(机械制造行业)机械加工精度的概念

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机械加工质量控制

机械加工质量控制

机械加工质量控制机械零件的加工质量包括两个方面:加工精度和表面质量。

(一)加工精度的概念加工精度就是指加工后的零件在形状、尺寸、表面相互边线等方面与理想零件的合乎程度。

它由尺寸精度、形状精度和边线精度共同组成。

尺寸精度:指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度。

形状精度:指加工后零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度。

边线精度:指加工后零件各表面之间的实际边线与理想零件各表面之间的边线的合乎程度。

(二)机械加工精度获得的方法1.尺寸精度的赢得方法1)试切法这是一种通过试切工件—测量—比较—调整刀具—再试切—……再调整,直至获得要求的尺寸的方法。

2)调整法就是按试切不好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整确认刀具相对工件定位基准的精确边线,并在维持此精确边线维持不变的条件下,对一批工件展开加工的方法。

3)定尺寸刀具法在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组合刀具,以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。

4)自动控制法通过由测量装置、切削装置和焊接机构以及控制系统共同组成的掌控加工系统,把加工过程中的尺寸测量、刀具调整和焊接加工等工作自动顺利完成,从而赢得所建议的尺寸精度的一种加工方法。

2.形状精度的获得方法机械加工中赢得一定形状表面的方法可以概括为以下三种。

1)轨迹法此法利用刀具的运动轨迹形成要求的表面几何形状。

刀尖的运动轨迹取决于刀具与工件的相对运动,即成形运动。

用这种方法赢得的形状精度依赖于机床的成形运动精度。

2)成形法此法利用成形刀具代替普通刀具来获得要求的几何形状的表面。

机床的某些成形运动被成形刀具的刀刃所取代,从而简化了机床结构,提高了生产效率。

用这种方法赢得的表面形状精度既依赖于刀刃的形状精度,又离不开机床成形运动的精度。

3)范成法零件表面的几何形状是在刀具与工件的啮合运动中,由刀刃的包络面形成的。

因而刀刃必须是被加工表面的共扼曲面,成形运动间必须保持确定的速比关系,加工齿轮常用此种方法。

机械加工精度的概念

机械加工精度的概念

机械加工精度的概念1. 加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。

实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。

2.加工经济精度由于在加工过程中有很多因素影响加工精度,所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。

任何一种加工方法,只要精心操作,细心调整,并选用合适的切削参数进行加工,都能使加工精度得到较大的提高,但这样会降低生产率,增加加工成本。

加工误差δ与加工成本C成反比关系。

某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值,而应理解为一个范围,在这个范围内都可以说是经济的。

3. 原始误差由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

4.研究机械加工精度的方法a) 研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。

b) 采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动二、工艺系统集合误差1.机床的几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

机床的磨损将使机床工作精度下降。

主轴回转误差机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。

机械加工精度影响及控制措施

机械加工精度影响及控制措施

机械加工精度影响及控制措施关键词:机械加工;精度影响;控制措施引言:当前机械加工中使用机械化方式进行,可使零件的形状得到改善,保证了生产的品质。

使用机械加工技术具有较多的优势,可使产品的质量达到要求,但是在加工中如果产生了误差的时候会使精度降低,对生产效果产生影响。

通过对加工精度影响情况的分析,应采取有效的控制措施来减少这种问题,使零件加工能够满足实际需求,进而为相关行业的发展带来保障。

一、机械加工精度概述机械加工精度一般指的是零部件经过机械加工后的各类几何参数(包括基本尺寸、加工的表面粗糙度、形状位置参数)等同理想零部件的几何参数的符合程度,实际加工后的零部件的几何参数与理想零部件的几何参数的偏差程度是加工精度。

机械加工精度一般包括以下三个方面,第一,尺寸精度,是指实际机加工后的尺寸与设计理想尺寸间的误差;第二,几何形状精度,是指加工表面与理想表面在宏观上的误差,一般包括圆柱度、平面度、扭曲度与直线度;第三,相对位置精度,零部件的要求加工表面与其基准间的相互位置误差,一般包括:垂直度,同轴度,位置度等。

