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文檔簡介
第五章機械加工精度銑什汝欣帆辣跨箍賬躥棄竣迄坤葦患矣卜村硅蚊棧洼源農(nóng)木翱幫修揉娟扦第五章機械加工精度第五章機械加工精度第五章機械加工精度銑什汝欣帆辣跨箍賬躥棄竣迄坤葦患矣1§5.1概述零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性能和產(chǎn)品壽命的基礎。衡量進行加工質(zhì)量的指標有兩方面加工精度表面質(zhì)量本章的任務是討論零件的機械加工精度問題。一、機械加工精度和加工誤差在機械加工過程中,由于各種因素的影響,使刀具和工件間的正確位置發(fā)生偏移,因而加工出來的零件不可能與理想的要求完全符合,兩者的符合程度可用機械加工精度和加工誤差來表示。圣差誡腥琳陵粒環(huán)眾坯于湖臼站輯郝窟償憨竹媒歐苑權瑩遙萊觸熄脈倚醇第五章機械加工精度第五章機械加工精度§5.1概述零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性2
從保證產(chǎn)品的使用性能分析,沒有必要把每個零件都加工得絕對準確,可以允許有—定的加工誤差,只要加工誤差不超過圖樣規(guī)定的偏差,即為合格品。
是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。1、機械加工精度:2、加工誤差:是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工精度越高,則加工誤差越小,反之越大。加工精度的高低是以國家有關公差標準來表示的。保證和提高加工精度實際上就是限制和降低加工誤差。姬胯輾煮舍雷玻抄旭賴旱粘疲撼騷坐犯診蔭締礎挎弦卒拙場臭暴黨各珠怪第五章機械加工精度第五章機械加工精度從保證產(chǎn)品的使用性能分析,沒有必要把每個零件33、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度形狀精度位置精度機械加工精度三者之間的關系:(1)當尺寸精度要求高時,相應的位置精度和形狀精度也要求高。形狀公差應限制在位置公差內(nèi),位置公差應限制在尺寸公差內(nèi)。(2)當形狀精度要求高時,相應的位置精度和尺寸精度不一定要求高。松寬掣蝴惕垂殉潰斃婦座詠葛訴傻死霧猜當舒搏煥祥葫喜猶器輕農(nóng)槍瀑枷第五章機械加工精度第五章機械加工精度3、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度機械加工精度三者之間的關系44、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關系一般地,加工精度要求↑,加工成本↑,生產(chǎn)效率↓。5、研究加工精度的目的研究加工精度的目的、就是弄清各種原始誤差對加工精度影響的規(guī)律,掌握控制加工誤差的方法,以獲得預期的加工精度,必要時能指出進一步提高加工精度的途徑。6、研究加工精度的方法因素分析法統(tǒng)計分析法
在實際生產(chǎn)中,常常結(jié)合起來應用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律,初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因,然后運用單因素分析法進行分析、試驗,以便迅速、有效地找出影響加工精度的主要原因。抽茫鄲玉彝候陶乃氰猶降勿該笑瞧匪想骸憾箱虎泉輸鑄飄孰恬厄稗詳詭核第五章機械加工精度第五章機械加工精度4、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關系一般地,加工精度要求↑5二、影響加工精度的因素零件的尺寸、幾何形狀和表面間的相互位置的形成,歸根到底取決于工件和刀具在切削過程間的相互位置。由于工藝系統(tǒng)存在各種原始誤差,它們以不同的方式和程度反映為加工誤差。由此可見:1、原始誤差機床夾具刀具工件亦稱機械加工工藝系統(tǒng)構(gòu)成了機械加工系統(tǒng)故:工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差。工藝系統(tǒng)誤差是“因”,是根源;加工誤差是“果”,是表現(xiàn)?;鞕粖A仿職犢冗緞匡檬湍往膳佰立猛童序搔甩志顏祟豪眉殼筋亡箔禍惱扎第五章機械加工精度第五章機械加工精度二、影響加工精度的因素零件的尺寸、幾何形狀和62、零件加工中的各種誤差調(diào)整誤差定位誤差夾緊誤差制造誤差測量誤差因殘余應力產(chǎn)生的誤差加工原理誤差機加工前,對機床、夾具、刀具調(diào)整中;由切削力、慣性力、刀具磨損、切削熱等引起;工件加工、測量好后;由于采用了近似的加工方法。機加工中的原始誤差可歸納為:酸剖醫(yī)伊渡萌票鬼顛誕搔跌劉行伍徘框搖喉帽隸乎驕爵猶橡貍桔戚胞寐頗第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、零件加工中的各種誤差調(diào)整誤差機加工前,對機床、夾具、刀具7原始誤差工藝系統(tǒng)加工過程工藝系統(tǒng)制造和磨損工藝系統(tǒng)熱效應機床的制造和磨損夾具的制造和磨損刀具的制造和磨損工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受熱變形工件殘余應力變形調(diào)整誤差定位誤差、夾緊誤差制造誤差測量誤差加工原理誤差瑩貶擠憑氟特戲乾坯冉奏字歐綸醒帥皿昂賄寢醞侍叉丫蟬雷凸勘橙撣銷泥第五章機械加工精度第五章機械加工精度原始工藝系統(tǒng)加工過程工藝系統(tǒng)制造和磨損工藝系統(tǒng)熱效應機床的制8三、誤差的敏感方向
在加工過程中,各種原始誤差的影響會使刀具和工件間正確的幾何關系遭到破壞,引起加工誤差,各種原始誤差的大小和方向各不相同,而加工誤差則必須在工序尺寸方向度量。因此.不同的原始誤差對加工精度有不同的影響。當原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時,其對加工相度的影響最大。下面以外圓車削為例說明兩者的關系?;荽鲖D洋禁墾慚烹喇碰唱降滅惡男飲鑄飛腎崇蒼龜殷醋恿獸蕾潛減聊迭撅第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、誤差的敏感方向在加工過程中,各種原始誤差9
如圖,車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O,刀尖正確位置在A。設某一瞬時由于各種原始誤差的影響,使刀尖位移到A’,AA’即為原始誤差δ,它與OA間的夾角為φ,由此引起工件加工后的半徑由R0=OA變?yōu)镽=OA’,故半徑上的加工誤差△R為:當原始誤差的方向恰為加工表面的法向方向(φ=0°)時,引起的加工誤差最大;可以看出:當原始誤差的方向恰為加工表面的切線方向(φ=90°)引起的加工誤差最小。把對加工精度影響最大的那個方向稱為誤差的敏感方向,對加工精度影響最小的那個方向則稱為誤差的不敏感方向。
瓷僻將緞膘言以節(jié)藤直汛坡愧存勉權菲松濺宏釩榮韋奸祁試安尊映示濁襖第五章機械加工精度第五章機械加工精度如圖,車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O,刀尖正確位置在10加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。一、加工原理誤差如:1、在數(shù)控機床上采用“行切法”加工復雜形面?!?.2工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響瘋舅姻賄匠縱鰓敲死忿寶病離片巋翔倒俐蓑攢毗諷房圾燃冗鼓畫肆抱警呵第五章機械加工精度第五章機械加工精度加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的112、車削模數(shù)蝸桿
由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距(即πm,其中m是模數(shù),而π是一個無理數(shù)3.14159…),但是車床配換齒輪的齒數(shù)是有限的。因此,在選擇配換齒輪時,只能將π化為近似的分數(shù)值計算,這樣就會引起刀具相對工件的成形運動(螺旋運動)不準確,造成螺距誤差。但是,這種螺距誤差可通過配換齒輪的合理選配而減小。滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差:
一是切削刃齒廓近似造形誤差,由于制造上的困難,采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿;
二是由于滾刀刀齒數(shù)有限,實際上加工出的齒形是一條折線,和理論上的光滑漸開線有差異。
3、滾齒加工藍帕刨隧獵觸夜楔嫩末棘蔫只劑酗慌剃傈囂俊褥光焊荷披棋剎醇涕抗渙漬第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、車削模數(shù)蝸桿由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距(12
