机械加工精度及其控制课件.ppt

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1、第四章机械加工精度及其控制尺寸精度形状精度位置精度（通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内）表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量包含的内容加工质量§4.1加工精度的基本概念（尺寸，形状，位置精度）1§4.1加工精度的基本概念加工误差—零件的实际尺寸与零件的理想尺寸的偏差公差—在图纸上，对产品零件的几何参数所规定的允许变动范围加工精度—经过机加，产品零件的几何参数所能达到的准确程度（实际值与理想值的附合程度）∵加工精度的高低是通过

2、加工误差的大小来衡量的。∴要想提高加工精度，就要找出引起加工误差的主要因素。2§4.2加工误差的来源工艺系统——由机床、夹具、刀具和工件所构成和系统一、理论误差由于采用了近似的加工运动方式或近似的刀具几何形状而产生的误差。例：加工齿轮:铣齿剃齿滚切齿（理想齿形渐开线，实际齿形折线）例：空间复杂曲面的数控加工式中R——球头刀半径；h——允许的残留高度。3二、工件的安装误差将工件安装到夹具上时，由于定位和夹紧所产生的误差。三、调整误差加工前将机床上的刀具调整到正确加工位置时所产生的误差。试切法（调整刀具位置）样品法（调整刀具位置）四、机床、刀具、夹

3、具本身的制造误差机床、刀具只能按一定的精度制造，有制造误差，机床、刀具在使用中有磨损，加大了制造误差.例：1.多轴自动车床转鼓转位误差2.自动车床凸轮制造误差引起零件加工误差。4四、机床.刀具.夹具本身的制造误差主轴回转误差是指主轴实际回转线对其理想回转轴线的漂移。主轴回转误差可分解为径向漂移、轴向漂移和角向漂移三种基本型式。b）轴向漂移a）径向漂移c）角向漂移主轴回转误差基本形式3.普通车床主轴回转误差5四、机床.刀具.夹具本身的制造误差◆主轴回转误差对加工精度的影响★主轴径向漂移对加工精度的影响（镗孔）考虑最简单的情况，主轴回转中心在X方向

4、上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，幅值为2e。则刀尖的坐标值为：e径向漂移对镗孔精度影响式中R——刀尖回转半径；φ——主轴转角。显然，上式为一椭圆。6◎包括：导轨在水平面内的直线度，导轨在垂直面内的直线度，前后导轨平行度（扭曲），导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等。◆导轨导向误差对加工精度的影响导轨水平面内的直线度误差,误差敏感方向,影响显著导轨垂直面内的直线度误差,误差非敏感方向,影响小导轨扭曲对加工精度的影响,影响显著ΔX导轨扭曲引起的加工误差HδΔRDαBXY四、机床.刀具.夹具本身的制造误差4.导轨导向误差7◆影响导轨导向精

5、度的主要因素四、机床.刀具.夹具本身的制造误差机床制造误差机床安装误差导轨磨损8导轨与主轴回转轴线位置误差对加工精度的影响四、机床.刀具.夹具本身的制造误差成形运动间位置误差对外圆和端面车削的影响fαZΔzΔzαc）HyR0fXZLfdD－ΔdΔxa）b）9五、工艺系统弹性变形引起的加工误差1.系统刚度和概念工艺系统---弹性系统R+△R=R+△R≈△R≈工艺系统刚度——工艺系统抵抗变形的能力----径向切削力=---方向的相对位移柔度10五、工艺系统弹性变形引起的加工误差2.工艺系统刚度对加工精度的影响①工件刚度低（细长轴）11②床头、床尾刚

6、度低五、工艺系统弹性变形引起的加工误差==（）·=（）·12③刀具刚度低磨孔：刀杆较细，刚度低，孔为啦叭口形五、工艺系统弹性变形引起的加工误差钻孔：钻头刚度低，钻孔时产生引偏现象孔径不变，孔的轴线歪曲孔径变,孔轴线不变13减小钻孔误差：1.高n,小s2.预定中心3.钻模套导引4.工件转3.误差复映规律在切削加工中，由于毛坯本身的误差将使切削深度发生不断变化，也就引起切削力的变化，促使工艺系统产生相应的弹性变形.——由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象称为“误差复映”五、工艺系统弹性变形引起的加工误差△L=ε△m

7、=ε（t1-t2）△L——零件误差△m——毛坯误差ε——复映系数，ε与△L一致减小△L措施：减小进给量s增加走刀次数增加工艺系统刚度14五、工艺系统弹性变形引起的加工误差合理设计零部件结构和截面形状提高连接表面接触刚度（↓表面粗糙度，改进接触质量，予加载荷）采用辅助支承（中心架，跟刀架，镗杆支承等）支座零件不同安装方法转塔车床导向杆提高工艺系统刚度减小载荷及其变化采用合理装夹和加工方式变形转移、补偿和校正15六、工艺系统热变形引起的加工误差在精密加工和大件加工中，工艺系统热变形引起的加工误差占总误差的约40～70%。切削热一部分传到刀

8、具和工件上,刀具和工件产生变形。机床运转磨擦生热，局部温度上升，使机床各部件产生相对位移，产生加工误差.例:六角自动车床运转一小时后，主轴中心位置产生