机械制造技术基础分解讲课教案.ppt

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1、机械制造技术基础分解6.1.3机械加工精度获得的方法尺寸精度获得方法（1）试切法（2）定尺寸刀具法（3）调整法（4）自动控制法几何形状和相互位置精度获得零件几何形状精度的方法有：（1）轨迹法（2）仿形法（3）成形刀具法（4）展成法相互位置精度：零件的相互位置精度，主要由机床精度、夹具精度和工件安装精度以及机床运动与工件装夹后的位置精度予以保证的。如在平面上钻孔，孔中心线对平面的垂直度则取决于钻床钻头进给方向与工作台或夹具定位面的垂直度。尺寸、几何形状和位置精度间的关系一般说来几何形状精度，相互位置精度与尺寸

2、精度应该相适应。尺寸精度要求高，其几何形状精度和相互位置精度要求也高，其次形状精度应高于尺寸精度，而位置精度在多数情况下也应高于尺寸精度。6.2机械加工精度影响因素及控制6.2.1原理误差机械加工时，是将刀具和工件安装在机床和夹具上进行的，它们构成了一个完整系统，称为工艺系统。原理误差是由于在加工中因为采用了近似加工运动或近似的刀具切刃形状轮廓而产生的误差。6.2.2工艺系统几何误差（1）机床成形运动误差1）主轴回转误差(a)主轴纯径向跳动(b)主轴纯轴向窜动(c)主轴纯角度摆动①主轴径向跳动误差对加工精度

3、的影响（例1、2）②主轴轴向窜动误差对加工精度的影响③主轴纯角度摆动误差对加工精度的影响④主轴运动误差产生的原因(垂直)⑤主轴运动精度的测定2）导轨误差①导轨在垂直平面内直线度误差②导轨在水平面内直线度误差R＝yD＝2y③两导轨间平行度误差D=2=3）传动误差减少传动误差可采取以下措施：①采用降速传动链，使末端传动副采用大的的降速比。②减少传动链中的元件数目，缩短传动链。③提高传动元件，特别是末端传动元件的制造与装配精度。④采用误差校正机构或自动补偿系统。（2）刀具几何误差刀具的尺寸、几何形状和

4、相互位置误差会使零件产生的加工误差。（3）夹具几何误差夹具的作用是使工件相对机床和刀具具有正确的位置，由此看出夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。（4）测量误差精确的测量是保证工艺系统各部分间正确位置的基础，也是判定工件合格与否的依据。6.2.3工艺系统受力变形的影响（1）工艺系统刚度的概念弹性系统抵抗外力使其变形的能力称为刚度。工艺系统的刚度是以切削力和在该力方向上（误差敏感方向）所引起的刀具和工件间相对变形位移的比值表示的，即：（2）工艺系统刚度对加工精度的影响1）机床刚度对加工精度的影响2）工件

5、刚度对加工精度的影响工件的变形一般可根据材料力学有关公式计算：3〕刀具刚度对加工精度的影响在镗孔时，由于镗杆悬伸很长，其变形对加工精度影响严重。（3）切削力变化引起的误差（误差复映）由此引起的工艺系统受力变形为：（4）其它作用力变化引起的误差1）夹紧力变化引起的加工误差2〕因惯性力变化引起加工误差3）机床部件和工件自重引起的加工误差大型立式车床横梁及刀架自重引起的横梁导轨变形，从而影响刀架垂直进给的准确性，造成工件的几何形状误差。（5）机床刚度的测定１）静态测定法２）工作状态测定法（生产法）3）仪器测定法

6、ap=D2D1（6）影响机床部件刚度的因素１）影响机床部件刚度的因素①连接表面的接触变形②薄弱零件本身的变形2）摩擦的影响3）间隙的影响（7）减少工艺系统受力变形的途径1）提高工艺系统刚度①选用合理的零部件结构和断面形状②提高连接表面的接触刚度③设置辅助支承④采用合理的安装方法和加工方法2）减少切削力及其变化残余应力重新分布引起的误差（1）毛坯制造中产生的残余应力（2）冷校直产生的残余应力6.2.4工艺系统热变形的影响（1）工艺系统的热源1）内部热源是由驱动机床的能量在使其完成切削运动和切削功能的过程中相

7、当一部分转变为热能而形成的热源。2）外部热源主要是以热辐射和热传导方式由外界环境传入工艺系统的热量。（2）工艺系统热变形对加工精度的影响1）机床热变形对加工精度的影响下面为几种机床受热变形情况：车床受热变形立式铣床受热变形外圆磨床受热变形导轨磨床受热变形为了减少机床热变形对加工精度的影响，目前采取的主要措施有：①减少机床的热源影响②均匀机床零部件的温升③采取隔热措施④工艺措施的改进热对称结构采取隔热装置2）工件的热变形对加工精度的影响①工件均匀受热引起变形②工件不均匀受热引起的变形为减少工件热变形的

8、影响，可以采取以下措施：①在切削区域内施加充分冷却液。②提高切削速度或进给量，使传人工件的热量减少。③工件在精加工前给以充分冷却时间。④及时刃磨刀具和修正砂轮，以免刀具和砂轮变钝，引起切削热的增大。⑤采用弹簧后顶尖，使工件在夹紧时有受热伸缩自由。3）刀具的热变形对加工精度的影响使刀具产生热变形的热源主要也是切削热，尽管传给刀具的热量占总热量的百分比很小（约3～5％），但是因刀具体积小，热容量小，因此刀具的工作表面