鏜加工。

試切法達到的精度可能很高，它不需要復(fù)雜的裝置，但這種方法費時(需作多次調(diào)整、試切、測量、計算)，效率低，依賴工人的技術(shù)水平和計量器具的精度，質(zhì)量不穩(wěn)定，所以只用于單件小批生產(chǎn)。作為試切法的一種類型——配作，它是以已加工件為基準，加工與其相配的另—工件，或?qū)蓚€(或兩個以上)工件組合在一起進行加工的方法。配作中最終被加工尺寸達到的要求是以與已加工件的配合要求為準的。

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(2)調(diào)整法；預(yù)先用樣件或標準件調(diào)整好機床、夾具、刀具和工件的準確相對位置，用以保證工件的尺寸精度。因為尺寸事先調(diào)整到位，所以加工時，不用再試切，尺寸自動獲得，并在一批零件加工過程中保持不變，這就是調(diào)整法。例如，采用銑床夾具時，刀具的位置靠對刀塊確定。調(diào)整法的實質(zhì)是利用機床上的定程裝置或?qū)Φ堆b置或預(yù)先整好的刀架，使刀具相對于機床或夾具達到一定的位置精度，然后加工一批工件。在機床上按照刻度盤進刀然后切削，也是調(diào)整法的一種。這種方法需要先按試切法決定刻度盤上的刻度。大批量生產(chǎn)中，多用定程擋塊、樣件、樣板等對刀裝置進行調(diào)整。調(diào)整法比試切法的加工精度穩(wěn)定性好，有較高的生產(chǎn)率，對機床操作工的要求不高，但對機床調(diào)整工的要求高，常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。

(3)定尺寸法；用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸法。它是利用標準尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸決定。即用具有一定的尺寸精度的刀具(如鉸刀、擴孔鉆、鉆頭等)來保證工件被加工部位(如孔)的精度。定尺寸法操作方便，生產(chǎn)率較高，加工精度比較穩(wěn)定，幾乎與工人的技術(shù)水平無關(guān)，生產(chǎn)率較高，在各種類型的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。例如鉆孔、鉸孔等。

(4)主動測量法；在加工過程中，邊加工邊測量加工尺寸，并將所測結(jié)果與設(shè)計要求的尺寸比較后，或使機床繼續(xù)工作，或使機床停止工作，這就是主動測量法。目前，主動測量中的數(shù)值已可用數(shù)字顯示。主動測量法把測量裝置加入工藝系統(tǒng)(即機床、刀具、夾具和工件組成的統(tǒng)一體)中，成為其第五個因素。主動測量法質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高，是發(fā)展方向。

(5)自動控制法這種方法是由測量裝置、進給裝置和控制系統(tǒng)等組成。它是把測量、進給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動完成。尺寸測量、刀具補償調(diào)整和切削加工以及機床停車等一系列工作自動完成，自動達到所要求的尺寸精度。例如在數(shù)控機床上加工時，零件就是通過程序的各種指令控制加工順序和加工精度。

自動控制的具體方法有兩種：

①自動測量即機床上有自動測量工件尺寸的裝置，在工件達到要求的尺寸時，測量裝置即發(fā)出指令使機床自動退刀并停止工作。

②數(shù)字控制即機床中有控制刀架或工作臺精 確移動的伺服電動機、滾動絲杠螺母副及整套數(shù)字控制裝置，尺寸的獲得(刀架的移動或工作臺的移動)由預(yù)先編制好的程序通過計算機數(shù)字控制裝置自動控制。初期的自動控制法是利用主動測量和機械或液壓等控制系統(tǒng)完成的。目前已廣泛采用按加工要求預(yù)先編排的程序，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令進行工作的程序控制機床或由控制系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字信息指令進行工作的數(shù)字控制機床，以及能適應(yīng)加工過程中加工條件的變化，自動調(diào)整加工用量，按規(guī)定條件實現(xiàn)加工過程Z佳化的適應(yīng)控制機床進行自動控制加工。自動控制法加工的質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、加工柔性好、能適應(yīng)多品種生產(chǎn)，是目前機械制造的發(fā)展方向和計算機輔助制造(CAM)的基礎(chǔ)。