机械制造工艺与机床夹具第2章课件

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1、机械制造工艺与机床夹具第二章机械加工精度第一节概述第二节影响加工精度的因素及其分析第三节加工误差的综合分析第四节提高加工精度的工艺措施本章介绍机械加工精度与加工误差，从保证零件的机械加工质量出发，研究机械加工系统中各种误差对加工精度的影响，分析其内在的联系。研究工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，掌握其变化的基本规律，寻求提高加工精度的途径。本章讨论的内容有机械加工精度与误差的基本概念、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。第一节概述机械加工精度（简称加工精度）是指零件在机械加工后的几何参数（尺寸、刚体形状和表面间相互位

2、置）的实际值和理论值相符合的程度。加工后零件的实际几何参数与理想零件的几何参数总有所不同，其差值称为加工误差。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。“加工精度”和“加工误差”是评定零件几何参数准确程度的两种不同概念。生产实际中用控制加工误差的方法或现代主动适应加工方法来保证加工精度。研究加工精度的方法研究加工精度的方法一般有两种：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的变化规律。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

3、结果进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行。这两种方法在生产实际中往往结合起来应用。一般先用统计分析法找出误差的出现规律，判断产生加工误差的可能原因，然后运用因素分析法进行分析、试验，以便迅速有效地找出影响加工精度的关键因素。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。工艺系统中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差。原始误差的存在，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。原始误差的分类归纳如下。若原始误差是在加工前已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；

4、若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误差。第二节影响加工精度的因素及其分析图1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：由于定位基准不是设计基准而产生的定位误差;由于夹紧力过大而产生的夹紧误差属工件装夹误差；机床制造或使用中的磨损产生的导轨误差属于机床误差；调整刀具与工件之间位置而产生的对刀误差属调整误差；由于切削热、摩擦热等因素的影响而产生的机床热变形属于工艺系统热变形;还有加工过程中的刀具磨损;加工完毕测量工序尺寸时,由于测量方法和量具本身的误差而产生的测量误差。各种原始误差的大小和方向各有不相同，而加工误差则必须在工序尺寸方向上测量。所以

5、原始误差的方向不同时对加工误差的影响也不同。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，虚线为误差位置。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。（1）（2）dΔRR+ΔRRΔYoDΔRΔZ原始误差与加工误差的关系图例图例一、加工原理误差例如，在车床上车削模数蜗杆，传动关系如图，传动比i可用下式表示式中由于P1=πm，π为无限不循环小数。在选用挂轮时只能近似取值计算，因此蜗杆的螺距必然存在误差。即是在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的

6、加工方法而产生的原始误差。二、机床、刀具、夹具的制造误差与磨损㈠机床误差——包括机床本身各部件的制造误差、安装误差和使用过程中的磨损。⒈主轴误差对主轴的精度要求最主要的就是在运转时能保持轴心线在空间的位置稳定不变，即回转精度。主轴运动误差表现为三种形式：纯径向跳动误差、轴向窜动误差、线角度摆动误差。⑴主轴纯径向跳动误差对精度的影响如图所示，设由于主轴的纯径向跳动而使轴心线在Y坐标方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，其幅值为A；再设主轴中心偏移最大时，镗刀尖正好通过水平位置1，当镗刀转过φ角时，刀尖轨迹的水平分量与垂直分量分别计算得整理后得即镗出的

7、孔为椭圆形。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。右图所示，设主轴轴心仍沿Y轴坐标作简谐直线运动，在工件1处切出的半径比2和4处小一个振幅A，而在工件3处切出的半径则相反，这样，上述四点的工件直径都相等，其它各点的直径误差也很小，所以车削出的工件表面接近一个真圆，但中心偏离。⑵主轴轴向窜动误差对精度的影响。主轴纯轴向窜动使加工的端面与内外圆轴线不垂直。（如图所示）实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动⑶纯角度摆动误差对加工精度的影响主轴的纯角度摆动会使外圆产生圆柱度误差，镗孔将成椭圆形。实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，

8、在一个平面上作等幅摆动，且交点位置不变。主轴工作时，其回转轴线的运动误差是以上三