机械加工精度的概念很好
机械加工精度与表面质量分析

机械加工精度与表面质量分析机械加工是制造业中常见的一种工艺,它对于零件的精度和表面质量要求非常高。
机械加工精度和表面质量的好坏直接影响到零件的使用效果和寿命。
本文将从机械加工精度和表面质量的定义、影响因素、提高方法等方面进行阐述。
1. 机械加工精度的定义机械加工精度指的是加工零件的尺寸和形状与设计要求之间的偏差程度。
一般来说,机械加工精度分为三个方面:形位精度、尺寸精度和粗糙度。
形位精度是指零件各个面、轴线和孔中心轴线之间的位置关系,包括平行度、垂直度、圆度、同心度等。
尺寸精度是指零件在加工过程中的实际尺寸与设计尺寸之间的偏差,包括直线度、平面度、圆度等。
粗糙度是指加工表面的光洁度,也就是表面的起伏程度,常用Ra值来表示。
粗糙度越小,表面越光滑。
2. 影响机械加工精度的因素机械加工精度受到多种因素的影响,包括机床的精度、刀具的强度和刚度、切削工况、刀具磨损和材料性质等。
其中,机床的精度是机械加工精度的基础,如刚性、传动精度等。
刀具的强度和刚度决定了切削力和振动情况,对加工精度影响较大。
切削工况包括切削速度、进给量和切削深度,不同工况会引起不同的加工精度。
此外,刀具磨损和材料性质也会影响加工精度。
3. 机械加工表面质量的定义机械加工表面质量是指零件在机械加工过程中获得的表面光洁度和形貌特征。
表面质量的好坏通常通过表面粗糙度和表面形貌来衡量。
表面粗糙度是指在单位表面积内,表面起伏的最小值与最大值之差。
通常使用Ra值来表示,Ra值越小,表面质量越好。
表面形貌是指加工表面的纹理和形态特征,如划痕、疤痕等。
表面质量的好坏直接影响到零件的摩擦、磨损、密封性能等。
4. 影响机械加工表面质量的因素机械加工表面质量的好坏与多种因素有关。
首先,刀具的磨损和切削参数会直接影响表面粗糙度。
刀具磨损会增加切削力和振动,导致表面粗糙度增加。
其次,材料的硬度和韧性对表面质量有重要影响。
硬度高的材料加工困难,容易产生划痕和裂纹。
机械加工的精度

机械加工的精度引言机械加工的精度是评估加工工艺和零件质量的重要指标之一。
精度是指零件与其设计尺寸之间的偏差程度。
在机械加工领域,精度的提高可以直接影响到产品的质量和性能。
因此,了解机械加工的精度对于保证产品质量具有重要意义。
精度的定义精度可以分为几个不同的概念,包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
下面分别对这些概念进行探讨。
尺寸精度尺寸精度指的是零件尺寸与其设计尺寸之间的差异。
这个差异可以通过测量零件的尺寸并与设计尺寸进行比较来确定。
尺寸精度通常用公差来表示,即在设计阶段就规定的可接受的尺寸范围。
尺寸精度的提高需要采用更加严格的制造工艺和更加精密的加工设备。
形状精度形状精度是指零件表面形状与其设计形状之间的偏差程度。
形状精度通常涉及到轮廓、直线度、平面度、圆度等各种形状参数。
形状精度对于一些需要与其他零件配合的零件尤其重要,因为形状精度的差异可能会影响到零件的配合性能。
位置精度位置精度是指零件特定特征的相对位置与其设计位置之间的差异。
这个差异可以通过零件的测量和位置分析来确定。
位置精度通常与夹持、定位和加工顺序等因素有关。
位置精度的提高需要更加精细的工艺控制和更加准确的加工设备。
提高精度的方法要提高机械加工的精度,可以采取以下几种方法:1. 选择合适的加工工艺不同的加工工艺对于不同的零件具有不同的适应性。
选择合适的加工工艺可以减少加工误差并提高加工精度。
例如,对于需要加工高精度的零件,可以选择数控加工或激光加工等高精度加工工艺。
2. 优化机床和刀具机床和刀具是机械加工的重要设备。
优化机床和刀具的性能可以提高加工的稳定性和精度。
例如,采用更加刚性和稳定的机床可以减少振动和变形;选择质量优良的刀具可以提高切削质量和加工表面精度。
3. 控制加工参数加工参数的调整对于提高机械加工的精度至关重要。
合理地设置切削速度、进给速度和切削深度等加工参数可以减小加工误差并提高加工质量。
此外,对于一些需要特殊处理的零件,可以采用后处理的方法来进一步提高精度。
机械加工精度名词解释

机械加工精度名词解释
机械加工精度指的是针对零件或工件加工过程中所要求的尺寸、形状、位置、表面粗糙度等方面的精确度。
精度是指实际测得结果与理论值之间的偏差或误差程度,常用的机械加工精度名词包括以下几个:
1. 尺寸精度:指零件加工后尺寸测量值与设计尺寸之间的偏差。
这是表征零件尺寸准确程度的指标,通常用公差表示。
2. 形状精度:指零件加工后形状特征与设计要求之间的偏差。
例如,平整度、圆度、直线度等,用来描述零件表面的平整程度以及曲线、直线等特征的精确程度。
3. 位置精度:指零件加工后特定特征之间的相对位置偏差。
