在日常的数控加工工作中,精度控制是一个非常重要的方面,相信大家对加工精度都已经有了深刻的认知。那么,关于加工精度的“公差等级”你了解多少呢?
公差等级是用来表示加工精度高低的标准。根据标准(GB),公差等级被划分为20个等级,从IT01到IT18不等,数字越大,代表公差等级越低,加工精度也就越差,允许的尺寸偏差范围也相对增大,生产加工的难度则相应降低。
不同功能的零部件对加工精度的要求不同,因此在选择加工方法和工艺时,也会根据具体的精度要求进行调整。本文将介绍车、铣、刨、磨、钻、镗等几种常见的加工形式及其相应的加工精度水平。
公差等级表(点击可查看大图)
注:当基本尺寸小于1mm时,不使用IT14至IT18等级。
车削加工
车削是一种常见的切削方法,主要通过旋转的工件与固定的刀具相对运动来实现加工。车削通常在车进行,适用于加工工件的圆柱面、端面、圆锥面、螺纹以及各种复杂的成形面。
车削加工的精度通常在IT8到IT7之间,表面粗糙度为1.6到0.8μm。具体来说,车削加工可分为以下几种情况:
粗车:此阶段的目标是尽可能提高切削效率,因此通常采用较大的切削深度和较大的进给量,尽管加工精度较低,仅能达到IT11,表面粗糙度通常为Rα20~10μm。
半精车和精车:在这个阶段,为了提高精度,会选择较小的切削深度和进给量,并尽可能使用高速切削。加工精度可以达到IT10IT7,表面粗糙度可控制在Rα100.16μm之间。
高精度车削:采用精细修整的金刚石车刀并使用高速切削进行精密加工,这种方式可以使加工精度提高到IT7IT5,表面粗糙度可达到Rα0.040.01μm,通常用于高要求的精密加工,如“镜面车削”。
铣削加工
铣削是一种使用旋转多刃刀具切削工件的加工方法,适合加工平面、沟槽、花键、齿轮、螺纹等多种复杂形状的零件。根据铣削时主运动方向与工件进给方向的不同,铣削又分为顺铣和逆铣。
铣削加工的精度通常为IT8到IT7,表面粗糙度范围为6.3~1.6μm。具体的精度等级如下:
粗铣:粗铣加工时,进给量较大,刀具的切削深度也较大,因此加工精度较低,通常为IT11IT13,表面粗糙度为520μm。
半精铣:半精铣时,工艺参数调整得较为合理,加工精度可以达到IT8IT11,表面粗糙度为2.510μm。
精铣:精铣采用精细的工艺控制,精度可以达到IT16IT8,表面粗糙度可达到0.635μm。
刨削加工
刨削是一种通过刨刀对工件进行水平往复直线运动的加工方法,常用于零件外形的加工。刨削加工的精度通常可达到IT9IT7,表面粗糙度为Ra6.31.6μm。
粗刨:粗刨时,通常为了提高加工效率,表面粗糙度较大,精度在IT12IT11之间,表面粗糙度为2512.5μm。
半精刨:半精刨加工的精度可以提高到IT10IT9,表面粗糙度为6.23.2μm。
精刨:精刨加工的精度可以进一步提高至IT8IT7,表面粗糙度为3.21.6μm。
磨削加工
磨削是一种利用磨料切削工件表面多余材料的精加工方法,广泛应用于机械制造领域。磨削一般用于半精加工和精加工,其加工精度通常可以达到IT8IT5,表面粗糙度一般控制在1.250.16μm之间。
精密磨削:精密磨削时,表面粗糙度可以控制在0.16~0.04μm。
超精密磨削:超精密磨削能够实现极高的精度,表面粗糙度为0.04~0.01μm。
镜面磨削:这种方法可以实现极为精细的表面处理,表面粗糙度达到0.01μm以下。
钻削加工
钻削是孔加工中的基本方法,通常使用钻床或车床进行,某些情况下也会使用镗床或铣床。钻削的加工精度较低,一般只能达到IT10,表面粗糙度范围为12.5~6.3μm。为了进一步提高孔的精度,通常会在钻孔后进行扩孔或铰孔等后续加工,以达到半精加工或精加工的效果。
镗削加工
镗削是一种通过单刃刀具扩大孔径或调整圆形轮廓的内径的加工方法。镗削主要用于从半粗加工到精加工不等,其刀具一般为单刃镗刀(也称为镗杆)。镗削加工的精度通常为IT9IT7,表面粗糙度可达到2.50.16μm。
普通镗削:对钢铁等材料进行镗削时,精度通常为IT9IT7,表面粗糙度为2.50.16μm。
精密镗削:通过精密工艺控制,镗削精度可达到IT7IT6,表面粗糙度为0.630.08μm。
各类加工方法的精度差异较大,选择合适的加工方法能够有效地提高零部件的加工质量。了解不同加工工艺的精度范围,不仅有助于提升生产效率,也能确保最终产品符合设计要求。