第二章机械加工精度及其控制选读.ppt

2．采用合理的机床部件结构减少热变形的影响 因L2 ＞L1，当主轴与箱体产生热变形时，在误差敏感方向的热变形Δ L2 ＞ Δ Ll，因此，选择图a的定位方案比较合理。 (1)采用热对称结构 在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮尽量对称布置，可使箱壁温升均匀，从而减少箱体变形。 (2)合理选择机床部件的装配基准 如图所示为车床主轴箱在床身上的两种不同定位方式。 对于精密机床，特别是大型机床，达到热平衡的时间较长，为了缩短这个时间，可预先高速空运转机床或设置控制热源，人为地给机床加热，使之较快达到热平衡状态，然后进行加工。因此，精密加工机床应尽量避免中途停车。 3．加速达到工艺系统的热平衡状态 精密机床一般安装在恒温车间，其恒温精度一般控制在± l ℃。室温平均温度一般为20℃，冬季可取17℃，夏季取23℃。 5．控制环境温度 平面磨床采用热空气加热温升较低的立柱后壁，以减小立柱前后壁的温度差，从而减少立柱的弯曲变形。采取这种指施后，工件的加工直线度误差可降低为原来的1／3～ 1／4。 6．用热补偿方法减少热变形 单纯的减少温升有时不能收到满意的效果，可采用热补偿的方法使机床的温度场比较均匀，从而使机床产生不影响加工精度的均匀热变形。 § 2.5 加工误差的统计分析 (一)、系统误差 常值、变值 一、加工误差的性质 (二)、随机误差 二、分布图分析法 转板书 § 2.6 提高和保证加工精度的途径 例如：细长轴的车削，由于受力和热的影响而使工件产生弯曲变形，现采用 “大进给反向切削法”，再辅之以弹簧后顶尖，可进一步消除热伸长的危害。 (一)、合理选择先进工艺与设备 直接减少误差法在生产中应用较广，是在查明产生加工误差的主要因素直接进行消除或减少的方法。 一、误差预防法 (二)、直接减少原始误差 又如：薄环形零件在磨削中，由于采用了树脂结合剂粘合以加强工件刚度的办法，使工件在自由状态下得到固定，解决了薄环形零件两端面的平行度问题。 (三)误差转移法 误差转移法实质上是将工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等，转移到不影响加工精度的方向去。 不影响加工精度的方向:通常指误差非敏感方向。 见下例 例如，对具有分度或转位的多工位加工工序或采用转位刀架加工的工序，其分度、转位误差将直接影响零件有关表面的加工精度。若将刀具垂直安装(如图)，可将转塔刀架转位时的重复定位误差转移到零件内孔加工表面的误差非敏感方向，可减少加工误差的产生，提高加工精度。 在生产中会遇到这种情况：本工序的加工精度是稳定的，工序能力也足够，但毛坯或上道工序加工的半成品精度太低，引起定位误差或复映误差过大，因而不能保证加工精度。 （四）均分原始误差法 提高毛坯精度或上道工序的加工精度，往往是不经济的？ 可把毛坯(或上道工序的工件)按尺寸误差大小分为n组，每组毛坯的误差就缩小为原来的1／n，然后按各组的平均尺寸分别调整刀具与工件的相对位置或调整定位元件、就可大大缩小整批工件的尺寸分散范围。 利用镗模进行镗孔，将主轴与镗杆进行浮动联接。这样可使镗孔时的孔径不受机床误差的影响，镗孔精度由夹具镗模来保证。 主轴浮动连接 工件 镗套 镗杆 镗模 单刃镗刀 （六）、 “就地加工法” 自己加工自己，用机床刀具加工导轨或工作台 如车床主轴孔与尾架顶尖孔有较高的同轴度，分别加工不易保证，那么在主轴孔安装刀杆镗削尾架顶尖孔，则易于保证加工精度。 1、在线检测 随时测量工件的实际尺寸，给刀具附加补偿量，控制刀具与工件间的相对位置。 二、误差补偿技术 误差补偿法，就是人为地造出一种新的原始误差．去抵消原来工艺系统中固有的原始误差，从而减少加工误差，提高加工精度。 利用误差本身的规律性，部分或全部抵消所造成的加工误差。如由于铣床主轴轴线于工作台面的垂直度误差，造成加工表面下凹的形状误差Δ，采用铣刀轴线横向多次移位走刀加工，由于多次移位走刀，使下凹的形状误差得到部分抵消。 2、偶件自动配磨（误差均化法） 以互配件中一个零件为基准，去控制另一个零件的加工精度。（如：液压阀门、阀芯；气门芯和气门座） 现代机械加工中，采用自动跟踪测量、自动补偿，直至达到规定的尺寸公差值。如闭环控制的数控机床加工，就是采用控制误差法获得加工精度的。 3、积极控制起决定作用的误差因素（控制误差法） 主动测量和控制误差的影响因素如温度、振动等。 现代机械加工中，采用自动跟踪测量、自动补偿，直至达到规定的尺寸公差值。如闭环控制的数控机床加工，就是采用控制误差法获得加工精度的。 七