【正文】 動(dòng) 20233 40 20233 41 ? （ 1） 軸向竄動(dòng) ? 軸向竄動(dòng)是指瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運(yùn)動(dòng)，如圖 4 1a所示，它主要影響工件的的端面形狀和軸向尺寸精度。 ? （ 2） 徑向跳動(dòng) ? 徑向跳動(dòng)是指瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線平行于平均回轉(zhuǎn)軸線的徑向運(yùn)動(dòng)量。如圖 41b所示。它主要影響加工工件的圓度和圓柱度。 ? （ 3） 角度擺動(dòng) ? 角度擺動(dòng)是指瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度作公轉(zhuǎn)，如圖 4 1c所示，它對(duì)工件的形狀精度影響很大，如車外圓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生錐度。 20233 42 ?主軸回轉(zhuǎn)誤差 在實(shí)際中多表現(xiàn)為漂移。 ?漂移 是指主軸回轉(zhuǎn)軸線在每一轉(zhuǎn)內(nèi)的每一瞬時(shí)的變動(dòng)方位和變動(dòng)量都是變化的一種現(xiàn)象 。 ?產(chǎn)生主軸 徑向回轉(zhuǎn)誤差 的主要原因有： 主軸幾段軸頸的同軸度誤差、 軸承本身的各種誤差、 軸承之間的同軸度誤差、 主軸撓度等。 ?但它們對(duì)主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。 20233 43 20233 44 ? 產(chǎn)生 軸向竄動(dòng) 的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差。 ? 不同的加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的加工誤差也不同。 20233 45 下面以在鏜床上鏜孔、車床上車外圓為例來說明主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 車間 所有機(jī)床，我們分為： 工件回轉(zhuǎn)類 刀具回轉(zhuǎn)類 誤差敏感 方向不變 鏜床 車床 加工時(shí)誤差敏感 方向和切削力方 向隨主軸回轉(zhuǎn)而 不斷變化 （ 2）主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響 20233 46 ①主軸的純徑向跳動(dòng)對(duì)車削和鏜削加工精度的影響 鏜削加工：鏜刀回轉(zhuǎn)，工件不轉(zhuǎn) 假設(shè)由于主軸的純徑向跳動(dòng)而使軸線在 y坐標(biāo)方向作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（ 圖 54） ， 其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，簡(jiǎn)諧幅值為 A； 則 : Y = Acosφ （ φ ＝ ωt） 且主軸中心偏移最大（等于 A） 時(shí)，鏜刀尖正好通過水平位置 1處。 當(dāng)鏜刀轉(zhuǎn)過一個(gè) φ 角時(shí)（位置 1’），刀尖軌跡的水平分量和垂直分量分別計(jì)算得： y=Acosφ +Rcosφ =(A+R)cosφ Z=Rsinφ 將上兩式平方相加得 : y2/(A+R)2+Z2/R2=1 表明此時(shí)鏜出的孔為橢圓形。 20233 47 A A R φ Om 1 1， Acosφ O 2 3 4 O Rsinθ (A+R） cosθ 圖 5－ 4 鏜孔時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響 20233 48 車床加工：工件回轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng) 假設(shè)主軸軸線沿 y軸作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（ 圖 55） ， 在工件的1處（主軸中心偏移最大之處）切出的半徑比在工件的 4處切出的半徑小一個(gè)幅值 A； 在工件的 3處切出的半徑比在工件的 4處切出的半徑大一個(gè)幅值 A。 這樣，上述四點(diǎn)工件的直徑都相等，其它各點(diǎn)直徑誤差也很小，所以車削出的工件表面接近于一個(gè)真圓。 Y2+Z2=R2+A2Sin2θ 由此可見，主軸的純徑向跳動(dòng)對(duì)車削加工工件的圓度影響很小。 20233 49 圖 5－ 5 車削時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響 20233 50 ② 軸向竄動(dòng)對(duì)車、鏜削加工精度的影響 20233 51 圖 5－ 6 主軸軸向竄動(dòng)對(duì)端面加工精度的影響 20233 52 ③角度擺動(dòng)對(duì)車、鏜削加工精度的影響 主軸純角度擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響，取決于不同的加工內(nèi)容。 20233 53 圖 5－ 7 主軸純角度擺動(dòng)對(duì)鏜孔精度的影響 20233 54 （ 3）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施 1）提高主軸的軸承精度。 