机械制造工艺学第二章课件

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1、第二章机械加工精度及其控制第一节概述第二节工艺系统的几何精度对加工精度的影响第三节工艺系统的受力变形对加工精度的影响第四节工艺系统的热变形对加工精度的影响第五节加工误差的统计分析第六节保证和提高加工精度的途径了解各种因素对加工精度的影响规律，找出提高加工精度的途径，以保证零件的加工质量。本章学习目标：第一节概述加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。一、加工精度理想几何参数表面—绝对平面、圆柱面等；位置—绝对平行、垂直、同

2、轴等；尺寸—位于公差带中心。机械加工精度尺寸精度形状精度位置精度二、获得加工精度的方法1、获得尺寸精度的方法试切法：用于单件小批生产；调整法：用于成批大量生产；定尺寸刀具法：生产率高，刀具制造复杂；自动控制法：切削测量补偿自动完成。2、获得形状精度的方法轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状；成形刀具法：由刀刃的形状形成工件表面形状；展成法：由切削刃包络面形成工件表面形状；3、获得相互位置精度的方法主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。仿形法：在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮

3、的方法。三、加工误差与原始误差加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。加工误差的大小表示了加工精度的高低，加工误差是加工精度的度量。由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各种误差称之为原始误差。使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。原始误差对加工误差的影响各种原始误差的大小和方向各有不同，而加工误差则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差的方向不同时对加工误差的影响也不同。把对加工误差影响最

4、大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法线方向）称为误差敏感方向。当主轴在Z方向存在误差△Z时，反映到工件半径方向上的误差为△Rz当主轴在Y方向存在误差△Y时，则此误差将是1：1反映到工件半径方向上★dΔRR+ΔRRΔYoDΔRΔZ原始误差与加工误差的关系以车削为例说明原始误差与加工误差的关系ZY图例加工精度尺寸精度形状精度位置精度加工误差与理想零件的偏离加工精度的另一描述工艺系统机床刀具夹具工件原始误差工艺系统的误差产生加工误差的根源包括工艺系统静误差、动误差研究加工精度方法统计分析法第二节工艺系统的几何精度对加工精度的

5、影响一、加工原理误差原理误差是指由于采用了近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。多为形状误差。（1）展成法加工渐开线齿轮（2）成形圆弧铣刀铣圆弧面二、机床误差机床误差是指在无切削负荷下，来自机床本身制造误差、安装误差和磨损。机床误差的组成主轴回转误差导轨误差传动链误差机床误差的来源机床制造磨损安装a）纯径向跳动c）纯角度摆动b）纯轴向窜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，影响工件圆度。实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动，影响轴向尺寸。实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，在一个

6、平面上作等幅摆动，且交点位置不变，影响圆柱度。主轴工作时，其回转轴线的运动误差是以上三种运动方式的综合。1、主轴回转误差主轴回转轴线的运动误差提高主轴回转精度的因素1）提高主轴部件的制造精度2）对滚动轴承进行预紧，以消除间隙主轴回转误差产生的原因1）主轴的误差2）轴承的误差3）配合间隙2、导轨误差机床导轨是机床中确定某些主要部件相对位置的基准，也是某些主要部件的运动基准。表现形式水平面内的直线度垂直面内的直线度前后导轨的平行度（扭曲）ΔYΔYoDΔR水平面导轨水平面内直线度敏感方向，使工件产生圆柱度误差垂直平面导轨垂直面

7、直线度ΔZdΔRΔZRd/2非敏感方向，可忽略不计刀架倾倒，刀尖相对工件在水平和垂直两个方向上产生偏移。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。eg：车螺纹、滚齿、插齿产生原因：传动链中各传动元件的制造误差、装配误差及磨损。车螺纹的传动误差示意图S-工件导程，T-丝杠导程，i-齿轮传动比S=iT三、工艺系统其它几何误差1、刀具误差一般刀具对加工精度没有直接影响，靠对刀来保证精度。但磨损后对工件尺寸或形状精度有一定影响。定尺寸刀具直接影响被加工工件的尺寸精度。成形刀具影响被加工面的形

8、状精度。2、夹具误差包括夹具制造误差、安装误差及磨损，对工件尺寸精度和位置精度影响很大。3、工件的安装误差、调整误差及测量误差第三节、工艺系统受力变形对加工精度的影响工艺系统机床、夹具、工件、刀具破换了刀具、工件间相对位置外力作用下切削力、传动力、惯性力、夹紧力、重力产生了加工误差夹紧变形镗杆变形1、工艺系统刚度工艺