【正文】 成形運(yùn)動(dòng)法 非成形運(yùn)動(dòng)法 仿形法 靠模 展成法 成形表面通過(guò)包絡(luò)形成 軌跡法 車、刨、磨 形狀精度超過(guò)機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)精度時(shí)使用 成形刀具法 成形運(yùn)動(dòng)和刃形 7 3．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 與檢測(cè)精度密切相關(guān) 8 機(jī)械加工表面質(zhì)量及其對(duì)機(jī)器使用性能的影響 表面 （ 微觀 ） 形貌 表面層物理機(jī)械 性能 （ 加工變質(zhì)層 ） 機(jī)械加工表面質(zhì)量 表面粗糙度 表面波紋度 塑性變形引起的冷作硬化 切（磨）削熱引起的金相組織變化 力（熱）產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 1. 機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義 9 2. 機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響 （ 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。 若粗糙度值過(guò)小，可能增加制造成本，且可能破壞潤(rùn)滑油膜，造成干摩擦。 10 （ 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 。 一般加工硬化可提高疲勞強(qiáng)度 ， 但硬化過(guò)度則會(huì)適得其反 。 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。 表面微裂紋 處容易受腐蝕性氣體或液體的侵蝕 ， 如零件表面有 殘余壓應(yīng)力 ， 則可阻礙微裂紋的擴(kuò)展 ， 從而在一定程度上提高零件的耐蝕性 。 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 。 13 加工誤差與原始誤差 加工誤差 —— 加工后每個(gè)零件在尺寸 、 形狀 、 位置方面與理想零件的差值 。 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)原始誤差 14 常值 系統(tǒng)性誤差 誤差的性質(zhì) 變值 隨機(jī)性誤差 誤差敏感方向：加工表面法向 —— 原始誤差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 ???15 原 始 誤 差 機(jī)床 夾具 刀具 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 刀具磨損 殘余應(yīng)力變形 工件裝夾誤差 調(diào)整誤差 （更換工件、刀具、夾具、量具時(shí)調(diào)整） 測(cè)量誤差 （測(cè)量方法和量具誤差） 原理誤差 （阿線滾刀滾切漸開(kāi)線齒輪、數(shù)控插補(bǔ)） 原 有 誤 差 16 用模數(shù)銑刀銑齒輪時(shí)的齒形誤差 17 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 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。 四、機(jī)床幾何誤差的影響與控制 機(jī)床幾何精度 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度 直線運(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 26 （ 1） 機(jī)床回轉(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。軸孔 、 前后軸徑以及軸承孔的同軸度 、 配合精度 、 裝配精度 等也有影響 。 主軸徑向跳動(dòng)將會(huì)造成什么加工誤差？ 2） 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 ① 徑向跳動(dòng) 28 ② 軸向竄動(dòng) 滑動(dòng)軸承主軸 的軸向竄動(dòng)量取決于止推 （ 承載 ） 軸承副中端面與主軸軸線垂直度較高者 影響 滾動(dòng)軸承主軸 軸向竄動(dòng)的主要因素有： 滾道與軸線的垂直度 滾動(dòng)體形狀誤差 （ 軸向間隙變化 ） 尺寸一致性 （ 承載不均而降低剛度 ） 主軸軸向竄動(dòng)將會(huì)造成什么加工誤差？ 29 ③ 角度擺動(dòng) 主要取決于主軸前后支承跳動(dòng)（跳動(dòng)量、相位等）的綜合影響 3）提高回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度的措施 不僅影響圓度，而且影響圓柱度 鏜模；固定頂尖定位，修磨頂尖孔；采用無(wú)心磨加工 ? 用精密滾動(dòng)軸承并加預(yù)載 ， 消除間隙 、 提高剛度 改進(jìn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu) （ 短三瓦自位軸承 ） ? 使用液 、 氣靜壓軸承 ， 剛度高 、 精度高 、 工藝性好 隔離主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響： 提高主軸回轉(zhuǎn)精度： 30 （ 2） 機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)精度 主要取決于機(jī)床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，也和導(dǎo)軌裝配質(zhì)量和不均勻磨損有關(guān)。 以車床為例，導(dǎo)軌誤差可能引起工件的截面尺寸變化，且影響軸向形狀： 1）導(dǎo)軌誤差形式及其影響 Δ x Δ x 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的 直線度 Δx xD ??? 