【正文】 主要因素與控制 刀具切削成形面 刀具切削成形面 相互重（接）合的表面之間 有精度關(guān)系的表面之間 工件加工面 工件加工面 位置精度要求 機(jī)床幾何精度 采用成形運(yùn)動(dòng)法時(shí)，位置精度的獲得與裝夾方式有關(guān) 結(jié)論：影響位置精度的是 機(jī)床幾何精度 一次裝夾： 如在龍門(mén)銑床、加工中心上加工箱體零件 如用外圓定位在車(chē)床上加工齒輪內(nèi)孔后，再在插床上加工鍵槽 工件基準(zhǔn)面 機(jī)床安裝面 工件加工面 刀具切削成形面 位置精度要求 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機(jī)床幾何精度 機(jī)床幾何精度 結(jié)論：影響位置精度的是 機(jī)床幾何精度 直接裝夾 夾具裝夾 非成形運(yùn)動(dòng)法： 檢測(cè)精度 工件基準(zhǔn)面 機(jī)床安裝面 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機(jī)床幾何精度 夾具安裝面 對(duì)刀導(dǎo)引精度 （找正精度） 夾具定位面 夾具安裝精度 夾具制造精度 裝夾精度 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機(jī)床幾何精度 對(duì)刀導(dǎo)引精度 （找正精度） 結(jié)論：影響位置精度的是 對(duì)刀導(dǎo)引精度、裝夾精度 三、 影響 形狀精度 的主要因素與控制 基本成形運(yùn)動(dòng) （回轉(zhuǎn)、直線(xiàn)） 成形運(yùn)動(dòng)法 相互位置關(guān)系 （ 幾何關(guān)系 ） 均準(zhǔn)確 保證形狀精度 (針對(duì)于機(jī)床 ) 速度關(guān)系 （ 運(yùn)動(dòng)關(guān)系 ） 的條件 （怎樣保證） 非成形運(yùn)動(dòng)法 足夠的檢測(cè)精度 (機(jī)床無(wú)法滿(mǎn)足 ) 機(jī)床的 制造誤差 、 安裝誤差以及在使用過(guò)程中精度保持性被破壞等原因 ， 都將會(huì)產(chǎn)生 機(jī)床幾何誤差 ， 進(jìn)而引起機(jī)械加工誤差 。 （ 幾何參數(shù)的偏差 ） 機(jī)械加工精度的影響因素及其控制 原始誤差 —— 由于 機(jī)床、刀具、量具、夾具和工件組成的 工藝系統(tǒng) 造成加工誤差的因素。 （ 4） 影響配合性質(zhì) 影響配合性質(zhì)最主要因素是 表面粗糙度 。 殘余應(yīng)力 為壓應(yīng)力時(shí) ， 可部分抵消交變載荷施加的拉壓力 ， 阻礙和延緩裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)大 ， 從而提高疲勞強(qiáng)度；但為拉應(yīng)力時(shí) ， 則會(huì)大大降低疲勞強(qiáng)度 。 加工表面硬化 到一定程度能使耐磨性 有所提高 ，但硬化過(guò)度反會(huì)使結(jié)晶組織出現(xiàn)過(guò)度變形，甚至產(chǎn)生裂紋或剝落，使磨損加劇，使耐磨性降低。 生有 氧化膜 或 化合物 并吸收滲進(jìn)某些 氣體 、 液體或 固體粒子 。 是由切削力造成的結(jié)晶組織變化層 。 此區(qū)最外層為纖維化層 ， 是 由刀具與切削層間的摩擦擠壓 造成的 ， 還有切削熱造成的表面層的強(qiáng)化或弱化等等 ， 存在著 由 塑性變形 、 切削熱及金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 。 亞表層 機(jī)械加工精度的獲得方法 一、尺寸精度的獲得方法 手工逐步調(diào)刀獲得所需尺寸 加工前先調(diào)整好刀具位置再進(jìn)行一批加工 尺寸精度由刀具保證 （鉆頭、拉刀） 自動(dòng)化的試切法 試切法 調(diào)整法 尺寸刀具法 自動(dòng)控制法 二、形狀精度的獲得方法 成形運(yùn)動(dòng)法 非成形運(yùn)動(dòng)法 成形刀具法 形狀精度決定于成形運(yùn)動(dòng)和刃形 展成法 成形表面通過(guò)包絡(luò)形成 軌跡法 車(chē)、刨、磨 形狀精度超過(guò)機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)精度時(shí)使用 如： 0級(jí)平板的加工 仿形法 形狀精度決定于靠模的精度 三、位置精度的獲得方法 直接裝夾 效率高，精度低 找正裝夾 高精度 ， 小批 夾具裝夾 效率高，精度可滿(mǎn)足要求 一次裝夾法 多次裝夾法 非成形運(yùn)動(dòng)法 與機(jī)床幾何精度有關(guān) 位置精度要求極高時(shí)采用 （機(jī)床不能滿(mǎn)足要求） （ 1）影響耐磨性 粗糙度值大 ，實(shí)際接觸面積小，接觸應(yīng)力大，易磨損， 耐磨性差 。 （ 2） 影響疲勞強(qiáng)度 交變載荷作用時(shí) ， 表面粗糙度 、 劃痕及微裂紋 等均會(huì)引起應(yīng)力集中 ，從而降低疲勞強(qiáng)度 。 有些加工方法，如 滾壓加工 ，可減小粗糙度值、強(qiáng)化表面層，使表層呈壓應(yīng)力狀態(tài)，從而防止產(chǎn)生微裂紋，提高疲勞強(qiáng)度。 對(duì)于間隙配合 ， 經(jīng)初期磨損后 ， 間隙會(huì)有所增大 ， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響密封性能或?qū)蚓?