影响机械制造精度几个重要因素.ppt

第二节 影响机械加工精度的因素; 影响加工精度的主要因素有： l）工艺系统的几何误差，包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损。 2）工件装夹误差。 3）工艺系统受力变形引起的加工误差。 4）工艺系统受热变形引起的加工误差。 5）工件内应力重新分布引起的变形。 6）其他误差，包括原理误差、测量误差、调整误差等。;一、工艺系统的几何误差 （一）机床的几何误差 加工中，刀具相对于工件的成形运动，通常都是通过机床完成的。工件的加工精度 在很大程度上取决于机床的精度。 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。 ; 1．主轴回转误差; 机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精度和位置精度。 主轴回转误差：是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。; 主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。 （1）径向圆跳动：图4-2a）是主轴回转轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差 。 产生径向圆跳动误差的主要原因有：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆度误差等。 ; （2）轴向圆跳动：图4-2b）是主轴回转轴线沿平均回转轴线方向的变动量。 车端面时它使工件端面产生垂直度、平面度误差。产生轴向国跳动的原因是主轴轴肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。; （3）角度摆动：图4-2c）主轴回转轴线相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。车削时，它使加工表面产生圆柱度误差和端面的形状误差。 提高主轴及箱体轴承孔的制造精度，选 用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。; 2．导轨误差 导轨是机床中确定各主要部件相对位置关系的基准。; 导轨在水平面内有直线度误差Δy时，在导轨全长上刀具相对于工件的正确位置将产生Δy的偏移量，使工件半径产生ΔR=Δy的误差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被加工工件表面的法线方向（误差敏感方向）上，对加工精度的影响最大。; （2）导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响; 导轨在垂直平面内有直线度误差Δz时，也会使车刀在水平面内发生位移，使工件半径产生误差ΔR。与Δz值相比，ΔR属微小量，由此可知，导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度影响很小，一般可忽略不计。 ;（3）导轨间的平行度误差对加工精度的影响; 当前后导轨在垂直平面内有平行度误差（扭曲误差）时，刀架将产生摆动，刀架沿床身导轨作纵向进给运动时，刀尖的运动轨迹是一条空间曲线，使工件产生圆柱度误差。 导轨间在垂直方向有平行度误差时，将使工件与刀具的正确位置在误差敏感方向产生偏移量，使工件半径产生ΔR=Δy的误差，对加工精度影响较大。 ; 除了导轨本身的制造误差之外，导轨磨损是造成机床精度下降的主要原因。选用合理的导轨形状和导轨组合形式，采用耐磨合金铸铁导轨、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨以及对导轨进行表面淬火处理等措施均可提高导轨的耐磨性。;图4-7 滚齿机传动系统图; 传动链误差：是指传动链始末两端传动元件相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。机床传动链误差是影响表面加工精度的主要原因之一。 提高传动元件的制造精度和装配精度，减少传动件数，均可减小传动链误差。; （二）刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具（例如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等）加工时，刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采用成形刀具（例如成形车刀、成形铣刀、齿轮模数铣刀、成形砂轮等）加工时，刀具的形状误差和磨损将直接影响工件的形状精度。对于一般刀具（例如车刀、健刀、铣刀等），其制造误差对工件加工精度无直接影响。; 刀具的尺寸磨损量NB是在被加工表面的法线方向上测量的。刀具的尺寸磨损NB与切削路程l的关系如图4－8所示。新刃磨刀具切削初期，刀具磨损较剧烈，这段时间的刀具磨损量称为初期磨损量NB；进入正常磨损阶段后，磨损量与切削路程成正比，其斜率称为相对磨损，相对磨损表示每切削10