第四章机械加工中对零件造成误差的因素_及修正措施.ppt

机械制造工艺学 第四章 机械加工质量分析与控制 讨论 刨平面时，导轨误差对加工精度有何影响？ 答：产生加工表面的直线度误差、平面度误差。 讨论 镗床上镗孔时，工作台进给（图示），即工件直线进给运动，镗杆旋转运动。导轨在水平面、垂直面内的直线度误差对加工精度有何影响？ 答：孔径没有误差，有圆柱度误差。轴线不直。因为误差敏感方向不断变化。 思考题 端铣时，若主轴回转轴线与工件进给方向不垂直，会产生何种加工误差？误差大小？ 提高直线运动精度的主要措施 提高直线运动精度的关键在于提高机床导轨的制造 精度及其精度保持性。为此可采取如下措施。 ①选用合理的导轨形状和导轨组合形式，并在可能的条件下增加工作台与床身导轨的配合长度。 ②提高机床导轨的制造精度，主要是提高导轨的加工精度和配合接触精度。 ③选用适当的导轨类型。例如，在机床上采用液体或气体静压导轨结构，由于在工作台与床身导轨之间有一层压力油或压缩空气，既可对导轨面的直线度误差起均化作用，又可防止导轨磨损。高速导轨主要采用贴塑导轨，其进给运动采用滚动导轨来提高直线运动精度。 提高传动链传动精度的主要措施 尽可能缩短传动链 采用降速传动（即i1） 提高传动元件，尤其是末端传动元件的加工和装配精度。 采用传动误差校正机构以及微机控制的传动误差自动补偿装置等 表4-2 A、D系数值 不同性质误差的 解决途径 对随机性误差，从表面上看似乎没有规律，但是应用数理统计的方法可以找出一批工件加工误差的总体规律，查出产生误差的根源，在工艺上采取措施来加以控制。 对于变值系统性误差，在查明其大小和方向随时间变化的规律后，可采用自动连续补偿或自动周期补偿的方法消除。 对于常值系统性误差，在查明其大小和方向后，采取相应的调整或检修工艺装备，以及用一种常值系统性误差去补偿原来的常值系统性误差，即可消除或控制误差在公差范围之内。 二、误差的统计分析方法 加工误差的统计分析法就是以生产现场对工件进行实际测量所得的数据为基础，应用数理统计的方法，分析一批工件的情况，从而找出产生误差的原因以及误差性质，以便提出解决问题的方法。 在机械加工中，经常采用的统计分析法主要有分布图分析法和点图分析法。 （一）分布曲线法 1.正态分布曲线 ??? 一批零件如果是在正常的加工状态下，即在没有某种占优势的因素影响下完成加工，则这批零件尺寸的分布曲线，将接近正态分布曲线。 3.工艺系统中其他作用力对精度的影响 （1）传动力的影响 （2）惯性力的影响 （3）夹紧力的影响 传动力的影响：当车床上用单爪 拨盘带动工件时，传动力在拨盘的每一转中不断改变方向。图表示了单爪拨盘传动的结构简图和作用在其上的力：切削分力Fy、Fz和传动力Fc。 传动力的影响：图4-22表示了切削力转化到作用于工件几何轴心o上而使之变形到o，又由传动力转化到作用于o上而使之变形到o的位置。图中ks为机床系统的刚度，kc为顶尖与系统的接触刚度（包括顶尖与主轴孔、顶尖与工件顶尖孔之间的接触刚度）。由图4-22有： 只要切削分力Fz、Fy不变，则β、oo也不变，而oA又是恒值。所以ro是恒值，它与传动力Fc无关。因此，o 是工件的平均回转轴心，o是工件的瞬时回转轴心，o围绕o作与主轴同频率的回转，恰似一个在y-z平面内的偏心运动。整个工件则在空间作圆锥运动:固定的后顶尖为其锥角顶点，前顶尖带着工件在空间画出一个圆。 这就是主轴几何轴线具有角度摆动的一种 情况——几何轴线（前、后顶尖的连线）相对于平均轴线（o 与后顶尖的连线）在空间成一定锥角的圆锥轨迹。由此可以得出结论：在单爪拨盘传动下车削出来的工件是一个正圆柱，并不产生加工误差。以前的某些论著中，认为将形成截面形状为心脏形的圆柱度误差的结论，是不正确的。在圆度仪上对工件进行实测的结果也证明了这一点。 (2)惯性力的影响 在高速切削时，如果工艺系统中有不平衡的高速旋转的构件存在，就会产生离心力。引起工件几何轴线作上述相同形式的摆角运动，故理论上讲也不会造成工件圆度误差。但是要注意的是当不平衡质量的离心力大于切削力时，车床主轴轴颈和轴承内孔表面的接触点就会不断地变化，轴承孔的圆度误差将传给工件的回转轴线。周期变化的惯性力还常常引起工艺系统的强迫振动。 因此机械加工中若遇到这种情况，可采用“对重平衡”的方法来消除这种影响，即在不平衡质量的反向加装重块，使两者的离心力相互抵消。必要时亦可适当降低转速，以减少离心力的 影响。 (3)夹紧力的影响 对于刚度较差的工件，夹紧力也常引起变形而造成