现代过程装备制造技术10机械加工精度课件.ppt

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1、10机械加工精度10.1概述10.2工艺系统的几何误差10.3工艺系统的受力变形10.4工艺系统的热变形10.5工艺残余应力引起的变形10.1概述通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力尺寸精度形状精度位置精度10.1概述加工精度：零件加工后实际几何参数与理想几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）符合程度。加工误差：零件的实际几何参数与理想几何参数的偏差。两者关系：从不同角度来评定加工零件的几何参数。

2、加工精度的高低是由加工误差的小大来表示的，保证和提高加工精度问题，实际上是限制和降低加工误差问题。10.1概述尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；几何形状精度：限制加工表面宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、平面度、直线度等；10.1概述相互位置精度：限制加工表面与其基准面的相互位置误差，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等。尺寸精度、形状精度和位置精度的关系：通常形状公差限制在位置公差内，而位置误差一般限制在尺寸公差之内。当尺寸精度要求高时，相应的位置精度、形状精度也要求高。但形状精度或位置精度要求高时，相应的尺寸精度不一定

3、要求高，这要根据零件的功能要求来决定。10.1概述机械加工工艺系统在机械加工时，机床、刀具，夹具和工件构成一个完整的系统，为工艺系统。原始误差工艺系统中凡是直接引起加工误差的因素都称为原始误差。（几何误差）10.2工艺系统的几何误差10.2.1原理误差10.2.2机床的几何误差10.2.3装夹误差和夹具误差10.2.4刀具误差10.2.5调整误差10.2.1原理误差原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓而产生的。原理误差多出现于螺纹、齿轮等复杂曲面加工；应用近似加工，在理论误差可以满足加工精度要求的前提下(≤10%--15%尺寸公差

4、)，是提高生产率和经济性的有效工艺方法。10.2.2机床的几何误差机床的几何误差通过成形运动反映到工件表面上。成形运动大部分由回转运动和直线运动所组成。主轴误差导轨误差传动键误差“误差敏感方向”10.2.2机床的几何误差误差敏感方向10.2.2机床的几何误差主轴误差主轴回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其理想回转轴线的在误差敏感方向上的最大变动量。主轴理想回转轴线认为是主轴的瞬时几何轴线的平均回转轴线。10.2.2机床的几何误差轴向窜动、径向跳动和倾角摆动10.2.2机床的几何误差影响主轴回转精度的主要因素滑动轴承工件回转类机床：如车床——切削

5、力及误差敏感方向不变，轴径不圆引起主轴径向跳动刀具回转类机床：如镗床——切削力及误差敏感方向随主轴回转而相应变化，轴承孔不圆引起主轴径向跳动10.2.2机床的几何误差影响主轴回转精度的主要因素滚动轴承主要受轴承内外环滚道的圆度、坡度、滚动体尺寸误差等影响提高主轴回转精度的措施提高主轴部件的精度对滚动轴承选择装配，通过调节使误差相互抵消或补偿使主轴的回转误差不反映到工件上去10.2.2机床的几何误差导轨误差水平面内的直线度误差（弯曲）垂直平面内的直线度误差（弯曲）前后导轨之间的平行度误差（扭曲）水平面内的直线度误差（弯曲）车削、磨削时，为误差敏感

6、方向，引起圆柱度误差10.2.2机床的几何误差垂直平面内的直线度误差（弯曲）车削、磨削时，为非误差敏感方向，对加工精度影响很小刨削、平面磨削时，为误差敏感方向，引起平面度或直线度误差10.2.2机床的几何误差前后导轨之间的平行度误差（扭曲）两导轨不平行对加工精度的影响较大，引起工件的形状误差（鞍形、鼓形、锥形等）ΔR≈Δy=HΔ/B一般车床中H≈2/3B外圆磨床H≈B安装水平的调整及时修复磨损10.2.2机床的几何误差传动键误差在加工齿轮、蜗轮蜗杆、螺纹及丝杆等零件的传动表面时，一般通过机床的范成运动来完成。这种运动是由机床传动系统中有关传动链

7、来实现的。传动链的首末两端传动元件之间相对运动的误差即传动键误差。减少传动链误差措施减少传动链中的元件数，即缩短传动链；提高传动元件，特别是终端传动元件的制造和装配精度；尽量减小传动链中齿轮副或螺旋副中存在的传动间隙；采用误差补偿办法。10.2.2机床的几何误差定程误差是指工作台从一个位置移动到另一个位置或者重复移动到规定的位置时，其实际移动位置相对于名义位置的偏移量。主要影响工件的尺寸精度和被加工表面间的位置精度。主要来源于机床的进给传动机构和定程装置。10.2.3装夹误差和夹具误差装夹误差包含定位和夹紧产生的误差。夹具误差定位元件、导向元件

8、、分度机构和夹具体等的制造误差；夹具装配后各元件的相对位置误差；夹具工作表面磨损产生的误差。主要影响工件加工表面的位置精度。10.2.4刀具误差刀具误