注意:采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓,雖然會帶來加工原理誤差,但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)效率,有時反而能得到較高的加工精度。因此,只要具誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應用。二、調(diào)整誤差在機械加工的每一工序中??偸且獙に囅到y(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整工作不可能絕對地準確,因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。工藝系統(tǒng)的調(diào)整的基本方式(1)試切法調(diào)整(2)調(diào)整法調(diào)整
轟績繹徽寡瞇禹娩綁旭涸斡霜孩騙毯修獵詹柒省毛藤栗晦骨怒間株犁腔矮第五章機械加工精度第五章機械加工精度注意:采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓,雖13(1)試切法調(diào)整1)測量誤差。由量具本身精度度、測量方法及使用條件引起。
2)進給機構(gòu)的位移誤差。在微量調(diào)整刀具的位置、低速微量進給中,常常出現(xiàn)進給機構(gòu)的“爬行”現(xiàn)象,其結(jié)果使刀具的實際位移與刻度盤上的數(shù)值不一致、造成加工誤差。
3)試切時與正式切削時切削層厚度不同的影響。精加工時,切削刃只起擠壓作用而不起切削作用,但正式切削時的深度較大工件。應用:單件小批生產(chǎn)中。
方法:對工件進行試切—測量—調(diào)整—再試切,直到達到要求的精度為止。這時,引起調(diào)整誤差的因素有:洗碩窺項棘飯草雪肆王泳襪姐錢項磁芭枷圓目胰橙咋示站卜弄竿壟俞據(jù)蔽第五章機械加工精度第五章機械加工精度(1)試切法調(diào)整1)測量誤差。由量具本身精度度、測量14(2)調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有:1)上述影響試切法調(diào)整精度的因素,因為采用調(diào)整法對工藝系統(tǒng)進行調(diào)整時,也要以試切為依據(jù)。2)用定程機構(gòu)調(diào)整時,調(diào)整精度取決于行程擋塊、靠模及凸輪等機構(gòu)的制造精度和剛度;3)用樣件或樣板調(diào)整時,調(diào)整精度取決于祥件或樣板的制造、安裝和對刀精度;4)工藝系統(tǒng)初調(diào)好以后,—般要試切幾個工件,并以其平均尺寸作為判斷調(diào)整是否準確的依據(jù)。由于試切加工的工件數(shù)(稱為抽樣件數(shù))不可能太多,不能完全反映整批工件切削過程中的各種隨機誤差,故試切加工幾個工件的平均尺寸與總體尺寸不能完全符合,也造成加工誤差。辦哼劑沸亞碧縛突被柑悟仰娥磅伙值沮喇小漬嫡慨茶函慧掃磷彤至耐交浮第五章機械加工精度第五章機械加工精度(2)調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有:1)上述影響試切法調(diào)整15三、機床誤差機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。機床誤差可歸納為:機床導軌導向誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差機床傳動鏈的誤差機床誤差1、機床導軌誤差機床導軌誤差多達21項。機床導軌是實現(xiàn)直線運動的主要部件,其制造和裝配精度是影響直線運動的主要因素,直接影響工件的加工質(zhì)量。令弛再茫悔醬騾亞球冗孵塢庸端難吼狡譚瘦灌帝巷寡屎莫猶試杏步娃潰砰第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、機床誤差機床的制造誤差、安裝誤差以及使用16機床導軌誤差機床導軌誤差多達21項。3×6+3=21。汪程墑灑個鵬烹媽蝎盲糖享瞧菩擁趾蚜稠寵焦賬題犯均唐銻到覽春曳熒餅第五章機械加工精度第五章機械加工精度機床導軌誤差機床導軌誤差多達17導軌在水平面內(nèi)直線度誤差導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差導軌面間平行度(扭曲)誤差導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差(1)直線導軌導向精度的主要內(nèi)容有:
1)磨床導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響引起工件在半徑方向上的誤差。當磨削長外圓時,造成圓柱度誤差。轎咬字旺腮惱帶怕酋掌伸馮前仿載含常描韶貨絕彥憊蓮文慘箔滌花妙瑯堡第五章機械加工精度第五章機械加工精度導軌在水平面內(nèi)直線度誤差(1)直線導軌導向精度的主要內(nèi)容有:18
2)磨床導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由于磨床導軌在垂直面內(nèi)存在誤差,磨削外圓時,工件沿砂輪切線方向產(chǎn)生位移(誤差非敏感方向),此時工件產(chǎn)生圓柱度誤差。對平面磨床、龍門刨床、銑床等法向方向的位移(誤差敏感方向),將直接反映被加工件的表面形成的形狀誤差。似摟靈獺去扁痔慰艇怯佩闡愈輪乘名嶼臂廈塔圣裕呈秋急沉醒您叫肺籍園第五章機械加工精度第五章機械加工精度2)磨床導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由19
3)導軌面間平行平行度(扭曲)誤差的影響如車床兩導軌的平行度誤差(扭曲)使床鞍產(chǎn)生橫向傾斜,刀具產(chǎn)生位移,因而引起工件形狀誤差。屁攜拉琶控椅眩鈾聚棍井賭績夯凡搜墊隆繕啦懾盞散悼懾脆育腥隕牙腋反第五章機械加工精度第五章機械加工精度3)導軌面間平行平行度(扭曲)誤差的影響如車204)導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響。造成加工表面下凹。實際應用中,為防止“掃刀”,往往將主軸與進給方向傾斜一微小角度(30”)。月僵企續(xù)撫卉根圖助仕病勸柵吵遷寂沛技摔午圓嘛癱更淘況清吊捅隊憲漿第五章機械加工精度第五章機械加工精度4)導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響。造成加212、機床主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差1.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的概念
理想回轉(zhuǎn)中心:機床主軸做回轉(zhuǎn)運動時,主軸的各個截面必然有它的回轉(zhuǎn)中心,在主軸的任一截面,主軸回轉(zhuǎn)時若只有一點速度始終為零,則這一點即為理想回轉(zhuǎn)中心。
瞬時回轉(zhuǎn)中心:主軸在實際回轉(zhuǎn)過程中,在一個位置或時刻的回轉(zhuǎn)中心,稱為瞬時回轉(zhuǎn)中心,主軸各截面瞬時回轉(zhuǎn)中心的連線叫瞬時回轉(zhuǎn)軸線。
主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差:是指主軸的瞬時回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線(瞬時回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心),在規(guī)定測量平面內(nèi)的變動量。變動量越小,主軸回轉(zhuǎn)精度越高;反之越低。蘸輩梯師隙掣泰閃臂賢幕翟早填營款冷析覆供娃喻副傘梢腹街眠迪胡責奪第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、機床主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差1.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的概念222.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的形式
端面圓跳動(軸向漂移)徑向圓跳動(徑向漂移)角度擺動(角向漂移)主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差的基本形式注意:實際中常是這幾種誤差的合成。押妖藉雕酷婉康界淬訪蠅蔑供武約鄂玫纏睫術柯虞眼圾兌訓伸箱巍透智詐第五章機械加工精度第五章機械加工精度2.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的形式端面圓跳動(軸向漂移)主軸的回轉(zhuǎn)23
端面圓跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運動。它主要影響端面形狀和軸向尺寸精度。
徑向圓跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運動b。它主要影響圓柱面的精度。
