机械加工精度PPT课件

• *原始误差的
分类归纳如下：
图7.1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：
图7.2以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。 (图中实线为刀尖正确位置，虑线为误差位置。)
• 图7.2(a)刀尖位移△Z与加工半径误差 △ R的关系：R2 + △ Z2＝（R+ △ R）2
化简推导得： △ R≈ △Z2/(2R) • 图7.2(b)刀尖位移△Y与加工半径误差 △ R’的关系：△ R’ =△Y
二 近似折线代替渐开线。 )
7.2.2机床误差
机床误差是指在无切削负荷下，来自
机床本身的制造误差、安装误差和磨损。 其常见形式：
主轴回转误差、导轨误差和传动链误差
7.2.2.1主轴回转误差
⑴主轴回转误差的概念
• (图7.3 机床主轴回转误差的类型)
• 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平 面内作等幅的跳动。
* 7.2.3.2
工艺系统 受力对加 工精度的 影响
⑴切削过程 中力作用位 置的变化对 加工精度的 影响 (见 图7.18)
• 图7.19 表示内圆 磨床、卧 式镗床上 加工时工 艺系统受 力变形随 受力点位 置变化而 变化的情 况。
⑵切削过程中受力大小变化对加工精度的影响
• 图7.20为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛 坯外圆，刀尖调整到要求尺寸(图中虚线位 置)，在工件的每一转中切深由毛坯长半径 的最大值 变化到短半径的最小值 时， 切削力也就是由最大 的变化到最小 的， 由Y=FY/K可知切削力变化引起对应的让刀 变形Y1 、Y2 。
7.2.2.2导轨误差
⑴导轨在垂直面内的直线度误差
•
卧式车床或外圆
磨床的导轨垂直面内
有直线度误差，是误
差非敏感方向，可忽ຫໍສະໝຸດ 略不计(图7.9(a)) 。
•
平面磨床、龙门
刨床这时是误差敏感
方向，所以导轨误差
将直接反映到被加工
的零件上。
⑵导轨在水平面内的真线度误差
△Y（见图7.9(b)） • 对于卧式车床是误
⑶工艺系统的刚度
• 由工艺系统受力总变形是各个组成部分 变形的叠加，
即 Y系统=Y机床+Y夹具+Y刀具+Y工件 • 而工艺系统各部件的刚度又为：
K系统=FY/Y系统
K机床=FY/Y机床
K夹具=FY/Y夹具
K刀具=FY/Y刀具
K工件=FY/Y工件
•
推导得P202公式7.11：
K系统＝（1/K机床+1/K夹具+1/K刀具+1/K工件）－1
• 加工精度：零件加工后的实际几何参数 (尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的 程度。
• 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。
7.1.2研究加工精度的方法
研究加工精度的方法的一般有两种：
• 一是因素分析法(通过分析计算或实验、测试
等方法，研究某一确定因素对加工精度的影响。 一般不考虑其它因素的同时作用，主要是分析各 项误差单独变化规律)。
• 工艺系统刚度(K系统)是指切削力在加工表面 法向的分力FY与FX、FY、FZ同时作用下产 生的沿法向的变形Y系统之间的比值：
K系统=FY/Y系统
• (刚度的倒数称为柔度，柔度C＝1/K系统＝ Y系统/ FY）
由于力与变形一般都是在静态条件下进行考 虑和测量的，故上述刚度、柔度分别 为静刚度和 静柔度
为分析工艺系统各组成部分的变形规律 及其特点，现介绍工艺系统各组成部分的 刚度
⑴零件的刚度
形状规则、简单的零件的刚度可用有关 力学公式推算，如公式7.9;公式7.10等。
⑵机床部件的刚度
• 机床部件(如 图7.13) 的受力变 形主要影响是间 隙、油膜层和薄 弱零件变形。其 刚度远比单个零 件小，一般用实 验方法测定。
差敏感方向，影响 较大，零件的加工 误差△R＝ △ Y 。 • 对于平面磨床、龙 门刨床这时是误差 非敏感方向，影响 可忽略。
⑶前后导轨的平行度误差 • 半径加工误差△R≈ △Y＝ △Z（H/B）较大
⑷导轨与主轴回转轴线的平行度误差
• 若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平 行误差，车出的内外圆柱面就产生锥度；若 在垂直面内有平行误差，则圆柱面成双曲线 回转体(图7.11)，因误差非敏感方向故可略
• 纯轴向跳动：实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动。 • 纯角度摆动：实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，在一
个平面上作幅摆动，且交点位置不变。 • 由于主轴回转误差总是上述三者的合成。造成主轴回转误差的主
要因素与主轴部件的制造精度有关。
⑵主轴回转误差对加工精度的影响
• 不同型式的主轴回转误差对加工精度的影 响是不同的；而同一类型的回转误差在不同的 加工方式中的影响也不相同。如图7.5~图7.8和 表7.1所示
7.2.2.3传动链误差
• 传动链误差是指机床内联系传动链始末 两端传动元件之间相对运动的误差。
7.2.3工艺系统受力变形 7.2.3.1工艺系统刚度
• 工艺系统在切削 力、夹紧力、传 动力、重力和惯 性力等外力作用 下，使零件产生 加工误差。例如 图7.12(a)车细长 轴，图7.12(b)车 削粗短工件时， 图7.12〔c〕所 示在车床加工薄 壁零件的内孔。
第七章： 机械加工精度
本章提要
机器零件的加工质量是整台机器 质量的基础，零件的加工质量一般用 机械加工精度和加工表面质量两个重 要指标表示，本章仅研究机械加工精 度的问题，其讨论的内容有机械加工 精度的基本概念、影响加工精度的因 素、加工误差的综合分析及提高加工 精度的途径四个方面。
7.1机械加工精度的基本概念 7.1.1加工精度与加工误差
前者数值极小以致可忽略 后者造成的加工误差较大 前者是在加工表面切线方向 后者是在加工表面法线方向
后者加工表面的法线方向称加工误差敏感方向*
结论：加工误差敏感方向上刀尖位移会造成大 的加工误差
7.2.1加工原理误差
加工原理是指加工表面的形状原理。
*加工原理误差是由于采用了近似的切削运动
或近似的切削刃形状所产生的加工误差(如：齿轮滚刀： 一 阿基米德或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆；
• 二是统计分析法(运用数理统计方法对生产中
一批工件的实测结果进行数据处理，用以控制工 艺过程的正常进行。主要是研究各项误差综合的 变化规律，只适用于大批、大量的生产条件)
7.2影响加工精度的因素
• 零件的机械加 工是在由机床、 夹具、刀具和 工件组成的工 艺系统中进行 的。工艺系统 中凡是直接引 起加工误差的 因素都称为原 始误差。