五金零件的機(jī)械加工是在由機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的工藝系統(tǒng)內(nèi)完成的。工藝系統(tǒng)中各種誤差就會(huì)以不同的程度和方式反映為零件的加工誤差。
一、零件誤差產(chǎn)生的原因
(1)加工原理誤差
加工原理誤差是指采用了近似的刀刃輪廓或近似的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。
(2)工藝系統(tǒng)的幾何誤差
由于工藝系統(tǒng)中各組成環(huán)節(jié)的實(shí)際幾何參數(shù)和位置，相對(duì)于理想幾何參數(shù)和位置發(fā)生偏離而引起的誤差，統(tǒng)稱為工藝系統(tǒng)幾何誤差。工藝系統(tǒng)幾何誤差只與工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的幾何要素有關(guān)。
(3)工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差
工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會(huì)產(chǎn)生變形，從而破壞了已調(diào)整好的工藝系統(tǒng)各組成部分的相互位置關(guān)系，導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生并影響加工過(guò)程的穩(wěn)定性。
(4)工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差
在加工過(guò)程中由于受切削熱、摩擦熱以及工作場(chǎng)地周圍熱源的影響，工藝系統(tǒng)的溫度會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的變化。在各種熱源的作用下工藝系統(tǒng)會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致改變系統(tǒng)中各組成部分的正確相對(duì)位置，導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生。
(5)工件內(nèi)應(yīng)力引起的加工誤差
內(nèi)應(yīng)力是工件自身的誤差因素。工件冷熱加工后會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力。通常情況下內(nèi)應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，但對(duì)具有內(nèi)應(yīng)力的工件進(jìn)行加工時(shí)，工件原有的內(nèi)應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞，從而使工件產(chǎn)生變形。
(6)測(cè)量誤差
在工序調(diào)整及加工過(guò)程中測(cè)量工件時(shí)，由于測(cè)量方法、量具精度等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響而產(chǎn)生的誤差，統(tǒng)稱為測(cè)量誤差。
二、零件誤差的解決方案
(1)預(yù)備熱處理工藝
金屬的正火、退火以及在進(jìn)行淬火之前的調(diào)質(zhì)，都會(huì)對(duì)金屬終極的變形量產(chǎn)生一定的影響，直接影響到的是金屬組織結(jié)構(gòu)上的變化。在正火時(shí)采用等溫淬火可有效地使金屬組織結(jié)構(gòu)趨于均勻，從而使其變形量減小。
(2)運(yùn)用合理的冷卻方法
金屬熱處理冷卻速度越快，冷卻越不均勻產(chǎn)生的應(yīng)力越大，可以在保證模具硬度要求的條件下盡量采用預(yù)冷，采用分級(jí)冷卻淬火能明顯減少金屬淬火時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，是減少一些外形較復(fù)雜工件變形的有效方法。
(3)合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)
工件應(yīng)盡量保持結(jié)構(gòu)與材料成分和組織的對(duì)稱性，以減少由于冷卻不均引起的畸變。工件應(yīng)盡量避免尖銳棱角、溝槽等，在工件的厚薄交界處、臺(tái)階處要有圓角過(guò)渡，盡量減少工件上的孔、槽筋結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，厚度不均勻零件采用預(yù)留加工量的方法。
(4)采用合理的裝夾方式及夾具
合理的裝夾方式目的使工件加熱冷卻均勻，以減少熱應(yīng)力不均、組織應(yīng)力不均來(lái)減小變形。可改變裝夾方式，盤類零件與油面垂直、軸類零件立裝等。使用補(bǔ)償墊圈、支承墊圈、疊加墊圈等，花鍵孔零件可用滲碳心軸等。