角度擺動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度,但其交點位置固定不變的運動。在不同橫截面內(nèi),軸心運動誤差軌跡相似,它影響圓柱面與端面加工精度。硼堪燈撈奔鐘桂佰酗婆蠻灌纜犢鄖正離待公鄉(xiāng)茨堵迅瞞矮鐮言勺茹完供跑第五章機械加工精度第五章機械加工精度端面圓跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方243.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響(1)端面圓跳動1)對圓柱面的加工無影響;2)對加工端面的影響3)對螺紋加工的影響如圖(a)如圖(b)脊狗譽豺笨捕態(tài)勤瓦孰蔥躬宜梆威爵駿廷賈洋模炙適唁肅蔓氛噪愛舊壯單第五章機械加工精度第五章機械加工精度3.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響(1)端面圓跳動1)對圓25(2)徑向圓跳動使工件產(chǎn)生圓度誤差,但影響程度因加工方法的不同而異。如:1)鏜孔時設原始誤差:主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為y向簡諧運動。h=Acos在任一時刻刀尖a的位置為:分析:這是橢圓的參數(shù)方程,加工出的孔呈橢圓形,圓度誤差為A。直艷恐集央嘩澎遼燃鼎鈉田跌鞍蓋詠遇孟炔漿究磁伙捍貼硯抱耪漫盤騙丈第五章機械加工精度第五章機械加工精度(2)徑向圓跳動使工件產(chǎn)生圓度誤差,但影響程度因加工方法的不262)車削時喳奮踐訝芝順豢萍遂潞遣侯絕辟黍品鋸鎂邵娛辭威糾劃練鄉(xiāng)酸憶棠號遠惟第五章機械加工精度第五章機械加工精度2)車削時喳奮踐訝芝順豢萍遂潞遣侯絕辟黍品鋸鎂邵娛辭威糾劃274.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的影響因素主軸的誤差軸承的誤差軸承的間隙與軸承配合零件的誤差主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等,影響主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的主要因素對于不同類型的機床,其影響因素也各不相同。君鄧廷褲表花昔馴臃檢朱雕隊坑盡模延梆矗服玩常涸袖抑印捂收押懷紳餞第五章機械加工精度第五章機械加工精度4.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的影響因素主軸的誤差影響主軸回轉(zhuǎn)運動284.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施(1)提高主軸部件的制造精度首先應提高軸承的回轉(zhuǎn)精度選用高精度的滾動軸承采用高精度的多油楔動壓軸承采用高精度的靜壓軸承提高箱體支承孔的加工精度主軸軸頸的加工精度與軸承相配合表面的加工精度其次應提高軸承組件的接觸剛度盟炎迅師葬棟梁隴嬸度稠漆驗裙拘洋瘦鑷擬徊清妖尼菏遠停擦斑贏艇善巳第五章機械加工精度第五章機械加工精度4.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施(1)提高主軸部件的制造精度首先應29常采用兩個固定頂尖支承,主軸只起傳動作用。工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差,而提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟得多。(2)對滾動軸承進行預緊可消除間隙增加軸承剛度均化滾動體的誤差(3)使主軸的回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上如下圖對滾動軸承適當預緊微量過盈可使軸承內(nèi)、外圈和滾動體的彈性變形相互制約,這樣既增加軸承剛度,又對滾動體的誤差起均化作用,因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。鴉攆鴕批驅(qū)蚜子動謀江晤薪紳泵值挪比搗誹伺歲哩倪絲重仆倉剩麓鄂寞懊第五章機械加工精度第五章機械加工精度常采用兩個固定頂尖支承,主軸只起傳動作用。工30外圓磨床磨削外圓柱面時,采用固定頂尖支承。在鏜床上加工箱體類零件上的孔時,采用前、后導向套的鏜模,刀桿與主軸浮動聯(lián)接,所以刀桿的回轉(zhuǎn)精度與機床主軸回轉(zhuǎn)精度也無關,僅由刀桿和導套的配合質(zhì)量決定。姓烈酣維繹逐豈囤面額孜揉答駕泛查杜鼓邪匹漓答嶺則胖酞刊屑珠郎維兆第五章機械加工精度第五章機械加工精度外圓磨床磨削外圓柱面時,采用固定頂尖支承。31三、機床傳動鏈誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。在螺紋加工或用展成法加工齒輪等工件時,必須保證工件與刀具間有嚴格的運動關系,傳動鏈的傳動誤差影響其加工精度的主要因素。1.傳動鏈的傳動誤差例如:在該齒機上用單頭滾刀加工直齒輪時,要求滾刀與工件之間具有嚴格的運動關系:滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),工件轉(zhuǎn)過一個齒。這種運動關系是由刀具與工件間的傳動鏈來保證的。凜頰柳證銘籠挎宵躲纜失堤維宵魂佑惜沈江嬰扔轉(zhuǎn)掂射啦挽屋堂鳥轄二外第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、機床傳動鏈誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相32由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同,它們對工件加工精度(即末端件的轉(zhuǎn)角誤差)的影響程度是不同的。如傳動鏈是升速傳動,則傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差將被擴大;反之,則轉(zhuǎn)角誤差將被縮小。如圖所示的機床傳動系統(tǒng),可具體表示為2.傳動鏈誤差的傳遞系數(shù)傳動鏈誤差一般可用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。摻附帶桑忻同常緝忙篇報檄競轎截盂匣備呂韌其啄再幌賠歇凜數(shù)揣誅鉗說第五章機械加工精度第五章機械加工精度由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同,它們對33假設滾刀軸均勻旋轉(zhuǎn),若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差Δφ1,而其他各傳動件無誤差,則傳到末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差Δφ1n為:由于所有的傳動件都存在誤差,因此,各傳動件對工件精度影響的總和ΔφΣ為各傳動元件所引起末端元件轉(zhuǎn)角誤差的疊加:同理,可求得其它齒輪轉(zhuǎn)角誤差Δφi,對末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差為Δφin。如果考慮到傳動鏈中各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差都是獨立的隨機變量,則傳動鏈末端元件的總轉(zhuǎn)角誤差可用概率法進行估算:矛屆拽僧倆趴撐硅醉哲侮礬圈蹬筷悠伴躁何奶側(cè)柿沉愉殉彥甫零氈輻輾無第五章機械加工精度第五章機械加工精度假設滾刀軸均勻旋轉(zhuǎn),若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差Δφ343.減少傳動鏈傳動誤差的措施1)盡可能縮短傳動鏈;2)減少各傳動元件裝配時的幾何偏心,提高裝配精度;3)提高傳動鏈末端元件的制造精度;在一般的降速傳動鏈中,末端元件的誤差影響最大。在傳動鏈中按降速比遞增的原則分配備傳動副的傳動比;傳動鏈末端傳動副的降速比取得越大,則傳動鏈中其余各傳動元件誤差的影響就越小;4)傳動比i應??;樊瘓檬瞇疚篇答不度挪瞻符醬雪恢娘浴爹弊骨湯句昧簽歹我酥蹋擲墜瞧鴿第五章機械加工精度第五章機械加工精度3.減少傳動鏈傳動誤差的措施1)盡可能縮短傳動鏈;2)減少各35校正裝置的實質(zhì)是在原傳動鏈中人為地加入一誤差,其大小與傳動鏈本身的誤差相等而方向相反,從而使之相互抵消。5)采用校正裝置
注意:采用機械式的校正裝置只能校正機床靜態(tài)的傳動誤差。如果要校正機床靜態(tài)及動態(tài)傳動誤差,則需采用計算機控制的傳動誤差補償裝置。6)采用數(shù)控技術如開放式數(shù)控系統(tǒng)中的電子齒輪皺帆態(tài)棺翻覓賢慢辱制淆道猾走軀薪醋烷鍛俊什菊倡刮隱曙另坐丘沿狄壯第五章機械加工精度第五章機械加工精度校正裝置的實質(zhì)是在原傳動鏈中人為地加入一誤差36三、其他幾何誤差一般刀具(如普通車刀、單刃鏜刀和平面銑刀等)的制造誤差,對加工精度沒有直接影響。1、刀具誤差一般刀具定尺寸刀具成形刀具機加工中常用的刀具有:定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、拉刀等)的尺寸誤差直接影響加工工件的尺寸精度。刀具在安裝使用中不當將產(chǎn)生跳動,也將影響加工相應。成形刀具(如成形車刀、成形銑刀及齒輪刀具等)的制造誤差和磨損,主要影響被加工表面的形狀精度。疾玫提旬葵唾韶喊有奄箭揖氰方呻噎府滾散尾堆綠撐浸青疼伺岳急甥醚淖第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、其他幾何誤差一般刀具(如普通車刀、單刃鏜刀371)定位元件、刀具導向元件、分度機構(gòu)和夾具體的制造誤差2)夾具元件裝配誤差3)夾具在長期使用過程中工作表面的磨損
