第四章_机械加工精度与其控制.pptVIP

第四章 机械加工精度及其控制 一、概 述 二、工艺系统几何精度对加工精度的影响 三、工艺系统受力变形对加工精度的影响 四、工艺系统热变形对加工精度的影响 五、加工误差的统计分析方法 §3.1 概 述 二、影响机械加工精度的因素 三、研究加工精度的方法 附：获得零件加工几何参数的方法 §3.2 工艺系统几何精度对加工精度的影响 一、加工原理误差 二、调整误差 三、机床误差 (一) 导轨误差 (二) 主轴回转误差 四、夹具制造误差与磨损 五 刀具制造误差与磨损 作业布置 习题集第34页，第9题；第10题 习题集第36页，第16题。 小结一 直线导轨导向误差对加工精度的影响： 导轨在水平面内的直线度误差 影响：车削外圆、磨削外圆，造成圆柱度误差 导轨在垂直面内的直线度误差 影响：刨削平面、磨削平面，造成平面度误差 小结一 直线导轨导向误差对镗床加工精度的影响： 镗床误差敏感方向——随主轴回转而变化 导轨在水平面内的直线度误差 导轨在垂直面内的直线度误差 前后导轨的平行度（扭曲） 导轨对主轴回转轴线的平行度 镗刀杆进给：加工孔与其基准存在相互位置误差，不会产生孔的形状误差； 工作台进给：导轨与主轴回转轴线不平行，加工的孔呈椭圆形。 小结一 主轴回转误差对加工精度的影响： 主轴径向圆跳动误差： 镗床镗孔（刀具回转）——加工孔呈圆度误差 (椭圆) 车床加工孔或外圆（工件回转）—— 误差忽略不计 小结一 主轴回转误差对加工精度的影响： 主轴端面圆跳动误差： §3.3 工艺系统受力变形对加工精度的影响 一、工艺系统刚度的基本概念 二、工艺系统刚度的计算 三、工艺系统受力变形对加工精度的影响 (一) 切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 (二) 切削力大小变化引起的加工误差——误差复映 关于误差复映规律的结论 (三)夹紧力、重力引起的加工误差 四、减小工艺系统受力变形的措施 §3.4 工艺系统热变形对加工精度的影响 一、概 述 二、工件热变形对加工精度的影响 (一)受热较均匀的工件热变形 (二)不均匀受热工件的热变形 三、刀具热变形对加工精度的影响 四、机床热变形对加工精度的影响 五、减少工艺系统热变形的措施 §3.5 工件残余应力引起的变形 作业布置 习题集42页，第51题 习题集44页，第59题 习题集47页，第73题 习题集48页，第80题 工件的变形： x=0，x=L时: yg=0 ; x=L/2时: yg=ygmax=Fy ? L3/(48E?I) 结果 车削细长轴时：工件的刚度中间小, 两头大; 加工后工件呈鼓形的形状误差。 模型——车削细长轴 L x yg f 工艺系统的总变形和刚度 系 统 总变形 系 统 刚 度 ? 当工艺系统的组合方式使得系统随受力点位置改变出 现刚度的变化时，加工后的工件将产生形状误差。 ? 影响误差大小主要因素是系统中的刚度薄弱环节。 ? 减少此类加工误差的措施为：提高系统各部分的刚度， 设法使系统的刚度不随受力点位置的改变而变化 结 论 工件尺寸： d=?50(mm) L=600(mm) 机床部件刚度： ytj=6 ×104( N/mm ) ywj =5 ×104( N/mm ) ydj =4 ×104( N/mm ) 切削力： Fy= 300（N） 材料弹性模量： E=2.1×105( N/mm2 ) 13.5 18.3 27.3 30.9 31.2 30.8 27.0 17.6 12.5 y 0 6.5 16.6 20.6 21.0 20.6 16.6 6.5 0 yg 13.5 11.8 10.7 10.3 10.3 10.2 10.4 11.1 12.5 yjc L 5/6L 2/3L 6/11L 1/2L 5/11L 1/3L 1/6L 0 x 沿工件长度的工艺系统变形( ?m ) 案 例 加工时工件弯曲 加工后工件呈鼓形 工艺上使系统刚度不随受力点位置改变而变化 Fy Fy f x1 x2 f Fy A 镗杆进给使镗杆沿悬伸长度方向变形变化，造成孔的圆柱度误差 工作台进给镗杆悬伸长度不变，镗杆变形对孔尺寸的影响由调整刀具消除 ap1 ap2 y1 y2