第六章机械加工精度.pptx

尺寸精度
机械加工精度
形状精度
加工质量
位置精度
表面质量
表面粗糙度 表面层的物理、力学性能
二．误差的分类：
加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏差 程度。误差是精度的度量。
1. 加工原理误差 2. 工艺系统的几何误差
① 工机件与床刀具的相对位夹置具在静止状态已存刀在的具误差。如：刀具工、件夹具的制造
则： j i j j
n
丝杠总的转角误差： s
2 j
j 1
i s 2
3. 传动链精度
如图所示：
z1
z1 z2
z3 z4
z1
z3
z3 z4
z3
z2
z3 z4
z2
z4 z4
s
2 z1
2 z2
2 z3
2 z4
( z1 z2
z3 z4
)2
2 z1
( z3 z4
)2
z22
( z3 z4
)2
z23
z24
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由此可见：
① 传动链短，则传动精度高；
② 传动比i小，则传动精度高；传动链中采用降速比的传动是保证传动精 度的重要原则；
③ 传动链中最后一个传动件的精度要高。
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
1. 定尺寸刀具和成形刀具的制造精度和尺寸磨损对加工精度的影响：
2. 一般刀具的尺寸磨损对加工精度的影响：
若蜗杆长度为100mm，则导程的累积误差为： P累积
100 6
0.0001479
0.002
(mm )
第三节 工艺系统的制造精度和磨损对加工精度的影响
一．机床的误差： 1. 主轴的回转精度：
例：镗孔时镗杆回转，镗杆中心作 某一方向的简谐振动。
h A cos
y ( A R) cos z R sin
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
3. 减少刀具尺寸磨损对加工精度影响的措施：
a. 进行刀具补偿；
μ0
b. 选用合理的刀具材料；
c. 选用最佳的切削用量；
模数螺纹：P=mπ=2×3.1415927=6.2831854
P工
1 i
Z1 Z2
Z3 Z4
P丝 ,
i m a b 1, a bc
P丝 6
挂轮齿数：Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30
P工
1
26 24
29 30
6
6.2833333
P 6.2833333 6.2831854 0.0001479 (mm)
① 随机误差有大有小它们对称分布于 尺寸分布中心的左右。
y
1
e
(
xx )2 22
2
X
② 距尺寸分布中心越近的随机误差出 现的可能性越大。
6σ
③ 随机误差在一定范围内分布。
第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响
一．近似刀具加工所造成的误差 二．由于采用近似的加工运动方法所造成的误差
1. 展成法切削齿轮： 2. 车削模数(m=2)螺纹：
y2 (R A)2
z2 R2
1
1. 主轴的回转精度：
① 回转精度的表现形式： a.轴向窜动： b.指回转轴线在轴向的位置变化。 b.径向跳动： 指回转轴线绕平均轴线作平行的公 转运动。 c.角度摆动： d.指回转轴线绕平均轴线作不平行 的公转运动。
1. 主轴的回转精度：
② 影响主轴回转精度的因素： a. 前后支承轴承的影响： b. 前后支承轴颈的圆度误差
a. 垂直面内直线度误差的影响
R'2 h2 R2 (R R)2 h2 R 2 h2 2R R R 2 0 忽略R 2项： 则：R h2
2R
由于刀尖相对于工件回转轴线在加 工表面切线方向的变化属非敏感方 向，故其对零件的形状精度影响极 小。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响：
b. 水平面内直线度误差的影响
第六章 机械加工精度
第一节 概述 第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响 第三节 工艺系统的几何误差对加工精度的影响 第四节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响 第五节 工艺系统受热变形对加工精度的影响 第六节 加工误差的统计分析法
第一节 概述
一．机械加工精度
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数 的符合程度。
一般刀具如：车刀、立铣刀等，主要靠调整刀具位置来保证加工 尺寸，其制造精度不会影响加工尺寸精度。但刀具的磨损将对工 件的加工精度产生影响。
a.
初期磨损阶段：
NB
L L1
B
b. 正常磨损阶段：
NB
B
L L1 1000
0
式中：L：切削长度 L1：初期磨损的切削行程长度
μ0：单位磨损量 μB：刀具的初期磨损量
由于刀尖相对于工件回转轴线 在加工表面径向方向的变化属 敏感方向，故其对零件的形状 精度影响很大。
R' y
2. 机床导轨误差对工件精度的影响：
c. 导轨之间垂直方向的平行度误差的影响
tg a , sin y
B
H
很小， tg sin
a y y Ha
BH
B
一般：
车床： H 1 ~ 2
误差与磨损，定位误差等。 ② 工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差。如：机床主轴回转误差
导轨导向误差、传动链误差等。 3. 工艺系统的受力变形：——力效应误差
4. 工艺系统的受热变形：——热效环应境误差
5. 调整误差 6. 测量误差
二．误差的分类：
系统误差
常值系统误差
误差的性质
变值系统误差
随机误差
的影响： ③ 主轴回转精度的测量：
2. 导轨的几何精度
① 对机床导轨的精度要求： a. 导轨在水平面内的直线度
b. 导轨在垂直面内的直线度
c. 导轨与导轨之间垂直方向 的平行度
一般机床：1000：0.02 精密机床：1000：0.01 接触精度：每平方英寸不少 于20个点。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响：
B 23
磨床：
H B
1
对零件精度的影响不容忽视
3. 传动链精度
以车螺纹为例，说明传动链精度对工件加工精度的影响： 如图所示：
P工 i P丝 i z1 z3
z2 z4
对上式微分：
dP工 i dP丝 P丝 di 工件导程误差可表示为： P工 i P丝 P丝 i
由丝杠副传动误差引起的误差 由传动链总传动比误差引起的误差
3. 传动链精度
若仅考虑传动比的误差因素： P工 P丝 i
△i的变化量最终反映到工件上是转角误差，故△i可表示为：
s ： 丝杠总的转角误差，即由各传动件的转角误差累积到
丝杠上的误差之和。
设： j ：为传动链中第j个环节传动件在工件转一转内的转角误差 i j ：为第j个传动件到机床丝杠的传动比 j ：第j个传动件的转角误差所引起的丝杠转角误差