第二章 机械加工精度(工艺学)ppt课件.ppt

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1、第二章机械加工精度本章要点概述加工误差的统计分析工艺系统的几何误差工艺系统的受力变形工艺系统的热变形工件残余应力引起的变形保证和提高加工精度的途径7/30/20211第二章机械加工精度11.1概述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。7/30/20212“优质、高产、低消耗”是每个机械制造的必须遵循原则。机器零件的加工质量直接影响整台机器质量，是保证产品质量的基础。机械加工精度的概念2.1概述零件加工质量指标分加工精度和加工表面质量加工质量加工精度加工表面质量尺寸精度形状精度位置精度表面粗糙度表面层的物理、力学性能7/30/20213机械

2、加工精度的概念2.1概述加工精度指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。符合程度愈高，加工精度愈高。实际值与理想值之差异称为加工误差。常用加工误差的大小来评价加工精度的高低，加工误差越小，加工精度越高7/30/20214工艺系统在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成一个完整的机械加工工艺系统。工艺系统的误差称为原始误差工艺系统的种种误差（原因）以不同的条件、不同的形式和程度反映到加工误差（结果）二.影响机械加工精度的因素2.1概述7/30/20215工艺系统的几何误差工件与刀具的相对位置在静止状态已存在的误差。如：刀具、夹具的制造误差与磨损，定位误

3、差等。工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差。如：机床主轴回转误差、导轨导向误差、传动链误差等。加工原理误差工艺系统的受力变形：——力效应误差工艺系统的受热变形：——热效应误差残余应力引起的变形误差测量误差2.1概述7/30/20216原始误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差)与工艺过程有关的原始误差(动误差)原理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差机床误差工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对于刀具静止状态下的误差工件相对于刀具运动状态下的误差主轴回转误差导轨导向误差传动误差原始误差构成图加工后误差加工中误差

4、加工前误差2.1概述7/30/20217误差的性质系统误差常值系统误差变值系统误差随机误差6σ随机误差有大有小它们对称分布于尺寸分布中心的左右。距尺寸分布中心越近的随机误差出现的可能性越大。随机误差在一定范围内分布。2.1概述7/30/20218加工精度和加工误差两概念的关系：从两个角度来评定零件几何参数同一事物。加工精度是由加工误差的可靠有效值表示。7/30/20219滚齿，由于滚刀的刀刃数有限，加工出来的齿轮齿形是有限个刀刃切成的折线；另外，由于滚刀制造困难，采用阿基米德基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆，由此产生的加工误差，则属于原理误差。一、原理误差:加工原理误差是指采用了近似的

5、成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。展成法切削齿轮：车削模数(m=2)螺纹：模数螺纹：P=mπ=2×3.1415927=6.2831854挂轮齿数：Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30若蜗杆长度为100mm，则导程的累积误差为：2.2.1原理误差7/30/202110ΔRΔYRRΔR=ΔX（图a）（图b）显然：工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。误差敏感方向图ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）误差敏感方向2.2.1原理误差7/30/202111二、机床的几

6、何误差主轴误差机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准，它的误差直接影响着工件的加工精度。a.主轴回转精度（误差）：主轴实际回转轴线对其理想回转轴线在误差敏感方向上的最大变动量（漂移量）。理想回转轴线是空间位置不变的，唯一的。虽然客观存在，但无法确定其位置。用平均回转轴线即主轴各瞬时回转轴线的平均位置来代替。2.2.2机床的几何误差7/30/202112主轴回转轴线（几何轴线）的空间位置是变动的，不但在一转内经常变化，而且在各转也不重复。因此，它的运动误差可以分解为径向圆跳动、端面圆跳动和倾角摆动三种基本形式。b）端面圆跳动a）径向圆跳动c）倾角摆动主轴回转误差基本形式图端面圆跳

7、动：指回转轴线在轴向的位置变化。径向圆跳动：指回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。倾角摆动：指回转轴线绕平均轴线作不平行的公转运动。2.2.2机床的几何误差7/30/202113影响主轴回转精度的主要因素轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差，各段轴颈、轴孔的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同2.2.2机床的几何误差7/30/202114b.主轴回转误差对加工精度的影响主轴端面圆跳动主轴回转一周，来回跳动一次。精密车床的主轴端面圆