在机械加工过程中,机械加工误差不可以避免,但是加工的误差一般要在要求的范围内,这有这样加工零部件才可以满足设计要求。

二、机械加工精度的主要影响因素2.1人员职业能力操作人员作为机械加工的主导者,是机械加工中的重要单位。

相关操作人员职业能力的高低,对于机械加工效果有着关键的影响作用。

在企业的实际运营中,机械的运转常常需要大量的操作人员来维持,由于人数的增多,使得操作人员的职业能力有着较强的个性化和差异化特点。

倘若操作人员的职业能力不足、专业水平低下或者操作机械的步骤不对的话,其生产出的零件质量必然不会合格,进而误差也会增大,超出机械产品零件的安全范围,进而阻碍企业的机械加工、机械运转以及自身生产力的提升。

2.2数控程序影响利用数控技术进行机械加工的时候,由于数控机床需要通过程序设置来运作,程序的精度对加工的效果有着直接的影响。

机械加工质量

机械加工质量

(4)调整误差 机械加工过程中的每一道工序都要进行各种各样 的调整工作,由于调整不可能绝对准确,因此必 然会产生误差,这些误差称为调整误差。
2、工艺系统的受力变形 (1)工艺系统的刚度 机械加工过程中,工艺系统在切削力、传动力、惯
性力、夹紧力、重力等外力的作用下,各环节将 产生相应的变形,使刀具和工件间已调整好的正 确位置关系遭到破坏而造成加工误差。例如,在 车床上车削细长轴时,工件在切削力的作用下会 发生变形,使加工出的工件出现两头细中间粗的 腰鼓形
第七章 机械加工质量
尺寸精度
机械加工精度
形状精度
加 工 质 量
表面质量
位置精度 表面粗糙度
表面层的物理、力学性能
第一节 概述 一、机械加工精度 1、机械加工精度的概念
所谓机械加工精度,是指零件在加工后的几何 参数(尺寸大小、几何形状、表面间的相互位 置)的实际值与理论值相符合的程度。符合程 度高,加工精度也高;反之则加工精度低。机 械加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精 度三项内容,三者有联系,也有区别。
3)定尺寸刀具法 用具有一定形状和尺寸精度的刀 具进行加工,使加工表面达到要求的形状和尺寸的 加工方法。如用钻头、铰刀、键槽铣刀等刀具的加 工即为定尺寸刀具法。定尺寸刀具法生产率较高, 加工精度较稳定,广泛的应用于各种生产类型。 4)自动控制法 把测量装置、进给装置和控制机构 组成一个自动加工系统,使加工过程中的尺寸测量、 刀具的补偿和切削加工一系列工作自动完成,从而 自动获得所要求的尺寸精度的加工方法。该方法生 产率高,加工精度稳定,劳动强度低,适应于批量 生产。
原始误差主要来自两方面:一方面是在加工前就存 在的工艺系统本身的误差(几何误差),包括加 工原理误差,机床、夹具、刀具的制造误差,工 件的安装误差,工艺系统的调整误差等;另一方 面是加工过程中工艺系统的受力变形、受热变形、 工件残余应力引起的变形和刀具的磨损等引起的 误差,以及加工后因内应力引起的变形和测量引 起的误差等。

机械加工精度

机械加工精度

机械加工精度
1. 获得尺寸精度的方法
(1) (2) (3) (4) 试切法 调整法 定尺寸法 自动控制法
机械加工精度
2. 获得形状精度的方法 (1)轨迹法 (2)成形法 (3)展成法 3. 获得位置精度的方法 (1)根据工件加工过的表面进行找正的 方法; (2)工件的位置精度由夹具来保证。
机械加工精度
机械加工表面质量
四、 影响表面层物理机械性能的因素 1.影响表面层冷作硬化的因素
(1)切削用量 ①切削速度: 随着切削速度的增大,被加工金属塑性变形减小,同时由于 切削温度上升使回复作用加强,因此冷硬程度下降。 ②进给量: 进给量增大使切削厚度增大,切削力增大,工件表面层金属的 塑性变化增大,故冷硬程度增加。 (2)刀具 ①刀具刃口圆弧半径 增大,表面层金属的塑性变形加剧,冷硬程度增大。 ②刀具后刀面磨损宽度VB 增大,刀具后刀面与工作表面摩擦加剧,塑性变 形增大,导致表面层冷硬程度增大。 ③前角增大,可减小加工表面的变形,故冷硬程度减小。刀具后角、主偏角、 副偏角及刀尖圆角半径等对表面层冷硬程度影响不大。 (3)工件材料 工件材料的塑性越大,加工表面层的冷硬程度越严重,碳钢中含碳量越高, 强度越高,其冷硬程度越小。
机械加工精度
4)刀具热变形及对加工精度的影响 (1)刀具连续工作时 (2)刀具间歇工作 ξ(μm)
ξmax
连续切削升温曲线
间断切削升温曲线 冷却曲线
图中 ξ—— 热伸长量; ξmax —— 达到热平衡热伸长量; τ—— 切削时间; τc —— 时间常数(热伸长量为热平 衡热伸长量约63%的时间,常取3~4分钟 )。
机械加工表面质量
二、 表面质量对零件使用性能的影响 1.表面质量对零件耐磨性的影响

