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车铣数控加工精度分布规律的研究

郑敬超  
【摘要】:随着科学技术的发展,对产品质量的要求越来越高,机械产品日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化方向发展,产品结构日益趋于复杂,对其工作性能的要求也逐渐提高。相对于传统机械加工技术来说,数控加工技术因其具有高精度、易于实现控制、高柔性等特点,日益成为机械制造业发展的主流。数控加工采用计算机数控装置,加工精度可以通过软件进行校正及补偿。另外,数控机床的装夹、切削条件及冷却等方面得到了改善,使得零件加工表面可以获得更高的精度和更高的表面质量。 然而,实际生产加工过程中,由于环境、设备、操作等因素的影响,机械零件往往很难实现预期达到的精度水平。要保证高精度的加工要求,就需考察各因素对加工精度所产生的影响,在改变加工工艺技术指标参数的条件下,加工精度又呈现怎样的分布规律。只有掌握了这些,我们才能在实际生产加工过程中对造成加工误差的各因素进行有目的的控制和补偿。研究加工精度的目的,就是研究如何把各种误差控制在规定的公差范围之内,掌握各种因素对加工精度的影响规律,从而寻找降低加工误差,提高加工精度的措施。 本文以数控车床和数控铣床为研究设备,针对数控车削加工和数控铣削加工的特点,结合单因素对比和正交试验方案,分别设计在两类机床加工的一系列零件,通过对两批零件尺寸精度、几何形状和相对位置精度以及表面质量的检测,运用数理统计的理念,进行基于MATLAB的数据统计分析,得到数控加工精度的整体分布规律,分析在试验条件范围内,因素水平变动对各项精度所产生影响的显著性差异,并得到最佳加工条件组合方案。 保证和提高了加工精度,实际上也就是限制和降低了加工误差,保证零件产品的使用性能要求、提高零件制造质量的同时,也可以降低生产成本。本文从数控加工精度及其影响因素的理论分析角度出发,通过数控车削和数控铣削实际加工实验方案论证,对数控加工精度影响因素、分布规律以及影响因素的显著性效应做初步的研究,旨在通过本文的分析结果,为以后数控加工指标参数的制定和实际生产加工提供一定的理论和实践依据。


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