2）減少機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 3）對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊，以消除間隙。 4）提高主軸箱體支承孔、主軸軸頸和與軸承相配合的零件有關(guān)表面的加工精度。 生產(chǎn)實(shí)際中，從工藝方面采取轉(zhuǎn)移主軸回轉(zhuǎn)誤差的措施，消除主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響，也是十分有效的。 20233 55 討 論 ? 鏜床上鏜孔時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給（ 圖示 ），即工件直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌在水平面、垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度有何影響？ ? 答：孔徑?jīng)]有誤差，有圓柱度誤差。軸線不直。因?yàn)檎`差敏感方向不斷變化。 20233 56 20233 57 討論 ? 若鏜桿進(jìn)給，即鏜桿既旋轉(zhuǎn)又移動(dòng)（ 圖示 ），導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度有無影響？ ? 答：不會(huì)產(chǎn)生孔的形狀誤差，但會(huì)產(chǎn)生孔的位置誤差。 20233 58 20233 59 討 論 ? 刨平面時(shí)，導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度有何影響？ ? 答：產(chǎn)生加工表面的直線度誤差、平面度誤差。 ? 若刨削剛性很差的薄板時(shí)，會(huì)產(chǎn)生何種加工誤差？ ? 答：無形狀誤差，但有尺寸誤差。 20233 60 思考題 ? 端銑時(shí)，若主軸回轉(zhuǎn)軸線與工件進(jìn)給方向不垂直，會(huì)產(chǎn)生何種加工誤差？誤差大?。? 20233 61 機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差 （ 1）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差定義 指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藞?zhí)行元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。 （ 2）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差描述 傳動(dòng)鏈末端元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差。 它的大小對(duì)車、磨、銑螺紋，滾、插、磨（展成法磨齒）齒輪等加工會(huì)影響分度精度，造成加工表面的形狀誤差，如螺距精度、齒距精度等。 20233 62 例如，車螺紋時(shí)，要求主軸與傳動(dòng)絲杠的轉(zhuǎn)速比恒定（ 圖示 ），即 iTTiiiiTzzzz zzzzS ??? 432186427531Z1 Z2 （ 3）驅(qū)動(dòng)絲杠誤差的產(chǎn)生 2112 zzi ?1122 ?? i?1?220233 63 圖 車螺紋的傳動(dòng)誤差示意圖 S－ 工件導(dǎo)程； T－ 絲杠導(dǎo)程； Z1～ Z8－ 各齒輪齒數(shù) 20233 64 若齒輪 Z1有轉(zhuǎn)角誤差 δ1， 造成 Z2的轉(zhuǎn)角誤差為： δ12＝ i12δ1 Z1 δ1 δ1n=i1nδ1 Z2 δ2 δ2n=i2nδ2 ……………… Zn δn δnn=innδn 在任一時(shí)刻，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差反映到絲杠的總誤差為： ???????njjnjnnnn i121 ????? ?Σ傳到絲杠上的轉(zhuǎn)角誤差為 δ1n， 即： 20233 65 圖 58 滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖 20233 66 （ 3）減少傳動(dòng)鏈誤差的措施 1）盡量縮短傳動(dòng)鏈。 2）提高傳動(dòng)件的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。 3）盡可能采用降速運(yùn)動(dòng)，且傳動(dòng)比最小的一級(jí)傳動(dòng)件應(yīng)在最后。 4）消除傳動(dòng)鏈中齒輪副的間隙。 5）采用誤差校正（補(bǔ)償）機(jī)構(gòu) 20233 67 圖 絲杠加工誤差校正裝置 1－工件 2－螺母 3－母絲杠 4－杠桿 5－校正尺 6－觸頭 7－校正曲線 20233 68 刀具 誤差 一般刀具 定尺寸刀具 成形刀具 展成法刀具 如普通車刀、單刃 鏜刀和面銑刀等）的制 造誤差對(duì)加工精度沒有 直接影響， 但磨損后對(duì) 工件尺寸或形狀精度有 一定影響 定尺寸刀具（如鉆 頭、鉸刀、圓孔拉刀等） 的尺寸誤差直接影響被 加工工件的尺寸精度。 刀具的安裝和使用不當(dāng)， 也會(huì)影響加工精度。 成形刀具（如成形車 刀、成形銑刀、盤形齒 輪銑刀等）的誤差主要 影響被加工面的形狀精 度 展成法刀具（如齒輪 滾刀、插齒刀等）加工齒 輪時(shí)，刀刃的幾何形狀及 有關(guān)尺寸精度會(huì)直接影響 齒輪加工精度 三、工藝系統(tǒng)其它幾何誤差 刀具誤差對(duì)加工精 度的影響隨刀具種類 的不同而不同。 