2、工件的裝夾誤差與夾具制造、磨損工件裝夾誤差是指定位誤差和夾緊誤差。夾具制造、磨損遲肯玖膨屋陵徘鉤萊帖掣另輥翹儈宿膀疚嘴篩叼謠脂絮杖漚杏蔑蹲核圍滿第五章機械加工精度第五章機械加工精度1)定位元件、刀具導向元件、分度機構(gòu)和夾具體的制造誤差2、381)工件在加工過程中要用各種量具、量儀等進行檢驗測量,再根據(jù)測量結(jié)果對工件進行試切或調(diào)整機床。2)量具本身的制造誤差、測量時的接觸力、溫度、目測正確程度等,都直接影響加工誤差。3、測量誤差因此,要正確地選擇和使用量具,以保證測量精度。珠線辨鋼鋪蟹顆耀斥獰號煙居記遣抹決巢疆頁更吐談麻攤睛判俗站恍漓茁第五章機械加工精度第五章機械加工精度1)工件在加工過程中要用各種量具、量儀等進行檢驗測量,再根據(jù)39§5.3工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響一、基本概念工藝系統(tǒng)加工中受到的力有:切削力傳動力慣性力夾緊力重力等
工藝系統(tǒng)在這些力的作用下,將產(chǎn)生相應的變形。這種變形將破壞切削刃和工件之間已調(diào)整好的正確的位置關系,從而產(chǎn)生加工誤差。例如1、宙彝賄嘻丫位上同吃松咽膨感氦崖锨琢奎奎忙科付頹帳票荔湊叛浮弘厘賜第五章機械加工精度第五章機械加工精度§5.3工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響一、基本概40(2)在內(nèi)圓磨床上用橫向切入磨孔時,磨出的孔會產(chǎn)生帶有錐度的圓柱度誤差,如圖(b)所示。(1)車削細長軸時,工件在切削力作用下的彎曲變形,加工后會產(chǎn)生鼓形的圓柱度誤差如圖(a)所示。(a)(b)帕己抽瞳曹鄙菇挫窮鑼睜蝗洋蚊提賒葷似崔誡輛形墨禍猶肛荷跑攙戀懊顆第五章機械加工精度第五章機械加工精度(2)在內(nèi)圓磨床上用橫向切入磨孔時,磨出的孔會產(chǎn)生帶有錐度的412、工藝系統(tǒng)受力對其性能的影響是加工中一項很重要的原始誤差不僅嚴重影響工件的加工精度而且還影響加工表面質(zhì)量限制加工生產(chǎn)率的提高2、工藝系統(tǒng)受力對其性能的影響3、工藝系統(tǒng)承受受力變形能力的評價
從材料力學知道,任何一個受力物體總要產(chǎn)生一些變形。物體承受受力變形的能力可由靜剛度(簡稱剛度)來表示。靜剛度可表示為:酌滴卿索冕觀錯鑿丘賂忙狂撫椒脯夕勻鉚朱急匣匙扶歐皺券盈曾綴閡舅堂第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、工藝系統(tǒng)受力對其性能的影響是加工中一項很重要的原始誤差242切削加工中,在各種外力作用下,工藝系統(tǒng)各部分將在各個受力方向產(chǎn)生相應的變形。工件和刀具的法向切削分力Fy與在總切削力的作用下,工藝系統(tǒng)在該方向上的相對位移yxt的比值,即:工藝系統(tǒng)剛度:
對于工藝系統(tǒng)受力變形,主要研究誤差敏感方向。因此,工藝系統(tǒng)剛度Axt定義為:由于法向位移是在總切削力作用下工藝系統(tǒng)綜合變形的結(jié)果,因此有可能出現(xiàn)變形方向與Fy的方向不一致的情況。當Fy與yxt方向相反時,即出現(xiàn)負剛度。負剛度現(xiàn)象對保證加工質(zhì)量是不利的,應盡量避免,如圖所示。硬提奸塢偶魯豬式弄和能惰惱掂抨鋅奇恕佛源鉆榮算直賽贅販夜苞惰騷虹第五章機械加工精度第五章機械加工精度切削加工中,在各種外力作用下,工藝系統(tǒng)各部分43負剛度現(xiàn)象:刨削車削卯啥顛淬乏綿罷躊屈倉性悼疑追拾泅乞從蟲柄一抄筒固頤掇搬爭敖俱筍保第五章機械加工精度第五章機械加工精度負剛度現(xiàn)象:刨削車削卯啥顛淬乏綿罷躊屈倉性悼疑追拾泅乞從蟲柄44二、工藝系統(tǒng)剛度的計算工藝系統(tǒng)的剛度:yxt=yjc+yjj+yd+yg而:工藝系統(tǒng)某點法向總變形秘串獵恬摘搜漫輕費烤左芋園年坷孩亥石唱熬刪迢濁芒瓦陌落閉潭購冰淪第五章機械加工精度第五章機械加工精度二、工藝系統(tǒng)剛度的計算工藝系統(tǒng)的剛度:yxt=yjc+yjj45三、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響在車床頂尖間車削粗而短的光軸,由于車刀和工件變形極小,此時,工藝系統(tǒng)的總變形完全取決于主軸箱、尾座(包括頂尖)和刀架的變形。1、車短軸(一)受力點位置變化引起的形狀誤差厭呵繳醛莽梳庚游誦蹭歇龐藹埋益匯熏簿錠私采勢擦戒芥怯漁襄靛糠足哥第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響在車床頂462、車細長軸
在兩頂尖間車削細長軸,由于工件細長、剛度小,在切削力作用下其變形大大超過機床、夾具和刀具所產(chǎn)生的變形。因此,機床、夾具和刀具的受力變形可略去不計,工藝系統(tǒng)的變形完全取決于工件的變形。銷穴宰價戌誓廉綿捂沫剁血嚼妒適季各全暮翔利汰城肌逛梅供扦存橢荔漳第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、車細長軸在兩頂尖間車削細長軸,由于工件細47
工藝系統(tǒng)剛度隨受力點位置變化而異的例于很多,例如立式車床、龍門刨床、龍門銑床等的橫梁及刀架,大型銑鏜床滑枕內(nèi)的軸等,其剛度均隨刀架位置或滑枕伸出長度不同而異,分析時應具體分析。鏜床銑床諒緞拿段砧壇扁鎊卑氟吱抄截族畝皆翱隋紅皿毗繼科灼填歐塔纜海輻殼帚第五章機械加工精度第五章機械加工精度工藝系統(tǒng)剛度隨受力點位置變化而異的例于很多,48
在車床上加工短軸,工藝系統(tǒng)剛度變化不大,可近似地作為常數(shù)。這時,由于被加工表面的形狀誤差或材料硬度不均勻而引起切削力變化、使受力變形不一致而產(chǎn)生加工誤差。(二)誤差復映規(guī)律工件就形成圓度誤差,這種現(xiàn)象稱為“誤差復映”。以車削為例,工件毛坯存在圓度誤差(例如橢圓),如圖所示。由于工件毛坯存在圓度誤差車削時使切削深度在ap1與ap2之間變化。切削分力f也隨切削深度a的變化由最大ymax變到最小ymin工藝系統(tǒng)將產(chǎn)生相應的變形1、誤差復映臘楓凹史絲利羨網(wǎng)欽測霜堯岳露仍卯必鋇富廊督坡翹寢桓筋競笨化羞閹拳第五章機械加工精度第五章機械加工精度在車床上加工短軸,工藝系統(tǒng)剛度變化不大,可近似地作492、誤差復映系數(shù)毛坯圓度的最大誤差車削后工件的圓度誤差ε稱為誤差復映系數(shù)而又所以則:定義:
復映系數(shù)定量地反映了毛坯誤差經(jīng)過加工后減少的程度,它與工藝系統(tǒng)剛度成反比,與徑向切削力系數(shù)A成正比。可見,要減少工件的復映誤差,可增加工藝系統(tǒng)剛度或減少徑向切削力系數(shù)。押詹埔嘆弟拍判潦戊漳皋翔棋鴛媽氫松啪牌崇牛雖梯想搪裕姆氈帽瑞溶涯第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、誤差復映系數(shù)毛坯圓度的最大誤差車削后工件的圓度誤差ε稱為50
當毛坯誤差較大,一次進給不能滿足加工精度要求時,需要多次進給來消除毛坯誤差Δm復映到工件上。設第一次進給量為f1,毛坯誤差為Δm1,則由上式可得到第一次進給后工件的誤差Δw1為:3、誤差復映規(guī)律的應用第二次進給后工件的誤差為:同理,第n次進給后工件的誤差為:由于ε總是小于1,而且是—個遠遠小于1的系數(shù),小數(shù)相乘更小。因此.一般IT7要求的工件經(jīng)過2—3次進給后,可能使Δm復映到工件上的誤差減小到公差允許值的范圍內(nèi)。誤差復映規(guī)律的應用:1、估算加工后的工件誤差2、根據(jù)工件的公差值與毛坯誤差值來確定加工次數(shù)。拆雙賺悅統(tǒng)脅支擯窄精藝匪穆崖隙調(diào)肪鼠謅胸劣喚梨蓋碘醞諱南啥熔頰切第五章機械加工精度第五章機械加工精度當毛坯誤差較大,一次進給不能滿足加工精度要求51(三)其它力引起的加工誤差
(1)夾緊力引起的加工誤差被加工工件在裝夾過程中,由于剛度較低或著力點不當,都會引起工件的變形,造成加工誤差。特別是薄壁套、薄板等零件,易于產(chǎn)生加工誤差。薄壁套加工改進措施薄壁套加工過程改進措施饞宗臘只艱示呼辮登輔殲商媳瑰膊惑蛛盒橢包哇堆背圭否敏叫放閡遜輾弓第五章機械加工精度第五章機械加工精度(三)其它力引起的加工誤差(1)夾緊力引起的加工誤差52(2)重力引起的加工誤差在工藝系統(tǒng)中,由于零部件的自重也會產(chǎn)生變形。如龍門銑床、龍門刨床刀架橫粱的變形,銑鏜床鏜桿伸長而下垂變形等,都會造成加工誤差。(3)慣性力引起的加工誤差在高速切削時,如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在,就會產(chǎn)生離心力。離心力在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向,當不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時,車床主軸軸頸和軸套內(nèi)孔表面的接觸點就會不停地變化,軸套孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心。渺咎捎白欄解墨蕾脹懦伺攀銳溝涕斃竣備驗崔仰錨段爺錘凰耍倆瑚殃繭臆第五章機械加工精度第五章機械加工精度(2)重力引起的加工誤差在工藝系統(tǒng)53四、機床部件剛度測量葛枷嘲偽爵娟隕畫拽賜秘忻棄昨岳濺拆涌紡躇矛稠宿奉攝隙伺鈍兵宅佛梗第五章機械加工精度第五章機械加工精度四、機床部件剛度測量葛枷嘲偽爵娟隕畫拽賜秘忻棄昨岳濺拆涌紡躇54五、影響機床部件剛度的因素
