机械制造工程学教程课件04第四章机械加工精度.ppt

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1、MachineManufacturingEngineering机械制造工程学2021年7月25日第四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几何误差对加工精度的影响第四节工艺系统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。加工质量机械加工精度表面质量尺寸精度形状精度位置精度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

2、实际几何参数与理想几何参数的偏差程度。精度的高低是用误差的大小来评价的。机床夹具刀具工件环境(工艺系统)加工原理误差工艺系统的几何误差工件与刀具的相对位置在静止状态已存在的误差。如：刀具、夹具的制造误差与磨损，定位误差等。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。工艺系统的受力变形——力效应误差工艺系统的受热变形——热效应误差调整误差测量误差误差的性质系统误差常值系统误差变值系统误差随机误差随机误差有大有小它们对称分布于尺寸分布中心的左右。距尺寸分布中心越近的随机

3、误差出现的可能性越大。随机误差在一定范围内分布。二、误差的分类：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展成法切削齿轮：车削模数(m=2)螺纹：如：使用阿基米德齿轮滚刀代替渐开线齿轮滚刀加工齿轮，存在齿形误差；成形铣刀加工齿轮，齿形形状也是近似的。加工原理误差(也称理论误差)即是在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差。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

4、方法所造成的误差展成法切削齿轮：车削模数(m=2)螺纹：模数螺纹：P=mπ=2×3.1415927=6.2831854挂轮齿数：Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30若蜗杆长度为100mm，则导程的累积误差为：第三节工艺系统几何误差对加工精度的影响一、机床的误差：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*COSΦ1.主轴的回转精度：回转精度的表现形式：a.轴向窜动：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。主轴的轴向窜动对内、外圆加工没

5、有影响，但所加工的端面却与内外圆不垂直。当加工螺纹时，会产生单个螺距内的周期误差。车削时，主轴的纯径向跳动对工件的圆度影响很小。1.主轴的回转精度：回转精度的表现形式：a.轴向窜动：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：指回转轴线绕平均轴线作不平行的公转运动。车削时仍然能够得到一个圆的工件，但工件成锥形。镗孔时，镗出的孔将成椭圆形。1.主轴的回转精度：影响主轴回转精度的因素：前后支承轴承的影响：前后支承轴颈的圆度误差的影响：主轴回转精度的测量：2.导轨的几何

6、精度：对机床导轨的精度要求：导轨在水平面内的直线度导轨在垂直面内的直线度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：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。垂直面内直线度误差的影响注：垂直面内直线度误差对车床的影响较小，可以忽略不计。但对于龙门刨床、龙门铣床及导轨磨床来说，导轨在垂直面内的直线度误差将直接反映到工件上。②机床导轨误差对工件精度的影响：水

7、平面内直线度误差的影响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。②机床导轨误差对工件精度的影响：导轨之间垂直方向的平行度误差的影响一般：车床：磨床：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：对上式微分：工件导程误差可表示为：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：△i的变化量最终反映到工件上是转角误差，故△i可表示为：：丝杠总的转角误差，即由各传动件的转

8、角误差累积到丝杠上的误差之和。设：：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：为第j个传动件到机床丝杠的传动比：第j个传动件的转角误差所引起的丝杠转角误差则：丝杠总的转角误差：3.传动链精度如图所示：3.传动链精度如图所示：由此可见：传动链短，则传动精度高；传动链中最后一个传动件的精度要高；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