教学课件 《机械制造技术》.ppt

导轨与主轴回转轴线位置误差对加工精度的影响 成形运动间位置误差对外圆和端面车削的影响 f α Z Δz Δz α c） Hy R0 f X Z L f d D－Δd Δx a） b） ◆ 影响导轨导向精度的主要因素 机床制造误差 机床安装误差 导轨磨损 ◆ 机床传动误差对加工精度的影响 图4-17 齿轮机床传动链 z7 = z8 = 16 z1 = 64 zn = 96 z5 = z6 = 23 z3 = z4 = 23 b z2 = 16 zn-1 = 1 ic e f a c d （4-6） 以齿轮机床传动链为例： 式中 Δφn —— 传动链末端元件转角误差； kj —— 第j 个传动元件的误差传递系数，表明第j个传动元件对末端元件转角误差影响程度，其数值等于该元件至末端元件的传动比； ωn —— 传动链末端元件角速度； αj—— 第j 个传动元件转角误差的初相角。 机床传动误差 缩短传动链长度 提高末端元件的制造精度与安装精度 采用降速传动 采用频谱分析方法，找出影响传动精度的误差环节 对传动误差进行补偿 末端元件转角误差 传动链误差的频谱分析 a) ΔφΣ φn A1 A2 Ai b) ω（频率） A（幅值） ω1 ω2 ωi ◆ 提高传动精度措施 定尺寸刀具（钻头、绞刀等）尺寸误差影响加工尺寸误差 成形刀具和展成刀具形状误差影响加工形状误差 刀具磨损影响加工尺寸误差或形状误差 2）刀具误差 L±0.05 φ6F7 φ10 F7 k6 φ20 H 7 g 6 Y Z 钻径向孔的夹具 夹具误差影响加工位置精度。 与夹具有关的影响位置误差因素包括： 通常要求定位误差和夹具制造误差不大于工件相应公差的1/3。 a）定位误差； b）刀具导向（对刀）误差； c）夹紧误差； d）夹具制造误差； e）夹具安装误差； …… 3）夹具误差 4）调整误差 测量误差。 试切时与正式切削时切削厚度不同造成的误差。 机床进给机构的位移误差。 定程机构误差。 样件或样板误差。 测量有限试件造成的误差。 和试切法有关的误差。 a） b） 图4-20 试切法与调整法 试切法 调整法 在加工误差敏感方向上工艺系统所受外力与变形量之比 工艺系统刚度概念 任务三 认知工艺系统力变形引起的加工误差 1.工艺系统刚度 式中 k —— 工艺系统刚度； kjc —— 机床刚度； kjj —— 夹具刚度； kd —— 刀具刚度； kg —— 工件刚度。 工艺系统受力变形等于工艺系统各组成部分受力变形之迭加。由此可导出工艺系统刚度与工艺系统各组成部分刚度之间的关系： 工艺系统刚度计算 车床刀架变形曲线 ΔX（μm） 10 20 30 40 50 0 1 2 3 F（KN） 非线形关系，不完全是弹性变形 加载和卸载曲线不重合，所围面积表示克服摩擦和接触塑性变形所作功 存在残余变形，反复加载卸载后残余变形→0 机床部件刚度比按实体估算值小许多，表明其变形受多种因素影响 机床部件变形曲线 式中 c, m——与接触面材料、表面 状况有关的系数和指数； p —— 表面压强。 组成件的实体刚度 —— 受力产生拉伸、压缩、弯曲变形；特别是薄弱件（楔条、轴套等）影响较大 连接表面接触变形 —— 其大小与接触面压强有关 （4-15） 结合面间隙 零件表面摩擦力的影响 影响机床部件刚度因素 接触变形曲线 x O p p Δp x Δx 合理设计零部件结构和截面形状 提高连接表面接触刚度（↓表面粗糙度，改进接触质量，予加载荷） 采用辅助支承（中心架，跟刀架，镗杆支承等） 支座零件不同安装方法 转塔车床导向杆 提高工艺系统刚度 减小载荷及其变化 采用合理装夹和加工方式 变形转移、补偿和校正 ◆ 机床变形引起的加工误差 式中 Xjc —— 机床总变形； Fp —— 吃刀抗力； ktj —— 机床前顶尖处刚度； kwz —— 机床后顶尖处刚度； kdj —— 机床刀架刚度； L —— 工件全长； Z —— 刀尖至工件左端距离。 变形随受力点变化规律 Xtj Xwz Xdj ΔX Fp A A′ B B′ C C′ Z L FA FB Xz 切削力作用点位置变化引起工件形状误差 2.切削力引起的加工误差 工件加工后成鞍形 机床受力变形引起的加工误差 ◆ 工件变形引起的加工误差 式中 Xg —— 工件变