機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械加工精度

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1、第五章機(jī)械加工精度學(xué)習(xí)目的與要求（1）掌握機(jī)械加工精度的概念以及加工精度與加工誤差的關(guān)系（2）熟悉工藝系統(tǒng)的原始誤差種類及其對(duì)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(jì)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(nèi)容第5章機(jī)械加工精度5.1機(jī)械加工精度概述5.2工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對(duì)工件精度的影響5.3工藝系統(tǒng)的受力變形及其對(duì)工件精度的影響5.4工藝系統(tǒng)的熱變形及其對(duì)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(jì)分析法5.7點(diǎn)圖分析法5.8質(zhì)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(shù)：尺寸、形狀、位置§5.1機(jī)械加工精度概述機(jī)器質(zhì)量→零件質(zhì)量→精度表面質(zhì)量材料加工精度加工誤差理想零件實(shí)際加工零件幾何參數(shù)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(dòng)控制法獲得尺寸精度尺寸刀具法調(diào)整法非成形運(yùn)動(dòng)法：刮、研和對(duì)磨成形運(yùn)動(dòng)法獲得形狀精度點(diǎn)成形運(yùn)動(dòng)法：軌跡法成形法線成形運(yùn)動(dòng)法展成法試切法加工調(diào)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(jī)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(diào)整誤差：調(diào)整方法與調(diào)整時(shí)的測(cè)量誤差等4、測(cè)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(dòng)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(yùn)動(dòng)、電機(jī)§5-2工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損對(duì)加工精度的影響制造誤差磨損誤差機(jī)床誤差(來源)安裝誤差回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(主軸)誤差直線運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)軌)誤差機(jī)床誤差(種類)傳動(dòng)誤差幾何誤差(位置)一、機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度及其對(duì)工件精度的影響1、主軸回轉(zhuǎn)精度的概念①

4、回轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)過程理想回轉(zhuǎn)中心：在主軸的任一界面上有一點(diǎn)O其速度始終為V＝0瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心：實(shí)際存在的一個(gè)變動(dòng)的回轉(zhuǎn)中心瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線：各瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心連線t—時(shí)間，θ—轉(zhuǎn)角瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于理想回轉(zhuǎn)中心的位置變動(dòng)量②誤差敏感方向：經(jīng)過刀具刀刃的切削點(diǎn)又垂直于已加工表面的方向。誤差敏感方向上的誤差對(duì)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(zhuǎn)精度：主軸回轉(zhuǎn)軸線在回轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)其平均軸線的變動(dòng)量在誤差敏感方向的最大位移值。徑向跳動(dòng)軸向跳動(dòng)擺動(dòng)2、主軸回轉(zhuǎn)精度的分析①主軸徑向跳動(dòng)分析滑動(dòng)軸承軸頸圓度、軸瓦內(nèi)孔圓度

5、及其配合工件回轉(zhuǎn)類機(jī)床刀具回轉(zhuǎn)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(dòng)軸承滾動(dòng)軸承軸承靜壓動(dòng)壓工件回轉(zhuǎn)類：傳動(dòng)力與切削力不變→軸瓦接觸點(diǎn)不變→軸頸影響↑軸瓦↓刀具回轉(zhuǎn)類：切削力回轉(zhuǎn)扭矩→主軸頸接觸點(diǎn)不變→軸瓦內(nèi)孔影響↑，軸頸↓工件回轉(zhuǎn)類刀具回轉(zhuǎn)類主軸幾何軸線徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的加工誤差滾動(dòng)軸承此外，②造成主軸軸向竄動(dòng)的原因工件回轉(zhuǎn)類：內(nèi)環(huán)外道↑外環(huán)內(nèi)道↓刀具回轉(zhuǎn)類：外環(huán)內(nèi)道↑內(nèi)環(huán)外道↓滾動(dòng)軸承尺寸、形狀：低頻一半，變形一部分間隙軸頸：內(nèi)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(duì)主軸軸線位置的影響推力軸承端面跳動(dòng)的影響接觸點(diǎn)為誤差的變化，取決于B．滾動(dòng)軸承與上述類似，同時(shí)滾動(dòng)體影響A．滑動(dòng)主軸回轉(zhuǎn)軸線的軸向跳動(dòng)將產(chǎn)生加工端面的平面度誤差主軸軸向跳動(dòng)引起的加工誤差3、主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量①表測(cè)法②雙向測(cè)量法（捷克VUOSO）刀具回轉(zhuǎn)當(dāng)沒有回轉(zhuǎn)誤差時(shí)，間隙變化為示波器上為回轉(zhuǎn)軸敏感方向缺點(diǎn)幾何軸偏心動(dòng)態(tài)示波器上光點(diǎn)的向徑為常數(shù)。當(dāng)主軸有偏差δ時(shí)示波器上，向徑為坐標(biāo)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(zhuǎn)精度。這種方法

7、適合刀具回轉(zhuǎn)型機(jī)床的主軸回轉(zhuǎn)精度測(cè)量，如鏜，而不適合車床測(cè)量鏜床主軸回轉(zhuǎn)精度鋼球安裝偏心對(duì)測(cè)量的影響③單向測(cè)量法（美國LRL法）——測(cè)定車床主軸回轉(zhuǎn)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(hào)向徑為當(dāng)S=0時(shí)，當(dāng)S≠0時(shí)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(bǔ)償③使主軸誤差不反映到工件上二、直線運(yùn)動(dòng)精度對(duì)工件精度的影響1、機(jī)床導(dǎo)軌精度指標(biāo)①運(yùn)動(dòng)在水平面內(nèi)的直線度②運(yùn)動(dòng)在垂直平面內(nèi)的直線度③前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）2、機(jī)床導(dǎo)軌誤差對(duì)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(dǎo)軌扭曲對(duì)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(tái)轉(zhuǎn)角③龍門刨床：就地刨④鏜：固定鏜浮動(dòng)鏜：不影響水平：影響垂直：影響3、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)誤差的來源新機(jī)床導(dǎo)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(jī)床的幾何精度對(duì)加工精度的影響幾何精度——各成形運(yùn)動(dòng)在空間