常用的位置精度名词包括平行度、垂直度、同轴度等,用来描述零件特征在空间中的位置关系。
4. 表面粗糙度:指加工后零件表面的光洁程度。
常用参数包括Ra(平均粗糙度)、Rz(Z向平均粗糙度)等,用来描述零件表面的粗糙度。
这些机械加工精度的指标对于确保零件的质量和功能至关重要,能够影响到零件的装配性能和使用寿命。
机械加工精度

科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界【参考文献】[1]张文红.速滑运动员弯道摆腿技术的特征分析[J].训练与竞赛,2010(1):4-5.[2]姜秀英,陈民盛.速度滑冰蹬伸技术与重心移动方式之间的关系[J].甘肃联合大学学报,2009,23(3):80-84.[3]杜长亮,代青松.女子短道速滑优秀运动员入弯与出弯躯干角度的运动学研究[J].辽宁体育科技,2008,30(2):27-28.[4]王玫,陈民盛,李贵阳.优秀速滑运动员入弯道与出弯道蹬冰技术特征的比较研究[J].天津体育学院学报,2007,22(5):382-384.[责任编辑:曹明明]1机械加工精度和加工误差1.1加工精度所谓加工精度是指零件或产品在加工后的实际几何参数(尺寸精度、形状精度和位置精度)与理想几何参数之间的符合程度。
符合程度越高,加工精度越高,在机械加工过程中,由于各种因素的影响,使得加工出的零件,不可能与理想的要求完全符合。
1.2加工误差零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度叫加工误差。
“加工精度”和“加工误差”是从两个不同的角度来评定零件几何参数的,加工精度的底和高就是通过加工误差的大小来表示,所谓保证和提高加工精度问题,实际上就是限制和降低加工误差问题。
1.3加工误差与成本的关系加工误差与成本的关系大概是双曲线,也就是加工成本越高对应的加工误差小。
但是同一产品在同一加工方法上而不在同一条件下所得到的精度是不同的,因此我们在实际加工中就要考虑在满足一定零件的加工精度的前提下又要使加工成本不高———加工经济精度。
2工艺系统静误差2.1几何误差(1)主轴回转误差:是指主轴在瞬间情况下实际回转轴线相对于平均回转轴线的变动量。
主轴回转误差主轴轴径向跳主轴轴轴向窜主轴轴角度摆{(2)导轨误差:导轨误差项水平面内的直线度垂直面内的直线度扭曲{2.2传动误差传动误差的传递规律:Δψi-n =Δψi×u i-n ΔΨ∑=n i =1∑√ΔΨi u i-n ()2式中:Δψi-n 传动链传动误差Δψi 每个环节的传动误差u i-n 传动链传动比在传动链中,各传动件的误差不仅在转动副之间传递,而且还在整个传动链中按传动比依次传递,最后到转动链的最终末端件上,使工件或刀具产生传动误差。
机械加工精度与加工表面质量

机械加工精度与加工表面质量机械加工精度和加工表面质量是衡量机械加工工艺质量的两个重要指标。
机械加工精度是指加工件在尺寸、形状、位置和几何特征等方面的精确度,而加工表面质量则是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。
这两个指标在现代制造业中具有重要的意义,直接关系到产品的质量和性能。
1. 机械加工精度机械加工精度通常表示加工件与其设计尺寸之间的误差。
机械加工精度的高低直接影响着加工件的装配性能和使用寿命。
常见的机械加工精度包括以下几个方面:1.1 尺寸精度尺寸精度是指加工件的几何尺寸与其设计尺寸之间的偏差。
尺寸精度可以通过测量加工件的长度、直径、角度等几何参数来评估。
通常,尺寸精度可以分为直线度、平行度、圆度、圆柱度、角度度等几个方面。
1.2 形状精度形状精度是指加工件的形状与设计形状之间的误差。
形状精度通常包括圆度、平面度、圆锥度、曲率半径等方面。
1.3 位置精度位置精度是指加工件上各个特征点的位置与设计位置之间的误差。
位置精度可以通过测量加工件上的特征点坐标来评估。
常见的位置精度指标有平行度、垂直度、位置误差等。
2. 加工表面质量加工表面质量是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。
加工表面质量直接影响着摩擦、磨损、润滑等性能,同时也会影响产品的外观质量。
常见的加工表面质量指标包括以下几个方面:2.1 光洁度光洁度是指加工件表面的光亮程度。
光洁度往往是使用表面粗糙度指标来评估的,一般可通过光学显微镜、表面形貌仪等设备进行测量。
2.2 粗糙度粗糙度是指加工件表面的不规则程度。
表面粗糙度通常用Ra值表示,Ra值越小代表表面越光滑。
可以通过表面粗糙度仪进行测量,也可以使用触摸法、光学法等方法。
2.3 表面缺陷表面缺陷是指加工件表面的瑕疵、裂纹、划痕等缺陷。
