机械制造ppt4.docx

第4章机械加工质量4.1机械加工精度（※）4.2机械加工表面质量4.1机械加工精度（※）4.1.1 加工精度的概念机械零件的主要失效形式4加工精度：是指零件加工后，其几何参数的实际数 值与图纸规定的设计数值相符合的程度。尺寸精度 几何形状精度 相互位置精度加工误差：是指零件加工后，其几何参数的实际数 值与图纸规定的设计数值不符合的程度，即实际数 值与设计数值之差。思考：引起加工误差的原因是什么呢？原始误差——引起加工误差的根本原因是工艺系统存在着误差，将工艺系统的误差称为原始误差。原始误差分类与工艺系统原始状 态有关的原始误差 (几何误差)原始 误差与工艺过程有关的 原始误差(动误差)原理误差 定位误差 调整误差 刀具误差 夹具误差机床误差工艺系统受力变形（包括夹紧变形） 工艺系统受热变形刀具磨损 测量误差工件残余应力引起的变形图4.1 原始误差构成原始误差与加工误差的关系原始误差对加工误差的影响表现为其在 工序尺寸上的分量的大小。 误差敏感方向：对加工精度影响最大的方向误差不敏感方向误差敏感方向（※）R0ΔYR??如图：ＯX?Y2?RY?2R0ΔRa）Y0?RX??XRR显然：?RX????RYＯb）YXΔR =ΔX图4.2 误差敏感方向4.1.2机械加工精度的获得方法尺寸精度的获得方法（※）（1）试切法（2）调整法（3）定尺寸刀具法（4）自动控制法形状精度的获得方法成形运动法（1）轨迹法（2）成形法（3）展成法非成形运动法人工修配、样板加工、划线加工等。位置精度的获得方法（※）装夹的方式： 直接找正装夹 划线找正装夹 夹具装夹4.1.3工艺系统制造误差对加工精度的影响机床误差机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误 差有：主轴回转误差、导轨误差和传动误差。a）纯径向跳动b）纯轴向窜动c）纯角度摆动图4.3 主轴回转误差基本形式主轴回转误差（※）?主轴回转误差是指主 轴实际回转线对其理想 回转轴线的漂移。◆ 主轴回转误差对加工精度的影响★ 主轴径向跳动对加工精度的影响（镗孔）e图4.4 径向跳动对镗孔精度影响★ 主轴径向跳动对加工精度的影响（车外圆）◎ 思考：车外圆形状如何？?结论：主轴径向跳 动影响加工 表面 的 圆324度误差18765e图4.5径向跳动对车外圆精度影响★ 主轴轴向窜动对加工精度的影响?被加工端面不平，与圆柱面不垂直；?加工螺纹时，产生螺距周期性误差。★ 主轴纯角度摆动对加工精度的影响?与主轴径向跳动影响 类似，不仅影响圆度 误差，而且影响圆柱 度误差。◆提高主轴回转精度的措施（1）提高主轴部件的制造精度，选用高精度滚动轴 承或采用动压、静压轴承（刚度高、回转精度 高）。（2）对滚动轴承进行预紧，以消除间隙或产生微量 过盈，提高轴承刚度。（3）采用合理的工艺方法来消除主轴回精度对加工 精度的影响，主轴只起传递动力和运动的作用。例：采用固定顶尖定位加工，工件轴线不变。导轨误差◎导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差◎包括：导轨在水平面内的直线度 导轨在垂直面内的直线度 前后导轨平行度（扭曲） 导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）ΔX DXΔRHYδα◆ 导轨导向误差对加工精度的影响（※）?导轨水平面内的直线 度误差,误差敏感方向,影响显著?导轨垂直面内的直线 度误差,误差非敏感方 向,影响小?导轨扭曲对加工精度 的影响,影响显著B图4.6 导轨扭曲引起的加工误差?导轨与主轴回转轴线位置误差对加工精度的影响dLHR0D－ΔdyZΔxXffa）b）ΔzΔzαα Zfc）图4.7 成形运动间位置误差对外圆和端面车削的影响◆ 影响导轨导向精度的主要因素?机床制造误差?机床安装误差?导轨磨损刀具误差?定尺寸刀具（钻头、铰刀等）尺寸误差 影响加工尺寸误差?成形刀具和展成刀 具形状误差影响加工 形状误差?刀具磨损影响加工 尺寸误差或形状误差夹具误差?夹具误差影响位置精度。?与夹具有关的影响位置精度因 素包括：1）定位误差；2）刀具导向（对刀）误差；3）夹紧误差；4）夹具制造误差；5）夹具安装误差；?通常要求定位误差和夹L±0.05 Zφ10 F7k6H 7g 6φ20φ6F7Y具制造误差不大于工件相 应公差的1/3。图4.8 钻径向孔的夹具4.1.4工艺系统受力变形对加工精度的影响?刚度：指加到系统上的作用力F与由它产生的在作 用力方向上的位移y的比值。即K=F/y工艺系统刚度在加工误差敏感方向上工艺 系统所受外力与变形量之比k??Fp?X切削力作用点位置变化引起工件形状误差（※）◆ 机床变形引起的加工误差?工件加工后成鞍形ΔXB′XzXwzA′XtjXdjACBFACFBZ′FpL图4.10机床受力变形引 起的加工误差图4.9 变形随受力点变化规律◆ 工件变形引起的加工误差根据材料力学计算，两顶尖加工工件简化为