过程装备制造与检测——第十篇机械加工精度.pptx

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1、第Ⅲ篇过程机械制造的质量要求10机械加工精度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工件残余应力引起的变形10.1概述——机械加工精度尺寸精度形状精度位置精度（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加工质量加工精度：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

2、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：两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。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。加工精度1)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；2)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；3)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。几何形状精度和尺寸精度有关系吗？尺寸精度、形状精度和位置精度三者

3、之间关系：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要求高，这要根据零件的功能要求来决定。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。零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统中进行的。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。*原始误差的分类归纳如下：获得尺寸精度方法：试切法调整法定尺寸刀具法自动控制法获得形状精度方法

4、：轨迹法成形法展成法表面相互位置精度的获得：由工件的定位安装精度决定附：获得零件加工几何参数的方法获得尺寸精度的基本方法试切法——以试切—测量—调整—再试切的循环方法，得到刀具与工件的正确位置，以获得加工表面的尺寸精度。调整法——预先调整好刀具与工件的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个相对位置的不变，取得尺寸精度的加工方法。定尺寸刀具法——依靠刀具的尺寸以保证加工面的尺寸。自动控制法——将测量、调整和切削机构组成自动控制系统，以自动控制被加工面的尺寸要求。获得表面形状的基本方法轨迹法——依靠刀

5、尖运动轨迹取得所要求的表面几何形状。简单几何形状表面的加工，如圆柱面、圆锥面、平面等。成形法——由成形刀具刀刃形状取得所要求的表面形状。成形车刀（砂轮）加工回转曲面、成形铣刀加工曲面、车磨螺纹时其牙形由刀具形状所决定。展成法——依靠刀具与工件的相对啮合运动，被加工表面由刀刃在啮合运动中的包络面所形成。齿轮的滚、插、磨及剃齿加工；加工螺纹的螺旋面成形。10.2工艺系统的误差工件相对于刀具运动状态下的误差主轴回转误差导轨导向误差传动误差引起加工误差的根本原因是工艺系统存在着误差，将工艺系统的误差称为

6、原始误差。原始误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差)与工艺过程有关的原始误差(动误差)原理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差机床误差工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对于刀具静止状态下的误差原始误差——原始误差分类10.2.1原理误差一、加工原理误差——采用原理上近似的成形运动或近似的刀具轮廓进行加工所引起的误差。⑴加工原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中⑵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

7、%尺寸公差)，是提高生产率和经济性的有效工艺方法。一般加工原理误差应≤10%--15%工件公差10.2.2调整误差调整误差——由于调整不准确而产生的误差工艺系统的调整有两种基本形式：(1)试切法调整——试切、测量、调整，直至符合规定的尺寸要求影响调整误差的因素：1）测量误差2）机床进给机构位移误差3）试切厚度与正式切削厚度不同而产生的误差试切法调整加工特点：生产效率低，只适于单件小批生产⑵调整法——加工前调整好刀具与工件之间的相对位置影响调整误差的因素：1）影响试切法的所有因素2）定程机构误差3）样件

8、或样板误差4）测量有限试件造成的误差调整法加工特点：生产效率高,广泛采用行程挡块、行程开关、夹具10.2.3机床的几何误差机床的几何误差来自三方面：机床本身的制造、磨损、安装、调整。1）主轴回转误差2）导轨误差3）机床的传动误差“误差的敏感方向”“误差的敏感方向”“误差的敏感方向”主轴回转误差是指主轴实际回转线对其理想回转轴线的漂移。用平均回转轴线（主轴各瞬时回转轴线的平均位置）代替。为便于研究，可将主轴回转误差分解为径向圆跳动、端面圆跳动和倾角摆动三种