畢業(yè)設(shè)計(jì)---精密數(shù)控磨床的總體設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-07-26 20:55本頁(yè)面
【正文】 度控制：采用恒溫室保證20℃177?！妫綦x各部件熱量。4． 精度分析 加工精度與加工誤差加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。在機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)中各種因素影響，使加工出的零件不可能與理想的要求完全符合。零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。其符合程度愈高，加工誤差愈小，即加工精度愈高；偏離程度愈大，加工誤差愈大。由此可見(jiàn)，加工精度和加工誤差是從兩個(gè)不同的角度來(lái)評(píng)定加工零件的幾何參數(shù)。首先必須明確以下幾點(diǎn)：（1）“理想幾何參數(shù)”的含義：尺寸參數(shù)是指圖紙規(guī)定尺寸的平均值；形狀和位置參數(shù)是指絕對(duì)正確的形狀和位置，如絕對(duì)的圓和絕對(duì)的平行等等。（2）加工精度是零件圖紙或工藝文件以公差T給定的集合參數(shù)，而加工誤差則是零件加工后的實(shí)際測(cè)得的偏離值△。一般說(shuō)，當(dāng)△＜T時(shí)，就保證了加工精度。（3）零件三個(gè)方面的幾何參數(shù)，就是加工精度和加工誤差的三方面的內(nèi)容。即，加工精度（誤差）包括尺寸精度（誤差）、形狀精度（誤差）和相互位置精度（誤差）。從保證機(jī)器使用性能出發(fā)，每個(gè)機(jī)械零件應(yīng)具有足夠的加工精度，但沒(méi)有必要把每個(gè)零件都做得絕對(duì)準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)零件在機(jī)器上的功用，將加工精度規(guī)定在一定范圍內(nèi)是完全允許的。即加工精度的規(guī)定均以相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值標(biāo)注在零件圖上，加工時(shí)只要零件的加工誤差未超過(guò)其公差范圍，就能保證零件的加工精度要求和工作要求。 原始誤差零件加工精度主要取決于工件和刀具在切削過(guò)程中相互位置的準(zhǔn)確程度。由于多種因素的影響，由機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中的各種誤差，在不同的條件下，以不同的方式反映為加工誤差。工藝系統(tǒng)的誤差是“因”，是根源；加工誤差是“果”，是表現(xiàn)。因此，把工藝系統(tǒng)的誤差稱之為原始誤差。 機(jī)床的幾何誤差機(jī)床誤差是最基本的原始誤差之一。分析和研究機(jī)床誤差及其對(duì)加工精度的影響，無(wú)論在理論上或是實(shí)際應(yīng)用上都具有重要的意義。機(jī)床誤差是由機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和磨損等引起的。它是保證工件加工精度的基礎(chǔ)。 研究機(jī)械加工精度的方法加工誤差的研究方法，通常分為：分析計(jì)算法（又稱因素分析法）和統(tǒng)計(jì)分析法兩種。分析計(jì)算法，是分別研究各原始誤差對(duì)加工精度的影響。研究某一確定因素時(shí)，一般不考慮其它因素的同時(shí)作用。通過(guò)分析、計(jì)算或?qū)嶒?yàn)、測(cè)試，得出該因素與加工誤差之間的關(guān)系，即找出它們之間的變化規(guī)律。統(tǒng)計(jì)分析法，是對(duì)某一具體加工條件下加工的一批工件，進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，然后以數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)來(lái)處理、分析誤差的性質(zhì)和變化規(guī)律?？梢?jiàn)，前一種方法主要是分析各項(xiàng)誤差單獨(dú)的變化規(guī)律，后一種方法主要是研究各項(xiàng)誤差綜合的變化規(guī)律，且只適用于大批大量的生產(chǎn)條件。在實(shí)際生產(chǎn)中，這兩種方法往往要結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。一般先用統(tǒng)計(jì)分析法找出誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步推斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后，運(yùn)用分析計(jì)算法找出影響加工誤差的關(guān)鍵因素，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 加工誤差分析因?yàn)橛绊懠庸ふ`差因素復(fù)雜，且是個(gè)綜合性問(wèn)題。利用統(tǒng)計(jì)法分析的目的是找出影響加工精度的主要因素，驗(yàn)證分析結(jié)果，提出解決問(wèn)題的措施。工藝設(shè)計(jì)必須保障產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)提出的各項(xiàng)公差要求，不允許隨意放寬任何公差帶。按統(tǒng)計(jì)方法可以得到，當(dāng)公差放大后加工得到的零件中，只有一部分零件超出原設(shè)計(jì)公差要求，需要校直處理。需校直的零件占總零件的比率為校直率。所謂校直率增加是生產(chǎn)的工藝過(guò)程不能滿足原設(shè)計(jì)要求的表現(xiàn)，必須采取相應(yīng)的措施，如增加投產(chǎn)數(shù)量，改變公差帶形成可修復(fù)超差件和修復(fù)工序等等。解決這類問(wèn)題的方法步驟歸納為： （l）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并作統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析處理，了解誤差的規(guī)律，判別其方向、大小及其發(fā)生的條件。（2）繪制必要的統(tǒng)計(jì)圖表，如直方圓、點(diǎn)圖等（必要時(shí)作相關(guān)分析）。初步判別誤差的性質(zhì)。（3）查找影響誤差的主要因素，將影響因素分類，作因果分析圖分析。（4）進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)分析。通常用統(tǒng)計(jì)分析方法可以找到解決問(wèn)題的方向。要得到確切的結(jié)果，可能要反復(fù)實(shí)驗(yàn)。（5）在找出產(chǎn)生誤差的原因后，仍要作試樣件的試驗(yàn)，以驗(yàn)證新工藝措施的可靠性。 