；?duì)于過(guò)盈配合 ，使計(jì)算所得過(guò)盈量與實(shí)際過(guò)盈量有所不同 ， 成為過(guò)渡配合甚至間隙配合 ，從而可能影響過(guò)盈配合的連接強(qiáng)度 。 誤差分類(lèi) 原始誤差： 統(tǒng)計(jì)誤差： 從影響零件加工精度的本質(zhì)上分 （單因素） 從性質(zhì)上分 （多因素） 原 始 誤 差 原 有 誤 差 機(jī)床 夾具 (制造誤差 ) 刀具 (制造 、 安裝 ) 工件 (毛坯 ) 工藝系統(tǒng)靜誤差 加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差 受力變形 熱變形 工藝系統(tǒng)磨損 殘余應(yīng)力變形 工件裝夾誤差 （定位、夾緊）除此外：對(duì)定、過(guò)程 調(diào)整誤差 （更換工件、刀具、夾具、量具時(shí)進(jìn)行調(diào)整） 測(cè)量誤差 （測(cè)量方法和量具誤差） 原理誤差 （漸開(kāi)線(xiàn)齒輪、數(shù)控插補(bǔ)、英制螺紋） 受力、熱、磨損、殘余應(yīng)力 機(jī)床幾何誤差 原始誤差概念 分析 原有誤差 對(duì)零件加工精度的影響及控制： 誤差敏感方向 ： 加工表面法向 —— 原始誤差所引起的加工誤差最大 誤差敏感 方向 誤差非敏感 方向 XR ???022 RYR ??? 誤差的性質(zhì) 加工誤差的 統(tǒng)計(jì)分析 常值 變值 隨機(jī)性誤差 系統(tǒng)性誤差 統(tǒng)計(jì)誤差概念 Z X 1 2 f ?y X Y ?x ?Rx Rx ?Ry Ry 工藝系統(tǒng)原有誤差對(duì)加工精度的影響與控制 一、影響 尺寸精度 的 主要因素 與 控制 改善測(cè)量方法；提高測(cè)量精度 （激光測(cè)距、 非接觸式測(cè)量、激光干涉儀、光刪尺） KGL )( 0 ?? ??式中， L 為躍進(jìn)距離； G為工作臺(tái)重量； μ0 ， μ 分別為靜、動(dòng)摩擦系數(shù)； K 為機(jī)構(gòu)傳動(dòng)剛度。 機(jī)床幾何誤差及其對(duì)加工精度的影響與控制 機(jī)床幾何精度 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)精度 成形運(yùn)動(dòng)之間的位置精度 傳動(dòng)（速度關(guān)系）精度 會(huì)對(duì)零件的加工精度造成影響：主要指形狀精度 運(yùn)動(dòng)本身及相互關(guān)系均要準(zhǔn)確，否則 1. 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度 主要取決于機(jī)床主軸的 回轉(zhuǎn)精度 主軸回轉(zhuǎn)誤差的形式 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的高低主要以在規(guī)定測(cè)量截面內(nèi)主軸一轉(zhuǎn)或數(shù)轉(zhuǎn)內(nèi)諸瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心的平均位置的變化范圍來(lái)衡量。 結(jié)論：零件加工后的形狀精度（圓度）與軸承孔（圓度）一致。 滾齒機(jī) 9611616232323231664)( ????????fcdgn ii???刀具與工件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 提高成形運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系精度的措施 盡量減少傳動(dòng)件數(shù)目 ， 縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度 （ 最好 1個(gè) ） 采用降速傳動(dòng)鏈 保證高精度的 傳動(dòng)零部件制造 、 總裝調(diào)試和維修 傳動(dòng)誤差檢測(cè)與補(bǔ)償 (大小相等 、 方向相反的誤差 ) 影響速度關(guān)系精度的因素 機(jī)床傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)元件的 制造誤差 、 裝配誤差 以及 磨損 等，都會(huì)破壞正確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，造成工件和刀具運(yùn)動(dòng)相對(duì)速度的不準(zhǔn)確，從而產(chǎn)生加工誤差。 改進(jìn)設(shè)計(jì) 有限元分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、 CAD 超精密加工過(guò)程中，其它誤差的影響因素也非常的重要 除了前面分析的所有因素之外 （環(huán)境控制：恒溫、恒濕、超凈、隔振） 工藝系統(tǒng)磨損的影響與控制 減少系統(tǒng)磨損的主要措施 合理設(shè)計(jì)機(jī)床結(jié)構(gòu) 靜壓結(jié)構(gòu) （無(wú)磨損） ，易損表面防護(hù) 提高零部件耐磨性 耐磨材料（合金鑄鐵、鑲鋼、貼塑），熱處理 合理潤(rùn)滑，及時(shí)更換已磨損件 正確使用刀具 刀具材料（陶瓷、金剛石），刀具參數(shù) 切削用量（尤其是 V）， 刃口形式（寬刃） 冷卻潤(rùn)滑 系統(tǒng)