20233 69 定尺寸刀具 ? 定尺寸刀具的尺寸和形狀誤差，將直接影響工件的尺寸和形狀精度。 ? 定尺寸刀具兩側(cè)刀刃刃磨不對(duì)稱，或安裝有幾何偏心時(shí)，還可能引起加工表面的尺寸擴(kuò)張 (又稱 正擴(kuò)切 )。 ? 這類刀具的耐用度較高，在加工批量不大時(shí)的磨損量很小，影響可以忽略不計(jì)。 ? 但在加工余量過小或工件壁厚較薄的情況下，用磨鈍了的刀具加工后，工件的加工表面會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象 (負(fù)擴(kuò)切 )。 ? 對(duì)于鈍化的鉆頭上還會(huì)使被加工孔的軸線偏斜和孔徑擴(kuò)張。 20233 70 成形刀具 ?成形刀具的形狀誤差將直接決定工件的形狀精度。 ?這類刀具的耐用度較高，在加工批量不大時(shí)的磨損亦很小，對(duì)加工精度的影響可忽略不計(jì)。 ?此類刀具因刀具的安裝誤差所引起的工件形狀誤差不可忽視。 20233 71 展成刀具 ? 展成刀具刀刃的形狀及有關(guān)尺寸，以及其安裝、調(diào)整不正確時(shí)，會(huì)影響加工表面的形狀精度。 ? 在加工批量不大時(shí)的磨損很小，可以忽略不計(jì)。 20233 72 一般刀具 ? 一般刀具的制造誤差，對(duì)工件的加工精度沒有直接的影響。 ? 因?yàn)榧庸け砻娴男螤钪饕蓹C(jī)床運(yùn)動(dòng)精度來保證，加工表面的尺寸主要由調(diào)整決定。 ? 普通圓柱銑刀和立銑刀的刀刃形狀誤差對(duì)工件的形狀精度有一定影響。 ? 但這些刀具制造時(shí)較容易保證其刃形精度，故其對(duì)加工精度的影響往往可忽略不計(jì)。 ? 一般刀具耐用度低，在一次調(diào)整加工中的磨損量較顯著，特別是在加工大型工件，加工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的情況下更為嚴(yán)重，對(duì)工件尺寸及形狀精度的影響不可忽視。 20233 73 ? 在用調(diào)整法車削短小的軸件時(shí) ， 車刀的磨損 ， 對(duì)一個(gè)工件來說其影響可以忽略不計(jì) 。 但對(duì)一批工件來說 ， 工件的直徑將逐件增大 ， 使整批工件的尺寸分散范圍增大 。 ? 精細(xì)車和精細(xì)鏜時(shí)進(jìn)給量很小 ， 刀具磨損對(duì)加工精度的影響就更大 。 必須采用高耐用度的刀具 ， 如金剛石刀具等 。 20233 74 圖例 車刀的尺寸磨損 圖例 車刀磨損過程 20233 75 ?正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料， ?合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量， ?正確地刃磨刀具， ?正確地采用冷卻潤(rùn)滑液等，均可有效地減少刀具尺寸磨損。 ? 必要時(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償 。 20233 76 ?夾具的作用是使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床具有正確的位置，夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度 (特別是位置精度 ) 有很大影響 。 圖 510 工件在夾具中裝夾示意圖 20233 77 20233 78 ?夾具磨損 使夾具的誤差增大，從而使工件的加工誤差也相應(yīng)增大。 ?必須注意提高夾具易磨損件的耐磨性。 ?磨損到一定限度后須及時(shí)予以更換。 ? 夾具設(shè)計(jì)時(shí)，凡影響工件精度的有關(guān)技術(shù)要求必須給出嚴(yán)格的公差。 ? 精加工用夾具一般取工件上相應(yīng)尺寸公差的 1/2~1/3； ? 粗加工用夾具一般取工件上相應(yīng)尺寸公差的 1/5~1/10。 20233 79 圖例 鉆孔夾具誤差對(duì)加工精度的影響 20233 80 測(cè)量誤差 （ 1）量具、量?jī)x和測(cè)量方法本身的誤差 （ 2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動(dòng)等） （ 3）測(cè)量人員主觀因素的影響（視力、測(cè)量 力大小等） （ 4）正確選擇和使用量具，以保證測(cè)量精度 20233 81 調(diào)整誤差 試切法調(diào)整 定程機(jī)構(gòu)調(diào)整 樣板、樣件調(diào)整 夾具安裝調(diào)整 大批量生產(chǎn)時(shí)常采用 行程擋塊、靠模、凸輪 作為定程機(jī)構(gòu)，其制造 精度和調(diào)整精度產(chǎn)生調(diào) 整誤差 樣件、樣板的制造精度 和安裝精度、對(duì)刀精度 產(chǎn)生調(diào)整誤差 ?測(cè)量誤差 ?進(jìn)給機(jī)構(gòu)位移誤差（爬 行現(xiàn)象） ?加工余量的影響（余量 很小時(shí)，刀刃打滑） 影響工件在機(jī)床上 占有正確的加工位置 20233 82 調(diào)整誤差 ?在活塞加工中，就存在著許多工藝系統(tǒng)的調(diào)整問題。 ?例如：⑴ 機(jī)床的調(diào)整 ⑵ 夾具的調(diào)整 ⑶ 刀具的調(diào)整 ?在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中