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[工學(xué)]第五章機(jī)械加工精度(留存版)

  

【正文】 制法 切削測(cè)量補(bǔ)償調(diào)整 ( 2)獲得形狀精度的方法 1)軌跡法 利用刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡形成工件表面形狀 2)成形刀具法 由刀刃的形狀形成工件表面形狀 3)展成法 由切削刃包絡(luò)面形成工件表面形狀 ( 3)獲得相互位置精度的方法 主要由機(jī)床精度、夾具精度和工件的裝夾精度來(lái)保證 7 ( 1)獲得尺寸精度的方法 1)試切法 用于單件小批生產(chǎn) 8 ( 1)獲得尺寸精度的方法 2)調(diào)整法 用于成批大量生產(chǎn) 9 ( 1)獲得尺寸精度的方法 2)調(diào)整法 用于成批大量生產(chǎn) 10 引起加工誤差的根本原因是工藝系統(tǒng)存在著誤差 , 將工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差 。 系統(tǒng)誤差又可以分為 常值系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差 。則刀尖的坐標(biāo)值為: e 圖 58 徑向跳動(dòng)對(duì)鏜孔精度影響 式中 R —— 刀尖回轉(zhuǎn)半徑; θ—— 主軸轉(zhuǎn)角。 ? ? ? ?1 2 1 2 1 21g p p p p mCF F a akk ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 以橢圓截面車削為例說(shuō)明(圖 5220) 圖 5220 誤差復(fù)映現(xiàn)象 ap1 Δ1 a p2 Δ 2 毛坯外形 工件外形 由于工藝系統(tǒng)受力變形 ,使毛坯誤差部分反映到工件上 , 此種現(xiàn)象稱為 “ 誤差復(fù)映 ” 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 切削力大小變化引起的加工誤差 ? 誤差復(fù)映 35 ? 誤差復(fù)映系數(shù) 機(jī)械加工中 , 誤差復(fù)映系數(shù)通常小于 1。 如機(jī)床 、夾具 、 刀具的制造誤差 , 工藝系統(tǒng)在均勻切削力作用下的受力變形 , 調(diào)整誤差 , 機(jī)床 、 夾具 、 量具的磨損等因素引起的加工誤差 。 工件轉(zhuǎn)角 l1 l2 70 誤差補(bǔ)償 ? 在線測(cè)量與在線補(bǔ)償 ( 圖 5550) ◆ 指人為引入附加誤差因素,以抵消或減小原始誤差的影響 圖 5550 高壓油泵偶件自動(dòng)配磨裝置示意圖 柱塞銷 柱塞 71 圖 5560 絲扛加工誤差補(bǔ)償裝置 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 附加位移 螺母附加轉(zhuǎn)動(dòng) 誤差補(bǔ)償 ? 采用校正裝置 ( 圖 5560) 72 圖 5570 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ? 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ( 圖 5570) ? 其他補(bǔ)償方法 圖 5590 以熱變形補(bǔ)償熱變形 圖 5580 龍門(mén)銑橫梁變形補(bǔ)償 附加夾緊力 ? 以熱變形補(bǔ)償熱變形 ( 圖 5590) ? 以幾何誤差補(bǔ)償受力變形 ( 圖 5580) 誤差補(bǔ)償 73 加工誤差綜合分析 — 討論與示例 分析解決加工誤差問(wèn)題的方法和步驟: ( 1)靜測(cè)試 ( 2)在加工過(guò)程中測(cè)定 ( 3)加工試驗(yàn) 第 5章 機(jī)械加工精度 74 實(shí)例 1: 尾座體孔的鏜孔正錐度(頭部孔徑比尾部大)誤差 第 5章 機(jī)械加工精度 75 第 5章 機(jī)械加工精度 76 實(shí)例 2:連桿小頭(襯套)孔金剛鏜的位置誤差 第 5章 機(jī)械加工精度 77 第 5章 機(jī)械加工精度 78 第 5章 機(jī)械加工精度 產(chǎn)生誤差的原因初步分析: 79 習(xí)題與討論題 51所示,零件安裝在車床三爪卡盤(pán)上車孔(內(nèi)孔車刀安裝在刀架上)。 ( 3)影響銷孔位置精度的因素: ① 定位誤差(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(頂面)與定位基準(zhǔn)(止口端面) 不重合,定位止口與夾具定位凸臺(tái)、菱形銷與銷孔的配合間隙等引起); ② 夾緊誤差;③ 調(diào)整誤差(夾具在工作臺(tái)上的位置調(diào)整,菱形銷與主軸同軸度的調(diào)整等); ④ 夾具制造誤差; ⑤ 機(jī)床熱變形; ⑥ 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向與主軸回轉(zhuǎn)軸線不平行。 c) 由于切削力作用點(diǎn)位置變化 , 將使工件產(chǎn)生 鞍形誤差 , 且右端直徑大于 左端直徑 。 61 分布圖分析法 y 圖 549 工藝能力系數(shù)符號(hào)含義 μ x 0 3ζ 3ζ 公差帶 T Δ TU TL ? ?3626PPKCPT U T LCT U T LC????????? ? ???62 ? 工序能力等級(jí) 工序能力系數(shù) 工序等級(jí) 說(shuō) 明 CP> 特級(jí) 工序能力過(guò)高 ≥ CP > 一級(jí) 工序能力足夠 ≥ CP > 二級(jí) 工序能力勉強(qiáng) ≥ CP > 三級(jí) 工序能力不足 ≥ CP 四級(jí) 工序能力很差 表 52 0 工序能力等級(jí) 分布圖分析法 ? CP 表示工藝過(guò)程本身的能力,而工藝能力系數(shù) CPK 則表示過(guò)程滿足技術(shù)要求的能力,實(shí)際上是 “ 過(guò)程能力 ”與“管理能力”的綜合 63 0 1 2 3 4 5 6 7 樣組序號(hào) b) 工件尺寸 公差帶T 控制限 點(diǎn)圖分析法 圖 5490 單值點(diǎn)圖 工件序號(hào) c) A A′ B′ O′ O B 工件尺寸 工件尺寸 工件序號(hào) a) 14 0 2 4 6 8 10 12 公差帶T 控制限 單值點(diǎn)圖 ( 圖 5490) 64 點(diǎn)圖分析法 ? 圖是控制圖和 R控制圖聯(lián)合使用的統(tǒng)稱 xR?1221 kiiSXxxkx x A Rx x A R??? ? ?? ? ??中 線上 控 制 限下 控 制 限R 圖: 1121 kiiSXRRkR D RR D R???????中 線上 控 制 限下 控 制 限A D D2 數(shù)值可參見(jiàn)有關(guān)資料 圖 xR?? 表示樣組平均值 , R表示樣組極差 x? 圖控制限 xR?圖: x65 點(diǎn)圖分析法 ◆ 工藝過(guò)程穩(wěn)定性 點(diǎn)子正常波動(dòng) →工藝過(guò)程穩(wěn)定;點(diǎn)子異常波動(dòng) →工藝過(guò)程不穩(wěn)定 圖 551 圖 xR?R 圖 UCL= CL= 0 5 10 樣組序號(hào) 15 20 LCL=0 0 5 10 樣組序號(hào) 15 20 x 圖 LCL= UCL= CL= ◆ 穩(wěn)定性判別 —— 沒(méi)有點(diǎn)子超出控制限 —— 大部分點(diǎn)子在中心線上下波動(dòng) , 小部分點(diǎn)子靠近控制限 —— 點(diǎn)子變化沒(méi)有明顯規(guī)律性 ( 如上升 、 下降傾向或周期性波動(dòng) ) ? 同時(shí)滿足為穩(wěn)定 圖分析 xR?66 調(diào)整尺寸 式中 Lt —— 調(diào)整尺寸; LM—— 平均尺寸; Tt—— 調(diào)整公差 。 ? 充分冷卻和強(qiáng)制冷卻 。 工藝系統(tǒng)受力變形等于工藝系統(tǒng)各組成部分受力變形之迭加。 ? 誤差敏感方向一般為已加工表面過(guò)切削點(diǎn)的法線方向。 符合程度愈高,加工精度愈高。 物理方法 數(shù)學(xué)方法 研究加工質(zhì)量的方法 12 加工原理誤差是指采用了近似的成型運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。 θ6F7 θ10 F7 k6 H 7 g 6 Y Z 圖 4190 鉆徑向孔的夾具 ? 夾具誤差影響加工位置精度。 例 : 高 600mm, 長(zhǎng) 2022mm的床身 , 若上表面溫升為 3℃ ,則變形量為: 刀具和工件熱變形對(duì)加工精度影響 50 減小熱變形對(duì)加工精度影響的措施 例 1: 磨床油箱置于床身內(nèi) ,其發(fā)熱使導(dǎo)軌中凹
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