机械制造技术基础 第6章教学教材.pptx

第6章 机械加工误差及表面质量机械加工误差分析机械加工表面质量本章要点第6章 机械加工误差及表面质量The machining error and surface quality 6.1 机械加工误差分析Mechanical processing and error analysis机械制造技术基础6. 1.1 加工误差的基本概念 加工精度：零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互关系）与理想几何参数接近程度。符合程度愈高，加工精度愈高。 加工误差：零件加工后的实际值与理想值之差称为加工误差。 常用加工误差的大小来评价加工精度的高低 加工误差越小，加工精度越高 零件的加工精度包括 尺寸精度、形状精度、位置精度 通常尺寸精度要求高形位精度要求也越高Rh图 空间曲面数控加工S6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响1、工艺系统的几何误差（1）加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。例1：在数控铣床上采用球头刀铣削复杂形面零件(图2-5)式中 R ——球头刀半径； h ——允许的残留高度。例2：用阿基米德蜗杆滚刀滚切渐开线齿轮水平面内直线度垂直面内直线度前后导轨平行度机床导轨导向误差径向圆跳动轴向窜动倾角摆动机床主轴回转误差内联传动链始末两端传动元件间相对运动误差机床传动链误差6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响（2）机床误差 机床几何误差a）径向圆跳动主轴回转误差b）轴向圆跳动c）倾角摆动图 主轴回转误差基本形式6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响 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。主轴回转误差可分解为径向圆跳动、轴向窜动和倾角摆动三种基本型式。 径向圆跳动——主轴回转轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。它主要影响圆柱面的精度。 轴向窜动——回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动。它主要影响端面形状和轴向尺寸精度。 倾角摆动——回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度，但其交点位置固定不变的运动。在不同横截面内，轴心运动误差轨迹相似，它影响圆柱面与端面加工精度。6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响轴承误差的影响 主轴采用滑动轴承的车床类，主轴受力方向一定，主轴颈圆度误差影响较大，轴承内径圆度误差没影响。镗床主轴受力随镗刀旋转方向不断变化，受轴承孔误差影响大图 主轴采用滑动轴承的径向跳动6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响滚动轴承结构复杂，影响主轴精度因素也较复杂 除轴承本身精度外，与配合件精度有很大关系如主轴轴颈、支承座孔等精度机床导轨误差6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响◎导轨导向精度是指机床导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏差值则称为导向误差。◎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）导轨水平面内直线度ΔR水平面ΔYDoΔy6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响1）导轨在水平面内的直线度Δy （以卧式车床为例）图 导轨在水平面内直线度误差Δy将直接反映在工件加工表面法线方向（误差敏感方向）上，误差ΔR =Δy，对加工精度影响最大。刀尖在水平面内的运动轨迹造成工件轴向形状误差。ΔRdd/2ΔzΔZR导轨垂直面直线度垂直平面6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响2) 在垂直面内的直线度Δz Δz对工件的尺寸和形状误差影响比Δy小得多图 导轨在垂直面内直线度误差对卧式车床ΔR ≈Δz2/D 若设Δz= 0.1mm,D=40mm，则ΔR =0.00025mm，影响可忽略不计。 而对平面磨床、龙门刨床误差将直接反映在工件上。△R 图 导轨扭曲引起的加工误差 6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响前后导轨的平行度δ（扭曲） 前后导轨不平行时，加工半径误差 一般车床H/B≈2/3，外圆磨床H≈B，因此该项原始误差△对加工精度的影响很大，不可忽略，当α很小时，该误差不显著。6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响机床传动链误差 在车螺纹、插齿、滚齿等加工时，刀具与工件之间有严格的传动比要求。要满足这一要求，机床内联系传动链的误差必须控制在允许的范围内。 指传动链始末两端执行元件间相对运动的误差。（1）机床传动链误差定义（2）机床传动链误差描述 传动链末端元件产生的转角误差。它的大小对车、磨、铣螺纹，滚、插、磨（展成法磨齿）齿轮等加工会影响分度精度，造成加工表面的形状误差，如螺距精度、齿距精度等。 6. 1.2 加工误差产生的原因及对加工质量的影响（3）减少传动链误差的措施1）尽量缩短传动链。 2）提高传动件的制造和安装精度，尤其是末端零件的精度