1、尺寸精度方面的影响
长度尺寸误差:在
机械加工过程中,装夹误差可能导致工件的长度尺寸出现偏差。例如,在车削一根轴类零件时,如果装夹时工件没有完全与车床的轴向定位基准贴合,或者装夹夹具本身存在轴向窜动,那么加工出来的轴的长度尺寸就可能不符合设计要求。对于有严格长度尺寸公差要求的零件,如发动机的曲轴,这种误差可能会使曲轴的连杆轴颈与活塞的配合出现问题,影响发动机的正常工作。
直径尺寸误差:装夹不当也会对零件的直径尺寸产生影响。以铣削圆柱类零件为例,若采用三爪卡盘装夹,卡盘的卡爪磨损不均匀或者装夹时工件没有处于中心位置,会导致工件在加工过程中产生偏心,从而使加工后的直径尺寸出现误差。对于像精密滚动轴承的外圈这种对直径尺寸精度要求极高的零件,装夹误差引起的直径偏差可能会导致轴承与轴或轴承座的配合精度下降,降低轴承的使用寿命和设备的工作性能。
2、形状精度方面的影响
圆柱度误差:对于圆柱类零件,装夹误差可能会导致圆柱度出现问题。例如,在磨削外圆时,如果工件的装夹刚性不足,在磨削力的作用下工件发生微小的变形,就会使加工后的圆柱表面不圆,产生圆柱度误差。在高精度的液压油缸加工中,圆柱度误差会影响活塞与缸筒之间的密封性,导致液压油泄漏,降低油缸的工作效率和动力输出。
平面度误差:在加工平面类零件时,装夹误差同样会造成平面度不符合要求。如果装夹时工件没有平整地放置在夹具的工作台上,或者夹具本身存在平面度问题,那么在铣削、磨削平面的过程中,加工出来的平面就会出现凹凸不平的情况。比如在加工机床的工作台面时,平面度误差会影响工件在工作台上的定位精度,进而影响后续加工的精度。
3、位置精度方面的影响
同轴度误差:装夹误差会对零件之间的同轴度产生较大影响。以阶梯轴为例,当加工不同直径的轴段时,如果装夹方式不能保证各轴段的同轴,就会产生同轴度误差。在汽车变速器的轴类零件加工中,同轴度误差会导致齿轮安装后轴线不重合,使齿轮啮合不良,产生振动和噪音,加速齿轮的磨损,甚至会造成变速器故障。
垂直度误差:在加工相互垂直的平面或孔系时,装夹误差可能导致垂直度不符合要求。例如,在钻床加工一个有垂直孔系的零件时,若装夹时工件的基准面与钻床工作台不垂直,那么加工出来的孔的轴线就会与设计要求的垂直方向产生偏差。在精密模具加工中,垂直度误差会影响模具的合模精度,导致模具工作时出现飞边、毛刺等缺陷,影响产品质量。
4、表面质量方面的影响
表面粗糙度增加:装夹不稳固会使工件在加工过程中产生振动。这种振动会导致刀具与工件之间的切削力不稳定,在工件表面形成颤痕,从而增加表面粗糙度。例如,在精磨外圆表面时,如果装夹引起工件振动,磨削后的表面会出现明显的磨削纹路,达不到精密零件所要求的表面粗糙度值。对于像光学镜片模具这种需要高精度表面质量的加工,装夹振动引起的表面粗糙度问题可能会导致镜片成型质量差,影响光学性能。
表面划痕和损伤:装夹过程中,如果夹具与工件之间的接触不当,可能会在工件表面留下划痕或压痕。例如,使用虎钳装夹较软的铝合金零件时,如果虎钳口没有进行适当的防护,在夹紧过程中就会在零件表面留下明显的压痕。这些划痕和压痕不仅影响零件的外观,还可能会降低零件的表面质量,对于一些承受疲劳载荷的零件,还可能会成为疲劳裂纹的起源,降低零件的使用寿命。