机械加工精度

机械加工精度
(2)夹具安装法
夹具安装法是指通过夹具保证工件加工表面与定 位基准面之间位置精度的安装方法。这种方法定位迅 速方便,定位精度高且稳定,但专用夹具的制造周期 长,费用高,因此主要用于成批、大量生产。
(3)机床控制法
机床控制法是指利用机床本身所设置的保证相对 位置精度的机构来保证工件位置精度的方法,例如坐 标镗床和数控机床等。
自动控制法生产率高,加工精度稳定,加工柔 性好,能适应多品种生产,是目前机械制造的发展 方向和计算机辅助制造(CAM)的基础。
2.形状精度的获得方法
(1)成形运动法
成形运动法是指使刀具相对于工件作有规律的 切削成形运动,从而获得所要求形状精度的方法, 如2.1节中所介绍的轨迹法、成形法、展成法和相切 法等。成形运动法主要用于加工圆柱面、圆锥面、 平面、球面、回转曲面、螺旋面和齿形面等。
(2)非成形运动法
非成形运动法是指通过对加工表面形状的检测, 由工人对其进行相应的修整加工,以获得所要求形状 精度的方法。非成形运动法生产率较低,但当零件形 状精度要求很高或表面形状比较复杂时,常采用此方 法。
3.位置精度的获得方法
(1)找正安装法
找正是指用工具或仪表根据工件上的有关基准, 找出工件在加工或装配时正确位置的过程。用找正 法安装工件称为找正安装。找正安装可分为划线找 正安装和直接找正安装两种。
试切法的生产率较低,对操作者的技术水平要求 较高,主要用于单件、小批量生产。
(2)调整法
调整法是指预先调整好刀具相对于工件加工 表面的位置,并在加工过程中保持这一位置不产率较高,对操作工的要求不高,但 对调整工的要求较高,主要用于成批、大量生产。
(3)定尺寸刀具法
一、尺寸、形状和位置精度
工件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位 置精度三部分内容。

机械制造行业的精密加工技术

机械制造行业的精密加工技术

机械制造行业的精密加工技术在现代工业控制系统的发展中,机械制造行业的精密加工技术起着至关重要的作用。

精密加工是指在工件上进行精确而细致的加工操作,以实现高精度和高质量的成品。

本文将探讨机械制造行业中的精密加工技术,并重点介绍其在数控加工、激光加工以及微纳加工方面的应用。

一、数控加工数控加工是利用计算机控制的自动化设备对工件进行加工的一种方法。

在机械制造行业中,数控加工技术是非常重要的,可以提高加工的精度和效率。

数控加工系统通过预先编程的方式,实现对机床的精确定位和控制,使得加工过程更加稳定和精确。

常见的数控加工设备包括数控铣床、数控车床等。

二、激光加工激光加工是一种利用激光束对工件进行切割、焊接、打孔等加工的技术。

相比传统的加工方法,激光加工具有非接触性、高灵活性和高加工精度等优点。

在机械制造中,激光加工广泛应用于金属材料的切割和焊接,能够实现复杂形状的零部件加工,大大提高了生产效率。

三、微纳加工微纳加工是指对微米和纳米级尺度下的器件和材料进行加工和制备的技术。

随着纳米科技的发展,微纳加工在机械制造行业中的应用越来越广泛。

微纳加工技术不仅可以制备出精密的微型器件,如芯片和传感器,还可以实现微纳结构的制备和表面处理,用于改善材料的特性和性能。

综上所述,机械制造行业的精密加工技术在提高生产效率和产品质量方面发挥着重要作用。

数控加工、激光加工以及微纳加工等技术的应用,不仅提高了加工的精度和效率,还拓宽了工业制造的发展空间。

随着科技的不断进步,我们可以预见在未来,机械制造行业的精密加工技术将继续迎来更多的创新和突破。

机械加工精度(完整版)

