第6章__机械加工精度1

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1、第5章机械加工精度工艺系统存在误差就会产生加工误差，因此将工艺系统的误差称为原始误差。工艺系统几何关系误差刀具误差测量误差工艺系统受力变形工艺系统受热变形工件残余应力引起变形加工原理误差机床误差夹具误差5.1工艺系统的原有误差工艺系统原有误差是指工件相对刀具位置以及相互运动关系不准确而产生的误差。一、加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。1.采用近似的刀具轮廓加工产生的原理误差采用阿基米德蜗杆滚刀加工渐开线齿轮会产生误差用模数铣刀铣削渐开线齿轮产生原理性误差刀号1234

2、5678加工齿数范围12～1314～1617～2021～2526～3435～5455～134135以上齿形2.采用近似的成形运动产生原理误差（1）近似成形运动（2）采用近似的传动关系切削模数蜗杆；蜗杆的螺距配换齿轮时产生误差。复杂曲面、曲线加工时采用直线或曲线逼近法加工产生误差。二、机床的制造精度与磨损机床精度取决于机床的制造误差、使用过程的磨损和机床的安装。（一）主轴回转误差1.回转误差的概念主轴的回转精度：主轴的实际回转轴线相对于平均回转轴线的漂移。主轴的回转运动就是绕其理想轴线的漂移运动。主轴实际回转

3、轴线相对其平均轴线的位移称为回转误差，因为这一误差运动是一个连续变化的运动，所以也称其为回转轴的误差运动。径向跳动：瞬时回转轴线始终作平行于平均回转轴线的径向运动。轴向窜动：瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向周期的轴向运动。角向摆动：瞬时回转轴线与平均回转轴线成一角度，其焦点位置固定不变的运动。主轴回转时常常是以上三种基本形式的合成动。2.主轴回转运动精度的影响因素因素：轴承精度；主轴精度；床头箱体上的主轴孔精度。(1)滑动轴承支承的主轴以工件旋转的车床类机床，主轴轴颈的圆度误差是影响主轴径向跳动的主要因素，轴

4、承孔的影响很小。对于刀具旋转的镗床类机床，影响主轴径向跳动的是轴承孔的圆度误差。主轴前、后轴颈不同轴或有圆度误差使主轴产生角向摆动。当两轴承孔不同轴或有圆度误差使主轴产生角向摆动。主轴轴向窜动：由主轴轴颈轴向承载面和主轴箱体孔轴承承载面的误差决定。（2）滚动轴承支承的主轴以工件旋转的车床类机床，轴承内圈外滚道圆度误差是影响主轴径向跳动的主要因素，轴承外圈内滚道圆度误差的影响很小。对刀具旋转的镗床类机床，轴承外圈内滚道圆度误差是影响主轴径向跳动的主要因素，轴承内圈外滚道圆度误差的影响很小。影响的程度比滑动轴承

5、小得多。滚动体的影响图5-5滚动体尺寸对主轴径向跳动影响轴承间隙影响：推力轴承滚道端面跳动造成主轴轴向窜动安装滚动轴承的轴颈，安装轴承外环的内孔不圆，将引起内、外环的变形使滚道不圆，产生轴向径向跳动。箱体的前、后轴承孔，主轴前、后轴颈同轴度误差，会使滚动轴承内、外圈倾斜，产生轴向窜动和径向跳动。图6-7推力轴承端面跳动的影响3.主轴回转运动误差对加工精度影响（1）径向跳动对加工精度影响径向跳动使工件产生圆度误差，影响程度与加工方法有关。图5-8径向跳动对工件圆度的影响工件随主轴沿y方向作纯径向运动，振幅为A

6、。车刀刀尖到平均回转轴线的距离为R，实际回转轴线相对于平均回转轴线Om的漂移为在坐标系omyz中，径向跳动对镗孔圆度的影响（2）轴向窜动对加工精度的影响影响加工端面时的平面度。图5-10主轴轴向跳动引起的加工误差（3）角度摆动对加工精度的影响影响工件的圆度和圆柱度。4.提高主轴回转精度的措施（1）设计与制造高精度主轴部件（2）使回转精度不依赖与机床主轴图5-11用固定顶尖定位磨外圆图5-12用前、后导向镗模镗孔(二）机床导轨误差1.机床导轨精度标准图5-13机床导轨及其误差（1）导轨在水平面内的直线度（2）

7、导轨在垂直平面内的直线度（3）导轨与导轨间在垂直方向的平行度2.导轨误差对加工精度的影响以车床为例分析导轨误差对加工精度影响（1）导轨在水平面内直线度对加工精度的影响导轨误差1∶1反映到工件上。当车削轴类工件时，工件会产生轴向误差图5-15车床导轨在水平面内的直线度误差引起工件形状误差（2）导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度的影响误差敏感方向：误差1∶1反映到工件上的方向称为误差敏感方向。它是通过切削点的加工表面法线方向，而对加工精度影响较小的方向称为加工误差的非敏感方向。误差敏感方向与误差非敏感方向垂直

8、。（3）前、后导轨在垂直面内的平行度误差对加工精度的影响图5-17前后导轨的平行度对加工精度的影响前、后导轨在垂直面内的平行度误差为Δ，车床中心高为H，导轨宽度为B，工件加工误差Δy为：3.导轨误差产生的原因机床的制造误差；机床在使用过程中的磨损；安装不当产生误差。（1）导轨的磨损导轨要产生磨损，在全长上导轨的磨损量是不等的。图5-18车床前导轨上两个面的磨损情况导轨磨损使溜板在水平和垂直平面内产生位移；同时加工