chapter02機(jī)械加工精度-展示頁
2025-01-03 18:34本頁面
【正文】 與工藝系統(tǒng) 初始狀態(tài)有 關(guān)的原始誤差 （幾何誤差） 與加工過 程有關(guān)的 原始誤差 （動(dòng)誤差） 加工原理誤差 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差 測(cè)量誤差 工件的裝夾誤差 調(diào)整誤差 刀具制造誤差 機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差 機(jī)床傳動(dòng)誤差 刀具磨損 工藝系統(tǒng)受力變形 工件殘余應(yīng)力 引起的變形 工件相對(duì)于刀具在靜止?fàn)顟B(tài)下已存在的誤差 工件相對(duì)于刀具在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下已存在的誤差 工藝系統(tǒng)受熱的變形 加工精度的基本概念 5 工藝系統(tǒng)靜誤差 ? 主軸回轉(zhuǎn)誤差 ? 導(dǎo)軌誤差 ? 傳動(dòng)鏈誤差 ? 一般刀具 ? 定尺寸刀具 ? 成形刀具 ? 展成法刀具 ? 試切法 ? 調(diào)整法 ? 外力作用點(diǎn)變化 ? 外力方向變化 ? 外力大小變化 機(jī)床幾何誤差 工藝系統(tǒng)幾何誤差 原理誤差 調(diào)整誤差 測(cè)量誤差 定位誤差 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差 工藝系統(tǒng)力變形 工藝系統(tǒng)熱變形 工藝系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力變形 刀具幾何誤差 夾具幾何誤差 ? 機(jī)床熱變形 ? 工件熱變形 ? 刀具熱變形 原始誤差產(chǎn)生加工誤差的根源 6 原始誤差產(chǎn)生加工誤差的根源 7 原始誤差產(chǎn)生加工誤差的根源 8 原始誤差與加工誤差的關(guān)系 原始誤差 δ 會(huì)影響刀具和工件間的正確幾何關(guān)系，最終引起加工誤差。 ?影響加工精度的因素 —— 原始誤差： 將工藝系統(tǒng)中能夠直接引起加工誤差的因素統(tǒng)稱為原始誤差 幾何誤差 —— 與工藝系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差。1/16/2023 1 機(jī)械制造工藝學(xué)（第 2版） 王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社 第二章 機(jī)械加工精度 主講教師：何俊 2 加工精度的基本概念 工藝系統(tǒng)的幾何誤差 工藝系統(tǒng)的受力變形 工藝系統(tǒng)的熱變形 殘余應(yīng)力引起的誤差 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法 本章內(nèi)容提要 3 加工精度的基本概念 ?加工精度： 零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。分為： ? 尺寸精度； ? 形狀精度； ? 位置精度； ?工藝系統(tǒng)： 由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的系統(tǒng)。 動(dòng)誤差 —— 與加工過程有關(guān)的原始誤差。各種原始誤差的大小和方向各不相同，而 加工誤差必須在工序尺寸方向度量 ，因此不同的原始誤差對(duì)加工精度有不同的影響。 圖 2 原始誤差與加工誤差的關(guān)系 0200220 2coscos2 RRRROAAOR?????? ??????????半徑上的加工誤差 9 d ΔR R ΔY o D ΔR ΔZ 切向誤差 徑向誤差 原始誤差與加工誤差的關(guān)系 (以車削為例 ) 原始誤差與加工誤差的關(guān)系 10 誤差敏感方向 ? 誤差敏感方向： 對(duì)加工精度影響最大的原始誤差方向。 ? 一般加工表面的法線方向?yàn)檎`差敏感方向，而加工表面的切線方向?yàn)檎`差非敏感方向。 11 研究加工精度的方法 ? 單因素分析法： 研究某一確定因素對(duì)加工精度的影響時(shí)，不考慮其他因素對(duì)加工精度的影響，通過分析、計(jì)算或測(cè)試，得出該因素與加工誤差間的關(guān)系 ? 統(tǒng)計(jì)分析法： 以生產(chǎn)中一批工件的實(shí)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用以控制工藝過程的正常進(jìn)行。 ? 形式： ? 端面圓跳動(dòng)： 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)。 ? 徑向圓跳動(dòng)： 瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運(yùn)動(dòng)。 ? 角度擺動(dòng)： 瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度，但其交點(diǎn)位置固定不變的運(yùn)動(dòng)。 Δχ Δ r χ Δα χ 13 主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素 ? 主軸誤差 ? 軸承誤差 ? 軸承的間隙 ? 與軸承配合的零件的誤差 ? 主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形 軸承孔 支承軸頸 主軸支承軸頸的圓度誤差影響較大，軸承孔圓度誤差影響較小。 車床、外圓磨床 鉆、銑、鏜床 14 提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施 ? 提高主軸部件的制造精度和裝配精度 ? 選用高精度滾動(dòng)軸承 ? 采用高精度多油楔動(dòng)壓、靜壓軸承 ? 提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度 ? 對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊 ? 采用運(yùn)動(dòng)和定位分離的主軸結(jié)構(gòu)，使主軸的回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上去。外圓磨床即是采用此種定位結(jié)構(gòu)。 ? 導(dǎo)軌誤差的類型 ? 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度 ? 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度 ? 前后導(dǎo)軌的平行度（即扭曲度） 16 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響 ? 臥式車床在水平面內(nèi)存在直線度誤差 Δ Y ，如圖，則車刀尖的直線運(yùn)動(dòng)軌跡也要產(chǎn)生直線度誤差 Δ Y，從而造成工件圓柱度誤差， Δ R=Δ Y，如圖所示。 17 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響 ? 臥式車床在垂直面內(nèi)存在直線度誤差 Δ Z，如左圖，則車刀尖的直線運(yùn)動(dòng)軌跡也要產(chǎn)生直線度誤差 Δ Z，從而造成工件圓柱度誤差， ΔR =ΔZ 2/(2R)=ΔZ 2/d。 ? 平面磨床、龍門刨床和銑床的加工誤差對(duì)導(dǎo)軌誤差的敏感方向在鉛錘方向上，所以這些設(shè)備的導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差將直接反映被加工件的表面，造成加工誤差。 ? 導(dǎo)軌平行度誤差所引起的工件半徑的加工誤差為 ? 一般車床 H/B約為 2/3，外圓磨床 H/B約為 1，因此導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度影響很大。 導(dǎo)軌面間平行度誤差的影響 20 導(dǎo)軌誤差產(chǎn)生的原因 ? 導(dǎo)軌誤差主要來源于 機(jī)床安裝 、 機(jī)床制造 、 機(jī)床變形 (在重力作用下），以及機(jī)床使用中的磨損。 ? 特別是 龍門刨床、龍門銑床和導(dǎo)軌磨床等，其床身導(dǎo)軌的剛性較
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