精密加工技术(第七讲).ppt

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5.1 误差基本知识 5.2 精密和超精密机床误差源分析 5.3 加工精度的测量技术 第1节 误差基本知识 何为误差? 误差表示的两种形式 绝对误差=测得值-真值 相对误差=绝对误差/真值 绝对误差/测量值 如:精密电阻 5%,1% 影响轴向回转精度的因素 支承主轴轴径的滑动轴承内孔或滚动轴承滚道的圆度误差; 滚动轴承内环孔与滚道的同轴度误差; 滑动轴承的内孔或滚动轴承滚道的波度; 滚动轴承滚子的形状误差和尺寸差; 轴承间隙以及切削中的受力变形等。 还有轴承定位端面和轴心线垂直度误差、轴承端面之间的平行度误差及锁紧螺母端面跳动等 主轴回转误差对加工精度的影响 主轴回转误差对加工精度的影响 例:图示为车削外圆表面时,发生在不同方向上的相对位移对加工工序尺寸所产生的影响 (R﹢ΔR)2﹦R2﹢ΔZ2 展开并整理,得: ΔR =ΔZ2/2R-ΔR2/2R 因为ΔR2/2R是ΔR的高阶无穷小量,故可舍去不计,则 ΔR ≈ ΔZ2/2R。 提高回转精度的措施 提高主轴部件(特别是轴承)的制造精度 滚动轴承可进行预紧消除间隙 提高主轴支承轴径、箱体支承孔的加工精度 使用中,对主轴部件进行良好的维护保养以及定期维修 采取误差转移措施,减小机床主轴回转误差对加工精度的影响(如死顶尖) 六.圆度误差的测量 圆形零件横截面的实际轮廓可看成是中心角θ的周期函数,它以2π为周期,因此可以用傅氏级数表示 2)圆度误差的几何特性 六.圆度误差的测量 2)圆度误差的几何特性 由上式还可看出:圆形零件横截面的实际轮廓是由一半径为r0的圆和若干个不同次数谐波波形所迭加而成。其中常数项r0为平均圆半径,一次谐波表示偏心的影响,二次谐波表示椭圆度误差,所以圆度误差可用下式表示: 六.圆度误差的测量 3)圆度误差的图形表示 采用极坐标记录的圆度仪测的圆度误差曲线 六.圆度误差的测量 4)圆度误差的评定方法: (1)先定最小外接圆,后定同心的内接圆 (2)先定最大内接圆,后定同心的外接圆 六.圆度误差的测量 圆度误差的评定方法: (3)包容实际轮廓且半径差最小的两个 (4)最小二乘圆法:用最小二乘法求得轮廓图形的中线,得到平均圆作为基圆 六.圆度误差的测量 5)圆度测量方法 转轴式圆度仪适用于测量大型工件,转轴式测量时,工件不动,传感器测头绕主轴轴线作旋转运动,测头在空间的运动轨迹形成一理想圆。工件实际轮廓与此理想圆连续进行比较,其半径变化由传感器测出,经电路处理后,由记录器描绘出被测实际轮廓的图形,或由计算机算出测量结果。 六.圆度误差的测量 5)圆度测量方法 旋转工作台式的圆度仪可测圆柱度、同轴度、平面度和垂直度、轴线直线度等。 转台式是工件回转,而测头架不动。 六.圆度误差的测量 6)影响圆度仪测量精度因素 1)主轴回转误差 2)工件轴线和主轴轴线偏心引起的误差 3)工件轴线对主轴轴线倾斜引起的误差 4)测量头形状和测头半径变化引起的误差 5)测量力的影响 6)测量头偏立引起的误差 七.主轴回转精度 1)定义: 主轴回转精度——就是主轴的实际回转轴线相对于平均回转轴线(实际回转轴线的对称中心线)的最大变动量。 主轴回转误差可分解为三种基本形式:轴向窜动、径向跳动和角度摆动。 轴向窜动 径向跳动 角度摆动 主轴回转误差对加工精度的影响,随加工方法的不同而异 例1 例2 * * 第5章 精密加工中误差及检测技术 一、准确度、重复度和精确度 第1节 误差基本知识 准确度 准确度:反映了测量数据偏离真值的程度 系统的准确度差说明存在较大的系统误差。 目标靶上所有数据点到靶心距离的均方根值。 第1节 误差基本知识 重复度 重复度:多次可以重复重现的能力 一、准确度、重复度和精确度 例如轴的重复定位精度:坐标轴多次重复移至到同一位置时的偏差 一、准确度、重复度和精确度 第1节 误差基本知识 精确度:准确度和重复度的综合。 包含N个数据分布的圆形区域的直径来表示。 二、误差的分类 第1节 误差基本知识 根据误差的特性,可把误差分为:系统性误差与随机性误差 误差数值的大小和符号不随测量的重复次数和测量时间变化,其误差的分量取决于系统固有的条件,称为系统性误差 系统误差以确定的规律影响着测量的结果 1.系统性误差 系统性误差的分类:分为常值性系统误差和变值性系统误差两种。 常值性系统误差:在顺序加工一批工件时,加工误差的大小和方向皆不变,此误差称为常值性系统误差;例如原理误差,尺寸刀具的制造误差等。 变值性系统误差:在顺序加工一批工件时,按一定规律变化的加工误差,称为变值性系统误差;例如

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