机械加工精度(完整版)
加工质量和产品的装配质量
零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度
和加工表面质量两方面
3
一、机械加工精度
• 机械加工精度:零件加工后的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)
•机械加工误差:加工后零件的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置) 与理想几何参数的偏离程度。
与理想几何参数的符合程度。
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2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
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一、加工原理误差
加工原理误差:是指采用了近似的成形运动或近似 的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行 加工而产生的误差。 数控加工原理误差:直线或圆弧插补(功能强、 精度高的机床配B样条插补)近似的成形运动。 展成刀具加工成形表面误差: (1)采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开 线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形误差 ; (2)由于滚刀刀齿有限,实际上加工出的齿形是 一条由微小折线段组成的曲线,和理论上的光滑 渐开线有差异,从而产生加工原理误差。
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铰刀的类型
(a)直柄机用铰刀(b)锥柄机用铰刀c)硬质合金锥柄机用铰刀 (d)手用铰刀(e)可调节手用铰刀(f)套式机用铰刀(g)直柄 莫式圆锥铰刀(h)手用1:50锥度铰刀 42
加工槽类铣刀
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拉刀的类型
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图3-27 车刀磨损过程
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二、调整误差
工艺系统两种调整方法:试切法和调整法 (1) 试切法 测量误差 机床(微量)进给机构的位移误差(精度) 切削层厚度的影响(试切与正式切削的切削厚 度不同),对精加工影响尤甚 (2) 调整法加工 定程机构的误差 样件或样板的误差 测量有限试件造成的误差(调整尺寸的误差)
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机械加工精度的概念1. 加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。

实际加工不可能做得与理想零件完全一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加工误差。

2.加工经济精度由于在加工过程中有很多因素影响加工精度,所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。

任何一种加工方法,只要精心操作,细心调整,并选用合适的切削参数进行加工,都能使加工精度得到较大的提高,但这样会降低生产率,增加加工成本。

加工误差δ与加工成本C成反比关系。

某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值,而应理解为一个范围,在这个范围内都可以说是经济的。

3. 原始误差由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生,这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

4.研究机械加工精度的方法a) 研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。

b) 采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动二、工艺系统集合误差1.机床的几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

机床的磨损将使机床工作精度下降。

主轴回转误差机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。

但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

譬如,在采用滑动轴承结构为主轴的车床上车削外圆时,切削力F的作用方向可认为大体上时不变的,见右图,在切削力F的作用下,主轴颈以不同的部位和轴承内径的某一固定部位相接触,此时主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大,而轴承内径的圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大;在镗床上镗孔时,由于切削力F的作用方向随着主轴的回转而回转,在切削力F的作用下,主轴总是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接触,因此,轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大,而主轴颈圆度误差的影响则不大。

图中的δd表示径向跳动量。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。

不同的加工方法,主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。

在车床上加工外圆和内孔时,主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差,但对加工工件端面则无直接影响。

主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大,但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。

在车螺纹时,主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度。

导轨误差导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。

车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。

卧式车床导轨在水平面内的直线度误差△1将直接反映在被加工工件表面的法线方向(加工误差的敏感方向)上,对加工精度的影响最大。

卧式车床导轨在垂直面内的直线度误差△2可引起被加工工件的形状误差和尺寸误差。

但△2对加工精度的影响要比△1小得多。

由右图2可知,若因△2而使刀尖由a下降至b,不难推得工件半径R的变化量。

当前后导轨存在平行度误差(扭曲)时,刀架运动时会产生摆动,刀尖的运动轨迹是一条空间曲线,使工件产生形状误差。

由右图可见,当前后导轨有了扭曲误差△3之后,由几何关系可求得△y≈(H/B)△3。

一般车床的H/B≈2/3,车床前后导轨的平行度误差对加工精度的影响很大。

卧式车床导轨直线度误差卧式车床导轨垂直面内直线度误差对加工精度的影响卧式车床导轨扭曲对加工精度的影响除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也使造成导轨误差的重要因素。

导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

传动链误差传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。

一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

工件在夹具中装夹示意图2.刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。

采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时,刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度;而对一般刀具(如车刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。