2誤差敏感方向 32 （ 2） 機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)精度 主要取決于機(jī)床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，也和導(dǎo)軌裝配質(zhì)量和不均勻磨損有關(guān)。 以車床為例，導(dǎo)軌誤差可能引起工件的截面尺寸變化，且影響軸向形狀： 1）導(dǎo)軌誤差形式及其影響 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的 直線度 Δx 導(dǎo)軌在鉛垂面內(nèi)的 直線度 Δy 雙導(dǎo)軌間在鉛垂方向 的平行度 Δn xD ??? 2誤差敏感方向 RyD 2???可忽略不計(jì) nBHxR ?????在平面磨床上加工時(shí)情況又如何 ？ 34 2）提高導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)精度的措施 合理的導(dǎo)軌形狀和組合形式 改善制造精度、接觸精度和精度保持性 采用靜壓導(dǎo)軌 90o 雙三角導(dǎo)軌 適當(dāng)加長(zhǎng)工作臺(tái) 配磨、刮研 耐磨損 均化作用 防磨損 35 （ 3）成形運(yùn)動(dòng)之間的相互關(guān)系精度 ① 成形運(yùn)動(dòng)間 位置關(guān)系的影響與控制 022 rHrd y????圓柱面成為雙曲面 ?tan2dz ??平面成為 內(nèi)凹或外凸 xd ??? 2圓柱面成為圓錐面 車削時(shí) ： 刀具直線運(yùn)動(dòng)與工件回轉(zhuǎn)軸線不垂直 刀具與工件回轉(zhuǎn)軸線在空間交錯(cuò)不平行 0r刀具與工件回轉(zhuǎn)軸線在 zx面內(nèi)不平行 36 鏜削時(shí) ： 若工件直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與鏜桿回轉(zhuǎn)軸線不平行 銑削時(shí) ： 若端銑刀回轉(zhuǎn)軸線與工作臺(tái)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不垂直 移位加工可使誤差從 Δ 減小至 Δ? 移位方向 cd42???圓孔成為橢圓孔 ?si n1122????????????????????ccdBd平面下凹 37 提高 成形運(yùn)動(dòng)間 相互位置關(guān)系精度的措施 使用幾何精度高的機(jī)床 （ 決定因素 ） 保證高精度的零部件制造 、 總裝調(diào)試和維修 誤差檢測(cè)與補(bǔ)償 38 ② 成形運(yùn)動(dòng)間速度關(guān)系的影響與控制 車、磨螺紋以及滾齒、插齒、磨齒等加工，要求各成形運(yùn)動(dòng)之間具有準(zhǔn)確的速度關(guān)系 滾齒機(jī) 速度關(guān)系誤差對(duì)加工精度的影響 各傳動(dòng)件傳動(dòng)誤差對(duì)工件精度影響的總和為： ????? ????njjjnjjn K11Δ ???39 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。 提高成形運(yùn)動(dòng)間速度關(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 采用降速傳動(dòng) 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 40 題 1： 套筒零件如圖所示 。 定位元 件為水平放置的帶臺(tái)肩心軸 ， 心軸直徑 試求： 1． 所給定位方案的定位誤差 ， 并判斷能否滿足加 工要求； 2． 若所給定位方案不 能滿足要求 ， 試通 過(guò)分析計(jì)算給出合 理方案 。經(jīng)測(cè)發(fā)現(xiàn) A面 有圓柱度誤差 ， B對(duì) A有垂直度誤差 。 43 題 3：在平面磨床上用端面砂輪磨削平板工件 ， 為改善切削條件 ， 減少砂輪與工件的接觸面積 ， 常將砂輪傾斜一個(gè)角度如圖 。 ?2??44 題 4： 在銑床上用夾具裝夾加工一批軸件上的鍵槽 ， 如圖示 。 ?? mm35? 35? ?90??45 機(jī)械加工過(guò)程因素的影響與控制 1. 工藝系統(tǒng)受力變形的影響與控制 工藝系統(tǒng)受力 破壞成形運(yùn)動(dòng)精度 引起加工誤差 加工時(shí)工件或夾具變形，加工后產(chǎn)生誤差 單爪撥動(dòng) ?，使主軸受力方向改變，瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心變動(dòng) 運(yùn)動(dòng)部件自重引起結(jié)構(gòu)件變形且隨運(yùn)動(dòng)而不斷變化 高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于質(zhì)量不均引起有關(guān)環(huán)節(jié)變形 接觸變形造成測(cè)量誤差 夾緊力 傳動(dòng)力 重力 慣性力 測(cè)量力 切削力 力的變化使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜變形 46 控制或減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施 有效減小切削力 根據(jù)變形規(guī)律，預(yù)置系統(tǒng)的反變形；調(diào)刀量調(diào)整 恒力測(cè)量裝置；相對(duì)測(cè)量，對(duì)比抵消變形的影響 減小切削用量 補(bǔ)償部件變形 恒定測(cè)量力 提高系統(tǒng)剛度 有效地提高工藝系統(tǒng)抵抗受力變形的能力 47 （ 1）工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響 ① 工藝系統(tǒng)剛度 工藝系統(tǒng)在受力