機械制造技術基礎 機械加工精度

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1、第五章機械加工精度學習目的與要求（1）掌握機械加工精度的概念以及加工精度與加工誤差的關系（2）熟悉工藝系統(tǒng)的原始誤差種類及其對加工精度的影響，（3）掌握加工誤差問題的綜合分析與解決（4）掌握加工誤差的基本計算方法（5）熟悉提高和保證加工精度的途徑、常用方法主要內容第5章機械加工精度5.1機械加工精度概述5.2工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對工件精度的影響5.3工藝系統(tǒng)的受力變形及其對工件精度的影響5.4工藝系統(tǒng)的熱變形及其對工件精度的影響5.5保證和提高加工精度的途徑5.6加工誤差的統(tǒng)計分析法5.7點圖分析法5.8質量

2、管理圖一、精度的概念加工精度：加工誤差：理想零件參數：尺寸、形狀、位置§5.1機械加工精度概述機器質量→零件質量→精度表面質量材料加工精度加工誤差理想零件實際加工零件幾何參數理想零件幾何要素偏離程度符合程度二、獲得加工精度的方法1、2、試切法自動控制法獲得尺寸精度尺寸刀具法調整法非成形運動法：刮、研和對磨成形運動法獲得形狀精度點成形運動法：軌跡法成形法線成形運動法展成法試切法加工調整法加工定尺寸刀具法加工軌跡法加工成形法加工展成法加工找正法夾具獲得位置精度機床裝夾面3、三、影響加工精度的因素1、原理誤差：采用近似

3、加工原理或近似刀具切削刃形狀2、安裝誤差：定位誤差、夾緊誤差、夾具本身誤差3、調整誤差：調整方法與調整時的測量誤差等4、測量誤差：量具本身、方法、溫度5、工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損6、工藝系統(tǒng)的受力變形切削力、傳動力、重力、離心力、夾緊力7、工藝系統(tǒng)的受熱變形切削熱、環(huán)境、運動、電機§5-2工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對加工精度的影響制造誤差磨損誤差機床誤差(來源)安裝誤差回轉運動(主軸)誤差直線運動(導軌)誤差機床誤差(種類)傳動誤差幾何誤差(位置)一、機床主軸的回轉精度及其對工件精度的影響1、主軸回轉精度的概念①

4、回轉動態(tài)過程理想回轉中心：在主軸的任一界面上有一點O其速度始終為V＝0瞬時回轉中心：實際存在的一個變動的回轉中心瞬時回轉軸線：各瞬時回轉中心連線t—時間，θ—轉角瞬時回轉中心相對于理想回轉中心的位置變動量②誤差敏感方向：經過刀具刀刃的切削點又垂直于已加工表面的方向。誤差敏感方向上的誤差對工件加工精度影響很大，而垂直于該方向的誤差則影響很小。③主軸回轉精度：主軸回轉軸線在回轉時相對其平均軸線的變動量在誤差敏感方向的最大位移值。徑向跳動軸向跳動擺動2、主軸回轉精度的分析①主軸徑向跳動分析滑動軸承軸頸圓度、軸瓦內孔圓度

5、及其配合工件回轉類機床刀具回轉類軸頸軸承主軸安裝孔軸承精度主軸精度影響因素主軸孔精度滑動軸承滾動軸承軸承靜壓動壓工件回轉類：傳動力與切削力不變→軸瓦接觸點不變→軸頸影響↑軸瓦↓刀具回轉類：切削力回轉扭矩→主軸頸接觸點不變→軸瓦內孔影響↑，軸頸↓工件回轉類刀具回轉類主軸幾何軸線徑向跳動產生的加工誤差滾動軸承此外，②造成主軸軸向竄動的原因工件回轉類：內環(huán)外道↑外環(huán)內道↓刀具回轉類：外環(huán)內道↑內環(huán)外道↓滾動軸承尺寸、形狀：低頻一半，變形一部分間隙軸頸：內環(huán)變形箱體孔：外環(huán)變形安裝面：傾斜軸向推力軸承定位→影響為軸承軸承

6、間隙對主軸軸線位置的影響推力軸承端面跳動的影響接觸點為誤差的變化，取決于B．滾動軸承與上述類似，同時滾動體影響A．滑動主軸回轉軸線的軸向跳動將產生加工端面的平面度誤差主軸軸向跳動引起的加工誤差3、主軸回轉精度的測量①表測法②雙向測量法（捷克VUOSO）刀具回轉當沒有回轉誤差時，間隙變化為示波器上為回轉軸敏感方向缺點幾何軸偏心動態(tài)示波器上光點的向徑為常數。當主軸有偏差δ時示波器上，向徑為坐標變換，使x與e重合是與的和，即示波器銀屏變化不能反映誤差，只有e=0或才能真正反映。李沙育圖，其半徑差為主軸回轉精度。這種方法

7、適合刀具回轉型機床的主軸回轉精度測量，如鏜，而不適合車床測量鏜床主軸回轉精度鋼球安裝偏心對測量的影響③單向測量法（美國LRL法）——測定車床主軸回轉精度的方法傳感器Ⅰ傳感器ⅡK0≥K傳感器Ⅲ示波器輸入信號向徑為當S=0時，當S≠0時放大K倍→放大K0倍4、獲得高圓度工件的方法①高精度主軸車床②補償③使主軸誤差不反映到工件上二、直線運動精度對工件精度的影響1、機床導軌精度指標①運動在水平面內的直線度②運動在垂直平面內的直線度③前后導軌的平行度（扭曲）2、機床導軌誤差對加工精度的影響①普通車床水平面直線度：1：1影響

8、縱截面形狀垂直面直線度：屬誤差不敏感方向，影響較小扭曲影響：可分解為水平、垂直車床導軌扭曲對工件形狀的影響②外圓磨床：與車床相同。但由于要求高，采用工作臺轉角③龍門刨床：就地刨④鏜：固定鏜浮動鏜：不影響水平：影響垂直：影響3、導軌運動誤差的來源新機床導軌的制造精度磨損——材料表面處理，潤滑安裝精度——地基，找正三、機床的幾何精度對加工精度的影響幾何精度——各成形運動在空間