任何刀具在切削过程中,都不可避免地要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状地改变。

正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料,合理地选用刀具几何参数和切削用量,正确地刃磨刀具,正确地采用冷却液等,均可有效地减少刀具地尺寸磨损。

必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

3.夹具的几何误差夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别使位置精度)有很大影响。

如右图钻床夹具中,钻套轴心线f至夹具定位平面c间的距离误差,影响工件孔a至底面B尺寸L的精度;钻套轴心线f至夹具定位平面c间的平行度误差,影响工件孔轴心线a至底面B的平行度;夹具定位平面c与夹具体底面d底的垂直度误差,影响工件孔轴心线a与底面B间的尺寸精度和平行度;钻套孔的直径误差亦将影响工件孔a至底面B的尺寸精度和平行度。

三、定位误差定位误差是指一批工件采用调整法加工时因定位不正确而引起的尺寸或位置的最大变动量。

定位误差由基准不重合误差和定位副制造不准确误差造成。

a) 零件图b) 加工f面c) 加工g面方案Ⅰd) 加工g面方案Ⅱ基准不重合误差分析示例1.基准不重合误差在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。

在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。

一般情况下,工序基准应与设计基准重合。

在机床上对工件进行加工时,须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准(或测量基准),如果所选用的定位基准(或测量基准)与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。

基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。

图示零件,设e面已加工好,今在铣床上用调整法加工f面和g面。

在加工f面时若选e面为定位基准,则f面的设计基准和定位基准都是e面,基准重合,没有基准不重合误差,尺寸A的制造公差为TA。

加工g面时,定位基准有两种不同的选择方案,一种方案(方案Ⅰ)加工时选用f面作为定位基准,定位基准与设计基准重合,没有基准不重合误差,尺寸B的制造公差为TB;但这种定位方式的夹具结构复杂,夹紧力的作用方向与铣削力方向相反,不够合理,操作也不方便。

另一种方案(方案Ⅱ)是选用e面作为定位基准来加工g面,此时,工序尺寸C是直接得到的,尺寸B是间接得到的,由于定位基准e与设计基准f不重合而给g面加工带来的基准不重合误差等于设计基准f面相对于定位基准e 面在尺寸B方向上的最大变动量TA。

定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差,只有在采用调整法加工时才会产生,在试切法加工中不会产生。

a) 孔和定位心轴不存在间隙时b) 孔和定位心轴存在间隙时由定位副制造不准确引起的误差2.定位副制造不准确误差工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。

夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确,它们得实际尺寸(或位置)都允许在分别规定得公差范围内变动。

同时,工件上的定位基准面也会有制造误差。

工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副,由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量,称为定位副制造不准确误差。

右图所示工件的孔装夹在水平放置的心轴上铣削平面,要求保证尺寸h,由于定位基准与设计基准重合,故无基准不重合误差;但由于工件的定位基面(内孔D)和夹具定位元件(心轴d1)皆有制造误差,如果心轴制造得刚好为d1min,而工件得内孔刚好为Dmax(如图示),当工件在水平放置得心轴上定位时,工件内孔与心轴在P点接触,工件实际内孔中心得最大下移量△ab=(Dmax-d1min)/2,△ab就是定位副制造不准确而引起的误差。

基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同,定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。

四、工艺系统受力变形引起的误差a) 车细长轴b) 磨内圆受力变形对工件精度的影响1.基本概念机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下,会产生相应的变形,从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置,使工件的加工精度下降。

如右图a示,车细长轴时,工件在切削力的作用下会发生变形,使加工出的轴出现中间粗两头细的情况;又如在内圆磨床上进行切入式磨孔时,右图b,由于内圆磨头轴比较细,磨削时因磨头轴受力变形,而使工件孔呈锥形。

垂直作用于工件加工表面(加工误差敏感方向)的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形y之间的比值,称为工艺系统刚度k系, k系=Fy/y式中的变形y不只是由径向切削分力Fy所引起,垂直切削分力Fz与走刀方向切削分力Fx也会使工艺系统在y方向产生变形,故y=yFx+yFy+yFz2.工件刚度工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大,其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

3.刀具刚度外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。

镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

4.机床部件刚度机床部件刚度机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。

分析实验曲线可知,机床部件刚度具有以下特点:变形与载荷不成线性关系;加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。

两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量,它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,这说明有残余变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零;机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

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