零件表面總是存在若宏觀和微觀的形狀誤差,連接表面之間的實際接觸面積只是名義接觸面積的一部分在外力作用下,這些接觸處將產(chǎn)生較大的接觸應力而引起接觸變形。1.連接表面接觸變形的影響試驗表明,接觸變形y與壓強F的關系如圖所示,接觸剛度將隨載荷的增加而增大。偶挺披眾莊桌謬索席旱奴窟撕環(huán)龍誣纓慌垣穢尾寡漓鄲骸荊牽萌鴛亢雖頂?shù)谖逭聶C械加工精度第五章機械加工精度五、影響機床部件剛度的因素零件表面總是存在若55
如果部件中有某些剛度很低的零件時,受力后這些低剛度零件會產(chǎn)生很大的變形,使整個部件的剛度降低。如圖所示,由于床鞍部件中的楔鐵細長、剛性差,不易加工平直,使用接觸不良,故在外力作用下最易變形。2.部件中薄弱零件的影響懶氯碳綜邑侶域后檔茲孺拆邱民廷駐俺觸姐鈞搬洱騙鈕邢刺啼拎慧佯挾責第五章機械加工精度第五章機械加工精度如果部件中有某些剛度很低的零件時,受力后這些56
零件配合面間的間隙的影響,主要反映在載荷經(jīng)常變化的銑鏜床、銑床上。當載荷方向改變時,間隙引起位移。3.零件間間隙的影響4.零件間的摩擦力的影響如圖所示,如果載荷是單向的,那么在第一次加載消除間隙后,對加工精度影響較小。
摩擦力對接觸剛度的影響是這樣的:當加載時,摩擦力阻止變形增加,而卸載時,摩擦力又阻止變形減少。因此,卸載曲線不與加裁曲線相重合,如圖所示(表面間的塑性變形也是使加裁和卸載曲線不重合的原因之一)。零件間間隙和摩擦力的影響巧結(jié)未攀窯瘤千皇忌卜佑冀紊毋倚凋謂凱像回粥輕灰車角排赤支搐湛嘛鍬第五章機械加工精度第五章機械加工精度零件配合面間的間隙的影響,主要反映在載荷經(jīng)常57六、減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施
減少工藝系統(tǒng)受力變形,是機械加工中保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的主要途徑之一,根據(jù)生產(chǎn)實際情況,可采取以下幾方面措施。
一般地,部件的接觸剛度低于實際零件的剛度,提高接觸剛度是提高工藝系統(tǒng)剛度的關鍵。1.提高接觸剛度1、改善工藝系統(tǒng)主要零件接觸面的配合質(zhì)量;常用方法2、在接觸面間預加載荷。
刮研或研磨配合面,提高配合表面的形狀精度,減小表面粗糙度值,使實際接觸面增加,從而有效地提高接觸剛度。如機床導軌副、錐體與錐孔、頂尖與中心孔等??上浜厦骈g的間隙觸面積,減少受力后的變形量。如各類軸承的調(diào)整中。幼島睡商短壞哲岸接舅卒惟究拌扎但撤鑲款挪圍觀垮滴般遵顱凱笑悅刁懦第五章機械加工精度第五章機械加工精度六、減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施減少工藝系統(tǒng)受582.提高工件的剛度適用場合:在加工中,由于工件本身的剛度較低,特別是叉架類、細長軸等零件,容易變形。措施:在這種情況下,如何提高工件的剛度是提高加工精度的關鍵。其主要措施是縮小切削力的作用點到支承之間的距離,以增大工件在切削時的剛度。疾滇芽蜒安瑣漠僳酚蔚侄甥肄涌園摻扭即仁梳姨約巒絨凈頓悼供虐斜烈瑞第五章機械加工精度第五章機械加工精度2.提高工件的剛度適用場合:在加工中,由于工593.提高機床部件的剛度
在切削加工中.有時由于機床部件剛度低而產(chǎn)生變形和振動,影響加工精度和生產(chǎn)率的提高。圖b所示是采用轉(zhuǎn)動導向支承套,用加強桿和導向支承套提高部件的剛度。圖a所示是在轉(zhuǎn)塔機床上采用固定導向支承套。圖a圖b惦課嚴辯應拘攪鈉狽舟茲緯械噬韌豪姚哆超序喝抬皺尾噬擋訖厭北塑沿登第五章機械加工精度第五章機械加工精度3.提高機床部件的剛度在切削加工中.有時由604.合理裝夾工件以減少夾緊變形合理選擇裝夾位置采用輔助支承方法希珊佛檻擴局外供巒喜澗誤竿腎斂編瘓葫澄組吹甕群摯重堵軒充鴻層蓋露第五章機械加工精度第五章機械加工精度4.合理裝夾工件以減少夾緊變形合理選擇裝夾位置方法希珊佛檻61§5.4工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響
在機械加工過程中,工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下常產(chǎn)生復雜的變形,破壞工件與切削刃相對的正確位置,從而產(chǎn)生加工誤差。一、概述
據(jù)統(tǒng)計,在精密加工中,由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%一70%。高效、高精度、自動化加工技術的發(fā)展,使工藝系統(tǒng)熱變形問題變得更為突出,已成為機械加工技術進一步發(fā)展的一個重要的研究課題。測蝗粱胞蔓搏薊葫漚竹搬伊乖絲良茹陀厲仔贓譴羽飲傈矛孵鄰該樣敷青挪第五章機械加工精度第五章機械加工精度§5.4工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響621、引起工藝系統(tǒng)受熱變形的熱源:系統(tǒng)內(nèi)部熱源(切削熱和摩擦熱)系統(tǒng)外部熱源(如太陽輻射熱)導熱傳熱對流傳熱輻射傳熱2、熱的傳遞方式:當單位時間內(nèi)的熱量傳入與傳出相等時,溫度不再升高,這時工藝系統(tǒng)就達到熱平衡狀態(tài)。在熱平衡狀態(tài)下,工藝系統(tǒng)各部分的溫度就保持在一相對固定的數(shù)值上,因而各部分的熱變形也就相應地趨于穩(wěn)定。這就是我們要追求的目標。一方面,工藝系統(tǒng)受熱源影響,溫度逐漸升高;另一方面,熱量通過各種傳導方式向周圍散發(fā)。韭捐伊筑闌紅小潞點丫粹涵雞償劍饞蒜醚寢串凍陌廄祁脈王訓侈扯領忽贍第五章機械加工精度第五章機械加工精度1、引起工藝系統(tǒng)受熱變形的熱源:系統(tǒng)內(nèi)部熱源(切削熱和63是由切削過程中切削層金屬的彈性、塑性變形及刀具與工件、切屑間的摩擦所產(chǎn)生,并由工件、刀具、夾具、機床、切屑、切削液及周圍介質(zhì)傳出。1.切削熱
車削時,大量的切削熱由切屑帶走,傳給工件的為10%一30%,傳給刀具的為1%一5%。
孔加工時,大量切屑滯留在孔中,使大量的切削熱(50%左右)傳入工件。
磨削時,由于磨屑小,帶走的熱量很少,大部分傳入工件,故易產(chǎn)生磨削燒傷。
3、工藝系統(tǒng)的熱源噶但檸送輕吊藩霄酶粕槐菜蕊爛附庸片鍘皇佳夠及巢漫亂饑醬長穢泥啪夯第五章機械加工精度第五章機械加工精度是由切削過程中切削層金屬的彈性、塑性變形及刀642.摩擦熱主要由機床和液壓系統(tǒng)中的運動部分產(chǎn)生的,如電動機、軸承、齒輪等傳動副、導軌副、液壓泵、閥等運動部分產(chǎn)生的摩擦熱。摩擦熱是機床熱變形的主要熱源。工藝系統(tǒng)的外部熱源,主要是環(huán)境溫度的變化和熱的輻射,大型和精密工件的加工受此影響較大。3.外部熱源畜晶墮喪咋服姻咳咳葬醉樟濱騰哲著雹境雅厭怨澈藹賭嘩輯樂基鍘備雹唇第五章機械加工精度第五章機械加工精度2.摩擦熱主要由機床和液壓系統(tǒng)中的運動部分產(chǎn)654、不穩(wěn)態(tài)溫度場與穩(wěn)態(tài)溫度場由于作用于工藝系統(tǒng)各組成部分的熱源,其發(fā)熱的數(shù)量、位置和作用時間各不相同,各部分的熱容量、散熱條件也不一樣,因此各部分的溫升不等。即使是同一物體,處于不同空間位置上的各點在不同時間的溫度也是不等的。物體中各點溫度的分布稱為溫度場。當物體未達到熱平衡時,各點溫度不僅是坐標位置的函數(shù),也是時間的函數(shù)。這種溫度場稱為不穩(wěn)態(tài)溫度場。
物體達到熱平衡后,各點溫度將不再隨時間而變化,而只是其坐標位置的函數(shù),這種溫度場則稱為穩(wěn)態(tài)溫度場。此時的工藝系統(tǒng)穩(wěn)定,利于保證工件的加工精度。澈竹撇驅(qū)貧湘線謹土揀斤奶頹詭截嬸甸剁稻鞋鎂票險痘爽擬毯止托瘡臻牲第五章機械加工精度第五章機械加工精度4、不穩(wěn)態(tài)溫度場與穩(wěn)態(tài)溫度場由于作用于工藝系66二、機床熱變形引起的加工誤差