部件加工精度分析與確定為保證被加工零件達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)，主要環(huán)節(jié)應(yīng)保證的精度如下： 磨頭產(chǎn)生的誤差磨頭是整個(gè)設(shè)備的關(guān)鍵部件，它不但要有足夠的功率和扭矩，而且更需要有可靠的傳動(dòng)平穩(wěn)性，以保證被加工件的各項(xiàng)技術(shù)要求。磨頭主軸主要承受軸向力，本身幾乎不產(chǎn)生變形。軸承是磨頭系統(tǒng)中最重要的部件，它的類型、配置、精度和調(diào)整等因素都直接影響主軸系統(tǒng)的工作性能，主軸的旋轉(zhuǎn)精度在很大程度上是由軸承所決定。在眾多影響主軸回轉(zhuǎn)誤差的因素中，最主要的是：主軸支承軸頸、軸承孔、滾動(dòng)軸承滾道等的圓度誤差；主軸支承軸頸的軸肩、止推滾動(dòng)軸承的滾道與軸線的垂直誤差；以及軸承的間隙等。機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差不僅對(duì)加工表面的形狀和位置精度影響較大，而且對(duì)加工表面的粗糙度和波度影響亦較大。尤其是在精密加工中，它是決定工件圓度的主要因素。主軸回轉(zhuǎn)誤差討論的內(nèi)容包括：（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念；（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式及其產(chǎn)生的加工誤差；（3）主軸回轉(zhuǎn)誤差的來(lái)源；（4）減少主軸回轉(zhuǎn)誤差及其對(duì)加工精度影響的措。正確的理解和掌握主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念，是討論其它問(wèn)題的機(jī)床，因此必須首先切實(shí)弄清有關(guān)軸線的概念。即主軸幾何軸線、主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線、主軸理想回轉(zhuǎn)軸線和主軸平均回轉(zhuǎn)軸線等的概念及其相互關(guān)系。所謂主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移量。通常把主軸的回轉(zhuǎn)誤差分解為徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本形式（）。 主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)于不同的加工，不同形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響是不同的。這里應(yīng)注意掌握相同（不同）形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差，對(duì)不同機(jī)床和加工表面將產(chǎn)生不同（相同）形式的加工誤差。當(dāng)主軸采用滑動(dòng)軸承時(shí)，主軸回轉(zhuǎn)精度，主要是受到主軸頸和軸承內(nèi)孔的圓度誤差和波度的影響（）。當(dāng)主軸采用滾動(dòng)軸承時(shí)，主軸回轉(zhuǎn)精度不僅取決于滾動(dòng)軸承本身的精度（包括內(nèi)、外圈滾道的圓度誤差，滾動(dòng)體的形狀、尺寸誤差），而且還與軸承配合件（主軸頸、軸承座孔）的精度密切相關(guān)（）。 圓度誤差和波度誤差 軸承配合件的精度影響提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施主要有以下三種：（1）提高主軸部件的制造精度首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，如選用高精度的滾動(dòng)軸承，或采用高精度動(dòng)壓滑動(dòng)軸承（多油楔）和靜壓軸承等。其次是提高配合表面（如箱體支承孔、主軸軸頸）的加工精度。實(shí)際生產(chǎn)中，常采用定向裝配和分組選配，使誤差相互補(bǔ)償或抵消，以減小軸承誤差對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度的影響。（2）對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊適當(dāng)預(yù)緊可以消除間隙，并產(chǎn)生微量過(guò)盈，提高軸承的接觸剛度，并對(duì)軸承內(nèi)外圈滾道和滾動(dòng)體的誤差起均化作用，從而提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。（3）使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上直接使工件在加工過(guò)程中的回轉(zhuǎn)精度不依賴于主軸，是保證工件形狀精度的最簡(jiǎn)單而又有效的方法。如在外圓磨床上磨削外圓柱面時(shí)，為避免工件頭架主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響，工件由頭架和尾架的兩個(gè)固定頂尖支承，頭架主軸只起傳動(dòng)作用，工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀精度、同軸度。在鏜床上加工箱體類零件上的孔時(shí)，可采用鏜模加工，刀桿與主軸為浮動(dòng)聯(lián)接，則刀桿的回轉(zhuǎn)精度與機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度無(wú)關(guān)，工件的加工精度僅由刀桿和導(dǎo)套的配合質(zhì)量決定。再將以上內(nèi)容與加工要求相結(jié)合初步得出以下加工部件應(yīng)保證的精度：磨頭的旋轉(zhuǎn)精度 ～磨頭的軸向跳動(dòng) ～磨頭垂直向移動(dòng)精度 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)產(chǎn)生的誤差（1）由于測(cè)量工具（或測(cè)量?jī)x器）本身的固有誤差、測(cè)量原理或測(cè)量方法本身理論的缺陷及實(shí)驗(yàn)操作人員本身心理生理?xiàng)l件的制約而帶來(lái)的測(cè)量誤差稱為系統(tǒng)誤差．系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在相同測(cè)量條件下、重復(fù)測(cè)量所得測(cè)量結(jié)果總是偏大或偏小，且誤差數(shù)值一定或按一定規(guī)律變化．減小系統(tǒng)誤差的方法通?？梢愿淖儨y(cè)量工具或測(cè)量方法，還可以對(duì)測(cè)量結(jié)果考慮修正值．（2）隨機(jī)誤差又叫偶然誤差，即使在完全消除系統(tǒng)誤差這種理想情況下，多次重復(fù)測(cè)量同一測(cè)量對(duì)象，仍會(huì)由于各種偶然的、無(wú)法預(yù)測(cè)的不確定因素
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