表面缺陷会降低产品的整体质量和可靠性,因此正常加工过程中要尽量避免表面缺陷的产生。
3. 如何提高机械加工精度和加工表面质量为了提高机械加工精度和加工表面质量,可以从以下几个方面入手:3.1 选择合适的机床和刀具机床和刀具是机械加工的基础设备,选择合适的机床和刀具对于提高加工精度和表面质量非常重要。
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。
机械加工精度的定义
机械加工精度的定义一、什么是机械加工精度?说到机械加工精度,首先咱得搞清楚一个问题——这到底是什么东西?简单来说,就是你在加工一个物件时,想要它的形状、大小、位置都符合设计要求的程度。
你别看它看起来像个“高大上”的专业名词,其实就是精细到点儿的手艺活儿。
就像是你做饭时,火候没掌握好,饭就会糊;要是调味没得当,饭菜的味道就差强人意。
这种精确的操作,不仅仅是量度的数字问题,还是一种“心灵手巧”的表现。
看你手下那份“功夫”,能不能做出一个合格的零件。
机械加工精度就是要在最短的时间内,用最合理的方式,做到最精确的加工效果,让产品不偏不倚,完全符合图纸要求。
你想想,如果你要做一个齿轮,可不能让齿轮的齿口歪了吧?别说齿轮,就算是最简单的小零件,假如误差大了,那就“玩完”了,根本不能用。
所以,精度越高,零件的使用效果才越好,使用寿命也就越长。
二、机械加工精度的标准这精度到底怎么来衡量呢?说起来还真不简单。
就像你去买鞋子,得先看鞋码对不对,大小合适了才能穿上舒舒服服。
机械加工的精度标准也是这样,按照国标、行业标准、客户要求来定。
一般来说,机械加工的精度分为几个等级,从粗糙到精密不等。
比如,你在街头买个小玩意儿,谁会在意它的精度呢?但是如果你要制造一颗航天用的零件,那精度就得严格到每个细微的数字,不容有一点儿马虎。
为了测量这些精度,咱们有各种精密仪器,像卡尺、千分尺、轮廓仪啥的,听起来好像挺复杂,但其实它们的任务就是帮助咱们确认零件的尺寸和位置是否符合要求。
这就好比你量体重,有的秤是普通的,有的是数字显示,越精密的秤就越能给你准确的结果。
反正就是,标准越高,要求越严格,测量工具也得跟着升级,不然连个合格的“零件”都做不出来,谈啥质量?三、如何提高机械加工精度那要怎么提高加工精度呢?不怕告诉你,其实这背后有一套完整的技术活儿。
就像你学做菜,要从切菜刀的选择、火候的把控,到最后的盛盘,都有一套流程。
而机械加工精度的提高,也得从细节做起。
机械加工精度
机械加工精度机械加工精度是指在机械加工过程中,所能达到的精确度和精度保持稳定的程度。
机械加工精度在现代工业中是至关重要的一个因素,因为现代工业需要高精度零件来保证产品的质量和性能。
机械加工过程中的精度要求取决于工件的大小、工件的形状、加工方式和机床的准确性等因素。
在一些机械加工过程中,精度可高达几微米。
为了达到这样高的精度,机械加工行业需要工程师和技术人员对机床和加工过程做出各种精细的调整。
机械加工精度可以分为三个层次,分别是粗加工、精加工和超精加工。
在粗加工阶段,机床和工具不断切削工件以使其达到粗略的形状和尺寸。
在精加工阶段,机床和工具必须在更精细的水平上操作,以达到更高的精度和更精确的尺寸。
超精加工则是最高的加工精度,需要极其精密的机床和工具,以便达到微观尺度的精度要求。
实际上,无论是哪一层次的加工精度,机械加工者都必须小心谨慎地选择和操作机床和工具,以使加工过程达到最佳效果。
低质量的机床和工具可能会导致工件的尺寸和形状不准确,以及表面有缺陷和瑕疵。
这对生产造成了不利影响,甚至可能影响产品的实用性和安全性。
机械加工精度还取决于加工过程中的气氛和压力。
例如,在高压冲洗和高温环境下,可能会对工件的形状和尺寸产生负面影响。
因此在加工过程中,气氛和压力的控制必须得到重视,以便达到最佳的加工精度和质量。
在机械加工过程中,误差是不可避免的。
误差来源多种多样,包括机床的准确性、工具的磨损、工件材料的变形等。
这些误差可能会导致工件尺寸和形状不准确,从而降低产品的质量和性能。
因此,机械加工精度必须在生产中得到不断的监测和调整,才能保证零件的尺寸和形状的要求。
总之,机械加工精度是生产高质量高品质产品的关键之一。
为了达到高水平的精度和质量,必须对机床和工具进行优化和精细调整,同时还需要避免误差和监测和调整加工过程。
要达到这个目标,我们需要培养出精通机械加工技术的机械加工行业人才,并推动技术的不断创新和进步。
浅析机械加工精度
浅析机械加工精度论文导读:零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。
任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,从零件的功能看,只要加工误差在零件图要求的公差范围内,就认为保证了加工精度。
