课题一分析影响机械加工质量的因素.ppt

模块三 机械加工质量 工艺系统——由机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整系统 原始误差——工艺系统中的误差，来自两个方面： 加工前就存在的工艺系统本身的误差 加工过程中因工艺系统受力变形等引起的误差 加工原理误差——即在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差 2）近似的刀具和工件的运动联系所带来的加工误差 例如车模数螺纹时， 传动比I = = 只要能保证加工精度和零件的使用性能，一定的原理误差是允许的。这种误差不应超过相应公差的10~15%。 3）近似的刀具轮廓带来的误差 例如用模数铣刀铣齿轮，由于：铣刀的成形面不是纯粹的渐开线；模数相同而齿数不同的渐开线齿轮齿形是不同的，一把铣刀铣一组齿数的齿轮，故存在原理误差 再如，用齿轮滚刀加工齿轮时，滚刀也是采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆 1.机床几何误差 包括机床本身各部件的制造误差、安装误差和使用过程中磨损 （2）导轨误差 1）导轨是确定主要部件相对位置的基准，也是运动基准，各项误差 直接影响被加工工件的精度 2）对导轨的精度要求主要有： ①在水平面内的直线度 ②在垂直面内的直线度 ③前后导轨的平行度（扭曲） 导轨误差对加工精度的影响： 如车削时导轨在水平面内弯曲，向前凸出，则出现鼓形误差；向后凸出，则出现鞍形误差。 ②减少传动链误差对加工精度的影响，可采取如下措施： 缩短传动链 采用降速传动 提高传动链的制造精度和装配精度 设法消除传动链的间隙 采用误差校正机构提高传动精度 （4）刀具的制造误差与磨损 1）刀具的制造误差 刀具的制造误差对加工精度的影响，根据刀具的种类不同而不同。定尺寸刀具以刀具尺寸误差为主；成形刀具以刀具形状误差为主 2）刀具的磨损：分为三个阶段：初始磨损、正常磨损、急剧磨损 3）减少刀具制造误差对加工精度的影响的措施： ①提高刀具的制造精度 ②合理选择刀具材料 ③合理选择切削用量 ④合理选择刀具几何参数 ⑤合理选择冷却润滑 ⑥准确刃磨，减少磨损 （5）夹具的制造误差与磨损 1）夹具的制造误差主要是定位元件、夹紧元件、导向元件、分度元件、夹具体等的制造误差 2）夹具的误差除制造误差外，还有夹具安装、工件装夹等误差对加工精度也会带来很大影响 3）夹具的磨损主要是定位元件和导向元件的磨损 4）为减少夹具误差对加工精度的影响，夹具的制造误差必须小于工件的公差；及时更换易损件 2.工艺系统的刚度 刚度——工艺系统受外力作用后抵抗变形的能力。 在上述力的作用下，工艺系统受力变形，刀具和工件相对退让。设刀具相对工件在切削接触点法线方向的相对位移量为y，则工艺系统的刚度是： 3.影响部件刚度的因素 （1）接触变形（接触点的变形） （2）薄弱零件本身的变形 （3）间隙的影响 （4）摩擦的影响 （5）施力方向的影响 4.工艺系统的刚度对加工精度的影响 归纳起来为下列常见形式： （1）由于受力点位置的变化而产生的工件形状误差； （2）误差复映； （3）毛坯材料硬度不均匀使切削力产生变化，工艺系统受力变形随之变化而产生加工误差； （4）工艺系统中其它作用力使工艺系统中某些环节受力变形而产生加工误差。 误差复映规律 误差复映——由毛坯加工余量和材料硬度的变化引起切削力和工艺系统受力变形的变化，因而产生工件的尺寸、形状误差的现象 误差复映规律 误差复映系数ε：定量反映毛坯误差经过加工后减少的程度 = 当加工过程有多次走刀时，每次走刀的复映系数为ε1、ε2、ε3…，则总复映系数ε总=ε1ε2ε3… 可简化为 ε总≈（ε1）n 由于ε≤1，所以经过多次走刀，则可能使毛坯误差复映到工件上的误差减少到公差带允许值的范围内 例：一个工艺系统，其误差复映系数为0.25，工件在本工序前的圆度误差0.5mm，为保证本工序0.01mm的形状精度，本工序最少走刀几次？ 解：0.5×(0.25)n≤0.0