机械制造工艺学课件教程文件.ppt

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1、机械制造工艺学课件第四章机械加工精度主轴理想的回转轴线是一条在空间位置不变的回转轴线。主轴理想的回转轴线是客观存在的，但现实中难以确定其位置，通常以主轴各瞬时回转轴线的平均位置作为主轴轴线，也称为平均轴线。2)主轴回转误差的表现形式为便于分析和研究，主轴回转运动误差可以分解为三种基本形式：轴向跳动、径向跳动、角度摆动。第四章机械加工精度轴向跳动：瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动，如下图(a)所示。主轴的轴向跳动对工件的圆柱面加工没有影响，主要影响端面形状、轴向尺寸精度、端面垂直度等。主轴存在轴向跳动误差时，车削加工螺纹会使加工后的螺纹

2、产生螺距误差。径向跳动：瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动，如下图(b)所示。主轴的纯径向跳动会使工件产生圆柱度误差，对加工端面基本没有影响。但加工方法不同，所引起的加工误差形式和程度也不同。★主轴径向圆跳动对加工精度的影响（镗孔）考虑最简单的情况，主轴回转中心在y方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，幅值为2e。则刀尖的坐标值为：e径向跳动对镗孔精度影响式中R——刀尖回转半径；φ——主轴转角。显然，镗出的孔为一椭圆。第四章机械加工精度第四章机械加工精度纯角度摆动：瞬时回转轴线与平均回转轴线方向成一倾斜角度，但其交点位置固

3、定不变的运动，如下图(c)所示。主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆柱度误差，而且影响工件端面误差。实际上，主轴回转误差是三种基本形式误差综合作用的结果，见下图(d)。第四章机械加工精度3)影响主轴回转误差的主要因素影响主轴回转误差的因素较多，主要来自于零件加工和整机装配。因主轴结构不同，因素也不同，主轴回转误差亦不同，往往需要具体问题具体分析。这里主要探讨主轴径向误差的影响。为方便讨论，将主轴结构简化处理，将其处理成轴孔与轴颈配合的简单结构。AB图1轴径不圆引起车床主轴径向跳动★滑动轴承镗床类机床（图2）——切削力随主轴回转而回转，主轴径

4、总是以固定部位与轴承孔内表面的不同部位接触，因此轴承孔的圆度对主轴回转精度影响最大，轴颈圆度影响不大。图2轴承孔不圆引起镗床主轴径向跳动车床类机床（图1）——切削力的方向大体不变，主轴轴颈以不同的部位与轴承内孔的某一固定部位相接触。因此影响主轴回转精度的，主要是轴承处主轴轴颈的圆度，轴承孔的圆度影响不大。①轴承误差的影响第四章机械加工精度第四章机械加工精度轴承间隙对回转精度也有影响，如轴承间隙过大，会使主轴工作时油膜厚度增大，油膜承载能力降低，当工作条件(载荷、转速等)变化时，油楔厚度变化较大，主轴轴线漂移量增大由于轴承内、外圈或轴瓦很薄，受

5、力后容易变形，因此与之相配合的轴颈或箱体支承孔的圆度误差，会使轴承圈或轴瓦发生变形而产生圆度误差。与轴承圈端面配合的零件如轴肩、过渡套、袖承端盖、螺母等的有关端面，如果有平面度误差或与主轴回转轴线不垂直，会使轴承圈滚道倾斜，造成主②轴承间隙的影响③与轴承配合的零件误差的影响第四章机械加工精度轴回转轴线的径向、轴向漂移。箱体前后支承孔、主轴前后支承轴颈的同轴度会使轴承内外圈滚道相对倾斜，同样也会引起主轴回转轴线的漂移。由于主轴部件质量不平衡，机床各种随机振动以及回转轴线的不稳定都随主轴转速增加而增加，使主轴在某个转速范围内的回转精度较高，超过这

6、个范围时，误差就较大。④主轴转速的影响4)提高主轴回转精度的主要措施1）提高主轴部件的制造精度首先应提高轴承的回转精度。其次是提高箱体支承孔、主轴轴颈和与轴承相配合有关表而的加工精度。此外，还可在装配时先测出滚动轴承及主轴锥孔的径向圆跳动，然后调节径向圆跳动的方位，使误差相互补偿或抵消，以减少轴承误差对主轴回转精度的影响。2）对滚动轴承进行预紧，消除间隙对滚动轴承适当预紧以消除间隙，甚至产生微量过盈。由于轴承内外圈和滚动体弹性变形的相互制约，既增加了轴承刚度，又对轴承内外圈滚道和滚动体的误差起均化作用，因而可提高主轴的回转精度。第四章机械加工

7、精度3）使主轴回转误差不反映到工件上（误差转移）直接保证工件在加工过程中的回转精度而不依赖于主轴，是保证工件形状精度的最简单而又有效的方法。如采用两固定顶尖支承磨削外圆柱面。在镗床上加工箱体类零件孔。采用前后导向套的镗模。第四章机械加工精度第四章机械加工精度2.机床导轨导向误差导轨是机床实现成形运动法加工的基准。导轨误差直接影响加工精度。导轨导向误差是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差值。在机床的精度标准中，直线导轨的导向精度一般包括导轨在水平面内的直线度、导轨在垂直面内的直线度、前后导轨的平行度(即扭曲度)等。第四章机械加

8、工精度1)导轨在水平面内直线度误差的影响卧式车床在水平面内存在直线度误差ΔY，见图(a)，则车刀尖的直线运动轨迹也要产生直线度误差ΔY，从而造成工件圆柱度误差，ΔR