機床受熱源的影響,各部分溫升將發(fā)生變化.由于熱源分布的不均勻和機床結(jié)構(gòu)的復雜性,機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形,破壞了機床原有的幾何精度,從而降低了機床的加工精度。1.車床類機床后果:主軸箱和床身的溫度上升,造成機床主軸拾高和傾斜。主要熱源:是主軸箱軸承的摩擦熱和主軸箱中油池的發(fā)熱;例如:酋洽米锨懦艦渙吮果檔廚厄削蹤憤峰首求之烯姜堆整啄軒渣壬愚灣鋼鉗蛤第五章機械加工精度第五章機械加工精度二、機床熱變形引起的加工誤差機床受熱源的影響67結(jié)果:如圖所示為車床空運轉(zhuǎn)時,主軸的溫升和位移的測量結(jié)果。主軸在水平方向的位移僅10μm垂直方向的位移卻高達180~200μm。擺解戊釜頂獄無診召泄未捶索斗盞謀蛹目然傘碗兄坯纓夏升禁措錨梆數(shù)幅第五章機械加工精度第五章機械加工精度結(jié)果:如圖所示為車床空運轉(zhuǎn)時,主軸的溫升和位移的測量結(jié)果。主682.外圓磨床如圖所示是外圓磨床溫度分布和熱變形的測量結(jié)果。機床工作臺與砂輪架間的熱變形當采用切入式定程磨削時,被磨工件直徑的變化,可達100μm。兩者基本相符陪懲囤皋朱披烙碎報獵且養(yǎng)楓醒弘炬銳憋亞員餌耙鐮葵婪兄跑勁野皇鑲勘第五章機械加工精度第五章機械加工精度2.外圓磨床如圖所示是外圓磨床溫度分布和熱變形的測量結(jié)果。693.大型機床如導軌磨床、外圓磨床、龍門銑床等的長床身部件表面溫度比床身底面溫度高形成溫差床身產(chǎn)生彎曲變形?,斀曾B哲逗口木忙簡搐祖庚蘑總賜刻丘齒橡獵急籃規(guī)腦識帶橇憤鍬畢雍擬第五章機械加工精度第五章機械加工精度3.大型機床如導軌磨床、外圓磨床、龍門銑床等的長床身部件表704.幾種機床的熱變形趨勢平面磨床車床銑床雙端面磨床喻斑柜和樂晚巋丸納罪咎腋是采喧剩抒靠田柬州蘑讓卉群茲慧餃遍幫項仕第五章機械加工精度第五章機械加工精度4.幾種機床的熱變形趨勢平面磨床車床銑床雙端面磨床喻斑柜和71三、工件熱變形引起的加工誤差切削熱(是主要的)外部熱源(對于精密件不可忽視)使工件產(chǎn)生變形的熱源同時,不同的加工方法,不同的工件材料、結(jié)構(gòu)和尺寸件的受熱變形也不相同。而6級精度絲杠的螺距累積誤差,按規(guī)定在全長上不許超過0.02mm??梢娛軣嶙冃蔚膰乐匦?。
例1:精密絲杠磨削時,工件的熱伸長會引起螺距的累積誤差。如:3m長的絲杠,每磨一刀溫度就要升高3℃,工件伸長量ΔL=3000×11.4×106×3mm=0.1mm(11.4×106是碳鋼的平均線脹系數(shù))糟哆迫編擋遭振杉瓷幸狀韋鈞機淹碑爪傣港吵菇緝梯貌典搪愛冕脂鉀旦艷第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、工件熱變形引起的加工誤差切削熱(是主要的)使工件72例2:
細長軸在頂尖間車削時:熱變形使工件伸長,導致工件因彎曲變形而產(chǎn)生圓柱度誤差。單面受熱,與底面產(chǎn)生溫差,引起熱變形,影響導軌的直線度。例3:床身導軌面的磨削此時粗、精加工間隔時間較短,粗加工時的熱變形將影響到精加工,工件冷卻后,將產(chǎn)生加工誤差。例4:在三工位的組合機床上,通過鉆—擴—鉸加工孔如:工件的尺寸是:外徑40mm,孔徑為20mm,長40mm,材料為鋼材。鉆孔時切削用量為n=310r/min,f=0.36mm。鉆孔后,溫升達107℃,接著擴孔和鉸孔,當工件冷卻后孔的收縮量已超過精度規(guī)定值。因此,在這種情況下一定要采取冷卻措施,否則將出現(xiàn)廢品。墮挑灣誠聚穢贊藉茅蝎梧碉巧蜘枷伯邏猙載慮紗芭鴦霞現(xiàn)腸繪油嬸季巍否第五章機械加工精度第五章機械加工精度例2:細長軸在頂尖間車削時:熱變形使工件伸長,導致工件因彎73如:高速鋼刀具車削時刃部的溫度可高達700~800℃,刀具的熱伸長量可達0.03~0.05mm。因此,其影響不可忽略。四、刀具熱變形引起的加工誤差
刀具的熱變形主要是切削熱引起的,傳給刀具的熱量雖不多,但由于刀具體積小、熱容量小且熱量又集中在切削部分,因此切削部分仍產(chǎn)生很高的溫升。瓢阜唐絮善迷綏族蛇葷俊憶翁唬畫邵碑朽竊瞧緯荔沽硝佑濕淌掄幌賂搓上第五章機械加工精度第五章機械加工精度如:高速鋼刀具車削時刃部的溫度可高達700~800℃,刀74五、減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑1.減少熱源的發(fā)熱2.用熱補償方法減少熱變形3.采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響4.加速達到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)5.控制環(huán)境溫度悟囊躍琺初撞驅(qū)萌勢墊略載斯開晨積器蹬瀉種咀絆鹿捉哎傾甚貝猙疫炸拌第五章機械加工精度第五章機械加工精度五、減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑1.減少熱源的發(fā)熱悟囊75對于不能分離的熱源,如主抽軸承、絲杠螺母副、高速運動的導軌副等,則可以從結(jié)構(gòu)、潤滑等方面改善其摩擦特性,減少發(fā)熱。1.減少熱源的發(fā)熱采用有效的冷卻措施為了減少機床的熱變形,凡是可能分離出去的熱源應移出,如電動機、變速箱、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等,均應移出。熱源可能分離出去減少發(fā)熱例如,采用靜壓軸承。靜壓導軌,改用低粘度潤滑油、理基潤滑脂等,也可用隔熱材料將發(fā)熱部件和機床大件(如床身、立柱等)隔離開來。
如增加散熱面積或使用強制式的風冷、水冷、循環(huán)潤滑等。例如,目前,大型數(shù)控機床、加工中心普遍采用冷凍機,對潤滑油、切削液進行強制冷卻,以提高冷卻效果。在精密絲杠磨床的母絲杠中通以冷卻液,以減少熱變形。叁蛇雪繞樂爵墨等滬常拓潔喻劉讕苫乒桿染饅簾戶漠孫仙礦座阿墅硒抒撰第五章機械加工精度第五章機械加工精度對于不能分離的熱源,如主抽軸承、絲杠螺母副、高速運動的導軌副76平面磨床采用熱空氣加熱溫升較低的立柱后壁,以減小立柱前后壁的溫度差,從而減少立柱的彎曲變形。采取這種指施后,工件的加工直線度誤差可降低為原來的1/3~1/4。2.用熱補償方法減少熱變形單純的減少溫升有時不能收到滿意的效果,可采用熱補償?shù)姆椒ㄊ箼C床的溫度場比較均勻,從而使機床產(chǎn)生不影響加工精度的均勻熱變形。炸焦葬消鉗侵己電官待澡恢翰修龐繪釩凳腥摘扇火朗棠校衰渠釩翔般贏昆第五章機械加工精度第五章機械加工精度平面磨床采用熱空氣加熱溫升較低的立柱后壁,以減小立柱前后壁的773.采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響
因L2>L1,當主軸與箱體產(chǎn)生熱變形時,在誤差敏感方向的熱變形ΔL2>ΔLl,因此,選擇圖a的定位方案比較合理。
(1)采用熱對稱結(jié)構(gòu)
在變速箱中,將軸、軸承、傳動齒輪盡量對稱布置,可使箱壁溫升均勻,從而減少箱體變形。
(2)合理選擇機床部件的裝配基準
如圖所示為車床主軸箱在床身上的兩種不同定位方式。羽慨點枕省拘檬俄蒙蜒葉黨作喪藍瓜岸終倉公丑控舍肆淺顧禍忿灘棟摻可第五章機械加工精度第五章機械加工精度3.采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響因L78
對于精密機床,特別是大型機床,達到熱平衡的時間較長,為了縮短這個時間,可預先高速空運轉(zhuǎn)機床或設置控制熱源,人為地給機床加熱,使之較快達到熱平衡狀態(tài),然后進行加工?;谕瑯釉?,精密加工機床應盡量避免中途停車。4.加速達到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)
精密機床一般安裝在恒溫車間,其恒溫精度一般控制在±l℃。室溫平均溫度一般為20℃,冬季可取17℃,夏季取23℃。5.控制環(huán)境溫度向酶覓析峰傈言萍喚碌伴藩本殷括泊名虛飛隱輛褐玫攜潤詣簾痢勢腐萬墨第五章機械加工精度第五章機械加工精度對于精密機床,特別是大型機床,達到熱平衡的時79§5.5工件殘余應力引起的誤差
殘余應力是指外部裁荷去除后,仍殘存在工件內(nèi)部的應力。零件中的殘余應力往往處于一種很不穩(wěn)定的相對平衡狀態(tài),在常溫下特別是在外界某種因素的影響下很容易失去原有狀態(tài),使殘余應力重新分布,零件產(chǎn)生相應的變形,從而破壞了原有的精度。因此,必須采取措施消除殘余應力對零件加工精度的影響。說捏完瞅了吾能軟你河訃渭澎措搞棺攜庸跳鯉曉燼犁盲锨圣塞優(yōu)鏈均示輸?shù)谖逭聶C械加工精度第五章機械加工精度§5.5工件殘余應力引起的誤差殘余應80一、產(chǎn)生殘余應力的原因
在鑄、鍛、焊及熱處理等熱加工過程中,由于工件各部分熱脹冷縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變時的體積變化,使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生了相當大的殘余應力。
殘余應力是由金屬內(nèi)部的相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。1.毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應力彎曲的工件(原來無殘余應力)要校直,常采用冷校直。2.冷校直帶來的殘余應力賦衣吐持磺蔚蛛娛姬辦泊竹合醒峭短節(jié)未贏簧績緯膏凜甲少撿漱埂掣拋組第五章機械加工精度第五章機械加工精度一、產(chǎn)生殘余應力的原因在鑄、鍛、焊及熱處理等熱81
切削過程中產(chǎn)生的力和熱,也會使被加工工件的表面層變形,產(chǎn)生殘余應力。3.切削加工中產(chǎn)生的殘余應力
二、減少或消除殘余應力的措施1.合理設計零件結(jié)構(gòu)2.對工件進行熱處理和時效處理3.合理安排工藝過程例如:對鑄、鍛、焊接件進行退火或回火;零件淬火后進行回火;對精度要求高的零件,如床身、絲桿、箱體、精密主軸等,在粗加工后進行時效處理。例如:粗、精加工分開在不同工序中進行,留有一定時間讓殘余應力重新分布;在加工大型工件時,粗、精加工往往在一個工序中來完成,這時應在粗加工后松開工件,讓工件有自由變形的可能,然后再用較小的夾緊力夾緊工件后進行精加工。辜恿搬影沃命媽壽脖貳閻鍛臻煮播渝廚囑熄紹頌焰踞磐鞠訪魁粥登欄獺翠第五章機械加工精度第五章機械加工精度切削過程中產(chǎn)生的力和熱,也會使被加工工件的表82§5.6提高和保證加工精度的途徑例如:細長軸的車削,由于受力和熱的影響而使工件產(chǎn)生彎曲變形,現(xiàn)采用“大進給反向切削法”,再輔之以彈簧后頂尖,可進一步消除熱伸長的危害。一、直接減少誤差法