关键词:机械加工加工精度,加工误差,加工方法一、机械加工精度机械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)与理想几何参数相符合的程度。
零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。
加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。
加工精度用公差等级衡量,等级值越小,其精度越高;加工误差用数值表示,数值越大,其误差越大。
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加工精度高,就是加工误差小,反之亦然。
任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,从零件的功能看,只要加工误差在零件图要求的公差范围内,就认为保证了加工精度。
加工精度包括三个方面内容:尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸公差带中心的相符合程度。
形状精度指加工后的零件表面实际几何形状与理想几何形状相符合程度。
位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置的符合程度。
二、影响机械加工精度的因素工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。
这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有:(1)机床误差,在工艺系统中,机床是为切削加工提供运动和动力的,机床原有误差对加工精度的影响最为显著,也最为复杂。
(2)工艺系统的受力变形,在力的作用下,工艺系统不可避免地要产生变形,从而使刀具相对于工件的正确位置受到破坏,影响机械加工精度。
(3)工艺系统的受热变形,在热的作用下,工艺系统同样不可避免地要产生变形,同样会使刀具相对于工件的正确位置受到破坏,造成加工误差。
特别是对于精密加工和大件加工,由于工艺系统热变形所引起的加工误差常常占到加工总误差的40%~70%。
(4)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。
机械加工精度及其控制
机械加工精度及其控制1. 介绍机械加工精度是指机械加工过程中所能达到的尺寸、形状、位置、表面质量等方面的精度,并且保持一定时间的能力。
在现代制造业中,机械加工精度是一个十分重要的指标,对于产品的质量、性能和可靠性都有着直接的影响。
在机械加工中,精度控制是非常关键的。
通过对机械加工过程的各个环节进行优化和调整,可以有效提高机械加工的精度,从而满足不同产品的要求。
2. 机械加工精度的影响因素机械加工精度受到多个因素的影响,以下是一些常见的影响因素:2.1 材料的特性材料的特性包括硬度、热膨胀系数、热导率等。
不同材料具有不同的物理性质,这些物理性质在机械加工过程中会对加工精度产生一定的影响。
2.2 机床的性能机床的性能是机械加工精度的关键因素之一。
机床的刚性、动态稳定性、传动机构的精度等都会对加工精度产生一定的影响。
因此,选择合适的机床对于提高机械加工精度至关重要。
2.3 加工刀具的选择和磨制加工刀具的选择和磨制也会对加工精度产生重要影响。
选择合适的切削条件和刀具材料,以及适当的磨制工艺,对于提高机械加工精度是十分重要的。
2.4 加工工艺参数的控制加工工艺参数的控制直接影响着机械加工的精度。
包括进给速度、切削深度、切削速度等参数的控制,都会对加工精度产生重要影响。
3. 机械加工精度的控制方法为了提高机械加工的精度,需要采取一系列的控制方法,以下是一些常用的方法:3.1 优化机床的性能通过优化机床的结构设计和工艺制造,可以提高机床的刚性和动态稳定性,从而提高机械加工的精度。
3.2 加强机床的维护保养定期的机床维护保养工作可以保证机床的正常工作状态,减少因机床故障引起的加工误差。
3.3 选择合适的刀具和切削条件通过选择合适的切削条件和刀具材料,可以降低切削力和切削温度,减少切削振动,提高机械加工的精度。
3.4 控制加工工艺参数通过合理的加工工艺参数控制,包括进给速度、切削深度、切削速度等,可以提高机械加工的精度。
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机械加工精度的概念概述1. 加工精度与加工误差(尺寸、形状和位置精度)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。