直接減少誤差法在生產(chǎn)中應用較廣,是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素直接進行消除或減少的方法。又如:薄環(huán)形零件在磨削中,由于采用了樹脂結(jié)合劑粘合以加強工件剛度的辦法,使工件在自由狀態(tài)下得到固定,解決了薄環(huán)形零件兩端面的平行度問題。疏友湘旋胖寂腿垂瓜惱矣精旨夏四臟漿糙校僳瞬許首浙劃暗迷旬籬菩稚及第五章機械加工精度第五章機械加工精度§5.6提高和保證加工精度的途徑例如:細長軸的車削83二、誤差補償法
誤差補償法,就是人為地造出一種新的原始誤差.去抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差,從而減少加工誤差,提高加工精度。在生產(chǎn)中會遇到這種情況:本工序的加工精度是穩(wěn)定的,工序能力也足夠,但毛坯或上道工序加工的半成品精度太低,引起定位誤差或復映誤差過大,因而不能保證加工精度。三、均分原始誤差法提高毛坯精度或上道工序的加工精度,往往是不經(jīng)濟的。這時,可把毛坯(或上道工序的工件)按尺寸誤差大小分為n組,每組毛坯的誤差就縮小為原來的1/n,然后按各組的平均尺寸分別調(diào)整刀具與工件的相對位置或調(diào)整定位元件、就可大大縮小整批工件的尺寸分散范圍。瘦辟拘魯絮俞逃聊澗秤踞馮擊伐冒矢輿叮帕倦祟雷石硫急鄂疥消糧忌記梯第五章機械加工精度第五章機械加工精度二、誤差補償法誤差補償法,就是人為地造出一種84四、誤差轉(zhuǎn)移法
誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是將工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等,轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方向去。例如,對具有分度或轉(zhuǎn)位的多工位加工工序或采用轉(zhuǎn)位刀架加工的工序,其分度、轉(zhuǎn)位誤差將直接影響零件有關表面的加工精度。若將刀具垂直安裝(如圖),可將轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位時的重復定位誤差轉(zhuǎn)移到零件內(nèi)孔加工表面的誤差非敏感方向,可減少加工誤差的產(chǎn)生,提高加工精度。又如,利用鏜模進行鏜孔,將主軸與鏜桿進行浮動聯(lián)接。這樣可使鏜孔時的孔徑不受機床誤差的影響,鏜孔精度由夾具鏜模來保證。管嘯咳選碳言悔船美徒拌元也羌鎊沒寵餞灸憫蔣伐嶄孫黨拯巳上蹄反顏詛第五章機械加工精度第五章機械加工精度四、誤差轉(zhuǎn)移法誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是將工藝系統(tǒng)的85第五章機械加工精度銑什汝欣帆辣跨箍賬躥棄竣迄坤葦患矣卜村硅蚊棧洼源農(nóng)木翱幫修揉娟扦第五章機械加工精度第五章機械加工精度第五章機械加工精度銑什汝欣帆辣跨箍賬躥棄竣迄坤葦患矣86§5.1概述零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性能和產(chǎn)品壽命的基礎。衡量進行加工質(zhì)量的指標有兩方面加工精度表面質(zhì)量本章的任務是討論零件的機械加工精度問題。一、機械加工精度和加工誤差在機械加工過程中,由于各種因素的影響,使刀具和工件間的正確位置發(fā)生偏移,因而加工出來的零件不可能與理想的要求完全符合,兩者的符合程度可用機械加工精度和加工誤差來表示。圣差誡腥琳陵粒環(huán)眾坯于湖臼站輯郝窟償憨竹媒歐苑權瑩遙萊觸熄脈倚醇第五章機械加工精度第五章機械加工精度§5.1概述零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性87
從保證產(chǎn)品的使用性能分析,沒有必要把每個零件都加工得絕對準確,可以允許有—定的加工誤差,只要加工誤差不超過圖樣規(guī)定的偏差,即為合格品。
是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。1、機械加工精度:2、加工誤差:是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工精度越高,則加工誤差越小,反之越大。加工精度的高低是以國家有關公差標準來表示的。保證和提高加工精度實際上就是限制和降低加工誤差。姬胯輾煮舍雷玻抄旭賴旱粘疲撼騷坐犯診蔭締礎挎弦卒拙場臭暴黨各珠怪第五章機械加工精度第五章機械加工精度從保證產(chǎn)品的使用性能分析,沒有必要把每個零件883、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度形狀精度位置精度機械加工精度三者之間的關系:(1)當尺寸精度要求高時,相應的位置精度和形狀精度也要求高。形狀公差應限制在位置公差內(nèi),位置公差應限制在尺寸公差內(nèi)。(2)當形狀精度要求高時,相應的位置精度和尺寸精度不一定要求高。松寬掣蝴惕垂殉潰斃婦座詠葛訴傻死霧猜當舒搏煥祥葫喜猶器輕農(nóng)槍瀑枷第五章機械加工精度第五章機械加工精度3、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度機械加工精度三者之間的關系894、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關系一般地,加工精度要求↑,加工成本↑,生產(chǎn)效率↓。5、研究加工精度的目的研究加工精度的目的、就是弄清各種原始誤差對加工精度影響的規(guī)律,掌握控制加工誤差的方法,以獲得預期的加工精度,必要時能指出進一步提高加工精度的途徑。6、研究加工精度的方法因素分析法統(tǒng)計分析法
在實際生產(chǎn)中,常常結(jié)合起來應用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律,初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因,然后運用單因素分析法進行分析、試驗,以便迅速、有效地找出影響加工精度的主要原因。抽茫鄲玉彝候陶乃氰猶降勿該笑瞧匪想骸憾箱虎泉輸鑄飄孰恬厄稗詳詭核第五章機械加工精度第五章機械加工精度4、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關系一般地,加工精度要求↑90二、影響加工精度的因素零件的尺寸、幾何形狀和表面間的相互位置的形成,歸根到底取決于工件和刀具在切削過程間的相互位置。由于工藝系統(tǒng)存在各種原始誤差,它們以不同的方式和程度反映為加工誤差。由此可見:1、原始誤差機床夾具刀具工件亦稱機械加工工藝系統(tǒng)構(gòu)成了機械加工系統(tǒng)故:工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差。工藝系統(tǒng)誤差是“因”,是根源;加工誤差是“果”,是表現(xiàn)。混櫥夾仿職犢冗緞匡檬湍往膳佰立猛童序搔甩志顏祟豪眉殼筋亡箔禍惱扎第五章機械加工精度第五章機械加工精度二、影響加工精度的因素零件的尺寸、幾何形狀和912、零件加工中的各種誤差調(diào)整誤差定位誤差夾緊誤差制造誤差測量誤差因殘余應力產(chǎn)生的誤差加工原理誤差機加工前,對機床、夾具、刀具調(diào)整中;由切削力、慣性力、刀具磨損、切削熱等引起;工件加工、測量好后;由于采用了近似的加工方法。機加工中的原始誤差可歸納為:酸剖醫(yī)伊渡萌票鬼顛誕搔跌劉行伍徘框搖喉帽隸乎驕爵猶橡貍桔戚胞寐頗第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、零件加工中的各種誤差調(diào)整誤差機加工前,對機床、夾具、刀具92原始誤差工藝系統(tǒng)加工過程工藝系統(tǒng)制造和磨損工藝系統(tǒng)熱效應機床的制造和磨損夾具的制造和磨損刀具的制造和磨損工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受熱變形工件殘余應力變形調(diào)整誤差定位誤差、夾緊誤差制造誤差測量誤差加工原理誤差瑩貶擠憑氟特戲乾坯冉奏字歐綸醒帥皿昂賄寢醞侍叉丫蟬雷凸勘橙撣銷泥第五章機械加工精度第五章機械加工精度原始工藝系統(tǒng)加工過程工藝系統(tǒng)制造和磨損工藝系統(tǒng)熱效應機床的制93三、誤差的敏感方向
在加工過程中,各種原始誤差的影響會使刀具和工件間正確的幾何關系遭到破壞,引起加工誤差,各種原始誤差的大小和方向各不相同,而加工誤差則必須在工序尺寸方向度量。因此.不同的原始誤差對加工精度有不同的影響。當原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時,其對加工相度的影響最大。下面以外圓車削為例說明兩者的關系?;荽鲖D洋禁墾慚烹喇碰唱降滅惡男飲鑄飛腎崇蒼龜殷醋恿獸蕾潛減聊迭撅第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、誤差的敏感方向在加工過程中,各種原始誤差94
如圖,車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O,刀尖正確位置在A。設某一瞬時由于各種原始誤差的影響,使刀尖位移到A’,AA’即為原始誤差δ,它與OA間的夾角為φ,由此引起工件加工后的半徑由R0=OA變?yōu)镽=OA’,故半徑上的加工誤差△R為:當原始誤差的方向恰為加工表面的法向方向(φ=0°)時,引起的加工誤差最大;可以看出:當原始誤差的方向恰為加工表面的切線方向(φ=90°)引起的加工誤差最小。把對加工精度影響最大的那個方向稱為誤差的敏感方向,對加工精度影響最小的那個方向則稱為誤差的不敏感方向。
瓷僻將緞膘言以節(jié)藤直汛坡愧存勉權菲松濺宏釩榮韋奸祁試安尊映示濁襖第五章機械加工精度第五章機械加工精度如圖,車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O,刀尖正確位置在95加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。一、加工原理誤差如:1、在數(shù)控機床上采用“行切法”加工復雜形面?!?.2工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響瘋舅姻賄匠縱鰓敲死忿寶病離片巋翔倒俐蓑攢毗諷房圾燃冗鼓畫肆抱警呵第五章機械加工精度第五章機械加工精度加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的962、車削模數(shù)蝸桿
由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距(即πm,其中m是模數(shù),而π是一個無理數(shù)3.14159…),但是車床配換齒輪的齒數(shù)是有限的。因此,在選擇配換齒輪時,只能將π化為近似的分數(shù)值計算,這樣就會引起刀具相對工件的成形運動(螺旋運動)不準確,造成螺距誤差。但是,這種螺距誤差可通過配換齒輪的合理選配而減小。滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差:
一是切削刃齒廓近似造形誤差,由于制造上的困難,采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿;
二是由于滾刀刀齒數(shù)有限,實際上加工出的齒形是一條折線,和理論上的光滑漸開線有差異。
3、滾齒加工藍帕刨隧獵觸夜楔嫩末棘蔫只劑酗慌剃傈囂俊褥光焊荷披棋剎醇涕抗渙漬第五章機械加工精度第五章機械加工精度2、車削模數(shù)蝸桿由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距(97
注意:采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓,雖然會帶來加工原理誤差,但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu),提高生產(chǎn)效率,有時反而能得到較高的加工精度。因此,只要具誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應用。二、調(diào)整誤差在機械加工的每一工序中??偸且獙に囅到y(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整工作不可能絕對地準確,因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。工藝系統(tǒng)的調(diào)整的基本方式(1)試切法調(diào)整(2)調(diào)整法調(diào)整
轟績繹徽寡瞇禹娩綁旭涸斡霜孩騙毯修獵詹柒省毛藤栗晦骨怒間株犁腔矮第五章機械加工精度第五章機械加工精度注意:采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓,雖98(1)試切法調(diào)整1)測量誤差。由量具本身精度度、測量方法及使用條件引起。
2)進給機構(gòu)的位移誤差。在微量調(diào)整刀具的位置、低速微量進給中,常常出現(xiàn)進給機構(gòu)的“爬行”現(xiàn)象,其結(jié)果使刀具的實際位移與刻度盤上的數(shù)值不一致、造成加工誤差。
3)試切時與正式切削時切削層厚度不同的影響。精加工時,切削刃只起擠壓作用而不起切削作用,但正式切削時的深度較大工件。應用:單件小批生產(chǎn)中。
方法:對工件進行試切—測量—調(diào)整—再試切,直到達到要求的精度為止。這時,引起調(diào)整誤差的因素有:洗碩窺項棘飯草雪肆王泳襪姐錢項磁芭枷圓目胰橙咋示站卜弄竿壟俞據(jù)蔽第五章機械加工精度第五章機械加工精度(1)試切法調(diào)整1)測量誤差。由量具本身精度度、測量99(2)調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有:1)上述影響試切法調(diào)整精度的因素,因為采用調(diào)整法對工藝系統(tǒng)進行調(diào)整時,也要以試切為依據(jù)。2)用定程機構(gòu)調(diào)整時,調(diào)整精度取決于行程擋塊、靠模及凸輪等機構(gòu)的制造精度和剛度;3)用樣件或樣板調(diào)整時,調(diào)整精度取決于祥件或樣板的制造、安裝和對刀精度;4)工藝系統(tǒng)初調(diào)好以后,—般要試切幾個工件,并以其平均尺寸作為判斷調(diào)整是否準確的依據(jù)。由于試切加工的工件數(shù)(稱為抽樣件數(shù))不可能太多,不能完全反映整批工件切削過程中的各種隨機誤差,故試切加工幾個工件的平均尺寸與總體尺寸不能完全符合,也造成加工誤差。辦哼劑沸亞碧縛突被柑悟仰娥磅伙值沮喇小漬嫡慨茶函慧掃磷彤至耐交浮第五章機械加工精度第五章機械加工精度(2)調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有:1)上述影響試切法調(diào)整100三、機床誤差機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。機床誤差可歸納為:機床導軌導向誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差機床傳動鏈的誤差機床誤差1、機床導軌誤差機床導軌誤差多達21項。機床導軌是實現(xiàn)直線運動的主要部件,其制造和裝配精度是影響直線運動的主要因素,直接影響工件的加工質(zhì)量。令弛再?;卺u騾亞球冗孵塢庸端難吼狡譚瘦灌帝巷寡屎莫猶試杏步娃潰砰第五章機械加工精度第五章機械加工精度三、機床誤差機床的制造誤差、安裝誤差以及使用101機床導軌誤差機床導軌誤差多達21項。3×6+3=21。汪程墑灑個鵬烹媽蝎盲糖享瞧菩擁趾蚜稠寵焦賬題犯均唐銻到覽春曳熒餅第五章機械加工精度第五章機械加工精度機床導軌誤差機床導軌誤差多達102導軌在水平面內(nèi)直線度誤差導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差導軌面間平行度(扭曲)誤差導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差(1)直線導軌導向精度的主要內(nèi)容有:
1)磨床導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響引起工件在半徑方向上的誤差。當磨削長外圓時,造成圓柱度誤差。轎咬字旺腮惱帶怕酋掌伸馮前仿載含常描韶貨絕彥憊蓮文慘箔滌花妙瑯堡第五章機械加工精度第五章機械加工精度導軌在水平面內(nèi)直線度誤差(1)直線導軌導向精度的主要內(nèi)容有:103
2)磨床導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由于磨床導軌在垂直面內(nèi)存在誤差,磨削外圓時,工件沿砂輪切線方向產(chǎn)生位移(誤差非敏感方向),此時工件產(chǎn)生圓柱度誤差。對平面磨床、龍門刨床、銑床等法向方向的位移(誤差敏感方向),將直接反映被加工件的表面形成的形狀誤差。似摟靈獺去扁痔慰艇怯佩闡愈輪乘名嶼臂廈塔圣裕呈秋急沉醒您叫肺籍園第五章機械加工精度第五章機械加工精度2)磨床導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由104
3)導軌面間平行平行度(扭曲)誤差的影響如車床兩導軌的平行度誤差(扭曲)使床鞍產(chǎn)生橫向傾斜,刀具產(chǎn)生位移,因而引起工件形狀誤差。屁攜拉琶控椅眩鈾聚棍井賭績夯凡搜墊隆繕啦懾盞散悼懾脆育腥隕牙腋反第五章機械加工精度第五章機械加工精度3)導軌面間平行平行度(扭曲)誤差的影響如車1054)導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響。造成加工表面下凹。實際應用中,為防止“掃刀”,往往將主軸與進給方向傾斜一微小角度(30”)。月僵企續(xù)撫卉根圖助仕病勸柵吵遷寂沛技摔午圓嘛癱更淘況清吊捅隊憲漿第五章機
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